(57)【要約】【課題】この発明は、残像の低減された良好な表示映像を得ることができるようにした映像表示装置及び映像表示方法を提供することを目的としている。【解決手段】映像信号に基づいて表示映像を出力する表示パネル（３９）と、表示パネル（３９）の面を複数に分割した各エリア（４５）にそれぞれ対応して設置され、表示パネル（３９）の対応するエリア（４５）に照明光を照射する複数の光源（４７）と、映像信号に基づいて複数の光源（４７）に対する点灯開始時点と点灯時間とをそれぞれ設定する設定手段（４０，４１）と、所定の光源（４７）の消灯時点を、その光源（４７）に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致させるように制御する制御手段（４２）とを備える。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に基づいて表示映像を出力する表示パネルと、
前記表示パネルの面を複数に分割した各エリアにそれぞれ対応して設置され、前記表示パネルの対応するエリアに照明光を照射する複数の光源と、
前記映像信号に基づいて前記複数の光源に対する点灯開始時点と点灯時間とをそれぞれ設定する設定手段と、
前記設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された所定の光源の消灯時点を、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致させるように制御する制御手段とを具備することを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された所定の光源の消灯時点が、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致するように、当該光源の点灯開始時点を遅らせることを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された前記複数の光源のうち、１画面分に対応する映像表示期間中で最も点灯時間の長い光源の消灯時点が、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致するように、当該光源の点灯開始時点を遅らせることを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された前記複数の光源のうち、１画面分に対応する映像表示期間中で最も点灯時間の長い光源以外の各光源の点灯開始時間を、前記最も点灯時間の長い光源の点灯開始時点を遅らせた時間だけ遅延させることを特徴とする請求項３記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された全ての光源の消灯時点が、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致するように、当該光源の点灯開始時点を遅らせることを特徴とする請求項３記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記表示パネルは液晶表示パネルであり、前記光源はＬＥＤであることを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項７】
相互に視差を有する立体視用の第１及び第２の映像信号に基づいた２種類の表示映像を交互に出力する表示パネルと、
前記表示パネルの面を複数に分割した各エリアにそれぞれ対応して設置され、前記表示パネルの対応するエリアに照明光を照射する複数の光源と、
前記第１及び第２の映像信号に基づいて前記複数の光源に対する点灯開始時点と点灯時間とをそれぞれ設定する設定手段と、
前記設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された所定の光源の消灯時点を、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致させるように制御する制御手段とを具備することを特徴とする映像表示装置。
【請求項８】
映像信号に基づいて表示パネルに表示映像を出力する工程と、
前記表示パネルの面を複数に分割した各エリアにそれぞれ対応して設置された複数の光源により、前記表示パネルの対応するエリアに照明光を照射する工程と、
前記映像信号に基づいて前記複数の光源に対する点灯開始時点と点灯時間とをそれぞれ設定する工程と、
点灯開始時点及び点灯時間の設定された所定の光源の消灯時点を、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致させるように制御する工程とを有することを特徴とする映像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば表示パネル等にバックライトからの照明光を照射して映像の表示を行なう映像表示装置及び映像表示方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、近年では、映像の表示に例えば液晶表示パネルのような表示パネルを使用した映像表示装置が急速に普及してきている。この種の映像表示装置は、例えば蛍光管や放電灯のような冷陰極管等を光源とするバックライトからの照明光を、表示パネルにその背面側から透過させることにより映像を表示している。
【０００３】
そして、現在では、バックライトを複数の光源で構成し、同一画面内における表示映像の部分的な明暗に応じて各光源の点灯時間をそれぞれ制御することにより、同一画面内で暗い部分はより暗く明るい部分はより明るくしてコントラストを高めるようにした、いわゆるローカルディミング技術が開発されている。
【０００４】
ところで、現在のローカルディミング技術は、単に、表示パネル上における映像の出力タイミングに同期して、各光源を、その部分の輝度レベルに対応した時間だけ点灯させる構成のものが多い。すなわち、入力映像に対する表示パネルの実際の輝度応答の特性が考慮されていない場合があり、このときには良好な表示映像が得られないことがある。
【０００５】
特許文献１には、画像信号に応じた画像を形成するＬＣＤパネルと、このＬＣＤパネルに照明光を照射するＬＥＤパネルとを備えた画像表示装置であって、ＬＥＤパネルの照明領域を複数に分割し、その複数の照明領域に対応する画像信号の輝度分布を算出して、各照明領域の照明光の明るさを制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５８４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、残像の低減された良好な表示映像を得ることができるようにした映像表示装置及び映像表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、この発明に係る映像表示装置は、映像信号に基づいて表示映像を出力する表示パネルと、表示パネルの面を複数に分割した各エリアにそれぞれ対応して設置され、表示パネルの対応するエリアに照明光を照射する複数の光源と、映像信号に基づいて複数の光源に対する点灯開始時点と点灯時間とをそれぞれ設定する設定手段と、設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された所定の光源の消灯時点を、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致させるように制御する制御手段とを備えるようにしたものである。
【０００９】
また、この発明に係る映像表示方法は、映像信号に基づいて表示パネルに表示映像を出力する工程と、表示パネルの面を複数に分割した各エリアにそれぞれ対応して設置された複数の光源により、表示パネルの対応するエリアに照明光を照射する工程と、映像信号に基づいて複数の光源に対する点灯開始時点と点灯時間とをそれぞれ設定する工程と、点灯開始時点及び点灯時間の設定された所定の光源の消灯時点を、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致させるように制御する工程とを有するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
上記した発明によれば、残像の低減された良好な表示映像を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態を示すもので、デジタルテレビジョン放送受信装置の信号処理系を説明するために示すブロック構成図。
【図２】同実施の形態におけるデジタルテレビジョン放送受信装置を構成する映像表示部の一例を説明するために示すブロック構成図。
【図３】同実施の形態における映像表示部を構成する液晶表示パネルの一例を説明するために示す平面図。
【図４】同実施の形態における映像表示部を構成するバックライトの一例を説明するために示す平面図。
【図５】同実施の形態における映像表示部を構成する液晶表示パネルとバックライトとの関係を説明するために示す側面図。
【図６】現在のローカルディミング技術で行なわれているバックライトの点灯制御動作を説明するために示す図。
【図７】現在のローカルディミング技術で行なわれているバックライトの点灯制御動作を説明するために示す図。
【図８】同実施の形態における映像表示部で行なわれるバックライトの点灯制御動作を説明するために示す図。
【図９】同実施の形態における映像表示部で行なわれるバックライトの点灯制御動作を説明するために示す図。
【図１０】同実施の形態における映像表示部で行なわれるバックライトの点灯制御動作を説明するために示すフローチャート。
【図１１】同実施の形態における映像表示部で行なわれるバックライトの点灯制御動作の変形例を説明するために示す図。
【図１２】この発明の他の実施の形態を示すもので、立体視映像表示部の信号処理系を説明するために示すブロック構成図。
【図１３】同他の実施の形態における立体視映像表示部を構成するシリアル化処理部の動作を説明するために示す図。
【図１４】同他の実施の形態における立体視映像表示部で行なわれるバックライトの点灯制御動作を説明するために示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態で説明するデジタルテレビジョン放送受信装置１１の信号処理系を概略的に示している。すなわち、アンテナ１２で受信したデジタルテレビジョン放送信号は、入力端子１３を介してチューナ部１４に供給されることにより、所望のチャンネルの放送信号が選局される。
【００１３】
そして、このチューナ部１４で選局された放送信号は、復調復号部１５に供給されてデジタルの映像信号及び音声信号等に復元された後、信号処理部１６に出力される。この信号処理部１６は、復調復号部１５から供給されたデジタルの映像信号及び音声信号に対してそれぞれ所定のデジタル信号処理を施している。そして、この信号処理部１６は、デジタルの映像信号をグラフィック処理部１７に出力し、デジタルの音声信号を音声処理部１８に出力している。
【００１４】
このうち、グラフィック処理部１７は、信号処理部１６から供給されるデジタルの映像信号に、ＯＳＤ（on screen display）信号生成部１９で生成されるＯＳＤ信号を重畳して出力している。そして、グラフィック処理部１７から出力されたデジタルの映像信号は、映像処理部２０に供給される。
【００１５】
この映像処理部２０は、入力されたデジタルの映像信号を、後段の、例えば液晶表示パネル等を有する平面型の映像表示部２１で表示可能なフォーマットのアナログ映像信号に変換している。そして、この映像処理部２０から出力されたアナログ映像信号が、映像表示部２１に供給されて映像表示に供される。
【００１６】
また、上記音声処理部１８は、入力されたデジタルの音声信号を、後段のスピーカ２２で再生可能なフォーマットのアナログ音声信号に変換している。そして、この音声処理部１８から出力されたアナログ音声信号が、スピーカ２２に供給されることにより音声再生に供される。
【００１７】
ここで、このデジタルテレビジョン放送受信装置１１は、上記した各種の受信動作を含むその全ての動作を制御部２３によって統括的に制御されている。この制御部２３は、ＣＰＵ（central processing unit）２３ａを内蔵しており、デジタルテレビジョン放送受信装置１１の本体に設置された操作部２４からの操作情報を受けて、または、リモートコントローラ２５から送出され受信部２６で受信した操作情報を受けて、その操作内容が反映されるように各部をそれぞれ制御している。
【００１８】
この場合、制御部２３は、メモリ部２３ｂを利用している。このメモリ部２３ｂは、主として、ＣＰＵ２３ａが実行する制御プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、該ＣＰＵ２３ａに作業エリアを提供するためのＲＡＭ（random access memory）と、各種の設定情報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリとを有している。
【００１９】
また、この制御部２３には、ディスクドライブ部２７が接続されている。このディスクドライブ部２７は、例えばＤＶＤ（digital versatile disk）等の光ディスク２８を着脱自在とするもので、装着された光ディスク２８に対してデジタルデータの記録再生を行なう機能を有している。
【００２０】
そして、上記制御部２３は、ユーザによる操作部２４やリモートコントローラ２５の操作に基づいて、上記復調復号部１５から得られるデジタルの映像信号及び音声信号を、記録再生処理部２９によって暗号化や所定の記録フォーマットに変換した後、ディスクドライブ部２７に供給して光ディスク２８に記録させるように制御することができる。
【００２１】
また、この制御部２３は、ユーザによる操作部２４やリモートコントローラ２５の操作に基づいて、ディスクドライブ部２７により光ディスク２８からデジタルの映像信号及び音声信号を読み出させ、上記記録再生処理部２９によって復号化した後、信号処理部１６に供給することによって、以後、上記した映像表示及び音声再生に供させるように制御することができる。
【００２２】
さらに、この制御部２３には、ＨＤＤ（hard disk drive）３０が接続されている。この制御部２３は、ユーザによる操作部２４やリモートコントローラ２５の操作に基づいて、上記復調復号部１５から得られるデジタルの映像信号及び音声信号を、記録再生処理部２９によって暗号化や所定の記録フォーマットに変換した後、ＨＤＤ３０に供給してハードディスク３０ａに記録させるように制御することができる。
【００２３】
また、この制御部２３は、ユーザによる操作部２４やリモートコントローラ２５の操作に基づいて、ＨＤＤ３０によりハードディスク３０ａからデジタルの映像信号及び音声信号を読み出させ、上記記録再生処理部２９によって復号化した後、信号処理部１６に供給することによって、以後、上記した映像表示及び音声再生に供させるように制御することができる。
【００２４】
さらに、上記デジタルテレビジョン放送受信装置１１には、入力端子３１が接続されている。この入力端子３１は、デジタルテレビジョン放送受信装置１１の外部からデジタルの映像信号及び音声信号を直接入力するためのものである。この入力端子３１を介して入力されたデジタルの映像信号及び音声信号は、制御部２３の制御に基づいて、記録再生処理部２９を介した後、信号処理部１６に供給されて、以後、上記した映像表示及び音声再生に供される。
【００２５】
また、この入力端子３１を介して入力されたデジタルの映像信号及び音声信号は、制御部２３の制御に基づいて、記録再生処理部２９を介した後、ディスクドライブ部２７による光ディスク２８に対しての記録再生や、ＨＤＤ３０によるハードディスク３０ａに対しての記録再生に供される。
【００２６】
なお、上記制御部２３は、ユーザによる操作部２４やリモートコントローラ２５の操作に基づいて、ディスクドライブ部２７とＨＤＤ３０との間で、光ディスク２８に記録されているデジタルの映像信号及び音声信号をハードディスク３０ａに記録したり、ハードディスク３０ａに記録されているデジタルの映像信号及び音声信号を光ディスク２８に記録したりすることも制御している。
【００２７】
また、上記制御部２３には、ネットワークインターフェース３２が接続されている。このネットワークインターフェース３２は、入出力端子３３を介して外部のネットワーク３４に接続されている。そして、このネットワーク３４には、当該ネットワーク３４を介した通信機能を利用して各種のサービスを提供するための複数（図示の場合は２つ）のネットワークサーバ３５，３６が接続されている。
【００２８】
このため、制御部２３は、ネットワークインターフェース３２、入出力端子３３及びネットワーク３４を介して、所望のネットワークサーバ３５，３６にアクセスして情報通信を行なうことにより、そこで提供しているサービスを利用することができるようになっている。
【００２９】
図２は、上記映像表示部２１の一例を示している。この映像表示部２１は、詳細は後述するが、上記映像処理部２０から出力された映像信号を、液晶表示パネル制御部３８を介して液晶表示パネル３９への書き込みに供するとともに、点灯値算出部４０，点灯値変換処理部４１及び点灯制御部４２を介してバックライト４３の点灯制御に供している。
【００３０】
このうち、液晶表示パネル３９は、図３に示すように、それぞれが液晶セルでなる複数の画素４４を、水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配列することにより構成されている。この場合、液晶表示パネル３９のパネル面は、水平方向にｊ個、垂直方向にｋ個でなる複数（ｊ×ｋ個）のエリア４５に分割されている。この各エリア４５は、それぞれが、水平方向にｎ個、垂直方向にｍ個でなる複数（ｎ×ｍ個）の画素４４を含んでいる。
【００３１】
そして、上記液晶表示パネル制御部３８は、入力端子３７に供給された映像信号を、上記液晶表示パネル３９を構成している各画素４４に、１水平ライン単位で順次書き込ませることによって、液晶表示パネル３９の各画素４４に１画面（１フレーム）分の表示映像を形成するように制御している。
【００３２】
また、上記バックライト４３は、図４に示すように、上記液晶表示パネル３９の各エリア４５に対応させた、水平方向にｊ個、垂直方向にｋ個でなる複数（ｊ×ｋ個）のブロック４６をマトリクス状に配列する構成となされている。これらのブロック４６には、それぞれ、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等でなる複数の光源４７ａで構成された光源ユニット４７が備えられている。
【００３３】
より具体的に言えば、バックライト４３は、図５に示すように、白色ＬＥＤアレイ等でなる複数の光源４７ａで構成された光源ユニット４７を、各ブロック４６にそれぞれ設置し、それぞれの光源ユニット４７を反射板４８で覆い、各反射板４８の光の照射面に拡散板４９を配置することにより、ブロック４６単位で均一な光照射が行なえるようにしている。
【００３４】
そして、このバックライト４３は、上記液晶表示パネル３９の背面側に置かれ、液晶表示パネル３９にその背面側から光を照射して映像表示を行なわせている。この場合、このバックライト４３は、光源ユニット４７毎にその点灯時間をそれぞれ独立に制御することが可能となっている。
【００３５】
この実施の形態では、バックライト４３の点灯開始時刻を制御することによって、残像の低減を図るようにしている。そこで、この実施の形態によるバックライト４３の点灯時刻制御技術、つまり、上記した点灯値算出部４０，点灯値変換処理部４１及び点灯制御部４２を用いたバックライト４３の点灯制御動作を説明するに先立ち、この実施の形態における残像低減のための点灯時刻制御を行なわないときのバックライトの点灯制御動作について、図６及び図７を用いて説明する。
【００３６】
図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ縦軸が画面の垂直方向を示し、横軸が時間の経過を示している。すなわち、図６（ａ）〜（ｃ）における上下方向は、液晶表示パネル３９の上下方向に対応している。
【００３７】
図６（ａ）は、液晶表示パネル３９上で所定の画素４４の出力する映像を示している。図６（ａ）において、垂直方向に配列された複数（図示の場合は８つ）の単位は、液晶表示パネル３９上で垂直方向に配列された複数（ｍ×ｋ個）の画素４４を、同じ所定の個数ずつに分割した画素４４を示し、水平方向に配列された単位は、時間経過に沿った時刻毎の画素４４を示している。
【００３８】
つまり、垂直方向に配列された単位は、垂直方向に同じ所定の個数ずつに分割された画素４４が同時刻に出力する映像を示しており、水平方向に配列された単位は、同じ画素４４が異なる時刻に出力する映像（時間経過による出力映像変化）を示している。
【００３９】
上記液晶表示パネル３９においては、各画素４４への映像信号の書き込みに応じて、画面の上方から下方に向けて１水平ライン単位で各画素４４の映像が順次更新されるため、垂直方向に配列された画素４４の映像が変化する時間は、上方より下方に向けて少しずつ遅くなっていく。最下方の画素の映像が変化したとき、映像の１フレームが上から下まで全て表示されたこととなる。
【００４０】
図６（ｂ）は、所定の光源ユニット４７の点滅状態を示している。図６（ｂ）において、垂直方向に配列された複数（図示の場合は８つ）の単位は、図６（ａ）に示す垂直方向に配列されたそれぞれの単位毎の画素４４に光を照射する光源ユニット４７を示し、水平方向に配列された単位は、時間経過に沿った時刻毎の光源ユニット４７を示している。
【００４１】
つまり、垂直方向に配列された単位は、図６（ａ）に示す垂直方向に配列されたそれぞれの単位毎の画素４４に光を照射する光源ユニット４７の同時刻における点滅状態を示しており、水平方向に配列された単位は、同じ光源ユニット４７の異なる時刻における点滅状態（時間経過による点滅状態の変化）を示している。
【００４２】
バックライト４３の各光源ユニット４７は、図６（ｂ）に示すように、液晶表示パネル３９上における映像の出力タイミングに同期して順次点灯される。すなわち、画面上で垂直方向に配列された一列の各ブロック４６の光源ユニット４７についてみると、画面の上方から下方に向けて点灯開始タイミングが一定時間ずつずれることになる。
【００４３】
なお、各ブロック４６における光源ユニット４７の点灯時間は、そのブロック４６に対応する入力映像信号が示す輝度に応じて決定される。光源ユニット４７が点灯しているとき、ユーザは、その光源ユニット４７に照射される画素４４を見ることができる（消灯しているときは暗くて見えない）ため、ユーザに見える画素４４は、図６（ｃ）に示される単位の画素となる。
【００４４】
ここで、図７は、所定の画素４４の輝度変化と、この画素４４に光を照射する光源ユニット４７の点滅状態との関係を示している。すなわち、図７（ａ）は、所定の画素４４に光を照射する光源ユニット４７の画素４４毎の点灯及び消灯状態の変化を示している。また、図７（ｂ）は、液晶表示パネル３９における画素４４が出力する映像（映像の応答特性）を示している。
【００４５】
図７（ｂ）は、例えば所定の出力値Ｘとその出力値Ｘより低い出力値Ｙとを交互に出力させようとした場合の画素４４の映像出力の変化を示している。例えば液晶等のパネルにおいては、入力映像信号に対して画素４４の映像出力が変化するのに時間がかかり、実際の映像出力は理想的な映像出力とは異なるものとなってしまう。
【００４６】
このため、入力映像信号に対する液晶表示パネル３９の理想的な映像出力（輝度応答特性）が、図７（ｂ）に一点鎖線で示すものであるとすると、実際の映像出力（輝度応答特性）は、図７（ｂ）に実線で示すように、直前の出力映像の影響を受けて、理想波形に対してなだらかな波形となっている。
【００４７】
そして、各フレーム出力期間において、光源ユニット４７は、各フレームの開始時点から所定時間ｔ１だけ経過した時点、つまり、液晶表示パネル３９上における出力映像が変化後すぐより幾らか安定したタイミングで点灯開始される。
【００４８】
また、この光源ユニット４７の点灯時間は、入力映像信号の輝度レベルに応じて決定される。すなわち、液晶表示パネル３９上における表示映像の暗いエリア４５に対応する光源ユニット４７の点灯時間は短く設定され、液晶表示パネル３９上における表示映像の明るいエリア４５に対応する光源ユニット４７の点灯時間は長く設定される。
【００４９】
このため、映像表示部２１からは、図７（ｃ）に太線で示すように、光源ユニット４７の点灯期間だけ液晶表示パネル３９からの映像が、ユーザに見える映像として出力されることになる。
【００５０】
この場合、光源ユニット４７は、各フレーム出力期間の終端部分では消灯されてしまうため、映像表示部２１の映像も、各フレーム出力期間の終端部分では出力されなくなる。つまり、液晶表示パネル３９の理想的な出力映像に最も近い映像部分［図７（ｃ）では符号Ｂで示す部分］が、光源ユニット４７が消灯されてしまうために映像表示部２１から出力されなくなり、残像の多い映像が表示されてしまうことになる。
【００５１】
そこで、この実施の形態では、上記した点灯値算出部４０，点灯値変換処理部４１及び点灯制御部４２を用いることにより、液晶表示パネル３９の入力映像に対する輝度応答特性がより好適となるタイミングで、バックライト４３を構成する各光源４７の点灯制御を行ない、残像の低減された良好な表示映像を得ることができるようにしている。
【００５２】
すなわち、図８（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ縦軸が画面の垂直方向を示し、横軸が時間の経過を示している。図８（ａ）〜（ｄ）における上下方向は、液晶表示パネル３９の上下方向に対応している。
【００５３】
図８（ａ）は、液晶表示パネル３９上で所定の画素４４の出力する映像を示している。図８（ａ）において、垂直方向に配列された複数（図示の場合は８つ）の単位は、液晶表示パネル３９上で垂直方向に配列された複数（ｍ×ｋ個）の画素４４を、同じ所定の個数ずつに分割した画素４４を示し、水平方向に配列された単位は、時間経過に沿った時刻毎の画素４４を示している。
【００５４】
つまり、垂直方向に配列された単位は、垂直方向に同じ所定の個数ずつに分割された画素４４が同時刻に出力する映像を示しており、水平方向に配列された単位は、同じ画素４４が異なる時刻に出力する映像（時間経過による出力映像変化）を示している。
【００５５】
上記液晶表示パネル３９においては、各画素４４への映像信号の書き込みに応じて、画面の上方から下方に向けて１水平ライン単位で各画素４４の映像が順次更新されるため、垂直方向に配列された画素４４の映像が変化する時間は、上方より下方に向けて少しずつ遅くなっていく。最下方の画素の映像が変化したとき、映像の１フレームが上から下まで全て表示されたこととなる。
【００５６】
図８（ｂ）は、所定の光源ユニット４７の点滅状態を示している。図８（ｂ）において、垂直方向に配列された複数（図示の場合は８つ）の単位は、図８（ａ）に示す垂直方向に配列されたそれぞれの単位毎の画素４４に光を照射する光源ユニット４７を示し、水平方向に配列された単位は、時間経過に沿った時刻毎の光源ユニット４７を示している。
【００５７】
つまり、垂直方向に配列された単位は、図８（ａ）に示す垂直方向に配列されたそれぞれの単位毎の画素４４に光を照射する光源ユニット４７の同時刻における点滅状態を示しており、水平方向に配列された単位は、同じ光源ユニット４７の異なる時刻における点滅状態（時間経過による点滅状態の変化）を示している。
【００５８】
バックライト４３の各光源ユニット４７は、図８（ｂ）に示すように、液晶表示パネル３９上における映像の出力タイミングに同期して順次点灯される。すなわち、画面上で垂直方向に配列された一列の各ブロック４６の光源ユニット４７についてみると、画面の上方から下方に向けて点灯開始タイミングが一定時間ずつずれることになる。
【００５９】
このため、この実施の形態における残像低減のための点灯時刻制御を行なわないときのバックライトの点灯制御動作では、図８（ｂ）に示すように、液晶表示パネル３９上における映像の出力タイミングに同期して、バックライト４３の各光源ユニット４７が点灯されるので、映像表示部２１からは、残像の多い映像が表示されてしまうことになる。
【００６０】
これに対し、この実施の形態では、まず、上記点灯値算出部４０が、映像処理部２０から供給された映像信号に基づいて、上記バックライト４３の分割された各ブロック４６別の点灯値を算出している。図８（ｂ）の例では、水平方向の長さと光源ユニット４７の点灯時間とが対応しており、画面の上方から下方に向けて点灯値は、２，２，２，１，２，３，１，４となっている。
【００６１】
そして、この点灯値算出部４０で算出された各ブロック４６別の点灯値は、点灯値変換処理部４１に供給される。この点灯値変換処理部４１は、入力された点灯値に基づいて、各ブロック４６別の点灯時間を算出し、点灯制御部４２に出力している。この点灯制御部４２は、入力された点灯時間に基づいて、１フレームの表示期間中で一番長く点灯しているブロック４６を判別し、そのブロック４６の消灯されるタイミングが、同じ１フレームの映像の表示が終了されるタイミングと一致するように、当該ブロック４６の点灯開始時点を遅らせている。また、このブロック４６の点灯開始時点の遅延と同量だけ、他の全てのブロック４６についても、それらの点灯開始時点を遅延させている。
【００６２】
すなわち、図８（ｂ）の例では、画面の最下段のブロック４６が点灯値４であり、点灯時間が最も長い、つまり、１フレームの表示期間中で一番長く点灯しているため、その最下段のブロック４６の消灯されるタイミングを、同じ１フレーム出力期間の終了されるタイミングと一致させるべく、図８（ｃ）に示すように、全ブロック４６の点灯開始時点を時間ｔ２だけ遅らせている。これにより、上記映像表示部２１からは、図８（ｄ）に示すように、光源ユニット４７の点灯しているブロック４６に対応する液晶表示パネル３９の映像が表示されるようになる。
【００６３】
ここで、図９は、所定の画素４４の輝度変化と、この画素４４に光を照射する光源ユニット４７の点滅状態との関係を示している。すなわち、図９（ａ）は、所定の画素４４に光を照射する光源ユニット４７の画素４４毎の点灯及び消灯状態の変化を示している。
【００６４】
すなわち、各フレーム出力期間において一番長く点灯している光源ユニット４７について、その消灯時点をフレーム出力期間の終了されるタイミングと一致させるように、点灯開始時点を遅らせている。
【００６５】
なお、各光源ユニット４７の点灯時間は、入力映像信号の輝度レベルに応じて決定される。すなわち、液晶表示パネル３９上における表示映像の暗いエリア４５に対応する光源ユニット４７の点灯時間は短く設定され、液晶表示パネル３９上における表示映像の明るいエリア４５に対応する光源ユニット４７の点灯時間は長く設定される。
【００６６】
また、図９（ｂ）は、液晶表示パネル３９における画素４４が出力する映像（映像の応答特性）を示している。図９（ｂ）は、例えば所定の出力値Ｘとその出力値Ｘより低い出力値Ｙとを交互に出力させようとした場合の画素４４の映像出力の変化を示している。例えば液晶等のパネルにおいては、入力映像信号に対して画素４４の映像出力が変化するのに時間がかかり、実際の映像出力は理想的な映像出力とは異なるものとなっている。
【００６７】
このため、入力映像信号に対する液晶表示パネル３９の理想的な映像出力（輝度応答特性）が、図９（ｂ）に一点鎖線で示すものであるとすると、実際の映像出力（輝度応答特性）は、図９（ｂ）に実線で示すように、直前の出力映像の影響を受けて、理想波形に対してなだらかな波形となっている。
【００６８】
そして、映像表示部２１からは、図９（ｃ）に太線で示すように、光源４７の点灯期間だけ液晶表示パネル３９からの映像が出力される（ユーザに見える）ことになる。この場合、各フレームにおいては、そのフレーム出力期間の終端部分で光源ユニット４７が点灯されていることから、映像表示部２１の映像も、各フレーム出力期間の終端部分が出力されるようになる。すなわち、液晶表示パネル３９の理想的な出力映像に最も近い映像部分［図７（ｃ）に符号Ｂで示した部分］が映像表示部２１から出力されるようになり、残像の低減された映像を表示することができるようになる。
【００６９】
図１０は、上記した映像表示部２１の主要な処理動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、処理が開始（ステップＳ１）されると、点灯値算出部４０は、ステップＳ２で、入力映像信号に基づいてバックライト４３の各ブロック４６別の点灯値を算出する。
【００７０】
その後、点灯値変換処理部４１は、ステップＳ３で、点灯値算出部４０で算出された点灯値に基づいて各ブロック４６別の点灯時間を算出する。そして、点灯制御部４２は、ステップＳ４で、点灯値変換処理部４１で算出された点灯時間に基づいて、１フレームの表示期間中で一番長く点灯するブロック４６を判別し、その判別したブロック４６の光源ユニット４７について、それが消灯されるタイミングを１フレームの映像表示が終了されるタイミングと一致するように点灯開始時点を遅らせる。なお、この点灯開始時間を遅延させた時間だけ、他のブロック４６の光源ユニット４７に対する点灯開始時点も遅延させている。
【００７１】
次に、点灯制御部４２は、ステップＳ５で、遅延させた各ブロック４６の点灯時間をバックライト４３の各光源４７に通知して各光源４７を点灯させ、処理を終了（ステップＳ６）する。
【００７２】
上記した実施の形態によれば、１フレームの表示期間中で一番長く点灯しているブロック４６について、その消灯タイミングがフレームの映像表示終了タイミングと一致するように点灯開始時点を遅らせ、その遅延させた時間だけ他のブロック４６の光源ユニット４７に対する点灯開始時点も遅延させている。このため、液晶表示パネル３９の入力映像に対する輝度の応答特性がより好適となるタイミングで、バックライト４３を構成する各光源ユニット４７の点灯制御を行なうことができ、残像の低減された良好な表示映像を得ることができるようになる。
【００７３】
図１１は、上記した実施の形態の変形例を示している。図１１（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図８（ａ）〜（ｄ）と同じ部分を表現している。すなわち、図１１（ｃ）に示すように、各ブロック４６の光源ユニット４７それぞれについて、その消灯タイミングを、そのブロック４６に対しての１フレーム出力期間の終了タイミングと一致するように点灯開始時点を遅らせている。
【００７４】
これは、点灯値変換処理部４１で算出された各ブロック４６の点灯時間に基づいて、点灯制御部４２が、各ブロック４６それぞれに対して、その消灯タイミングがそのブロック４６に対しての１フレーム出力期間の終了タイミングと一致するように、本来の点灯開始時点からの遅延量を算出することによって実現することができる。このような構成によれば、全てのブロック４６において残像が低減した映像を得ることができ、全体としてもさらに残像が低減した映像を得ることができる。
【００７５】
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図１２は、立体視映像表示部５０の信号処理系を示している。図１２において、図２と同一機能を有する部分には同一符号を付して示している。すなわち、この立体視映像表示部５０は、相互に人間の両目の間隔に対応した視差を有する２種類の映像信号が供給されている。
【００７６】
すなわち、図１３（ａ）に示すように、フレーム周期が１／６０秒の右目用映像を形成するための右目用映像信号と、図１３（ｂ）に示すように、フレーム周期が１／６０秒の左目用映像を形成するための左目用映像信号とが入力されている。
【００７７】
この右目用及び左目用映像信号は、例えば、放送事業者が立体視用の映像信号として放送したものを受信することにより取得することができる。また、コンテンツ提供者からネットワーク３４等を介して取得することや、光ディスク２８等の記録媒体から再生して取得すること等もできる。
【００７８】
入力された右目用及び左目用映像信号は、シリアル化処理部５３に供給される。このシリアル化処理部５３は、入力された右目用及び左目用映像信号を、図１３（ｃ）に示すように、フレーム周期が１／１２０秒となるように１フレーム単位で交互に配列して出力している。そして、このシリアル化処理部５３から出力された映像信号は、液晶表示パネル制御部３８及び点灯値算出部４０にそれぞれ供給される。
【００７９】
このうち、液晶表示パネル制御部３８は、シリアル化処理部５３から出力された１フレーム分に対応する映像信号を、後段の液晶表示パネル３９を構成している複数の画素４４にそれぞれ書き込ませることにより、液晶表示パネル３９に１フレーム分の表示映像を形成させている。
【００８０】
また、上記点灯値算出部４０は、シリアル化処理部５３から出力された１フレーム分に対応する映像信号に基づいて、後段のバックライト４３の各ブロック４６別の点灯値を算出し、点灯値変換処理部４１に出力している。この点灯値変換処理部４１は、点灯値算出部４０で算出された点灯値に基づいて各ブロック４６別の点灯時間を算出し、点灯制御部４２に出力している。
【００８１】
そして、点灯制御部４２は、点灯値変換処理部４１で算出された点灯時間に基づいて、１フレームの表示期間中で一番長く点灯しているブロック４６を判別し、そのブロック４６について、その消灯されるタイミングが、同じフレームの映像表示が終了されるタイミングと一致するように点灯開始時点を遅らせる。なお、この点灯開始時間を遅延させた時間だけ、他のブロック４６の光源ユニット４７に対する点灯開始時点も遅延させている。その後、点灯制御部４２は、遅延させた各ブロック４６の点灯時間をバックライト４３の各光源４７に通知して、各光源４７を点灯させる。
【００８２】
また、上記シリアル化処理部５３は、右目用及び左目用映像信号を１フレーム単位で交互に出力するタイミングを示す信号を眼鏡制御部５４に出力している。この眼鏡制御部５４は、シリアル化処理部５３から供給されたタイミング信号に基づいて、右目用シャッタ制御信号と左目用シャッタ制御信号とをそれぞれ生成し、出力端子５５，５６を介してユーザの掛けている立体視用眼鏡５７に出力している。
【００８３】
すなわち、この眼鏡制御部５４は、右目用映像が表示されているとき立体視用眼鏡５７の左目のシャッタを閉じ、左目用映像が表示されているとき立体視用眼鏡５７の右目のシャッタを閉じるように制御しており、これにより、ユーザに立体視映像を認識させるようにしている。
【００８４】
図１４（ａ）は、バックライト４３を構成する光源４７の、フレーム毎の点灯及び消灯時間を示している。この場合も、各フレームにおいて一番長く点灯している光源４７は、その消灯時点が、同じ１フレームの映像表示が終了されるタイミングと一致するように、点灯開始時点が遅延されている。
【００８５】
なお、各光源４７の点灯時間は、入力映像信号の輝度レベルに応じて決定される。すなわち、液晶表示パネル３９上における表示映像の暗いエリア４５に対応する光源４７の点灯時間は短く設定され、液晶表示パネル３９上における表示映像の明るいエリア４５に対応する光源４７の点灯時間は長く設定される。
【００８６】
また、図１４（ｂ）は、上記液晶表示パネル３９におけるフレーム毎の映像出力（輝度応答特性）を示している。この場合、入力映像信号に対する液晶表示パネル３９の理想的な映像出力（輝度応答特性）が、図１４（ｂ）に一点鎖線で示すものであるとすると、実際の映像出力（輝度応答特性）は、図１４（ｂ）に実線で示すように、理想波形に対してなだらかな波形となっている。
【００８７】
このため、映像表示部２１からは、図１４（ｃ）に太線で示すように、光源４７の点灯期間だけ液晶表示パネル３９からの映像が出力されることになる。この場合、各フレームにおいては、そのフレームの終端部分で光源４７が点灯されていることから、映像表示部２１の映像も、各フレームの終端部分が出力されるようになる。つまり、液晶表示パネル３９の理想的な出力映像に最も近い映像部分が映像表示部２１から出力されるようになり、残像の低減された映像を表示することができるようになる。
【００８８】
特に、立体視映像表示の場合には、１フレームの周期が１／１２０秒と短いことから、映像表示部２１の出力映像が、液晶表示パネル３９の理想的な出力映像に最も近い部分となって残像が低減されるということは、右目用映像の表示期間に左目用映像が残像として重なって表示される現象、または、その逆に左目用映像の表示期間に右目用映像が残像として重なって表示される現象、いわゆる、立体視クロストークが低減されて良好な立体視映像を表示することを可能にしている。
【００８９】
ここで、上記した各実施の形態では、液晶表示パネル３９を用いて映像を表示させることについて説明したが、映像表示パネルとしては液晶だけに限らず、バックライト４３からの照射光を照明として映像を表示するパネルであれば、広くこの発明を適用することができる。
【００９０】
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【符号の説明】
【００９１】
１１…デジタルテレビジョン放送受信装置、１２…アンテナ、１３…入力端子、１４…チューナ部、１５…復調復号部、１６…信号処理部、１７…グラフィック処理部、１８…音声処理部、１９…ＯＳＤ信号生成部、２０…映像処理部、２１…映像表示部、２２…スピーカ、２３…制御部、２３ａ…ＣＰＵ、２３ｂ…メモリ部、２４…操作部、２５…リモートコントローラ、２６…受信部、２７…ディスクドライブ部、２８…光ディスク、２９…記録再生処理部、３０…ＨＤＤ、３０ａ…ハードディスク、３１…入力端子、３２…ネットワークインターフェース、３３…入出力端子、３４…ネットワーク、３５，３６…ネットワークサーバ、３８…液晶表示パネル制御部、３９…液晶表示パネル、４０…点灯値算出部、４１…点灯値変換処理部、４２…点灯制御部、４３…バックライト、４４…画素、４５…エリア、４６…ブロック、４７…光源ユニット、４７ａ…光源、４８…反射板、４９…拡散板、５０…立体視映像表示部、５３…シリアル化処理部、５４…眼鏡制御部、５５，５６…出力端子、５７…立体視用眼鏡。
【図１】
2011215345.tif 000003
【図２】
2011215345.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011215345.tif 000015
【図１４】
2011215345.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月15日(2011.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
すなわち、この発明に係る映像表示装置は、相互に視差を有する立体視用の右目用及び左目用映像信号に基づいた２種類の表示映像を交互に出力する表示パネルと、表示パネルの面を複数に分割した各エリアにそれぞれ対応して設置され、表示パネルの対応するエリアに照明光を照射する複数の光源と、右目用及び左目用映像信号に基づいて複数の光源に対する点灯開始時点と点灯時間とをそれぞれ設定する設定手段と、設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された所定の光源の消灯時点を、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致させるように、当該光源の点灯開始時点を遅らせるように制御する制御手段と、表示パネルに右目用映像信号に基づいた映像が表示されているとき立体視用眼鏡の左目のシャッタを閉じ、表示パネルに左目用映像信号に基づいた映像が表示されているとき立体視用眼鏡の右目のシャッタを閉じるように制御する眼鏡制御手段とを備えるようにしたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、この発明に係る映像表示方法は、相互に視差を有する立体視用の右目用及び左目用映像信号に基づいた２種類の表示映像を表示パネルに交互に出力する工程と、表示パネルの面を複数に分割した各エリアにそれぞれ対応して設置された複数の光源により、表示パネルの対応するエリアに照明光を照射する工程と、右目用及び左目用映像信号に基づいて複数の光源に対する点灯開始時点と点灯時間とをそれぞれ設定する工程と、点灯開始時点及び点灯時間の設定された所定の光源の消灯時点を、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致させるように、当該光源の点灯開始時点を遅らせるように制御する工程と、表示パネルに右目用映像信号に基づいた映像が表示されているとき立体視用眼鏡の左目のシャッタを閉じ、表示パネルに左目用映像信号に基づいた映像が表示されているとき立体視用眼鏡の右目のシャッタを閉じるように制御する工程とを有するようにしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記した発明によれば、残像の低減された良好な立体視表示映像を得ることができるようになる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に視差を有する立体視用の右目用及び左目用映像信号に基づいた２種類の表示映像を交互に出力する表示パネルと、
前記表示パネルの面を複数に分割した各エリアにそれぞれ対応して設置され、前記表示パネルの対応するエリアに照明光を照射する複数の光源と、
前記右目用及び左目用映像信号に基づいて前記複数の光源に対する点灯開始時点と点灯時間とをそれぞれ設定する設定手段と、
前記設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された所定の光源の消灯時点を、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致させるように、当該光源の点灯開始時点を遅らせるように制御する制御手段と、
前記表示パネルに前記右目用映像信号に基づいた映像が表示されているとき立体視用眼鏡の左目のシャッタを閉じ、前記表示パネルに前記左目用映像信号に基づいた映像が表示されているとき立体視用眼鏡の右目のシャッタを閉じるように制御する眼鏡制御手段とを具備する映像表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された前記複数の光源のうち、１画面分に対応する映像表示期間中で最も点灯時間の長い光源の消灯時点が、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致するように、当該光源の点灯開始時点を遅らせる請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された前記複数の光源のうち、１画面分に対応する映像表示期間中で最も点灯時間の長い光源以外の各光源の点灯開始時間を、前記最も点灯時間の長い光源の点灯開始時点を遅らせた時間だけ遅延させる請求項２記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記設定手段により点灯開始時点及び点灯時間の設定された全ての光源の消灯時点が、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致するように、当該光源の点灯開始時点を遅らせる請求項２記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルは液晶表示パネルであり、前記光源はＬＥＤである請求項１記載の映像表示装置。
【請求項６】
相互に視差を有する立体視用の右目用及び左目用映像信号に基づいた２種類の表示映像を表示パネルに交互に出力する工程と、
前記表示パネルの面を複数に分割した各エリアにそれぞれ対応して設置された複数の光源により、前記表示パネルの対応するエリアに照明光を照射する工程と、
前記右目用及び左目用映像信号に基づいて前記複数の光源に対する点灯開始時点と点灯時間とをそれぞれ設定する工程と、
点灯開始時点及び点灯時間の設定された所定の光源の消灯時点を、その光源に対する１画面分の映像表示期間の終了時点に一致させるように、当該光源の点灯開始時点を遅らせるように制御する工程と、
前記表示パネルに前記右目用映像信号に基づいた映像が表示されているとき立体視用眼鏡の左目のシャッタを閉じ、前記表示パネルに前記左目用映像信号に基づいた映像が表示されているとき立体視用眼鏡の右目のシャッタを閉じるように制御する工程とを有する映像表示方法。