(57)【要約】【課題】フリッカによる画質劣化を生じさせることなく黒表示比率を効率よく変化させる。【解決手段】本発明の一態様としての画像表示方法は、入力画像の１フレーム期間において表示期間と非表示期間とを切り替える画像表示方法であって、入力画像を入力し、今回表示すべきフレームについて目標とすべき非表示期間の長さを算出し、複数のフレームから明るさの変化幅を算出し、前記明るさの変化幅に基づいて前記非表示期間の長さの許容可能な最大変化幅を算出し、前回表示されたフレームの非表示期間の長さから前記最大変化幅を超えないように前記目標とすべき非表示期間の長さに最も近い非表示期間の長さを算出し、前記非表示期間の長さの変動による表示輝度の変動を抑制するための変動抑制情報を算出し、前記表示期間において前記変動抑制情報と前記今回表示すべきフレームとに基づいて画像表示を行い、前記非表示期間において前記画像表示を停止する、ことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の１フレーム期間において表示期間と非表示期間とを切替可能な画像表示装置であって、
入力画像を入力する画像入力部と、
今回表示すべきフレームについて目標とすべき非表示期間の長さを算出する目標非表示期間算出部と、
複数のフレーム間の明るさの変化幅を算出する明るさ変化幅算出部と、
前記明るさの変化幅に基づいて前記非表示期間の長さの許容可能な最大変化幅を算出する最大変化幅算出部と、
前回表示されたフレームの非表示期間の長さから前記最大変化幅を超えない範囲で前記目標とすべき非表示期間の長さに最も近い非表示期間の長さを算出する非表示期間算出部と、
前記非表示期間の長さの変動による１フレーム期間の表示輝度の変動を抑制するための変動抑制情報を算出する変動抑制情報算出部と、
前記表示期間において前記変動抑制情報と前記今回表示すべきフレームとに基づいて画像表示を行い、前記非表示期間において前記画像表示を停止する画像表示部と、
を備えた画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示部は、前記非表示期間に黒画像を表示することにより前記画像表示を停止することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記最大変化幅算出部は、前記今回表示するべきフレームとこれより過去に入力された１つ以上のフレームから得られる明るさの変化幅、または、前記今回表示するべきフレームより過去に入力された複数のフレームから得られた明るさの変化幅を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記最大変化幅算出部は、前記明るさの変化幅が小さいほど、前記最大変化幅を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記明るさ変化幅算出部は、２つのフレーム間においてフレーム内の各画素の明度の差分の絶対値平均を前記明るさ変化幅として算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記明るさ変化幅算出部は、２つのフレーム間においてフレーム内の各画素の明度の差分の自乗平均平方根（ＲＭＳ：Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ：）を前記明るさ変化幅として算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記明るさ変化幅算出部は、前記２つのフレームの各フレームを線形帯域透過フィルタリングしてから前記明るさ変化幅を算出することを特徴とする請求項５または６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記明るさ変化幅算出部は、２つのフレームをそれぞれフーリエ変換し、前記２つのフレームから前記フーリエ変換により得られたフーリエ成分の振幅の差分の絶対値平均を前記明るさ変化幅として算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記明るさ変化幅算出部は、２つのフレームをそれぞれフーリエ変換し、前記２つのフレームから前記フーリエ変換により得られたフーリエ成分の振幅の差分の自乗平均平方根（ＲＭＳ：Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ：）を前記明るさ変化幅として算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記明るさ変化幅算出部は、前記フレームからフーリエ変換により得られる各フーリエ成分の振幅を該フーリエ成分の周波数に応じて強調または減衰させる重み付けを行い、重み付けを行った前記２つのフレームから前記明るさ変化幅を算出することを特徴とする請求項８または９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記明るさ変化幅算出部は、２つのフレーム間において画像の位置合わせを行い、位置合わせされた前記２つのフレーム間においてそれぞれ対応する画素の明度の差分の絶対値平均を前記明るさ変化幅として算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記明るさ変化幅算出部は、２つのフレーム間において画像の位置合わせを行い、位置合わせされた前記２つのフレーム間においてそれぞれ対応する画素の明度の差分の自乗平均平方根（ＲＭＳ：Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ：）を前記明るさ変化幅として算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記明るさ変化幅算出部は、２つのフレームのそれぞれにおいて前記フレームに含まれる各画素を垂直方向および水平方向に加算することにより垂直ヒストグラムおよび水平ヒストグラムを生成し、前記２つのフレーム間において前記垂直ヒストグラムの差分の平均と前記水平ヒストグラムの差分の平均との平均を前記明るさ変化幅として算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記明るさ変化幅算出部は、２つのフレームのそれぞれにおいて前記フレームに含まれる各画素を垂直方向および水平方向に加算することにより垂直ヒストグラムおよび水平ヒストグラムを生成し、前記２つのフレーム間において前記垂直ヒストグラムの差分の自乗平均平方根（ＲＭＳ：Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ：）と、前記水平ヒストグラムの差分の自乗平均平方根（ＲＭＳ：Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ：）との平均を前記明るさ変化幅として算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記今回表示すべきフレームと、これより過去に入力されたフレームとからカット点を検出するカット点検出部をさらに備え、
前記最大変化幅算出部は、前記カット点が検出された場合、前記最大変化幅をゼロにするまたは所定閾値内に抑えることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記画像表示部は、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に設置されて前記液晶パネルを背面から照射するバックライトを有し、
前記変動抑制情報算出部は、前記非表示期間の長さの変動による前記表示輝度の変動を抑制するために必要な前記バックライトの発光輝度の情報を前記変動抑制情報として算出し、
前記画像表示部は、前記バックライトの発光輝度を前記発光輝度の情報に基づいて制御するとともに、前記液晶パネルに前記今回表示すべきフレームを書き込むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
前記画像表示部は、前記バックライトを前記表示期間中発光させ、前記非表示期間中消光させることを特徴とする請求項１６に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
前記バックライトは、前記液晶パネルの画面の垂直方向に対して複数に分割された単位水平発光領域毎に発光と消光とを切り替え可能に構成され、
前記画像表示部は、前記画面の垂直方向の端部より線順次で前記フレームのデータを水平ライン毎に前記液晶パネルに入力し、前記単位水平発光領域に相当する前記液晶パネルの表示領域に前記フレームのデータが書き込まれた後、前記表示期間には当該単位水平発光領域を発光させ、前記非表示期間には当該単位水平発光領域を消光することを特徴とする請求項１６に記載の画像表示装置。
【請求項１９】
前記画像表示部は、有機ＥＬパネルを有し、
前記変動抑制情報算出部は、前記非表示期間の長さの変動による前記表示輝度の変動を抑制するために必要な最大表示明度の情報を前記変動抑制情報として算出し、
前記画像表示部は、前記最大表示明度の情報から前記今回表示すべきフレームを補償した補償フレームを生成し、生成した補償フレームを前記有機ＥＬパネルに表示することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項２０】
前記画像表示部は、有機ＥＬパネルを有し、
前記変動抑制情報算出部は、前記非表示期間の長さの変動による前記表示輝度の変動を抑制するために前記有機ＥＬパネルに供給すべき電流値を前記変動抑制情報として算出し、
前記画像表示部は、前記今回表示すべきフレームと、前記電流値の電流とを前記有機ＥＬパネルに供給することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項２１】
入力画像の１フレーム期間において表示期間と非表示期間とを切り替える画像表示方法であって、
入力画像を入力し、
今回表示すべきフレームについて目標とすべき非表示期間の長さを算出し、
複数のフレームから明るさの変化幅を算出し、
前記明るさの変化幅に基づいて前記非表示期間の長さの許容可能な最大変化幅を算出し、
前回表示されたフレームの非表示期間の長さから前記最大変化幅を超えないように前記目標とすべき非表示期間の長さに最も近い非表示期間の長さを算出し、
前記非表示期間の長さの変動による表示輝度の変動を抑制するための変動抑制情報を算出し、
前記表示期間において前記変動抑制情報と前記今回表示すべきフレームとに基づいて画像表示を行い、前記非表示期間において前記画像表示を停止する、
画像表示方法。
【請求項２２】
前記非表示期間に黒画像を表示することにより前記画像表示を停止することを特徴とする請求項２１に記載の画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置および画像表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶表示装置において、動画質向上・フリッカ低減・消費電力削減・コントラスト向上等の目的で、表示する画像に応じた液晶パネルおよびバックライトの表示輝度の動的な制御が行われている。
【０００３】
例えば、特開２００６−１８９６６１号公報（特許文献１）では液晶表示装置のようなホールド型表示装置における動画ボヤケを改善する目的で、連続するフレームとフレームの間に黒画像を挿入するが、入力画像の動きの大きさに合わせて、黒画像の表示比率を変化させている。
【０００４】
液晶パネルの黒表示比率を大きくすると画面輝度は暗くなってしまうため、特許文献１では黒表示比率の変化に伴う液晶パネルの表示輝度の変化を補償するように同時にバックライトの輝度も変化させている。
【０００５】
ただし、輝度変化が生じないように黒表示比率およびバックライト輝度を変化させたとしても、黒表示比率およびバックライト輝度の変化が急激だと、その瞬間にフリッカが生じ、画質が劣化してしまうため、特許文献１では黒表示比率およびバックライト輝度の変化幅をある固定値以下に制限することによりフリッカの発生を抑制している。
【０００６】
しかしながら、この方法では黒表示比率およびバックライト輝度をゆっくりとしか変化させられないため、黒表示比率を変化させる効果が十分に得られなくなる。
【特許文献１】特開２００６−１８９６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、フリッカによる画質劣化を生じることなく、黒表示比率およびバックライト輝度を効率よく変化させることができる画像表示装置および画像表示方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様としての画像表示装置は、
入力画像の１フレーム期間において表示期間と非表示期間とを切替可能な画像表示装置であって、
入力画像を入力する画像入力部と、
今回表示すべきフレームについて目標とすべき非表示期間の長さを算出する目標非表示期間算出部と、
複数のフレーム間の明るさの変化幅を算出する明るさ変化幅算出部と、
前記明るさの変化幅に基づいて前記非表示期間の長さの許容可能な最大変化幅を算出する最大変化幅算出部と、
前回表示されたフレームの非表示期間の長さから前記最大変化幅を超えないように前記目標とすべき非表示期間の長さに最も近い非表示期間の長さを算出する非表示期間算出部と、
前記非表示期間の長さの変動による表示輝度の変動を抑制するための変動抑制情報を算出する変動抑制情報算出部と、
前記表示期間において前記変動抑制情報と前記今回表示すべきフレームとに基づいて画像表示を行い、前記非表示期間において前記画像表示を停止する画像表示部と、
を備える。
【０００９】
本発明の一態様としての画像表示方法は、
入力画像の１フレーム期間において表示期間と非表示期間とを切り替える画像表示方法であって、
入力画像を入力し、
今回表示すべきフレームについて目標とすべき非表示期間の長さを算出し、
複数のフレームから明るさの変化幅を算出し、
前記明るさの変化幅に基づいて前記非表示期間の長さの許容可能な最大変化幅を算出し、
前回表示されたフレームの非表示期間の長さから前記最大変化幅を超えないように前記目標とすべき非表示期間の長さに最も近い非表示期間の長さを算出し、
前記非表示期間の長さの変動による表示輝度の変動を抑制するための変動抑制情報を算出し、
前記表示期間において前記変動抑制情報と前記今回表示すべきフレームとに基づいて画像表示を行い、前記非表示期間において前記画像表示を停止する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、フリッカによる画質劣化を生じることなく、黒表示比率およびバックライト輝度を効率よく変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像表示装置およびその方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
本発明の第１実施の形態による画像表示装置について図１〜図１２に基づいて説明する。
【００１３】
（１）画像表示装置の構成
図１に、本実施形態による画像表示装置の構成を示す。
【００１４】
本実施形態による画像表示装置は、明るさ変化幅算出部１、最大黒表示比率変化幅算出部２、黒表示比率算出部３、バックライト輝度算出部４、目標黒表示比率算出部５、バックライト６、液晶パネル７、および、フレームメモリ８、メモリ９からなる。
【００１５】
入力画像はフレームメモリ８に格納される。明るさ変化幅算出部１は入力画像ＩｎおよびＩｎより過去に本画像表示装置に入力された画像Ｉ｛ｎ−１｝の明度（階調）から明るさ変化幅ΔＩを算出する。最大黒表示比率変化幅算出部２は明るさ変化幅ΔＩから各フレーム間に適用する黒表示比率の変化幅の上限ΔＢｍａｘを算出する。目標黒表示比率算出部５は、入力画像から、黒表示比率の目標値
【数１】
2008176111.tif 000003
を算出する。黒表示比率算出部３は、黒表示比率の変化幅の上限ΔＢｍａｘと、黒表示比率の目標値
【数２】
2008176111.tif 000004
と、過去に算出した黒表示比率Ｂ｛ｎ−１｝とから、各画像フレームＩｎの表示に適用する黒表示比率Ｂｎを算出する。過去に算出した黒表示比率Ｂ｛ｎ−１｝はメモリ９に格納されている。黒表示比率算出部３は、算出した黒表示比率Ｂｎをバックライト輝度算出部４に送り、また、黒表示比率Ｂｎに基づいた制御信号を液晶パネル７に送る。液晶パネル７は、入力画像と、黒表示比率算出部３からの制御信号とに基づきフレーム間に黒表示を内挿した映像信号を表示する。バックライト輝度算出部４では、入力された黒表示比率Ｂｎにしたがってバックライト６の光源を制御するバックライト輝度制御信号をバックライト６に送る。バックライト６は、受け取ったバックライト輝度制御信号に基づいた輝度で発光する。
【００１６】
以下に各部の詳細を述べる。
【００１７】
（２−１）明るさ変化幅算出部１
図３は明るさ変化幅算出部１のブロック図である。
【００１８】
明るさ変化幅算出部１は入力画像ＩｎおよびＩｎより過去に本画像表示装置に入力された画像Ｉ｛ｎ−１｝（通常はＩｎの一つ前のフレームを用いる）の明度から明るさ変化幅ΔＩを算出する。
【００１９】
入力画像Ｉの座標（ｘ，ｙ）における明度Ｙ（ｘ，ｙ）は明度算出部において数１のように算出される。
【数３】
2008176111.tif 000005
【００２０】
数１において、Ｉｒ、Ｉｇ、ＩｂはそれぞれＩ（ｘ，ｙ）に含まれる赤色成分、緑色成分、青色成分である。
【００２１】
明度変化幅算出部はフレーム間差分のフレーム内における絶対値平均をΔＩとして算出する。つまり、Ｉｎ、Ｉ｛ｎ−１｝の座標（ｘ，ｙ）における明度を各々Ｙｎ（ｘ，ｙ）、Ｙ｛ｎ−１｝（ｘ，ｙ）として、ΔＩは数２のように算出される。
【数４】
2008176111.tif 000006
【００２２】
数２において、Ｎは画像内の総画素数、Ｗは水平画素数、Ｈは垂直画素数である。
【００２３】
または、ΔＩはフレーム間差分のフレーム内におけるＲＭＳ（Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ：自乗平均平方根）としても算出しても良い。つまり、ΔＩは数３のように算出しても良い。
【数５】
2008176111.tif 000007
【００２４】
ΔＩの算出において絶対値平均またはＲＭＳのどちらを用いても、本発明の効果に対してさほどの違いが現れないことが実験により確かめられている。
【００２５】
また、ΔＩを算出するにあたってあらかじめＩｎ、Ｉ｛ｎ−１｝各々に公知の線形帯域透過フィルタ（ガウシアンフィルタなど）を施してから数２または数３に従ってΔＩを算出してもよい。人の明るさ知覚は高周波成分に対して鈍感なため、このようにすることでΔＩをより人の明るさ変化知覚に近い値とすることができる。
【００２６】
また、明るさ変化幅ΔＩは複数のＩｎ、Ｉ｛ｎ−１｝の組から算出しても良い。例えば、複数の明るさ変化幅の線形和として算出することができる。つまり、Ｉｎ、Ｉ｛ｎ−１｝から数２や数３のようにして算出された明るさ変化幅をΔＩｎとして数４のように算出しても良い。
【数６】
2008176111.tif 000008
【００２７】
数４においてｗｎはΔＩｎに対する重みである。人の視覚に対する入力画像の明るさ変化の影響は時間的に帯域透過の特性を持っている。したがって複数のフレーム間の明るさ変化の重み付き線形和を算出することでΔＩをより人の明るさ変化知覚に近い値とすることができる。
【００２８】
以上のようにして算出されたΔＩは入力画像フレーム間の明るさの変化量を表していると考えられる。
【００２９】
（２−２）最大黒表示比率変化幅算出部
最大黒表示比率変化幅算出部２は、各フレーム間に適用する黒表示比率の変化幅の上限ΔＢｍａｘを算出する。
【００３０】
各フレーム間に適用された黒表示比率の変化幅ΔＢが小さいほど、実際に画像を観察したときの表示輝度の変動が小さくなることが本発明者らの実験により確かめられている。入力されてきた画像の明るさの変化幅ΔＩが小さいほどフリッカによる表示輝度の変動が知覚されやすい。したがって、入力されてきた画像の明るさ変化幅ΔＩが小さいほど黒表示比率の変化幅ΔＢを小さくすればフリッカを目立たせないで駆動することができる。
【００３１】
最大黒表示比率変化幅算出部２は、ΔＢの変化幅の上限ΔＢｍａｘを、数５のように算出する。
【数７】
2008176111.tif 000009
【００３２】
このようにΔＩが小さいほどΔＢｍａｘを小さくすることによりフリッカを目立たせないで駆動することができる。
【００３３】
また、最大黒表示比率変化幅算出部２から出力するΔＢｍａｘの値はΔＢｍａｘの算出に用いたΔＩの値と時間的に同期が取れている必要は無く、必要に応じて、過去のフレームから算出した値を出力するように構成してもよい。この場合は算出されたΔＢｍａｘの値を図示しないメモリ等にバッファしてから出力するようにすれば良い。
【００３４】
（２−３）黒表示比率算出部
黒表示比率算出部３は、各画像フレームＩｎの表示に適用する黒表示比率Ｂｎを算出する。黒表示比率はたとえば非表示期間の長さに相当し、「１−黒表示比率」はたとえば表示期間の長さに相当する。非表示期間の長さおよび表示期間の長さは、１フレーム期間における割合として表されてもよいし、実際の時間の長さとして表されても良い。黒表示比率Ｂｎの算出例を図２に示す。
【００３５】
より詳細に、黒表示比率算出部３は、画像フレームＩｎの表示に適用する黒表示比率Ｂｎと画像フレームＩ｛ｎ−１｝の表示に適用した黒表示比率Ｂ｛ｎ−１｝との間の黒表示比率の変化幅ΔＢｎが、フレームＩｎ−１において最大黒表示比率変化幅算出部２で算出されたΔＢ｛ｍａｘ，ｎ−１｝より小さくなるようにＢｎを算出する。つまり、数６を満たすように、Ｂｎを算出する（図２参照）。数６において、ΔＢ｛ｍａｘ，ｎ−１｝に代えて、ΔＢ｛ｍａｘ，ｎ｝を用いることも可能である。つまり、今回表示するべきフレームとこれより過去に入力された１つ以上のフレームから得られる明るさの変化幅、または、今回表示するべきフレームより過去に入力された複数のフレームから得られた明るさの変化幅、から求めた最大黒表示比率変化幅を用いることができる。
【数８】
2008176111.tif 000010
【００３６】
数６はＢｎに対する制約条件であり、数６からでは直ちにＢｎを決定することはできない。
【００３７】
Ｂｎの算出は、目標黒表示比率算出部５において入力画像の動き量等の情報に基づいて算出された黒表示比率の目標値
【数９】
2008176111.tif 000011
から数７のように算出する。
【数１０】
2008176111.tif 000012
【００３８】
数７において、ｓｇｎ（ｘ）はｘの符号を、ｍｉｎ（ｘ，ｙ）はｘとｙとのうち小さい方の値を返す関数である。つまり、Ｂｎには、黒表示比率の変化幅がΔＢ｛ｍａｘ，ｎ−１｝を超えない範囲で、最も目標値
【数１１】
2008176111.tif 000013
に近い値が設定される。
【００３９】
このように、黒表示比率をその変化幅がΔＢｍａｘを超えない範囲で最も目標値に近い値にすることでフリッカを目立たせずかつ迅速に黒表示比率を変化させることができる。
【００４０】
（２−４）目標黒表示比率算出部
目標黒表示比率算出部５は黒表示比率の目標値
【数１２】
2008176111.tif 000014
を算出する。
【００４１】
目標となる黒表示比率は動画質（ぼけ）、ちらつき、消費電力等の観点から決定されうる。例えば特開２００６−１８９６５８公報における段落００２８〜００６７、０１０４、０１１０〜０１３６に記載の手法や、特開２００６−１８９６６１公報における段落００２８〜００３６、段落０１００〜０１３０、段落０１３４に記載の手法ように、入力された複数フレーム（今回表示するフレームとこれより過去に入力された１つ以上のフレーム、または、今回表示するフレームより過去に入力された複数のフレーム）の画像から動き検出により動きベクトルを算出し、求められた動きベクトルから、動きの速さ、動きの方向性、動体のコントラスト、動体の空間周波数を算出し、これらの情報に基づいて（各々の値の線形和等から）目標となる黒表示比率を決定することができる。
【００４２】
（２−５）液晶パネル
液晶パネル７は，本実施形態ではアクティブマトリクス型のものであり，図４に示すように，アレイ基板２４上に複数本の信号線２１及びこれと交差する複数本の走査線２２が図示しない絶縁膜を介して配置されており，両線の各交差部には画素２３が形成されている。信号線２１の端部は信号線駆動回路２５に接続され、走査線２２の端部は走査線駆動回路２６に接続されている。
【００４３】
画素２３において，薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなるスイッチ素子３１は，映像信号書込み用のスイッチ素子であり，そのゲートは１水平ライン毎に共通に走査線２２に接続され，ソースは１垂直ライン毎に信号線２１に共通に接続されている。さらに，ドレインは画素電極３２に接続されるとともに，この画素電極３２と電気的に並列に配置された補助容量３３に接続されている。
【００４４】
画素電極３２は，アレイ基板２４上に形成され，この画素電極３２と電気的に相対する対向電極３４は，図示しない対向基板上に形成されている。対向電極３４には，図示しない対向電圧発生回路から所定の対向電圧が与えられている。また画素電極３２と対向電極３４との間には液晶層３５が保持され，アレイ基板２４と前記対向基板の周囲は図示しないシール材により封止されている。なお，液晶層３５に用いる液晶材料は，どのようなものでも良いが，後述するように，本実施形態による液晶パネル７は，１フレーム期間に画像表示と黒表示の２つの画像信号を書き込む必要があるため，比較的高速に応答するものが望ましい。例えば，強誘電性液晶やＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モードの液晶等が良い。
【００４５】
走査線駆動回路２６は，図示しないシフトレジスタ，レベルシフタ及びバッファ回路等から構成されている。この走査線駆動回路２６は，黒表示比率算出部３から制御信号の一部として出力された垂直スタート信号や垂直クロック信号に基づいて，各走査線２２に行選択信号を出力する。
【００４６】
信号線駆動回路２５は，図示しないアナログスイッチ，シフトレジスタ，サンプルホールド回路，ビデオバス等から構成されている。この信号線駆動回路２５には，黒表示比率算出部３から制御信号の一部として出力された水平スタート信号及び水平クロック信号が入力されるとともに，映像信号が入力されている。
【００４７】
次に、本実施形態による液晶パネル７の動作について説明する。
【００４８】
図５は黒表示比率が５０％の場合の液晶表示パネルのタイミングチャートを示す。信号線駆動回路２５から出力される表示信号及び走査線駆動回路２６から出力される走査線信号の駆動波形，並びに液晶パネル７における画像表示状態が示されている。ここでは垂直走査線数Ｖ＝８の例が示されている。なお，図５では，説明を簡単にするために，ブランキング期間を図示していないが，通常，一般的な液晶パネルの駆動信号は，水平及び垂直ブランキング期間を有している。
【００４９】
信号線駆動回路２５からは，１水平走査期間の前半に画像表示信号が，後半に黒表示信号が出力される。走査線駆動回路２６では，画像表示信号を供給すべき各画素に対応する走査線を１水平走査期間の前半に選択し，黒表示信号を供給すべき各画素に対応する走査線を１水平走査線期間の後半に選択する。
【００５０】
１水平走査期間の前半に１ライン目の走査線を選択して対応する画素に画像表示信号を供給するときには，１水平走査期間の後半にはＶ／２＋１ライン目の走査線を選択して対応する画素に黒表示信号を供給する。同様に，１水平走査期間の前半に２ライン目の走査線を選択したときには，１水平走査期間の後半にＶ／２＋２ライン目の走査線を選択する。同様にして，１水平走査期間の前半と後半とでそれぞれ順次その次の走査線を選択してゆき，１水平走査期間の前半にＶライン目の走査線が選択されて対応する画素に画像表示信号が供給されたときは，１水平走査期間の後半にはＶ／２ライン目の走査線が選択されて対応する画素に黒表示信号が供給される。
【００５１】
図６は，黒表示比率が５０％の場合における液晶パネル７上の表示状態を示したものである。図６（ａ）は，Ｖ／２＋１ライン目までｎフレーム目の画像表示信号の書き込みが完了し，１ライン目に黒表示信号を書き込んだときの表示状態を示している。図６（ｂ）は，Ｖ／２＋２ライン目までｎフレーム目の画像表示信号を書き込み，２ライン目に黒表示信号を書き込んだ時の表示状態を示している。図６（ｃ）は，Ｖライン目にｎフレーム目の画像表示信号を書き込み，Ｖ／２−１ライン目に黒表示信号を書き込んだ時の表示状態を示している。図６（ｄ）は，１ライン目にｎ＋１フレーム目の画像表示信号を書き込み，Ｖ／２＋１ライン目に黒表示信号を書き込んだ時の表示状態を示している。図６（ｅ）は，Ｖ／２ライン目にｎ＋１フレーム目の画像表示信号を書き込み，Ｖライン目に黒表示信号を書き込んだ時の表示状態を示している。
【００５２】
図６では，黒表示率が５０％の場合について示したが，同様に黒表示信号の書き込み開始タイミングを変更，すなわち，走査線信号のタイミングを変更することにより任意の黒表示期間の設定が可能である。よって，黒表示比率算出部３で黒表示比率を算出し，黒表示信号の書き込み開始タイミングを制御信号として液晶パネル７に入力することで，任意の黒表示比率により液晶パネル７に画像を表示することが可能となる。
【００５３】
（２−６）バックライト輝度算出部
バックライト輝度算出部４では、入力された黒表示比率情報を用いてバックライト６の光源を制御するバックライト輝度制御信号を出力する。すなわち、バックライト６の光源がアナログ変調のＬＥＤであれば、アナログ電圧信号を、パルス幅変調（ＰＷＭ）のＬＥＤであれば、パルス幅変調信号を出力する。また、光源が冷陰極管であれば、冷陰極管点灯用のインバータに入力されるアナログ電圧を出力する。
【００５４】
なお、本実施形態では、比較的簡単な構成で、輝度のダイナミックレンジを大きく取ることができるパルス幅変調方式のＬＥＤ光源を用いた。予め、ＬＥＤ光源に入力するパルス幅とバックライト６の輝度の関係を測定し、バックライト輝度算出部４に保持しておく。保持しておくデータとしては、例えば、上記関係が関数で表現できる場合は関数を保持しておけばよい。
【００５５】
また、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ−ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）としてＲＯＭ等に保持しておいても良い。
【００５６】
また、ＬＥＤ光源が赤、緑、青の３原色のＬＥＤを混色して白を表示する構成であれば、それぞれのＬＥＤのデータを保持しておくのが望ましい。
【００５７】
更に、上記では、パルス幅とバックライト輝度の関係をデータとして保持していく方法を示したが、様々な黒表示比率で表示された液晶パネル７上で、輝度が一定となる黒表示比率とパルス幅の関係を保持しておいても良い。
【００５８】
すなわち、ある黒表示比率で液晶パネル７に白画像を表示し、バックライト輝度を、液晶パネル透過後の輝度が所定の値となるように制御し、そのときのＬＥＤ光源に入力しているパルス幅を求める。上記操作を様々な黒表示比率で行い、黒表示比率とパルス幅の関係を求め、データとして保持しておく。入力された黒表示比率情報で上記データを参照することにより、バックライト６の輝度は制御され、任意の黒表示比率に対し、液晶パネル７上の輝度を一定に保つことが可能となる。
【００５９】
また、上記以外にも、バックライト６にフォトダイオード等を設置し、バックライト６の輝度をフォトダイオード等で計測しながらフィードバックを行い、ＬＥＤ光源の輝度を制御する方法でも良い。特にＬＥＤ光源は、温度により発光特性が変化するために、上記のようにフォトダイオード等によりフィードバックを行う構成は有効である。
【００６０】
図７は，黒表示率を０％から５０％の範囲で設定した場合の，黒表示率と，液晶パネル相対透過率，バックライト相対輝度，液晶表示装置相対輝度との関係を示したものである。
【００６１】
横軸が黒表示率，左側縦軸が、黒表示率が０％の時の、液晶パネル７の透過率に対する相対透過率，右側縦軸が，黒表示率が５０％の時の，バックライト６の輝度に対する相対輝度を示している。本実施形態で用いた液晶パネル７は，黒表示率が大きくなるにつれ，線形に透過率が減少するため，バックライト６の輝度を黒表示率が大きくなるにつれ大きくし，液晶表示装置の相対輝度，すなわち，液晶パネル透過後の輝度が一定になるようにバックライト６の輝度を制御する。つまり、液晶パネル相対透過率×バックライト相対輝度＝液晶表示装置相対輝度の関係がある。図７より，黒表示率とバックライト６の相対輝度の関係が求まり，更にバックライト相対輝度と，ＬＥＤ光源に入力するパルス幅の関係から，黒表示率とパルス幅の関係を求めることができる。よって黒表示比率算出部３で求められた黒表示率より，パルス幅で表されるバックライト輝度設定信号を求めることができる。
【００６２】
なお、様々な黒表示比率で表示された液晶パネル７上で、輝度が１フレーム期間中で常に一定となるように制御することとしたが、１フレーム期間中で基準となる輝度を中心として所定の範囲内で輝度が変動するのを抑える制御を行ってもよい。すなわち、人の目で見た場合に、フリッカを感じない範囲で輝度の変動を抑える制御であれば、本実施形態の目的を達成することができる。
【００６３】
（２−７）バックライト
バックライト６は、上記のように、様々な光源により構成可能であるが、本実施形態では、ＬＥＤを光源とする直下型バックライトとした。ただし、バックライトの構成は、上記に限定されるものではなく、例えば、導光板を用いたエッジライト型バックライトでも構わない。バックライト６は、バックライト輝度算出部４から出力されたバックライト輝度制御信号により、輝度が制御される。
【００６４】
（２−８）明るさ変化幅算出部の変更例１
図８は変更例１に係る明るさ変化幅算出部の構成を示すブロック図である。
【００６５】
本明るさ変化幅算出部１ａは、カット点を検出するカット点検出部１ｄを有することを特徴とする。
【００６６】
明るさ変化幅算出部１ａでは人がその画像を見たときに感じる明るさの変化量を算出したい。そのため、図３の明るさ変化幅算出部１ではその変化量の算出にフレーム間差分のフレーム内における、絶対値平均またはＲＭＳ等を用いた。しかし、画像中に動体が存在する場合、このように算出された明るさ変化幅は人が知覚する明るさの変化幅とは必ずしも比例しない。画像中に動体が存在する場合、２つのフレームの画像は一致しないので、一般にフレーム間差分の値は大きくなる。一方、人がその画像を見る場合には眼球は画像中の動体を追従するため、網膜像としての画像にはあまり変化が生じない。したがって、算出された明るさ変化幅と人が知覚する明るさの変化幅にずれが生じる。
【００６７】
本変更例の明るさ変化幅算出部１ａはこのずれを考慮するためにカット点検出部１ｄを有している。
【００６８】
カット点検出部１ｄは入力画像ＩｎおよびＩｎより過去に本画像表示装置に入力された画像Ｉ｛ｎ−１｝（通常はＩｎの一つ前のフレームを用いる）からカット点検出を行う。カット点検出は公知のカット点検出手法（面輝度法、度数分布法、色度数分布法、カイ二乗検定法等）を用いて行えば良い。
【００６９】
本変更例の明るさ変化幅算出部１ａは、カット点検出部１ｄでカット点が検出された場合は、数２または数３で表されるように算出されたΔＩを出力値する。カット点検出部１ｄでカット点が検出されなかった場合は、十分に小さい値（例えばΔＩ＝０）を出力値とする。
【００７０】
このようにすることで、入力画像に動体が含まれる場合の誤動作を回避することができる。
【００７１】
（２−９）明るさ変化幅算出部の変更例２
明るさ変化幅算出部は動きの影響を無視するために以下のような構成としてもよい。
【００７２】
図９は変更例２にかかる明るさ変化幅算出部１ｅの構成を示すブロック図である。
【００７３】
本変更例２の明るさ変化幅算出部１ｅはフーリエ変換部１ｆを有する。フーリエ変換部１ｆは入力画像の明度をフーリエ変換してＦ（ｕ，ｖ）（フーリエ成分）を求め、その振幅｜Ｆ（ｕ，ｖ）｜を算出する。つまり、振幅｜Ｆ（ｕ，ｖ）｜を数８のように求める。
【数１３】
2008176111.tif 000015
【００７４】
図３の明度変化幅算出部は入力画像の明度に対して処理を行ったが、図９の明度変化幅算出部１ｅは、この｜Ｆ（ｕ，ｖ）｜に対して処理を行う。つまり、数２または数３のＹを｜Ｆ｜に、ｘをｕに、ｙをｖに置き換えた式に基づいてΔＩを算出する。すなわち、数９または数１０のようにΔＩを算出する。
【数１４】
2008176111.tif 000016
【００７５】
任意の画像は複数の異なる周波数の正弦波の和として表すことができる。画像Ｙ（ｘ，ｙ）をフーリエ変換して得られた画像Ｆ（ｕ，ｖ）（この値は複素数として得られる）は、画像Ｙ（ｘ，ｙ）に含まれる垂直周波数ｕ、水平周波数ｖの正弦波の振幅と位相を表している。Ｆ（ｕ，ｖ）は大きさと方向を持ったベクトルであり、Ｆ（ｕ，ｖ）の絶対値は正弦波の振幅を、Ｆ（ｕ，ｖ）の偏角は正弦波の位相を表している。
【００７６】
また、フーリエ変換により得られた画像Ｆ（ｕ，ｖ）からもＲＭＳは求めることができ、求められた値は元の画像Ｙ（ｘ，ｙ）から求められたＲＭＳと同じ値になる。
【００７７】
ところで、Ｆ（ｕ，ｖ）に含まれる位相成分はその波の位置を表しているから、近似的に元の画像Ｙ（ｘ，ｙ）の位置情報を表していると考えられる。したがって、Ｆ（ｕ，ｖ）の位相成分を無視し、Ｆ（ｕ，ｖ）の振幅成分（すなわちＦ（ｕ，ｖ）の絶対値）のみからＲＭＳ値を求めるということは、近似的にもとの画像の位置情報を無視してＲＭＳ値を算出していることになる。したがって、このようにして算出されたΔＩは物体の移動による影響をほとんど受けずに算出されるため、入力画像中に動体が存在していても人の目で見た明るさ変化に近い値を算出することができる。
【００７８】
また、ΔＩを算出するにあたってあらかじめＦｎ（ｕ，ｖ）、Ｆ｛ｎ−１｝（ｕ，ｖ）の値を周波数（ｕ，ｖ）応じて強調または減衰させてから数９または数１０に従ってΔＩを算出してもよい。人の明るさ知覚は高周波成分に対して鈍感なためこのようにすることでΔＩをより人の明るさ変化知覚に近い値とすることができる。
【００７９】
このようにすることで、入力画像に動体が含まれる場合の誤動作を回避することができる。
【００８０】
（２−１０）明るさ変化幅算出部の変更例３
明るさ変化幅算出部は動きの影響を無視するために以下のような構成としてもよい。
【００８１】
図１０は本変更例３にかかる明るさ変化幅算出部の構成を示すブロック図である。
【００８２】
本変更例の明るさ変化幅算出部１ｇは動き補償部１ｈを有する。動き補償部１ｈは明度画像ＹｎとＹ｛ｎ−１｝との間で位置合わせを行い、画像上の各座標（ｘ，ｙ）に対して変位ベクトルフィールドｄｎ（ｘ，ｙ）を求める。変位ベクトルフィールドｄｎ（ｘ，ｙ）は公知の位置合わせ手法（ブロックマッチング等）を用いて行えば良い。
【００８３】
本変更例の明度変化算出部１ｃは動き補償部１ｈで算出された変位ベクトルフィールドを用いてΔＩを算出する。すなわち、数１１または数１２のようにΔＩを算出する。
【数１５】
2008176111.tif 000017
【００８４】
数１１、数１２において、ｄ｛ｘ，ｎ｝、ｄ｛ｙ，ｎ｝は明度画像Ｙ｛ｎ−１｝とＹｎとの間で求められたＹ｛ｎ−１｝からＹｎへの変位ベクトルフィールドｄｎのｘ成分およびｙ成分である。
【００８５】
このようにすることによっても、入力画像に動体が含まれる場合の誤動作を回避することができる。
【００８６】
（２−１１）明るさ変化幅算出部の変更例４
明るさ変化幅算出部は必要メモリ容量を小さくするために以下のような構成としてもよい。
【００８７】
図１１は本変更例４にかかる明るさ変化幅算出部の構成を示すブロック図である。
【００８８】
本変更例の明るさ変化幅算出部１ｊは１次元ヒストグラム算出部１ｋを有する。１次元ヒストグラム算出部１ｋは入力画像の明度を垂直方向、水平方向に加算し１次元ヒストグラムを生成する。つまり、入力画像Ｙ（ｘ，ｙ）から垂直射影ヒストグラムＨｖ（ｘ）、水平射影ヒストグラムＨｈ（ｙ）を数１３、数１４のように求める。
【数１６】
2008176111.tif 000018
【００８９】
図３の明度変化算出部は入力画像の明度に対して処理を行ったが、図１１の明度変化幅算出部１ｊは、垂直・水平射影ヒストグラム各々に対して処理を行い、平均値を算出する。すなわち、数１５または数１６のようにΔＩを算出する。
【数１７】
2008176111.tif 000019
【００９０】
このようにすることで、演算量および必要なメモリ容量を少なくできる。
【００９１】
（３）画像表示装置の効果
図１２は本実施形態にかかる画像表示装置の効果を説明するための図である。
【００９２】
黒表示比率や黒表示比率に伴って決まる液晶パネル７の表示輝度あるいはバックライト６の輝度などは入力画像中の動きの量やインパルス発光に起因するフリッカ量、消費電力、コントラスト等の観点から、表示する画像の内容に応じて常に最適な値に制御されていることが望ましい。
【００９３】
しかし、従来の手法では黒表示比率や黒表示比率に伴って決まる液晶パネルの表示輝度あるいはバックライトの輝度などを急速に変化させたときの、その変化に伴う表示輝度の変化がフリッカとして知覚されるのを防ぐため、これらの値を常に急速に変化させないように制御していた。その結果、実際に適用される黒表示比率やそれに伴って決まる液晶パネルの表示輝度あるいはバックライトの輝度などの値は、最適と判断された目標値から大きくずれてしまう。
【００９４】
これに対し、本提案の画像表示装置によれば、入力画像に応じて、それらフリッカが知覚されない最大限の変化幅で黒表示比率やそれに伴って決まる液晶パネル７の表示輝度あるいはバックライト６の輝度などを変化させることができる。すなわち、表示する画像によっては黒表示比率やバックライト輝度を急激に変化させてもフリッカが目立たない場合があり（明るさ変化の激しい映像の場合など）、フリッカが目立たないような画像では急峻に黒表示比率やバックライト輝度を変化させることができる。逆に、フリッカが目立つような画像では黒表示比率やバックライト輝度の変化幅を小さくすることによりフリッカによる画質劣化を回避することができる。よって従来法と比べて迅速に黒表示比率やバックライト輝度を変化させることが可能であり、より効率的に制御することが可能となる。
【００９５】
このように、本実施形態によれば、フリッカによる画質劣化を生じることなく、黒表示比率およびバックライト輝度を効率よく変化させることができる。
【００９６】
（第２の実施の形態）
図１３は、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置の要部構成を示す。
【００９７】
第２の実施形態による液晶表示装置は、基本的な構成は、第１の実施形態と同様であるが、バックライト６の発光、消光を制御することにより液晶パネル７に表示させる入力映像の黒表示比率を制御することを特徴とする。
【００９８】
入力映像から、第１の実施形態と同様にして、黒表示比率算出部３において黒表示比率が算出される。算出された黒表示比率は、黒表示比率情報としてバックライト輝度制御部５１に入力される。バックライト輝度制御部５１では、黒表示比率情報に基づき、バックライト６の発光期間及びバックライト６の発光輝度を決定し、バックライト発光比率制御信号及びバックライト輝度制御信号として、バックライト６に入力する。バックライト６は、入力されたバックライト発光比率制御信号及びバックライト輝度制御信号に基づき発光する。
【００９９】
次に、液晶パネル７とバックライト６の動作について説明する。
【０１００】
図１４は、液晶パネル７とバックライト６の動作を説明する図である。図１４の横軸は時間、縦軸は、液晶パネル７の垂直表示位置を示している。通常、液晶表示パネル７は、画面向かって上部より線順次に映像が書き込まれる。
【０１０１】
よって、液晶パネル７への書き込みは、図１４に示すように、画面向かって上部より、書き込む時間を少しずつズラしながら映像が液晶パネル７に書き込まれる。液晶パネル７への書き込みは１フレーム期間（一般に１／６０秒）かけて行われるのが通常であるが、本実施形態では、後に説明するバックライト６の発光期間を確保するために、１フレーム期間よりも短い期間、１／４フレーム期間（１／２４０秒）で書き込みを行う。液晶パネル７の最下ラインが書き込まれた後、液晶の応答が完了するまでの所定の期間後、バックライト発光比率制御信号に応じてバックライト６が発光する。
【０１０２】
なお、バックライト６の発光輝度は、バックライト発光期間によって決まり、バックライト発光期間とバックライト発光輝度の積がおおよそ一定となるように制御される。
【０１０３】
また、バックライト６は、液晶パネル７への書き込み期間及び液晶の応答期間は、消光していることが望ましい。これは、液晶パネル７への書き込み期間及び液晶の応答期間では、前フレームの一部の映像が液晶パネル７に表示されているために、その期間にバックライト６が発光すると、前フレームと現フレームが混合されて観察者に提示されることになるためである。
【０１０４】
上記のようにバックライト６の発光期間を制御することにより、第１の実施形態と同様に、液晶表示装置の黒表示比率を制御することが可能となる。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態による液晶表示装置によれば、消費電力の増加を抑制しつつ、表示される入力映像の画質を向上させることが可能となる。更に、急激な黒表示比率の変化により発生するフリッカも、可及的に抑制することが可能となる。また、様々な映像に対して、安定した黒表示比率を得ることが可能となる。
【０１０６】
（第３の実施の形態）
図１５は、本発明の第３の実施形態による液晶表示装置の構成を示す。
【０１０７】
第３の実施形態による液晶表示装置は、基本的な構成は第２の実施形態と同様であるが、バックライト６ａの発光領域が分割されており、異なるタイミングでバックライトの各発光領域を発光させることが可能となっている。
【０１０８】
本実施形態によるバックライト６ａの構造の一例を図１６に示す。
【０１０９】
このバックライト６ａの構造は、直下型バックライトと呼ばれ、光源として冷陰極管３２０が並び、各冷陰極管は反射板３２１により囲まれている。冷陰極管の上部には、拡散板３２２が設置されており、冷陰極管からの光を拡散して均一な面光源を実現している。本実施形態では、各冷陰極管の発光タイミングを異なるものとしている。
【０１１０】
図１７は液晶パネル７とバックライト６ａの動作を説明する図である。図１７では、バックライト６ａは水平方向に４分割されており、各領域においてそれぞれ独立に発光及び消光のタイミングを制御することができる。第２の実施形態では、バックライトの発光のタイミングは、液晶パネルの最下ラインが書き込まれた後、一定期間後であったが、本実施形態では、各分割領域に相当する液晶パネル７の最下ラインが書き込まれた後、液晶の応答期間後、バックライト６ａの発光比率制御信号に応じて発光する。このようにバックライトの発光領域を分割した場合、第２の実施形態に比べ、バックライトの発光期間を長くすることが可能となり、より大きい範囲で黒表示比率の制御が可能となる。
【０１１１】
以上説明したように、本実施形態による液晶表示装置によれば、消費電力の増加を抑制しつつ、表示される入力映像の画質を向上させることが可能となる。更に、急激な黒表示比率の変化により発生するフリッカも、可及的に抑制することが可能となる。また、様々な映像に対して、安定した黒表示比率を得ることが可能となる。
【０１１２】
（第４の実施の形態）
図１８は、本発明の第４の実施形態による有機ＥＬディスプレイの構成を示す。
【０１１３】
第４の実施形態による有機ＥＬディスプレイは、基本的な構成は、第１の実施形態と同様であるが、画像表示部が有機ＥＬパネル６１により構成されている。
【０１１４】
図１９は、有機ＥＬパネル６１の構成の一例を示す。有機ＥＬパネル６１は、２つの薄膜トランジスタよりなるスイッチ素子３４１及びスイッチ素子３４２、信号線３４３から供給される電圧を保持するための電圧保持容量３４４、有機ＥＬ素子３４５より画素３４６が構成され、信号線３４３、電源線３４７の端部は信号線駆動回路３４８に接続され、信号線３４３、電源線３４７と直行する方向の走査線３４９は、走査線駆動回路３５０に接続される。
【０１１５】
次に動作を説明する。
【０１１６】
走査線駆動回路３５０より走査線３４９を介してＯＮ状態の走査線駆動信号がスイッチ素子３４１に印加され、スイッチ素子３４１が導通状態となり、その時に信号線駆動回路３４８から出力されている信号線駆動信号が信号線３４３を介して電圧保持容量３４４に書き込まれる。電圧保持容量３４４に蓄積された電荷量に応じてスイッチ素子３４２の導通状態が決定され、電源線３４７より有機ＥＬ素子３４５に電流が供給され、有機ＥＬ素子３４５が発光する。なお、走査線駆動信号がＯＦＦ状態となっても、スイッチ素子３４２の導通状態を決定する電圧は、電圧保持容量３４４に蓄積されているため、電源線３４７より有機ＥＬ素子３４５には電流が供給され続けることとなる。
【０１１７】
よって、第１の実施形態の図５と同様に、１水平走査期間の前半に映像信号、１水平走査期間の後半に黒映像信号を信号線駆動回路３４８より出力し、映像信号を書き込む走査線３４９には、１水平走査期間の前半に同期したＯＮ状態の走査線駆動信号を印加し、黒映像信号を書き込む走査線３４９には、１水平走査期間の後半に同期したＯＮ状態の走査線駆動信号を印加することで、第１の実施形態と同様に、有機ＥＬパネルの映像表示期間と黒映像表示期間を制御可能となる。
【０１１８】
すなわち、黒表示比率算出部３により決定された黒表示比率に基づき、走査線駆動回路３５０を第１の実施形態と同様に制御する。ただし、有機ＥＬパネル６１は、自発光の素子であるため、黒表示比率に応じて、映像が表示される期間における映像の明るさを制御して、１フレーム期間の輝度を略一定に制御する必要がある。
【０１１９】
そこで、本実施形態では、１０ビットの出力精度を備えた信号線駆動回路３４８を用いて、デジタル的に映像の明るさの制御を行った。映像の明るさが最も必要な状態は、黒表示比率が予め定められた制御範囲において最大になる状態である。つまり、黒表示比率が大きいために、映像を表示する期間は短くなり、１フレーム期間の輝度を略一定にするためには、映像の明るさを大きくする必要がある。
【０１２０】
そこで、予め定められた黒表示比率制御範囲において、最大となる黒表示比率時の映像の最大表示階調（最大表示明度）を１０２０階調として設定し、黒表示比率が小さくなるにつれ、映像の最大表示階調を小さい値とすることで、映像表示期間の最大輝度を制御した。すなわち、入力映像のガンマ値をγ、入力映像の最大階調を８ビット（２５５階調）、黒表示比率制御範囲における最大黒表示比率時の映像表示期間の輝度に対する、設定したい黒表示比率時の映像表示期間の輝度の比率をＩとすると、輝度の比率Ｉ時に設定される最大階調Ｌｍａｘは、数式１７により表される。
【数１８】
2008176111.tif 000020
【０１２１】
数式１７により、黒表示比率に応じた最大階調を求めた後、映像の全ての階調を再量子化することにより補償映像（補償フレーム）を生成しこれを表示することで、映像表示期間の明るさを制御することができる。
【０１２２】
また、有機ＥＬパネル６１は、電源線３４７より供給される電流値を制御することによっても、明るさを制御することができる。よって、黒表示比率に応じて、１フレーム期間の輝度が略一定となるように、電源線３４７より供給する電流値を制御する構成としても良い。
【０１２３】
以上説明したように、本実施形態による有機ＥＬ表示装置によれば、消費電力の増加を抑制しつつ、表示される入力映像の画質を向上させることが可能となる。更に、急激な黒表示比率の変化により発生するフリッカも、可及的に抑制することが可能となる。また、様々な映像に対して、安定した黒表示比率を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像表示装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における黒表示比率を算出する過程を示す図である。
【図３】第１の実施形態における明るさ変化幅算出部の構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態における液晶パネルの構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態における液晶パネルの動作を示す図である。
【図６】第１の実施形態における画像表示装置の表示の様子を示す図である。
【図７】第１の実施形態の黒表示比率と液晶パネル相対透過率、バックライトの相対輝度、液晶表示装置の相対輝度の関係を示す図である。
【図８】第１の実施形態における明るさ変化幅算出部の変更例１の構成を示す図である。
【図９】第１の実施形態における明るさ変化幅算出部の変更例２の構成を示す図である。
【図１０】第１の実施形態における明るさ変化幅算出部の変更例３の構成を示す図である。
【図１１】第１の実施形態における明るさ変化幅算出部の変更例４の構成を示す図である。
【図１２】第１の実施形態における画像表示装置の効果を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態における画像表示装置の構成を示す図である。
【図１４】第２の実施形態における動作を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態における画像表示装置の構成を示す図である。
【図１６】第３の実施形態におけるバックライトの構成を示す図である。
【図１７】第３の実施形態における動作を示す図である。
【図１８】本発明の第４における実施形態の画像表示装置の構成を示す図である。
【図１９】第４の実施形態における有機ＥＬパネルの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１：明るさ変化幅算出部
２：最大黒表示比率変化幅算出部
３：黒表示比率算出部
４：バックライト輝度算出部
５：目標表示比率算出部
６、６ａ：バックライト
７：液晶パネル
８：フレームメモリ
９：メモリ
１ｂ：明度算出部
１ｃ：明度変化幅算出部
１ｄ：カット点検出部
１ｆ：フーリエ変換部
１ｈ：動き補償部
１ｋ：一次元ヒストグラム算出部
５１：バックライト輝度制御部
６１：有機ＥＬパネル
【図１】
2008176111.tif 000021
【図２】
2008176111.tif 000022
【図３】
2008176111.tif 000023
【図４】
2008176111.tif 000024
【図５】
2008176111.tif 000025
【図６】
2008176111.tif 000026
【図７】
2008176111.tif 000027
【図８】
2008176111.tif 000028
【図９】
2008176111.tif 000029
【図１０】
2008176111.tif 000030
【図１１】
2008176111.tif 000031
【図１２】
2008176111.tif 000032
【図１３】
2008176111.tif 000033
【図１４】
2008176111.tif 000034
【図１５】
2008176111.tif 000035
【図１６】
2008176111.tif 000036
【図１７】
2008176111.tif 000037
【図１８】
2008176111.tif 000038
【図１９】
2008176111.tif 000039