(57)【要約】【課題】  動画尾引きとフリッカ妨害とを同時に改善し得る映像表示装置を提供する。【解決手段】  映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、上記ＤおよびＳの値が、条件Ａ：６２≦Ｓ＜１００かつ０＜Ｄ＜１００かつＤ＜Ｓ、または、条件Ｂ：４８＜Ｓ＜６２かつＤ≦（Ｓ−４８）／０．２３を満たすように設定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、
上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、
上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、
上記ＤおよびＳの値が、
条件Ａ：６２≦Ｓ＜１００かつ０＜Ｄ＜１００かつＤ＜Ｓ、または
条件Ｂ：４８＜Ｓ＜６２かつＤ≦（Ｓ−４８）／０．２３
を満たすことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける発光強度の制御が、上記光源体によって行われることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
上記光源体は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項５】
上記光源体は、冷陰極管蛍光灯であることを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項６】
上記映像信号に基づき画素の輝度を設定する映像表示手段を備え、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける発光強度の制御が、上記映像表示手段によって行われることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項７】
上記映像表示手段は、有機ＥＬパネルであることを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項８】
上記映像表示手段は、液晶パネルであることを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項９】
上記映像表示手段は、画素毎に映像信号の情報を保持するメモリを有し、
上記映像信号の垂直周期あたりに複数回、上記メモリを参照することで、各画素の発光波形を、上記第１の発光成分と上記第２の発光成分とからなる発光とすることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
上記映像表示手段は、画素毎に発光素子を有し、
上記メモリに保持された情報により上記発光素子の発光量を制御することを特徴とする請求項９に記載の映像表示装置。
【請求項１１】
上記映像表示手段には、予め時間軸に対して並び替えた映像データが供給され、
上記映像信号の垂直周期に対して同一画素を３回選択することで、各画素の発光波形を、上記第１の発光成分と上記第２の発光成分とからなる発光とすることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項１２】
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、
上記映像表示手段と上記光源体との間に形成される光路間に配置され、上記光源体の照明光の強度を制御して、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける発光強度の制御を行う光制御手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
上記光制御手段は、上記光源体の照明光を全透過または半透過するものであることを特徴とする請求項１２に記載の映像表示装置。
【請求項１４】
上記光制御手段は、上記光源体の照明光を全透過または遮断するものであることを特徴とする請求項１２に記載の映像表示装置。
【請求項１５】
上記光源体は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項１６】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１５に記載の映像表示装置。
【請求項１７】
上記光源体は、冷陰極管蛍光灯であることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項１８】
上記映像信号に基づき透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、
上記光源体は、上記映像信号と同期したパルス状の発光強度の波形を示す間欠光と、一定の発光強度を示す持続光とを混合して得られる照明光により、上記映像表示手段を照明し、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける画素の発光強度が、上記間欠光および上記持続光によりもたらされることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１９】
上記間欠光および上記持続光の発光強度は、人間の目に知覚できるレベルに設定されていることを特徴とする請求項１８に記載の映像表示装置。
【請求項２０】
上記映像信号に基づき、上記映像のシーンチェンジ量を検出するシーンチェンジ検出手段を備え、
上記シーンチェンジ量に応じて、上記ＳまたはＤの値を変更することを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項２１】
上記映像信号に基づき、上記映像の平均輝度レベルを検出するシーンチェンジ検出手段を備え、
上記平均輝度レベルに応じて、上記ＳまたはＤの値を変更することを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項２２】
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、
上記光源体は、上記映像表示手段から離間して配置されており、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分は、上記光源体と上記映像表示手段との間に形成される空間において混合されることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項２３】
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分を発して上記映像表示手段を照明する光源体と、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分を混合する光混合手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項２４】
上記光混合手段は、導光板であり、
上記光源体は、上記導光板の同一端面に沿うように配置されており、
上記導光板は、上記第１の発光成分と上記第２の発光成分とを混合した光を、上記光源体が配置されている側の端面から、上記映像表示手段と対向する側の端面にまで導き、上記映像表示手段に出力することを特徴とする請求項２３に記載の映像表示装置。
【請求項２５】
さらに、上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、
上記光源体は、上記間欠光を発する第１光源体と、上記持続光を発する第２光源体とを備え、
上記第１光源体の点灯／消灯を制御する第１光源体駆動手段と、
上記第２光源体の点灯／消灯を制御する第２光源体駆動手段とを備えていることを特徴とする請求項１８に記載の映像表示装置。
【請求項２６】
上記第１光源体駆動手段は、上記第１光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号に同期してスイッチングするものであることを特徴とする請求項２５に記載の映像表示装置。
【請求項２７】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に、電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを一定の値にて供給するものであることを特徴とする請求項２５または２６に記載の映像表示装置。
【請求項２８】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数にて制御するものであることを特徴とする請求項２５ないし２７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項２９】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記１５０Ｈｚ以上の周波数にて制御するものであることを特徴とする請求項２５ないし２７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項３０】
上記第１光源体および上記第２光源体は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項２５ないし２９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項３１】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項３０に記載の映像表示装置。
【請求項３２】
上記第２光源体は、上記第１光源体とは異なる発光原理により上記第２の発光成分を発するものであることを特徴とする請求項２５ないし２９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項３３】
上記第１光源体および上記第２光源体の少なくとも一方は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項３２に記載の映像表示装置。
【請求項３４】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項３３に記載の映像表示装置。
【請求項３５】
上記第２光源体は、冷陰極管蛍光灯であることを特徴とする請求項３２に記載の映像表示装置。
【請求項３６】
映像信号に同期してオン／オフ状態を繰り返す間欠光信号を発生する間欠光信号発生手段と、
常にオン状態である持続光信号を発生する持続光信号発生手段とを備え、
上記間欠光信号および上記持続光信号が合成された照明光信号に基づき、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分が発せられることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３７】
上記持続光信号の周波数は、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数であることを特徴とする請求項３６に記載の映像表示装置。
【請求項３８】
上記持続光信号の周波数は、１５０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項３６に記載の映像表示装置。
【請求項３９】
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分は、半導体発光素子により発せられることを特徴とする請求項３６ないし３８のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項４０】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項３９に記載の映像表示装置。
【請求項４１】
上記第２の発光成分は、映像信号の垂直周波数より高い周波数を有するパルス成分の集合により形成されることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４２】
上記パルス成分の周波数が、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数であることを特徴とする請求項４１に記載の映像表示装置。
【請求項４３】
上記パルス成分の周波数が、１５０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項４１に記載の映像表示装置。
【請求項４４】
映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像信号と同期したパルス状の発光強度の波形を示す間欠光を発する第１光源体と、一定の発光強度を示す持続光とを発する第２光源体とを備え、
上記間欠光と上記持続光とを混合して得られる照明光により、上記映像表示手段を照明することを特徴とする映像表示装置。
【請求項４５】
上記第１光源体の点灯／消灯を制御する第１光源体駆動手段と、
上記第２光源体の点灯／消灯を制御する第２光源体駆動手段とを備えていることを特徴とする請求項４４に記載の映像表示装置。
【請求項４６】
上記第１光源体駆動手段は、上記第１光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号に同期してスイッチングするものであることを特徴とする請求項４５に記載の映像表示装置。
【請求項４７】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に、電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを一定の値にて供給するものであることを特徴とする請求項４５または４６に記載の映像表示装置。
【請求項４８】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数にて制御するものであることを特徴とする請求項４５ないし４７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項４９】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、１５０Ｈｚ以上の周波数にて制御するものであることを特徴とする請求項４５ないし４７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項５０】
上記第１光源体および上記第２光源体は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項４４ないし４９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項５１】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項５０に記載の映像表示装置。
【請求項５２】
上記第２光源体は、上記第１光源体とは異なる発光原理により上記持続光を発するものであることを特徴とする請求項４４ないし４９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項５３】
上記第１光源体および上記第２光源体の少なくとも一方は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項５２に記載の映像表示装置。
【請求項５４】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項５３に記載の映像表示装置。
【請求項５５】
上記第２光源体は、冷陰極管蛍光灯であることを特徴とする請求項５２に記載の映像表示装置。
【請求項５６】
映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、
上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、
上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、
上記映像信号に基づき、上記映像のシーンチェンジ量を検出するシーンチェンジ検出手段を備え、
上記シーンチェンジ量に応じて、上記ＳまたはＤの値を変更することを特徴とする映像表示装置。
【請求項５７】
上記シーンチェンジ検出手段は、上記映像信号をメモリを用いてフレーム期間遅延し、前記遅延した信号との差分量に基づきシーンチェンジ量を算出することを特徴とする請求項５６に記載の映像表示装置。
【請求項５８】
上記シーンチェンジ検出手段は、上記映像の平均輝度レベルを算出し、上記平均輝度レベルのフレーム間の差分量に基づきシーンチェンジ量を算出することを特徴とする請求項５６に記載の映像表示装置。
【請求項５９】
映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、
上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、
上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、
上記映像信号に基づき、上記映像の平均輝度レベルを検出する平均輝度検出手段を備え、
上記平均輝度レベルに応じて、上記ＳまたはＤの値を変更することを特徴とする映像表示装置。
【請求項６０】
映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、
上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、
上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、
上記映像信号に基づき、上記映像のヒストグラムを検出するヒストグラム検出手段を備え、
上記ヒストグラムに応じて、上記ＳまたはＤの値を変更することを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置に関するものであり、特に、たとえば液晶表示装置に代表されるホールド型電気−光変換特性を有する映像表示装置における表示品位を改善する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年広く普及しているＬＣＤ（液晶表示装置）に代表されるディスプレイは、小型のモバイル端末用から大型のテレビ用まで幅広く使用されている。
【０００３】
アクティブマトリクス駆動のＬＣＤや有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）は、電気−光変換特性がＣＲＴ（ブラウン管）と異なり、１フレームの映像表示期間について表示画面の発光輝度が原理的にほぼ一定に保持される。このような発光特性をホールド型と呼ぶ。
【０００４】
現在、このホールド型駆動に起因するボケ、尾引き、にじみによる動画の画質劣化が問題になっている。ＬＣＤの動画画質劣化に関して記載した文献としては、たとえば非特許文献１がある。
【０００５】
そして、ＬＣＤにおける尾引きを改善する手段のひとつに、発光特性を擬似的に間欠点灯（インパルス型点灯）する方法がある。たとえば、特許文献１の「液晶表示装置」では、バックライトを点灯および消灯させてインパルス型点灯させ、液晶表示部を照明し、動画の輪郭を鮮明にしている。また、特許文献２の「表示パネルとその駆動方法及びビデオプロジエクター」では、プロジェクタのランプの出力をシャッタで遮光して、インパルス型発光にすることを提案している。
【０００６】
ここで、図６１を用いて、ホールド型駆動に起因する尾引きの発生原理を説明する。図６１は、ＬＣＤにおいて、縦の長さが３画素分、横の長さが任意の大きさの白色の物体が、黒色の背景中に表示されており、その物体が画面下方向に、毎フレームあたり１画素の速度で等速に移動する状態を示す模式図である。
【０００７】
図６１における（ａ）の部分は、光源の発光波形であり、縦軸が発光輝度、横軸が時間を示している。なお光源は、時間に関係なく発光輝度が一定である連続発光型のものであるとする。
【０００８】
図６１における（ｂ）の部分は、ＬＣＤに表示された物体の、ある瞬間（図６１における（ｃ）部分中の縦縞で示すエリアの部分）の輪郭であり、横軸が空間を示しており、縦軸が透過率を示している。図６１における（ｂ）の部分に示すように、空間に対して透過率は急峻に変化している。
【０００９】
図６１における（ｃ）の部分は、物体が移動する様子（横軸は時間、縦軸は空間）を表す模式図である。時間の経過とともに図６１における（ｃ）部分のクロスハッチの部分に物体が順次表示され、この部分が画素の透過率によって決まる画面輝度で発光する。
【００１０】
ここで、物体は、空間軸に対して図６１における（ｃ）部分中の矢印１の方向に動いている。そして、観察者がこの動物体を注視しながら目線で追った場合、観察者は矢印２の方向に目線を移動させ物体を観察することになる。したがって、矢印２に沿う輝度の変化が、観察者の網膜上で積算（平均化）されることになる。その結果、観察者の目には、物体が図６１における（ｄ）部分のように映る。
【００１１】
つまり、図６１の（ｅ）部分に示すように、観察者の目には、物体の中央部分は一定の輝度にて表示されているが、物体の端縁に近づくにつれて徐々に輝度が低下するように見えるのである。なお、図６１の（ｅ）部分においては、横軸が空間を示しており、縦軸が輝度を示している。
【００１２】
以上のようにして動画像において尾引きが発生するのである。つまり、図６１の（ｂ）部分と（ｅ）部分とを比較すると、観察者に視認される物体は、端縁付近の輝度が低下していることから、輪郭が変化してしまうことがわかる。観察者はこの輝度の傾きを、ボケ、尾引き、にじみという画質劣化として認識するのである。
【００１３】
次に、図６２を用いてインパルス型発光による尾引き改善の原理を説明する。図６２は、図６１と同様、動物体が画面下方向に動く状態を示している。インパルス型発光では、図６２の（ａ）部分に示すように、光源は点滅発光する。したがって、ＬＣＤにおける輝度は、光源の輝度とＬＣＤパネル上の画素の透過率との積であるので、光源が点灯している期間のみＬＣＤ画面の輝度が得られることになる。
【００１４】
よって、図６２における（ｃ）の部分に示すように、物体においてクロスハッチが施された箇所が発光する。観察者の目には、クロスハッチの部分の輝度が積分され、物体が図６２の（ｄ）部分で示すように映る。
【００１５】
図６２の（ｅ）部分に、図６２の（ｄ）部分に示す物体の輝度を示す。図６２の（ｅ）部分に示すように、観察者に視認される物体は、該物体の端縁に近づくにつれて輝度が低下していることがわかる。しかしながら、図６２の（ｅ）部分と図６１の（ｅ）部分とを比較すると、図６２の（ｅ）部分に示す輝度変化の方が、傾きが急峻であることがわかる。したがって、インパルス型発光により、尾引き（輪郭のボケ、なまり）が低減されていることがわかる。
【特許文献１】特開平１１−２０２２８５号公報（１９９９年７月３０日公開）
【特許文献２】特開平３−２８４７９１号公報（１９９１年１２月１６日公開）
【非特許文献１】「液晶は動画表示を磨く、ＰＤＰは低消費電力で対抗」、日経エレクトロニクス、１１−１８、１１０頁、２００２年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上述したようなインパルス型表示を行った場合、フリッカ（ちらつき）と呼ばれる画質妨害が生じる。このフリッカ妨害は、眼精疲労の原因となるなど、観察者に著しい悪影響を及ぼす。特に、画面輝度の上昇や大画面化などいったＬＣＤの表示品位の改善にともない、この妨害は観察者に認識されやすくなる。
【００１７】
そして、動画尾引き改善とフリッカ妨害低減とはトレードオフの関係にあるため、動画尾引きとフリッカ妨害とを同時に解決することはできない。以下、このトレードオフの関係について、図６３および図６４を用いて、より具体的に説明する。
【００１８】
図６３（ａ）、図６３（ｂ）、および図６３（ｃ）のそれぞれは、デューティー比が２５％である場合の発光パルス波形、動画尾引き量、およびフリッカ量を示している。同様に、図６３（ｄ）、図６３（ｅ）、および図６３（ｆ）のそれぞれは、デューティー比が５０％である場合の発光パルス波形、動画尾引き量、およびフリッカ量を示している。また、図６３（ｇ）、図６３（ｈ）、および図６３（ｉ）のそれぞれは、デューティー比が７５％である場合の発光パルス波形、動画尾引き量、およびフリッカ量を示している。なお、デューティー比とは、パルス周期に対する点灯期間の比である。
【００１９】
図６３（ａ）・図６３（ｄ）・図６３（ｇ）のパルス波形は、光源の点灯波形を示しており、これらの波形がＨｉｇｈの期間に光源が点灯する。なお、それぞれのデューティー比の間では、発光輝度の積算値が一致するように最大輝度が調整されている。
【００２０】
図６３（ｂ）・図６３（ｅ）・図６３（ｈ）は、各々のデューティー比に対して、図６２を用いて説明したインパルス型発光による尾引き改善を実行した場合の尾引き量を示している。これらの図において輝度変化の傾きが急峻なほど、動画質改善効果が大きく尾引き（動画ぼけ）が少ないことを意味する。
【００２１】
図６３（ｃ）・図６３（ｆ）・図６３（ｉ）は、フリッカ量を示す。縦軸が周波数に対するスペクトルの強度、横軸が周波数である。このフリッカ量は、図６３（ａ）・図６３（ｄ）・図６３（ｇ）の各パルス波形に対してフーリエ変換を行い、周波数軸に変換して導出したものである。
【００２２】
たとえば表示装置に入力される映像信号がＮＴＳＣビデオ信号であれば、パルス波形は６０Ｈｚ周期で繰り返されるので、フーリエ変換演算後の１次高調波も６０Ｈｚとなる。そして、１次高調波のＤＣ（直流）成分に対する割合が大きいほど、フリッカ妨害が大きいことを意味する。
【００２３】
図６３からわかるように、尾引き量とフリッカ量とはトレードオフの関係となる。すなわち、フリッカ量を減らすためにデューティー比を増やすと、フリッカ量は減るものの尾引き量が増大してしまい、動画質改善効果が低下する。逆に、尾引き量を減らすためにデューティー比を減らすと、フリッカ量が増大してしまう。
【００２４】
図６４（ａ）は、フリッカ量と、光源発光パルス波形のデューティー比との関係を示す図である。ここで、デューティー比ｘのパルス波形の１次高調波の大きさは、標本化関数、すなわちｓｉｎ（ｘ）÷ｘの形で表せる。したがって、デューティー比を小さくするほどフリッカが大きくなる。
【００２５】
また、図６４（ｂ）は、尾引き量と、光源発光パルス波形のデューティー比との関係を示す図である。ここで尾引き量は、移動する物体を視認した際における該物体の輪郭の輝度変化の勾配として定義している。図６４（ｂ）に示すように、尾引き量は、デューティー比ｘに反比例する。したがって、デューティー比を小さくするほど動画質改善効果が大きくなるといえる。
【００２６】
図６５は、横軸を尾引き量、縦軸をフリッカ量として、図６４（ａ）および図６４（ｂ）の両図を１つにしたものである。ただし、尾引き量については、人間の目の感度の関係から、図６１（ｅ）で説明した波形の縦軸に対して、１５％から８５％のしきい値を設けて、その範囲内での尾引きの空間的広がりと定義している。
【００２７】
また、図６５の曲線において、尾引き量＝０．７、フリッカ量＝０のポイントは、一般的なホールド型ＬＣＤの特性である。従来の間欠点灯技術を用いると、デューティー比に応じて、尾引き量およびフリッカ量の値が図６５の曲線上を移動する。つまり、デューティー比を小さくするに従い、尾引き量は減少して動画特性が改善されるが、フリッカ量は増大してゆく。
【００２８】
図６４および図６５から明らかなように、デューティー比に対する尾引き量およびフリッカ量の関係はトレードオフであるので、動画尾引きとフリッカ妨害とを同時に解決することはできない。しかしながら、図６５の白抜き矢印の方向に上記曲線を移動させることができれば、動画尾引きとフリッカ妨害とを同時に改善することが可能となる。
【００２９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、トレードオフの関係にある動画尾引きとフリッカ妨害とを同時に改善し得る映像表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明の映像表示装置は、上記課題を解決するために、映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、
上記ＤおよびＳの値が、
条件Ａ：６２≦Ｓ＜１００かつ０＜Ｄ＜１００かつＤ＜Ｓ、または
条件Ｂ：４８＜Ｓ＜６２かつＤ≦（Ｓ−４８）／０．２３
を満たすことを特徴としている。
【００３１】
上記構成においては、第１の発光成分と第２の発光成分のデューティー比がＤで示され、発光強度比がＳで示される。本発明者らは、デューティー比Ｄと発光強度比Ｓを変更して得られる尾引き量およびフリッカ量を検討し、その結果、デューティー比Ｄおよび発光強度比Ｓを条件Ａまたは条件Ｂを満たすように設定することにより、尾引き量およびフリッカ量が同時に改善されるという知見を得た。よって、上記構成の映像表示装置によれば、尾引き量およびフリッカ量を同時に改善することができる。
【００３２】
さらに、上記構成の映像表示装置においては、上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける発光強度の制御が、上記光源体によって行われることが好ましい。
【００３３】
さらに、上記光源体は半導体発光素子、たとえば発光ダイオードであることが好ましい。光源体を冷陰極管蛍光灯としてもよい。
【００３４】
または、上記構成の映像表示装置は、上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段を備え、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける発光強度の制御が、上記映像表示手段によって行われることが好ましい。
【００３５】
なお、上記映像表示手段は、有機ＥＬパネルであってもよいし、液晶パネルであってもよい。
【００３６】
また、表示パネルはアクティブマトリクス駆動の自発光素子である。例えば有機ＥＬである。画素ごとに発光素子を持つ。発光素子ごとに画像情報をメモリするコンデンサを有するが、このコンデンサに、垂直周期内で複数回アクセスすることで、画素の発光を、第１の発光成分と第２の発光成分としてもよい。または、コンデンサを分割することで、画素の発光を、第１の発光成分と第２の発光成分としてもよい。
【００３７】
また、表示パネルにはあらかじめ時間軸に対して並び替えた映像データが供給され、映像の垂直周期に対して同一画素を３回選択することで、第１の発光成分と第２の発光成分からなる画素の発光としてもよい。
【００３８】
また、上記構成の映像表示装置は、上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、上記映像表示手段と上記光源体との間に形成される光路間に配置され、上記光源体の照明光の強度を制御して、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける発光強度の制御を行う光制御手段を備えていてもよい。
【００３９】
上記構成によれば、光源体の照明光の強度を光制御手段を用いて制御することにより、第１の発光成分および第２の発光成分における輝度制御を容易に行うことができる。しかも、光源体を一定の強度にて発光しさえすればよいので、光源体にかかる負担を低減することが可能となる。
【００４０】
また、光制御手段は、光源体の照明光を全透過または半透過するものであってもよいし、全透過または遮断するものであってもよい。なお、「光を半透過する」とは、光源体の発光する光を、０％ではない、ある割合で透過させることを意味している。また、「光を遮断する」とは、透過率が０％であることを意味している。
【００４１】
さらに、光源体としては、半導体発光素子、たとえば発光ダイオードを用いることができる。また、光源体として冷陰極管蛍光灯を用いても構わない。
【００４２】
また、本発明の映像表示装置は、上記構成の映像表示装置において、上記映像信号に基づき透過率を設定する映像表示手段と、上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、上記光源体は、上記映像信号と同期したパルス状の発光強度の波形を示す間欠光と、一定の発光強度を示す持続光とを混合して得られる照明光により、上記映像表示手段を照明し、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける画素の発光強度が、上記間欠光および上記持続光によりもたらされる構成であってもよい。
【００４３】
上記構成によれば、間欠光および持続光により映像表示手段が照明される。この間欠光および持続光を混合した光により、第１の発光成分と第２の発光成分とを混合した光と実質的に同等の光を得ることができる。
【００４４】
したがって、上記構成の映像表示装置によっても、尾引き量とフリッカ量の同時改善効果を得ることができる。
【００４５】
また、上記間欠光および上記持続光の発光強度は、人間の目に知覚できるレベルに設定されていることが好ましい。
【００４６】
上記構成によれば、上記垂直周期内で表示される画素の輝度が人間の目に知覚できるレベル（たとえば９０ｎｉｔ）に設定されているので、本発明の映像表示装置に表示される物体も、観察者の目に容易に視認されることになる。よって、本発明の映像表示装置により表示される物体の視認性を向上することができる。
【００４７】
さらに、本発明の映像表示装置は、上記映像信号に基づき、上記映像のシーンチェンジ量を検出するシーンチェンジ検出手段を備え、上記シーンチェンジ量に応じて、上記ＳまたはＤの値を変更することが好ましい。
【００４８】
上記構成によれば、シーンチェンジ量にて表される映像の動きに応じて、デューティー比Ｓまたは発光強度比Ｄが変更されるので、映像の動きに応じて尾引き量およびフリッカ量を調整できる。したがって、映像表示装置にて表示する映像が、静止画であるか動画であるか否かに応じて、フリッカ量と尾引き量を改善することができる。
【００４９】
さらに、映像信号に基づき、上記映像の平均輝度レベルを検出するシーンチェンジ検出手段を備え、映像の平均輝度レベルに応じて、上記ＳまたはＤの値を変更してもよい。なぜなら、映像のフリッカ量は、映像の平均輝度レベルの高低に応じて変化する。つまり、平均輝度レベルが高くなるにつれ、フリッカ量は増大する傾向にある。上記構成では、平均輝度レベルに応じてデューティー比Ｓまたは発光強度比Ｄを変更するので、平均輝度レベルに応じて最適なＳおよびＤの値を選択し、フリッカ量と尾引き量を同時に改善することができる。
【００５０】
また、本発明の映像表示装置は、上記構成の映像表示装置において、上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、上記光源体は、上記映像表示手段から離間して配置されており、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分は、上記光源体と上記映像表示手段との間に形成される空間において混合されることが好ましい。
【００５１】
つまり、映像表示装置の一例である非発光型のＬＣＤは、映像表示手段としての液晶パネルの背面に、いわゆる直下型のバックライトを光源として備えている。したがって、非発光型のＬＣＤでは、映像表示手段と光源体との間に空間が形成されることになる。
【００５２】
上記構成では、このように形成される空間を利用して第１の発光成分と第２の発光成分とを混合するので、直下型バックライトを光源として用いる映像表示装置において、動画尾引きおよびフリッカ妨害を低減することが可能となる。
【００５３】
さらに、本発明の映像表示装置は、上記構成の映像表示装置において、上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分を発して上記映像表示手段を照明する光源体と、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分を混合する光混合手段とを備えていることが好ましい。
【００５４】
上記構成によれば、本発明の映像表示装置は光混合手段を備えているので、第１の発光成分と第２の発光成分とを確実に混合することができる。したがって第１の発光成分と第２の発光成分とにより得られる動画尾引き改善効果およびフリッカ妨害改善効果を、より確実に得ることができる。
【００５５】
さらに、上記構成の映像表示装置において、上記光混合手段は、導光板であり、上記光源体は、上記導光板の同一端面に沿うように配置されており、上記導光板は、上記第１の発光成分と上記第２の発光成分とを混合した光を、上記光源体が配置されている側の端面から、上記映像表示手段と対向する側の端面にまで導き、上記映像表示手段に出力することが好ましい。
【００５６】
すなわち、映像表示装置の一例であるＬＣＤでは、映像表示手段としての液晶パネルの背面に導光板を設け、該導光板により光源の照明光を導くことにより液晶パネルを照明する、いわゆるサイドエッジ型の光源を用いるものがある。
【００５７】
本発明では、このような導光板を用いて、光源体により発せられる第１の発光成分と第２の発光成分とを混合して映像表示手段を照明するので、サイドエッジ型の光源を用いる映像表示装置において、動画尾引きおよびフリッカ妨害を低減することが可能となる。
【００５８】
さらに、本発明の映像表示装置は、上記構成の映像表示装置において、さらに、上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、上記光源体は、上記間欠光を発する第１光源体と、上記持続光を発する第２光源体とを備え、上記第１光源体の点灯／消灯を制御する第１光源体駆動手段と、上記第２光源体の点灯／消灯を制御する第２光源体駆動手段とを備えていることが好ましい。
【００５９】
上記構成によれば、第１の発光成分および第２の発光成分のそれぞれが、第１光源体および第２光源体のうち対応する光源により発せられる。さらに、これらの第１光源体および第２光源体は、第１光源体駆動手段および第２光源体駆動手段のそれぞれにより独立して制御される。
【００６０】
したがって、第１の発光成分の発光状態を最適化するためには、第１光源体および第１光源体駆動手段の回路構成を最適化すればよく、第２の発光成分の発光状態を最適化するためには、第２光源体および第２光源体駆動手段の回路構成を最適化すればよい。このように、第１の発光成分および第２の発光成分のそれぞれの発光状態を独立して最適化することができるので、回路構成を簡略化することによりコストダウンを実現したり、回路の信頼性を向上させたりすることが容易となる。
【００６１】
さらに、上記第１光源体駆動手段は、上記第１光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号に同期してスイッチングするものであることが好ましい。
【００６２】
すなわち、第１の発光成分は、映像信号と同期した矩形パルス状の発光強度の波形を示す間欠光により実現可能である。したがって、光源体に供給する電力等を、映像信号に同期してオン／オフするようにスイッチングすれば、容易に間欠光を発生させることができる。
【００６３】
本発明では、第１光源体駆動手段が第１光源体に供給する電力等を、映像信号に同期してスイッチングするように構成されているので、容易に間欠光を生成することができる。したがって、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【００６４】
また、上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に、電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを一定の値にて供給するものであることが好ましい。
【００６５】
すなわち、第２の発光成分は、常に一定の発光強度を示す持続光により実現可能である。したがって、光源体に一定電力等を供給することにより、容易に持続光を発生させることができる。
【００６６】
本発明では、第２光源体駆動手段が第２光源体に一定の電力等を供給するように構成されているので、容易に持続光を生成することができる。したがって、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【００６７】
また、上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数（たとえば１５０Ｈｚ）にて制御するものであることが好ましい。
【００６８】
すなわち、人間の目は、１５０Ｈｚ程度の周波数で繰り返し点滅する光に対しては非常に感度が鈍く、３００Ｈｚ程度を超える周波数で繰り返し点滅する光に対してはほとんど反応しない。したがって、厳密には繰り返し点滅している光であっても、人間の目には第２の発光成分として観察される場合がある。
【００６９】
したがって、映像信号の周波数がたとえば６０Ｈｚに設定されている場合において、第２光源体への供給電力を６０Ｈｚの３倍以上の周波数で制御すれば、容易に第２光源体により実質的な第２の発光成分を発することができる。これにより、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【００７０】
なお、第１光源体および第２光源体としては、半導体発光素子、たとえば発光ダイオードを用いることができる。
【００７１】
また、上記第２光源体は、上記第１光源体とは異なる発光原理により上記第２の発光成分を発するものであることが好ましい。
【００７２】
上記構成によれば、第２光源体として、第１光源体と異なる発光原理にて持続光を発するものを用いるので、第２の発光成分の発光に適している発光素子、たとえば冷陰極管蛍光灯を用いることができる。よって、第２光源体の長寿命化を実現できるとともに、耐久性も向上させることができる。
【００７３】
さらに、本発明の映像表示装置は、上記構成の映像表示装置において、映像信号に同期してオン／オフ状態を繰り返す間欠光信号を発生する間欠光信号発生手段と、常にオン状態である持続光信号を発生する持続光信号発生手段とを備え、上記間欠光信号および上記持続光信号が合成された照明光信号に基づき、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分が発せられることが好ましい。
【００７４】
上記構成によれば、間欠光信号に基づき第１の発光成分を光源体にて生成することができ、持続光信号に基づき第２の発光成分を光源体にて生成することができる。したがって、間欠光信号と持続光信号とが合成された照明光信号に基づけば、１つの光源体から第１の発光成分と第２の発光成分とが混合された照明光を得ることができる。したがって、光学系の設定をシンプルにすることができるとともに、映像表示手段において発生し得る輝度ムラや色ムラを低減することができる。
【００７５】
また、上記持続光信号の周波数は、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数（たとえば１５０Ｈｚ）であることが好ましい。
【００７６】
上記構成によれば、映像信号の周波数がたとえば６０Ｈｚに設定されている場合において、人間の目に実質的に第２の発光成分として認識される光を容易に光源体により発することができる。これにより、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【００７７】
なお、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分は、半導体発光素子、たとえば発光ダイオードにより発せられる。
【００７８】
また、第２の発光成分は、映像信号の垂直周波数より高い周波数を有するパルス成分の集合により形成されてもよい。なお、このパルス成分の周波数は、映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数、たとえば１５０Ｈｚ以上であることが好ましい。
【００７９】
また、本発明の映像表示装置は、上記課題を解決するために、映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、上記映像信号と同期したパルス状の発光強度の波形を示す間欠光を発する第１光源体と、一定の発光強度を示す持続光とを発する第２光源体とを備え、上記間欠光と上記持続光とを混合して得られる照明光により、上記映像表示手段を照明する構成であってもよい。
【００８０】
上記構成によれば、第１光源体が発する間欠光と、第２光源体が発する持続光とを混合した光を照明光とする。したがって、本発明の光源体により得られる照明光は、持続光により一定の発光強度が保たれつつ、間欠光が発せられる時間においては間欠的に発光強度がアップするものとなる。
【００８１】
よって、本発明の映像表示手段により移動する物体を表示する際、該物体の輪郭は、持続光および間欠光の２種類の発光強度に対応する発光強度にて照明される。これにより、移動する物体の輪郭は、持続光のみに対応して輝度が変化する部分と、間欠光および持続光に対応して輝度が変化する部分とからなる２種類の輝度変化により表示されることになる。
【００８２】
その結果、移動する物体の輪郭を表示した映像において、観察者は、持続光のみに対応して輝度が変化する部分はコントラストを識別することができず、間欠光および持続光に対応して輝度が変化する部分のコントラストだけを識別するようになる。これにより、移動する物体を表示する際に発生する動画尾引きを改善することができる。
【００８３】
また、本発明者らは、本発明の光源体により得られる照明光において、間欠光のデューティー比を調整すれば、フリッカ量を低減することができる点を確認した。たとえば、間欠光のデューティー比を２０％に設定し、照明光の輝度に対する持続光の輝度を２０％に設定すれば、従来９０％であったフリッカ量を７５％にまで低減できることを確認した。
【００８４】
以上のように、本発明の映像表示装置は、間欠光と持続光とを混合した光を照明光としているので、動画尾引きおよびフリッカ妨害を同時に改善することができる。
【００８５】
特に、間欠光および持続光のそれぞれが、第１光源体および第２光源体のうち対応する光源により発せられる。
【００８６】
したがって、間欠光の発光状態を最適化するためには、第１光源体を最適化すればよく、持続光の発光状態を最適化するためには、第２光源体を最適化すればよい。このように、間欠光および持続光のそれぞれの発光状態を独立して最適化することができるので、回路構成を簡略化することによりコストダウンを実現したり、回路の信頼性を向上させたりすることが容易となる。
【００８７】
さらに、上記構成の映像表示装置は、上記第１光源体の点灯／消灯を制御する第１光源体駆動手段と、上記第２光源体の点灯／消灯を制御する第２光源体駆動手段とを備えていることが好ましい。
【００８８】
上記構成によれば、間欠光の発光状態を最適化するためには、第１光源体駆動手段の回路構成を最適化すればよく、持続光の発光状態を最適化するためには、第２光源体駆動手段の回路構成を最適化すればよい。このように、間欠光および持続光のそれぞれの発光状態を独立して最適化することができるので、回路構成を簡略化することによりコストダウンを実現したり、回路の信頼性を向上させたりすることが容易となる。
【００８９】
さらに、上記第１光源体駆動手段は、上記第１光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号に同期してスイッチングするものであることが好ましい。
【００９０】
すなわち、間欠光は、映像信号と同期したパルス状の発光強度の波形を示す光である。したがって、光源体に供給する電力等を、映像信号に同期してオン／オフするようにスイッチングすれば、容易に間欠光を発生させることができる。
【００９１】
本発明では、第１光源体駆動手段が第１光源体に供給する電力等を、映像信号に同期してスイッチングするように構成されているので、容易に間欠光を生成することができる。したがって、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【００９２】
さらに、上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に、電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを一定の値にて供給するものであることが好ましい。
【００９３】
すなわち、持続光は、一定の発光強度を示す光である。したがって、光源体に一定電力等を供給することにより、容易に持続光を発生させることができる。
【００９４】
上記構成では、第２光源体駆動手段が第２光源体に一定の電力等を供給するように構成されているので、容易に持続光を生成することができる。したがって、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【００９５】
さらに、上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数（たとえば１５０Ｈｚ）にて制御するものであってもよい。
すなわち、人間の目は、１５０Ｈｚ程度の周波数で繰り返し点滅する光に対しては非常に感度が鈍く、３００Ｈｚ程度を超える周波数で繰り返し点滅する光に対してはほとんど反応しない。したがって、厳密には繰り返し点滅している光であっても、人間の目には持続光として観察される場合がある。
【００９６】
したがって、映像信号の周波数がたとえば６０Ｈｚに設定されている場合において、第２光源体への供給電力を６０Ｈｚの３倍以上の周波数で制御すれば、容易に第２光源体により実質的な持続光を発することができる。これにより、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【００９７】
なお、第１光源体および第２光源体は、半導体発光素子、たとえば発光ダイオードを用いることができる。
【００９８】
また、第２光源体は、上記第１光源体とは異なる発光原理により上記持続光を発するものであってもよい。
【００９９】
上記構成によれば、第２光源体として、第１光源体と異なる発光原理にて持続光を発するものを用いるので、持続光の発光に適している発光素子、たとえば冷陰極管蛍光灯を用いることができる。よって、第２光源体の長寿命化を実現できるとともに、耐久性も向上させることができる。
【０１００】
また、本発明の映像表示装置は、上記課題を解決するために、映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、上記映像信号に基づき、上記映像のシーンチェンジ量を検出するシーンチェンジ検出手段を備え、上記シーンチェンジ量に応じて、上記ＳまたはＤの値を変更する構成であってもよい。
【０１０１】
さらに、上記シーンチェンジ検出手段は、上記映像信号をメモリを用いてフレーム期間遅延し、前記遅延した信号との差分量に基づきシーンチェンジ量を算出することが好ましい。また、上記シーンチェンジ検出手段は、上記映像の平均輝度レベルを算出し、上記平均輝度レベルのフレーム間の差分量に基づきシーンチェンジ量を算出する構成であってもよい。
【０１０２】
このように算出されたシーンチェンジ量は、映像信号の画面単位の動き量である。シーンチェンジ量によって発光強度比Ｓ、デューティー比Ｄを制御することで、最適な尾引き量とフリッカ量の改善が可能となる。
【０１０３】
また、本発明の映像表示装置は、上記課題を解決するために、映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、上記映像信号に基づき、上記映像の平均輝度レベルを検出する平均輝度検出手段を備え、上記平均輝度レベルに応じて、上記ＳまたはＤの値を変更する構成であってもよい。
【０１０４】
また、本発明の映像表示装置は、上記課題を解決するために、映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、上記映像信号に基づき、上記映像のヒストグラムを検出するヒストグラム検出手段を備え、上記ヒストグラムに応じて、上記ＳまたはＤの値を変更する構成であってもよい。
【０１０５】
すなわち、表示する映像の動き量（平均輝度レベルのフレーム間差分）のみならず、平均輝度レベルの絶対値や、輝度分布（ヒストグラム）から、画面が明るい、暗いという情報を得ることで、最適な尾引き量、フリッカ量の改善を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【０１０６】
本発明の映像表示装置は、上述のとおり、第１の発光成分および第２の発光成分におけるデューティー比Ｄと発光強度比Ｓとが、条件Ａまたは条件Ｂを満たすように設定されているので、動画尾引きの改善とフリッカ妨害の低減との両立が実現可能となる。ここで、フリッカ妨害は、単に視聴者に不快感を与えるだけでなく、注意力や作業効率の低下を招いたり、目の疲労など健康に悪影響を及ぼすが、本発明の映像表示装置によれば、それらの悪影響を防ぐことができる。さらに、フリッカ妨害を低減することは、高輝度化・大画面化された映像表示装置における表示品位を向上するために不可欠である。このように、本発明によれば、動画尾引きを改善しつつフリッカ妨害を低減して、観察者に最適な表示品位を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０７】
本発明は、間欠光による画像表示を行って動画尾引き（動きボケ妨害）を改善しつつ、持続光によってフリッカ妨害を抑制するものであり、具体的には、以下の実施形態に示すような表示光によって画像を形成することでトレードオフの関係にある両画質妨害の発生を低減することを可能にしたものである。以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【０１０８】
〔実施形態１〕
図１は、本発明の一実施形態に係る映像表示装置１の構成を示す図である。映像表示装置１は、図１に示すように、表示パネル（映像表示手段）２、ビデオデコーダ３、カラムドライバ４、ロウドライバ５、カラム電極６、ロウ電極７、および入力端子９により構成される。
【０１０９】
入力端子９からは、たとえばＮＴＳＣビデオ信号のような映像信号が入力される。ビデオデコーダ３は、入力映像信号に対応した復調処理を行うものであり、カラムドライバ４に映像データを、ロウドライバ５に同期タイミング信号を出力するものである。
【０１１０】
カラムドライバ４は、複数のカラム電極６に映像データを供給するものである。ロウドライバ５は、同期タイミング信号に合わせて複数のロウ電極７を順次選択するものである。たとえば、あるロウ電極に注目した場合、ロウ電極の選択時間は、同期タイミング信号周期が１／６０秒、ロウ電極数が５２５本であれば、３２マイクロ秒（＝１／６０／５２５）である。
【０１１１】
また、カラム電極６とロウ電極７との交点には。画素８が規定される。画素８の平均発光輝度は、ロウ電極７の選択期間に、カラム電極６に供給された映像データに従い変調、更新される。一方、映像データに従い平均発光輝度が変調される選択期間以外の時間は、画素８は、更新された平均発光輝度を保持する。さらに、この画素８の平均発光輝度の保持動作は、次にその画素８に対応するロウ電極が選択される選択期間まで継続される。
【０１１２】
これらの一連の動作が映像信号の垂直同期信号単位で繰り返される。そして、これらの動作で変調、更新された画素の集合によって、映像表示がなされる。
【０１１３】
図２は、ある画素に注目した場合の、瞬時発光輝度の時間応答を示す波形である。Ｔは映像信号の垂直周期であり、単位は時間である。たとえばＮＴＳＣでは、Ｔは１／６０秒である。本実施形態の映像表示装置の画素は、周期Ｔに対して発光時間がＤ％、１垂直周期における画素の平均発光輝度に対してＳ％の強度で発光する第１の発光成分と、発光時間が（１００−Ｄ）％で、１垂直周期における画素の平均発光輝度に対して（１００−Ｓ）％の強度で発光する第２の発光成分とからなる光により、表示映像を形成する。
【０１１４】
ここで、ある時間における画素発光を、ピーク発光値、発光のピーク値、瞬時発光輝度、瞬時発光強度、瞬時発光ピーク、もしくは単に輝度と呼ぶ。厳密には、一般的に輝度といわれるものは瞬時発光輝度であり、単位は［ｎｉｔ］（ニット）、あるいは、［ｃｄ／ｍ２］（カンデラパースクエアメーター）である。人間の目が感じるのは、瞬時発光輝度を目が積分化、平滑化したものであり、これを平均輝度、平均画面輝度、画面輝度、平均強度、平均輝度レベルと呼ぶ。厳密には、単位はｎｉｔではないが、等価的にｎｉｔの単位が使用される場合が多い。たとえば液晶テレビでは、白を表示した際の平均輝度をカタログスペックに使用している。図２に示すＳのように、瞬時発光輝度と時間比（または時間）をかけたものを、発光強度比（または発光強度）、発光成分、発光量と呼ぶ。図２において、発光波形の縦軸および横軸で囲まれる面積が発光強度に相当する。
【０１１５】
つまり、第１の発光成分は、図２中の左下がりの斜線を付したエリアにて示される。また、第２の発光成分は、図２中で右下がりの斜線を付したエリアにて示される。さらに、第１の発光成分の瞬時発光強度は、第２の発光成分の瞬時発光強度よりも大きい。
【０１１６】
視聴者は、このように図２にて示される波形を目で平均化（積分）し、ある画面の輝度として認識する。また、通常の映像表示装置の画面輝度は、白を表示した際の画面の輝度で定義される。たとえばテレビ（ＴＶ）用途の映像表示装置であれば、画面輝度は２５０ｎｉｔ（ｎｉｔは輝度の単位）として設定され、画面を明るく調整した場合、画面輝度は５００ｎｉｔに設定される。
【０１１７】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、本実施形態における画素の発光波形の一例を示す図である。なお、これらの図面においては、一垂直周期分の発光波形を示している。なお、図３（ａ）は画面輝度が４５０ｎｉｔに設定されている場合における、ある画素の発光波形を示す図面である。第１の発光成分は、瞬時発光強度が９００ｎｉｔ、デューティー比が３０％に設定されており、第２の発光成分は、瞬時発光強度が２６０ｎｉｔ、デューティー比が７０％に設定されている。
【０１１８】
したがって、第１の発光成分と第２の発光成分との発光強度の比は、
９００×０．３：２６０×０．７＝６：４となる。
【０１１９】
そして、人間の目が感じる輝度は、第１の発光成分と第２の発光成分との発光強度の平均値であるので、９００×０．３＋２６０×０．７＝４５０ｎｉｔと求められる。さらに、輝度が４５０ｎｉｔである画素の集合が画面輝度とすれば、画素の輝度と画面の輝度とは等しくなり、画面輝度も４５０ｎｉｔとなる。
【０１２０】
図３（ｂ）は画面輝度が２００ｎｉｔに設定されている場合における、画素の発光波形を示す図面である。第１の発光成分は、瞬時発光強度が８００ｎｉｔ、デューティー比が２０％に設定されており、第２の発光成分は、瞬時発光強度が５０ｎｉｔ、デューティー比が８０％に設定されている。
【０１２１】
したがって、第１の発光成分と第２の発光成分との発光強度の比は、
８００×０．２：５０×０．８＝８：２となる。
【０１２２】
このように、本実施形態の映像表示装置は、画素更新の繰り返し単位（垂直周期）において、第１の発光成分と第２の発光成分とからなる画像表示光を生成することを特徴としている。そして、この特徴的構成により、以下に説明するように、尾引き改善とフリッカ妨害低減とを両立させることができるようになる。
【０１２３】
図４は、本実施形態の映像表示装置の効果を定性的に説明するための図である。具体的には、これらの図面は、表示パネルに、背景が黒色のなかに縦の長さが３画素分、横の長さが任意の大きさの白色の物体が表示されており、その物体が画面下方向に、１フレームあたり１画素の速度で等速に移動する状態を示している。
【０１２４】
図４の（ａ）部分は、ある画素に注目した場合の、瞬時発光強度の時間変化を示す図であり、縦軸は瞬時発光強度比を示しており、横軸は時間を示している。なお、図４の（ａ）部分においては、第１の発光成分に対応する発光強度に縦縞を付しており、第２の発光成分に対応する発光強度にクロスハッチを付している。
【０１２５】
図４の（ｂ）部分は、表示パネル２に表示される物体の、ある瞬間における輪郭を示すものであり、横軸が画素、縦軸が相対レベルを示している。なお、相対レベル０％が黒を、１００％が白を意味する。また、図４の（ｃ）部分は、図４の（ｂ）部分に示す物体が移動する様子（横軸は時間、縦軸は空間）を示すものである。
【０１２６】
また、本来、表示パネル２の表示画面は２次元の平面であるが、図４の（ｃ）部分では、２つの空間座標軸のうち、片方の水平軸座標の記載は省略している。図４の（ｃ）部分に示すように、時間の経過とともに表示される物体が移動し、その移動と図４の（ａ）部分の発光波形との関係から、物体の輝度は２種類の強度にて表現される。
【０１２７】
つまり、図４の（ａ）部分に示すように、第１の発光成分が発光している期間は瞬時発光強度が強くなるので、図４の（ｃ）部分にて縦縞部分で示すように、瞬時の発光強度も大きくなる。
【０１２８】
そして、観察者が矢印２にそって物体を目線で追った場合、この２種類の発光状態の積算（積分）により、観察者の網膜には、該物体が図４の（ｄ）部分に示すような状態で映る。図４の（ｅ）部分に、（ｄ）部分に示す物体の瞬時輝度の変化を示す。なお、図４の（ｅ）部分においては、横軸が空間、縦軸が輝度比を示している。
【０１２９】
図４の（ｅ）部分に示すように、本実施形態の映像表示装置１によれば、観察者が認識する物体の輝度輪郭は、３種類の傾斜、すなわち図４の（ｅ）部分の傾斜１、傾斜２、および傾斜３を有する。ここで重要なことは、図４の（ｅ）部分に示す傾斜１および傾斜３は緩やかである一方、傾斜２は切り立ち、急峻な勾配であるということである。
【０１３０】
そして、緩やかな傾斜１および傾斜３に対応する輝度変化は、人の目では認識されにくい。なぜなら、一般的に移動する物体に対する観察者のコントラスト識別能力は、通常の静止物体のそれに対して劣るからである。つまり、移動している物体においてコントラスト比の低い部分に対しては、そのコントラスト変化を人の目は認識できない。したがって、動画に関しては、画像の細部に至るまで正確にコントラストを表示する必要はない。
【０１３１】
よって、観察者が認識する物体の輝度輪郭は傾斜２のみとなるので、図６１の（ｅ）部分で示した、一定の輝度にて画素が発光（ホールド型表示）したときの動画尾引きに対して、尾引き改善を十分に達成することができる。
【０１３２】
図５（ａ）〜図５（ｉ）は、本実施形態の映像表示装置による効果を定量的に説明するための図であり、３種類の発光パターン別に、画素の輝度の時間応答波形、尾引き量、およびフリッカ量の特性を示している。
【０１３３】
ここで、図５（ａ）〜図５（ｃ）は、デューティー比が２５％の従来型インパルス型の発光パターンを用いた場合における、発光輝度の波形、尾引き量、およびフリッカ量の特性を示すものである。また、図５（ｄ）〜図５（ｆ）は、デューティー比が４０％のインパルス型の発光パターンを用いた場合における、発光輝度の波形、尾引き量、およびフリッカ量の特性を示すものである。また、図５（ｇ）〜図５（ｉ）は、本実施形態の映像表示装置を用いた場合における、発光輝度の波形、尾引き量、およびフリッカ量の特性を示すものである。なお、本実施形態の映像表示装置における第１の発光成分のデューティー比Ｄは２０％に設定し、全体の発光輝度に対する第１の発光成分の強度比Ｓを８０％に設定した。
【０１３４】
そして、図５（ａ）、図５（ｄ）、および図５（ｇ）は各パターンに対する発光輝度の波形を示している。また、図５（ｂ）・図５（ｅ）・図５（ｈ）は各パターンに対して、図４を用いて説明した尾引きモデルを当てはめて尾引き改善のための発光処理を実施したときの、尾引き量である。
【０１３５】
なお、尾引きの空間に対する波形の輝度比が１５％から８５％まで変化する際の、空間的な長さを尾引き量と定義する。この１５％および８５％と定義されたしきい値は、移動する物体のコントラストに対しては人間の目の感度が低くなるという仮定において、主観評価実験によって求めたものである。なお、図５（ｂ）・図５（ｅ）・図５（ｈ）において矢印で示された範囲が、この尾引き量に該当する。
【０１３６】
図５（ｃ）・図５（ｆ）・図５（ｉ）は、各パターンについてのフリッカ量を示しており、図５（ａ）・図５（ｄ）・図５（ｇ）に示す輝度の時間応答波形を各々フーリエ変換で周波数変換したものの、０次直流成分（平均値）と１次高調波成分との比を示している。たとえば垂直同期信号が６０ＨｚのＮＴＳＣビデオ信号の場合、１次高調波は６０Ｈｚである。また、０次直流成分に対する１次高調波の成分が大きいほどフリッカ妨害が大きくなる。
【０１３７】
ここで、各発光パターンについては、図５（ａ）、図５（ｄ）、および図５（ｇ）に示された発光輝度の時間分布の積分値（つまり平均輝度）が同一となるように設定されている。このように平均輝度を同一にしているため、図５（ｃ）、図５（f）、および図５（ｉ）の各平均値成分（０次直流成分）のエネルギー量は、各発光パターンにおいて同一となるので、１次高調波成分量を発光パターンごとに比較することが可能となる。
【０１３８】
図６は、図５の各発光パターンの特性をまとめて示すものである。図６において、第１列の第１の発光成分のデューティー比Ｄは、垂直周期に対する第１の発光成分の点灯時間の比率を示している。また、第２列の第１の発光の発光強度比Ｓは、全体の発光輝度に対する第１の発光成分の発光強度の比である。なお、ここでいう「発光強度」は、瞬時発光強度を時間で積分した値のことである。
【０１３９】
図５（ａ）および図５（ｄ）の発光波形に示したように、従来技術の発光パターンは単純なパルス発光成分を用いるものであり、本実施形態の映像表示装置に置き換えれば第１の発光成分の強度比Ｓが１００％であるといえる。なお、上述したとおり、第１の発光成分と第２の発光成分とによって発光を行うのは、本実施形態の映像表示装置の特徴点である。
【０１４０】
また、図６の第３列に示す尾引き量は、図５（ｂ）・図５（ｅ）・図５（ｈ）に示す矢印線の長さ、つまり図４で定義したモデルによって算出される尾引きの空間的な長さである。また、図６の第４列に示すフリッカ量とは、平均値（第０次直流成分）に対する６０Ｈｚ成分（第１次高調波）の比である。また、図６の第１行〜第３行のそれぞれは、図５の発光パターン１〜３に該当する。
【０１４１】
図６１を用いて説明したような、尾引き対策をしない発光の場合、尾引き量（画素単位の尾引きの長さ）は０．７である。一方で図６の第１行に示す従来例は、デューティー比が２５％であり、尾引き量が０．１８まで改善されている。すなわち、尾引き対策をしない場合に比べて、７５％の尾引き量が低減されたこととなる。しかし、図６の第１行に示す従来例では、フリッカの主原因である６０Ｈｚ高調波成分が９０％の割合で発生する。
【０１４２】
また、第２行の従来例では、フリッカ量を低減するためにデューティー比が４０％に増加されている。これにより、フリッカの主原因となる６０Ｈｚ成分が７５％まで低減されているが、尾引き量が０．２８まで増加している。すなわち、第２行の従来例のインパルス型発光では、尾引き対策をしない場合に比べて６０％しか尾引き量が低減されていない。
【０１４３】
これに対して第３行は、第１の発光成分のデューティー比Ｄを２０％、発光強度比Ｓを８０％とした場合における、尾引き量とフリッカ量とを示している。
【０１４４】
図６からわかるように、本実施形態の映像表示装置によれば、第１行の従来例と比較して、フリッカ量を９０％から７０％まで減衰させることが可能となり、かつ、尾引き量は０．１８となっており、第１行の従来例と同程度にまで改善されている。このように、本実施形態では、十分に尾引き改善をしながらフリッカ妨害を大幅に低減でき、視聴者に最適な品位の映像を提供することが可能となる。
【０１４５】
図７は、図５の各発光パターンの特性を示すものであり、横軸は尾引き量で、数値が小さいほうが高画質である。縦軸はフリッカ量であり、数値が小さいほうが、フリッカが少なく高画質である。従来の技術による画像表示では、デューティー比Ｄの変更により、フリッカ量および尾引き量の値が図７中の軌跡上を移動し、白抜き矢印で示す理想の改善方向には移動しない。すなわち、フリッカ量と尾引き量とはトレードオフの関係であり、双方を同時に改善することはできない。しかしながら、図７中の丸印にて示す本実施形態の映像表示装置の発光表示特性は、従来技術に比べて、尾引き量、フリッカ量とも改善されていることが分かる。
【０１４６】
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、本実施形態の映像表示装置において、発光強度比Ｓを７０％または９０％で固定した場合の、デューティー比Ｄと尾引き量とフリッカ量の関係を示すものである。なお、デューティー比Ｄが発光強度比Ｓに等しい場合、発光波形が直流となってしまうため、図８（ａ）〜図８（ｃ）から除外している。また、デューティー比Ｄ＞発光強度比Ｓの場合、第１の発光成分の瞬時発光強度が、第２の発光成分の瞬時発光強度より小さくなってしまい、この場合も本実施形態の効果を説明するところではないため除外している。
【０１４７】
図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、デューティー比Ｄ＜発光強度比Ｓ、かつ発光強度比を７０％または９０％で固定するとともに、取り得るデューティー比Ｄを用いて、図４のモデルで示した尾引き量と、図５で示したフリッカ量とを算出すると、その特性はすべてのデューティー比Ｄに対して、従来技術の特性から左下に移動しており（図８（ａ）参照）、本実施形態の映像表示装置により尾引き量とフリッカ量とが同時に低減されていることがわかる。
【０１４８】
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、本実施形態の映像表示装置において、デューティー比Ｄを１０％または７０％で固定した場合の、第１の発光成分の発光強度比Ｓと尾引き量とフリッカ量との関係を示すものである。図９（ａ）〜図９（ｃ）から明らかなように、デューティー比Ｄ＜発光強度比Ｓ、かつデューティー比Ｄを１０％または７０％で固定した場合、ある発光強度比（ここでは７０％）から１００％未満までの発光強度比Ｓに対して、図４のモデルで示した尾引き量と図５で示したフリッカ量とを算出すると、尾引き量とフリッカ量とが同時に低減されていることがわかる（図９（ａ）参照）。
【０１４９】
なお、図９（ｂ）および図９（ｃ）において、発光強度比Ｓを７０％までとしたのは、特定の発光強度比Ｓとデューティー比Ｄの組み合わせにて、尾引き量とフリッカ量の同時改善効果がなくなる場合があるからである。つまり、図４の（ｅ）部分に示す傾斜１，２，３のうち、発光強度比Ｓとデューティー比Ｄの組み合わせによっては傾斜１，３の傾きが大きくなり、尾引き量が大きくなるためである。よって、本実施形態においては、発光強度比Ｓ＝４０％という場合は除外する。
【０１５０】
図１０（ａ）〜図１０（ｂ）は、本実施形態の映像表示装置において、発光強度比Ｓを４０％で固定した場合の、デューティー比Ｄと尾引き量とフリッカ量の関係を示すものである。図１０（ａ）に示すとおり、この条件では尾引き量とフリッカ量が同時に低減されていないことがわかる。
【０１５１】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、発光強度比Ｓを６０％で固定した場合の、デューティー比Ｄと尾引き量とフリッカ量の関係を示すものである。この条件では、デューティー比Ｄによって効果がある場合と効果がない場合がある。
【０１５２】
図８から図１１の特性をまとめると、本実施形態の映像表示装置の効果を得ることができるデューティー比Ｄと発光強度比Ｓの条件は、図１２のように示される。図１２のグラフにおいて、横軸はデューティー比Ｄ、縦軸は発光強度比Ｓである。本実施形態の映像表示装置の効果を得ることができるデューティー比Ｄと発光強度比Ｓとは、６２％≦Ｓ％＜１００％かつ０％＜Ｄ％＜１００％かつＤ％＜Ｓ％である条件Ａか、もしくは４８％＜Ｓ％＜６２％かつＤ≦（Ｓ−４８）／０．２３である条件Ｂを満たす。なお、図１２においては、条件Ａを満たす領域に網点を付し、条件Ｂを満たす領域に斜線を付している。
【０１５３】
また、Ｓを１００％に設定することは、従来技術の間欠発光（インパルス型表示）を用いることを意味するため、条件Ａおよび条件Ｂには含まれていない。さらに、Ｓ＝Ｄと設定することは、第１の発光成分の瞬時発光強度と第２の発光成分の瞬時発光強度が等しい場合を意味するため、条件Ａおよび条件Ｂには含まれていない。さらに、Ｓ＝０％またはＤ＝０％と設定することは、第１の発光成分を生成しないことを意味するため、条件Ａおよび条件Ｂには含まれていない。さらに、Ｄ＝１００％は、第２の発光成分を生成しないことを意味するため、条件Ａおよび条件Ｂには含まれていない。
【０１５４】
条件Ａを満たす発光強度比Ｓについては、図８（ａ）〜図８（ｃ）で説明したように、取り得るすべてのデューティー比Ｄについて尾引き量とフリッカ量との同時低減効果を得ることができる。なお、条件Ａおよび条件Ｂに含まれない範囲は、図１０（ａ）で説明したように尾引き量とフリッカ量との同時低減効果はない。
【０１５５】
また、図１１（ａ）および図１１（ｂ）で説明したように、条件Ｂで示す発光強度比Ｓの範囲は、あるデューティー比Ｄの場合のみ、尾引き量とフリッカ量との同時低減効果を得ることができる。
【０１５６】
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、発光強度比Ｓ＝６２％の場合の尾引き量とフリッカ量との関係を示すものである。この場合、図１３（ｂ）に示すように、取り得るデューティー比Ｄに対して、尾引き量とフリッカ量との同時低減効果があることがわかる。
【０１５７】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、発光強度比Ｓ＝４８％の場合の尾引き量とフリッカ量との関係を示すものである。この場合、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、尾引き量とフリッカ量との同時低減効果が得られるデューティー比Ｄは存在しない。このように、図１１、図１３、および図１４から、条件Ｂを満たす発光強度比Ｓが、４８＜Ｓ％＜６２であることが分かる。
【０１５８】
また、図１５（ｂ）は、４８＜Ｓ％＜６２の範囲において、尾引き量とフリッカ量との同時低減効果が得られるデューティー比Ｄの上限を、尾引きモデルとフリッカ解析によって算出したものである。
【０１５９】
つまり、尾引きモデルから算出されるデューティー比Ｄおよび発光強度比Ｓは、図１５（ｂ）に示す値となる。この値は、図１５（ａ）のグラフにおいて、同図中◆印にて示すようにプロットされる。そして、この◆印にて示される特性は、およそＳ＝０．２３Ｄ＋４８の直線に近似できる。この近似直線にて示されるデューティー比より小さなデューティー比であれば、尾引き量とフリッカ量との同時低減効果が得られるため、条件ＢとしてはＤ≦（Ｓ−４８）／０．２３が設定される。
【０１６０】
図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は、条件Ａまたは条件Ｂを満たす発光強度比Ｓおよびデューティー比Ｄについて、代表点を６点抽出した場合の、尾引きとフリッカとの改善度合いを説明するための図である。つまり、図１６（ａ）にて、条件Ａまたは条件Ｂを満たすものとしてＰ１〜Ｐ６のポイントを抽出した。なお、各ポイントにおけるＤおよびＳの値は、図１６（ｂ）に示す。そして、図４で示したモデルを基に尾引き量とフリッカ量を求め、尾引き量−フリッカ量のグラフにプロットしたものが図１６（ｃ）である。図１６（ｃ）に示すように、Ｐ１〜Ｐ６における尾引き量およびフリッカ量の値は、従来技術の間欠点灯（インパルス型表示）のラインから左下方向に移動している。よって、条件Ａまたは条件Ｂを満たすようにＤ、Ｓを設定すれば、尾引きとフリッカとの両画質妨害が同時に改善されているといえる。
【０１６１】
また、第１の発光成分および第２の発光成分の、デューティー比Ｄと発光強度比Ｓの関係が、上述の条件Ａおよび条件Ｂのいずれかを満たしていれば、その発光波形は、図３（ａ）や図３（ｂ）に示したようなものに限定されず、どのようなものであっても構わない。
【０１６２】
そのような発光波形の一例を図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示す。図１７（ａ）および図１７（ｂ）における横軸は時間、縦軸は瞬時発光強度であり、一垂直周期分の発光波形が示されている。図１７（ａ）は、映像表示装置の調光機能（画面全体の明るさをユーザーが切り替える機能）や、映像表示装置の制御方式のため、約２．４ＫＨｚ（１６．７ミリ秒の間に４０回振動する）ののこぎり波が重畳している場合を示している。このような発光波形であっても、人間の目が２．４ＫＨｚの繰り返し周波数に追従しないため、図１７（ｂ）に示す発光波形と等価となり、本実施形態の効果である、尾引きとフリッカを同時に改善する効果が得られる。
【０１６３】
本実施形態における画素の発光の時間応答波形について、図２、図３などでは説明を簡便にするために、第１の発光成分、第２の発光成分の波形を矩形波で記述している。しかし、本発明は、この矩形波に限定されるものではない。図４で説明したとおり、ホールド型の表示装置においては、人間の目が本来の積分方向とずれた方向で画素の発光を積分することに問題がある。この積分方向、積分路のずれは、動物体を目で追うために発生する。従来のインパルス型の表示装置は、発光を一部抑制することで、尾引き妨害を減らしているが、本実施形態は尾引き量を減らしながらフリッカ量も同時に改善するものである。本実施形態の発光波形は、デューティー比Ｄで規定する時間に、発光強度比Ｓの発光強度、いわゆる発光エネルギーを集中することで達成するものである。よって、純粋な矩形波でなくても効果が減じることがないのはいうまでもない。
【０１６４】
また、尾引きとフリッカを同時に改善する効果を得ることができる発光波形の別の例を図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示す。図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように、第２の発光成分が細かいパルスからなるものであってもよい。なお、図１８（ａ）および図１８（ｂ）においては、横軸として時間、縦軸として瞬時発光強度が示されており、一垂直周期分の発光波形が示されている。
【０１６５】
図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示す発光波形を用いた場合でも、図１７（ａ）に示す発光波形と同様、人間の目は第２の発光成分の周波数に追従しないため、第２の発光成分の発光波形は、破線で示す発光波形と等価となり、尾引きとフリッカを両立した改善が可能である。なお、第２の発光成分の発光強度比（１００−Ｓ）％を調整する場合、図１８（ａ）のように、パルスの点灯時間Ｔ０を調整してもよいし、図１８（ｂ）に示すように、パルスの強度Ｌ０を変更しても良い。
【０１６６】
第２の発光成分の繰り返しの周波数は、人間の目が追従しない値を選定すればよい。たとえば図１７（ａ）ののこぎり波の周波数のような数キロＨｚでもよいし、１５０Ｈｚ程度の、映像垂直周波数の数倍程度でもよい。また、映像表示装置の表示映像の特性や視聴環境によっては、８０Ｈｚの周波数でも良い場合があり、また１００Ｈｚでよい場合もある。たとえば画面輝度が２５０ｎｉｔ程度の映像表示装置では、１２０Ｈｚ程度、つまりＮＴＳＣビデオ信号の２倍の周波数でも、人間の目が連続光として認識する場合もある。たとえば画面輝度が５００ｎｉｔの映像表示装置では、１２０Ｈｚではちらつきを感じる場合もあり、３００Ｈｚ以上の周波数でなければ連続光として認識しない場合もある。映像表示装置が表示する映像が、静止画が多い場合、わずかな画面の輝度変化が妨害として見えてしまう場合もあり、動画表示が多い場合は、ある程度の画面変動が気にならない場合もある。要は、映像表示装置のシステム構成にあった周波数を適宜選定すればよい。
【０１６７】
さらに、尾引きとフリッカとを同時に改善する効果を得ることができる発光波形の別の例を図１９に示す。図１９に示すように、第１の発光成分および第２の発光成分の発光波形は、三角波であってもよい。なお図１９においては、横軸は時間、縦軸は瞬時発光強度であり、一垂直周期分の発光波形が示されている。このような三角形の波形の場合も、破線で示す発光応答と等価と見なせる。つまり、図１９に示すような三角形の発光波形を図４で示したモデルに当てはめた場合、図４の（ｅ）部分の傾斜１，３が直線ではなく曲線を描くものの、傾斜１および傾斜３に対する傾斜２は、第１の発光成分と第２の発光成分のデューティー比Ｄと発光強度比Ｓで決まるため、ＤとＳの値を上述した条件Ａまたは条件Ｂを満たすようにすれば、尾引きとフリッカとの両画質妨害を同時に改善することが可能である。
【０１６８】
また、図２０は、第１の発光成分および第２の発光成分の発光波形が指数関数状となる場合であるが、このような発光波形も図１９と同様に、破線で示す発光特性と等価となり、本実施形態の効果が得られる。
【０１６９】
なお、図２の説明として、第１の発光成分の瞬時発光強度は、第２の発光成分の瞬時発光強度よりも大きいと述べたが、これは、たとえば図１８（ａ）または図１８（ｂ）の第２の発光成分の瞬時発光強度が第１の発光成分の瞬時発光強度を超えないという意味ではない。図１８（ａ）および図１８（ｂ）において、第２の発光成分を、人間の目の特性を考慮して等価的に点線に置き換えた、その点線が第１の発光成分の瞬時発光強度より小さいという意味である。
【０１７０】
また、上記の説明では、尾引き量の定義を１５％から８５％の輝度変化の範囲としていた。ここで、たとえば映像表示装置の画面輝度が６００ｎｉｔといった明るい値に設定されている場合や、視聴環境が暗い場合においては、図４の（ｅ）部分で説明した傾斜１，３の傾きが比較的大きくなるデューティー比Ｄと発光強度比Ｓの条件では、観察者がこの傾斜１，３を視認してしまい、尾引き改善効果が減少してしまう場合がある。そのような場合は、図２１に示すデューティー比Ｄ、発光強度比Ｓの条件を満たす範囲で発光応答波形を設定すればよい。
【０１７１】
図２１は、人間の目が応答する尾引きの輝度レベル範囲が、１０％から９０％（図５参照）であると仮定した場合の、本実施形態で最良のデューティー比Ｄと発光強度比Ｓを示したものである。
【０１７２】
この場合、ＤとＳは、７９％≦Ｓ％＜１００％かつ０％＜Ｄ％＜１００％かつＤ％＜Ｓ％である条件Ａ１、または６９％＜Ｓ％＜７９％かつＤ≦（Ｓ−６９）／０．１２７である条件Ｂ１を満たす。図２１において、網点で示す部分が条件Ａ１、斜線で示す部分が条件Ｂ１である。
【０１７３】
図２２（ａ）〜図２２（ｃ）は、発光強度比Ｓ＝６９％の場合、およびＳ＝７９％の場合の尾引き量とフリッカ量との関係を示すものである。なお、図２１に示すＤとＳの条件を設定する際と同様に、人間の目が応答する尾引きの輝度レベル範囲が、１０％から９０％であると仮定している。
【０１７４】
この場合、図２２（ａ）に示すように、Ｓ＝７９％の場合は取り得るデューティー比Ｄに対して、尾引き量とフリッカ量の同時低減効果があることがわかる。また、同図に示すように、Ｓ＝６９％の場合は、尾引き量とフリッカ量の同時低減効果が得られるデューティー比Ｄは存在しない。このように、図２２（ａ）から、条件Ｂ１を満たす発光強度比Ｓが、６９％＜Ｓ％＜７９％であることが分かる。
【０１７５】
また、図２３（ａ）および図２３（ｂ）は、人間の目が応答する尾引きの輝度レベル範囲を１０％から９０％であると仮定した場合における、６９％＜Ｓ％＜７９％の範囲において、尾引き量とフリッカ量の同時低減効果が得られるデューティー比Ｄの上限を、尾引きモデルとフリッカ解析によって算出したものである。
【０１７６】
つまり、尾引きモデルから算出されるデューティー比Ｄおよび発光強度比Ｓは、図２３（ｂ）に示す値となる。この値は、図２３（ａ）のグラフにおいて、同図中◆印にて示すようにプロットされる。そして、この◆印にて示される特性は、およそＳ＝０．１２７Ｄ＋６９の直線に近似できる。この近似直線にて示されるデューティー比より小さなデューティー比であれば、尾引き量とフリッカ量の同時低減効果が得られるため、条件Ｂ１としてはＤ≦（Ｓ−６９）／０．１２７が設定される。
【０１７７】
図２４は、本実施形態の映像表示装置によるフリッカ低減効果を主観評価の結果によって説明するための図である。映像表示装置の画面輝度に関しては、白色輝度（画面に白を表示した際の画面輝度）を４５０ｎｉｔに設定した。なお、４５０ｎｉｔは、テレビジョン（ＴＶ）受像機として充分明るいレベルであり、ｎｉｔ（ニット、ニト）は輝度の単位である。なお、評価画像としては、ＡＰＬ（Average Picture Level；平均輝度レベル）の異なる３種類の画像Ａ，Ｂ，Ｃを使用した。これらの画像は、静止画である。
【０１７８】
より具体的には、画像Ａは、たとえば夜景などの全体的に暗い画像であり、ＡＰＬは２０％であり、平均の画面輝度はおよそ１００ｎｉｔとなる。また、画像Ｂは、ＡＰＬが５０％の主に中間階調からなる画像であり、平均画面輝度は２５０ｎｉｔである。画像Ｃは、たとえば青空などの明るい画像であり、ＡＰＬは８０％であり、平均画面輝度は３５０ｎｉｔである。
【０１７９】
これらの画像Ａ，Ｂ，Ｃを映像表示装置にて表示し、従来技術での発光波形である図５（ａ）と、本実施形態での発光波形である図５（ｇ）とで切り替えて駆動し、画像フリッカを知覚できるかどうか、知覚できる場合は、画像フリッカが邪魔に感じられるかどうか実験した。なお、主観評価の尺度は５段階とした。尺度が大きいほど高画質であるといえる。
【０１８０】
図２４に示すように、本実施形態の映像表示装置に関しての主観評価は、従来技術よりも総じて高評価を得ている。従来技術では、画面輝度が明るくなるに従いフリッカ妨害が顕著になってくる。しかし、本実施形態の映像表示装置によるフリッカ低減効果は、観察者が許容できる水準に達していることがわかる。このフリッカ低減効果は、３種類のＡＰＬ、つまり３種類の明るさの画像に関して同様に見られる。
【０１８１】
そして、上述したように、本実施形態の映像表示装置は、移動する物体のコントラストに対する人間の目の感度の低さを利用して尾引き改善を行っている。したがって、第２の発光成分によりもたらされる画面の輝度が、ある瞬間において人間の目に見えたとしても、それが尾引き改善性能に影響を及ぼすものではない。
【０１８２】
以上のように、本実施形態では、第１の発光成分および第２の発光成分からなる発光応答波形により、動物体の尾引きを抑えてくっきりした輪郭を表示しながら、同時にフリッカ妨害を抑えて高品位な画像表示を実現することができる。そして、動画の尾引き改善には、動画像のコントラストに対する人間の目の感度の低さを利用している。
【０１８３】
また、映像表示装置の画面輝度が上がれば、フリッカは知覚されやすくなる（Ferry-Porterの法則）。よって、従来の間欠点灯方式で高輝度にて画像を表示すると、フリッカ妨害が発生しやすくなる。また、人間の目は視細胞の錐体より杆体の方が、つまり視野の中心より周辺の方が明滅に敏感であるため、映像表示装置における表示パネルを大型化すると、フリッカ妨害が認識されやすくなる。したがって、本実施形態における映像表示装置は、高輝度化、あるいは大画面化された映像表示装置の表示品位を改善するために特に有効である。
【０１８４】
また、図１２で説明したデューティー比Ｄと発光強度比Ｓの条件は、尾引き量とフリッカ量とを簡易的なモデルに置き換えて計算したものである。映像表示装置の画質は観察者の主観によるところが大きく、また視聴環境にも左右されるため厳密な数値化は困難であるが、発明者らは求めた条件を基にした主観評価実験（図２４参照）において、モデルにより求めた条件と評価結果に大きな差がないことを確認している。
【０１８５】
また、図１２で説明したデューティー比Ｄと発光強度比Ｓの条件は、尾引き量とフリッカ量とを簡易的なモデルに置き換えて計算したものであり、その簡易モデルの条件として、白い物体が動いたときの場合の尾引き量と、白を表示した場合のフリッカ量を仮定している。一方で、通常視聴する映像は１００％の白信号はほとんど存在しない。よって、画面輝度５００ｎｉｔの映像表示装置に対して、実際に表示する映像の平均輝度レベルが５０％程度であれば、たとえば映像表示装置の画面輝度を等価的に２５０ｎｉｔ（＝５００／２）と置き換えて、最適なデューティー比Ｄと発光強度比Ｓの値を求める手法などが有効である。
【０１８６】
その場合、表示する映像のヒストグラム（映像データの分布）等の情報からＤ、Ｓの値を決定するようにしてもよい。または、入力映像信号から自動的に輝度のヒストグラムや平均輝度レベルなどの映像特徴量を検出して、画素の発光特性を自動的に切替可能な構成にしてもよい。
【０１８７】
さらに、フリッカ量は、第１次高調波である６０Ｈｚの成分にて判断している。実際には６０Ｈｚの整数倍の高調波成分が発生するが、発明者らは実験によって、６０Ｈｚの成分のみに注目して、これを抑制すればよいことを確認している。たとえば大画面化や高輝度化などの理由で１２０Ｈｚの高調波も妨害として認識される場合が発生するかもしれないが、その場合も本実施形態で説明したように、発光波形をフーリエ変換し、６０Ｈｚと１２０Ｈｚの両成分の量に注目しながらデューティー比Ｄと発光強度比Ｓの条件を求めればよい。
【０１８８】
なお、本実施形態では映像信号をＮＴＳＣとして説明したが、たとえばパソコンのビデオ信号を表示する場合についても本実施形態の映像表示装置は好適である。たとえば映像表示装置の垂直周波数が７５Ｈｚなどである場合は、６０Ｈｚに比べれば人間の目の感度が低い分、観察者が感じるフリッカ量は小さくなるが、画面輝度などの条件によっては、やはりフリッカは妨害となって観察される。この場合も、７５Ｈｚの成分に注目して、本実施形態のようにデューティー比Ｄと発光強度比Ｓの条件を求めればよい。
【０１８９】
本実施形態のデューティー比Ｄ、発光強度比Ｓの関係に関し、尾引きを輝度変化の１５％、８５％のしきい値で定義した場合について、図１２を用いて説明した。また、１０％、９０％のしきい値で定義した場合について、図２１を用いて説明した。しかしながら、絶対的なしきい値の値というものは、決して一意には決まらない。それは、映像表示装置の画質が観察者の主観に左右されるからである。または、周囲の照度や視聴距離などの視聴環境でも変化する。さらに、表示する画像が静止画か動画かという点でも変化する。要は、映像表示装置の多種のアプリケーションのなかで、その都度最適値を定めて、本実施形態にて説明した手法で定性的、定量的に評価を行い、最終的に主観評価で詰めを行えばよい。
【０１９０】
また、表示画像の平均輝度レベルを検出して、デューティー比Ｄ、発光強度比Ｓ、第１の発光の発光位相などのパラメータを動的に、または適応的に制御してもよい。これらのパラメータの制御は、画像のヒストグラムを基に行っても良い。フレーム間差分などの動き情報を使用してもよい。映像表示装置の周囲の照度を測定する照度センサーなどから照度情報を得て制御してもよい。さらに、それらの時間変動の情報を使用してもよい。表示する映像に含まれる輝度の最大値、最小値を使用してもよい。画像の動きをベクトルとして検出して、その情報をもとに制御してもよい。視聴者が画面輝度を切り替える機能と連動して、その都度異なるパラメータで制御してもよい。映像表示装置全体の消費電力量を検出して、低消費電力化のためにパラメータを制御してもよい。電源投入からの連続運転時間を検出して、長時間点灯した場合は画面輝度を落とすようなパラメータの制御をしてもよい。
【０１９１】
さらに、本実施形態における画素の発光波形は、第１の発光成分および第２の発光成分という２種類の発光成分により説明したが、特に２種類に限定されるものではない。画素の変調手段によっては、別途第３の発光成分を定義して個別に制御することで、最適な特性が得られる場合もある。第４の発光成分、第５の発光成分を定義することもあり得る。
【０１９２】
その場合は、図４で説明したモデルにおいて、図４の（ａ）部分に、複数分割した発光による波形を設定し、図４の（ｂ）部分に、表示する映像情報を設定し、図４の（ｃ）部分の鉛直方向に係る輝度変化の情報を算出し、矢印２の方向に積分演算を行えば、該当する尾引きの輝度変化波形が得られる。３種類以上の発光の場合でも、本実施形態のモデルを用いれば解析が可能であり、その解析結果から最適な動作条件を導出することが可能である。
【０１９３】
また、画素の発光を行う素子が時間的に有限の応答時間を持つのであれば、その時間応答の情報を図４の（ａ）部分または（ｂ）部分に投入すればよい。それらは、上述の本実施形態において説明した事項から解析が可能であり、最適な動作条件の導出が可能である。
【０１９４】
そしてまた、本実施形態においては、フリッカ量を、フーリエ変換結果におけるＤＣと１次高調波の比で定義した。ここに、絶対値を導入して、その絶対値ごとに、高調波の比の重み付けを行っても良い。この絶対値とは、たとえば映像表示装置の平均画面輝度が該当する。画面輝度が明るければ、許容されるフリッカ量は小さくなる（厳しい条件になる）など、平均画面輝度によって変化する。よって、ＤＣと１次高調波の比を画面輝度の関数として扱えば、さらにフリッカ量の精度が向上する。また、２次高調波まで含めてフリッカ量を定義しても良い。
【０１９５】
〔実施形態２〕
本発明のさらに他の本実施形態に係る映像表示装置について図２５から図３１を用いて説明する。図２５は、本実施形態に係る映像表示装置の断面図である。図２５に示すように、本実施形態の映像表示装置１０は、光源（光源体）１１、表示パネル（映像表示手段）１２、拡散板１３、およびシャーシ１４から構成されている。なお、画素（図示せず）は、表示パネル１２上に規定される。
【０１９６】
上記構成の映像表示装置１０において、拡散板１３とシャーシ１４との間には空間が形成されており、光源１１はその空間の下側に配置されている。この光源１１は、拡散板１３の下面に向かって照明光を出射する。
【０１９７】
また、表示パネル１２は、たとえば透過型の液晶パネルであり、拡散板１３を通過した照明光を変調して透過する。なお、照明光の変調は、表示する映像信号に応じてなされるとともに、映像信号の垂直同期信号にしたがって繰り返し行われる。また、表示パネル１２から上面に出射される光は、光源１１の光が表示パネル１２で変調されたものであり、観察者は画素ごとに変調された光の集合を表示映像として認識する。
【０１９８】
図２６は、ある画素に注目した場合の、その画素の変調波形（画素の変調率の時間変化）と、光源１１の発光波形の関係を示している。すなわち、図２６の（ａ）部分に示す垂直タイミング信号がＨｉｇｈの期間にデータの書き込みがなされ、画素変調率は、図２６の（ｂ）部分に示すように表示する映像に従い、それぞれＤ０、Ｄ１、Ｄ２と変更される。たとえばＮＴＳＣビデオ信号ではＴ＝約１／６０秒ごとに、この画素の変調動作が繰り返される。
【０１９９】
ここでは、画素の応答時間特性は理想的なものであり、書き込み時間内に応答が終了する場合を仮定している。垂直タイミング信号がＬｏｗの期間は、他の画素が選択されている時間であり、注目画素は書き込まれたデータを保持している。
【０２００】
そして、光源１１は、垂直タイミング信号に合わせて少なくとも２種類の点灯モードを繰り返す。つまり、図２６の（ｃ）部分において縦縞で示す部分は、デューティー比Ｄ％、全体の発光強度に対するＳ％の発光強度をもつ第１の発光成分である。また、クロスハッチで示す部分は、デューティー比（１００−Ｄ）％、全体の発光強度に対する（１００−Ｓ）％の発光強度をもつ第２の発光成分である。
【０２０１】
本実施形態は、図２６の（ｃ）部分に示す発光波形により、液晶表示装置に代表されるホールド型表示装置において原理的に発生する尾引き（動画ぼけ）を改善し、かつ尾引きを改善した場合に弊害として発生するフリッカ妨害も併せて減少させるものである。
【０２０２】
尾引きとフリッカ妨害とを同時に改善できる理由について、図２７を用いて説明する。図２７は、図４と同じモデルであり、背景が黒色のなかに縦の長さが３画素分、横の長さが任意の大きさの白色の物体が表示されており、その物体が画面下方向に、１フレームあたり１画素の速度で等速に移動する状態を示している。
【０２０３】
図２７の（ａ）部分は、光源１１の発光波形の時間変化を示す図である。縦軸は瞬時発光強度比を示しており、横軸は時間を示している。なお、図２７の（ａ）部分においては、第１の発光成分に対応する発光強度比を縦縞で示しており、第２の発光成分に対応する発光強度比をクロスハッチで示している。
【０２０４】
図２７の（ｂ）部分は、ある画素に注目した場合の、画素の透過率の空間応答であり、横軸が画素、縦軸が透過率を示している。また、図２７の（ｃ）部分は、図２７の（ｂ）部分に示す物体が移動する様子（横軸は時間、縦軸は空間）を示すものである。
【０２０５】
なお、表示パネル１２の表示画面は２次元の平面であるが、図２７の（ｃ）部分では、２つの空間座標軸のうち、片方の水平軸座標の記載は省略している。また、画素から出てくる光は、光源の発光と透過率の積となる。すなわち、図２７の（ｃ）部分に示すように、時間の経過とともに表示される物体が移動し、その移動と図２７の（ａ）部分の発光波形との関係から、物体の輝度は２種類の強度にて表現される。
【０２０６】
つまり、図２７の（ａ）部分に示すように、第１の発光成分が点灯している期間は発光強度が強くなるので、図２７の（ｃ）部分にて縦縞部分で示すように、瞬時の発光強度も大きくなる。
【０２０７】
本実施形態は、図２７の（ｅ）部分に示すように、本実施形態の映像表示装置１０によれば、観察者が認識する物体の輝度輪郭は、３種類の傾斜、すなわち図２７の（ｅ）部分の傾斜１、傾斜２、および傾斜３を有する。ここで重要なことは、図２７の（ｅ）部分に示す傾斜１および傾斜３は、なだらかである一方、傾斜２は切り立ち、急峻な勾配であるということである。
【０２０８】
そして、緩やかな傾斜１および傾斜３に対応する輝度変化は、人の目では認識されにくい。なぜなら、一般的に移動する物体に対する観察者のコントラスト識別能力は、通常の静止物体のそれに対して劣るからである。つまり、移動している物体においてコントラスト比の低い部分に対しては、そのコントラスト変化を人の目は認識できない。したがって、動画に関しては、画像の細部に至るまで正確にコントラストを表示する必要はない。
【０２０９】
よって、観察者が認識する物体の輝度輪郭は傾斜２のみとなるので、図６１の（ａ）部分で示した、一定の発光強度にて発光する光源で表示パネルを照明したときの動画尾引きに対して、尾引き妨害の改善を十分に達成することができる。
【０２１０】
ここで、液晶の応答特性の時定数のパラメータを、尾引きモデルに入れて考える。液晶は、通常ミリ秒オーダーの時定数にて応答し、瞬時に変化できない。図２７では、この液晶の時定数を０秒と仮定して計算していた。
【０２１１】
ここで、液晶の応答を、指数関数に近似し、
ｙ＝Ａ０＊（１−ｅｘｐ（−ｔ／τ））  （ただしｙは透過率、Ａ０は任意の定数）
とする。τは時定数であり、応答開始から最終値の約６３％に応答するまでの時間である。目標の透過率の９０％まで到達する時間は、時定数の約２．３倍である。ここで、時定数が２ミリ秒から５ミリ秒程度の液晶を仮定する。時定数が１０ミリ秒や、それ以上の応答の遅い液晶も世の中には存在するが、ここでは除外する。本実施形態は、尾引き量の改善が目的である。尾引き量の改善の前提として、ホールド型の表示特性の改善と、液晶応答時間の改善の双方を合わせることが必要である。応答が遅い液晶に対してホールド型発光の改善を行って、インパルス型発光の光を照射すると、エッジが割れるなどの妨害が発生する。よって、ここでは液晶の時定数の仮定の上限を５ミリ秒とする。
【０２１２】
たとえば時定数τ＝２．２ミリ秒である場合（９０％に到達する時間が５ミリ秒）を考えると、３画素の長さの物体が動いている状態で、ある画素に注目した場合の透過率の変化は、図２８（ａ）のようになる。
【０２１３】
また、図２７の（ｃ）部分における輝度変化は、紙面に対して鉛直方向の軸にて表される値に相当する。空間−時間に対する輝度変化の計算、つまり画素から透過する光の瞬時発光強度の計算は、図２７の（ａ）部分に示す光源の瞬時発光強度比と、図２７の（ｂ）部分に示す画素の透過率と、図２８（ａ）に示す画素の時間応答の積となる。
【０２１４】
このように図２８（ａ）の応答特性を含めた演算を行い、図２７の（ｃ）部分に示す矢印２の方向に積分演算を行うと、空間に対する尾引きの輝度変化は図２８（ｂ）および図２８（ｃ）に示すようになる。なお、図２８（ｂ）は、物体の移動に対して進行方向のエッジに発生する輝度変化を示している。また、図２８（ｃ）は、物体の移動に対して後ろ側のエッジに発生する輝度変化を示している。
【０２１５】
ここで、図２７の（ａ）部分に示す光源１１の発光波形においては、デューティー比Ｄ＝３０％、発光強度比Ｓ＝７０％としている。図２８（ｂ）および図２８（ｃ）と、図２７の（ｅ）部分とを比較すると明らかなように、液晶の時定数を考慮した尾引き演算では、傾き１，３の部分が直線ではなくなる。
【０２１６】
しかし、この部分の傾斜は、傾き２に対してなだらかであるので、本発明の実施形態１で説明した効果、すなわち尾引きとフリッカとの同時改善効果を減衰させるものではない。具体的には、図２８（ｂ）および図２８（ｃ）中の尾引き量は０．３２、フリッカ量は０．４９となる。この値を図６５にプロットすれば、従来の間欠発光に対して、尾引き量とフリッカ量との双方の改善が可能であることが分かる。
【０２１７】
また、ここで液晶の応答に対する第１の発光成分の位相は、図２９に示すようになる。図２９の横軸は、映像表示の垂直周期を１単位とした時間であり、ＮＴＳＣビデオ信号であれば、垂直周期は１６．７ミリ秒である。また、Ｔ１は、画素が選択されて応答が開始してから、光源の第１の発光成分が発光するまでの時刻であり、ここでは８．１ミリ秒である。また、Ｔ２は、画素が選択されてから第１の発光が発光を終了するまでの時間であり、約１３．１ミリ秒である。
【０２１８】
従来の間欠点灯では、一般的に液晶の応答を待ってから間欠成分が点灯される。よって、従来の間欠点灯を図２９のように表したとすれば、たとえばＴ１＝１１．７ミリ秒、Ｔ２＝１６．７ミリ秒となる。
【０２１９】
しかし、本実施形態では、図２７の（ｅ）部分に示すように、傾き１，３と傾き２のバランスを適正にして尾引きを目立たなくすることが目的である。よって、画素の書き込み動作に対する第１の発光成分の発光位相は、液晶の時定数によって定められ、その位相は、液晶の応答波形（リフレッシュ（書き換え）動作の繰り返しタイミング）に対しておよそ中心から後半となるように設定されることが好ましい。
【０２２０】
また、図３０（ａ）〜図３０（ｃ）および図３１は、デューティー比Ｄ＝３０％、発光強度比Ｓ＝７０％の発光パターンにおける、本実施形態の効果を説明するものである。ここでは、図３０（ａ）に示すように、時定数τ＝３．５ミリ秒である場合（９０％に到達する時間が８ミリ秒）としている。この条件にて、図２７で示したモデルで計算を行う。この場合、第１の発光成分の位相は、図３１に示すように、Ｔ１＝１０．５ミリ秒、Ｔ２＝１５．６ミリ秒の場合において、尾引き量が最小となり、その値が約０．３７画素となる。
【０２２１】
このときの空間に対する尾引き波形を、図３０（ｂ）および図３０（ｃ）に示す。また、このときのフリッカ量は、画素の発光の時間応答波形のフーリエ変換によって、０．４９となる。図８（ａ）に、この尾引き量０．３７、フリッカ量０．４９をプロットすると、従来技術と比較して尾引き量とフリッカ量とが同時に改善されていることがわかる。
【０２２２】
なお、本実施形態では表示パネル１２として透過型の表示パネルを想定したが、反射型の表示パネルであってもよい。この場合、光源１１を、表示パネル１２の表示面と同一側に配置すればよい。
【０２２３】
また、本実施形態では光源１１を表示パネル１２の直下に配置した直下型バックライトについて説明したが、一般的にサイドエッジ方式のバックライトに用いても好適である。つまり、アクリルなどからなる導光板を介して、該導光板の側端面に対向するように配置された光源１１からの照明光を表示パネル１２に導光して、表示パネル１２を照明するようにしてもよい。
【０２２４】
以上述べたように、本実施形態では、光源によって第１の発光成分と第２の発光成分に相当する発光時間応答特性を実現することで、尾引きとフリッカとの両画質妨害を改善することができる。ここで、光源１１としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子や冷陰極管蛍光灯（ＣＣＦＬ）などを用いることができる。
【０２２５】
〔実施形態３〕
本実施形態は、本発明の映像表示装置における表示パネルが、たとえば自発光のアクティブマトリクス型有機ＥＬパネルである場合について説明するものである。
【０２２６】
本実施形態の映像表示装置に設けられる有機ＥＬパネルの画素２０は、図３２に示すように、各画素を選択するための選択ＴＦＴ２１と、コンデンサ２２と、ＥＬ素子２３と、ＥＬ素子２３に電流を流すためのＥＬ駆動ＴＦＴ２４と、輝度切替ＴＦＴ２５とから構成される。
【０２２７】
選択ＴＦＴ２１のドレインに接続されたコンデンサ２２には、画素の選択期間に、表示する映像に相当する電圧（または電荷）が外部電源から供給される。また、選択ＴＦＴ２１のドレインは、ＥＬ駆動ＴＦＴ２４のゲートに接続され、非選択期間には、コンデンサ２２にチャージされた電圧によって定まる電流が、ＥＬ駆動ＴＦＴ２４のソース−ドレイン間に流れる。
【０２２８】
ＥＬ駆動ＴＦＴ２４のドレインはＥＬ素子２３に接続されており、ＥＬ駆動ＴＦＴ２４のドレイン電流がＥＬ素子２３に流れることにより、ＥＬ素子２３が電流に対応する発光強度で発光する。
【０２２９】
また、輝度切替ＴＦＴ２５のドレイン−ソースは、ＥＬ駆動ＴＦＴ２４のゲートと、グランドとの間に挿入される。輝度切替ＴＦＴ２５のゲートには、スキャン電極２６が接続されている。同様に、選択ＴＦＴ２１のゲートには、スキャン電極２７が接続されている。
【０２３０】
図３３に、図３２に示した画素を有する有機ＥＬの動作に関するタイミングチャートを示す。図３３に示すように、スキャン電極２７のパルスに対して、スキャン電極２６のパルスは、位相がデューティー比Ｄだけシフトしている。そして、Ｄ％の時間遅延のタイミングで輝度切替ＴＦＴ２５をオンすることにより、ＥＬ駆動ＴＦＴ２４のゲートが接地され、選択ＴＦＴ２１がオンのときに、コンデンサ２２にチャージしたコンデンサの電荷が抜かれる。
【０２３１】
よって、ＥＬ駆動ＴＦＴ２４のゲート電位がその分低下し、ＥＬ素子２３に流れる電流が変化する。その結果、ＥＬ発光強度が変化し、図３３の（ｃ）部分に示すような発光波形となる。ここで、図３３（ｃ）の縦軸は瞬時発光強度である。この波形は、図２で説明したものと同じであることから、有機ＥＬを表示パネルとして用いる場合であっても、フリッカと尾引き量との双方の改善が可能となる。
【０２３２】
また、発光強度比Ｓは、たとえばスキャン電極２６のパルスのＨｉｇｈ期間の時間によってコンデンサ２２のチャージ量を調整して、所望の発光強度比になるように制御することができる。または、ＥＬ駆動ＴＦＴ２４のゲート−輝度切替ＴＦＴ２５のソース−ドレイン−接地に至る経路に電流制限素子を設けることで、コンデンサ２２から流出する電荷量を調整して所望の発光強度比になるよう、コンデンサ２２の電圧を調整してもよい。
【０２３３】
輝度切替ＴＦＴ２５のドレインは接地されているが、たとえば負電源に接続しても良い。これにより、コンデンサ２２の電荷を抜く場合に、電荷の移動速度を向上させることが可能となる。
【０２３４】
また、輝度切替ＴＦＴ２５のドレイン−ソースをコンデンサ２２の両端に接続し、スキャン電極２６がＨｉｇｈの期間コンデンサの両端をショートさせてチャージ量を調整するような構成でもよい。
【０２３５】
また、上記は表示パネルが有機ＥＬパネルである場合を説明したが、たとえば非発光透過型の液晶パネルにおいて、画素に書き込むデータを制御して、光源からの照明光を変調することにより、本発明の実施形態１で説明した画素の発光波形を実現してもよい。液晶パネルの場合、画素が画素選択ＴＦＴとコンデンサとから構成されるが、図３２と同様に輝度切替ＴＦＴを挿入することによりコンデンサの電荷を制御して、液晶の透過率を変更し、画素の輝度を設定するようにしてもよいし、輝度切替ＴＦＴを追加せずに、画素選択ＴＦＴのアクセスを１フレーム（フレームは画面を構成する単位）期間に２回以上行うことで、異なる輝度に相当するデータを書き込むようにしてもよい。
【０２３６】
〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置について、図３４から図３６を用いて説明する。図３４に示すように、本実施形態の映像表示装置３０は、表示パネル（映像表示手段）３１、コントローラ３２、カラムドライバ３３、ロウドライバ３４、光源コントローラ３５、ランプ（光源体、第３光源体）３６、シャッタ（光制御手段、シャッタ手段）３７、導光板（光混合手段）３８、シャッタコントローラ３９とから構成されている。
【０２３７】
なお、図３４では表示パネル３１と導光板３８との位置をずらして記載しているが、実際はこれらを重ねて使用する。線状の光源、あるいは線状に配置した点状の光源を導光板３８の側端面から入力し、導光板３８がこの入力光を面発光に変換して表示パネル３１を照明するようなバックライト光源の構成を、サイドエッジ型と呼ぶ。
【０２３８】
表示パネル３１は、たとえば透過型の液晶パネルであり、表示パネル３１上においては、入力映像信号に応じて光透過率が変調される、複数の非発光型画素（図示せず）がマトリクス状に形成されている。
【０２３９】
また、コントローラ３２は、カラムドライバ３３に映像信号を出力し、画素はこの映像信号により変調される。さらに、コントローラ３２は、ロウドライバ３４に表示タイミング信号を出力し、シャッタコントローラ３９に垂直同期信号４１を出力する。さらに、シャッタコントローラ３９は、制御信号４２を出力して、シャッタ３７を制御する。
【０２４０】
本実施形態の特徴点は、シャッタ３７を用いて表示パネル３１を照明する光を制御することにより、本発明の実施形態１、２で説明したように尾引き量とフリッカ量とを同時に改善する点にある。すなわち、シャッタ３７は、ランプ３６の出力を光学的に制御するものである。シャッタ３７は、第１の発光成分により表示パネル３１を照明する時間において、ランプ３６の照明光を１００％か、１００％に近い割合で透過する。
【０２４１】
一方、シャッタ３７は、第２の発光成分により表示パネル３１を照明する時間において、ランプ３６の照明光を半透過する。半透過する場合の透過率は、図２を用いて説明するならば、（１００−Ｓ）／Ｓ＊Ｄ／（１００−Ｄ）となる。
【０２４２】
図３５は、図３４に示した映像表示装置３０の動作を説明するためのタイムチャートである。図３５の（ａ）部分は垂直同期信号４１の信号波形、図３５の（ｂ）部分は制御信号４２により制御されたシャッタ３７の透過率の時間変化波形、図３５の（ｃ）部分は、瞬時発光強度比を縦軸にとったランプ３６の発光波形、図３５の（ｄ）部分は、瞬時発光強度比を縦軸にとったシャッタ３７を通過した照明光の時間応答波形である。図３５の（ｄ）部分の照明光は、導光板３８を経由して画素を照明する。ランプ３６は、図３５の（ｃ）に部分に示すように、ある一定輝度で発光する。または、ランプ３６の発光波形は、図１７で説明したような、人間の目が応答しない周波数で変動する波形、すなわち人間の目の特性により一定輝度と認識されるような波形であってもよい。
【０２４３】
図３５の（ｂ）部分に示すように制御信号４２でシャッタの透過／半透過を制御することにより、画素を照明する照明光が、図３５の（ｃ）部分に示すものから図３５の（ｄ）部分へ示すものと変換される。ここでは半透過時の透過率がおよそ３０％であり、図３５の（ｄ）部分の波形は、第一の発光成分のデューティー比Ｄが約３３％、発光強度比Ｓが約６０％である場合に相当する。図３５の（ｄ）部分による効果は、実施形態１で説明したとおりである。すなわち、図３５の（ｄ）部分に示すように、本実施形態の映像表示装置３０においても第１の発光成分および第２の発光成分により映像を表示するので、尾引きとフリッカとを同時に改善することができる。
【０２４４】
また、シャッタ３７は、たとえばスタティック駆動の液晶パネルで実現可能である。なお、光学シャッタに関しては、透過率０％、つまり全く光を遮断する特性を持たせることは困難であるが、本実施形態のシャッタ３７では完全に光を遮断できなくても照明光を半透過させるシャッタを用いればよいので、光学シャッタだけでなく種々のシャッタを用いることができる。
【０２４５】
また、本実施形態では、ランプ３６を一定輝度で発光させればよく、点灯／消灯を繰り返す必要がない。したがって、たとえばＣＣＦＬのような消灯動作によって寿命が短くなる光源体をランプとして用いることができる。また、ランプ３６を一定輝度で発光させるので、輝度ムラが発生しにくく、導光板３８も容易に設計することができる。
【０２４６】
さらに、ランプ３６が常時点灯するので、光源コントローラ３５に電気的なストレスがかかりにくく、ヒューズが誤動作して溶断してしまうといった不具合が発生しにくい。また、光源コントローラ３５内部の電解コンデンサ（図示せず）に流れるリプル電流が低減するので、光源コントローラ３５の信頼性が向上する。
【０２４７】
また、本実施形態の映像表示装置は、シャッタ３７が、ランプ３６と導光板３８との間に搭載されているものとして説明したが、シャッタ３７の搭載位置は必ずしもこのようにしなくてもよい。たとえば、導光板３８と表示パネル３１との間にシャッタ３７を搭載しても構わないことはいうまでもない。
【０２４８】
また、シャッタ３７はすべての照明光に対して作用するが、たとえば一部の照明光がシャッタを通過しないで導光板３８に入射してしまう場合でも、その光は照明光として利用できるので、厳密には、シャッタ３７をすべての照明光に対して作用させる必要はない。
【０２４９】
また、シャッタ３７を、ランプ３６と導光板３８との間に配置し、光源の照明光に対して作用させる場合について説明したが、たとえば信号処理によって、表示する映像信号に対してシャッタに相当する処理を行ってもよい。
【０２５０】
たとえば映像処理回路に乗算回路を設けて、間欠発光に相当する期間は映像信号に係数１．０を乗算する。つまり映像信号をそのまま通過させる。一方、持続発光に相当する期間は映像信号に係数０．３を乗算する。つまり映像信号の階調輝度レベルを圧縮して出力する。この場合、光源は一定の持続発光で照明する。このような動作により、表示される映像の画面輝度は図３５の（ｄ）部分と同等となる。
【０２５１】
さらに、本実施形態の映像表示装置は、図３６に示す構成でも実現可能である。図３４と同一の部分には同一符号を付している。図３６に示すように、シャッタ（光制御手段、シャッタ手段）４３は、ランプ３６からの照明光を部分的に遮るように設けられている。すなわち、ランプ３６からの照明光の一部は、シャッタ４３により遮断も透過もされることなく、直接導光板３８に導かれる。
【０２５２】
なお、シャッタ４３は、閉じたときは０％、開いたときは１００％の割合で、ランプ３６の光を透過させる。さらに、シャッタ４３は図３５の（ｂ）部分で示す波形にて透過／遮断を繰り返し、ランプ３６は図３５の（ｃ）部分に示すように、一定の輝度で発光する。
【０２５３】
このようにシャッタ４３が間欠的に透過／遮断を繰り返して、ランプ３６の照明光の一部分に作用することにより、ランプ３６からの照明光が、図３５の（ｄ）部分に示す波形となる。なお、ランプ３６の照明光の一部を遮断／透過するようにシャッタ４３を設ければよく、シャッタ４３として大型のものを用いなくてもよいので、大型の表示装置に対してシャッタの機械的強度を向上できる。なお、図３６においては、ランプ３６を構成する個別光源とシャッタ４３とを、あたかも１対１の関係で設けるように記載されているが、必ずしもこのように設ける必要はない。複数の個別光源毎にシャッタが１つ設けられている構成でもよい。
【０２５４】
さらに、本実施形態の映像表示装置３０は、ランプ３６を点滅させないので、信頼性や寿命の点から間欠点灯動作が困難なＣＣＦＬを光源として用いることができる。もちろん、ＬＥＤを光源として用いてもかまわない。
【０２５５】
さらに、シャッタ４３の遮断特性は０％であると説明したが、たとえば３％程度の遮断特性であっても構わない。なぜなら、シャッタ４３を透過した光を、照明光として利用することができるからである。よって、遮断特性が厳密に０％である必要はない。
【０２５６】
以上のように、本実施形態においては、シャッタ３７あるいは４３を用いて第１の発光成分と第２の発光成分に相当する時間応答の照明光を生成する。よって、本実施形態の映像表示装置はランプ３６を直接制御するものではないので、ランプや電源に負担がかからない。さらに、本実施形態の映像表示装置は、上記本発明の実施形態１の映像表示装置と同様に、尾引きを抑えてくっきりした輪郭で移動する物体を表示しながら、フリッカ妨害を低減することができる。
【０２５７】
〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置について、以下に説明する。本実施形態の映像表示装置５０は、図３７に示すように、表示パネル（映像表示手段）５１と、間欠発光装置（光源体）５２と、持続発光装置（光源体）５３と、タイミング発生装置５４とから構成されている。
【０２５８】
表示パネル５１は、自ら発光せず、かつ光源からの照明光を透過して変調する非発光透過型の液晶ディスプレイなどにより構成され、映像信号５５が入力されるものである。
【０２５９】
また、表示パネル５１上には、映像信号５５に応じて変調される複数の画素（図示せず）が、マトリクス状に形成されている。この変調動作は、映像信号５５の垂直同期信号に同期して行われる。たとえば映像信号５５がＮＴＳＣビデオ信号である場合、フレーム周期（垂直同期信号の繰返し周期）は６０Ｈｚである。
【０２６０】
また、タイミング発生装置５４は、映像信号５５の垂直同期信号に同期した垂直タイミング信号５６を生成して、間欠発光装置５２に出力するものである。間欠発光装置５２は、垂直タイミング信号５６に同期した発光動作を行い、表示パネル５１を照明する照明光として間欠発光光５８を表示パネル５１に向けて出射する光源である。なお、間欠発光光５８は、垂直タイミング信号５６と同期して、点灯状態の発光強度と消灯状態の発光強度とが矩形パルス状の波形により示される間欠光である。
【０２６１】
持続発光装置５３は、表示パネル５１を照明する照明光として持続発光光（持続光）５７を表示パネル５１に出力する光源である。持続発光光５７の強度は、垂直タイミング信号５６とは無関係に一定であるか、または垂直タイミング信号５６の繰り返し周波数のたとえば１５０Ｈｚ以上の周波数で変動する。
【０２６２】
なお、観察者の目は、１５０Ｈｚ程度の周波数で繰り返し点滅する光に対しては非常に感度が鈍く、３００Ｈｚ程度を超える周波数で繰り返し点滅する光に対してはほとんど反応しない。したがって、持続発光光５７は、厳密にはある周期で変動、点滅している光であっても、人間の目には一定の強度で発光する光として認識される。
【０２６３】
そして、表示パネル５１上の画素は、間欠発光装置５２または持続発光装置５３からの照明光を、映像信号５５に応じて変調する。このようにして変調された照明光は、表示パネル５１の表示画面から発せられ、観察者に表示映像として認識される。
【０２６４】
図３８は、図３７の映像表示装置５０の動作を説明するためのタイミングチャートであり、各経路を伝わる信号や光の発光強度の時間変化を表している。なお、図３８において、横軸は時間を示しており、映像信号５５のフレーム単位で記載されている。
【０２６５】
図３８の（ａ）部分は、映像信号５５の垂直同期信号の信号波形を示している。図３８の（ａ）部分に示すように、映像信号５５の垂直同期信号として、１フレーム毎に矩形波が出力されている。また、図３８の（ｂ）部分は、タイミング発生装置５４により出力される垂直タイミング信号５６の信号波形を示すものである。図３８の（ｂ）部分に示すように、垂直タイミング信号５６は、垂直同期信号と同期してｏｎ／ｏｆｆを繰り返すようになっている。
【０２６６】
また、図３８の（ｃ）部分は、縦軸は瞬時発光強度であり、持続発光装置５３により出力される持続発光光５７に関し、瞬時発光強度の時間的変化を示すものである。図３８の（ｃ）部分に示すように、持続発光光５７は、垂直同期信号とは無関係に発光している。
【０２６７】
また、図３８の（ｄ）部分は、縦軸は瞬時発光強度であり、間欠発光装置５２により出力される間欠発光光５８の瞬時発光強度を示すものである。図３８の（ｄ）部分に示すように、間欠発光装置５２は垂直同期信号と同期して間欠発光光５８を点滅させている。すなわち、間欠発光光５８の瞬時発光強度は、点灯状態の瞬時発光強度（０．７程度）と消灯状態の瞬時発光強度（０）とが映像信号に同期して繰り返されるようになっており、立ち上がりおよび立ち下がりが急峻な矩形パルスを呈している。
【０２６８】
図３８の（ｅ）部分は、映像信号５５から定まる任意の画素の透過率を示すものであり、縦軸は透過率を表している。図３８の（ｅ）部分に示すように、表示パネル５１の画素には、あるフレーム期間（たとえば１番目の垂直期間から３番目の垂直期間の間）に白い映像が入力されており、その他のフレーム期間（たとえば０番目の期間および４番目の期間）は、黒の映像が入力されている。
【０２６９】
図３８の（ｃ）部分に示す持続発光光５７の瞬時発光強度と、図３８の（ｄ）部分に示す間欠発光光５８の瞬時発光強度との和を、図３８の（ｅ）部分に示す画素の透過率に掛け合わせた積が、図３８の（ｆ）部分に示す表示画像の輝度となる。
【０２７０】
このように、本実施形態の映像表示装置５０の特徴は、図３８の（ｆ）部分に示すように、間欠発光光５８と持続発光光５７という特性の異なる照明光にて表示パネル５１を照明することにある。その効果は、上記本発明の実施形態１で説明したとおり、尾引き改善とフリッカ妨害低減とを両立させることにある。
【０２７１】
すなわち、上記本発明の実施形態１で説明した第１の発光成分および第２の発光成分の定義と、本実施形態で説明した間欠発光成分（図３８（ｆ）の縦縞部分）、持続発光成分（図３８（ｆ）のクロスハッチ部分）の定義とは異なるが、これらは図３９（ａ）および図３９（ｂ）を用いて以下に説明する換算を行うことができる。なお、図３９（ａ）は、実施形態１における第１の発光成分および第２の発光成分を示すものであり、図３９（ｂ）は、持続発光光５７と間欠発光光５８とを混合した光の強度を１垂直周期分示すものである。なお、図３９（ａ）および図３９（ｂ）におけるａ、ｂ、ｃは、輝度（瞬時発光強度）を示している。
【０２７２】
図３９（ｂ）に示すように、Ｓ１＝ｃ＊Ｄ＝（ａ−ｂ）＊Ｄ％である。また、図３９（ａ）に示すように、ａ＝Ｓ／Ｄ、ｂ＝（１００−Ｓ）／（１００−Ｄ）である。よって、Ｓ１＝｛Ｓ／Ｄ−（１００−Ｓ）／（１００−Ｄ）｝＊Ｄとなる。したがって、実施形態１で説明したデューティー比Ｄ、発光強度比Ｓの条件をこの式で換算すれば、Ｓ１が求められる。デューティー比Ｄは実施形態１と同一である。
【０２７３】
このように、持続発光光５７と間欠発光光５８とを混合した光は、第１の発光成分および第２の発光成分を混合した光と実質的に同一の光であるといえる。そして、本実施形態の映像表示装置５０は、光源からの光が持続発光光５７と間欠発光光５８という２つの成分からなり、それぞれの成分が各々異なる特性で発光駆動されている。これにより、持続発光専用または間欠発光専用に駆動回路や駆動電源を設けることができ、回路構成を簡略化してコストダウンを図ることができる。さらに、それぞれの発光を別々の回路により制御できるので、回路の信頼性を向上させることもできる。
【０２７４】
また、たとえば光源にＬＥＤを採用する場合を仮定する。市販されているＬＥＤの中には、連続点灯時の絶対最大定格電流が低いもの、パルス点灯時の瞬間最大定格電流が低いものが存在する。本実施形態の映像表示装置５０では、このようなＬＥＤの電気的特性によって、持続発光用と間欠発光用のＬＥＤを使い分けることもできる。
【０２７５】
また、間欠発光用にＬＥＤを採用し、持続発光用に冷陰極管（ＣＣＦＬ）を採用することも可能である。なお、ＬＥＤは発光応答が高速であり、冷陰極管は連続点灯に向く光源である。このような光源の特性を考慮して光源を選択し映像表示装置に実装すればよい。
【０２７６】
以上のように、本実施形態では、持続発光装置５３および間欠発光装置５２からの発光を混合して表示パネル５１を照射することにより、動物体の尾引きを抑えてくっきりした輪郭を表示しながら、併せてフリッカ妨害を抑えた画像表示を実現することができる。つまり、連続発光に向く特性を持つ光源と、間欠発光に向く特性を持つ光源を使用することで、図２に示した発光特性を容易に実現することが可能である。
【０２７７】
なお、表示パネル５１の輝度が上がれば、フリッカは知覚されやすくなる（Ferry-Porterの法則）。よって、高輝度にて画像が表示されるようにすると、フリッカ妨害が発生しやすくなる。また、人間の目は視細胞の錐体より杆体の方が、つまり視野の中心より周辺の方が明滅に敏感であるため、映像表示装置における表示パネルを大型化すると、フリッカ妨害が認識されやすくなる。したがって、本実施形態における映像表示装置５０は、高輝度化、あるいは大画面化された映像表示装置の表示品位を改善するために特に有効である。
【０２７８】
なお、持続発光光５７の発光強度比である（１００−Ｓ１）％の成分は、容易に視認できるレベルであってもよい。従来技術のインパルス型の発光においては、デューティー比を絞って同一画面輝度を得る場合、瞬時発光輝度を高くする必要がある。瞬時発光輝度を大きく取れない光源の場合、使用する個数を増加させねばならず、コストアップにつながる。個数の増大をしなければ、平均画面輝度が落ちる。本実施形態では、持続発光光５７が視認できる場合でも、尾引き量とフリッカ量との同時改善は可能であり、よって間欠発光光５８の瞬時発光輝度を低く抑えることができる。例えば図３（ａ）においては、持続発光成分の瞬時発光輝度は２６０ｎｉｔである。図３（ｂ）においては、持続発光成分の瞬時発光輝度は５０ｎｉｔである。２５０ｎｉｔや５０ｎｉｔという輝度は、人間の目には充分知覚できるレベルである。
【０２７９】
また、図３（ａ）の発光において持続発光成分の発光強度比（１００−Ｓ１）％は５８％であり、図３（ａ）では画面輝度を４５０ｎｉｔと仮定しているので、（１００−Ｓ１）＝２６０の発光強度となる。この強度は容易に視認することができる。図３（ｂ）では、（１００−Ｓ１）＝２５％であり、図３（ｂ）では平均画面輝度を２００ｎｉｔと想定しているので、（１００−Ｓ１）＝５０の発光強度となる。５０の発光強度は、ぼんやり発光している明るさであるが、視認は可能である。
【０２８０】
また、本実施形態では、図３７の表示パネル５１は非発光透過型であるものとして説明したが、光源からの照射光を反射することで変調する非発光反射型の表示パネルについても、本実施形態の映像表示装置５０と同様の照明方法を適用することが可能である。
【０２８１】
また、有機ＥＬなどの自発光型のホールド駆動ディスプレイに対しても、たとえばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などにより、図３７の間欠発光装置５２および持続発光装置５３と同様の作用を、表示パネル５１上に実現することができる。
【０２８２】
さらに、本実施形態では、映像信号の垂直同期信号が６０ＨｚのＮＴＳＣビデオ信号である場合について説明したが、たとえばパソコンのＲＧＢビデオ信号のような７５Ｈｚ映像信号に対しても、本実施形態の間欠発光装置５２および持続発光装置５３による照明方法を適用することが可能である。
【０２８３】
また、本実施形態では、持続発光装置５３により発光される発光を、垂直タイミング信号５６とは無関係に一定であると述べたが、この発光が垂直タイミング信号５６とは無関係に変動する場合でも本実施形態に適用することが可能である。光源の調光（明るさ調整）を、たとえば５００ＨｚのＰＷＭ（パルス幅変調）で実施する光源制御回路が存在する場合、このような光源とその制御回路についても、本実施形態の持続発光装置５３として採用することが可能である。これは、５００Ｈｚという周波数は人間の目が追従せず、あたかも一定の発光強度で発光しているように見えるからである。
【０２８４】
また、本実施形態では、図３８に示すように、各フレーム期間において、図３８の（ａ）部分に示す映像信号５５の垂直同期信号の中心と、図３８の（ｄ）部分に示す間欠発光光５８の発光位相の中心とが一致している。このように、映像信号のリフレッシュ（書き換え）動作の繰り返しタイミングに対して中心となる位相で、間欠発光光５８が発光することが好ましい。すなわち、図３８の（ａ）部分と（ｄ）部分のそれぞれが示す位相関係は、映像信号の先頭ラインに対して、つまり図３８の（ａ）部分の垂直同期信号の立ち上がり付近の映像に対して好ましい状態であるといえる。
【０２８５】
従来では、映像信号のリフレッシュ動作（表示データの更新動作）の繰り返しタイミングに対する発光タイミングは、たとえば液晶材料のような画素を構成する材料が時定数を持つ指数関数応答をするため、リフレッシュ動作の終了期間に一致させるとよいとされていた。
【０２８６】
しかし、本実施形態においては、図４の（ｅ）部分に示す傾斜１、傾斜２、および傾斜３のうち、観察者の目に関しては動的コントラスト応答が低いことを利用して傾斜１および傾斜３が認識されないようにする。
【０２８７】
そして、これらの傾斜１および傾斜３の傾きは、間欠発光光５８の、映像信号のリフレッシュ動作に対する位相で決まる。したがって、傾斜１および傾斜３をバランスよく発生させて観察者に認識させないために、映像信号の書き換え繰り返し動作に対して、間欠発光光５８の位相が中心に位置するようにするのである。つまり、映像信号のパルスに対して、間欠発光光５８の発光強度のパルス波形が中心に位置するようにすればよい。
【０２８８】
〔実施形態６〕
本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置を図４０から図４６を用いて説明する。
【０２８９】
図４０は、本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図であり、同図に示すように映像表示装置６０は、表示パネル（映像表示手段）６１、映像コントローラ６２、データドライバ６３、スキャンドライバ６４、列電極６５、行電極６６、ランプ駆動回路（第１光源体駆動手段）６７、ランプ駆動回路（第２光源体駆動手段）６８、ランプ（第１光源体）６９、ランプ（第２光源体）７０、シーンチェンジ検出回路（シーンチェンジ検出手段）７７から構成されている。
【０２９０】
表示パネル６１上には、列（カラム）状に並ぶ列電極６５と、行（ロウ）状に並ぶ行電極６６が配置されている。なお、表示パネル６１は、光源からの照明光を透過して変調する透過型のものである。列電極６５と行電極６６の交点には、複数の画素（図示せず）がマトリクス状に形成されている。
【０２９１】
データドライバ６３は、データ信号７２をもとに画素を駆動して、画素の透過率をデータ信号７２によって定まる状態に設定する。スキャン信号７３は、映像信号７１の水平同期信号と垂直同期信号の情報を持つ。水平同期信号は、表示画面の列方向（水平方向）の表示単位である。垂直同期信号は、画面の行方向（垂直方向）の表示単位である。垂直同期信号の周波数は、たとえばＮＴＳＣビデオ信号では６０Ｈｚである。
【０２９２】
スキャンドライバ６４は、スキャン信号７３の水平同期信号のタイミングをもとに、行電極６６を画面の上から下に順次選択して走査する。また、スキャン信号７３の垂直同期信号のタイミングをもとに、選択する行電極６６を画面上部にリセットする。
【０２９３】
表示パネル６１上の、ある画素に注目した場合、その画素が選択される周期は、垂直同期信号の周波数が６０Ｈｚなら１６．７ミリ秒である。映像コントローラ６２は、映像信号７１の垂直同期信号をもとに、ランプ制御信号７４を生成して、ランプ駆動回路６７に出力する。そして、ランプ駆動回路６７は、ランプ制御信号７４に基づきランプ６９を制御する。ランプ６９の発光出力は、ランプ制御信号７４によって制御された間欠発光光（間欠発光成分）７５である。ランプ６９は、たとえば単一もしくは複数のＬＥＤ（発光ダイオード）で実現することができる。さらに、間欠発光光７５は、表示パネル６１を照明するものである。
【０２９４】
ランプ駆動回路６８は、ランプ７０を制御する。ランプ７０の発光出力は持続発光光（持続発光成分）７６である。ランプ７０は、たとえば単一もしくは複数のＣＣＦＬ（冷陰極管）のような蛍光ランプで実現できる。または、ランプ６９と同様、ランプ７０はＬＥＤで実現できる。持続発光光７６も間欠発光光７５と同様に、表示パネル６１を照明するものである。なお、間欠発光光７５と持続発光光７６は、ランプ６９・７０から表示パネル６１に至る空間で混合される。
【０２９５】
シーンチェンジ検出回路７７は、映像信号７１を基に、表示映像のシーンチェンジ（変化）の度合い、すなわちシーンチェンジ量（変化量）を判断するものである。検出したシーンチェンジ信号７８を、ランプ駆動回路６７、ランプ駆動回路６８に出力する。
【０２９６】
図４１は、図４０に示した映像表示装置６０の動作を説明するためのタイミングチャートであり、各経路を伝わる信号や光の発光波形の時間変化を表している。横軸は時間であり、時間軸は映像信号７１のフレーム単位で記述している。ここで、フレームとは、映像信号７１の表示画面の単位であり、垂直同期によって定まる。
【０２９７】
図４１の（ａ）部分は、映像信号７１の垂直同期信号の信号波形である。図４１の（ｂ）部分は間欠発光光７５の発光波形であり、垂直同期信号と同期して間欠発光している。なお、図４１の（ｂ）部分において縦軸は瞬時発光強度である。
【０２９８】
図４１の（ｃ）部分は、持続発光光７６の発光波形であり、垂直同期信号とは無関係に発光している。図４１（ｃ）の縦軸は瞬時発光強度である。図４１の（ｄ）部分は混合照明光の波形であり、図４１の（ｃ）の間欠発光光７５と、図４１の（ｄ）の持続発光光７６が、表示パネル６１に至る導光空間において混合された光の波形を示すものである。
【０２９９】
ここで、本実施形態の映像表示装置６０の特徴は、シーンチェンジ検出回路７７を用いて、ランプ駆動回路６７・６８を制御することにある。シーンチェンジとは、表示する映像の画面単位の時間的変化であり、画面の全体的な動き量である。厳密なシーンの切り替わりではなくても、画面がパーンする場合や、固定された画面のなかで大きな物体が移動する場合、画面の中の大きなエリアで映像が変化する場合などが該当する。
【０３００】
図４２（ａ）および図４２（ｂ）は、シーンチェンジ検出回路７７の一例である。なお、図４２（ａ）および図４２（ｂ）において、信号ラインにスラッシュと数値で書き込んでいるのは、デジタル信号のビット幅を示す。
【０３０１】
図４２（ａ）に示すシーンチェンジ検出回路７７では、Ｆ（フレーム）メモリ８０を用いて映像信号７１の画素ごとのフレーム間差、すなわち、ある画素の現信号と、１フレーム遅延した信号との差分が減算器８１でとられることにより、シーンチェンジ、または画面間の変化、動きが判断される。
【０３０２】
減算器８１からの信号をＡＢＳ（絶対値）回路８２を通した後、コンパレータ８３でしきい値８４と比較することで、ここでは１ビットの検出信号を得ている。この信号を、システムクロックで動作するラッチ回路８５と加算器８６とからなる巡回加算構成を用いて、画素おきに加算していく。
【０３０３】
このようにして生成される巡回加算信号を、ランプ制御信号７４でラッチ動作するラッチ回路８７にてラッチして確定する。このラッチ動作は、垂直動作信号毎に行われる。つまり、この回路構成では、１画面単位において画素のフレーム間差分があるしきい値以上になった回数をカウントしている。
【０３０４】
ＩＩＲ（巡回型）フィルタ８８は、垂直同期信号に同期したランプ制御信号７４をサンプリングクロックとする。ラッチ回路８７の出力をＩＩＲ（巡回型）フィルタ８８に通すことで、時間軸方向にフィルタをかける。ＩＩＲフィルタ８８は、このようにして生成されるシーンチェンジ信号７８を出力する。
【０３０５】
たとえば、シーンチェンジ信号７８を３ｂｉｔ幅とし、フレーム間差が大きい映像信号が連続した場合にレベル７、フレーム間差が小さい映像信号が連続した場合にレベル０の値をとると仮定すると、シーンチェンジ信号は、フレーム間差が頻繁に発生した場合に大きな値をとることとなる。
【０３０６】
ここで、映像信号７１を８ｂｉｔと仮定しているが、コンパレータ８３で１ｂｉｔにしていることから、Ｆメモリ８０に入力する段階で４ｂｉｔ程度にすれば、メモリ容量を削減できる。たとえばインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する場合、一般的な動き検出を行う為には高い精度にてフレーム間差を検出することが要求されるが、本実施形態の映像表示装置６０の場合、画面の全体あるいは一部のエリアを照明する光源の発光量を制御するためにフレーム間差を検出しているので、それほど高い精度が要求されることは少ない。
【０３０７】
また、映像信号７１のすべてのデータに対してフレーム間差分を検出する必要はなく、たとえば１画素おきに処理を行っても良い。この場合、Ｆメモリ８０のメモリ容量を削減することができる。また、検出回路の動作速度（システムクロック周波数）を下げることができる。巡回型フィルタであるＩＩＲの定数αを調整することにより、シーンチェンジの度合いの変化の時間応答に対して、急峻な変化に追従する光源制御応答を実現することも可能であり、また緩やかに応答させることも可能である。定数αは、画面輝度等の条件や映像表示装置の使用用途によって調整すればよい。
【０３０８】
たとえば、図４２（ａ）の構成では、α＝０．５であれば、フィルタリングによる過渡応答時間（ＩＩＲフィルタの入力信号が変化した時刻から、変化後の入力信号の９０％の値が出力されるまでの時間）は、およそ５画面分の時間（つまり１／６０＊５＝１／１２秒）である、α＝０．９５であれば、過渡応答時間は、およそ１秒となる。
【０３０９】
図４２（ｂ）は、画面単位（垂直同期単位）のＡＰＬ（平均輝度レベル）のフレーム間差をもとに、シーンチェンジの量や度合いを判断する場合のシーンチェンジ検出回路７７における構成を示すブロック図である。ＡＰＬ検出回路８９は、映像信号７１のデータを順次加算した後に除算（平均算出）するものである。ランプ制御信号７４でラッチされるＤ−ＦＦ（フリップフロップ）９０で、ＡＰＬ検出回路８９により算出されるＡＰＬを垂直周期ごとにラッチし、その差分を減算器９１で取る。
【０３１０】
ＡＢＳ（絶対値）回路９２での処理の後、ノイズ対策用のコアリング処理をコアリング回路９３で行い、シーンチェンジ信号７８が出力される。コアリングとは、４ｂｉｔ信号で０〜１５の値が表現されるのであれば、微小の値、たとえば０，１，２を強制的に０にするなどのフィルタをかけるものである。
【０３１１】
このようにしてコアリング回路９３からシーンチェンジ検出信号が出力される。シーンチェンジ信号は、たとえばフレーム間においてＡＰＬの差が大きい場合に、シーンが大きく変化したと判断して、レベル１５の信号を出力する。一方、ＡＰＬの変動が小さい場合はレベル０を出力する。図４２（ｂ）の構成であれば、シーンチェンジ検出回路７７から図４２（ａ）のようなフレームメモリを省略できる。
【０３１２】
図４３は、表示パネル６１を照明する照明光に関して、１垂直周期分の発光波形を模式的に示す図である。これは、間欠発光光７５と、持続発光光７６が、たとえば表示パネル６１に至る導光空間において混合されたものである。間欠発光光７５は、発光時間Ｄ％、瞬時発光強度のピーク値がａ（ｎｉｔ）、発光強度比Ｓ２％である。なお、図４３では間欠発光光に対応する発光強度に縦縞を付している。また、持続発光光７６は、発光時間Ｔ秒、瞬時発光強度のピーク値がｂ（ｎｉｔ）、発光強度比（１００−Ｓ２）％である。図４３では持続発光光に対応する発光強度に斜線を付している。
【０３１３】
なお、「発光強度比」の文言は、１垂直周期内での画素全体の平均発光輝度に対する、持続発光光または間欠発光光の発光強度の比である。なお、間欠発光光の発光強度は、持続発光光の瞬時発光強度のピーク値ａと持続発光光の瞬時発光強度のピーク値ｂとの差分（ａ−ｂ）の値をデューティー比Ｄ％の時間で積分している。また、「発光強度」は、瞬時発光強度を時間で積分した値のことである。
【０３１４】
本実施形態の映像表示装置６０は、上記本発明の実施形態１と同様に、尾引き量とフリッカ量との同時改善を目的とするものである。この目的を達成するため、本実施形態の映像表示装置６０は、図４３の波形の照明光で表示パネル６１を照明する。実施形態１で説明した発光強度比Ｓと、図４３の発光強度比Ｓ２は定義が異なるが、ここで、Ｓ２＝｛Ｓ／Ｄ−（１００−Ｓ）／（１００−Ｄ）｝＊Ｄの変換式を用いて発光強度比Ｓ２を発光強度Ｓに変換し、変換された発光強度Ｓについて図１２で示す条件Ａ、条件Ｂに適合するようにすればよい。
【０３１５】
図４４（ａ）〜図４４（ｃ）は、シーンチェンジ検出信号を用いて、表示パネル６１を照明する照明光を制御する手順の例を説明する図である。照明光を制御するためには、ランプ駆動回路６７・６８をシーンチェンジ量で適応的に制御する。
【０３１６】
ここで、シーンチェンジ量が大きいほど、シーンチェンジの度合いが大きいと仮定する。また、間欠発光光７５の発光強度比Ｓ２を８０％に固定して、デューティー比Ｄの設定を、シーンチェンジ検出信号によって適応制御する場合を示している。具体的には、図４４（ａ）に示すように、シーンチェンジ検出量が大きくなるに従い、デューティー比Ｄを絞るように制御する。
【０３１７】
図４４（ｂ）は、図４４（ａ）のようにデューティー比を制御した場合の、尾引き量とフリッカ量の特性を示す図である。図４４（ｃ）は、図４４（ｂ）の特性を求めるためのデータである。また、図４４（ａ）と図４４（ｂ）に示す、丸で囲むエリアと、四角で囲むエリアは対応している。
【０３１８】
本実施形態では、シーンチェンジ量が大きい場合、画面に動きが多い、または大きい、あるいは動きが多発すると判断するので、図４４（ａ）において丸で囲むエリアのデューティー比を使用する。丸で囲むエリアのデューティー比を用いると、図４４（ｂ）に示すように、四角で囲むエリアに対して尾引き量は減少するが、フリッカ量は増大する。
【０３１９】
画面輝度、画面サイズ、視聴の周囲照度などの環境条件を決めた場合、視聴者が認識可能なフリッカ量が定まるが、このフリッカ量は、表示している画面が動画か静止画かで変化する傾向がある。たとえばパソコン用途の映像表示装置の場合、静止画が中心であり、許容限界フリッカ量は小さくなる。つまり、わずかなフリッカでも目立ちやすい。逆に動画の場合、ある程度のフリッカ量は観察者に認識されにくくなり、フリッカは目立ちにくい。この特性を利用して、フリッカ量を大きくしながら尾引き量を小さくすることで、理想的に尾引き量を改善する。
【０３２０】
また、図４４（ｂ）に示すように、本実施形態の映像表示装置６０における尾引き量とフリッカ量との間における特性は、従来技術の特性よりも左下側に入っているため、尾引き量とフリッカ量とが同時に改善されているといえる。
【０３２１】
ここで、図４４（ｂ）の特性を算出する際には、発光強度比Ｓ２を固定しているので、デューティー比Ｄによって画面輝度が変動することはない。しかし、たとえば瞬時発光強度のピーク値ａ，ｂ（図４３参照）を固定値として、Ｓ２を固定値とせずにデューティー比Ｄの制御を行ってもよい。
【０３２２】
この場合、デューティー比Ｄの制御によって画面輝度が変動するが、デューティー比Ｄの切り替えをシーンチェンジに対応させて行うことにより、画面の切り替わり目で輝度が変動しても目立たないようにできる。さらに、画面が動いた場合やシーンチェンジが発生した場合に、デューティー比Ｄを下げると、画面輝度は下がる。よって、フリッカはより目立たない方向に制御されることになり、フリッカ妨害を改善するのにより有利となる。
【０３２３】
また、たとえばＳ２を固定値とせず、ピーク値ａをデューティー比Ｄと連動して変更する制御としてもよい。たとえば、ピーク値ｂを固定値として、デューティー比Ｄが７０％のときにピーク値ａを２００ｎｉｔ（つまり間欠発光光７５の発光強度が１４０ｎｉｔ相当）、Ｄ＝５０％のときに４００ｎｉｔ（間欠発光光７５の発光強度が２００ｎｉｔ相当）、Ｄ＝３０％のときに９００ｎｉｔ（間欠発光光７５の発光強度が２７０ｎｉｔ相当）というように、ピーク値ａの制御を行う。
【０３２４】
このようにピーク値ａを制御すると、動きが発生してデューティー比Ｄを絞った場合、Ｓ２が増大する。一方で、静止画や動きの少ない画像の場合、輝度が高い画面を長時間視聴すると目の疲労につながる。よって、画面が動いた場合や動きが多い画像の場合にのみ、輝度を上昇してメリハリをつけることで、鮮明な動画表示を実現できる。また、ピーク値ｂをデューティー比Ｄと連動して変更してもよい。さらに、ピーク値ａとピーク値ｂを同時にデューティー比Ｄに対して連動して変更してもよい。
【０３２５】
図４５（ａ）〜図４５（ｄ）は、シーンチェンジ検出信号を用いて、発光強度比Ｓ２を制御する場合を示している。ここでは、デューティー比Ｄを、２０％または４０％に固定とした場合を仮定している。また、ピーク値ａまたはピーク値ｂの変更によって発光強度比Ｓ２を変更する。なお、持続発光光７６の発光強度比は（１００−Ｓ２）であるため、間欠発光光７５の発光強度比Ｓ２の制御によって連動して変化し、画面輝度は一定に保たれる。
【０３２６】
図４５（ｂ）は、図４５（ａ）の特性を使用して場合の、尾引き量とフリッカ量の関係を示す図である。図４５（ｃ）および図４５（ｄ）は、図４５（ｂ）の特性を求めるためのデータである。なお、図４５（ａ）および図４５（ｂ）において、丸で囲むエリアと四角で囲むエリアとは、互いの図面において対応している。
【０３２７】
画面に動きが少ない場合は、Ｓ２を小さくすることで、尾引き量を大きく、フリッカ量を小さくする方向に制御する。たとえば、パソコンで資料を作成する場合のように、表示映像が静止画中心である場合、フリッカは目立ちやすくなる。よって、Ｓ２を小さくすることで、フリッカ量を減らすことができる。
【０３２８】
なお、静止画中心の場合でも、ウィンドウをスクロールする場合などは動きが発生する。このような場合でも、本実施形態の映像表示装置によれば、従来技術の特性よりもフリッカ量と尾引き量とを抑制した特性で、映像表示を行うことができる。
【０３２９】
また、デューティー比Ｄ、ピーク値ａ、およびピーク値ｂを固定して画面輝度が変化するように制御してもよいし、発光強度比Ｓ２と、ピーク値ａおよびピーク値ｂのいずれか、もしくは双方を連動させ、画面輝度を変化させながら制御してもよい。
【０３３０】
さらに、静止画を表示する場合に対して、動画を表示する場合に画面輝度を上げれば、動画のメリハリがついて鮮鋭度が上がり、静止画を視聴する場合の目の疲労を回避できる。逆に、動画の輝度を下げれば、フリッカが目立ちにくくなり、尾引き量の改善度を上げることができる。
【０３３１】
これらの制御は、映像表示装置の用途（たとえばテレビ用、パソコン用）によって最適な場合を選べばよい。または、実装において選択したランプ６９・７０の特性に応じて最適な制御を選択すればよい。たとえばＬＥＤ光源は瞬時発光強度のピーク値の制御が容易であるが、冷陰極管は周囲温度との関係で、瞬時発光強度のピーク値の制御が困難なことがある。よって、ランプ６９にはＬＥＤ光源を採用して、デューティー比Ｄおよびピーク値ａのいずれか、または双方を制御することが好ましい。また、ランプ７０には冷陰極管光源を採用して、ピークｂ値を固定値としてその他のパラメータを制御することが好ましい。
【０３３２】
また、図４４（ａ）〜図４４（ｃ）、図４５（ａ）〜図４５（ｄ）は、デューティー比Ｄ、発光強度比Ｓを各々独立に制御した場合を説明したが、デューティー比Ｄと発光強度比Ｓ２を同時に変更することで、尾引き量とフリッカ量の同時低減効果を得ることも可能である。
【０３３３】
図４６（ａ）および図４６（ｂ）は、図４２（ｂ）に示す構成のシーンチェンジ検出回路７７から得られるＡＰＬの情報と、シーンチェンジ量とを併用して、デューティー比Ｄまたは発光強度比Ｓ２を制御する場合を示している。
【０３３４】
たとえばＡＰＬが低く、かつ動き量が大きい場合には、図４６（ａ）に示すようにデューティー比Ｄを減少させるとよい。または、図４６（ｂ）に示すように、発光強度比Ｓ２を増大させてもよい。なお、デューティー比Ｄと発光強度比Ｓ２を同時に変更してもよい。これにより、たとえば暗い夜空に打ち上げられる花火の輝点を、尾引き量を改善しながらより高い輝度で発光させて強調して表示することができる。
【０３３５】
ＡＰＬが高い場合は、ＡＰＬが低い場合と比較してフリッカが目立ちやすくなる。そこで、図４６（ａ）に示すように、ＡＰＬが低い場合に比べて、デューティー比Ｄの減少割合が小さくなるようにするとよい。または、図４６（ｂ）に示すように、ＡＰＬが低い場合に比べて、発光強度比Ｓ２の増加割合が大きくなるようにするとよい。
【０３３６】
特に、図４６（ｂ）に示すように、発光強度比Ｓ２に注目して、シーンチェンジ量が大きい場合に、発光強度比Ｓ２をＡＰＬが低い場合により大きく増大させれば、観察者のＡＰＬに対するフリッカ妨害を感じる限界の特性を利用しながら、尾引き量とフリッカ量の改善が可能となる。なお、発光強度比Ｓ２とデューティー比Ｄは、それぞれ独立で制御するものであってもよいし、２つの特性をあわせて、デューティー比Ｄと発光強度比Ｓ２を同時に制御してもよい。
【０３３７】
また、本実施形態において、デューティー比Ｄと、発光強度比Ｓ２から換算される発光強度比Ｓの関係は、基本的に実施形態１の図１２で説明した条件のもとで制御されるものであるが、例えば表示する映像に動きが少ない場合、つまり図４２（ａ）、（ｂ）で説明したシーンチェンジ信号が小さい場合に、Ｓ＝４０％など、図１２の条件から外れる値を採用してもよい。その理由は以下のとおりである。
【０３３８】
図１２では、尾引き量の輝度変化のしきい値を１５％、８５％とした。また、図２１では、１０％、９０％であるとした。しかしながら、絶対的なしきい値の値というものは、決して一意には決まらない。それは、映像表示装置の画質が観察者の主観に左右されるからである。または、周囲の照度や視聴距離などの視聴環境でも変化する。画面輝度の絶対値によっても変化する。さらに、表示する画像が静止画か動画かという点でも変化する。図４で説明した尾引きモデルでは、モデルの簡便化のために、物体の動き量を１画素の等速度と仮定している。つまり、尾引き量を動速度で正規化している。
【０３３９】
しかし、実際は物体の動速度が速ければ、尾引き量の絶対値も大きくなる。表示映像に動きが少なければ、尾引き量のしきい値を大きくしても表示品位として問題ない場合がある。よって、尾引き量のしきい値を、動き量の関数として見た場合、図１２や図２１の条件から外れたＤ、Ｓの値でも、表示品位が最適となる場合が存在するのである。要は、図４で説明した尾引きモデルによるシミュレーションと、実際の表示画像の主観評価から、動き量によるＤ、Ｓの最適値を導出すればよい。
【０３４０】
なお、本実施形態の映像表示装置６０では、光源がＬＥＤもしくはＣＣＦＬに限定されるものではなく、間欠発光、持続発光に適した光源を適宜採用すればよい。さらに、本実施形態では、図４０の表示パネル６１を透過型であると述べたが、光源からの照射光を反射することで変調する反射型の表示パネルであってもよい。
【０３４１】
以上説明したように、本実施形態の映像表示装置６０では、シーンチェンジ検出回路７７によって、表示映像の画面単位の時間変化、つまり動き量を検出することで、尾引き量とフリッカ量との改善の精度を向上させることができる。
【０３４２】
〔実施形態７〕
本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置を、図４７を用いて説明する。図４７に示すように、本実施形態の映像表示装置１００は、光源（光源体）１０１、光源（光源体）１０２、表示パネル（映像表示手段）１０３、拡散板１０４、およびシャーシ１０５から構成されている。
【０３４３】
上記構成の映像表示装置１００において、拡散板１０４とシャーシ１０５との間には空間が形成されており、光源１０１および光源１０２はその空間の下側に配置されている。
【０３４４】
これらの光源１０１・１０２は、たとえばＬＥＤにより構成されるが、その他の発光素子により構成されていてもよい。また、光源１０１・１０２は、拡散板１０４の下面に向かって照明光を出射する。そして、光源１０１は間欠発光を行うものであり、破線で示す間欠発光光１０６を照射する。
【０３４５】
一方で、光源１０２は持続発光を行うものであり、実線で示す持続発光光１０７を照射する。また、表示パネル１０３は、透過型のものであり、拡散板１０４を通過した照明光を透過して変調する。また、表示パネル１０３は、自身の上面に観察者が見る映像を表示する。
【０３４６】
図４７に示すように、光源１０１および光源１０２から出射される性質の異なる２つの照射光は、光源の指向特性で決まる広がりにて拡散しながら、拡散板１０４とシャーシ１０５との間の空間を通過する間に混合される。
【０３４７】
したがって、表示パネル１０３は、間欠発光光１０６と持続発光光１０７との双方の照射光が合成された光で照明されることになる。これらの光を混合することにより、第１の発光成分および第２の発光成分からなる光（図２参照）と同様の効果が得られることは、実施形態５にて説明したとおりである。したがって、本実施形態の表示パネル１０３は、実施形態１の映像表示装置１における表示パネル２と同一の動作を行う。したがって、本実施形態の表示パネル１０３は、移動する物体を表示する際に、尾引き量を低減してくっきりした輪郭で該物体を表示することができるとともに、フリッカ妨害を抑えることもできる。
【０３４８】
以上のように、本実施形態の映像表示装置１００においては、異なる特性を持つ照明光が、光源から表示パネルに至るまでの空間において混合される。たとえば非発光型の映像表示装置であるＬＣＤ（液晶表示装置）は、その光源として直下型と呼ばれる背面照明装置（バックライト）を備えている。その構成は、図４７で示したものと同一である。よって、本実施形態の映像表示装置１００は、直下型バックライトを持つＬＣＤに容易に適用することができる。
【０３４９】
そして、一般に、ＬＣＤにおいて直下型バックライトは、画面の対角が２０型以上である場合に用いられる。大型のＬＣＤでは、上述したとおり、観察者は尾引き妨害を視認しやすくなり、また従来のインパルス型発光を大型ＬＣＤに採用すると、フリッカ妨害も観察者に視認されやすくなる。したがって、本実施形態の映像表示装置１００を、大型ＬＣＤに適用すれば、鮮明な動画表示でフリッカ妨害のない、最適な表示映像を提供することができる。
【０３５０】
また、投射型液晶プロジェクタのような、表示映像をスクリーン等に投影する映像表示装置においても、間欠発光光１０６を出力する光源および持続発光光１０７を出力する光源を用意して、両光源の照射光で液晶パネルを照射すれば、両光源の照射光は液晶パネルに到達する間に混合されるため、本実施形態の効果が得られる。
【０３５１】
また、本実施形態では透過型の表示パネルを想定したが、反射型である場合でも適用可能である。すなわち、反射型に本実施形態の液晶パネルを適用する場合は、光源を、反射型表示パネルの表示面と同一側に配置する。そして、間欠発光光１０６を出力する光源および持続発光光１０７を出力する光源を用意して、両光源の照射光で液晶パネルを照射すれば、両光源の照射光は液晶パネルに到達する間に混合されるため、本実施形態の映像表示装置による画質改善効果が得られる。
【０３５２】
〔実施形態８〕
本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置（ＬＣＤ）について、図４８および図４９を用いて説明する。図４８に示すように、本実施形態のＬＣＤ１１０は、液晶パネル（映像表示手段）１１１、コントローラ１１２、カラムドライバ（ソースドライバ）１１３、ロウドライバ（ゲートドライバ）１１４、電源回路（第１光源体駆動手段、第２光源体駆動手段）１１５、ランプ（第２光源体）１１６、ランプ（第１光源体）１１７、導光板（光混合手段）１１８、タイミング発生回路（第１光源体駆動手段）１１９、およびスイッチ（第１光源体駆動手段）１２０とから構成されている。
【０３５３】
そして、ランプ１１６、ランプ１１７、および導光板１１８をまとめてバックライトと称する。また、図４８に示すような線状の光源、あるいは線状に配置した点光源を導光板１１８の側端面に対向するように配置し、この光源からの出射光を導光板１１８が面発光に変換して表示パネルを照明するような光源構成を、サイドエッジ型と呼ぶ。なお、ランプ１１６およびランプ１１７は、たとえばＬＥＤにより構成することが可能であるが、他の発光素子により構成しても構わない。
【０３５４】
また、液晶パネル１１１上では、入力映像信号に応じて光透過率が変調される、複数の非発光型画素（図示せず）がマトリクス状に形成されている。コントローラ１１２は、カラムドライバ１１３に映像信号を出力し、ロウドライバ１１４に表示タイミング信号を出力し、タイミング発生回路１１９に垂直同期信号１２１を出力する。タイミング発生回路１１９は、スイッチ１２０を介して制御信号１２２を出力する。
【０３５５】
そして、本実施形態のＬＣＤ１１０の特徴は、導光板１１８を用いることにより、異なる発光特性の照明光を混合している点にある。すなわち、本実施形態のＬＣＤ１１０の特徴は、光源がランプ１１６とランプ１１７とからなる２つのグループから構成されている点にある。
【０３５６】
ランプ１１６には、電力線１２３を介して電源回路１１５から直接電力が供給される。このため、ランプ１１６は、制御信号１２２の状態に無関係に発光する。一方、ランプ１１７には、電源回路１１５から電力線１２４およびスイッチ１２０を介して電力が供給される。なお、スイッチ１２０は制御信号１２２にて制御される。
【０３５７】
そして、これらのランプ１１６およびランプ１１７からの照明光は、導光板１１８の側端面から入射される。そして、導光板１１８は、両照明光を混合しつつ導光する。具体的には、導光板１１８は、照明光を拡散させるためのパターン（図示せず）が印刷されており、照明光を拡散して液晶パネル１１１に光を導光する。
【０３５８】
さらに、液晶パネル１１１は、画素の透過率を変化させて導光板１１８からの照明光を変調し、表示面から出力する。観察者は、この表示面の発光を表示映像として観察する。
【０３５９】
図４９は、図４８のＬＣＤ１１０の動作を表すタイムチャートである。図４９の（ａ）部分は、垂直同期信号１２１の信号波形を示している。また、図４９の（ｂ）部分は、制御信号１２２の信号波形を示している。
【０３６０】
また、図４９の（ｃ）部分は、電力線１２３から供給される電力の波形を示しており、ランプ１１６はこの波形に従って持続光を発光する。また、図４９の（ｄ）部分は、電力線１２４から供給される電力の波形を示しており、ランプ１１７はこの波形に従い間欠光を発光する。さらに、図４９の（ｅ）部分は、導光板１１８から出力される光の波形を示しており、ランプ１１６から出力される光と、ランプ１１７から出力される光とを合成した光である。
【０３６１】
そして、本実施形態のＬＣＤ１１０の特徴は、異なる駆動原理により制御される複数の光源（ランプ１１６およびランプ１１７）を持ち、両光源からの照射光を導光板１１８で混合している点にある。
【０３６２】
なお、異なる駆動原理とは、垂直同期信号にて制御される閃光成分を発生させるためのパルス駆動と、垂直同期信号にて制御されない持続成分を発生させるためのリニア駆動とを意味している。そして、持続光を発光するランプ１１６は、リニア駆動により制御されており、間欠光を発光するランプ１１７は、パルス駆動により制御されている。
【０３６３】
本実施形態のＬＣＤ１１０では、図４９の（ｅ）部分に示すように、間欠光と持続光とが混合された光で液晶パネル１１１を照明するので、上記本発明の実施形態１で説明した画質改善効果を得ることができる。
【０３６４】
また、本実施形態では、非発光型画素の種類は問わない。すなわち、導光板１１８が液晶パネルの表示面と同一側に配置され、導光板１１８から出力される照明光を液晶パネルにより反射する構成であっても、本実施形態のＬＣＤ１１０と同様の効果が得られる。
【０３６５】
本実施形態のＬＣＤ１１０は、図４８においてランプ１１６とランプ１１７とが一直線に並ぶように構成したが、必ずしも一直線に並べる必要はない。
【０３６６】
以上のように、本実施形態のＬＣＤ１１０は、導光板１１８により、互いに特性の異なる間欠光と持続光とを混合し、液晶パネル１１１の照明光とする。したがって、本実施形態のＬＣＤ１１０の照明光は、持続発光成分と間欠発光成分とが含まれているので、混合された照明光で照明された映像表示装置は、動物体の尾引きを抑えてくっきりした輪郭を表示できるとともに、フリッカ妨害を低減することもできるので、高品位な表示映像を実現することができる。
【０３６７】
また、本実施形態のＬＣＤ１１０は、光源が２つのグループに分割され、各々異なる特性で発光駆動されている。これにより、持続発光専用または間欠発光専用に駆動回路や駆動電源を設けることができ、回路構成を簡略化してコストダウンを図ることができる。さらに、それぞれの発光を別々の回路により制御できるので、回路の信頼性を向上させることもできる。
【０３６８】
また、市販されているＬＥＤの中には、連続点灯時の絶対最大定格電流が低いもの、パルス点灯時の瞬間最大定格電流が低いものが存在する。本実施形態のＬＣＤ１１０では、このようなＬＥＤの電気的特性によって、持続発光用と間欠発光用のＬＥＤを使い分けることもできる。
【０３６９】
〔実施形態９〕
本発明のさらに他の実施形態について、図５０を用いて説明する。なお、図５０において図４８のＬＣＤと同一の機能を有する部材に関しては、同一の参照符号を付している。
【０３７０】
図５０に示すように、本実施形態の映像表示装置２００は、電源回路（第１光源体駆動手段）２０１、電源回路（第２光源体駆動手段）２０２、ランプ（第１光源体）２０５、およびランプ（第２光源体）２０６から構成されている。
【０３７１】
そして、本実施形態の映像表示装置２００は、２系統の電源回路２０１・２０２を持ち、２系統のランプ２０５・２０６は分離されて実装されている。すなわち、ランプ２０６は、電力線２０４を介して電源回路２０２から電力を供給されることにより、持続光を発光する。一方で、電源回路２０１の出力はスイッチ１２０でスイッチングされ、スイッチングされた後の出力は電力線２０３を介してランプ２０５に供給される。これにより、ランプ２０５は間欠光を発光する。
【０３７２】
そして、本実施形態の映像表示装置２００における特徴点は、異なる発光原理により発光するランプ２０５およびランプ２０６を使用している点にある。具体的には、ランプ２０５は、図３８の（ｄ）部分にて示す波形により発光を行う。一方、ランプ２０６は、図３８の（ｃ）部分にて示す波形により発光を行う。
【０３７３】
したがって、ランプ２０６に電源を供給する電源回路２０２は、常に一定の電力を該ランプに供給しているので、負荷変動によるストレスが全くかからない。一方、ランプ２０５に電源を供給する電源回路２０１は、スイッチ１２０により供給電力のｏｎ／ｏｆｆが繰り返されるので、負荷の変動が発生する。よって、電源回路２０１および電源回路２０２のそれぞれについて、供給電力の負荷の特性に合わせた最適化が可能となる。具体的には、電源供給効率や回路の信頼性を改善できる。
【０３７４】
また、ランプ２０６は、たとえばＣＣＦＬ（Cold Cathode fluorescent Light：冷陰極管蛍光灯）により構成することができる。なお、ＣＣＦＬは、点灯する瞬間に、過大電流が流れ、放電電極が劣化して寿命が縮むため、間欠発光には向かない。しかしながら、ランプ２０６は常時点灯するので、ＣＣＦＬなど、点灯と消灯を頻繁に繰り返す動作に向かない発光素子の採用が可能である。
【０３７５】
そして、たとえばランプ２０６にＣＣＦＬ、ランプ２０５を採用するというように、発光原理の異なる光源をランプ２０５・２０６として採用する場合、両者の外形や実装形態、駆動電圧が全く異なる。したがって、図５０に示すように各々の光源を独立のブロックとして機構的に分離して映像表示装置に搭載すれば、機構設計や絶縁設計が容易で、放熱の点でも有利である。
【０３７６】
また、本実施形態の映像表示装置２００においても、間欠光と持続光とを混合した光を照明光としているので、上記本発明の実施形態１で説明した映像表示装置と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態の映像表示装置２００によれば、移動する物体を表示する際に発生する尾引きを抑え、くっきりした輪郭により該物体を表示しながら、フリッカ妨害も低減することができる。
【０３７７】
なお、本実施形態の映像表示装置２００は、導光板１１８を使用したサイドエッジ型のバックライトを用いたものとして説明しているが、上記本発明の実施形態２で説明した直下型バックライトを用いた映像表示装置であっても、本実施形態の映像表示装置２００と同様の照明方法を適用することができる。
【０３７８】
また、本実施形態の映像表示装置２００は、図５０においてランプ２０５とランプ２０６とを、それぞれ導光板１１８において対向する端面に配置したが、必ずしもこのようにランプ２０５・２０６を配置する必要はない。
【０３７９】
以上のように、本実施形態の映像表示装置２００によれば、発光原理の異なる光源を使用して、それらの光源からの光を混合して表示パネルを照射することで、移動する物体を表示する際に発生する尾引きを抑えてくっきりした輪郭により動物体を表示しつつ、フリッカ妨害も低減することができる。
【０３８０】
また、本実施形態の映像表示装置２００は、発光原理の異なる光源を使用しているので、電源回路の最適化が容易となる。また、従来技術のインパルス型発光ではＣＣＦＬの採用は、信頼性や寿命の点で困難であったが、本実施形態の映像表示装置２００では、持続光を発光する光源として、ＣＣＦＬを用いることができる。
【０３８１】
〔実施形態１０〕
本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示装置（ＬＣＤ）について、図５１および図５２を用いて説明する。なお、図５１において、図４８と同様の機能を有する部材には、同一の参照符号を付している。図５１に示すように、本実施形態のＬＣＤ４００は、電源回路４０１、ランプ（光源体）４０２、タイミング発生回路（間欠光信号発生手段）４０３、基準電圧発生回路（持続光信号発生手段）４０４、加算回路４０５、および電力増幅回路４０６から構成されている。基準電圧発生回路４０４は、たとえば分圧抵抗器と電圧バッファとからなる。
【０３８２】
そして、本実施形態のＬＣＤ４００は、ランプの制御スイッチを備えておらず、１種類の光源によりランプ４０２を構成し、電気的に間欠発光成分と持続発光成分とに相当する信号を混合してランプ４０２を駆動している点が特徴である。
【０３８３】
図５２は、本実施形態のＬＣＤ４００の動作を説明するためのタイムチャートである。図５２の（ａ）部分は垂直同期信号１２１の波形、図５２の（ｂ）部分は制御信号（間欠光信号）４０７の波形、図５２の（ｃ）部分は制御信号（持続光信号）４０８の波形、図５２の（ｄ）部分は制御信号（照明光信号）４０９の波形、図５２の（ｅ）部分はランプ４０２を発光させる電力の波形を示している。
【０３８４】
また、図５１のタイミング発生回路４０３が出力する制御信号４０７は、単にスイッチのｏｎ／ｏｆｆを制御する２値論理信号ではない。すなわち、制御信号４０７は、複数の中間状態を表せるデジタル多値信号、あるいは、連続的な中間状態を表せるアナログ信号である。
【０３８５】
基準電圧発生回路４０４は、垂直同期信号１２１とは無関係に、基準電圧である制御信号４０８を出力する。これもデジタル多値信号、またはアナログ信号である。また、加算回路４０５は、制御信号４０７と制御信号４０８との和を求める。両者の和は、ランプ４０２の発光輝度を示す制御信号４０９として、電力増幅回路４０６に出力される。電力増幅回路４０６は、制御信号４０９に応じて、電源回路４０１から供給された電力の一部を発光電力としてランプ４０２に出力する。
【０３８６】
そして、本実施形態のＬＣＤ４００の特徴は、持続発光成分と間欠発光成分とに相当する各々の電気信号を電気的に合成してランプ４０２を駆動する点にある。したがって、図５１のランプ４０２は、すべて同じ条件で点灯される。よって、実施形態８や実施形態９で説明した映像表示装置と比較して、本実施形態のＬＣＤ４００は、輝度ムラが発生しにくいという利点がある。
【０３８７】
また、本実施形態のＬＣＤ４００の光源は、サイドエッジ型であるものとして説明したが、実施形態７で述べた直下型の光源にも本実施形態のＬＣＤ４００と同様の照明方法を適用することができる。さらに、本実施形態では、ランプは１種類の光源で構成されるものとして説明したが、複数の異なる種類の光源を、電気的に混合した信号で駆動してもよい。
【０３８８】
また、本実施形態の持続発光成分に相当する電気信号は、間欠発光成分に相当する電気信号より振幅が小さく、かつ連続である場合について説明したが、必ずしもこうでなくてもよい。すなわち、持続発光成分に相当する電気信号は、間欠発光成分に相当する電気信号と振幅が同じで、間欠発光成分に相当する電気信号と同様にｏｎ／ｏｆｆを繰り返すものであってもよい。そして、持続光発光成分に相当する信号のｏｎ／ｏｆｆ動作は、映像信号と同期するものであるか、または非同期のいずれかで、その繰り返し周波数が垂直同期信号のおよそ３倍（たとえば１５０Ｈｚ）以上であり、その持続光の点灯時間が間欠発光成分の発光時間に対しておよそ１／１０以下のきわめて短い時間であるような信号でも実現可能である。
【０３８９】
つまり、細くて数の多いパルス信号を、持続発光成分を得るための信号としてもよい。このような信号によって制御されるランプの照明光は、細くて数の多いパルスが平均化されて、人間の目にはあたかも低輝度の連続点灯のように見えるからである。この場合、間欠発光と持続発光との双方に相当する電気信号の振幅が同一であるため、間欠光を発光するための回路と持続光を発光するための回路の一部を共用することができる。
【０３９０】
以上のように、本実施形態では、互いに異なる特性の照明光を制御する信号を、電気回路的に合成することにより、異なる特性の照明光が混合された光と同一の照明光により液晶パネル１１１を照明する。したがって、本実施形態のＬＣＤ４００による画質改善の効果は、上記本発明の実施形態１の映像表示装置と同様である。すなわち、本実施形態のＬＣＤ４００によれば、物体の尾引きを抑えてくっきりした輪郭を表示しながら、フリッカ妨害も低減することができる。
【０３９１】
また、本実施形態のＬＣＤ４００によれば、１種類の光源によりランプを構成するので、光学系をシンプルに構成し、容易に設計することが可能となる。さらに、本実施形態のＬＣＤ４００は、同一種類の光源により液晶パネル１１１を照明するので、表示画面の輝度ムラ、色ムラなどが発生しにくい。
【０３９２】
〔実施形態１１〕
図５３から図５５を用いて、２種類の周波数のパルスを用いた発光波形による、尾引き量とフリッカ量の同時改善効果について説明する。
【０３９３】
図５３の（ａ）部分は、本発明の映像表示装置の画素に適用可能な発光波形を示すものである。斜線で示すパルスＡが、第１の発光成分（図２参照）に相当し、デューティー比がＤ％、発光強度比Ｓ３％である。
【０３９４】
そして、本実施形態の特徴は、第２の発光成分に相当する発光波形が、網点で示すパルスＢの集合になっていることにある。パルスＢの周波数（図中のｔ０の逆数）は表示する映像信号の周波数より高い周波数、たとえば１５０Ｈｚであり、人間の目に追従しないため、図５３の（ａ）部分に示す発光波形は、等価的に図５３の（ｂ）部分に示す発光波形と等しくなる。
【０３９５】
また、図５３の（ａ）部分では（１００−Ｄ）％の時間に４回のパルスＢが発生しているので、ひとつのパルスＢの発光強度は、（１００−Ｓ３）／４％である。また、パルスＡは、映像信号の垂直同期信号と同期しているが、パルスＢは、垂直同期信号と同期していてもよいし、していなくてもよい。
【０３９６】
図５４は、図５３の（ａ）部分に示す発光波形を用いた場合の尾引き量の低減効果を説明する図である。図５４は、たとえば液晶パネルのような非発光透過型の表示パネルを採用し、光源の発光波形を図５３の（ａ）部分で示したものにすることで、尾引き改善を行うことを想定している。
【０３９７】
なお、図５４は、図４で説明したモデルと同様であり、３画素の長さの物体が画面の一方向に１フレームあたり１画素の等速度で移動している様子である。図５４の（ａ）部分に示す光源の発光波形と、図５４の（ｂ）部分に示す画素の透過率との積が図５４の（ｃ）部分に示す移動物体の輝度となる。この状態で、図中黒矢印の方向が人間の目の積分方向に対応すると仮定し、黒矢印方向に積分演算を行う。その結果が図５４の（ｄ）部分および（ｅ）部分である。
【０３９８】
図５４の（ｅ）部分に示すように、移動する物体の輝度波形は、段差１，３と傾斜２とからなる。段差１，３は、人の動体視力では識別困難であるので、人間の目は主に傾斜２を物体の尾引きと認識する。なお、物体が静止すれば、段差１と段差３は消滅するので、静止視力でも段差は知覚されない。よって、物体が停止した後も、停止前と同じ発光波形でバックライトを点灯し続けて構わない。
【０３９９】
図５５は、図５４の（ａ）部分に示す発光波形と、従来技術の発光波形とのフーリエ級数の計算結果を示すものである。図５５（ａ）および図５５（ｂ）において、双方の発光輝度が同一となるように設定している。輝度が同一であれば、フーリエ変換した場合のＤＣ直流成分が同一となり、高調波の比較が可能となる。
【０４００】
図５５（ｃ）に示すとおり、本実施形態および従来例の発光波形の１次高調波は、それぞれ０．８２および１．２８である。本実施形態は従来例に比べて、フリッカが低減されていることを意味する。
【０４０１】
本実施形態を光源の発光制御によって実現する場合、たとえばＬＥＤのような光源を採用すればよい。ＬＥＤはパルス状にスイッチされた電流に対して高速に発光が応答するため、図５３の（ａ）部分に示す電流波形をＬＥＤに供給すれば、電流波形と同様の波形にてＬＥＤを発光させることができる。なお、電流スイッチは、デジタル回路で容易に実現可能である。
【０４０２】
以上説明したように、図５３の（ａ）部分に示す発光波形によっても、動画の輪郭への妨害を抑制しつつ、フリッカを低減することが可能になる。
【０４０３】
〔実施の形態１２〕
本発明の他の実施形態に係る映像表示装置を、図５６から図５９を用いて説明する。本実施形態の映像表示装置において、表示パネルはアクティブマトリクス型駆動で自発光のＥＬ（エレクトロルミネッセンス）である。画素ごとに配置されたＥＬ素子に画像情報に応じた電流を流すことで、発光の明暗を制御し、表示画像を生成する。
【０４０４】
図５６は、本実施形態のＥＬの画素の構成を示す図である。ＥＬ画素６０１は、スキャン電極６０２、信号電極６０３、ＴＦＴ６０４、コンデンサ６０５、ＴＦＴ６０６、ＴＦＴ６０７、ＴＦＴ６０８、ＥＬ素子６０９、電源６１０、スキャン電極６１１から構成される。スキャン電極６０２は、たとえばＮＴＳＣビデオ信号の場合、表示パネルに５２５本存在する。ＮＴＳＣビデオ信号は垂直周波数が６０Ｈｚ、走査線が５２５本であるため、スキャン電極６０２は約３２マイクロ秒（＝１／６０／５２５）おきに選択される。スキャン電極は、表示パネルの水平方向に並ぶ、他の画素と共通である。
【０４０５】
信号電極６０３からは、表示する画像情報が供給される。たとえばＮＴＳＣビデオ信号であれば、信号電極６０３は、表示パネルに６４０本、または７２０本存在する。信号電極６０３は、表示パネルの垂直方向に並ぶ、他の画素と共通である。注目画素のスキャン電極６０２が選択されてパルスが供給されると、ＴＦＴ６０４がオンする。このタイミングにあわせて信号電極６０３に画像情報が供給されるので、この情報を電圧（もしくは電荷）の形でコンデンサ６０５にメモリする。注目画素が非選択期間になると、ＴＦＴ６０４はオフとなり、コンデンサ６０５の電圧は保持される。ＥＬ素子６０９は、このコンデンサ６０５に保持された電圧によって定まる電流を電源６１０から流すことで、所望の輝度で発光する。ここで、本実施形態のＥＬ画素６０１は、ＥＬ素子６０９に電流を供給する系統が２系統存在する。ＴＦＴ６０６を介する系と、ＴＦＴ６０７を介する系である。また、ＴＦＴ６０７は、スキャン電極６１１によって制御されるＴＦＴ６０８によってオン／オフが制御される。
【０４０６】
図５７は、ＥＬ画素６０１の動作を説明するための図である。図５７の（ａ）部分は、スキャン電極６０２に供給されるパルス信号の波形を示すものである。繰り返し周期Ｔは、ＮＴＳＣビデオ信号では１６．７ミリ秒（＝１／６０）である。図５７の（ｂ）部分は、スキャン電極６１１のパルス信号の波形を示すものである。図５７の（ｃ）部分は、ＴＦＴ６０６のドレインに流れる電流の波形を示すものである。この電流は、電源６１０から供給されて、ＴＦＴ６０６のソース−ドレインを通り、ＥＬ素子に流れる。この電流は、スキャン電極６０２がＨｉｇｈの期間にＴＦＴ６０４をオンして、コンデンサ６０５の端子間電圧を更新することで変化する。ＥＬ素子の応答はたとえば一般的な液晶の応答と比較すると高速であり、スキャン電極６０２がＨｉｇｈの期間に所望の電流に変化するものと仮定している。
【０４０７】
図５７の（ｃ）部分に示すように、ある周期に比較的大きい電流Ｉ１が設定されて、画素は明るく発光する。次の周期で小さい電流Ｉ２が流れて、ＥＬ素子６０９は暗く発光する。もう一方の系は、ＴＦＴ６０７を介して電源６１０から供給される電流である。この電流の振幅は、ＴＦＴ６０６の系と同様、コンデンサ６０５の電圧によって定まる。よって、図５７の（ｃ）部分および（ｄ）部分において、Ｉ１＝Ｉ３、Ｉ２＝Ｉ４である。
【０４０８】
ただし、ＴＦＴ６０７はスキャン電極６１１によって制御される点が異なる。スキャン電極６１１のパルスがＨｉｇｈの期間は、ＴＦＴ６０８がオンとなる。この場合、ＴＦＴ６０７のゲート、ソース間電圧が０となるため、ＴＦＴ６０７はオフである。スキャン電極６１１がＬｏｗの期間はＴＦＴ６０８がオフとなり、この場合、ＴＦＴ６０７はコンデンサ６０５の端子間電圧によって制御され、図５７の（ｄ）部分に示すように電流を流す。
【０４０９】
ＥＬ素子６０９に流れる電流の波形は、図５７の（ｅ）部分に示すようになり、これは図５７の（ｃ）部分に示す波形と、（ｄ）部分に示す波形との和である。つまり、Ｉ５＝Ｉ１、Ｉ６＝Ｉ１＋Ｉ３、Ｉ７＝Ｉ２、Ｉ８＝Ｉ２＋Ｉ４である。
【０４１０】
図５７の（ｅ）部分の電流波形に応じてＥＬ素子６０９が発光する。発光波形は、ＥＬ素子の電流−発光特性によるが、ここで特性が比例関係にあるとすれば、発光波形は図３８の（ｆ）部分と同等となる。この波形で発光することで、上記本発明の実施形態１として図７とともに説明した、尾引き量とフリッカ量とを同時に改善する効果が得られる。
【０４１１】
以上説明したとおり、本実施形態の映像表示装置は、たとえばアクティブマトリクス駆動の自発光ＥＬである。映像情報を記憶したコンデンサ６０５で制御するＴＦＴを２つ持ち、各々異なるタイミングで電流を流すことで、間欠発光と持続発光に対応する発光波形を生成する。つまり、画素の発光が、図２とともに説明した、第１の発光成分と第２の発光成分から構成される。または、画素の発光が、間欠発光成分と持続発光成分とから構成される。
【０４１２】
間欠発光位相Ｐは、スキャン電極６１１のパルスの位相管理で制御を行う。なお、間欠発光位相Ｐとは、垂直周期が開始してから、第１の発光成分または間欠光成分の発光波形の中心までの時間の周期に対する割合を意味している。第１の発光成分の位相は、スキャン電極６１１の位相によって制御すればよい。また、デューティー比Ｄもスキャン電極６１１のＬｏｗ期間によって制御が可能である。間欠発光成分もしくは第１の発光成分の発光エネルギー（つまり発光強度）を大きくしたい場合は、デューティー比Ｄを増大させればよい。
【０４１３】
スキャン電極６０２の選択動作は、従来のホールド型発光のＥＬ装置と同様１／６０秒でよいため、スキャン電極ドライバ（図示せず）や信号電極ドライバ（図示せず）を高速化する必要がなく、外部に映像信号を記憶するフレームメモリなどを使用してクロックレート変換等を行う必要がない。コンデンサも、従来のホールド型発光のＥＬ装置と同様、１つでよい。
【０４１４】
図５８は、ＥＬ画素の他の構成例を説明するための図である。図５８において、図５６と均等なものには同一符号を付している。図５８におけるＥＬ画素７０１は、コンデンサ７０２、コンデンサ７０３、ＴＦＴ７０４、ＴＦＴ７０５、ＴＦＴ７０６、スキャン電極７０７、スキャン電極７０８で構成されている。画素選択時にＴＦＴ６０４がオンして、映像情報に対応した電圧がコンデンサに書き込まれるのであるが、この電圧はコンデンサ７０２とコンデンサ７０３の直列接続に対して書き込まれる。
【０４１５】
ＴＦＴ７０５とＴＦＴ７０６は交互にオン／オフを繰り返し、ＴＦＴ７０４のソース−ゲート電圧を切り替える。ＴＦＴ７０５がオンの期間は、コンデンサ７０３の電圧が、ＴＦＴ７０６がオンの期間は、コンデンサ７０３とコンデンサ７０２の端子間電圧の和が、ＴＦＴ７０４のソース−ゲート電圧となる。この２つのゲート電圧によって、ＥＬ素子６０９の電流が切り替えられる。ＴＦＴ７０６はスキャン電極７０７によって制御される。ＴＦＴ７０５はスキャン電極７０８によって制御される。画素内にインバータを持ち、たとえばスキャン電極７０７の論理を反転した信号をＴＦＴ７０５のゲートに入力してもよい。
【０４１６】
図５９は、ＥＬ画素７０１の動作を説明するための図である。図５９の（ａ）部分は、スキャン電極６０２に供給されるパルス信号の振幅を示すものである。図５９の（ｂ）部分は、スキャン電極７０５のパルス信号の振幅を示すものであり、図５９の（ｃ）部分は、スキャン電極７０６のパルス信号の振幅を示すものである。図５９の（ｄ）部分は、ＴＦＴ７０５で制御されるＥＬ素子６０９の電流の振幅を示すものである。スキャン電極７０８がＨｉｇｈの期間、ＴＦＴ７０５がオンし、ＴＦＴ７０４のゲート−ソース間電圧がコンデンサ７０３の両端電圧で規定される。
【０４１７】
この電圧は、画素選択時に書き込まれた電圧を、コンデンサ７０３とコンデンサ７０２で分圧したものである。選択時の書き込み電圧をＶ、コンデンサ７０２、コンデンサ７０３の静電容量を各々Ｃ１、Ｃ２とすれば、コンデンサ７０３の両端電圧Ｖ２は、
Ｖ２＝Ｖ＊（Ｃ１＊Ｃ２／Ｃ１＋Ｃ２）
となる。
【０４１８】
図５９の（ｅ）部分は、ＴＦＴ７０６で制御されるＥＬ素子６０９の電流の振幅を示すものである。スキャン電極７０７がＨｉｇｈの期間にＴＦＴ７０６がオンになり、ＴＦＴ７０４のゲート−ソース間電圧は、画素選択時に書き込んだ電圧Ｖとなる。ＶとＶ２は、Ｖ２＜Ｖであり、ＴＦＴ７０４のゲート−ソース間電圧と、ＴＦＴ７０４のドレイン電流が比例すると仮定すれば、図５９の（ｄ）部分に示す電流Ｉ１１・Ｉ１２と、図５９の（ｅ）部分に示す電流Ｉ１３・Ｉ１４は、
Ｉ１１＝Ｉ１３＊（Ｃ１＊Ｃ２／Ｃ１＋Ｃ２）
Ｉ１２＝Ｉ１４＊（Ｃ１＊Ｃ２／Ｃ１＋Ｃ２）
の関係となる。
【０４１９】
図５９の（ｆ）部分は、実際にＥＬ素子６０９に流れる電流の波形を示すものであり、図５９の（ｄ）部分の波形と（ｅ）部分の波形との和となる。ＥＬ素子６０９の電流−発光輝度特性が線形であれば、ＥＬ素子６０９の発光輝度波形は図５９の（ｆ）部分に示す波形となる。つまり、画素の発光が、図２で説明した、第１の発光成分と第２の発光成分から構成される。または、間欠発光成分と持続発光成分とから構成されるのである。この波形により、実施形態１で説明した、尾引き量とフリッカ量の双方の改善が可能となる。第１の発光成分の発光位相やデューティー比Ｄは、スキャン電極７０７、７０８のパルスの位相管理で制御を行う。第１の発光成分の発光エネルギー（つまり発光強度）を大きくしたい場合は、コンデンサ７０２、７０３の容量比で制御可能である。もしくは、スキャン電極７０７のＬｏｗ期間を増大させて、スキャン電極７０８のＨｉｇｈ期間を減少させればよい。
【０４２０】
以上のように図５８および図５９を用いて説明したとおり、本実施形態の他の実施例に係る映像表示装置は、コンデンサに記憶した映像情報を分圧して使用する。スキャン電極６０２の選択動作は、従来のホールド型発光のＥＬ装置と同様１／６０秒でよいため、スキャン電極ドライバ（図示せず）や信号電極ドライバ（図示せず）を高速化する必要がなく、外部に映像信号を記憶するフレームメモリなどを使用してクロックレート変換等を行う必要がない。
【０４２１】
〔実施形態１３〕
本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置を、図６０を用いて説明する。本実施形態の映像表示装置において、表示パネルはアクティブマトリクス型駆動で自発光のＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルであるか、またはアクティブマトリクス型駆動で非発光の液晶パネルである。そして、本実施形態では、画素ごとに配置されたＥＬ素子もしくは液晶素子に画像情報に応じた電圧を供給することで、発光の明暗を制御し、画像を生成する。
【０４２２】
図６０は、本実施形態の映像表示装置の動作のタイミングを説明する図である。なお、説明を簡単にするために、表示パネルは走査線が５本であると仮定している。図６０の（ａ）部分は、垂直同期信号の波形を示すものであり、画面の繰り返しの基準である。ＮＴＳＣビデオ信号であれば、垂直同期信号の周波数は６０Ｈｚである。図６０の（ｂ）部分は水平同期信号の波形を示すものである。走査線を５ラインと仮定しており、１垂直周期にＨ１１からＨ１５の５回のパルスが発生する。図６０の（ｃ）部分はデータ信号の波形を示すものであり、表示パネルの水平方向に並ぶ複数のデータ電極の１本に供給される信号である。
【０４２３】
ここで、本実施形態の映像表示装置は、別途映像信号をフレーム単位で記憶するフレームメモリを有しており、このフレームメモリに記憶した画像データにアクセスすることで、データの時間軸方向への並び替えを行う。ここで、画面の最上部に位置する画素を画素１、その下にある画素を画素２というように、同一データ電極上に位置する画素に対して、垂直方向の並び順に１から５の番号を振る。そして、画素１に表示する映像データをＤ１、画素２に表示する映像データをＤ２とする。Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３は、Ｄ１を３つに分割して、時間方向に並び替えた映像データを意味する。
【０４２４】
図６０の（ｃ）部分に示すように、たとえば画素１用のデータであれば、Ｈ１１期間の先頭にＤ１１、Ｈ１３の２番目にＤ１２、Ｈ１４の３番目にＤ１３が発生するよう、データの並び替えを行う。あるフレームでのＤ１には白の１００％レベル（８ｂｉｔで２５５レベル）が、１／６０秒後の次のフレームにはグレーの６０％レベル（８ｂｉｔで１５０レベル）が入力されると仮定する。
【０４２５】
画像データの分割は、デューティー比Ｄ、発光強度比Ｓによって定まる。例えばデューティー比Ｄ＝５０％、発光強度比Ｓ＝８０％であると仮定する。また、映像表示装置の画素が発光可能な瞬時ピーク輝度が１０００ｎｉｔであるとする。Ｄ１＝１００％の白信号であれば、図２で説明した第１の発光の瞬時発光輝度（第１の発光の縦軸の高さ）は１００％であり、１０００ｎｉｔである。第２の発光は発光強度比Ｓが２０％であり、図２の瞬時発光輝度（第２の発光の縦軸の高さ）は２５％である２５０ｎｉｔとなる。計算は、２５０ｎｉｔ＝１０００ｎｉｔ＊５０％／８０％＊２０％で算出される。５０％、８０％、２０％の数値は、各々図２のＤ、Ｓ、（１００−Ｓ）に相当する。
【０４２６】
このように、Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３はデューティー比Ｄと発光強度比Ｓで定まる計算でＤ１から定まる。１００％の白信号は、Ｄ１１＝２５％、Ｄ１２＝１００％、Ｄ１３＝２５％の瞬時発光輝度で発光するように、映像データを分割設定する。映像データと発光輝度が比例すると仮定すると、８ｂｉｔ幅の映像データで言い換えると、２５５レベルの白信号の分割は、Ｄ１１＝６４レベル、Ｄ１２＝２５５レベル、Ｄ１３＝６４レベルである。これら瞬時発光輝度とデューティー比５０％から、平均画面輝度は、１０００＊０．５＋２５０＊０．５＝６２５ｎｉｔとなる。
【０４２７】
Ｄ１＝６０％のグレー階調の場合は、白信号で説明したものの６０％の値となる。つまりＤ１＝６０％であれば、Ｄ１１＝１５％、Ｄ１２＝６０％、Ｄ１３＝１５％である。Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３の各々対応する輝度をＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３とすると、１００％の瞬時発光輝度が１０００ｎｉｔであれば、Ｌ１１＝１５０ｎｉｔ、Ｌ１２＝６００ｎｉｔ、Ｌ１３＝１５０ｎｉｔである。
【０４２８】
図６０の（ｄ）部分は、画素１をスキャンするスキャン電極に印加するパルス信号の波形を示すものである。画素１は、画面上部に位置するものと仮定している。なお、走査線を５本と仮定しており、同一のデータ電極上に５つの画素が存在すると仮定する。上記の映像信号Ｄ１は、この画素１に表示される映像データであると仮定する。
【０４２９】
また、スキャン信号は、１垂直周期に３回パルスを発生する。このパルスは、水平周期のおよそ１／３の時間である。また、１垂直周期に３回発生されるパルスは、水平同期信号に対して各々位相がシフトしている。時間方向に分割して並び替えた映像データＤ１１、Ｄ１２、Ｄ１３の位相と、画素１のスキャン信号のＨｉｇｈ期間の位相が対応している。つまり、時間方向に並び替えた画素１の映像データを、スキャン信号で画素１に取り込むことで、画素１の発光を規定する。
【０４３０】
図６０の（ｄ）部分の波形において、左から１番目のパルスは水平同期信号の前半に位置しており、２番目のパルスは真ん中に位置しており、３番目のパルスは後半に位置している。図６０の（ｅ）部分は、画素１の発光波形である。縦軸は輝度である。Ｄ１＝１００％（２５５レベル）の白信号であると仮定する。スキャン信号の１番目のＨｉｇｈの期間に画素１がＤ１１で定まる発光状態（発光輝度）であるＬ１１に設定される。このときの瞬時発光輝度は、上述の例では２５０ｎｉｔである。スキャン信号がＬｏｗに落ちた時点で、このＤ１１のデータを保持するので、画素１は２５０ｎｉｔで発光を続ける。次に２番目のＨｉｇｈ期間にて、画素１の画素データはＤ１２が書き込まれる。上述の例ではＬ１２＝１０００ｎｉｔである。そして、スキャン信号は再度Ｌｏｗに落ちるため、Ｄ１２が保持され、画素１は１０００ｎｉｔで発光を続ける。同様に、３番目のスキャンパルスでＤ１３に相当するＬ１３＝２５０ｎｉｔが書き込まれて保持される。つまり、本実施形態では、図６０の（ｄ）部分のスキャン信号がＨｉｇｈのタイミングに合わせて、図６０の（ｃ）部分のデータ信号の映像データに相当する発光輝度を設定する。
【０４３１】
たとえばＥＬ素子であれば、映像データをコンデンサの電圧として保持して、その電圧に相当する電流をＥＬ素子に流してＥＬ素子を発光する。また、液晶素子であれば、映像データを電荷として保持して、その電荷に見合う透過率になるよう液晶を変調する。
図６０の（ｃ）部分のＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３は、たとえばＬ１１＝Ｌ１３で、かつＬ１２＞Ｌ１１である。この波形で発光することで、実施形態１の図７で説明した、尾引き量とフリッカ量を同時に改善する効果が得られる。図２で説明した第１の発光成分のデューティー比Ｄは、データ信号の並び替えと、対応するスキャン信号のパルス位相によって定まる。発光強度比Ｓは、Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３の映像データ分割の分割方法（比率）によって定まる。図６０の（ｆ）部分および（ｇ）部分は、他の画素である画素３に注目した場合を示す。画素３に書き込んで表示する映像データＤ３を分割した映像データをＤ３１、Ｄ３２、Ｄ３３と表記する。そして各々のデータに対応する発光輝度を、Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３とする。
【０４３２】
なお、画素３は画面中央に存在する。この画素における動作タイミングは、基本的に画素１のタイミングと同じであり、位相が２ライン分シフトしている。よって、各画素のスキャン信号が同時にＨｉｇｈになることはない。
【０４３３】
このように、本実施形態の映像表示装置は、あらかじめデータ電極に印加するデータを並び替え、１水平周期当りに３つのデータが配置されるよう加工されている。また、垂直方向の選択を行うスキャン信号は、１垂直同期信号あたり３回、Ｈｉｇｈ信号を出力する。さらに、複数のスキャン信号が同時にＨｉｇｈになることはない。
【０４３４】
このようなタイミングでデータを書き込むことで、本実施形態の映像表示装置からは、図６０の（ｅ）部分に示すような発光波形が得られる。この波形は、図２で示したような、第１の発光成分と第２の発光成分とからなっている。または、間欠発光成分と持続発光成分とからなっている。この波形で画素が発光することで、尾引き量とフリッカ量との理想的な改善が行われる。
【０４３５】
本実施形態では、外部にメモリを設けてデータを並び替えることで発光波形を制御するため、表示パネルの画素構造を、例えばスキャン電極を追加する等の、１垂直同期信号あたり１回データを更新するような一般的な構成のものから変更する必要がなく、既存の表示パネルの流用が可能である。
【０４３６】
また、間欠発光成分のデューティー比Ｄは、データ信号の並び替えの管理で制御が可能である。間欠発光成分の発光位相も、同様にデータ信号の並び替えの管理で制御が可能である。
【０４３７】
〔補足〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれることはいうまでもない。
【０４３８】
また、本発明の映像表示装置は、映像信号に基づき光を変調する映像表示手段と、上記映像表示手段を照明する光源体とを備えている映像表示装置において、上記光源体は、上記映像信号と同期した矩形パルス状の発光強度の波形を示す間欠光と、常に一定の発光強度を示す持続光とを混合して得られる照明光により、上記映像表示手段を照明するものであってもよい。
【０４３９】
上記構成によれば、本発明の光源体は、間欠光と持続光とを混合した光を照明光とする。したがって、本発明の光源体により得られる照明光は、持続光により一定の発光強度が保たれつつ、間欠光が発せられる時間においては間欠的に発光強度がアップするものとなる。
【０４４０】
よって、本発明の映像表示手段により移動する物体を表示する際、該物体の輪郭は、持続光および間欠光の２種類の発光強度に対応する発光強度にて照明される。これにより、移動する物体の輪郭は、持続光のみに対応して輝度が変化する部分と、間欠光および持続光に対応して輝度が変化する部分とからなる２種類の輝度変化により表示されることになる。
【０４４１】
その結果、移動する物体の輪郭を表示した映像において、観察者は、持続光のみに対応して輝度が変化する部分はコントラストを識別することができず、間欠光および持続光に対応して輝度が変化する部分のコントラストだけを識別するようになる。これにより、移動する物体を表示する際に発生する動画尾引きを改善することができる。
【０４４２】
また、本発明者らは、本発明の光源体により得られる照明光において、間欠光のデューティー比を調整すれば、フリッカ量を低減することができる点を確認した。たとえば、間欠光のデューティー比を２０％に設定し、照明光の輝度に対する持続光の輝度を２０％に設定すれば、従来９０％であったフリッカ量を７５％にまで低減できることを確認した。
【０４４３】
以上のように、本発明の映像表示装置は、間欠光と持続光とを混合した光を照明光としているので、動画尾引きおよびフリッカ妨害を同時に改善することができる。
【０４４４】
さらに、上記間欠光および上記持続光の発光強度は、人間の目に知覚できるレベルに設定されていることが好ましい。
【０４４５】
上記構成によれば、間欠光および持続光がともに人間の目に知覚できるレベル（たとえば９０ｎｉｔ）に設定されているので、これらの光により映像表示手段に表示される物体も、観察者の目に容易に視認されることになる。よって、映像表示手段により表示される物体の視認性を向上することができる。
【０４４６】
さらに、本発明の映像表示装置において、上記光源体は、上記映像表示手段から離間して配置されており、上記間欠光および上記持続光は、上記光源体と上記映像表示手段との間に形成される空間において混合される構成であってもよい。
【０４４７】
つまり、映像表示装置の一例である非発光型のＬＣＤは、映像表示手段としての液晶パネルの背面に、いわゆる直下型のバックライトを光源として備えている。したがって、非発光型のＬＣＤでは、映像表示手段と光源体との間に空間が形成されることになる。
【０４４８】
上記構成では、このように形成される空間を利用して間欠光と持続光とを混合するので、直下型バックライトを光源として用いる映像表示装置において、動画尾引きおよびフリッカ妨害を低減することが可能となる。
【０４４９】
また、本発明の映像表示装置は、上記間欠光と上記持続光とを混合する光混合手段を備えている構成であってもよい。
【０４５０】
上記構成によれば、本発明の映像表示装置は光混合手段を備えているので、間欠光と持続光とを確実に混合することができる。したがって、間欠光と持続光とを混合することにより得られる動画尾引き改善効果およびフリッカ妨害改善効果を、より確実に得ることができる。
【０４５１】
さらに、上記構成の映像表示装置は、上記光混合手段が導光板であり、上記光源体が、上記導光板の同一端面に沿うように配置されており、上記導光板が、上記間欠光と上記持続光とを混合した光を、上記光源体が配置されている側の端面から、上記映像表示手段と対向する側の端面にまで導き、上記映像表示手段に出力する構成であってもよい。
【０４５２】
すなわち、映像表示装置の一例であるＬＣＤでは、映像表示手段としての液晶パネルの背面に導光板を設け、該導光板により光源の照明光を導くことにより液晶パネルを照明する、いわゆるサイドエッジ型の光源を用いるものがある。
【０４５３】
本発明では、このような導光板を用いて、光源体により発せられる持続光と間欠光とを混合して映像表示手段を照明するので、サイドエッジ型の光源を用いる映像表示装置において、動画尾引きおよびフリッカ妨害を低減することが可能となる。
【０４５４】
さらに、上記構成の映像表示装置は、上記光源体が、上記間欠光を発する第１光源体と、上記持続光を発する第２光源体とを備え、上記第１光源体の点灯／消灯を制御する第１光源体駆動手段と、上記第２光源体の点灯／消灯を制御する第２光源体駆動手段とを備えている構成であってもよい。
【０４５５】
上記構成によれば、間欠光および持続光のそれぞれが、第１光源体および第２光源体のうち対応する光源により発せられる。さらに、これらの第１光源体および第２光源体は、第１光源体駆動手段および第２光源体駆動手段のそれぞれにより独立して制御される。
【０４５６】
したがって、間欠光の発光状態を最適化するためには、第１光源体および第１光源体駆動手段の回路構成を最適化すればよく、持続光の発光状態を最適化するためには、第２光源体および第２光源体駆動手段の回路構成を最適化すればよい。このように、間欠光および持続光のそれぞれの発光状態を独立して最適化することができるので、回路構成を簡略化することによりコストダウンを実現したり、回路の信頼性を向上させたりすることが容易となる。
【０４５７】
さらに、上記第１光源体駆動手段は、上記第１光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号に同期してスイッチングするものであることが好ましい。
【０４５８】
すなわち、間欠光は、映像信号と同期した矩形パルス状の発光強度の波形を示す光である。したがって、光源体に供給する電力等を、映像信号に同期してオン／オフするようにスイッチングすれば、容易に間欠光を発生させることができる。
【０４５９】
本発明では、第１光源体駆動手段が第１光源体に供給する電力等を、映像信号に同期してスイッチングするように構成されているので、容易に間欠光を生成することができる。したがって、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【０４６０】
さらに、上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に、電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを一定の値にて供給するものであることが好ましい。
【０４６１】
すなわち、持続光は、常に一定の発光強度を示す光である。したがって、光源体に一定電力等を供給することにより、容易に持続光を発生させることができる。
【０４６２】
本発明では、第２光源体駆動手段が第２光源体に一定の電力等を供給するように構成されているので、容易に持続光を生成することができる。したがって、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【０４６３】
また、上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号の周波数の３倍以上の周波数にて制御するものであってもよい。
【０４６４】
すなわち、人間の目は、１５０Ｈｚ程度の周波数で繰り返し点滅する光に対しては非常に感度が鈍く、３００Ｈｚ程度を超える周波数で繰り返し点滅する光に対してはほとんど反応しない。したがって、厳密には繰り返し点滅している光であっても、人間の目には持続光として観察される場合がある。
【０４６５】
したがって、映像信号の周波数がたとえば６０Ｈｚに設定されている場合において、第２光源体への供給電力を６０Ｈｚの３倍以上の周波数で制御すれば、容易に第２光源体により実質的な持続光を発することができる。これにより、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【０４６６】
なお、第１光源体および第２光源体としては、半導体発光素子、たとえば発光ダイオードを用いることができる。
【０４６７】
また、第２光源体は、第１光源体とは異なる発光原理により持続光を発するものであってもよい。
【０４６８】
上記構成によれば、第２光源体として、第１光源体と異なる発光原理にて持続光を発するものを用いるので、持続光の発光に適している発光素子、たとえば冷陰極管蛍光灯を用いることができる。よって、第２光源体の長寿命化を実現できるとともに、耐久性も向上させることができる。
【０４６９】
さらに、本発明の映像表示装置は、映像信号に同期してオン／オフ状態を繰り返す間欠光信号を発生する間欠光信号発生手段と、常にオン状態である持続光信号を発生する持続光信号発生手段とを備え、上記光源体は、上記間欠光信号および上記持続光信号が合成された照明光信号に基づき、上記照明光を発するものであってもよい。
【０４７０】
上記構成によれば、間欠光信号に基づき間欠光を光源体にて生成することができ、持続光信号に基づき持続光を光源体にて生成することができる。したがって、間欠光信号と持続光信号とが合成された照明光信号に基づけば、１つの光源体から間欠光と持続光とが混合された照明光を得ることができる。したがって、光学系の設定をシンプルにすることができるとともに、映像表示手段において発生し得る輝度ムラや色ムラを低減することができる。
【０４７１】
さらに、上記持続光信号の周波数は、上記映像信号の周波数の３倍以上の周波数であってもよい。
【０４７２】
上記構成によれば、映像信号の周波数がたとえば６０Ｈｚに設定されている場合において、人間の目に実質的に持続光として認識される光を容易に光源体により発することができる。これにより、本発明による動画尾引きの改善効果およびフリッカ妨害の低減効果を、より簡易な回路構成で得ることができる。
【０４７３】
なお、上記光源体としては、半導体発光素子、たとえば発光ダイオードを用いることができる。
【０４７４】
さらに、本発明の映像表示装置は、上記光源体が、常に一定強度にて発光する第３光源体と、該第３光源体により発光される光の強度を上記映像信号に同期して制御するシャッタ手段とを備えている構成であってもよい。
【０４７５】
すなわち、上述したように、間欠光と持続光とを混合して得られる照明光の発光強度は、持続光により一定の発光強度が保たれつつ、間欠的に発光強度がアップするように設定される。したがって、第３光源体により発光される光の強度を、一定の発光強度が保たれつつ間欠的に発光強度がアップするようにシャッタ手段により制御すれば、間欠光と持続光とが混合された照明光と同様の照明強度を第３光源体により発生される光から得ることができる。
【０４７６】
このように、第３光源体のみから間欠光と持続光とが混合された照明光を得ることができるので、上述の動画尾引きおよびフリッカ妨害の改善効果を同時に得ることができる。しかも、第３光源体は一定の強度にて発光しさえすればよいので、第３光源体にかかる負担を低減することが可能となる。
【０４７７】
また、上記シャッタ手段は、映像信号に同期して上記第３光源体により発光される光を全透過または半透過するものであってもよいし、上記第３光源体により発光される光を全透過または遮断するものであってもよい。なお、「光を半透過する」とは、第３光源体の発光する光を、０％ではない、ある割合で透過させることを意味している。また、「光を遮断する」とは、透過率が０％であることを意味している。
【０４７８】
さらに、第３光源体としては、半導体発光素子、たとえば発光ダイオードを用いることができる。また、第３光源体として冷陰極管蛍光灯を用いても構わない。
【０４７９】
さらに、本発明の映像表示装置により得られる動画尾引きおよびフリッカ妨害の改善効果は、映像表示手段が液晶パネルである場合、つまり本発明の映像表示装置をＬＣＤに適用した場合にも好適に得ることができる。したがって、近年、装置が大型化されつつあるＬＣＤにおいて、動画尾引きおよびフリッカ妨害を効果的に低減することができる。
【０４８０】
また、本発明の映像表示装置は、表示パネルとしてアクティブマトリクス駆動の自発光素子を用いた場合にも適用することができ、例えば有機ＥＬを用いることが可能である。有機ＥＬにおいては、画素ごとに発光素子を持ち、発光素子ごとに画像情報をメモリするコンデンサを有するが、このコンデンサに、垂直周期内で複数回アクセスすることで、画素の発光を、第１の発光成分と第２の発光成分とから形成することが可能である。または、コンデンサを分割することで、画素の発光を、第１の発光成分と第２の発光成分とから形成することが可能である。
【０４８１】
また、表示パネルにはあらかじめ時間軸に対して並び替えた映像データが供給され、映像の垂直周期に対して同一画素を３回選択することで、第１の発光成分と第２の発光成分とから形成される画素の発光とすることが可能となる。
【０４８２】
本発明の映像表示装置は、持続光と間欠光とを混合した照明光で映像表示手段を照明するので、動画尾引きの改善とフリッカ妨害の低減との両立が実現可能となる。フリッカは、単にユーザに不快感を与えるだけでなく、注意力や作業効率の低下を招いたり、目の疲労など健康に悪影響を及ぼすが、本発明は、それらの悪影響を防ぐことができる。さらに、フリッカを低減することは、高輝度化・大画面化された映像表示装置における表示品位を向上するために不可欠である。このように、本発明によれば、観察者に最適な表示品位を提供することが可能となる。
【０４８３】
なお、本発明の映像表示装置は、映像信号に応じて光を変調する映像表示手段と、映像表示手段を照明するための光源体とを備え、上記光源体は、フリッカレスである持続光と、映像信号と同期した間欠光とからなる照明光により、上記映像表示手段を照明する構成であってもよい。
【０４８４】
さらに、上記構成の発明において、さらに第１光源体駆動手段と、第２光源体駆動手段とを備える構成であってもよい。なお、光源体は、第１光源群と第２光源群とからなるものとし、間欠光を出力するために第１光源群を第１光源体駆動手段で制御し、持続光を出力するために第２光源群を第２光源体駆動手段で制御する。
【０４８５】
さらに、第１光源体駆動手段は、電圧や電流を映像信号に同期してスイッチングすることで、第１光源群を制御するように構成してもよい。第２光源体駆動手段は、電圧や電流を安定に供給するか、もしくは映像信号と非同期に変動させることで、上記第２光源群を制御するようにしてもよい。さらに、上記光源体を、発光原理の異なる第１光源体と第２光源体とからなる構成としてもよい。
【０４８６】
さらに、本発明の映像表示装置は、光源を発光させるための電気信号を発生する制御信号発生手段を複数持ち、複数の制御信号発生手段の出力である電気信号を合成して光源に供給する光源制御手段を備えている構成としてもよい。
【０４８７】
上記構成において、間欠発光成分を得るためには、複数の制御信号発生手段のひとつを映像信号に同期したオンとオフの繰り返し信号を発生するものとすればよい。また、持続発光成分を得るためには、複数の制御信号発生手段のひとつを、一定の振幅で常にオンである信号であるか、あるいは映像信号と非同期に変動する信号を発生するものとすればよい。
【０４８８】
さらに、本発明の映像表示装置は、さらに光源体からの照明光を制御するシャッタ手段を備えている構成であってもよい。なお、シャッタ手段は、映像信号と同期して光源からの照明光の光強度を制御するものである。
【０４８９】
そして、シャッタ手段は、すべての、あるいはほとんどの照明光に対して作用するように構成するとよい。この場合、シャッタ手段による光強度制御は、光を１００％通過させる透過制御と、光を０％ではない所定割合で通過させる半透過制御とを繰り返すものとすればよい。
【０４９０】
また、シャッタ手段は、一部の照明光に対して作用するように構成してもよい。この場合、シャッタ手段の光強度制御は、光を１００％通過させる透過制御と、光を１００％遮断する遮断制御とを繰り返すようにする。
【産業上の利用可能性】
【０４９１】
本発明によれば、動画尾引きおよびフリッカを同時に改善することができる。そして、これらの効果は、特に映像表示装置が高輝度化・大型化された場合において顕著になる。したがって、本発明は、特にＬＣＤを大型化・高輝度化することに適している。
【図面の簡単な説明】
【０４９２】
【図１】本発明の一実施形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の映像表示装置における任意の画素に注目した場合の、画素の発光の時間応答を示す波形である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、図１の映像表示装置における画素の発光波形の一例を示す図である。
【図４】図１の映像表示装置の効果を定性的に説明するための図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｉ）は、図１の映像表示装置による効果を定量的に説明するための図である。
【図６】図５における各発光パターンの特性をまとめて示す図である。
【図７】図５における各発光パターンの特性をまとめて示す図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、図１の映像表示装置において、発光強度比Ｓを７０％または９０％で固定した場合の、デューティー比Ｄと尾引き量とフリッカ量の関係を示す図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、図１の映像表示装置において、デューティー比Ｄを１０％または７０％で固定した場合の、第１の発光成分の発光強度比Ｓと尾引き量とフリッカ量との関係を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｂ）は、図１の映像表示装置において、発光強度比Ｓを４０％で固定した場合の、デューティー比Ｄと尾引き量とフリッカ量の関係を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、図１の映像表示装置において、発光強度比Ｓを６０％で固定した場合の、デューティー比Ｄと尾引き量とフリッカ量の関係を示す図である。
【図１２】尾引き量とフリッカの同時低減効果を得ることができるデューティー比Ｄと発光強度比Ｓの条件を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、図１の映像表示装置において、発光強度比Ｓ＝６２％の場合の尾引き量とフリッカ量との関係を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、図１の映像表示装置において、発光強度比Ｓ＝４８％の場合の尾引き量とフリッカ量との関係を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、図１の映像表示装置において、４８＜Ｓ％＜６２の範囲で尾引き量とフリッカ量の同時低減効果が得られるデューティー比Ｄの上限を示す図である。
【図１６】図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は、図１２の条件Ａまたは条件Ｂを満たす発光強度比Ｓおよびデューティー比Ｄについて、代表点を６点抽出した場合の、尾引きとフリッカの改善度合いを説明するための図である。
【図１７】図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、図１の映像表示装置に適用可能な発光波形の一例を示す図である。
【図１８】図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、図１の映像表示装置に適用可能な発光波形の他の例を示す図である。
【図１９】図１９は、図１の映像表示装置に適用可能な発光波形の他の例を示す図である。
【図２０】図２０は、図１の映像表示装置に適用可能な発光波形の他の例を示す図である。
【図２１】人間の目が応答する尾引きの輝度レベル範囲が、１０％から９０％（図５参照）であると仮定した場合の、尾引き量のフリッカの同時改善効果を得ることができるデューティー比Ｄと発光強度比Ｓを示したものである。
【図２２】図２２（ａ）〜図２２（ｃ）は、人間の目が応答する尾引きの輝度レベル範囲が、１０％から９０％（図５参照）であると仮定した際の、発光強度比Ｓ＝６９％の場合およびＳ＝７９％の場合の尾引き量とフリッカ量との関係を示す図である。
【図２３】図２３（ａ）および図２３（ｂ）は、人間の目が応答する尾引きの輝度レベル範囲を１０％から９０％であると仮定した場合における、６９％＜Ｓ％＜７９％の範囲において、尾引き量とフリッカ量の同時低減効果が得られるデューティー比Ｄの上限を示すものである。
【図２４】図１の映像表示装置によるフリッカ低減効果を主観評価の結果にて説明するための図である。
【図２５】本発明の他の実施形態に係る映像表示装置の断面図である。
【図２６】図２６は、図２５の映像表示装置の画素に注目した場合の、その画素の変調波形と、光源の発光波形との関係を示す図である。
【図２７】図２５の映像表示装置の効果を定性的に説明するための図である。
【図２８】図２８（ａ）は、液晶応答を考慮した場合の画素の透過率変化を示す図であり、図２８（ｂ）は物体の移動に対して進行方向のエッジに発生する輝度変化を示す図であり、図２８（ｃ）は物体の移動に対して後ろ側のエッジに発生する輝度変化を示す図である。
【図２９】液晶の応答に対する第１の発光成分の位相を示す図である。
【図３０】図３０（ａ）〜図３０（ｃ）は、デューティー比Ｄ＝３０％、発光強度比Ｓ＝７０％、液晶の時定数を３．５ミリ秒とした場合における、図２５の映像表示装置の効果を説明するための図である。
【図３１】デューティー比Ｄ＝３０％、発光強度比Ｓ＝７０％、液晶の時定数を３．５ミリ秒とした場合における、第１の発光成分の位相を示す図である。
【図３２】本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置に設けられる有機パネルの画素周辺の構成を示す図である。
【図３３】図３２に示した画素を有する有機ＥＬの動作に関するタイミングチャートである。
【図３４】本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。
【図３５】図３４の映像表示装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３６】本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。
【図３７】本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。
【図３８】図３７の映像表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３９】図３９（ａ）および図３９（ｂ）は、持続光および間欠光と、第１の発光成分および第２の発光成分との関係を示す図である。
【図４０】本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。
【図４１】図４０の映像表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４２】図４２（ａ）および図４２（ｂ）は、シーンチェンジ検出回路の構成例を示す図である。
【図４３】図４０の表示パネルを照明する照明光に関して、１垂直周期分の発光強度を模式的に示す図である。
【図４４】図４４（ａ）〜図４４（ｃ）は、シーンチェンジ検出信号を用いて、図４０の表示パネルを照明する照明光を制御する手順の例を説明する図である。
【図４５】図４５（ａ）〜図４５（ｄ）は、シーンチェンジ検出信号を用いて、発光強度比Ｓ２を制御する手順を説明する図である。
【図４６】図４６（ａ）および図４６（ｂ）は、図４２（ｂ）に示す構成のシーンチェンジ検出回路から得られるＡＰＬの情報と、シーンチェンジ量とを併用して、デューティー比Ｄまたは発光強度比Ｓ２を制御する手順を説明する図である。
【図４７】本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。
【図４８】本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。
【図４９】図４８のＬＣＤの動作を表すタイムチャートである。
【図５０】本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。
【図５１】本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。
【図５２】図５１のＬＣＤの動作を表すタイムチャートである。
【図５３】本発明に適用可能な第２の発光成分の発光波形を示す図である。
【図５４】図５３の（ａ）部分に示す発光波形を用いた場合の尾引き量の低減効果を説明するための図である。
【図５５】図５４の（ａ）部分に示す発光波形と、従来技術の発光波形とのフーリエ級数の計算結果を示すものである。
【図５６】本発明の他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図５７】図５６の映像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５８】本発明の他の実施形態に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図５９】本発明の他の実施形態に係る映像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６０】本発明の他の実施形態に係る映像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６１】ホールド型駆動に起因する尾引きの発生原理を説明するための図である。
【図６２】インパルス型発光による尾引き改善の原理を説明するための図である。
【図６３】従来の動画尾引き改善技術の課題を定量的に示す図である。
【図６４】図６４（ａ）および図６４（ｂ）は、従来の動画尾引き改善技術の課題を定量的に示す図である。
【図６５】図６４（ａ）および図６４（ｂ）の両図を１図面にて示すものである。
【符号の説明】
【０４９３】
１      映像表示装置
２      表示パネル（映像表示手段）
１０    映像表示装置
１１    光源（光源体）
１２    表示パネル
３０    映像表示装置
３１    表示パネル（映像表示手段、シャッタ手段）
３６    ランプ（光源体、第３光源体）
３７    シャッタ（光制御手段、シャッタ手段）
３８    導光板（光混合手段）
４３    シャッタ（光制御手段、シャッタ手段）
５０    映像表示装置
５１    表示パネル（映像表示手段）
５２    間欠発光装置（光源体）
５３    持続発光装置（光源体）
６０    映像表示装置
６１    表示パネル（映像表示手段）
６７    ランプ駆動回路（第１光源体駆動手段）
６８    ランプ駆動回路（第２光源体駆動手段）
６９    ランプ（第１光源体）
７０    ランプ（第２光源体）
７７    シーンチェンジ検出回路（シーンチェンジ検出手段）
１００  映像表示装置
１０１  光源（光源体）
１０２  光源（光源体）
１０３  表示パネル（映像表示手段）
１１０  ＬＣＤ（映像表示装置）
１１１  液晶パネル（映像表示手段）
１１５  電源回路（第１光源体駆動手段、第２光源体駆動手段）
１１６  ランプ（第２光源体）
１１７  ランプ（第１光源体）
１１８  導光板（光混合手段）
１１９  タイミング発生回路（第１光源体駆動手段）
１２０  スイッチ（第１光源体駆動手段）
２００  映像表示装置
２０１  電源回路（第１光源体駆動手段）
２０２  電源回路（第２光源体駆動手段）
２０５  ランプ（第１光源体）
２０６  ランプ（第２光源体）
４００  ＬＣＤ（映像表示装置）
４０２  ランプ（光源体）
４０３  タイミング発生回路（間欠光信号発生手段）
４０４  基準電圧発生回路（持続光信号発生手段）
４０７  制御信号（間欠光信号）
４０８  制御信号（持続光信号）
４０９  制御信号（照明光信号）
６０１  ＥＬ画素
６０２、６１１  スキャン電極
６０３  信号電極
６０４、６０６、６０７、６０８  ＴＦＴ
６０５  コンデンサ
６０９  ＥＬ素子
６１０  電源
７０１  ＥＬ画素
７０２、７０３  コンデンサ
７０４、７０５、７０６  ＴＦＴ
７０７、７０８  スキャン電極
【図１】
2005266752.tif 000003
【図２】
2005266752.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005266752.tif 000006
【図５】
2005266752.tif 000007
【図６】
2005266752.tif 000008
【図７】
2005266752.tif 000009
【図８】
2005266752.tif 000010
【図９】
2005266752.tif 000011
【図１０】
2005266752.tif 000012
【図１１】
2005266752.tif 000013
【図１２】
2005266752.tif 000014
【図１３】
2005266752.tif 000015
【図１４】
2005266752.tif 000016
【図１５】
2005266752.tif 000017
【図１６】
2005266752.tif 000018
【図１７】
2005266752.tif 000019
【図１８】
2005266752.tif 000020
【図１９】
2005266752.tif 000021
【図２０】
2005266752.tif 000022
【図２１】
2005266752.tif 000023
【図２２】
2005266752.tif 000024
【図２３】
2005266752.tif 000025
【図２４】
2005266752.tif 000026
【図２５】
2005266752.tif 000027
【図２６】
2005266752.tif 000028
【図２７】
2005266752.tif 000029
【図２８】
2005266752.tif 000030
【図２９】
2005266752.tif 000031
【図３０】
2005266752.tif 000032
【図３１】
2005266752.tif 000033
【図３２】
2005266752.tif 000034
【図３３】
2005266752.tif 000035
【図３４】
2005266752.tif 000036
【図３５】
2005266752.tif 000037
【図３６】
2005266752.tif 000038
【図３７】
2005266752.tif 000039
【図３８】
2005266752.tif 000040
【図３９】
2005266752.tif 000041
【図４０】
2005266752.tif 000042
【図４１】
2005266752.tif 000043
【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
2005266752.tif 000046
【図４５】
2005266752.tif 000047
【図４６】
2005266752.tif 000048
【図４７】
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【図４８】
2005266752.tif 000050
【図４９】
2005266752.tif 000051
【図５０】
2005266752.tif 000052
【図５１】
2005266752.tif 000053
【図５２】
2005266752.tif 000054
【図５３】
2005266752.tif 000055
【図５４】
2005266752.tif 000056
【図５５】
2005266752.tif 000057
【図５６】
2005266752.tif 000058
【図５７】
2005266752.tif 000059
【図５８】
2005266752.tif 000060
【図５９】
2005266752.tif 000061
【図６０】
2005266752.tif 000062
【図６１】
2005266752.tif 000063
【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年3月7日(2005.3.7)
【手続補正１】
【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】
映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、
上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、
上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、
上記ＤおよびＳの値が、
条件Ａ：６２≦Ｓ＜１００かつ０＜Ｄ＜１００かつＤ＜Ｓ、または
条件Ｂ：４８＜Ｓ＜６２かつＤ≦（Ｓ−４８）／０．２３
を満たすように、上記第１の発光成分及び上記第２の発光成分を制御することにより、尾引き量及びフリッカ量を、上記Ｓ＝１００の場合における尾引き量及びフリッカ量より低減させたことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける発光強度の制御が、上記光源体によって行われることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
上記光源体は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項５】
上記光源体は、冷陰極管蛍光灯であることを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項６】
上記映像信号に基づき画素の輝度を設定する映像表示手段を備え、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける発光強度の制御が、上記映像表示手段によって行われることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項７】
上記映像表示手段は、有機ＥＬパネルであることを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項８】
上記映像表示手段は、液晶パネルであることを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項９】
上記映像表示手段は、画素毎に映像信号の情報を保持するメモリを有し、
上記映像信号の垂直周期あたりに複数回、上記メモリを参照することで、各画素の発光波形を、上記第１の発光成分と上記第２の発光成分とからなる発光とすることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
上記映像表示手段は、画素毎に発光素子を有し、
上記メモリに保持された情報により上記発光素子の発光量を制御することを特徴とする請求項９に記載の映像表示装置。
【請求項１１】
上記映像表示手段には、予め時間軸に対して並び替えた映像データが供給され、
上記映像信号の垂直周期に対して同一画素を３回選択することで、各画素の発光波形を、上記第１の発光成分と上記第２の発光成分とからなる発光とすることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項１２】
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、
上記映像表示手段と上記光源体との間に形成される光路間に配置され、上記光源体の照明光の強度を制御して、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける発光強度の制御を行う光制御手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
上記光制御手段は、上記光源体の照明光を全透過または半透過するものであることを特徴とする請求項１２に記載の映像表示装置。
【請求項１４】
上記光制御手段は、上記光源体の照明光を全透過または遮断するものであることを特徴とする請求項１２に記載の映像表示装置。
【請求項１５】
上記光源体は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項１６】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１５に記載の映像表示装置。
【請求項１７】
上記光源体は、冷陰極管蛍光灯であることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項１８】
上記映像信号に基づき透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、
上記光源体は、上記映像信号と同期したパルス状の発光強度の波形を示す間欠光と、一定の発光強度を示す持続光とを混合して得られる照明光により、上記映像表示手段を照明し、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分のそれぞれにおける画素の発光強度が、上記間欠光および上記持続光によりもたらされることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１９】
上記間欠光および上記持続光の発光強度は、人間の目に知覚できるレベルに設定されていることを特徴とする請求項１８に記載の映像表示装置。
【請求項２０】
上記映像信号に基づき、上記映像のシーンチェンジ量を検出するシーンチェンジ検出手段を備え、
上記シーンチェンジ量に応じて、上記ＳまたはＤの値を変更することを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項２１】
上記映像信号に基づき、上記映像の平均輝度レベルを検出する平均輝度レベル検出手段を備え、
上記平均輝度レベルに応じて、上記ＳまたはＤの値を変更することを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項２２】
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、
上記光源体は、上記映像表示手段から離間して配置されており、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分は、上記光源体と上記映像表示手段との間に形成される空間において混合されることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項２３】
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分を発して上記映像表示手段を照明する光源体と、
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分を混合する光混合手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項２４】
上記光混合手段は、導光板であり、
上記光源体は、上記導光板の同一端面に沿うように配置されており、
上記導光板は、上記第１の発光成分と上記第２の発光成分とを混合した光を、上記光源体が配置されている側の端面から、上記映像表示手段と対向する側の端面にまで導き、上記映像表示手段に出力することを特徴とする請求項２３に記載の映像表示装置。
【請求項２５】
さらに、上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像表示手段を照明する光源体とを備え、
上記光源体は、上記間欠光を発する第１光源体と、上記持続光を発する第２光源体とを備え、
上記第１光源体の点灯／消灯を制御する第１光源体駆動手段と、
上記第２光源体の点灯／消灯を制御する第２光源体駆動手段とを備えていることを特徴とする請求項１８に記載の映像表示装置。
【請求項２６】
上記第１光源体駆動手段は、上記第１光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号に同期してスイッチングするものであることを特徴とする請求項２５に記載の映像表示装置。
【請求項２７】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に、電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを一定の値にて供給するものであることを特徴とする請求項２５または２６に記載の映像表示装置。
【請求項２８】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数にて制御するものであることを特徴とする請求項２５ないし２７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項２９】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記１５０Ｈｚ以上の周波数にて制御するものであることを特徴とする請求項２５ないし２７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項３０】
上記第１光源体および上記第２光源体は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項２５ないし２９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項３１】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項３０に記載の映像表示装置。
【請求項３２】
上記第２光源体は、上記第１光源体とは異なる発光原理により上記第２の発光成分を発するものであることを特徴とする請求項２５ないし２９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項３３】
上記第１光源体および上記第２光源体の少なくとも一方は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項３２に記載の映像表示装置。
【請求項３４】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項３３に記載の映像表示装置。
【請求項３５】
上記第２光源体は、冷陰極管蛍光灯であることを特徴とする請求項３２に記載の映像表示装置。
【請求項３６】
映像信号に同期してオン／オフ状態を繰り返す間欠光信号を発生する間欠光信号発生手段と、
常にオン状態である持続光信号を発生する持続光信号発生手段とを備え、
上記間欠光信号および上記持続光信号が合成された照明光信号に基づき、上記第１の発光成分および上記第２の発光成分が発せられることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３７】
上記持続光信号の周波数は、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数であることを特徴とする請求項３６に記載の映像表示装置。
【請求項３８】
上記持続光信号の周波数は、１５０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項３６に記載の映像表示装置。
【請求項３９】
上記第１の発光成分および上記第２の発光成分は、半導体発光素子により発せられることを特徴とする請求項３６ないし３８のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項４０】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項３９に記載の映像表示装置。
【請求項４１】
上記第２の発光成分は、映像信号の垂直周波数より高い周波数を有するパルス成分の集合により形成されることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４２】
上記パルス成分の周波数が、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数であることを特徴とする請求項４１に記載の映像表示装置。
【請求項４３】
上記パルス成分の周波数が、１５０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項４１に記載の映像表示装置。
【請求項４４】
映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ１％の発光強度を有するパルス状の発光強度の波形を示す間欠光を発する第１光源体と、
上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ１）％の発光強度を有する持続光とを発する第２光源体とを備え、
上記間欠光と上記持続光とを混合して得られる照明光により、上記映像表示手段を照明するとともに、
尾引き量及びフリッカ量を、上記Ｓ１＝１００の場合における尾引き量及びフリッカ量より低減させるように、上記第１光源体及び上記第２光源体の発光を制御することを特徴とする映像表示装置。
【請求項４５】
上記第１光源体の点灯／消灯を制御する第１光源体駆動手段と、
上記第２光源体の点灯／消灯を制御する第２光源体駆動手段とを備えていることを特徴とする請求項４４に記載の映像表示装置。
【請求項４６】
上記第１光源体駆動手段は、上記第１光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号に同期してスイッチングするものであることを特徴とする請求項４５に記載の映像表示装置。
【請求項４７】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に、電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを一定の値にて供給するものであることを特徴とする請求項４５または４６に記載の映像表示装置。
【請求項４８】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、上記映像信号の垂直周波数の３倍以上の周波数にて制御するものであることを特徴とする請求項４５ないし４７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項４９】
上記第２光源体駆動手段は、上記第２光源体に供給する電力、電流、および電圧のうち少なくとも１つを、１５０Ｈｚ以上の周波数にて制御するものであることを特徴とする請求項４５ないし４７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項５０】
上記第１光源体および上記第２光源体は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項４４ないし４９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項５１】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項５０に記載の映像表示装置。
【請求項５２】
上記第２光源体は、上記第１光源体とは異なる発光原理により上記持続光を発するものであることを特徴とする請求項４４ないし４９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項５３】
上記第１光源体および上記第２光源体の少なくとも一方は、半導体発光素子であることを特徴とする請求項５２に記載の映像表示装置。
【請求項５４】
上記半導体発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項５３に記載の映像表示装置。
【請求項５５】
上記第２光源体は、冷陰極管蛍光灯であることを特徴とする請求項５２に記載の映像表示装置。
【請求項５６】
上記映像信号に基づき、上記映像のヒストグラムを検出するヒストグラム検出手段を備え、
上記ヒストグラムに応じて、上記ＳまたはＤの値を変更することを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項５７】
映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示方法において、
上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、
上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、
上記ＤおよびＳの値が、
条件Ａ：６２≦Ｓ＜１００かつ０＜Ｄ＜１００かつＤ＜Ｓ、または
条件Ｂ：４８＜Ｓ＜６２かつＤ≦（Ｓ−４８）／０．２３
を満たすように、上記第１及び上記第２の発光成分を制御することにより、上記Ｓ＝１００の場合における尾引き量及びフリッカ量を低減させたことを特徴とする映像表示方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明の映像表示装置は、上記課題を解決するために、映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ％の発光強度を有する第１の発光成分と、上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ）％の発光強度を有する第２の発光成分とを発し、
上記ＤおよびＳの値が、
条件Ａ：６２≦Ｓ＜１００かつ０＜Ｄ＜１００かつＤ＜Ｓ、または
条件Ｂ：４８＜Ｓ＜６２かつＤ≦（Ｓ−４８）／０．２３
を満たすように、上記第１の発光成分及び上記第２の発光成分を制御することにより、尾引き量及びフリッカ量を、上記Ｓ＝１００の場合における尾引き量及びフリッカ量より低減させたことを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
さらに、映像信号に基づき、上記映像の平均輝度レベルを検出する平均輝度レベル検出手段を備え、映像の平均輝度レベルに応じて、上記ＳまたはＤの値を変更してもよい。なぜなら、映像のフリッカ量は、映像の平均輝度レベルの高低に応じて変化する。つまり、平均輝度レベルが高くなるにつれ、フリッカ量は増大する傾向にある。上記構成では、平均輝度レベルに応じてデューティー比Ｓまたは発光強度比Ｄを変更するので、平均輝度レベルに応じて最適なＳおよびＤの値を選択し、フリッカ量と尾引き量を同時に改善することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
また、本発明の映像表示装置は、上記課題を解決するために、映像信号に基づき画素の輝度を変調することで映像を表示する映像表示装置において、
上記映像信号に基づき画素の透過率を設定する映像表示手段と、
上記映像信号の垂直周期のＤ％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度のＳ１％の発光強度を有するパルス状の発光強度の波形を示す間欠光を発する第１光源体と、
上記垂直周期の（１００−Ｄ）％の時間を占めるとともに、該垂直周期内で表示される画素の発光強度の（１００−Ｓ１）％の発光強度を有する持続光とを発する第２光源体とを備え、
上記間欠光と上記持続光とを混合して得られる照明光により、上記映像表示手段を照明するとともに、
尾引き量及びフリッカ量を、上記Ｓ１＝１００の場合における尾引き量及びフリッカ量より低減させるように、上記第１光源体及び上記第２光源体の発光を制御する構成であってもよい。