(57)【要約】【課題】  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、合わせてフリッカ妨害の抑制を可能とする映像表示装置を実現する。【解決手段】  画素の発光光は、第１の発光成分と第２の発光成分とからなる光によって構成されるとともに、上記画素の発光光は映像信号の垂直同期信号のタイミングで更新され、垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記映像信号の垂直周期に対する割合をＰ％とし、上記第１の発光成分に係る発光時間の上記垂直周期に対する割合をＤ％とすると、Ｄ／２≦Ｐ≦（１００−Ｄ／２）であり、かつ、０＜Ｄ＜１００である。【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、
上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記映像信号の垂直周期に対する割合をＰ％とすると、
Ｄ／２≦Ｐ≦（１００−Ｄ／２）であり、かつ、０＜Ｄ＜１００であることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
上記Ｐの値は、上記映像表示手段の応答時定数から定まる定数をＫとすると、
Ｐ＝５０＋Ｋ（但し０≦Ｋ≦（５０−Ｄ／２））の関係であ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請求項１または２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
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、
上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記垂直周期に対する割合Ｐ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ないし３のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項５】
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４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
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５に記載の映像表示装置。
【請求項７】
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４に記載の映像表示装置。
【請求項８】
上記光源体は、映像表示画面を分割してなる各エリア毎に、上記Ｐの値を異ならせることを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項９】
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、
上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記垂直周期に対する割合Ｐ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ないし３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、有機ＥＬパネルであ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】
上記映像表示手段は、液晶パネルであ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１２】
上記映像表示手段は、画素毎に上記映像信号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９ないし１１のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
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１２に記載の映像表示装置。
【請求項１４】
上記映像表示手段には、予め時間軸に対して並び替えられ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９ないし１１のいずれか１項に記載の映像表示装
【請求項１５】
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、上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記垂直周期に対する割合Ｐ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ないし３のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス駆動のＬＣＤ（液晶表示装置）や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などのホールド型駆動の映像表示装置は、動画画質劣化（尾引き、ボケ、ぼやけ、にじみ）が発生する。ＬＣＤの動画画質劣化に関する文献には、たとえば非特許文献１がある。動画画質劣化が発生する要因のひとつに、網膜残像の影響があることが知られている。ホールド型駆動は１フレーム期間中、常に映像が表示されつづけるため、観察者の目が異なるフレームの画像を重ねて尾引き（輪郭のボケ、なまり）と認識する。
【０００３】
図４１を用いて、ＬＣＤの尾引きの発生原理を説明する。図４１において仮定した事項は次の通りである。物体は、映像の表示繰り返し単位である１フレームあたり１画素の等速度で移動する。移動方向は、画面の上から下の方向である。物体のサイズは、縦の長さが３画素分、横の長さが任意である。
【０００４】
図４１の（ａ）部分は、光源の発光波形であり、縦軸は発光輝度、横軸はフレーム単位の時間である。光源は連続発光であり、時間に対して発光輝度が一定である。図４１の（ｂ）部分は、表示画面に表示された物体の、ある一瞬の輪郭であり、横軸は画素単位の空間、縦軸は輝度である。図４１の（ｃ）部分は、物体が移動する様子であり、横軸は時間、縦軸は空間である。物体の移動にともない、図４１の（ｃ）部分におけるクロスハッチの部分に順次動物体が表示される。ホールド型であるため、時間軸に対して、輝度の変化がフレーム単位で保持される。
【０００５】
また、動物体は、空間軸に対して図４１の（ｃ）部分における矢印１の方向に動いている。しかし、観察者がこの動物体を注視しながら目線で追った場合、観察者が矢印２の方向で物体を観察することと等価となる。その結果、異なるフレームの映像が重なり、観察者の目には、物体が図４１の（ｄ）部分のように映る。図４１の（ｅ）部分は、図４１の（ｄ）の輪郭（横軸は空間、縦軸は輝度）であり、空間に対して傾きを持っている。図４１の（ｂ）部分と図４１の（ｅ）部分とを比較すると、輪郭の変化は明らかである。観察者はこの輝度の傾きをボケ、尾引き、にじみという妨害として認識する。
【０００６】
ホールド型駆動の尾引き改善手段に、光源をインパルス点灯する方法がある。以下にインパルス型発光の先行技術の例を挙げる。
【０００７】
特許文献１の「画像ディスプレイ」では、光源から観察者の光路上にシャッタを設け、画像信号の１フィールド期間の後半に発光期間を制限する。
【０００８】
特許文献２の「マトリックス表示システムおよび、このようなシステムの駆動方法」では、ビデオ信号のフィールド期間よりも短い時間に表示情報をアドレスして、その後液晶の応答が安定してからパネルを照明することを提案している。
【０００９】
図４２を用いてインパルス型発光の尾引き改善の原理を説明する。図４２における動物体の状態は、図４１と同一である。インパルス型発光では、図４２の（ａ）部分に示すように、光源の発光波形が点滅している。ＬＣＤの画面輝度は、光源の輝度とＬＣＤパネル上の画素の透過率の積であり、光源が点灯している期間のみ画面輝度が得られる。よって、図４２の（ｃ）部分におけるクロスハッチの部分が発光する。
【００１０】
観察者の目がこの画面の発光を積分すると、図４２の（ｄ）部分のように映る。図４２の（ｅ）部分は、図４２の（ｄ）の輪郭を示すものである。図４２の（ｅ）部分と図４１の（ｅ）部分を比較すると、前者の方が傾きを持った空間が小さい。よって、尾引きが低減されていることがわかる。
【００１１】
従来の技術であるインパルス型発光の、映像信号に対する発光の位相は、画素の透過率が更新される繰り返し周期の後半である。液晶の時間応答は、指数関数応答であり時定数を持つため、瞬時に所望の透過率の状態にならない。よって、従来技術の最良の発光位相は、透過率更新タイミングの後半であり、変化途中の液晶が観察者の目に映りにくい。
【００１２】
特許文献３の「表示装置」では、アクティブ駆動の有機ＥＬ表示装置において、画素単位に設けられた保持容量と、有機ＥＬ素子を駆動するためのＴＦＴのゲートとの間に、別途ＴＦＴを挿入している。そして、画素の非選択時間が開始した直後から１フレーム期間より短い期間内に、挿入したＴＦＴをオンして有機ＥＬ素子に電流を流し、所定の時間経過後にＴＦＴをオフすることで有機ＥＬ素子の電流を止める。このような構成によって、ホールド型の表示素子の発光特性をインパルス型に近づけて動きボケを防止している。
【００１３】
このように、有機ＥＬは一般的な液晶と異なり応答速度が速いため、非選択時間開始直後は所望の電流を流して発光させ、その後何らかの手段で発光を停止もしくは抑制することで、ホールド型発光をインパルス型発光に近づける手法が取られる場合が多い。
【特許文献１】特開平９−３２５７１５号公報（公開日１９９７年１２月１６日）
【特許文献２】特表平８−５００９１５号公報（公開日１９９６年１月３０日）
【特許文献３】特開２００２−２８７６９６号公報（公開日２００２年１０月４日）
【非特許文献１】「液晶ディスプレイの高画質動画表示技術」、月間ディスプレイ、６月号、１００頁、２００３年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
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。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。
【００１５】
図４３（ａ）〜図４３（ｉ）を用いて、このトレードオフの関係を説明する。なお、これらの図面は、２５％、５０％、７５％の３種類のデューティー比の、各々の発光パルス波形、動画尾引き量、フリッカ量を示している。すなわち、図４３（ａ）〜図４３（ｃ）がデューティー比２５％の場合を示しており、図４３（ｄ）〜図４３（ｆ）がデューティー比５０％の場合を示しており、図４３（ｇ）〜図４３（ｉ）がデューティー比７５％の場合を示している。
【００１６】
図４３（ａ）、図４３（ｄ）、および図４３（ｇ）に示すパルス波形は、光源の点灯波形であり、波形がＨｉｇｈの期間に光源が点灯する。なお、これらの図面では各デューティー比の間で発光輝度が一致するよう、輝度（振幅）を調整している。
【００１７】
図４３（ｂ），図４３（ｅ），および図４３（ｈ）は、各々のデューティー比に対して、図４２に示した尾引き量計算方法にて算出した尾引き量を示すものである。傾きが急峻なほど、動画質の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。
【００１８】
図４３（ｃ），図４３（ｆ），および図４３（ｉ）は、フリッカ量を示すものである。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４３（ａ），図４３（ｄ），図４３（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。
【００１９】
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。この１次高調波のＤＣ（直流）成分に対する割合が大きいほど、フリッカのエネルギーが大きく、妨害が大きいことを意味する。
【００２０】
図４３（ａ）〜図４３（ｉ）から明らかなように、尾引き量とフリッカ量とはトレードオフの関係となる。つまり、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、動画質の改善効果が低下する。尾引き量を動物体の輝度の勾配で定義した場合、尾引き量とデューティー比ｘは反比例の関係となり、デューティー比を小さくするほど動画質の改善効果が大きくなる。しかしながら、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。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（ｓｉｎ  ｘ）÷ｘの関係となり、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。
【００２１】
図４４は、従来のインパルス型の間欠発光方式の問題点を説明するための図である。図４４において、横軸は尾引き量を示している。なお、尾引き量は、図４１、図４２で説明した尾引きモデルをもとに算出した、尾引きの空間的広がりの長さであり、数値が小さいほうが動きボケが少なく高画質である。
【００２２】
また、図４４において、縦軸はフリッカ量を示している。フリッカ量は、発光波形をフーリエ変換して算出した値であり、数値が小さいほうが、点滅のエネルギー成分が小さく、フリッカ妨害が少ない。
【００２３】
従来の間欠発光方式の技術では、デューティー比（映像周期に対する間欠発光の発光時間比）を調整する。この場合、尾引き量およびフリッカ量の値は、図４４に示すグラフの特性上を移動する。よって、デューティー比を小さくすれば尾引き量は小さくなるがフリッカ量は増大する。一方でデューティー比を大きくすればフリッカ量は減少するが尾引き量が増大する。尾引き量とフリッカ量とを理想的に改善するためには、図４４に示す白抜き矢印の方向に尾引き量とフリッカ量との特性を移動させることが望まれるが、従来の技術ではこのような改善は行えない。
【００２４】
以上のように、デューティー比に対する尾引き量とフリッカ量との関係はトレードオフであり、尾引き量とフリッカ量とを同時に低減することは困難である。
【００２５】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、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にある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の映像表示装置は、上記従来の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、上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記映像信号の垂直周期に対する割合をＰ％とすると、Ｄ／２≦Ｐ≦（１００−Ｄ／２）であり、かつ、０＜Ｄ＜１００であることを特徴とする。
【００２７】
上記構成によれば、第１の発光成分と第２の発光成分とからなる発光光により、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、合わせてフリッカ妨害の抑制が可能となる。
【００２８】
なお、本発明の映像表示装置は、非発光素子としての液晶素子を表示素子として用いる透過型または反射型の液晶表示装置にも適用可能であるし、自発光の表示パネル（有機ＥＬパネル等）を用いる表示装置にも適用可能である。
【００２９】
さらに、上記構成の映像表示装置では、上記Ｐの値が、上記映像表示手段の応答時定数から定まる定数をＫとすると、
Ｐ＝５０＋Ｋ（但し０≦Ｋ≦（５０−Ｄ／２））の関係であることが好ましい。
【００３０】
映像表示手段（たとえば液晶パネル）の応答時定数が２ミリ秒から５ミリ秒と比較的大きい場合には、上記Ｐの最適値ＰＡは、ＰＡ＝５０＋Ｋ（但し０≦Ｋ≦（５０−Ｄ／２））という関係となる。なお、Ｋは、上記応答時定数が決まれば、ある定数となる。応答時定数から定数Ｋを求めるための関数は単純な線形関数ではないが、応答時定数が大きければＫは増大する傾向にある。よって、上記のＰＡとＫの関係式に基づき応答時定数が大きい場合にＰＡを大きくする、つまり第１の発光成分の発光位相を遅らせることにより、尾引き量を最適化できる。
【００３１】
なお、応答時定数が１ミリ秒程度と高速である場合は、Ｐの値はおよそ５０であることが最適である。なぜなら、尾引き量を尾引きモデルで表した場合、主に第２の発光成分によって発生する輝度変化のうち、傾斜の緩い傾きが、第１の発光成分の前後でバランスが取れるからである。
【００３２】
さらに、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を満たすことが好ましい。
【００３３】
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理想的に改善することができる。
【００３４】
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、上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記垂直周期に対する割合Ｐの制御が、上記光源体によって行われるように構成してもよい。
【００３５】
この場合、上記光源体は、映像表示画面を分割してなる各エリア毎に、上記Ｐの値を異ならせることが好ましい。
【００３６】
映像表示手段においては、画面の場所によって画素の透過率の更新タイミングが異なる場合がある。その更新タイミングの位相差の影響を、上記のようにエリアごとでＰの値を異ならせる、つまり第１の発光成分の発光位相をシフトさせることで吸収し、最良の発光位相を得ることができる。
【００３７】
さらに、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、上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記垂直周期に対する割合Ｐの制御が、上記映像表示手段によって行われるように構成しても良い。
【００３８】
この場合、上記映像表示手段が、画素毎に上記映像信号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が好ましい。メモリとは、例えば画素に形成されるコンデンサである。
【００３９】
上記構成によれば、１垂直同期信号あたり１回データを書き込んで更新し、映像信号の情報を画素ごとのメモリに保持し、そのメモリを１垂直同期信号あたり複数参照することにより、画素の発光光を第１の発光成分と第２の発光成分とからなるものとする。よって、映像表示手段における画素の構造を、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させずに、尾引き量およびフリッカ量を低減することができる。
【００４０】
なお、上記構成は、画素ごとに発光素子を有する映像表示手段、たとえば有機ＥＬパネルに適用することが好ましい。有機ＥＬパネルを用いる映像表示装置では、上記メモリに保持された情報に基づき、上記発光素子の発光量を制御することにより、第１の発光成分と第２の発光成分を生成し、尾引き量およびフリッカ量を低減することができる。
【００４１】
また、上記映像表示手段には、予め時間軸に対して並び替えられ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構成にしてもよい。この構成によっても、映像表示手段における画素の構造を、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させずに、尾引き量およびフリッカ量を低減することができる。
【００４２】
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、上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記垂直周期に対する割合Ｐの制御を行う光制御手段を備えた構成としても良い。
【発明の効果】
【００４３】
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第１の発光成分の発光位相Ｐ％とデューティー比Ｄ％とが、Ｄ／２≦Ｐ≦（１００−Ｄ／２）であり、かつ、０＜Ｄ＜１００の条件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を実現することが可能となる。フリッカ妨害は、単にユーザーに不快感を与えるだけでなく、注意力低下や眼精疲労などの悪影響を及ぼすが、本発明によれば、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、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】
【００４４】
本発明の実施形態について図１から図４０に基づいて説明すると以下の通りである。
【００４５】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態に係る映像表示装置について、図１から図１４を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る映像表示装置の、画素の発光波形を説明する図である。なお、図１では、表示する映像信号の垂直周期Ｔの１周期分の発光波形を示している。
【００４６】
また、図１の（ａ）部分、および図１の（ｂ）部分は、同一の波形を示しているが、発光波形の分割方法が異なる。つまり、図１の（ａ）部分は、瞬時発光強度が大きい部分と、それ以外の部分で波形を分割している。
【００４７】
そして、図１の（ａ）部分において、網点で示す部分が第１の発光成分である。この第１の発光成分は、垂直周期Ｔに対する発光時間のデューティー比がＤ％、瞬時発光強度がＡ［ｎｉｔ］、画素の発光強度に対する発光強度比がＳ％、垂直周期が開始してから発光波形の中心までの時間の、垂直周期に対する割合がＰ％である。
【００４８】
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。
【００４９】
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、発光強度、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、瞬間発光輝度を積分化した値の単位は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。例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１に示すＳやＳ１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１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。
【００５０】
また、図１の（ｂ）部分において、斜線で示す部分が第２の発光成分である。この第２の発光成分は、発光時間のデューティー比がＤＡ＋ＤＢ＝（１００−Ｄ）％、瞬時発光強度がＢ［ｎｉｔ］、画素の発光強度に対する発光強度比が（１００−Ｓ）％である。
【００５１】
なお、第１の発光成分および第２の発光成分の瞬時発光強度に関しては、Ａ＞Ｂの関係がある。また、ＤＡは、垂直周期が開始してから（すなわち、垂直同期信号に基づく画素の選択パルス（ゲートパルス、スキャンパルス）から）第１の発光成分の点灯が開始するまでの時間の、垂直周期に対する割合である。また、ＤＢは、第１の発光成分の点灯が終了してから垂直周期が終了するまでの時間の、垂直周期に対する割合である。
【００５２】
図１の（ｂ）部分は、間欠発光成分と、それ以外の全体的に発光して輝度を底上げする持続発光成分で波形を分割している。図１の（ｂ）部分において、縦線で示すエリアが間欠発光成分である。この間欠発光成分に関しては、周期Ｔに対する発光時間のデューティー比がＤ％、瞬時発光強度がＣ［ｎｉｔ］、垂直周期内で表示される画素の発光強度に対する発光強度比がＳ１％、垂直周期が開始してから発光の中心までの時間の周期に対する割合がＰ％である。なお、瞬時発光強度Ｃは、Ｃ＝Ａ−Ｂの関係となる。
【００５３】
また、図１の（ｂ）部分においてクロスハッチで示すエリアが持続発光成分である。持続発光成分に関しては、発光時間のデューティー比が１００％、瞬時発光強度がＢ［ｎｉｔ］、垂直周期内で表示される画素の発光強度に対する発光強度比が（１００−Ｓ１）％である。
【００５４】
ここで、Ｓ１＝Ｃ＊Ｄ＝（Ａ−Ｂ）＊Ｄである。また、Ａ＝Ｓ／Ｄ、Ｂ＝（１００−Ｓ）／（１００−Ｄ）である。よって、Ｓ１＝Ｓ−（１００−Ｓ）／（１００−Ｄ）＊Ｄとなり、ＳをＳ１で換算することができる。つまり、第１の発光成分および第２の発光成分により形成される発光波形は、間欠発光成分および持続発光成分からなる発光波形と実質的に等しいと考えてよい。よって、以下の説明においては、図１の（ｂ）部分を基に本発明の効果を説明する。
【００５５】
図２は、本発明の実施形態１に係る映像表示装置１００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、映像表示装置１００は、表示パネル１０１、映像コントローラ１０２、データドライバ１０３、スキャンドライバ１０４、列電極１０５、行電極１０６、ランプ駆動回路１０７、ランプ駆動回路１０８、ランプ１０９、ランプ１１０から構成されている。
【００５６】
また、表示パネル１０１上には、列（カラム）状に並ぶ列電極１０５と、行（ロウ）状に並ぶ行電極１０６が配置されている。さらに、表示パネル１０１は、光源からの照明光を透過して変調する透過型である。また、列電極１０５と行電極１０６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。
【００５７】
たとえば表示パネル１０１は、高速に応答する液晶から構成される。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）
と見なした場合の、その時定数τ（応答開始から最終値の約６３％に応答するまでの時間）は、およそ１ミリ秒程度、大きくても２ミリ秒であると仮定する。
【００５８】
データドライバ１０３は、データ信号１１２をもとに画素を駆動して、画素の透過率をデータ信号１１２によって定まる状態に設定する。スキャン信号１１３は、映像信号１１１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。
【００５９】
スキャンドライバ１０４は、スキャン信号１１３の水平同期信号のタイミングをもとに、行電極１０６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１１３の垂直同期信号のタイミングをもとに、選択する行電極１０６を画面上部にリセットする。
【００６０】
表示パネル１０１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、１６．７ミリ秒である。映像コントローラ１０２は、映像信号１１１の垂直同期信号をもとに、ランプ制御信号１１４を生成して、ランプ駆動回路１０７に出力する。ランプ駆動回路１０７は、ランプ１０９を制御する。ランプ１０９の発光出力は、ランプ制御信号１１４によって制御された間欠発光光（間欠発光成分）１１５である。つまり、ランプ１０９は、図１の（ｂ）部分で説明した間欠発光成分に相当する発光を行う。ランプ１０９は、たとえば単一または複数のＬＥＤ（発光ダイオード）で実現することができる。間欠発光光１１５は、表示パネル１０１を照明する。
【００６１】
ランプ駆動回路１０８は、ランプ１１０を制御する。ランプ１１０の発光出力は持続発光光（持続発光成分）１１６であり、映像信号１１１とは無関係に発光する。つまり、ランプ１１０は、図１の（ｂ）部分に示す持続発光成分に相当する発光を行う。なお、ランプ１１０は、たとえば単一または複数のＣＣＦＬ（冷陰極管）のような蛍光ランプで実現することができる。または、ランプ１０９と同様、ＬＥＤで実現することも可能である。持続発光光１１６も間欠発光光１１５と同様に、表示パネル１０１を照明する。
【００６２】
図３は、図２の映像表示装置１００の断面図である。なお、図３において、図２と同一の機能を有するものには、同一符号を付している。また、図３に示すように、導光空間２０１は、たとえば映像表示装置１００の背面シャーシと表示パネル１０１と間の間隙である。さらに、導光空間２０１の下部に、ランプ１０９、ランプ１１０が配置されている。導光空間２０１の上部には、表示パネル１０１が配置されている。
【００６３】
ランプ１０９の出力である間欠発光光１１５と、ランプ１１０の出力である持続発光光１１６は、導光空間２０１の内部を表示パネル１０１に向けて伝播してゆくが、その過程で両照明光は混合され、混合照明光２０２となる。そして、混合照明光２０２は、表示パネル１０１を照明する。その照明光は、表示パネル１０１の画素によって変調されて、表示映像光２０３として表示パネル１０１から出力される。さらに、映像表示装置１００を観察する観察者は、表示映像光２０３を表示映像として認識する。
【００６４】
図４は、図２および図３に示した映像表示装置１００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１１１のフレーム単位で記述している。フレームとは、映像信号１１１の表示画面の単位であり、垂直同期によって定まる。
【００６５】
図４の（ａ）部分は、映像信号１１１の垂直同期信号の信号波形を示すものである。図４の（ｂ）部分は、ランプ制御信号１１４の信号波形を示すものであり、ランプ制御信号１１４が垂直同期信号に同期してｏｎとｏｆｆを繰り返していることがわかる。図４の（ｃ）部分は間欠発光光１１５の発光波形を示すものであり、垂直同期信号と同期して間欠発光している。縦軸は瞬時発光輝度の強さを示す。
【００６６】
また、図４の（ｄ）部分は、持続発光光１１６の発光波形を示すものであり、垂直同期信号とは無関係に常に一定である。縦軸は瞬時発光輝度である。図４の（ｅ）部分は、混合照明光２０２の発光波形を示すものである。縦軸は瞬時発光輝度である。なお、混合照明光２０２は、図４の（ｃ）部分の間欠発光光１１５と、図４の（ｄ）部分の持続発光光１１６とが、導光空間２０１において混合されたものである。
【００６７】
また、図４の（ｆ）部分は、表示パネル１０１におけるある画素に注目した場合の、その画素の透過率を示すものである。なお、図４の（ｆ）部分では、２番目と４番目のフレームに白い映像が入力されており、１番目と３番目のフレームに黒の映像が入力されている状態が示されている。図４の（ｅ）部分に示す混合照明光２０２と、図４の（ｆ）部分に示す画素の透過率との積が、図４の（ｇ）部分に示す表示映像光２０３、すなわち表示画像の瞬時発光輝度の時間応答波形となる。
【００６８】
そして、本実施形態の映像表示装置１００の特徴は、ランプ１０９およびランプ１１０という複数の光源を持ち、各光源から間欠発光光１１５と持続発光光１１６を各々出力し、それらの発光光の混合光で表示パネル１０１を照明する点にある。なお、間欠発光光１１５と持続発光光１１６とは導光空間２０２にて混合される。間欠発光光１１５は、映像信号１１１の垂直同期信号に同期して、発光の繰り返し周期と位相が制御されている。
【００６９】
そして、本実施形態の映像表示装置１００は、図４の（ｇ）部分に示す混合照明光２０２で表示パネルを照明することで、動画尾引き改善とフリッカ妨害低減とを同時に実現することができる。
【００７０】
図５は、本実施形態の映像表示装置１００の、尾引き改善とフリッカ低減の動作を定性的に説明するための図である。図５においては、物体が、１フレームあたり１画素の等速度で移動し、その移動方向が、画面の上から下の方向であると仮定している。なお、物体のサイズは、縦の長さが３画素分、横の長さが任意である。
【００７１】
図５の（ａ）部分は混合照明光２０２の発光波形を示すものであり、縦軸は瞬時発光輝度、横軸はフレーム単位の時間である。なお、図５の（ａ）部分において縦縞で示す部分が、間欠発光光１１５の成分である。また、図５の（ａ）部分においてクロスハッチで示す部分が、持続発光光１１６の成分である。
【００７２】
図５の（ｂ）部分は、表示パネル１０１に表示される動物体の、ある一瞬の輪郭を示すものであり、横軸は画素単位の空間、縦軸は透過率である。
【００７３】
図５の（ｃ）部分は、表示パネル１０１の表示画面にて、動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。本来、表示パネル１０１の表示画面は２次元の平面であるが、図５の（ｃ）部分では、２つの空間座標軸のうち、片方の水平軸座標は省略している。
【００７４】
また、時間の経過とともに表示される動物体が移動するのだが、その移動と図５の（ａ）部分の発光波形による照明の関係から、表示映像光２０３は２種類の輝度となる。つまり、間欠発光成分が発光している期間は、表示映像光２０３の輝度も大きい。なお、図５の（ｃ）部分において縦縞で示す部分が、輝度が大きくなる部分に該当する。
【００７５】
一方、持続発光成分のみが照明している期間では、混合照明光２０２の発光強度は弱いものの、画素を充分照明するだけの強度を有している。なお、図５の（ｃ）部分においてクロスハッチで示す部分が、持続発光成分のみが照明している期間に該当する。
【００７６】
観察者が矢印２にそって動物体を目線で追った場合、この２種類の発光状態の積算により、観察者の網膜には、図５の（ｄ）部分のような状態となって映る。また、図５の（ｅ）部分は、図５の（ｄ）部分における輝度の輪郭を示すものである。図５の（ｅ）部分において、横軸は画素（空間）、縦軸は輝度を示している。
【００７７】
図５の（ｅ）部分に示すように、観察者の認識する動物体の輝度輪郭は、３種類の傾斜、すなわち傾斜１、２、３を持つ。ここで重要なことは、図５の（ｅ）部分に示す傾斜１と傾斜３は、なだらかであるが、傾斜２は切り立ち、急峻な勾配であるということである。
【００７８】
緩やかな傾斜１と３は、人の目では認識されにくい。なぜなら、一般的に動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。よって、観察者が認識する動物体の輪郭は傾斜２であり、図４１の（ａ）部分で示した、時間に対して一定に発光する光源で表示パネル１０１を照明したときの動画尾引きに対して、本実施形態の映像表示装置１００により充分尾引き改善が達成できることがわかる。
【００７９】
図６（ａ）〜図６（ｉ）は、本実施形態の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の特性を示している。
【００８０】
ここで、図６（ａ）〜図６（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６（ｄ）〜図６（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６（ｇ）〜図６（ｉ）は、本実施形態の映像表示装置１００を用いて表示パネル１０１を照明した場合における、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１００による発光では、間欠発光成分のデューティー比Ｄを２０％、間欠発光成分の発光強度比Ｓ１を８０％に設定した。
【００８１】
また、尾引き量に関しては、その単位が空間上の長さであり、縦軸の輝度の１０％から９０％の変化を尾引き量として定義する。この定義は、上述の動物体のコントラストに対する人間の目の感度が低いという根拠から定めている。なお、図６（ｂ），図６（ｅ）、および図６（ｈ）における矢印の範囲が、この尾引き量に該当する。
【００８２】
また、図６（ｃ）、図６（ｆ）、および図６（ｉ）は、フリッカ量を示すものである。このフリッカ量は、図６（ａ）、図６（ｄ）、および図６（ｇ）に示す発光波形を各々フーリエ変換で周波数変換して、０次直流成分（平均値）に対する１次高調波成分の比を算出したものである。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。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。
【００８３】
ここで、図６（ａ）〜図６（ｉ）において、各発光パターンの発光強度は同一になるよう配慮している。つまり、図６（ａ）、図６（ｄ）、および図６（ｇ）において、輝度を時間で積分した値は同一となる。このように発光強度を同一にしているため、図６（ｃ）、図６（ｆ）、および図６（ｉ）における各平均値成分（０次直流成分）のエネルギー量が各発光パターンにおいて同一となるので、そのため発光パターン毎の１次高調波成分量の比較が可能となる。
【００８４】
図７は、図６（ａ）〜図６（ｉ）に示す各発光パターンの特性をまとめたものである。図７において、第１列の間欠発光成分のデューティー比Ｄは、画素の更新繰り返し時間（垂直周期）に対する間欠発光成分の発光時間比である。また、第２列の持続成分は、全体の発光強度に対する間欠発光成分の発光強度比Ｓ１である。従来の技術による発光では、間欠発光成分の発光強度比Ｓ１は１００％である。また、第３列の尾引き量は、図６（ｂ）、図６（ｅ）、および図６（ｈ）に示す矢印線の長さである。第４列のフリッカ量とは、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。さらに、図７の第１行〜第３行は、各々図６の発光パターン１〜３に対応している。
【００８５】
図４１の（ａ）部分に示したように、尾引き対策のない発光の場合、輝度の１０％から９０％の変化に対する尾引き量は０．８である。これに対し、図７の第１行の従来例は、デューティー比が２５％であり、尾引き量が０．２まで改善される。したがって第１行の従来例では尾引き量の改善率が７５％である。しかしフリッカの主原因である６０Ｈｚ成分が９０％の割合で発生し、著しい妨害となる。
【００８６】
ここで、図７の第２行の従来例に示すように、フリッカを減らすためにデューティー比を４０％に増加したとする。デューティー比の増加によりフリッカ量は７５％まで抑えることができるが、尾引き量が０．３２まで増加し、尾引き量の改善率が６０％まで低下する。
【００８７】
第３行の本実施形態では、本発明の特徴である間欠発光成分のデューティー比は２０％であり、発光強度比が８０％の状態を示している。図７から明らかなように、第１行の従来例と比較して、フリッカを９０％から７５％まで減衰させることが可能となり、かつ、尾引き量が０．２０となっており、第１行の従来例の改善を保持している。
【００８８】
以上のように、本実施形態では尾引き改善度を確保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できる。
【００８９】
図８は、図６の各発光パターンの特性を示す図である。図８における横軸は尾引き量を示しており、数値が小さいほうが高画質である。また、図８におけ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。
【００９０】
従来の技術による発光では、デューティー比Ｄの変更により、尾引き量およびフリッカ量の値は図８中に示す軌跡上を移動し、白抜き矢印で示す理想の改善方向には移動しない。よって、この場合、フリッカ量と尾引き量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。
【００９１】
これに対して、図中の丸印は本実施形態による発光の特性を示すものであり、尾引き量およびフリッカ量が、同時に改善されていることが分かる。
【００９２】
図９（ａ）〜図９（ｆ）は、間欠発光成分デューティー比Ｄと間欠発光位相Ｐの関係について説明するための図である。なお、間欠発光位相とは、垂直周期が開始してから間欠発光成分の中心までの時間の垂直周期に対する割合である（図１の（ｂ）部分参照）。
【００９３】
また、図９（ａ）〜図９（ｆ）において、発光の条件は、デューティー比Ｄ＝３０％、発光強度比Ｓ１＝９０％である。また、前述のように表示パネルとして、時定数τ＝１ミリ秒程度の高速応答の液晶を用いたものを想定している。さらに、尾引き量は図５と同様に、尾引きの輝度変化の１０％から９０％の変化を尾引き量と定義する。
【００９４】
さらに、図９（ａ）、図９（ｃ）、および図９（ｅ）は、各々Ｐ＝３０％、５０％、７０％の発光波形である。また、図９（ｂ）、図９（ｄ）、および図９（ｆ）は、Ｐの値が３０％、５０％、および７０％のそれぞれの場合における尾引きの状態である。なお、尾引きの状態は、図５で示した尾引きモデルから算出されたものである。
【００９５】
図９から明らかなように、Ｐ＝５０％の場合が、図５の（ｅ）部分で説明した傾き１、３のバランスがよい。また、Ｐ＝３０、７０％の場合、傾き１、３に偏りが生じるものの、尾引き量はＰ＝５０％の場合と同じであり、尾引き改善効果は同等である。
【００９６】
図１０（ａ）〜図１０（ｆ）は、間欠発光成分デューティー比Ｄと間欠発光位相Ｐの関係について説明する図であり、発光の条件は図９（ａ）〜図９（ｆ）と同一である。ただし、図１０（ａ）〜図１０（ｆ）では、間欠発光位相Ｐが１０％、５０％、９０％の場合を示している。
【００９７】
図１０（ｂ）および図１０（ｆ）に示すように、Ｐ＝１０％、９０％の場合、尾引き改善効果が極端に劣化する。これは、図１０（ａ）および図１０（ｅ）に示すように、発光波形が２つに分割されてしまうためである。
【００９８】
図１１（ａ）〜図１１（ｆ）は、間欠発光成分デューティー比Ｄと間欠発光位相Ｐの関係について説明する図であり、発光の条件は図９（ａ）〜図９（ｆ）、図１０（ａ）〜図１０（ｆ）と同一である。ただし、図１１（ａ）〜図１１（ｆ）は、間欠発光位相Ｐが１５％、５０％、８５％の場合を示している。図１１（ａ）〜図１１（ｆ）に示すように、この場合尾引き改善は良好である。
【００９９】
図９（ａ）〜図９（ｆ）、図１０（ａ）〜図１０（ｆ）、図１１（ａ）〜図１１（ｆ）から、次のことが分かる。デューティー比Ｄと発光位相Ｐの関係は、発光パルスがフレーム内で分割されなければ良いため、ＰがＤ／２％以上であるか、もしくはＰが（１００−Ｄ／２）％以下であることが必要である。それ以外の場合、図１０（ａ）および図１０（ｅ）に示したように、間欠発光成分がフレーム内で分割されてしまう。このようにフレーム内で分割されると、図５の（ｃ）部分で示したような、物体の移動のエッジ部分を人間の目が追うことを仮定した積分において、傾きが急峻に変化してしまい、本発明の効果、すなわち尾引き量とフリッカ量との同時低減効果がなくなる。
【０１００】
よって、
Ｄ／２≦Ｐ≦（１００―Ｄ／２）  （但し、０＜Ｄ＜１００）
の条件を満たすように、デューティー比Ｄと間欠発光位相Ｐを管理すればよい。
【０１０１】
ここで、Ｄ＝０％という場合は、間欠発光成分が０であることを意味するので、ここでは除外する。また、Ｄ＝１００％という場合は、従来の技術の間欠発光波形の場合であるため、ここでは除外する。
【０１０２】
図１２は、デューティー比Ｄと間欠発光位相Ｐの関係を示す図である。横軸がＤ、縦軸がＰである。同図中の網点で示すエリア内のＤ、Ｐが、上記条件を満たす。
【０１０３】
なお、図１２において、上記エリアの下側にある境界線は、Ｐ＝Ｄ／２の関係を満たす線分である。また、上記エリアの上側にある境界線は、Ｐ＝（１００−Ｄ／２）の関係を満たす線分である。表示パネルの応答速度や、光源の種類、実装方法などから、図１２の網点で示すエリアのなかで、Ｄ、Ｐの値を決めればよい。
【０１０４】
図１３（ａ）〜図１３（ｅ）は、本実施形態の発光波形の発光位相について説明するための図である。図１３（ａ）は、本実施形態の混合照明光２０２の１フレーム分の発光波形を示すものであり、横軸にフレーム単位で時間を示している。つまり、時間軸の時刻０にて画素が選択され、次の時刻１にて次回の選択がなされる。
【０１０５】
なお、発光波形の条件は、図７の第３行における条件と同一である。つまり、間欠発光成分のデューティー比Ｄは２０％、間欠発光成分の発光強度比Ｓ１は８０％である。また、表示パネル１０１は、前述の通り時定数が１ミリ秒程度の高速応答液晶を用いたものとしている。さらに、間欠発光光１１５の発光位相は、フレーム期間の中心にあり、間欠発光位相Ｐが、０．５である。
【０１０６】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の混合照明光２０２にて表示パネル１０１を照明した場合に発生する尾引き量を、図５において示した模擬的な尾引き量計算法で算出した結果を示すものである。なお、図１３（ｂ）の横軸は画素単位の空間であり、ここでは１画素分を表示している。さらに、尾引き量の定義は、図６で使用したものと同一であり、尾引きの輝度変化（傾き）の、１０％から９０％に変化する空間的長さを尾引き量としている。ここでは、尾引き量は０．２である。
【０１０７】
図１３（ｃ）は、図１３（ａ）と同様に、本実施形態にかかる発光波形であるが、間欠発光光１１５の発光位相が、フレームの後半にシフトしている。なお、図１３（ｃ）に示す発光波形の間欠発光位相Ｐは７５％である。
【０１０８】
図１３（ｄ）は、図１３（ｃ）の混合照明光２０２によって、表示パネル１０１を照明した場合の尾引き波形を示すものである。図１３（ｄ）に示す尾引き波形では、尾引き量は０．３３である。このように、間欠発光位相Ｐの変化によって尾引き量が増大しているが、これは図１３（ｄ）に示すように、傾き１と傾き３のバランスがくずれ、傾き１の緩やかな傾斜部分がしきい値として設定した１０％を越えてしまうためである。
【０１０９】
図１３（ｅ）は、図１３（ａ）および図１３（ｃ）の発光条件（デューティー比Ｄ＝２０％、発光強度比Ｓ１＝２０％）の場合の、間欠発光位相Ｐと尾引き量の関係を示す図である。
【０１１０】
図１３（ｅ）から明らかなように、デューティー比Ｄ＝２０％、発光強度比Ｓ１＝８０％の発光条件の場合、間欠発光位相が５０％であるとき、すなわち間欠発光光１１５の波形がフレーム繰り返しの中心であるときに、もっとも尾引きを改善することが可能となる。
【０１１１】
たとえば、映像表示装置の画面輝度（絶対的な明るさ）の状態や視聴環境などから、図５の（ｅ）部分で示した傾き１、３が尾引きとして観察されないしきい値の定義が、１５％から８５％の尾引きの輝度変化であると決定された場合を仮定する。この定義の場合、図１３（ｄ）の尾引き量と、図１３（ｂ）の尾引き量は同等になる。
【０１１２】
なお、本実施形態において、図５に示した尾引きモデルと、図６（ａ）〜図６（ｉ）で説明したフリッカ量の定義をもとに、尾引き量やフリッカ量の改善効果を定量的に述べているが、映像表示装置の画質は多分に主観的な部分を含み、また視聴環境などに左右されるものである。
【０１１３】
よって、尾引きのしきい値や、デューティー比Ｄ、間欠発光成分の発光強度比Ｓ１、間欠発光位相Ｐなどのパラメータの最適値は、映像表示装置のシステムの諸条件を考慮して、前述したＤ／２≦Ｐ≦（１００―Ｄ／２）を満たすように決定すればよい。
【０１１４】
図１４は、本実施形態の効果を主観評価によって説明するための図面である。映像表示装置の画面輝度は、白色輝度（画面に白を表示した際の画面輝度）が４５０ｎｉｔであり、テレビジョン（ＴＶ）受像機として充分明るいレベルである。なお、ｎｉｔ（ニット、ニト）は輝度の単位である。評価画像は、ＡＰＬ（アベレージピクチャーレベル、平均画像レベル）の異なる３種類の静止画像を使用した。
【０１１５】
画像Ａは、たとえば夜景などの、全体的に暗い画像である。なお、画像ＡのＡＰＬは２０％であり、画面輝度１００ｎｉｔに相当する。また、画像ＢはＡＰＬが５０％の画像であり、画面輝度２５０ｎｉｔに相当する。また、画像Ｃは、たとえば青空などの明るい画像であり、ＡＰＬは８０％（画面輝度３５０ｎｉｔ相当）である。
【０１１６】
これら評価画像を映像表示装置に表示し、図６（ａ）に示す従来技術の発光波形と、図６（ｃ）に示す本実施形態の発光波形とを切り替えて駆動し、画像フリッカを知覚できるかどうか実験した。さらに、フリッカを知覚できる場合は、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、尺度が大きいほど高画質になるものとした。
【０１１７】
図１４から、従来技術であるインパルス型発光に対する本実施形態の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。さらにこの効果が、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。
【０１１８】
先に述べたように、本発明の尾引き改善においては、動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いる。よって、持続発光光１１６の照明による画面輝度の、ある瞬間の値（瞬間ピーク輝度）が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。
【０１１９】
むしろ瞬間ピーク輝度による画面輝度は、容易に視認できるレベルが好ましい。図６（ｇ）において、持続発光成分は２０％である。したがって、表示パネルの画面輝度が４５０ｎｉｔであると仮定すると、そのうちの２０％である９０ｎｉｔは持続発光光１１６の照明によるものといえる。この９０ｎｉｔという画面輝度は、人間の目には充分知覚できるレベルである。図１４の主観評価結果から、この２０％の持続発光成分が尾引き改善とフリッカ妨害低減に充分機能していることがわかる。
【０１２０】
なお、本実施形態では、表示パネルの映像の操作方法がプログレッシブ走査でもインターレース走査でも適用可能である。
【０１２１】
また、本実施形態の映像表示装置１００では、光源はＬＥＤもしくはＣＣＦＬに限定されるものではない。間欠発光、持続発光に適した光源を採用すればよい。
【０１２２】
さらに、本実施形態では、図２の表示パネル１０１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にも適応できる。
【０１２３】
さらに、本実施形態では、図２において、ランプ１０９とランプ１１０が、表示パネル１０１の直下に配置されると述べたが、この配置に限定されるものではない。また、図３において導光空間２０１にて光が混合されると述べたが、たとえば導光板を使用して、導光板にて間欠発光光１１５と持続発光光１１６が表示パネル１０１に導光されるその過程で両照明光が混合される構成でもよい。また、間欠発光光１１５と持続発光光１１６の成分に相当する電気信号を、電気的に加算したのちに光源を制御して発光させ、光を混合するための構成を省略してもよい。
【０１２４】
さらに、本実施形態では、図２において、垂直同期信号が６０ＨｚのＮＴＳＣビデオ信号を例に挙げたが、本実施形態では、たとえばパソコンのＲＧＢビデオ信号の７５Ｈｚのような映像信号に対しても適用可能である。この場合、フリッカ量は発光波形のフーリエ変換にて、直流成分に対する７５Ｈｚの高調波で規定して評価すればよい。
【０１２５】
さらに、本実施形態では、図７の第３行において、本実施形態の映像表示装置１００にて設定されるパラメータＤ、Ｓ１の数値例を記載したが、本発明はこの数値により限定されるものではない。
【０１２６】
さらに、本実施形態では、持続発光光１１６の発光は映像信号１１１とは無関係に一定であると述べたが、たとえば１５０Ｈｚ以上の周波数で変動してもよい。観察者の目は、およそ１５０Ｈｚでの繰り返し点滅に対する感度は非常に低く、およそ３００Ｈｚを超える周波数での繰り返し点滅に対する感度はほとんどない。この場合、持続発光光１１６は、厳密には変動する光であっても、人間の目は追従せず、あたかも一定の強度で発光する光として観察される。
【０１２７】
さらに、本実施形態では、間欠発光光１１５と持続発光光１１６の発光強度比は、あたかも固定値であるように述べたが、たとえば、映像信号１１１が激しい動きなのか、わずかな動きなのか、あるいは全く動きのない静止画なのかを判断して、その情報をもとに間欠発光光１１５と持続発光光１１６の発光強度比を連動させて可変にしてもよい。
【０１２８】
たとえば激しい動きの画像の場合は、間欠発光光１１５の発光強度比を増大させる、またはデューティー比を小さくするように制御する。以上述べた制御を行い、表示画像に最適な発光条件を定めてもよい。また、その発光強度比の制御はフレーム毎に行われてもよい。
【０１２９】
以上述べたように、本実施形態では、持続発光光と間欠発光光という、特性の異なる発光を混合して、表示パネルを照明することにより、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、合わせてフリッカ妨害の抑制が可能となる。なお、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の応答特性を利用しており、瞬時の発光での、持続発光光１１６の発光強度による画面輝度は、観察者が容易に認識可能なレベルである。
【０１３０】
また、本実施形態では、ランプ１０９とランプ１１０を用いて、各々から特性の異なる発光を得ているが、ランプ１１０の特性を持つ光源を用いて、表示パネルと光源との間に形成される光路間に光制御手段を配置する構成でもよい。光制御手段は、例えば強誘電液晶などの液晶からなる光学シャッタであり、印加される電圧のｏｎ／ｏｆｆ制御によって、透過率が全透過と半透過に切り替わるものである。映像の垂直同期信号に同期しながら、例えば電圧ｏｎのときには透過率１００％となって光源の照明光を透過させることで間欠発光光を生成し、電圧ｏｆｆのときには透過率を５０％に絞ることで持続発光光を生成することで、尾引き量とフリッカ量との理想的な改善が可能となる。
【０１３１】
また、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、映像表示装置の高輝度化により、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、映像表示装置の大画面化もフリッカ妨害が認識されやすくなる。本実施形態による映像表示装置の表示品位改善方法は、映像表示装置の高輝度化、大画面化に特に有効である。
【０１３２】
さらに、本実施形態においては、間欠発光成分の発光のデューティー比Ｄと、間欠発光位相Ｐとは、Ｄ／２≦Ｐ≦（１００―Ｄ／２）の関係を満たす。映像表示装置のパラメータである、尾引きのしきい値や、デューティー比Ｄ、間欠発光成分の発光強度比Ｓ１、間欠発光位相Ｐなどの最適値は、映像表示装置の主観評価による尾引き量、フリッカ量の見え方や、システムの諸条件を考慮して、Ｄ／２≦Ｐ≦（１００―Ｄ／２）を満たすように決定すればよい。
【０１３３】
〔実施形態２〕
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１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、本実施形態を適用した映像表示装置４００の構成を説明するための図面である。図１５に示すように、映像表示装置４００は、液晶パネル（映像表示手段）４０１、液晶コントローラ４０２、ソースドライバ４０３、ゲートドライバ４０４、ソース電極４０５、ゲート電極４０６、間欠発光駆動回路４０７、持続発光駆動回路４０８、ランプユニット（発光手段）４０９、ランプ４１０、ランプ４１１、導光ユニット４１２、導光ユニット４１３、導光ユニット４１４を備えて構成されている。
【０１３４】
液晶パネル４０１上には、ソースドライバ４０３で駆動されるソース電極４０５と、ゲートドライバ４０４で駆動されるゲート電極４０６が配置されてマトリクスを形成している。これらソース電極４０５とゲート電極４０６との交点には、画素（図示せず）が配置されている。なお、図１５では、ゲート電極４０６を、参照符号Ｇ１からＧ６で記載している。
【０１３５】
また、液晶コントローラ４０２は、映像信号４５１をもとに、液晶パネル４０１の表示動作に必要な処理を行い、ソースドライバ４０３とゲートドライバ４０４を制御する。
【０１３６】
また、ゲートドライバ４０４は、ゲート電極４０６を順次選択して、ゲート信号を印加する。液晶パネル４０１は透過型であり、あるゲート電極が選択されたときに、そのゲート電極に属する画素の透過率が更新される。
【０１３７】
画素の透過率は、ソース電極からの映像情報によって決まる。また、透過率の更新動作の周波数は、映像信号４５１の垂直同期の周波数により基づき決定される。たとえばＮＴＳＣビデオ信号では６０Ｈｚである。ここでは、各画素に存在する液晶の時間応答特性、つまり透過率が所望の状態に変化するまでの時間特性（時定数）が１ミリ秒程度の高速応答の液晶を仮定する。
【０１３８】
また、液晶コントローラ４０２は、垂直同期信号４５２を間欠発光駆動回路４０７に出力する。ランプユニット４０９は、間欠発光光を出力するランプ４１０と、持続発光光を出力するランプ４１１からなる。ランプ４１０、ランプ４１１は、ともにたとえば単一または複数のＬＥＤで実現が可能である。なお、図１５において、ランプユニット４０９を３つ図示しているが、映像表示装置４００に設けられるランプユニットの数がこれに限定されるものではない。
【０１３９】
間欠発光光と持続発光光は、ランプユニット４０９内部で混合され、それぞれ混合照明光４５７、混合照明光４５８、および混合照明光４５９を出力する。これらの混合照明光のそれぞれは、導光ユニット４１２、導光ユニット４１３、および導光ユニット４１４に各々入力される。
【０１４０】
導光ユニット４１２〜４１４は、光を拡散させるためのパターン（図示せず）が印刷されていて、端面から入力した混合照明光を導光・拡散して、液晶パネルに混合照明光を出力する。導光ユニット４１２〜４１４とランプユニット４０９は１対１に対応しており、互いの照明光が混合しないように、たとえば光学的な間仕切りにより分離されている。
【０１４１】
導光ユニット４１２〜４１４とランプユニット４０９の３つのセットの各々（ブロック状に分割された各部）は、液晶パネル４０１を部分的に照明するエリアを構成する。導光ユニット４１２は画面上部のエリアを照明する。導光ユニット４１３は画面中央、導光ユニット４１４は画面下部である。
【０１４２】
間欠発光駆動回路４０７は、垂直同期信号４５２から、間欠パルス信号４５３・４５４・４５５を作成して、各ランプユニット４０９のランプ４１０に供給する。持続発光駆動回路４０８は、各ランプユニット４０９のランプ４１１に共通で、かつ、映像信号１１１とは無関係な連続持続信号４５６を供給する。
【０１４３】
図１６は、図１５の映像表示装置４００の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１６の（ａ）部分は、垂直同期信号４５２の波形を示すものである。図１６の（ｂ）部分は、導光ユニット４１２が照明するエリアに属する画素を制御するゲート電極（Ｇ１あるいはＧ２）に印加されるゲート信号の波形を示すものである。図１６の（ｃ）部分は、混合照明光４５７の発光波形を示すものである。図１６の（ｄ）部分は、導光ユニット４１３が照明するエリアに属する画素を制御するゲート電極（Ｇ３あるいはＧ４）に印加されるゲート信号の信号波形を示すものである。図１６の（ｅ）部分は、混合照明光４５８の発光波形を示すものである。図１６の（ｆ）部分は、導光ユニット４１４が照明するエリアに属する画素を制御するゲート電極（Ｇ５あるいはＧ６）に印加されるゲート信号の波形を示すものである。図１６の（ｇ）部分は、混合照明光４５９の発光波形を示すものである。図１６の（ｃ）部分、（ｅ）部分、および（ｇ）部分の縦軸は瞬時発光輝度である。
【０１４４】
ここで、本実施形態の映像表示装置４００の特徴の１つは、図１５に示すように、液晶パネルを複数のエリアに分割し、各エリアを照明する点にある。その照明光は、間欠発光光と持続発光光とを混合した混合照明光である。各エリアを照明する混合照明光間の間欠発光成分の発光位相は、各々異なる。液晶パネル４０１は、ゲート電極の選択（アドレッシング）により、画面の場所によって画素の透過率の更新タイミングが異なる。その更新タイミングの位相差の影響を、複数のランプユニットの間欠発光光の発光位相をシフトさせることで吸収し、最良の発光位相を得る。
【０１４５】
また、図１６の（ａ）部分の垂直同期信号４５２は、液晶パネル４０１に映像を表示する動作の基準タイミングである。Ｔ０は繰り返し時間（フレーム期間）である。さらに、図１６の（ｂ）部分に示すゲート信号で駆動されるゲート電極は、表示パネル１０１の画面の上部に位置し、その位相は垂直同期信号４５２に対して、同一あるいはほぼ同じである。
【０１４６】
図１６の（ｃ）部分に示す混合照明光４５７の間欠発光光の発光位相は、ゲート信号のＬｏｗパルスの繰り返し時間の中心に位置し、Ｔ１とＴ２は等しい関係にある。ここで、Ｔ１は、図１６の（ｂ）部分に示すゲート信号の立ち上がりを基準とした、間欠発光成分が発光を開始するまでの時間である。ゲート信号の立ち上がりに対して間欠発光成分の開始の位相が遅れている場合をプラスの時間、間欠発光成分の開始の位相が進んでいる場合をマイナスの時間と仮定する。また、Ｔ２は、間欠発光成分が発光を終了する時間を基準とした、周期Ｔ０が終了するまでの時間である。なお、間欠発光成分の発光位相は、間欠発光駆動回路４０７からの間欠パルス信号４５３によって制御される。このようなゲート信号と混合照明光の間欠発光光の発光位相の制御により、実施形態１で述べた尾引き低減とフリッカ低減の効果が得られる。
【０１４７】
図１６の（ｄ）部分に示すゲート信号は、画面の中央部分のゲート電極（Ｇ３あるいはＧ４）を動作させるための信号であり、垂直同期信号４５２に対して、Ｔ３の時間分シフトしている。Ｔ３とフレーム期間Ｔ０との関係は、Ｔ３のおよその３倍がＴ０となる。図１６の（ｅ）部分は、ゲート電極Ｇ３・Ｇ４に属する画素を照明する混合照明光４５８の発光波形であり、Ｔ４とＴ５は等しい関係にある。
【０１４８】
図１６の（ｆ）部分に示すゲート電極の位相は、垂直同期信号に対してＴ６の時間分シフトしている。なお、Ｔ６のおよそ３／２倍がＴ０となる。図１６の（ｇ）部分の混合照明光４５９の間欠発光光の発光位相は、Ｔ７とＴ８が等しい関係となる。このように、画素が駆動、更新されるタイミングと、その画素を照明する混合照明光の間欠発光光の位相を、画素の更新タイミングの中心に合わせることで、実施形態１で述べた尾引き低減とフリッカ低減が、表示画面全体に対して実現可能となる。
【０１４９】
本実施形態では、導光ユニットを３つに分割したが、４分割以上でも同様の効果が得られる。また、本実施形態では、光源をＬＥＤであると述べたが、ＬＥＤに限定されるものではない。さらに、本実施形態では、液晶パネルを透過型であると述べたが、反射型でも本実施形態は適用可能である。
【０１５０】
また、本実施形態では、導光ユニットをアクリル樹脂などからなる導光板とし、ランプユニットを導光板の側面に配置し、導光板の端面から混合照明光を入力してもよい。また、間欠発光光と持続発光光を、ランプユニットにおいて混合せずに、導光板において混合してもよい。また、ランプユニットを液晶パネルの背面に配置し、ランプユニットと液晶パネルの間に空隙を設けて、その空隙にて間欠発光光と持続発光光を混合してもよい。
【０１５１】
本実施形態では、ランプユニットの互いの照明光が混合しないように間仕切りを持つと述べたが、間仕切りを設けずに光源の指向性によって互いの照明光が混合しないように制御してもよい。
【０１５２】
以上説明したように、本実施形態の映像表示装置の特徴は、ランプユニットと導光ユニットの組み合わせにより、液晶パネルを照明するエリアを分割する。その照明光は、間欠発光光と持続発光光を混合した混合照明光である。各エリアを照明する混合照明光間の間欠発光成分の発光位相は、各エリア間で各々異なる。ゲート電極の選択（アドレッシング）により、表示画面の場所によって画素の透過率の更新タイミングが異なるため、その更新タイミング位相の差の影響を、複数のランプユニットの間欠発光光の発光位相をシフトさせることで解決する。
【０１５３】
混合照明光で液晶パネルを照明することによる効果は、実施形態１で述べたものと同一であり、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可能とする効果である。
【０１５４】
なお、図１６においてＴ１＝Ｔ２、Ｔ４＝Ｔ５、Ｔ７＝Ｔ８であると説明したが、これらゲート電極パルスに対する間欠発光光の位相は、実施形態１で説明した、Ｄ／２≦Ｐ≦（１００―Ｄ／２）の条件を満足するように設計すればよい。図１にて説明した、間欠発光位相Ｐを図１６に当てはめれば、Ｐ＝（Ｔ０＋Ｔ１−Ｔ２）／２である。また、間欠発光時間比Ｄは、Ｄ＝（Ｔ０−Ｔ１−Ｔ２）である。
【０１５５】
よって、図１６からは、本発明の効果を得られる条件として０≦Ｔ１という条件が導かれる。つまり、Ｔ１が０以上であれば、繰り返し周期Ｔ０の単位において間欠発光成分が２つに分割されることがなく、良好な尾引き効果が得られる。Ｔ１が０以上であるということは、間欠発光成分の発光開始の位相が、ゲート信号の立ち上がりより遅れていることを意味している。また、同様に０≦Ｔ２の条件も導かれる。Ｔ２が０以上であるということは、間欠発光成分の発光終了の位相が、周期Ｔ０が終了するまでの時間、言い換えると次のゲート信号の立ち上がりの時間より進んでいることを意味している。発光波形は、周期Ｔ０の繰り返し信号であり、Ｔ１が負の値を持つ場合、Ｔ２も負の値となる。たとえば、Ｔ０＝１７ミリ秒、間欠発光成分の発光時間を７ミリ秒である場合、Ｔ１＝１ミリ秒、Ｔ２＝９ミリ秒で発光してもよい。また、Ｔ１＝５ミリ秒、Ｔ２＝５ミリ秒で発光しても良い。Ｔ１＝１０ミリ秒、Ｔ２＝０ミリ秒としてもよい。Ｔ１＝１３ミリ秒の設定では、Ｔ２が負となってしまうので、そのような発光位相は選択しなければよい。Ｔ２＝１２ミリ秒の場合も、Ｔ１が負の数値となるため、本実施形態の効果は得られない。そのため、そのような発光位相は選択しなければ良い。なお、映像表示装置は、主観的な判断で画質を調整する場合が多いが、０≦Ｔ１、もしくは０≦Ｔ２の条件において、間欠発光成分の発光時間や発光強度などのパラメータを決定すればよい。
【０１５６】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態に係る映像表示装置を、図１７から図１９を用いて説明する。本実施形態の映像表示装置の構成は、図１５に示したものと同一である。光源からの照明光を変調する手段は、透過型の液晶である。
【０１５７】
本実施形態では、実施形態１や実施形態２と異なり、一般的な応答特性を持つ液晶を仮定する。一般的な応答特性とは、時定数が２ミリ秒から５ミリ秒程度のものを指す。なお、時定数は、所望の目標とする透過率状態の、およそ６３％まで変化する時間で定義している。なお、目標とする透過率状態の９０％に到達する時間は、時定数のおよそ２．３倍の時間となる。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。
【０１５８】
ここで、本発明は、尾引き量の改善を目的としている。尾引きの改善の前提として、ホールド型の特性の改善と、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ことが公知である。応答が遅い液晶に対してホールド型発光の改善を行うと、画像の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。
【０１５９】
図１７は、本実施形態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１７の（ａ）部分は、ある画素に注目した場合の、その画素が属するゲート電極に供給されるゲート信号である。図１７の（ａ）部分に示すＴ０は、映像信号１１１の垂直同期信号の周期であり、ＮＴＳＣビデオ信号では１６．７ミリ秒である。図１７の（ｂ）部分は、液晶の時定数が３．５ミリ秒である場合の注目している画素の透過率の変化を示している。なお、この液晶が、目標する透過率の９０％まで変化する時間は約８ミリ秒である。画素は、あるフレームで白に対応する透過率に変化し、次のフレームで黒に対応する透過率、つまり０％に変化している。図１７の（ｃ）部分および（ｅ）部分の縦軸は瞬時発光輝度である。
【０１６０】
図１７の（ｃ）部分は、画素を照明する混合照明光の発光波形である。発光波形の条件は、図７の第３行で述べた条件と同一である。つまり、間欠発光成分のデューティー比Ｄは２０％、間欠発光成分の全体の発光強度に対する割合Ｓ１は２０％である。図１７の（ｃ）部分に示すＴ１１は、ゲート信号のＬｏｗ期間から、間欠発光光の立ち上がりの時間である。Ｔ１は、図１７の（ｂ）部分の液晶を照明する最良のタイミングを示しており、Ｔ１１はＴ０の７５％である。
【０１６１】
また、図１７の（ｄ）部分は、図１７の（ｂ）部分とは異なる液晶、すなわち時定数が２．２ミリ秒の液晶の透過率の変化を示すものである。なお、この液晶が目標とする透過率の９０％まで変化する時間は約５ミリ秒である。図１７の（ｅ）部分は、図１７の（ｄ）部分の液晶を照明するための、最良の混合照明光の状態を示しており、その間欠発光成分の位相であるＴ１２は、Ｔ０の６５％である。
【０１６２】
図１８（ａ）〜図１８（ｄ）は、液晶の応答時定数が３．５ミリ秒である場合の、間欠発光成分の最良の発光位相を説明するための図である。光源の発光条件は、図１７の（ｃ）部分と同様であり、間欠発光成分のデューティー比Ｄが２０％、間欠発光成分の発光強度比Ｓ１が２０％である。
【０１６３】
図１８（ａ）は、液晶の応答波形を示すものである。３フレーム分の白を書き込んだときの透過率の応答である。液晶の過渡応答は、指数関数で近似しており、その時定数は前述の３．５ミリ秒である。図１８（ｂ）は、光源の発光波形を示すものである。間欠発光位相Ｐは最良の７５％である。図１８（ｃ）は、図５に示した尾引きモデルにおいて、液晶の応答に図１８（ａ）の特性を、光源の発光波形に図１８（ｂ）の特性を設定した場合の、尾引き量を示すものである。尾引き量のしきい値を１０％から９０％であると仮定している。尾引き量はおよそ０．２画素である。
【０１６４】
図１３で説明した場合は、尾引きの応答は直線であったが、液晶の過渡応答を含む尾引きモデルでは、図１８（ｃ）に示すように、曲線となる。しかし、図５の（ｅ）部分で示した傾き１，３部分の傾斜は、傾き２に対して緩やかであり、人間の目が応答しないため、実施形態１で説明した効果が得られる。
【０１６５】
図１８（ｄ）は、図１８（ｃ）で行った尾引き量算出において、間欠発光位相Ｐを変更したときの特性を示すものである。図から明らかなように、Ｐは７５％から８０％の場合に尾引き量が最小となり、高画質が得られる。このＰの範囲以外の部分では、尾引き量は増大する。これは、図５の（ｅ）部分で示した傾き１、３の部分が、設定した尾引き量のしきい値を超えるためである。
【０１６６】
図１９（ａ）〜図１９（ｄ）は、液晶時定数が２．２ミリ秒である場合の、間欠発光成分の最良の発光位相を説明するための図である。光源の発光条件は、図１７の（ｃ）部分および（ｅ）部分と同様である。
【０１６７】
図１９（ａ）は、液晶の応答波形を示すものである。液晶の過渡応答は、指数関数で近似している。図１９（ｂ）は、光源の発光波形を示すものである。間欠発光位相Ｐは最良の６５％である。図１９（ｃ）は、図５に示した尾引きモデルにおいて、液晶の応答に図１９（ａ）の特性を、光源の発光波形に図１９（ｂ）の特性を設定した場合の、尾引き量を示している。尾引き量はおよそ０．１９画素である。図１９（ｄ）は、図１９（ｃ）で行った尾引き量算出において、間欠発光位相Ｐを変更したときの特性を示す。図から明らかなように、Ｐは６０％から７０％の場合に尾引き量が最小となり、高画質が得られる。このＰの範囲以外の部分では、尾引き量は増大する。これは、図５の（ｅ）部分で示した傾き１、３の部分が、設定した尾引き量のしきい値を超えるためである。
【０１６８】
以上のように、上述した実施形態の映像表示装置は、第１の発光成分および第２の発光成分、または、間欠発光成分および持続発光成分からなる照明光で液晶を照明する。これにより、従来のインパルス発光では得られなかった、尾引き量とフリッカ量との同時の改善が可能となる。ここでは、比較的遅い応答の液晶を採用している。
【０１６９】
この場合、尾引き量の最適値は、間欠発光位相Ｐによって定まり、その位相は液晶の時定数τによって変化する。よって、最良の間欠発光位相ＰをＰＡとすると、ＰＡ＝Ｆ［τ］となる。ここで、Ｆ［］は関数を意味する。
【０１７０】
この関数は、単純な線形関数ではないが、τが大きくなるに従いＰは増大する方向である。また、時定数τが決まれば、ＰＡはある定数となる。さらに、高速応答でτ＝０と見なせる場合、ＰＡ＝５０％となることは、図１３を用いて説明したとおりである。よって、ある時定数τの場合に、関数Ｆ［］から定まる定数をＫとした場合、
ＰＡ＝５０＋Ｋ（但し０≦Ｋ≦（５０−Ｄ／２））の関係となる。
【０１７１】
定数Ｋは、映像表示装置の液晶の応答を測定して定めても良いし、主観評価などの実験から最適値を定めても良い。インパルス型発光に関する従来の技術では、点滅のパルス点灯位相は、液晶が充分応答する映像の垂直同期の後半、または、ある画素に注目した場合のその画素が属するゲート信号の後半が最良であるとしている。しかし、本実施形態においては、図５の（ｅ）部分に示す傾斜１、２、３のうち、観察者の目の動的コントラスト応答が低いことを利用して傾斜１、３が認識されないようにする必要がある。また、傾斜１、３のバランスは、液晶の時定数で決まる。よって、図５の（ｅ）部分の傾斜１、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、間欠発光成分の、映像信号の書き換え繰り返し動作に対する位相を制御するのである。
【０１７２】
〔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を、図２０から図２３を用いて説明する。本実施形態の映像表示装置における、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。ＥＬパネルは、実施形態１で示した、透過型の表示パネルを光源の照明光で照明する場合と異なり、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、画像を生成するものである。
【０１７３】
図２０は、本実施形態のＥＬパネル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。
【０１７４】
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。さらに、ＮＴＳＣビデオ信号は垂直周波数が６０Ｈｚであるため、スキャン電極６０２は約３１．７５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。
【０１７５】
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、もしくは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複数の画素の間で共通して用いられる。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に保持する。
【０１７６】
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。２系統とは、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。
【０１７７】
図２１は、ＥＬ画素６０１の動作を説明するための図である。図２１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２１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２１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。さらに、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。
【０１７８】
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。また、図２１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。
【０１７９】
図２１の（ｄ）部分は、ＴＦＴ６０７を介して電源６１０から供給される電流の波形を示すものである。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２１の（ｃ）部分および（ｄ）部分において、Ｉ１＝Ｉ３、Ｉ２＝Ｉ４である。
【０１８０】
ただし、ＴＦＴ６０７はスキャン電極６１１によって制御される点がＴＦＴ６０６と異なる。つまり、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２１の（ｄ）部分に示すように電流が流れる。
【０１８１】
そして、ＥＬ素子６０９に流れる電流の波形は、図２１の（ｅ）部分に示すようになり、これは、図２１の（ｃ）部分の波形と（ｄ）部分の波形との和である。つまり、Ｉ５＝Ｉ１、Ｉ６＝Ｉ１＋Ｉ３、Ｉ７＝Ｉ２、Ｉ８＝Ｉ２＋Ｉ４である。
【０１８２】
図２１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４の（ｅ）部分と同等となる。この波形で発光することで、実施形態１の図８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。
【０１８３】
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パネルを用いるものである。そして、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、各々のＴＦＴに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１で説明した、第１の発光成分と第２の発光成分とから構成される。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。
【０１８４】
また、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。一般的にＥＬ素子の応答は液晶に比べて高速であるため、図１３で説明した通り、最良の位相ＰＡは５０％でよいが、他の要因で最良の位相が変化した場合でも、スキャン電極６１１の位相によって制御すればよい。
【０１８５】
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。
【０１８６】
さらに、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。
【０１８７】
図２２は、ＥＬ画素の他の実施形態を説明するための図である。図２２において、図２０と同一の機能を有するものには同一符号を付している。図２２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、およびスキャン電極７０８で構成されている。
【０１８８】
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、この電圧は直列接続されたコンデンサ７０２とコンデンサ７０３とに対して書き込まれる。また、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。
【０１８９】
つまり、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との端子間電圧の和が、ＴＦＴ７０４のソース−ゲート電圧となる。
【０１９０】
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。また、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。なお、画素内にインバータを配置することにより、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。
【０１９１】
図２３は、ＥＬ画素７０１の動作を説明するための図である。図２３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。図２３の（ｂ）部分は、スキャン電極７０８のパルス信号の波形を示すものであり、図２３の（ｃ）部分は、スキャン電極７０７のパルス信号の波形を示すものである。図２３の（ｄ）部分は、ＴＦＴ７０５で制御されるＥＬ素子６０９の電流波形を示すものである。
【０１９２】
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。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およびコンデンサ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。
【０１９３】
図２３の（ｅ）部分は、ＴＦＴ７０６で制御されるＥＬ素子６０９の電流の波形を示すものである。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。
【０１９４】
ここで、ＶとＶ２は、Ｖ２＜Ｖの関係にあり、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２３の（ｄ）部分に示す電流Ｉ１１、Ｉ１２と、図２３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。
【０１９５】
図２３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２３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２３の（ｆ）部分に示す波形となる。
【０１９６】
つまり、画素の発光が、図１で説明した、第１の発光成分と第２の発光成分とから構成される。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との双方の改善が可能となる。間欠発光位相Ｐや間欠発光成分のデューティー比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。間欠発光成分または第１の発光成分の発光エネルギー（つまり輝度）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。または、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。
【０１９７】
以上のように、図２２および図２３を用いて説明したとおり、本実施形態の映像表示装置は、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。
【０１９８】
また、上記の説明では、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、上述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、上記と同様に輝度切替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。さらに、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。
【０１９９】
〔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を、図２４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。
【０２００】
図２４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２４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２４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２４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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
図２４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、時間軸に対する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。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。
【０２０３】
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１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１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１のＤ、Ｓ、（１００−Ｓ）に相当する。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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
図２４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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
図２４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２４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２４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２４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。
【０２０８】
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２４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８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１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２４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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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２４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１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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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Ｐ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。
【０２１４】
〔実施形態６〕
本発明のさらに他の実施形態について、図２５から図４０を用いて説明する。本実施形態は、実施形態１の図１の（ａ）部分で説明した、第１の発光成分と第２の発光成分との、デューティー比Ｄと、第１の発光成分の発光強度比Ｓの最適条件について説明するものである。なお、以下に述べる尾引き量は、図５で説明したモデルをもとに算出している。
【０２１５】
また、尾引き量を算出するための輝度変化のしきい値は、尾引きの輝度変化の１５％、８５％としている。このしきい値は、絶対的な数値があるわけではなく、映像表示装置の画面輝度や画面サイズなどで変化するものである。ここでは、図５の（ｅ）部分で説明した、傾き１および傾斜３により規定される輝度変化が、全体の輝度変化の１５％程度まで大きくなっても人間の目には目立ちにくいと仮定している。また、フリッカ量は、図６で説明したように、発光波形のフーリエ変換から算出している。
【０２１６】
図２５（ａ）〜図２５（ｃ）は、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と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２５から除外している。また、デューティー比Ｄが発光強度比Ｓより大きい場合、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。
【０２１７】
図２５（ａ）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％で固定して、取り得るデューティー比Ｄを用いて、図５で示したモデルで示した尾引き量と図６で示したフリッカ量を算出すると、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方向に移動しており、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の同時低減効果が得られていることが分かる。
【０２１８】
図２６（ａ）〜図２６（ｃ）は、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２６（ａ）に示すように、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、尾引き量とフリッカ量との同時低減効果が得られていることが分かる。
【０２１９】
図２７（ａ）および図２７（ｂ）は、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との関係を示すものである。この条件では、本実施形態の映像表示装置の効果は得られない。図２６（ａ）の説明にて、発光強度比Ｓを７０％までとしたのは、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との同時低減効果がなくなる場合があるからである。
【０２２０】
これは、図５の（ｅ）部分で説明した傾斜１，２，３のうち、ＳとＤの組み合わせによっては、傾斜１，３の傾きにより規定される輝度変化が、しきい値１５％、８５％を越えてしまうために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、発光強度比Ｓ＝４０％という場合は除外する。
【０２２１】
図２８（ａ）および図２８（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と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、尾引き量とフリッカ量との同時低減効果がある場合と、ない場合がある。
【０２２２】
図２５から図２８の特性をまとめると本実施形態の効果があるデューティー比Ｄと発光強度比Ｓの条件は、図２９のように示される。図２９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。
【０２２３】
デューティー比Ｄと発光強度比Ｓ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２９において、網点で示す領域が条件Ａを満たす領域、斜線で示す領域が条件Ｂを満たす領域である。
【０２２４】
なお、Ｓ＝１００という条件は、従来技術の間欠発光を行うことを意味するため、条件Ａおよび条件Ｂに含まれない。また、Ｓ＝Ｄという条件は、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とが等しい場合を意味するため、条件Ａおよび条件Ｂには含まれない。
【０２２５】
さらに、Ｓ＝０またはＤ＝０という条件は、第１の発光成分が０であることを意味するため、条件Ａおよび条件Ｂに含まれない。また、Ｄ＝１００という条件は、第２の発光成分が０であることを意味するため、条件Ａおよび条件Ｂには含まれない。
【０２２６】
条件Ａは、図２５を用いて説明したように、ある発光強度比Ｓに対して取り得るすべてのデューティー比Ｄに対し、尾引き量とフリッカ量との同時低減効果が得られる。また、条件Ａおよび条件Ｂに含まれないＤ、Ｓの値は、図２７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を得ることはできない。また、図２８（ａ）で説明したように、条件Ｂを満たす発光強度比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が得られる。
【０２２７】
図３０（ａ）および図３０（ｂ）は、発光強度比Ｓ＝６２％の場合における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、とりえるデューティー比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。図３１（ａ）および図３１（ｂ）は、発光強度比Ｓ＝４８％の場合における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、本実施形態の効果が得られるデューティー比Ｄは存在しない。図２８、図３０、および図３１から、条件Ｂの発光強度比Ｓが、４８＜Ｓ＜６２であることが分かる。
【０２２８】
図３２（ａ）および図３２（ｂ）は、この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。デューティー比Ｄに対する発光強度比Ｓの特性は、およそＳ＝０．２３Ｄ＋４８の直線に近似できる。このデューティー比Ｄより小さければ上記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。
【０２２９】
図３３（ａ）〜図３３（ｃ）は、条件Ａおよび条件Ｂを満たす領域から代表点を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。つまり、図３３（ａ）に示すように、Ｐ１からＰ６のポイントを抽出した。各ポイントのＤ、Ｓの値は、図３３（ｂ）に示す。
【０２３０】
これらのポイントＰ１〜Ｐ６のそれぞれについて、図５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３３（ｃ）である。図３３（ｃ）に示すように、各ポイントにおける尾引き量およびフリッカ量は、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、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。
【０２３１】
図３４（ａ）および図３４（ｂ）は、画素の発光波形の一例を示す図である。横軸は時間、縦軸は瞬時発光強度であり、一周期分の瞬時発光強度を示している。図３４（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）ののこぎり波が発光波形に重畳している場合を示している。
【０２３２】
このような発光波形でも、人間の目が２．４ＫＨｚの繰り返し周波数に追従しないため、図３４（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。
【０２３３】
つまり、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１などでは説明を簡便にするために、第１の発光成分および第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５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。
【０２３４】
図３５（ａ）は、第２の発光成分が細かいパルスからなる場合の発光波形を示している。横軸は時間、縦軸は瞬時発光強度であり、一周期分の発光波形を示している。この場合も、図３４と同様、人間の目が細かいパルスに追従しないため、第２の発光成分の発光強度は、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。
【０２３５】
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３５（ａ）のように、パルスの点灯時間Ｔ０を調整してもよいし、図３５（ｂ）に示すように、パルスの強度Ｌ０を変更しても良い。
【０２３６】
なお、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。例えば図１７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。
【０２３７】
図３６は、画素の点灯応答波形が三角波である場合を示すものである。横軸は時間、縦軸は瞬時発光強度であり、一周期分の発光波形を示している。このような波形の場合も、破線で示す発光応答と等価と見なせる。図３６の発光波形を図５で説明したモデルに当てはめた場合、図５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１，３に対する傾斜２は、第１の発光成分と第２の発光成分とのデューティー比Ｄと発光強度比Ｓで決まるため、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。
【０２３８】
また、図３７は、発光の応答が指数関数となる場合を示すものであるが、この場合も図３６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。
【０２３９】
このように、第１の発光成分と第２の発光成分との、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または条件Ｂのいずれかを満たしていれば、その発光波形はどのようなものであっても構わない。
【０２４０】
また、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大きいが、たとえば全体の画素の輝度に対して無視できる範囲において、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も構わない。つまり、発光波形が振動する場合（たとえば図３４（ａ）で示した三角波の場合）、振動のピークの一部において、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る場合もありえる。なお、図３４（ａ）を図３４（ｂ）と等価であると説明したが、図３４（ａ）の発光波形を図３４（ｂ）の発光波形に置き換えたときに、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大きければよい。
【０２４１】
なお、上記の説明では、尾引きについて、１５％から８５％の輝度変化の範囲として定義した。ここで、たとえば映像表示装置の画面輝度が６００ｎｉｔなど明るい場合や、視聴環境が暗い場合においては、図５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３８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。
【０２４２】
図３８は、人間の目が応答する尾引きが、輝度変化が１０％から９０％の範囲であると仮定した場合の、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と発光強度比Ｓとを示したものである。
【０２４３】
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か、または６９＜Ｓ＜７９かつＤ≦（Ｓ−６９）／０．１２７である条件Ｂ１を満たす。なお、図３８において、網点で示す領域が条件Ａ１を満たす領域、斜線で示す領域が条件Ｂ１を満たす領域である。
【０２４４】
図３９（ａ）〜図３９（ｃ）は、図３８で示す条件Ａ１または条件Ｂ１において、Ｓを７０または８０に固定した場合の尾引き量とフリッカ量を示すものである。図３９（ａ）に示すように、Ｓ＝８０の場合はデューティー比Ｄによらずに、尾引き量とフリッカ量との同時低減効果がある。また、Ｓ＝７０の場合は、Ｄ＝１０の場合のみ上記効果がある。
【０２４５】
図４０（ａ）および図４０（ｂ）は、図３８の条件Ｂ１に示す６９＜Ｓ＜７９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。
【０２４６】
デューティー比Ｄに対する発光強度比Ｓの特性は、およそＳ＝０．１２７Ｄ＋６９の直線に近似できる。このデューティー比Ｄより小さければ上記効果が得られるため、条件Ｂ１として、Ｄ≦（Ｓ−６９）／０．１２７が設定される。
【０２４７】
以上のように、第１の発光成分のデューティー比Ｄと発光強度比Ｓを、ある条件に設定することで、従来技術のインパルス発光技術に対して、尾引き量とフリッカ量との双方の同時改善効果が得られる。なお、映像表示装置における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、本発明の映像表示装置の表示品位改善方法は、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。
【０２４８】
また、図２９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、本発明者らは求めた条件を基にした主観評価実験において、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。
【０２４９】
また、図２９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、そのモデルは、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とを仮定している。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の値を求めるとよい。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。もしくは、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。
【０２５０】
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、本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、その場合も上述したように、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。
【０２５１】
また、本実施形態では映像信号をＮＴＳＣで説明したが、たとえばパソコンのビデオ信号を表示する場合にも好適である。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。
【０２５２】
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２９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３８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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
さらに、本実施形態における画素の発光波形は、第１・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、第５の発光成分を定義することもあり得る。その場合は、図５で説明したモデルにおいて、図５の（ａ）部分に、複数分割した発光による波形を設定し、図５の（ｂ）部分に、表示する映像情報を設定し、図５の（ｃ）部分の鉛直方向の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。
【０２５６】
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５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。
【０２５７】
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、例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。
【０２５８】
〔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。
【０２５９】
なお、本発明に係る映像表示装置は、複数の画素を有する映像表示手段と、上記映像表示手段を照明する発光手段とを備え、上記発光手段により上記映像表示手段を照明し、上記画素において映像信号にしたがって照明光を変調することにより映像信号に基づく画像を表示する映像表示装置において、上記発光手段は、間欠発光成分と持続発光成分とを有する光によって上記映像表示手段を照明する構成であってもよい。
【０２６０】
上記の構成では、持続発光成分と間欠発光成分という、特性の異なる発光を混合して、表示パネルを照明することにより、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、合わせてフリッカ妨害の抑制が可能となる。
【０２６１】
本発明に係る映像表示装置は、上記の映像表示装置において、上記間欠発光成分の発光位相は、上記画素の変調率を異なる値に更新する更新時間と、上記画素の変調率の変化の時間応答特性とによって定められていてもよい。
【０２６２】
上記の構成では、画素の特性によって、間欠発光成分の位相を制御するものである。これにより、画素の特性にあわせてより効果的に動物体の尾引きの抑制と、フリッカ妨害の抑制とが可能となる。
【０２６３】
本発明に係る映像表示装置は、上記の映像表示装置において、上記複数の画素はマトリクス状に配置されており、上記映像表示手段は行状に配置した複数の行電極を有し、上記行電極には上記映像表示手段を垂直方向に走査するための走査信号が印加され、上記画素は上記走査信号のタイミングで変調率が異なる値に更新され、上記走査信号のタイミングから上記間欠発光成分の発光期間の中心までの時間をＴａ、上記走査信号のタイミングから次の走査信号のタイミングまでの周期時間をＴ０、上記画素の変調率の変化の時間応答特性から定まる定数をＫとしたとき、
Ｔａ＝（１／２＋Ｋ）×Ｔ０（但し０≦Ｋ≦０．５）
の関係を満足するようになっていてもよい。
【０２６４】
上記の構成により、間欠発光成分の発光位相を、上記更新時間と、上記時間応答特性とによって定めることができる。
【０２６５】
本発明に係る映像表示装置は、上記の映像表示装置において、上記発光手段はブロック状に分割されており、上記ブロック状に分割された上記発光手段の各部は上記映像表示手段の一部のエリアにある画素を照明するようになっていてもよい。また、上記ブロック状に分割された上記発光手段の各部の間で、上記間欠発光成分の発光位相が互いに異なっていてもよい。
【０２６６】
映像表示手段の画面の場所によって画素の透過率の更新タイミングが異なる場合、上記の構成では、その更新タイミングの位相差の影響を、間欠発光成分の発光位相をシフトさせることで吸収し、発光位相をより適切な状態に調節することができる。
【０２６７】
本発明に係る映像表示装置は、発光手段がブロック状に分割された上記の映像表示装置において、上記複数の画素はマトリクス状に配置されており、上記映像表示手段は行状に配置した複数の行電極を有し、上記行電極には上記映像表示手段を垂直方向に走査するための走査信号が印加され、上記画素は上記走査信号のタイミングで変調率が異なる値に更新され、上記ブロック状に分割された上記発光手段の各部において、上記走査信号のタイミングから上記間欠発光成分の発光期間の中心までの時間をＴａ、上記走査信号のタイミングから次の走査信号のタイミングまでの周期時間をＴ０、上記画素の変調率の変化の時間応答特性から定まる定数をＫとしたとき、
Ｔａ＝（１／２＋Ｋ）×Ｔ０（但し０≦Ｋ≦０．５）
の関係を満足するようになっていてもよい。
【０２６８】
上記の構成により、間欠発光成分の発光位相を、上記更新時間と、上記時間応答特性とによって定めることができるとともに、発光位相をより適切な状態に調節することができる。
【０２６９】
本発明に係る映像表示装置では、上記発光手段は、上記間欠発光成分を成す光を発する第１光源と、上記持続発光成分を成す光を発する第２光源とを有していてもよい。また、上記第１光源と第２光源との少なくとも一方は、半導体発光素子であってもよい。上記半導体発光素子は、発光ダイオードであってもよい。上記第２光源は、放電を利用した蛍光ランプであってもよい。上記映像表示手段は、液晶材料を利用した液晶パネルであってもよい。
【０２７０】
あるいは、本発明に係る映像表示装置は、複数の画素を有し、上記各画素において映像信号に基づく発光を行うことにより画像を表示する映像表示装置において、上記の課題を解決するために、上記各画素は、間欠発光成分と持続発光成分とを有する光によって画像を表示する構成であってもよい。
【０２７１】
上記の構成では、持続発光成分と間欠発光成分という、特性の異なる発光を混合して、表示パネルを照明することにより、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、合わせてフリッカ妨害の抑制が可能となる。
【０２７２】
本発明に係る映像表示装置は、上記の映像表示装置において、上記間欠発光成分の発光位相は、上記画素の発光輝度を異なる値に更新する更新時間と、上記画素の発光輝度の変化の時間応答特性とによって定められていてもよい。
【０２７３】
上記の構成では、画素の特性によって、間欠発光成分の位相を制御するものである。これにより、画素の特性にあわせてより効果的に動物体の尾引きの抑制と、フリッカ妨害の抑制とが可能となる。
【０２７４】
本発明に係る映像表示装置は、上記の映像表示装置において、上記複数の画素はマトリクス状に配置されており、上記各行の画素には上記複数の画素を垂直方向に走査するための走査信号が印加され、上記画素は上記走査信号のタイミングで発光輝度が異なる値に更新され、上記走査信号のタイミングから上記間欠発光成分の発光期間の中心までの時間をＴａ、上記走査信号のタイミングから次の走査信号のタイミングまでの周期時間をＴ０、上記画素の発光輝度の変化の時間応答特性から定まる定数をＫとしたとき、
Ｔａ＝（１／２＋Ｋ）×Ｔ０（但し０≦Ｋ≦０．５）
の関係を満足するようになっていてもよい。
【０２７５】
上記の構成により、間欠発光成分の発光位相を、上記更新時間と、上記時間応答特性とによって定めることができる。
【０２７６】
本発明に係る映像表示装置は、上記の映像表示装置において、上記複数の画素は単一あるいは複数の行からなるブロックに分割されており、上記各ブロックの間で、上記間欠発光成分の発光位相が互いに異なっていてもよい。
【０２７７】
映像表示手段の画面の場所によって画素の透過率の更新タイミングが異なる場合、上記の構成では、その更新タイミングの位相差の影響を、間欠発光成分の発光位相をシフトさせることで吸収し、発光位相をより適切な状態に調節することができる。
【０２７８】
本発明に係る映像表示装置は、発光手段がブロック状に分割された上記の映像表示装置において、上記複数の画素はマトリクス状に配置されており、上記各行の画素には上記複数の画素を垂直方向に走査するための走査信号が印加され、上記画素は上記走査信号のタイミングで発光輝度が異なる値に更新され、上記各ブロックにおいて、上記走査信号のタイミングから上記間欠発光成分の発光期間の中心までの時間をＴａ、上記走査信号のタイミングから次の走査信号のタイミングまでの周期時間をＴ０、上記画素の発光輝度の変化の時間応答特性から定まる定数をＫとしたとき、
Ｔａ＝（１／２＋Ｋ）×Ｔ０（但し０≦Ｋ≦０．５）
の関係を満足するようになっていてもよい。
【０２７９】
上記の構成により、間欠発光成分の発光位相を、上記更新時間と、上記時間応答特性とによって定めることができるとともに、発光位相をより適切な状態に調節することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８０】
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】
【０２８１】
【図１】本発明の一実施形態に係る映像表示装置の発光波形を示す図である。
【図２】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３】図２の映像表示装置の断面図である。
【図４】図２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５】図２の映像表示装置の尾引き改善とフリッカ妨害低減の動作を定性的に説明するための図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｉ）は、図２の映像表示装置の効果を定量的に説明するための図である。
【図７】図２の映像表示装置の効果を定量的に説明するための図である。
【図８】図２の映像表示装置の効果を定量的に示す図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｆ）は、図１における間欠発光成分のデューティー比Ｄと間欠発光位相Ｐの関係について説明するための図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｆ）は、図１における間欠発光成分のデューティー比Ｄと間欠発光位相Ｐの関係について説明するための図である。
【図１１】図１１（ａ）〜図１１（ｆ）は、図１における間欠発光成分のデューティー比Ｄと間欠発光位相Ｐの関係について説明するための図である。
【図１２】図１における間欠発光成分のデューティー比Ｄと間欠発光位相Ｐとの好適な関係を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）〜図１３（ｅ）は、図２の映像表示装置に係る発光波形の位相について説明するための図である。
【図１４】図２の映像表示装置による効果を主観評価にて説明するための図である。
【図１５】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る。
【図１６】図１５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１７】本発明のさらに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１８】図１８（ａ）〜図１８（ｄ）は、液晶の応答時定数が３．５ミリ秒である場合の、間欠発光成分の最良の発光位相を説明するための図である。
【図１９】図１９（ａ）〜図１９（ｄ）は、液晶時定数が２．２ミリ秒である場合の、間欠発光成分の最良の発光位相を説明するための図である。
【図２０】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る。
【図２１】図２０のＥＬ画素の動作を示すタイミングチャートである。
【図２２】図２０のＥＬ画素のさらに他の構成例を示す図である。
【図２３】図２２の画素の動作を示すタイミングチャートである。
【図２４】本発明のさらに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２５】図２５（ａ）〜図２５（ｃ）は、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との関係を示す図である。
【図２６】図２６（ａ）〜図２６（ｃ）は、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２７】図２７（ａ）および図２７（ｂ）は、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との関係を示す図である。
【図２８】図２８（ａ）および図２８（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との関係を示す図である。
【図２９】本発明において好適なデューティー比Ｄと発光強度比Ｓとの関係を示す図である。
【図３０】図３０（ａ）および図３０（ｂ）は、発光強度比Ｓ＝６２％の場合における尾引き量とフリッカ量との関係を示す図である。
【図３１】図３１（ａ）および図３１（ｂ）は、発光強度比Ｓ＝４８％の場合における尾引き量とフリッカ量との関係を示す図である。
【図３２】図３２（ａ）および図３２（ｂ）は、この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結果を示す図である。
【図３３】図３３（ａ）〜図３３（ｃ）は、条件Ａおよび条件Ｂを満たす領域から代表点を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３４】図３４（ａ）および図３４（ｂ）は、本発明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３５】図３５（ａ）および図３５（ｂ）は、本発明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３６】本発明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３７】本発明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３８】人間の目が応答する尾引きが、輝度変化が１０％から９０％の範囲であると仮定した場合の、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と発光強度比Ｓとを示す図である。
【図３９】図３９（ａ）〜図３９（ｃ）は、図３８で示す条件Ａ１または条件Ｂ１において、Ｓを６９または７９に固定した場合の尾引き量とフリッカ量を示す図である。
【図４０】図４０（ａ）および図４０（ｂ）は、図３８の条件Ｂ１に示す６９＜Ｓ＜７９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結果を示す図である。
【図４１】動画尾引きの発生原理を定性的に示す図である。
【図４２】従来の動画尾引き改善技術を定性的に示す図である。
【図４３】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４４】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。
【符号の説明】
【０２８２】
１００  映像表示装置
１０１  表示パネル（映像表示手段）
１０２  映像コントローラ
１０３  データドライバ
１０４  スキャンドライバ
１０５  列電極
１０６  行電極
１０７、１０８  ランプ駆動回路
１０９、１１０  ランプ（発光手段）
１１１  映像信号
１１２  データ信号
１１３  スキャン信号
１１４  ランプ制御信号
１１５  間欠発光光（間欠発光成分）
１１６  持続発光光（持続発光成分）
２０１  導光空間
２０２  混合照明光
２０３  表示映像光
４０１  液晶パネル（映像表示手段）
４０２  液晶コントローラ
４０３  ソースドライバ
４０４  ゲートドライバ
４０５  ソース電極
４０６  ゲート電極
４０７  間欠発光駆動回路
４０８  持続発光駆動回路
４０９、４１０、４１１  ランプユニット（発光手段）
４１２、４１３、４１４  導光ユニット
４５１  映像信号
４５２  垂直同期信号
４５３、４５４、４５５  間欠パルス信号
４５６  連続持続信号
４５７、４５８、４５９  混合照明光
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】
2005266751.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
2005266751.tif 000039
【図３８】
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【図３９】
2005266751.tif 000041
【図４０】
2005266751.tif 000042
【図４１】
2005266751.tif 000043
【図４２】
2005266751.tif 000044
【図４３】
2005266751.tif 000045
【図４４】
2005266751.tif 000046
【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
を満たすとともに、
上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記映像信号の垂直周期に対する割合をＰ％とすると、
Ｄ／２≦Ｐ≦（１００−Ｄ／２）であり、かつ、０＜Ｄ＜１００
となるように、上記第１の発光成分および上記第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およびフリッカ量を同時に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Ｐの値は、上記映像表示手段の応答時定数から定まる定数をＫとすると、
Ｐ＝５０＋Ｋ（但し０≦Ｋ≦（５０−Ｄ／２））の関係であ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、
上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記垂直周期に対する割合Ｐ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または２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
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３に記載の映像表示装置。
【請求項５】
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４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
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３に記載の映像表示装置。
【請求項７】
上記光源体は、映像表示画面を分割してなる各エリア毎に、上記Ｐの値を異ならせることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項８】
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、
上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記垂直周期に対する割合Ｐ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または２に記載の映像表示装置。
【請求項９】
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８に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
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８に記載の映像表示装置。
【請求項１１】
上記映像表示手段は、画素毎に上記映像信号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８ないし１０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１１に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
上記映像表示手段には、予め時間軸に対して並び替えられ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８ないし１０のいずれか１項に記載の映像表示装置。
【請求項１４】
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、上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記垂直周期に対する割合Ｐ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または２に記載の映像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明の映像表示装置は、上記従来の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を満たすとともに、上記垂直周期が開始するタイミングから上記第１の発光成分に係る発光期間の中心までの時間の、上記映像信号の垂直周期に対する割合をＰ％とすると、Ｄ／２≦Ｐ≦（１００−Ｄ／２）であり、かつ、０＜Ｄ＜１００となるように、上記第１の発光成分および上記第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およびフリッカ量を同時に低減させたことを特徴とする。