(57)【要約】【課題】  液晶パネルの画面上で動的な解像度を向上したい領域の解像度の向上を図る。【解決手段】  所望の遅延時間を設定する遅延時間設定部１７と、垂直同期信号を遅延時間設定部１７で設定した時間分遅延させた同期信号を生成する発行期間設定部１９と、該遅延同期信号に同期して、ＬＥＤ２７から射出する照明光量を周期的に制御する光源制御手段とを有する。【選択図】        図１
2005352026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直同期信号と共に入力される画像情報に対応した画像を観察者に対し表示する画像表示装置であって、
照明光を射出する光源手段と、
前記光源手段が射出した照明光を変調し表示する液晶表示手段と、
前記画像情報に応じた変調を行うように前記液晶表示手段に指令を送り制御するデバイス制御手段と、
所望の遅延時間を設定する遅延時間設定手段と、
前記垂直同期信号を前記遅延時間設定手段で設定した時間分遅延させた同期信号を生成する遅延同期信号生成手段と、
前記遅延同期信号生成手段が生成した遅延同期信号に同期して、前記光源手段から射出する照明光量を周期的に制御する光源制御手段と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示手段はデバイス面の上から下に向かって順次変調していくものであり、
前記遅延時間設定手段は、前記液晶表示手段がデバイス面のうち上の部分を変調しているタイミングで前記光源制御手段が前記光源手段から射出する照明光量を落とすように所望の遅延時間を設定し、
前記光源制御手段は、前記デバイス制御手段が指令を送ってから前記液晶表示手段が変調するまでの遅れ時間の間、前記光源手段から射出する照明光量を落とすように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記光源制御手段は、前記液晶表示手段がデバイス面のうち上の部分を変調しているタイミングで前記光源手段を消灯するように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記液晶表示手段はデバイス面の上から下に向かって順次変調していくものであり、
前記遅延時間設定手段は、前記液晶表示手段がデバイス面のうち解像度を上げたい領域を変調しているタイミングで前記光源制御手段が前記光源手段から射出する照明光量を落とすように所望の遅延時間を設定し、
前記光源制御手段は、前記デバイス制御手段が指令を送ってから前記液晶表示手段が変調するまでの遅れ時間の間、前記光源手段から射出する照明光量を落とすように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記光源制御手段は、前記液晶表示手段がデバイス面のうち解像度を上げたい領域を変調しているタイミングで前記光源手段を消灯するように制御することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記解像度を上げたい領域は、前記液晶表示手段面のうち中央部分であることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
周期的に明るさの異なるテスト画像の画像情報を発生するテスト画像発生手段を更に有し、
前記遅延同期信号生成手段は、前記テスト画像発生手段が発生したテスト画像に対応して表示された画像が最も観察者にとってテスト画像情報と近く見えるように遅延時間を設定すると共に前記光源制御手段が前記光源手段を消灯する時間幅を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記テスト画像は、全画面が１フレーム毎に白画像、黒画像と交互に繰り返される画像であることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記遅延時間設定手段が設定した新たな遅延時間及び前記光源手段を消灯する時間幅を、その後の通常画像を表示する際にも用いることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記液晶表示手段で変調された照明光の光量を測定するフォトセンサを更に有し、
前記フォトセンサが測定する前記液晶表示手段の上下方向における位置によって前記遅延時間を設定することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記遅延時間及び前記光源手段を消灯する時間幅を観察者が設定可能なマニュアルスイッチを更に有することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
所定のパラメータに応じた前記遅延時間及び前記光源手段を消灯する時間幅を記憶する遅延時間記憶手段を更に有し、
前遅延時間及び前記光源手段を消灯する時間幅は、前記所定のパラメータに応じて前記遅延時間記憶手段から読み出されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
画像表示装置内の温度を検出する温度センサを更に有し、
前記パラメータは、前記温度センサが検出した温度情報であることを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルにより画像を表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクティブマトリクス型の液晶表示装置では、各画素毎にスイッチ素子としてＴＦＴ(Thin Film Transistor)がマトリクス状に配置されており、上から下に順次各ラインのＴＦＴをオン状態にすると共に各走査ラインのビデオ信号をオン状態とされたＴＦＴを介して各保持容量に印加する。これにより、上から下に順次各ラインの各画素の透過率を変化させて、１フレームの画像を映出するようにしている。
【０００３】
このような液晶表示装置では、液晶の光学的な応答時間による動的な解像度の劣化が問題となっている。すなわち、ＴＦＴをオン状態にしてビデオ信号に応じた電圧を印加しても、その画素の液晶の透過率は直ちに変化できず、透過率変化前の過度状態が表示されてしまう。この結果、人間の目にはぼやけた画像として検知されることになる。このような液晶の応答速度による動的な解像度の劣化を改善するために、１フレームの時間の中で光源を間欠点灯させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３１６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した特許文献１に記載の従来技術では、画面上のどの部分の画像の動的な解像度を向上させるかにより、光源を消灯するタイミングを調整することや、液晶のデバイス毎の応答時間のバラツキや温度による応答時間の変化に対応して、光源を消灯する時間を調整することが考慮されていない。
【０００５】
光源を間欠的に消灯させる場合には、画面上のどの部分の画像の動的な解像度を向上させるかに応じて、光源を消灯するタイミングを適宜設定することが画像品質の向上に繋がる。また、液晶の光学的な応答時間には、液晶のデバイス毎にバラツキがあり、また、液晶の光学的な応答時間は温度により変化する。光源を消灯させる時間は、このような液晶のデバイス毎の光学的な応答時間のバラツキや、温度による光学的な応答速度の変化を考慮することが望ましい。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、画面上で動的な解像度を向上したい領域の解像度を向上させることや、液晶のデバイス毎の光学的な応答時間のバラツキや、温度による光学的な応答時間の変化に対応することが可能な画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】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明に係る画像表示装置は、垂直同期信号と共に入力される画像情報に対応した画像を観察者に対し表示する画像表示装置であって、照明光を射出する光源手段と、前記光源手段が射出した照明光を変調し表示する液晶表示手段と、前記画像情報に応じた変調を行うように前記液晶表示手段に指令を送り制御するデバイス制御手段と、所望の遅延時間を設定する遅延時間設定手段と、前記垂直同期信号を前記遅延時間設定手段で設定した時間分遅延させた同期信号を生成する遅延同期信号生成手段と、前記遅延同期信号生成手段が生成した遅延同期信号に同期して、前記光源手段から射出する照明光量を周期的に制御する光源制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る画像表示装置においては、前記液晶表示手段はデバイス面の上から下に向かって順次変調していくものであり、前記遅延時間設定手段は、前記液晶表示手段がデバイス面のうち上の部分を変調しているタイミングで前記光源制御手段が前記光源手段から射出する照明光量を落とすように所望の遅延時間を設定し、前記光源制御手段は、前記デバイス制御手段が指令を送ってから前記液晶表示手段が変調するまでの遅れ時間の間、前記光源手段から射出する照明光量を落とすように制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る画像表示装置においては、前記光源制御手段は、前記液晶表示手段がデバイス面のうち上の部分を変調しているタイミングで前記光源手段を消灯するように制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る画像表示装置においては、前記液晶表示手段はデバイス面の上から下に向かって順次変調していくものであり、前記遅延時間設定手段は、前記液晶表示手段がデバイス面のうち解像度を上げたい領域を変調しているタイミングで前記光源制御手段が前記光源手段から射出する照明光量を落とすように所望の遅延時間を設定し、前記光源制御手段は、前記デバイス制御手段が指令を送ってから前記液晶表示手段が変調するまでの遅れ時間の間、前記光源手段から射出する照明光量を落とすように制御することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る画像表示装置においては、前記光源制御手段は、前記液晶表示手段がデバイス面のうち解像度を上げたい領域を変調しているタイミングで前記光源手段を消灯するように制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る画像表示装置においては、前記解像度を上げたい領域は、前記液晶表示手段面のうち中央部分であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る画像表示装置においては、周期的に明るさの異なるテスト画像の画像情報を発生するテスト画像発生手段を更に有し、前記遅延同期信号生成手段は、前記テスト画像発生手段が発生したテスト画像に対応して表示された画像が最も観察者にとってテスト画像情報と近く見えるように遅延時間を設定すると共に前記光源制御手段が前記光源手段を消灯する時間幅を設定することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る画像表示装置においては、前記テスト画像は、全画面が１フレーム毎に白画像、黒画像と交互に繰り返される画像であることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る画像表示装置においては、前記遅延時間設定手段が設定した新たな遅延時間及び前記光源手段を消灯する時間幅を、その後の通常画像を表示する際にも用いることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る画像表示装置においては、前記液晶表示手段で変調された照明光の光量を測定するフォトセンサを更に有し、前記フォトセンサが測定する前記液晶表示手段の上下方向における位置によって前記遅延時間を設定することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る画像表示装置においては、前記遅延時間及び前記光源手段を消灯する時間幅を観察者が設定可能なマニュアルスイッチを更に有することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る画像表示装置においては、所定のパラメータに応じた前記遅延時間及び前記光源手段を消灯する時間幅を記憶する遅延時間記憶手段を更に有し、前遅延時間及び前記光源手段を消灯する時間幅は、前記所定のパラメータに応じて前記遅延時間記憶手段から読み出されることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る画像表示装置においては、画像表示装置内の温度を検出する温度センサを更に有し、前記パラメータは、前記温度センサが検出した温度情報であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、垂直同期信号に同期した所望の遅延時間で液晶パネルを照射する光源を消灯することができるので、画面上で動的な解像度を向上したい領域の解像度を向上させることが可能となる。また、光源の消灯時間幅を液晶の応答時間に対応させることで、動的な解像度を適切に向上させることができる。
【００２１】
また、テスト画像発生によって液晶のデバイスの特性を観測し、遅延時間や消灯時間幅を設定することができるので、液晶のデバイス毎の光学的な応答時間のバラツキや、温度による光学的な応答時間の変化に対応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】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態を示すものである。図１において、符号１は液晶パネルである。液晶パネル１は例えばアクティブマトリクス型のものであり、図示しないが、透明なコモン電極が設けられたガラス基板と、表示電極、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)、走査線としてのゲートライン及び信号線としてのソースラインが設けられたガラス基板と、これら２枚のガラス基板間に液晶を封入して形成された液晶層とを備えている。カラー表示用の液晶表示装置の場合には、コモン電極が設けられたガラス基板に対して、更に、各画素に対応してＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色フィルタが設けられる。
【００２３】
液晶パネル１に対して、光源装置２が設けられている。光源装置２は、液晶パネル１に対して照明光を射出するものである。本発明の実施形態では、光源装置２は、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)２７と、照明光学系２８とから構成されている。入力されたビデオ信号に基づいて、液晶パネル１の各画素の透過率が変化する。光源装置２から射出された照明光が液晶パネル１を介され、この照明光が液晶パネル１により変調され、入力されたビデオ信号に基づく画像が映出される。
【００２４】
入力端子１１に、コンポジットカラービデオ信号が供給される。このコンポジットカラービデオ信号がビデオ信号処理部１２に供給される。ビデオ信号処理部１２は、アナログの入力信号をディジタル化するＡ／Ｄ(Analog to Digital)変換部、コンポジットカラービデオ信号からＲＧＢコンポーネントカラービデオ信号をデコードするデコーダ、液晶パネルの画素数に応じてスケーリングを行うスケーリング部等を備えている。ビデオ信号処理部１２の出力がデバイス制御部３の液晶画像処理部１３に供給される。
【００２５】
デバイス制御部３は、液晶画像処理部１３と、タイミング信号生成部１４と、液晶ドライバ１５とから構成される。液晶画像処理部１３は、入力ビデオ信号に対して、液晶の面ムラ補正や、ガンマ補正処理を行う。タイミング信号生成部１４は、液晶パネル１を駆動するための各種のタイミング信号を生成する。タイミング信号としては、データドライバに１ライン分のビデオ信号をセットするためのサンプリングクロックSCK、１フレームの先頭で最上段のゲートラインからスキャンが開始されるようにゲートドライバを設定するための垂直同期信号VD、走査ライン毎に順次進むゲートパルスを形成するための水平同期信号HD等が含まれる。液晶ドライバ１５は、ビデオ信号を各画素毎にＤ／Ａ変換し、交流駆動を行うために、正極性のビデオ信号と負極性のビデオ信号を生成する。
【００２６】
液晶画像処理部１３の出力は液晶ドライバ１５に供給され、液晶ドライバ１５で、ビデオ信号が各画素毎にＤ／Ａ変換され、正極性のビデオ信号と負極性のビデオ信号の交流反転ビデオ信号に変換される。液晶ドライバ１５の出力がインターフェース１６を介して、液晶パネル１に供給される。
【００２７】
また、液晶画像処理部１３の出力がタイミング信号生成部１４に供給される。タイミング信号生成部１４で、液晶パネル１を駆動するための各種のタイミング信号が生成される。生成されたタイミング信号は、インターフェース１６を介して液晶パネル１に供給される。
【００２８】
また、タイミング信号生成部１４からの垂直同期信号VDは、遅延時間設定部１７に供給される。遅延時間設定部１７の遅延時間Tdは、遅延時間調整用トリマ抵抗１８によりマニュアルで設定できる。遅延時間設定部１７により、タイミング信号生成部１４からの垂直同期信号VDが遅延時間Tdだけ遅延される。
【００２９】
遅延時間設定部１７により遅延された信号VD_delayは、発光期間設定部１９に供給される。発光期間設定部１９により、消灯時間幅Tpの間ローレベルになる点灯信号LED_pulseが生成される。点灯信号LED_pulseは、光源装置２のＬＥＤ２７を点灯／消灯させるためのパルスである。消灯時間幅Tpは、発光期間設定用トリマ抵抗２０によりマニュアルで設定できる。発光期間設定部１９からの点灯信号LED_pulseは、スイッチ制御信号として、スイッチ部２９に供給される。
【００３０】
ＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)２２には、ＬＥＤの点灯データが記憶されている。ＣＰＵ(Central Processing Unit)２３により、ＥＥＰＲＯＭ２２から点灯データが読み出される。この点灯データはＤ／Ａコンバータ２１に供給され、Ｄ／Ａコンバータ２１で点灯電圧に変換される。Ｄ／Ａコンバータ２１の出力がスイッチ部２９の接点２９ａに供給される。スイッチ部２９の接点２９ｂは接地される。
【００３１】
発光期間設定部１９からの点灯信号LED_pulseがハイレベルの間では、スイッチ部２９は接点２９ａ側に設定される。スイッチ部２９は接点２９ａ側に設定されているときには、Ｄ／Ａコンバータ２１からの点灯電圧DAC_outがリファレンス電圧Refとしてスイッチ部２９を介して演算増幅器２４の非反転入力端子に供給される。
【００３２】
発光期間設定部１９からの点灯信号LED_pulseがローレベルの間では、スイッチ部２９は接点２９ｂ側に設定される。スイッチ部２９は接点２９ｂ側に設定されているときには、接地レベルGNDがスイッチ部２９の出力がスイッチ部２９を介してリファレンス電圧Refとして演算増幅器２４の非反転入力端子に供給される。
【００３３】
演算増幅器２４の出力はトランジスタ２５のベースに供給される。トランジスタ２５のエミッタと接地間に、電流検出抵抗２６が接続される。トランジスタ２５のエミッタ電圧は演算増幅器２４の反転入力端子にフィードバックされる。このため、リファレンス電圧Refに応じた電流がＬＥＤ２７を流れる。
【００３４】
発光期間設定部１９からの点灯信号LED_pulseがハイレベルの間では、スイッチ部２９は接点２９ａ側に設定される。このため、Ｄ／Ａコンバータ２１からの点灯電圧DAC_outがリファレンス電圧Refとしてスイッチ部２９を介して演算増幅器２４の非反転入力端子に供給され、リファレンス電圧Refに応じた電流がＬＥＤ２７を流れ、ＬＥＤ２７が点灯する。
【００３５】
発光期間設定部１９からの点灯信号LED_pulseがローレベルの間では、スイッチ部２９は接点２９ｂ側に設定される。このため、接地レベルGNDがリファレンス電圧Refとしてスイッチ部２９を介して演算増幅器２４の非反転入力端子に供給される。このときには、リファレンス電圧Refが接地レベルGNDなので、ＬＥＤ２７を電流が流れなくなり、ＬＥＤ２７が消灯する。
【００３６】
このように、この実施形態では、遅延時間設定部１７で垂直同期信号VDが遅延時間Tdだけ遅延され、この遅延された信号VD_delayのタイミングから消灯時間幅Tpの間だけ、点灯信号LED_pulseがローレベルになる。点灯信号LED_pulseがローレベルの間では、スイッチ部２９は接点２９ｂ側に設定され、演算増幅器２４の非反転入力端子に供給されるリファレンス電圧Refが接地レベルGNDになり、ＬＥＤ２７を電流が流れなくなり、ＬＥＤ２７が消灯する。
【００３７】
なお、上述の例では、点灯信号LED_pulseがローレベルの間、ＬＥＤ２７が消灯するようにしているが、ＬＥＤ２７の照明光量を落とすようにしてもよい。スイッチ部２９の接点２９ｂに与える電圧を接地レベルより僅かに高い電圧にすれば、点灯信号LED_pulseがローレベルの間、ＬＥＤ２７の光量が落ちるようになる。
【００３８】
図２は、本発明の第１実施形態の各部の信号のタイミングを示すものである。図２（Ａ）は垂直同期信号VDを示し、図２（Ｂ）は遅延時間設定部１７の出力信号VD_delayを示し、図２（Ｃ）は点灯信号LED_pulseを示し、図２（Ｄ）は演算増幅器２４の非反転入力端子に供給されるリファレンス電圧Refを示し、図２（Ｅ）はＬＥＤ２７を流れる電流Ｉを示し、図２（Ｆ）はＬＥＤ２７の点灯状態を示している。
【００３９】
タイミング信号生成部１４からの垂直同期信号VD（図２（Ａ））は、遅延時間設定部１７に供給され、遅延時間設定部１７で、図２（Ｂ）に示すように、遅延時間Tdだけ遅延される。そして、遅延時間設定部１７からの信号VD_delayがローレベルになるタイミングで、発光期間設定部１９がトリガされ、図２（Ｃ）に示すように、消灯時間幅Tpの時間だけローレベルになる点灯信号LED_pulseが発光期間設定部１９から出力される。
【００４０】
スイッチ部２９は、点灯信号LED_pulseがローレベルになる間では接点２９ｂ側に設定される。このため、図２（Ｄ）に示すように、演算増幅器２４の非反転入力端子に供給されるリファレンス電圧Refは、点灯信号LED_pulseがローレベルになる間で接地レベルGNDになる。したがって、図２（Ｅ)に示すように、光源装置２のＬＥＤ２７に電流Ｉが流れなくなり、図２（Ｆ）に示すように、ＬＥＤ２７は消灯する。
【００４１】
点灯信号LED_pulseがハイレベルになると、スイッチ部２９は接点２９ｂ側に設定される。このため、図２（Ｄ）に示すように、演算増幅器２４の非反転入力端子に供給されるリファレンス電圧Refは、Ｄ／Ａコンバータ２１からの点灯電圧DAC_outになる。したがって、図２（Ｅ)に示すように、光源装置２のＬＥＤ２７に電流Ｉが流れ、図２（Ｆ）に示すように、ＬＥＤ２７は点灯する。
【００４２】
以上説明したように、本発明の第１実施形態では、遅延時間設定部１７で垂直同期信号VDが遅延時間Tdだけ遅延され、この遅延された信号VD_delayのタイミングから消灯時間幅Tpの間だけローレベルになる点灯信号LED_pulseが発光期間設定部１９で生成される。そして、この点灯信号LED_pulseがローレベルになる間だけ、スイッチ部２９は接点２９ｂ側に設定され、演算増幅器２４の非反転入力端子に供給されるリファレンス電圧Refが接地レベルに設定され、ＬＥＤ２７が消灯される。
【００４３】
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態を示すものである。前述の第１の実施形態では、演算増幅器２４に対するリファレンス電圧Refを切り換え、ＬＥＤ２７を流れる電流を制御して、点灯信号LED_pulseがローレベルの間、ＬＥＤ２７が消灯するようにしている。これに対して、この実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ(Metal  Oxide  Semiconductor  Field  Effect  Transistor)３１を設け、このＭＯＳＦＥＴ３１をスイッチングして、点灯信号LED_pulseがローレベルの間、ＬＥＤ２７を消灯させるようにしている。
【００４４】
すなわち、この実施形態では、ＬＥＤ２７とトランジスタ２５との間に、ＭＯＳＦＥＴ３１が設けられる。ＭＯＳＦＥＴ３１のゲートには、発光期間設定部１９からの点灯信号LED_pulseが供給される。
【００４５】
点灯信号LED_pulseがハイレベルの間では、ＭＯＳＦＥＴ３１がオンする。ＭＯＳＦＥＴ３１がオンしているときには、トランジスタ２５により設定される電流がＬＥＤ２７を流れ、ＬＥＤ２７が点灯する。点灯信号LED_pulseがローレベルの間では、ＭＯＳＦＥＴ３１がオフする。ＭＯＳＦＥＴ３１がオフすると、ＬＥＤ２７の電流が止められ、ＬＥＤ２７が消灯する。
【００４６】
他の構成については、前述の第１実施形態と同一であり、対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４７】
図４は、本発明の第２実施形態の各部の信号のタイミングを示すものである。図４（Ａ）は垂直同期信号VDを示し、図４（Ｂ）は遅延時間設定部１７の出力信号VD_delayを示し、図４（Ｃ）は点灯信号LED_pulseを示し、図４（Ｄ）はＭＯＳＦＥＴ３１の状態を示し、図４（Ｅ）はＬＥＤ２７を流れる電流を示し、図４（Ｆ）はＬＥＤ２７の点灯状態を示している。
【００４８】
タイミング信号生成部１４からの垂直同期信号VD（図４（Ａ））は、遅延時間設定部１７に供給され、遅延時間設定部１７で、図４（Ｂ）に示すように、遅延時間Tdだけ遅延される。そして、遅延時間設定部１７からの信号VD_delayがローレベルになるタイミングで、発光期間設定部１９がトリガされ、図４（Ｃ）に示すように、消灯時間幅Tpの間だけローレベルになる点灯信号LED_pulseが発光期間設定部１９から出力される。図４（Ｄ）に示すように、発光期間設定部１９からの点灯信号LED_pulseにより、ＭＯＳＦＥＴ３１がオン／オフされる。
【００４９】
点灯信号LED_pulseがローレベルになる間では、ＭＯＳＦＥＴ３１がオフする。このため、図４（Ｅ）に示すように、光源装置２のＬＥＤ２７に流れる電流Ｉは止められ、図４（Ｆ）に示すように、ＬＥＤ２７は消灯する。点灯信号LED_pulseがハイレベルになると、図４（Ｅ）に示すように、光源装置２のＬＥＤ２７に、リファレンス電圧Refに応じた電流Ｉが流れ、ＬＥＤ２７が点灯される。
【００５０】
このように、本発明の第１及び第２実施形態では、遅延時間設定部１７で垂直同期信号VDを遅延時間Tdだけ遅延させ、この遅延された信号VD_delayのタイミングから消灯時間幅Tpの間だけローレベルになる点灯信号LED_pulseを発光期間設定部１９で生成し、この点灯信号LED_pulseにより、ＬＥＤ２７の発光／消灯を制御している。このような構成では、遅延時間Td及び消灯時間幅Tpを適宜設定することで、動的な解像度の向上が図れる。このことについて、以下に、詳述する。
【００５１】
前述したように、液晶パネル１には、各画素毎にスイッチ素子としてＴＦＴが配置されており、上から下に順次各ラインの画素の液晶が変調されていく。例えば、ＮＴＳＣ方式のビデオ信号の場合には、有効ライン数が４８０本であり、この場合には、図５に示すように、１フレームの画像を映出する場合には、４８０本の走査ラインの液晶が上から下に順次変調されて画像が表示されていく。
【００５２】
各画素の表示電極にビデオ信号に応じた電圧を印加しても、その画素の液晶の透過率は直ちに変化できない。つまり、図６（Ａ）に示すように、液晶の画素に印加する電圧を、黒レベルから白レベルに変化させ、そして、白レベルから黒レベルに変化させたとしても、図６（Ｂ）に示すように、液晶の画素の透過率が変化するまでには、応答時間Ton及びToffだけ遅れがある。この応答時間では液晶が過渡的な状態にあり、この過渡的な液晶の状態が人間の目に見えてしまうと、画像がぼやけたり、尾を引いたような画像になったりし、動的な解像度が劣化する。
【００５３】
液晶パネル１の画面上で動的な解像度を向上させたい領域が変調されているタイミングで、液晶の応答時間に相当する時間だけ、光源装置２のＬＥＤ２７を消灯すれば、過渡的な液晶の状態が視認できなくなり、動的な解像度が向上する。液晶パネル１の画面上で動的な解像度を向上させたい領域が変調されているタイミングは、遅延時間設定部１７の遅延時間Tdにより設定できる。ＬＥＤ２７を消灯する時間は、発光期間設定部１９の消灯時間幅Tpにより設定できる。
【００５４】
図７は、液晶パネル１のデバイス面の上部の動的な解像度を向上する場合のタイミングを示すものである。この例は、第２実施形態での実施例であり、図７（Ａ）はスキャンされている走査ラインを示し、図７（Ｂ）は垂直同期信号VDを示し、図７（Ｃ）は遅延時間設定部１７の出力信号VD_delayを示し、図７（Ｄ）は点灯信号LED_pulseを示し、図７（Ｅ）はＭＯＳＦＥＴ３１の状態を示し、図７（Ｆ）はＬＥＤ２７を流れる電流を示し、図７（Ｇ）はＬＥＤ２７の点灯状態を示している。
【００５５】
画面の上部の動的な解像度を向上させる場合には、１フレームの先頭の走査ラインの開始となるように、遅延時間設定部１７の遅延時間Tdが設定される。そして、点灯信号LED_pulseがローレベルになる時間が液晶の応答時間Tonになるように、発光期間設定部１９の消灯時間幅Tpが例えば（Tp＝Ton）に設定される。このようにすると、ＬＥＤ２７の発光タイミングが図７（Ｇ）に示すようになり、画面上部の走査ラインの液晶の過渡的な状態が視認されなくなり、画面上部の動画の動的な解像度の向上が図れる。
【００５６】
図８は、画面の中央部の動的な解像度を向上させる場合を示す。画面中央部の動画像の画質を改善するためには、画面の中央の走査ラインの少し前からＬＥＤ２７が消灯するように、遅延時間設定部１７の遅延時間Tdが設定され、液晶の応答時間Tonになるように、発光期間設定部１９の消灯時間幅Tpが例えば（Tp＝Ton）に設定される。このようにすると、ＬＥＤ２７の発光タイミングが図８（Ｇ）に示すようになり、画面上部の走査ラインの液晶の過渡的な状態が視認されなくなり、特に目立ちやすい画面の中央部での動的な解像度の向上が図れる。
【００５７】
［第３実施形態］
図９は、本発明の第３実施形態を示すものである。この実施形態では、液晶パネル１に対してフォトセンサ４１が設けられると共に、テスト画像発生部４５が設けられる。フォトセンサ４１は、動的な解像度を向上させたい位置に配置される。フォトセンサ４１の検出出力はＡ／Ｄコンバータ４４でディジタル化され、ＣＰＵ２３に供給される。また、テスト画像発生部４５からのテスト画像と、ビデオ信号処理部１２からのビデオ信号とを切り換えるデータセレクタ４６が設けられる。
【００５８】
この実施形態では、テスト画像発生部４５からテスト画像を発生し、フォトセンサ４１の出力を検出することで、液晶の応答時間が測定できる。また、遅延時間Td及び消灯時間幅Tpは、ＣＰＵ２３からの遅延時間設定電圧V_set_delay及び発光期間設定電圧V_set_pulseにより設定できるようにしている。また、遅延時間Td及び消灯時間幅Tpをマニュアルで設定できるように、ＣＰＵ２３に対して、遅延時間設定スイッチ４２及び発光期間設定スイッチ４３が設けられる。
【００５９】
液晶の応答時間を測定する場合には、データセレクタ４６が接点４６ｂ側に切り換えられる。図１０（Ａ）に示すように、フレームｎ、フレーム（ｎ＋１）、フレーム（ｎ＋２）、…に対して、図１０（Ｂ）に示すように、テスト画像発生部４５からは、各フレーム毎に黒画面と白画面が交互に周期的に繰り返されるビデオ信号が出力される。
【００６０】
このように、フレーム毎に黒画面と白画面が交互に繰り返されるビデオ信号が入力されると、液晶パネル１には、各フレーム毎に、全画面が黒の画像と白画像が交互に表示されるが、液晶の応答時間があるため、液晶の透過率は直ちに変化できない。このため、フォトセンサ４１の検出出力は、図１０（Ｃ）に示すように、応答時間Tonだけ遅れて黒画像から白画像に変化し、また、応答時間Toffだけ遅れて、白画像から黒画像に変化する。
【００６１】
フォトセンサ４１の検出出力は、ＣＰＵ２３に送られる。ＣＰＵ２３で、例えば、フォトセンサ４１の検出出力から、応答時間Ton及びToffが計測され、その平均値に基づいて、発光期間設定部１９の消灯時間幅Tpが設定される。また、フォトセンサ４１が測定する液晶パネル１の上下方向における位置によって、遅延時間設定部１７の遅延時間Tdが設定される。
【００６２】
このようにして、遅延時間Td及び消灯時間幅Tpが設定されたら、データセレクタ４６が接点４６ａ側に切り換えられる。そして、ビデオ信号処理部１２からの通常のビデオ信号を映出する際に、テスト信号に基づいて設定された遅延時間Td及び消灯時間幅Tpに基づいて、ＬＥＤ２７が消灯される。
【００６３】
なお、この例では、テスト画像発生部４５から、フレーム毎に黒画像と白画像が交互に繰り返されるビデオ信号を発生させて液晶の応答時間を計測することにより、遅延時間Td及び消灯時間幅Tpを設定しているが、テスト画像に対応して表示された画面が最も観察者にとってテスト画像情報に見えるように、遅延時間設定スイッチ４２及び発光期間設定スイッチ４３を調整することにより、遅延時間Td及び消灯時間幅Tpを設定するようにしてもよい。
【００６４】
また、テスト画像はフレーム毎に黒画面と白画面が交互に繰り返される画像に限られず、解像度の高い動画を用いるようにしてもよい。
【００６５】
［第４実施形態］
図１１は、本発明の第４実施形態を示すものである。この実施形態は、液晶パネル１の温度を測定する温度センサ６１を設け、液晶パネル１の温度に応じて、遅延時間設定部１７の遅延時間Td及び発光期間設定部１９の消灯時間幅Tpを適宜設定できるようにしたものである。
【００６６】
つまり、液晶の応答時間は温度により変化する。一般的には、温度が高いと応答が速くなり、温度が低いと応答が遅くなる。そこで、この実施形態は、温度センサ６１により、液晶パネル１の温度を測定するようにしている。温度センサ６１の検出出力は、Ａ／Ｄコンバータ６２でディジタル化され、ＣＰＵ２３に供給される。
【００６７】
ＥＥＰＲＯＭ２２には、図１２に示すように、各温度毎の遅延時間Td及び消灯時間幅Tpのデータを示すテーブルが格納されている。温度センサ６１により液晶パネル１の温度が測定されると、ＥＥＰＲＯＭ２２のテーブルから、測定された温度に対応する遅延時間Td及び消灯時間幅Tpのデータが読み出される。ＥＥＰＲＯＭ２２のテーブルから読み出された各温度毎の液晶の応答速度に応じて、遅延時間設定部１７の遅延時間Td及び発光期間設定部１９の消灯時間幅Tpが設定される。
【００６８】
なお、ＥＥＰＲＯＭ２２のテーブルに格納する各温度毎の液晶の応答時間のデータは、予め実験により求められる。また、温度と応答速度との関係を示す特徴係数を予め求めておき、この特徴係数を使って、応答時間を補正するようにしてもよい。例えば、ある基準温度での液晶の応答時間のデータと、当該基準温度からの温度差による応答時間を補正するための特徴係数をテーブルに格納し、温度センサ６１により測定された温度に対応する応答時間を算出するようにしてもよい。
【００６９】
また、上述の例では、液晶パネルの温度をパラメータにして、遅延時間Td及び消灯時間幅Tpのデータを設定しているが、パラメータは、液晶パネルの温度に限るものではない。
【００７０】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態の動作説明に用いるタイミング図である。
【図３】本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態の動作説明に用いるタイミング図である。
【図５】液晶パネルの走査の説明図である。
【図６】応答時間の説明に用いる波形図である。
【図７】ＬＥＤの消灯タイミング及び消灯時間の説明に用いるタイミング図である。
【図８】ＬＥＤの消灯タイミング及び消灯時間の説明に用いるタイミング図である。
【図９】本発明の第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施形態の動作説明に用いる波形図である。
【図１１】本発明の第４実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４実施形態におけるテーブルの説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…液晶パネル、２…光源装置、３…デバイス制御部、１２…ビデオ信号処理部、１３…液晶画像処理部、１４…タイミング信号生成部、１５…液晶ドライバ、１６…インターフェース、１７…遅延時間設定部、１８…遅延時間調整用トリマ抵抗、１９…発光期間設定部、２０…光期間設定用トリマ抵抗、２２…ＥＰＲＯＭ、２３…ＣＰＵ、２４…演算増幅器、２５…トランジスタ、２６…電流検出抵抗、２７…ＬＥＤ、２８…照明光学系、２９…スイッチ部、３１…ＭＯＳＦＥＴ、４１…フォトセンサ、４２…遅延時間設定スイッチ、４３…発光期間設定スイッチ、４５…テスト画像発生部、４６…データセレクタ、６１…温度センサ。
【図１】
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【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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