JP2013210499A5 - 画像表示装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置及びその制御方法に関する。

まず、動画ぼけについて図１６を用いて説明する。図１６は、ＢＬスキャンを行わずに、画面上を左から右に移動する物体の画像を表示した場合に発生する妨害（動画ぼけ）の
一例を示す模式図である。
図１６（ａ）は、期間ｔ１，ｔ２，ｔ３の３つのフレームの液晶ラインＡ（複数の液晶素子によって形成されるマトリクスのライン）の入力画像信号（液晶表示装置に入力された画像信号）の一例を示す図である。図１６（ａ）は、暗い背景Ｂ上を明るい物体Ｏが画面の左側から右側に向かって動く画像信号の例を示している。
図１６（ｂ）は、期間ｔ３での液晶ラインＡの液晶素子の透過率の一例を示す図である。図１６（ｂ）の縦軸は透過率を示し、横軸は空間位置（液晶素子の水平方向（左右方向）の位置）を示す。透過率は画像の輝度に対応する。
図１６（ｃ）は、入力画像信号の垂直同期信号の一例を示す図である。期間ｔ１，ｔ２，ｔ３はそれぞれ１フレーム期間であり、垂直同期信号は１フレーム期間毎に１回入力される。
図１６（ｄ）は、バックライト（液晶ラインＡに対応するバックライト）の点灯状態の一例を示す図である。図１６（ｄ）の縦軸は時間を示し、横軸は各時刻におけるバックライトの輝度（瞬時値；瞬間輝度）を示す。図１６（ｄ）の例では、バックライトの瞬間輝度が常に１とされている。
図１６（ｅ）は、上述した期間ｔ１，ｔ２，ｔ３の３つのフレームの液晶ラインＡの表示画像（画面上に表示された画像）の一例を示す図である。図１６（ｅ）の縦軸は時間を示し、横軸は空間位置を示す。図１６（ｅ）の例では、バックライトが常に点灯されているため（図１６（ｄ））、入力画像信号に基づく画像が常に表示されている。なお、図１６（ｅ）では、物体Ｏの領域のみを示し、背景Ｂの領域は省略している。
図１６（ｆ）は、視聴者（ユーザ）が物体Ｏの動きを目で追った場合に、視聴者の目の網膜に入力される輝度の積分値、即ち視聴者が知覚する画像（液晶ラインＡの画像）の一例を示す図である。
図１６（ｇ）は、図１６（ｆ）の積分値の分布（輝度分布）を示す図である。図１６（ｂ）と図１６（ｇ）を比べると、図１６（ｂ）では物体Ｏの縁部の輝度の変化が急峻なのに対し、図１６（ｇ）では物体Ｏの縁部１５０１の輝度の変化が緩やかとなっている。これは、物体Ｏの縁部にぼやけ（動画ぼけ）が発生していることを意味する。

本発明は、フリッカ妨害、動きぼけ、及び、重像ぼけを低減することのできる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の画像表示装置は、
発光手段と、
前記発光手段から照射される光を透過することにより、画像を表示する表示パネルと、
フレーム毎に、長さが互いに異なる複数の点灯期間を設定し、点灯期間に前記発光手段が点灯し、点灯期間以外の期間に前記発光手段が消灯するように、前記発光手段の点灯及び消灯を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、フレーム内に、該フレーム内の点灯期間の間隔が互いに異なる長さとなるように、３つ以上の点灯期間を設定する
ことを特徴とする。
本発明の第２の画像表示装置は、
発光手段と、
前記発光手段から照射される光を透過することにより、画像を表示する表示パネルと、
フレーム毎に、長さが互いに異なる複数の点灯期間を設定し、点灯期間に前記発光手段が点灯し、点灯期間以外の期間に前記発光手段が消灯するように、前記発光手段の点灯及び消灯を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、
前記表示パネルに表示される画像の明るさに応じて、フレーム内の点灯期間の数を制御し、
フレーム内に３つ以上の点灯期間を設定する際に、該フレーム内の点灯期間の間隔が互いに異なる長さとなるように、点灯期間を設定する
ことを特徴とする。

本発明の第１の画像表示装置の制御方法は、
発光手段と、前記発光手段から照射される光を透過することにより、画像を表示する表示パネルと、を有する画像表示装置の制御方法であって、
フレーム毎に、長さが互いに異なる複数の点灯期間を設定するステップと、
点灯期間に前記発光手段が点灯し、点灯期間以外の期間に前記発光手段が消灯するように、前記発光手段の点灯及び消灯を制御するステップと、
を有し、
前記複数の点灯期間を設定するステップでは、フレーム内に、該フレーム内の点灯期間の間隔が互いに異なる長さとなるように、３つ以上の点灯期間が設定される
ことを特徴とする。
本発明の第２の画像表示装置の制御方法は、
発光手段と、前記発光手段から照射される光を透過することにより、画像を表示する表示パネルと、を有する画像表示装置の制御方法であって、
フレーム毎に、長さが互いに異なる複数の点灯期間を設定するステップと、
点灯期間に前記発光手段が点灯し、点灯期間以外の期間に前記発光手段が消灯するように、前記発光手段の点灯及び消灯を制御するステップと、
を有し、
前記複数の点灯期間を設定するステップでは、
前記表示パネルに表示される画像の明るさに応じて、１フレーム内の点灯期間の数が制御され、
フレーム内に３つ以上の点灯期間が設定される際に、該フレーム内の点灯期間の間隔が互いに異なる長さとなるように、点灯期間が設定される
ことを特徴とする。

次に、図６を用いて本実施例の効果について説明する。
図６は、図５のＢＬ駆動電流でバックライトを点灯させ、画面上を左から右に移動する物体の画像を表示した場合の効果の一例を示す模式図である。
図６（ａ）は、期間ｔ１，ｔ２，ｔ３の３つのフレームの液晶ラインＡ（複数の液晶素子によって形成されるマトリクスのライン）の入力画像信号の一例を示す図である。図６（ａ）は、暗い背景Ｂ上を明るい物体Ｏが画面の左側から右側に向かって動く画像信号の例を示している。
図６（ｂ）は、期間ｔ３での液晶ラインＡの液晶素子の透過率の一例を示す図である。図６（ｂ）の縦軸は透過率を示し、横軸は空間位置（液晶素子の水平方向（左右方向）の位置）を示す。透過率は画像の輝度に対応する。
図６（ｃ）は、入力画像信号の垂直同期信号の一例を示す図である。期間ｔ１，ｔ２，ｔ３はそれぞれ１フレーム期間であり、垂直同期信号は１フレーム期間毎に１回入力される。
図６（ｄ）は、バックライト（液晶ラインＡに対応するバックライト）の点灯状態の一例を示す図である。図６（ｄ）の縦軸は時間を示し、横軸は各時刻におけるバックライトの瞬間輝度を示す。図６（ｄ）の例では、１フレーム内のバックライトの点灯期間として、２つの点灯期間が設定されている。また、上記２つの点灯期間の長さは互いに異なる長さとされている。
図６（ｅ）は、上述した期間ｔ１，ｔ２，ｔ３の３つのフレームの液晶ラインＡの表示画像（画面上に表示された画像）の一例を示す図である。図６（ｅ）の縦軸は時間を示し、横軸は空間位置を示す。図６（ｅ）の例では、バックライト（液晶ラインＡに対応するバックライト）の点灯期間に入力画像信号に基づく画像が表示され、バックライトの非点灯期間（消灯期間）に黒画像が表示されている。即ち、入力画像信号に基づく画像と黒画像とが交互に表示されている。具体的には、入力画像信号に基づく画像が２回表示されており、それぞれの表示時間は互いに異なる。なお、図６（ｅ）では、物体Ｏの領域のみを示し、背景Ｂの領域は省略している。
図６（ｆ）は、視聴者が物体Ｏの動きを目で追った場合に、視聴者の目の網膜に入力される輝度の積分値、即ち視聴者が知覚する画像（液晶ラインＡの画像）の一例を示す図である。
図６（ｇ）は、図６（ｆ）の積分値の分布（輝度分布）を示す図である。
図６（ｈ），６（ｉ）は、輝度分布の従来例を示す図である。具体的には、図６（ｈ）は、ＢＬスキャンを行わなかった場合の輝度分布（図１６（ｆ））を示している。図６（ｉ）は、従来のＢＬスキャンを行った場合の輝度分布（図１７（ｆ））を示している。

ステップＳ２１０３の次に、動き適応パルス変調部２０２は、ステップＳ２１０２で算出したｎ個のＢＬｄ（ｘ）と、ステップＳ２１０３で算出したｎ個のＢＬｐ（ｘ）とを、バックライト制御部１０２へ出力する（ステップＳ２１０４）。

以下に、入力画像信号、液晶パネルの駆動周波数、点灯回数ｎ、Ｇｔ、フリッカ下限周波数の関係の一例を示す。
入力画像信号 駆動周波数 点灯回数 Ｇｔ フリッカ下限周波数
画像信号１ ４８Ｈｚ ４ ４ １５０
画像信号２ ５０Ｈｚ ４ ４ １８０
画像信号３ ６０Ｈｚ ３ ４ １８０
このように、駆動周波数が４８Ｈｚ、５０Ｈｚのときに、駆動周波数が低いと判断して点灯回数を多くすることにより、フリッカ妨害を精度良く低減することができる。また、駆動周波数が低いと判断した場合に、消灯期間の間隔を均一にしたことにより、フリッカ妨害を重点的に低減することができる。
また、駆動周波数が６０Ｈｚのときに、駆動周波数が高いと判断してＧｔ＞ｎとしたことにより、実施例１と同様に、動画ぼけ及び重像ぼけを重点的に低減することができる。

Claims (18)

1. 発光手段と、
   前記発光手段から照射される光を透過することにより、画像を表示する表示パネルと、
   フレーム毎に、長さが互いに異なる複数の点灯期間を設定し、点灯期間に前記発光手段が点灯し、点灯期間以外の期間に前記発光手段が消灯するように、前記発光手段の点灯及び消灯を制御する制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、フレーム内に、該フレーム内の点灯期間の間隔が互いに異なる長さとなるように、３つ以上の点灯期間を設定する
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記制御手段は、前記表示パネルに表示される画像の明るさに応じて、フレーム内の点灯期間の数を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 発光手段と、
   前記発光手段から照射される光を透過することにより、画像を表示する表示パネルと、
   フレーム毎に、長さが互いに異なる複数の点灯期間を設定し、点灯期間に前記発光手段が点灯し、点灯期間以外の期間に前記発光手段が消灯するように、前記発光手段の点灯及び消灯を制御する制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、
   前記表示パネルに表示される画像の明るさに応じて、フレーム内の点灯期間の数を制御し、
   フレーム内に３つ以上の点灯期間を設定する際に、該フレーム内の点灯期間の間隔が互いに異なる長さとなるように、点灯期間を設定する
   ことを特徴とする画像表示装置。
4. 前記制御手段は、前記表示パネルに表示される画像の明るさが明るいときに、暗いときよりもフレーム内の点灯期間の数を多くする
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像表示装置。
5. 前記発光手段の明るさは変更可能であり、
   前記制御手段は、前記発光手段の明るさを前記表示パネルに表示される画像の明るさとして用いて、フレーム内の点灯期間の数を設定する
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記制御手段は、フレームの中心時刻に近いほど点灯期間の長さが長くなるように、該フレーム内に３つ以上の点灯期間を設定する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記制御手段は、フレーム内の点灯期間の間隔が、該フレーム内の最後の点灯期間の終了時刻から、該フレームの終了時刻までの時間よりも短くなるように、点灯期間を設定する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
8. 前記制御手段は、フレーム内の点灯期間の間隔が徐々に短くなるように、該フレーム内に３つ以上の点灯期間を設定する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
9. 前記制御手段は、フレーム内の点灯期間の間隔が徐々に長くなるように、該フレーム内に３つ以上の点灯期間を設定する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
10. 前記制御手段は、
    フレーム間の画像の動き量が大きいときに、小さいときよりも、フレーム内の点灯期間の間隔が短くなり、
    フレーム間の画像の動き量が小さいときに、大きいときよりも、前記発光手段を消灯する期間である消灯期間の長さがより均一になるように、
    点灯期間を設定する
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
11. 前記制御手段は、フレーム間の画像の動き量が大きいときに、小さいときよりも、フレーム内の点灯期間の長さの差がより大きくなるように、点灯期間を設定する
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
12. 前記発光手段は、画面の領域を構成する複数の分割領域のそれぞれについて点灯及び消灯を個別に制御可能な構成を有し、
    前記制御手段は、前記分割領域毎に点灯期間を設定する
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
13. 前記制御手段は、入力画像データのフレームレートが低いときに、高いときよりもフレーム内の点灯期間の数を多くする
    ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像表示装置。
14. 前記制御手段は、前記表示パネルの駆動周波数が低いときに、高いときよりもフレーム内の点灯期間の数を多くする
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
15. 前記制御手段は、前記発光手段を消灯する期間である消灯期間がフレーム内に複数設定され、且つ、フレーム内における最後の消灯期間として当該フレーム内における他の消灯
    期間よりも長い期間が設定されるように、点灯期間を設定する
    ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
16. 前記表示パネルは、液晶パネルであり、
    前記発光手段は、バックライトである
    ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
17. 発光手段と、前記発光手段から照射される光を透過することにより、画像を表示する表示パネルと、を有する画像表示装置の制御方法であって、
    フレーム毎に、長さが互いに異なる複数の点灯期間を設定するステップと、
    点灯期間に前記発光手段が点灯し、点灯期間以外の期間に前記発光手段が消灯するように、前記発光手段の点灯及び消灯を制御するステップと、
    を有し、
    前記複数の点灯期間を設定するステップでは、フレーム内に、該フレーム内の点灯期間の間隔が互いに異なる長さとなるように、３つ以上の点灯期間が設定される
    ことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
18. 発光手段と、前記発光手段から照射される光を透過することにより、画像を表示する表示パネルと、を有する画像表示装置の制御方法であって、
    フレーム毎に、長さが互いに異なる複数の点灯期間を設定するステップと、
    点灯期間に前記発光手段が点灯し、点灯期間以外の期間に前記発光手段が消灯するように、前記発光手段の点灯及び消灯を制御するステップと、
    を有し、
    前記複数の点灯期間を設定するステップでは、
    前記表示パネルに表示される画像の明るさに応じて、１フレーム内の点灯期間の数が制御され、
    フレーム内に３つ以上の点灯期間が設定される際に、該フレーム内の点灯期間の間隔が互いに異なる長さとなるように、点灯期間が設定される
    ことを特徴とする画像表示装置の制御方法。