JP2014095810A - 表示装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】意図せぬ色シフトがユーザに知覚されることをより好適に抑制することのできる技術を提供する。
【解決手段】本発明の表示装置は、バックライトと、前記バックライトからの光を画像信号に応じた透過率で透過することにより、画像を表示する表示パネルと、入力画像信号のフレーム間に単色画像のフレームを挿入することにより表示用画像信号を生成する生成手段と、前記バックライトの光の色を調整する調整手段と、を有し、前記表示パネルは、画像中の透過率が低い部分が特定色の色味を帯びる特性を有し、前記調整手段は、前記単色画像のフレームを表示する期間において、他の期間における前記バックライトの光の色に比べ前記特定色の補色に近い色になるように、前記バックライトの光の色を調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置及びその制御方法に関する。

液晶表示装置は、バックライトと、バックライトから発せられた光を透過する液晶パネルと、を備えている。液晶表示装置では、入力される画像信号の輝度レベルに応じて液晶パネルの透過率が制御され、画像が表示される。また、液晶表示装置には、輝度レベルが低く、液晶パネルの透過率が低い場合に、偏光板の光学特性等が原因で短波長光の透過率が相対的に高くなり、画像が特定色の色味（具体的には青味）を帯びるという課題がある。

上記課題を解決するための従来技術は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１には、複数の有色光源としてＲ光源、Ｇ光源、及び、Ｂ光源を有し、画像信号の平均輝度レベルが閾値未満である場合に、Ｒ光源の発光量を高める液晶表示装置が開示されている。
また、液晶表示装置に関する他の従来技術として、例えば、特許文献２に開示の技術がある。特許文献２には、画像信号の平均輝度レベルが閾値よりも低い場合に、階調基準電圧を高め、バックライトの発光量を低減する液晶表示装置が開示されている。階調基準電圧は、画像信号の輝度レベルと液晶パネルの各画素に印加する駆動電圧とを対応付ける基準電圧である。階調基準電圧が大きくなると、輝度レベルが低くても液晶パネルの透過率が大きくなる。従って、輝度レベルが低い場合は、バックライトの発光量を低減して、階調基準電圧を高めることで、画像が青味を帯びるのを抑制することができる。

特開２００７−２４０９６３号公報 特開２００８−５８４４３号公報

しかしながら、特許文献１，２に開示の技術では、画像信号の平均輝度レベルに応じて制御を行うため、画像が特定色の色味を帯びることを抑制することができない場合がある。

例えば、特許文献１に開示の技術では、平均輝度レベルが低い場合に、バックライトの光の色が赤方向にシフトすることにより、表示色が全体的に赤方向にシフトされる。その結果、画像中の輝度レベルが低い部分（透過率が低い部分）が青味を帯びるのを抑制することができる。
しかし、輝度レベルが低い部分が存在していても、平均輝度レベルが高い場合には、バックライトの光の色は白色となる。例えば、輝度レベルが低い部分の面積が小さく、輝度レベルの高い部分の面積が大きい場合には、バックライトの光の色は白色となる。そのため、そのような場合には、輝度レベルが低い部分が青味を帯びるのを抑制することができない。
また、平均輝度レベルが低くても、輝度レベルが高い部分が存在する場合には、上述したように、表示色が全体的に赤方向にシフトされる。そのため、輝度レベルが高い部分が赤味を帯びてしまう。

特許文献２の技術では、平均輝度レベルが低い場合に、階調基準電圧が高められるため、輝度レベルが低い部分（透過率が低い部分）が青味を帯びるのを抑制することができる。
しかし、輝度レベルが低い部分が存在していても、平均輝度レベルが高い場合には、階調基準電圧が小さい値となるため、輝度レベルが低い部分が青味を帯びるのを抑制することができない。

このように、従来技術では、表示色の意図せぬ色シフトを好適に抑制することができない。具体的には、特許文献１，２に開示の技術では、平均輝度レベルが高い画像中の輝度レベルが低い部分が青味を帯びる色シフトを抑制することができない。また、特許文献１に開示の技術では、平均輝度レベルが低い画像中の輝度レベルが高い部分で意図せぬ色シフトが発生してしまう。このような意図せぬ色シフトがユーザに知覚されると、ユーザが違和感を覚えてしまう。

本発明は、意図せぬ色シフトがユーザに知覚されることをより好適に抑制することのできる技術を提供することを目的とする。

本発明の表示装置は、
バックライトと、
前記バックライトからの光を画像信号に応じた透過率で透過することにより、画像を表示する表示パネルと、
入力画像信号のフレーム間に単色画像のフレームを挿入することにより表示用画像信号を生成する生成手段と、
前記バックライトの光の色を調整する調整手段と、
を有し、
前記表示パネルは、画像中の透過率が低い部分が特定色の色味を帯びる特性を有し、
前記調整手段は、前記単色画像のフレームを表示する期間において、他の期間における前記バックライトの光の色に比べ前記特定色の補色に近い色になるように、前記バックライトの光の色を調整する
ことを特徴とする。

本発明の表示装置の制御方法は、
バックライトと、前記バックライトからの光を画像信号に応じた透過率で透過することにより、画像を表示する表示パネルと、を有する表示装置の制御方法であって、
入力画像信号のフレーム間に単色画像のフレームを挿入することにより表示用画像信号を生成する生成ステップと、
前記バックライトの光の色を調整する調整ステップと、
を有し、
前記表示パネルは、画像中の透過率が低い部分が特定色の色味を帯びる特性を有し、
前記調整ステップでは、前記単色画像のフレームを表示する期間において、他の期間における前記バックライトの光の色に比べ前記特定色の補色に近い色になるように、前記バックライトの光の色が調整される
ことを特徴とする。

本発明によれば、意図せぬ色シフトがユーザに知覚されることをより好適に抑制することができる。

実施例１に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図 実施例１に係る各信号のレベルの一例を示すタイミングチャート 実施例１に係る表示輝度、表示色度の遷移の一例を示す図 実施例２に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図 実施例２に係る平均化黒色度を説明するためのＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図 実施例３に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図 実施例３に係る平均化黒色度を説明するためのＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る表示装置及びその制御方法について説明する。本実施例に係る表示装置は、表示パネルとバックライトを有する。なお、以下では表示パネルとして液晶パネルを例示し、バックライトの光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を例示するが、表示パネルやバックライトの光源はこれに限らない。例えば、バックライトの光源は、有機ＥＬ素子であってもよい。表示パネルは、液晶素子以外の素子（バックライトからの光の透過率を制御可能な素子）を有する表示パネルであってもよい。

図１は、実施例１に係る表示装置（液晶表示装置１）の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、液晶表示装置１は、バックライト２、液晶パネル３、ＬＣＤ制御部４、ＢＬ制御部５、同期制御部６を有する。

バックライト２は、表示パネルの背面に光を照射する面光源装置である。バックライト２は、発する光の色が互いに異なる複数の光源を有する。本実施例では、バックライト２は、複数の光源として、赤色の光を発するＲ光源、緑色の光を発するＧ光源、及び、青色の光を発するＢ光源を有する。具体的には、バックライト２は、Ｒ光源として、赤色の光を発するＬＥＤであるＲ−ＬＥＤ２１を有する。バックライト２は、Ｇ光源として、緑色の光を発するＬＥＤであるＧ−ＬＥＤ２２を有する。バックライト２は、Ｂ光源として、青色の光を発するＬＥＤであるＢ−ＬＥＤ２３を有する。Ｒ−ＬＥＤ２１の発光量、Ｇ−ＬＥＤ２２の発光量、及び、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量は、それぞれ個別に制御することができる。

液晶パネル３は、バックライトからの光を画像信号（本実施例では、後述する表示用画像信号）に応じた透過率で透過することにより、画像を表示する表示パネルである。具体的には、液晶パネル３は、マトリクス状に配置された複数の液晶素子を有しており、画像信号に応じて各液晶素子の透過率を制御することにより画像を表示する。
液晶パネル３は、画像中の透過率が低い部分が特定色の色味を帯びる特性を有する。具体的には、液晶パネル３の透過率が低い場合に、偏光板の光学特性等が原因で短波長光の透過率が相対的に高くなり、画像が青味を帯びる。

ＬＣＤ制御部４は、液晶表示装置１に入力された入力画像信号に対して所定の画像処理を施すことにより、表示用画像信号を生成する。そして、ＬＣＤ制御部４は、生成した表示用画像信号を液晶パネル３に出力する。本実施例では、ＬＣＤ制御部４は、上記所定の画像処理として、入力画像信号のフレーム間に単色画像のフレームを挿入する挿入処理を行う。
なお、所定の画像処理は、挿入処理を含む複数の画像処理であってもよい。挿入処理以外の処理は、例えば、ぼかし処理、エッジ強調処理などである。

ＢＬ制御部５は、Ｒ−ＬＥＤ２１の発光量、Ｇ−ＬＥＤ２２の発光量、及び、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量を指定するＢＬ制御信号をバックライト２に出力する。
また、ＢＬ制御部５は、バックライト２の光の色を調整する。本実施例では、１フレームを表示する期間（フレーム期間）におけるＲ−ＬＥＤ２１、Ｇ−ＬＥＤ２２、及び、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量の比を調整することにより、当該期間におけるバックライトの光の色が調整される。
バックライト２は、入力されたＢＬ制御信号に応じた発光量で各ＬＥＤを点灯させる。

同期制御部６は、入力画像信号から同期信号を抽出し、抽出した同期信号に基づいて制御同期信号を生成する。そして、同期制御部６は、制御同期信号をＬＣＤ制御部４とＢＬ制御部５に出力する。制御同期信号は、表示用画像信号の同期信号である。本実施例では、入力画像信号の各フレーム期間が２つのフレーム期間（分割フレーム期間）に分割される。そして、２つの分割フレーム期間のうちの一方の期間に第１レベルの制御同期信号が出力され、他方の期間に第２レベルの制御同期信号が出力される。
ＬＣＤ制御部４は、入力された制御同期信号に同期して、表示用画像信号を出力する。ＢＬ制御部５は、入力された制御同期信号に同期して、ＢＬ制御信号を出力する。ＬＣＤ制御部４とＢＬ制御部５は、入力された制御同期信号のレベルに応じた動作を行う。換言すれば、同期制御部６は、制御同期信号のレベルに応じた動作が行われるように、ＬＣＤ制御部４とＢＬ制御部５を制御する。

以下、白色の画像（白画像）を表示する場合の液晶表示装置１の動作について説明する。
図２は、液晶表示装置１で使用する各信号のレベルの一例を示すタイミングチャートである。
図２（Ａ）は、液晶表示装置１に入力された入力画像信号の輝度レベル（入力画像信号レベル）を示す。具体的には、図２（Ａ）は、或る画素（特定画素）の入力画像信号レベルを示す。
図２（Ｂ）は、同期制御部６から出力される制御同期信号のレベル（制御同期信号レベル）を示す。
図２（Ｃ）の実線は、ＬＣＤ制御部４から出力される表示用画像信号の輝度レベル（表示用画像信号レベル）を示す。具体的には、図２（Ｃ）の実線は、特定画素の表示用画像信号レベルを示す。図２（Ｃ）の破線は、特定画素の入力画像信号レベルを示す。
表示用画像信号レベルが大きくなると、液晶パネル３の透過率が大きくなり、液晶表示装置１で表示する画像の輝度が高くなる。また、表示用画像信号レベルが０になると、液晶パネル３の透過率が最小になり、液晶表示装置１には黒色が表示される。
図２（Ｄ）は、Ｒ−ＢＬ制御信号のレベル（Ｒ−ＢＬ制御信号レベル）とＧ−ＢＬ制御信号のレベル（Ｇ−ＢＬ制御信号レベル）を示す。Ｒ−ＢＬ制御信号は、ＢＬ制御部５から出力されるＢＬ制御信号のうち、Ｒ−ＬＥＤ２１の発光量を制御するためのＢＬ制御信号である。Ｇ−ＢＬ制御信号は、ＢＬ制御部５から出力されるＢＬ制御信号のうち、Ｇ−ＬＥＤ２２の発光量を制御するためのＢＬ制御信号である。
図２（Ｅ）は、Ｂ−ＢＬ制御信号のレベル（Ｂ−ＢＬ制御信号レベル）を示す。Ｂ−ＢＬ制御信号は、ＢＬ制御部５から出力されるＢＬ制御信号のうち、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量を制御するためのＢＬ制御信号である。
ＢＬ制御信号のレベルが大きくなると、ＬＥＤの発光量が大きくなる。

図２（Ａ）に示すように、入力画像信号のフレーム期間の長さは１／６０秒であり、入力画像信号レベルは１／６０秒単位で変化する。なお、入力画像信号のフレーム期間の長さは１／６０秒より長くても短くてもよい。例えば、入力画像信号のフレーム期間の長さは１／３０秒や１／１２０秒であってもよい。

図２（Ｂ）に示すように、同期制御部６は、入力画像信号の各フレーム期間を２つの分割フレーム期間に分割する。図２（Ｂ）の例では、入力画像信号のフレーム期間が２等分
されている。そのため、分割フレーム期間の長さは、入力画像信号のフレーム期間の長さの１／２倍である１／１２０秒となっている。
そして、図２（Ｂ）に示すように、同期制御部６は、第１レベルの制御同期信号と第２レベルの制御同期信号が交互に出力されるように、２つの分割フレーム期間のうちの一方の期間に第１レベルの制御同期信号を出力し、他方の期間に第２レベルの制御同期信号を出力する。例えば、入力画像信号のフレーム期間を分割して得られた２つの分割フレーム期間のうち、先の分割フレーム期間である第１期間１０１では第１レベルの制御同期信号が出力され、後の分割フレーム期間である第２期間１０２では第２レベルの制御同期信号が出力される。

図２（Ｃ）に示すように、制御同期信号が第１レベルの分割フレーム期間では、ＬＣＤ制御部４は、入力画像信号と同じ輝度レベルの表示用画像信号を出力する。これに対し、制御同期信号が第２レベルの分割フレーム期間では、ＬＣＤ制御部４は、所定の輝度レベルの表示用画像信号を出力する。そのため、第２レベルの分割フレーム期間では、単色画像（単色画像のフレーム）が表示される。本実施例では、所定の輝度レベルの表示用信号として、輝度レベル０の表示用画像信号が出力される。そのため、第２レベルの分割フレーム期間では、黒色の画像（黒画像）が表示される。
以降、制御同期信号が第１レベルの分割フレーム期間（入力画像信号のフレームを表示する期間）を通常表示期間、制御同期信号が第２レベルの分割フレーム期間（単色画像のフレームを表示する期間）を黒表示期間と呼ぶ。図２（Ｂ）では、第１期間１０１、第３期間１０３、第５期間１０５が通常表示期間、第２期間１０２、第４期間１０４、第６期間１０６が黒表示期間である。

図２（Ｄ）に示すように、ＢＬ制御部５は、現在の分割フレーム期間が通常表示期間か黒表示期間かに拘わらず、一定レベルのＲ−ＢＬ制御信号とＧ−ＢＬ制御信号を出力する。
一方、図２（Ｅ）に示すように、ＢＬ制御部５は、黒表示期間において、他の期間（通常表示期間）に比べ小さくなるように、Ｂ−ＢＬ制御信号レベルを調整する。
通常表示期間におけるＢＬ制御信号（Ｒ−ＢＬ制御信号、Ｇ−ＢＬ制御信号、及び、Ｂ−ＢＬ制御信号）は、表示用画像信号レベルが最大値（最大輝度の白色に対応する値）のときに所望の色度の白色が表示されるように設定されている。
これに対し、黒表示期間では、Ｂ−ＬＥＤ２３に対するＢＬ制御信号が低減されるため、バックライト２の光の色は、通常表示期間におけるバックライト２の光の色から青色の補色である黄色方向にシフトさせた色となる。

このように、本実施例では、黒表示期間において、他の期間（通常表示期間）におけるバックライト２の光の色に比べ青色の補色である黄色に近い色になるように、バックライト２の光の色が調整される。具体的には、黒表示期間において、他の期間に比べ、Ｒ−ＬＥＤ２１とＧ−ＬＥＤ２２の発光量に対するＢ−ＬＥＤ２３の発光量の割合が小さくなるように、Ｒ−ＬＥＤ２１、Ｇ−ＬＥＤ２２、及び、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量の比が調整される。

表示輝度、表示色度の遷移の一例を図３に示す。
図３（Ａ）は、表示輝度を示す。表示輝度は、バックライト２から発せられ、液晶パネル３を透過した光（透過光）の輝度である。
図３（Ｂ）は、表示色度のＣＩＥｘ色度を示す。表示色度は、透過光の色度である。図３（Ｂ）には、各分割フレーム期間における液晶パネル３の透過特性、バックライト２の光の色、及び、画像の色味を表すテーブルも記載されている。図３（Ｂ）のテーブルにおいて、「液晶パネル」は、液晶パネル３の透過特性を示す。「バックライト」は、バックライト２の光の色を示す。「表示」は、画像の色味を示す。テーブルにおいて、「中」は
、所望の色を表示するための特性や色を示す。即ち、「液晶パネル」、「バックライト」、及び、「表示」の全てが「中」である場合、所望の色（本実施例では所望の白色）を表示することができる。

図３（Ａ）に示すように、第１期間１０１では、表示用画像信号レベルは入力画像信号レベルと等しく、高輝度の白画像が表示される。第２期間１０２では、表示用画像信号レベルが０であるため、黒画像が表示される。しかし、液晶パネル３は、黒画像を表示する場合でもバックライト２の光を完全に遮光できず、バックライト２の光をわずかに透過する。

図３（Ｂ）の第２期間１０２における「液晶パネル」に示すように、液晶パネル３の透過率が低い場合（表示用画像信号レベルが低い場合）には、バックライト２の光は、液晶パネル３を透過することにより、青味を帯びる。即ち、バックライト２の光の色が青色方向にシフトする。しかし、本実施例では、図２（Ｅ）に示すように、黒表示期間においてＢ−ＬＥＤ２３の発光量を低減する制御が行われる。そのため、黒表示期間におけるバックライト２の光（液晶パネル３を透過する前の光）の色は、通常表示期間におけるバックライト２の光の色から青色の補色である黄色方向にシフトした色となる。その結果、図３（Ｂ）に示すように、第２期間１０２における表示色度は、第１期間１０１における表示色度よりも高い値となる。そして、図３（Ｂ）の第２期間１０２における「表示」に示すように、黄色味を帯びた黒画像（最低輝度の白画像）が表示されることとなる。

人間の目では、通常表示期間における透過光と黒表示期間における透過光が時間的に平均化されて見える。
図３（Ｃ）の実線は、時間的に平均化された透過光のＣＩＥｘ色度を示す。図３（Ｃ）の破線は、図３（Ｂ）に示す表示色度を示す。

上述したように、第２期間１０２では、画像が黄色味を帯びる。そのような色シフトは、入力画像信号のフレームの色シフトとして知覚される虞がある。しかし、図３（Ａ）に示すように、第２期間１０２における表示輝度は、第１期間１０１における表示輝度よりも十分に低い。通常表示期間における透過光の輝度に比べ、黒表示期間における透過光の輝度が十分に低い場合、黒表示期間における色シフトは人間に知覚され難い。そのため、図３（Ｃ）の実線で示すように、第１期間１０１と第２期間１０２に人の目で見える透過光の色度は、破線で示す第１期間１０１の表示色度（所望の色度）とほぼ等しくなる。

第３期間１０３では、入力画像信号レベルが０になるため、表示用画像信号レベルも０になる。上述したように、表示用画像信号レベルが低い場合には、バックライト２の光は、液晶パネル３を透過することにより、青味を帯びる。本実施例では、図２（Ｅ）に示すように、通常表示期間においてＢ−ＬＥＤ２３の発光量を低減する制御は行われない。換言すれば、通常表示期間においてＢ−ＬＥＤ２３の発光量を元の発光量（低減前の発光量）まで高める制御が行われる。そのため、図３（Ｂ）の第３期間１０３における「バックライト」に示すように、通常表示期間におけるバックライト２の光（液晶パネル３を透過する前の光）の色は、「中」（例えば白色）となる。その結果、図３（Ｂ）に示すように、第３期間１０３における表示色度は、第１期間１０１における表示色度よりも低い値となる。そして、図３（Ｂ）の第３期間１０３における「表示」に示すように、青味を帯びた黒画像（最低輝度の白画像）が表示されることとなる。
第４期間１０４では、第２期間１０２と同様に、黄色味を帯びた黒画像（最低輝度の白画像）が表示される。
青色と黄色は補色の関係にあるため、第３期間１０３の透過光と第４期間１０４の透過光を時間的に平均化すると、それぞれの期間での色シフトがキャンセルされる。その結果、図３（Ｃ）の実線で示すように、第３期間１０３と第４期間１０４に人の目で見える透
過光の色度は、破線で示す第１期間１０１の表示色度とほぼ等しくなる。

第５期間１０５と第６期間１０６に人の目で見える透過光の色度も、同様に、第１期間１０１の表示色度とほぼ等しくなる。

以上述べたように、本実施例によれば、意図せぬ色シフトがユーザに知覚されることをより好適に抑制することができる。
具体的には、入力画像信号のフレーム間に単色画像のフレームを挿入することにより表示用画像信号が生成される。そして、単色画像のフレームを表示する期間において、他の期間におけるバックライトの光の色に比べ青色（特定色）の補色に近い色になるように、バックライトの光の色が調整される。それにより、平均輝度レベルが高いか低いかに拘わらず、画像中の輝度レベルが低い部分が特定色の色味を帯びる色シフトをユーザに知覚され難くすることができる。
また、本実施例では単色画像として低輝度の画像（黒画像）が表示される。それにより、バックライトの光の色を調整したがために画像中の輝度レベルが高い部分で色シフトが発生しているように見えてしまうことを抑制することができる。

なお、本実施例では、単色画像が黒画像（輝度レベルが０の画像）である場合の例を示したが、単色画像はこれに限らない。例えば、単色画像の輝度レベルは０より大きくてもよい。単色画像が高輝度の画像であったとしても、“平均輝度レベルが高いか低いかに拘わらず、画像中の輝度レベルが低い部分が特定色の色味を帯びる色シフトをユーザに知覚され難くすることができる”という効果を得ることができる。但し、上述したように、単色画像が輝度（輝度レベル）が所定値以下の低輝度画像であれば、“画像中の輝度レベルが高い部分で色シフトが発生しているように見えてしまうことを抑制することができる”という効果を得ることができる。また、単色画像のフレームを表示する期間において、輝度が所定値以下の低輝度画像が表示されるように、バックライトの発光量を調整してもよい。例えば、単色画像が高輝度画像であり、単色画像として低輝度画像が表示されるように、単色画像のフレームを表示する期間において、バックライトの発光量が低減されてもよい。

なお、本実施例では、入力画像信号の１つのフレーム期間を２つの分割フレーム期間に分割し、２つの分割フレーム期間の一方の期間に入力画像信号を出力し、他方の期間に単色画像の信号を出力する構成とした。しかし、表示用画像信号の生成方法はこれに限らない。例えば、入力画像信号の同期信号を変更せずに、１フレームおきに入力画像信号の代わりに単色画像の信号が出力されてもよい。

なお、本実施例では、Ｒ光源の発光量とＧ光源の発光量を一定とし、単色画像のフレームを表示する期間においてＢ光源の発光量を低減する構成としたが、バックライトの光の色の調整方法はこれに限らない。例えば、単色画像のフレームを表示する期間においてＲ光源の発光量やＧ光源の発光量が高められてもよい。単色画像のフレームを表示する期間において、Ｒ光源の発光量やＧ光源の発光量が高められ、Ｂ光源の発光量が低減されてもよい。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る表示装置及びその制御方法について説明する。実施例１では、黒表示期間のバックライト２の発光量は固定されており、通常表示期間と黒表示期間で時間的に平均化された黒色の色度（平均化黒色度）も固定されている。実施例２では、バックライト２の発光量を制御することにより、平均化黒色度を任意に制御できる例を示す。
なお、“バックライト２の発光量”は、Ｒ−ＬＥＤ２１の光、Ｇ−ＬＥＤ２２の光、及
び、Ｂ−ＬＥＤ２３の光の合成光の発光量である。
なお、以下では、実施例１と異なる点について説明し、実施例１と同様の機能等については説明を省略する。

図４は、実施例２に係る液晶表示装置１の構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、液晶表示装置１は、図１に示す機能部の他に、黒色制御部７をさらに有する。

黒色制御部７は、単色画像のフレームを表示する期間におけるバックライト２の発光量を決定する。本実施例では、黒色制御部７は、ユーザによって指定された発光量を、単色画像のフレームを表示する期間におけるバックライト２の発光量として決定する。具体的には、黒色制御部７は、ユーザ操作に応じた黒色制御信号をＢＬ制御部５に出力する。本実施例では、黒色制御信号の値は０以上であるものとする。黒色制御信号は、バックライト２の発光量を指定する信号である。黒色制御信号の値が大きくなるほどバックライト２の発光量が大きくなり、黒色制御信号の値が０になるとバックライト２が消灯する。
ユーザは、例えば、不図示のキーボードなどの入力部を用いて発光量（黒色制御信号の値）を指定する。

ＢＬ制御部５は、単色画像のフレームを表示する期間において、黒色制御部７で決定された発光量と一致するように、バックライト２の発光量を調整する。具体的には、ＢＬ制御部５は、黒色制御信号に従って、黒表示期間のバックライト２の発光量を調整する。
また、黒色制御部７が決定した発光量を変更した場合には、ＢＬ制御部５は、変更前後でバックライト２の光の色が変化しないように、黒表示期間のバックライト２の発光量を調整する。具体的には、ＢＬ制御部５は、変更前後でＲ−ＬＥＤ２１、Ｇ−ＬＥＤ２２、及び、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量の比（発光比率）が変化しないように、黒表示期間のバックライト２の発光量を調整する。
黒表示期間における発光比率を一定にすることにより、黒表示期間の表示色度を変化させることなくバックライト２の発光量を調整することができる。

より具体的には、黒色制御信号の値がａ１であった場合、ＢＬ制御部５は、黒表示期間において、Ｒ−ＬＥＤ２１の発光量を、以下の式１で算出される発光量Ｒ３２に調整する。ＢＬ制御部５は、黒表示期間において、Ｇ−ＬＥＤ２２の発光量を、以下の式２で算出される発光量Ｇ３２に調整する。そして、ＢＬ制御部５は、黒表示期間において、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量を、以下の式３で算出される発光量Ｂ３２に調整する。

Ｒ３２＝Ｒ３×ａ１ ・・・（式１）
Ｇ３２＝Ｇ３×ａ１ ・・・（式２）
Ｂ３２＝Ｂ３×ａ１ ・・・（式３）

ここで、Ｒ３は、Ｒ−ＬＥＤ２１の発光量の初期値である。Ｇ３は、Ｇ−ＬＥＤ２２の発光量の初期値である。そして、Ｂ３は、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量の初期値である。本実施例では、Ｒ３は、実施例１の黒表示期間におけるＲ−ＬＥＤ２１の発光量であるものとする。Ｇ３は、実施例１の黒表示期間におけるＧ−ＬＥＤ２１の発光量であるものとする。そして、Ｂ３は、実施例１の黒表示期間におけるＢ−ＬＥＤ２３の発光量であるものとする。そのため、黒色制御信号の値ａ１が１のときには、黒表示期間における各ＬＥＤの発光量は実施例１での値と一致する。

以下、黒色制御信号、各ＬＥＤの発光量、及び、平均化黒色度（通常表示期間と黒表示期間で時間的に平均化された黒色の色度）の関係について説明する。
図５は、本実施例に係る平均化黒色度を説明するためのＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図であ
る。
図５において、通常表示期間に黒色（最低輝度の白色）を表示したときの表示色度（通常黒色度）２０１は、通常表示期間に白色（最大輝度の白色）を表示したときの色度（通常白色度）２０２に比べ、ＣＩＥｘ色度とＣＩＥｙ色度が低く、青色方向にシフトしている。黒表示黒色度２０３は、黒表示期間に黒色を表示したときの表示色度である。
黒表示期間におけるＲ−ＬＥＤ２１、Ｇ−ＬＥＤ２２、及び、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量の比を調整することで、黒表示黒色度２０３を調整することができる。例えば、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量をＲ−ＬＥＤ２１、Ｇ−ＬＥＤ２２の発光量よりも相対的に小さくすることで、黒表示黒色度２０３を、図５の右上方向、すなわち黄色方向にシフトすることができる。
平均化黒色度２０４は、通常黒色度２０１と黒表示黒色度２０３を結ぶ線分上の色度となる。

黒色制御信号の値ａ１を調整することで、平均化黒色度２０４を調整することができる。平均化黒色度２０４のＣＩＥｘ色度ｓｘ４とＣＩＥｙ色度ｓｙ４は、以下の式４〜１２を用いて算出することができる。

Ｘ１＝（ｓｘ１÷ｓｙ１）×Ｙ１ ・・・（式４）
Ｚ１＝（１−（ｓｘ１＋ｓｙ１）÷ｓｙ１）×Ｙ１ ・・・（式５）
Ｘ３＝（ｓｘ３÷ｓｙ３）×Ｙ３ ・・・（式６）
Ｚ３＝（１−（ｓｘ３＋ｓｙ３）÷ｓｙ３）×Ｙ３ ・・・（式７）
Ｘ４＝（Ｘ１＋ａ×Ｘ３）÷２ ・・・（式８）
Ｙ４＝（Ｙ１＋ａ×Ｙ３）÷２ ・・・（式９）
Ｚ４＝（Ｚ１＋ａ×Ｚ３）÷２ ・・・（式１０）
ｓｘ４＝Ｘ４／（Ｘ４＋Ｙ４＋Ｚ４） ・・・（式１１）
ｓｙ４＝Ｙ４／（Ｘ４＋Ｙ４＋Ｚ４） ・・・（式１２）

ここで、ｓｘ１、ｓｙ１は、通常黒色度２０１のＣＩＥｘ色度、ＣＩＥｙ色度である。ｓｘ３、ｓｙ３は、黒表示黒色度２０３のＣＩＥｘ色度、ＣＩＥｙ色度である。
Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１は通常黒色度２０１の三刺激値である。Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３は、黒色制御信号の値ａ１が１のときの黒表示黒色度２０３の三刺激値である。Ｘ４、Ｙ４、Ｚ４は平均化黒色度２０４の三刺激値である。

式４〜１２から、黒色制御信号の値ａ１を調整することで、平均化黒色度２０４を、通常黒色度２０１と黒表示黒色度２０３を結ぶ線分上で調整できることがわかる。

以上述べたように、本実施例によれば、黒表示期間（単色画像のフレームを表示する期間）におけるバックライトの発光量が、ユーザによって指定された発光量に調整される。それにより、平均化黒色度を任意の色度に調整することができる。
なお、本実施例では、黒表示期間におけるバックライトの発光量がユーザによって指定された発光量に調整される構成としたが、この構成に限らない。例えば、黒色制御信号の値（黒表示期間におけるバックライトの発光量）を予めメモリに記録しておいてもよい。そして、黒色制御信号の値をメモリから読み出し、当該値に従って黒表示期間におけるバックライトの発光量が調整されてもよい。また、入力画像信号の特徴量に基づいて、黒表示期間期間におけるバックライトの発光量が決定されてもよい。例えば、入力画像信号の平均輝度レベル、最頻輝度レベル、中間輝度レベル、最小輝度レベル、最大輝度レベル、輝度レベルのヒストグラムなどの統計量に基づいて、黒色制御信号の値が自動で決定されてもよい。具体的には、入力画像信号の平均輝度レベルが低いほど値が小さくなるように黒色制御信号の値が決定されてもよい。入力画像信号の平均輝度レベルが高いほど値が小さくなるように黒色制御信号の値が決定されてもよい。
なお、本実施例では、変更前後でバックライトの光の色が変化しないように、黒表示期間のバックライトの発光量を調整する構成を示したが、変更前後でバックライトの光の色が変化してもよい。黒表示期間のバックライトの発光量（ひいては平均化黒色度）を一意に決定することができればよい。例えば、各ＬＥＤの発光量の初期値（Ｒ−ＬＥＤ２の発光量の初期値１、Ｇ−ＬＥＤ２２の発光量の初期値、及び、Ｂ−ＬＥＤ２３の発光量の初期値）に対してそれぞれ異なる値を乗算することにより、各ＬＥＤの調整後の発光量が算出されてもよい。

＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３に係る表示装置及びその制御方法について説明する。実施例３では、表示装置の動画特性を改善するために、通常表示期間（単色画像のフレーム以外のフレームを表示する期間）と黒表示期間（単色画像のフレームを表示する期間）の時間比を可変にした場合の例について説明する。
なお、以下では、実施例１と異なる点について説明し、実施例１と同様の機能等については説明を省略する。

図６は、実施例３に係る液晶表示装置１の構成の一例を示すブロック図である。図６に示すように、液晶表示装置１は、図１に示す機能部の他に、デューティ比指定部８と黒色制御部７をさらに有する。

デューティ比指定部８は、通常表示期間と黒表示期間の時間比であるデューティ比を出力する。このデューティ比を調整することで、動画ぼけの軽減度合いを調整することができる。デューティ比は、例えば、ユーザにより指定される。ユーザは、例えば、不図示のキーボードなどの入力部を用いてデューティ比を指定する。
本実施例では、デューティ比ｄは、以下の式１３により定義されるものとする。ｔ１は通常表示期間の長さであり、ｔ２は黒表示期間の長さである。なお、デューティ比の定義式は式１３に限らない。例えば、デューティ比の定義式は“ｄ＝ｔ１／ｔ２”であってもよい。

ｄ＝ｔ１／（ｔ１＋ｔ２） ・・・（式１３）

式１３により算出されるデューティ比ｄは０以上１以下の値である。デューティ比ｄが小さいほど、通常表示期間の長さに対する黒表示期間の長さの割合が大きくなる。換言すれば、デューティ比ｄが大きいほど、黒表示期間の長さに対する通常表示期間の長さの割合が大きくなる。デューティ比ｄが１のときには、黒表示期間は設けられず、すべてのフレーム期間が通常表示期間となる。
液晶表示装置では、フレーム期間内で透過光の輝度を維持するホールド表示が行われる。そのため、動画を目で追従することで画像のぼけ（動画ぼけ）が視認されてしまう。しかし、黒表示期間の長さに対する通常表示期間の長さの割合が大きくすることで動画ぼけを軽減することができる。

本実施例でも、実施例１と同様に、入力画像信号のフレーム期間が２つの分割フレーム期間に分割され、２つの分割フレーム期間の一方が通常表示期間、他方が黒表示期間とされる。
そのため、入力画像信号のフレーム期間の長さをＴとすると、関係式“ｔ１＋ｔ２＝Ｔ”が成り立つ。
同期制御部６は、デューティ比指定部８からデューティ比が入力されると、デューティ比に応じた時間比率で入力画像信号のフレーム期間を２つの分割フレーム期間に分割する。具体的には、ｄとＴから、式１３と上記関係式を満たすｔ１とｔ２が算出され、入力画像信号のフレーム期間が長さｔ１の通常表示期間と長さｔ２の黒表示期間とに分割される
。そして、同期制御部６は、通常表示期間に第１レベルの制御同期信号を出力し、黒表示期間に第２レベルの制御同期信号を出力する。通常表示期間と黒表示期間は交互に繰り返される。

黒色制御部７は、デューティ比が変化したときの平均化黒色度２０４の変化が小さくなるように、黒表示期間におけるバックライトの発光量（黒色制御信号）をデューティ比に応じて決定する。具体的には、黒色制御部７は、デューティ比が大きいほどバックライトの発光量を大きくする。

以下、本実施例に係る黒色制御信号の算出方法について説明する。
デューティ比がｄのときの平均化黒色度の三刺激値Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄは、それぞれ、以下の式１４、式１５、式１６を満たす。

Ｘｄ＝（ｔ１×Ｘ１＋ｔ２×ａ２×Ｘ３）÷（ｔ１＋ｔ２）
＝ｄ×Ｘ１＋（１−ｄ）×ａ２×Ｘ３ ・・・（式１４）
Ｙｄ＝（ｔ１×Ｙ１＋ｔ２×ａ２×Ｙ３）÷（ｔ１＋ｔ２）
＝ｄ×Ｙ１＋（１−ｄ）×ａ２×Ｙ３ ・・・（式１５）
Ｚｄ＝（ｔ１×Ｚ１＋ｔ２×ａ２×Ｚ３）÷（ｔ１＋ｔ２）
＝ｄ×Ｚ１＋（１−ｄ）×ａ２×Ｚ３ ・・・（式１６）

ここで、ａ２は、本実施例における黒色制御信号の値である。Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１は通常黒色度（図５の通常黒色度２０１）の三刺激値である。Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３は黒表示黒色度（図５の黒表示黒色度２０３）の三刺激値である。

ＣＩＥｘ色度ｓｘｄとＣＩＥｙ色度ｓｙｄは、以下の式１７と式１８を満たす。ＣＩＥｘ色度ｓｘｄは、デューティ比がｄのときの平均化黒色度のＣＩＥｘ色度である。ＣＩＥｙ色度ｓｙｄは、デューティ比がｄのときの平均化黒色度のＣＩＥｙ色度である。

ｓｘｄ＝Ｘｄ／（Ｘｄ＋Ｙｄ＋Ｚｄ） ・・・（式１７）
ｓｙｄ＝Ｙｄ／（Ｘｄ＋Ｙｄ＋Ｚｄ） ・・・（式１８）

図７は、本実施例に係る平均化黒色度（ＣＩＥｘ色度ｓｘｄ、ＣＩＥｙ色度ｓｘｙ）を説明するためのＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図である。
図７に示すように、平均化黒色度は、通常黒色度２０１と黒表示黒色度２０３を結ぶ線分上の色度となる。
ａ２を固定した場合には、デューティ比ｄが０のときに、平均化黒色度は黒表示黒色度２０３と一致する。即ち、デューティ比ｄが０のときに、ＣＩＥｘ色度ｓｘｄは黒表示黒色度２０３のＣＩＥｘ色度ｓｘ３と一致し、ＣＩＥｙ色度ｓｙｄは黒表示黒色度２０３のＣＩＥｙ色度ｓｙ３と一致する。デューティ比ｄが大きくなるにつれて平均化黒色度は通常黒色度２０１に近づく。そして、デューティ比ｄが１のときに、平均化黒色度は通常黒色度２０１と一致する。即ち、デューティ比ｄが１のときに、ＣＩＥｘ色度ｓｘｄは通常黒色度２０１のＣＩＥｘ色度ｓｘ１と一致し、ＣＩＥｙ色度ｓｙｄは通常黒色度２０１のＣＩＥｙ色度ｓｙ１と一致する。
また、デューティ比ｄを固定した場合には、黒色制御信号の値ａ２が小さくなるにつれて平均化黒色度は通常黒色度２０１に近づく。なお、黒色制御信号の値ａ２から黒表示期間におけるバックライトの発光量を算出する方法は実施例１（式１〜３）と同じである。

本実施例では、式１７と式１８を用いて算出されたｓｘｄ、ｓｙｄが、実施例２の平均化黒色度のｓｘ４、ｓｙ４と等しくなるようなａ２を算出する。それにより、デューティ
比の変化による平均化黒色度２０４の変化を抑制することができる。上述したように、デューティ比が大きくなると、平均化黒色度は通常黒色度２０１に近づく。そのような変化を抑制するために、本実施例では、デューティ比が大きいほどａ２を大きくする。即ち、本実施例では、デューティ比が大きいほど黒表示期間におけるバックライト２の発光量を大きくする。具体的には、式４〜１１および式１４〜１７から得られる以下の式１８を用いて、ａ２が算出される。

ａ２＝ｄ×｛Ｘ１−ｓｘ４×（Ｘ１＋Ｙ１＋Ｚ１）｝÷（１−ｄ）
×｛ｓｘ４×（Ｘ３＋Ｙ３＋Ｚ３）−Ｘ３｝ ・・・（式１８）

以上述べたように、本実施例によれば、デューティ比が大きいほど黒表示期間におけるバックライト２の発光量が大きくされる。それにより、デューティ比の変化による平均化黒色度の変化を抑制することができる。
なお、黒色制御信号の算出式は式１８に限らない。デューティ比の変化による平均化黒色度の変化を抑制することができれば、どのような方法で黒色制御信号（黒表示期間におけるバックライトの発光量）が決定されてもよい。
なお、本実施例では、デューティ比がユーザによって指定される構成としたが、この構成に限らない。例えば、入力画像信号の特徴量に基づいて、デューティ比が決定されてもよい。具体的には、例えば、入力画像信号から画像の動き量を求め、動き量が大きいときにデューティ比が小さくされてもよい。それにより、平均化黒色度の変化を抑制しつつ、動画ぼけを改善することが可能となる。

１ 液晶表示装置
２ バックライト
３ 液晶パネル
４ ＬＣＤ制御部
５ ＢＬ制御部

Claims (20)

1. バックライトと、
   前記バックライトからの光を画像信号に応じた透過率で透過することにより、画像を表示する表示パネルと、
   入力画像信号のフレーム間に単色画像のフレームを挿入することにより表示用画像信号を生成する生成手段と、
   前記バックライトの光の色を調整する調整手段と、
   を有し、
   前記表示パネルは、画像中の透過率が低い部分が特定色の色味を帯びる特性を有し、
   前記調整手段は、前記単色画像のフレームを表示する期間において、他の期間における前記バックライトの光の色に比べ前記特定色の補色に近い色になるように、前記バックライトの光の色を調整する
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記バックライトは発する光の色が互いに異なる複数の光源を有しており、
   前記調整手段は、１フレームを表示する期間における前記複数の光源の発光量の比を調整することにより、当該期間における前記バックライトの光の色を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記複数の光源は、赤色の光を発するＲ光源、緑色の光を発するＧ光源、及び、青色の光を発するＢ光源であり、
   前記調整手段は、前記単色画像のフレームを表示する期間において、他の期間に比べ、前記Ｒ光源と前記Ｇ光源の発光量に対する前記Ｂ光源の発光量の割合が小さくなるように、前記複数の光源の発光量の比を調整する
   ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記単色画像のフレームを表示する期間における前記バックライトの発光量を決定する決定手段をさらに有し、
   前記調整手段は、前記単色画像のフレームを表示する期間において、前記決定手段で決定された発光量と一致するように、前記バックライトの発光量を調整する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記決定手段が前記決定した発光量を変更した場合に、前記調整手段は、変更前後で前記バックライトの光の色が変化しないように、前記バックライトの発光量を調整する
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記決定手段は、入力画像信号の特徴量に基づいて、前記単色画像のフレームを表示する期間における前記バックライトの発光量を決定する
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の表示装置。
7. 前記決定手段は、ユーザによって指定された発光量を、前記単色画像のフレームを表示する期間における前記バックライトの発光量として決定する
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の表示装置。
8. 前記決定手段は、前記単色画像のフレームを表示する期間の長さに対する、前記単色画像のフレーム以外のフレームを表示する期間の長さの割合が大きいほど発光量を大きくする
   ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記単色画像は輝度が所定値以下の低輝度画像である
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記調整手段は、前記単色画像のフレームを表示する期間において、輝度が所定値以下の低輝度画像が表示されるように、前記バックライトの発光量を調整する
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. バックライトと、前記バックライトからの光を画像信号に応じた透過率で透過することにより、画像を表示する表示パネルと、を有する表示装置の制御方法であって、
    入力画像信号のフレーム間に単色画像のフレームを挿入することにより表示用画像信号を生成する生成ステップと、
    前記バックライトの光の色を調整する調整ステップと、
    を有し、
    前記表示パネルは、画像中の透過率が低い部分が特定色の色味を帯びる特性を有し、
    前記調整ステップでは、前記単色画像のフレームを表示する期間において、他の期間における前記バックライトの光の色に比べ前記特定色の補色に近い色になるように、前記バックライトの光の色を調整する
    ことを特徴とする表示装置の制御方法。
12. 前記バックライトは発する光の色が互いに異なる複数の光源を有しており、
    前記調整ステップでは、１フレームを表示する期間における前記複数の光源の発光量の比を調整することにより、当該期間における前記バックライトの光の色を調整する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置の制御方法。
13. 前記複数の光源は、赤色の光を発するＲ光源、緑色の光を発するＧ光源、及び、青色の光を発するＢ光源であり、
    前記調整ステップでは、前記単色画像のフレームを表示する期間において、他の期間に比べ、前記Ｒ光源と前記Ｇ光源の発光量に対する前記Ｂ光源の発光量の割合が小さくなるように、前記複数の光源の発光量の比を調整する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置の制御方法。
14. 前記単色画像のフレームを表示する期間における前記バックライトの発光量を決定する決定ステップをさらに有し、
    前記調整ステップでは、前記単色画像のフレームを表示する期間において、前記決定ステップで決定された発光量と一致するように、前記バックライトの発光量を調整する
    ことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の表示装置の制御方法。
15. 前記決定ステップで前記決定した発光量が変更された場合に、前記調整ステップでは、変更前後で前記バックライトの光の色が変化しないように、前記バックライトの発光量を調整する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置の制御方法。
16. 前記決定ステップでは、入力画像信号の特徴量に基づいて、前記単色画像のフレームを表示する期間における前記バックライトの発光量を決定する
    ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の表示装置の制御方法。
17. 前記決定ステップでは、ユーザによって指定された発光量を、前記単色画像のフレームを表示する期間における前記バックライトの発光量として決定する
    ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の表示装置の制御方法。
18. 前記決定ステップでは、前記単色画像のフレームを表示する期間の長さに対する、前記単色画像のフレーム以外のフレームを表示する期間の長さの割合が大きいほど発光量を大きくする
    ことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の表示装置の制御方法。
19. 前記単色画像は輝度が所定値以下の低輝度画像である
    ことを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の表示装置の制御方法。
20. 前記調整ステップでは、前記単色画像のフレームを表示する期間において、輝度が所定値以下の低輝度画像が表示されるように、前記バックライトの発光量を調整する
    ことを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の表示装置の制御方法。

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