JP3495362B2 - 映像表示装置及び映像表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は映像表示装置及び映
像表示方法に関し、より特定的には、単一または複数枚
の透過型あるいは反射型の光変調作用を有する表示素子
に対して光源からの光を照射することによって映像を表
示する映像表示装置及び映像表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】透過型あるいは反射型の光変調作用を有
する表示素子およびこの表示素子に光を照射する光源か
ら構成される映像表示装置としては、直視型の液晶表示
装置と投写型の表示装置いわゆるプロジェクタとがあ
る。

【０００３】直視型液晶表示装置では、一般に、ＣＲＴ
等の自発光型表示装置と比較し、明るいシーンでの明る
さ感の不足および暗いシーンでの黒浮きによる画質の低
下が問題となる。この直視型液晶表示装置の表示映像の
品位を向上する方法として、光源輝度の調光による表示
品位の改善が行われている。直視型液晶表示装置におい
ては、明るさレベルを見やすくするために、一般的なコ
ントラスト調整（信号増幅ゲインの調整）に加えて、光
源輝度の調整を行えるようにしたものもある。この場
合、使用者の手動操作により光源輝度の調整を行い、そ
の調整後の状態においては光源輝度は固定設定である。

【０００４】一方、プロジェクタでは、表示品位の改善
より、むしろ低消費電力化、明るさ調整（スクリーンサ
イズ、環境照明条件に対し見やすい明るさに設定するこ
とを目的とする）、光源の長寿命化を目的に、光源の調
光機能を備えたものが実用化されている。その調整は、
使用者が手動操作で調光レベルの切替を行い、その調整
後の状態においては前述の直視型液晶表示装置の場合と
同様に光源輝度は固定設定である。

【０００５】直視型液晶表示装置、プロジェクタともに
ＣＲＴ等の自発光型表示装置と比較し、明るいシーンで
の明るさ感の不足および暗いシーンでの黒浮きに対する
表示映像の品位の改善要求は強い。表示映像の品位をい
っそう向上する方法として、映像のシーンに応じて光源
の輝度を動的に変化させる方法が、例えば、特開平５−
１２７６０８号公報に記載の「液晶表示装置」（以下、
単に第１の従来装置と称す）や特開平６−１６０８１１
号公報に記載の「液晶プロジェクタ」（以下、単に第２
の従来装置と称す）などいくつか考案されている。

【０００６】第１の従来装置では、入力映像信号の特徴
を、最大値、最小値および平均輝度レベル（以下、ＡＰ
Ｌと称す）から検出し、最大値と最小値のレベル差が大
きい場合にはコントラスト制御を下げ、レベル差が小さ
い場合にはコントラスト制御を上げ、さらに、ＡＰＬが
あらかじめ設定した規定値に対して高い場合は、光源輝
度を下げる。第１の従来装置では、このようにして表示
装置の輝度を一定に近づけようとしている。

【０００７】また第２の従来装置では、入力映像信号の
最大値を検出し、最大値が高い場合は光源輝度を上げ、
最大値が低い場合は光源輝度を下げる。第２の従来装置
では、このようにして最大値が高い場合と低い場合の相
対的なコントラスト比を上げようとしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、直視
型液晶表示装置およびプロジェクタで製品として実用化
されている光源輝度の制御は、静的な固定制御であり、
入力映像信号の動的な変化には対応していない。したが
って、入力映像信号の各シーンにおける表示映像の品位
を改善することはできない。前述した第１の従来装置お
よび第２の従来装置は、入力映像信号の動的な変化に対
し光源輝度を動的に制御するものである。しかしなが
ら、これら従来装置には以下の問題がある。

【０００９】第１の従来装置では、入力シーンに応じて
動的に光源輝度を制御するが、表示輝度を一定にするこ
とが目的であり、映画ソフトのような暗いシーンに対し
ては黒浮きが改善されない。

【００１０】第２の従来装置では、入力映像信号に応じ
て動的に光源輝度を制御するが、入力映像信号の最大値
に応じて光源輝度を制御するため、ＡＰＬが低いにもか
かわらず局部的に最大値が高い場合には、かえって映像
の暗い部分で黒浮きを発生することが考えられる。また
第２の従来装置は「液晶プロジェクタ」であるが、プロ
ジェクタに一般的に用いられる放電式の光源（キセノン
ランプ、高圧水銀ランプ等）は、駆動条件の急激な変化
を繰り返した場合、安定点灯性の劣化（点灯起動性の不
良、定常点灯時のフリッカの発生）やライフ特性の劣化
が生じ、ランプの信頼性を損なうことが考えられる。

【００１１】それ故に、本発明の目的は、透過型あるい
は反射型の光変調作用を有する表示素子およびこの表示
素子に光を照射する光源から構成される映像表示装置に
おいて、表示映像の品位の課題（コントラスト感の不
足、黒浮き）を改善することである。また本発明の他の
目的は、表示素子に照射される光量を動的に制御する際
の、光量を調整するための光源、絞りまたは調光素子の
信頼性の低下を改善することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、単一または複数枚の透過型あるいは反射型の光
変調作用を有する表示素子に対して光源からの光を照射
することによって映像を表示する映像表示装置であっ
て、入力映像信号の平均輝度レベルを検出するＡＰＬ検
出手段と、ＡＰＬ検出手段によって検出された平均輝度
レベルに基づいて、表示素子に照射される光量を制御す
るための光量制御データを作成する光量制御データ作成
手段と、光量制御データに基づいて表示素子に照射され
る光量を制御する光量制御手段とを備え、光量制御デー
タ作成手段は、ＡＰＬ検出手段によって検出された平均
輝度レベルが第１の所定値以下の範囲にある場合には、
表示素子に照射される光量が所定の最小レベルまたはそ
の近傍レベルとなるように制御され、ＡＰＬ検出手段に
よって検出された平均輝度レベルが第１の所定値を超え
る範囲にある場合には、表示素子に照射される光量が平
均輝度レベルの増加に伴って連続的に増大するように制
御されるような光量制御データを作成することを特徴と
する。

【００１３】上記第１の発明によれば、映像のシーンに
応じて動的に輝度を調整することが可能となり、明るい
シーンでの明るさ感の不足および暗いシーンでの黒浮き
の問題を改善することができ、コントラスト感を高める
ことができる。また、暗いシーン、つまり入力映像信号
のＡＰＬが所定のしきい値より小さい範囲にある場合
に、この範囲全体にわたって、表示素子に照射される光
量が所定の最小レベルまたはその近傍レベルとなるよう
に制御されるため、暗いシーンにおける黒浮きの問題を
より一層改善することができ、その結果、コントラスト
感をより一層高めることができる。

【００１４】 第２の発明は、第１の発明において、光
量制御データ作成手段は、ＡＰＬ検出手段によって検出
された平均輝度レベルに基づいて、光源を制御するため
の光源制御データを作成する光源制御データ作成手段を
含み、光量制御手段は、光源制御データに基づいて光源
を駆動する光源駆動手段を含み、光源制御データ作成手
段は、ＡＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベ
ルが第１の所定値以下の範囲にある場合には、光源を安
定駆動可能な最小レベルまたはその近傍レベルとなるよ
うに駆動させ、ＡＰＬ検出手段によって検出された平均
輝度レベルが第１の所定値を超える範囲にある場合に
は、光源を表示素子に照射される光量が平均輝度レベル
の増加に伴って連続的に増大するように駆動させるよう
な光源制御データを作成することを特徴とする。

【００１５】上記第２の発明によれば、光源を動的駆動
させることにより、映像のシーンに応じて動的に輝度を
調整することが可能となり、明るいシーンでの明るさ感
の不足および暗いシーンでの黒浮きの問題を改善するこ
とができ、コントラスト感を高めることができる。ま
た、暗いシーン、つまり入力映像信号のＡＰＬが所定の
しきい値より小さい範囲にある場合に、この範囲全体に
わたって、光源を安定駆動可能な最小レベルまたはその
近傍レベルで駆動するため、暗いシーンにおける黒浮き
の問題をより一層改善することができ、その結果、コン
トラスト感をより一層高めることができる。

【００１６】 第３の発明は、第１の発明において、光
源と表示素子の間に、この表示素子に照射される光量を
調節する絞りをさらに備え、光量制御データ作成手段
は、ＡＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベル
に基づいて、絞りを制御するための絞り制御データを作
成する絞り制御データ作成手段を含み、光量制御手段
は、絞り制御データに基づいて絞りを駆動する絞り駆動
手段を含み、絞り制御データ作成手段は、ＡＰＬ検出手
段によって検出された平均輝度レベルが第１の所定値以
下の範囲にある場合には、表示素子に照射される光量が
所定の最小レベルまたはその近傍レベルとなるように絞
りを駆動させ、ＡＰＬ検出手段によって検出された平均
輝度レベルが第１の所定値を超える範囲にある場合に
は、表示素子に照射される光量が平均輝度レベルの増加
に伴って連続的に増大するように絞りを駆動させるよう
な絞り制御データを作成することを特徴とする。

【００１７】上記第３の発明によれば、絞りを動的駆動
させることにより、映像のシーンに応じて動的に輝度を
調整することが可能となり、明るいシーンでの明るさ感
の不足および暗いシーンでの黒浮きの問題を改善するこ
とができ、コントラスト感を高めることができる。ま
た、暗いシーン、つまり入力映像信号のＡＰＬが所定の
しきい値より小さい場合に、表示素子に照射される光量
が所定の最小レベルまたはその近傍レベルとなるように
絞りを駆動するため、暗いシーンにおける黒浮きの問題
をより一層改善することができ、その結果、コントラス
ト感をより一層高めることができる。

【００１８】 第４の発明は、第１の発明において、光
源と表示素子の間に、この表示素子に照射される光量を
調節する調光素子をさらに備え、光量制御データ作成手
段は、ＡＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベ
ルに基づいて、調光素子を制御するための調光素子制御
データを作成する調光素子制御データ作成手段を含み、
光量制御手段は、調光素子制御データに基づいて調光素
子を駆動する調光素子駆動手段を含み、調光素子制御デ
ータ作成手段は、ＡＰＬ検出手段によって検出された平
均輝度レベルが第１の所定値以下の範囲にある場合に
は、表示素子に照射される光量が所定の最小レベルまた
はその近傍レベルとなるように調光素子を駆動させ、Ａ
ＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベルが第１
の所定値を超える範囲にある場合には、表示素子に照射
される光量が輝度レベルの増加に伴って連続的に増大す
るように調光素子を駆動させるような調光素子制御デー
タを作成することを特徴とする。

【００１９】上記第４の発明によれば、調光素子を動的
駆動させることにより、映像のシーンに応じて動的に輝
度を調整することが可能となり、明るいシーンでの明る
さ感の不足および暗いシーンでの黒浮きの問題を改善す
ることができ、コントラスト感を高めることができる。
また、暗いシーン、つまり入力映像信号のＡＰＬが所定
のしきい値より小さい場合に、表示素子に照射される光
量が所定の最小レベルまたはその近傍レベルとなるよう
に調光素子を駆動するため、暗いシーンにおける黒浮き
の問題をより一層改善することができ、その結果、コン
トラスト感をより一層高めることができる。

【００２０】

【００２１】

【００２２】 第５の発明は、第１の発明において、光
量制御データ作成手段は、ＡＰＬ検出手段によって検出
された平均輝度レベルが第１の所定値よりも小さい場合
に、表示素子に照射される光量を所定の最小レベルで固
定するような光量制御データを作成することを特徴とす
る。

【００２３】 上記第５の発明によれば、暗いシーン、
つまり入力映像信号のＡＰＬが所定のしきい値より小さ
い場合に、表示素子に照射される光量を所定の最小レベ
ルで駆動するため、暗いシーンにおける黒浮きの問題を
より一層改善することができ、その結果、コントラスト
感をより一層高めることができる。また、暗いシーンに
おいて光量制御手段の制御対象（例えば光源、絞り、調
光素子）の駆動条件の変動が生じないため、制御対象の
信頼性の低下の問題を改善することができる。

【００２４】 第６の発明は、第１の発明において、光
量制御データ作成手段は、ＡＰＬ検出手段によって検出
された平均輝度レベルが第２の所定値よりも大きい場合
に、表示素子に照射される光量を所定の最大レベルで固
定するような光量制御データを作成することを特徴とす
る。

【００２５】 上記第６の発明によれば、明るいシー
ン、つまり入力映像信号のＡＰＬが所定のしきい値より
大きい場合に、表示素子に照射される光量を所定の最大
レベルで駆動するため、明るいシーンにおける明るさ感
の不足の問題をより一層改善することができ、その結
果、コントラスト感をより一層高めることができる。ま
た、明るいシーンにおいて光量制御手段の制御対象（例
えば光源、絞り、調光素子）の駆動条件の変動が生じな
いため、制御対象の信頼性の低下の問題を改善すること
ができる。

【００２６】 第７の発明は、第１の発明において、光
量制御データ作成手段によって作成された光量制御デー
タに対してフィルタリングを行うことにより、この光量
制御データの変化に対し遅延作用を与える手段をさらに
備える。

【００２７】 上記第７の発明によれば、時定数を持た
せて光量制御手段の制御対象（例えば光源、絞り、調光
素子）の駆動電力を可変するので、駆動電力の急激な変
化による制御対象の信頼性の低下を防止することができ
る。

【００２８】 第８の発明は、第１の発明において、光
量制御データ作成手段は、複数の単位フィールド時間に
おける平均輝度レベルの平均に基づいて、光量制御デー
タを作成することを特徴とする。

【００２９】 上記第８の発明によれば、光量制御手段
の制御対象（例えば光源、絞り、調光素子）の駆動条件
の変動を低減することができ、制御対象の信頼性の低下
をさらに軽減することができる。

【００３０】 第９の発明は、第１の発明において、Ａ
ＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベルの出力
に対してフィルタリングを行うことにより、この平均輝
度レベルの変化に対し遅延作用を与える手段を更に備え
る。

【００３１】 上記第９の発明によれば、光量制御手段
の制御対象（例えば光源、絞り、調光素子）の駆動条件
の変動を低減することができ、制御対象の信頼性の低下
をさらに軽減することができる。

【００３２】 第１０の発明は、第１の発明において、
光量制御データ作成手段は、ＡＰＬ検出手段によって検
出された平均輝度レベルの単位時間当たりの変化が所定
のしきい値よりも小さい場合に、表示素子に照射される
光量をこの変化に追従させることなく直前のレベルに維
持させるような光量制御データを作成することを特徴と
する。

【００３３】 上記第１０の発明によれば、ＡＰＬの変
化が微小な場合に光量制御手段の制御対象（例えば光
源、絞り、調光素子）の駆動条件を変化させず直前の駆
動条件を保持するので、制御対象の駆動条件の動的遷移
の頻度を減らし、その結果、制御対象の信頼性を高める
ことができる。

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】 第１１の発明は、第１の発明において、
入力映像信号の輝度レベルを複数の輝度レベル区分に分
割し、輝度レベル区分毎のヒストグラム分布を検出する
ヒストグラム作成手段をさらに備え、光量制御データ作
成手段は、ヒストグラム作成手段において検出された分
割区分毎のヒストグラム分布が所定の分布状態にあると
きに、表示素子に照射される光量を所定の分布状態に応
じた所定のレベルで固定するような光量制御データを作
成することを特徴とする。

【００３９】 上記第１１の発明によれば、ヒストグラ
ム分布に基づいて表示素子に照射される光量を制御する
ことにより、ＡＰＬ検出結果のみからは一義的に判断で
きないような映像シーンの特徴をより正確に抽出し、映
像シーンの特徴に応じて表示素子に照射される光量をよ
り適切に制御して、表示映像の品位を向上させることが
できる。

【００４０】 第１２の発明は、第１１の発明におい
て、光量制御データ作成手段は、ヒストグラム作成手段
において検出された複数の輝度レベル区分の内の少なく
とも１つの輝度レベルのヒストグラム分布が所定のしき
い値よりも大きいまたは小さいときに、表示素子に照射
される光量を所定のレベルで固定するような光量制御デ
ータを作成することを特徴とする。

【００４１】 上記第１２の発明によれば、映像信号の
ある輝度レベルにおけるヒストグラム分布を所定のしき
い値と大小比較することによって、映像シーンの特徴を
容易に抽出することができる。

【００４２】 第１３の発明は、第１１の発明におい
て、光量制御データ作成手段は、ヒストグラム作成手段
において検出されたヒストグラム分布に基づいて入力映
像信号に係る映像シーンが暗いシーンであると判断され
る場合に、表示素子に照射される光量を所定の最小レベ
ルで固定するような光量制御データを作成することを特
徴とする。

【００４３】 上記第１３の発明によれば、暗いシーン
において一部だけ特に明るい部分が存在するような場合
であって、ＡＰＬ検出結果からは暗いシーンであると判
断することができない場合であっても、暗いシーンであ
ると判断して、黒浮きを防止するように表示素子に照射
される光量を制御することができる。

【００４４】 第１４の発明は、単一または複数枚の透
過型あるいは反射型の光変調作用を有する表示素子に対
して光源からの光を照射することによって映像を表示す
る映像表示方法であって、入力映像信号の平均輝度レベ
ルを検出するＡＰＬ検出ステップと、ＡＰＬ検出ステッ
プによって検出された平均輝度レベルに基づいて、表示
素子に照射される光量を制御するための光量制御データ
を作成する光量制御データ作成ステップと、光量制御デ
ータに基づいて表示素子に照射される光量を制御する光
量制御ステップとを備え、光量制御データ作成ステップ
は、ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
ベルが第１の所定値以下の範囲にある場合には、表示素
子に照射される光量が所定の最小レベルまたはその近傍
レベルとなるように制御され、ＡＰＬ検出ステップによ
って検出された平均輝度レベルが第１の所定値を超える
範囲にある場合には、表示素子に照射される光量が平均
輝度レベルの増加に伴って連続的に増大するように制御
されるような光量制御データを作成することを特徴とす
る。

【００４５】 上記第１４の発明によれば、映像のシー
ンに応じて動的に輝度を調整することが可能となり、明
るいシーンでの明るさ感の不足および暗いシーンでの黒
浮きの問題を改善することができ、コントラスト感を高
めることができる。また、暗いシーン、つまり入力映像
信号のＡＰＬが所定のしきい値より小さい範囲にある場
合に、この範囲全体にわたって、表示素子に照射される
光量が所定の最小レベルまたはその近傍レベルとなるよ
うに制御されるため、暗いシーンにおける黒浮きの問題
をより一層改善することができ、その結果、コントラス
ト感をより一層高めることができる。

【００４６】 第１５の発明は、第１４の発明におい
て、光量制御データ作成ステップは、ＡＰＬ検出ステッ
プによって検出された平均輝度レベルに基づいて、光源
を制御するための光源制御データを作成する光源制御デ
ータ作成ステップを含み、光量制御ステップは、光源制
御データに基づいて光源を駆動する光源駆動ステップを
含み、光源制御データ作成ステップは、ＡＰＬ検出ステ
ップによって検出された平均輝度レベルが第１の所定値
以下の範囲にある場合には、光源を安定駆動可能な最小
レベルまたはその近傍レベルとなるように駆動させ、Ａ
ＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レベルが
第１の所定値を超える範囲にある場合には、光源を表示
素子に照射される光量が平均輝度レベルの増加に伴って
連続的に増大するように駆動させるような光源制御デー
タを作成することを特徴とする。

【００４７】 第１６の発明は、第１４の発明におい
て、光量制御データ作成ステップは、ＡＰＬ検出ステッ
プによって検出された平均輝度レベルに基づいて、光源
と表示素子の間に存在し、この表示素子に照射される光
量を調節する絞りを制御するための絞り制御データを作
成する絞り制御データ作成ステップを含み、光量制御ス
テップは、絞り制御データに基づいて絞りを駆動する絞
り駆動ステップを含み、絞り制御データ作成ステップ
は、ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
ベルが第１の所定値以下の範囲にある場合には、表示素
子に照射される光量が所定の最小レベルまたはその近傍
レベルとなるように絞りを駆動させ、ＡＰＬ検出ステッ
プによって検出された平均輝度レベルが第１の所定値を
超える範囲にある場合には、表示素子に照射される光量
が平均輝度レベルの増加に伴って連続的に増大するよう
に絞りを駆動させるような絞り制御データを作成するこ
とを特徴とする。

【００４８】 第１７の発明は、第１４の発明におい
て、光量制御データ作成ステップは、ＡＰＬ検出ステッ
プによって検出された平均輝度レベルに基づいて、光源
と表示素子の間に存在し、この表示素子に照射される光
量を調節する調光素子を制御するための調光素子制御デ
ータを作成する調光素子制御データ作成ステップを含
み、光量制御ステップは、調光素子制御データに基づい
て調光素子を駆動する調光素子駆動ステップを含み、調
光素子制御データ作成ステップは、ＡＰＬ検出ステップ
によって検出された平均輝度レベルが第１の所定値以下
の範囲にある場合には、表示素子に照射される光量が所
定の最小レベルまたはその近傍レベルとなるように調光
素子を駆動させ、ＡＰＬ検出ステップによって検出され
た平均輝度レベルが第１の所定値を超える範囲にある場
合には、表示素子に照射される光量が平均輝度レベルの
増加に伴って連続的に増大するように調光素子を駆動さ
せるような調光素子制御データを作成することを特徴と
する。

【００４９】

【００５０】 第１８の発明は、第１４の発明におい
て、光量制御データ作成ステップは、ＡＰＬ検出ステッ
プによって検出された平均輝度レベルが第１の所定値よ
りも小さい場合に、表示素子に照射される光量を所定の
最小レベルで固定するような光量制御データを作成する
ことを特徴とする。

【００５１】 第１９の発明は、第１４の発明におい
て、光量制御データ作成ステップは、ＡＰＬ検出ステッ
プによって検出された平均輝度レベルが第２の所定値よ
りも大きい場合に、表示素子に照射される光量を所定の
最大レベルで固定するような光量制御データを作成する
ことを特徴とする。

【００５２】 第２０の発明は、第１４の発明におい
て、光量制御データ作成ステップによって作成された光
量制御データに対してフィルタリングを行うことによ
り、この光量制御データの変化に対し遅延作用を与える
ステップをさらに備える。

【００５３】 第２１の発明は、第１４の発明におい
て、光量制御データ作成ステップは、複数の単位フィー
ルド時間における平均輝度レベルの平均に基づいて、光
量制御データを作成することを特徴とする。

【００５４】 第２２の発明は、第１４の発明におい
て、ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
ベルの出力に対してフィルタリングを行うことにより、
この平均輝度レベルの変化に対し遅延作用を与えるステ
ップを更に備える。

【００５５】 第２３の発明は、第１４の発明におい
て、光量制御データ作成ステップは、ＡＰＬ検出ステッ
プによって検出された平均輝度レベルの単位時間当たり
の変化が所定のしきい値よりも小さい場合に、表示素子
に照射される光量をこの変化に追従させることなく直前
のレベルに維持させるような光量制御データを作成する
ことを特徴とする。

【００５６】

【００５７】

【００５８】 第２４の発明は、第１４の発明におい
て、入力映像信号の輝度レベルを複数の輝度レベル区分
に分割し、輝度レベル区分毎のヒストグラム分布を検出
するヒストグラム作成ステップをさらに備え、光量制御
データ作成ステップは、ヒストグラム作成ステップにお
いて検出された分割区分毎のヒストグラム分布が所定の
分布状態にあるときに、表示素子に照射される光量を所
定の分布状態に応じた所定のレベルで固定するような光
量制御データを作成することを特徴とする。

【００５９】 第２５の発明は、第２４の発明におい
て、光量制御データ作成ステップは、ヒストグラム作成
ステップにおいて検出された複数の輝度レベル区分の内
の少なくとも１つの輝度レベルのヒストグラム分布が所
定のしきい値よりも大きいまたは小さいときに、表示素
子に照射される光量を所定のレベルで固定するような光
量制御データを作成することを特徴とする。

【００６０】 第２６の発明は、第２４の発明におい
て、光量制御データ作成ステップは、ヒストグラム作成
ステップにおいて検出されたヒストグラム分布に基づい
て入力映像信号に係る映像シーンが暗いシーンであると
判断される場合に、表示素子に照射される光量を所定の
最小レベルで固定するような光量制御データを作成する
ことを特徴とする。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の種々の実施形態に
ついて、図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）図１に、本発明の第１の実施形態に
係る映像表示装置の構成を示す。映像表示装置は、ＡＰ
Ｌ検出部２と、光源制御データ作成部３と、ＬＰＦ４
と、光源駆動回路５と、光源６と、光学系７と、表示素
子８と、映像信号処理回路９と、表示素子駆動部１０
と、マイコン１１と、タイマー１２とを備える。光学系
７は、映像表示装置がプロジェクタである場合には設け
られるが、直視型の場合には設けられない。以下、第１
の実施形態の動作について説明する。

【００６２】映像表示装置には映像信号１が供給され
る。映像信号１は、映像信号処理回路９およびＡＰＬ検
出部２に入力される。映像信号処理回路９に入力された
映像信号１は、コントラスト制御やブライト制御等の表
示装置に必要な信号処理がなされた後、表示素子駆動部
１０を介して表示素子８の光変調作用に適合した駆動信
号として表示素子８に入力される。映像信号処理回路９
および表示素子駆動部１０での信号処理については周知
のため、詳細な説明は省略する。

【００６３】ＡＰＬ検出部２は、入力映像信号１の輝度
信号成分から単位フィールド期間毎にＡＰＬを検出し、
検出結果を光源制御データ作成部３へ出力する。光源制
御データ作成部３は、ＡＰＬ検出結果に応じた光源制御
データを作成する。作成された光源制御データは、ＬＰ
Ｆ４を経て光源駆動回路５に入力される。光源駆動回路
５は、光源制御データに応じた駆動条件で光源６を駆動
する。光源６から発光された光は、光学系７により収束
され、表示素子８の表示範囲に対応した照明光として表
示素子８に照射される。マイコン１１およびタイマー１
２は、ＡＰＬ検出時および光源制御データ作成時におけ
る時間軸制御を行うために、ＡＰＬ検出部２および光源
制御データ作成部３に対して制御を行う。

【００６４】次に図２〜図４を参照して、光源制御デー
タ作成部３の具体的な処理内容およびＬＰＦ４の作用に
ついて説明する。プロジェクタに用いられる放電ランプ
を例にとると、図２に示すように、光源駆動電力のレベ
ルがＬ１（ｍｉｎ）〜Ｌ２（ｍａｘ）の範囲は、光源が
安定に点灯する領域である。光源駆動電力のレベルがＬ
１（ｍｉｎ）よりも小さい場合は、光源を安定に点灯さ
せることができない。したがって、光源の駆動電力を可
変する場合は、安定点灯領域（Ｌ１（ｍｉｎ）〜Ｌ２
（ｍａｘ））の電力範囲において光源を駆動する必要が
ある。よって本実施形態における入力映像信号１のＡＰ
Ｌに応じた動的な光源制御も安定点灯領域を使用して行
う。

【００６５】図２に、参考として、入力映像信号１のＡ
ＰＬの変化範囲（０％〜１００％）に対して、光源の電
力をＬ１（ｍｉｎ）からＬ２（ｍａｘ）まで直線的に変
化させる場合の入力映像信号１のＡＰＬと光源制御レベ
ルとの関係を点線で示している。この場合、光源制御レ
ベルが安定点灯領域における最小値Ｌ１（ｍｉｎ）とな
るのは、入力映像信号１のＡＰＬが０％であるときのみ
である。よって、ＡＰＬが例えば図に示すＢ１である場
合には、暗いシーンであるにも関わらず光源制御レベル
がそれほど低減されず、黒浮きが防止されない。また、
光源制御レベルが安定点灯領域における最大値Ｌ２（ｍ
ａｘ）＝１００％となるのは、入力映像信号１のＡＰＬ
が１００％のときのみである。よって、ＡＰＬが例えば
図に示すＢ２である場合には、明るいシーンであるにも
関わらず光源制御レベルが最大とはならず、白ピークの
明るさ感が損なわれる。

【００６６】ところで特に映画ソフトを用いた場合に
は、映画は比較的画面全面で暗いシーンが多いため黒浮
きの影響も大きく、この黒浮きの発生により映像の表示
品質が大きく損なわれてしまう。したがって、暗いシー
ンでは最大限に黒浮きを防止することが好ましい。

【００６７】また、映画ソフトを人が視聴する場合にお
いて、暗いシーンでの暗順応記憶に対比して明るいシー
ンでの明るさレベルが大きいとコントラストが高いと感
じる。逆に、明るいシーンでの明順応記憶に対比して暗
いシーンでの黒レベルが低いとコントラストが高いと感
じる。コントラスト感を高めることは、映像の表示品質
を高める上で重要である。したがって、黒浮きが発生し
たり、明るいシーンにおいて白ピークの明るさ感が損な
われることは、コントラストの低下につながるため好ま
しくない。

【００６８】本実施形態では、上記のことを鑑み、映像
の表示品質をより高めるために、図３に示すような光源
の電力制御を行う。図３に示すＡ１およびＡ２は、予め
設定したＡＰＬのしきい値である。Ａ１およびＡ２のし
きい値レベルは、それぞれ暗いシーンおよび明るいシー
ンを区分するためのしきい値であり、映画ソフトの評価
により得られる。映画ソフト以外の明るいシーンが多い
ソフトを用いる場合など、映像ソースに応じてこれらの
しきい値の設定を変えても構わない。

【００６９】図３において、光源制御の第１のモード
（固定領域Ｌｏｗ）として、入力映像信号１のＡＰＬが
しきい値Ａ１より小さい場合は、光源制御レベルをＬ１
（ｍｉｎ）一定とする。第２のモード（可変対応領域）
として、入力映像信号１のＡＰＬがしきい値Ａ１〜しき
い値Ａ２である場合は、ＡＰＬの変化に応じてＬ１（ｍ
ｉｎ）〜Ｌ２（ｍａｘ）の範囲で光源制御レベルを可変
する。第３のモード（固定領域Ｈｉｇｈ）として、入力
映像信号１のＡＰＬがしきい値Ａ２より大きい場合は、
光源制御レベルをＬ２（ｍａｘ）一定とする。

【００７０】なお、図３では、可変対応領域におけるＡ
ＰＬと光源制御レベルとの関係を線形としているが、こ
れに限らず、例えば光源制御レベルと光源駆動電力との
関係、あるいは光源駆動電力と光源の発光強度との関係
が非線形である場合には、この可変対応領域において非
線形特性の逆補正を行うような関数とすれば良い。さら
には、この非線形特性の逆補正に限らず、任意の非線形
特性関数としても構わない。

【００７１】次に、図４を参照して、入力映像信号１の
ＡＰＬの動的変化と光源制御レベルの動的制御の関係に
ついて具体的に説明する。図４において、上図は、光源
制御データ作成部３への入力ＡＰＬの動的変化の一具体
例を示し、下図は、上図で示す入力ＡＰＬの動的変化に
対応した光源制御レベルの動的制御を示す。特に下図に
おいて、実線は、光源制御データ作成部３からの出力信
号を示しており、点線は、ＬＰＦ４からの出力信号を示
している。Ｔｎは、ＡＰＬを検出する単位フィールド時
間である。図４に示すように、本実施形態では、前述の
図３に示す制御方法にしたがって、ＡＰＬの動的変化に
対して、ＡＰＬが可変対応領域（Ａ１〜Ａ２）の場合
は、光源制御も動的に追従するが、ＡＰＬが固定領域Ｌ
ｏｗおよび固定領域Ｈｉｇｈとなった場合は、光源制御
レベルをそれぞれＬ１（ｍｉｎ）およびＬ２（ｍａｘ）
一定となるよう制御する。

【００７２】次に、ＬＰＦ４の作用について説明する。
上述のように、図４の下図の実線の動的変化は光源制御
データ作成部３からの出力信号、すなわちＬＰＦ４への
入力信号を示しており、ＬＰＦ４の予め設定された時定
数によって、ＬＰＦ４の出力信号は、図４の下図の点線
のように変化し、光源駆動回路５を介して光源６を駆動
する。放電ランプの場合、駆動電力の急激な変化は、放
電アーク状態に影響してランプの電極の劣化を引き起こ
し、ランプの信頼性を損なわせる。よって、本実施形態
では、駆動電力を可変する過渡状態においてランプの信
頼性の低下を起こさないように、ＬＰＦ４を用いて時定
数を持たせて駆動電力を可変する。ＬＰＦ４について
は、具体的な回路は周知のため省略するが、アナログＬ
ＰＦであってもデジタルＬＰＦであっても構わない。Ｌ
ＰＦ４としてデジタルＬＰＦを用いる場合には、光源駆
動回路５の処理においてアナログ信号に変換すれば良
い。なおＬＰＦ４の代わりに、光源制御データ作成部３
からの出力信号に対して遅延作用を与える他の手段を用
いてもよい。

【００７３】図４で説明した動的制御を図３と同様の形
式で示すと、図５に示すように、ＡＰＬが可変対応領域
（Ａ１〜Ａ２）にある場合、光源制御レベルは、図に示
す矢印のように、入力映像信号１のＡＰＬ変化に応じて
安定点灯領域を動的に遷移する。

【００７４】以上のように、第１の実施形態によれば、
光源を動的駆動させることにより、映像のシーンに応じ
て動的に輝度を調整することが可能となり、明るいシー
ンでの明るさ感の不足および暗いシーンでの黒浮きの問
題を改善することができ、コントラスト感を高めること
ができる。また、暗いシーン、つまり入力映像信号のＡ
ＰＬが所定のしきい値より小さい場合に、光源制御レベ
ルを安定点灯領域の最小値とするため、暗いシーンにお
ける黒浮きの問題をより一層改善することができ、ま
た、明るいシーン、つまり入力映像信号のＡＰＬが所定
のしきい値より大きい場合に、光源制御レベルを安定点
灯領域の最大値とするため、明るいシーンにおける明る
さ感の不足の問題をより一層改善することができ、その
結果、コントラスト感をより一層高めることができる。

【００７５】なお、本実施形態では、ＡＰＬが固定領域
Ｌｏｗおよび固定領域Ｈｉｇｈとなった場合は、光源制
御レベルをそれぞれＬ１（ｍｉｎ）およびＬ２（ｍａ
ｘ）一定となるよう制御するとしたが、必ずしも、光源
の駆動レベルを最小レベルまたは最大レベルで一定とす
る必要はなく、それらの近傍レベルであっても、上記の
ような暗いシーンにおける黒浮きの問題や明るいシーン
における明るさ感の不足の問題をより一層改善する効果
が得られることはいうまでもない。ただし、本実施形態
のように最小レベルまたは最大レベルで固定的に駆動す
れば、それらの効果が最大限に得られるとともに、暗い
シーンおよび明るいシーンにおいて光源の駆動レベルが
変動しないため、光源の信頼性の低下の問題も改善する
ことができるのでより好ましい。

【００７６】なお、本実施形態では、図４に示すよう
に、単位フィールド時間Ｔｎ毎のＡＰＬに応じて光源制
御レベルを制御するようにしたが、これに変えて、複数
の単位フィールド時間ＴｎのＡＰＬの平均を算出し、こ
の平均の値に基づいて光源制御レベルを制御するように
しても構わない。例えば、図４の上図のＴｎ（単位フィ
ールド時間）を、Ｔ２ｋ＝（Ｔｎ−ｋ＋Ｔｎ−ｋ＋１＋
・・＋Ｔｎ＋・・Ｔｎ＋ｋ−１＋Ｔｎ＋ｋ）／（２ｋ＋
１）として、複数の単位フィールドのＡＰＬの検出結果
の平均に置き換える。こうすれば、図５に示した点線矢
印の動的変化の周期及び変化量は小さくなる。すなわち
ＡＰＬの可変対応領域における光源制御レベルの変動周
期は大きくなり、変化量は小さくなる。したがって、ラ
ンプの信頼性の低下をさらに軽減することができる。こ
の効果を図６を参照してより具体的に説明する。図６は
ｋ＝１の場合を示しており、上図の太点線は、３つの単
位フィールド毎のＡＰＬの検出結果の平均を示してい
る。この平均に基づいて図６の下図に示すように光源制
御レベルが制御される。よって、複数の単位フィールド
時間のＡＰＬの平均に基づいて光源を制御することによ
り、図４に示す場合に比べ、光源制御レベルの変動が低
減し、光源の信頼性の低下をさらに軽減することができ
る。

【００７７】また、図示は省略するが、上記の複数の単
位フィールド時間のＡＰＬの平均に基づく制御と類似の
効果を与えることのできる構成として、ＡＰＬ検出部２
の出力側にＬＰＦを挿入しても構わない。ただし、ＡＰ
Ｌの平均に基づく制御の場合は、対象フィールド数をｋ
の値として正確に整数で規定することができ、またこの
ｋの値をプログラム設定等により状況に応じて適宜に可
変することも可能であるため、例えば、図５に示す可変
対応領域において、光源輝度を上げる場合と下げる場合
とで、その変化速度を変えるといった制御方法も可能と
なる。

【００７８】なお、第１の実施形態として光源を動的に
制御する場合について説明したが、表示素子に最終的に
照射される光量を制御することができる他の場合につい
ても同様に本発明を適用することができる。以下、本実
施形態の光源の制御方法を絞りの制御や調光素子の制御
に適用した場合の映像表示装置の構成および動作につい
て説明する。

【００７９】図７は、第１の実施形態の光源の制御方法
を絞りの制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示
すブロック図である。図７において、映像表示装置は、
ＡＰＬ検出部２と、絞り制御データ作成部１９と、絞り
駆動回路２０と、光源駆動回路５と、光源６と、光学系
１７と、表示素子８と、映像信号処理回路９と、表示素
子駆動部１０と、マイコン１１と、タイマー１２とを備
える。光学系１７は、絞り１８を含む。なお図７におい
て図１と同様の構成には同一の参照符号を付し、その説
明を省略する。以下、この映像表示装置の動作について
説明する。

【００８０】絞り制御データ作成部１９は、ＡＰＬ検出
結果に応じた絞り制御データを作成する。作成された絞
り制御データは、絞り駆動回路２０に入力される。絞り
駆動回路２０は、絞り制御データに応じた駆動条件で絞
り１８を動的に駆動し、絞り１８の遮光量を可変する。
光源６から発光された光は、光学系１７により収束さ
れ、表示素子８の表示範囲に対応した照明光として表示
素子８に照射される。このとき表示素子８に照射される
光量は絞り１８の遮光量に応じて調節される。

【００８１】次に図８および図９を参照して、絞り制御
データ作成部１９の具体的な処理内容について説明す
る。図８に示すＡ１ａおよびＡ２ａは、予め設定したＡ
ＰＬのしきい値である。Ａ１ａおよびＡ２ａのしきい値
レベルは、それぞれ暗いシーンおよび明るいシーンを区
分するためのしきい値であり、映画ソフトの評価により
得られる。映画ソフト以外の明るいシーンが多いソフト
を用いる場合など、映像ソースに応じてこれらのしきい
値の設定を変えても構わない。

【００８２】図８において、光量制御の第１のモード
（固定領域Ｌｏｗ）として、入力映像信号１のＡＰＬが
しきい値Ａ１ａより小さい場合は、光量制御レベルをＬ
１ａ（ｍｉｎ）一定とする。第２のモード（可変対応領
域）として、入力映像信号１のＡＰＬがしきい値Ａ１ａ
〜しきい値Ａ２ａである場合は、ＡＰＬの変化に応じて
Ｌ１ａ（ｍｉｎ）〜Ｌ２ａ（ｍａｘ）の範囲で光量制御
レベルを可変する。第３のモード（固定領域Ｈｉｇｈ）
として、入力映像信号１のＡＰＬがしきい値Ａ２ａより
大きい場合は、光源制御レベルをＬ２ａ（ｍａｘ）一定
とする。

【００８３】なお、図８では、可変対応領域におけるＡ
ＰＬ（Ａ１ａ〜Ａ２ａ）と光源制御レベルとの関係を線
形としているが、これに限らず、任意の非線形特性関数
としても構わない。

【００８４】次に、図９を参照して、入力映像信号１の
ＡＰＬの動的変化と光量制御レベルの動的制御の関係に
ついて具体的に説明する。図９において、上図は、絞り
制御データ作成部１９への入力ＡＰＬの動的変化の一具
体例を示し、下図は、上図で示す入力ＡＰＬの動的変化
に対応した光量制御レベルの動的制御を示す。Ｔｎは、
ＡＰＬを検出する単位フィールド時間である。前述の図
８に示す制御方法にしたがって、ＡＰＬの動的変化に対
して、ＡＰＬが可変対応領域（Ａ１ａ〜Ａ２ａ）の場合
は、光量制御も動的に追従するが、ＡＰＬが固定領域Ｌ
ｏｗおよび固定領域Ｈｉｇｈとなった場合は、光量制御
レベルをそれぞれＬ１ａ（ｍｉｎ）およびＬ２ａ（ｍａ
ｘ）一定となるよう制御する。

【００８５】なお、図９の下図に示した絞り制御データ
作成部１９からの出力信号は、実線で示した場合に限ら
ず、点線で示したように、絞りの駆動構造の応答性や信
頼性を考慮してＡＰＬの変化に対して時間的な遅延特性
を持たせてもよい。

【００８６】以上のように、ＡＰＬが可変対応領域（Ａ
１ａ〜Ａ２ａ）にある場合、光量制御レベルは図８に示
す矢印のように、入力映像信号１のＡＰＬ変化に応じて
可変対応領域を動的に遷移する。

【００８７】以上のように、図７に示す映像表示装置に
よれば、絞りを動的駆動させることにより、映像のシー
ンに応じて動的に光量を調整することが可能となり、明
るいシーンでの明るさ感の不足および暗いシーンでの黒
浮きの問題を改善することができ、コントラスト感を高
めることができる。また、暗いシーン、つまり入力映像
信号のＡＰＬが所定のしきい値より小さい場合に、光量
制御レベルを絞り制御領域の最小値とするため、暗いシ
ーンにおける黒浮きの問題をより一層改善することがで
き、また、明るいシーン、つまり入力映像信号のＡＰＬ
が所定のしきい値より大きい場合に、光量制御レベルを
絞り制御領域の最大値とするため、明るいシーンにおけ
る明るさ感の不足の問題をより一層改善することがで
き、その結果、コントラスト感をより一層高めることが
できる。

【００８８】また、光源を制御する場合には、光源の安
定点灯の点から光源制御の最小値Ｌ１が比較的大きく
（最大値Ｌ２の１／３〜１／２程度）、暗いシーンにお
いて光量を十分に低くすることができないが、絞りを制
御する場合では、光量制御の最小値Ｌ１ａを十分に小さ
く（原理的には０も可能）することができる。その結
果、暗いシーンにおいて黒レベルを十分に低くすること
ができ、黒浮き感をより良好に改善できるとともに、明
るいシーンとの相対的なコントラスト比も大きくするこ
とができる。

【００８９】また、光源を制御する場合には、プロジェ
クタに用いられる放電光源のライフ信頼性の点から、光
源電力の変化速度を速くしたり変化の繰り返し回数が多
いとライフ時間が損なわれるという問題があるが、絞り
を制御する場合には、絞りの開閉構造にもよるが、絞り
の駆動条件の変化速度や変化回数が絞り駆動構造の信頼
性に与える影響は光源を制御する場合に比べて少ない。
そのため、例えばＡＰＬの変化に対してフィールド／フ
レーム単位で絞りの駆動条件を追従させることも可能で
あり、映像のシーンの明るさが急峻に変化した場合の追
従性を大きく良化させることができ、シーンの明るさの
変化に応じてより良好なコントラスト感を得ることがで
きる。

【００９０】なお、プロジェクタに用いられる放電光源
は大別してキセノン光源と高圧水銀光源があるが、キセ
ノン光源と比較し、高圧水銀光源は上記の点での信頼性
確保が難しく、また駆動電力（明るさ）を変えると発光
スペクトラムも変化してしまう傾向がある。よって高圧
水銀光源を用いる場合には絞りの制御が特に有効であ
る。

【００９１】なお、光源の制御と絞りの制御を両方同時
に行うことも可能である。その場合には、コントラスト
の改善効果が、光源の制御によるコントラストの改善効
果と絞りの制御によるコントラストの改善効果との積で
得られるため、コントラストの改善により有効となる。
このとき、光源の変化速度よりも絞りの変化速度の方が
速くなるように設定することによって、光源のライフ信
頼性に与える悪影響を排除しつつ、映像のシーンの変化
に対する光量の追従性を良化することができる。

【００９２】図１０は、第１の実施形態の光源の制御方
法を調光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の構
成を示すブロック図である。図１０において、映像表示
装置は、ＡＰＬ検出部２と、調光素子制御データ作成部
２２と、調光素子駆動回路２３と、光源駆動回路５と、
光源６と、調光素子２１と、光学系７と、表示素子８
と、映像信号処理回路９と、表示素子駆動部１０と、マ
イコン１１と、タイマー１２とを備える。なお図１０に
おいて図１と同様の構成には同一の参照符号を付し、そ
の説明を省略する。なお、図１０に示す構成では調光素
子２１を光学系７の前段に設けているが、図１１に示す
ように、光学系２４の内部に調光素子２１を設けるよう
にしても構わない。以下、図１０に示す映像表示装置の
動作について説明する。

【００９３】調光素子制御データ作成部２２は、ＡＰＬ
検出結果に応じた調光素子制御データを作成する。作成
された調光素子制御データは、調光素子駆動回路２３に
入力される。調光素子駆動回路２３は、調光素子制御デ
ータに応じた駆動条件で調光素子２１を動的に駆動し、
調光素子２１の透過率を可変する。光源６から発光され
た光は、調光素子２１を透過し、光学系７により収束さ
れ、表示素子８の表示範囲に対応した照明光として表示
素子８に照射される。このとき表示素子８に照射される
光量は調光素子２１の透過率に応じて調節される。

【００９４】次に図１２および図１３を参照して、調光
素子制御データ作成部２２の具体的な処理内容について
説明する。図１２に示すＡ１ｂおよびＡ２ｂは、予め設
定したＡＰＬのしきい値である。Ａ１ｂおよびＡ２ｂの
しきい値レベルは、それぞれ暗いシーンおよび明るいシ
ーンを区分するためのしきい値であり、映画ソフトの評
価により得られる。映画ソフト以外の明るいシーンが多
いソフトを用いる場合など、映像ソースに応じてこれら
のしきい値の設定を変えても構わない。

【００９５】図１２において、光量制御の第１のモード
（固定領域Ｌｏｗ）として、入力映像信号１のＡＰＬが
しきい値Ａ１ｂより小さい場合は、光量制御レベルをＬ
１ａ（ｍｉｎ）一定とする。第２のモード（可変対応領
域）として、入力映像信号１のＡＰＬがしきい値Ａ１ｂ
〜しきい値Ａ２ｂである場合は、ＡＰＬの変化に応じて
Ｌ１ｂ（ｍｉｎ）〜Ｌ２ｂ（ｍａｘ）の範囲で光量制御
レベルを可変する。第３のモード（固定領域Ｈｉｇｈ）
として、入力映像信号１のＡＰＬがしきい値Ａ２ｂより
大きい場合は、光源制御レベルをＬ２ｂ（ｍａｘ）一定
とする。

【００９６】なお、図１２では、可変対応領域における
ＡＰＬ（Ａ１ｂ〜Ａ２ｂ）と光源制御レベルとの関係を
線形としているが、これに限らず、任意の非線形特性関
数としても構わない。

【００９７】次に、図１３を参照して、入力映像信号１
のＡＰＬの動的変化と光量制御レベルの動的制御の関係
について具体的に説明する。図１３において、上図は、
調光素子制御データ作成部２２への入力ＡＰＬの動的変
化の一具体例を示し、下図は、上図で示す入力ＡＰＬの
動的変化に対応した光量制御レベルの動的制御を示す。
Ｔｎは、ＡＰＬを検出する単位フィールド時間である。
前述の図１２に示す制御方法にしたがって、ＡＰＬの動
的変化に対して、ＡＰＬが可変対応領域（Ａ１ｂ〜Ａ２
ｂ）の場合は、光量制御も動的に追従するが、ＡＰＬが
固定領域Ｌｏｗおよび固定領域Ｈｉｇｈとなった場合
は、光量制御レベルをそれぞれＬ１ｂ（ｍｉｎ）および
Ｌ２ｂ（ｍａｘ）一定となるよう制御する。

【００９８】なお、図１３の下図に示した調光素子制御
データ作成部２２からの出力信号は、実線で示した場合
に限らず、点線で示したように、調光素子の応答性や信
頼性を考慮してＡＰＬの変化に対して時間的な遅延特性
を持たせてもよい。

【００９９】以上のように、ＡＰＬが可変対応領域（Ａ
１ｂ〜Ａ２ｂ）にある場合、光量制御レベルは図１２に
示す矢印のように、入力映像信号１のＡＰＬ変化に応じ
て可変対応領域を動的に遷移する。

【０１００】以上のように、図１０または図１１に示す
映像表示装置によれば、調光素子を動的駆動させること
により、映像のシーンに応じて動的に光量を調整するこ
とが可能となり、明るいシーンでの明るさ感の不足およ
び暗いシーンでの黒浮きの問題を改善することができ、
コントラスト感を高めることができる。また、暗いシー
ン、つまり入力映像信号のＡＰＬが所定のしきい値より
小さい場合に、光量制御レベルを調光制御領域の最小値
とするため、暗いシーンにおける黒浮きの問題をより一
層改善することができ、また、明るいシーン、つまり入
力映像信号のＡＰＬが所定のしきい値より大きい場合
に、光量制御レベルを調光制御領域の最大値とするた
め、明るいシーンにおける明るさ感の不足の問題をより
一層改善することができ、その結果、コントラスト感を
より一層高めることができる。

【０１０１】なお、調光素子を制御する場合には、一般
に、前述の絞りを制御する場合と同様の効果を得ること
ができる。また、光源を制御する場合に比べると、調光
素子を制御する場合には、調光素子駆動回路も比較的簡
単な回路で低電圧で実現できるので、より容易に実現す
ることができる。さらに、絞りを制御する場合に比べる
と、調光素子を制御する場合には光源から表示素子のあ
いだでの配置の自由度があり、また調光素子の駆動につ
いては可動構造が不要で駆動回路による電気的制御のみ
のため、比較的簡単な構造で実現できるので、より容易
に実現することができる。

【０１０２】なお、光源の制御と調光素子の制御を両方
同時に行うことも可能であるが、その場合には、前述
の、光源の制御と絞りの制御を両方同時に行う場合と同
様の効果を得ることができる。さらに、光源の制御と絞
りの制御と調光素子の制御とを同時に行うことも可能で
あり、その場合には、コントラストの改善効果が、光源
の制御によるコントラストの改善効果と絞りの制御によ
るコントラストの改善効果と調光素子の制御によるコン
トラストの改善効果との積で得られるため、コントラス
トの改善により一層有効となる。

【０１０３】（第２の実施形態）図１４に、本発明の第
２の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す。映像表
示装置は、ＡＰＬ検出部２と、光源制御データ作成部１
３と、ＬＰＦ４と、光源駆動回路５と、光源６と、光学
系７と、表示素子８と、映像信号処理回路９と、表示素
子駆動部１０と、マイコン１１と、タイマー１２とを備
える。なお、本実施形態が第１の実施形態と異なる点
は、光源制御データ作成部１３の動作のみである。よっ
て、その他の同一の構成には同一の参照符号を付し、説
明を省略する。

【０１０４】図１５を参照して、光源制御データ作成部
１３の動作について説明する。光源制御データ作成部１
３は、第１の実施形態における光源制御データ作成部３
の処理に加えて、ＡＰＬの変化に対する光源レベル制御
の動的追従特性を緩和するための処理を行う。これによ
り、ランプの駆動電力条件の状態遷移の頻度を少なく
し、ランプの信頼性の低下をさらに改善する。以下、図
１５を参照して具体的に説明する。

【０１０５】図１５は、入力映像信号１のＡＰＬの動的
変化と光源制御レベルの動的制御の関係を示している。
図１５において、上図は、光源制御データ作成部１３へ
の入力ＡＰＬの動的変化の一具体例を示し、下図は、上
図で示す入力ＡＰＬの動的変化に対応した光源制御レベ
ルの動的制御を示す。特に下図において、実線は、光源
制御データ作成部１３からの出力信号を示しており、点
線は、ＬＰＦ４からの出力信号を示している。Ｔｎは、
ＡＰＬを検出する単位フィールド時間である。図１５に
示すように、本実施形態では、第１の実施形態と同様
に、前述の図３に示す制御方法にしたがって、ＡＰＬの
動的変化に対して、ＡＰＬが可変対応領域（Ａ１〜Ａ
２）の場合は、光源制御も動的に追従するが、ＡＰＬが
固定領域Ｌｏｗおよび固定領域Ｈｉｇｈとなった場合
は、光源制御レベルをそれぞれＬ１（ｍｉｎ）およびＬ
２（ｍａｘ）一定となるよう制御する。

【０１０６】ただし本実施形態では、入力ＡＰＬの変化
が予め設定した判定しきい値ＡＰｍｉｎのレベルよりも
小さいか否かを判定し、ＡＰＬの変化がＡＰｍｉｎより
も小さい場合には、上記の通常の制御に優先して、光源
制御レベルを変化させない。より具体的に説明すると、
図１５の上図において、時間ｔ１〜ｔ２におけるＡＰＬ
の変化レベルは判定しきい値ＡＰｍｉｎより小さい。し
たがって、図１５の下図のように、時間ｔ２においては
光源制御レベルの動的変化制御を行わず、時間ｔ１にお
ける光源制御レベルを維持する。

【０１０７】本実施形態では、上記のように、微小なＡ
ＰＬの変化に対しては光源制御レベルを追従させないよ
うにしている。これは、微小なＡＰＬの変動に対してい
ちいち光源制御レベルを追従させることは、コントラス
トを向上させるメリットよりも光源の信頼性が損なわれ
るデメリットの方が大きく、好ましくないからである。

【０１０８】以上のように、第２の実施形態によれば、
第１の実施形態の効果に加え、さらに、ＡＰＬの変化が
微小な場合に光源の駆動条件を変化させず直前の駆動条
件を保持するので、光源の駆動条件の動的遷移の頻度を
減らすことができる。その結果、光源の安定点灯性の劣
化やライフ特性の劣化の問題を改善し、光源の信頼性を
高めることができる。

【０１０９】なお、第２の実施形態の制御方法は、絞り
や調光素子の制御にも適用することができる。以下、第
２の実施形態の制御方法を絞りの制御および調光素子の
制御に適用した場合についてそれぞれ説明する。

【０１１０】図１６は、第２の実施形態の制御方法を絞
りの制御に適用した場合の、入力映像信号１のＡＰＬの
動的変化と絞り制御レベルの動的制御の関係を示してい
る。この場合は、ＡＰＬの変化が予め設定した判定しき
い値ＡＰｍｉｎよりも小さい場合には、光量制御レベル
を変化させない。これにより、絞り駆動構造が過度な微
小可動動作を繰り返すことによる絞り駆動構造の信頼性
の低下を防止することができる。

【０１１１】図１７は、第２の実施形態の制御方法を調
光素子の制御に適用した場合の、入力映像信号１のＡＰ
Ｌの動的変化と調光素子制御レベルの動的制御の関係を
示している。この場合も、ＡＰＬの変化が予め設定した
判定しきい値ＡＰｍｉｎよりも小さい場合には、光量制
御レベルを変化させない。これにより、調光素子が過度
な微小調光動作を繰り返すことによる調光素子の信頼性
の低下を防止することができる。

【０１１２】（第３の実施形態）図１８に、本発明の第
３の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す。映像表
示装置は、ＡＰＬ検出部２と、光源制御データ作成部１
４と、ＬＰＦ４と、光源駆動回路５と、光源６と、光学
系７と、表示素子８と、映像信号処理回路９と、表示素
子駆動部１０と、マイコン１１と、タイマー１２とを備
える。なお、本実施形態が第１の実施形態と異なる点
は、光源制御データ作成部１４の動作のみである。よっ
て、その他の同一の構成には同一の参照符号を付し、説
明を省略する。

【０１１３】図１９を参照して、光源制御データ作成部
１４の動作について説明する。光源制御データ作成部１
４は、第１の実施形態における光源制御データ作成部３
の処理に加えて、ＡＰＬの変化に対する光源レベル制御
の動的追従特性を緩和するための処理を行う。これによ
り、ランプの駆動電力条件の状態遷移の頻度を少なく
し、ランプの信頼性の低下をさらに改善する。以下、図
１９を参照して具体的に説明する。

【０１１４】図１９は、入力映像信号１のＡＰＬの動的
変化と光源制御レベルの動的制御の関係を示している。
図１９において、上図は、光源制御データ作成部１４へ
の入力ＡＰＬの動的変化の一具体例を示し、下図は、上
図で示す入力ＡＰＬの動的変化に対応した光源制御レベ
ルの動的制御を示す。特に下図において、実線は、光源
制御データ作成部１４からの出力信号を示しており、点
線は、ＬＰＦ４からの出力信号を示している。Ｔｎは、
ＡＰＬを検出する単位フィールド時間である。図１９に
示すように、本実施形態では、第１の実施形態と同様
に、前述の図３に示す制御方法にしたがって、ＡＰＬの
動的変化に対して、ＡＰＬが可変対応領域（Ａ１〜Ａ
２）の場合は、光源制御も動的に追従するが、ＡＰＬが
固定領域Ｌｏｗおよび固定領域Ｈｉｇｈとなった場合
は、光源制御レベルをそれぞれＬ１（ｍｉｎ）およびＬ
２（ｍａｘ）一定となるよう制御する。

【０１１５】ただし本実施形態では、光源駆動レベルが
Ｌ１（ｍｉｎ）またはＬ２（ｍａｘ）に遷移したか否か
を判定し、遷移した場合には、上記の通常の制御に優先
して、所定の期間その光源駆動レベルを保持する。

【０１１６】具体的に説明すると、図１９の上図におい
て、時間ｔ１０におけるＡＰＬは、しきい値Ａ１よりも
小さくなり、光源制御レベルは、図１９の下図に示すよ
うにＬ１（ｍｉｎ）のレベルに状態遷移する。いったん
Ｌ１（ｍｉｎ）に光源の駆動条件が遷移すると、光源制
御データ作成部１４は、予め規定した期間Ｔ１において
はＡＰＬの変化にかかわらず出力をＬ１（ｍｉｎ）の状
態で保持する。時間ｔ１２において期間Ｔ１が終了する
と、第１の実施形態と同様にＡＰＬ変化に応じた通常の
処理を行う。

【０１１７】同様に、時間ｔ２０におけるＡＰＬは、し
きい値Ａ２よりも大きくなり、光源制御レベルは、Ｌ２
（ｍａｘ）のレベルに状態遷移する。いったんＬ２（ｍ
ａｘ）に光源の駆動条件が遷移すると、光源制御データ
作成部１４は、予め規定した期間Ｔ２においてはＡＰＬ
の変化にかかわらず出力をＬ２（ｍａｘ）の状態で保持
する。時間ｔ２２において期間Ｔ２が終了すると、第１
の実施形態と同様にＡＰＬ変化に応じた通常の処理を行
う。

【０１１８】本実施形態では、上記のように、光源駆動
レベルがいったんＬ１（ｍｉｎ）またはＬ２（ｍａｘ）
に遷移すると、所定の期間はＡＰＬの変化に対して光源
制御レベルを追従させないようにしている。これは、光
源の駆動条件の動的遷移の頻度を減らす効果があり、光
源の安定点灯性の劣化やライフ特性の劣化の問題を改善
し、光源の信頼性を高めることができる。さらに、特
に、光源制御レベルがＬ１（ｍｉｎ）に遷移したときに
出力を保持することには別の利点がある。例えばＡＰＬ
がＡ１の前後で頻繁に変化するような場合、本実施形態
のように光源制御レベルを保持しなければ、比較的暗い
シーンであるので、光源輝度の変化が知覚され易い。な
ぜなら、人間の視覚は、明るいシーンにおける明るさの
変化よりも暗いシーンにおける明るさの変化に敏感であ
り、明るさの変化に対する感度が高くなる。したがっ
て、このＡＰＬのＡ１前後における頻繁な明るさの変動
を防ぐことは、表示映像の品位を向上させるためにも有
効である。

【０１１９】以上のように、第３の実施形態によれば、
第１の実施形態の効果に加え、さらに、光源駆動レベル
がいったんＬ１（ｍｉｎ）またはＬ２（ｍａｘ）に遷移
すると光源の駆動条件を変化させず直前の駆動条件を保
持するので、光源の駆動条件の動的遷移の頻度を減らす
ことができる。その結果、光源の安定点灯性の劣化やラ
イフ特性の劣化の問題を改善し、光源の信頼性を高める
ことができる、また、映像の表示映像の品位を向上させ
ることができる。

【０１２０】なお、本実施形態では、入力ＡＰＬがＡ１
以下またはＡ２以上に遷移したときから所定の期間、光
源制御レベルを維持するとしたが、これに限らず、例え
ば、実際の光源のパワーが最小または最大となったとき
から所定の期間、光源制御レベルを維持するようにして
も構わないし、その他のタイミングから所定の期間、光
源制御レベルを維持するようにしても構わない。以下、
図２０を参照して、この変形例について説明する。

【０１２１】この変形例では、光源制御データ作成部
は、入力ＡＰＬの変化に対応して、図２０の下図に示す
ように、光源制御レベルの可変特性に時間的遅延を持た
せるような制御をデジタル処理演算により行う。具体的
には、図２０の上図において、時間ｔ１０におけるＡＰ
Ｌは、しきい値Ａ１よりも小さくなり、光源制御レベル
は、この光源制御データ作成部における時間的遅延作用
により、時間ｔ１１において図２０の下図に示すように
Ｌ１（ｍｉｎ）のレベルに状態遷移する。いったん光源
の駆動条件がＬ１（ｍｉｎ）に遷移すると、予め規定し
た期間Ｔ１’においてはＡＰＬの変化にかかわらず出力
をＬ１（ｍｉｎ）の状態で保持する。時間ｔ１２におい
て期間Ｔ１’が終了すると、第１の実施形態と同様にＡ
ＰＬ変化に応じた通常の処理を行う。

【０１２２】同様に、時間ｔ２０におけるＡＰＬは、し
きい値Ａ２よりも大きくなり、光源制御レベルは、光源
制御データ作成部における時間的遅延作用により、時間
ｔ２１においてＬ２（ｍａｘ）のレベルに状態遷移す
る。いったん光源の駆動条件がＬ２（ｍａｘ）に遷移す
ると、予め規定した期間Ｔ２’においてはＡＰＬの変化
にかかわらず出力をＬ２（ｍａｘ）の状態で保持する。
時間ｔ２２において期間Ｔ２’が終了すると、第１の実
施形態と同様にＡＰＬ変化に応じた通常の処理を行う。

【０１２３】なお、第３の実施形態の制御方法は、絞り
や調光素子の制御にも適用することができる。例えば図
８に示した絞りの動的制御に対して本実施形態の制御方
法を適用する場合には、入力ＡＰＬがＡ１ａ以下または
Ａ２ａ以上に遷移したときから所定の期間、光量制御レ
ベルをそれぞれＬ１ａ（ｍｉｎ）またはＬ２ａ（ｍａ
ｘ）に維持する。これにより、絞りの駆動条件の動的遷
移の頻度を減らすことができ、その結果、絞り駆動構造
の信頼性の低下を防止することができる。一方、例えば
図１２に示した調光素子の動的制御に対して本実施形態
の制御方法を適用する場合には、入力ＡＰＬがＡ１ｂ以
下またはＡ２ｂ以上に遷移したときから所定の期間、光
量制御レベルをそれぞれＬ１ｂ（ｍｉｎ）またはＬ２ｂ
（ｍａｘ）に維持する。これにより、調光素子の駆動条
件の動的遷移の頻度を減らすことができ、その結果、調
光素子の信頼性の低下を防止することができる。

【０１２４】（第４の実施形態）図２１に、本発明の第
４の実施形態に係る映像表示装置の構成を示す。映像表
示装置は、ＡＰＬ検出部２と、ヒストグラム作成部１５
と、光源制御データ作成部１６と、ＬＰＦ４と、光源駆
動回路５と、光源６と、光学系７と、表示素子８と、映
像信号処理回路９と、表示素子駆動部１０と、マイコン
１１と、タイマー１２とを備える。なお、本実施形態が
第１の実施形態と異なる点は、ヒストグラム作成部１５
を新たに備えた点および光源制御データ作成部１６の動
作のみである。よって、その他の同一の構成には同一の
参照符号を付し、説明を省略する。

【０１２５】図２１において、映像信号１は、映像信号
処理回路９、ヒストグラム作成部１５、およびＡＰＬ検
出部２に入力される。ヒストグラム作成部１５は、単位
フィールド期間毎に、入力映像信号１の輝度信号成分か
ら、入力映像信号レベルを任意の複数の輝度レベル区分
に分割した分割区分毎のヒストグラム分布を検出する。
この検出結果は、光源制御データ作成部１６に入力され
る。光源制御データ作成部１６では、ＡＰＬ検出結果と
ヒストグラム作成結果に基づいて光源制御データを作成
する。

【０１２６】以下、図２２を参照し、ヒストグラム作成
部１５の具体的な動作について説明する。ヒストグラム
作成部１５では、０％から１００％までの信号レベルが
予め複数の輝度レベル（図では区分Ｈ１〜Ｈ４の４つの
区分）に分割されており、入力される映像信号１の上記
分割区分毎のヒストグラム分布を各単位フィールド毎に
検出する。このヒストグラム作成結果は光源制御データ
作成部１６に入力される。

【０１２７】光源制御データ作成部１６では、分割区分
のうち、黒レベルに一番近い区分Ｈ１における値を予め
規定したしきい値ＨＴＬと比較する。比較の結果、区分
Ｈ１における値がＨＴＬよりも小さい場合には、光源制
御データ作成部１６は、第１の実施形態と同様に、前述
の図３に示す制御方法にしたがって、ＡＰＬの動的変化
に対して、ＡＰＬが可変対応領域（Ａ１〜Ａ２）の場合
は、光源制御も動的に追従するが、ＡＰＬが固定領域Ｌ
ｏｗおよび固定領域Ｈｉｇｈとなった場合は、光源制御
レベルをそれぞれＬ１（ｍｉｎ）およびＬ２（ｍａｘ）
一定となるよう制御する。

【０１２８】一方、区分Ｈ１における値がＨＴＬよりも
大きい場合には、ＡＰＬにかかわらず暗いシーンである
と判断し、光源制御データ作成部１６は、上記第１の実
施形態と同様の通常の制御に優先して、光源駆動制御レ
ベルをＬ１（ｍｉｎ）に設定して表示映像の黒浮きを改
善する。暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が
存在するような場合には、ＡＰＬはその特に明るい部分
の影響を受けて大きくなってしまうため、ＡＰＬからは
暗いシーンであると判断することができない。一方、本
実施形態のようにヒストグラム分布に基づいて暗いシー
ンを判断することにより、暗いシーンにおいて一部だけ
特に明るい部分が存在するような場合であっても暗いシ
ーンであると判断することができる。

【０１２９】なお、本実施形態では、ヒストグラム分布
の分割区分数を４つとしたが、これに限らず、任意の分
割区分数であっても構わない。また、各分割輝度レベル
の区分範囲（幅）は２５％幅であるとしたが、これに限
らず、任意の分割範囲であっても構わず、さらに、分割
区分毎に範囲の大きさが異なっていても構わない。

【０１３０】また、本実施形態では、光源制御データ作
成部１６は、区分Ｈ１におけるヒストグラム分布の値に
基づいて光源制御データを作成するとしたが、これに限
らず、目的とするシーン制御に応じて、他の区分の輝度
レベルのヒストグラム分布を使用しても構わないし、複
数のヒストグラム分布を組み合わせて使用しても構わな
い。

【０１３１】また、本実施形態では、光源制御レベルも
図３のＬ１（ｍｉｎ）に設定するとしたが、これに限ら
ず、制御目的に応じて光源制御レベルをＬ２（ｍａｘ）
あるいはＬ１（ｍｉｎ）〜Ｌ２（ｍａｘ）の範囲に設定
しても構わない。例えば、ヒストグラム分布に基づいて
明るいシーンまたは明るくも暗くもないシーンであると
判断される場合に、それぞれＡＰＬの値に関係なく光源
制御レベルをＬ２（ｍａｘ）またはＬ１（ｍｉｎ）〜Ｌ
２（ｍａｘ）の範囲に設定するようにしても構わない。

【０１３２】また、本実施形態では、区分Ｈ１の値がし
きい値ＨＴＬよりも小さいか大きいかを判定し、その判
定結果に応じて２通りの異なるモードで光源制御レベル
の制御を行うとしたが、これに限らず、例えば、しきい
値ＨＴＬ以外に別のしきい値を追加して、条件判定のモ
ードを増やし、その判定結果にしたがって、光源制御レ
ベルの条件設定を複数モードとしても構わない。

【０１３３】なお、第４の実施形態として光源を動的に
制御する場合について説明したが、第４の実施形態で説
明した光源の制御方法を絞りの制御や調光素子の制御に
適用することもできる。以下、本実施形態の光源の制御
方法を絞りの制御や調光素子の制御に適用した場合の映
像表示装置の構成について簡単に説明する。

【０１３４】図２３は、第４の実施形態の光源の制御方
法を絞りの制御に適用した場合の映像表示装置の構成を
示すブロック図である。図２３において、映像表示装置
は、ＡＰＬ検出部２と、ヒストグラム作成部１５と、絞
り制御データ作成部２５と、絞り駆動回路２０と、光源
駆動回路５と、光源６と、光学系１７と、表示素子８
と、映像信号処理回路９と、表示素子駆動部１０と、マ
イコン１１と、タイマー１２とを備える。光学系１７
は、絞り１８を含む。なお図２３において図７または図
２１と同様の構成には同一の参照符号を付す。絞り制御
データ作成部２５は、図２１に示す光源制御データ作成
部１６と同様に、ＡＰＬ検出結果とヒストグラム作成結
果に基づいて絞り制御データを作成する。これにより、
暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在する
ような場合であって、ＡＰＬ検出結果からは暗いシーン
であると判断することができない場合であっても、暗い
シーンであると判断して、黒浮きを防止することができ
る。

【０１３５】図２４は、第４の実施形態の光源の制御方
法を調光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の構
成を示すブロック図である。図２４において、映像表示
装置は、ＡＰＬ検出部２と、ヒストグラム作成部１５
と、調光素子制御データ作成部２６と、調光素子駆動回
路２３と、光源駆動回路５と、光源６と、調光素子２１
と、光学系７と、表示素子８と、映像信号処理回路９
と、表示素子駆動部１０と、マイコン１１と、タイマー
１２とを備える。なお図２４において図１０または図２
１と同様の構成には同一の参照符号を付す。調光素子制
御データ作成部２６は、図２１に示す光源制御データ作
成部１６と同様に、ＡＰＬ検出結果とヒストグラム作成
結果に基づいて調光素子制御データを作成する。これに
より、暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存
在するような場合であって、ＡＰＬ検出結果からは暗い
シーンであると判断することができない場合であって
も、暗いシーンであると判断して、黒浮きを防止するこ
とができる。

【０１３６】なお上記において、第４の実施形態の光源
の制御方法を絞りの制御や調光素子の制御に適用した場
合のそれぞれの映像表示装置の構成について簡単に説明
したが、光源の制御と絞りの制御とを同時に行ってもよ
いし、光源の制御と調光素子の制御とを同時に行っても
よいし、光源の制御と絞りの制御と調光素子の制御とを
同時に行ってもよい。以下、これら各場合の映像表示装
置の構成について簡単に説明する。

【０１３７】図２５は、第４の実施形態の光源の制御方
法を光源および絞りの制御に適用した場合の映像表示装
置の構成を示すブロック図である。図２５において、映
像表示装置は、ＡＰＬ検出部２と、ヒストグラム作成部
１５と、絞り制御データ作成部２５と、絞り駆動回路２
０と、光源制御データ作成部１６と、ＬＰＦ４と、光源
駆動回路５と、光源６と、光学系１７と、表示素子８
と、映像信号処理回路９と、表示素子駆動部１０と、マ
イコン１１と、タイマー１２とを備える。光学系１７
は、絞り１８を含む。なお図２５において図２１または
図２３と同様の構成には同一の参照符号を付す。これに
より、暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存
在するような場合であって、ＡＰＬ検出結果からは暗い
シーンであると判断することができない場合であって
も、暗いシーンであると判断して、黒浮きを防止するこ
とができる。

【０１３８】図２６は、第４の実施形態の光源の制御方
法を光源および調光素子の制御に適用した場合の映像表
示装置の構成を示すブロック図である。図２６におい
て、映像表示装置は、ＡＰＬ検出部２と、ヒストグラム
作成部１５と、調光素子制御データ作成部２６と、調光
素子駆動回路２３と、光源制御データ作成部１６と、Ｌ
ＰＦ４と、光源駆動回路５と、光源６と、調光素子２１
と、光学系７と、表示素子８と、映像信号処理回路９
と、表示素子駆動部１０と、マイコン１１と、タイマー
１２とを備える。なお図２６において図２１または図２
４と同様の構成には同一の参照符号を付す。これによ
り、暗いシーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在
するような場合であって、ＡＰＬ検出結果からは暗いシ
ーンであると判断することができない場合であっても、
暗いシーンであると判断して、黒浮きを防止することが
できる。

【０１３９】図２７は、第４の実施形態の光源の制御方
法を光源、絞りおよび調光素子の制御に適用した場合の
映像表示装置の構成を示すブロック図である。図２７に
おいて、映像表示装置は、ＡＰＬ検出部２と、ヒストグ
ラム作成部１５と、絞り制御データ作成部２５と、絞り
駆動回路２０と、調光素子制御データ作成部２６と、調
光素子駆動回路２３と、光源制御データ作成部１６と、
ＬＰＦ４と、光源駆動回路５と、光源６と、調光素子２
１と、光学系１７と、表示素子８と、映像信号処理回路
９と、表示素子駆動部１０と、マイコン１１と、タイマ
ー１２とを備える。光学系１７は、絞り１８を含む。な
お図２７において図２１または図２３または図２４と同
様の構成には同一の参照符号を付す。これにより、暗い
シーンにおいて一部だけ特に明るい部分が存在するよう
な場合であって、ＡＰＬ検出結果からは暗いシーンであ
ると判断することができない場合であっても、暗いシー
ンであると判断して、黒浮きを防止することができる。

【０１４０】以上のように、光源の制御と絞りまたは調
光素子の制御とを組み合わせることにより、より効果的
に映像のシーンに応じて動的に輝度を調整することが可
能となり、明るいシーンでの明るさ感の不足および暗い
シーンでの黒浮きの問題を一層改善することができ、コ
ントラスト感を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１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２】光源輝度制御の一方法を示す図である。

【図３】第１の実施形態における光源輝度制御の方法を
示す図である。

【図４】第１の実施形態における信号処理の具体例を示
す図である。

【図５】第１の実施形態における信号処理動作の様子を
示す図である。

【図６】第１の実施形態における信号処理の変形例を示
す図である。

【図７】第１の実施形態における光源の制御方法を絞り
の制御に適用した場合の映像表示装置の構成例を示すブ
ロック図である。

【図８】第１の実施形態における光源の制御方法を絞り
の制御に適用した場合の絞りの制御の方法を示す図であ
る。

【図９】第１の実施形態における光源の制御方法を絞り
の制御に適用した場合の信号処理の具体例を示す図であ
る。

【図１０】第１の実施形態における光源の制御方法を調
光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示
すブロック図である。

【図１１】第１の実施形態における光源の制御方法を調
光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の他の構成
を示すブロック図である。

【図１２】第１の実施形態における光源の制御方法を調
光素子の制御に適用した場合の調光素子の制御の方法を
示す図である。

【図１３】第１の実施形態における光源の制御方法を調
光素子の制御に適用した場合の信号処理の具体例を示す
図である。

【図１４】本発明の第２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１５】第２の実施形態における信号処理の具体例を
示す図である。

【図１６】第２の実施形態における光源の制御方法を絞
りの制御に適用した場合の信号処理の具体例を示す図で
ある。

【図１７】第２の実施形態における光源の制御方法を調
光素子の制御に適用した場合の信号処理の具体例を示す
図である。

【図１８】本発明の第３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１９】第３の実施形態における信号処理の具体例を
示す図である。

【図２０】第３の実施形態における信号処理の変形例を
示す図である。

【図２１】本発明の第４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２２】ヒストグラム作成部１５の動作について説明
するための図である。

【図２３】第４の実施形態における光源の制御方法を絞
りの制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２４】第４の実施形態における光源の制御方法を調
光素子の制御に適用した場合の映像表示装置の構成を示
すブロック図である。

【図２５】第４の実施形態における光源の制御方法を光
源および絞りの制御に適用した場合の映像表示装置の構
成を示すブロック図である。

【図２６】第４の実施形態における光源の制御方法を光
源および調光素子の制御に適用した場合の映像表示装置
の構成を示すブロック図である。

【図２７】第４の実施形態における光源の制御方法を光
源、絞りおよび調光素子の制御に適用した場合の映像表
示装置の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 映像信号 ２ ＡＰＬ検出部 ３ 光源制御データ作成部 ４ ＬＰＦ ５ 光源駆動回路 ６ 光源 ７ 光学系 ８ 表示素子 ９ 映像信号処理回路 １０ 表示素子駆動部 １１ マイコン １２ タイマー １３ 光源制御データ作成部 １４ 光源制御データ作成部 １５ ヒストグラム作成部 １６ 光源制御データ作成部 １７ 光学系 １８ 絞り １９ 絞り制御データ作成部 ２０ 絞り駆動回路 ２１ 調光素子 ２２ 調光素子制御データ作成部 ２３ 調光素子駆動回路 ２４ 光学系 ２５ 絞り制御データ作成部 ２６ 調光素子制御データ作成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０Ｃ 3/36 3/36 Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２ Ｈ０４Ｎ 5/66 １０２Ｚ 5/74 5/74 Ｋ (56)参考文献 特開 平９−244548（ＪＰ，Ａ) 特開2000−330542（ＪＰ，Ａ) 特開2001−346129（ＪＰ，Ａ) 特開2001−346219（ＪＰ，Ａ) 特開2002−156950（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−66501（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−188345（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−317250（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−125333（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133 505 - 580 H04N 5/66 - 5/74

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一または複数枚の透過型あるいは反射
   型の光変調作用を有する表示素子に対して光源からの光
   を照射することによって映像を表示する映像表示装置で
   あって、 入力映像信号の平均輝度レベルを検出するＡＰＬ検出手
   段と、 前記ＡＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベル
   に基づいて、前記表示素子に照射される光量を制御する
   ための光量制御データを作成する光量制御データ作成手
   段と、 前記光量制御データに基づいて前記表示素子に照射され
   る光量を制御する光量制御手段とを備え、 前記光量制御データ作成手段は、前記ＡＰＬ検出手段に
   よって検出された平均輝度レベルが第１の所定値以下の
   範囲にある場合には、前記表示素子に照射される光量が
   所定の最小レベルまたはその近傍レベルとなるように制
   御され、 前記ＡＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベル
   が前記第１の所定値を超える範囲にある場合には、前記
   表示素子に照射される光量が平均輝度レベルの増加に伴
   って連続的に増大するように制御される ような光量制御
   データを作成することを特徴とする、映像表示装置。
2. 【請求項２】 前記光量制御データ作成手段は、前記Ａ
   ＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベルに基づ
   いて、前記光源を制御するための光源制御データを作成
   する光源制御データ作成手段を含み、 前記光量制御手段は、前記光源制御データに基づいて前
   記光源を駆動する光源駆動手段を含み、 前記光源制御データ作成手段は、前記ＡＰＬ検出手段に
   よって検出された平均輝度レベルが前記第１の所定値以
   下の範囲にある場合には、前記光源を安定駆動可能な最
   小レベルまたはその近傍レベルとなるように駆動させ、 前記ＡＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベル
   が前記第１の所定値を超える範囲にある場合には、前記
   光源を前記表示素子に照射される光量が平均輝度レベル
   の増加に伴って連続的に増大するように 駆動させるよう
   な光源制御データを作成することを特徴とする、請求項
   １に記載の映像表示装置。
3. 【請求項３】 前記光源と前記表示素子の間に、当該表
   示素子に照射される光量を調節する絞りをさらに備え、 前記光量制御データ作成手段は、前記ＡＰＬ検出手段に
   よって検出された平均輝度レベルに基づいて、前記絞り
   を制御するための絞り制御データを作成する絞り制御デ
   ータ作成手段を含み、 前記光量制御手段は、前記絞り制御データに基づいて前
   記絞りを駆動する絞り駆動手段を含み、 前記絞り制御データ作成手段は、前記ＡＰＬ検出手段に
   よって検出された平均輝度レベルが前記第１の所定値以
   下の範囲にある場合には、前記表示素子に照射される光
   量が前記所定の最小レベルまたはその近傍レベルとなる
   ように前記絞りを駆動させ、 前記ＡＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベル
   が前記第１の所定値を超える範囲にある場合には、前記
   表示素子に照射される光量が平均輝度レベルの増加に伴
   って連続的に増大するように前記絞りを駆動させ るよう
   な絞り制御データを作成することを特徴とする、請求項
   １に記載の映像表示装置。
4. 【請求項４】 前記光源と前記表示素子の間に、当該表
   示素子に照射される光量を調節する調光素子をさらに備
   え、 前記光量制御データ作成手段は、前記ＡＰＬ検出手段に
   よって検出された平均輝度レベルに基づいて、前記調光
   素子を制御するための調光素子制御データを作成する調
   光素子制御データ作成手段を含み、 前記光量制御手段は、前記調光素子制御データに基づい
   て前記調光素子を駆動する調光素子駆動手段を含み、 前記調光素子制御データ作成手段は、前記ＡＰＬ検出手
   段によって検出された平均輝度レベルが前記第１の所定
   値以下の範囲にある場合には、前記表示素子に照射され
   る光量が前記所定の最小レベルまたはその近傍レベルと
   なるように前記調光素子を駆動させ、 前記ＡＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベル
   が前記第１の所定値を超える範囲にある場合には、前記
   表示素子に照射される光量が輝度レベルの増加に伴って
   連続的に増大するように前記調光素子を駆動させ るよう
   な調光素子制御データを作成することを特徴とする、請
   求項１に記載の映像表示装置。
5. 【請求項５】 前記光量制御データ作成手段は、前記Ａ
   ＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベルが前記
   第１の所定値よりも小さい場合に、前記表示素子に照射
   される光量を前記所定の最小レベルで固定するような前
   記光量制御データを作成することを特徴とする、請求項
   １に記載の映像表示装置。
6. 【請求項６】 前記光量制御データ作成手段は、前記Ａ
   ＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベルが第２
   の所定値よりも大きい場合に、前記表示素子に照射され
   る光量を所定の最大レベルで固定するような前記光量制
   御データを作成することを特徴とする、 請求項１に記載の映像表示装置。
7. 【請求項７】 前記光量制御データ作成手段によって作
   成された前記光量制御データに対してフィルタリングを
   行うことにより、当該光量制御データの変化に対し遅延
   作用を与える手段をさらに備える、請求項１に記載の映
   像表示装置。
8. 【請求項８】 前記光量制御データ作成手段は、複数の
   単位フィールド時間における前記平均輝度レベルの平均
   に基づいて、前記光量制御データを作成することを特徴
   とする、請求項１に記載の映像表示装置。
9. 【請求項９】 前記ＡＰＬ検出手段によって検出された
   平均輝度レベルの出力に対してフィルタリングを行うこ
   とにより、当該平均輝度レベルの変化に対し遅延作用を
   与える手段を更に備える、請求項１に記載の映像表示装
   置。
10. 【請求項１０】 前記光量制御データ作成手段は、前記
    ＡＰＬ検出手段によって検出された平均輝度レベルの単
    位時間当たりの変化が所定のしきい値よりも小さい場合
    に、前記表示素子に照射される光量を当該変化に追従さ
    せることなく直前のレベルに維持させるような光量制御
    データを作成することを特徴とする、請求項１に記載の
    映像表示装置。
11. 【請求項１１】 前記入力映像信号の輝度レベルを複数
    の輝度レベル区分に分割し、 当該輝度レベル区分毎のヒストグラム分布を検出するヒ
    ストグラム作成手段をさらに備え、 前記光量制御データ作成手段は、前記ヒストグラム作成
    手段において検出された前記分割区分毎のヒストグラム
    分布が所定の分布状態にあるときに、前記表示素子に照
    射される光量を前記所定の分布状態に応じた所定のレベ
    ルで固定するような光量制御データを作成することを特
    徴とする、請求項１に記載の映像表示装置。
12. 【請求項１２】 前記光量制御データ作成手段は、前記
    ヒストグラム作成手段において検出された前記複数の輝
    度レベル区分の内の少なくとも１つの輝度レベルのヒス
    トグラム分布が所定のしきい値よりも大きいまたは小さ
    いときに、前記表示素子に照射される光量を前記所定の
    レベルで固定するような光量制御データを作成すること
    を特徴とする、請求項１１に記載の映像表示装置。
13. 【請求項１３】 前記光量制御データ作成手段は、前記
    ヒストグラム作成手段において検出されたヒストグラム
    分布に基づいて前記入力映像信号に係る映像シーンが暗
    いシーンであると判断される場合に、前記表示素子に照
    射される光量を前記所定の最小レベルで固定するような
    光量制御データを作成することを特徴とする、請求項１
    １に記載の映像表示装置。
14. 【請求項１４】 単一または複数枚の透過型あるいは反
    射型の光変調作用を有する表示素子に対して光源からの
    光を照射することによって映像を表示する映像表示方法
    であって、 入力映像信号の平均輝度レベルを検出するＡＰＬ検出ス
    テップと、 前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルに基づいて、前記表示素子に照射される光量を制御
    するための光量制御データを作成する光量制御データ作
    成ステップと、 前記光量制御データに基づいて前記表示素子に照射され
    る光量を制御する光量制御ステップとを備え、 前記光量制御データ作成ステップは、前記ＡＰＬ検出ス
    テップによって検出された平均輝度レベルが第１の所定
    値以下の範囲にある場合には、前記表示素子に照射され
    る光量が所定の最小レベルまたはその近傍レベルとなる
    ように制御され、 前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルが前記第１の所定値を超える範囲にある場合には、
    前記表示素子に照射される光量が平均輝度レベルの増加
    に伴って連続的に増大するように制御され るような光量
    制御データを作成することを特徴とする、 映像表示方法。
15. 【請求項１５】 前記光量制御データ作成ステップは、
    前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルに基づいて、前記光源を制御するための光源制御デ
    ータを作成する光源制御データ作成ステップを含み、 前記光量制御ステップは、前記光源制御データに基づい
    て前記光源を駆動する光源駆動ステップを含み、 前記光源制御データ作成ステップは、前記ＡＰＬ検出ス
    テップによって検出された平均輝度レベルが前記第１の
    所定値以下の範囲にある場合には、前記光源を安定駆動
    可能な最小レベルまたはその近傍レベルとなるように駆
    動させ、 前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルが前記第１の所定値を超える範囲にある場合には、
    前記光源を前記表示素子に照射される光量が平均輝度レ
    ベルの増加に伴って連続的に増大するように 駆動させる
    ような光源制御データを作成することを特徴とする、請
    求項１４に記載の映像表示方法。
16. 【請求項１６】 前記光量制御データ作成ステップは、
    前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルに基づいて、前記光源と前記表示素子の間に存在
    し、前記表示素子に照射される光量を調節する絞りを制
    御するための絞り制御データを作成する絞り制御データ
    作成ステップを含み、 前記光量制御ステップは、前記絞り制御データに基づい
    て前記絞りを駆動する絞り駆動ステップを含み、 前記絞り制御データ作成ステップは、前記ＡＰＬ検出ス
    テップによって検出された平均輝度レベルが前記第１の
    所定値以下の範囲にある場合には、前記表示素子に照射
    される光量が前記所定の最小レベルまたはその近傍レベ
    ルとなるように前記絞りを駆動させ、 前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルが前記第１の所定値を超える範囲にある場合には、
    前記表示素子に照射される光量が平均輝度レベルの増加
    に伴って連続的に増大するように前記絞りを駆動させ る
    ような絞り制御データを作成することを特徴とする、請
    求項１４に記載の映像表示方法。
17. 【請求項１７】 前記光量制御データ作成ステップは、
    前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルに基づいて、前記光源と前記表示素子の間に存在
    し、前記表示素子に照射される光量を調節する調光素子
    を制御するための調光素子制御データを作成する調光素
    子制御データ作成ステップを含み、 前記光量制御ステップは、前記調光素子制御データに基
    づいて前記調光素子を駆動する調光素子駆動ステップを
    含み、 前記調光素子制御データ作成ステップは、前記ＡＰＬ検
    出ステップによって検出された平均輝度レベルが前記第
    １の所定値以下の範囲にある場合には、前記表示素子に
    照射される光量が前記所定の最小レベルまたはその近傍
    レベルとなるように前記調光素子を駆動させ、 前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルが前記第１の所定値を超える範囲にある場合には、
    前記表示素子に照射される光量が平均輝度レベルの増加
    に伴って連続的に増大するように前記調光素子を駆動さ
    せ るような調光素子制御データを作成することを特徴と
    する、請求項１４に映像表示方法。
18. 【請求項１８】 前記光量制御データ作成ステップは、
    前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルが前記第１の所定値よりも小さい場合に、前記表示
    素子に照射される光量を前記所定の最小レベルで固定す
    るような前記光量制御データを作成することを特徴とす
    る、請求項１４に記載の映像表示方法。
19. 【請求項１９】 前記光量制御データ作成ステップは、
    前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルが第２の所定値よりも大きい場合に、前記表示素子
    に照射される光量を所定の最大レベルで固定するような
    前記光量制御データを作成することを特徴とする、請求
    項１４に記載の映像表示方法。
20. 【請求項２０】 前記光量制御データ作成ステップによ
    って作成された前記光量制御データに対してフィルタリ
    ングを行うことにより、当該光量制御データの変化に対
    し遅延作用を与えるステップをさらに備える、請求項１
    ４に記載の映像表示方法。
21. 【請求項２１】 前記光量制御データ作成ステップは、
    複数の単位フィールド時間における前記平均輝度レベル
    の平均に基づいて、前記光量制御データを作成すること
    を特徴とする、請求項１４に記載の映像表示方法。
22. 【請求項２２】 前記ＡＰＬ検出ステップによって検出
    された平均輝度レベルの出力に対してフィルタリングを
    行うことにより、当該平均輝度レベルの変化に対し遅延
    作用を与えるステップを更に備える、請求項１４に記載
    の映像表示方法。
23. 【請求項２３】 前記光量制御データ作成ステップは、
    前記ＡＰＬ検出ステップによって検出された平均輝度レ
    ベルの単位時間当たりの変化が所定のしきい値よりも小
    さい場合に、前記表示素子に照射される光量を当該変化
    に追従させることなく直前のレベルに維持させるような
    光量制御データを作成することを特徴とする、請求項１
    ４に記載の映像表示方法。
24. 【請求項２４】 前記入力映像信号の輝度レベルを複数
    の輝度レベル区分に分割し、 当該輝度レベル区分毎のヒストグラム分布を検出するヒ
    ストグラム作成ステップをさらに備え、 前記光量制御データ作成ステップは、前記ヒストグラム
    作成ステップにおいて検出された前記分割区分毎のヒス
    トグラム分布が所定の分布状態にあるときに、前記表示
    素子に照射される光量を前記所定の分布状態に応じた所
    定のレベルで固定するような光量制御データを作成する
    ことを特徴とする、請求項１４に記載の映像表示方法。
25. 【請求項２５】 前記光量制御データ作成ステップは、
    前記ヒストグラム作成ステップにおいて検出された前記
    複数の輝度レベル区分の内の少なくとも１つの輝度レベ
    ルのヒストグラム分布が所定のしきい値よりも大きいま
    たは小さいときに、前記表示素子に照射される光量を前
    記所定のレベルで固定するような光量制御データを作成
    することを特徴とする、請求項２４に記載の映像表示方
    法。
26. 【請求項２６】 前記光量制御データ作成ステップは、
    前記ヒストグラム作成ステップにおいて検出されたヒス
    トグラム分布に基づいて前記入力映像信号に係る映像シ
    ーンが暗いシーンであると判断される場合に、前記表示
    素子に照射される光量を前記所定の最小レベルで固定す
    るような光量制御データを作成することを特徴とする、
    請求項２４に記載の映像表示方法。