特許 6249688 表示装置、表示方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6249688

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】表示装置、表示方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/36 20060101AFI20171211BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20171211BHJP

   G09G 3/34 20060101ALI20171211BHJP

   G02F 1/133 20060101ALI20171211BHJP

【ＦＩ】

   G09G3/36

   G09G3/20 611E

   G09G3/34 J

   G09G3/20 680C

   G09G3/20 642P

   G09G3/20 641C

   G09G3/20 641R

   G09G3/20 612U

   G09G3/20 632F

   G02F1/133 535

   G02F1/133 580

【請求項の数】11

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-180345(P2013-180345)

(22)【出願日】2013年8月30日

(65)【公開番号】特開2014-98890(P2014-98890A)

(43)【公開日】2014年5月29日

【審査請求日】2016年8月24日

(31)【優先権主張番号】特願2012-228954(P2012-228954)

(32)【優先日】2012年10月16日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】巽 栄作

【審査官】 西島 篤宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７８５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８７１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３９５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００２５７２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｇ ３／３６

Ｇ０２Ｆ １／１３３

Ｇ０９Ｇ ３／２０

Ｇ０９Ｇ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のフレームで構成される動画の１フレームに対応する画像内の特定の領域における平均の階調値と、前記画像を表示するために液晶パネルに対して発光を行う発光部に応じて決まるピーク輝度とを乗算することで得られる輝度情報を取得する取得手段と、
前記画像を表示するための前記発光部の発光強度と１フレームあたりの発光期間とを制御する制御手段であって、前記取得手段により取得される輝度情報が所定の閾値以上の輝度に対応する場合には、前記取得手段により取得される輝度情報が前記所定の閾値未満の輝度に対応する場合よりも、前記発光強度が小さく且つ前記発光期間が長くなるように制御する制御手段とを有することを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記特定の領域は前記画像内の複数の領域のうちの１領域であって、前記特定の領域における平均の階調値は前記複数の領域のうちの他の領域における平均の階調値よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記制御手段は、前記輝度情報が前記所定の閾値以上の輝度に対応する場合と前記輝度情報が前記所定の閾値未満の輝度に対応する場合とで、前記発光強度と前記発光期間との積が等しくなるように、前記発光強度と前記発光期間とを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記制御手段は、前記輝度情報が前記所定の閾値以上の輝度に対応する場合に、前記輝度情報が前記所定の閾値未満の輝度に対応する場合よりも、前記発光強度と前記発光期間との積が大きくなるように、前記発光強度と前記発光期間とを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。

【請求項5】

前記動画の複数のフレームに対応する複数の画像から中間画像を生成する生成手段を有し、
前記取得手段は、前記生成手段により生成される中間画像の階調値に基づく輝度情報を取得し、
前記制御手段は、前記中間画像に対応する前記発光強度と前記中間画像に対応する前記発光期間とを制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の表示装置。

【請求項6】

前記発光部は、前記液晶パネルに対して発光を行う複数のＬＥＤを有するバックライト装置であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の表示装置。

【請求項7】

前記表示装置は、前記制御手段による制御に応じて前記液晶パネルに対して前記発光部により発光を行うことにより画像を投影するプロジェクターであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の表示装置。

【請求項8】

前記表示装置は、前記発光部から照射される光を調整するための絞りを有する液晶プロジェクターであり、
前記制御手段は、前記絞りの開放度合いを制御することで前記発光強度を制御し、前記絞りの開放期間を制御することで前記発光期間を制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の表示装置。

【請求項9】

動画のフレームに対応する画像内の特定の領域における平均の階調値と、前記画像を表示するために液晶パネルに対して発光を行う発光部に応じて決まるピーク輝度とを乗算することで得られる輝度情報を取得する取得工程と、
前記画像を表示するための前記発光部の発光強度と１フレームあたりの発光期間とを制御する制御工程であって、前記取得工程において取得される輝度情報が所定の閾値以上の輝度に対応する場合には、前記取得工程において取得される輝度情報が前記所定の閾値未満の輝度に対応する場合よりも、前記発光強度が小さく且つ前記発光期間が長くなるように制御する制御工程とを有することを特徴とする表示方法。

【請求項10】

前記特定の領域は前記画像内の複数の領域のうちの１領域であって、前記特定の領域における平均の階調値は前記複数の領域のうちの他の領域における平均の階調値よりも高いことを特徴とする請求項９に記載の表示方法。

【請求項11】

コンピュータを、請求項１乃至８の何れか１項に記載の表示装置の各手段として動作させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置を発光させることで液晶パネル等のホールド型表示デバイスの画像を表示する表示装置等に関するものである。例えば入力画像のフレーム周波数を定数倍化することなく表示する必要がある映像チェック用のマスタモニタやピクチャモニタ等に用いられて好適である。

【背景技術】

【0002】

従来から液晶パネル等を用いた表示装置では動きのある映像を表示すると動きボケと呼ばれる残像感が発生してしまうという問題があった。そのため、６０Ｈｚや５０Ｈｚのフレーム周波数を定数倍化した表示を行なうと共に、ホールド時間による動きボケの影響をなくすために、ホールド時間を短くすることが一般的に行われている。
フレーム周波数を定数倍化するには、新規フレームで表示するための中間画像を作成することが必要になるが、元映像に縞模様等の画像が含まれていると、中間画像の生成ミスが生じ、映像の妨害感が発生してしまうという問題がある。
一方、フレーム周波数を６０Ｈｚや５０Ｈｚのままで、ホールド時間を短くして、動きボケを少なくしようとすると、フリッカーが発生して、見づらくなってしまうという問題がある。

【0003】

特に、映像チェック用に用いられるマスタモニタやピクチャモニタでは、ホールド時間を１フレーム時間中の割合（デューティ比）として５０％程度の値に固定している。固定デューティでは、映像によっては速い動きの部分では動きボケが発生したり、明るい画像ではフリッカーが発生したりしてしまうが、我慢して使用している。

【0004】

そのため、フレーム周波数を６０Ｈｚや５０Ｈｚのままで、動きボケとフリッカーとの発生を最小にすることが求められている。
例えば、特許文献１および特許文献２のように、動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルに応じてホールド時間を制御する技術がある。
また、特許文献２および特許文献３のように、画質モードやコンテンツのジャンルによって、ホールド時間を制御する技術がある。
更に、特許文献４のように、表示内の部分領域の輝度レベルによってホールド時間を制御する技術があり、フリッカーの発生を少なくすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−２２４６２号公報

【特許文献2】特開２０１１−１３５５８号公報

【特許文献3】特開２００９−１２２５５２号公報

【特許文献4】特開２００９−２５１０６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、動きベクトルによってホールド時間を制御すると、明るい画像が動いている瞬間に急にフリッカーが発生してしまうという問題がある。また、画質モードやコンテンツのジャンルで制御する方法は、モードを固定して全てのコンテンツの画質をチェックしなくてはならないマスタモニタやピクチャモニタ等には使用できないという問題がある。更に、上述した先行技術に共通して、ホールド時間を変更した場合に輝度変化が生じてしまい、その輝度変化を補正するために、映像にゲインをかけて一定の輝度にしていることが画質上の問題となる。

【0007】

例えばマスタモニタやピクチャモニタ等では、黒信号を入れたときのベース輝度からのガンマカーブの立ち上がりが連続的になるようにしている。また、低階調部に対するガンマカーブをリニアにする等、低階調部の画質チェックをしやすくするための工夫がされている。そのため、映像に対するゲインが映像の途中で変化すると、低階調部の輝度が途中で変化してしまい、繊細な画質チェックに支障をきたすことになる。また、ゲインを変化させることで、ピーク輝度が変化してしまい、映像内の高階調部の見え方が変わってしまう。したがって、マスタモニタやピクチャモニタ等では通常、ゲインを変化させずに固定値で使用している。

【0008】

本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、映像にかけるゲインを固定させた場合でもフリッカーの発生や動きボケの発生を低減させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の表示装置は、複数のフレームで構成される動画の１フレームに対応する画像内の特定の領域における平均の階調値と、前記画像を表示するために液晶パネルに対して発光を行う発光部に応じて決まるピーク輝度とを乗算することで得られる輝度情報を取得する取得手段と、前記画像を表示するための前記発光部の発光強度と１フレームあたりの発光期間とを制御する制御手段であって、前記取得手段により取得される輝度情報が所定の閾値以上の輝度に対応する場合には、前記取得手段により取得される輝度情報が前記所定の閾値未満の輝度に対応する場合よりも、前記発光強度が小さく且つ前記発光期間が長くなるように制御する制御手段とを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ゲインが固定させた場合でもフリッカーの発生や動きボケの発生を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態の表示装置の内部構成を示す図である。

【図2】映像の見え方を示す図である。

【図3】第１の実施形態の発光装置の発光状態を示す図である。

【図4】ＬＥＤに流れる電流の変化を示す図である。

【図5】領域毎の最大平均輝度値を計算する方法を説明するための図である。

【図6】表示パッチの面積とフリッカーの主観評価との関係の実験を説明するための図である。

【図7】表示パッチの輝度とフリッカーの主観評価との関係の実験を説明するための図である。

【図8】表示パッチの発光輝度および発光時間に対するフリッカーの主観評価との関係の実験を説明するための図である。

【図9】表示パッチの発光時間に対する動きボケの主観評価の関係の実験を説明するための図である。

【図10】最大平均輝度値とデューティ比との関係を示す図である。

【図11】最大平均輝度値と発光強度との関係を示す図である。

【図12】最大平均輝度値と補正をした発光強度との関係を示す図である。

【図13】第３の実施形態の液晶プロジェクターの概略構成を示す図である。

【図14】液晶プロジェクターの絞り制御を説明するための図である。

【図15】液晶プロジェクターの内部構成を示す図である。

【図16】第４の実施形態の表示装置の内部構成を示す図である。

【図17】第４の実施形態の発光装置の発光状態を示す図である。

【図18】第５の実施形態の表示装置の内部構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
まず、映像の見え方について図２を参照して説明する。図２は、映像の見え方を比較した図である。
図２（ａ）は、インパルス発光したフレーム周波数６０Ｈｚの表示の見え方を示す図である。
図２（ｂ）は、ホールド発光に黒挿入したフレーム周波数６０Ｈｚの表示の見え方を示す図である。
各図において、表示している物体は球状をしており、フレーム毎に右から左へと移動している。各図の縦軸は時間を表わし、フレーム周波数６０Ｈｚの映像の場合、１６．６７ｍｓ毎に映像が切り替わる。視線の動きを矢印で示す。視線の動きに沿って合成した画像（視聴者に見えている画像）を、一番下に示す。

【0013】

図２（ａ）において、３１は球の映像がインパルス発光により１フレーム内で見えた形状である。３２は球の映像がインパルス発光により数フレームの合成で見えた形状である。
図２（ｂ）において、３３は球の映像がホールド発光により１フレーム内で見えた形状である。３４は球の映像がホールド発光により数フレームの合成で見えた形状である。

【0014】

図２（ａ）では、インパルス発光により、各フレーム毎に元画像だけを表示するものである。その各画像の見え方は形状３１に示すように球状に近く、数フレーム合成して見える画像は形状３２のように球状に近い。よって、物体の動きに対する見え方は最も良いものである。しかしながら、フレーム周波数６０Ｈｚでインパルス発光をするとフリッカーがひどく発生してしまうため、明るく表示することができない。

【0015】

図２（ｂ）では、ホールド発光により、各フレーム毎に元画像だけを表示するものである。発光している時間は形状３３に示すように長くなる（ホールド的発光表示）。これを視線の動き方向に数フレーム足し合わせると、形状３４に示すように、楕円形に変形して見える。黒挿入をして、ホールド時間を半分程度にしているので、程度は多少よくなるものの変形してしまう。黒挿入の時間を更に長くすることで変形しなくなるが、逆にインパルス発光に近づいてしまうため、図２（ａ）と同じようになり、フリッカーがひどく発生してしまう。
したがって、ホールド時間を映像によって動的に変化させることが望ましいことが理解できる。

【0016】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る表示装置の内部構成を示す図である。表示装置１０は発光装置（バックライト装置）２０を備えている。発光装置２０は、複数のＬＥＤを配列された順番に発光させるスキャン方式である。
１１は入力された映像を表示装置や視聴者設定に応じて画質を調整する画質調整回路である。１２は領域毎にＡＰＬ値を計算する領域ＡＰＬ計算回路である。領域ＡＰＬ計算回路１２は、フリッカーの起こり易さを示すフリッカー情報を検出する検出手段の一例に対応する。１４はパネルモジュールおよびバックライトモジュールのタイミングを制御するタイミングコントローラである。タイミングコントローラ１４は、制御手段の一例に対応する。
１５は液晶パネル駆動用のソースドライバである。１６は液晶パネル駆動用のゲートドライバである。１７は空間変調素子としての液晶パネルである。液晶パネル１７は、表示部であって、ホールド型表示デバイスとしての一例である。
２１はＬＥＤを発光させるときの電流を決定するＤＡコンバータである。２４はＬＥＤのＯＮ−ＯＦＦを切り替えるアナログスイッチアレイである。２５はＬＥＤを駆動するドライバである。２６は左側上下に一列で並ぶ発光部としてのＬＥＤである。２７は右側上下に一列で並ぶ発光部としてのＬＥＤである。２８は左右ＬＥＤの光を筋状に導く導光板である。

【0017】

次に、表示装置１０の概略動作を説明する。
画質調整回路１１は、表示装置１０に入力された映像信号（ＹｐｂＰｒ信号）に対して液晶パネル１７の特性や視聴者の好みをパラメータとして画質調整を行い、最適の画像にしてＲＧＢ信号にて出力する。ＲＧＢ信号は、領域ＡＰＬ計算回路１２およびタイミングコントローラ１４に出力される。領域ＡＰＬ計算回路１２は、液晶パネル１７の画面サイズに応じて表示領域を９〜５０程度のブロックに分け、そのブロック毎にＡＰＬ値を計算する。ここで、ＡＰＬ値とは、平均画像レベル（Average Picture Level）であって、表示する画像の階調数を平均した値である。領域ＡＰＬ計算回路１２は、このブロック毎のＡＰＬ値から最大のＡＰＬ値を求め、ピーク輝度値を乗算することで最大平均輝度値を求める。本実施形態では、タイミングコントローラ１４が、フリッカーの起こり易さ、ここでは最大平均輝度値に応じて発光装置２０の発光輝度および発光時間を制御する。この詳細は後述する。

【0018】

タイミングコントローラ１４は、液晶パネル１７のソースドライバ１５にＲＧＢ信号から電圧を指示するデジタル値に変換した階調データを送信する。また、タイミングコントローラ１４は、ゲートドライバ１６に６０Ｈｚでスキャンするようなタイミング信号を送信する。ゲートドライバ１６およびソースドライバ１５により、液晶パネル１７のソース電極とゲート電極とが駆動され、図示しない共通電極も合わせて駆動されることで、画面に映像が表示される。

【0019】

次に、発光装置２０の動作について説明する。
タイミングコントローラ１４は、電流値設定用のＤＡコンバータ２１に対してＬＥＤ２６、２７に流す電流設定値に相当する電圧値を出力する。例えば、ＬＥＤ２６、２７の発光時の電流値として２０ｍＡを流すのであれば電流設定値に相当する電圧値を２Ｖとし、発光時の電流値として４ｍＡを流すのであれば電流設定値に相当する電圧値を０．４Ｖとする。

【0020】

また、タイミングコントローラ１４は、アナログスイッチアレイ２４に対してスキャン動作を制御する。スキャン動作とは、上側のアナログスイッチがＯＮにしてからＯＦＦにする動作を順番に下側のアナログスイッチにシフトさせる制御である。アナログスイッチがＯＮされることで、ＤＡコンバータ２１からの出力値が各ドライバ２５に出力される。タイミングコントローラ１４は、各アナログスイッチがＯＮしている時間をホールド時間として制御することで、所望のデューティ比が得られる。
アナログスイッチアレイ２４によりＯＮ−ＯＦＦ制御された各電流設定値に相当する電圧値はドライバ２５によって、電圧値に応じた電流値に変換されて、左側のＬＥＤ２６および右側のＬＥＤ２７を駆動する。駆動されたＬＥＤは、電流値によって、明るくまたは暗く発光する。ＬＥＤ２６、２７の光は導光板２８によって横筋状に導光され、導光板２８の前面が帯状に発光する。

【0021】

このように液晶パネル１７上の映像が発光装置２０によってスキャンされるようにして発光表示される。
本実施形態では、タイミングコントローラ１４がＬＥＤに流れる電流の制御とホールド時間とを制御することにより、明るく短い発光と暗く長い発光との両方とも同じ積分輝度が得られるようにするものである。なお、望ましい設定値等の詳細は後述する。

【0022】

図３は、第１の実施形態の発光装置２０の発光状態を示す図である。
図３（ａ−１）、（ｂ−１）は、時間経過に応じた発光状態の遷移を示す図である。
図３（ａ−２）、（ｂ−２）は、中央付近のラインにおける時間と輝度との関係を示す図である。
図３（ａ−１）では、短デューティでの画像前半表示時の発光状態４１から短デューティでの画像後半表示時の発光状態４２に遷移している場合を示している。また、図３（ａ−１）では、明るく短い発光４５を示している。
図３（ｂ−１）では、長デューティでの画像前半表示時の発光状態４３から長デューティでの画像後半表示時の発光状態４４に遷移している場合を示している。また、図３（ｂ−１）では、暗く長い発光４６を示している。

【0023】

図３（ａ−２）では、短デューティでの画像表示時の中央付近のラインの輝度変化４７を示している。
図３（ｂ−２）では、長デューティでの画像表示時の中央付近のラインの輝度変化４８を示している。

【0024】

液晶パネル１７において画像を表示している時間は、図３（ａ−１）では、発光状態４１の少し前から発光状態４２の少し後まで、すなわち明るく細い発光４５が上から下までスキャンする間である。一方、図３（ｂ−１）では、発光状態４３の少し前から発光状態４４の少し後まで、すなわち暗くて太い発光４６が上から下までスキャンする間である。

【0025】

左右方向の一つのラインに注目すると、短デューティでの画像は、図３（ａ−２）に示す輝度変化４７のように、高い輝度で短時間発光する。一方、長デューティでの画像は、図３（ｂ−２）に示す輝度変化４８のように、低い輝度で長時間発光する。
タイミングコントローラ１４が、このような発光装置２０による発光パターンをフリッカーの起こり易さに応じて制御することで、フリッカーの起こりにくい範囲で、できるだけ動き応答性の良い表示をすることが可能になる。

【0026】

次に、実際に各ＬＥＤに流れる電流の変化について図４を参照して説明する。
図４では、横軸にＬＥＤのナンバーを上から下まで（１から１１まで）付している。ここでは、説明を簡略にするために、ＬＥＤの数を左右それぞれ１１個としているが、大画面の液晶パネル１７に用いられる発光装置２０ではＬＥＤの数は更に多くなる。また、縦軸は電流値である。
ＬＥＤを明るく短く発光させる場合には、時間経過にしたがい、図４（ａ）に示すＭ１、Ｍ２〜Ｍ１１のように遷移させる。
ＬＥＤを暗く長く発光させる場合には、時間経過にしたがい、図４（ｂ）に示すＳ１、Ｓ２〜Ｓ１４のように遷移させる。
ここで、フレーム周波数６０Ｈｚの映像の場合には、１周期が１６．６７ｍｓに相当する。

【0027】

図４（ａ）に示すＭ１では、最上段のＬＥＤ１が明るく点灯する。Ｍ２に遷移すると、ＬＥＤ１が消灯しＬＥＤ２が明るく点灯する。順番に下方にスキャンするように遷移を続け、Ｍ１１では最下段のＬＥＤ１１が明るく点灯する。この後の休止期間では全ＬＥＤは消灯している。
図４（ｂ）に示すＳ１では、最上段のＬＥＤ１が暗く点灯する。Ｓ２に遷移すると、ＬＥＤ１が点灯したままＬＥＤ２も暗く点灯する。Ｓ３、Ｓ４になるまで点灯するＬＥＤが増えながら遷移する。Ｓ５においてＬＥＤ１が消灯し、ＬＥＤ５が暗く点灯する。Ｓ６以降は同様に１個消して１個つけるように遷移して、Ｓ１４では最下段のＬＥＤ１１のみが点灯している状態になる。この後の休止期間では全ＬＥＤは消灯している。

【0028】

このように、タイミングコントローラ１４がＬＥＤの電流とＬＥＤのホールド時間とを制御することで、図３に示したような発光装置２０の発光パターンを実現することができる。なお、発光時間の中心は、各フレーム内でほぼ同じ位相にしておく必要がある。位相がずれると低い周波数のうなりが生じ、フリッカーが発生するためである。

【0029】

次に、フリッカーの起こり易さに応じて発光輝度および発光時間を制御するにあたり、人間の視覚特性に基づいて実際的にどのような発光輝度および発光時間にするのが適当であるかについて詳細に説明する。
図５は、領域ＡＰＬ計算回路１２が領域毎の最大平均輝度値を計算する方法を説明するための図である。
図５（ａ）に示す５１は画面領域をブロック分けした状態である。図５（ｂ）に示す５２は画面に表示される画像である。図５（ｃ）に示す５３は領域毎のＡＰＬ値である。図５（ｄ）に示す５４は領域毎の平均輝度値である。
説明を簡略にするために、図５（ａ）に示すように領域のブロック分けを９ブロックにして説明する。領域を分ける数は、後述するように１ブロックが５０ｃｍ²から１５０ｃ
ｍ²程度になるように分けるのが好ましい。

【0030】

表示装置１０では、図５（ｂ）に示す画像５２に対応する画像情報としてのＲＧＢ信号が画質調整回路１１から領域ＡＰＬ計算回路１２に出力される。領域ＡＰＬ計算回路１２は、領域毎にＲＧＢ値の階調の平均値を算出し、図５（ｃ）に示すように領域毎のＡＰＬ値を求める。この処理は、ＡＰＬ値算出手段による処理の一例に対応する。
次に、領域ＡＰＬ計算回路１２は、ＡＰＬ値にピーク輝度を乗算して領域毎に平均輝度値を求める。白ピーク階調におけるピーク輝度の値として例えば２００Ｃｄ／ｍ²とした
ときは、図５（ｄ）に示すような平均輝度値が求められる。ピーク輝度は発光装置２０に応じて決定され、領域ＡＰＬ計算回路１２内に予め記憶されている。

【0031】

領域ＡＰＬ計算回路１２は、ブロック分けした領域の中で最大の平均輝度値を算出し、最大平均輝度値を求める。この処理は、最大平均輝度値算出手段による処理の一例に対応する。図５（ｄ）では９ブロックのうちブロック５の平均輝度値が最大平均輝度値、ここでは１００Ｃｄ／ｍ²である。本実施形態では、最大平均輝度値がフリッカーの起こり易
さを示すフリッカー情報の一例である。タイミングコントローラ１４は、算出された最大平均輝度値を用いて、後述するように発光装置２０の発光輝度と発光時間を制御する。

【0032】

図６〜図９は、発光輝度と発光時間との制御値を決定するための視覚特性を、主観評価で実験した結果を示す図である。
なお、積分輝度は、通常の輝度と同じものであるが、本実施形態を説明する場合に、瞬間的な輝度と区別するために、積分輝度というものとする。
発光輝度とは、瞬間的な輝度であり、積分輝度を発光時間の割合（デューティ）で割ったものである。デューティが１のときは発光輝度＝積分輝度となり、例えばデューティが０．２のときは、発光輝度は積分輝度の５倍の値になる。
また、発光強度は割合を示す値であり、最大発光強度に対する割合を示すものでもある。
主観評価は５段階評価とし、それぞれの評価の基準を以下のように設定した。
図６、図７、図８におけるフリッカーの主観評価値
５：全くフリッカーを感じない
４：わずかにフリッカーがあるのがわかる
３：我慢できる程度のフリッカーを感じる
２：我慢できない程度のフリッカーを感じる
１：フリッカーが強すぎて見ていられない

【0033】

図９における動きボケの主観評価値
５：全く動きボケが見えない
４：わずかに動きボケがあるのがわかる
３：我慢できる程度の動きボケがある
２：我慢できない程度の動きボケがある
１：動きボケがありすぎて見ていられない
このように設定することで、評価値５が検知限、評価値４が許容限、評価値３が我慢限、となる。よって、発光強度および発光時間を制御する基準として、原則として評価値が４以上で、若干の範囲において評価値３になるように制御するのが望ましい。

【0034】

図６は、表示パッチの面積とフリッカーの主観評価の関係を実験した結果を示す図である。図６（ａ）は表示の発光時間と発光強度の関係を示す図である。図６（ｂ）は狭い面積のパッチ６１、広い面積のパッチ６２を示す図である。図６（ｃ）は主観評価結果を示すグラフ６３である。
この実験では、十分にフリッカーが起こるように発光強度と発光時間を設定した。
６０Ｈｚのフレーム周波数において、発光時間を１ｍｓと設定したので、デューティ比は６％である。また、発光強度は表示パッチの積分輝度が２００Ｃｄ／ｍ²になるように
設定した。

【0035】

この表示条件で、パッチ面積を狭いパッチ６１から広いパッチ６２、具体的には１０ｃｍ²から２００ｃｍ²程度まで遷移させた。主観評価を実験した結果がグラフ６３である。
この結果から、フリッカーの発生がわかるような範囲として、主観評価値が２から４の間になる面積を想定した。したがって、図５（ａ）に示すブロック分けでは、１ブロックの面積が５０ｃｍ²〜１５０ｃｍ²にすれば良いことがわかった。

【0036】

図７は、表示パッチの輝度とフリッカーの主観評価の関係を実験した結果を示す図である。図７（ａ）は表示の発光時間と発光強度の関係を示す図である。図７（ｂ）は暗いパッチ７１、明るいパッチ７２を示す図である。図７（ｃ）は主観評価結果を示すグラフ７３である。
この実験でも、十分にフリッカーが起こるように発光強度と発光時間とを図６（ａ）と同様に設定した。また、パッチ面積を３００ｃｍ²とした。

【0037】

この表示条件では、パッチの輝度は表示パッチの階調を変化させることで行った。ここでは、暗いパッチ７１から明るいパッチ７２、具体的には０Ｃｄ／ｍ²〜２００Ｃｄ／ｍ²まで変化するように階調を遷移させた。主観評価を実験した結果がグラフ７３である。
この結果から、６０Ｈｚのフレーム周波数において、デューティ比の小さいインパルス発光であっても、７０Ｃｄ／ｍ²以下であれば主観評価値が許容限の４以上であり、フリ
ッカーを許容できることがわかった。

【0038】

図８は、表示パッチの発光輝度および発光時間に対するフリッカーの主観評価の関係を実験した結果を示す図である。図８（ａ）は一定階調で一定面積のパッチ８０を示す図である。図８（ｂ）は表示の発光時間と発光強度の関係を示す図であり、短時間で発光強度が高い発光状態８１と、長時間で発光強度が低い発光状態８２を示している。図８（ｃ）は主観評価結果を示すグラフ８３である。
本実験では、十分にフリッカーが起こるように、パッチ８０の面積を３００ｃｍ²とし
た。パッチ８０の積分輝度が２００Ｃｄ／ｍ²となるようにパッチの表示階調を固定した
。

【0039】

この表示条件では、発光強度と発光時間はパッチが同じ積分輝度になるように、発光強度と発光時間とを調整しながら変化させて実験を行った。すなわち、短時間で発光強度が高い発光状態８１から長時間で発光強度が低い発光状態８２、具体的にはデューティ比で１０％から１００％まで遷移させた。主観評価を実験した結果がグラフ８３である。
この結果から、６０Ｈｚのフレーム周波数において、デューティ比が７０％以上であれば主観評価値が許容限の４以上であり、明るい輝度でもフリッカーを許容できることがわかった。

【0040】

図９は、表示パッチの発光時間に対する動きボケの主観評価の関係を実験した結果を示す図である。図９（ａ）はパッチ９０を移動させている様子を示す図である。図９（ｂ）は表示の発光時間と発光強度の関係を示す図であり、短時間で発光強度が高い発光状態９１と、長時間で発光強度が低い発光状態９２を示している。図９（ｃ）は主観評価結果を示すグラフ９３である。
本実験では動きボケの評価なので、フリッカーを感じないように、パッチ９０の積分輝度が５０Ｃｄ／ｍ²となるように階調を固定した。

【0041】

この表示条件では、発光強度と発光時間はパッチが同じ積分輝度になるように、発光強度と発光時間とを調整しながら変化させて実験を行った。すなわち、短時間で発光強度が高い発光状態９１から長時間で発光強度が低い発光状態９２、具体的にはデューティ比で１０％から１００％まで遷移させた。主観評価を実験した結果がグラフ９３である。
この結果から、６０Ｈｚのフレーム周波数において、デューティ比が３０％以下であれば主観評価値が許容限の４以上であり、動きボケを許容できることがわかった。

【0042】

以上のような各種主観評価の実験により、例えば以下のような制御範囲を設定することにより、動きボケとフリッカーとを最小にすることが可能になる。なお、制御値の設定を変えても階調ゲインを変化させないので、黒部の階調性および白ピークを犠牲にしないことが可能である。
主観評価によって得られた値に基づいて以下のように制御範囲を設定する。
フリッカーを検出するブロックの面積を５０〜１５０ｃｍ²にする。
ブロック毎に７０Ｃｄ／ｍ²以下であればフリッカーを許容できる。
フリッカーに関しては、デューティ比が７０％以上であれば許容できる。
動きボケに関しては、デューティ比が３０％以下であれば許容できる。

【0043】

デューティ比が３０％〜７０％の間では、フリッカーまたは動きボケの何れかが許容範囲外なので、以下のように制御する。
領域ＡＰＬ計算回路１２は、ブロック分けした領域毎のＡＰＬ値にピーク輝度値を乗算して、領域毎の平均輝度値を求める。領域ＡＰＬ計算回路１２は、各領域のうち最大の平均輝度値を最大平均輝度値Ｃｄ／ｍ²（以下、ＢＡＭとする）とおく。
また、使用するＬＥＤはデューティ比１０％で発光強度の最大値（以下、ＬＬＭとする）で発光できるものとする。

【0044】

（場合１）ＢＡＭ≦７０Ｃｄ／ｍ²の場合は、フリッカーを許容できるので、動きボケ
を許容範囲とする。
すなわち、
デューティ比＝３０％で固定
ＬＥＤの発光強度＝ＬＬＭ／３で固定

【0045】

（場合２）ＢＡＭ≧２００Ｃｄ／ｍ²の場合は、フリッカーを許容範囲にするためにデ
ューティ比を７０％にする。
すなわち、
デューティ比＝７０％で固定
ＬＥＤの発光強度＝ＬＬＭ／７で固定

【0046】

（場合３）７０Ｃｄ／ｍ²＜ＢＡＭ＜２００Ｃｄ／ｍ²の場合は、フリッカーを許容範囲にするためにデューティ比と発光強度とを線形に制御する（線形ではなく曲線状に制御してもよい）。
すなわち、
デューティ比＝（ＢＡＭ−７０）×０．３＋３０
ＬＥＤの発光強度＝ＬＬＭ×（１０／デューティ比）

【0047】

上述した（場合１）から（場合３）までの制御式をグラフにすると図１０および図１１のようになる。
図１０は、第１の実施形態における最大平均輝度値とデューティ比との関係を示す図である。
図１０では、横軸が各領域のうち最大平均輝度値を示し、縦軸が発光時間のデューティ比を示している。図１０には、最大平均輝度値によってデューティ比を決定する制御線１００が示されている。
図１１は、第１の実施形態における最大平均輝度値と発光強度との関係を示す図である。
図１１では、横軸が各領域のうち最大平均輝度値を示し、縦軸が最大発光強度に対する発光強度の比率を示している。図１１には、最大平均輝度およびデューティ比から発光強度の比率を決定する制御線１１０が示されている。

【0048】

例えば、ＢＡＭ＝１００Ｃｄ／ｍ²の場合には、デューティ比＝３９．２％であり、Ｌ
ＥＤの発光強度は最大値の０．２５５倍で発光させるように制御することになる。
すなわち、タイミングコントローラ１４は、領域ＡＰＬ計算回路１２により算出された最大平均輝度値を、（場合１）〜（場合３）の制御式または図１０、図１１のグラフと照合することで、制御値として発光強度および発光時間のデューティ比を取得する。タイミングコントローラ１４は、取得した発光強度に応じてＬＥＤの発光輝度を制御すると共に、取得した発光時間のデューティ比に応じてＬＥＤの発光時間のデューティ比を制御する。例えば、タイミングコントローラ１４は、最大平均輝度値が大きい場合にはＬＥＤの発光輝度を小さくかつ発光時間のデューティ比を大きく、最大平均輝度値が小さい場合にはＬＥＤの発光輝度を大きくかつ発光時間のデューティ比を小さくする。このとき、タイミングコントローラ１４は、発光輝度と発光時間とからなる積分輝度が等しくなるように制御する。ここで、最小平均輝度値が小さい場合のＬＥＤの発光輝度と発光時間とを例えば図３（ａ−２）とし、最小平均輝度値が大きい場合のＬＥＤの発光輝度と発光時間とを例えば図３（ｂ−２）とする。積分輝度が等しいとは、輝度変化４７の矩形状の面積と輝度変化４８の矩形状の面積とが等しいことを意味する。タイミングコントローラ１４は、このような処理を１フレーム毎に行うことで、表示される動画のフリッカーおよび動きボケの発生を低減させることができる。なお、上述した（場合１）〜（場合３）の制御式または図１０、図１１に示すグラフは、予めタイミングコントローラ１４内に記憶されている。

【0049】

このように本実施形態によれば、フリッカーの起こり易さに応じて発光装置２０の発光輝度と発光時間のデューティ比との両方を制御することで、フリッカーの発生および動きボケの発生を低減させることができる。特に、ゲインを固定させたままにすることができるので低階調部の見え方が変化せず、ホールド時間を短くして表示した場合でもピーク輝度を落とすことなく表示することができる。

【0050】

本発明は、上述した第１の実施形態に限られず、構成要件を同様とする異なる実施形態にも適用することができる。
例えば、第１の実施形態の発光装置２０は、導光板２８の左右にＬＥＤ２６、２７を配置させたスキャン方式について説明したが、この場合に限られず、液晶パネル１７の裏側の直下にＬＥＤを配置（直下型）させたスキャン方式を用いても同様に実現できる。直下型に用いることで、タイミングコントローラ１４は映像の輝度分布に応じて各ＬＥＤブロックを独立して制御し、輝度分布を変えることが可能なので、ダイナミックコントラストを向上させることができる。この場合には、タイミングコントローラ１４は各ＬＥＤ毎に発光輝度と発光時間との両方を制御する。

【0051】

また、第１の実施形態の発光装置２０は、スキャン方式である場合について説明したが、この場合に限られず、全面を同時発光する方式、すなわちバックライト全面を同時に点滅させる方式を用いても同様に実現できる。この場合、タイミングコントローラ１４はバックライト全面において、図１に示す左右のＬＥＤ２６、２７全てを同時に発光させる。この場合でも、タイミングコントローラ１４は、上述した（場合１）〜（場合３）の制御式または、図１０および図１１のグラフに基づいて取得した発光強度と発光時間のデューティ比とに応じてＬＥＤ２６、２７を制御する。なお、液晶パネル１７の裏側の直下にＬＥＤを配置させた直下型であっても、同様に全面を同時発光する方式を適用することができる。また、全面を同時発光する方式では、ＬＥＤに必要な電流が集中してしまうことがあるものの、ＬＥＤを容易に制御することができる。

【0052】

また、上述した実験と異なる実験をしたところ、同じ積分輝度のパッチを見ても、デューティ比３０％の方が、デューティ比７０％のパッチよりも、４％程度明るく見えるという視覚特性があることがわかった。そのため、上述した（場合１）〜（場合３）の制御式を視覚特性に応じて補正することで輝度が一定に見えて好ましい。
以下、補正を加えた制御式を示す。

【0053】

（場合１）ＢＡＭ≦７０Ｃｄ／ｍ²の場合は、上記の（場合１）と同様である。
デューティ比＝３０％で固定
ＬＥＤの発光強度＝ＬＬＭ／３で固定

【0054】

（場合２）ＢＡＭ≧２００Ｃｄ／ｍ²の場合
デューティ比＝７０％で固定
ＬＥＤの発光強度＝ＬＬＭ／７×１．０４

【0055】

（場合３）７０Ｃｄ／ｍ²＜ＢＡＭ＜２００Ｃｄ／ｍ²の場合
デューティ比＝（ＢＡＭ−７０）×０．３０８＋３０
ＬＥＤの発光強度＝ＬＬＭ×（（１０／デューティ比）＋（デューティ比−３０）／１０００）

【0056】

上述した（場合１）〜（場合３）までの制御式をグラフにすると図１２のようになる。
図１２は、最大平均輝度値と発光強度との関係を示す図である。
図１２では、横軸が各領域のうち最大平均輝度値を示し、縦軸が最大発光強度に対する発光強度の比率を示している。図１２には、第１実施形態における最大平均輝度から発光強度の比率を決定する制御線１１０と、変形例における最大平均輝度から発光強度の比率を決定する制御線１２０とが示されている。

【0057】

このように補正することで、例えば、ＢＡＭ＝１００Ｃｄ／ｍ²の場合には、デューテ
ィ比＝３９．２％となり、ＬＥＤの発光強度は最大値の０．２６４倍で発光させるように制御することになる。ここでは、補正値として４％を用いる場合について説明したが、補正値は視聴者によって若干異なるので補正値を調整できるようにするのが好ましい。また、補正値は、正確に４％でなくとも、１％〜８％等であっても十分に効果がある。

【0058】

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、液晶パネル１７を有する表示装置１０について説明したが、この場合に限られず、液晶プロジェクター等の表示装置や有機ＥＬパネル等のホールド型表示デバイスを有する表示装置にも適用することができる。
第２の実施形態では、ＬＥＤを用いた液晶プロジェクターにおいて発光輝度と発光時間との制御を行う場合について説明する。
液晶プロジェクターでは、光源をＬＥＤ素子とすることで、第１の実施形態とほぼ同じ構成とすることができる。第１の実施形態との相違は、図１における上下に一列で並ぶＬＥＤが、白色の１個のＬＥＤまたはＲＧＢのＬＥＤに置換されるだけである。

【0059】

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、ランプを用いた液晶プロジェクターにおいて、発光輝度と発光時間との制御を行う場合について説明する。発光輝度を制御するために、ランプの光量をＬＥＤのように小刻みに電流値で制御することは応答性の観点で難しい。したがって、第３の実施形態では、絞りを用いて発光輝度と発光時間とを制御するものとする。

【0060】

図１３は、液晶プロジェクターの概略構成を示す図である。
図１３において、１３１は光源となるランプである。１３２は集光調整光学系である。１３３は透過型の液晶パネルである。１３４はレンズである。１３５は絞りである。１３６は投射レンズである。
ランプ１３１から照射された光は、集光調整光学系１３２で集光され平行光として、液晶パネル１３３に導かれる。液晶パネル１３３で画像化された光は、レンズ１３４により絞り１３５に導かれ、絞り１３５の開度に応じて減光される。減光された光は投射レンズ１３６により、図示していないスクリーンに投影される。

【0061】

図１４は、液晶プロジェクターの絞り制御を説明するための図である。
図１４（ａ−１）は、短時間絞り開度を大きくあける場合の状態１４１を示す図である。
図１４（ａ−２）は、絞り開度が大きい状態１４３を示す図である。
図１４（ｂ−１）は、長時間絞り開度を小さくあける場合の状態１４２を示す図である。
図１４（ｂ−２）は、絞り開度の小さい状態１４４を示す図である。
このように、絞り１３５の開度と開放時間を変化させることで、ランプでありながら、ＬＥＤと同様に、発光輝度と発光時間の両方を同時に制御することが可能である。

【0062】

図１５は、液晶プロジェクターの内部構成を示す図である。なお、第１の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
図１５において、１５１は絞り１３５を駆動する絞りドライバである。１５２は絞り用インダクタである。１５３は絞り開度調整機構である。

【0063】

フリッカーの起こり易さは、第１の実施形態と同様に領域ＡＰＬ計算回路１２により検出される。その結果によって、タイミングコントローラ１４が第１の実施形態と同様に発光輝度と発光時間のデューティ比の両方を制御する。
すなわち、本実施形態では、絞り１３５を用いるため、タイミングコントローラ１４はランプの発光輝度を絞り開度調整機構１５３を介して調整し、発光時間を絞りドライバ１５１および絞りインダクタ１５２を介して絞り１３５を開けてから閉じるまでの時間を調整して制御する。

【0064】

（第４の実施形態）
第１の実施形態では、発光装置２０を有する表示装置１０について説明した。第４の実施形態では、発光装置の構造として、ブロック単位にＬＥＤを配置する場合について説明する。本実施形態においては、各ＬＥＤブロックごとに発光量を異なるように制御することによって、画像暗部を表示したときに黒浮きが少なくなる。
なお、本実施形態では、映像に対するゲインが固定ゲインではなく、可変ゲインとなる。したがって、課題で述べたように、画像暗部の階調の均一性は悪化するという欠点があるものの、上述したように画像暗部の黒浮きは少なくなるので、コントラストの高い画像を視聴する場合に向いている。

【0065】

図１６は、第４の実施形態に係る表示装置の内部構成を示す図である。表示装置１０１は発光装置としてのバックライトユニット２０１を備えている。バックライトユニット２０１は、複数のＬＥＤブロックを配列することで各ブロック毎に異なる発光をしながら上から順番に発光させる、いわゆるローカルデミング方式の発光を実現する。なお、図１６において、１１、１２、１４，１５，１６，１７は、図１と同様のモジュールであるため、説明を省略するが、バックライトユニット２０１の動作に合わせて異なるところは、別途説明する。

【0066】

１６１はＬＥＤブロックの発光量を決定するマルチチャンネルＤＡコンバータであり、複数の電圧出力を有している。ここでは、６チャンネルの場合を示している。
１６２はＬＥＤを駆動するドライバであり、ドライバ数はＬＥＤブロック１６５の総数と同じだけある。各ドライバ１６２は、ラッチ機能を有し、マルチチャンネルＤＡコンバータ１６１の電圧出力をラッチし、電圧に比例した電流出力を行う。
１６３はＬＥＤのＯＮ−ＯＦＦを切り替えるスキャンドライバである。スキャンドライバ１６３は、必ずしも横１列のみを順番にＯＮするのではなく、後述するように複数の列を同時にＯＮとするように作動させる場合もある。
１６５はマトリクス状に並ぶＬＥＤブロックであり、左上から右上に向けて、ＬＥＤブロックＢ１１からＢ１６が並び、左上から左下に向けて、ＬＥＤブロックＢ１１からＢ９１が並び、右下のＬＥＤブロックＢ９６までの、合計５４ブロックから構成される。各ブロック内のＬＥＤの構成は、白色ＬＥＤ１個または複数であってもよく、あるいはＲＧＢの３色分のＬＥＤから構成してもよい。ここでは、説明を簡略にするために、ＬＥＤブロックの数を５４としているが、大画面の液晶パネル１７に用いられるバックライトユニット２０１ではＬＥＤの数は更に多くなる。
なお、表示装置１０１の概略動作については、図１と略同様であるため、その説明を省略し、以下のバックライトユニット２０１の動作に合わせて異なる点について説明する。

【0067】

領域ＡＰＬ計算回路１２は、液晶パネル１７の画面サイズに合わせて、表示領域をＬＥＤのブロック数と同じ５４のブロックに分け、そのブロック毎にＡＰＬ値を計算する。領域ＡＰＬ計算回路１２は、このブロック毎のＡＰＬ値から、ピーク輝度値を乗算することで平均輝度値を求める。本実施形態では、フリッカーの起こり易さを示す平均輝度値に応じて、タイミングコントローラ１４が、バックライトユニット２０１の発光輝度および発光時間を制御する。この詳細は後述する。

【0068】

タイミングコントローラ１４は、液晶パネル１７のソースドライバ１５にＲＧＢ信号から電圧を指示するデジタル値に変換した階調データを送信する。このとき、ローカルデミングへの対応として、ブロック毎の発光輝度値の比率（以下、輝度比率と略す）に対応して、階調データを乗算する。例えば、あるＬＥＤブロックの輝度比率が０．８である場合は、階調データを輝度比率の逆数である１．２５で乗算する。このことによって、ＬＥＤブロックの輝度比率に関わらず、表示輝度が保たれる。

【0069】

次に、バックライトユニット２０１の動作について説明する。
タイミングコントローラ１４は、電流値設定用のマルチチャンネルＤＡコンバータ１６１に対して各ＬＥＤブロックに流す電流設定値に相当する電圧値を出力する。例えば、ＬＥＤブロックの発光時の電流値として２０ｍＡを流すのであれば電流設定値に相当する電圧値を２Ｖとし、発光時の電流値として４ｍＡを流すのであれば電流設定値に相当する電圧値を０．４Ｖとする。
ドライバ１６２は、マルチチャンネルＤＡコンバータ１６１からの電圧を受け取り、電圧値をラッチすることによって、サブフレーム表示中において電流出力を一定に保つ。

【0070】

また、タイミングコントローラ１４は、スキャンドライバ１６３に対してスキャン動作を制御する。スキャン動作とは、スキャンドライバ１６３を介してＬＥＤブロックをＯＮにしてからＯＦＦにする動作を順番に下側にシフトさせる制御である。スキャンドライバ１６３がＯＮされることで、各ＬＥＤブロック１６５がドライバ１６２にラッチされた電圧値に応じた明るさで発光する。このスキャン動作は、横方向の１ブロック列だけでなく、複数ブロック列についても行なう。タイミングコントローラ１４は、スキャンドライバ１６３の各出力線がＯＮしている時間をホールド時間として制御することで、単数あるいは複数ブロック列を同時にＯＮとして、所望のデューティ比が得られる。

【0071】

このように液晶パネル１７上の映像がバックライトユニット２０１によってブロック単位でスキャンするようにして発光表示される。
本実施形態では、タイミングコントローラ１４が、各ＬＥＤブロックに流れる電流の制御とホールド時間とを制御するものである。なお、望ましい設定値等の詳細は後述する。

【0072】

次に、実際に各ＬＥＤブロックに流れる電流の変化について説明する。
本実施形態でも、基本的には、図４で説明したように、ＬＥＤを明るく短く発光させる場合には、時間経過にしたがい、図４（ａ）に示すＭ１、Ｍ２〜Ｍ１１のように遷移させる。
ＬＥＤを暗く長く発光させる場合には、時間経過にしたがい、図４（ｂ）に示すＳ１、Ｓ２〜Ｓ１４のように遷移させる。

【0073】

第１の実施形態と異なるところは、ＬＥＤブロック毎に、発光量をコントロールすることである。その発光量は、明るいほうのサブフレームＭでは例えば、強・弱の２種類とし、強と弱の比は例えば４分の１とする。電流量でいえば、２０ｍＡ、５ｍＡの２種類である。
また、暗いほうのサブフレームＳでは、弱・０、の２種類とする。電流量でいえば、２ｍＡ、０ｍＡの２種類である。なお、発光量の０値を実現するのが難しければ、非常に小さい発光量とすればよい。
図１７は、第４の実施形態のバックライトユニット２０１の発光状態を示す図である。
図１７（ａ−２）、（ａ−３）、（ｂ−２）、（ｂ−３）は、上述した発光量を示す図である。
発光量１７７はサブフレームＭの強、発光量１７８はサブフレームＭの弱、発光量１７９はサブフレームＳの弱、発光量１８０はサブフレームＳの０を示す。

【0074】

タイミングコントローラ１４は、領域ＡＰＬ計算回路１２から取得したＬＥＤブロック毎の平均輝度値とブロック内の最大階調値によって、サブフレームＭとサブフレームＳの発光パターンを変える。
ブロック平均輝度値が高い値かつ、ブロック内画素の最大階調値が高い値では、該当のブロックＬＥＤを、サブフレームＭの強である発光量１７７およびサブフレームＳの弱である発光量１７９で発光させる。
ブロック平均輝度値が高い値かつ、ブロック内画素の最大階調値が低い値では、該当のブロックＬＥＤを、サブフレームＭの弱である発光量１７８およびサブフレームＳの弱である発光量１７９で発光させる。
ブロック平均輝度値が低い値かつ、ブロック内画素の最大階調値が高い値では、該当のブロックＬＥＤを、サブフレームＭの強である発光量１７７で発光させ、サブフレームＳは発光させない。
ブロック平均輝度値が低い値かつ、ブロック内画素の最大階調値が低い値では、該当のブロックＬＥＤを、サブフレームＭの弱である発光量１７８で発光させ、サブフレームＳは発光させない。

【0075】

以上を概説すると、タイミングコントローラ１４は、ブロック平均輝度値によって、サブフレームＳを弱で発光させるか消灯させるかを決定し、最大階調値によって、サブフレームＭを強で発光させるか弱で発光させるかを決定する。
以上、説明を簡単にするために、発光パターンを４種類で説明したが、もっと複雑にしても勿論かまわない。その場合には、ブロック平均輝度値の高低の区切りおよび最大階調値の高低の区切りを増やすことで対応できる。

【0076】

図１７（ａ−１）に示すように、バックライトユニット２０１全体をみた場合には、ステート１７１は画像前半表示時の発光状態に相当する。このとき、ＬＥＤブロックＢ２１、Ｂ２２、Ｂ２５はサブフレームＭの弱であり、ＬＥＤブロックＢ２３、Ｂ２４はサブフレームＭの強の発光量で発光している。なお、ＬＥＤブロックＢ２６は発光していない。
同様に、ステート１７２は画像後半表示時の発光状態に相当する。このとき、ＬＥＤブロックＢ８３、Ｂ８６はサブフレームＭの弱、ＬＥＤブロックＢ８４、Ｂ８５はサブフレームＭの強の発光量で発光している。なお、ＬＥＤブロックＢ８１、Ｂ８２は発光していない。

【0077】

図１７（ｂ−１）に示すように、ステート１７３では、ＬＥＤブロックＢ１３，Ｂ１４，Ｂ２３，Ｂ２４，Ｂ３４，Ｂ３５，Ｂ４３，Ｂ４４，Ｂ４５の９個のＬＥＤブロックが同時に、サブフレームＳの弱の発光量で発光している。
同様に、ステート１７４では、ＬＥＤブロックＢ６３，Ｂ６４，Ｂ７４，Ｂ７５，Ｂ８４、Ｂ８５，Ｂ９３，Ｂ９４の８個のブロックが同時に、サブフレームＳの弱の発光量で発光している。
ここで、フレーム周波数６０Ｈｚの映像の場合には、１周期が１６．６７ｍｓに相当する。

【0078】

このように、タイミングコントローラ１４がＬＥＤの電流とＬＥＤのＯＮ時間とを制御することで、図１７に示したようなバックライトユニット２０１の発光パターンを実現することができる。
本実施形態では、表示領域の独立したＬＥＤブロック毎に発光量を異なるように制御することによって、フリッカーを防止し、動いている部分は自然な動きボケの画像としながら、画像黒部は黒浮きの少ない表示を行なうことができる。

【0079】

（第５の実施形態）
第４の実施形態では、複数のＬＥＤブロックからなるバックライトユニット２０１を有する表示装置１０について説明した。第５の実施形態では、表示装置が中間画像を生成して、元画像の倍の周波数にて表示する場合を説明する。

【0080】

図１８は、第５の実施形態に係る表示装置の内部構成を示す図である。表示装置１０２は発光装置としてのバックライトユニット２０１を備えている。バックライトユニット２０１は、複数のＬＥＤブロックを配列することで各ブロック毎に異なる発光をしながら上から順番に発光させる、いわゆるローカルデミング方式の発光を実現する。なお、図１８において、１１、１２、１４，１５，１６，１７は、図１と同様のモジュールであるため、説明を省略する。

【0081】

１８１は元画像から中間画像を生成する中間画像生成回路である。中間画像生成回路１８１は、生成手段の一例に相当する。
１８２は中間画像生成回路１８１に接続されたメモリであり、ここではフレームバッファを用いている。
中間画像生成回路１８１は、６０Ｈｚの元画像の前後２枚からその中間にあたる中間画像を生成して、１２０Ｈｚの画像として出力する。２枚の元画像を使用するために、フレームバッファ１８２に古い画像を蓄積しておき、新しい画像と読み出した古い画像から中間画像を生成する。ここで中間画像を生成する方法は、公知の方法を用いることができ、その詳細は省略する。

【0082】

中間画像は動き量などを計算して生成した画像であるため、元画像に比べると、特に動き部分において画質が劣化している。したがって、生成した中間画像をそのまま元画像の間に表示してしまうと、違和感のある動きブレなどが表示され、視聴者に妨害感を感じさせてしまう。
そこで、本実施形態では、タイミングコントローラ１４は、中間画像を用いて１２０Ｈｚで表示しながら、バックライトユニット２０１において、平均輝度値の高いＬＥＤブロックには、中間画像に対して暗く長く発光させる。このようすることで、動きのあるところで発生する中間画像の劣化部分がぼけるので妨害感を感じにくくなる。したがって、フリッカーを防止しながらも、動き部分における違和感のある動きブレによる妨害感をなくすことができる。

【0083】

また、本実施形態では、タイミングコントローラ１４は、バックライトユニット２０１にて最大階調値の小さいＬＥＤブロックにおいては、元画像に対しての明るく短い発光強度を引き下げることにより、暗部が黒くしまった画像を表示することができる。
したがって、本実施形態によれば、中間画像を用いた１２０Ｈｚの表示において、明るい部分のフリッカーのみを削減し、画像黒部は黒浮きの少ない表示としながら、動いている部分は劣化の少ない画像を表示することができる。

【0084】

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、発光装置２０、バックライトユニット２０１は、画質調整回路１１、領域ＡＰＬ計算回路１２およびタイミングコントローラ１４等を備えていてもよい。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは各種記憶媒体を介して表示装置または発光装置に供給し、表示装置または発光装置のコンピュータ（またはＣＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本発明は、液晶パネルや有機ＥＬパネル等のホールド型表示デバイスを有するＴＶ受像機、デューナ別体型モニタおよびＰＣ用モニタ等の表示装置あるいは表示装置に用いられるバックライトとして幅広く使用することができる。

【符号の説明】

【0086】

１０：表示装置 ２０：発光装置 １１：画質調整回路 １２：領域ＡＰＬ計算回路 １４：タイミングコントローラ １５：ソースドライバ １６：ゲートドライバ １７：液晶パネル ２１：ＤＡコンバータ ２４：アナログスイッチアレイ ２５：ドライバ ２６：ＬＥＤ ２７：ＬＥＤ ２８：導光板 １３１：ランプ １３２：集光調整光学系
１３３：液晶パネル １３４：レンズ １３５：絞り １３６：投射レンズ １５１：絞りドライバ １５２：絞りインダクタ １５３：絞り開度調整機構 １８１：中間画像生成回路 ２０１：バックライトユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】