JP2001027889A

JP2001027889A - 画像表示装置および画像表示方法

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Publication number: JP2001027889A
Application number: JP20994699A
Authority: JP
Inventors: Taro Funamoto; 太朗船本; Takahiro Kobayashi; 隆宏小林; Yoshito Ota; 義人太田; Katsuyuki Arimoto; 克行有元; Wataru Machitori; 渡待鳥
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2001-01-30
Anticipated expiration: 2019-07-23
Also published as: JP3340703B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光源の発光効率が最大となる特性範囲近傍を
用い、入力映像信号に応じて光源の明るさを動的に調光
する画像表示装置を提供する。【解決手段】特徴検出部１は、入力映像信号の平均輝
度レベル（ＡＰＬ）を検出する。調光制御部２は、予め
定めた基準輝度レベルとＡＰＬとの差に基づいて、光源
７を制御する調光制御データを求める。調光制御信号演
算部３は、調光制御部２が出力する調光制御データを入
力し、光源７の発光効率が最大となるランプ管電流ｉ₀
を与える基準調光制御データに基づいて、その中から予
め定めた期間で変化する成分のみに対して、光源７のラ
ンプ管電流ｉの値を制御する新たな調光制御データを生
成して出力する。光源制御部５は、新たな調光制御デー
タに従って、光源７のランプ管電流ｉの値を制御するこ
とで、光源７の明るさを動的に調光制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置およ
び画像表示方法に関し、より特定的には、受光型光変調
手段に画像を表示する装置において、入力する映像信号
に応じて光源の明るさ（光量）を動的に調光するにあた
り、光源の発光効率を改善する画像表示装置および方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のとおり、受光型光変調手段として
液晶パネルを用いて画像を表示する装置（以下、液晶表
示装置という）は、テレビジョン受像器やコンピュータ
装置等の画面表示デバイスとして数多く使用されてい
る。この液晶表示装置は、非発光型であるので、液晶パ
ネルに表示する画像を見易くするため、一般に、液晶パ
ネルの背面から光を照射して表示画面の視覚的輝度を上
げる光源を設ける。

【０００３】基本的に、光源のレベルは、ユーザが手動
操作調整する内容に固定的に設定されるものである。し
かし、近年、より画像を見易くするため、随時変化する
入力映像信号に応じて光源の明るさを動的に調整する
（以下、調光という）方法が、種々提案されている。

【０００４】この光源の明るさを調光する従来の方法と
しては、例えば、特開平８−２０１８１２号公報「液晶
表示装置」に開示されているものが存在する。この公報
に開示されている従来の調光方法は、入力映像信号の平
均輝度レベル（ＡＰＬ）を検出して、予め定めた基準輝
度レベルより平均輝度レベルが大きい時には光源を暗く
し、小さい時には光源を明るくすることで、常に一定の
表示輝度を得ようとするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光源には、
発光効率等の点から主に蛍光ランプが用いられている。
この蛍光ランプの一般的な特性を、図１４〜図１６を参
照して用いて簡単に説明する。図１４は、一般的な蛍光
ランプのランプ温度−発光効率特性の一例を示す図であ
る。図１５は、一般的な蛍光ランプのランプ管電流−ラ
ンプ温度特性の一例を示す図である。なお、図１５は、
蛍光ランプをバックランプとして使用した場合であっ
て、電流ｉ₀の時にランプ温度が６５℃となる特性を示
している。図１６は、一般的な蛍光ランプのランプ管電
流−輝度特性の一例を示す図である。

【０００６】まず、図１４に示すように、一般的な蛍光
ランプは、ランプ管内部の水銀蒸気圧の関係で、発光効
率が最大となる温度（図１４においては、６５℃）が存
在する。次に、図１５に示すように、一般的な蛍光ラン
プは、蛍光ランプの自己発熱により、ランプ温度がラン
プ管電流に比例する関係となる。従って、図１４および
図１５の特性から、結果的に図１６に示すように、ラン
プ管電流が電流ｉ₀より多くても少なくても輝度調整の
効率（発光効率）が落ちる。

【０００７】このことを考えると、上記公報に開示され
ているような、検出した平均輝度レベルに基づいて光源
の明るさを調整して、一定の視覚的輝度（表示輝度）を
得ようとする従来の調光方法では、図１６に示した特性
の線形的な部分の使用を余儀なくされるため、光源を効
率的に使用することができない（すなわち、ピーク輝度
を得ることができない）。

【０００８】また、光源に用いられるランプの寿命は、
管電流や温度に依存している。そのため、映像信号に応
じて光源の輝度の明るさを調光する上記従来の画像表示
装置では、映像信号の特徴に偏りがあったときに、長時
間に渡りランプに大きなランプ管電流（駆動電流）が流
れランプの寿命が短くなるといった課題があった。

【０００９】それ故、本発明の目的は、光源の発光効率
が最大となる特性範囲近傍を用いて、入力する映像信号
に応じて光源の明るさを動的かつ最適に調光することが
可能な画像表示装置および画像表示方法を提供すること
である。さらに、本発明の目的は、製品として必要とさ
れる光源寿命を保ちつつ、入力する映像信号に応じて光
源の明るさを動的かつ最適に調光することが可能な画像
表示装置および画像表示方法を提供することである。

【００１０】

【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、入力する映像信号を光源を有する受光型光変調
手段に表示する画像表示装置であって、映像信号を入力
し、当該映像信号の特徴量に応じた特徴データを求める
特徴検出手段と、特徴データを入力し、予め定めた基準
データと当該特徴データとの差に基づいて、光源を制御
する調光制御データを求める調光制御手段と、光源の発
光効率が最大となる予め定められた駆動電流を与える基
準調光制御データに基づいて、調光制御データのうち、
予め定めた期間で変化する成分のみに対して、当該基準
調光制御データに収束するように光源の駆動電流の値を
制御する新たな調光制御データを生成して出力する調光
制御信号演算手段と、新たな調光制御データに従って、
光源の駆動電流の値を制御することで、光源の明るさを
動的に調光制御する光源制御手段とを備える。

【００１１】上記のように、第１の発明によれば、光源
の発光効率が最適となる特性範囲を外れるような光源の
温度変化が生じる予め定めた期間の輝度変化について
は、調光を行う駆動電流が基準調光制御データが与える
駆動電流になる（戻る）ように制御する。これにより、
常に光源の温度を適温に制御することができ、常に最大
の発光効率、すなわち、ピーク輝度を得たままの状態
で、光源の明るさを動的に調光することができる。従っ
て、調光における効率を従来に比べて改善することがで
きる。

【００１２】第２の発明は、第１の発明に従属する発明
であって、調光制御信号演算手段は、調光制御データの
うち、予め定めた時定数以内の短時間に変化する交流成
分のみを通過させるハイ・パス・フィルタ（以下、ＨＰ
Ｆと記す）と、基準調光制御データと、ＨＰＦが出力す
る交流成分調光制御データとを入力し、双方を加算した
新たな調光制御データを出力する加算手段とを備える。

【００１３】上記のように、第２の発明によれば、第１
の発明において、光源の発光効率が最適となる特性範囲
を外れるような光源の温度変化が生じる輝度変化につい
ては、予め定めた時定数に基づいて、調光を行う駆動電
流が基準調光制御データが与える駆動電流になるように
制御する。これにより、常に光源の温度を適温に制御す
ることができ、常に最大の発光効率、すなわち、ピーク
輝度を得たままの状態で、光源の明るさを動的に調光す
ることができる。従って、調光における効率を従来に比
べて改善することができる。

【００１４】第３の発明は、入力する映像信号を光源を
有する受光型光変調手段に表示する画像表示装置であっ
て、映像信号を入力し、当該映像信号の特徴量に応じた
特徴データを求める特徴検出手段と、特徴データを入力
し、予め定めた基準データと当該特徴データとの差に基
づいて、光源を制御する調光制御データを求める調光制
御手段と、光源の発光効率が最大となる予め定められた
駆動電流を与える基準調光制御データおよび／または標
準調光制御データに基づいて、調光制御データのうち、
予め定めた期間で変化する成分のみに対して、当該基準
調光制御データおよび／または当該標準調光制御データ
に収束するように光源の駆動電流の値を制御する新たな
調光制御データを生成して出力する調光制御信号演算手
段と、新たな調光制御データに従って、光源の駆動電流
の値を制御することで、光源の明るさを動的に調光制御
する光源制御手段とを備える。

【００１５】上記のように、第３の発明によれば、光源
の発光効率が最適となる特性範囲を外れるような光源の
温度変化が生じる予め定めた期間の輝度変化について
は、調光を行う駆動電流が基準調光制御データまたは標
準調光制御データのいずれかが与える駆動電流になる
（戻る）ように制御する。これにより、常に光源の温度
を適温に制御することができ、常に最大の発光効率、す
なわち、ピーク輝度を得たままの状態で、光源の明るさ
を動的に調光することができる。従って、調光における
効率を従来に比べて改善することができる。

【００１６】第４の発明は、第３の発明に従属する発明
であって、標準調光制御データは、標準輝度を確保する
ために予め設定された駆動電流を与える調光制御データ
であることを特徴とする。

【００１７】第５の発明は、第３の発明に従属する発明
であって、標準調光制御データは、ランプ寿命を確保す
るために予め設定された平均駆動電流を与える調光制御
データであることを特徴とする。

【００１８】上記のように、第４および第５の発明は、
第３の発明において用いる典型的な標準調光制御データ
を示したものである。

【００１９】第６の発明は、第４および第５の発明に従
属する発明であって、調光制御信号演算手段は、調光制
御データを入力すると共に、標準調光制御データと基準
調光制御データとを入力し、当該調光制御データが当該
標準調光制御データ以上の場合にはその双方のデータ差
分を、当該調光制御データが当該基準調光制御データ以
下の場合にはその双方のデータ差分を、これ以外の場合
にはデータ差分０を出力するスライス手段と、スライス
手段が出力する変化差分データのうち、予め定めた時定
数以上の長時間に変化する信号成分のみを通過させるロ
ー・パス・フィルタ（以下、ＬＰＦと記す）と、調光制
御データと、ＬＰＦが出力する変化成分調光制御データ
とを入力し、当該調光制御データから当該変化成分調光
制御データを減算した新たな調光制御データを出力する
減算手段とを備える。

【００２０】上記のように、第６の発明によれば、第４
および第５の発明において、標準調光制御データと基準
調光制御データの２つを用い、予め定めた時定数に基づ
いて、標準調光制御データ以上の輝度変化については、
調光を行う駆動電流が標準調光制御データが与える駆動
電流に、基準調光制御データ以下の輝度変化について
は、調光を行う駆動電流が基準調光制御データが与える
駆動電流になるように制御する。これにより、制御基準
値を光源の発光効率が最大である駆動電流以上に設定せ
ざるを得ない場合であっても、駆動電流が標準調光制御
データ以上の輝度変化については、標準輝度を確保しつ
つ明るさを動的に調光することができ、駆動電流が基準
調光制御データ以下の輝度変化については、最大の発光
効率、すなわち、ピーク輝度を得たままの状態で明るさ
を動的に調光することができる。従って、調光における
効率を従来に比べて改善することができる。

【００２１】第７の発明は、第４および第５の発明に従
属する発明であって、調光制御信号演算手段は、調光制
御データを入力すると共に、標準調光制御データを入力
し、当該調光制御データが当該標準調光制御データ以上
の場合にはその双方のデータ差分を、これ以外の場合に
はデータ差分０を出力するスライス手段と、スライス手
段が出力する変化差分データのうち、予め定めた時定数
以上の長時間に変化する信号成分のみを通過させるＬＰ
Ｆと、調光制御データと、ＬＰＦが出力する変化成分調
光制御データとを入力し、当該調光制御データから当該
変化成分調光制御データを減算した新たな調光制御デー
タを出力する減算手段とを備える。

【００２２】上記のように、第７の発明によれば、第４
および第５の発明において、標準調光制御データを用
い、予め定めた時定数に基づいて、標準調光制御データ
以上の輝度変化については、調光を行う駆動電流が標準
調光制御データが与える駆動電流になるように制御す
る。これにより、制御基準値を光源の発光効率が最大で
ある駆動電流以上に設定せざるを得ない場合であって
も、駆動電流が標準調光制御データ以上の輝度変化につ
いては、標準輝度を確保しつつ明るさを動的に調光する
ことができる。従って、調光における効率を従来に比べ
て改善することができる。

【００２３】第８の発明は、第２、第６および第７の発
明に従属する発明であって、時定数は、光源の駆動電流
の増減に対して光源の温度変化の応答性が満たされない
時間以下に設定することを特徴とする。

【００２４】上記のように、第８の発明によれば、第
２、第６および第７の発明において、光源の温度が常に
最大の発光効率が得られる特性範囲近傍（適温）にある
ように制御することができる。

【００２５】第９の発明は、第１〜第８の発明に従属す
る発明であって、光源近傍の物理量を検知するセンサ手
段と、センサ手段が検知した結果に従って、常に光源の
発光効率が最大となるように、調光制御信号演算手段に
与える基準調光制御データの値を動的に変化させる基準
調光制御データ演算手段とをさらに備える。

【００２６】上記のように、第９の発明によれば、第１
〜第８の発明において、光源の近傍にセンサ手段を設
け、センサ手段の検知結果に従って光源の発光効率が最
大となる駆動電流を与える基準調光制御データを求め
る。これにより、使用される環境温度に影響されずに、
常に光源の発光効率が最大、すなわち、ピーク輝度を得
たままの状態で明るさを動的に調光することができる。

【００２７】第１０の発明は、第１〜第８の発明に従属
する発明であって、電源投入時からの経過時間を計時す
るタイマ手段と、タイマ手段が計時する経過時間に従っ
て、常に光源の発光効率が最大となるように、調光制御
信号演算手段に与える基準調光制御データの値を動的に
変化させる基準調光制御データ演算手段とをさらに備え
る。

【００２８】上記のように、第１０の発明によれば、第
１〜第８の発明において、電源投入時からの経過時間に
伴って、逐次動的に光源の発光効率が最大となる駆動電
流を与える基準調光制御データを求める。これにより、
電源投入時から動作安定時までの過渡期間においても、
常に光源の発光効率が最大、すなわち、ピーク輝度を得
たままの状態で明るさを動的に調光することができる。

【００２９】第１１の発明は、入力する映像信号を光源
を有する受光型光変調手段に表示する画像表示方法であ
って、映像信号に関して、当該映像信号の特徴量に応じ
た特徴データを求めるステップと、予め定めた基準デー
タと特徴データとの差に基づいて、光源を制御する調光
制御データを求めるステップと、光源の発光効率が最大
となる予め定められた駆動電流を与える基準調光制御デ
ータに基づいて、調光制御データのうち、予め定めた期
間で変化する成分のみに対して、当該基準調光制御デー
タに収束するように光源の駆動電流の値を制御する新た
な調光制御データを生成して出力するステップと、新た
な調光制御データに従って、光源の駆動電流の値を制御
することで、光源の明るさを動的に調光制御するステッ
プとを備える。

【００３０】上記のように、第１１の発明によれば、光
源の発光効率が最適となる特性範囲を外れるような光源
の温度変化が生じる予め定めた期間の輝度変化について
は、調光を行う駆動電流が基準調光制御データが与える
駆動電流になる（戻る）ように制御する。これにより、
常に光源の温度を適温に制御することができ、常に最大
の発光効率、すなわち、ピーク輝度を得たままの状態
で、光源の明るさを動的に調光することができる。従っ
て、調光における効率を従来に比べて改善することがで
きる。

【００３１】第１２の発明は、第１１の発明に従属する
発明であって、生成して出力するステップは、調光制御
データのうち、予め定めた時定数以内の短時間に変化す
る交流成分のみを抽出するステップと、基準調光制御デ
ータと、交流成分のみが抽出された交流成分調光制御デ
ータとを加算した新たな調光制御データを出力するステ
ップとを含む。

【００３２】上記のように、第１２の発明によれば、第
１１の発明において、光源の発光効率が最適となる特性
範囲を外れるような光源の温度変化が生じる輝度変化に
ついては、予め定めた時定数に基づいて、調光を行う駆
動電流が基準調光制御データが与える駆動電流になるよ
うに制御する。これにより、常に光源の温度を適温に制
御することができ、常に最大の発光効率、すなわち、ピ
ーク輝度を得たままの状態で、光源の明るさを動的に調
光することができる。従って、調光における効率を従来
に比べて改善することができる。

【００３３】第１３の発明は、入力する映像信号を光源
を有する受光型光変調手段に表示する画像表示方法であ
って、映像信号に関して、当該映像信号の特徴量に応じ
た特徴データを求めるステップと、予め定めた基準デー
タと特徴データとの差に基づいて、光源を制御する調光
制御データを求めるステップと、光源の発光効率が最大
となる予め定められた駆動電流を与える基準調光制御デ
ータおよび／または標準調光制御データに基づいて、調
光制御データのうち、予め定めた期間で変化する成分の
みに対して、当該基準調光制御データおよび／または当
該標準調光制御データに収束するように光源の駆動電流
の値を制御する新たな調光制御データを生成して出力す
るステップと、新たな調光制御データに従って、光源の
駆動電流の値を制御することで、光源の明るさを動的に
調光制御するステップとを備える。

【００３４】上記のように、第１３の発明によれば、光
源の発光効率が最適となる特性範囲を外れるような光源
の温度変化が生じる予め定めた期間の輝度変化について
は、調光を行う駆動電流が基準調光制御データまたは標
準調光制御データのいずれかが与える駆動電流になる
（戻る）ように制御する。これにより、常に光源の温度
を適温に制御することができ、常に最大の発光効率、す
なわち、ピーク輝度を得たままの状態で、光源の明るさ
を動的に調光することができる。従って、調光における
効率を従来に比べて改善することができる。

【００３５】第１４の発明は、第１３の発明に従属する
発明であって、標準調光制御データは、標準輝度を確保
するために予め設定された駆動電流を与える調光制御デ
ータであることを特徴とする。

【００３６】第１５の発明は、第１３の発明に従属する
発明であって、標準調光制御データは、ランプ寿命を確
保するために予め設定された平均駆動電流を与える調光
制御データであることを特徴とする。

【００３７】上記のように、第１４および第１５の発明
は、第１３の発明において用いる典型的な標準調光制御
データを示したものである。

【００３８】第１６の発明は、第１４および第１５の発
明に従属する発明であって、生成して出力するステップ
は、調光制御データを入力すると共に、標準調光制御デ
ータと基準調光制御データとを入力し、当該調光制御デ
ータが当該標準調光制御データ以上の場合にはその双方
のデータ差分を、当該調光制御データが当該基準調光制
御データ以下の場合にはその双方のデータ差分を、これ
以外の場合にはデータ差分０を出力するステップと、差
分を出力するステップが出力する変化差分データのう
ち、予め定めた時定数以上の長時間に変化する信号成分
のみを抽出するステップと、調光制御データと、変化す
る信号成分のみが抽出された変化成分調光制御データと
を入力し、当該調光制御データから当該変化成分調光制
御データを減算した新たな調光制御データを出力するス
テップとを含む。

【００３９】上記のように、第１６の発明によれば、第
１４および第１５の発明において、標準調光制御データ
と基準調光制御データの２つを用い、予め定めた時定数
に基づいて、標準調光制御データ以上の輝度変化につい
ては、調光を行う駆動電流が標準調光制御データが与え
る駆動電流に、基準調光制御データ以下の輝度変化につ
いては、調光を行う駆動電流が基準調光制御データが与
える駆動電流になるように制御する。これにより、制御
基準値を光源の発光効率が最大である駆動電流以上に設
定せざるを得ない場合であっても、駆動電流が標準調光
制御データ以上の輝度変化については、標準輝度を確保
しつつ明るさを動的に調光することができ、駆動電流が
基準調光制御データ以下の輝度変化については、最大の
発光効率、すなわち、ピーク輝度を得たままの状態で明
るさを動的に調光することができる。従って、調光にお
ける効率を従来に比べて改善することができる。

【００４０】第１７の発明は、第１４および第１５の発
明に従属する発明であって、生成して出力するステップ
は、調光制御データを入力すると共に、標準調光制御デ
ータを入力し、当該調光制御データが当該標準調光制御
データ以上の場合にはその双方のデータ差分を、これ以
外の場合にはデータ差分０を出力するステップと、差分
を出力するステップが出力する変化差分データのうち、
予め定めた時定数以上の長時間に変化する信号成分のみ
を抽出するステップと、調光制御データと、変化する信
号成分のみが抽出された変化成分調光制御データとを入
力し、当該調光制御データから当該変化成分調光制御デ
ータを減算した新たな調光制御データを出力するステッ
プとを含む。

【００４１】上記のように、第１７の発明によれば、第
１４および第１５の発明において、標準調光制御データ
を用い、予め定めた時定数に基づいて、標準調光制御デ
ータ以上の輝度変化については、調光を行う駆動電流が
標準調光制御データが与える駆動電流になるように制御
する。これにより、制御基準値を光源の発光効率が最大
である駆動電流以上に設定せざるを得ない場合であって
も、駆動電流が標準調光制御データ以上の輝度変化につ
いては、標準輝度を確保しつつ明るさを動的に調光する
ことができる。従って、調光における効率を従来に比べ
て改善することができる。

【００４２】第１８の発明は、第１２、第１６および第
１７の発明に従属する発明であって、時定数は、光源の
駆動電流の増減に対して光源の温度変化の応答性が満た
されない時間以下に設定することを特徴とする。

【００４３】上記のように、第１８の発明によれば、第
１２、第１６および第１７の発明において、光源の温度
が常に最大の発光効率が得られる特性範囲近傍（適温）
にあるように制御することができる。

【００４４】第１９の発明は、第１１〜第１８の発明に
従属する発明であって、光源近傍の物理量を検知するス
テップと、検知するステップが検知した結果に従って、
常に光源の発光効率が最大となるように、新たな調光制
御データを生成して出力するステップに与える基準調光
制御データの値を動的に変化させるステップとをさらに
備える。

【００４５】上記のように、第１９の発明によれば、第
１１〜第１８の発明において、光源の近傍の物理量を検
知し、この検知結果に従って光源の発光効率が最大とな
る駆動電流を与える基準調光制御データを求める。これ
により、使用される環境温度に影響されずに、常に光源
の発光効率が最大、すなわち、ピーク輝度を得たままの
状態で明るさを動的に調光することができる。

【００４６】第２０の発明は、第１１〜第１８の発明に
従属する発明であって、電源投入時からの経過時間を計
時するステップと、計時するステップが計時する経過時
間に従って、常に光源の発光効率が最大となるように、
新たな調光制御データを生成して出力するステップに与
える基準調光制御データの値を動的に変化させるステッ
プとをさらに備える。

【００４７】上記のように、第２０の発明によれば、第
１１〜第１８の発明において、電源投入時からの経過時
間に伴って、逐次動的に光源の発光効率が最大となる駆
動電流を与える基準調光制御データを求める。これによ
り、電源投入時から動作安定時までの過渡期間において
も、常に光源の発光効率が最大、すなわち、ピーク輝度
を得たままの状態で明るさを動的に調光することができ
る。

【００４８】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブ
ロック図である。図１において、本発明の第１の実施形
態に係る画像表示装置は、特徴検出部１と、調光制御部
２と、調光制御信号演算部３と、光源制御部５と、受光
型光変調手段としての液晶パネル６とを備える。

【００４９】以下、本発明の第１の実施形態に係る画像
表示装置の各構成および動作（画像表示方法）を、図２
〜図６をさらに参照して説明する。テレビジョン受像器
やコンピュータ装置等の信号処理回路（図示せず）から
出力される映像信号は、特徴検出部１および液晶パネル
６にそれぞれ入力される。液晶パネル６は、蛍光ランプ
である光源７を有しており、光源７が照射する光を用い
て、入力する映像信号を見易く画像表示する。

【００５０】特徴検出部１は、入力する映像信号の平均
輝度レベル（以下、ＡＰＬと記す）を検出する。なお、
このＡＰＬの検出は、従来から行われている処理である
ので、ここでの詳しい説明は省略する。

【００５１】調光制御部２は、特徴検出部１が検出した
ＡＰＬを入力し、予め定めた基準輝度レベルとＡＰＬと
の差に基づいて、光源７を制御する調光制御データを求
める。この予め定めた基準輝度レベルとは、特に光源７
の制御を行わなくてよい、すなわち、ランプ管電流ｉが
電流ｉ₀となる輝度レベルである。なお、電流ｉ₀は、
上記従来の技術で説明したように、光源７の発光効率が
最大となる電流値である。従って、調光制御部２は、予
め定めた調光制御量に基づいて、ＡＰＬが基準輝度レベ
ルより低い場合には、光源７のランプ管電流ｉが電流ｉ
₀より多くなるように、ＡＰＬが基準輝度レベルより高
い場合には、光源７のランプ管電流ｉが電流ｉ₀より少
なくなるように、調光制御データを求める。図３に、調
光制御部２が求めた調光制御データの波形の一例を示
す。なお、基準輝度レベルは、上述したランプ管電流ｉ
が電流ｉ₀となる輝度レベルに限られるものではなく、
ランプ管電流ｉが電流ｉ₀以上となる輝度レベルを基準
輝度レベルとして用いても、同様の効果を奏することが
できる。これについては、下記第２の実施形態において
説明する。

【００５２】調光制御信号演算部３は、調光制御部２が
出力する調光制御データを入力し、別途与えられる光源
７の発光効率が最大となる予め定められたランプ管電流
ｉ₀を与える基準調光制御データに基づいて、その中か
ら予め定めた期間で変化する成分のみに対して、光源７
のランプ管電流ｉの値を制御する新たな調光制御データ
を生成して出力する。図２は、図１の調光制御信号演算
部３の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図２
において、調光制御信号演算部３は、ハイ・パス・フィ
ルタ（以下、ＨＰＦと記す）３１と、加算部３２とを備
える。以下、図２をさらに参照して、調光制御信号演算
部３の具体的な処理の一例を説明する。

【００５３】ＨＰＦ３１は、従来から一般に用いられて
いる時定数τを有する高域通過フィルタであり、調光制
御部２が出力する調光制御データのうち、時定数τ以内
の短時間に変化する交流成分のみを通過させる。この時
定数τは、光源７のランプ管電流ｉの増加／減少に対す
るランプ温度の上昇／下降の応答性に依存して決定する
（後述する）。例えば、時定数τを１０秒に設定すれ
ば、１０秒以内で変化する調光制御データのみがＨＰＦ
３１を通過する。図４に、図３に示す調光制御データ
が、ＨＰＦ３１を通過した後の交流成分調光制御データ
の波形を示す。また、ＨＰＦ３１のさらに詳細な構成の
一例を、図５に示す。図５（ａ）は、デジタル回路でＨ
ＰＦ３１を構成した一例であり、図５（ｂ）は、アナロ
グ回路でＨＰＦ３１を構成した一例である。なお、これ
らの回路は、従来から一般に用いられている回路である
ので、ここでの詳しい説明は省略する。

【００５４】加算部３２は、光源７の発光効率が最大と
なる予め定められたランプ管電流ｉ ₀を与える基準調光
制御データと、ＨＰＦ３１が出力する交流成分調光制御
データとを入力し、双方を加算して出力する。従って、
ランプ管電流ｉ₀を制御基準値として、ＨＰＦ３１で設
定した時定数τ以内の短時間で発生する輝度変化に対し
ては、変化に追従してランプ管電流ｉの増減を行って光
源７を調光し、時定数τを越える時間で発生する輝度変
化に対しては、光源７の調光を制御基準値であるランプ
管電流ｉ₀に戻す調光制御データを生成することができ
る（図４）。

【００５５】ここで、ＨＰＦ３１の時定数τを、光源７
のランプ管電流ｉの増加／減少に対してランプ温度の上
昇／下降にほとんど変化を与えない時間、すなわち、温
度変化の応答性が満たされない（悪い）時間となるよう
に設定する。これにより、ランプ温度の変化が追いつか
ない短時間での輝度変化については、そのままランプ管
電流ｉを変化させて調光に反映させることができ、ラン
プ温度が変化してしまう長時間の輝度変化については、
時定数τを越える時間に対してランプ管電流ｉを制御基
準値である電流ｉ₀まで戻して、ランプ温度が常に最大
の発光効率が得られる特性範囲近傍（適温）にあるよう
に制御することができる。従って、常に最大の発光効
率、すなわち、ピーク輝度を得たままの状態で、光源７
の明るさを動的に調光することができる。図６は、本発
明の第１の実施形態に係る画像表示装置の一般的な蛍光
ランプのランプ管電流−輝度特性の一例を示す図であ
る。なお、図６において、実線で本実施形態に係る画像
表示装置における特性を、波線で図１６に示した従来の
画像表示装置（液晶表示装置）における特性を示してい
る。

【００５６】そして、光源制御部５は、調光制御信号演
算部３が出力する（図２に示す例では、加算部３２が出
力する加算後の）新たな調光制御データに従って、光源
７のランプ管電流ｉの値を制御することで、光源７の明
るさを動的に調光制御する。

【００５７】以上のように、本発明の第１の実施形態に
係る画像表示装置および方法によれば、光源７の発光効
率が最適となる特性範囲を外れるようなランプ温度変化
が生じる輝度変化については、予め定めた時定数τに基
づいて調光を行うランプ管電流ｉが制御基準値である電
流ｉ₀になる（戻る）ように制御する。これにより、常
にランプ温度を適温に制御することができ、常に最大の
発光効率、すなわち、ピーク輝度を得たままの状態で、
光源７の明るさを動的に調光することができる。従っ
て、調光における効率を従来に比べて改善することがで
きる。

【００５８】なお、上記第１の実施形態においては、ラ
ンプ管電流ｉが制御基準値である電流ｉ₀以下の特定の
輝度変化についても、調光を行うランプ管電流ｉが電流
ｉ₀になるように制御するように記載した。しかし、ユ
ーザが全体的に暗い画面をあえて希望するような場合
（例えば、手動で調光（コントラスト調整等）した場
合）にも上記制御を行ってしまうと、全体的に黒レベル
が浮いて暗い画面が得られないということが生じる。こ
のため、ユーザが全体的に暗い画面を希望するような場
合には、ランプ管電流ｉが電流ｉ₀以下の特定の輝度変
化については制御を行わないようにしたり、制御基準値
である電流ｉ₀を下げて設定してやり、ランプ管電流ｉ
が電流ｉ₀より低い電流値になるように制御してもよ
い。

【００５９】また、上記第１の実施形態においては、基
準調光制御データを、光源の発光効率が最大となるラン
プ管電流を与える調光制御データとしたが、ランプ寿命
と製品として必要な輝度より決まる最適ランプ管電流を
与える調光制御データとしてもよい。

【００６０】（第２の実施形態）上記第１の実施形態で
は、光源７の発光効率が最大となる電流ｉ₀を制御基準
値として、特定の輝度変化に対しては、ランプ管電流ｉ
が制御基準値になるように制御することを述べた。しか
し、画像表示装置を実際に製品化するにあたっては、光
源７の自己放熱や装置内部の回路素子等からの放熱が原
因で、光源７の温度が上昇することが考えられる。この
ため、光源７の温度上昇に伴って発光効率が最大となる
電流ｉ₀が実質的に低い値に変移してしまい、製品とし
て必要な輝度（以下、標準輝度という）を確保するため
には、制御基準値を電流ｉ₀以上に設定せざるを得ない
場合が生じる。

【００６１】この場合において、標準輝度を確保するた
めに制御基準値として設定した電流値（以下、電流ｉ
_STDと記す）以上のランプ管電流ｉに対しては、上記第
１の実施形態で述べた制御を行うことで、必要な標準輝
度を確保しつつ明るさを動的に効率よく調光するという
効果を奏することができる。しかし、電流ｉ_STD以下の
ランプ管電流ｉに対して上記第１の実施形態で述べた制
御を行ってしまうと、かえって効率を低下させることと
なる（すべての特定の輝度変化について、発光効率が最
大となる電流ｉ₀より高い電流ｉ_STDになるように、ラ
ンプ管電流ｉを制御してしまうためである）。そこで、
第２の実施形態では、上記のような場合においても、動
的に効率よく調光できる画像表示装置を提供する。

【００６２】図７は、本発明の第２の実施形態に係る画
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、本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置は、特
徴検出部１と、調光制御部２と、調光制御信号演算部４
と、光源制御部５と、液晶パネル６とを備える。また、
液晶パネル６は、蛍光ランプである光源７を有してい
る。

【００６３】図７に示すように、第２の実施形態に係る
画像表示装置は、上記第１の実施形態に係る画像表示装
置の調光制御信号演算部３を、調光制御信号演算部４に
代えた構成である。なお、第２の実施形態に係る画像表
示装置における他の構成は、上記第１の実施形態に係る
画像表示装置の構成と同様であるため、当該他の構成に
ついては同一の参照番号を付してその説明を省略する。
以下、本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置の各
構成および動作（画像表示方法）を、上記第１の実施形
態に係る画像表示装置と異なる部分を中心に、図８〜図
１０をさらに参照して説明する。

【００６４】図８は、図７の調光制御信号演算部４の詳
細な構成の一例を示すブロック図である。図８おいて、
調光制御信号演算部４は、スライサ４１と、ロー・パス
・フィルタ（以下、ＬＰＦと記す）４２と、減算部４３
とを備える。調光制御部２が出力する調光制御データ
は、スライサ４１および減算部４３に入力される。スラ
イサ４１は、調光制御データを入力すると共に、基準調
光制御データとして、必要な標準輝度を確保するために
予め設定された電流ｉ_STDと、光源７の発光効率が最大
となる電流ｉ₀とを入力する。そして、スライサ４１
は、下記式に基づいて、入力する調光制御データＸを変
化差分データＹに変換して出力する。Ｙ＝Ｘ−ｉ_STD（Ｘ＞ｉ_STD）Ｙ＝０（ｉ₀≦Ｘ≦ｉ_STD）Ｙ＝Ｘ−ｉ₀ （Ｘ＜ｉ₀）なお、このスライサ４１の入出力特性を、図９に示す。
例えば、図１０（ａ）に示す調光制御データＸを入力し
た場合、スライサ４１が出力する変化差分データＹの波
形は、図１０（ｂ）に示す波形となる。

【００６５】ＬＰＦ４２は、従来から一般に用いられて
いる時定数τを有する低域通過フィルタであり、スライ
サ４１が出力する変化差分データＹのうち、時定数τ以
上の長時間に変化する信号成分（交流成分および直流成
分）のみを通過させる。この時定数τは、上記第１の実
施形態で説明したＨＰＦ３１と同様、光源７のランプ管
電流ｉの増加／減少に対するランプ温度の上昇／下降の
応答性に依存して決定する。従って、図１０（ｂ）に示
す変化差分データＹの入力に対して、ＬＰＦ４２が出力
する変化成分調光制御データＬの波形は、図１０（ｃ）
に示すようになる。

【００６６】減算部４３は、調光制御データＸと変化成
分調光制御データＬとを入力し、調光制御データＸから
変化成分調光制御データＬを減算した新たな調光制御デ
ータＺを出力する。従って、ＬＰＦ４２で設定した時定
数τ以内の短時間で発生する輝度変化に対しては、変化
に追従してランプ管電流ｉの増減を行って光源７を調光
する。そして、時定数τを越える時間で発生する輝度変
化に対しては、ランプ管電流ｉが電流ｉ_STD以上である
場合は、光源７の調光を標準輝度の制御基準値（上側制
御基準値）である電流ｉ_STDに戻し、ランプ管電流ｉが
電流ｉ₀以下である場合は、光源７の調光を最大発光効
率の制御基準値（下側制御基準値）である電流ｉ₀に戻
す調光制御データＺ（図１０（ｄ））を生成することが
できる。

【００６７】以上のように、本発明の第２の実施形態に
係る画像表示装置および方法によれば、制御基準値を光
源７の発光効率が最大である電流ｉ₀以上に設定せざる
を得ない場合、予め定めた時定数τに基づいて、ランプ
管電流ｉが上側制御基準値である電流ｉ_STD以上の特定
の輝度変化については、調光を行うランプ管電流ｉが電
流ｉ_STDに、ランプ管電流ｉが下側制御基準値である電
流ｉ₀以下の特定の輝度変化については、調光を行うラ
ンプ管電流ｉが電流ｉ₀に、なる（戻る）ように制御す
る。これにより、ランプ管電流ｉが電流ｉ_STD以上の特
定の輝度変化については、必要な標準輝度を確保しつつ
明るさを動的に調光することができ、ランプ管電流ｉが
電流ｉ₀以下の特定の輝度変化については、最大の発光
効率、すなわち、ピーク輝度を得たままの状態で明るさ
を動的に調光することができる。従って、調光における
効率を従来に比べて改善することができる。

【００６８】なお、上記第２の実施形態においては、ラ
ンプ管電流ｉが下側制御基準値である電流ｉ₀以下の特
定の輝度変化についても、調光を行うランプ管電流ｉが
電流ｉ₀になるように制御するように記載した。しか
し、ユーザが全体的に暗い画面をあえて希望するような
場合にも上記制御を行ってしまうと、全体的に黒レベル
が浮いて暗い画面が得られないということが生じる。こ
のため、ユーザが全体的に暗い画面を希望するような場
合には、ランプ管電流ｉが電流ｉ₀以下の特定の輝度変
化については制御を行わないようにしたり、制御基準値
である電流ｉ₀を下げてやって、ランプ管電流ｉが下げ
た電流値になるように制御するようにしてもよい。前者
の場合、スライサ４１を、下記式に基づいて、入力する
調光制御データＸを変化差分データＹに変換して出力す
るようにすればよい。Ｙ＝Ｘ−ｉ_STD（Ｘ＞ｉ_STD）Ｙ＝０（Ｘ≦ｉ_STD）なお、この場合における、スライサ４１の入出力特性を
図１１（ａ）に、図１０（ａ）に示す調光制御データＸ
の入力に対して減算部４３が出力する調光制御データＺ
の波形を図１１（ｂ）に示す。

【００６９】また、上記第２の実施形態においては、上
側制御基準値ｉ_STDを、標準輝度を与える調光制御デー
タとしたが、製品として必要なランプ寿命より決まる平
均ランプ管電流を与える調光制御データとしてもよい。

【００７０】（第３の実施形態）さて、上記第２の実施
形態では、画像表示装置を実際に製品化するにあたって
は、光源７の自己放熱や装置内部の回路素子等からの放
熱が原因で、光源７の温度が上昇することが考えられる
と述べた。しかし、これ以外に光源７の温度が変化する
原因として、製品が使用される環境温度の変化があり、
この環境温度の変化に応じて光源７の周囲温度もその都
度変化してしまうのである。このため、環境温度によっ
ては、予め制御基準値として設定している電流ｉ₀が、
光源７の発光効率が最大となる電流値でない場合が生じ
る。そこで、第３の実施形態では、上記のような場合に
おいても、常に最大発光効率において調光できる画像表
示装置を提供する。

【００７１】図１２は、本発明の第３の実施形態に係る
画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１２に
おいて、本発明の第３の実施形態に係る画像表示装置
は、特徴検出部１と、調光制御部２と、調光制御信号演
算部３（または４）と、基準調光制御データ演算部８
と、センサ９と、光源制御部５と、液晶パネル６とを備
える。また、液晶パネル６は、蛍光ランプである光源７
を有している。

【００７２】図１２に示すように、第３の実施形態に係
る画像表示装置は、上記第１または第２の実施形態に係
る画像表示装置に、基準調光制御データ演算部８および
センサ９をさらに加えた構成である。なお、第３の実施
形態に係る画像表示装置における他の構成は、上記第１
および第２の実施形態に係る画像表示装置の構成と同様
であるため、当該他の構成については同一の参照番号を
付してその説明を省略する。以下、本発明の第３の実施
形態に係る画像表示装置の各構成および動作（画像表示
方法）を、上記第１および第２の実施形態に係る画像表
示装置と異なる部分を中心に説明する。

【００７３】センサ９は、温度や光等の物理量を検知し
てその結果を出力する一般的なセンサであって、光源７
の近傍に設置される。センサ９が温度センサである場
合、設置されている周囲の温度（すなわち、光源７近傍
の）温度を検出し、その検出結果を基準調光制御データ
演算部８に出力する。また、センサ９が光センサである
場合、光源７の光量を検出し、その検出結果を基準調光
制御データ演算部８に出力する。

【００７４】基準調光制御データ演算部８は、センサ９
が出力する検出結果に基づいて、光源７の発光効率が最
大となるランプ管電流ｉ₀を求め、基準調光制御データ
として調光制御信号演算部３（または４）に出力する。
ここで、基準調光制御データ演算部８は、検出結果が温
度である場合には、ランプ管電流−ランプ温度特性（図
１５を参照）に従って、光源７の発光効率が最大となる
ランプ管電流ｉ₀を求め、検出結果が光量である場合に
は、光量とランプ管電流との比率により発光効率を演算
して、光源７の発光効率が最大となるランプ管電流ｉ₀
を求める。

【００７５】以上のように、本発明の第３の実施形態に
係る画像表示装置および方法によれば、光源７の近傍に
センサ９を設け、センサ９の検知結果に従って光源７の
発光効率が最大となるランプ管電流ｉ₀を求める。これ
により、使用される環境温度に影響されずに、常に光源
７の発光効率が最大、すなわち、ピーク輝度を得たまま
の状態で明るさを動的に調光することができる。

【００７６】（第４の実施形態）また、光源７の温度が
変化する原因として、上記第３の実施形態で述べたもの
以外に、製品の電源投入時から動作安定時までの過渡期
間における温度遷移がある。そこで、第４の実施形態で
は、上記電源投入時においても、常に最適な発光効率に
おいて調光できる画像表示装置を提供する。

【００７７】図１３は、本発明の第４の実施形態に係る
画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１３に
おいて、本発明の第４の実施形態に係る画像表示装置
は、特徴検出部１と、調光制御部２と、調光制御信号演
算部３（または４）と、基準調光制御データ演算部１０
と、タイマ１１と、光源制御部５と、液晶パネル６とを
備える。また、液晶パネル６は、蛍光ランプである光源
７を有している。

【００７８】図１３に示すように、第４の実施形態に係
る画像表示装置は、上記第１または第２の実施形態に係
る画像表示装置に、基準調光制御データ演算部１０およ
びタイマ１１をさらに加えた構成である。なお、第４の
実施形態に係る画像表示装置における他の構成は、上記
第１および第２の実施形態に係る画像表示装置の構成と
同様であるため、当該他の構成については同一の参照番
号を付してその説明を省略する。以下、本発明の第４の
実施形態に係る画像表示装置の各構成および動作（画像
表示方法）を、上記第１および第２の実施形態に係る画
像表示装置と異なる部分を中心に説明する。

【００７９】タイマ１１は、製品の電源投入時からの経
過時間を計時する。基準調光制御データ演算部１０は、
タイマ１１が計時する時間を取得し、電源投入時からの
経過時間に伴う光源７の温度上昇を予測して、光源７の
発光効率が最大となるランプ管電流ｉ₀を動的に逐次求
め、基準調光制御データとして調光制御信号演算部３
（または４）に出力する。なお、動作安定状態での電源
投入時（例えば、製品使用後すぐの電源再投入時等）に
おける誤動作に対しては、タイマ１１が電源切断からの
経過時間をも計時するようにして、動作安定時には基準
調光制御データ演算部１０における制御を行わないよう
にすればよい。

【００８０】以上のように、本発明の第４の実施形態に
係る画像表示装置および方法によれば、電源投入時から
の経過時間に伴って、逐次動的に光源７の発光効率が最
大となるランプ管電流ｉ₀を求める。これにより、電源
投入時から動作安定時までの過渡期間においても、常に
光源７の発光効率が最大、すなわち、ピーク輝度を得た
ままの状態で明るさを動的に調光することができる。

【００８１】なお、上記第４の実施形態で述べたランプ
管電流ｉ₀の制御は、上記第３の実施形態で述べたラン
プ管電流ｉ₀の制御と任意に組み合わせて用いることが
可能である。

【００８２】また、上記第１〜第４の実施形態において
は、光源７が蛍光ランプである場合を一例に挙げて説明
したが、他のランプ形態の光源に対しても、上記と同様
に用いることが可能である。

【００８３】さらに、上記第１〜第４の実施形態におい
ては、入力する映像信号の平均輝度レベル（ＡＰＬ）に
基づいて光源７の調光制御を行う場合を記載したが、こ
れ以外にも映像信号の最大輝度レベルや最小輝度レベ
ル、またはこれらと平均輝度レベルとの組み合わせに基
づいて、光源７の調光制御を行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１の調光制御信号演算部３の詳細な構成の一
例を示すブロック図である。

【図３】図１の調光制御部２が求めた調光制御データの
波形の一例を示す図である。

【図４】図３に示す調光制御データがＨＰＦ３１を通過
した後の交流成分調光制御データの波形を示す図であ
る。

【図５】図２のＨＰＦ３１のさらに詳細な構成の一例を
示すブロック図である。

【図６】本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の
一般的な蛍光ランプのランプ管電流−輝度特性の一例を
示す図である。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置の
構成を示すブロック図である。

【図８】図７の調光制御信号演算部４の詳細な構成の一
例を示すブロック図である。

【図９】図８のスライサ４１における入出力特性を示す
図である。

【図１０】図８に示す調光制御信号演算部４の各部にお
けるそれぞれの調光制御データの波形の一例を示す図で
ある。

【図１１】図８のスライサ４１における他の入出力特性
および減算部４３が出力する調光制御データの波形を示
す図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態に係る画像表示装置
の構成を示すブロック図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態に係る画像表示装置
の構成を示すブロック図である。

【図１４】一般的な蛍光ランプのランプ温度−発光効率
特性の一例を示す図である。

【図１５】一般的な蛍光ランプのランプ管電流−ランプ
温度特性の一例を示す図である。

【図１６】一般的な蛍光ランプのランプ管電流−輝度特
性の一例を示す図である。

【符号の説明】

１…特徴検出部２…調光制御部３，４…調光制御信号演算部５…光源制御部６…液晶パネル７…光源８，１０…基準調光制御データ演算部９…センサ１１…タイマ３１…ＨＰＦ３２…加算部４１…スライサ４２…ＬＰＦ４３…減算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田義人大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者有元克行大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者待鳥渡大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H093 NC13 NC21 NC42 NC49 NC56 ND47 NE06 5C006 AA01 AF46 AF51 AF52 AF53 AF62 AF63 AF67 AF78 BB11 BB29 BF14 BF21 BF28 BF29 BF38 EA01 FA33 FA54 5C058 AA07 AA08 AB03 BA05 BA29 BB25 EA26 EA51 5C080 AA10 BB05 DD04 EE28 JJ02 JJ04 JJ05 5G435 AA03 AA14 BB12 BB15 EE25 EE30 GG24 LL04 LL08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力する映像信号を光源を有する受光型
光変調手段に表示する画像表示装置であって、前記映像信号を入力し、当該映像信号の特徴量に応じた
特徴データを求める特徴検出手段と、前記特徴データを入力し、予め定めた基準データと当該
特徴データとの差に基づいて、前記光源を制御する調光
制御データを求める調光制御手段と、前記光源の発光効率が最大となる予め定められた駆動電
流を与える基準調光制御データに基づいて、前記調光制
御データのうち、予め定めた期間で変化する成分のみに
対して、当該基準調光制御データに収束するように前記
光源の駆動電流の値を制御する新たな調光制御データを
生成して出力する調光制御信号演算手段と、前記新たな調光制御データに従って、前記光源の駆動電
流の値を制御することで、前記光源の明るさを動的に調
光制御する光源制御手段とを備える、画像表示装置。
【請求項２】前記調光制御信号演算手段は、前記調光制御データのうち、予め定めた時定数以内の短
時間に変化する交流成分のみを通過させるハイ・パス・
フィルタ（以下、ＨＰＦと記す）と、前記基準調光制御データと、前記ＨＰＦが出力する交流
成分調光制御データとを入力し、双方を加算した前記新
たな調光制御データを出力する加算手段とを備える、請
求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】入力する映像信号を光源を有する受光型
光変調手段に表示する画像表示装置であって、前記映像信号を入力し、当該映像信号の特徴量に応じた
特徴データを求める特徴検出手段と、前記特徴データを入力し、予め定めた基準データと当該
特徴データとの差に基づいて、前記光源を制御する調光
制御データを求める調光制御手段と、前記光源の発光効率が最大となる予め定められた駆動電
流を与える基準調光制御データおよび／または標準調光
制御データに基づいて、前記調光制御データのうち、予
め定めた期間で変化する成分のみに対して、当該基準調
光制御データおよび／または当該標準調光制御データに
収束するように前記光源の駆動電流の値を制御する新た
な調光制御データを生成して出力する調光制御信号演算
手段と、前記新たな調光制御データに従って、前記光源の駆動電
流の値を制御することで、前記光源の明るさを動的に調
光制御する光源制御手段とを備える、画像表示装置。
【請求項４】前記標準調光制御データは、標準輝度を
確保するために予め設定された駆動電流を与える調光制
御データであることを特徴とする、請求項３に記載の画
像表示装置。
【請求項５】前記標準調光制御データは、ランプ寿命
を確保するために予め設定された平均駆動電流を与える
調光制御データであることを特徴とする、請求項３に記
載の画像表示装置。
【請求項６】前記調光制御信号演算手段は、前記調光制御データを入力すると共に、前記標準調光制
御データと前記基準調光制御データとを入力し、当該調
光制御データが当該標準調光制御データ以上の場合には
その双方のデータ差分を、当該調光制御データが当該基
準調光制御データ以下の場合にはその双方のデータ差分
を、これ以外の場合にはデータ差分０を出力するスライ
ス手段と、前記スライス手段が出力する変化差分データのうち、予
め定めた時定数以上の長時間に変化する信号成分のみを
通過させるロー・パス・フィルタ（以下、ＬＰＦと記
す）と、前記調光制御データと、前記ＬＰＦが出力する変化成分
調光制御データとを入力し、当該調光制御データから当
該変化成分調光制御データを減算した前記新たな調光制
御データを出力する減算手段とを備える、請求項４また
は５に記載の画像表示装置。
【請求項７】前記調光制御信号演算手段は、前記調光制御データを入力すると共に、前記標準調光制
御データを入力し、当該調光制御データが当該標準調光
制御データ以上の場合にはその双方のデータ差分を、こ
れ以外の場合にはデータ差分０を出力するスライス手段
と、前記スライス手段が出力する変化差分データのうち、予
め定めた時定数以上の長時間に変化する信号成分のみを
通過させるロー・パス・フィルタ（以下、ＬＰＦと記
す）と、前記調光制御データと、前記ＬＰＦが出力する変化成分
調光制御データとを入力し、当該調光制御データから当
該変化成分調光制御データを減算した前記新たな調光制
御データを出力する減算手段とを備える、請求項４また
は５に記載の画像表示装置。
【請求項８】前記時定数は、前記光源の駆動電流の増
減に対して前記光源の温度変化の応答性が満たされない
時間以下に設定することを特徴とする、請求項２、６ま
たは７に記載の画像表示装置。
【請求項９】前記光源近傍の物理量を検知するセンサ
手段と、前記センサ手段が検知した結果に従って、常に前記光源
の発光効率が最大となるように、前記調光制御信号演算
手段に与える前記基準調光制御データの値を動的に変化
させる基準調光制御データ演算手段とをさらに備える、
請求項１〜８のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１０】電源投入時からの経過時間を計時する
タイマ手段と、前記タイマ手段が計時する経過時間に従って、常に前記
光源の発光効率が最大となるように、前記調光制御信号
演算手段に与える前記基準調光制御データの値を動的に
変化させる基準調光制御データ演算手段とをさらに備え
る、請求項１〜８のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１１】入力する映像信号を光源を有する受光
型光変調手段に表示する画像表示方法であって、前記映像信号に関して、当該映像信号の特徴量に応じた
特徴データを求めるステップと、予め定めた基準データと前記特徴データとの差に基づい
て、前記光源を制御する調光制御データを求めるステッ
プと、前記光源の発光効率が最大となる予め定められた駆動電
流を与える基準調光制御データに基づいて、前記調光制
御データのうち、予め定めた期間で変化する成分のみに
対して、当該基準調光制御データに収束するように前記
光源の駆動電流の値を制御する新たな調光制御データを
生成して出力するステップと、前記新たな調光制御データに従って、前記光源の駆動電
流の値を制御することで、前記光源の明るさを動的に調
光制御するステップとを備える、画像表示方法。
【請求項１２】前記生成して出力するステップは、前記調光制御データのうち、予め定めた時定数以内の短
時間に変化する交流成分のみを抽出するステップと、前記基準調光制御データと、前記交流成分のみが抽出さ
れた交流成分調光制御データとを加算した前記新たな調
光制御データを出力するステップとを含む、請求項１１
に記載の画像表示方法。
【請求項１３】入力する映像信号を光源を有する受光
型光変調手段に表示する画像表示方法であって、前記映像信号に関して、当該映像信号の特徴量に応じた
特徴データを求めるステップと、予め定めた基準データと前記特徴データとの差に基づい
て、前記光源を制御する調光制御データを求めるステッ
プと、前記光源の発光効率が最大となる予め定められた駆動電
流を与える基準調光制御データおよび／または標準調光
制御データに基づいて、前記調光制御データのうち、予
め定めた期間で変化する成分のみに対して、当該基準調
光制御データおよび／または当該標準調光制御データに
収束するように前記光源の駆動電流の値を制御する新た
な調光制御データを生成して出力するステップと、前記新たな調光制御データに従って、前記光源の駆動電
流の値を制御することで、前記光源の明るさを動的に調
光制御するステップとを備える、画像表示方法。
【請求項１４】前記標準調光制御データは、標準輝度
を確保するために予め設定された駆動電流を与える調光
制御データであることを特徴とする、請求項１３に記載
の画像表示方法。
【請求項１５】前記標準調光制御データは、ランプ寿
命を確保するために予め設定された平均駆動電流を与え
る調光制御データであることを特徴とする、請求項１３
に記載の画像表示方法。
【請求項１６】前記生成して出力するステップは、前記調光制御データを入力すると共に、前記標準調光制
御データと前記基準調光制御データとを入力し、当該調
光制御データが当該標準調光制御データ以上の場合には
その双方のデータ差分を、当該調光制御データが当該基
準調光制御データ以下の場合にはその双方のデータ差分
を、これ以外の場合にはデータ差分０を出力するステッ
プと、前記差分を出力するステップが出力する変化差分データ
のうち、予め定めた時定数以上の長時間に変化する信号
成分のみを抽出するステップと、前記調光制御データと、前記変化する信号成分のみが抽
出された変化成分調光制御データとを入力し、当該調光
制御データから当該変化成分調光制御データを減算した
前記新たな調光制御データを出力するステップとを含
む、請求項１４または１５に記載の画像表示方法。
【請求項１７】前記生成して出力するステップは、前記調光制御データを入力すると共に、前記標準調光制
御データを入力し、当該調光制御データが当該標準調光
制御データ以上の場合にはその双方のデータ差分を、こ
れ以外の場合にはデータ差分０を出力するステップと、前記差分を出力するステップが出力する変化差分データ
のうち、予め定めた時定数以上の長時間に変化する信号
成分のみを抽出するステップと、前記調光制御データと、前記変化する信号成分のみが抽
出された変化成分調光制御データとを入力し、当該調光
制御データから当該変化成分調光制御データを減算した
前記新たな調光制御データを出力するステップとを含
む、請求項１４または１５に記載の画像表示方法。
【請求項１８】前記時定数は、前記光源の駆動電流の
増減に対して前記光源の温度変化の応答性が満たされな
い時間以下に設定することを特徴とする、請求項１２、
１６または１７に記載の画像表示方法。
【請求項１９】前記光源近傍の物理量を検知するステ
ップと、前記検知するステップが検知した結果に従って、常に前
記光源の発光効率が最大となるように、前記新たな調光
制御データを生成して出力するステップに与える前記基
準調光制御データの値を動的に変化させるステップとを
さらに備える、請求項１１〜１８のいずれかに記載の画
像表示方法。
【請求項２０】電源投入時からの経過時間を計時する
ステップと、前記計時するステップが計時する経過時間に従って、常
に前記光源の発光効率が最大となるように、前記新たな
調光制御データを生成して出力するステップに与える前
記基準調光制御データの値を動的に変化させるステップ
とをさらに備える、請求項１１〜１８のいずれかに記載
の画像表示方法。