JP4912597B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶パネルの背面に設けられた光源を備える液晶表示装置及びその光源の駆動方法に関し、より特定的には、光源を周期的に点滅させ、その点灯期間と消灯期間との時間比率を変化させることにより調光する液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、液晶パネルと、その背面に設置された光源を備えるバックライト部とから構成される。液晶パネルの各画素では、映像信号に応じて液晶が駆動され、バックライト部から放射された光が透過され、液晶パネル上に画像が表示される。

一般に、バックライト部の光源には、蛍光管（蛍光ランプ）が用いられることが多い。蛍光管では、中空のガラス管内部に放電ガスや水銀等が充填されており、管両端に配置された電極管に高い電圧が印加されることにより放電が発生し、管内部の水銀蒸気がこの放電により高いエネルギーを受け取って励起され、再び低いエネルギー状態に戻る際に、紫外線が放射される。また、管内部には蛍光体が塗布されており、この紫外線が可視光線に変換されることにより発光している。

このように蛍光管を発光させるには、高い電圧を印加する必要があり、一般にはインバータという電源回路を用いて、低電圧の直流電力を高電圧及び高周波（３０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度）の交流電力に変換して蛍光管に印加している。

このインバータを用いて蛍光菅を調光する従来の方法としては、電圧調光方式と、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）調光方式とがある。電圧調光方式は、インバータを通じて蛍光管に印加する電圧を変化させる調光方式であるが、蛍光管への印加電圧を低くし過ぎると放電が不安定になる。このため、電圧調光方式では、安定的な調光比が２〜３：１となり、調光範囲を広く確保することができない。

一方、ＰＷＭ調光方式は、光源が周期的に点滅され、その点灯期間と消灯期間との時間比率を変化させて調光する方式である。このため、点滅周期を適切に選択すれば、調光比を１００：１にすることも可能であり、多くの液晶表示装置のバックライト制御においてＰＷＭ調光方式が採用されている。

しかしながら、上記のＰＷＭ調光方式を用いた場合、液晶パネルの表示駆動周期とバックライト部の光源の点滅周期との不―致によりフリッカ(ちらつき)が発生して輝度が不安定となり、液晶パネルに表示される画像によってはフリッカが目立つこともある。フリッカに関しては、ちらつきの周波数がある程度大きければ人間の目にはフリッカを感じない。水平同期信号及び垂直同期信号を基準に映像信号を画面表示するバックライト付きの液晶表示装置にＰＷＭ調光方式を適用する場合、フリッカを防止するには、ＰＷＭ調光周波数ｆＰＷＭを、液晶パネルの垂直同期周波数ｆＶに対して、ｆＰＷＭ＞＞ｆＶとなるように充分大きく設定する必要がある。これにより、ＰＷＭ調光パルスと液晶パネルの同期信号とが非同期であっても、フリッカの発生を防止することが可能となる。

例えば、垂直同期周波数ｆＶが６０Ｈｚの時、ＰＷＭ調光周波数ｆＰＷＭとしては１０倍の６００Ｈｚ程度に設定すれば理想的であるが、このような高いＰＷＭ調光周波数になると、インバータの点灯効率が低下したり、インバータトランスからの可聴音（うなり音）が増大するなどの弊害が発生したりするため、ＰＷＭ調光周波数ｆＰＷＭをあまり高く設定することはできない。このため、一般的には、ＰＷＭ調光周波数ｆＰＷＭが４００Ｈｚ以下の周波数に設定されることが多い。

上記のような低いＰＷＭ調光周波数でも、フリッカの発生や輝度の不安定化などを改善する従来の液晶表示装置として、例えば、特許文献１に開示されている液晶表示装置がある。図２９は、従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

図２９に示す従来の液晶表示装置は、液晶モジュール１００と、映像処理部２００と、ＰＷＭ調光駆動回路部３００と、バックライト部４００とから構成されている。液晶モジュール１００は、パネルコントロ―ル回路１１１と、ソースドライバ１１２と、ゲートドライバ１１３と、液晶パネル１１４とから構成されている。映像処理部２００は、映像信号処理回路２２１と、システム制御回路２２２とから構成されている。

映像信号処理回路２２１は、入力映像信号から３原色別の映像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢ、垂直同期信号Ｖｓｙｎ、水平同期信号Ｈｓｙｎ、ピクセルクロックＣＬＫを生成する。パネルコントロ―ル回路１１１は、映像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢ及びクロックパルスＣＬＫをソースドライバ１１２へ出力し、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び水平同期信号Ｈｓｙｎをゲートドライバ１１３へ出力する。ソースドライバ１１２及びゲートドライバ１１３は、各同期信号Ｖｓｙｎ，Ｈｓｙｎに基づいて液晶パネル１１４のゲート電極を走査しながら、信号電極に映像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢに対応したソース電圧を印加し、液晶パネル１１４に画像が表示される。

ＰＷＭ調光駆動回路部３００は、２垂直期間５分割回路３３１と、２分周回路３３２と、パルスカウント回路３３３と、ＰＷＭ発生回路３３４とから構成されている。２分周回路３３２は、液晶パネル用の垂直同期信号Ｖｓｙｎを２分周して分周信号２Ｔｖを出力する。２垂直期間５分割回路３３１は、分周信号２Ｔｖに基づいて２垂直期間を５分割した分割信号２／５Ｔｖを出カする。パルスカウント回路３３３は、分割信号２／５Ｔｖによりリセットされ、リセット後にシステム制御回路２２２からの調光用デジタル制御信号のデューティデータによって設定された数のクロックパルスをカウントしてリセットパルスＰｒを生成する。ＰＷＭ発生回路３３４は、分割信号２／５ＴｖとリセットパルスＰｒとに基づいてバックライト部４００の点灯期間を決定するＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍを発生する。

図３０は、図２９に示すＰＷＭ調光駆動回路部３００において入出力される各信号のタイミングチャートである。図３０から、２垂直期間に５周期分のＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍが出力されていることがわかる。このようなＰＷＭ調光方式を用いて駆動した場合に得られる効果について以下に説明する。

図３１は、垂直同期信号に対するタイミングがわかり易いように、２垂直期間内の１画面目と２画面目とのＰＷＭ調光パルスを並べた図であり、（ａ）は、２垂直期間に６周期分のＰＷＭ調光パルスが出力される場合を示し、（ｂ）は、２垂直期間に５周期分のＰＷＭ調光パルスが出力される場合を示している。なお、図３１では、説明を容易にするために、ＰＷＭ調光の点灯期間と消灯期間との時間比を１：１（これを―般的に、「点灯デューティ５０％」という）に設定している。

２垂直期間に６周期分のＰＷＭ調光パルスが出力される場合、図３１の（ａ）に示すように、垂直同期周波数に対して逓倍（この場合３倍）されているＰＷＭ調光周波数を用いて駆動すると、２垂直期間の１画面目と２画面目とにおいて、垂直同期信号からのタイミングが同じであれば、点灯期間と消灯期間とのタイミングが全く同じになり、ＰＷＭ調光パルスも同じ出力になる。

一方、２垂直期間に５周期分のＰＷＭ調光パルスが出力される場合、図３１（ｂ）に示すように、２垂直期間の１画面目（１フレーム目）と２画面目（２フレーム目）とにおいて、点灯期間と消灯期間とのタイミングが全く反対になる。これは、ＰＷＭ調光方式による点滅が一定期間に２倍行われたのと近い効果を生み出すことになる。すなわち、１垂直期間だけに注目すると、ＰＷＭ調光周期は２．５周期分であるが、２垂直期間を平均してみると、ＰＷＭ調光周波数が見かけ上２倍になったかのような振舞いをする。この効果は、２垂直期間内に出カされるＰＷＭ調光パルスが奇数周期分であれば同じであり、例えば垂直同期周波数が６０Ｈｚの時に、ＰＷＭ調光周波数を３３０Ｈｚに設定して点滅させた場合、１垂直期間にＰＷＭ調光パルスが５．５周期分出力されることになり、フリッカの低減効果としては、２倍の６６０Ｈｚ程度と同等になる。

また、液晶表示装置が表示装置として要求される性能として、動画表示性能があり、液晶表示装置はＣＲＴより動画表示性能が劣る。これは液晶表示装置がホールド型表示装置であることに起因しており、非特許文献１においてその原理について示されており、以下に簡単に説明する。

図３２は、ＣＲＴの動画表示性能を説明するための模式図である。これまで広く利用されてきたＣＲＴで動画を表示した場合、ある画像では、図３２の（ａ）に示すように、１垂直期間（１６．６ｍｓ）毎に表示されるレベルが変動し、且つ各垂直期間の初期期間（１ｍｓ以下）にだけ画像が表示される。このように動画を表示する表示装置をインパルス型表示装置と呼ぶ。このＣＲＴにおいて動画を表示した場合（一定スピードで表示を移動させる場合）、図３２の（ｂ）のように画像が表示される。この表示を人間が見た場合、目線は矢印の方向に画素の表示を追うので、残像の無いクリアな動画表示を知覚することになる。

図３３は、液晶表示装置の動画表示性能を説明するための模式図である。なお、図３３では、説明を容易にするために、時間方向の画素の表示は、１垂直期間あたり３点（図中の黒丸）にしている。液晶表示装置は、ホールド型表示装置であるため、図３３の（ａ）に示すように、１垂直期間に亘って液晶パネルの表示は一定であり(実際は応答時間分変動している)、垂直期間毎に輝度が変動する。液晶表示装置において動画を表示させた場合、図３３の（ｂ）に示すように画素が表示される。この表示を人間が見ると、ＣＲＴの時と同じく目線は矢印の方向に追従するが、１垂直期間に亘って同じ表示が行われているため、人間の目はその表示を平均して知覚し、動画の輪郭がぼやけた様な表示(以下、「エッジブルア」又は「動画ボケ」という)になり、動画表示性能を悪化させる。

上記のエッジブルアを改善する方法としては、例えば特許文献２に開示されている表示方法がある。図３４は、エッジブルアを改善する表示方法を説明するための図である。図３４に示す表示方法では、ある画素に着目し、１垂直期間内に垂直同期信号に同期して一定期間バックライト部の光源を消灯させる消灯期間を設ける。このように、光源を駆動すると、液晶表示装置がＣＲＴのようなインパルス型表示装置と同様に、１垂直期間内の一定期間だけ画像表示を行うため、動画表示時のエッジブルアが改善される。以後、本明細書では、この調光方式を「バックライトによる黒揮入調光」と呼ぶことにする。

上記のバックライトによる黒揮入調光の効果についてさらに具体的に説明する。図３５は、バックライトによる黒揮入調光の効果を評価するための表示パターンの一例を示す図であり、図３６は、バックライトによる黒揮入調光を行わない場合の知覚状態を説明するための模式図であり、図３７は、バックライトによる黒揮入調光を行った場合の知覚状態を説明するための模式図である。なお、図３６及び図３７の黒丸は消灯画素を示し、白丸は点灯画素を示している。

図３５の（ａ）に示すように、黒色の背景ＢＰ上に白色パターンＷＰを一定速度Ｘｆ（１垂直期間の移動距離）で移動させるスクロール表示を行った場合、図３５の（ｂ）に示すように、白色パターンＷＰの移動方向の両エッジ部がぼやけ、エッジブルアが発生する。

バックライトによる黒揮入調光を行わない場合、図３６に示すように、１垂直期間ごとに点灯画素及び消灯画素が一括して切り換えられるため、視線の移動方向Ｖ１では１個の点灯画素と３個の消灯画素とが順次表示され、視線の移動方向Ｖ２では２個の点灯画素と２個の消灯画素とが順次表示され、視線の移動方向Ｖ３では３個の点灯画素と１個の消灯画素とが順次表示される。この結果、視線の移動方向Ｖ１が最も暗く知覚され、視線の移動方向Ｖ３が最も明るく知覚され、視線の移動方向Ｖ２が両者の中間の明るさで知覚され、図３５の（ｂ）に示すように、白色パターンＷＰの移動方向の両エッジ部がぼやけて知覚される。

一方、バックライトによる黒揮入調光を行った場合、図３７に示すように、１垂直期間のうち黒挿入期間はすべての画素が消灯され、１垂直期間の残りの期間において１垂直期間ごとに点灯画素及び消灯画素が一括して切り換えられるため、視線の移動方向Ｖ１では１個の点灯画素と３個の消灯画素とが順次表示されるが、視線の移動方向Ｖ２，Ｖ３では２個の点灯画素と２個の消灯画素とが順次表示される。この結果、視線の移動方向Ｖ１では最も暗く知覚されるが、視線の移動方向Ｖ２，Ｖ３では同じ明るさで知覚され、図３５の（ｂ）に示す白色パターンＷＰの移動方向の両エッジ部のぼやける度合いが低減され、動画視認性が改善される。

しかしながら、液晶パネルは上部から下部へ順に走査して画像表示を行うため、上記のように１垂直期間に画面―括でバックライト部を点灯及び消灯すると、液晶の応答速度が作用して動画表示時のエッジブルアに不均一性が発生する。この不均一性を改善する液晶表示装置としては、例えば特許文献３に開示される液晶表示装置がある。

図３８は、エッジブルアの不均一性を改善する従来の液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。図３８に示すように、バックライト４０１を水平方向にＭ分割（図３８の場合は４分割）して発光領域４４４ａ〜４４４ｄに区分して蛍光ランプ４４３ａ〜４４３ｄを配置する。蛍光ランプ４４３ａ〜４４３ｄは、インバータ４４２ａ〜４４２ｄに各々接続され、インバータ４４２ａ〜４４２ｄは、ＰＷＭ調光駆動回路部３０１に接続される。ＰＷＭ調光駆動回路部３０１は液晶パネル表示用の垂直同期信号Ｖｓｙｎを受け、垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して各インバータ４４２ａ〜４４２ｄの調光を制御するＰＷＭ調光パルス（ＰＷＭ周波数は垂直同期周波数と同じ）を出カする。各インバータ４４２ａ〜４４２ｄは、蛍光ランプ４４３ａ〜４４３ｄを別々に駆動する。

図３９は、図３８に示す従来の液晶表示装置の各信号のタイミングチャートである。図３９に示すように、例えば発光領域４４４ａのＰＷＭ調光パルスＶＢＬ１は、直上の液晶表示が開始される直前に調光オフになり、一定の消灯期間を持つ。発光領域４４４ｂのＰＷＭ調光パルスは、ＰＷＭ調光パルスＶＢＬ１に対して調光オン及び調光オフのタイミングが垂直同期期間の１／４位相遅れるように設定されている。以後、発光領域４４４ｃ及び発光領域４４４ｄの調光オン及び調光オフのタイミングも、順に垂直同期期間の１／４ずつ遅れるように設定される。このように、液晶パネルの走査表示に対応して直下の分割された蛍光ランプ４４３ａ〜４４３ｄを垂直同期信号に同期してＰＷＭ調光による順次点灯することにより、エッジブルアを改善しつつ、不均一性も改善することが可能となる。
特開平７−３２５２８６号公報 特表平８−５００９１５号公報 特開平１１−２０２２８５号公報 電子情報通信学会技報 ＥＩＤ９９−１０、ｐｐ５５−６０（１９９９−０６）

上記のように、バックライトによる黒揮入調光でも、エッジブルアを改善しつつ、不均一性も改善することができるが、バックライトによる黒揮入調光では、１垂直期間に１回しか消灯期間を設けることができないため、上記のＰＷＭ調光のように高い周波数で光源を周期的に点滅させることができず、低電流で調光を安定的に行うことは困難である。

また、ＰＷＭ調光の消灯期間をバックライトによる黒挿入調光の消灯期間として用いることも考えられるが、ＰＷＭ調光パルスのデューティ比を一定にし、一定期間以上の消灯期間を挿入しようとすると、ＰＷＭ周波数を下げる必要があり、この場合、画面が暗くなり、明るい領域での調光が困難である。

一方、ＰＷＭ周波数を変化させずに、一定期間以上の消灯期間を挿入する場合も下記のように上記と同様である。図４０は、ＰＷＭ周波数を変化させずにバックライトによる黒揮入調光と同一期間の消灯期間を挿入した場合の駆動波形を示すタイミングチャートである。図４０に示すように、（ｂ）の従来の黒揮入駆動（バックライトによる黒揮入調光）による黒挿入期間と同一期間の消灯期間となるように、（ｃ）の従来のＰＷＭ駆動（ＰＷＭ調光）の消灯期間を変更した場合、ＰＷＭ調光の消灯期間は（ｄ）に示すようになる。このように、ＰＷＭ周波数を変化させずに、一定期間以上の消灯期間を挿入しようとすると、ＰＷＭ調光パルスのロー期間（実質的には黒挿入期間と等価）を増加させる必要があり、この場合も、画面が暗くなり、明るい領域での調光が困難である。

さらに、バックライトによる黒挿入調光とＰＷＭ調光とを組み合わせることも考えられるが、単純にバックライトによる黒挿入調光とＰＷＭ調光とを組み合わせたのでは、以下の問題が発生する。図４１は、バックライトによる黒挿入調光とＰＷＭ調光とを組み合わせた場合に発生する不要パルスを説明するためのタイミングチャートである。

エッジブルアを改善するため、バックライトによる黒挿入調光を行い、且つ輝度調節を行うため、液晶パネルの垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期したＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍを重畳させた場合を想定する。ここで、上記の説明の通り、液晶パネル表示とのフリッカを抑制するためにＰＷＭ調光を垂直同期信号Ｖｓｙｎに対してインターリーブの関係で行うとすると、図４１に示すように、バックライトによる黒挿入調光のＰＷＭ調光パルスＶＢＬ（ＰＷＭ調光周波数は垂直同期周波数、例えば６０Ｈｚ）と、インターリーブによるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍとの干渉が起こり、ＰＷＭ調光パルスのデューティ（調光周期に対する、点灯期間の時間比率）が５０％を若干越えた条件で２垂直期間に１回、垂直同期信号Ｖｓｙｎの立ち下がりエッジのタイミング近辺に極端にデューティの小さいヒゲ状のパルスＢＰが発生することが予期される。

また、バックライトの順次点灯を行った場合にも、発光領域ごとに着目すれば、黒挿入調光と同じであるので、同じくヒゲ状のパルスが発生することが予期される。このようなヒゲ状のパルスは極端にデューティが狭い（時間比率１％以下）ため、デューティに見合った点灯ができないばかりか、インバータによっては誤動作を誘発する可能性すらある。

本発明の目的は、動画視認性を向上させることができるとともに、不要なパルスを発生させることなく、広範囲の調光を低電流で安定的に行うことができる液晶表示装置及びその光源の駆動方法を提供することである。

本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルを駆動するパネル駆動手段と、液晶パネルの背面に設けられた光源と、１垂直期間内に光源が消灯する黒挿入期間と光源が点灯する点灯期間とが設けられるように光源を駆動するとともに、点灯期間において点灯及び消灯を繰り返すように光源をＰＷＭ駆動する光源駆動手段とを備えるものである。

本発明に係る液晶表示装置においては、１垂直期間内に光源が消灯する黒挿入期間と光源が点灯する点灯期間とが設けられるように光源が駆動されるので、黒挿入調光により動画視認性を向上させることができるとともに、点灯期間において点灯及び消灯を繰り返すように光源がＰＷＭ駆動されるので、不要なパルスを発生させることなく、広範囲の調光を低電流で安定的に行うことができる。

光源駆動手段は、垂直同期信号に同期して黒挿入期間、点灯期間の順に各期間が設けられるように光源を駆動することが好ましい。この場合、垂直同期信号に同期して黒挿入期間、点灯期間の順に各期間が設けられるので、黒挿入期間をＭＰＲＴ値が良好となる位相で挿入することができ、動画視認性をより向上することができる。

光源駆動手段は、パネル駆動手段により液晶パネルが駆動されたときの液晶パネルの透過率の遷移期間と黒挿入期間とが重なるように光源を駆動することが好ましい。この場合、液晶パネルの透過率の遷移期間と黒挿入期間とが重なるので、液晶パネルの透過率の定常期間と黒挿入期間との重なりを少なくすることができる。したがって、定常期間に光源からできるだけ多くの光を透過させることができるので、パネル透過率に応じた画像を良好に表示することができるとともに、黒挿入期間をＭＰＲＴ値が良好となる位相で挿入することができるので、動画視認性をより向上することができる。

光源駆動手段は、パネル駆動手段により駆動される液晶パネルの透過率の遷移期間の開始点付近から黒挿入期間が開始されるように光源を駆動することが好ましい。この場合、黒挿入期間をＭＰＲＴ値が最良となる位相で挿入することができるので、動画視認性をより向上することができる。

光源は、液晶パネルを垂直方向にＭ分割した分割領域ごとに設けられたＭ個の光源を含み、光源駆動手段は、垂直同期信号の１／Ｍ周期づつ遅延させて１垂直期間内に黒挿入期間と点灯期間とが設けられるようにＭ個の光源を駆動するとともに、点灯期間において点灯及び消灯を繰り返すようにＭ個の光源をＰＷＭ駆動することが好ましい。

この場合、１垂直期間内に各光源が消灯する黒挿入期間と光源が点灯する点灯期間とが設けられ、Ｍ個の光源に対して黒挿入期間を動画視認性が良好となる位相で挿入することができるので、液晶パネル全体の動画視認性を向上させることができる。また、各点灯期間において点灯及び消灯を繰り返すように光源がＰＷＭ駆動されるので、不要なパルスを発生させることなく、広範囲の調光を低電流で安定的に行うことができる。

光源駆動手段は、１垂直期間に対する黒挿入期間の比率が（Ｍ−２）／Ｍ以下（Ｍは３以上の整数）となるようにＭ個の光源を駆動することが好ましい。この場合、動画ボケムラを改善することができ、動画視認性をより向上することができる。

光源駆動手段は、１垂直期間に対する黒挿入期間の比率が２０％以上となるようにＭ個の光源を駆動することが好ましい。この場合、動画ボケを改善することができ、動画視認性をより向上することができる。

光源は、液晶パネルを垂直方向に４分割した分割領域ごとに設けられた４個の光源を含み、光源駆動手段は、垂直同期信号の１／４周期づつ遅延させて１垂直期間に対する黒挿入期間の比率が２０％以上５０％以下となるように４個の光源を駆動するとともに、点灯期間において点灯及び消灯を繰り返すように４個の光源をＰＷＭ駆動することが好ましい。この場合、４個の光源を好適に調光することができる。

光源は、液晶パネルを垂直方向に８分割した分割領域ごとに設けられた８個の光源を含み、光源駆動手段は、垂直同期信号の１／８周期づつ遅延させて１垂直期間に対する黒挿入期間の比率が２０％以上７５％以下となるように８個の光源を駆動するとともに、点灯期間において点灯及び消灯を繰り返すように８個の光源をＰＷＭ駆動するようにしてもよい。この場合、８個の光源を好適に調光することができる。

光源駆動手段は、垂直同期信号に同期して１垂直期間内に黒挿入期間と点灯期間とを有する黒挿入信号を作成する第１の信号作成手段と、垂直同期信号に同期して調光用のＰＷＭ信号を作成する第２の信号作成手段と、黒挿入信号とＰＷＭ信号との論理積により作成される複数のパルスのうちＰＷＭ信号のパルス幅より狭いパルス幅を有する狭小パルスのパルス幅が所定値未満とならないように黒挿入信号の黒挿入期間を制限した制限黒挿入信号を作成する制限手段と、ＰＷＭ信号と制限黒挿入信号との論理積により作成された合成信号を用いて光源を駆動する駆動手段とを備えることが好ましい。

この場合、黒挿入信号とＰＷＭ信号との論理積により作成された複数のパルスのうちＰＷＭ信号のパルス幅より狭いパルス幅を有する狭小パルスのパルス幅が所定値未満とならないように黒挿入信号の黒挿入期間を制限した制限黒挿入信号が作成され、ＰＷＭ信号と制限黒挿入信号との論理積により作成された合成信号を用いて光源が駆動されるので、狭小パルスのパルス幅を所定値以上のパルス幅に制限することができ、不要なパルスを発生させることなく、広範囲の調光を低電流で安定的に行うことができる。

本発明に係る駆動方法は、液晶パネルの背面に設けられた光源を駆動する駆動方法であって、１垂直期間内に光源が消灯する黒挿入期間と光源が点灯する点灯期間とが設けられるように光源を駆動するとともに、点灯期間において点灯及び消灯を繰り返すように光源をＰＷＭ駆動するものである。

本発明によれば、１垂直期間内に光源が消灯する黒挿入期間と光源が点灯する点灯期間とが設けられるように光源が駆動されるので、黒挿入調光により動画視認性を向上させることができるとともに、点灯期間において光源が点灯及び消灯を繰り返すように光源がＰＷＭ駆動されるので、不要なパルスを発生させることなく、広範囲の調光を低電流で安定的に行うことができる。

以下、本発明の各実施の形態による液晶表示装置について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置は、液晶モジュール１、映像処理部２、ＰＷＭ調光駆動回路部３及びバックライト部４を備える。

映像処理部２は、映像信号処理回路２１、システム制御回路２２及び遅延回路２３を備える。映像信号処理回路２１は、テレビジョン信号の映像信号等の入力映像信号を液晶モジュール１内での処理に適した信号に変換する。具体的には、映像信号処理回路２１は、入力映像信号から、３原色（ＲＧＢ）に分離された映像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢ、垂直同期信号Ｖｓｙｎ、水平同期信号Ｈｓｙｎ、ピクセルクロックＣＬＫを出力する。遅延回路２３は、垂直同期信号Ｖｓｙｎを所定期間だけ遅延させ、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’を出力する。システム制御回路２２は、マイクロコンピュータ等から構成され、操作端末（図示省略）を用いたユーザの操作に応じて装置の制御を行う。また、システム制御回路２２は、黒挿入調光に使用される１垂直期間内の黒挿入期間（消灯期間）の割合を決定するための黒挿入デューティデータＢＤを作成するとともに、液晶パネル１４の輝度を調整するＰＷＭ調光に使用されるＰＷＭ調光パルスのデューティ比を決定するための点灯デューティデータＬＤを作成する。

液晶モジュール１は、パネルコントロール回路１１、ソースドライバ１２、ゲートドライバ１３及び液晶パネル１４を備える。パネルコントロール回路１１は、映像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢ、垂直同期信号Ｖｓｙｎ、水平同期信号Ｈｓｙｎ、ピクセルクロックＣＬＫを受け、映像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢ及びクロックパルスＣＬＫをソースドライバ１２へ出力し、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び水平同期信号Ｈｓｙｎをゲートドライバ１３へ出力する。ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３は、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び水平同期信号Ｈｓｙｎに基づいて液晶パネル１４のゲート電極を走査しながら、信号電極に映像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢに対応したソース電圧を印加し、液晶パネル１４に画像を表示させる。このとき、ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３は、画面最上端ラインから画面最下部ラインまで順次走査を行う。また、液晶モジュール１としては、例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶モジュールが用いられる。

ＰＷＭ調光駆動回路部３は、輝度調光用ＰＷＭ発生部３１、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２及びＡＮＤ回路（信号波形重畳回路）３３を備える。輝度調光用ＰＷＭ発生部３１は、１垂直期間５分割回路３４、パルスカウント回路３５及びＰＷＭ発生回路３６を備える。黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２は、パルスカウント回路３７及びＰＷＭ発生回路３８を備える。

１垂直期間５分割回路３４は、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’を受け、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’の１垂直期間を５分割した５分割同期信号１／５Ｔｖを出力する。パルスカウント回路３５は、５分割同期信号１／５Ｔｖ及び点灯デューティデータＬＤを受け、５分割同期信号１／５Ｔｖの同期タイミングとオン期間（点灯期間）の開始タイミングとが同じで且つ点灯デューティデータＬＤに基づいて点灯期間を決定した消灯開始タイミング信号Ｐｒ１を出力する。ＰＷＭ発生回路３６は、５分割同期信号１／５Ｔｖ及び消灯開始タイミング信号Ｐｒ１を受け、５分割同期信号１／５Ｔｖに同期してオンし且つ消灯開始タイミング信号Ｐｒ１に同期してオフする調光用ＰＷＭパルスＶｐｗｍ１を出力する。

パルスカウント回路３７は、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’及び黒挿入デューティデータＢＤを受け、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’の同期タイミングと黒挿入期間（消灯期間）の開始タイミングとが同じで且つ黒挿入デューティデータＢＤに基づいて黒挿入期間を決定した点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを出力する。ＰＷＭ発生回路３８は、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’及び点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを受け、黒挿入期間が遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’に同期して開始され且つ点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬに同期して終了する黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを出力する。ＡＮＤ回路３３は、調光用ＰＷＭパルスＶｐｗｍ１及び黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを受け、両者の論理積を取ったインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を出力する。

バックライト部４は、バックライト用電力供給回路４１、インバータ４２及び蛍光ランプ４３を備える。蛍光ランプ４３は、液晶パネル１４の背面に設置され、液晶パネル１４を背面から照明する。バックライト用電力供給回路４１は、インバータ４２に電力を供給し、インバータ４２は、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１に応じた電圧を蛍光ランプ４３に印加して蛍光ランプ４３を駆動する。

なお、本実施の形態では、蛍光ランプ４３は、一つの発光領域として駆動される蛍光ランプを意味し、蛍光ランプが１本又は複数ある場合でも、全ての蛍光ランプを一括して駆動する場合は、一つの発光領域として駆動される蛍光ランプ全体を一つの蛍光ランプ４３として図示及び説明している。また、バックライトとして用いられる光源は、蛍光ランプに特に限定されず、ＬＥＤ等を用いてもよい。これらの点に関して、以下の各実施の形態も同様である。

本実施の形態では、液晶パネル１４が液晶パネルの一例に相当し、映像処理部２、パネルコントロール回路１１、ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３がパネル駆動手段の一例に相当し、蛍光ランプ４３が光源の一例に相当し、ＰＷＭ調光駆動回路部３、バックライト用電力供給回路４１及びインバータ４２が光源駆動手段の一例に相当する。

次に、上記のように構成された液晶表示装置のバックライト調光動作について説明する。図２は、図１に示す液晶表示装置のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。

まず、システム制御回路２２は、本装置に対して予め決定されている黒挿入期間及びＰＷＭ調光パルスのデューティ比に対応する黒挿入デューティデータＢＤ及び点灯デューティデータＬＤを出力する。また、ユーザが液晶パネル１４の輝度を調整した場合、システム制御回路２２は、調整後の輝度になるように点灯デューティデータＬＤを変更する。

次に、遅延回路２３は、垂直同期信号に対して黒挿入期間の位相が後述する位相となるように、映像信号処理回路２１から出力される垂直同期信号Ｖｓｙｎを所定期間だけ遅延させ、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’を出力する。１垂直期間５分割回路３４は、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’を受け、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’の５倍の周波数を有する５分割同期信号１／５Ｔｖを出力する。

このとき、パルスカウント回路３５は、点灯期間が５分割同期信号１／５Ｔｖに同期して開始され且つ点灯デューティデータＬＤに応じたデューティ比を有するＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１を作成するための消灯開始タイミング信号Ｐｒ１を出力する。ＰＷＭ発生回路３６は、５分割同期信号１／５Ｔｖ及び消灯開始タイミング信号Ｐｒ１を受け、５分割同期信号１／５Ｔｖに同期して点灯期間が開始され且つ消灯開始タイミング信号Ｐｒ１に同期して点灯期間が終了する調光用ＰＷＭパルスＶｐｗｍ１を出力する。このようにして、液晶パネル１４の輝度を調整するＰＷＭ調光を行うための調光用ＰＷＭパルスＶｐｗｍ１が作成される。

一方、パルスカウント回路３７は、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’及び黒挿入デューティデータＢＤを受け、黒挿入期間が遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’に同期して開始され且つ黒挿入デューティデータＢＤに応じた黒挿入期間を有する黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを作成するための点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを出力する。ＰＷＭ発生回路３８は、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’及び点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを受け、遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’に同期して黒挿入期間が開始され且つ点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬに同期して黒挿入期間が終了する黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを出力する。このようにして、動画表示時の動画視認性を改善するためにバックライトによる黒挿入調光を行うための黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬが作成される。

次に、ＡＮＤ回路３３は、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬの点灯期間のパルスに調光用ＰＷＭパルスＶｐｗｍ１を重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を出力する。インバータ４２は、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を用いて蛍光ランプ４３を点灯又は消灯させる。したがって、調光用ＰＷＭパルスのデューティ比に影響されることなく、１垂直期間内に一定期間の黒挿入期間を設けることができるので、動画表示時の動画視認性を改善するためにバックライトによる黒挿入調光を行いながら、液晶パネル１４の輝度を調整するＰＷＭ調光を同時に行うことができる。この結果、黒挿入調光により動画視認性を向上させることができるとともに、不要なパルスを発生させることなく、広範囲の調光を低電流で安定的に行うことができる。

なお、本実施の形態では、１垂直期間５分割回路３４により輝度調光用のＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１の作成に用いる５分割同期信号１／５Ｔｖを作成したが、１垂直期間をＮ分割（Ｎ＝１，２，３，…）するものであれば５分割以外の他の分割数の同期信号を用いてもよい。

次に、上記の黒挿入期間の位相についてさらに詳細に説明する。図３は、パネル透過率と黒挿入期間との関係を説明するためのタイミングチャートである。図３の（ａ）に示すように、垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して液晶パネル１４が駆動される場合、パネル透過率は図３の（ｂ）に示すように変化し、パネル透過率が変化する遷移期間と、パネル透過率がほぼ一定となる定常期間とに区分できる。遷移期間ではパネル透過率は駆動後の本来の透過率になっておらず、一方、定常期間ではパネル透過率は駆動後の本来の透過率となっているため、定常期間に蛍光ランプ４３からできるだけ多くの光を透過させることによりパネル透過率に応じた画像を良好に表示することができる。このため、液晶パネル１４の透過率の遷移期間と黒挿入期間とが重なるように黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを作成することが好ましく、液晶パネル１４の透過率の遷移期間の開始点付近から黒挿入期間が開始されるように黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを作成することがより好ましい。

例えば、図３の（ｃ）に示すように、遅延回路２３による遅延時間を０ｍｓにし、垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して黒挿入期間、点灯期間の順に各期間が設けられるように、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを作成してもよい。この場合、発光波形は、図３の（ｄ）に示すようになり、黒挿入期間に残光成分がやや残るもののほぼ完全な黒表示（消灯状態）を実現することができるとともに、点灯期間では本来のパネル透過率に応じた光を充分に透過させることができる。なお、この場合、遅延回路２３を省略してもよい。

また、遷移期間においてパネル透過率の初期変化率が小さいため、パネル透過率が５％変化したときに黒挿入期間を開始するようにしてもよい。この場合、パネル透過率の５％変化時間を予め計測しておき、この時間だけ遅延した遅延垂直同期信号Ｖｓｙｎ’を遅延回路２３により作成する。逆に、残光成分を考慮して、遷移期間の開始直前から黒挿入期間を開始するようにしてもよい。

上記の知見を基に、黒挿入期間の開始位相を変化させてＭＰＲＴ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｔｉｍｅ）値を用いて動画視認性を評価した。図４は、黒挿入期間の開始位相を変化させたときのＭＰＲＴ値の測定結果を示す図である。図４に示す例では、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モードの液晶パネルを用いて１垂直期間に対する黒挿入期間の比率を３０％として測定を行った。図４から、黒挿入期間の開始位相が０／１６垂直期間（遅延時間が０ｍｓ）のときにＭＰＲＴ値が最小となり、その後、ＭＰＲＴ値が周期的に変動することがわかった。このように、ＭＰＲＴ値を用いた動画視認性の評価でも、液晶パネル１４の遷移期間の開始点付近から黒挿入期間が開始されるように黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを作成することが最も好ましいことが明らかとなった。

上記のように、本実施の形態では、１垂直期間内に光源が消灯する黒挿入期間と光源が点灯する点灯期間とが設けられるように蛍光ランプ４３が駆動されるので、動画視認性を向上させることができるとともに、点灯期間において蛍光ランプ４３が点灯及び消灯を繰り返すように蛍光ランプ４３がＰＷＭ駆動されるので、不要なパルスを発生させることなく、広範囲の調光を低電流で安定的に行うことができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明による第２の実施の形態の液晶表示装置について説明する。図５は、本発明の第２実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図５に示す液晶表示装置と図１に示す液晶表示装置とで異なる点は、バックライト部４がバックライト部４ａに変更され、３個の１／４垂直期間遅延回路５ａ〜５ｃが付加された点であり、その他の点は図１に示す液晶表示装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、以下、異なる部分について詳細に説明する。

１／４垂直期間遅延回路５ａは、ＰＷＭ調光駆動回路部３からインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を受け、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を１／４垂直期間だけ遅延させたインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２を出力する。１／４垂直期間遅延回路５ｂは、１／４垂直期間遅延回路５ａからインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２を受け、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２を１／４垂直期間だけ遅延させたインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ３を出力する。１／４垂直期間遅延回路５ｃは、１／４垂直期間遅延回路５ｂからインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ３を受け、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ３を１／４垂直期間だけ遅延させたインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ４を出力する。

バックライト部４ａは、バックライト用電力供給回路４１、４個のインバータ４２ａ〜４２ｄ及び４個の蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄを備える。蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄは、液晶パネル１４の背面に、液晶パネル１４を垂直方向に４分割した発光領域ごとに設けられる。バックライト用電力供給回路４１は、インバータ４２ａ〜４２ｄに電力を供給し、インバータ４２ａ〜４２ｄは、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔ４に応じた電圧を蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄに印加して蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄを独立に駆動する。

図６は、図５に示す蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄの配置を説明するための模式図である。図６に示すように、蛍光ランプ４３ａは、液晶パネル１４の最上部の発光領域Ｒａを背面から照明し、蛍光ランプ４３ｂは、発光領域Ｒａの下部の発光領域Ｒｂを背面から照明し、蛍光ランプ４３ｃは、発光領域Ｒｂの下部の発光領域Ｒｃを背面から照明し、蛍光ランプ４３ｄは、液晶パネル１４の最下部の発光領域Ｒｄを背面から照明する。なお、本実施の形態では、液晶パネル１４を垂直方向に４分割したが、分割数はこの例に特に限定されず、８分割等の他の分割数を用いてもよい。

本実施の形態では、蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄが光源の一例に相当し、ＰＷＭ調光駆動回路部３、バックライト用電力供給回路４１及びインバータ４２ａ〜４２ｄが光源駆動手段の一例に相当し、その他は第１の実施の形態と同様である。

次に、上記のように構成された液晶表示装置のバックライト調光動作のうちバックライトによる黒挿入調光について詳細に説明する。図６に示すように、各蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄは各発光領域Ｒａ〜Ｒｄに対して最適なタイミングで黒挿入調光されるので、隣接する発光領域間の境界点では、両発光領域の光が混在するため、境界点付近ではエッジブルアを充分に改善することができない。

例えば、発光領域Ｒａの中央点Ｐ１と発光領域Ｒｂの中央点Ｐ２に対して最適なタイミングで黒挿入調光され、発光領域Ｒａが消灯期間（黒挿入期間）にあり、発光領域Ｒｂが点灯期間にある場合、発光領域Ｒａと発光領域Ｒｂとの境界点Ｐ３では、発光領域Ｒａの発光状態と発光領域Ｒｂの発光状態とが混在するため、黒挿入調光による効果を充分に得ることができない。

図７は、図５に示す液晶表示装置の黒挿入調光による輝度レベルの変化を説明するためのタイミングチャートである。なお、ＰＷＭ調光については、第１の実施の形態と同様であるので、図７及び後述する図８では、ＰＷＭ調光による部分の図示を省略している。

本実施の形態では、垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して蛍光ランプ４３ｄの黒挿入期間が終了されるとともに、蛍光ランプ４３ａの黒挿入期間が開始され、垂直同期信号Ｖｓｙｎから１／４垂直期間だけ遅延したタイミングで蛍光ランプ４３ａの黒挿入期間が終了されるとともに、蛍光ランプ４３ｂの黒挿入期間が開始され、垂直同期信号Ｖｓｙｎから２／４垂直期間だけ遅延したタイミングで蛍光ランプ４３ｂの黒挿入期間が終了されるとともに、蛍光ランプ４３ｃの黒挿入期間が開始され、垂直同期信号Ｖｓｙｎから３／４垂直期間だけ遅延したタイミングで蛍光ランプ４３ｃの黒挿入期間が終了されるとともに、蛍光ランプ４３ｄの黒挿入期間が開始される。

したがって、１相目中央点Ｐ１及び２相目中央点Ｐ２における発光波形は、それぞれ図７の（ｂ）及び（ｃ）に示す波形となり、両波形が混在する１相目と２相目との境界点Ｐ３における発光波形の輝度レベルは、図７の（ｄ）に示すように垂直同期信号Ｖｓｙｎの立ち下がりタイミングから１／２垂直期間まで半分になり、図７の（ｅ）に示す理想的な発光波形とはならない。

図８は、図５に示す液晶表示装置の黒挿入調光による輝度レベルの変化を説明するための他のタイミングチャートである。図８に示す例は、黒挿入期間を１／４垂直期間より長くした例であり、１相目中央点Ｐ１及び２相目中央点Ｐ２における発光波形は、それぞれ図８の（ｂ）及び（ｃ）に示す波形となり、両波形が混在する１相目と２相目との境界点Ｐ３における発光波形の輝度レベルは、図８の（ｄ）に示すように垂直同期信号Ｖｓｙｎの立ち下がりタイミングから２相目の黒挿入期間の終了時点まで半分になり、さらに、１相目の黒挿入期間の終了時点から２相目の黒挿入期間の開始時点まで０になり、図８の（ｅ）に示すように理想的な発光波形とはならない。

このように、発光領域の中央部に比べて端部では、両側の発光が混在するため、発光波形が歪み、発光領域の中央部の動画ボケの度合いと端部の動画ボケの度合いが異なることにより動画ボケムラが発生する。ここで、発光波形の中央部の発光波形を理想的な発光波形とした場合、両側の発光波形から均等に発光が混在する端部の発光波形において、理想的な黒挿入期間（消灯期間）における輝度レベル（例えば、図７及び図８に示す領域ＬＡの面積ＳＡ）に対する１垂直期間における輝度レベル（例えば、図７及び図８に示す領域ＬＡの面積ＳＡと領域ＬＢの面積ＳＢとの合計値）の輝度レベル比（ＳＡ／（ＳＡ＋ＳＢ））を指標とした場合、理想波形ではその比が０となり、この比の値が大きいほど動画ボケムラが改善されないことを示すこととなり、この輝度レベル比（ＳＡ／（ＳＡ＋ＳＢ））を用いて動画ボケムラの度合いを測ることができる。

図９は、黒挿入比率と輝度レベル比との関係を示す図である。図９に示す例は、４相（図６に示す４個の蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄにより４個の発光領域Ｒａ〜Ｒｄが形成され、１／４垂直期間ずつ黒挿入期間をずらした場合）と、８相（８個の蛍光ランプにより８個の発光領域が形成され、１／８垂直期間ずつ黒挿入期間をずらした場合）との場合における黒挿入比率と輝度レベル比との関係を示しており、黒挿入比率は１垂直期間に対する黒挿入期間の比率を示している。図９から、黒挿入比率が小さいほど、輝度レベル比が小さくなり、動画ボケムラを改善するためには黒挿入比率すなわち黒挿入期間を短くする必要があることがわかる。

図１０は、黒挿入比率を変化させた場合の動画ボケムラに対する主観評価結果を示す図である。この主観評価は、発光領域の中央部の動画ボケに対して端部の動画ボケが改善されたか否かを動画ボケムラとして評価したものであり、主観評価平均点数４は「動画ボケムラが気になる」、３は「動画ボケムラがわかる」、２は「動画ボケムラが少しわかる」、１は「動画ボケムラが許容範囲である」、０は「動画ボケムラが検知できない」ことをそれぞれ表している。「動画ボケムラが許容範囲である」ことを表す主観評価平均点数１を上限値とすると、図１０から、４相の場合は黒挿入比率が５０％以下となり、８相の場合は黒挿入比率が７５％以下となる。したがって、発光領域（蛍光ランプ）の相数をＭとすると、１垂直期間に対する黒挿入期間の比率は、（Ｍ−２）／Ｍ以下（Ｍは３以上の整数）となる場合は動画ボケムラが許容範囲となる。

図１１は、黒挿入比率を変化させた場合の動画ボケに対する主観評価結果を示す図である。この主観評価は、画面全体として動画ボケが改善されたか否かを動画ボケとして評価したものであり、主観評価平均点数４は「動画ボケが変化していない」、３は「動画ボケが少し良化した」、２は「動画ボケが良化した」、１は「動画ボケが少し見える」、０は「動画ボケが見えない」ことをそれぞれ表している。動画ボケの効果があることすなわち主観評価平均点数４を上限値とすると、図１１から、４相及び８相ともに黒挿入比率が２０％以上となる。また、「動画ボケが少し見える」ことを表す主観評価平均点数３を上限値とすると、図１１から、４相の場合は黒挿入比率が３０％以上となり、８相の場合は黒挿入比率が４５％以上となる。

図１２は、黒挿入比率の好ましい範囲を示す図である。図１０及び図１１の主観評価から、黒挿入比率は、４相の場合は２０％以上５０％以下であることが好ましく、８相の場合は２０％以上７５％以下であることが好ましい。また、図１１の主観評価平均点数３を上限値とすると、黒挿入比率は、４相の場合は３０％以上５０％以下であることがより好ましく、８相の場合４５％以上７５％以下であることがより好ましい。

上記のように、本実施の形態では、１垂直期間内に各蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄが消灯する黒挿入期間と点灯する点灯期間とが設けられ、４個の蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄに対して黒挿入期間を動画視認性が良好となる位相で挿入することができるので、液晶パネル全体の動画視認性を向上させることができる。また、各点灯期間において点灯及び消灯を繰り返すように蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄがＰＷＭ駆動されるので、不要なパルスを発生させることなく、広範囲の調光を低電流で安定的に行うことができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明による第３の実施の形態の液晶表示装置について説明する。図１３は、本発明の第３実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１３に示す液晶表示装置と図１に示す液晶表示装置とで異なる点は、システム制御回路２２がヒゲパルス制限デューティデータＰＤをも出力するシステム制御回路２２ａに変更されるとともに、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２がパルス幅制限回路３９をさらに備える黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２ａに変更された点であり、その他の点は図１に示す液晶表示装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、以下、異なる部分について詳細に説明する。

システム制御回路２２ａは、黒挿入デューティデータＢＤ及び点灯デューティデータＬＤを作成するとともに、ＡＮＤ回路３３から出力されるインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１の狭小パルスであるヒゲパルスのパルス幅が所定値未満とならないようにヒゲパルスのパルス幅を制限するためのヒゲパルス幅制限デューティデータＰＤを作成する。例えば、インバータ４２が安定的に動作可能な最小パルス幅が実験等により予め求められ、システム制御回路２２ａは、このパルス幅にヒゲパルスのパルス幅を制限するためのデータをヒゲパルス幅制限デューティデータＰＤとして予め記憶している。

パルス幅制限回路３９は、１垂直期間５分割回路３４からの５分割同期信号１／５Ｔｖ、システム制御回路２２ａからのヒゲパルス幅制限デューティデータＰＤ及びＰＷＭ発生回路３８からの黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを受け、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１のヒゲパルスのパルス幅がヒゲパルス幅制限デューティデータＰＤに対応するパルス幅に制限されるように黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬの点灯期間を延長したヒゲパルス改善後の黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ’をＡＮＤ回路３３へ出力する。

本実施の形態では、映像処理部２ａ、パネルコントロール回路１１、ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３がパネル駆動手段の一例に相当し、ＰＷＭ調光駆動回路部３ａ、バックライト用電力供給回路４１及びインバータ４２が光源駆動手段の一例に相当し、輝度調光用ＰＷＭ発生部３１が第１の信号作成手段の一例に相当し、パルスカウント回路３７及びＰＷＭ発生回路３８が第２の信号作成手段の一例に相当し、パルス幅制限回路３９が制限手段の一例に相当し、ＡＮＤ回路３３、バックライト用電力供給回路４１及びインバータ４２が駆動手段の一例に相当し、その他の点は第１の実施の形態と同様である。

次に、上記のように構成された液晶表示装置のヒゲパルス制限動作について説明する。図１４は、図１３に示す液晶表示装置のヒゲパルス制限動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、以下の説明では、点灯期間の後に黒挿入期間を設ける例について説明するが、黒挿入期間を点灯期間の前に設ける場合も、下記と同様にしてヒゲパルスを制限することができる。

図１４の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ＰＷＭ発生回路３８が黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを出力し、ＰＷＭ発生回路３６が調光用ＰＷＭパルスＶｐｗｍ１を出力すると、両者の合成信号は、図１４の（ｄ）に示す波形となり、点灯期間の終点直前にヒゲパルスが発生することとなる。このため、本実施の形態では、図１４の（ｅ）に示すように、パルス幅制限回路３９は、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬの点灯期間を延長した改善後の黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ’を出力する。この結果、ＡＮＤ回路３３から出力されるインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１は、図１４の（ｆ）に示す波形となり、ヒゲパルスのパルス幅がヒゲパルス制限幅ＰＬに制限される。

次に、上記のパルス幅制限回路３９について具体的に説明する。図１５は、図１３に示すパルス幅制限回路３９の一例の構成を示す回路図である。図１５に示すように、パルス幅制限回路３９は、パルスカウント回路５１、比較器５２、Ｄフリップフロップ５３，５４、ＡＮＤゲート５５及びＯＲゲート５６を備える。パルスカウント回路５１は、５分割同期信号１／５Ｔｖに同期してカウント動作を開始し、カウント数を比較器５２へ出力する。比較器５２は、パルスカウント回路５１からのカウント数とヒゲパルス幅制限デューティデータＰＤとを比較し、５分割同期信号１／５Ｔｖに同期してヒゲパルス制限幅ＰＬのパルス幅を有する制限パルスＰＬＷをＤフリップフロップ５３の入力端子Ｄ及びＤフリップフロップ５４のクロック端子へ出力する。また、Ｄフリップフロップ５３のクロック端子及びＤフリップフロップ５４の入力端子Ｄには、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬが入力される。ＡＮＤゲート５５は、Ｄフリップフロップ５３の出力Ｑ１とＤフリップフロップ５４の出力Ｑ２との論理積を出力する。ＯＲゲート５６は、ＡＮＤゲート５５の出力と黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬとの論理和を改善後の黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ’として出力する。

図１６は、図１５に示すパルス幅制限回路３９の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１６の（ｃ）に示す５分割同期信号１／５Ｔｖがパルスカウント回路５１へ入力されると、比較器５２は、図１６の（ｄ）に示す、ヒゲパルス制限幅ＰＬのパルス幅を有する制限パルスＰＬＷを出力する。このとき、Ｄフリップフロップ５３の出力Ｑ１は、図１６の（ｅ）に示す波形になり、また、Ｄフリップフロップ５４の出力Ｑ２は、図１６の（ｆ）に示す波形となり、ＯＲゲート５６は、図１６の（ｇ）に示す改善後の黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ’を出力する。

この結果、図１６の（ｂ）に示す黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬは、ヒゲパルス制限幅ＰＬを有する制限パルスＰＬＷの立ち下がりまで延長された改善後の黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ’に変更され、図１４を用いて上述したように、ヒゲパルスのパルス幅がヒゲパルス制限幅ＰＬに制限される。

このように、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、ヒゲパルスのパルス幅を常にヒゲパルス制限幅ＰＬに制限することができるので、不要なパルスを発生させることなく、広範囲の調光をより低電流でより安定的に行うことができる。

（第４の実施の形態）
次に、本発明による第４の実施の形態の液晶表示装置について説明する。図１７は、本発明の第４実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１７に示す液晶表示装置は、液晶モジュール１と、映像処理部２ｂと、ＰＷＭ調光駆動回路部３ｂと、バックライト部４ｂとを備えている。

液晶モジュール１としては、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたアクティブマトリクス駆動方式のものを用いることができる。液晶モジュール１は、液晶パネル１４と、液晶パネルを駆動するソースドライバ１２及びゲートドライバ１３と、ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３を介して液晶パネル１４に画像を表示するパネルコントロール回路１１とを備えている。ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３の表示駆動方式は、画面最上端ラインから画面最下部ラインまで順次走査を行うものとする。

映像処理部２ｂは、映像信号処理回路２１と、システム制御回路２２とから構成されている。映像信号処理回路２１は、テレビジョン信号の映像信号等の入力映像信号を液晶モジュール１内での処理に適した形態に変換する。システム制御回路２２は、マイクロコンピュータによって構成され、ユーザーの操作（操作端末は図示省略）に応じて装置の制御を行う。映像信号処理回路２１は、入力映像信号から３原色（ＲＧＢ）に分離された映像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢと、垂直同期信号Ｖｓｙｎと、水平同期信号Ｈｓｙｎと、ピクセルクロックＣＬＫとを出力する。

バックライト部４ｂは、液晶パネル１４の背面に設置された２つの蛍光ランプ４３ａ，４３ｂ（発光領域に相当）と、蛍光ランプ４３ａ，４３ｂに電圧を印加してそれぞれ独立に駆動するインバータ４２ａ，４２ｂと、インバータ４２ａ，４２ｂに電力を供給するバックライト用電力供給回路４１とから構成されている。

ＰＷＭ調光駆動回路部３ｂは、輝度調光用ＰＷＭ発生部３１ａと、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２と、ＡＮＤ回路（信号波形重畳回路）３３ａ，３３ｂとから構成されている。

輝度調光用ＰＷＭ発生部３１ａは、垂直同期信号Ｈｓｙｎを受けて１垂直期間を５分割する５分割同期信号１／５Ｔｖを出力する１垂直期間５分割回路３４と、システム制御回路２２からの輝度調光用の点灯デューティデータＬＤと５分割同期信号１／５Ｔｖとを受け取り、５分割同期信号１／５Ｔｖの同期タイミングから点灯デューティデータＬＤに基づくＰＷＭ調光オン期間が経過した時点でＰＷＭ調光オフを指令するための消灯開始タイミング信号Ｐｒ１を出力するパルスカウント回路３５ａと、システム制御回路２２からの輝度調光用の点灯デューティデータＬＤと５分割同期信号１／５Ｔｖとを受け取り、５分割同期信号１／５Ｔｖの同期タイミングから点灯デューティデータＬＤに基づくＰＷＭ調光オフ期間が経過した時点でＰＷＭ調光オンを指令するための点灯開始タイミング信号Ｐｒ２を出力するパルスカウント回路３５ｂと、消灯開始タイミングＰｒ１及び５分割同期信号１／５Ｔｖを受け取り、５分割同期信号１／５Ｔｖに同期してＰＷＭ調光オン期間が開始され且つ消灯開始タイミング信号Ｐｒ１に同期してＰＷＭ調光オフ期間が開始されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１を出力するＰＷＭ発生回路３６ａと、点灯開始タイミングＰｒ２及び５分割同期信号１／５Ｔｖを受け取り、５分割同期信号１／５Ｔｖに同期してＰＷＭ調光オフ期間が開始され且つ点灯開始タイミング信号Ｐｒ２に同期してＰＷＭ調光オン期間が開始されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ２を出力するＰＷＭ発生回路３６ｂとから構成されている。

黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び黒挿入調光用の黒挿入デューティデータＢＤを受け取り、黒挿入デューティデータＢＤに基づいて消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを出力するパルスカウント回路３７と、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを受け取り、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを出力するＰＷＭ発生回路３８とから構成されている。

ＡＮＤ回路３３ａ，３３ｂは、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１又はＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ２と、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬとを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２を出力する。インバータ４２ａ，４２ｂは、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２を用いて、２つの発光領域（蛍光ランプ４３ａ，４３ｂ）をそれぞれ独立に駆動する。

本実施の形態では、映像処理部２ｂ、パネルコントロール回路１１、ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３がパネル駆動手段の一例に相当し、蛍光ランプ４３ａ，４３ｂが光源の一例に相当し、ＰＷＭ調光駆動回路部３ｂ、バックライト用電力供給回路４１及びインバータ４２ａ，４２ｂが光源駆動手段の一例に相当し、その他の点は、第１の実施の形態と同様である。

次に、上記のように構成された液晶表示装置のバックライト調光動作について説明する。図１８は、図１７に示す液晶表示装置のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。

図１８に示すように、１垂直期間５分割回路３４は、映像信号処理回路２１からの垂直同期信号Ｖｓｙｎを受け取り、５倍の周波数の５分割同期信号１／５Ｔｖを出力する。パルスカウント回路３５ａ，３５ｂは、システム制御回路２２から輝度調光用の点灯デューティデータＬＤ及び５分割同期信号１／５Ｔｖを受け取り、５分割同期信号１／５Ｔｖの同期タイミングとオン期間の開始タイミングとが同じで点灯デューティデータＬＤに基づいて点灯期間を決定した消灯開始タイミング信号Ｐｒ１と、５分割同期信号１／５Ｔｖの同期タイミングとオフ期間の開始タイミングとが同じで点灯デューティデータＬＤに基づいて点灯期間を決定した点灯開始タイミング信号Ｐｒ２とをそれぞれ出力する。

ＰＷＭ発生回路３６ａ，３６ｂは、消灯開始タイミング信号Ｐｒ１又は点灯開始タイミング信号Ｐｒ２、及び５分割同期信号１／５Ｔｖを受け取り、オン期間（点灯期間）がパルス幅ＤとなるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２を出力する。

黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２では、システム制御回路２２からの黒挿入デューティデータＢＤと垂直同期信号Ｖｓｙｎとを受け取り、パルスカウント回路３７で消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを発生し、ＰＷＭ発生回路３８で垂直同期信号Ｖｓｙｎによってオンし、消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬのタイミングでオフする黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを発生する。

ＡＮＤ回路３３ａ，３３ｂは、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１又はＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ２と、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬとを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２を出力する。バックライト部４ｂでは、２つの発光領域（蛍光ランプ４３ａ，４３ｂ）がそれぞれ独立にインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２で調光される。

ここで、２種類の輝度調光用のＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２のある１周期に着目すると、点灯期間と消灯期間とが互いにほぼ逆側になるように配置されており、テレビのインターレース駆動表示のように交互に発光されることがわかる。したがって、インターリーブ駆動と同様に輝度調光用ＰＷＭ信号の周波数が倍になったのと同じ効果を得ることができ、フリッカを効果的に防止又は改善することができる。

また、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎの周波数に対して整数倍になるように設定されているため、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬに対して重畳させた際にも、垂直期間の最初にヒゲ状のパルスが発生することはなく、インバータ４２ａ，４２ｂの誤動作を未然に防ぐことが可能になる。

さらに、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬの１垂直期間内に点灯期間と消灯期間とを一度ずつ設けることになるため、動画表示時のエッジブルアを改善することも可能になる。なお、本実施の形態では、１垂直期間５分割回路３４にて輝度調光ＰＷＭ信号の同期信号を生成していたが、１垂直期間をＮ分割（Ｎ＝１，２，３，…）するものであれば５分割でなくともよい。

次に、上記のように構成された液晶表示装置の他のバックライト調光動作について説明する。図１９は、図１７に示す液晶表示装置の他のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。

図１９の（ａ）〜（ｆ）に示すように、１垂直期間５分割回路３４から出力される５分割同期信号１／５Ｔｖ、パルスカウント回路３５ａ，３５ｂから出力される消灯開始タイミング信号Ｐｒ１及び点灯開始タイミング信号Ｐｒ２、並びにＰＷＭ発生回路３６ａ，３６ｂから出力されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２は、図１８と同様に出力される。

次に、図１９の（ｇ）又は（ｈ）に示すように、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２のパルスカウント回路３７は、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び黒挿入デューティデータＢＤを受け、黒挿入期間が垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して開始され且つ黒挿入デューティデータＢＤに応じた黒挿入期間を有する黒挿入用ＰＷＭパルスを作成するための点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを出力する。ＰＷＭ発生回路３８は、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを受け、黒挿入期間が垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して開始され且つ点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬに同期して終了する黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを出力する。このようにして、動画表示時の動画視認性を改善するためにバックライトによる黒挿入調光を行うための黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬが作成される。

次に、図１９の（ｇ）に破線で示すように、ＡＮＤ回路３３ａは、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬの点灯期間のパルスに調光用ＰＷＭパルスＶｐｗｍ１を重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を出力する。インバータ４２ａは、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を用いて蛍光ランプ４３ａを点灯又は消灯させる。

また、図１９の（ｈ）に破線で示すように、ＡＮＤ回路３３ｂは、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬの点灯期間のパルスに調光用ＰＷＭパルスＶｐｗｍ２を重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２を出力する。インバータ４２ｂは、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２を用いて蛍光ランプ４３ｂを点灯又は消灯させる。

上記のようにして、本例では、調光用ＰＷＭパルスのデューティ比に影響されることなく、液晶パネル１４の遷移期間の開始点付近に一定期間の黒挿入期間を設けることができるので、動画表示時の動画視認性を改善するためにバックライトによる黒挿入調光を行いながら、液晶パネル１４の輝度を調整するＰＷＭ調光を同時に行うことができる。この結果、図１８に示すバックライト調光動作による効果に加え、動画視認性をより向上させることができる。

（第５の実施の形態）
次に、本発明による第５の実施の形態の液晶表示装置について説明する。図２０は、本発明の第５実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図２０に示す液晶表示装置は、液晶モジュール１と、映像処理部２ｂと、ＰＷＭ調光駆動回路部３ｃと、バックライト部４ａとを備えている。なお、液晶モジュール１及び映像処理部２ｂは第４の実施の形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。

バックライト部４ａは、液晶パネル１４の背面に設置された４つの蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄと、蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄに電圧を印加してそれぞれ独立に駆動するインバータ４２ａ〜４２ｄと、インバータ４２ａ〜４２ｄに電力を供給するバックライト用電力供給回路４１とから構成されている。

ＰＷＭ調光駆動回路部３ｃは、輝度調光用ＰＷＭ発生部３１ｂと、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２ｂと、ＡＮＤ回路３３ａ〜３３ｄとから構成されている。

輝度調光用ＰＷＭ発生部３１ｂは、垂直同期信号Ｖｓｙｎを受けて１垂直期間を４分割する４分割同期信号１／４Ｔｖを出力する１垂直期間４分割回路６１と、システム制御回路２２からの輝度調光用の点灯デューティデータＬＤと４分割同期信号１／４Ｔｖとを受け取り、４分割同期信号１／４Ｔｖの同期タイミングから点灯デューティデータＬＤに基づくＰＷＭ調光オン期間が経過した時点でＰＷＭ調光オフを指令するための消灯開始タイミングＰｒ１を出力するパルスカウント回路３５ａと、システム制御回路２２からの輝度調光用の点灯デューティデータＬＤと４分割同期信号１／４Ｔｖとを受け取り、４分割同期信号１／４Ｔｖの同期タイミングから点灯デューティデータＬＤに基づくＰＷＭ調光オフ期間が経過した時点でＰＷＭ調光オンを指令するための点灯開始タイミングＰｒ２を出力するパルスカウント回路３５ｂと、消灯開始タイミングＰｒ１及び４分割同期信号１／４Ｔｖを受け取り、４分割同期信号１／４Ｔｖに同期してＰＷＭ調光オン期間が開始され且つ消灯開始タイミング信号Ｐｒ１に同期してＰＷＭ調光オフ期間が開始されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１を出力するＰＷＭ発生回路３６ａと、点灯開始タイミングＰｒ２及び４分割同期信号１／４Ｔｖを受け取り、４分割同期信号１／４Ｔｖに同期してＰＷＭ調光オフ期間が開始され且つ点灯開始タイミング信号Ｐｒ２に同期してＰＷＭ調光オン期間が開始されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ２を出力するＰＷＭ発生回路３６ｂとから構成されている。

黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２ｂは、垂直同期信号Ｖｓｙｎ、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び黒挿入調光用の黒挿入デューティデータＢＤを受け取り、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び黒挿入デューティデータＢＤに基づいて位相の遅れていない消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ１を出力するパルスカウント回路３７ａと、垂直同期信号Ｖｓｙｎ、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び黒挿入調光用の黒挿入デューティデータＢＤを受け取り、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び黒挿入デューティデータＢＤに基づいて１垂直期間の１／４だけ位相の遅れた消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ２を出力するパルスカウント回路３７ｂと、垂直同期信号Ｖｓｙｎ、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び黒挿入調光用の黒挿入デューティデータＢＤを受け取り、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び黒挿入デューティデータＢＤに基づいて１垂直期間の１／２だけ位相の遅れた消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ３を出力するパルスカウント回路３７ｃと、垂直同期信号Ｖｓｙｎ、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び黒挿入調光用の黒挿入デューティデータＢＤを受け取り、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び黒挿入デューティデータＢＤに基づいて１垂直期間の３／４だけ位相の遅れた消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ４を出力するパルスカウント回路３７ｄと、垂直同期信号Ｖｓｙｎ、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ１〜ＰｒＢＬ４を受け取り、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ１〜ＶＢＬ４を出力するＰＷＭ発生回路３８ａ〜３８ｄとから構成されている。

ＡＮＤ回路３３ａは、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１と黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ１とを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を出力する。ＡＮＤ回路３３ｂは、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ２と黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ２とを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２を出力する。ＡＮＤ回路３３ｃは、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１と黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ３とを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ３を出力する。ＡＮＤ回路３３ｄは、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ２と黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ４とを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ４を出力する。インバータ４２ａ〜４２ｄは、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔ４を用いて、４つの発光領域（蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄ）をそれぞれ独立に駆動する。

本実施の形態では、映像処理部２ｂ、パネルコントロール回路１１、ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３がパネル駆動手段の一例に相当し、蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄが光源の一例に相当し、ＰＷＭ調光駆動回路部３ｃ、バックライト用電力供給回路４１及びインバータ４２ａ〜４２ｄが光源駆動手段の一例に相当し、その他の点は、第１の実施の形態と同様である。

次に、上記のように構成された液晶表示装置のバックライト調光動作について説明する。図２１は、図２０に示す液晶表示装置のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。

図２０に示すように、１垂直期間４分割回路６１は、映像信号処理回路２１からの垂直同期信号Ｖｓｙｎを受け取り、４倍の周波数の４分割同期信号１／４Ｔｖを出力する。パルスカウント回路３５ａ，３５ｂは、システム制御回路２２から輝度調光用の点灯デューティデータＬＤ及び４分割同期信号１／４Ｔｖを受け取り、４分割同期信号１／４Ｔｖの同期タイミングとオン期間の開始タイミングとが同じで点灯デューティデータＬＤに基づいて点灯期間を決定した消灯開始タイミング信号Ｐｒ１と、４分割同期信号１／４Ｔｖの同期タイミングとオフ期間の開始タイミングが同じで点灯デューティデータＬＤに基づいて点灯期間を決定した点灯開始タイミングＰｒ２をそれぞれ出力する。

ＰＷＭ発生回路３６ａ，３６ｂは、消灯開始タイミング信号Ｐｒ１又は点灯開始タイミング信号Ｐｒ２、及び４分割同期信号１／４Ｔｖを受け取り、オン期間（点灯期間）がパルス幅ＤとなるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２を出力する。

黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２ｂでは、システム制御回路２２から黒挿入デューティデータＢＤ、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び垂直同期信号Ｖｓｙｎを受け取り、パルスカウント回路３７ａ〜３７ｄで１垂直期間の１／４ずつ順に位相が遅れた消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ１〜ＰｒＢＬ４を発生し、ＰＷＭ発生回路３８ａ〜３８ｄで垂直同期信号Ｖｓｙｎ又は１垂直期間の１／４ずつ順に位相が遅れたタイミングでオンし、消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ１〜ＰｒＢＬ４のタイミングでオフする黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ１〜ＶＢＬ４を発生する。

ＡＮＤ回路３３ａ，３３ｃは、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ１又は黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ３と、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１とを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ３を出力し、ＡＮＤ回路３３ｂ，３３ｄは、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ２又は黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ４と、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ２とを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ４を出力する。バックライト部４ａでは４つの発光領域（蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄ）がそれぞれ独立にインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔ４で調光される。

ここで、２種類の輝度調光用のＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２のある一周期に着目すると、点灯期間と消灯期間とが互いにほぼ逆側になるように配置されており、テレビのインターレース駆動表示のように交互に発光されることがわかる。したがって、インターリーブ駆動と同様に輝度調光用ＰＷＭ信号の周波数が倍になったのと同じ効果を得ることができ、フリッカを効果的に防止又は改善することができる。

また、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎの周波数に対して４・Ｎ（Ｎ＝１，２，３，…）倍になるように設定されているため、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ１〜ＶＢＬ４に対して重畳させた際にも、垂直期間の最初にヒゲ状のパルスが発生することはなく、インバータ４２ａ〜４２ｄの誤動作を未然に防ぐことが可能になる。

さらに、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ１〜ＶＢＬ４が１垂直期間の１／４ずつ位相が遅れているため、液晶パネル１４の表示と同期して動画表示時のエッジブルアが不均一になることを抑制しつつ全体的に改善することが可能になる。

なお、本実施の形態では、１垂直期間４分割回路６１にて輝度調光ＰＷＭ信号の同期信号を生成していたが、１垂直期間をＭ・Ｎ分割（Ｍ＝２，３，４，…、Ｎ＝１，２，３，…）するものであれば４分割でなくともよい。Ｍを上記の範囲で任意に選択するとき、発光領域（蛍光ランプ）もＭの数だけ必要になり、それを駆動するために、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部にもパルスカウント回路及びＰＷＭ発生回路がそれぞれＭの数ずつ必要になる。

次に、上記のように構成された液晶表示装置の他のバックライト調光動作について説明する。図２２は、図２０に示す液晶表示装置の他のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。

図２２の（ａ）〜（ｆ）に示すように、１垂直期間４分割回路６１から出力される４分割同期信号１／４Ｔｖ、パルスカウント回路３５ａ，３５ｂから出力される消灯開始タイミング信号Ｐｒ１及び点灯開始タイミング信号Ｐｒ２、並びにＰＷＭ発生回路３６ａ，３６ｂから出力されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２は、図２１と同様に出力される。

次に、図２２の（ｇ）〜（ｊ）に示すように、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２ｂのパルスカウント回路３７ａ〜３７ｄは、垂直同期信号Ｖｓｙｎ、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び黒挿入デューティデータＢＤを受け、黒挿入期間が垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して開始され且つ黒挿入デューティデータＢＤに応じた黒挿入期間を有する黒挿入用ＰＷＭパルスを作成するための点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ１、点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ１に対して１垂直期間の１／４ずつ順に位相が遅れた点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ２〜ＰｒＢＬ４とを出力する。ＰＷＭ発生回路３８ａ〜３８ｄは、垂直同期信号Ｖｓｙｎ、４分割同期信号１／４Ｔｖ及び点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを受け、黒挿入期間が垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して開始され且つ点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬ１に同期して終了する黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ１と、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ１に対して１垂直期間の１／４ずつ順に位相が遅れた黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ２〜ＶＢＬ４とを出力する。このようにして、動画表示時の動画視認性を改善するためにバックライトによる黒挿入調光を行うための黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬが作成される。

次に、図２２の（ｇ）及び（ｉ）に破線で示すように、ＡＮＤ回路３３ａ，３３ｃは、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ１又は黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ３と、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１とを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ３を出力する。インバータ４２ａ，４２ｃは、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ３を用いて蛍光ランプ４３ａ，４３ｃを点灯又は消灯させる。

また、図２２の（ｈ）及び（ｊ）に破線で示すように、ＡＮＤ回路３３ｂ，３３ｄは、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ２又は黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬ４と、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ２とを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ４を出力する。インバータ４２ｂ，４２ｄは、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ４を用いて蛍光ランプ４３ｂ，４３ｄを点灯又は消灯させる。

上記のようにして、本例では、調光用ＰＷＭパルスのデューティ比に影響されることなく、液晶パネル１４の遷移期間の開始点付近から順に一定期間の黒挿入期間を設けることができるので、動画表示時の動画視認性を改善するためにバックライトによる黒挿入調光を行いながら、液晶パネル１４の輝度を調整するＰＷＭ調光を同時に行うことができる。この結果、図２１に示すバックライト調光動作による効果に加え、動画視認性をより向上させることができる。

（第６の実施の形態）
次に、本発明による第６の実施の形態の液晶表示装置について説明する。図２３は、本発明の第６実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図２３に示す液晶表示装置は、液晶モジュール１と、映像処理部２ｂと、ＰＷＭ調光駆動回路部３ｄと、バックライト部４とを備えている。なお、液晶モジュール１及び映像処理部２ｂは第４の実施の形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。

バックライト部４は、液晶パネル１４の背面に設置された１つの蛍光ランプ４３と、蛍光ランプ４３に電圧を印加して駆動するインバータ４２と、インバータ４２に電力を供給するバックライト用電力供給回路４１とから構成されている。

ＰＷＭ調光駆動回路部３ｄは、輝度調光用ＰＷＭ発生部３１ｃと、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２と、ＡＮＤ回路３３とから構成されている。

輝度調光用ＰＷＭ発生部３１ｃは、垂直同期信号Ｈｓｙｎを受けて１垂直期間を５分割する５分割同期信号１／５Ｔｖを出力する１垂直期間５分割回路３４と、システム制御回路２２からの輝度調光用の点灯デューティデータＬＤと５分割同期信号１／５Ｔｖとを受け取り、５分割同期信号１／５Ｔｖの同期タイミングから点灯デューティデータＬＤに基づくＰＷＭ調光オン期間が経過した時点でＰＷＭ調光オフを指令するための消灯開始タイミング信号Ｐｒ１を出力するパルスカウント回路３５ａと、システム制御回路２２からの輝度調光用の点灯デューティデータＬＤと５分割同期信号１／５Ｔｖとを受け取り、５分割同期信号１／５Ｔｖの同期タイミングから点灯デューティデータＬＤに基づくＰＷＭ調光オフ期間が経過した時点でＰＷＭ調光オンを指令するための点灯開始タイミング信号Ｐｒ２を出力するパルスカウント回路３５ｂと、消灯開始タイミングＰｒ１及び５分割同期信号１／５Ｔｖを受け取り、５分割同期信号１／５Ｔｖに同期してＰＷＭ調光オン期間が開始され且つ消灯開始タイミング信号Ｐｒ１に同期してＰＷＭ調光オフ期間が開始されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１を出力するＰＷＭ発生回路３６ａと、点灯開始タイミングＰｒ２及び５分割同期信号１／５Ｔｖを受け取り、５分割同期信号１／５Ｔｖに同期してＰＷＭ調光オフ期間が開始され且つ点灯開始タイミング信号Ｐｒ２に同期してＰＷＭ調光オン期間が開始されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ２を出力するＰＷＭ発生回路３６ｂと、垂直同期信号Ｖｓｙｎを受けて２分周した２分周信号２Ｔｖを出力する２分周回路６２と、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２及び２分周信号２Ｔｖを受けて１垂直期間毎にＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２を切り替えてＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓを出力するセレクタ６３とから構成されている。なお、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２は第４の実施の形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。

ＡＮＤ回路３３は、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓと黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬとを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を出力する。インバータ４２は、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を用いて、１つの発光領域（蛍光ランプ４３）を駆動する。

本実施の形態では、映像処理部２ｂ、パネルコントロール回路１１、ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３がパネル駆動手段の一例に相当し、ＰＷＭ調光駆動回路部３ｄ、バックライト用電力供給回路４１及びインバータ４２が光源駆動手段の一例に相当し、その他の点は、第１の実施の形態と同様である。

次に、上記のように構成された液晶表示装置のバックライト調光動作について説明する。図２４は、図２３に示す液晶表示装置のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。

図２４に示すように、１垂直期間５分割回路３４は、映像信号処理回路２１からの垂直同期信号Ｖｓｙｎを受け取り、５倍の周波数の５分割同期信号１／５Ｔｖを出力する。パルスカウント回路３５ａ，３５ｂは、システム制御回路２２から輝度調光用の点灯デューティデータＬＤ及び５分割同期信号１／５Ｔｖを受け取り、５分割同期信号１／５Ｔｖの同期タイミングとオン期間の開始タイミングとが同じで点灯デューティデータＬＤに基づいて点灯期間を決定した消灯開始タイミング信号Ｐｒ１と、５分割同期信号１／５Ｔｖの同期タイミングとオフ期間の開始タイミングとが同じで点灯デューティデータＬＤに基づいて点灯期間を決定した点灯開始タイミング信号Ｐｒ２とをそれぞれ出力する。

ＰＷＭ発生回路３６ａ，３６ｂは、消灯開始タイミング信号Ｐｒ１又は点灯開始タイミング信号Ｐｒ２、及び５分割同期信号１／５Ｔｖを受け取り、オン期間（点灯期間）がパルス幅ＤとなるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２を出力する。

２分周回路６２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎを受け取り、２分周して出力する。セレクタ６３は、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２と２分周信号２Ｔｖとを受け取り、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２を１垂直期間毎に切り替えたＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓを出力する。

黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２では、システム制御回路２２からの黒挿入デューティデータＢＤと垂直同期信号Ｖｓｙｎとを受け取り、パルスカウント回路３７で消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを発生し、ＰＷＭ発生回路３８で垂直同期信号Ｖｓｙｎによってオンし、消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬのタイミングでオフする黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを発生する。

ＡＮＤ回路３３は、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓと黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬとを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を出力する。バックライト部４では、１つの蛍光ランプ４３がインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１で調光される。

ここで、輝度調光用のＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓのある垂直期間の１周期の信号波形と、隣接する垂直期間の１周期の信号波形とを比較すると、点灯期間と消灯期間とが互いにほぼ逆になるように配置されており、インターリーブ駆動のように交互に発光されるため、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓの周波数が倍になったのと同じ効果を得ることができ、フリッカを効果的に防止又は改善することができる。

また、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎの周波数に対して整数倍になるように設定されているため、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬに対して重畳させた際にも、垂直期間の最初にヒゲ状のパルスが発生することはなく、インバータ４２の誤動作を未然に防ぐことが可能になる。

さらに、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬの１垂直期間内に点灯期間と消灯期間とを一度ずつ設けることになるため、動画表示時のエッジブルアを改善することも可能になる。なお、本実施の形態では、１垂直期間５分割回路３４にて輝度調光ＰＷＭ信号の同期信号を生成していたが、１垂直期間をＮ分割（Ｎ＝１，２，３，…）するものであれば５分割でなくともよい。

次に、上記のように構成された液晶表示装置の他のバックライト調光動作について説明する。図２５は、図２３に示す液晶表示装置の他のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。

図２５の（ａ）〜（ｇ）に示すように、１垂直期間５分割回路３４から出力される５分割同期信号１／５Ｔｖ、パルスカウント回路３５ａ，３５ｂから出力される消灯開始タイミング信号Ｐｒ１及び点灯開始タイミング信号Ｐｒ２、ＰＷＭ発生回路３６ａ，３６ｂから出力されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２、並びにセレクタ６３から出力されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓは、図２４と同様に出力される。

次に、図２５の（ｈ）に示すように、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２のパルスカウント回路３７は、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び黒挿入デューティデータＢＤを受け、黒挿入期間が垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して開始され且つ黒挿入デューティデータＢＤに応じた黒挿入期間を有する黒挿入用ＰＷＭパルスを作成するための点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを出力する。ＰＷＭ発生回路３８は、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを受け、黒挿入期間が垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して開始され且つ点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬに同期して終了する黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを出力する。このようにして、動画表示時の動画視認性を改善するためにバックライトによる黒挿入調光を行うための黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬが作成される。

次に、図２５の（ｈ）に破線で示すように、ＡＮＤ回路３３は、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬの点灯期間のパルスに調光用ＰＷＭパルスＶｐｗｍｓを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を出力する。インバータ４２は、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を用いて蛍光ランプ４３を点灯又は消灯させる。

上記のようにして、本例では、調光用ＰＷＭパルスのデューティ比に影響されることなく、液晶パネル１４の遷移期間の開始点付近に一定期間の黒挿入期間を設けることができるので、動画表示時の動画視認性を改善するためにバックライトによる黒挿入調光を行いながら、液晶パネル１４の輝度を調整するＰＷＭ調光を同時に行うことができる。この結果、図２４に示すバックライト調光動作による効果に加え、動画視認性をより向上させることができる。
（第７の実施の形態）
次に、本発明による第７の実施の形態の液晶表示装置について説明する。図２６は、本発明の第７実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図２６に示す液晶表示装置は、液晶モジュール１と、映像処理部２ｂと、ＰＷＭ調光駆動回路部３ｅと、バックライト部４とを備えている。なお、液晶モジュール１及び映像処理部２ｂは第４の実施の形態と同様であるので、また、バックライト部４は第６の実施の形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。

ＰＷＭ調光駆動回路部３ｅは、輝度調光用ＰＷＭ発生部３１ｄと、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２と、ＡＮＤ回路３３とから構成されている。

輝度調光用ＰＷＭ発生部３１ｄは、垂直同期信号Ｖｓｙｎを受けて２分周した２分周信号２Ｔｖを出力する２分周回路６２と、２分周信号２Ｔｖを受けて２垂直期間を１１分割する１１分割同期信号２／１１Ｔｖを出力する２垂直期間１１分割回路６４と、システム制御回路２２からの輝度調光用の点灯デューティデータＬＤと１１分割同期信号２／１１Ｔｖとを受け取り、１１分割同期信号２／１１Ｔｖの同期タイミングから点灯デューティデータＬＤに基づくＰＷＭ調光オン期間が経過した時点でＰＷＭ調光オフを指令するための消灯開始タイミング信号Ｐｒ１を出力するパルスカウント回路３５ａと、システム制御回路２２からの輝度調光用の点灯デューティデータＬＤと１１分割同期信号２／１１Ｔｖとを受け取り、２分周回路６２により分周される２垂直期間のうち前半の垂直期間の１１分割同期信号２／１１Ｔｖの同期タイミングを後半の垂直期間として使用した場合の１１分割同期信号２／１１Ｔｖの同期タイミングから点灯デューティデータＬＤに基づくＰＷＭ調光オフ期間が経過した時点でＰＷＭ調光オンを指令するための点灯開始タイミング信号Ｐｒ２を出力するパルスカウント回路３５ｂと、消灯開始タイミングＰｒ１及び１１分割同期信号２／１１Ｔｖを受け取り、１１分割同期信号２／１１Ｔｖに同期してＰＷＭ調光オン期間が開始され且つ消灯開始タイミング信号Ｐｒ１に同期してＰＷＭ調光オフ期間が開始されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１を出力するＰＷＭ発生回路３６ａと、点灯開始タイミングＰｒ２及び１１分割同期信号２／１１Ｔｖを受け取り、２分周回路６２により分周される２垂直期間うちの前半の垂直期間の１１分割同期信号２／１１Ｔｖの同期タイミングを後半の垂直期間として使用した場合の１１分割同期信号２／１１Ｔｖに同期してＰＷＭ調光オフ期間が開始され且つ点灯開始タイミング信号Ｐｒ２に同期してＰＷＭ調光オン期間が開始されるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ２を出力するＰＷＭ発生回路３６ｂと、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２及び２分周信号２Ｔｖを受けて１垂直期間毎にＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２を切り替えてＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓを出力するセレクタ６３とから構成されている。なお、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２は第４の実施の形態と同様であり、ＡＮＤ回路３３は第６の実施の形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、映像処理部２ｂ、パネルコントロール回路１１、ソースドライバ１２及びゲートドライバ１３がパネル駆動手段の一例に相当し、ＰＷＭ調光駆動回路部３ｅ、バックライト用電力供給回路４１及びインバータ４２が光源駆動手段の一例に相当し、その他の点は、第１の実施の形態と同様である。

次に、上記のように構成された液晶表示装置のバックライト調光動作について説明する。図２７は、図２６に示す液晶表示装置のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。

図２７に示すように、２分周回路６２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎを受けて２分周信号２Ｔｖを出力する。２垂直期間１１分割回路６４は、２分周信号２Ｔｖを受け取り、５．５倍の周波数の１１分割同期信号２／１１Ｔｖを出力する。パルスカウント回路３５ａ，３５ｂは、システム制御回路２２から輝度調光用の点灯デューティデータＬＤ及び１１分割同期信号２／１１Ｔｖを受け取り、１１分割同期信号２／１１Ｔｖの同期タイミングとオン期間の開始タイミングとが同じで点灯デューティデータＬＤに基づいて点灯期間を決定した消灯開始タイミング信号Ｐｒ１と、２分周回路６２により分周される２垂直期間うちの前半の垂直期間の１１分割同期信号２／１１Ｔｖの同期タイミングを後半の垂直期間として使用した場合の１１分割同期信号２／１１Ｔｖの同期タイミングとオフ期間の開始タイミングとが同じで点灯デューティデータＬＤに基づいて点灯期間を決定した点灯開始タイミング信号Ｐｒ２とをそれぞれ出力する。

ＰＷＭ発生回路３６ａ，３６ｂは、消灯開始タイミング信号Ｐｒ１又は点灯開始タイミング信号Ｐｒ２、及び１１分割同期信号２／１１Ｔｖを受け取り、オン期間（点灯期間）がパルス幅ＤとなるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２を出力する。

セレクタ６３は、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２と２分周信号２Ｔｖとを受け取り、１垂直期間の最初がオン期間又はオフ期間の開始タイミングになるように、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２を１垂直期間毎に切り替えたＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓを出力する。

黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２では、システム制御回路２２からの黒挿入デューティデータＢＤと垂直同期信号Ｖｓｙｎとを受け取り、パルスカウント回路３７で消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを発生し、ＰＷＭ発生回路３８で垂直同期信号Ｖｓｙｎによってオンし、消灯開始タイミング信号ＰｒＢＬのタイミングでオフする黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを発生する。

ＡＮＤ回路３３は、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓと黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬとを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を出力する。バックライト部４では、１つの蛍光ランプ４３がインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１で調光される。

ここで、輝度調光用のＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓのある垂直期間の１周期の信号波形と、隣接する垂直期間の１周期の信号波形とを比較すると、点灯期間と消灯期間とがほぼ逆になるように配置されており、インターリーブ駆動のように交互に発光されるため、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓの周波数が倍になったのと同じ効果を得ることができ、フリッカを効果的に防止又は改善することができる。

また、ＰＷＭ調光パルスｐｗｍｓは、１垂直期間毎にオン期間又はオフ期間の開始タイミングが先頭にくるように組み合わせた信号であるので、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬに対して重畳させた際にも、垂直期間の最初にヒゲ状のパルスが発生することはなく、インバータ４２の誤動作を未然に防ぐことが可能になる。

さらに、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬの１垂直期間内に点灯期間と消灯期間とを一度ずつ設けることになるため、動画表示時のエッジブルアを改善することも可能になる。なお、本実施の形態では、２垂直期間１１分割回路６４にて輝度調光ＰＷＭ信号の同期信号を生成していたが、２垂直期間をＮ分割（Ｎ＝１，２，３，…）するものであれば１１分割でなくともよい。

次に、上記のように構成された液晶表示装置の他のバックライト調光動作について説明する。図２８は、図２６に示す液晶表示装置の他のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。

図２８の（ａ）〜（ｃ）に示すように、２分周回路６２から出力される２分周信号２Ｔｖ、及び２垂直期間１１分割回路６４から出力される１１分割同期信号２／１１Ｔｖは、図２７と同様に出力される。

次に、図２８の（ｄ）及び（ｅ）に示すように、パルスカウント回路３５ａは、システム制御回路２２から輝度調光用の点灯デューティデータＬＤ及び１１分割同期信号２／１１Ｔｖを受け取り、１１分割同期信号２／１１Ｔｖの同期タイミングとオフ期間の開始タイミングとが同じで点灯デューティデータＬＤに基づいて点灯期間を決定した点灯開始タイミング信号Ｐｒ１を出力し、パルスカウント回路３５ｂは、２分周回路６２により分周される２垂直期間うちの前半の垂直期間の１１分割同期信号２／１１Ｔｖの同期タイミングを後半の垂直期間として使用した場合の１１分割同期信号２／１１Ｔｖの同期タイミングとオン期間の開始タイミングとが同じで点灯デューティデータＬＤに基づいて消灯期間を決定した点灯開始タイミング信号Ｐｒ２を出力する。

次に、図２８の（ｆ）及び（ｇ）に示すように、ＰＷＭ発生回路３６ａ，３６ｂは、点灯開始タイミング信号Ｐｒ１又は消灯開始タイミング信号Ｐｒ２、及び１１分割同期信号２／１１Ｔｖを受け取り、オン期間（点灯期間）がパルス幅ＤとなるＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２を出力する。

次に、図２８の（ｈ）に示すように、セレクタ６３は、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２と２分周信号２Ｔｖとを受け取り、１垂直期間の最初がオン期間又はオフ期間の開始タイミングになるように、ＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍ１，Ｖｐｗｍ２を１垂直期間毎に切り替えたＰＷＭ調光パルスＶｐｗｍｓを出力する。

次に、図２８の（ｉ）に示すように、黒挿入調光用ＰＷＭ発生部３２のパルスカウント回路３７は、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び黒挿入デューティデータＢＤを受け、黒挿入期間が垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して開始され且つ黒挿入デューティデータＢＤに応じた黒挿入期間を有する黒挿入用ＰＷＭパルスを作成するための点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを出力する。ＰＷＭ発生回路３８は、垂直同期信号Ｖｓｙｎ及び点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬを受け、黒挿入期間が垂直同期信号Ｖｓｙｎに同期して開始され且つ点灯開始タイミング信号ＰｒＢＬに同期して終了する黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬを出力する。このようにして、動画表示時の動画視認性を改善するためにバックライトによる黒挿入調光を行うための黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬが作成される。

次に、図２８の（ｉ）に破線で示すように、ＡＮＤ回路３３は、黒挿入用ＰＷＭパルスＶＢＬの点灯期間のパルスに調光用ＰＷＭパルスＶｐｗｍｓを重畳させてインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を出力する。インバータ４２は、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を用いて蛍光ランプ４３を点灯又は消灯させる。

上記のようにして、本例では、調光用ＰＷＭパルスのデューティ比に影響されることなく、液晶パネル１４の遷移期間の開始点付近に一定期間の黒挿入期間を設けることができるので、動画表示時の動画視認性を改善するためにバックライトによる黒挿入調光を行いながら、液晶パネル１４の輝度を調整するＰＷＭ調光を同時に行うことができる。この結果、図１８に示すバックライト調光動作による効果に加え、動画視認性をより向上させることができる。

なお、上記の各実施の形態は、必要に応じて任意に組み合わせることができ、例えば、第２の実施の形態において、図５に示すＰＷＭ調光駆動回路部３を図２３に示すＰＷＭ調光駆動回路部３ｄ又は図２６に示すＰＷＭ調光駆動回路部３ｅに置き換えることもできる。

この場合、図２４又は図２７に示すように生成されたインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１と、３段の１／４垂直期間遅延回路５ａ〜５ｃによりインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１の位相を順に遅らせて作成したインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２〜Ｖｏｕｔ４とをインバータ４２ａ〜４２ｄへ入力し、蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄをそれぞれ調光する。

したがって、１段目のインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１について言えば、第６の実施の形態又は第７の実施の形態に記載のとおり、フリッカを効果的に防止又は改善することができる上、黒挿入用ＰＷＭパルスとの干渉によるヒゲ状のパルスが発生することはない。また、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ２〜Ｖｏｕｔ４についても全体的に位相がずれただけなので、それぞれのＰＷＭ調光パルスが調光する蛍光ランプ４３ｂ〜４３ｄ内では同じくフリッカを防止又は改善し、黒挿入用ＰＷＭパルスとの干渉によるヒゲ状のパルスが発生することはない。

また、インバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１〜Ｖｏｕｔ４には、１垂直期間に点灯期間と消灯期間とが一度ずつ設けられており、それぞれ順に１垂直期間の１／４ずつ位相が遅れているため、４つの蛍光ランプ４３ａ〜４３ｄの点滅のタイミングが液晶パネル１４の表示と同期することになり、動画表示時のエッジブルアが不均一になるのを防ぎ、且つ全体的に改善することが可能になる。

なお、上記の例では、発光領域（蛍光ランプ）が４分割されて独立に調光されるため、遅延回路を１／４垂直期間遅延回路としたが、発光領域がＭ分割されている場合（Ｍ＝１，２，３，…）は、１垂直期間の１／Ｍ遅延回路でインバータ駆動信号Ｖｏｕｔ１を（Ｍ−１）回遅延させればよい。

本発明の液晶表示装置では、上記のような実施の形態をとることで、動画性能を向上させるべくバックライトの光源を黒挿入調光又は順次点灯し、且つＰＷＭ調光によって輝度調光するときに、フリッカを抑えるために行っていたインターリーブ駆動によるヒゲ状パルスの発生を抑制できるため、バックライト点灯回路の誤動作、破壊などを未然に防ぐことが可能となる。したがって、ＰＷＭ調光による輝度コントラスト比の高い調光を必要とするような液晶テレビなどの機器に有用である。

本発明に係る液晶表示装置は、動画視認性を向上させることができるとともに、不要なパルスを発生させることなく、広範囲の調光を低電流で安定的に行うことができ、液晶パネルの背面に設けられた光源を備える液晶表示装置等として有用である。

本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す液晶表示装置のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。 パネル透過率と黒挿入期間との関係を説明するためのタイミングチャートである。 黒挿入期間の開始位相を変化させたときのＭＰＲＴ値の測定結果を示す図である。 本発明の第２実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図５に示す蛍光ランプの配置を説明するための模式図である。 図５に示す液晶表示装置の黒挿入調光による輝度レベルの変化を説明するためのタイミングチャートである。 図５に示す液晶表示装置の黒挿入調光による輝度レベルの変化を説明するための他のタイミングチャートである。 黒挿入比率と輝度レベル比との関係を示す図である。 黒挿入比率を変化させた場合の動画ボケムラに対する主観評価結果を示す図である。 黒挿入比率を変化させた場合の動画ボケに対する主観評価結果を示す図である。 黒挿入比率の好ましい範囲を示す図である。 本発明の第３実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１３に示す液晶表示装置のヒゲパルス制限動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１３に示すパルス幅制限回路の一例の構成を示す回路図である。 図１５に示すパルス幅制限回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第４実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１７に示す液晶表示装置のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１７に示す液晶表示装置の他のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第５実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図２０に示す液晶表示装置のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。 図２０に示す液晶表示装置の他のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第６実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図２３に示す液晶表示装置のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。 図２３に示す液晶表示装置の他のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第７実施の形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図２６に示す液晶表示装置のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。 図２６に示す液晶表示装置の他のバックライト調光動作を説明するためのタイミングチャートである。 従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図２９に示すＰＷＭ調光駆動回路部において入出力される各信号のタイミングチャートである。 ２垂直期間内の１画面目と２画面目とのＰＷＭ調光パルスを並べた図である。 ＣＲＴの動画表示性能を説明するための模式図である。 液晶表示装置の動画表示性能を説明するための模式図である。 エッジブルアを改善する表示方法を説明するための図である。 バックライトによる黒揮入調光の効果を評価するための表示パターンの一例を示す図である。 バックライトによる黒揮入調光を行わない場合の知覚状態を説明するための模式図である。 バックライトによる黒揮入調光を行った場合の知覚状態を説明するための模式図である。 エッジブルアの不均一性を改善する従来の液晶表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。 図３８に示す従来の液晶表示装置の各信号のタイミングチャートである。 ＰＷＭ周波数を変化させずにバックライトによる黒揮入調光と同一期間の消灯期間を挿入した場合の駆動波形を示すタイミングチャートである。 バックライトによる黒挿入調光とＰＷＭ調光とを組み合わせた場合に発生する不要パルスを説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１ 液晶モジュール
２，２ａ〜２ｂ 映像処理部
３，３ａ〜３ｅ ＰＷＭ調光駆動回路部
４，４ａ，４ｂ バックライト部
５ａ〜５ｃ １／４垂直期間遅延回路
１１ パネルコントロール回路
１２ ソースドライバ
１３ ゲートドライバ
１４ 液晶パネル
２１ 映像信号処理回路
２２ システム制御回路
２３ 遅延回路
３１，３１ａ〜３１ｄ 輝度調光用ＰＷＭ発生部
３２，３２ａ，３２ｂ 黒挿入調光用ＰＷＭ発生部
３３，３３ａ，３３ｂ ＡＮＤ回路
３４ １垂直期間５分割回路
３５，３５ａ，３５ｂ，３７，３７ａ〜３７ｄ パルスカウント回路
３６，３６ａ，３６ｂ，３８，３８ａ〜３８ｄ ＰＷＭ発生回路
３９ パルス幅制限回路
４１ バックライト用電力供給回路
４２，４２ａ〜４２ｄ インバータ
４３，４３ａ〜４３ｄ 蛍光ランプ
６１ １垂直期間４分割回路
６２ ２分周回路
６３ セレクタ
６４ ２垂直期間１１分割回路

Claims (1)

1. 液晶パネルと、
   前記液晶パネルを駆動するパネル駆動手段と、
   前記液晶パネルの背面に設けられた光源と、
   １垂直期間内に前記光源が消灯する黒挿入期間と前記光源が点灯する点灯期間とが設けられるように前記光源を駆動するとともに、前記点灯期間において点灯及び消灯を繰り返すように前記光源をＰＷＭ駆動する光源駆動手段とを備え、
   前記光源駆動手段は、
   垂直同期信号に同期して１垂直期間内に前記黒挿入期間と前記点灯期間とを有する黒挿入信号を作成する第１の信号作成手段と、
   垂直同期信号に同期して調光用のＰＷＭ信号を作成する第２の信号作成手段と、
   前記黒挿入信号と前記ＰＷＭ信号との論理積により作成される複数のパルスのうち前記ＰＷＭ信号のパルス幅より狭いパルス幅を有する狭小パルスのパルス幅が所定値未満とならないように前記黒挿入信号の黒挿入期間を制限した制限黒挿入信号を作成し、前記狭小パルスのパルス幅を前記駆動手段が動作可能な最小パルス幅に制限する制限手段と、
   前記ＰＷＭ信号と前記制限黒挿入信号との論理積により作成された合成信号を用いて前記光源を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする液晶表示装置。

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