图像显示装置的制作方法
专利名称：图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用光调制器件的图像显示装置，尤其涉及根据视频来控制光源的发光期间的视频显示技术。
背景技术：
以往，作为光调制器件，在使用了单板DMD(注册商标)(Digital Micromirror Device 数字微镜器件)的DLP (注册商标)(Digital Light Processing 数字光处理)方式的彩色图像显示装置中，将三原色(例如RGB)的光分时照射到DMD上，按照每种颜色使构成DMD的像素的反射镜的接通(ON)/关断(OFF)的时间比率发生变化，来进行灰度表示。此外，在作为光调制器件的液晶显示面板的背光灯中使用了三原色(例如RGB)光源的图像显示装置中，使3原色的光分时点亮，按照每种颜色使各像素的液晶显示面板的透射率改变，由此，来表现灰度。通常情况下，各色光源的发光期间和发光峰值与输入到这些图像显示装置中的图像数据的数据值无关地始终恒定，但是当在较暗图像的情况下也与明亮图像一样地使光源同样地进行发光时，就会产生如下问题显示中不必要的光变多，导致能量的浪费，而且会产生杂散光。作为该改进措施有如下技术根据输入的各色图像数据的大小(图像的亮度)来分配各色的发光期间，由此，将光源的发光抑制到最小限度而实现节能，并且，降低杂散光且增加图像的对比度(例如，参考专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1 日本特开2008-281707号公报(第0008 0010段)
发明内容
发明要解决的课题但是，在以根据输入图像使发光期间改变的发光控制信号来控制发光体的发光的情况下，实际上由于例如发光体的温度特性等发光体元件具有的特性，发光体发出的光的发光峰值并不恒定而是会变动。因此，会有如下问题成为控制目标的发光量和实际的发光量会产生差异，会破坏色彩的平衡。此外，当发光期间变短时，会产生因电路噪声等而无法准确检测出实际的发光强度的问题。本发明鉴于上述问题而形成，其目的在于提供一种当根据视频控制了发光期间时，视频的色彩平衡不发生变化的图像显示装置。用于解决课题的手段本发明的图像显示装置的特征在于，其具备光源，其由多个颜色的发光体构成， 能针对每个发光体控制发光期间；图像信号分析部，其对输入图像中所包含的多个颜色图像数据进行分析，针对每个上述发光体确定发光定时；光源控制部，其根据每个上述发光体的发光定时生成发光驱动信号，控制上述光源的发光期间；照明光学系统，其使从上述多个颜色的发光体射出的光形成大致均勻的照明光；图像显示部，其按照每个像素对上述多个颜色的照明光进行调制，形成显示图像；光检测部，其针对每个发光体检测从上述光源射出的光，输出每个发光体的平均发光峰值；基准峰值存储部，其存储每个上述发光体的发光峰值的基准值作为基准峰值；以及峰值校正部，其生成校正值，该校正值用于针对每个上述发光体使上述平均发光峰值与上述基准峰值一致，上述光源控制部与上述图像数据的值无关地生成至少具有预定发光宽度的固定发光期间的发光驱动信号，上述光检测部对在上述固定发光期间射出的光进行检测并输出平均发光峰值。发明效果根据本发明，发光驱动信号至少包含能高精度地检测发光峰值的发光宽度的固定发光期间，通过检测在该固定发光期间射出的光来将发光峰值控制为恒定，所以具有能提供视频的色彩平衡变化少的稳定的高图像质量的效果。
图1是表示本发明的实施方式1的图像显示装置的结构的框图。图2(a) (c)是说明DMD的显示控制的一例的图。图3是说明实施方式1的光源的发光控制的一例的图。图4是说明对光源的发光期间进行了均分时的发光控制的图。图5(a) (C)是说明按照每个发光体控制光源的发光期间的方法的一例的图。图6是说明实施方式2的光源的发光控制的一例的图。图7是表示实施方式4的图像显示装置的结构的框图。图8 (a) (c)是表示实施方式4的图像显示装置的1帧期间的发光驱动信号Dr、 Dg、Db的一例的波形图。图9是表示实施方式4的图像显示装置中的图像信号分析部的结构例的框图。图10是表示实施方式4的图像显示装置中的光源控制部的结构例的框图。图11 (a) (e)是表示从发光体射出的照明光的光量和在图像显示中被利用的照明光的光量之间的关系的波形图。图12是表示实施方式5的图像显示装置的结构的框图。图13是表示实施方式5的图像显示装置中的图像信号分析部的结构例的框图。图14是表示实施方式5的图像显示装置中的1帧期间的发光驱动信号Dr、Dg、Db 的一例的波形图。图15是表示实施方式6的图像显示装置的结构的框图。
具体实施例方式实施方式1图1是表示本发明的实施方式1的图像显示装置的结构的框图。在图1中，从包含红色发光体(R发光体)1R、绿色发光体(G发光体)1G以及蓝色发光体(B发光体)IB的光源1射出的照明光通过照明部2大致均勻地照射到图像显示部3，由图像显示部3根据从外部提供的图像信号VA来按照每个像素对该照明光进行调制，形成显示图像。图像信号分析部4按照每个显示图像(各帧)对图像信号VA进行分析，确定各发光体1R、1G、1B的发光定时(发光期间以及发光的相对时刻)，输出表示发光定时的信号 TC (TCr.TCg.TCb)。光源控制部5根据从图像信号分析部4输出的各发光体1R、1G、1B的发光定时来设定各个发光驱动信号Dr、Dg、Db为ON的期间，通过发光驱动信号Dr、Dg、Db来分别使光源1的发光体1R、1G、1B发光。发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值通过从峰值校正部7输出的校正相加值d_Ir、d_ Ig、d_Ib来进行校正。此外，光源控制部5与发光驱动信号Dr、Dg、Db同步地对光检测部6输出光检测期间信号LDr、LDg、LDb,该光检测期间信号LDr、LDg、LDb表示检测各发光体的发光强度的期间。光检测部6检测从发光体1R、1G、IB射出的照明光的发光强度，输出平均发光峰值 IrU IgU Ibl0峰值校正部7生成校正相加值d_lr、d_lg、djb，使得从光检测部6输出的平均发光峰值Irl、Igl、Ibl和从基准峰值存储部8输出的基准峰值tlr、tig、tlb 一致。下面，说明图像显示部3使用了 DMD作为显示器件的投影型图像显示装置。另外， 图像显示部3由未图示的DMD、屏幕、以及将经DMD调制的光投影到屏幕的光学系统构成。 照明部2是用于对DMD进行照明的光学系统。本图像显示装置被输入图像信号。以在显示部中合成多个基本色的光进行显示为前提来生成图像信号VA。下面，说明多个基本色为红色、绿色、蓝色的情况。图像信号VA由形成于图像显示部3的图像内的各像素(X、y)中的表示红色数据值的颜色图像数据R(x、y)、表示绿色数据值的颜色图像数据G(χ、y)、以及表示蓝色数据值的颜色图像数据B(X、y)构成。作为光源1具备的发光体1R、1G、1B，例如能够使用发出红色、绿色、蓝色的光的激光器或 LED(Light Emitting Diode 发光二极管)。DMD是由显示图像的像素数的微镜的接通(ON)/关断(OFF)时间的比率来控制各像素的亮度由此来显示图像的。为了简化说明，在图2(a) (c)中示出图像数据是3比特时的DMD的显示控制的例子。图2(a)表示将图像数据的比特设为#1(低位) #3 (高位) 时图像的亮度，图2(b)表示与比特#1 #3对应的接通区间(DMD的微镜与各比特对应而接通的期间)，图2(c)表示与亮度0 7对应的显示控制信号。在图像信号分析部4中，使用被输入的图像数据VA来针对每个发光体控制发光定时，如果对各画面内的全部像素(各帧内的全部像素)控制发光定时以便在DMD变为关断的期间不发光，则能够减少不必要的发光。如图2(c)所示，当按照从显示控制信号的低灰度侧数据起依次接通/关断控制 DMD的微镜时，例如当灰度值在3以下时，就有可能将在显示控制期间的前期的接通/关断微镜来控制各像素的亮度的显示期间(任一微镜接通的期间)与后期的所有微镜都完全关断的非显示期间分离开来。在图像显示中并不利用该非显示期间的照明光，而该非显示期间的照明光只是成为杂散光等的造成对比度降低的原因，所以希望停止发光。图2 (a) (c)是图像数据为3比特时的例子，但是，当图像数据为8比特时，如果将仅表示最低位比特的宽度(仅与最低位比特对应的接通区间的长度，即时间宽度)设为 t，则与图像数据的最大值对应的接通期间的长度为255t。在各帧中，如果全部像素的图像数据的最高位比特全是0，就能停止显示最高位比特的宽度(与最高位比特对应的接通区间)128t的发光，就能使发光期间成为大约1/2。同样，如果最高位的2比特全部是0，则能使发光期间成为大约1/4，仅显示最低位比特时的发光驱动信号Dr、Dg、Db的宽度可以是最大宽度的1/255。这样，图像信号分析部4根据输入的各帧的各色图像数据，针对每个发光体1R、 1G、1G，确定最佳发光期间，输出发光定时信号TCr、TCg、TCb，使得发光期间分别为必要的最
小限度。光源控制部5根据针对每个发光体1R、1G、1B从图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、TCg、TCb，输出发光驱动信号Dr、Dg、Db，因此，各发光体的发光体1R、1G、1B的发光期间各不相同。图像显示部3使用各色图像数据，针对每个像素来控制DMD的接通/关断，生成图像。如上所述，当将DMD的微镜的接通/关断控制信号分成显示期间和非显示期间进行设定时，发光驱动信号Dr、Dg、Db就能够在包含DMD的显示期间的范围内变短。即，通过图像信号分析部4，根据输入的图像数据VA来确定发光的定时，以使得包含DMD的显示期间， 由此，就能将发光体1R、1G、1B的发光期间分别控制为必要的最小限度，能够降低杂散光的产生。另外，当使激光器或LED以一定的周期发光时，即使发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值恒定，发光峰值也会因各个发光体元件具有的特性以及发光期间而变化。这样，当发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值和实际的发光峰值的关系伴随着发光期间的变化而产生变化时， 有可能使得照明光的色彩平衡发生变化而在显示的视频上产生变色或着色。因此，通过光检测部6检测从发光体1R、1G、IB射出的照明光的发光强度，通过峰值校正部7校正从光源控制部5输出的各发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值，使得各个平均发光峰值Irl、IgU Ibl 与从基准峰值存储部8输出的基准峰值tlr、tig、tlb 一致。但是，尤其是在图像较暗(图像信号的最大值较小)时能缩短发光驱动信号Dr、 Dg、Db的宽度，但在发光时间短时可能存在如下问题由光检测部6检测出的发光强度不足，容易受到电路噪声等外界干扰的影响，难以进行准确的发光峰值的检测。因此，将电路噪声等的外界干扰的影响在实用上不产生问题的发光期间设为发光期间的最小宽度，通过光检测部6检测该最小宽度的发光期间的发光峰值。以图3为例来说明光源控制部5控制的各发光体1R、1G、1B的1帧的发光期间。光源控制部5根据针对每个发光体1R、1G、1B从图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、 TCg、TCb的宽度，输出发光驱动信号Dr、Dg、Db。该发光驱动信号Dr、Dg、Db的发光期间10r、10g、10b由发光期间恒定、发光期间与各帧的图像数据的值无关的固定发光期间llr、llg、llb和发光期间根据各帧的图像数据(特别是各帧的图像数据的最大值)变化的可变发光期间12r、12g、12b来构成，当发光定时信号TCr、TCg、TCb的宽度是固定发光期间llr、IlgUlb以上时，输出发光定时信号TCr、 TCg,TCb的宽度的发光驱动信号Dr、Dg、Db，当发光定时信号TCr、TCg、TCb的宽度小于固定发光期间时，输出固定发光期间llr、llg、llb的宽度的发光驱动信号Dr、Dg、Db。另外，固定发光期间llr、llg、llb的长度也可以互不相同。这是由于有时针对发光体1R、1G、1B的每个种类(颜色)能够准确地检测发光特性特别是发光峰值的最小时间宽度不同。在本实施方式的图像显示装置中，根据输入的各色图像数据的值将各发光体1R、 IGUB的发光期间10r、10g、10b控制为根据各色图像数据的值，在与视频显示无关的期间(针对帧内的任一像素，显示控制信号均关断的期间)不使其发光，因此在输入的图像亮 (图像信号的最大值大)时，发光驱动信号Dr、Dg、Db的发光期间10r、10g、10b变长，输入的图像暗时(图像信号的最大值小)时，发光期间10r、10g、10b变短。这样，在原本为了发光而设置的期间内设有各发光体1R、1G、1B根据视频而不发光的熄灭期间，由此，与始终点亮的情况相比，能够降低杂散光，能够抑制对比度的降低。光检测部6与从光源控制部5输出的固定发光期间llr、llg、llb同步地检测发光体1R、1G、1B在固定发光期间中发出的光的强度的时间积分值，由此，检测出固定发光期间 IlrUlgUlb的发光峰值的平均即平均发光峰值Irl、IglUbl进行输出。基准峰值存储部8将成为控制目标的峰值存储为基准峰值tlr、tlg、tlb。作为基准峰值tlr、tlg、tlb，例如在制造图像显示装置时，将进行色彩平衡的调整时通过发光量检测部6的传感器检测出的各发光体的检测峰值存储为基准峰值进行存储并使用。在峰值校正部7中输入基准峰值存储部8的基准峰值tlr、tlg、《b和由光检测部 6输出的平均发光峰值Irl、Igl、H3l。峰值校正部7首先对平均发光峰值Irl、Igl、Ibl和基准峰值tlr、tlg、tlb进行比较，输出峰值之比。峰值之比是通过运算基准峰值tlr、tlg、 tlb与平均发光峰值Irl、Igl、Ibl的比例而求出的。在峰值校正部7中，求出上述“比例”的运算如下述式子所示，是针对每个颜色的运算。Idr = tlr/IrlIdg = tlg/IglIdb = tlb/Ibl…(1)另外，也可以预先对平均发光峰值和校正值的关系进行表格化，作为表格参照方式来构成。然后，将根据传感器的检测值求出的峰值之比Idr、Idg、Idb转换为校正相加值d_ Ir、d_Ig、d_Ib并输出到光源控制部5，该校正相加值d_Ir、d_Ig、d_Ib表示驱动发光体的电流量的大小。该转换是通过预先求出使发光体发光的发光驱动信号和由光检测部6检测出的发光峰值的关系，通过运算求出校正相加值来进行的。另外，也可以替代如上所述的在计算出峰值之比Idr、Idg、Idb之后进行上述转换，而预先对与基准发光值和平均发光峰值之比对应的校正相加值进行表格化，并在使用时将其读出。
在光源控制部5中，将之前的帧的发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值作为驱动峰值 o_Ir.o_Ig.o_Ib存储于内部，根据由图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、TCg、TCb 来生成峰值为驱动峰值o_Ir、o_Ig、o_Ib的发光波形，生成以校正相加值d_Ir、d_Ig、d_Ib 对该发光波形的峰值进行了校正的发光驱动信号Dr、Dg、Db。此外，在光源控制部5中，将成为控制基准的峰值作为基准驱动峰值slr、slg、slb 存储在内部，在最开始的发光驱动信号Dr、Dg、Db的生成(刚刚接通图像显示装置的电源之后等)中，取代之前的帧的驱动峰值o_Ir、o_Ig、o_Ib而使用基准驱动峰值sir、slg、sib。另外，基准驱动峰值sir、slg、sib是例如在制造图像显示装置时，存储对刚刚进行了色彩平衡调整之后的各发光体输入的控制信号(驱动信号)的峰值进行使用。在进行基于校正相加值的校正时，在校正相加值小于1时，使发光驱动信号的峰值减小，在校正相加值大于1时，使发光驱动信号的峰值增大。这样增大或减小的峰值只有在之后的校正相加值d_Ir、d_Ig、d_Ib为1时维持为相同的值。另外，上述光源控制部5中的求发光驱动信号的峰值的运算也是针对每种颜色的运算。如上所述，即使在发光期间大幅变化的情况下，由于使各发光体始终在一定的发光期间(固定发光期间llr、llg、llb)以上的发光期间发光，并以固定发光期间检测各自的发光峰值，所以能高精度地检测和控制发光峰值，即使使发光期间变化也能将视频的色彩平衡调整为恒定。另外，在上述例子中，将根据平均发光峰值与基准峰值之比生成的校正值转换为校正相加值，将根据该校正相加值使基准驱动峰值进行增减而得到的值作为发光驱动信号的峰值，但作为替代，也可以根据平均发光峰值和基准峰值之差来使发光驱动信号的峰值增减。此时，例如，当从平均发光峰值减去基准峰值的结果得到的差为正时，使发光驱动信号的峰值减小，当上述差为负时使发光驱动信号的峰值增大。例如，根据前面的帧中的发光驱动信号的峰值Hr(t-l)和平均发光峰值 Irl (t-Ι)，进行以下述式子表示的运算来求各帧中的发光驱动信号的峰值Hr (t)。此时的发光驱动信号的峰值的运算以下式进行表示。Hr (t) = Hr (t_l) + β X {Irl (t_l) -tlr}. . . (2)这里，β是(包含从峰值的差向驱动电流的差的转换率)增益。另外，平均发光峰值的检测以及基于该检测的发光驱动电流的峰值调整可以针对每个帧来进行，也可以每隔多帧来进行。此外，还可以使用峰值的多个帧的平均值来作为平均发光峰值。实施方式2在上述实施方式1的图像显示装置中，各发光体的发光期间以等分1帧期间的方式进行了分割，但是在实施方式2的图像显示装置中各发光体的发光期间根据图像信号的各色的比例来进行分配。本实施方式2的图像显示装置的结构与上述实施方式1的图1的结构相同。如图4所示，设为各色光源1R、1G、1B的发光期间和发光峰值与各色图像数据无关地始终恒定，例如如果由在1帧(Tf)内均分了各发光体的发光期间的驱动信号使各发光体发光，则各发光体的发光期间最大为1帧中的1/3的期间。
但是，实际的图像数据中各色比率相同的情况几乎没有，因此当均分各发光体的发光期间时就会产生不必要的发光期间。相反，如果根据图像信号的各色的比率来分配各发光体的发光期间，就能减少不必要的发光期间，并且获得明亮的图像。如图5(a)所示，以下说明通过所输入的各色图像数据在1帧的期间内针对每个发光体来控制各发光体1R、1G、1B的发光定时的例子。各发光体1R、1G、1B的发光期间Tr、Tg、 Tb在1帧Tf的范围内被控制，各发光体的发光期间的比例根据所输入的各色图像数据而变化。控制各发光体的发光期间以使得Tr+Tg+Tb ^ Tf,因此就有可能进行发光期间超过1 帧的1/3的发光控制。即，通过在1帧的期间中使任一发光体发光，就能最大限度利用1帧期间，因此就能显示更加明亮的图像。例如当是红色较强的图像时，如图5(b)那样，将发光体IR的发光期间Tr延长为标号tr所示那样，将发光体1G、1B的发光期间Tg、Tb缩短为标号tg、tb所示一样，由此就能最大限度地使光源发光，并且能够消除不必要的发光。此外，例如当暗的图像较暗(图像信号的最大值小)时，如图5(c)所示，能将各发光体1R、1G、1B的发光期间Tr、Tg、Tb缩短为标号tr’、tg’、tb’所示那样，能够消除不必要的发光。如上所述，控制发光的定时以使得在DMD关断的期间全部像素都不发光，此外，利用1帧的期间根据图像控制各发光体发光的比例，由此，就能最大限度地在1帧内利用发光体1R、1G、1B的发光期间，并且能够将其分别控制为必要的最低限度，就能实现更加明亮的、降低了杂散光的产生的图像显示装置。但是，例如如图5(b)、(C)所示，虽然能够根据输入的图像分别使各发光体的发光期间变短，但当发光期间变短时由光检测部6检测出的发光强度不充分，这样就容易受到电路噪声等外界干扰的影响，难以准确检测发光峰值。因此，将电路噪声等的影响在实用上不会产生问题的发光期间设为固定发光期间，由光检测部6检测该固定发光期间的发光峰值。当将发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值设为恒定并使激光器或LED等进行间歇发光时，即使发光脉冲为多个，如果是在数十毫秒(1帧)的范围内，则各脉冲的峰值也相互联动地变化。在本图像显示装置中，在1帧内分为固定发光期间和根据视频而变化的发光期间使发光体发光。由于这两个发光期间的发光峰值相互联动变化，所以就能将由光检测部 6检测出的固定发光期间的平均发光峰值估计为1帧内的全部发光期间的平均发光峰值 IrU IgU Ibl0以图6为例说明光源控制部5控制的各发光体1R、1G、1B的1帧的发光期间。光源控制部5针对每个发光体1R、1G、1B输出在发光期间Tr、Tg、Tb的期间为ON的发光驱动信号Dr、Dg、Db，其中，发光期间Tr、Tg、Tb通过对基于从图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、TCg、TCb的宽度的发光期间22r、22g、22b附加与各色图像数据无关的恒定长度 (时间宽度)的固定发光期间21r、21g、21b而构成。各发光体的固定发光期间21r、21g、21b具有电路噪声等的影响在实用上不产生问题的长度，是与各色图像数据的值无关的在各发光体中始终具有相同宽度的发光期间。 各发光体的可变发光期间22r、22g、22b在从1帧期间除去固定发光期间Qlr+21g+21b)而得到的期间Te内各自的长度被控制，各发光体的发光期间的比例根据输入的图像而变化。 另外，图像显示部3被设为，在固定发光期间21r、21g、21b的发光不进行屏幕上的图像显
例如，当作为投影型图像显示装置而在图像显示部3使用DMD时，DMD在可变发光期间根据图像数据对将光投影到屏幕的接通状态和不投影的关断状态进行切换，来进行灰度显示，但在固定发光期间始终为关断状态。另外，通过控制成不依赖于各色图像数据的固定发光期间针对每个发光体分别出现，就没有必要设置多个检测发光峰值的传感器，通过在能一次检测出发光体1R、1G、1B的光的位置处设置一个传感器，就能检测各发光体的发光峰值。光源控制部5针对每个发光体1R、1G、1B，根据从图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、TCg、TCb输出发光驱动信号Dr、Dg、Db，因此各发光体的发光体1R、1G、1B的发光期间Tr、Tg、Tb各不相同。图像显示部3使用图像数据，针对每个像素来控制DMD的接通 /关断，生成图像。在本实施方式的图像显示装置中，因为根据输入的各色图像数据来控制各发光体的发光期间，所以当输入的图像明亮(图像信号的最大值大)时，发光驱动信号Dr、Dg、Db 的发光期间变长，当图像暗(图像信号的最大值小)时发光期间变短。如图6所示，根据视频对各发光体设置不发光的熄灭期间，由此，与始终点亮的装置相比能够减少杂散光、抑制对比度的降低。光检测部6根据从发光体1R、1G、1B发出的光检测固定发光期间21r、21g、21b中的光强度的时间积分值，由此，输出固定发光期间的发光峰值的平均即平均发光峰值Irl、 IgUIbl0基准峰值存储部8将成为控制目标的峰值存储为基准峰值tlr、tig、tlb。峰值校正部7根据平均发光峰值Irl、Igl、Ibl和基准峰值tlr、tig、tlb的比例来输出校正相加值d_Ir、d_Ig、d_n3。在光源控制部5中，生成在与发光定时信号TCr、TCg、TCb相同的定时产生的、且其峰值通过校正相加值d_lr、d_lg、djb被增大或减小的驱动信号。这些动作与上述实施方式1中的动作相同，因此省略详细的说明。另外，关于发光驱动信号的峰值的控制，还可以施加与实施方式1说明的内容相同的变形。本实施方式的图像显示装置如上所述地进行动作，因此，在根据视频来调制发光期间的发光控制方法中，在固定发光期间检测各发光峰值，所以可以高精度地检测、控制发光峰值，即使使发光期间变化也可以将视频的色彩平衡调整为恒定。实施方式3在本发明的实施方式3的图像显示装置中，在上述实施方式2的图像显示部3中， 在图像显示中还使用未曾用于图像显示的固定发光期间的发光。在实施方式3中，图像显示装置3在结合了可变发光期间和固定发光期间的1帧的发光期间中控制DMD的接通/关断。例如，当图像较暗(图像信号的最大值小)时，与实施方式2同样地，在固定发光期间中 DMD关断，固定发光期间的发光不用于图像显示，当图像较亮(图像信号的最大值大)时，在固定发光期间中DMD接通，固定发光期间的发光在图像显示中被使用，由此，就可以提高对比度。图像显示部4使用输入的各色图像数据，针对每个发光体控制发光的定时，光源控制部5根据从图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、TCg、TCb来输出附加了固定发光期间的发光驱动信号Dr、Dg、Db。如上所述，在上述实施方式2的图像显示部3中，例如，将DMD (注册商标)始终被设为关断状态而未被用于屏幕上的图像显示的固定发光期间增加为图像显示期间的一部分，将固定发光期间的发光用于视频显示，因此，与实施方式2的情况相比就可以提高照明光的使用效率。其结果，可以在不改变光源的消耗功率的情况下实现高亮度化，可以实现对比度的提高。实施方式4图7是表示基于本发明的实施方式4的图像显示装置的结构的框图。在图7中，图像显示装置具备图像信号分析部34 ；光源控制部35 ；具有红色发光体(R发光体)311、绿色发光体(G发光体)312和蓝色发光体(B发光体)313的光源31 ；照明部32 ；图像显示部33 ；光检测部36 ；峰值校正部37以及基准峰值存储部38。下面说明本图像显示装置例如适用于按照每个像素控制照明光的透射率或反射率、生成显示图像的背照灯方式的液晶显示器等的情况。图像信号分析部34通过对所输入的图像信号VA中包含的各色图像数据VAr、VAg、 VAb进行分析，由此确定与每种颜色图像数据对应的每个发光体(311、312、313)的发光期间，将由表示该发光期间的每个发光体的发光期间控制信号TMr、TMg、TMb构成的发光期间控制信号TM输出到光源控制部35。此外，与各发光体311、312、313的发光期间相关联地对各色图像数据进行校正， 将由该校正后的各色显示图像数据VCr、VCg、VCb构成的显示图像信号VC输出到图像显示部33。光源控制部35根据从图像信号分析部34输出的发光期间控制信号TMr、TMg、TMb 来生成用于使各发光体311、312、313发光的发光驱动信号Dr、Dg、Db，输出到各发光体311、 312,313,并且将发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值存储为驱动峰值o_Ir、o_Ig、ojb。发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值由从峰值校正部37输出的峰值校正信号e_Ir、e_Ig、ejb和存储于光源控制部35内部的前面帧的驱动峰值0_Ir、0_Ig、0Jb来确定，使得各发光体311、 312,313以预定的发光强度来发光。此外，光源控制部35与发光驱动信号Dr、Dg、Db同步地将光检测期间信号LDr、 LDg,LDb输出到光检测部36，该光检测期间信号LDr、LDg、LDb表示检测各发光体311、312、 313的发光的期间。图8 (a) (c)是表示从光源控制部35供给到各发光体311、312、313的1帧期间Tf的发光期间控制信号TMr、TMg、TMb的一例的波形图。图8 (a)表示供给到发光体311 的发光驱动信号Dr的波形，图8(b)表示供给到发光体312的发光驱动信号Dg的波形，图 8(c)表示供给到发光体313的发光驱动信号Db的波形。在图8(a) (c)中，将1帧期间Tf的最开始的1/3期间设为表示发光体311的发光期间的场期间Tw将1帧期间Tf的中央的1/3期间设为表示发光体312的发光期间的场期间IYg，将1帧期间Tf的最后的1/3期间设为表示发光体313的发光期间的场期间 IYb。存在于各场期间中的发光脉冲表示各发光体311、312、313的1帧期间Tf中的发光期间 Tr、Tg、Tb。各发光驱动信号Dr、Dg、Db的ON期间即发光期间Tr、Tg、Tb成为固定发光期间 Tft、TFg、TFb以上的长度(时间宽度)。在后述的光检测部36检测从各发光体311、312、313 输出的光的发光强度的基础上，固定发光期间Tft、TFg、Tpb被确定为电路噪声等外界干扰的影响在实用上不会产生问题的值的范围内的最短发光期间或考虑余量而设为比该最短发光期间稍长的发光期间。发光体311、312、313的发光特性因发光体311、312、313的种类而不同，因此固定发光期间Tft、TFg、TFb能够按照发光体311、312、313的种类(颜色)来进行设定。因此，通过将各发光体311、312、313的发光期间Tr、Tg、Tb设为该固定发光期间Tf,、 TFg、Tpb以上的期间，则能够准确地检测发光强度，并使光检测部36检测出的发光强度不会发生不足。光源31具有发出红色光的发光体311、发出绿色光的发光体312以及发出蓝色光的发光体313。各发光体311、312、313通过从光源控制部35输出的发光驱动信号Dr、Dg、 Db而发光。各发光体311、312、313可以使用发出红色、绿色、蓝色的光的半导体激光器或 LED (Light Emitting Diode 发光二极管)。另外，这里，针对在生成图像数据时作为前提的每种基本色总计设有3个发光体311、312、313，只要光源1可以发出所有的基本色即可， 还可以采用其他结构。例如也可以设有2个(发出色调不同的2种蓝色光的2个发光体) 发出蓝色光的发光体。照明部32包含用于供从各发光体311、312、313射出的光入射的导光板、和用于使从该导光板射出的光漫射的漫射板，照明部32将从各发光体311、312、313射出的光照射到图像显示部33。图像显示部33根据从图像信号分析部34输出的显示图像信号VC，针对每个像素， 控制使入射的光透射的透射部或使其反射的反射部来生成显示图像。“透射部”以及“反射部”都是“调制部”的一种。作为图像显示部33，可以使用透射型或反射型液晶显示面板等光调制器件。下面，以透射型光调制器件为例进行说明。光检测部36与从光源控制部35 输出的光检测期间信号LDr、LDg、LDb同步地检测发光体311、312、313在固定发光期间Tft、 TFg、Tpb中发出的光的强度的时间积分值，由此，针对每个发光体求出固定发光期间Tft、TFg、 TFb的峰值的平均即平均发光峰值Irl、IglUbl，输出到峰值校正部37。另外，如图8(a) (c)所示，如果使光检测部36检测光的期间在各发光体中都不重叠，就没有必要针对每个发光体设置多个光检测传感器。因此，在这种情况下，在能检测发光体311、312、313的光的位置处设置一个传感器，由此检测各发光体的平均发光峰值Irl、IgU Ibl0峰值校正部37求出从光检测部36输出的各发光体的平均发光峰值Irl、IglJbl 减去从基准峰值存储部38输出的各发光体的基准峰值tlr、tig、tlb而得到的峰值的差 Ierλ leg、Ieb0峰值校正部37中的差值的运算如下述式子所示，是针对每种颜色进行的运算。Ier = Irl-tlrleg = Igl-tlgIeb = Ibl-tlb. . . (3)峰值校正部37将该峰值的差Ier、leg、Ieb转换成表示驱动发光体的电流量的大小的峰值校正信号e_lr、e_lg、ejb，并输出到光源控制部35。在该转换中，预先求出使发光体发光的发光驱动信号和由光检测部36检测出的发光峰值的关系，通过运算来求出峰值校正值(峰值校正信号的值)。另外，如上所述，替代在一旦计算出峰值的差Ier、leg、Ieb之后进行上述转换，还可以预先对与基准发光值和平均发光峰值的差对应的峰值校正值进行表格化并在使用时将其读出。此外，由于使各发光体以预定的发光强度进行发光，所以基准峰值存储部38将光源控制部35中成为发光驱动信号Dr、Dg、Db的基准的峰值存储为基准驱动峰值sIR、sIG、 SlB0作为基准驱动峰值，例如将在制造图像显示装置时输入到刚刚进行了调整后的各发光体的控制信号(驱动信号)的峰值作为基准驱动峰值进行存储和使用，其中，该调整使得发光体发光且为适当的色彩平衡。然后，详细说明图像信号分析部34。图9是表示图像信号分析部34的内部结构的框图。在图9中，图像信号分析部34具备发光期间生成部341和图像数据校正部342，该发光期间生成部341使用所输入的图像信号来确定发光期间，输出表示该发光期间的发光期间控制信号TM(TMr、TMg、TMb)，该图像数据校正部342使用该发光期间控制信号TM(TMr、 TMg, TMb)对所输入的图像信号VA进行校正，而输出显示图像信号VC(VCr、VCg、VCb)。由发光期间生成部341生成的发光期间控制信号TM(TMr、TMg、TMb)被输出到光源控制部35， 由发光数据校正部342生成的显示图像信号VC(VCr、VCg、VCb)被输出到图像显示部33。另外，图9所示的各功能块分别对3个颜色的信号和数据进行并行的单独的处理， 例如由具有相同结构、分别对各个颜色的信号和数据进行处理的3个单元构成。以下说明的图10、图13的功能块也是同样。发光期间生成部341具备最大值检测部3411、发光期间转换部3412以及控制信号生成部3413。如下所述，在检测出各帧的各色图像数据的最大值之后、图像显示部33使所照射的光以1以下的预定的透射率透射的情况下，发光期间生成部341设定各发光体的适当的发光期间，使得能以与该最大值的图像数据对应的显示光量(显示光强度的、各帧期间中的时间积分值)来进行显示。即，当发光期间在固定发光期间Tft、TFg、TFb以上且透射率为1 时，设定发光期间以使得显示光量与图像数据的最大值对应，另一方面，当发光期间短于固定发光期间Tft、TFg、TFb且透射率比1小时，设定发光期间以使得显示光量与图像数据的最大值对应。最大值检测部3411从各帧的图像信号中包含的各色图像数据中检测该帧内的各像素的数据值的最大值VAmr、VAmg、VAmb，输出到发光期间转换部3412。另外，最大值不仅包括严格意义上的最大值，也可以是自最大值起第预定数个(例如第10个)的较大值、自最大值起到第预定数个的值的平均值等。可以将这些值称为“准最大值”，也可以简单称之为“最大值”。发光期间转换部3412将各色图像数据的最大值分别转换为发光期间(发光期间计算值或第1发光期间)Tdr、Tdg、Tdb。当这样转换得来的发光期间(第1发光期间)Tdr、 Tdg、Tdb是对于输出在将图像显示部33中的透射率设为1时与各色图像数据的最大值对应的光量(显示光强度的时间积分值)所需的各色的发光期间(即，当透射率为1时显示光量成为与各色图像数据的最大值对应的光量的发光期间)，预先将与各色图像数据的值对应的发光期间存储在查阅表中，并在使用时将其读出来进行该转换。发光期间转换部3412 将所得的各色的第1发光期间Tdr、Tdg、Tdb输出到控制信号生成部3413。
控制信号生成部3413将预定的固定发光期间Tft、TFg、TFb保存于内部，对各色图像数据的第1发光期间Tdr、Tdg、Tdb和上述固定发光期间TF,、TFg、Tpb进行比较，对于该第1 发光期间Tdr、Tdg、Tdb为固定发光期间Tft、TFg、TFb以上的颜色图像数据，将上述第1发光期间Tdr、Tdg、Tdb作为发光期间的设定值或第2发光期间Tr、Tg、Tb进行输出，将表示该发光期间的设定值Tr、Tg、Tb的信号作为发光期间控制信号TMr、TMg、TMb进行输出。另一方面，将第1发光期间Tdr、Tdg、Tdb比固定发光期间Tft、TFg、Tpb短的颜色图像数据的上述固定发光期间Tft、TFg、TFb设为发光期间的设定值Tr、Tg、Tb，将表示该发光期间Tr、Tg、Tb的信号作为发光期间控制信号TMr、TMg、TMb进行输出。这样，当由发光期间变换部；3412计算出的第1发光期间Tdr、Tdg、Tdb短于预定的固定发光期间TF,、TFg、TFb时， 取代计算出的第1发光期间而将固定发光期间TF,、TFg、TFb设定为发光期间Tr、Tg、Tb。艮口， 固定发光期间Tft、TFg、Tpb为发光期间Tr、Tg、Tb的最短时间。另外，由于发光期间的设定值Tr、Tg、Tb确定发光体的发光期间，所以有时简单将其称为“发光期间”。图像数据校正部342具备系数计算部3421、显示光强度转换部3422、系数相乘部 3423以及图像数据转换部3似4。在系数计算部3421中输入发光期间控制信号TMr、TMg、TMb，根据以该发光期间控制信号TMr、TMg、TMb表示的各色的发光期间Tr、Tg、Tb来计算各色图像数据的相乘系数Jr、 Jg、Jb。该相乘系数Jr、Jg、Jb是即使使发光期间变化，也使得能够以颜色图像数据所表示的光量来进行显示的系数。详细内容在后面进行说明，当发光期间短时相乘系数Jr、Jg、Jb 变大，当发光期间长时相乘系数Jr、Jg、Jb变小。在该计算中，预先将与各色的发光期间对应的相乘系数Jr、Jg、Jb存储于查阅表，通过在使用时将其读出来进行计算。显示光强度转换部3422将图像信号中包含的各色图像数据即各像素的像素值 VAr, VAg, VAb分别转换为显示光强度Pr、Pg、此。该转换是将与各色图像数据的值对应的显示光强度预先存储于查阅表、在使用时将其读出来进行转换的。显示光强度转换部3422 将获得的各显示光强度Pr、Pg、Pb输出到系数相乘部3423。系数相乘部3423将各显示光强度分别与对应的上述相乘系数Jr、Jg、Jb相乘，计算各透射率Kr、Kg、Kb。该透射率是将发光期间设为与发光期间控制信号Tr、Tg、Tb对应的期间时用于输出显示光强度所需的各色图像数据的透射率。而且，将各色图像数据的透射率Kr、Kg、Kb输出到图像数据转换部3似4。图像数据转换部3似4将各透射率&、秘、103转换为各显示图像数据￥( (^、￥03。 该转换能通过预先将与透射率Kr、Kg、Kb对应的显示图像数据VCr、VCg、VCb存储于查阅表并在使用时将其读出而进行。而且，将由转换后的各显示图像数据VCr、VCg、VCb构成的显示图像信号VC输出到图像显示部33。然后，详细说明光源控制部35。图10是表示光源控制部35的内部结构的框图。 在图10中，光源控制部35具备校正信号运算部351、发光驱动信号生成部352、以及光检测期间信号生成部353。校正信号运算部351将前面帧的发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值作为驱动峰值o_ Ir、o_Ig、oJb存储在内部，对驱动峰值o_Ir、o_Ig、oJb减去从峰值校正部37输入的峰值校正信号e_lr、e_lg、ejb，由此，求出输入到各发光体的发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值以
15使得各发光体以期望的发光强度进行发光。此外，在校正信号运算部351中，在最开始的发光驱动信号Dr、Dg、Db的生成(刚刚接通图像显示装置的电源之后等)中，使用从基准峰值存储部38输入的每个发光体的基准驱动峰值slr、slg、slb来代替前面的帧的驱动峰值0_Ir、0_Ig、0_rt。通过该减法运算， 当峰值校正信号e_Ir、e_Ig、e_Ib为正时，发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值进一步变小，当峰值校正信号e_Ir、e_Ig、e_ 为负时，发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值进一步变大。通过这样的处理，当由光检测部36检测出的平均发光峰值IrlJglJbl比基准峰值tlr、tlg、tlb大时，发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值被校正为较低的值，当基准峰值tlr、 tlg、tlb比平均发光峰值Irl、Igl、Ibl小时，峰值被校正为较高的值。这样，之后只有在峰值校正信号e_Ir、e_Ig、e_Ib为0的情况下，被变更为较低值或较高值的峰值被维持为同一值。另外，求校正信号运算部351中的发光驱动信号的峰值的运算也是针对每种颜色的运算。发光驱动信号生成部352针对每个发光体生成发光驱动信号Dr、Dg、Db，该发光驱动信号Dr、Dg、Db是使得以发光期间控制信号TMr、TMg、TMb表示的各发光体的发光期间 Tr、Tg、Tb期间的峰值成为利用校正信号运算部351求出的各发光体的峰值的信号。从发光驱动信号生成部352将所生成的发光驱动信号Dr、Dg、Db输出到对应的发光体。光检测期间信号生成部353在内部保存表示上述固定发光期间TF,、TFg、TFb的长度的信息，使用所输入的发光期间控制信号TMr、TMg、TMb,与发光驱动信号Dr、Dg、Db同步地 (例如前沿一致地)，生成具有上述固定发光期间Tft、TFg、TFb的长度的光检测期间信号LDr、 LDg、LDb0将生成的光检测期间信号LDr、LDg、LDb输出到光检测部36。然后，说明图9的图像数据校正部342的系数计算部3421中的系数Jr、Jg、Jb的设定。下面，虽然以发光体311为例进行说明，但其他发光体312、313也是同样。图11(a) (e)是表示从发光体311射出的照明光的发光强度、发光期间以及透射率和图像显示中利用的照明光的光量(显示光量)L之间的关系的波形图。图11(a)表示发光体311根据具有预定峰值(H)的光源控制信号Dr而在预定的发光期间(T)进行了发光时的光量，图11(b)表示相比于图11(a)将透射率取一半时的情况，图11(c)表示相比于图11(a)将发光期间取一半时的情况。从图像显示部33输出的图像显示光的光量(显示光的强度与发光时间的乘积、更一般而言是显示光强度的时间积分值)(L)是使用发光驱动信号Dr的峰值(H)、发光体311 的发光期间(T)、和图像显示部33的透射率(K)，如下述式(4)那样表示。另外，为了简化， 发光体311采用射出与输入的发光驱动信号Dr的峰值(H)相同值的强度的光的发光体，进而，照明部32采用光不衰减的照明部。L = HXTXK (其中，0 彡 K 彡 1) · · ·例如，当发光体311的发光期间⑴和峰值(H)设为恒定时，通过使透射率⑷变化，由此能够表现显示图像的灰度。当透射率最大(K = 1)时，如图11(a)所示，L = HT，在图像显示中利用入射到图像显示部33的来自发光体311的全部照明光，以最大的光量进行图像显示。另一方面，当K = 0.5时，从图像显示部33输出的图像显示光的光量(L)如图1Kb)所示，成为式(5)那样。L = HXTXO. 5 . . . (5)此时，在图像显示中利用入射到图像显示部33的、来自发光体311的照明光的一半，剩余一半的照明光在图像显示中并不被利用。即，由于光源31发出的照明光的光量 (HXT)的一半被透过、以该已透过的光的光量进行图像显示，所以可以近似认为在图像显示中利用了图11(b)的斜线部分的照明光。此时，剩余的无斜线的部分就成为在图像显示中未被利用的多余的光量。该在图像显示中未被利用的照明光成为杂散光等对比度降低的原因，因此希望在图像显示中仅以必要的量使光源发光。因此，作为消除多余的光量、获得与上述式(5)的状态相同量的图像显示光的方法，有如图11(c)所示的将透射率设为1使发光期间减半的方法。将发光期间设为T2 = 0. 5T，将透射率设为最大(K = 1)，利用上述式(4)计算此时的光量(L)，就成为L = HXT2X1 = HX (0. 5T) = 0. 5HT . . . (6)能够获得与上述K = 0. 5且发光期间为T时相同量的图像显示光。因此，如上述那样地根据各帧内的图像数据的最大值VAmr确定发光期间。即，当透射率为1时，求出能够获得与图像数据的最大值VAmr对应的显示光量(Lm)的发光期间来作为发光期间计算值Tdr，当该发光期间计算值Tdr是固定发光期间(Tft)以上时，将发光期间计算值Tdr设为发光期间设定值TH图11 (d))，当发光期间计算值Tdr小于固定发光期间Tft时，将固定发光期间Tft确定为发光期间设定值Tr(图11 (e))。并且，关于各像素，在系数计算部3421中，当发光期间为发光期间设定值Tr时，确定相乘系数Jr，该相乘系数Jr是用于计算在输出各像素的显示光强度ft· (X，y)时所需的透射率Kr(x，y)的系数。即通过Jr = α /Tr· · · (7Α)来求相乘系数Jr。这里，α是基于基准驱动峰值的常数。通过将该相乘系数Jr与显示光强度ft· (χ, y)相乘，就能计算出基于发光期间设定值Tr的透射率Kr (X，y)。Kr (χ, y) = Pr (χ, y) XJr …(7B)设定为发光期间设定值Tr变短，而透射率Kr相应变大。这样缩短发光期间以消除多余的发光，相应增大液晶显示面板的透射率以补足发光期间变短的量，由此，就能在视频显示中没有浪费地利用光源发出的光量。具体讲，通过根据发光期间变短的量相应地增大在系数计算部3421中设定的相乘系数Jr，以使得在图像数据校正部342的系数相乘部3423中乘以图像信号的系数Jr变大，由此从系数相乘部 3423输出的表示显示光强度的值就变大，由此，就可以增大图像显示部33中的透射率。如上所述，根据输入的图像数据的大小来使发光期间变化以使其变成固定发光期间Tft、TFg、TFb以上，由此在图像显示中能够以必要的量来使光源发光且消除了多余的发光， 所以就能抑制杂散光导致的对比度的降低。在本实施方式的图像显示装置中，通过光检测部36检测从发光体311、312、313射出的照明光的光量，校正各发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值，以使得表示检测出的光量大小的峰值的平均值与从基准峰值存储部38输出的基准峰值tlr、tlg、《b —致。因此，当使半导体激光器或LED以恒定周期发光时，即使发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值恒定，峰值也会由于各个发光体所具有的特性和/或发光期间而变化，由此，就能防止照明光的色彩平衡变化导致的显示视频产生变色或着色。此外，在发光期间转换部3412中，计算当在图像显示部33中将透射率设为1以下的预定值时用于输出与各色图像数据的最大值对应的光量所需的各发光体的发光期间，根据该发光期间来使各发光体发光。即，各发光体的发光期间被控制为，根据所输入的图像数据在视频显示所不必要的期间中不发光，因此，在输入的图像明亮(图像信号的最大值大) 时发光体的发光期间变长，在图像暗(图像信号的最大值小)时发光体的发光期间变短。这样，通过对于各发光体根据图像来设置不发光的熄灭期间，由此，与始终点亮的情况相比就能减少杂散光，能够抑制对比度的降低。此外，即使在发光期间变短时，也使各发光体始终以固定发光期间Tft、TFg、TFb以上的发光期间进行发光，检测该固定发光期间Tft、TFg、Tpb中的光量，因此，就能高精度地检测和控制光量，在即使使发光期间变化的情况下也能将色平衡调整为恒定。因此，就能显示稳定的高图像质量的图像。另外，在上述记载中，光检测部36以配置于能检测发光体311、312、313的光的位置处的1个传感器来构成，但也可以是针对每个发光体来设置传感器并通过各传感器来检测光量。实施方式5图12是表示本发明的实施方式5的图像显示装置的结构的框图。在实施方式4的图像显示装置中，各发光体的发光期间的每一个被分配了 1帧期间的1/3期间，使发光体在时分方式下进行发光，即以多个颜色的发光体的发光期间不重叠的方式发光，而实施方式5的图像显示装置是分别在1帧期间内确定各发光体的发光期间。本实施方式5的图像显示装置具备图像信号分析部34A ；光源控制部35 ；具有发光体 311、312、313的光源31 ；照明部32A ；图像显示部33A ；光检测部36A ；峰值校正部37 ；以及基准峰值存储部38。另外，标注了与实施方式4的图7中的相同标号的结构，由于结构相同而省略详细的说明。图13是表示实施方式5的图像信号分析部34A的内部结构的框图。在图13中， 图像信号分析部34A具备发光期间生成部341A以及图像数据校正部342。在图13中，对与图9相同或相应的结构标注相同的标号，而省略说明。发光期间转换部3412A将由最大值检测部3411输出的各色图像数据的最大值 VAmr, VAmg, VAmb分别转换为发光期间Tdr、Tdg、Tdb。该发光期间就是用于输出当图像显示部33将透射率设为1时与各色图像数据的最大值对应的光量所需的各色的发光期间，该转换是将与各色图像数据的值对应的发光期间预先存储于查阅表中并在使用时将其读出而进行的。在实施方式4的发光期间变换部3412中，对各发光体存储了在1/3帧期间内的与图像数据对应的发光期间，但是在本实施方式的发光期间转换部;3412A中，对各发光体存储了在1帧期间内的与图像数据对应的发光期间。即，发光期间转换部3412A所存储的发光期间的最大值在各发光体中是1帧期间。使用在发光期间转换部3412A中进行了转换的发光期间Tdr、Tdg、Tdb，通过与实施方式4相同的动作，确定发光期间，生成发光期间控制信号TMr、TMg、TMb，并且，根据发光期间控制信号TMr、TMg、TMb来校正各图像数据，生成显示图像信号VC(VCr、VCg、VCb)。
图14(a) (c)是表示光源控制部35根据从图像信号分析部34A输出的发光期间控制信号TMr、TMg、TMb而输出的发光驱动信号Dr、Dg、Db的一例的波形图。在图14(a) (c)中，对于与图8(a) (c)中相同或对应的部分标注相同的标号，而省略说明。在图 14(a) (c)中，各发光体的发光期间Tr、Tg、Tb分别被控制在帧期间Tf的范围内，各发光体的发光期间根据所输入的图像数据而变化。各发光驱动信号Dr、Dg、Db的ON期间即发光期间Tr、Tg、Tb被设定为在帧期间Tf的范围内且不禁止相互重叠。在图示的例子中，发光驱动信号Dr、Dg、Db的ON期间的开始时间点一致。此外，与实施方式4相同，发光期间Tr、 Tg、Tb被设定为最小的发光期间即固定发光期间Tft、TFg、Tpb以上的长度(时间宽度)。另夕卜，本实施方式的固定发光期间Tft、TFg、TFb与实施方式4的相同。当如上述那样各发光体同时进行了发光时，各发光体的最小发光期间即固定发光期间Tft、TFg、IVb如图14(a) (c)那样同时出现。因此，针对每个发光体在分别能够检测出发光体311、312、313的光的位置处设置传感器，由此光检测部36A通过各传感器36Ar、 36Ag、36Ab来检测光量。光检测部36A根据从光源控制部35输出的与固定发光期间TF,、TFg、Tpb同步的光检测期间信号LDr、LDg、LDb，求出发光体311、312、313在固定发光期间Tft、TFg、Tpb内发出的光的平均发光峰值Irl、IgU rtl，输出到峰值校正部37。峰值校正部37使用从光检测部36A(传感器36Ar、36Ag、36Ab)输出的各发光体的平均发光峰值Irl、Igl、Ibl和从基准峰值存储部38输出的各发光体的基准峰值tlr、tlg、 tlb，通过与实施方式4相同的动作将峰值校正信号e_Ir、e_Ig、eJb输出到光源控制部35。 此外，基准峰值存储部38将成为基准的峰值存储为基准驱动峰值sir、slg、slb，光源控制部35使用前面的帧的驱动峰值o_Ir、o_Ig、o_Ib、峰值校正信号e_Ir、e_Ig、e_Ib、发光期间控制信号TMr、TMg、TMb来生成各发光体的发光驱动信号Dr、Dg、Db，并且，生成表示各发光体的固定发光期间Tft、TFg、Tpb的光检测期间信号LDr、LDg、LDb。照明部32A包含用于供从各发光体射出的光入射的导光板；对从该导光板射出的光进行漫射的漫射板，使从各发光体311、312、313射出的光的强度均勻地照射到图像显示部 33A。图像显示部33A根据从图像信号分析部34A输出的显示图像数据来使对应的像素的对应的颜色的透射率或反射率变化，由此对来自光源的照明光的强度进行调制来显示图像。图像显示部33A例如是彩色液晶面板，各像素由具备仅使与各发光体对应的颜色透过的彩色滤光板的副像素构成，单独控制各色的透射率。以上是本实施方式中的图像显示装置的动作。在本实施方式的图像显示装置中也能获得与上述实施方式4相同的效果。实施方式6图15是表示本发明的实施方式6的图像显示装置的结构的框图。在本实施方式6的图像显示装置中，每个发光体311、312、313都具备光调制部。 实施方式6中的图像显示装置具备图像信号分析部34A、光源控制部35、具有发光体311、 312、313的光源31、R照明部321、G照明部322、B照明部323、R调制部391、G调制部392、 B调制部393、彩色图像合成部40、光检测部36A、峰值校正部37、以及基准峰值存储部38。 另外，对于与实施方式5的图12标注了相同标号的结构是相同的结构，因此省略详细的说明。
在图像信号分析部34A中根据图像数据确定各发光体的发光期间，生成发光期间控制信号TMr、TMg、TMb,并且根据发光期间控制信号TMr、TMg、TMb校正各图像数据来生成显示图像信号VC。光源控制部35根据发光期间控制信号TMr、TMg、TMb、驱动峰值o_Ir、o_ Ig、o_Ib、峰值校正信号e_Ir、e_Ig、e_Ib来生成各发光体的发光驱动信号Dr、Dg、Db，并且生成表示各发光体的固定发光期间Tft、TFg、TFb的检测期间信号LDr、LDg、LDb。各发光体根据发光驱动信号Dr、Dg、Db发光，光检测部36A根据光检测期间信号LDr、LDg、LDb求出各发光体在固定发光期间Tft、TFg、TFb内发出的光的平均发光峰值Irl、Igl、rtl。峰值校正部 37使用从光检测部36A输出的各发光体的平均发光峰值Irl、IgU Ibl和存储于基准峰值存储部38的作为控制目标的峰值即各发光体的基准峰值tlr、tlg、tlb，将峰值校正信号e_ Ir、e_Ig、e_Ib输出到光源控制部35。以上动作与上述实施方式5相同。来自R发光体311、G发光体312、B发光体313的光分别经由R照明部321、G照明部322、B照明部323被导入R调制部391、G调制部392、B调制部393。在图像信号分析部34A中生成的各色的显示图像信号VC被输入调制部391、392、 393。在调制部391、392、393中，根据对应的显示图像信号VC来使对应的像素的透射率或反射率变化，由此对从各发光体射出并经由各照明部供给的光进行调制。各调制部可以利用与上述实施方式4中同样的结构来构成。彩色图像合成部40对经调制部391、392、393 调制过的光进行合成，生成彩色图像。在本实施方式中，由调制部391 391以及彩色图像合成部40来构成图像显示部。以上是本实施方式中的图像显示装置的动作。在本实施方式的图像显示装置中， 在1帧期间内确定各光源的发光期间，并且，在从各光源发出的光通过了光调制部391、 392,393之后对其进行合成，由此就能表现出比上述实施方式1 5更加明亮的图像。另外，在实施方式4中，将根据平均发光峰值和基准峰值的差而生成的峰值校正信号与前面的帧的峰值即驱动峰值o_Ir、o_Ig、o_Ib进行相加或相减，由此来求发光驱动信号的峰值，但除此之外，也可以如实施方式1所述，将基于平均发光峰值和基准峰值之比的校正值与迄今使用的发光驱动信号的峰值进行相加或相减，由此来求出新的发光驱动信号的峰值。关于实施方式5以及6也是同样。标号说明1光源、2照明部、3图像显示部、4图像信号分析部、5光源控制部、6光检测部、7峰值校正部、8基准峰值存储部、IOr R发光体的发光期间、IOg G发光体的发光期间、IOb B发光体的发光期间、llr、21r R发光体的固定发光期间、llg、21g G发光体的固定发光期间、llb、21b B发光体的固定发光期间、12r、22r R发光体的可变发光期间、12g、22g G发光体的可变发光期间、12b、22b B发光体的可变发光期间、31光源、311 R发光体、312 G发光体、
313 B发光体、32、32A照明部、321 R照明部、322 G照明部、323 B照明部、33、33A图像显示部、34、34A图像信号分析部、341、341A发光期间生成部、3411最大值检测部、3412、3412A发光期间转换部、3413控制信号生成部、342图像数据校正部、3421系数计算部、3422显示光强度转换部、3423系数相乘部、3424图像数据转换部、35光源控制部、351校正信号运算部、352发光驱动信号生成部、353光检测期间信号生成部、36、36A 光检测部 36Ar、36Ag、36Ab 传感器、37峰值校正部、38基准峰值存储部、39IR调制部、392G调制部、39!3B调制部、40彩色图像合成部、Dr R发光体的发光驱动信号、Dg G发光体的发光驱动信号、Db B发光体的发光驱动信号、Tr R发光体的发光期间、Tg G发光体的发光期间、Tb B发光体的发光期间、TFr R发光体的固定发光期间、TFg G发光体的固定发光期间、TFb B发光体的固定发光期间。
权利要求
1.一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具备光源，其由多个颜色的发光体构成，能针对每个发光体控制发光期间； 图像信号分析部，其对输入图像中所包含的多个颜色图像数据进行分析，针对每个上述发光体确定发光定时；光源控制部，其根据每个上述发光体的发光定时生成发光驱动信号，控制上述光源的发光期间；照明光学系统，其使从上述多个颜色的发光体射出的光形成大致均勻的照明光； 图像显示部，其按照每个像素对上述多个颜色的照明光进行调制，形成显示图像； 光检测部，其针对每个发光体检测从上述光源射出的光，输出每个发光体的平均发光峰值；基准峰值存储部，其存储每个上述发光体的发光峰值的基准值作为基准峰值；以及峰值校正部，其生成校正值，该校正值用于针对每个上述发光体使上述平均发光峰值与上述基准峰值一致，上述光源控制部与上述图像数据的值无关地生成至少具有预定发光宽度的固定发光期间的发光驱动信号，上述光检测部对在上述固定发光期间射出的光进行检测并输出平均发光峰值。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，上述光源控制部根据上述校正值，针对每个上述发光体校正发光驱动信号的峰值。
3.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，上述图像显示部利用反射型图像显示元件来调制照明光，该反射型图像显示元件具备与上述像素的数目对应的微镜。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，上述图像信号分析部在各帧期间内，针对一个画面中全部像素的与视频显示无关的期间设置不发光的熄灭期间。
5.根据权利要求1 4中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，上述光源控制部生成上述多个颜色的发光体的发光期间相互不重叠的驱动信号。
6.根据权利要求1 5中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，上述图像信号分析部进一步根据上述图像数据各自的颜色比例进行分配来确定发光体的发光期间。
7.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于， 上述图像信号分析部具备发光期间生成部，其根据各帧的上述图像数据中包含的多个颜色图像数据各自的最大值，求出与上述颜色图像数据对应的上述发光体的发光期间，当上述发光期间比上述固定发光期间短时，以将上述固定发光期间设为发光期间的方式确定发光定时，生成表示所确定的定时的发光期间控制信号；以及图像数据校正部，其根据对应的上述发光体的发光期间转换各像素的上述颜色图像数据，生成显示图像信号。
8.根据权利要求1、2或7所述的图像显示装置，其特征在于， 上述图像显示部具有多个光调制部，其针对每个上述发光体而设置，对从上述光源照射的光进行调制；以及合成部，其对经上述多个光调制部调制的光进行合成。
9.根据权利要求1、2、7或8所述的图像显示装置，其特征在于， 上述图像显示部利用透射型光调制器件对照明光进行调制。
全文摘要
一种图像显示装置，具备光源(1)，其能对多个颜色的每个发光体(1R、1G、1B)控制发光期间；图像信号分析部(4)，其对输入的图像数据进行分析并针对每个发光体确定发光定时；光源控制部(5)，其根据每个发光体的发光定时来控制光源的发光期间，以使其在预定的最小宽度的发光期间以上；光检测部(6)，其检测在最小宽度的发光期间射出的光，输出平均发光峰值(Ir1、Ig1、Ib1)；以及峰值校正部(7)，其生成校正值(d_Ir、d_Ig、d_Ib)，该校正值用于使平均发光峰值(Ir1、Ig1、Ib1)与存储于存储部(8)的基准峰值(tIr、tIg、tIb)一致。即使发光期间根据输入图像发生变化也能将图像的色彩平衡保持恒定。
文档编号G09G3/34GK102460551SQ20108003198
公开日2012年5月16日 申请日期2010年4月28日 优先权日2009年6月3日
发明者中野菜美, 香川周一 申请人:三菱电机株式会社
技术领域：
本发明涉及使用光调制器件的图像显示装置，尤其涉及根据视频来控制光源的发光期间的视频显示技术。
背景技术：
以往，作为光调制器件，在使用了单板DMD(注册商标)(Digital Micromirror Device 数字微镜器件)的DLP (注册商标)(Digital Light Processing 数字光处理)方式的彩色图像显示装置中，将三原色(例如RGB)的光分时照射到DMD上，按照每种颜色使构成DMD的像素的反射镜的接通(ON)/关断(OFF)的时间比率发生变化，来进行灰度表示。此外，在作为光调制器件的液晶显示面板的背光灯中使用了三原色(例如RGB)光源的图像显示装置中，使3原色的光分时点亮，按照每种颜色使各像素的液晶显示面板的透射率改变，由此，来表现灰度。通常情况下，各色光源的发光期间和发光峰值与输入到这些图像显示装置中的图像数据的数据值无关地始终恒定，但是当在较暗图像的情况下也与明亮图像一样地使光源同样地进行发光时，就会产生如下问题显示中不必要的光变多，导致能量的浪费，而且会产生杂散光。作为该改进措施有如下技术根据输入的各色图像数据的大小(图像的亮度)来分配各色的发光期间，由此，将光源的发光抑制到最小限度而实现节能，并且，降低杂散光且增加图像的对比度(例如，参考专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1 日本特开2008-281707号公报(第0008 0010段)
发明内容
发明要解决的课题但是，在以根据输入图像使发光期间改变的发光控制信号来控制发光体的发光的情况下，实际上由于例如发光体的温度特性等发光体元件具有的特性，发光体发出的光的发光峰值并不恒定而是会变动。因此，会有如下问题成为控制目标的发光量和实际的发光量会产生差异，会破坏色彩的平衡。此外，当发光期间变短时，会产生因电路噪声等而无法准确检测出实际的发光强度的问题。本发明鉴于上述问题而形成，其目的在于提供一种当根据视频控制了发光期间时，视频的色彩平衡不发生变化的图像显示装置。用于解决课题的手段本发明的图像显示装置的特征在于，其具备光源，其由多个颜色的发光体构成， 能针对每个发光体控制发光期间；图像信号分析部，其对输入图像中所包含的多个颜色图像数据进行分析，针对每个上述发光体确定发光定时；光源控制部，其根据每个上述发光体的发光定时生成发光驱动信号，控制上述光源的发光期间；照明光学系统，其使从上述多个颜色的发光体射出的光形成大致均勻的照明光；图像显示部，其按照每个像素对上述多个颜色的照明光进行调制，形成显示图像；光检测部，其针对每个发光体检测从上述光源射出的光，输出每个发光体的平均发光峰值；基准峰值存储部，其存储每个上述发光体的发光峰值的基准值作为基准峰值；以及峰值校正部，其生成校正值，该校正值用于针对每个上述发光体使上述平均发光峰值与上述基准峰值一致，上述光源控制部与上述图像数据的值无关地生成至少具有预定发光宽度的固定发光期间的发光驱动信号，上述光检测部对在上述固定发光期间射出的光进行检测并输出平均发光峰值。发明效果根据本发明，发光驱动信号至少包含能高精度地检测发光峰值的发光宽度的固定发光期间，通过检测在该固定发光期间射出的光来将发光峰值控制为恒定，所以具有能提供视频的色彩平衡变化少的稳定的高图像质量的效果。
图1是表示本发明的实施方式1的图像显示装置的结构的框图。图2(a) (c)是说明DMD的显示控制的一例的图。图3是说明实施方式1的光源的发光控制的一例的图。图4是说明对光源的发光期间进行了均分时的发光控制的图。图5(a) (C)是说明按照每个发光体控制光源的发光期间的方法的一例的图。图6是说明实施方式2的光源的发光控制的一例的图。图7是表示实施方式4的图像显示装置的结构的框图。图8 (a) (c)是表示实施方式4的图像显示装置的1帧期间的发光驱动信号Dr、 Dg、Db的一例的波形图。图9是表示实施方式4的图像显示装置中的图像信号分析部的结构例的框图。图10是表示实施方式4的图像显示装置中的光源控制部的结构例的框图。图11 (a) (e)是表示从发光体射出的照明光的光量和在图像显示中被利用的照明光的光量之间的关系的波形图。图12是表示实施方式5的图像显示装置的结构的框图。图13是表示实施方式5的图像显示装置中的图像信号分析部的结构例的框图。图14是表示实施方式5的图像显示装置中的1帧期间的发光驱动信号Dr、Dg、Db 的一例的波形图。图15是表示实施方式6的图像显示装置的结构的框图。
具体实施例方式实施方式1图1是表示本发明的实施方式1的图像显示装置的结构的框图。在图1中，从包含红色发光体(R发光体)1R、绿色发光体(G发光体)1G以及蓝色发光体(B发光体)IB的光源1射出的照明光通过照明部2大致均勻地照射到图像显示部3，由图像显示部3根据从外部提供的图像信号VA来按照每个像素对该照明光进行调制，形成显示图像。图像信号分析部4按照每个显示图像(各帧)对图像信号VA进行分析，确定各发光体1R、1G、1B的发光定时(发光期间以及发光的相对时刻)，输出表示发光定时的信号 TC (TCr.TCg.TCb)。光源控制部5根据从图像信号分析部4输出的各发光体1R、1G、1B的发光定时来设定各个发光驱动信号Dr、Dg、Db为ON的期间，通过发光驱动信号Dr、Dg、Db来分别使光源1的发光体1R、1G、1B发光。发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值通过从峰值校正部7输出的校正相加值d_Ir、d_ Ig、d_Ib来进行校正。此外，光源控制部5与发光驱动信号Dr、Dg、Db同步地对光检测部6输出光检测期间信号LDr、LDg、LDb,该光检测期间信号LDr、LDg、LDb表示检测各发光体的发光强度的期间。光检测部6检测从发光体1R、1G、IB射出的照明光的发光强度，输出平均发光峰值 IrU IgU Ibl0峰值校正部7生成校正相加值d_lr、d_lg、djb，使得从光检测部6输出的平均发光峰值Irl、Igl、Ibl和从基准峰值存储部8输出的基准峰值tlr、tig、tlb 一致。下面，说明图像显示部3使用了 DMD作为显示器件的投影型图像显示装置。另外， 图像显示部3由未图示的DMD、屏幕、以及将经DMD调制的光投影到屏幕的光学系统构成。 照明部2是用于对DMD进行照明的光学系统。本图像显示装置被输入图像信号。以在显示部中合成多个基本色的光进行显示为前提来生成图像信号VA。下面，说明多个基本色为红色、绿色、蓝色的情况。图像信号VA由形成于图像显示部3的图像内的各像素(X、y)中的表示红色数据值的颜色图像数据R(x、y)、表示绿色数据值的颜色图像数据G(χ、y)、以及表示蓝色数据值的颜色图像数据B(X、y)构成。作为光源1具备的发光体1R、1G、1B，例如能够使用发出红色、绿色、蓝色的光的激光器或 LED(Light Emitting Diode 发光二极管)。DMD是由显示图像的像素数的微镜的接通(ON)/关断(OFF)时间的比率来控制各像素的亮度由此来显示图像的。为了简化说明，在图2(a) (c)中示出图像数据是3比特时的DMD的显示控制的例子。图2(a)表示将图像数据的比特设为#1(低位) #3 (高位) 时图像的亮度，图2(b)表示与比特#1 #3对应的接通区间(DMD的微镜与各比特对应而接通的期间)，图2(c)表示与亮度0 7对应的显示控制信号。在图像信号分析部4中，使用被输入的图像数据VA来针对每个发光体控制发光定时，如果对各画面内的全部像素(各帧内的全部像素)控制发光定时以便在DMD变为关断的期间不发光，则能够减少不必要的发光。如图2(c)所示，当按照从显示控制信号的低灰度侧数据起依次接通/关断控制 DMD的微镜时，例如当灰度值在3以下时，就有可能将在显示控制期间的前期的接通/关断微镜来控制各像素的亮度的显示期间(任一微镜接通的期间)与后期的所有微镜都完全关断的非显示期间分离开来。在图像显示中并不利用该非显示期间的照明光，而该非显示期间的照明光只是成为杂散光等的造成对比度降低的原因，所以希望停止发光。图2 (a) (c)是图像数据为3比特时的例子，但是，当图像数据为8比特时，如果将仅表示最低位比特的宽度(仅与最低位比特对应的接通区间的长度，即时间宽度)设为 t，则与图像数据的最大值对应的接通期间的长度为255t。在各帧中，如果全部像素的图像数据的最高位比特全是0，就能停止显示最高位比特的宽度(与最高位比特对应的接通区间)128t的发光，就能使发光期间成为大约1/2。同样，如果最高位的2比特全部是0，则能使发光期间成为大约1/4，仅显示最低位比特时的发光驱动信号Dr、Dg、Db的宽度可以是最大宽度的1/255。这样，图像信号分析部4根据输入的各帧的各色图像数据，针对每个发光体1R、 1G、1G，确定最佳发光期间，输出发光定时信号TCr、TCg、TCb，使得发光期间分别为必要的最
小限度。光源控制部5根据针对每个发光体1R、1G、1B从图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、TCg、TCb，输出发光驱动信号Dr、Dg、Db，因此，各发光体的发光体1R、1G、1B的发光期间各不相同。图像显示部3使用各色图像数据，针对每个像素来控制DMD的接通/关断，生成图像。如上所述，当将DMD的微镜的接通/关断控制信号分成显示期间和非显示期间进行设定时，发光驱动信号Dr、Dg、Db就能够在包含DMD的显示期间的范围内变短。即，通过图像信号分析部4，根据输入的图像数据VA来确定发光的定时，以使得包含DMD的显示期间， 由此，就能将发光体1R、1G、1B的发光期间分别控制为必要的最小限度，能够降低杂散光的产生。另外，当使激光器或LED以一定的周期发光时，即使发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值恒定，发光峰值也会因各个发光体元件具有的特性以及发光期间而变化。这样，当发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值和实际的发光峰值的关系伴随着发光期间的变化而产生变化时， 有可能使得照明光的色彩平衡发生变化而在显示的视频上产生变色或着色。因此，通过光检测部6检测从发光体1R、1G、IB射出的照明光的发光强度，通过峰值校正部7校正从光源控制部5输出的各发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值，使得各个平均发光峰值Irl、IgU Ibl 与从基准峰值存储部8输出的基准峰值tlr、tig、tlb 一致。但是，尤其是在图像较暗(图像信号的最大值较小)时能缩短发光驱动信号Dr、 Dg、Db的宽度，但在发光时间短时可能存在如下问题由光检测部6检测出的发光强度不足，容易受到电路噪声等外界干扰的影响，难以进行准确的发光峰值的检测。因此，将电路噪声等的外界干扰的影响在实用上不产生问题的发光期间设为发光期间的最小宽度，通过光检测部6检测该最小宽度的发光期间的发光峰值。以图3为例来说明光源控制部5控制的各发光体1R、1G、1B的1帧的发光期间。光源控制部5根据针对每个发光体1R、1G、1B从图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、 TCg、TCb的宽度，输出发光驱动信号Dr、Dg、Db。该发光驱动信号Dr、Dg、Db的发光期间10r、10g、10b由发光期间恒定、发光期间与各帧的图像数据的值无关的固定发光期间llr、llg、llb和发光期间根据各帧的图像数据(特别是各帧的图像数据的最大值)变化的可变发光期间12r、12g、12b来构成，当发光定时信号TCr、TCg、TCb的宽度是固定发光期间llr、IlgUlb以上时，输出发光定时信号TCr、 TCg,TCb的宽度的发光驱动信号Dr、Dg、Db，当发光定时信号TCr、TCg、TCb的宽度小于固定发光期间时，输出固定发光期间llr、llg、llb的宽度的发光驱动信号Dr、Dg、Db。另外，固定发光期间llr、llg、llb的长度也可以互不相同。这是由于有时针对发光体1R、1G、1B的每个种类(颜色)能够准确地检测发光特性特别是发光峰值的最小时间宽度不同。在本实施方式的图像显示装置中，根据输入的各色图像数据的值将各发光体1R、 IGUB的发光期间10r、10g、10b控制为根据各色图像数据的值，在与视频显示无关的期间(针对帧内的任一像素，显示控制信号均关断的期间)不使其发光，因此在输入的图像亮 (图像信号的最大值大)时，发光驱动信号Dr、Dg、Db的发光期间10r、10g、10b变长，输入的图像暗时(图像信号的最大值小)时，发光期间10r、10g、10b变短。这样，在原本为了发光而设置的期间内设有各发光体1R、1G、1B根据视频而不发光的熄灭期间，由此，与始终点亮的情况相比，能够降低杂散光，能够抑制对比度的降低。光检测部6与从光源控制部5输出的固定发光期间llr、llg、llb同步地检测发光体1R、1G、1B在固定发光期间中发出的光的强度的时间积分值，由此，检测出固定发光期间 IlrUlgUlb的发光峰值的平均即平均发光峰值Irl、IglUbl进行输出。基准峰值存储部8将成为控制目标的峰值存储为基准峰值tlr、tlg、tlb。作为基准峰值tlr、tlg、tlb，例如在制造图像显示装置时，将进行色彩平衡的调整时通过发光量检测部6的传感器检测出的各发光体的检测峰值存储为基准峰值进行存储并使用。在峰值校正部7中输入基准峰值存储部8的基准峰值tlr、tlg、《b和由光检测部 6输出的平均发光峰值Irl、Igl、H3l。峰值校正部7首先对平均发光峰值Irl、Igl、Ibl和基准峰值tlr、tlg、tlb进行比较，输出峰值之比。峰值之比是通过运算基准峰值tlr、tlg、 tlb与平均发光峰值Irl、Igl、Ibl的比例而求出的。在峰值校正部7中，求出上述“比例”的运算如下述式子所示，是针对每个颜色的运算。Idr = tlr/IrlIdg = tlg/IglIdb = tlb/Ibl…(1)另外，也可以预先对平均发光峰值和校正值的关系进行表格化，作为表格参照方式来构成。然后，将根据传感器的检测值求出的峰值之比Idr、Idg、Idb转换为校正相加值d_ Ir、d_Ig、d_Ib并输出到光源控制部5，该校正相加值d_Ir、d_Ig、d_Ib表示驱动发光体的电流量的大小。该转换是通过预先求出使发光体发光的发光驱动信号和由光检测部6检测出的发光峰值的关系，通过运算求出校正相加值来进行的。另外，也可以替代如上所述的在计算出峰值之比Idr、Idg、Idb之后进行上述转换，而预先对与基准发光值和平均发光峰值之比对应的校正相加值进行表格化，并在使用时将其读出。
在光源控制部5中，将之前的帧的发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值作为驱动峰值 o_Ir.o_Ig.o_Ib存储于内部，根据由图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、TCg、TCb 来生成峰值为驱动峰值o_Ir、o_Ig、o_Ib的发光波形，生成以校正相加值d_Ir、d_Ig、d_Ib 对该发光波形的峰值进行了校正的发光驱动信号Dr、Dg、Db。此外，在光源控制部5中，将成为控制基准的峰值作为基准驱动峰值slr、slg、slb 存储在内部，在最开始的发光驱动信号Dr、Dg、Db的生成(刚刚接通图像显示装置的电源之后等)中，取代之前的帧的驱动峰值o_Ir、o_Ig、o_Ib而使用基准驱动峰值sir、slg、sib。另外，基准驱动峰值sir、slg、sib是例如在制造图像显示装置时，存储对刚刚进行了色彩平衡调整之后的各发光体输入的控制信号(驱动信号)的峰值进行使用。在进行基于校正相加值的校正时，在校正相加值小于1时，使发光驱动信号的峰值减小，在校正相加值大于1时，使发光驱动信号的峰值增大。这样增大或减小的峰值只有在之后的校正相加值d_Ir、d_Ig、d_Ib为1时维持为相同的值。另外，上述光源控制部5中的求发光驱动信号的峰值的运算也是针对每种颜色的运算。如上所述，即使在发光期间大幅变化的情况下，由于使各发光体始终在一定的发光期间(固定发光期间llr、llg、llb)以上的发光期间发光，并以固定发光期间检测各自的发光峰值，所以能高精度地检测和控制发光峰值，即使使发光期间变化也能将视频的色彩平衡调整为恒定。另外，在上述例子中，将根据平均发光峰值与基准峰值之比生成的校正值转换为校正相加值，将根据该校正相加值使基准驱动峰值进行增减而得到的值作为发光驱动信号的峰值，但作为替代，也可以根据平均发光峰值和基准峰值之差来使发光驱动信号的峰值增减。此时，例如，当从平均发光峰值减去基准峰值的结果得到的差为正时，使发光驱动信号的峰值减小，当上述差为负时使发光驱动信号的峰值增大。例如，根据前面的帧中的发光驱动信号的峰值Hr(t-l)和平均发光峰值 Irl (t-Ι)，进行以下述式子表示的运算来求各帧中的发光驱动信号的峰值Hr (t)。此时的发光驱动信号的峰值的运算以下式进行表示。Hr (t) = Hr (t_l) + β X {Irl (t_l) -tlr}. . . (2)这里，β是(包含从峰值的差向驱动电流的差的转换率)增益。另外，平均发光峰值的检测以及基于该检测的发光驱动电流的峰值调整可以针对每个帧来进行，也可以每隔多帧来进行。此外，还可以使用峰值的多个帧的平均值来作为平均发光峰值。实施方式2在上述实施方式1的图像显示装置中，各发光体的发光期间以等分1帧期间的方式进行了分割，但是在实施方式2的图像显示装置中各发光体的发光期间根据图像信号的各色的比例来进行分配。本实施方式2的图像显示装置的结构与上述实施方式1的图1的结构相同。如图4所示，设为各色光源1R、1G、1B的发光期间和发光峰值与各色图像数据无关地始终恒定，例如如果由在1帧(Tf)内均分了各发光体的发光期间的驱动信号使各发光体发光，则各发光体的发光期间最大为1帧中的1/3的期间。
但是，实际的图像数据中各色比率相同的情况几乎没有，因此当均分各发光体的发光期间时就会产生不必要的发光期间。相反，如果根据图像信号的各色的比率来分配各发光体的发光期间，就能减少不必要的发光期间，并且获得明亮的图像。如图5(a)所示，以下说明通过所输入的各色图像数据在1帧的期间内针对每个发光体来控制各发光体1R、1G、1B的发光定时的例子。各发光体1R、1G、1B的发光期间Tr、Tg、 Tb在1帧Tf的范围内被控制，各发光体的发光期间的比例根据所输入的各色图像数据而变化。控制各发光体的发光期间以使得Tr+Tg+Tb ^ Tf,因此就有可能进行发光期间超过1 帧的1/3的发光控制。即，通过在1帧的期间中使任一发光体发光，就能最大限度利用1帧期间，因此就能显示更加明亮的图像。例如当是红色较强的图像时，如图5(b)那样，将发光体IR的发光期间Tr延长为标号tr所示那样，将发光体1G、1B的发光期间Tg、Tb缩短为标号tg、tb所示一样，由此就能最大限度地使光源发光，并且能够消除不必要的发光。此外，例如当暗的图像较暗(图像信号的最大值小)时，如图5(c)所示，能将各发光体1R、1G、1B的发光期间Tr、Tg、Tb缩短为标号tr’、tg’、tb’所示那样，能够消除不必要的发光。如上所述，控制发光的定时以使得在DMD关断的期间全部像素都不发光，此外，利用1帧的期间根据图像控制各发光体发光的比例，由此，就能最大限度地在1帧内利用发光体1R、1G、1B的发光期间，并且能够将其分别控制为必要的最低限度，就能实现更加明亮的、降低了杂散光的产生的图像显示装置。但是，例如如图5(b)、(C)所示，虽然能够根据输入的图像分别使各发光体的发光期间变短，但当发光期间变短时由光检测部6检测出的发光强度不充分，这样就容易受到电路噪声等外界干扰的影响，难以准确检测发光峰值。因此，将电路噪声等的影响在实用上不会产生问题的发光期间设为固定发光期间，由光检测部6检测该固定发光期间的发光峰值。当将发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值设为恒定并使激光器或LED等进行间歇发光时，即使发光脉冲为多个，如果是在数十毫秒(1帧)的范围内，则各脉冲的峰值也相互联动地变化。在本图像显示装置中，在1帧内分为固定发光期间和根据视频而变化的发光期间使发光体发光。由于这两个发光期间的发光峰值相互联动变化，所以就能将由光检测部 6检测出的固定发光期间的平均发光峰值估计为1帧内的全部发光期间的平均发光峰值 IrU IgU Ibl0以图6为例说明光源控制部5控制的各发光体1R、1G、1B的1帧的发光期间。光源控制部5针对每个发光体1R、1G、1B输出在发光期间Tr、Tg、Tb的期间为ON的发光驱动信号Dr、Dg、Db，其中，发光期间Tr、Tg、Tb通过对基于从图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、TCg、TCb的宽度的发光期间22r、22g、22b附加与各色图像数据无关的恒定长度 (时间宽度)的固定发光期间21r、21g、21b而构成。各发光体的固定发光期间21r、21g、21b具有电路噪声等的影响在实用上不产生问题的长度，是与各色图像数据的值无关的在各发光体中始终具有相同宽度的发光期间。 各发光体的可变发光期间22r、22g、22b在从1帧期间除去固定发光期间Qlr+21g+21b)而得到的期间Te内各自的长度被控制，各发光体的发光期间的比例根据输入的图像而变化。 另外，图像显示部3被设为，在固定发光期间21r、21g、21b的发光不进行屏幕上的图像显
例如，当作为投影型图像显示装置而在图像显示部3使用DMD时，DMD在可变发光期间根据图像数据对将光投影到屏幕的接通状态和不投影的关断状态进行切换，来进行灰度显示，但在固定发光期间始终为关断状态。另外，通过控制成不依赖于各色图像数据的固定发光期间针对每个发光体分别出现，就没有必要设置多个检测发光峰值的传感器，通过在能一次检测出发光体1R、1G、1B的光的位置处设置一个传感器，就能检测各发光体的发光峰值。光源控制部5针对每个发光体1R、1G、1B，根据从图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、TCg、TCb输出发光驱动信号Dr、Dg、Db，因此各发光体的发光体1R、1G、1B的发光期间Tr、Tg、Tb各不相同。图像显示部3使用图像数据，针对每个像素来控制DMD的接通 /关断，生成图像。在本实施方式的图像显示装置中，因为根据输入的各色图像数据来控制各发光体的发光期间，所以当输入的图像明亮(图像信号的最大值大)时，发光驱动信号Dr、Dg、Db 的发光期间变长，当图像暗(图像信号的最大值小)时发光期间变短。如图6所示，根据视频对各发光体设置不发光的熄灭期间，由此，与始终点亮的装置相比能够减少杂散光、抑制对比度的降低。光检测部6根据从发光体1R、1G、1B发出的光检测固定发光期间21r、21g、21b中的光强度的时间积分值，由此，输出固定发光期间的发光峰值的平均即平均发光峰值Irl、 IgUIbl0基准峰值存储部8将成为控制目标的峰值存储为基准峰值tlr、tig、tlb。峰值校正部7根据平均发光峰值Irl、Igl、Ibl和基准峰值tlr、tig、tlb的比例来输出校正相加值d_Ir、d_Ig、d_n3。在光源控制部5中，生成在与发光定时信号TCr、TCg、TCb相同的定时产生的、且其峰值通过校正相加值d_lr、d_lg、djb被增大或减小的驱动信号。这些动作与上述实施方式1中的动作相同，因此省略详细的说明。另外，关于发光驱动信号的峰值的控制，还可以施加与实施方式1说明的内容相同的变形。本实施方式的图像显示装置如上所述地进行动作，因此，在根据视频来调制发光期间的发光控制方法中，在固定发光期间检测各发光峰值，所以可以高精度地检测、控制发光峰值，即使使发光期间变化也可以将视频的色彩平衡调整为恒定。实施方式3在本发明的实施方式3的图像显示装置中，在上述实施方式2的图像显示部3中， 在图像显示中还使用未曾用于图像显示的固定发光期间的发光。在实施方式3中，图像显示装置3在结合了可变发光期间和固定发光期间的1帧的发光期间中控制DMD的接通/关断。例如，当图像较暗(图像信号的最大值小)时，与实施方式2同样地，在固定发光期间中 DMD关断，固定发光期间的发光不用于图像显示，当图像较亮(图像信号的最大值大)时，在固定发光期间中DMD接通，固定发光期间的发光在图像显示中被使用，由此，就可以提高对比度。图像显示部4使用输入的各色图像数据，针对每个发光体控制发光的定时，光源控制部5根据从图像信号分析部4输出的发光定时信号TCr、TCg、TCb来输出附加了固定发光期间的发光驱动信号Dr、Dg、Db。如上所述，在上述实施方式2的图像显示部3中，例如，将DMD (注册商标)始终被设为关断状态而未被用于屏幕上的图像显示的固定发光期间增加为图像显示期间的一部分，将固定发光期间的发光用于视频显示，因此，与实施方式2的情况相比就可以提高照明光的使用效率。其结果，可以在不改变光源的消耗功率的情况下实现高亮度化，可以实现对比度的提高。实施方式4图7是表示基于本发明的实施方式4的图像显示装置的结构的框图。在图7中，图像显示装置具备图像信号分析部34 ；光源控制部35 ；具有红色发光体(R发光体)311、绿色发光体(G发光体)312和蓝色发光体(B发光体)313的光源31 ；照明部32 ；图像显示部33 ；光检测部36 ；峰值校正部37以及基准峰值存储部38。下面说明本图像显示装置例如适用于按照每个像素控制照明光的透射率或反射率、生成显示图像的背照灯方式的液晶显示器等的情况。图像信号分析部34通过对所输入的图像信号VA中包含的各色图像数据VAr、VAg、 VAb进行分析，由此确定与每种颜色图像数据对应的每个发光体(311、312、313)的发光期间，将由表示该发光期间的每个发光体的发光期间控制信号TMr、TMg、TMb构成的发光期间控制信号TM输出到光源控制部35。此外，与各发光体311、312、313的发光期间相关联地对各色图像数据进行校正， 将由该校正后的各色显示图像数据VCr、VCg、VCb构成的显示图像信号VC输出到图像显示部33。光源控制部35根据从图像信号分析部34输出的发光期间控制信号TMr、TMg、TMb 来生成用于使各发光体311、312、313发光的发光驱动信号Dr、Dg、Db，输出到各发光体311、 312,313,并且将发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值存储为驱动峰值o_Ir、o_Ig、ojb。发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值由从峰值校正部37输出的峰值校正信号e_Ir、e_Ig、ejb和存储于光源控制部35内部的前面帧的驱动峰值0_Ir、0_Ig、0Jb来确定，使得各发光体311、 312,313以预定的发光强度来发光。此外，光源控制部35与发光驱动信号Dr、Dg、Db同步地将光检测期间信号LDr、 LDg,LDb输出到光检测部36，该光检测期间信号LDr、LDg、LDb表示检测各发光体311、312、 313的发光的期间。图8 (a) (c)是表示从光源控制部35供给到各发光体311、312、313的1帧期间Tf的发光期间控制信号TMr、TMg、TMb的一例的波形图。图8 (a)表示供给到发光体311 的发光驱动信号Dr的波形，图8(b)表示供给到发光体312的发光驱动信号Dg的波形，图 8(c)表示供给到发光体313的发光驱动信号Db的波形。在图8(a) (c)中，将1帧期间Tf的最开始的1/3期间设为表示发光体311的发光期间的场期间Tw将1帧期间Tf的中央的1/3期间设为表示发光体312的发光期间的场期间IYg，将1帧期间Tf的最后的1/3期间设为表示发光体313的发光期间的场期间 IYb。存在于各场期间中的发光脉冲表示各发光体311、312、313的1帧期间Tf中的发光期间 Tr、Tg、Tb。各发光驱动信号Dr、Dg、Db的ON期间即发光期间Tr、Tg、Tb成为固定发光期间 Tft、TFg、TFb以上的长度(时间宽度)。在后述的光检测部36检测从各发光体311、312、313 输出的光的发光强度的基础上，固定发光期间Tft、TFg、Tpb被确定为电路噪声等外界干扰的影响在实用上不会产生问题的值的范围内的最短发光期间或考虑余量而设为比该最短发光期间稍长的发光期间。发光体311、312、313的发光特性因发光体311、312、313的种类而不同，因此固定发光期间Tft、TFg、TFb能够按照发光体311、312、313的种类(颜色)来进行设定。因此，通过将各发光体311、312、313的发光期间Tr、Tg、Tb设为该固定发光期间Tf,、 TFg、Tpb以上的期间，则能够准确地检测发光强度，并使光检测部36检测出的发光强度不会发生不足。光源31具有发出红色光的发光体311、发出绿色光的发光体312以及发出蓝色光的发光体313。各发光体311、312、313通过从光源控制部35输出的发光驱动信号Dr、Dg、 Db而发光。各发光体311、312、313可以使用发出红色、绿色、蓝色的光的半导体激光器或 LED (Light Emitting Diode 发光二极管)。另外，这里，针对在生成图像数据时作为前提的每种基本色总计设有3个发光体311、312、313，只要光源1可以发出所有的基本色即可， 还可以采用其他结构。例如也可以设有2个(发出色调不同的2种蓝色光的2个发光体) 发出蓝色光的发光体。照明部32包含用于供从各发光体311、312、313射出的光入射的导光板、和用于使从该导光板射出的光漫射的漫射板，照明部32将从各发光体311、312、313射出的光照射到图像显示部33。图像显示部33根据从图像信号分析部34输出的显示图像信号VC，针对每个像素， 控制使入射的光透射的透射部或使其反射的反射部来生成显示图像。“透射部”以及“反射部”都是“调制部”的一种。作为图像显示部33，可以使用透射型或反射型液晶显示面板等光调制器件。下面，以透射型光调制器件为例进行说明。光检测部36与从光源控制部35 输出的光检测期间信号LDr、LDg、LDb同步地检测发光体311、312、313在固定发光期间Tft、 TFg、Tpb中发出的光的强度的时间积分值，由此，针对每个发光体求出固定发光期间Tft、TFg、 TFb的峰值的平均即平均发光峰值Irl、IglUbl，输出到峰值校正部37。另外，如图8(a) (c)所示，如果使光检测部36检测光的期间在各发光体中都不重叠，就没有必要针对每个发光体设置多个光检测传感器。因此，在这种情况下，在能检测发光体311、312、313的光的位置处设置一个传感器，由此检测各发光体的平均发光峰值Irl、IgU Ibl0峰值校正部37求出从光检测部36输出的各发光体的平均发光峰值Irl、IglJbl 减去从基准峰值存储部38输出的各发光体的基准峰值tlr、tig、tlb而得到的峰值的差 Ierλ leg、Ieb0峰值校正部37中的差值的运算如下述式子所示，是针对每种颜色进行的运算。Ier = Irl-tlrleg = Igl-tlgIeb = Ibl-tlb. . . (3)峰值校正部37将该峰值的差Ier、leg、Ieb转换成表示驱动发光体的电流量的大小的峰值校正信号e_lr、e_lg、ejb，并输出到光源控制部35。在该转换中，预先求出使发光体发光的发光驱动信号和由光检测部36检测出的发光峰值的关系，通过运算来求出峰值校正值(峰值校正信号的值)。另外，如上所述，替代在一旦计算出峰值的差Ier、leg、Ieb之后进行上述转换，还可以预先对与基准发光值和平均发光峰值的差对应的峰值校正值进行表格化并在使用时将其读出。此外，由于使各发光体以预定的发光强度进行发光，所以基准峰值存储部38将光源控制部35中成为发光驱动信号Dr、Dg、Db的基准的峰值存储为基准驱动峰值sIR、sIG、 SlB0作为基准驱动峰值，例如将在制造图像显示装置时输入到刚刚进行了调整后的各发光体的控制信号(驱动信号)的峰值作为基准驱动峰值进行存储和使用，其中，该调整使得发光体发光且为适当的色彩平衡。然后，详细说明图像信号分析部34。图9是表示图像信号分析部34的内部结构的框图。在图9中，图像信号分析部34具备发光期间生成部341和图像数据校正部342，该发光期间生成部341使用所输入的图像信号来确定发光期间，输出表示该发光期间的发光期间控制信号TM(TMr、TMg、TMb)，该图像数据校正部342使用该发光期间控制信号TM(TMr、 TMg, TMb)对所输入的图像信号VA进行校正，而输出显示图像信号VC(VCr、VCg、VCb)。由发光期间生成部341生成的发光期间控制信号TM(TMr、TMg、TMb)被输出到光源控制部35， 由发光数据校正部342生成的显示图像信号VC(VCr、VCg、VCb)被输出到图像显示部33。另外，图9所示的各功能块分别对3个颜色的信号和数据进行并行的单独的处理， 例如由具有相同结构、分别对各个颜色的信号和数据进行处理的3个单元构成。以下说明的图10、图13的功能块也是同样。发光期间生成部341具备最大值检测部3411、发光期间转换部3412以及控制信号生成部3413。如下所述，在检测出各帧的各色图像数据的最大值之后、图像显示部33使所照射的光以1以下的预定的透射率透射的情况下，发光期间生成部341设定各发光体的适当的发光期间，使得能以与该最大值的图像数据对应的显示光量(显示光强度的、各帧期间中的时间积分值)来进行显示。即，当发光期间在固定发光期间Tft、TFg、TFb以上且透射率为1 时，设定发光期间以使得显示光量与图像数据的最大值对应，另一方面，当发光期间短于固定发光期间Tft、TFg、TFb且透射率比1小时，设定发光期间以使得显示光量与图像数据的最大值对应。最大值检测部3411从各帧的图像信号中包含的各色图像数据中检测该帧内的各像素的数据值的最大值VAmr、VAmg、VAmb，输出到发光期间转换部3412。另外，最大值不仅包括严格意义上的最大值，也可以是自最大值起第预定数个(例如第10个)的较大值、自最大值起到第预定数个的值的平均值等。可以将这些值称为“准最大值”，也可以简单称之为“最大值”。发光期间转换部3412将各色图像数据的最大值分别转换为发光期间(发光期间计算值或第1发光期间)Tdr、Tdg、Tdb。当这样转换得来的发光期间(第1发光期间)Tdr、 Tdg、Tdb是对于输出在将图像显示部33中的透射率设为1时与各色图像数据的最大值对应的光量(显示光强度的时间积分值)所需的各色的发光期间(即，当透射率为1时显示光量成为与各色图像数据的最大值对应的光量的发光期间)，预先将与各色图像数据的值对应的发光期间存储在查阅表中，并在使用时将其读出来进行该转换。发光期间转换部3412 将所得的各色的第1发光期间Tdr、Tdg、Tdb输出到控制信号生成部3413。
控制信号生成部3413将预定的固定发光期间Tft、TFg、TFb保存于内部，对各色图像数据的第1发光期间Tdr、Tdg、Tdb和上述固定发光期间TF,、TFg、Tpb进行比较，对于该第1 发光期间Tdr、Tdg、Tdb为固定发光期间Tft、TFg、TFb以上的颜色图像数据，将上述第1发光期间Tdr、Tdg、Tdb作为发光期间的设定值或第2发光期间Tr、Tg、Tb进行输出，将表示该发光期间的设定值Tr、Tg、Tb的信号作为发光期间控制信号TMr、TMg、TMb进行输出。另一方面，将第1发光期间Tdr、Tdg、Tdb比固定发光期间Tft、TFg、Tpb短的颜色图像数据的上述固定发光期间Tft、TFg、TFb设为发光期间的设定值Tr、Tg、Tb，将表示该发光期间Tr、Tg、Tb的信号作为发光期间控制信号TMr、TMg、TMb进行输出。这样，当由发光期间变换部；3412计算出的第1发光期间Tdr、Tdg、Tdb短于预定的固定发光期间TF,、TFg、TFb时， 取代计算出的第1发光期间而将固定发光期间TF,、TFg、TFb设定为发光期间Tr、Tg、Tb。艮口， 固定发光期间Tft、TFg、Tpb为发光期间Tr、Tg、Tb的最短时间。另外，由于发光期间的设定值Tr、Tg、Tb确定发光体的发光期间，所以有时简单将其称为“发光期间”。图像数据校正部342具备系数计算部3421、显示光强度转换部3422、系数相乘部 3423以及图像数据转换部3似4。在系数计算部3421中输入发光期间控制信号TMr、TMg、TMb，根据以该发光期间控制信号TMr、TMg、TMb表示的各色的发光期间Tr、Tg、Tb来计算各色图像数据的相乘系数Jr、 Jg、Jb。该相乘系数Jr、Jg、Jb是即使使发光期间变化，也使得能够以颜色图像数据所表示的光量来进行显示的系数。详细内容在后面进行说明，当发光期间短时相乘系数Jr、Jg、Jb 变大，当发光期间长时相乘系数Jr、Jg、Jb变小。在该计算中，预先将与各色的发光期间对应的相乘系数Jr、Jg、Jb存储于查阅表，通过在使用时将其读出来进行计算。显示光强度转换部3422将图像信号中包含的各色图像数据即各像素的像素值 VAr, VAg, VAb分别转换为显示光强度Pr、Pg、此。该转换是将与各色图像数据的值对应的显示光强度预先存储于查阅表、在使用时将其读出来进行转换的。显示光强度转换部3422 将获得的各显示光强度Pr、Pg、Pb输出到系数相乘部3423。系数相乘部3423将各显示光强度分别与对应的上述相乘系数Jr、Jg、Jb相乘，计算各透射率Kr、Kg、Kb。该透射率是将发光期间设为与发光期间控制信号Tr、Tg、Tb对应的期间时用于输出显示光强度所需的各色图像数据的透射率。而且，将各色图像数据的透射率Kr、Kg、Kb输出到图像数据转换部3似4。图像数据转换部3似4将各透射率&、秘、103转换为各显示图像数据￥( (^、￥03。 该转换能通过预先将与透射率Kr、Kg、Kb对应的显示图像数据VCr、VCg、VCb存储于查阅表并在使用时将其读出而进行。而且，将由转换后的各显示图像数据VCr、VCg、VCb构成的显示图像信号VC输出到图像显示部33。然后，详细说明光源控制部35。图10是表示光源控制部35的内部结构的框图。 在图10中，光源控制部35具备校正信号运算部351、发光驱动信号生成部352、以及光检测期间信号生成部353。校正信号运算部351将前面帧的发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值作为驱动峰值o_ Ir、o_Ig、oJb存储在内部，对驱动峰值o_Ir、o_Ig、oJb减去从峰值校正部37输入的峰值校正信号e_lr、e_lg、ejb，由此，求出输入到各发光体的发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值以
15使得各发光体以期望的发光强度进行发光。此外，在校正信号运算部351中，在最开始的发光驱动信号Dr、Dg、Db的生成(刚刚接通图像显示装置的电源之后等)中，使用从基准峰值存储部38输入的每个发光体的基准驱动峰值slr、slg、slb来代替前面的帧的驱动峰值0_Ir、0_Ig、0_rt。通过该减法运算， 当峰值校正信号e_Ir、e_Ig、e_Ib为正时，发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值进一步变小，当峰值校正信号e_Ir、e_Ig、e_ 为负时，发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值进一步变大。通过这样的处理，当由光检测部36检测出的平均发光峰值IrlJglJbl比基准峰值tlr、tlg、tlb大时，发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值被校正为较低的值，当基准峰值tlr、 tlg、tlb比平均发光峰值Irl、Igl、Ibl小时，峰值被校正为较高的值。这样，之后只有在峰值校正信号e_Ir、e_Ig、e_Ib为0的情况下，被变更为较低值或较高值的峰值被维持为同一值。另外，求校正信号运算部351中的发光驱动信号的峰值的运算也是针对每种颜色的运算。发光驱动信号生成部352针对每个发光体生成发光驱动信号Dr、Dg、Db，该发光驱动信号Dr、Dg、Db是使得以发光期间控制信号TMr、TMg、TMb表示的各发光体的发光期间 Tr、Tg、Tb期间的峰值成为利用校正信号运算部351求出的各发光体的峰值的信号。从发光驱动信号生成部352将所生成的发光驱动信号Dr、Dg、Db输出到对应的发光体。光检测期间信号生成部353在内部保存表示上述固定发光期间TF,、TFg、TFb的长度的信息，使用所输入的发光期间控制信号TMr、TMg、TMb,与发光驱动信号Dr、Dg、Db同步地 (例如前沿一致地)，生成具有上述固定发光期间Tft、TFg、TFb的长度的光检测期间信号LDr、 LDg、LDb0将生成的光检测期间信号LDr、LDg、LDb输出到光检测部36。然后，说明图9的图像数据校正部342的系数计算部3421中的系数Jr、Jg、Jb的设定。下面，虽然以发光体311为例进行说明，但其他发光体312、313也是同样。图11(a) (e)是表示从发光体311射出的照明光的发光强度、发光期间以及透射率和图像显示中利用的照明光的光量(显示光量)L之间的关系的波形图。图11(a)表示发光体311根据具有预定峰值(H)的光源控制信号Dr而在预定的发光期间(T)进行了发光时的光量，图11(b)表示相比于图11(a)将透射率取一半时的情况，图11(c)表示相比于图11(a)将发光期间取一半时的情况。从图像显示部33输出的图像显示光的光量(显示光的强度与发光时间的乘积、更一般而言是显示光强度的时间积分值)(L)是使用发光驱动信号Dr的峰值(H)、发光体311 的发光期间(T)、和图像显示部33的透射率(K)，如下述式(4)那样表示。另外，为了简化， 发光体311采用射出与输入的发光驱动信号Dr的峰值(H)相同值的强度的光的发光体，进而，照明部32采用光不衰减的照明部。L = HXTXK (其中，0 彡 K 彡 1) · · ·例如，当发光体311的发光期间⑴和峰值(H)设为恒定时，通过使透射率⑷变化，由此能够表现显示图像的灰度。当透射率最大(K = 1)时，如图11(a)所示，L = HT，在图像显示中利用入射到图像显示部33的来自发光体311的全部照明光，以最大的光量进行图像显示。另一方面，当K = 0.5时，从图像显示部33输出的图像显示光的光量(L)如图1Kb)所示，成为式(5)那样。L = HXTXO. 5 . . . (5)此时，在图像显示中利用入射到图像显示部33的、来自发光体311的照明光的一半，剩余一半的照明光在图像显示中并不被利用。即，由于光源31发出的照明光的光量 (HXT)的一半被透过、以该已透过的光的光量进行图像显示，所以可以近似认为在图像显示中利用了图11(b)的斜线部分的照明光。此时，剩余的无斜线的部分就成为在图像显示中未被利用的多余的光量。该在图像显示中未被利用的照明光成为杂散光等对比度降低的原因，因此希望在图像显示中仅以必要的量使光源发光。因此，作为消除多余的光量、获得与上述式(5)的状态相同量的图像显示光的方法，有如图11(c)所示的将透射率设为1使发光期间减半的方法。将发光期间设为T2 = 0. 5T，将透射率设为最大(K = 1)，利用上述式(4)计算此时的光量(L)，就成为L = HXT2X1 = HX (0. 5T) = 0. 5HT . . . (6)能够获得与上述K = 0. 5且发光期间为T时相同量的图像显示光。因此，如上述那样地根据各帧内的图像数据的最大值VAmr确定发光期间。即，当透射率为1时，求出能够获得与图像数据的最大值VAmr对应的显示光量(Lm)的发光期间来作为发光期间计算值Tdr，当该发光期间计算值Tdr是固定发光期间(Tft)以上时，将发光期间计算值Tdr设为发光期间设定值TH图11 (d))，当发光期间计算值Tdr小于固定发光期间Tft时，将固定发光期间Tft确定为发光期间设定值Tr(图11 (e))。并且，关于各像素，在系数计算部3421中，当发光期间为发光期间设定值Tr时，确定相乘系数Jr，该相乘系数Jr是用于计算在输出各像素的显示光强度ft· (X，y)时所需的透射率Kr(x，y)的系数。即通过Jr = α /Tr· · · (7Α)来求相乘系数Jr。这里，α是基于基准驱动峰值的常数。通过将该相乘系数Jr与显示光强度ft· (χ, y)相乘，就能计算出基于发光期间设定值Tr的透射率Kr (X，y)。Kr (χ, y) = Pr (χ, y) XJr …(7B)设定为发光期间设定值Tr变短，而透射率Kr相应变大。这样缩短发光期间以消除多余的发光，相应增大液晶显示面板的透射率以补足发光期间变短的量，由此，就能在视频显示中没有浪费地利用光源发出的光量。具体讲，通过根据发光期间变短的量相应地增大在系数计算部3421中设定的相乘系数Jr，以使得在图像数据校正部342的系数相乘部3423中乘以图像信号的系数Jr变大，由此从系数相乘部 3423输出的表示显示光强度的值就变大，由此，就可以增大图像显示部33中的透射率。如上所述，根据输入的图像数据的大小来使发光期间变化以使其变成固定发光期间Tft、TFg、TFb以上，由此在图像显示中能够以必要的量来使光源发光且消除了多余的发光， 所以就能抑制杂散光导致的对比度的降低。在本实施方式的图像显示装置中，通过光检测部36检测从发光体311、312、313射出的照明光的光量，校正各发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值，以使得表示检测出的光量大小的峰值的平均值与从基准峰值存储部38输出的基准峰值tlr、tlg、《b —致。因此，当使半导体激光器或LED以恒定周期发光时，即使发光驱动信号Dr、Dg、Db的峰值恒定，峰值也会由于各个发光体所具有的特性和/或发光期间而变化，由此，就能防止照明光的色彩平衡变化导致的显示视频产生变色或着色。此外，在发光期间转换部3412中，计算当在图像显示部33中将透射率设为1以下的预定值时用于输出与各色图像数据的最大值对应的光量所需的各发光体的发光期间，根据该发光期间来使各发光体发光。即，各发光体的发光期间被控制为，根据所输入的图像数据在视频显示所不必要的期间中不发光，因此，在输入的图像明亮(图像信号的最大值大) 时发光体的发光期间变长，在图像暗(图像信号的最大值小)时发光体的发光期间变短。这样，通过对于各发光体根据图像来设置不发光的熄灭期间，由此，与始终点亮的情况相比就能减少杂散光，能够抑制对比度的降低。此外，即使在发光期间变短时，也使各发光体始终以固定发光期间Tft、TFg、TFb以上的发光期间进行发光，检测该固定发光期间Tft、TFg、Tpb中的光量，因此，就能高精度地检测和控制光量，在即使使发光期间变化的情况下也能将色平衡调整为恒定。因此，就能显示稳定的高图像质量的图像。另外，在上述记载中，光检测部36以配置于能检测发光体311、312、313的光的位置处的1个传感器来构成，但也可以是针对每个发光体来设置传感器并通过各传感器来检测光量。实施方式5图12是表示本发明的实施方式5的图像显示装置的结构的框图。在实施方式4的图像显示装置中，各发光体的发光期间的每一个被分配了 1帧期间的1/3期间，使发光体在时分方式下进行发光，即以多个颜色的发光体的发光期间不重叠的方式发光，而实施方式5的图像显示装置是分别在1帧期间内确定各发光体的发光期间。本实施方式5的图像显示装置具备图像信号分析部34A ；光源控制部35 ；具有发光体 311、312、313的光源31 ；照明部32A ；图像显示部33A ；光检测部36A ；峰值校正部37 ；以及基准峰值存储部38。另外，标注了与实施方式4的图7中的相同标号的结构，由于结构相同而省略详细的说明。图13是表示实施方式5的图像信号分析部34A的内部结构的框图。在图13中， 图像信号分析部34A具备发光期间生成部341A以及图像数据校正部342。在图13中，对与图9相同或相应的结构标注相同的标号，而省略说明。发光期间转换部3412A将由最大值检测部3411输出的各色图像数据的最大值 VAmr, VAmg, VAmb分别转换为发光期间Tdr、Tdg、Tdb。该发光期间就是用于输出当图像显示部33将透射率设为1时与各色图像数据的最大值对应的光量所需的各色的发光期间，该转换是将与各色图像数据的值对应的发光期间预先存储于查阅表中并在使用时将其读出而进行的。在实施方式4的发光期间变换部3412中，对各发光体存储了在1/3帧期间内的与图像数据对应的发光期间，但是在本实施方式的发光期间转换部;3412A中，对各发光体存储了在1帧期间内的与图像数据对应的发光期间。即，发光期间转换部3412A所存储的发光期间的最大值在各发光体中是1帧期间。使用在发光期间转换部3412A中进行了转换的发光期间Tdr、Tdg、Tdb，通过与实施方式4相同的动作，确定发光期间，生成发光期间控制信号TMr、TMg、TMb，并且，根据发光期间控制信号TMr、TMg、TMb来校正各图像数据，生成显示图像信号VC(VCr、VCg、VCb)。
图14(a) (c)是表示光源控制部35根据从图像信号分析部34A输出的发光期间控制信号TMr、TMg、TMb而输出的发光驱动信号Dr、Dg、Db的一例的波形图。在图14(a) (c)中，对于与图8(a) (c)中相同或对应的部分标注相同的标号，而省略说明。在图 14(a) (c)中，各发光体的发光期间Tr、Tg、Tb分别被控制在帧期间Tf的范围内，各发光体的发光期间根据所输入的图像数据而变化。各发光驱动信号Dr、Dg、Db的ON期间即发光期间Tr、Tg、Tb被设定为在帧期间Tf的范围内且不禁止相互重叠。在图示的例子中，发光驱动信号Dr、Dg、Db的ON期间的开始时间点一致。此外，与实施方式4相同，发光期间Tr、 Tg、Tb被设定为最小的发光期间即固定发光期间Tft、TFg、Tpb以上的长度(时间宽度)。另夕卜，本实施方式的固定发光期间Tft、TFg、TFb与实施方式4的相同。当如上述那样各发光体同时进行了发光时，各发光体的最小发光期间即固定发光期间Tft、TFg、IVb如图14(a) (c)那样同时出现。因此，针对每个发光体在分别能够检测出发光体311、312、313的光的位置处设置传感器，由此光检测部36A通过各传感器36Ar、 36Ag、36Ab来检测光量。光检测部36A根据从光源控制部35输出的与固定发光期间TF,、TFg、Tpb同步的光检测期间信号LDr、LDg、LDb，求出发光体311、312、313在固定发光期间Tft、TFg、Tpb内发出的光的平均发光峰值Irl、IgU rtl，输出到峰值校正部37。峰值校正部37使用从光检测部36A(传感器36Ar、36Ag、36Ab)输出的各发光体的平均发光峰值Irl、Igl、Ibl和从基准峰值存储部38输出的各发光体的基准峰值tlr、tlg、 tlb，通过与实施方式4相同的动作将峰值校正信号e_Ir、e_Ig、eJb输出到光源控制部35。 此外，基准峰值存储部38将成为基准的峰值存储为基准驱动峰值sir、slg、slb，光源控制部35使用前面的帧的驱动峰值o_Ir、o_Ig、o_Ib、峰值校正信号e_Ir、e_Ig、e_Ib、发光期间控制信号TMr、TMg、TMb来生成各发光体的发光驱动信号Dr、Dg、Db，并且，生成表示各发光体的固定发光期间Tft、TFg、Tpb的光检测期间信号LDr、LDg、LDb。照明部32A包含用于供从各发光体射出的光入射的导光板；对从该导光板射出的光进行漫射的漫射板，使从各发光体311、312、313射出的光的强度均勻地照射到图像显示部 33A。图像显示部33A根据从图像信号分析部34A输出的显示图像数据来使对应的像素的对应的颜色的透射率或反射率变化，由此对来自光源的照明光的强度进行调制来显示图像。图像显示部33A例如是彩色液晶面板，各像素由具备仅使与各发光体对应的颜色透过的彩色滤光板的副像素构成，单独控制各色的透射率。以上是本实施方式中的图像显示装置的动作。在本实施方式的图像显示装置中也能获得与上述实施方式4相同的效果。实施方式6图15是表示本发明的实施方式6的图像显示装置的结构的框图。在本实施方式6的图像显示装置中，每个发光体311、312、313都具备光调制部。 实施方式6中的图像显示装置具备图像信号分析部34A、光源控制部35、具有发光体311、 312、313的光源31、R照明部321、G照明部322、B照明部323、R调制部391、G调制部392、 B调制部393、彩色图像合成部40、光检测部36A、峰值校正部37、以及基准峰值存储部38。 另外，对于与实施方式5的图12标注了相同标号的结构是相同的结构，因此省略详细的说明。
在图像信号分析部34A中根据图像数据确定各发光体的发光期间，生成发光期间控制信号TMr、TMg、TMb,并且根据发光期间控制信号TMr、TMg、TMb校正各图像数据来生成显示图像信号VC。光源控制部35根据发光期间控制信号TMr、TMg、TMb、驱动峰值o_Ir、o_ Ig、o_Ib、峰值校正信号e_Ir、e_Ig、e_Ib来生成各发光体的发光驱动信号Dr、Dg、Db，并且生成表示各发光体的固定发光期间Tft、TFg、TFb的检测期间信号LDr、LDg、LDb。各发光体根据发光驱动信号Dr、Dg、Db发光，光检测部36A根据光检测期间信号LDr、LDg、LDb求出各发光体在固定发光期间Tft、TFg、TFb内发出的光的平均发光峰值Irl、Igl、rtl。峰值校正部 37使用从光检测部36A输出的各发光体的平均发光峰值Irl、IgU Ibl和存储于基准峰值存储部38的作为控制目标的峰值即各发光体的基准峰值tlr、tlg、tlb，将峰值校正信号e_ Ir、e_Ig、e_Ib输出到光源控制部35。以上动作与上述实施方式5相同。来自R发光体311、G发光体312、B发光体313的光分别经由R照明部321、G照明部322、B照明部323被导入R调制部391、G调制部392、B调制部393。在图像信号分析部34A中生成的各色的显示图像信号VC被输入调制部391、392、 393。在调制部391、392、393中，根据对应的显示图像信号VC来使对应的像素的透射率或反射率变化，由此对从各发光体射出并经由各照明部供给的光进行调制。各调制部可以利用与上述实施方式4中同样的结构来构成。彩色图像合成部40对经调制部391、392、393 调制过的光进行合成，生成彩色图像。在本实施方式中，由调制部391 391以及彩色图像合成部40来构成图像显示部。以上是本实施方式中的图像显示装置的动作。在本实施方式的图像显示装置中， 在1帧期间内确定各光源的发光期间，并且，在从各光源发出的光通过了光调制部391、 392,393之后对其进行合成，由此就能表现出比上述实施方式1 5更加明亮的图像。另外，在实施方式4中，将根据平均发光峰值和基准峰值的差而生成的峰值校正信号与前面的帧的峰值即驱动峰值o_Ir、o_Ig、o_Ib进行相加或相减，由此来求发光驱动信号的峰值，但除此之外，也可以如实施方式1所述，将基于平均发光峰值和基准峰值之比的校正值与迄今使用的发光驱动信号的峰值进行相加或相减，由此来求出新的发光驱动信号的峰值。关于实施方式5以及6也是同样。标号说明1光源、2照明部、3图像显示部、4图像信号分析部、5光源控制部、6光检测部、7峰值校正部、8基准峰值存储部、IOr R发光体的发光期间、IOg G发光体的发光期间、IOb B发光体的发光期间、llr、21r R发光体的固定发光期间、llg、21g G发光体的固定发光期间、llb、21b B发光体的固定发光期间、12r、22r R发光体的可变发光期间、12g、22g G发光体的可变发光期间、12b、22b B发光体的可变发光期间、31光源、311 R发光体、312 G发光体、
313 B发光体、32、32A照明部、321 R照明部、322 G照明部、323 B照明部、33、33A图像显示部、34、34A图像信号分析部、341、341A发光期间生成部、3411最大值检测部、3412、3412A发光期间转换部、3413控制信号生成部、342图像数据校正部、3421系数计算部、3422显示光强度转换部、3423系数相乘部、3424图像数据转换部、35光源控制部、351校正信号运算部、352发光驱动信号生成部、353光检测期间信号生成部、36、36A 光检测部 36Ar、36Ag、36Ab 传感器、37峰值校正部、38基准峰值存储部、39IR调制部、392G调制部、39!3B调制部、40彩色图像合成部、Dr R发光体的发光驱动信号、Dg G发光体的发光驱动信号、Db B发光体的发光驱动信号、Tr R发光体的发光期间、Tg G发光体的发光期间、Tb B发光体的发光期间、TFr R发光体的固定发光期间、TFg G发光体的固定发光期间、TFb B发光体的固定发光期间。
权利要求
1.一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具备光源，其由多个颜色的发光体构成，能针对每个发光体控制发光期间； 图像信号分析部，其对输入图像中所包含的多个颜色图像数据进行分析，针对每个上述发光体确定发光定时；光源控制部，其根据每个上述发光体的发光定时生成发光驱动信号，控制上述光源的发光期间；照明光学系统，其使从上述多个颜色的发光体射出的光形成大致均勻的照明光； 图像显示部，其按照每个像素对上述多个颜色的照明光进行调制，形成显示图像； 光检测部，其针对每个发光体检测从上述光源射出的光，输出每个发光体的平均发光峰值；基准峰值存储部，其存储每个上述发光体的发光峰值的基准值作为基准峰值；以及峰值校正部，其生成校正值，该校正值用于针对每个上述发光体使上述平均发光峰值与上述基准峰值一致，上述光源控制部与上述图像数据的值无关地生成至少具有预定发光宽度的固定发光期间的发光驱动信号，上述光检测部对在上述固定发光期间射出的光进行检测并输出平均发光峰值。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，上述光源控制部根据上述校正值，针对每个上述发光体校正发光驱动信号的峰值。
3.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，上述图像显示部利用反射型图像显示元件来调制照明光，该反射型图像显示元件具备与上述像素的数目对应的微镜。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，上述图像信号分析部在各帧期间内，针对一个画面中全部像素的与视频显示无关的期间设置不发光的熄灭期间。
5.根据权利要求1 4中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，上述光源控制部生成上述多个颜色的发光体的发光期间相互不重叠的驱动信号。
6.根据权利要求1 5中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，上述图像信号分析部进一步根据上述图像数据各自的颜色比例进行分配来确定发光体的发光期间。
7.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于， 上述图像信号分析部具备发光期间生成部，其根据各帧的上述图像数据中包含的多个颜色图像数据各自的最大值，求出与上述颜色图像数据对应的上述发光体的发光期间，当上述发光期间比上述固定发光期间短时，以将上述固定发光期间设为发光期间的方式确定发光定时，生成表示所确定的定时的发光期间控制信号；以及图像数据校正部，其根据对应的上述发光体的发光期间转换各像素的上述颜色图像数据，生成显示图像信号。
8.根据权利要求1、2或7所述的图像显示装置，其特征在于， 上述图像显示部具有多个光调制部，其针对每个上述发光体而设置，对从上述光源照射的光进行调制；以及合成部，其对经上述多个光调制部调制的光进行合成。
9.根据权利要求1、2、7或8所述的图像显示装置，其特征在于， 上述图像显示部利用透射型光调制器件对照明光进行调制。
全文摘要
一种图像显示装置，具备光源(1)，其能对多个颜色的每个发光体(1R、1G、1B)控制发光期间；图像信号分析部(4)，其对输入的图像数据进行分析并针对每个发光体确定发光定时；光源控制部(5)，其根据每个发光体的发光定时来控制光源的发光期间，以使其在预定的最小宽度的发光期间以上；光检测部(6)，其检测在最小宽度的发光期间射出的光，输出平均发光峰值(Ir1、Ig1、Ib1)；以及峰值校正部(7)，其生成校正值(d_Ir、d_Ig、d_Ib)，该校正值用于使平均发光峰值(Ir1、Ig1、Ib1)与存储于存储部(8)的基准峰值(tIr、tIg、tIb)一致。即使发光期间根据输入图像发生变化也能将图像的色彩平衡保持恒定。
文档编号G09G3/34GK102460551SQ20108003198
公开日2012年5月16日 申请日期2010年4月28日 优先权日2009年6月3日
发明者中野菜美, 香川周一 申请人:三菱电机株式会社
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