JP4415386B2 - 画像表示方法、画像表示処理プログラムおよび画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、色順次表示を行なう画像表示方法、画像表示処理プログラム及び画像表示装置に関する。

カラー画像データは少数の色信号の集合として表現される。多くの場合は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色のデータを基準色として用いて表現される。また、実際に表示を行う際には、これら基準色としてのＲＧＢの補色であるシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）なども用いられる場合がある。

これら複数の色信号を用いてカラー画像を表示する方法としては、それらの色信号の全てを同時に表示する色同時表示方法と、各々の色信号を時間的に順次表示する色順次表示方法とがある。

色同時表示方法は、各色を空間的に並べて、あるいは重ねて同時に表示するものである。これは自然な表示が可能な表示方法であるが、表示装置として複雑なものが要求される。たとえば、液晶表示パネルやプラズマディスプレイなどにおいては、非常に細かくＲＧＢの各表示体を並べる必要がある。また、プロジェクタなどの投写型表示装置においては、ＲＧＢの各画像を生成するための３つの光変調素子（電気光学変調装置という）と、それら３つの単色画像を一つのフルカラー画像として正確に重ねあわせるための合成部が必要となる。

これに対して、色順次表示方法は、各色を時間的に並べて順次表示するものである。つまり、ある瞬間においては１つの色画像しか表示されないために、電気光学変調装置は１つしか必要ではない。それにより、表示装置を相対的に簡単、かつ、小型化することが可能である。

このような色順次表示方法が実現可能であるのは、人間の視覚が数１０ミリ秒程度の時定数の積分特性を持つことによる。つまり、人間の視覚においては、その時定数程度の時間内に順次表示された画像は個別のものとは認識されず、それらが混色したものであるとして認識されると言う特性を利用するものである。したがって、たとえば、ＲＧＢの各画像を高速に切り替えて表示すると、それらはＲＧＢの３つの色信号のフルカラー画像として認識されることになる。

このように、色順次表示方法は、色同時表示方法に対して、装置の単純化、小型化、低コスト化が図れるといった有利な点がある。しかし、その代償として、色同時表示方法にはない表示の色割れ、電気光学変調装置の応答性能の問題などを持つことになる。

表示の色割れとは、色順次表示の各画像が、網膜上で正確に重ならない場合に発生するものである。つまり、色順次表示方法は、時間的に並べられた単色画像が、網膜上で正確に重ね合わされることを仮定している。
しかし、この色順次表示の途中で視線が移動した場合、つまり、網膜上の画像が移動した場合は画像の重ね合わせが正確に行われず、元の画像の各色信号が分離して見えることになる。これが色割れと呼ばれる現象であり、大きな画質劣化の原因となる。

また、電気光学変調装置の応答性能の問題は、単色画像を時間的に並べて表示するために、各画像の表示時間が短くなることにより生じる問題である。
具体的には、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ：登録商標）などのようなデジタル型の電気光学変調装置は、パルス幅変調のような手法により階調を表現するために、ある程度の表示時間が確保される必要がある。ＤＭＤにおいて、短い表示時間の間に、より高精度の表示を行うためには、より高速な処理が必要となり、これは消費電力の問題、寿命の問題、不要な電磁輻射の問題などにつながるものである。

また、液晶表示素子のようなアナログ型の電気光学変調装置は、入力に対応した出力を得るために、ある程度の時間が必要となると言う特性がある。

図２５は電気光学変調装置の一例である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の液晶表示デバイスを模式的に示した図である。ＴＦＴ型液晶表示デバイスは、薄膜技術により基板上に作成されたＴＦＴ１０１と、液晶セル１０２、保持コンデンサ１０３が各表示素子に対応して設けられ、さらに、それに信号を供給する信号線(ゲート線１０４、ソース線１０５)を有している。液晶セル１０２は電気回路的には図示のようにコンデンサで近似され、それに充電された電圧に依存して液晶の状態が変化し、液晶セル１０２を通過する光の偏光状態を変化させ、それにより表示が行われる。

このような液晶表示デバイスの光変調出力は、コンデンサ（液晶セル１０２）に充電された電圧に依存して変化することになる。つまり、このコンデンサの充電の遅れに対応し、表示応答の遅れが発生することになる。具体的には、現在の液晶表示デバイスの応答時間は、高速なものであっても数ミリ秒程度の値である。この値は、たとえば、ＲＧＢの３原色で毎秒６０フレームの画像を時間順次で表示するとした場合の毎秒１８０サブフレームの表示時間である６ミリ秒と同程度であり、到底無視できる値ではない。

色割れを緩和し、かつ応答時間についても考慮した従来技術として、特許文献１（特開平８−２４８３８１号公報）に記載された技術がある。これは、その明細書に添付された図面の図１６などに見られるように、色順次表示を行なう際のＲＧＢの色順序を３フレーム周期で、たとえば、ＲＧＢ、ＢＲＧ、ＧＢＲなどのように入れ替えて表示するものである。

図２６は特許文献１における色順次表示を行なう際の色順序を示す図である。図２６に示すように、特許文献１における色の切り替えは、ＲＧＢの各光源をＯＮ／ＯＦＦすることによって実現可能である。また、９分割されたカラーホイールなどによっても実現可能である。この特許文献１における色順序は、図２６からも明らかであるように、ＲＧＢの各光源の発光が時間的に重なる部分が存在しない。

特許文献１が図２６に示すような色順序を採用していることにより、各フレームの境界においては同じ色の表示が並び、その結果、その色の表示時間が２倍となる。このため、電気光学変調装置の応答時間に余裕が生まれることになる。また、この方法では、３フレーム周期に各サブフレームにＲＧＢが均等に配置されることになる。そのため、網膜上の色割れした画像においてもＲＧＢが均等に混ざることになり、色割れによる画質劣化を軽減する効果が期待できると考えられる。

また、特に色割れ対策に注力した従来技術として、特許文献２（特開２００３−２８０６１４号公報）がある。これは、ＲＧＢの３原色にそれらの補色であるシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の３色を加えた６色系において表示を行うものである。

図２７は特許文献２における色順次表示を行なう際の色順序を示す図である。特許文献２では各フレームを６つのサブフレームに分割し、各サブフレームにＹＢＭＧＣＲを割り当て、これら６色の発光をＲＧＢの３つの光源を用いて実現することを可能としている。この場合、補色であるＣＭＹに対応するサブフレームにおいては、２つの光源が発光するように制御することによりＣＭＹの各補色光を得るようにしている。なお、特許文献２においては、基準色としてのＲＧＢに対応するサブフレームと補色としてのＣＭＹに対応するサブフレームにおいて全体の光強度が等しくなるように、補色の各サブフレームでの各光源の発光強度が１／２となるように制御することを推奨している。

このように、特許文献２においては、６色系を用いた表示により、色割れの幅を小さくするとともに、図２７に示すような色順序で表示を行うことにより、原色とその補色を隣接させ、それらの空間的な混色による画質改善効果を期待するものである。
また、特許文献２においては、２フレーム単位に、同じサブフレーム位置に補色を配置するという記述もある。これは、空間的な混色に加え、時間的な混色効果をも期待するものである。

特開平８−２４８３８１号公報 特開２００３−２８０６１４号公報

特許文献１においては、色割れについての効果は小さく、かつ、電気光学変調装置の応答性能（応答遅れ）についての効果も小さいと言う課題がある。つまり、特許文献１においては、３フレーム周期に同じサブフレーム位置にＲＧＢを均等に配置したとしても、人間の視覚特性の時定数から考えて、時間的に長過ぎると言う課題があり、これは、特許文献２の明細書中に特許文献１の課題として述べられている。つまり、毎秒６０フレームの画像データの３フレーム周期は、毎秒２０周期となり、１周期は５０ミリ秒となり、人間の視覚の時定数に比較して長過ぎると言うことである。

また、特許文献１の応答時間の問題についても図２６に示したように、同じ色表示が連続するのはフレームの境界のみであり、それ以外の部分においては、同じ色表示が連続することによる効果はないと言う課題がある。

一方、特許文献２においては、色割れについては大きな効果が期待できる。しかし、電気光学変調装置の応答遅れの問題については、特許文献１よりも大きな課題が発生する可能性がある。つまり、特許文献２では、１フレームを６サブフレームで構成するために、１フレームを３サブフレームで構成する特許文献１に比較して、１つのサブフレームの表示時間が１／２となってしまう。電気光学変調装置の応答時間がこれに比較して十分短ければ、これは大きな問題ではないが、前述したように、現時点の電気光学変調装置においてはこの条件は十分には満たされない。

結局、特許文献１及び特許文献２は、特に電気光学変調装置の応答性能の影響について十分に考慮された最適なものでは無いと言う課題がある。

そこで本発明は、色順次表示の画像表示を行なう際に、電気光学変調装置の応答性能を考慮した適切な色信号の色分配を行なうことによって表示精度の改善を可能とする画像表示方法および画像表示処理プログラム及び画像表示装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の画像表示方法は、光源からの光を信号に応じて変調する電気光学変調装置に対し、画像データの複数の複数の色信号を用いて所定の色順序での表示を行う画像表示方法であって、前記色信号に対する前記電気光学変調装置の応答遅れに基づく誤差が最小または最小に近い値となるように、前記所定の色順序での表示を行う際に、前記複数の色信号への色分配比を設定することを特徴とする。

このように、電気光学変調装置の応答遅れを考慮した適切な色分配を行うことによって、色信号に対する前記電気光学変調装置の応答遅れに基づく誤差を最小または最小に近い値とすることができる。これにより、電気光学変調装置の応答遅れに基づく表示精度の改善が図れ、相対的に応答速度の遅い表示デバイスを用いても、高精度の表示を行うことが可能となる。

（２）前記（１）に記載の画像表示方法においては、前記複数の色信号はＮ色（Ｎは３以上の整数）の基準色またはＮ色の基準色と該Ｎ色の基準色の補色とで構成され、前記Ｎ色の基準色と該Ｎ色の基準色の補色とで構成される場合の前記色順序は、前記Ｎ色の基準色と前記Ｎ色の基準色の補色の各々が１つのフレームを構成する２Ｎ個のサブフレームの各サブフレームに、前記基準色と補色とが所定の色順序またはその逆順で交互に割り当てられる色順序であることが好ましい。
これにより、本発明は、たとえば、Ｎ色の基準色のみを用いた場合にも適用可能であり、また、このＮ色の基準色にＮ色の補色を加えた２Ｎ色系とした場合にも適用できる。なお、２Ｎ色系とした場合には、色割れ対策という点で大きな効果を得ることができる。

（３）前記（１）または（２）に記載の画像表示方法においては、前記色信号に対する前記電気光学変調装置の応答遅れに基づく誤差の大きさを、各フレームにおいて前記色順序での表示を行う際に、前記電気光学変調装置に与える前複数の色信号の変化量に基づいて判断することが好ましい。
これにより、色信号に対する電気光学変調装置の応答遅れによる誤差を定量的に評価することができ、誤差の大きさを適切に判断することができる。

（４）前記（３）に記載の画像表示方法においては、前記複数の色信号の変化量は、個々の色信号の変化量の絶対値を積算して得られたものであることが好ましい。
これにより、単純な計算で複数の色信号の変化量を適切に求めることができ、求められた変化量は、色信号に対する電気光学変調装置の応答遅れによる誤差の大きさを適切に表すものとなる。

（５）前記（３）に記載の画像表示方法においては、前記複数の色信号の変化量は、前記Ｎ色の基準色を発光する各々の発光手段の発光によって得られる複数の色を、重複を許して複数の組に分類し、各組に含まれる色に対する色信号の変化量の積算値を各組ごとに求め、該求められた各組みごとの積算値の絶対値和として得られたものであることが好ましい。
これによっても、（４）の画像表示方法と同様、前記複数の色信号の変化量を適切に求めることができ、求められた変化量は、色信号に対する電気光学変調装置の応答遅れによる誤差の大きさを適切に表すものとなる。

（６）前記（５）に記載の画像表示方法においては、前記各組ごとに得られた変化量の積算値に対し、人間の色に対する視感度の高さに応じた重み付けを行なうことが好ましい。
このように、人間の色に対する視感度の高さに応じた重み付けを行なうことによって、求められた変化量は人間の視感度を考慮したものとなり、より適切な色分配をおこなうことができ、より高精度な表示が可能となる。

（７）前記（２）〜（６）のいずれかに記載の画像表示方法においては、Ｎ色の基準色をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）とし、その補色をＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）としたとき、前記色順序は、ＲＹＧＣＢＭ、ＹＧＣＢＭＲ、ＧＣＢＭＲＹ、ＣＢＭＲＹＧ、ＢＭＲＹＧＣ、ＭＲＹＧＣＢ、ＲＭＢＣＧＹ、ＭＢＣＧＹＲ、ＢＣＧＹＲＭ、ＣＧＹＲＭＢ、ＧＹＲＭＢＣ、ＹＲＭＢＣＧのいずれかであることが好ましい。
これらの色順序は、より相関の高い色が連続することになり、このような色順序による色順次表示を行うことによって、電気光学変調装置に与える信号の変化をより小さくすることができる。これにより、色信号に対する電気光学変調装置の応答遅れによる誤差をより小さくすることができ、相対的に応答速度の遅い表示デバイスを用いても高精度の表示を行うことが可能となる。

（８）前記（１）〜（７）のいずれかに記載の画像表示方法においては、前記画像データの連続した２つのフレームを１つの単位とし、該連続した２つのフレームの一方のフレームの前記色順序を反転させることが好ましい。
このように、２つのフレームを1つの単位とし、かつ、一方のフレームの色順序を反転させることにより、連続するフレーム境界で大きな信号変化が生じるような場合であっても、該フレーム境界での色信号の変化量をゼロとすることができる。

（９）前記（８）に記載の画像表示方法においては、前記画像データの各フレームの色分布を判定し、色分布の多い色信号が当該フレームを構成する複数のサブフレームの中央または中央付近のサブフレームに存在する場合には、該色分布の多い色信号のサブフレームが前記２つの連続するフレームのフレーム境界に位置するように前記色順序を変更することが好ましい。
これは（８）を改善したものであり、フレームの中央または中央付近に分布の多い色信号が存在した場合、その色信号をフレーム境界に位置させるようにしたものである。これによって、結果的に（８）と同等の効果が得られる。また、この（９）に記載の画像表示方法においては、各フレームの色分布を判定し、判定された色分布に応じた色順序の設定を行なうというような処理がなされるので、表示するデータに適応して、電気光学変調装置の応答遅れによる誤差を小さくすることができる。

（１０）本発明の画像表示処理プログラムは、光源からの光を信号に応じて変調する電気光学変調装置に対し、画像データの複数の色信号を用いて所定の色順序での表示を行う画像表示処理プログラムであって、前記色信号に対する前記電気光学変調装置の応答遅れに基づく誤差が最小または最小に近い値となるように、前記所定の色順序での表示を行う際に、前記複数の色信号への色分配比を設定する処理を実行可能であることを特徴とする。
この（１０）に記載の画像表示処理プログラムによれば、（１）の画像表示方法と同様の効果が得られる。なお、この（１０）に記載の画像表示処理プログラムにおいても、（２）〜（９）に記載の画像表示方法と同様の特徴を有することが好ましい。

（１１）本発明の画像表示装置は、光源からの光を信号に応じて変調する電気光学変調装置に対し、画像データの複数の色信号を用いて所定の色順序での表示を行う画像表示処理プログラムであって、前記色信号に対する前記電気光学変調装置の応答遅れに基づく誤差が最小または最小に近い値となるように、前記所定の色順序での表示を行う際に、前記複数の色信号への色分配比を設定する色分配比設定部を有することを特徴とする。
この（１１）に記載の画像表示装置によれば、（１）の画像表示方法と同様の効果が得られる。なお、この（１１）に記載の画像表示装置においても、（２）〜（９）に記載の画像表示方法と同様の特徴を有することが好ましい。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
[実施形態１]
図１は本発明の実施形態１に係る画像表示装置の構成を説明する図である。実施形態１に係る画像表示装置は、画像データ入力部１、色信号分配部２、タイミング生成部３、光源制御部４、色信号選択部５、光源としての発光装置６、表示デバイスとしての電気光学変調装置７、色信号の分配比を設定する色分配比設定部８を有している。

なお、本発明の各実施形態では、基準色ＲＧＢ、その補色をＣＭＹとし、かつ、表示デバイスとしての電気光学変調装置７には透過型の液晶表示デバイスを用いた場合について説明する。また、基準色をＲＧＢとしているので、発光装置６は、赤（Ｒ）を発光する赤色発光手段６Ｒ、緑（Ｇ）を発光する緑色発光手段６Ｇ、青（Ｂ）を発光する青色発光手段６Ｂを有し、これら各発光手段としてはＬＥＤなどを用いることができる。

本発明の各実施形態においては、画像データ入力部１により入力された画像データがｒｇｂの信号として出力されるものと仮定する。実際には、ｒｇｂ以外に、たとえばＹＵＶやＹＰｂＰｒなどの信号を用いる場合もあるが、本発明の説明において本質的ではないので、ここではｒｇｂとして以下の説明を行う。

また、本説明の各実施形態においては、特許文献２と等しく、基準色としてのＲＧＢにその補色であるＣＭＹを加えた６色系の色順次表示を行うものとして説明する。また、この６色系の表示のために基準色ＲＧＢと補色ＣＭＹにそれぞれ分配された色信号もＲＧＢＣＭＹの符号をそのまま用いて表すものとする。この色信号ＲＧＢＣＭＹは、図１に示すように色信号分配部２により生成されるものとする。この色信号分配部２は、色分配比設定部８により制御される。また、この色分配比設定部８は、色順次表示のための色順序を制御する光源制御部４により制御される。

この光源制御部４は、画像データに含まれる表示の時間制御情報に基づいて動作するタイミング生成部３により生成されるタイミングに同期して、赤色発光手段６Ｒ、緑色発光手段６Ｇ、青色発光手段６Ｂを制御する。それにより、６色系の色順次表示のための色順次表示が行われる。また、色信号選択部５は、光源制御部４の制御によりＲＧＢＣＭＹの中から適切な色信号を選択する。

図２は本発明の各実施形態において用いられる色順序とＲＧＢの各光源（赤色発光手段６Ｒ、緑色発光手段６Ｇ、青色発光手段６Ｂ）の点灯タイミングを示す図である。本発明の各実施形態は特許文献２と同様に基準色としてのＲＧＢとその補色としてＣＭＹの６色系を用いるものであるが、各実施形態においては図２に示すように、ＲＧＢの各光源に対する制御は単純なＯＮ／ＯＦＦのみであり、図２７に示した特許文献２のように発光強度を変化させることは行わない。

また、各実施形態では図２７に示した特許文献２のようなサブフレーム単位でのＲＧＢ光源制御ではなく、ＲＧＢの各光源において、デューティ比が５０％の単純なＯＮ／ＯＦＦを繰り返すだけである。そして、それの位相をずらすことにより、６つのサブフレームを生成するものである。その結果、それぞれの光源のＯＮ／ＯＦＦ回数は、特許文献２の１／２となる。つまり、スイッチングに起因する電力ロスを半減させることができる。
一般に、光源は大きな電力を消費し、そのスイッチングは制御素子の大きな負担となる。また、これは大きな電磁輻射ノイズを伴う。したがって、光源のスイッチング回数が減ることは、電力消費の面だけでなく、ノイズ対策についても大きな効果が得られる。

また、本発明の効果をより好ましいものとするためには、図２に示すような色順序による色順次表示を行なうことが好ましい。すなわち、図２においては、各フレームにおける色順序はＹＧＣＢＭＲの順となっている。このような色順序の設定方法について説明する。

図３は色度図（ｘｙ色度図とする）上のＮ色（Ｎは３以上の整数）の基準色とその補色を用いて色順次表示のための色順序を求める方法を示したフローチャート、図４はｘｙ色度図である。

なお、本発明の各実施形態は、前述したように、ＲＧＢにその補色であるＣＭＹを加えた６色系の色順次表示を行う例であるが、この図３のフローチャートは、基準色をＮ色（Ｎは３以上の整数）とした場合の色順序を求める例についての処理手順が示されている。

図３において、ステップＳ１〜Ｓ８を実行することにより、色順次表示のための色順序を得る（ステップＳ９）。この、色順次表示のための色順序を、Ｐ１，Ｑ１，・・・，Ｐｉ，Ｑｉ，・・・，ＰＮ，ＱＮとし、これをＺｉ（ｉは１から２Ｎ）とする。

図３のステップＳ１〜Ｓ９の処理は、概略的には、図４に示すｘｙ色度図上において、Ｎ色の基準色のうちのある基準色を起点に、該起点となる基準色を除く基準色を一度ずつ通って起点となる基準色に戻るときの距離が最小となるように、Ｎ色の基準色を色順序として並べる第１のステップと、その色順序として並べられたＮ色の基準色に対するＮ色の補色を設定する第２のステップと、第２のステップにより設定された補色の中から、色順序として並べられたＮ色の基準色のうちの隣接する２つの基準色に最も近い補色を選択し、該選択された補色を色順序として上記隣接する２つの基準色の間に挿入することにより、Ｎ色の基準色のうちの個々の基準色とＮ色の補色のうちの個々の補色とを交互に並べて色順次表示のための色順序として設定する第３のステップとが存在する。

図３のステップＳ１は、上記第１のステップにほぼ対応する処理である。図３のステップＳ１において、ある基準色Ｌｉ（ｉは１からＮ）とある基準色Ｌｊの距離を求める関数ｄ（Ｌｉ，Ｌｊ）としては様々なものが考えられるが、たとえば、ｘｙ色度図（図４参照）におけるＬｉの座標（Ｘｉ，Ｙｉ）とｘｙ色度図上のＬｊの座標（Ｘｊ，Ｙｊ）とを用い、
ｄ（Ｌｉ，Ｌｊ）＝（Ｘｉ−Ｘｊ）^２＋（Ｙｉ−Ｙｊ）^２ ・・・（１）
を用いることができる。このステップＳ１によって色順序として並べられた基準色をＱｉとする。

図３のステップＳ２は、上記第２のステップにほぼ対応する処理であり、このステップＳ２により設定されたＮ色の補色をＨｉ（ｉは１からＮ）とする。なお、このＨｉは、Ｑｉの補色を＾Ｑｉとしたとき、該＾Ｑｉを任意の個数のＱｉの合成で近似したものである。

また、図３のステップＳ３〜Ｓ９は、上記第３のステップにほぼ対応する処理であり、ステップＳ３〜Ｓ９のうちのステップＳ３〜Ｓ８は、ステップＳ１により並べられた基準色Ｃｉのうちの各隣接する２つの基準色からもっとも近い補色を選択し、選択した補色を上記隣接した２つの基準色の間に色順序として挿入して行く処理である。なお、各隣接する２つの基準色からもっとも近い補色を選択する際は、隣接する２つの基準色からＮ色の補色のうちの任意の補色Ｈｋまでの距離を評価する。

この距離の評価としては、ｄ（Ｃｉ，Ｈｋ）+ｄ（Ｃｊ，Ｈｋ）が最小となる補色をＮ色の補色の中から選択し、選択した補色をＰｉとし、そのＰｉを隣接する２つの基準色の間に色順序として挿入する。

そして、選択された補色を除外して（ステップＳ７）、ＩをＩ+１とし、そのＩをｉとして同様の処理を行う。これをＩがＮとなるまで行なうことにより、ステップＳ９における色順次表示のための色順序ＺｉとしてＰ１，Ｑ１，・・・，Ｐｉ，Ｑｉ，・・・，ＰＮ，ＱＮを得る。

なお、Ｎ番目の補色ＰＮはステップＳ３〜Ｓ８をＮ−１回行なうことによって残った１つの補色をＰＮとすることができる。

この図３のフローチャートは、基準色をＮ色としたときの、Ｎ色の基準色に対する色表示順序を求める方法を示すものであるが、ここで、１つの具体例として、Ｎ＝３とし、かつ、光源としての発光装置６から発光される基準色をＲＧＢとしたときの、色順序作成処理を簡単に説明する。

まず、カラー画像を構成するＮ色Ｌｉ（ｉは１からＮ）を基準色として決める。そして、図４に示すｘｙ色度図上において、任意の１つの基準色を起点とし、残りの（Ｎ−１）色を１回ずつ通り、起点の色へ戻る線のうち、積算された距離が最小となるものを選択する。そのときの線分の通過する順番にＬｉを並べたものをＱｉ（ｉは１からＮ）とする。この際、この定義より明らかであるように、これの逆順も同等である。ここでは、基準色をＲＧＢの３色（Ｎ＝３）としているので、この順番は自明であり、たとえば、Ｒを起点とすれば、ＲＧＢかＲＢＧの何れかとなる。

次に、Ｑｉの補色である＾Ｑｉを求める。この＾Ｑｉは近似としてＱｊ（ｊは１からＮ）からＱｉを除いた残りで近似され、それをＨｉ（ｉは１からＮ）とする。この場合、基準色をＲＧＢの３色としているので、図４のｘｙ色度図からも明らかであるように、ＨｉはＣ，Ｍ，Ｙである。なお、ＣはＧ＋Ｂ、ＭはＲ＋Ｂ、ＹはＲ＋Ｇで表すことができる。

続いて、隣接する２つの基準色からの距離が最小の補色を選択し、選択された補色Ｐｉとし、Ｐｉを補色の集合から取り除く処理（ステップＳ６，Ｓ７）を行ない、残った補色に対して、ステップＳ６，Ｓ７を繰り返し行なう。その結果、基準色をＲＧＢとした場合、ＲとＧに対する補色としてＹ、ＧとＢに対する補色としてＣ、ＢとＲに対する補色としてＭが定まる。

なお、ステップＳ６におけるＣｉとＣｊは隣接する２つの基準色であり、これは、ステップＳ５により、ｉ＝Ｉのとき、ｊは（Ｉ−１）ｍｏｄＮ＋１で求められる。この場合、基準色はＲＧＢの３色（Ｎ＝３）としているので、ｉはＩ＝１，２，３のいずれかの値をとる。

ここで、図４のｘｙ色度図上において、Ｒ＝１、Ｇ＝２、Ｂ＝３とすれば、ｉがＩ＝１である場合は、ｊは（１−２）ｍｏｄ３＋１よりｊ＝３と求められ、これは、隣接する２つの基準色Ｃｉ，ＣｊがＲとＢであることを示している。また、ｉがＩ＝２である場合は、ｊは（２−２）ｍｏｄ３＋１よりｊ＝１と求められ、これは、隣接する２つの基準色Ｃｉ，ＣｊがＧとＲであることを示している。同様に、ｉがＩ＝３である場合は、ｊは（３−２）ｍｏｄ３＋１よりｊ＝２と求められ、これは、隣接する２つの基準色Ｃｉ，ＣｊがＢとＧであることを示している。

以上の結果より、この場合、Ｐ１，Ｑ１，Ｐ２，Ｑ２，Ｐ３，Ｑ３が色表示順序として求められる。ここで、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、図４のｘｙ色度図上では、ＲＧＢの三角形を任意の基準色から右回り（または左回り）したものである。たとえば、Ｑ１をＧとし、かつ、回り方向を左回りとすれば、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３はＧ，Ｂ，Ｒとなる。また、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、同様に、Ｑ１をＧとし、かつ、回り方向を左回りとした場合、起点をＹとすると、Ｙ，Ｃ，Ｍとなる。したがって、色順序Ｐ１，Ｑ１，Ｐ２，Ｑ２，Ｐ３，Ｑ３は、図４に示すｘｙ色度図上ではＹＧＣＢＭＲとなる。

なお、前述したように、この色順序の起点の色は、図４のｘｙ色度図における３角形上の６色（ＹＧＣＢＭＲ）の何れであってもよい、また、その順序は図４のｘｙ色度図における３角形の左回りの順であっても、右回りの順であってもよい。
以上のようにして本発明の各実施形態で用いられる色順次表示を行なうための色順序を設定することができる。

次に、色信号分配部２の動作を説明する。まず、色信号分配部２の動作を図５、図６、図７を用いて説明する。なお、前述したように、本発明の各実施形態は特許文献２と同様に６色系を用いるものであるが、本発明は、図２６に示した特許文献１のようなＲＧＢの３色系による色順次表示を行うことも可能であるので、まずは、図２６に示した特許文献１のようなＲＧＢの３色系による色順次表示を行う場合について説明する。

図５（Ａ）は、特許文献１のように、ＲＧＢの３色系による色順次表示を行う場合の色分配処理について説明する図である。図５におけるｒｇｂは、画像データ入力部１から出力される信号であり、これは色信号分配部２の入力信号となるので、以下では、入力信号ｒｇｂという。

また、図５（Ａ）の入力信号ｒｇｂに対応する各矩形領域の幅ｗ１は、１つのフレームを構成する各サブフレームでの表示時間に対応するものとする。ここでは、各サブフレームの表示時間は等しいものとする。このため、入力信号ｒｇｂの各矩形領域の幅ｗ１は同じである。
また、各矩形領域の高さは色信号分配部２への入力信号の強度を示すものとする。ただし、ここでは説明を簡単にするために、入力信号の強度と実際の光変調出力（電気光学変調装置７の出力）の強度を同一視しているが、これによって一般性が損なわれることはない。

このように考えると、色信号分配部２への入力信号ｒｇｂに対応するＲＧＢ３色系の時分割表示が成り立つ条件は、各矩形領域の面積比が、入力信号ｒｇｂの比と等しくなることである。つまり、光変調出力の強度である矩形領域の高さと、それを継続時間で積分した値が人間の視覚の刺激値として知覚されるため、各矩形領域の面積比がｒｇｂのときは、ＲＧＢ３色がｒｇｂの比で混色した色として知覚されることになる。

図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＹＧＣＢＭＲの６色系の場合として説明する図である。図５（Ｂ）の各矩形領域の高さはＹＧＣＢＭＲに対する色分配信号の強度を示し、幅ｗ２はＹＧＣＢＭＲに対応する各サブフレームの表示時間を示すものである。図５（Ａ）と比較すると、個々のサブフレームの表示時間が１／２となるため、各矩形領域の幅ｗ２は、図５（Ａ）の矩形領域の幅ｗ１に対して１／２となっている。

この図５（Ｂ）において、図５（Ａ）と同等の表示が行える条件は、図５（Ｂ）におけるＲＧＢの各光源の発光時における色分配信号の面積が、図５（Ａ）と等しくなることである。

ここで、各実施形態における色信号の色順序はＹＧＣＢＭＲであるので、この色順序によれば、図２からも明らかであるように、Ｒの光源が発光しているのはＹＭＲのサブフレームであり、Ｇの光源が発光しているのはＹＧＣのサブフレームであり、Ｂの光源が発光しているのはＣＢＭのサブフレームである。

なお、図２に示すように、ＲＧＢの各光源の発光区間において、発光強度は変化しないものとする。そうすると、図５（Ｂ）の各サブフレームにおいて、
ｒ＝１／２×（Ｍ＋Ｒ＋Ｙ）
ｇ＝１／２×（Ｙ＋Ｇ＋Ｃ）
ｂ＝１／２×（Ｃ＋Ｂ＋Ｍ） ・・・（２）
が成り立てば、図５（Ａ）と図５（Ｂ）の表示は同等であると言うことになる。（２）の各式における右辺の１／２は、各サブフレームの長さが、ＲＧＢの３色系の場合の１／２であることに対応するものである。さらに、当然ではあるが、次の条件も満たす必要がある。
Ｒ≧０、Ｇ≧０、Ｂ≧０、Ｃ≧０、Ｍ≧０、Ｙ≧０
これは、負の強さの光を発生させることはできないと言う単純なことである。なお、図５において、入力信号ｂを例にとれば、図５（Ａ）の斜線を施した矩形領域の面積と、図５（Ｂ）の同じく斜線を施したＣＢＭの矩形領域の面積が等しければ、ｂについては同等と言うことになる。

図６は図５の他の例を説明する図である。図６（Ａ）は図５（Ａ）と同様、特許文献１のようにＲＧＢの３色系による色順次表示を行う場合の色分配処理について説明する図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）をＹＧＣＢＭＲの６色系の場合として説明する図である。図６は入力信号ｇを例にとって説明するもので、図６（Ａ）の斜線を施した矩形領域の面積と、図６（Ｂ）の斜線を施したＹＧＣの矩形領域の面積が等しければ、ｇについては同等であると言うことになる。
しかし、図５及び図６に示したような、ある入力信号を基準色及びその補色に分配する方法は一意ではない。

図７は色信号の分配を説明する図である。ここで、仮に、図７（Ａ）に示すような入力信号が色信号分配部２に入力されたとする。ここでは説明を簡単にするために、入力信号ｒｇｂのうちの２つが同じ値であり、残りの一つが０である場合を考える。つまり、０である基準色に対する補色が、ある強度で入力された場合を考える。図７（Ａ）では入力信号ｇが０である場合を考える。この場合の色信号分配方法としては、たとえば、図７（Ｂ）のように、全ての入力信号を基準色に割り当てる方法が考えられる。

図７（Ｂ）においては表示時間が図５（Ａ）の１／２となるため、割り当てるべき基準色に対する分配信号は、図７（Ａ）に示す入力信号の２倍となる。それにより、図７（Ａ）の縦線を施した矩形領域の面積及び横線を施した矩形領域の面積と、図７（Ｂ）の縦線を施した矩形領域の面積及び横線を施した矩形領域の面積は等しくなり、人間の視覚に同じ刺激値を与えることができる。

また、別の色分配の方法としては、図７（Ｃ）のように入力信号の全てを補色Ｍに割り当てると言う方法も考えられる。この場合、Ｒ光源とＢ光源の両方が発光しているため、分配信号そのものは図７（Ｂ）と同じ値であるが、トータルの表示時間は図７（Ｂ）の１／２となる。

上述した図７（Ｂ）と図７（Ｃ）の例は非常に極端な場合である。ここで、より一般的な場合としては、図７（Ｄ）に示すように、各補色に対応するサブフレームに対して、入力信号のうちのα（ここで、１≧α≧０）を割り当て、基準色に対してはその残り、つまり、１−αを割り当てると言う方法が考えられる。つまり、図７（Ｂ）の場合は、αが０の例であり、図７（Ｃ）の場合は、αが１の場合となる。本発明においては、ここで用いられるαを色分配比と呼ぶことにする。

しかし、このαを導入しても、色分配比は一意には決まらない。そこで、さらに付加的な条件として、入力信号ｒｇｂの値の全てが等しいとき、つまり、無彩色の信号が入力されたとき、出力であるＲＧＢＣＭＹの値も全て等しくなると言うことを条件として用いる。つまり、無彩色信号入力の場合、１つのフレームを構成する全てのサブフレームにおいて信号レベルが変化しないと言うことを条件として用いる。

この条件により、グレースケールをより正確に表示することが可能となる。これらの条件を用いると、色分配の数式表現として以下が得られる。
Ｃ＝α×ｍｉｎ（ｇ、ｂ）−（α−１／３）×ｍｉｎ（ｒ、ｇ、ｂ）
Ｍ＝α×ｍｉｎ（ｒ、ｂ）−（α−１／３）×ｍｉｎ（ｒ、ｇ、ｂ）
Ｙ＝α×ｍｉｎ（ｒ、ｇ）−（α−１／３）×ｍｉｎ（ｒ、ｇ、ｂ）
Ｒ＝ｒ−Ｙ−Ｍ
Ｇ＝ｇ−Ｙ−Ｃ
Ｂ＝ｂ−Ｃ−Ｍ ・・・（３）
ただし、数式を簡単にするために、表示時間が１／２であることに起因する定数は省略してある。つまり、この（３）式は、この比で表示を行えば、入力信号の比と同等になると言う式であり、以下では（３）式を色分配式という。なお、（３）式において、ｍｉｎと書いた関数は、その引数の内の最小のものを返す関数であるとする。

この色分配式を検討して見る。たとえば、ｒ、ｇ、ｂの値が全て等しい値Ｖであるとすると、αを含む項は相殺され、その結果、全ての値は１／３×Ｖとなる。つまり、無彩色信号が入力された場合においては、全てのサブフレームの出力値が等しくなると言う上記の条件を満たしている。また、仮にｒとｇの値がＶであり、ｂが０であるとすると、Ｙがα×Ｖ、ＲとＧがそれぞれ（１−α）×Ｖ、それ以外は０となり、先の色分配比の条件を満たしていることが分かる。
以上が、色信号分配部２の動作をしたものである。（３）式で示したような色分配式は、たとえば、図８に示すような機能ブロックの組み合わせで実行することが可能である。

図８は本発明の各実施形態で用いられる色信号分配処理を実現するための色信号分配部２の構成を機能ブロックの組み合わせとして示す図である。
図８において、「＋」の書かれた５角形５１は入力されたものを加算してその加算結果を出力する機能ブロックを示す。また、「ＭＩＮ」と書かれた５角形５２は入力されたものの中から最小値を選択してその選択した値を出力する機能ブロックを示す。また、「−１」といった数字の書き込まれた５角形５３は、入力にその数字を乗算してその乗算結果を出力する機能ブロックを示す。同様に、「α」または「α−１／３」の書き込まれた５角形５４は、入力にαまたはα−１／３を乗算してその乗算結果を出力するも乗算の機能ブロックを示す。
なお、この図８に示す色信号分配部２が行う機能をハードウェアとして実行することは非常に容易であり、また、これらをソフトウェアとして実行することも可能である。

次に、色分配比設定部８の動作を説明する。これは、表示デバイスとしての電気光学変調装置７の応答遅れ影響を考えて、色分配比αの値を最適化するものである。まず、そのための評価方法について図９を用いて説明する。
図９は色信号に対する電気光学変調装置の応答遅れに基づく誤差を説明する図である。図９において、ＹＧＣＢＭＲは本発明の各実施形態において採用された色順序であり、このような色順序に対して黒の太線で示すような入力信号が与えられたとする。この色信号は図５及び図６で説明したように、その強度と表示時間の積が所定の値となるように計算されるものであり、この色信号をここでは期待される表示信号という。

しかし、この期待される表示信号に対する実際の応答は、図２５などで説明したように、電気光学変調装置７の応答性能により、ある時定数で遅れることになる。つまり、図９の斜線を施した部分の面積が、期待される表示信号に対する電気光学変調装置７の応答遅れに基づく誤差（以下では単に誤差という）である考えることができる。

この誤差は、システムが線形であると近似すると、各サブフレームに対する各色信号の各サブフレーム間の信号差に比例することになる。たとえば、図９に示すように、Ｃに対応するサブフレームからＢに対応するサブフレームへの遷移の場合の信号差をＥｒｒＢとすれば、Ｂに対応するサブフレームでの誤差はＥｒｒＢに比例することになる。

このとき、もしもＥｒｒＢが正であれば、誤差としては不足する方向であり、ＥｒｒＢが負であれば、誤差としては過剰となる方向である。ここで、それぞれのサブフレームでの誤差は、それに先立つサブフレームとの信号差に依存するものであり、これは、色順序に依存することになる。

これらの信号差の値を用いて、前記の（３）式により分配された信号による誤差を定量的に評価することが可能となる。しかし、この誤差を解析的にαの関数として表現できれば簡単であるが、実際にはそれは不可能である。

よって、本発明においては、入力信号ｒｇｂがそれぞれ８ビット精度であるとし、それらで表現できる全ての色である約１６７７万色についての誤差を計算し、それによりαの評価を行うこととする。ただし、各サブフレームの誤差をどのように考えるかによって複数の評価が可能である。

また、参考のため、特許文献２で採用した色順序ＹＢＭＣＧＲの場合について同様の評価をしてみる。ただし、特許文献２は本発明とは異なる色分配方法を用いており、本発明で用いるαのような変数を持たない。具体的には、特許文献２の色信号分配方法は固定されたものであり、特許文献２の明細書の段落「００１０」にその記載がある。それを数式で表現すると以下のようになる。
Ｃ＝ｍｉｎ（ｇ、ｂ）−７／９×ｍｉｎ（ｒ、ｇ、ｂ）
Ｍ＝ｍｉｎ（ｒ、ｂ）−７／９×ｍｉｎ（ｒ、ｇ、ｂ）
Ｙ＝ｍｉｎ（ｒ、ｇ）−７／９×ｍｉｎ（ｒ、ｇ、ｂ）
Ｒ＝ｒ−１／２×（Ｙ＋Ｍ）
Ｇ＝ｇ−１／２×（Ｙ＋Ｃ）
Ｂ＝ｂ−１／２×（Ｃ＋Ｍ） ・・・（４）
この（４）式におけるＲ、Ｇ、Ｂを求める式の右辺に１／２があるのは、図２７に示したように、特許文献２においては、補色系の表示において、光源の強度を１／２にすることを推奨しているからである。以上の評価の一例を図１０に示す。

図１０は実施形態１における色分配比αと平均誤差の相対値との関係を示す図（その１）である。なお、図１０においては、ある１つのフレームにおける各サブフレーム（ＹＧＣＢＭＲに対応する各サブフレーム）の誤差を個々のサブフレームごとに考えた場合であり、誤差の評価式は以下のように表すことができる。
ａｂｓ（ＥｒｒＹ）＋ａｂｓ（ＥｒｒＧ）＋ａｂｓ（ＥｒｒＣ）＋
ａｂｓ（ＥｒｒＢ）＋ａｂｓ（ＥｒｒＭ）＋ａｂｓ（ＥｒｒＲ） ・・・（５）
この（５）式におけるａｂｓは、その引数の絶対値を返す関数であるとする。

図１０の横軸は色分配比αの値を示し、縦軸は誤差（平均誤差の相対値）を示す。また、図１０における上部に太い横線Ａ１で示した値は、αに依存しない特許文献２の場合である。また黒丸は特許文献２と同じ色順序ＹＢＭＣＧＲを本発明で使用した場合であり、白丸はより好ましい色順序として本発明の各実施形態で採用した色順序ＹＧＣＢＭＲの場合である。

図１０に示すように、特許文献２と同じ色順序ＹＢＭＣＧＲにおいても本発明を適用した場合、αを０．８５近辺としたときに誤差が最小（約２２０）となり、特許文献２の場合（横線Ａ１に対応する誤差）の半分近くまで誤差を小さくすることが可能となることがわかる。一方、本発明の色順序ＹＧＣＢＭＲにおいては、αを０．７近辺としたときに誤差が最小（約１８０）となり、特許文献２の場合（横線Ａ１に対応する誤差）の半分以下にまで誤差を小さくすることが可能となる。

図１１は実施形態１における色分配比αと平均誤差の相対値との関係を示す図（その２）であり、この図１１は人間の目に対する刺激値が基準色であるＲＧＢであることから、誤差評価をＲＧＢを３色をまとめたものとして行なった場合を示すものである。つまり、たとえば、Ｒが発光しているサブフレームはＭＲＹであり、この３つのサブフレームでの誤差の正負が相殺されれば結果として誤差の少ない表示が可能となると言う評価方法である。この場合、誤差の評価式としては下のようになる。
ａｂｓ（ＥｒｒＭ＋ＥｒｒＲ＋ＥｒｒＹ）＋
ａｂｓ（ＥｒｒＹ＋ＥｒｒＧ＋ＥｒｒＣ）＋
ａｂｓ（ＥｒｒＣ＋ＥｒｒＢ＋ＥｒｒＭ） ・・・（６）
この（６）式における「ａｂｓ（ＥｒｒＭ＋ＥｒｒＲ＋ＥｒｒＹ）」の項はＲ成分についての誤差、「ａｂｓ（ＥｒｒＹ＋ＥｒｒＧ＋ＥｒｒＣ）」の項はＧ成分についての誤差、「ａｂｓ（ＥｒｒＣ＋ＥｒｒＢ＋ＥｒｒＭ）」の項はＢ成分についての誤差を表している。

この図１１において、図１０の場合と同様に、特許文献２と同じ色順序ＹＢＭＣＧＲにおいても本発明を適用した場合、αを０．５５近辺としたときに、誤差が最小（約１６５）となり、αに依存しない特許文献２の場合（横線Ａ１に対応する誤差）の半分近くまで誤差を小さくすることが可能となることがわかる。一方、本発明の各実施形態で採用する色順序ＹＧＣＢＭＲにおいては、αを１．０近辺としたときに誤差が最小（約１３０）となり、αに依存しない特許文献２の場合（横線Ａ１に対応する誤差）の半分以下にまで誤差を小さくすることが可能となる。

図１２は実施形態１における色分配比αと平均誤差の相対値との関係を示す図（その３）であり、この図１２は、図１１の場合に加え、Ｒ成分についての誤差、Ｇ成分についての誤差、Ｂ成分についての誤差に、人間の視感度に対する重み付けを行った場合である。人間の視覚はＧに対して最も感度が高く、Ｂについては最も感度が低い。それらを評価式として表すと以下のようになる。
０．２９９×ａｂｓ（ＥｒｒＭ＋ＥｒｒＲ＋ＥｒｒＹ）＋
０．５８７×ａｂｓ（ＥｒｒＹ＋ＥｒｒＧ＋ＥｒｒＣ）＋
０．１１４×ａｂｓ（ＥｒｒＣ＋ＥｒｒＢ＋ＥｒｒＭ） ・・・（７）
なお、（７）式における「０．２９９」、「０．５８８」、「０．１１４」は重み係数であり、これらの重み係数は、人間の視感度に基づく重み係数として一般的に用いられているものである。
この（７）式からも明らかであるように、ＲＧＢのうち最も視感度の高いＧについての誤差に対しては最も大きな重み付けがなされ、最も視感度の低いＢについての誤差に対しては最も小さな重み付けがなされている。

図１２の場合においても図１０、図１１と同様に、特許文献２と同じ色順序において本発明を適用すると、αが０．６５近辺において、特許文献２の場合（横線Ａ１に対応する誤差）の７０％近くまで誤差を小さくすることが可能である。さらに本発明の色順序においては、αが１．０近辺において、特許文献２の場合（横線Ａ１に対応する誤差）の半分以下まで誤差を小さくすることが可能である。

図１３は誤差を最小とする最適なαを求める処理を示すフローチャートである。図１３において、まず、最小積算誤差値を、表現可能な最大値に設定し（ステップＳ１１）、最小誤差値αを任意の値に設定する（ステップＳ１２）。そして、試行するα（以下、試行αという）を全て調べたか否かを判定し（ステップＳ１３）、全て調べていなければ試行αを選択して（ステップＳ１４）、積算誤差値を０とする（ステップＳ１５）。

そして、試行する色を全て調べたか否かを判定し（ステップＳ１６）、試行する色を全て調べていなければ、試行する色を選択して（ステップＳ１７）、色分配を行なう（ステップＳ１８）。この色分配における誤差評価を行い（ステップＳ１９）、その誤差評価により得られた評価誤差を積算する（ステップＳ２０）。

このステップＳ１７〜Ｓ２０を試行する全ての色について行なったら、ステップＳ２０により得られた評価誤差の積算値（積算誤差値という）が最小積算誤差値よりも小さいか否かを判定し（ステップＳ２１）、小さければ最小積算誤差値を積算誤差値で置換し（ステップＳ２２）、また、最小誤差αを試行αで置換して（ステップＳ２３）、ステップＳ１３に戻る。なお、ステップＳ２１において、積算誤差が最小積算誤差値よりも小さいか否かを判定した結果、積算誤差が最小積算誤差値よりも大きければ、ステップＳ１３に戻る。そして、ステップＳ１３において、試行αについて全て処理が終了していれば、そのときの最小誤差αを色分配のためのα（色分配比α）とする（ステップＳ２４）。

以上に説明したように、実施形態１によれば、光源制御部４により定まる色順序に依存して色分配比設定部８が色分配比αを設定し、その設定された色分配比αに従い、色信号分配部２により各サブフレームへ与える信号を適切に分配することにより、入力信号に対する電気光学変調装置７の応答遅れに基づく誤差を最小とすることが可能となる。

なお、画像表示方法および画像表示装置として色順序が固定されているものであるとすれば、色分配比も固定されたものとすることができる。また、ユーザの主観的な評価などにより、ユーザが色分配比を調整可能とすることも可能である。
この色分配比の調整は、直接に色分配比を指定するものであってもよいし、あるいは、ユーザが色順序を指定し、それにより色分配比設定部が適切な色分配比を算出するものであってもよい。

この色分配比の算出方法は、たとえば、予め考えられる全ての色順序についての分配比を表形式などにより記録したものから選択すると言う方法であってもよい。たとえば、６色系で考えれば、色順序として６の階乗を２で割った数の組合せが考えられる。このとき、６の階乗を２で割るのは、ある順序の逆順は同等であるからである。これは３６０通りとなる。この全ての組合せの場合を予め算出してＲＯＭなどに記録して置くことは容易である。

また、与えられた色順序に対する色分配比αをその都度計算するものであってもよく、その場合の色分配比αは図１３に示すフローチャートに示す手順によって求めることができる。

[実施形態２]
図１４は本発明の実施形態２に係る画像表示装置の構成を示す図である。前述した実施形態１に係る画像表示装置（図１参照）との差異は、フレーム偶奇判定部１１が付加されたことであり、そのほかの構成は図１と同じであるので、同一部分には同一符号が付されている。以下、実施形態２について説明する。

前述した実施形態１は、１つのフレーム内で誤差を最小とすることを実現したものであった。しかし、２つのフレームを１つの単位として考えると、より誤差を小さくすることが可能となる。

図１５は、図５（Ｂ）に示した各色信号を２フレーム（ｎフレーム、ｎ＋１フレーム）並べた例を示す図である。
一般に、動画においては、各々のフレームはその直前のフレームとの相関が高いと言う特徴があるので、図１５に示すような状態は頻繁に発生する。つまり、同じ表示位置には、その直前と同じ色が表示される確率が非常に高いと言うことである。

この図１５より明らかであるように、ある１つのフレーム（たとえば、ｎフレーム）内での誤差、つまり、ｎフレームを構成する６つのサブフレーム間での信号差は、実施形態１において最適化されているが、隣接する２つのフレームの境界（図１５においてはｎフレームとｎ＋１フレームとの境界）での信号差については、実施形態１では考慮されていない。したがって、図１５の場合、ｎフレームとｎ＋１フレームとの境界において大きな信号差が生じる。これを考慮したものが実施形態２である。

実施形態２は、連続する２つのフレームを１つの単位として、一方のフレームの色順序を反転させる処理を行う。具体的には、フレーム偶奇判定部１１により画像データのフレーム番号が偶数番号のフレームであるか奇数番号のフレームであるかを判定する。そして、２つのフレームのうち、１番目のフレームを奇数フレーム、２番目のフレームを偶数フレームと判定したとすると、偶数フレームと判定されたフレームに対しては、奇数フレームの色順序を反転させた色順序とする。

図１６は図１５の偶数フレーム（ｎ＋１フレーム）の色順序を反転させた例を示す図である。図１６に示すように、ｎフレーム（奇数フレームとする）においては、その色順序はＹＧＣＢＭＲであるが、ｎ＋１フレーム（偶数フレームとする）はＹＧＣＢＭＲを反転させたＲＭＢＣＧＹとしている。

これにより、図１５において見られたｎフレームとｎ＋１フレームとの境界での大きな信号差は解消される。これにより、２つのフレーム間で同じ色が続いて表示されるような状況においては、図１６のように、連続する２つのフレーム境界での信号差はゼロとなる。

図１７は、実施形態１で説明した図１１と同じ評価を実施形態２について行った場合の色分配比αと平均誤差の相対値との関係を示す図である。図１７より明らかであるように、実施形態２ではαに対する誤差の変化を実施形態１に比べて小さくすることが可能となる。これは、特にフレーム間で大きな誤差を与える図１５のような場合が解消された結果として、定性的には理解可能である。つまり、実施形態２においては、実施形態１よりも、より安定して表示誤差を小さくすることが可能となる。

[実施形態３]
図１８は実施形態３に係る画像表示装置の構成を示す図である。実施形態２に係る画像表示装置（図１４参照）との差異は、色分布判定部１２が付加されたことであり、そのほかの構成は実施形態２に係る画像表示装置と同じであるので、同一部分には同一符号が付されている。以下に実施形態３について説明する。

前述した実施形態２は、フレーム番号の偶奇により、連続する２つのフレームのうちの一方のフレームの色順序を反転させることで、フレーム境界での信号差を実質的にゼロとし、表示精度を改善するものであった。このような単純な方法においても非常に大きな効果は期待できるが、効果の少ない場合もあることは明らかである。

たとえば、図１９は図６（Ｂ）の場合を実施形態２で説明した処理を行った例を示す図である。この場合、入力信号の強度の高い部分が各フレーム（ｎフレーム、ｎ＋１フレーム）を構成する複数のサブフレームのうちの中央部分のサブフレームに位置している。このため、前述の実施形態２の方法を用いて、ｎ＋１フレームの色順序を反転させ、ｎフレームの色順序はＹＧＣＢＭＲ、ｎ＋１フレームの色順序はその逆のＲＭＢＣＧＹとしても十分な効果は得られない。これを改善するものが実施形態３である。

実施形態３の動作を説明すると、まず、表示に先立ち、表示するフレーム内の画像データの色分布を色分布判定部１２により算出する。この一例を図２０に示す。
図２０は色分布判定部１２により判定されたあるフレームの色分布の一例を示す図である。図２０における横軸は信号強度であり、縦軸はその信号強度を持った表示単位の数つまり色分布の度数である。たとえば、図２０の例は、海岸の風景であるとか、青空を含む風景であるというようなＢ（青）が多く分布する場合を示す。これはちょうど図６（Ｂ）に対応するものであるといえる。

このとき、前述したように、実施形態２の方法を用い、ｎフレームとｎ＋１フレームの２つのフレームのうち、ｎ＋１フレームの色順序を反転させたとしても、図１９に示すように、連続する２つのフレーム境界で大きな信号差が生じたままである。このため、図６（Ｂ）のような色分布の画像データに対しては実施形態２では十分な効果を得ることはできない。

しかし、表示すべきフレームの色分布がこのようなものであると言うことが分かれば、色順次示のための色順序を変化させることにより、実施形態２の最適な場合と同等の効果を得ることができる。

たとえば、色分布判定部１２により図２０のような色分布であることが判定された場合には、ｎフレームとｎ＋１フレームとの境界での信号差が実質的にゼロとなるように、ｎフレームとｎ＋１フレームの色順序をそれぞれのフレーム内において変更させるという処理を行う。

図２１は、それぞれのフレーム内において色順序を変更した例を示す図である。この場合、色順序の変更は、色順序をローテートさせることが好ましい。

この図２１の例では、ｎフレームにおいては、色分布の多い青（Ｂ）がフレーム境界（ｎ＋１フレームとの境界）に来るように、ＹＧＣＢＭＲの色順序を図示の右方向に２サブフレーム分だけローテートさせ、ＭＲＹＧＣＢの色順序としている。一方、ｎ＋１フレームの色順序は、それを反転させたＢＣＧＹＲＭとなる。
このような処理を行うことにより、図２１に示すように、連続するフレームの境界で信号差が生じないようにすることができる。

この実施形態３の方法は、色分布判定部１２により表示すべき画像データのフレーム内の色分布を判定して、その判定結果に応じて色順序を変更するというものであるため、表示する画像データに依存するものである。したがって、実施形態３の方法について一般的な効果を定量的に示すことは困難であるが、大多数が同じ色であると仮定した場合に、図１１と同じ評価をした例を図２２に示す。図２２からも明らかであるように、αが０．２５近辺で誤差が最小となる。

この実施形態３により、実施形態２において効果が十分でなかった画像データ、すなわち、１つのフレームを構成する複数のサブフレームのうちの中央部分のサブフレームに色分布の大きい色信号が存在するような画像データにおいても、誤差を小さくすることが可能となる。

[実施形態４]
図２３は実施形態４に係る画像表示装置の構成を示す図である。実施形態３に係る画像表示装置（図１８参照）との差異は、色分布判定部１２の代わりに、色順序抽出部１３が付加されたことであり、そのほかの構成は実施形態３に係る画像表示装置と同じであるので、同一部分には同一符号が付されている。以下に実施形態３について説明する。

この実施形態４は、実施形態３のような色順序設定処理、つまり、色分布判定部１２による色分布の判定結果に基づく色順序設定処理などは予め行っておき、設定された色順序情報や、設定された色順序の各色に対する色分配比情報などを表示すべき画像データに埋め込んでおくと言うものである。

図２４は実施形態４で用いる画像データのフォーマットを示す図である。画像データのフォーマットは一般的には図２４（Ａ）に示すような構造をしている。図２４（Ａ）に示すように、ヘッダと書かれたブロックには、画像データサイズ、フレームレートなどの表示のための情報、その他の情報がヘッダ情報として書き込まれている。

たとえば、このヘッダ情報の一部として、図２４（Ｂ）に示すように、色順序情報、色分配比情報を含ませることが可能であり、これらの情報を用いて表示を行うことにより、実施形態３よりも非常に軽い処理で、同等の効果を得ることが可能となる。

また、これら色順序情報、色分配比情報は、図２４（Ｃ）のように、個々のフレーム単位に埋め込むことも可能である。これにより、その画像データの作成者が、個々のフレームをどのように表示したいか、と言うことを指定することが可能となる。
たとえば、表示中の画素数としては特定の色が多くとも、データ作成者の意図としては、数は少なくとも別の色をより正確に表示したいと言うような場合、それをこの色順序情報、色分配比情報として埋め込むことが可能となる。あるいは、動きの大きな場面において多少の表示精度を劣化は許容しても、色割れの影響を小さくしたいとか、静止画に近いデータであるので、色割れは全く考慮せず、表示の精度向上を重視したい、と言うような指定が可能となる。このような指定は、図２３に示す色順序指示抽出部１３により抽出され、光源制御部４などへ伝えられる。それにより、データ作成者の主観を考慮した誤差を小さくすることが可能となる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、前述の各実施形態では、電気光学変調装置７としては透過型の液晶表示デバイスとした例で示されているが、これに限らず、ＤＭＤ（登録商標）やＬＣＯＳと呼ばれる反射型の表示デバイスであってもよい。また、前述の各実施形態では、基準色としてＲＧＢを用いた例が示されているが、これに限られるものではない。また、発光手段もＬＥＤに限られるものではない。

また、本発明は以上説明した本発明を実現するための画像表示処理手順が記述された処理プログラムを作成し、その処理プログラムを各種の記録媒体に記録させておくこともできる。したがって、本発明は、その画像表示処理プログラムの記録された記録媒体をも含むものである。また、ネットワークからその画像表示処理プログラムを得るようにしてもよい。

実施形態１に係る画像表示装置の構成を説明する図。 実施形態１における色順序とＲＧＢ光源の点灯タイミングを示すタイムチャート。 色度図（ｘｙ色度図とする）上のＮ色（Ｎは３以上の整数）の基準色とその補色を用いて色順次表示のための色順序を求める方法を示したフローチャート。 ｘｙ色度図を示す図。 色信号分配部の動作の一例を説明する図。 色信号分配部の動作の他の例を説明する図。 色信号の分配を説明する図。 各実施形態で用いられる色信号分配処理を実現するための色分配処理部の構成を機能ブロックの組み合わせとして示す図。 入力信号に対する電気光学変調装置の応答遅れに基づく誤差を説明する図。 実施形態１における色分配比αと平均誤差の相対値との関係を示す図（その１）。 実施形態１における色分配比αと平均誤差の相対値との関係を示す図（その２）。 実施形態１における色分配比αと平均誤差の相対値との関係を示す図（その３）。 誤差を最小とする最適な色分配比αを求める処理を示すフローチャート。 実施形態１に係る画像表示装置の構成を説明する図。 図５（Ｂ）に示した各色信号を２フレーム（ｎフレーム、ｎ＋１フレーム）並べた例を示す図。 図１５の偶数フレーム（ｎ＋１フレーム）の色順序を反転させた例を示す図。 実施形態１で説明した図１１と同じ評価を実施形態２について行った場合の色分配比αと平均誤差の相対値との関係を示す図。 実施形態３に係る画像表示装置の構成を示す図。 図６（Ｂ）の場合を実施形態２で説明した処理を行った例を示す図。 色分布判定部により判定されたあるフレームの色分布の一例を示す図。 ｎ＋１フレームの色順序を反転し、さらに、それぞれのフレーム内において色順序を変更した例を示す図。 実施形態１で説明した図１１と同じ評価を実施形態３について行った場合のαと平均誤差の相対値との関係を示す図。 実施形態４に係る画像表示装置の構成を示す図。 実施形態４で用いる画像データのフォーマットを示す図。 電気光学変調装置の一例であるＴＦＴ型の液晶表示素子を模式的に示した図。 特許文献１の色順次表示を行なう際の色順序を示す図。 特許文献２の色順次表示を行なう際の色順序を示す図。

符号の説明

１・・・画像データ入力部、２・・・色信号分配部、３・・・タイミング生成部、４・・・光源制御部、５・・・色信号選択部、６・・・発光装置、７・・・表示デバイス（電気光学変調装置）、８・・・色分配比設定部、１１・・・フレーム偶奇判定部、１２・・・色分布判定部、１３・・・色順序指示抽出部、ＲＧＢ・・・基準色、ＣＭＹ・・・補色、ｒｇｂ・・・入力信号

Claims (10)

1. 入力される画像データを複数の色信号に分配し、電気光学変調装置によって光源からの光を前記複数の色信号に応じて変調して所定の色順序での表示を行う画像表示方法であって、
   前記電気光学変調装置の画素に入力される前記色信号に対する応答遅れに基づく画素応答の誤差が最小となるように、前記画像データを前記複数の色信号へ分配し、
   前記電気光学変調装置によって前記光源からの光を前記複数の色信号に応じて変調し、前記色順序での表示を行い、
   前記誤差の大きさは、各フレームにおいて前記色順序での表示を行う際の前記複数の色信号の変化量に基づいて判断されたものであることを特徴とする画像表示方法。
2. 請求項１に記載の画像表示方法において、
   前記複数の色信号はＮ色（Ｎは３以上の整数）の基準色またはＮ色の基準色と該Ｎ色の基準色の補色とで構成され、前記Ｎ色の基準色と該Ｎ色の基準色の補色とで構成される場合の前記色順序は、前記Ｎ色の基準色と前記Ｎ色の基準色の補色の各々が１つのフレームを構成する２Ｎ個のサブフレームの各サブフレームに、前記基準色と補色とが所定の色順序またはその逆順で交互に割り当てられる色順序であることを特徴とする画像表示方法。
3. 請求項１または２に記載の画像表示方法において、
   前記複数の色信号の変化量は、個々の色信号の変化量の絶対値を積算して得られたものであることを特徴とする画像表示方法。
4. 請求項１または２に記載の画像表示方法において、
   前記複数の色信号の変化量は、前記Ｎ色の基準色を発光する各々の発光手段の発光によって得られる複数の色を、重複を許して複数の組に分類し、各組に含まれる色に対する色信号の変化量の積算値を各組ごとに求め、該求められた各組ごとの積算値の絶対値和として得られたものであることを特徴とする画像表示装置。
5. 請求項４に記載の画像表示方法において、
   前記各組ごとに得られた変化量の積算値に対し、人間の色に対する視感度の高さに応じた重み付けを行なうことを特徴とする画像表示方法。
6. 請求項２〜５のいずれかに記載の画像表示方法において、
   前記Ｎ色の基準色をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）とし、その補色をＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）としたとき、前記色順序は、ＲＹＧＣＢＭ、ＹＧＣＢＭＲ、ＧＣＢＭＲＹ、ＣＢＭＲＹＧ、ＢＭＲＹＧＣ、ＭＲＹＧＣＢ、ＲＭＢＣＧＹ、ＭＢＣＧＹＲ、ＢＣＧＹＲＭ、ＣＧＹＲＭＢ、ＧＹＲＭＢＣ、ＹＲＭＢＣＧのいずれかであることを特徴とする画像表示方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の画像表示方法において、
   前記画像データの連続した２つのフレームを１つの単位とし、該連続した２つのフレームの一方のフレームの前記色順序を反転させることを特徴とする画像表示方法。
8. 請求項７に記載の画像表示方法において、
   前記画像データの各フレームの色分布を判定し、色分布の多い色信号が当該フレームを構成する複数のサブフレームの中央または中央付近のサブフレームに存在する場合には、該色分布の多い色信号のサブフレームが前記２つの連続するフレームのフレーム境界に位置するように前記色順序を変更することを特徴とする画像表示方法。
9. 入力される画像データを複数の色信号に分配し、電気光学変調装置によって光源からの光を前記複数の色信号に応じて変調して所定の色順序での表示を行う画像表示処理プログラムであって、
   前記電気光学変調装置の画素に入力される前記色信号に対する応答遅れに基づく画素応答の誤差が最小となるように、前記画像データを前記複数の色信号へ分配する処理と、
   前記電気光学変調装置によって前記光源からの光を前記複数の色信号に応じて変調し、前記色順序での表示を行う処理と、を実行可能であり、
   前記誤差の大きさは、各フレームにおいて前記色順序での表示を行う際の前記複数の色信号の変化量に基づいて判断されたものであることを特徴とする画像表示処理プログラム。
10. 入力される画像データを複数の色信号に分配し、電気光学変調装置によって光源からの光を前記複数の色信号に応じて変調して所定の色順序での表示を行う画像表示装置であって、
    前記電気光学変調装置の画素に入力される前記色信号に対する応答遅れに基づく画素応答の誤差が最小となるように、前記画像データを前記複数の色信号へ分配する色分配比設定部を有し、
    前記電気光学変調装置によって前記光源からの光を前記複数の色信号に応じて変調し、前記色順序での表示を行い、
    前記誤差の大きさは、各フレームにおいて前記色順序での表示を行う際の前記複数の色信号の変化量に基づいて判断されたものであることを特徴とする画像表示装置。

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