JP2001202057A

JP2001202057A - 画像表示装置および画像表示方法

Info

Publication number: JP2001202057A
Application number: JP2000012783A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Suzuki; 吉輝鈴木; Koji Minami; 浩次南
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】空間光変調器を使用し、１フレーム内での映
像信号表示時間を赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）などの
原色色信号成分ごとに分割し、カラー画像を得るビデオ
ディスプレイシステムにおいて、動画解像度が劣化す
る。【解決手段】１枚の画像を構成する１フレームにおけ
る全ての色のそれぞれの時間的な配置を、まず１フレー
ム時間の真中から対称に配置するようにし、輝度信号ス
ペクトラム成分に１番近い原色色信号成分を最も真中に
近い位置に配置し、次に２番目に輝度信号スペクトラム
成分に近い原色色信号成分を該１番目に配置された原色
色信号成分の次に１フレームの真中に近い位置に配置
し、３番目に輝度信号スペクトラムに近い原色色信号成
分を該２番目に配置された原色色信号成分の次に１フレ
ームの真中に近い位置に配置し、順次このように配置す
ることにより動画の解像度を改善し、色分離を低減す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空間光変調器を
用いた画像表示装置および画像表示方法に関わり、より
詳しくは、入力された映像信号をＡ／Ｄ変換し、ここで
得られたディジタル画像信号を時間幅又はパルス幅変調
し、それに基づいて発光・非発光もしくは、光の反射・
透過の制御をすることによって中間調、または階調表現
を行い、特にカラーフィルタなどを使用して色再現をお
こなう、例えばＤＭＤ（ディジタルミラーデバイス）も
しくは液晶などのマトリクス型ディスプレイ装置等の画
像表示装置および画像表示方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空間光変調器を用いたカラー
ディスプレイの駆動方式が種々考えられてきている。そ
の中の一つに、画像信号の１フレーム期間に相当する映
像信号表示時間において、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）などの原色色信号成分ごとに時分割表示を行って
カラー画像を得る、いわゆるシーケンシャル・カラー画
像化システムがある。しかるに、このシーケンシャル・
カラー画像化システムにおいては、単一色の画像表示が
観視中に見えてしまう、いわゆる色分離の弊害を生ず
る。そこで、この問題を解決すべくひとつの画像フレー
ム内でのカラーサブフレームの数を増やし、その色配列
や各色のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを工夫することによ
って単一色が知覚される時間量を減少させ、色分離を低
減する技術が提案されている。例えば、特開平８−５１
６３３号公報などに代表される技術である。

【０００３】図１２は、上記公開公報に示された従来
の技術による構成を説明するためのブロック図である。
図に示すように、シーケンシャル・カラー画像化システ
ムはプロセッサ１を含み、これは空間光変調手段として
のＤＭＤアレイ２を制御する。プロセッサ１はメモリ３
とＤＭＤアレイ２とに結合されている。メモリ３はまた
ＤＭＤアレイ２に対して直接メモリ入力されるためにＤ
ＭＤアレイ２にも結合されている。プロセッサ１は、ま
た受信機４にも結合されている。受信機４は画像入力を
受信するが、これはケーブルシステムまたは空中電波を
介して伝送されるアナログまたはディジタルビデオ画像
である。受信機４からのデータはメモリ３に記憶され
る。メモリ３はまた、画像入力から直接入力を受信する
こともあるが、これは例えば画像入力がディジタル画像
データとして伝送されるときである。受信機４で受信さ
れた画像入力データはプロセッサ１で処理されてＤＭＤ
アレイ２、光源５および色円盤６を動作させるのに適切
な形式（信号）に変換される。

【０００４】プロセッサ１からの画像データ出力は光源
手段としての光源５、（３色の）光フィルタ手段として
の色円盤６、およびＤＭＤアレイ２を制御し、光源５か
らの光が色円盤６を通って伝送され、当該画像データ出
力に応じてＤＭＤアレイ２によって光源からの光が画素
毎に時間的に変調（反射）されてスクリーン７に到達す
るように構成されている。

【０００５】図１３は上記従来の装置に用いられる色円
盤６の一つの例を図示している。ここで、色円盤６は以
下に述べるように色フィルタ領域（色セグメント）が分
割されている。図示のものでは、色円盤のおよそ三分の
一が赤（Ｒ）、色円盤のおよそ三分の一が青（Ｂ）、そ
して色円盤のおよそ三分の一が緑（Ｇ）である。

【０００６】ここで、緑は二つの別々の部分に分割さ
れ、各々は色円盤の有効領域の約六分の一で、それぞれ
色円盤６の赤と青の部分の間に配置されている。映像信
号と色円盤とのフレームごとの同期を与えるための「フ
レームＳＹＮＣ」は、各フレームの映像信号の始まりの
時間と色円盤の青部分の中央が同期するように動作し、
色円盤には位相検出部が色円盤上に用意されている。

【０００７】従って、映像信号の１フレーム期間におけ
るサブフレームの並び（順番）は、１／２青サブフレー
ム、１／２緑サブフレーム、一つの赤サブフレーム、１
／２緑サブフレーム、そして１／２青サブフレームとな
る。このような各色サブフレームの配置を採ることによ
り、より良い色の混合が実現できる。

【０００８】なぜなら、一般的に人の目は緑色の光を赤
色や青色の光よりより良く知覚するため、緑色の光をフ
ィールド内における二つのカラーサブフレームに分割
し、他の赤サブフレーム、青サブフレームとにはさまれ
た位置に配置することにより、知覚しやすい緑色の発光
の時間的集中を防ぎ、１フィールド内における、知覚さ
れやすい色の片寄りを低減した色の混合を実現すること
によって色分離の問題を低減できる。

【０００９】さらに上記公開公報においては、図１４に
示すようなパルス幅変調について、上述の構成を採用す
る場合により効果的に色分離の解消を行うことが可能な
ものとして提案されている。

【００１０】一般に、ＤＭＤなどを代表とするＯＮ／Ｏ
ＦＦ動作（光のＯＮ／ＯＦＦ動作）による駆動素子を使
用する画像化システムにおいて、各色の明るさ（階調）
は１フィールド内の各色ごとのＯＮ／ＯＦＦ時間の割合
を制御することにより制御される。これは、通常、パル
ス幅変調などの方法が採用される。

【００１１】例えば、中間レベルの緑を生成するために
は、１フィールド内の全ての緑のカラーサブフレームの
半分の時間をＯＮとする。ここに参照している従来技術
においては、最上位の色強度ビットのＯＮ時間をフィー
ルド内で分割し、さらに各々の色セグメント内でも分割
配置して、隣り合う他の色セグメントのＯＮ時間と隣接
するようＯＮ／ＯＦＦ時間の配列を制御している。この
ようにすることにより、各色の発光の集中（時間的連続
性）を防ぎ、かつ隣り合う色どうしの混合が行われやす
い配置としており、色分離の低減が実現されることが述
べられている。

【００１２】図１４は、図１３に示すような色円盤を用
いるに際し、各色を、その最大の明るさの１／２の階調
で駆動したときにおける、各色のサブフレームのＯＮ時
間の配置を表わしている。

【００１３】図１４を参照すると理解できるように、各
色（青、緑、赤）に配分された、対応する各サブフレー
ムにおいて、パルス幅変調された最上位ビット（ＯＮ時
間）は２つに分割され、かつ隣り合う他の色のサブフレ
ームに近接して配置されている。

【００１４】このように、ＯＮ／ＯＦＦ時間の配置を最
上位ビットから順に各サブフレームの周辺（サブフレー
ムの開始時点と終了時点）から中心（サブフレーム期間
の中央の時点）に向かうように配置することによって、
各色の発光の集中を防ぎかつ隣り合う色同士の混合がし
やすい配置となり色分離の低減が実現される。

【００１５】以上のように、この従来技術においては、
色円盤における各色のセグメントの配置と、それぞれの
色のサブフレーム内のパルス幅変調のオン時間の配置と
を、人が明るさとして知覚しやすい緑のサブフレームを
なるべく分割し、さらに各色サブフレームにおけるパル
ス変調された最上位ビットを分割して他の隣り合う別の
色サブフレームに隣接して配置することが、色円盤を使
用したシーケンシャル・カラー画像化システムの色分離
の弊害に対して有効である。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によっては、以下に説明するように、動画像の劣
化を避けることができない。

【００１７】上記従来例について説明したように、当該
従来例においてはカラーサブフレームについて人の目に
最も知覚される緑色が分割され、かつそれぞれに近接し
た他の色に隣接する場所に配置され発光する。

【００１８】ここで、仮にＲ，Ｇ，Ｂとも、図１４に示
したような各色について最大階調の１／２の色（すなわ
ち１／２最大輝度）の白信号が、水平方向に３画素／フ
レームのスピードで動いたときに人間の目に知覚される
パターンのシミュレーション結果を図１５に示す。

【００１９】一般に知られているように、このようなパ
ルス幅変調型のディスプレイの場合、画像の明暗は、知
覚された一定時間内の光の量が人間の視覚の積分効果を
通すことにより、明るさとして知覚される。そのときの
時間積分値は、一般に臨界融合周波数と呼ばれている周
波数で考え、通常はテレビジョンの１フレーム程度（１
／６０ｓｅｃ）とされる。

【００２０】さて、上述したようなＤＭＤなどを代表と
するＯＮ／ＯＦＦ動作による駆動素子を使用する画像化
システムにおいては、各色の明るさ（階調）は１フィー
ルド内の各色ごとのＯＮ／ＯＦＦ時間の割合を制御する
ことによるパルス幅変調などの方法によって動作してい
るため、動画を表示した場合、人間の視覚の追視作用に
より、図１４の発光パターンをあたかも斜めから見るご
とく知覚される。

【００２１】なお、このようなシステムにおいては、こ
のシステム特有の疑似偽輪郭や動画像における解像度の
劣化が生じる。これは、上述のような、動画像に対して
目が追視する「追視運動」に起因しており、上記の臨界
融合周波数内で見える光を積分して検知してしまうため
に発生する。一般には、動画像における「偽輪郭」や
「解像度劣化」として知られている。

【００２２】これらの点についての詳細は、例えば、Ｓ
ＩＤ１９９２「ＡｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆＦａ
ｌｓｅＰｉｘｅｌｓａｎｄＤｅｇｒａｄａｔｉｏ
ｎｏｆＰｉｃｔｕｒｅＱｕａｌｉｔｙｉｎＭａ
ｔｒｉｘＤｉｓｐｌａｙｓＨａｖｉｎｇＥｘｔｅ
ｎｄｅｄＬｉｇｈｔ−ＥｍｉｓｓｉｏｎＰｅｒｉｏ
ｄｓ」（３４．５Ｓ．Ｍｉｋｏｓｈｉｂａなど）や、
ＡＳＩＡＤＩＳＰＬＡＹ‘９５「Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅ
ｎｔｏｆＶｉｄｅｏＩｍａｇｅＱｕａｌｉｔｙ
ｉｎＡＣ−ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎ
ｅｌｓｂｙＳｕｐｐｒｅｓｓｉｎｇｔｈｅＵｎｆ
ａｖｏｒａｂｌｅＣｏｌｏｒａｔｉｏｎＥｆｆｅｃ
ｔｗｉｔｈＳｕｆｆｉｃｉｅｎｔＧｒａｙＳｈ
ａｄｅｓＣａｐａｂｉｌｉｔｙ」（Ｓ１９−３Ｔ．
Ｍａｋｉｎｏなど）により、より詳細に報告されてお
り、ここでは詳細な説明は省略することとする。

【００２３】実際には、Ｒ，Ｇ，Ｂの色配置の影響があ
り、動画像で検知されるパターンは色付き（色がにじん
だ状態）を持って知覚されるものであるが、図１５に示
すシミュレーション結果については、それぞれのＲ，
Ｇ，Ｂについての明るさの知覚量の位置的な分布形態
（波形）における、輝度信号成分のみを算出して表わし
ている。

【００２４】なお、ここでは一般にテレビジョンで使用
されている以下の輝度信号の算出式（ＲＧＢからのマト
リクス算出式）を用いた。

【００２５】Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ式（１）

【００２６】図１５を参照すると理解できるように、本
来、１／２階調の平坦であるべき動画像波形（明るさの
知覚量）に、歪や凹凸が現れていることがわかる。特
に、中心から少し離れた場所に２つの大きな山（ピー
ク）が現れていることから、表示される画像に２重像の
発生した動画像の劣化を招いていることが推測される。

【００２７】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたもので、上述したような動画像の劣化
を軽減することを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る画像表示
装置は、光源手段と、少なくとも３色の光フィルタを含
んで上記光源手段からの光を入力映像信号の１フレーム
の開始から１／２フレーム時点における表示輝度が最も
高くなるように分割配置されてなる色セグメントを有す
る光フィルタ手段と、該光フィルタ手段からのフィルタ
光を空間的に変調する空間光変調手段とを備える。

【００２９】また、この発明に係る画像表示装置は、光
源手段からの光をそのまま空間光変調手段に与える色セ
グメントを光フィルタ手段に含む。

【００３０】この発明に係る画像表示方法は、１フレー
ムを複数の色信号タイミングの期間に分割し、上記１フ
レームの開始より１／２フレーム時点に対応する上記色
信号タイミングの期間における表示輝度が最も高く、１
／２フレーム時点と各色の発光重心が略一致するように
階調レベルを制御することを特徴とする。

【００３１】また、この発明に係る画像表示方法は、所
定の色順列を単位として、該単位が入力映像信号の１フ
レーム期間で１回以上現れるようにし、１フレーム内で
の色順列を構成する各色ごとに１フレームの開始から１
／２フレーム時点までの期間の重心を求め、それらの重
心が１／２フレーム時点に近い順に、輝度の高い順から
色を割り当てることを特徴とする。

【００３２】また、この発明に係る画像表示方法は、所
定の色順列を単位として、該単位が入力映像信号の１フ
レーム期間で１回以上現れるようにし、１フレーム内で
の色順列を構成する各色ごとに１フレームの開始から１
／２フレーム時点までの期間の重心を求め、それらの重
心が１／２フレーム時点に近い順に、輝度の高い順から
色を割り当てることを含み、１／２フレーム時点と各色
の発光重心が略一致するように階調レベルを制御するこ
とを特徴とする。

【００３３】

【発明の実施の形態】

【００３４】実施の形態１．シーケンシャル・カラー画
像化システム（あるいは画像表示装置。ここにおける色
の出現の順番を色順列と定義する）の全体的な概略構成
は、従来技術に述べた、図１２に示した構成と同様のも
のであるため、ここではその説明は省略し、以下、当該
システムにおける本実施例の特徴的な部分について説明
する。

【００３５】図１は、この発明に係る実施の形態１であ
る、ビデオディスプレイシステム（あるいは画像表示装
置）の色円盤６の構成を示すものである。

【００３６】図２は、図１に示した色円盤６を用いる場
合の、当該色円盤６を１フレーム内に１回転させるとき
の色（各色に対応するサブフレーム）の順番を示すもの
であり、各色のサブフレームは、１フレームの始まりか
ら順に、１／２青サブフレーム、１／２赤サブフレー
ム、１つの緑サブフレーム、１／２赤サブフレーム、そ
して１／２青サブフレームに対応している。

【００３７】図２に示した、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の各色のサブフレームに対応する色セグメントの
配列は、従来技術において説明した構成に一見似ている
が、本発明の主旨は以下の内容を提案するものである。

【００３８】すなわち、１フレーム（期間）の開始から
１／２フレーム（期間）の時点（図２中の（ａ）の時
点）において、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色の
中で、最も輝度信号成分に近く、人の目に最も知覚され
やすい緑の色セグメントに対応するように緑信号タイミ
ングの期間を与える（従って、図２に示すように、１フ
レーム期間中における１／２フレーム時点（ａ）より、
フレームの開始及び終了時点に向かって緑信号タイミン
グの期間が与えられる）。

【００３９】次いで２番目に輝度信号成分に近く、緑に
次いで人の目に知覚されやすい赤の色セグメントに対応
するように赤信号タイミングの期間を与える（従って、
図２に示すように、１フレーム期間中における緑信号タ
イミングの期間の前後に赤信号タイミングの期間が与え
られる）。

【００４０】そして、３色の内、最も輝度信号成分に遠
く青に次いで人の目に知覚されやすい青の色セグメント
に対応するように青信号タイミングの期間を与える（従
って、図２に示すように、１フレーム期間中における赤
信号タイミングの期間の前後に青信号タイミングの期間
が与えられる）ようにしたものである。

【００４１】ここに、上述した、時間軸上における色信
号タイミングの期間の配列が、分割された色信号タイミ
ングの期間の複数の単位となり、１フレームの開始より
段階的に表示輝度が増加し、１／２フレーム時点を含ん
で表示輝度が最も高くなり、以後上記１フレームの終了
まで段階的に表示輝度が減少するような制御を行う。ま
た、このような分割された色信号タイミングの期間の複
数を単位として、この単位が１フレームにおいて１回以
上現れるように制御される。

【００４２】なお、この場合の、各色信号タイミングの
期間は、１フレーム期間中における１／２フレーム時点
（ａ）から、１フレーム期間の開始および終了時点に向
かうように設定される（従って、図２に示すように、１
フレームの開始時点から１／２フレーム時点（ａ）につ
いて対称となるように、各信号タイミング期間が時間軸
上に配置される）。

【００４３】図２に示したような各色信号タイミング期
間の１フレーム内における（時間軸上の）配置関係か
ら、当該１フレーム内における輝度信号レベルＹに変換
した状態（レベル）を表すと図３に示すようになる。

【００４４】このように、輝度信号レベルＹによって表
現される１フレームの構成は、時間軸上、１フレームの
真中（１フレームの開始時点から１／２フレーム期間経
過した時点。図２中の（ａ）の時点。）について輝度レ
ベルが対称に分布し、輝度レベルの大きな順に１／２フ
レーム時点（ａ）から、１フレーム期間の開始及び終了
時点へ向かって、その輝度レベルが低下するような構成
になっている。なお、ここでも、輝度信号レベルＹの計
算は、従来技術の説明において表したＮＴＳＣのマトリ
クス換算のための式（１）を用いている。

【００４５】さらに、図４には、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の色成分に加えて、白（Ｗ）色のセグ
メントを取り入れた場合の色円盤６の構成を示した（こ
の場合、白色の色セグメントについては光源手段からの
光をそのまま空間光変調手段に与えるものとして機能す
る）。また、図５は、この色円盤６を１フレーム内で回
転させたときの色のサブフレームの順番を示すものであ
る。

【００４６】ここでは、白信号タイミングの期間が、色
円盤６上における他の色に比べて輝度信号に近くなるた
め、１フレームの開始より１／２フレーム時点（ａ）に
対して、まず白色タイミングの期間が配置され、その白
色タイミングの期間の前後に緑信号タイミングの期間、
該緑信号タイミングの期間の前後に赤信号タイミングの
期間、該赤信号タイミングの期間の前後に青信号タイミ
ングの期間が配置されている。なお、この場合でも、そ
れぞれいずれの信号タイミングの期間においても、時間
軸上、上記１／２フレーム時点（ａ）について対称にそ
れぞれの信号タイミングの期間が配列されている。

【００４７】図６には、色円盤６における各色セグメン
トを、図１に示すような配列にした場合の動画の見え方
についてシミュレーションした結果を示す。ここでは、
図１４に示した従来技術によるシミュレーションの結果
との比較のため、各色サブフレームにおけるデータの配
列及び階調は、図１４に示された、シミュレーションに
おいて与えられる色サブフレームにおけるデータの配列
及び階調の条件と適合するようにした。

【００４８】さて、それぞれのシミュレーション結果を
示す、図６（本実施の形態によるもの）及び図１５（従
来技術によるもの）を比較すると、従来技術において現
れていた明るさの知覚量における２つの大きなピークに
ついての変化は見られず、かつ明るさの知覚量における
空間的な分布における立上り特性が若干ながら改善さ
れ、解像度の劣化が従来技術のものに比べて軽減されて
いることがわかる。

【００４９】実施の形態２上記実施の形態１では、色
円盤６の色セグメントの配置について主に説明したが、
実施の形態２においては、さらに、各色信号タイミング
期間におけるデータの特徴的な与え方を組合せることに
よって、さらに改善効果が得られるものについて説明す
る。

【００５０】図７は、図１に示した各色セグメントの
配置を有する色円盤６を用いた場合の、実施の形態２に
おける各色信号タイミングの期間と、当該期間に与えら
れる各色の出力階調レベル（データ）の配列を模式的に
示したものである。

【００５１】図において、縦軸は階調レベルを表してお
り、上に行くほど低階調になることを表している。ここ
では、時間軸上、各色毎に１フレームの開始から１／２
フレーム時点（ａ）が各色の重心となるような階調レベ
ル（データ）の配列を採用している。

【００５２】このような配列にすると、各色信号タイミ
ングの期間において、時間軸上、フレームの中でもなる
べく１／２フレーム時点（ａ）に発光が集まるようにす
ることができるため、より一層、各色の発生が画像の１
フレームの真中の時点に集中するようになり、特に、階
調レベルが低い場合（低階調信号時）に、明るさの知覚
量（輝度成分波形）がより細く、高いピークをもつよう
になり、動画像の解像度を改善することができる。

【００５３】図８は、図７のデータの配列を採用し、１
／２最大輝度の白信号が水平方向に３画素／フレームの
スピードで動いたときに人間の目に知覚されるパターン
をシミュレーションしたもので、前述のシミュレーショ
ン結果である図６、図１５が得られたのと同様の条件と
してあり、最大輝度付近に２つの小さいピークが発生し
ているものの、図６に示したものと比べると最大の輝度
値が上がり、かつ急峻となっており画像の解像度が改善
されていることが分かる。

【００５４】実施の形態３次に、図９には本発明に係る実施の形態３によるものを
示す。ここで、色円盤６は、図１で示したものと同じも
のを使用し、１フレームにおいて色円盤６を複数回回転
させることにより、１フレーム内で色円盤６で組合され
た各色の組合せを繰り返し発生させている。この実施例
の場合は、色円盤６を１フレームで３回転させた例を示
している。

【００５５】本実施例においても、実施の形態１、およ
び２と同様にして、全ての色配列は１フレームの開始か
ら１／２フレーム時点（ａ）について対称となるように
色円盤６の各色セグメントの配列がなされている。

【００５６】さて、この実施の形態３では、上記のよう
に各色セグメントが配置されており、色セグメントの配
列の順番を以下のように定義される「発光パターンの重
心位置」により決定している。

【００５７】ここで、「発光パターンの重心位置」と
は、それぞれの色サブフレームごとの重心位置を表わ
し、例えば、図９に示すような緑信号タイミング期間に
よる発光パターンの重心は以下に説明するように求める
こととする。

【００５８】図９の緑信号タイミングにおいて、１フレ
ームの開始から１／２フレーム時点（ａ）までの１／２
フレーム内の緑信号タイミング期間をΔｔ時間ごとに９
等分して考える。この場合、図９を参照すると理解でき
るように、緑信号タイミングに相当する期間は、ｔ２か
らｔ３の期間、ｔ３からｔ４の期間及びｔ８からｔ９の
期間の３箇所に配置されている。

【００５９】シーケンシャル・カラー画像化システムの
場合ＯＮ／ＯＦＦ制御であるため、スクリーンにおける
発色（発光）の強さ（縦軸）は常に一定であり、ここで
は、９等分した各単位時間（Δｔ）における光の単位量
を１とすると、緑信号タイミングの期間に対応する、１
フレームの開始から１／２フレーム時点（ａ）によって
規定される期間内における重心Ｇｇは、以下のように表
わすことができる。

【００６０】［｛（ｔ３‐ｔ２）／２＋ｔ２｝＋｛（ｔ
４‐ｔ３）／２＋ｔ３｝＋｛（ｔ９−ｔ８）／２＋ｔ
８｝］／３＝Ｇｇ

【００６１】同様にして、赤信号タイミングの期間に対
応する重心Ｇｒは、［｛（ｔ２‐ｔ１）／２＋ｔ１｝＋｛（ｔ５‐ｔ４）／
２＋ｔ４｝＋｛（ｔ８−ｔ７）／２＋ｔ７｝］／３＝Ｇ
ｒ

【００６２】また、青信号タイミングの期間に対応する
重心Ｇｂは、［｛ｔ１／２｝＋｛（ｔ６‐ｔ５）／２＋ｔ５｝＋
｛（ｔ７−ｔ６）／２＋ｔ６｝］／３＝Ｇｂ

【００６３】以上のように、各色信号タイミング期間に
対応する重心に基づいて発光パターンの重心を表わす
と、それぞれの位置は図９に示すようになる。

【００６４】一方、それぞれ１／２フレーム期間内での
発光パターンの重心位置を見た場合、その重心が最も１
フレーム期間の開始から１／２フレーム時点（ａ）に近
いパターンが、輝度信号成分に最も近いＧ信号（緑の発
光）に割り当てられている。

【００６５】次に、１／２周期内でのパターンの重心が
２番目に１フレーム期間の開始から１／２フレーム時点
（ａ）に近いパターンがＧ信号の次に輝度信号成分に近
いＲ信号（赤の発光）に割り当てられている。

【００６６】そして、最後に残ったパターンが一番輝度
信号成分に遠いＢ信号に割り当てられることとなる。

【００６７】従って、このように色円盤を複数回回転さ
せて１フレームを構成した場合でも、上記のような形態
を用いれば、１フレーム内における輝度成分の重心をほ
ぼ１フレームの開始から１／２フレーム時点（ａ）に配
置することが可能となり、実施の形態１において示した
効果と同様にして、動画時における解像度の劣化を軽減
することができる。

【００６８】さらに、このように１フレーム内で各色を
より細かく分割しているので、色分離を軽減できる効果
も加えて実現できることはいうまでもない。

【００６９】実施の形態４実施の形態４においては、実施の形態３に説明したもの
に、さらに特徴的なデータ配列を組合せることによっ
て、より改善効果を増すことができる。

【００７０】図１０は、図９を参照して説明した、実
施の形態３に対応する実施の形態４におけるデータの配
列を模式的に示したものである。図において、縦軸は階
調レベルを表しており、上に行くほど低階調になること
を示している。また、各々の色信号タイミング期間ごと
に１フレームの開始から１／２フレーム時点（ａ）に重
心が配置されるようにデータの配列を行っている。

【００７１】このような配列にすると、それぞれの色フ
レームの中でもなるべく１フレームの開始から１／２フ
レーム時点（ａ）に発光が集まるように作用するため、
より各色の信号が画像の１フレームの開始から１／２フ
レーム時点（ａ）に集中するように発色（発光）し、特
に低階調レベルでは、輝度成分波形がより細く、高いピ
ークをもつため、動画像の解像度を改善する効果があ
る。

【００７２】図１１は、図１０のデータの配列を採用
し、１／２最大輝度の白信号が水平方向に３画素／フレ
ームのスピードで動いたときに人間の目に知覚されるパ
ターンをシミュレーションしたもので、前述のシミュレ
ーション結果（図６、図８に示したもの）と比較される
ものである。この結果、図６に示したものと比べると最
大輝度値が上がり、かつ急峻な輝度の分布（波形）を示
し、また図８に示したものと比べて輝度の分布（波形）
の乱れの少ない良好な輝度の分布（波形）が得られてお
り、画像の解像度が改善されていることがわかる。

【００７３】なお、上記の実施の形態においては、色円
盤６を赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）（あるいは、更に
白（Ｗ））の各色セグメントを有するものについて説明
をしたが、色セグメントの種類については必ずしもこれ
に限られるものではなく、例えば、マゼンタ、黄色、シ
アンといった各色セグメントの組み合わせ、あるいはそ
れら他の色をさらに含むような色円盤を用いてもよく、
このような場合であっても、それぞれの色セグメントに
よって実現される輝度（輝度信号スペクトラム）を計算
等によって求め、各実施の形態において説明したのと同
様に、時間軸上、１フレームの開始より１／２フレーム
時点における色信号タイミングの期間を最も輝度が高
く、１フレームの開始から１フレームの開始より１／２
フレーム時点における色信号タイミングの期間の開始ま
での期間において段階的に輝度が増加し、１フレームの
開始より１／２フレーム時点における色信号タイミング
の期間の終了より１フレームの終了までの期間において
段階的に輝度が減少するように色信号タイミングの期間
を設定することにより同様の効果を得ることができる。

【００７４】さらに、上記の実施の形態においては、色
円盤６を、１フレームの間に例えば３回回転する例につ
いて説明しているが、必ずしもこれに限られるものでは
なく、例えばそれ以外の整数回あるいは１．５回や２．
５回といった回転を行うようにしてもい。このような、
１．５回や２．５回といった回転を行うような場合にお
いても、上記のような時間軸上の輝度の変化を有する色
信号タイミングの期間を設定することにより同様の効果
を得ることができる。

【００７５】また、上記の実施の形態においては、１フ
ィールドにおける各色の期間の重心が１／２フィールド
時点に一致するように構成した例について説明したが、
他の色円盤の色の配列と回転数の組合せによって、赤、
青、緑のそれぞれの色の配列の中心が正確に映像の１フ
レーム時間の真中に一致させることができず、１フィー
ルドの真中を対称とするデータ配列ができない場合で
も、それぞれ各色ごとに映像の１フィールド時間内での
真中に相当する時間に対して対称なデータ配列とし、そ
の輝度スペクトラム成分順に配列することにより同様の
効果を得ることができる。

【００７６】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００７７】この発明に係る画像表示装置は、光源手段
と、少なくとも３色の光フィルタを含んで上記光源手段
からの光を入力映像信号の１フレームの開始から１／２
フレーム時点における表示輝度が最も高くなるように分
割配置されてなる色セグメントを有する光フィルタ手段
と、該光フィルタ手段からのフィルタ光を空間的に変調
する空間光変調手段とを備えるので、動画像を観視する
場合における人間が輝度として知覚する比率が大きい色
信号の順に、発光パターンがフレームで分散するのを最
小限に抑えることができるので、動画像の劣化を軽減す
ることができる。

【００７８】また、この発明に係る画像表示装置は、光
源手段からの光をそのまま空間光変調手段に与える色セ
グメントを光フィルタ手段に含むので、表示画像の輝度
のより高い画像表示装置を得ることができる。

【００７９】この発明に係る画像表示方法は、１フレー
ムを複数の色信号タイミングの期間に分割し、上記１フ
レームの開始より１／２フレーム時点に対応する上記色
信号タイミングの期間における表示輝度が最も高く、１
／２フレーム時点と各色の発光重心が略一致するように
階調レベルを制御することを特徴とするので、動画像を
観視する場合における人間が輝度として知覚する比率が
大きい色信号の順に、発光パターンがフレームで分散す
るのを最小限に抑えることができ、動画像の劣化を軽減
することができる。

【００８０】また、所定の色順列を単位として、該単位
が入力映像信号の１フレーム期間で１回以上現れるよう
にし、１フレーム内での色順列を構成する各色ごとに１
フレームの開始から１／２フレーム時点までの期間の重
心を求め、それらの重心が１／２フレーム時点に近い順
に、輝度の高い順から色を割り当てることを特徴とする
ことを含むので、動画像の解像度の劣化を低減すること
ができる。

【００８１】また、この発明に係る画像表示方法は、所
定の色順列を単位として、該単位が入力映像信号の１フ
レーム期間で１回以上現れるようにし、１フレーム内で
の色順列を構成する各色ごとに１フレームの開始から１
／２フレーム時点までの期間の重心を求め、それらの重
心が１／２フレーム時点に近い順に、輝度の高い順から
色を割り当てることを含み、１／２フレーム時点と各色
の発光重心が略一致するように階調レベルを制御するこ
とを特徴とするので、色分離を低減しつつ動画像の劣化
を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１における色円盤の一例を示す図
である。

【図２】実施の形態１における画像１フレームの色信
号パターンを示す図である。

【図３】実施の形態１における輝度信号レベルの変化
を示す図である。

【図４】実施の形態１における白信号をとりいれたと
きの色円盤の一例を示す図である。

【図５】実施の形態１における白信号をとりいれたと
きの画像１フレームの色信号パターンを示す図である。

【図６】実施の形態１における動画波形を示す図であ
る。

【図７】実施の形態２における画像１フレームの色信
号の階調変化を示す図である。

【図８】実施の形態２における動画波形を示す図であ
る。

【図９】実施の形態３における画像１フレームの色信
号パターンを示す図である。

【図１０】実施の形態３における画像１フレームの色
信号の階調変化を示す図である。

【図１１】実施の形態３における動画波形を示す図で
ある。

【図１２】従来の装置におけるブロック図である。

【図１３】従来の装置における色円盤の一例を示す図
である。

【図１４】従来の装置における画像１フレームのＲＧ
Ｂの１／２ＭＳＢの配置を示す図である。

【図１５】従来の装置における動画波形を示す図であ
る。

【符号の説明】

１プロセッサ、２ＤＭＤアレイ、３メモリ、４
受信機、５光源、６色円盤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源手段と、少なくとも３色の光フィルタを含んで上記光源手段から
の光を入力映像信号の１フレームの開始から１／２フレ
ーム時点における表示輝度が最も高くなるように分割配
置されてなる色セグメントを有する光フィルタ手段と、該光フィルタ手段からのフィルタ光を空間的に変調する
空間光変調手段とを備える画像表示装置。
【請求項２】光源手段からの光をそのまま空間光変調
手段に与える色セグメントを光フィルタ手段に含む請求
項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】１フレームを複数の色信号タイミングの
期間に分割し、上記１フレームの開始より１／２フレーム時点に対応す
る上記色信号タイミングの期間における表示輝度が最も
高く、１／２フレーム時点と各色の発光重心が略一致す
るように階調レベルを制御することを特徴とする画像表
示方法。
【請求項４】所定の色順列を単位として、該単位が入
力映像信号の１フレーム期間で１回以上現れるように
し、１フレーム内での色順列を構成する各色ごとに１フ
レームの開始から１／２フレーム時点までの期間の重心
を求め、それらの重心が１／２フレーム時点に近い順
に、輝度の高い順から色を割り当てることを特徴とする
画像表示方法。
【請求項５】所定の色順列を単位として、該単位が入
力映像信号の１フレーム期間で１回以上現れるように
し、１フレーム内での色順列を構成する各色ごとに１フ
レームの開始から１／２フレーム時点までの期間の重心
を求め、それらの重心が１／２フレーム時点に近い順
に、輝度の高い順から色を割り当てることを含み、１／
２フレーム時点と各色の発光重心が略一致するように階
調レベルを制御することを特徴とする画像表示方法。