JP2001350454A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロック周波数を低下させ、信号書き込み時
間を増大させ、開口率を上げ、高精細表示かつ高速動画
表示が可能な表示装置を提供する。 【解決手段】 複数画素を１ブロック単位とし、ブロッ
ク単位中の複数画素を同時に選択し、空間周波数の異な
る特定パターン６を１ないし複数個加え合わせて画像を
表示する表示モジュール１と、表示モジュール１を制御
する表示制御装置２と、ブロック毎に画像信号から空間
周波数の異なる特定パターン６を重み付けして発生させ
る演算回路３と、画像信号を発生する画像発生装置４と
を備える表示装置を構成する。クロック周波数を低下さ
せ、信号書き込み時間を増大させ、開口率を上げて、超
高精細表示かつ高速動画表示が可能な表示装置が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置に係り、
特に、高精細な表示装置および高駆動周波数の表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の表示装置の一般的構成を
示す図である。液晶表示装置やプラズマディスプレイパ
ネルなどの従来の表示装置は、図２に示すように、画素
２５が行方向にｎ_０ｌ個、列方向にｎ_０ｒ個だけマトリ
クス状に配列した表示パネル２６を備えた表示モジュー
ル２１と、表示モジュール２１を制御する表示制御装置
２２と、画像信号を発生する画像発生装置２４とを備え
ている。

【０００３】表示パネル２６において、駆動周波数ｆ_Ｈ
で画像を表示するとき、表示モジュール２１に送られる
信号は、周期１／ｆ_Ｈ毎にｎ_０ｌ×ｎ_０ｒ個だけ必要に
なり、表示制御装置２２から表示モジュール２１に信号
を送るための信号クロック周波数ｆ_ｓは、数式１のよう
になる。ここでは、帰線期間などは、考慮しないことに
する。

【０００４】

【数１】 信号クロック周波数は、画素数および駆動周波数に比例
するので、表示装置の高精細化による画素数の増大や高
速駆動に伴い、信号クロック周波数が増大する。

【０００５】次に、データ信号の書き込みについて、ア
クティブマトリクス型液晶表示装置を例にとって説明す
る。

【０００６】図３は、従来の表示装置の系統構成および
表示パネル内の構成を示す図である。従来のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置は、図３に示すように、画素
４８がマトリクス状に配列した表示パネル３６と信号ド
ライバ３７と走査ドライバ３８と共通電極ドライバ３９
とを備えた表示モジュール３１と、表示モジュール３１
を制御する表示制御装置３２と、画像信号を発生する画
像発生装置３４とを備えている。

【０００７】信号ドライバ３７には、信号線４２が接続
され、走査ドライバ３８には、走査線４１ａ，４１ｂ，
４１ｃ，４１ｄ，…が接続され、共通電極ドライバ３９
には、共通電極線４３が接続されている。画素４８に
は、薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)４７と容量素子４５と液
晶４６に電圧を印加するための信号電極(図示せず)およ
び対向信号電極(図示せず)とが備えられており、信号電
極は、ＴＦＴ４７を介して信号線４２に接続され、対向
信号電極は、共通電極線４３に接続されている。

【０００８】液晶４６に電圧を印加する駆動方法は、以
下に説明するように線順次走査である。走査ドライバ３
８によって、走査線４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，
…にアドレス信号が順次に印加され、走査される。アド
レス信号が印加された走査線に接続されている１行全て
のＴＦＴ４７は、オンになり、信号ドライバ３７によっ
て信号線４２に印加された電位と共通電極ドライバ３９
によって共通電極線４３に印加された電位との電位差が
液晶４６および容量素子４５に印加される。

【０００９】行方向にｎ_０ｌ個の画素４８があり、すな
わちｎ_０ｌ本の走査線がある表示パネル３６を駆動周波
数ｆ_Ｈで線順次走査駆動する場合、周期１／ｆ_Ｈで全走
査線を走査するため、走査線１本当りにアドレス信号が
与えられる時間、すなわちデータ信号書き込み時間ｔ_ｓ
は、数式２のようになる。ここでは、帰線期間などは、
考慮しないことにする。

【００１０】

【数２】 したがって、データ信号書き込み時間は、走査線数およ
び駆動周波数に反比例する。すなわち、表示装置の高精
細化による走査線数の増大や高速駆動化に伴って、デー
タ信号書き込み時間は、減少し、信号データの書き込み
不足などの問題が生じやすくなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
表示装置では、表示モジュールの画素数の増大や駆動周
波数の増大に伴って信号クロック周波数が増大する。そ
のため、消費電力が増大するとともに、高速動作が可能
なＩＣが要求される。

【００１２】また、線順次走査駆動を利用した表示装置
では、行方向の画素数の増大や駆動周波数の増大に伴っ
て、１行を選択する時間が減少する。結果として、信号
を書き込む時間が減少する。

【００１３】さらに、精細度の増大に伴って、配線に伴
う面積の画素面積に対する比率が増大し、開口率が低下
する。

【００１４】本発明の目的は、信号クロック周波数を低
下させ、信号書き込み時間を増大させ、開口率を上げ、
高精細表示かつ高速動画表示が可能な表示装置を提供す
ることである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ｎ(ｎは２以上の自然数)個の複数画素を
１ブロック単位とし、ブロック単位中の複数画素を同時
に選択し、空間周波数の異なる特定パターンを１ないし
複数個加え合わせて画像を表示する表示モジュールと、
表示モジュールを制御する表示制御装置と、ブロック毎
に画像信号から空間周波数の異なる特定パターンを重み
付けして発生させる演算回路と、画像信号を発生する画
像発生装置とを備えた表示装置を提案する。

【００１６】前記演算回路は、ブロック毎に画像信号か
ら空間周波数の異なるｎ個の特定パターンを重み付けし
て発生させる手段であり、表示モジュールが、特定パタ
ーンをＮp(ｎより小さい自然数)個加え合わせて画像を
表示する手段である。

【００１７】また、特定パターンを加え合わせる個数Ｎ
pを変更する手段として圧縮率調整装置を備えることも
できる。

【００１８】さらに、ブロックによって加え合わせる特
定パターンの種類の数を変更する手段として高圧縮演算
回路を備えてもよい。

【００１９】本発明は、また、表示モジュールが、画素
をマトリクス状に配列したパネルと、信号ドライバと、
走査ドライバと、対向信号ドライバとを備え、信号ドラ
イバには信号線を接続し、走査ドライバには走査線を接
続し、対向信号ドライバには対向信号線を接続し、画素
が、信号電極と対向信号電極とスイッチ素子とを備え、
信号電極にはスイッチ素子を介して信号線を接続し、対
向信号電極には対向信号線を接続し、同一のブロックに
含まれて同一の行の画素に備えられた信号電極には同一
の第１電位を与え、同一のブロックに含まれて同一の列
の画素に備えられた対向信号電極には同一の第２電位を
与え、ブロックが第１電位と第２電位とにより特定パタ
ーンを形成し、同一の行に含まれる画素に備えられた前
期対向信号電極には共通の対向信号線を接続した表示装
置を提案する。

【００２０】本発明は、さらに、表示モジュールが、画
素がマトリクス状に配列したパネルと、信号ドライバ
と、走査ドライバと、対向信号ドライバとを備え、信号
ドライバには信号線を接続し、走査ドライバには走査線
を接続し、対向信号ドライバには対向信号共通線を接続
し、対向信号共通線には対向信号線を接続し、画素は信
号電極と対向信号電極とスイッチ素子とを備え、信号電
極にはスイッチ素子を介して信号線を接続し、対向信号
電極には対向信号線を接続し、同一のブロックに含まれ
て同一の行の画素に備えられた信号電極には同一の第１
電位を与え、同一のブロックに含まれて同一の列の画素
に備えられた対向信号電極には同一の第２電位を与え、
ブロックが第１電位と第２電位とにより特定パターンを
形成し、異なるブロックに含まれる画素に備えられた対
向信号電極には異なる対向信号線を接続した表示装置を
提案する。

【００２１】本発明は、表示モジュールが、画素がマト
リクス状に配列したパネルと、信号ドライバと、走査ド
ライバと、対向信号ドライバとを備え、信号ドライバに
は信号線を接続し、走査ドライバには走査線を接続し、
対向信号ドライバには対向信号共通線を接続し、対向信
号共通線には対向信号線を接続し、画素は信号電極と対
向信号電極とスイッチ素子とを備え、信号電極にはスイ
ッチ素子を介して信号線を接続し、対向信号電極には対
向信号線を接続し、同一のブロックに含まれて同一の行
の画素に備えられた信号電極には同一の第１電位を与
え、同一のブロックに含まれて同一の列の画素に備えら
れた対向信号電極には同一の第２電位を与え、ブロック
が第１電位と第２電位とにより特定パターンを形成し、
異なるブロックに含まれる画素に備えられた対向信号電
極には異なる対向信号線を接続し、同一のブロックに含
まれて異なる行の画素に備えられた対向信号電極にはそ
れぞれ異なる対向信号線を接続した表示装置を提案す
る。

【００２２】ブロックの行方向の画素数は、ブロックの
列方向の画素数よりも多いことがある。

【００２３】ブロックを形成する複数画素の組み合わせ
も、可変とすることができる。

【００２４】表示モジュールが、投射型ディスプレイで
あり、投射型ディスプレイが、特定パターンを表示する
投射パターン表示源と、パターン表示素子とを備え、パ
ターン表示素子が、透明電極が形成された一対の基板と
透明電極上に形成された光導電層と一対の基板に狭持さ
れた液晶層とを備える。

【００２５】表示モジュールは、特定パターンを順次表
示し画像を加え合わせて表示する手段として構成しても
よい。

【００２６】表示モジュールは、また、特定パターンを
画素内で演算し加え合わせて画像を表示する手段とする
ことも可能である。

【００２７】この場合、表示モジュールは、画素をマト
リクス状に配列したパネルと、信号ドライバと、走査ド
ライバと、共通電極ドライバとを備え、信号ドライバに
は信号線を接続し、走査ドライバには走査線を接続し、
共通電極ドライバには共通電極線を接続し、各画素には
特定パターンを加え合わせる加減算器を備え、加減算器
には特定パターンを加え合わせる個数Ｎpに等しい数の
信号線を接続して形成する。

【００２８】パネルは、より具体的には、画素に液晶を
備えた液晶パネルであり、各画素には信号線を介して送
られる信号をホールドする容量素子を、特定パターンを
加え合わせる個数Ｎp個以上備え、容量素子と液晶の容
量とを結合する手段を備える。

【００２９】画素を構成するそれぞれの回路が、デジタ
ル信号のサンプルホールド手段と、アナログ信号のサン
プルホールド手段とを備えることができる。

【００３０】デジタル信号のサンプルホールド手段にホ
ールドされた信号に応じて、アナログ信号のサンプルホ
ールド手段にホールドされた信号を書き換え、同一のブ
ロックに含まれる画素には、同一の信号を与えるように
する。

【００３１】画像発生装置が、演算回路を含む場合もあ
り、表示制御装置が、演算回路を含む場合もあり、表示
モジュールが、演算回路を有することもある。

【００３２】表示モジュールの代表的なものとしては、
液晶モジュールがある。

【００３３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による表示装置の
全体構成を示すブロック図および動作原理を示す図であ
る。ＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)やＪＰＥ
Ｇ(Joint Photographic Experts Group)などの画像圧縮
技術に利用されている直交変換を画像に施すと、図１
(ｂ)に示すように、その画像の中のあるブロックが形成
する画像７は、種々の空間周波数成分を持つ特定パター
ン６の重み付き線形和で表現できる。

【００３４】通常、画像には、空間相関があるため、空
間周波数の低い特定パターンの重みが大きく、空間周波
数の高い特定パターンの重みは、小さくなる。重みの小
さい特定パターンは、画像にとって重要な情報ではない
ため、その特定パターンを省略しても画像に大きな影響
を与えず、画像は、ほとんど劣化しない。この特性を利
用して、情報量を圧縮できる。

【００３５】例えば、行方向にｎ_ｌ個の画素、列方向に
ｎ_ｒ個の画素からなるブロックに直交変換を施した場合
は、ｎ_ｌ×ｎ_ｒ個の特定パターンが存在するが、この特
定パターンのうちＮp個の特定パターンを用いて画像を
再現できるとすると、１つの特定パターンには、１つの
重みの情報が対応するため、情報量がＮp／(ｎ_ｌ×
ｎ _ｒ)に圧縮されたことになる。

【００３６】本発明の表示装置は、図１(ａ)に示すよう
に、空間周波数の異なる特定パターン６を１ないし複数
個加え合わせて画像８を表示する(図１(ｃ)参照)表示モ
ジュール１と、表示モジュール１を制御する表示制御装
置２と、ブロック毎に画像信号７から空間周波数の異な
る特定パターン６を重み付けして発生させる(図１(ｂ)
参照)演算回路３と、画像信号７を発生する画像発生装
置４とを備えている。本発明の表示装置においては、重
み付けされた空間周波数の異なる特定パターンを表示装
置上で加え合わせて画像を形成するため、信号クロック
周波数ｆ_ｓは、以下に説明するように減少する。

【００３７】ｎ_ｌ×ｎ_ｒの画素からなる１つのブロック
が１つの特定パターンを形成するときは、そのブロック
には、１つの重み付けの信号が対応する。そのため、画
素が行方向にｎ_０ｌ個、列方向にｎ_０ｒ個ある表示パネ
ルには、(ｎ_０ｌ×ｎ_０ｒ)／(ｎ_ｌ×ｎ_ｒ)個の信号が必
要となる。画像を再現するために、全ブロックがＮp個
の特定パターンを必要とすると、表示モジュールには、
１つの画像につきＮp×(ｎ_０ｌ×ｎ_０ｒ)／(ｎ_ｌ×
ｎ_ｒ)個の信号が必要となる。この信号が周期１／ｆ_Ｈ
毎に必要となるため、信号クロック周波数ｆ_ｓは、数式
３のようになる。

【００３８】

【数３】 数式１と数式３とを比較すると、信号クロック周波数が
Ｎp／(ｎ_ｌ×ｎ_ｒ)倍だけ減少していることが分かる。

【００３９】次に、データ信号書き込み時間ｔ_ｓについ
て考える。本発明では、行方向にｎ _ｌ個、列方向にｎ_ｒ
個の画素からなるブロック単位で書き込むため、ｎ_ｌ行
分の画素をまとめて走査する。１つの画像を再現するた
めに、この走査をＮp回繰り返して画像を再現するの
で、データ信号書き込み時間は、数式４のようになる。

【００４０】

【数４】 したがって、ｎ_ｌ＞Ｎpのとき、データ信号書き込み時
間が増大する。また、本発明では、ｎ_ｌ行分の画素をま
とめて走査するため、複数の行で走査線を共有でき、開
口率を上げることができる。

【００４１】図４は、本発明により画素上で特定パター
ンを表示する原理を説明する図である。図４では、行方
向に２個、列方向に２個、合計４個の画素１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄを１つのブロックとして扱う場合が
示されている。１つの画素には、信号線１１ａまたは１
１ｂに接続された信号電極１３ａと、対向信号線１２ａ
または１２ｂに接続された対向信号電極１３ｂとからな
る画素電極１３がある。

【００４２】図４(ａ)に示すように、信号線１１ａ，１
１ｂに電圧ａ_１を印加し、対向信号線１２ａ，１２ｂに
電圧−ａ_０を印加すると、図４(ｅ)に示すように、画素
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの画素電極１３には、
絶対値がａ_０＋ａ_１の電圧が印加される。

【００４３】図４(ｂ)に示すように、信号線１１ａ，１
１ｂにそれぞれ電圧ａ_２，−ａ_２を印加し、対向信号線
１２ａ，１２ｂにそれぞれ電圧−ａ_０，−ａ_０を印加す
ると、図４(ｆ)に示すように、画素１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ，１４ｄの画素電極１３には、それぞれ絶対値がａ
_０＋ａ_２，ａ_０−ａ_２，ａ_０＋ａ_２，ａ_０−ａ_２の電圧
が印加される。

【００４４】図４(ｃ)に示すように、信号線１１ａ，１
１ｂにそれぞれ電圧ａ_３，ａ_３を印加し、対向信号線１
２ａ，１２ｂにそれぞれ電圧−ａ_０，ａ_０を印加する
と、図４(ｇ)に示すように、画素１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄの画素電極１３には、それぞれ絶対値がａ_０
＋ａ_３，ａ_０＋ａ_３，ａ_０−ａ_３，ａ_０−ａ_３の電圧が
印加される。

【００４５】図４(ｄ)に示すように、信号線１１ａ，１
１ｂにそれぞれ電圧ａ_４，−ａ_４を印加し、対向信号線
１２ａ，１２ｂにそれぞれ電圧−ａ_０，ａ_０を印加する
と、図４(ｈ)に示すように、画素１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄの画素電極１３には、それぞれ絶対値がａ_０
＋ａ_４，ａ_０−ａ_４，ａ_０−ａ_４，ａ_０＋ａ_４の電圧が
印加される。

【００４６】ここで、画素電極１３に印加される電圧の
絶対値がａ_０＋ａ_ｊ(ｊ＝１,２,３,４)である画素を白
色、同じくａ_０−ａ_ｊである画素を灰色として識別する
と、図４(ｅ)ないし(ｈ)が示すように、空間周波数の異
なる特定パターンが表示できていることが分かる。

【００４７】本明細書では、便宜上、このようにして特
定パターンを形成する方法を「特定パターン表示法」と
呼ぶことにする。

【００４８】次に、図１の演算回路３における空間周波
数の異なる特定パターンの発生方法と、表示モジュール
１において空間周波数の異なる特定パターンを１ないし
複数個加え合わせる方法について、表示パネルとして液
晶パネルを使用した液晶表示装置を例にとって説明す
る。

【００４９】本発明は、空間相関を利用するため、近隣
の画素で１ブロックを形成する。ここでは、図４に示す
ように、行方向に２個，列方向に２個の２×２の画素を
１ブロックとして説明する。

【００５０】図５は、液晶に印加すべき電圧Ｖ_ａ，
Ｖ_ｂ，Ｖ_ｃ，Ｖ_ｄの決定の様子を示す図である。はじめ
に、画像発生装置から送られてきた画素１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄの階調信号ｘ_ａ，ｘ_ｂ，ｘ_ｃ，ｘ_ｄ
より、液晶の透過率―電圧特性に基づいて、液晶に印加
すべき電圧Ｖ_ａ，Ｖ_ｂ，Ｖ_ｃ，Ｖ_ｄを図５に示すように
決定する。この電圧を、便宜上ここでは、「目標電圧」
と呼ぶ。

【００５１】次に、この「目標電圧」より、下記の計算
によって、特定パターンの重みａ_ｊ(ｊ＝１,２,３,４)
を求める。

【００５２】

【数５】

【００５３】

【数６】 Ｖ_ＭＡＸは、図５に示すように、「目標電圧」の最大値
である。例えば、液晶パネルが図５に示すようなノーマ
リブラックの透過率−電圧特性を示す場合は、階調信号
の最大値ｘ_ＭＡＸに対応した透過率Ｔ_ＭＡＸを与える電
圧がＶ_ＭＡＸである。Ｔ_ＭＡＸは、透過率−電圧特性に
おける最大透過率である必要はないが、最大透過率に近
いほど高い輝度が得られる。

【００５４】数式５は、直交変換の１つであるアダマー
ル変換を模した変換であり、アダマール変換と同様に、
空間周波数の異なる特定パターンの重み付けを実行でき
る。

【００５５】このようにして空間周波数の異なる特定パ
ターンの重みを求める方法を、便宜上、「擬似直交変換
法」と呼ぶことにする。「擬似直交変換法」によって求
めたａ_ｊ(ｊ＝１,２,３,４)およびａ_０を、図４ですで
に説明したように、「特定パターン表示法」によって画
素内の電極に印加すると、図４(ｅ)ないし(ｈ)が示すよ
うな空間周波数の異なる特定パターンを形成できる。

【００５６】この特定パターンの１つ１つを、１つのフ
レームから分けられたサブフレームに割り当て、フィー
ルドシーケンシャル駆動方式で特定パターンを順次に表
示し、特定パターンを加え合わせる。

【００５７】具体的には、以下のように加え合わせる。
４つの特定パターン全てをフィールドシーケンシャル駆
動方式で順次に表示すると、各画素の実効値電圧は、数
式７のようになる。

【００５８】

【数７】 ただし、Ｎp＝４である。数式７に数式５および数式６
を代入すると、Ｖ_ａ′＝Ｖ_ａ，Ｖ_ｂ′＝Ｖ_ｂ，Ｖ_ｃ′＝
Ｖ_ｃ，Ｖ_ｄ′＝Ｖ_ｄとなり、「目標電圧」に等しい電圧
を印加できる。すなわち、特定パターンをフィールドシ
ーケンシャル駆動方式で表示すると、原画像を再現でき
る。

【００５９】数式５による重み付けの結果、ａ_２とａ_４
がａ_１とａ_３に比べて十分に小さいとき、ａ_２に対応す
る特定パターン(図４(ｆ))と、ａ_４に対応する特定パタ
ーン(図４(ｈ))を省略しても画像に大きな影響を与えな
い。

【００６０】そこで、ａ_２に対応する特定パターンとａ
_４に対応する特定パターンとを省略したとき、各画素の
実効値電圧は、数式８のようになる。

【００６１】

【数８】 ただし、Ｎp＝２である。このように、４つの画素に対
して、２つの特定パターンの加え合わせで表示すると、
信号クロックは、半分に減少できる。

【００６２】ここでは、ａ_１とａ_３とに対応する特定パ
ターンをフィールドシーケンシャル駆動方式で表示する
ことを例としてあげたが、重みの大きい特定パターンを
フィールドシーケンシャル駆動方式で表示することで、
原画像に近い画像を表示できる。

【００６３】ところで、数式５において適切な重み付け
を実行できるように、ａ_１＞０を条件とすると、Ｖ_ｉ＞
Ｖ_ＭＡＸ／√２ (ｉ＝ａ,ｂ,ｃ,ｄ)でなければならな
い。また、特定パターンを形成するためには、ａ_０＞ａ
_ｊである必要があるが、この条件より、Ｖ_ｉ＜Ｖ_ＭＡＸ
が要求される。すなわち、数式９を満たす必要がある。

【００６４】

【数９】 以上のように、各ブロック毎に「擬似直交変換法」によ
って空間周波数の異なる特定パターンの重みを求め、
「特定パターン表示法」によって大きな重みを持つ特定
パターンをフィールドシーケンシャル駆動方式で表示し
画像を表示する方法を、便宜上、「擬似直交変換表示
法」と呼ぶ。

【００６５】この「擬似直交変換表示法」によって信号
クロック周波数を低下させ、やデータ信号書き込み時間
の増大を実現し、高精細かつ高速駆動可能な表示装置を
提供できる。

【００６６】

【実施形態１】図６は、本発明による表示装置の実施形
態１の構成を示す図である。本実施形態１の表示装置
は、表示パネル３６として液晶パネルを用いた液晶表示
装置である。

【００６７】本実施形態１の液晶表示装置は、図６に示
すように、複数画素を１ブロック単位としブロック単位
中の複数画素を同時に選択し、空間周波数の異なる特定
パターンを１ないし複数個加え合わせて画像を表示する
表示モジュール３１と、表示モジュール３１を制御する
表示制御装置３２と、ブロック毎に画像信号から空間周
波数の異なる特定パターンを重み付けして発生させる演
算回路３３と、画像信号を発生する画像発生装置３４と
を備えている。表示モジュール３１は、画素４８がマト
リクス状に配列した液晶パネル３６と、信号ドライバ３
７と、走査ドライバ３８と、対向信号ドライバ３５とを
含んでいる。

【００６８】信号ドライバ３７には、信号線４２が接続
され、走査ドライバ３８には、走査線４１ａ，４１ｃ，
…が接続され、対向信号ドライバ３５には、対向信号線
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，…が接続されてい
る。

【００６９】画素４８には、薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)
４７と、容量素子４５と、液晶４６に電圧を印加するた
めの信号電極(図示せず)および対向信号電極(図示せず)
とが備えられており、信号電極は、ＴＦＴ４７を介し
て、信号線４２に接続され、対向信号電極は、対向信号
線４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，…のいずれかに接
続されている。

【００７０】また、列方向に順に、赤色(Ｒ)を呈する画
素と緑色(Ｇ)を呈する画素と青色(Ｂ)を呈する画素とが
並んでいる。すなわち、信号線４２Ｒ１，４２Ｒ２，４
２Ｒ３，…のいずれかに接続された画素は、Ｒ画素であ
り、信号線４２Ｇ１，４２Ｇ２，４２Ｇ３，…のいずれ
かに接続された画素は、Ｇ画素であり、信号線４２Ｂ
１，４２Ｂ２，…のいずれかに接続された画素は、Ｂ画
素である。

【００７１】図７は、本実施形態１の液晶パネルの構成
を説明する画素部分の断面構造を示す図である。液晶パ
ネルは、信号電極６８と対向信号電極６９と絶縁膜６
３，６４と配向膜６５とを備えた基板６２と、基板６２
に対向配置されカラーフィルタ６６と配向膜６５とを備
えた基板６７と、基板６２と基板６７とに挟まれた液晶
７０と、基板６２および基板６７の液晶７０に面しない
面上に形成された偏光板６１とからなる。

【００７２】基板６２および基板６７としては、厚みが
０．７ｍｍのガラス基板を使用した。基板６２上には、
アモルファスシリコンを用いてＴＦＴ(図示せず)を作製
した。信号電極６８および対向信号電極６９には、クロ
ムモリブデン(ＣｒＭｏ)を使用した。絶縁膜６３，６４
は、窒化珪素からなり、膜厚をそれぞれ０．２μｍ，
０．８μｍとした。画素数は、１２８０×３×１０２４
個とした。配向膜６５は、膜厚を８０ｎｍとし、その表
面には、液晶を配向させるためのラビング処理を施し
た。

【００７３】図６の演算回路３３では、以下に説明する
ようにして、空間周波数の異なる特定パターンの重み付
けを実行し、加え合わせる特定パターンを選択した。

【００７４】本発明は、空間相関を利用するため、Ｒ画
素とＧ画素とＢ画素とは、それぞれ独立に処理する必要
がある。また、Ｒ画素，Ｇ画素，Ｂ画素のそれぞれにお
いては、近隣の複数画素でブロックを形成し、その複数
画素の空間相関を利用する。

【００７５】したがって、図６において、画素４８ａ，
４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの行方向に２個、列方向に２個
の２×２の画素を１ブロックとした。同様にして、画素
４８ｅ，４８ｆ，４８ｇ，４８ｈを１ブロックとした。
以下同様にして、全ての画素をブロック単位で扱った。

【００７６】各ブロック毎に、すでに説明した「擬似直
交変換法」によって、図４(ｅ)ないし(ｈ)に示した４つ
の特定パターンの重み付けを実行した。その４つの特定
パターンのうち、加え合わせる特定パターンとして３つ
を選択した。

【００７７】このとき、図６に示すように、同一の行に
ある全ての画素４８は、対向信号線４４ａ，４４ｂ，４
４ｃ，４４ｄのいずれか１本に接続されており、その画
素の対向信号電極には、全て同一の電圧が供給される。
したがって、例えば、対向信号線４４ａ，４４ｂにそれ
ぞれ、−ａ_０，−ａ_０を印加すると、対向信号線４４
ａ，４４ｂが接続されている２行に含まれるブロックが
表示できる特定パターンは、図４(ｅ)および(ｆ)のみで
ある。

【００７８】同様に、対向信号線４４ａ，４４ｂにそれ
ぞれ、−ａ_０，ａ_０を印加すると、表示できる特定パタ
ーンは、図４(ｇ)および(ｈ)のみである。したがって、
図４(ｅ)または(ｆ)と図４(ｇ)または(ｈ)とは、同じ行
に含まれるブロックでは、同時に表示できない。

【００７９】そのため、４つの特定パターンのうち３つ
を選択する際には、ほとんどのブロックで重みが最小と
なる空間周波数の最も高い特定パターンである図４(ｈ)
以外の３つの特定パターン図４(ｅ)ないし(ｇ)を選択し
た。

【００８０】選択された３つの特定パターンを図６にお
ける表示制御装置３２で制御し、表示モジュール３１に
備えられた液晶パネル３６上でフィールドシーケンシャ
ル駆動方式で表示した。

【００８１】例えば、図４(ｅ)ないし(ｇ)に示した特定
パターンの重みがそれぞれ、画素４８ａ，４８ｂ，４８
ｃ，４８ｄからなるブロックでは、ａ_１′，ａ_２′，ａ
_３′であり、画素４８ｅ，４８ｆ，４８ｇ，４８ｈから
なるブロックでは、ａ_１″，ａ_２″，ａ_３″であるとす
る。

【００８２】図６における走査線４１ａにアドレス信号
が与えられ、画素４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄから
なるブロックを含む２行が選択されているとき、信号線
４２Ｇ１，４２Ｇ２には、それぞれ、ａ_１′，ａ_１′の
電圧を供給し、信号線４２Ｂ１，４２Ｂ２には、それぞ
れ、ａ_１″，ａ_１″の電圧を供給し、対向信号線４４
ａ，４４ｂには、それぞれ、−ａ_０，−ａ_０の電圧を供
給すると、画素４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの液晶
に印加される電圧は、全てａ_０＋ａ_１′となって、この
４つの画素からなるブロックは、図４(ｅ)に示すような
特定パターンを形成し、画素４８ｅ，４８ｆ，４８ｇ，
４８ｈの液晶に印加される電圧は、全てａ _０＋ａ_１″と
なって、この４つの画素からなるブロックは、図４(ｅ)
に示すような特定パターンを形成する。

【００８３】同様に、走査線４１ａによって選択されて
いる全てのブロックは、図４(ｅ)ないし(ｆ)に示すよう
な特定パターンのいずれかを形成する。

【００８４】次に、走査線４１ｃにアドレス信号が与え
られ、選択された２行に含まれるブロックは、同様に特
定パターンを形成する。

【００８５】以下同様にして、走査する。

【００８６】全走査線の走査が終了し、再び走査線４１
ａにアドレス信号が与えられ、画素４８ａ，４８ｂ，４
８ｃ，４８ｄからなるブロックを含む２行が選択されて
いるとき、信号線４２Ｇ１，４２Ｇ２には、それぞれ、
ａ_２′，−ａ_２′の電圧を供給し、信号線４２Ｂ１，４
２Ｂ２には、それぞれ、ａ_２″，−ａ_２″の電圧を供給
し、対向信号線４４ａ，４４ｂには、それぞれ、−
ａ_０，−ａ_０の電圧を供給すると、画素４８ａ，４８
ｂ，４８ｃ，４８ｄの液晶に印加される電圧は、それぞ
れ、ａ_０＋ａ_２′，ａ_０−ａ_２′，ａ_０＋ａ_２′，ａ_０
−ａ_２′となって、この４つの画素からなるブロック
は、図４(ｆ)に示すような特定パターンを形成し、画素
４８ｅ，４８ｆ，４８ｇ，４８ｈの液晶に印加される電
圧は、それぞれ、ａ_０＋ａ_２″，ａ_０−ａ_２″，ａ_０＋
ａ_２″，ａ_０−ａ_２″となって、この４つの画素からな
るブロックは、図４(ｆ)に示すような特定パターンを形
成する。

【００８７】同様にして、全走査線を走査し、再び走査
線４１ａにアドレス信号が与えられたとき、同様に信号
を供給すると、選択されたブロックは、図４(ｇ)に示す
ような特定パターンを形成する。

【００８８】このように、「特定パターン表示法」に従
い、各ブロックに特定パターンを形成する電圧を与え、
これをフィールドシーケンシャル駆動方式と組み合わせ
ることにより、電圧の実効値は、「目標電圧」に近く、
画像発生装置が発生させた画像とほぼ同様の画像を表示
できた。

【００８９】このとき、４つの画素に対して、３つの特
定パターンを加え合わせることによって表示したので、
数式１と数式３との比較から分かるように、図３に示す
線順次走査駆動法の場合に比べ、信号クロック周波数を
３／４に減少させることができた。

【００９０】また、走査線を、２行で共有しているた
め、図３に示す線順次駆動法の場合に比べ、開口率も向
上した。

【００９１】

【実施形態２】図８は、本発明による表示装置の実施形
態２の構成を示す図である。本実施形態２の表示装置
は、表示パネル３６として液晶パネルを用いた液晶表示
装置である。

【００９２】本実施形態の液晶表示装置は、図８に示す
ように、画素４８がマトリクス状に配列した液晶パネル
３６と信号ドライバ３７と走査ドライバ３８と対向信号
ドライバ３５とを備え、複数画素を１ブロック単位と
し、ブロック単位中の複数画素を同時に選択し、空間周
波数の異なる特定パターンを１ないし複数個加え合わせ
て画像を表示する表示モジュール３１と、表示モジュー
ル３１を制御する表示制御装置３２と、ブロック毎に画
像信号から空間周波数の異なる特定パターンを重み付け
して発生させる演算回路３３と、画像信号を発生する画
像発生装置３４とを備えている。

【００９３】信号ドライバ３７には、信号線４２Ｒ１，
４２Ｇ１，４２Ｂ１，４２Ｒ２，…が接続され、走査ド
ライバ３８には、走査線４１ａ，４１ｃ，…が接続さ
れ、対向信号ドライバ３５には、対向信号共通線４４Ｒ
１，４４Ｇ１，４４Ｂ１，４４Ｒ２，…が接続されてい
る。

【００９４】画素４８には、ＴＦＴ４７と容量素子４５
と液晶４６に電圧を印加するための信号電極(図示せず)
および対向信号電極(図示せず)とが備えられており、信
号電極は、ＴＦＴ４７を介して信号線４２Ｒ１，４２Ｇ
１，４２Ｂ１，４２Ｒ２，…のいずれかに接続され、対
向信号電極は、対向信号線４４ａＲ，４４ａＧ，４４ａ
Ｂ，４４ｂＲ，４４ｂＧ，４４ｂＢ，４４ｃＲ，…のい
ずれかに接続されている。

【００９５】対向信号線４４ａＲ，４４ａＧ，４４ａ
Ｂ，４４ｂＲ，４４ｂＧ，４４ｂＢ，４４ｃＲ，…は、
それぞれ、対向信号共通線４４Ｒ１，４４Ｇ１，４４Ｂ
１，４４Ｒ２，…のいずれかに接続されている。

【００９６】また、列方向に順に、Ｒ画素とＧ画素とＢ
画素とが並んでいる。

【００９７】本発明は、空間相関を利用するため、Ｒ画
素とＧ画素とＢ画素とは、それぞれ独立に処理する必要
があり、また、Ｒ画素，Ｇ画素，Ｂ画素のそれぞれにお
いては、近隣の複数画素でブロックをする。

【００９８】そのため、画素４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，
４８ｄの２×２の画素を１ブロックとし、同様に、画素
４８ｅ，４８ｆ，４８ｇ，４８ｈを１ブロックとし、以
下同様にして、全ての画素をブロック単位で扱った。

【００９９】ここで、同じ行かつ同じブロックに属する
画素４８ａの液晶と画素４８ｂの液晶のみが共通の対向
信号線４４ａＧに接続されている。すなわち、各ブロッ
ク毎に対向信号線が独立に配線されている。

【０１００】この点において、実施形態２は、同じ行の
全ての画素に共通の対向信号線を配線した実施形態１と
大きく異なる。

【０１０１】本実施形態２の画素部分の断面図は、図７
に示すように、実施形態１に同じであるため説明を省略
する。

【０１０２】図８の演算回路３３では、以下に説明する
ようにして、空間周波数の異なる特定パターンの重み付
けを実行し、特定パターンを選択した。

【０１０３】各ブロック毎に、すでに説明した「擬似直
交変換法」によって、図４(ｅ)ないし(ｈ)に示した４つ
の特定パターンの重み付けを実行した。その４つの特定
パターンのうち、重みの大きい２つを選択した。

【０１０４】ここで、本実施形態２では、実施形態１と
異なり、各ブロック毎に対向信号線が用意されているた
め、図４(ｅ)ないし(ｈ)に示すような全ての特定パター
ンを、同じ行に含まれるブロックにおいても同時に表示
できる。

【０１０５】そのため、実施形態１では、３つの特定パ
ターンを選択したが、本実施形態２では、２つのみの特
定パターンを加え合わせることによって、同様の画質で
画像を表示できる。

【０１０６】選択した２つの特定パターンを、図８にお
ける表示制御装置３２で制御し、表示モジュール３１に
備えられた液晶パネル３６上でフィールドシーケンシャ
ル駆動方式で表示した。

【０１０７】この方法は、実施形態１と同様であるた
め、一例を簡単に取り上げ説明する。例えば、画素４８
ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄからなるブロックにおい
て、図４(ｅ)および(ｆ)に示すような特定パターンの重
みが他の２つの特定パターンの重みより大きく、その重
みがそれぞれａ_１′およびａ_２′とする。

【０１０８】図８における走査線４１ａにアドレス信号
が与えられ、画素４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄから
なるブロックを含む２行が選択されているとき、信号線
４２Ｇ１，４２Ｇ２には、それぞれａ_１′，ａ_１′の電
圧を供給し、対向信号共通線４４Ｇ１，４４Ｇ２には、
それぞれ−ａ_０，−ａ_０の電圧を供給すると、画素４８
ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの液晶に印加される電圧
は、全てａ_０＋ａ_１′となって、この４つの画素からな
るブロックは、図４(ｅ)に示すような特定パターンを形
成する。

【０１０９】同様に、走査線４１ａによって選択されて
いる全てのブロックは、図４(ｅ)ないし(ｈ)に示すよう
な特定パターンのいずれかを形成する。

【０１１０】同様にして、全走査線の走査が終了し、再
び走査線４１ａにアドレス信号が与えられたとき、同様
に適切に電圧を供給することによって、画素４８ａ，４
８ｂ，４８ｃ，４８ｄの液晶に印加される電圧は、それ
ぞれ、ａ_０＋ａ_２′，ａ_０−ａ_２′，ａ_０＋ａ_２′，ａ
_０−ａ_２′となって、この４つの画素からなるブロック
は、図４(ｆ)に示すような特定パターンを形成する。

【０１１１】このように、「特定パターン表示法」に従
い、各ブロックに特定パターンを形成する電圧を与え、
これをフィールドシーケンシャル駆動方式と組み合わせ
ることにより、電圧の実効値は、「目標電圧」に近く、
画像発生装置が発生させた画像とほぼ同様の画像を表示
できた。

【０１１２】このとき、４つの画素に対して、２つの特
定パターンを加え合わせることによって表示したので、
数式１と数式３との比較から分かるように、図３に示す
線順次走査駆動法の場合に比べ、信号クロック周波数を
半分に減少させることができた。

【０１１３】なお、本実施形態２では、２×２の画素を
１つのブロックとして取り扱ったが、ブロックが４×４
や８×８の画素からなる場合についても、本質的に何ら
変わらない。

【０１１４】例えば、４×４の画素を１つのブロックと
した場合、１６個の特定パターンが生じるが、そのうち
８個程度のパターンを選択すれば、画質の劣化がなく、
画像を表示できる。

【０１１５】この場合も、１６個の画素に対して、８個
の特定パターンを加え合わせて表示するので、信号クロ
ック周波数は、線順次駆動走査法に比べ、半分に低下す
る。

【０１１６】

【実施形態３】図９は、本発明による表示装置の実施形
態３の構成を示す図である。本発明による実施形態３
は、図９に示すように、圧縮率調整装置８１が加えられ
た以外は、実施形態２に同じである。

【０１１７】したがって、圧縮率調整装置８１の機能に
ついて説明する。

【０１１８】実施形態２では、特定パターンを加え合わ
せる個数Ｎpが２に固定されていたが、本実施形態３の
圧縮率調整装置８１は、特定パターンを加え合わせる個
数Ｎpを可変とする機能を持つ。

【０１１９】例えば、「擬似直交変換法」によって、あ
るブロックの特定パターンの重みがａ_１＞ａ_３＞ａ_２＞
ａ_４であったとする。ここで、Ｎp＝３の場合は、１つ
のフレームを３つのサブフレームに分け、ａ_１，ａ_３，
ａ_２のそれぞれに対応する特定パターンを順次表示す
る。または、Ｎp＝１の場合は、１つのフレームで、ａ
_１に対応する特定パターンを表示する。

【０１２０】サブフレームの数は、加え合わせる特定パ
ターン数Ｎpによって変化するため、それに応じて走査
ドライバ３８が走査周波数を調整し、対応する。

【０１２１】例えば、加え合わせる特定パターン数Ｎp
が増大すれば、サブフレームも増大するため、走査周波
数を増大させて対応する。

【０１２２】また、数式６が示すように、対向信号線４
４ａＲ，４４ａＧ，４４ａＢ，４４ｂＲ，４４ｂＧ，４
４ｂＢ，４４ｃＲ，…に与える電圧ａ_０も特定パターン
数Ｎpによって変化するので、それに応じて、対向信号
ドライバ３５が電圧ａ_０を調整し、対応する。

【０１２３】以上に説明したように、圧縮率調整装置８
１によって特定パターンを加え合わせる個数Ｎpを可変
とすることにより、Ｎpの少ない低信号クロック周波数
モード、すなわち低消費電力モードと、Ｎpの多い高画
質モードとをユーザが選択可能な液晶表示装置を提供で
きる。

【０１２４】

【実施形態４】図１０は、本発明による表示装置の実施
形態４の構成を示す図である。本発明による実施形態４
は、図１０に示すように、高圧縮演算回路８２が加えら
れた以外は、実施形態２に同じである。

【０１２５】高圧縮演算回路８２の機能について説明す
る。人の眼は、赤色や緑色の解像度に比べて、青色の解
像度に対して敏感ではないため、Ｂ画素において加え合
わせる特定パターンの種類をＲ画素やＧ画素における特
定パターンの種類より少なくしても、画質の劣化を感じ
にくい。

【０１２６】そのため、Ｒ画素やＧ画素からなるブロッ
クについては、２種類の特定パターンを表示したのに対
し、Ｂ画素からなるブロックについては、図４(ｅ)に示
す特定パターンのみを表示した。

【０１２７】これにより、Ｂ画素からなるブロックにつ
いては、「擬似直交変換法」の数式５においてａ_１のみ
を求めれば良く、演算が簡単化される。高圧縮演算回路
８２が、この演算を担当し、演算回路３３の負担を軽減
できる。

【０１２８】ただし、加え合わせる特定パターン数Ｎp
をブロック毎に変化させることはできない。なぜなら、
Ｎpによってサブフレーム数が変化するが、同じ行に含
まれるブロックは、走査線４１ａ，４１ｃ，…が共通で
あるため、ブロックによって走査周波数を変化させるこ
とはできない。

【０１２９】そのため、Ｒ画素およびＧ画素からなるブ
ロックの加え合わせる特定パターン数Ｎpに合わせ、Ｂ
画素からなるブロックでは、図４(ｅ)に示す特定パター
ンを２回表示した。

【０１３０】以上のように、ブロックによって、加え合
わせる特定パターンの種類の数が可変となる演算回路を
持つと、Ｂ画素からなるブロックでは、図４(ｅ)に示す
ような特定パターンのみを表示でき、演算回路３３の負
担を軽減できる。

【０１３１】

【実施形態５】図１１は、本発明による表示装置の実施
形態５の構成を示す図である。 本実施形態５の表示装
置は、表示パネル３６として液晶パネルを用いた液晶表
示装置である。

【０１３２】本実施形態５の液晶表示装置は、図１１に
示すように、画素４８がマトリクス状に配列した液晶パ
ネル３６と、信号ドライバ３７と、走査ドライバ３８
と、対向信号ドライバ３５とを備え、複数画素を１ブロ
ック単位とし、ブロック単位中の複数画素を同時に選択
し、空間周波数の異なる特定パターンを１ないし複数個
加え合わせて画像を表示する表示モジュール３１と、表
示モジュール３１を制御する表示制御装置３２と、ブロ
ック毎に画像信号から空間周波数の異なる特定パターン
を重み付けして発生させる演算回路３３と、画像信号を
発生する画像発生装置３４とを備えている。

【０１３３】信号ドライバ３７には、信号線４２Ｒ１，
４２Ｇ１，４２Ｂ１，４２Ｒ２，…が接続され、走査ド
ライバ３８には、走査線４１ａ，４１ｃ，４１ｅ，…が
接続され、対向信号ドライバ３５には、対向信号共通線
４４が接続されている。

【０１３４】画素４８には、ＴＦＴ４７と、容量素子４
５と、液晶４６に電圧を印加するための図示しない信号
電極および対向信号電極とが備えられており、信号電極
は、ＴＦＴ４７を介して、信号線４２Ｒ１，４２Ｇ１，
４２Ｂ１，４２Ｒ２，…のいずれかに接続され、対向信
号電極は、対向信号線４４'に接続されている。対向信
号線４４'は、対向信号共通線４４に接続されている。

【０１３５】また、列方向に順に、Ｒ画素とＧ画素とＢ
画素とが並んでいる。

【０１３６】本発明は、空間相関を利用するため、Ｒ画
素とＧ画素とＢ画素とは、それぞれ独立に処理する必要
があり、また、Ｒ画素，Ｇ画素，Ｂ画素のそれぞれにお
いては、近隣の複数画素で１ブロックを構成する。

【０１３７】本実施形態５では、例えば、画素４８ａ，
４８ｂ，４８ｃ，４８ｄからなるブロックのように、行
方向に４個，列方向に１個の４×１の画素を１ブロック
とした。この１ブロックの構成は、２×２の画素を１ブ
ロックとした実施形態２とは異なる。

【０１３８】４×１のブロック内の各画素には、それぞ
れ独立して対向信号線４４'が配線され、それぞれの対
向信号線４４'は、それぞれ独立して対向信号共通線４
４に接続され、各画素にそれぞれ独立した対向信号電圧
を供給できる。

【０１３９】本実施形態５の画素部分の断面図は、図７
に示すように、実施形態１に同じであるため説明を省略
する。

【０１４０】図１２は、４×１のブロックにおいて特定
パターンを表示する原理を説明する図である。図１２で
は、行方向に４個、列方向に１個、合計４つの画素１４
ａおよび１４ｂおよび１４ｃおよび１４ｄを１つのブロ
ックとして扱う場合が示されている。

【０１４１】１つの画素には、信号線１１に接続された
信号電極１３ａと、対向信号線１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄのいずれかに接続された対向信号電極１３ｂ
とからなる画素電極１３がある。

【０１４２】図１２(ａ)に示すように、信号線１１に電
圧ａ_１を印加し、対向信号線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄに電圧−ａ_０を印加すると、図１２(ｅ)に示すよ
うに、画素１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの画素電極
１３には、絶対値がａ_０＋ａ _１の電圧が印加される。

【０１４３】図１２(ｂ)に示すように、信号線１１に電
圧ａ_２を印加し、対向信号線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄにそれぞれ電圧−ａ_０，ａ_０，−ａ_０，ａ_０を印
加すると、図１２(ｆ)に示すように、画素１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄの画素電極１３には、絶対値がそれ
ぞれａ_０＋ａ_２，ａ_０−ａ_２，ａ_０＋ａ_２，ａ_０−ａ _２
の電圧が印加される。

【０１４４】図１２(ｃ)に示すように、信号線１１に電
圧ａ_３を印加し、対向信号線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄにそれぞれ電圧−ａ_０，−ａ_０，ａ_０，ａ_０を印
加すると、図１２(ｇ)に示すように、画素１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄの画素電極１３には、絶対値がそれ
ぞれａ_０＋ａ_３，ａ_０＋ａ_３，ａ_０−ａ_３，ａ_０−ａ _３
の電圧が印加される。

【０１４５】図１２(ｄ)に示すように、信号線１１に電
圧ａ_４を印加し、対向信号線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄにそれぞれ電圧−ａ_０，ａ_０，ａ_０，−ａ_０を印
加すると、図１２(ｈ)に示すように、画素１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄの画素電極１３には、絶対値がそれ
ぞれａ_０＋ａ_４，ａ_０−ａ_４，ａ_０−ａ_４，ａ_０＋ａ _４
の電圧が印加される。

【０１４６】ここで、画素電極１３に印加される電圧の
絶対値がａ_０＋ａ_ｊ(ｊ＝１,２,３,４)である画素を白
色、同じくａ_０−ａ_ｊである画素を灰色として識別する
と、図１２(ｅ)ないし(ｈ)が示すように、空間周波数の
異なる特定パターンが表示できていることが分かる。

【０１４７】図１１の演算回路３３では、以下に説明す
るようにして、空間周波数の異なる特定パターンの重み
付けを実行し、特定パターンを選択した。各ブロック毎
に、すでに説明した「擬似直交変換法」によって、図１
２(ｅ)ないし(ｈ)に示した４つの特定パターンの重み付
けを実行した。

【０１４８】その４つの特定パターンのうち、重みの大
きい３つを選択した。選択した３つの特定パターンを、
図１１における表示制御装置３２で制御し、表示モジュ
ール３１に備えられた液晶パネル３６上でフィールドシ
ーケンシャル駆動方式で表示した。

【０１４９】この方法は、実施形態１と同様であるた
め、一例を簡単に取り上げ説明する。例えば、画素４８
ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄからなるブロックにおい
て、図１２(ｅ)および(ｇ)および(ｈ)の重みが他の特定
パターンのそれより大きく、その重みがそれぞれａ_１′
およびａ_３′およびａ_４′とする。

【０１５０】図１１における走査線４１ａおよび４１ｃ
の２本の走査線に同時にアドレス信号が与えられ、画素
４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄからなるブロックを含
む４行が選択されているとき、信号線４２Ｇ１にａ_１′
の電圧を供給し、対向信号共通線４４Ｇ１ａ，４４Ｇ１
ｂ，４４Ｇ１ｃ，４４Ｇ１ｄには、それぞれ−ａ_０，−
ａ_０，−ａ_０，−ａ_０の電圧を供給すると、画素４８
ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの液晶に印加される電圧
は、全てａ_０＋ａ_１′となって、この４つの画素からな
るブロックは、図１２(ｅ)に示すような特定パターンを
形成する。

【０１５１】同様に、走査線４１ａおよび４１ｃによっ
て選択されている全てのブロックは、図１２(ｅ)ないし
(ｈ)に示すような特定パターンのいずれかを形成する。

【０１５２】同様にして、全走査線の走査が終了し、再
び走査線４１ａおよび４１ｃにアドレス信号が与えられ
たとき、同様に適切に電圧を供給することによって、画
素４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの液晶に印加される
電圧は、それぞれａ_０＋ａ_３′，ａ_０＋ａ_３′，ａ_０−
ａ_３′，ａ_０−ａ_３′となって、この４つの画素からな
るブロックは、図１２(ｇ)に示すような特定パターンを
形成する。

【０１５３】同様にして、全走査線の走査が終了し、再
び走査線４１ａおよび４１ｃにアドレス信号が与えられ
たとき、図１２(ｈ)に示すような特定パターンを形成す
る。

【０１５４】このように、「特定パターン表示法」に従
い、各ブロックに特定パターンを形成する電圧を与え、
これをフィールドシーケンシャル駆動方式と組み合わせ
ると、電圧の実効値は、「目標電圧」に近く、画像発生
装置が発生させた画像とほぼ同様の画像を表示できた。

【０１５５】このとき、４つの画素に対して、３つの特
定パターンを加え合わせることによって表示したので、
数式１と数式３との比較から分かるように、図３に示す
線順次走査駆動法の場合に比べ、信号クロック周波数を
３／４に減少させることができた。

【０１５６】同時に、４行毎に走査したのに対し、３つ
のサブフレームによって表示したので、数式２と数式４
との比較から分かるように、データ信号書き込み時間を
４／３倍に増大させることができた。

【０１５７】このように、ブロックの行方向の画素数を
列方向の画素数より多くすることによって、ブロックの
行方向の画素数と列方向の画素数とが等しい場合に比
べ、信号クロック周波数の減少率(Ｎp／(ｎ_ｌ×ｎ_ｒ))
が同じ場合においても、データ信号書き込み時間の増大
の効果を得やすくなる。

【０１５８】特に、本実施形態５のようにブロックの列
方向の画素数が１個の場合は、ｎ_ｌ×ｎ_ｒ＝ｎ_ｌとなる
ため、加え合わせる特定パターン数Ｎpがブロックを形
成する画素数より小さければ、数式２および数式４から
分かるように、信号クロック周波数の減少の効果と、デ
ータ信号書き込み時間の増大の効果とが同時に得られ
る。

【０１５９】なお、図１１に示した液晶パネル３６にお
いては、例えば、画素４８ａと４８ｂのように、共通の
走査線および信号線に接続されている画素には、同一の
信号電圧を印加することになるが、対向信号電圧は、そ
れぞれ独立に供給できる。

【０１６０】そのため、本実施形態５では、４×１の画
素を１つのブロックとして扱ったが、２×１のブロッ
ク，２×２のブロック，４×４のブロックなども可能で
ある。

【０１６１】例えば、２×２のブロックの場合、画素４
８ｅ，４８ｆ，４８ｇ，４８ｈを１つのブロックとして
扱い、走査線４１ａにアドレス信号が与えられ、画素４
８ｅ，４８ｆ，４８ｇ，４８ｈからなるブロックを含む
２行が選択されているとき、信号線４２Ｒ１，４２Ｒ２
にそれぞれａ_２，−ａ_２の電圧を供給し、対向信号共通
線４４Ｒ１ａ，４４Ｒ１ｂ，４４Ｒ２ａ，４４Ｒ２ｂに
−ａ_０の電圧を供給すると、画素４８ｅ，４８ｆ，４８
ｇ，４８ｈの液晶に印加される電圧は、それぞれａ_０＋
ａ_２，ａ_０−ａ_２，ａ_０＋ａ_２，ａ_０−ａ_２となって、
この４つの画素からなるブロックは、図４(ｆ)に示すよ
うな特定パターンを形成する。

【０１６２】このように２×２からなる画素を１つのブ
ロックとして扱った場合にも特定パターンを表示でき、
画像を表示できる。

【０１６３】これにより、２×２のブロックと４×１の
ブロックというように、ブロックを形成する画素数が同
じ場合には、そのブロックをリアルタイムに変更でき
る。すなわち、画像によって、２×２のブロックとして
扱うのか、４×１のブロックとして扱うのかを切り換え
できる。

【０１６４】通常、４×１のブロックの場合は、２×２
のブロックの場合に比べて、画質の劣化は大きいが、デ
ータ信号書き込み時間は増大できる。

【０１６５】そのため、画質を優先するときは、２×２
のブロックで扱えば良い。

【０１６６】また、通常２×２のブロックで処理してい
る場合、その２×２のブロック内の画素に全て同じ信号
を与え、その２×２のブロックを１つの画素とみなして
処理する場合には、４×４のブロックでの処理に切り換
えることが可能である。

【０１６７】なぜなら、４×４のブロック内に含まれる
２×２のブロックには、同一の信号を送るため、実質的
には２×２のブロックの処理と等価なためである。

【０１６８】これにより、通常は、２×２のブロックで
処理し、全画面で動画を表示する場合のように解像度が
低い画像を表示する場合には、上記のようにして４×４
のブロックで処理することにより、効率良く対応でき
る。

【０１６９】

【実施形態６】図１３は、本発明による表示装置の実施
形態６の構成を示す図である。本発明による実施形態６
は、図６における液晶パネル３６を、図１３に示される
液晶パネルとした以外は、実施形態１と同じである。ま
た、本実施形態６の画素部分の断面図は、図７に示すよ
うに、実施形態１に同じであるため説明を省略する。た
だし、ポリシリコンを用いてＴＦＴを作製した。したが
って、液晶パネル３６の構成と信号書き込みのタイミン
グについて説明する。

【０１７０】ブロック５１１は、同一のアナログ信号走
査線５０２およびアナログ信号線５０３に接続されたｎ
_ｌ個の画素５１０からなる。画素５１０は、デジタル信
号走査線５００およびデジタル信号線５０１に接続され
た第１トランジスタ５０４と、第１容量素子５０７と、
アナログ信号走査線５０２に接続された第２トランジス
タ５０５と、アナログ信号線５０３に接続された第３ト
ランジスタ５０６と、第２容量素子５０８と、液晶５０
９と、第４トランジスタ５１２とからなる。

【０１７１】第１トランジスタ，第２トランジスタ，第
３トランジスタは、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ
であり、第４トランジスタは、ｐチャネル型のＭＯＳト
ランジスタである。

【０１７２】第１容量素子５０７および第２容量素子５
０８は、図示しない共通配線との間に形成されている。

【０１７３】第１トランジスタ５０４は、デジタル信号
走査線５００により選択され、デジタル信号線５０１の
信号をサンプルし、第１容量素子５０７にホールドす
る。デジタル信号線５０１の信号は、基本的に２値であ
り、一方は、第２トランジスタ５０５のしきい電圧より
低く、他方は、そのしきい値よりも高い。

【０１７４】第１トランジスタ５０４および第１容量素
子５０７は、１ビットメモリとして動作し、第２トラン
ジスタ５０５および第４トランジスタ５１２の動作を制
御する。

【０１７５】第２トランジスタ５０５は、第１容量素子
５０７の電圧に応じて、オンオフ制御される。第２トラ
ンジスタ５０５は、オン動作時には、アナログ信号走査
線５０２における選択パルスによって、第３トランジス
タ５０６の動作を制御する。

【０１７６】第３トランジスタ５０６は、アナログ信号
走査線５０２により、第２トランジスタ５０５を介して
選択され、アナログ信号線５０３の信号をサンプルし、
第２容量素子５０８にホールドし、液晶５０９に電圧を
印加する。

【０１７７】第４トランジスタは、第１トランジスタと
相補的に動作し、動作時に、第２容量素子５０８および
液晶５０９に書き込まれた電荷を放出する。

【０１７８】予めデジタル信号走査線５００およびデジ
タル信号線５０１により1ビットデータを各画素の第１
容量素子５０７に書き込んだ後、アナログ信号走査線５
０２およびアナログ信号線５０３により、液晶５０９に
電圧を印加する。

【０１７９】ブロック５１１内の各画素の液晶５０９
は、1ビットデータに応じてアナログ信号線５０３の信
号ないし、共通配線の電圧が印加される。

【０１８０】次に、信号書き込みのタイミングについて
説明する。１ビットデータのマッピングと液晶５０９に
印加するアナログ信号の書き込みのタイミングは、以下
のようないくつかのタイミングがある。

【０１８１】１)画面全体に１ビットデータをマッピン
グした後、ライン毎にブロックを選択して同一の信号を
ブロック内の各画素に印加する。

【０１８２】２)i(ｉは自然数)番目のブロック内の各画
素に１ビットデータをマッピングした後、同じくi番目
のブロック内の各画素に同一の信号を印加する。

【０１８３】３)i番目からj番目までのブロックの各画
素に１ビットデータをマッピングした後、同じくi番目
からj(ｊはｉより大きい自然数)番目までのブロックに
おいてライン毎にブロックを選択して同一の信号をブロ
ック内の各画素に印加する。

【０１８４】４)１ビットデータのマッピングとアナロ
グ信号の書き込みは、別々のアナログ信号走査線の接続
されたブロックにおいては、同時に実行する。これによ
りデータ信号書き込み時間を長くでき、高精細化を容易
にする効果がある。

【０１８５】以上のように、１ビットのデジタルデータ
を各画素にマッピングした後に、ブロックにおいて"１"
の状態にある画素全てに同一のにアナログ信号を印加す
る構成とすると、任意のサイズのブロックを形成でき
る。

【０１８６】この方式により、実施形態５のようにブロ
ックの行方向の画素数を列方向の画素数より多くでき、
信号クロック周波数を低下させる効果とデータ信号書き
込み時間を増大する効果とが得られる。

【０１８７】

【実施形態７】図１４は、本発明による表示装置の実施
形態７すなわち投射型ディスプレイの構成を示す図であ
る。本発明による実施形態７は、図６における表示モジ
ュール３１として、図１４に示される投射型ディスプレ
イとした以外は、実施形態１と同じである。したがっ
て、投射型ディスプレイについて説明する。

【０１８８】図１４に示すように、投射型ディスプレイ
は、パターン書き込みＣＲＴ４０１と、書き込み光学系
４０２と、パターン表示素子４１０と、投影光源４０６
と、投影光学系４０７と、偏光ビームスプリッタ４０８
と、スクリーン４０９とからなる。

【０１８９】パターン表示素子４１０は、透明電極(図
示せず)が形成された２枚のガラス基板４１１と、透明
電極上に形成された光導電層４０３と、光導電層４０３
上に形成された誘電体ミラー層４０４と、２枚のガラス
基板４１１に挟まれた液晶層４０５とからなる。

【０１９０】パターン書き込みＣＲＴ４０１上には、１
フレームから分けられたサブフレーム毎に、図４(ｅ)な
いし(ｈ)に示すような特定パターンが順次表示される。

【０１９１】この特定パターンは、書き込み光学系４０
２を経て光導電層４０３に転写される。光導電層４０３
では、転写された特定パターンの光強度にしたがって電
気伝導率の平面分布が生じる。その電気伝導率の値に応
じて液晶層４０５に印加される電圧が制御される。

【０１９２】一方、投影光源４０６の光は、偏光ビーム
スプリッタ４０８を経て液晶層４０５を透過し、誘電体
ミラー層４０４で反射され、再び液晶層４０５を透過す
るため、この光は、液晶層４０５によって制御される。

【０１９３】その結果、誘電体ミラー層４０４で反射さ
れた反射光は、特定パターンの光強度に応じて制御され
る。

【０１９４】続いて、この反射光は、ビームスプリッタ
４０８を通過し、投影光学系４０７によってスクリーン
４０９に投影される。

【０１９５】この系において、液晶層４０５に印加され
る電圧は、複数の特定パターンが順次に転写されること
によって生じた実効値である。そのため、スクリーン４
０９上に結ばれる像は、これまでの実施形態と同様に所
望の映像となる。

【０１９６】本実施形態７によれば、パターン書き込み
ＣＲＴ４０１が表示する画像は、特定パターンに限られ
ており、簡便なＣＲＴを利用できる。

【０１９７】また、パターン書き込みを液晶モジュール
で実行するのではなく、高速駆動ＣＲＴで実行するた
め、画質を向上するために加え合わせる特定パターン数
を増大することが可能である。

【０１９８】なお、投射パターン表示源としては、パタ
ーン書き込みＣＲＴ４０１に限らず、シリコン基板また
はガラス基板上に形成された通常のアクティブマトリク
ス液晶表示装置を用いたとしても、本発明による表示原
理を適用できることは、いうまでもない。

【０１９９】

【実施形態８】図１５は、本発明による表示装置の実施
形態８の構成を示す図である。本実施形態８の表示装置
は、表示パネル３６として液晶パネルを用いた液晶表示
装置である。

【０２００】本実施形態８の液晶表示装置は、図１５に
示すように、画素４８がマトリクス状に配列した液晶パ
ネル３６と信号ドライバ３７と走査ドライバ３８と共通
電極ドライバ３９とを備え、複数画素を１ブロック単位
とし、ブロック単位中の複数画素を同時に選択し、空間
周波数の異なる特定パターンを１ないし複数個加え合わ
せて画像を表示する表示モジュール３１と、表示モジュ
ール３１を制御する表示制御装置３２と、ブロック毎に
画像信号から空間周波数の異なる特定パターンを重み付
けして発生させる演算回路３３と、画像信号を発生する
画像発生装置３４とを備えている。

【０２０１】信号ドライバ３７には、信号線２１３が接
続され、走査ドライバ３８には、第１走査線２１１およ
び第２走査線２１２が接続され、共通電極ドライバ３９
には、共通電極線２１４が接続されている。

【０２０２】画素４８には、加減算器２２０と容量素子
２０８と液晶２０７に電圧を印加するための信号電極
(図示せず)および共通電極(図示せず)とが備えられてお
り、信号電極は、加減算器２２０を介して信号線２１３
に接続され、共通電極は、共通電極線２１４に接続され
ている。

【０２０３】また、列方向に順に、Ｒ画素とＧ画素とＢ
画素とが並んでいる。

【０２０４】本実施形態８の画素部分の断面図は、図７
に示すように、実施形態１に同じであるため説明を省略
する。

【０２０５】図１６は、図１５の加減算器２２０の構成
および動作を説明する図である。加減算器２２０には、
第１ＴＦＴ２０１と第２ＴＦＴ２０２と第３ＴＦＴ２０
４と第４ＴＦＴ２０５と第５ＴＦＴ２０６と容量素子２
０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄとが備えられて
いる。容量素子２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３
ｄの電荷容量は、全て等しく、Ｃ_ｓｉｇである。

【０２０６】容量素子２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，
２０３ｄは、第１ＴＦＴ２０１を介して、それぞれ信号
線２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃ，２１３ｄに接続さ
れ、また第２ＴＦＴ２０２および第３ＴＦＴ２０４を介
して共通線２１４に接続され、また第５ＴＦＴ２０６を
介して液晶２０７および容量素子２０８に接続される。

【０２０７】図１６(ｂ)におけるｔ_１のとき、第２走査
線２１２にアドレス信号が与えられ、第１ＴＦＴ２０１
および第３ＴＦＴ２０４および第４ＴＦＴ２０５が選択
されると、信号線２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃ，２１
３ｄに与えられた電圧が、それぞれ容量素子２０３ａ，
２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄに保持される。

【０２０８】同時に、容量素子２０８および液晶２０７
に蓄えられていた電荷がリセットされる。

【０２０９】ここで、信号線２１３ａ，２１３ｂ，２１
３ｃ，２１３ｄに与える電圧を、それぞれＶ_ａ′，
Ｖ_ｂ′，Ｖ_ｃ′，Ｖ_ｄ′とすると、容量素子２０３ａ，
２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄに蓄えられる電荷は、全
体でＣ_ｓｉｇ(Ｖ_ａ′＋Ｖ_ｂ′＋Ｖ_ｃ′＋Ｖ_ｄ′)とな
る。

【０２１０】続いて、図１６(ｂ)におけるｔ_２のとき第
１ＴＦＴ２０１および第３ＴＦＴ２０４および第４ＴＦ
Ｔ２０５がオフし、ｔ_３のとき第１走査線２１１にアド
レス信号が与えられ、第２ＴＦＴ２０２および第５ＴＦ
Ｔ２０６が選択されると、容量素子２０３ａ，２０３
ｂ，２０３ｃ，２０３ｄに蓄えられていた電荷Ｃ_ｓｉｇ
(Ｖ_ａ′＋Ｖ_ｂ′＋Ｖ_ｃ′＋Ｖ_ｄ′)が、容量素子２０３
ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄ，２０８および液晶
２０７に再分配される。

【０２１１】ここで、液晶２０７の電荷容量をＣ_ｌｃ、
容量素子２０８の電荷容量をＣ_{ｓｔ ｇ}とすると、液晶２
０７に印加される電圧Ｖ_ｌｃは、数式１０のようにな
る。

【０２１２】

【数１０】 以上のように、液晶２０７には、信号線２１３ａ，２１
３ｂ，２１３ｃ，２１３ｄに与えられた電圧の和に比例
した電圧が印加される。

【０２１３】次に、図１５の演算回路３３において、空
間周波数の異なる特定パターンに重み付けを実行する方
法について説明する。

【０２１４】本実施形態８では、画素内の加減算器を利
用して、空間周波数の異なる特定パターンを加え合わせ
るため、演算回路３３では、数式５による「擬似直交変
換法」ではなく、一般的な直交変換であるアダマール変
換を利用する。

【０２１５】ここでは、図１５の画素４８ａ，４８ｂ，
４８ｃ，４８ｄからなる、行方向に２個、列方向に２個
の２×２のブロックを例にとって説明する。

【０２１６】はじめに、画像発生装置から送られてきた
画素４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄの階調信号ｘ_ａ，
ｘ_ｂ，ｘ_ｃ，ｘ_ｄより、液晶の透過率―電圧特性に基づ
いて、液晶に印加すべき「目標電圧」Ｖ_ａ，Ｖ_ｂ，
Ｖ_ｃ，Ｖ_ｄを図５に示すように決定する。

【０２１７】このとき、「擬似直交変換法」では、数式
９を満たす必要があったが、本実施形態８では、その必
要がない。そのため、液晶の透過率−電圧特性には、図
５に示すような急峻な特性は、要求されない。

【０２１８】次に、「目標電圧」Ｖ_ａ，Ｖ_ｂ，Ｖ_ｃ，Ｖ
_ｄに数式１１に示すアダマール変換を施して、特定パタ
ーンの重みａ_ｊ(ｊ＝１,２,３,４)を求める。

【０２１９】

【数１１】

【０２２０】

【数１２】 ここで、係数Ｃ_０は、通常のアダマール変換と異なる
が、これは、数式１０に示すように、逆変換が通常のア
ダマール変換と異なるためである。

【０２２１】図１７は、得られた重みａ_ｊと特定パター
ンとの関係を示す図である。重みａ_１に対応する特定パ
ターンは、図１７(ａ)に示すように、画素１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄにそれぞれ信号ａ_１，ａ_１，ａ_１，
ａ_１を与えることで形成する。

【０２２２】重みａ_２に対応する特定パターンは、図１
７(ｂ)に示すように、画素１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１
４ｄにそれぞれ信号ａ_２，−ａ_２，ａ_２，−ａ_２を与え
ることで形成する。

【０２２３】重みａ_３に対応する特定パターンは、図１
７(ｃ)に示すように、画素１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１
４ｄにそれぞれ信号ａ_３，ａ_３，−ａ_３，−ａ_３を与え
ることで形成する。

【０２２４】重みａ_４に対応する特定パターンは、図１
７(ｄ)に示すように、画素１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１
４ｄにそれぞれ信号ａ_４，−ａ_４，−ａ_４，ａ_４を与え
ることで形成する。

【０２２５】ここで、正の信号が与えられた画素を白
色、負の信号が与えられた画素を灰色として識別する
と、図１７(ａ)ないし(ｄ)が示すように、空間周波数の
異なる特定パターンが形成されていることが分かる。

【０２２６】このような特定パターンを、以下に説明す
るように画素内で加え合わせることによって、原画像を
再現できる。

【０２２７】図１５の画素４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４
８ｄに注目する。画素４８ａ，４８ｂが接続された第２
走査線２１２が選択されるときに、信号線２１３ａ，２
１３ｅにそれぞれ電圧ａ_１，ａ_１を与え、信号線２１３
ｂ，２１３ｆにそれぞれ電圧ａ_２，−ａ_２を与え、信号
線２１３ｃ，２１３ｇにそれぞれ電圧ａ_３，ａ_３を与
え、信号線２１３ｄ，２１３ｈにそれぞれ電圧ａ_４，−
ａ_４を与える。

【０２２８】続いて、第２走査線２１２がオフされ、第
１走査線２１１が選択されると、画素４８ａ，４８ｂの
液晶２０７には、数式１０に従った電圧が印加される。
すなわち、画素４８ａ，４８ｂの液晶に印加される電圧
Ｖ_ｌｃａ，Ｖ_ｌｃｂは、数式１３のようになり、「目標
電圧」が印加される。

【０２２９】

【数１３】 このことは、図１７に示した特定パターンのうち、画素
１４ａ，１４ｂからなる特定パターンの加え合わせが終
了したことに相当する。

【０２３０】次に、画素４８ｃ，４８ｄが接続された第
２走査線２１２が選択されるときに、信号線２１３ａ，
２１３ｅにそれぞれ電圧ａ_１，ａ_１を与え、信号線２１
３ｂ，２１３ｆにそれぞれ電圧ａ_２，−ａ_２を与え、信
号線２１３ｃ，２１３ｇにそれぞれ電圧−ａ_３，−ａ_３
を与え、信号線２１３ｄ，２１３ｈにそれぞれ電圧−ａ
_４，ａ_４を与える。

【０２３１】続いて、第２走査線２１２がオフされ、第
１走査線２１１が選択されると、画素４８ｃ，４８ｄの
液晶２０７には、数式１０に従った電圧が印加される。
すなわち、画素４８ｃ，４８ｄの液晶に印加される電圧
Ｖｌｃｃ，Ｖｌｃｄは、数式１４のようになり、「目標
電圧」が印加される。

【０２３２】

【数１４】 このことは、図１７に示した特定パターンのうち、画素
１４ｃ，１４ｄからなる特定パターンの加え合わせが終
了したことに相当する。

【０２３３】このように、２行の走査が終了した時点
で、２×２のブロックにおける特定パターンの加え合わ
せが終了する。

【０２３４】同様にして、全ての行が走査されると、全
てのブロックにおいて走査が終了し、画像が再現され
る。

【０２３５】このように、本実施形態８では、「擬似直
交変換表示法」と異なり、１つのフレームをサブフレー
ムに分けることなく、全ての行の走査を一度事項する
と、加え合わせが終了する。

【０２３６】本実施形態８によれば、次のような効果が
得られる。全ての行の走査を一度実行して画像を表示す
るため、信号データ書き込み時間がブロックのサイズな
どに影響を受けることなく一定である。

【０２３７】また、数式１１によって重み付けされた特
定パターンのうち、その一部のみを加え合わせて表示で
きるため、「擬似直交変換表示法」と同様の原理で、信
号クロック周波数を低下できる。

【０２３８】さらに、一般的なアダマール変換を使用し
ているため、演算回路３３の負担が少なく、かつ高速演
算が可能である。

【０２３９】なお、図１６(ａ)における、第１ＴＦＴ２
０１および第２ＴＦＴ２０２および容量素子２０３ａ，
２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄは、加え合わせる特定パ
ターン数Ｎp個だけ用意すればいいことは、いうまでも
ない。

【０２４０】

【実施形態９】図１８は、本発明による表示装置の実施
形態９の構成を示す図である。本発明による実施形態９
は、図１８に示すように、図８における演算回路３３が
表示制御装置３２に含まれるのではなく、画像発生装置
３４に含まれること以外は、実施形態２に同じである。

【０２４１】本実施形態９によれば、表示制御装置３２
から表示モジュール３１に送られる信号量の削減のみな
らず、画像発生装置３４から表示制御装置３２への信号
量も軽減でき、表示装置の高精細化が容易になる。

【０２４２】

【実施形態１０】図１９は、本発明による表示装置の実
施形態１０の構成を示す図である。本発明による実施形
態１０は、図１９に示すように、図１１における演算回
路３３が表示制御装置３２に含まれるのではなく、表示
モジュール３１に含まれること以外は、実施形態５に同
じである。

【０２４３】本実施形態１０によれば、画像発生装置３
４および表示制御装置３２は、既存のものを利用できる
上に、実施形態５と同様に、データ信号書き込み時間の
増大の効果が得られる。

【０２４４】

【発明の効果】本発明によれば、表示装置において、空
間周波数の異なる特定パターンを１ないし複数個加え合
わせて画像を表示する表示モジュールを備えることによ
り、信号クロック周波数を低下させるとともに、信号書
き込み時間を増大でき、開口率を上げて、超高精細表示
かつ高速動画表示が可能な表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による表示装置の全体構成を示すブロッ
ク図および動作原理を示す図である。

【図２】従来の表示装置の一般的構成を示す図である。

【図３】従来の表示装置の系統構成および表示パネル内
の構成を示す図である。

【図４】本発明により画素上で特定パターンを表示する
原理を説明する図である。

【図５】液晶に印加すべき電圧Ｖ_ａ，Ｖ_ｂ，Ｖ_ｃ，Ｖ_ｄ
の決定の様子を示す図である。

【図６】本発明による表示装置の実施形態１の構成を示
す図である。

【図７】本実施形態１の液晶パネルの構成を説明する画
素部分の断面構造を示す図である。

【図８】本発明による表示装置の実施形態２の構成を示
す図である。

【図９】本発明による表示装置の実施形態３の構成を示
す図である。

【図１０】本発明による表示装置の実施形態４の構成を
示す図である。

【図１１】本発明による表示装置の実施形態５の構成を
示す図である。

【図１２】４×１のブロックにおいて特定パターンを表
示する原理を説明する図である。

【図１３】本発明による表示装置の実施形態６の構成を
示す図である。

【図１４】本発明による表示装置の実施形態７すなわち
投射型ディスプレイの構成を示す図である。

【図１５】本発明による表示装置の実施形態８の構成を
示す図である。

【図１６】図１５の加減算器２２０の構成および動作を
説明する図である

【図１７】本発明で得られた重みａ_ｊと特定パターンと
の関係を示す図である。

【図１８】本発明による表示装置の実施形態９の構成を
示す図である。

【図１９】本発明による表示装置の実施形態１０の構成
を示す図である。

【符号の説明】

１,２１,３１ 表示モジュール ２,２２,３２ 表示制御装置 ３,３３ 演算回路 ４,２４,３４ 画像発生装置 ６ 特定パターン ７,８ 画像 １１ａ,１１ｂ,４２,４２Ｒ１,４２Ｇ１,４２Ｂ１,４２
Ｒ２,４２Ｇ２,４２Ｂ２,４２Ｒ３,４２Ｇ３,２１３,２
１３ａ,２１３ｂ,２１３ｃ,２１３ｄ,２１３ｅ,２１３
ｆ,２１３ｇ,２１３ｈ 信号線 １２ａ,１２ｂ,１２ｃ,１２ｄ,４４ａ,４４ｂ,４４ｃ,
４４ｄ,４４ａＲ,４４ａＧ,４４ａＢ,４４ｂＲ,４４ｂ
Ｇ,４４ｂＢ,４４ｃＲ,４４ｃＧ,４４ｃＢ,４４ｄＲ,４
４ｄＧ,４４ｄＢ，４４' 対向信号線 １３ 画素電極 １３ａ,６８ 信号電極 １３ｂ,６９ 対向信号電極 １４ａ,１４ｂ,１４ｃ,１４ｄ,２５,４８,４８ａ,４８
ｂ,４８ｃ,４８ｄ,４８ｅ,４８ｆ,４８ｇ,４８ｈ,５１
０ 画素 ２６,３６ 表示パネル ３５ 対向信号ドライバ ３７ 信号ドライバ ３８ 走査ドライバ ３９ 共通電極ドライバ ４１,４１ａ,４１ｂ,４１ｃ,４１ｄ 走査線 ４３,２１４ 共通電極線 ４４Ｒ１,４４Ｇ１,４４Ｂ１,４４Ｒ２,４４Ｇ２,４４
Ｂ２,４４Ｒ３,４４Ｇ３,４４Ｒ１ａ,４４Ｒ１ｂ,４４
Ｒ１ｃ,４４Ｒ１ｄ,４４Ｇ１ａ,４４Ｇ１ｂ,４４Ｇ１
ｃ,４４Ｇ１ｄ,４４Ｒ２ａ,４４Ｒ２ｂ,４４Ｒ２ｃ,４
４Ｒ２ｄ 対向信号共通線 ４５,２０３ａ,２０３ｂ,２０３ｃ,２０３ｄ,２０８
容量素子 ４６,７０,２０７,５０９ 液晶 ４７ 薄膜トランジスタ(ＴＦＴ) ６１ 偏光板 ６２,６７ 基板 ６３,６４ 絶縁膜 ６５ 配向膜 ６６ カラーフィルタ ８１ 圧縮率調整装置 ８２ 高圧縮演算回路 ２０１ 第１ＴＦＴ ２０２ 第２ＴＦＴ ２０４ 第３ＴＦＴ ２０５ 第４ＴＦＴ ２０６ 第５ＴＦＴ ２１１ 第１走査線 ２１２ 第２走査線 ２２０ 加減算器 ４０１ パターン書き込みＣＲＴ ４０２ 書き込み光学系 ４０３ 光導電層 ４０４ 誘電体ミラー層 ４０５ 液晶層 ４０６ 投影光源 ４０７ 投影光学系 ４０８ 偏光ビームスプリッタ ４０９ スクリーン ４１０ パターン表示素子 ４１１ ガラス基板 ５００ デジタル信号走査線 ５０１ デジタル信号線 ５０２ アナログ信号走査線 ５０３ アナログ信号線 ５０４ 第１トランジスタ ５０５ 第２トランジスタ ５０６ 第３トランジスタ ５０７ 第１容量素子 ５０８ 第２容量素子 ５１１ ブロック ５１２ 第４トランジスタ

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｋ (72)発明者 檜山 郁夫 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山本 恒典 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 金子 好之 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 池田 光二 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 伊東 理 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 佐藤 秀夫 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 廣田 昇一 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA43 NA53 NA54 NA55 NA64 NC13 NC16 NC21 NC34 NC49 ND06 ND32 ND39 ND52 ND58 NG02 5C006 AA12 AA17 AC11 AF23 AF42 AF43 AF45 BB16 BC12 BC22 BC23 FA12 FA15 FA54 5C080 AA10 BB06 CC03 DD03 DD08 EE29 FF11 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｎ(ｎは２以上の自然数)個の複数画素を
   １ブロック単位とし、前記ブロック単位中の前記複数画
   素を同時に選択し、空間周波数の異なる特定パターンを
   １ないし複数個加え合わせて画像を表示する表示モジュ
   ールと、前記表示モジュールを制御する表示制御装置
   と、前記ブロック毎に画像信号から空間周波数の異なる
   前記特定パターンを重み付けして発生させる演算回路
   と、前記画像信号を発生する画像発生装置とを備えた表
   示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の表示装置において、 前記演算回路が、前記ブロック毎に画像信号から空間周
   波数の異なるｎ個の前記特定パターンを重み付けして発
   生させる手段であり、 前記表示モジュールが、前記特定パターンをＮp(ｎより
   小さい自然数)個加え合わせて画像を表示する手段であ
   ることを特徴とする表示装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の表示装置において、 前記特定パターンを加え合わせる個数Ｎpを変更する手
   段として圧縮率調整装置を備えたことを特徴とする表示
   装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の表示装置にお
   いて、 前記ブロックによって加え合わせる前記特定パターンの
   種類の数を変更する手段として高圧縮演算回路を備えた
   ことを特徴とする表示装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一項に記載
   の表示装置において、 前記表示モジュールが、前記画素をマトリクス状に配列
   したパネルと、信号ドライバと、走査ドライバと、対向
   信号ドライバとを備え、 前記信号ドライバには信号線を接続し、前記走査ドライ
   バには走査線を接続し、前記対向信号ドライバには対向
   信号線を接続し、 前記画素が、信号電極と対向信号電極とスイッチ素子と
   を備え、 前記信号電極には前記スイッチ素子を介して前記信号線
   を接続し、 前記対向信号電極には前記対向信号線を接続し、 同一の前記ブロックに含まれて同一の行の前記画素に備
   えられた前記信号電極には同一の第１電位を与え、同一
   の前記ブロックに含まれて同一の列の前記画素に備えら
   れた前記対向信号電極には同一の第２電位を与え、 前記ブロックが前記第１電位と前記第２電位とにより前
   記特定パターンを形成し、 同一の行に含まれる前記画素に備えられた前期対向信号
   電極には共通の前記対向信号線を接続したことを特徴と
   する表示装置。
6. 【請求項６】 請求項２ないし４のいずれか一項に記載
   の表示装置において、 前記表示モジュールは、前記画素がマトリクス状に配列
   したパネルと、信号ドライバと、走査ドライバと、対向
   信号ドライバとを備え、 前記信号ドライバには信号線を接続し、前記走査ドライ
   バには走査線を接続し、前記対向信号ドライバには対向
   信号共通線を接続し、前記対向信号共通線には対向信号
   線を接続し、 前記画素は信号電極と対向信号電極とスイッチ素子とを
   備え、 前記信号電極には前記スイッチ素子を介して前記信号線
   を接続し、前記対向信号電極には前記対向信号線を接続
   し、 同一の前記ブロックに含まれて同一の行の前記画素に備
   えられた前記信号電極には同一の第１電位を与え、同一
   の前記ブロックに含まれて同一の列の前記画素に備えら
   れた前記対向信号電極には同一の第２電位を与え、 前記ブロックが前記第１電位と前記第２電位とにより前
   記特定パターンを形成し、 異なる前記ブロックに含まれる前記画素に備えられた前
   記対向信号電極には異なる前記対向信号線を接続したこ
   とを特徴とする表示装置。
7. 【請求項７】 請求項２ないし４のいずれか一項に記載
   の表示装置において、 前記表示モジュールは、前記画素がマトリクス状に配列
   したパネルと、信号ドライバと、走査ドライバと、対向
   信号ドライバとを備え、 前記信号ドライバには信号線を接続し、前記走査ドライ
   バには走査線を接続し、前記対向信号ドライバには対向
   信号共通線を接続し、前記対向信号共通線には対向信号
   線を接続し、 前記画素は信号電極と対向信号電極とスイッチ素子とを
   備え、 前記信号電極には前記スイッチ素子を介して前記信号線
   を接続し、前記対向信号電極には前記対向信号線を接続
   し、 同一の前記ブロックに含まれて同一の行の前記画素に備
   えられた前記信号電極には同一の第１電位を与え、同一
   の前記ブロックに含まれて同一の列の前記画素に備えら
   れた前記対向信号電極には同一の第２電位を与え、 前記ブロックが前記第１電位と前記第２電位とにより前
   記特定パターンを形成し、 異なる前記ブロックに含まれる前記画素に備えられた前
   記対向信号電極には異なる前記対向信号線を接続し、 同一の前記ブロックに含まれて異なる行の前記画素に備
   えられた前記対向信号電極にはそれぞれ異なる前記対向
   信号線を接続したことを特徴とする表示装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか一項に記載
   の表示装置において、 前記ブロックの行方向の画素数が前記ブロックの列方向
   の画素数よりも多いことを特徴とする表示装置。
9. 【請求項９】 請求項２ないし８のいずれか一項に記載
   の表示装置において、 前記ブロックを形成する前記複数画素の組み合わせが可
   変であることを特徴とする表示装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれか一項に記
    載の表示装置において、 前記表示モジュールが、投射型ディスプレイであり、 前記投射型ディスプレイが、前記特定パターンを表示す
    る投射パターン表示源と、パターン表示素子とを備え、 前記パターン表示素子が、透明電極が形成された一対の
    基板と前記透明電極上に形成された光導電層と前記一対
    の基板に狭持された液晶層とを備えたことを特徴とする
    表示装置。
11. 【請求項１１】 請求項２ないし１０のいずれか一項に
    記載の表示装置において、 前記表示モジュールが、前記特定パターンを順次表示し
    画像を加え合わせて表示する手段であることを特徴とす
    る表示装置。
12. 【請求項１２】 請求項２ないし１０のいずれか一項に
    記載の表示装置において、 前記表示モジュールが、前記特定パターンを画素内で演
    算し加え合わせて画像を表示する手段であることを特徴
    とする表示装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の表示装置におい
    て、 前記表示モジュールは、前記画素をマトリクス状に配列
    したパネルと、信号ドライバと、走査ドライバと、共通
    電極ドライバとを備え、 前記信号ドライバには信号線を接続し、前記走査ドライ
    バには走査線を接続し、共通電極ドライバには共通電極
    線を接続し、 前記各画素には前記特定パターンを加え合わせる加減算
    器を備え、 前記加減算器には前記特定パターンを加え合わせる個数
    Ｎpに等しい数の前記信号線を接続したことを特徴とす
    る表示装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の表示装置におい
    て、 前記パネルは前記画素に液晶を備えた液晶パネルであ
    り、 前記各画素には前記信号線を介して送られる信号をホー
    ルドする容量素子を、前記特定パターンを加え合わせる
    個数Ｎp個以上備え、 前記容量素子と前記液晶の容量とを結合する手段を備え
    たことを特徴とする表示装置。
15. 【請求項１５】 請求項２ないし１２のいずれか一項に
    記載の表示装置において、 前記画素を構成するそれぞれの回路が、デジタル信号の
    サンプルホールド手段と、アナログ信号のサンプルホー
    ルド手段とを備えたことを特徴とする表示装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の表示装置におい
    て、 前記デジタル信号のサンプルホールド手段にホールドさ
    れた信号に応じて、前記アナログ信号のサンプルホール
    ド手段にホールドされた信号を書き換え、 同一の前記ブロックに含まれる前記画素には、同一の信
    号を与えることを特徴とする表示装置。
17. 【請求項１７】 請求項１ないし１６のいずれか一項に
    記載の表示装置において、 前記画像発生装置が、前記演算回路を含むことを特徴と
    する表示装置。
18. 【請求項１８】 請求項１ないし１６のいずれか一項に
    記載の表示装置において、 前記表示制御装置が、前記演算回路を含むことを特徴と
    する表示装置。
19. 【請求項１９】 請求項１ないし１６のいずれか一項に
    記載の表示装置において、 前記表示モジュールが、前記演算回路を有することを特
    徴とする表示装置。
20. 【請求項２０】 請求項１ないし１９のいずれか一項に
    記載の表示装置において、 前記表示モジュールが、液晶モジュールであることを特
    徴とする表示装置。