JP2005164937A - 画像表示制御装置及び画像ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】 フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行う画像ディスプレイを提供すること。
【解決手段】 走査速度を変更するフィールドメモリ２１と、タイミング信号を発生するタイミング発生回路２２と、逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正回路２３と、逆ガンマ補正回路２３の出力信号又は黒信号を選択して動画部分用表示データ信号として出力するスイッチ２４と、逆ガンマ補正回路２３の出力をα倍して静止画部分用表示データ信号とするα係数器２５と、動画部分用表示データ信号又は静止画部分用表示データ信号を選択するスイッチ２６と、入力された画像信号による入力画像から動画部分を構成する各画素の動きを検出する動き検出回路２７と、動き検出回路２７から出力される信号を記憶し、走査速度を変更するフィールドメモリ２８とを備える構成とすることにより、動きぼけの改善を行うようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像表示を制御する画像表示制御装置及び画像を表示する画像ディスプレイに関し、例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤ（Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display）やＴＦＴ−ＯＬＥＤ（Thin Film Transistor - Organic Light Emitting Diode）などのホールド型ディスプレイにおいて、フリッカ（画面のちらつき）の発生を抑えながら動きぼけの改善を行う画像表示制御装置及び画像ディスプレイに関する。

近年、ＴＦＴ−ＬＣＤのテレビディスプレイへの応用が、液晶テレビとして拡大し始めている。これに伴い、動画を高画質に表示できることがＴＦＴ−ＬＣＤにおいても求められている。しかし、ＴＦＴ−ＬＣＤは一般に動画を表示すると動画部分に動きぼけを生じ画質が劣化するため、液晶テレビの普及阻害要因の一つとなっている。劣化原因は一般には液晶の応答時間が遅いことによると考えられていた。しかしそれだけではなく、ＴＦＴを用いて構成した画素の動作原理である１フィールド間ほぼ一定に保持継続される電気―光変換特性、すなわちホールド型の表示特性に起因する劣化（以下、ホールド型のぼけという。）も無視できないことが明らかになっている（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。

ホールド型のぼけの改善方法として、間欠表示法と倍速表示法が知られているが、実現のためのコストを含めた実現容易性の点から、現状では間欠表示法が有利とされている。間欠表示法の具体内容は、特許文献１及び非特許文献１に示されているが、画像信号の垂直同期に同期して画像信号の１フィールド以内の一定期間に表示光を制限することにより、ＴＦＴを用いたディスプレイにおけるホールド型のぼけを改善するものである。この改善原理はＴＦＴを用いた画像ディスプレイに共通のものであるから、間欠表示法は、ＴＦＴ−ＬＣＤのみならず、将来有望な画像ディスプレイとして期待されているＴＦＴ−ＯＬＥＤにも利用できる。

しかし、間欠表示法には原理的な欠点がある。それは、１フィールド内の一定期間に表示光を制限すると、人間の視覚特性としてフリッカが観視されやすいことである。ホールド型表示では表示光に切れ目がないためフリッカは目立ちにくい。

テレビディスプレイとして一般的なＣＲＴは、間欠表示の極端な例であるインパルス表示を行っており、動画質は良いがフリッカが観視されていた。しかし、フリッカは画面の輝度が高いほど、また画面が大きいほど目立つ性質があり、ＣＲＴテレビでは画面サイズは３６型止まりであったため、大きな問題となっていなかった。したがって、間欠表示による動画質改善も４０型程度までは問題なく使用できる可能性が高いが、より大型のディスプレイでは問題になる可能性もある。最近では５０型以上の直視型ＴＦＴ−ＬＣＤも開発されている。また、ＴＦＴ−ＬＣＤの一種であるＬＣｏＳ（Liquid Crystal on Silicon）は投射型ディスプレイ用表示素子として開発・普及が進んでいる。投射型では一般に数十インチ以上のスクリーンに投影するため、フリッカの問題はより切実である。このように、今後の高輝度・大画面ディスプレイに間欠表示法を適用するには、何らかのフリッカ対策が必要である。

特にフリッカは、表示画面の中でも高輝度・大面積を占める部分で目立つ。そのような部分は一般画像では静止画部分であることが多いので静止画部分または明るい画像部分のフリッカを低減することが重要である。
特開平９−３２５７１５号公報（第３−５頁、第１図） 栗田 泰市郎 著「液晶ディスプレイで生じる原理的な動画質劣化とその改善法」電子情報通信学会技術報告書、ＥＩＤ２０００−４７（２０００年９月）

本発明は、以上の点から、例えばＴＦＴを用いた画像ディスプレイにおいて、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行う画像表示制御装置及び画像ディスプレイを提供するものである。

本発明の画像表示制御装置は、画像ディスプレイに表示される表示画像の動画部分を検出する動画検出手段と、前記動画検出手段の検出結果に基づいて表示画像を動画部分と静止画部分に分離し、該動画部分の表示期間を、前記表示画像が表示される１フィールド期間内において画像信号の垂直同期に同期して予め定められた制限期間に制限する制限手段と、を備えたことを特徴とする構成を有している。

この構成により、制限手段は、動画検出手段の検出結果に基づいて表示画像を動画部分と静止画部分に分離し、該動画部分の表示期間を、表示画像が表示される１フィールド期間内において画像信号の垂直同期に同期して予め定められた制限期間に制限するので、動画部分を制限期間内に一定の瞬時輝度で表示し、静止画部分を１フィールド期間内に切れ目なく表示することができ、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

また、本発明の画像表示制御装置は、前記表示画像が表示される１フィールド期間内において、前記静止画部分の表示用信号値は、入力画像信号に１フィールド中の前記制限期間割合に基づく係数を乗算して与えることを特徴とする構成を有している。

この構成により、静止画部分の表示用信号値は、入力画像信号に１フィールド中の制限期間割合に基づく係数が乗算されて与えられることとなる。

また、本発明の画像表示制御装置は、前記制限期間を前記１フィールド期間の１／２に定めたとき、前記静止画部分の表示用信号値は、整数値で表された前記入力画像信号に１／２を乗じた数値の小数点以下を切り上げるかまたは切り捨てた整数値であることを特徴とする構成を有している。

この構成により、表示ディスプレイが整数値の輝度階調しか表示できない場合でも、静止画部分での階調表示精度の劣化を防ぐことができる。

さらに、本発明の画像表示制御装置は、画像ディスプレイに表示される表示画像の所定の明るさ以下の部分を示す暗画像部分を検出する暗画像検出手段と、前記暗画像検出手段の検出結果に基づいて表示画像を暗画像と明画像に分離し、該暗画像部分の表示期間を、前記暗画像が表示される１フィールド期間内において画像信号の垂直同期に同期して予め定められた制限期間に制限する制限手段と、を備えたことを特徴とする構成を有している。

この構成により、制限手段は、暗画像検出手段の検出結果に基づいて表示画像を暗画像と明画像に分離し、該暗画像部分の表示期間を、暗画像が表示される１フィールド期間内において画像信号の垂直同期に同期して予め定められた制限期間に制限するので、暗画像部分を制限期間内に一定の瞬時輝度で表示し、明画像部分を１フィールド期間内に切れ目なく表示することができるので、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

さらに、本発明の画像表示制御装置は、前記表示画像が表示される１フィールド期間内において、前記明画像部分の表示用信号値は、入力画像信号に１フィールド中の前記制限期間割合に基づく係数を乗算して与えることを特徴とする構成を有している。

この構成により、明画像部分の表示用信号値は、入力画像信号に１フィールド中の制限期間割合に基づく係数が乗算されて与えられることとなる。

さらに、本発明の画像表示制御装置は、前記制限期間を前記１フィールド期間の１／２に定めたとき、前記明画像部分の表示用信号値は、整数値で表された前記入力画像信号に１／２を乗じた数値の小数点以下を切り上げるかまたは切り捨てた整数値であることを特徴とする構成を有している。

この構成により、表示ディスプレイが整数値の輝度階調しか表示できない場合でも、静止画部分での階調表示精度の劣化を防ぐことができる。

さらに、本発明の画像表示制御装置は、前記制限手段は、更に、前記１フィールド期間から前記制限期間を除いた期間において、予め定められた一定レベルの表示信号を前記動画部分または前記暗画像部分に供給することを特徴とする構成を有している。

この構成により、１フィールド期間中の動画部分が表示されない期間において画像ディスプレイには黒信号等が表示されるので、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

さらに、本発明の画像表示制御装置は、前記制限手段は、前記画像ディスプレイから出力される表示光を遮断するシャッタを制御する制御機能を含むことを特徴とする構成を有している。

この構成により、シャッタは、表示画像が表示される１フィールド期間内において、動画部分の表示期間を予め定められた制限期間に制限するので、動画部分を制限期間内に一定の瞬時輝度で表示し、静止画部分を１フィールド期間内に切れ目なく表示することができるので、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

さらに、本発明の画像表示制御装置は、前記画像ディスプレイが有する光源の発光期間を制限する制御機能を含むことを特徴とする構成を有している。

この構成により、制限手段は、表示画像が表示される１フィールド期間内において、画像ディスプレイが有する光源の発光期間を制限するので、動画部分を制限期間内に一定の瞬時輝度で表示し、静止画部分を１フィールド期間内に切れ目なく表示することができるので、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

本発明の画像ディスプレイは、画像ディスプレイに表示される表示画像の動画部分を検出する動画検出手段と、前記動画検出手段の検出結果に基づいて表示画像を動画部分と静止画部分に分離し、該動画部分の表示期間を、前記表示画像が表示される１フィールド期間内において画像信号の垂直同期に同期して予め定められた制限期間に制限する制限手段と、を有する画像表示制御装置を備えたことを特徴とする構成を有している。

この構成により、制限手段は、表示画像が表示される１フィールド期間内において、画像信号の垂直同期に同期して動画部分の表示期間を予め定められた制限期間に制限するので、動画部分を制限期間内に一定の瞬時輝度で表示し、静止画部分を１フィールド期間内に切れ目なく表示することができ、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

本発明は、動画検出手段の検出結果に基づいて表示画像を動画部分と静止画部分に分離し、該動画部分の表示期間を、表示画像が表示される１フィールド期間内において画像信号の垂直同期に同期して予め定められた制限期間に制限する制限手段を設けることにより、動画部分を制限期間内に一定の瞬時輝度で表示し、静止画部分を１フィールド期間内に切れ目なく表示することができるので、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができるという効果を有する画像表示制御装置を提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイの構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態の画像ディスプレイ１０は、画像表示を制御する画像表示制御装置２０と、画像を表示する表示ユニット３０とを備えている。

画像表示制御装置２０は、入力された画像信号を記憶し、走査速度を変更するフィールドメモリ２１と、タイミング信号を発生するタイミング発生回路２２と、逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正回路２３と、逆ガンマ補正回路２３の出力信号又は黒信号を選択して動画部分用表示データ信号として出力するスイッチ２４と、逆ガンマ補正回路２３の出力をα倍して静止画部分用表示データ信号とするα係数器２５と、動画部分用表示データ信号又は静止画部分用表示データ信号を選択するスイッチ２６と、入力された画像信号による入力画像から動画部分を構成する各画素の動きを検出する動き検出回路２７と、動き検出回路２７から出力される信号を記憶し、走査速度を変更するフィールドメモリ２８とを備えている。

表示ユニット３０は、画像を表示する表示パネル３１と、表示パネル３１に表示データを出力するデータドライバ３２と、画像データを走査する走査ドライバ３３とを備えている。表示パネル３１は、例えばＴＦＴ−ＬＣＤ又はＴＦＴ−ＯＬＥＤで構成されている。

フィールドメモリ２１は、第１のメモリ２１ａと第２のメモリ２１ｂとで構成され、これら２つのメモリがペアとなって入力された画像信号の走査速度を変換するようになっている。

ここで、フィールドメモリ２１による画像信号の走査速度の変換について、図２を参照して説明する。

図２に示すように、フィールド１の期間、例えばテレビ信号の場合は約１／６０秒の期間の信号が第１メモリ２１ａに書き込まれる。フィールド１に続くフィールド２の期間においては、第１メモリ２１ａからフィールド１の信号が走査速度を上げて２回読み出されるようになっている。このとき、１フィールドに占める動画部分に対する画像表示期間の割合α（０＜α＜１）は予め設定され、α≦１／２のときは、書き込まれた信号が１／α倍の走査速度で読み出され、α＞１／２のときは、書き込まれた信号が１／（１−α）倍の走査速度で読み出される。なお、２回の読み出しは期間αと期間（１−α）のそれぞれ最初から行われる。１フィールド期間から期間αを除いた（１−α）期間は、動画部分に対する黒表示期間を表している。

第２メモリ２１ｂは書き込み及び読み出しの動作を、第１メモリ２１ａと同様かつフィールド毎に逆のタイミングで行うようになっている。この結果、フィールドメモリ２１によって、入力画像信号の全てのフィールドが走査速度を上げて２回ずつ読み出される。

タイミング発生回路２２は、フィールドメモリ２１及びフィールドメモリ２８の制御信号、表示パネル３１に黒を表示するための黒表示タイミング信号及び走査ドライバ３３に入力される走査タイミング信号を入力画像信号に同期して発生するようになっている。

逆ガンマ補正回路２３は、ガンマ補正された入力画像信号を所定の輝度に比例した画像信号値に変換するようになっている。

スイッチ２４は、タイミング発生回路２２によって発生された黒表示タイミング信号に従って、動画部分に対する黒表示期間中は黒信号（例えば０）を選択し、黒表示期間中以外の期間は逆ガンマ補正回路２３の出力を選択して、選択した信号を動画部分用表示データ信号としてスイッチ２６に出力するようになっている。

スイッチ２６は、フィールドメモリ２８から出力される動き信号に従って、画像の動画部分の画素ではスイッチ２４から出力される動画部分用表示データ信号を画素毎に選択し、静止画部分の画素ではα係数器２５によって出力される静止画部分用表示データ信号を画素毎に選択するようになっている。スイッチ２６によって選択された動画部分用表示データ信号又は静止画部分用表示データ信号は、画像データ信号としてデータドライバ３２に入力されるようになっている。

動き検出回路２７は、入力画像信号が表示される各画素が画像の動画部分及び静止画部分のいずれを構成するかを検出するようになっている。したがって、動き検出回路２７は、動領域検出を行えばよいので、画像の動き方向及び速度を含めた検出、すなわち動きベクトル検出を行う回路よりも簡易な回路で構成することができる。

フィールドメモリ２８は、第１のメモリ２８ａと第２のメモリ２８ｂとで構成され、フィールドメモリ２１と同様に、２つのメモリがペアとなって入力された動き検出回路２７の出力信号の走査速度を変更するようになっている。

次に、本実施の形態の画像ディスプレイ１０の動作について説明する。

まず、フィールドメモリ２１によって入力画像信号の走査速度が変更され、逆ガンマ補正回路２３に入力される。逆ガンマ補正回路２３において、走査速度が変更された入力画像信号が所定の輝度に比例した信号値に変換される。逆ガンマ補正回路２３の出力信号は、スイッチ２４及びα係数器２５に出力される。

スイッチ２４は、タイミング発生回路２２によって発生された黒表示タイミング信号に従って、動画部分に対する黒表示期間においては黒信号を選択し、黒表示期間中以外の期間においては逆ガンマ補正回路２３の出力信号を選択することにより、動画部分用表示データ信号としてスイッチ２６に出力する。

一方、逆ガンマ補正回路２３からα係数器２５に出力された信号は、α係数器２５によってα倍されて静止画部分用表示データ信号とされ、スイッチ２６に入力される。

スイッチ２６は、フィールドメモリ２８から出力された動き信号に従って、画像の動画部の画素ではスイッチ２４から出力された動画部分用表示データ信号を選択し、静止画部分の画素ではα係数器２５から出力された静止画部分用表示データ信号を選択することにより、表示データとして表示ユニット３０のデータドライバ３２に出力する。表示パネル３１の各画素の表示データは走査により書き換わるので、その表示光も走査に従って１行（ライン）毎に切り換わる。その結果、各行の表示光は動画部分に対して例えば図３のようになる。

そして、データドライバ３２に入力された表示データ及び走査ドライバ３３から出力される走査信号によって、画像が表示パネル３１に表示される。走査ドライバ３３は、タイミング発生回路２２から出力された走査タイミング信号に従って、フィールド毎に２回ずつ、すなわち動画部分の表示期間α内に１回、動画部分の黒表示期間（１−α）内に１回ずつ表示パネル３１を走査する。

ここで、表示パネル３１を構成する画素の表示光の波形について図４を参照して説明する。

図４において、横軸は時間、縦軸は輝度Ｌを表している。動画部分の画素に対する表示光は実線の波形で示され、１フィールド内の動画部分の表示期間αにおいては一定の瞬時輝度（例えばＬ１）が表示され、動画部分の黒表示期間（１−α）においては黒（Ｌ＝０）が表示される。一方、静止画部分の画素に対する表示光は一点鎖線で示され、１フィールド期間内は常に一定な輝度（例えばαＬ１）が表示される。

人間が知覚する輝度は、１フィールド内の瞬時輝度の積分値に比例するので、前述した表示光により、入力画像信号値が同じであれば動画部分でも静止画部分でも同じ輝度（図４の例ではαＬ１）で表示される。しかし、動画部分については、表示光が１フィールド内の一定期間α以内に制限された間欠表示になっており、ホールド型のぼけが改善されて動画質が向上する。一方、静止画部分については、表示光に切れ目のないホールド型表示となっているのでフリッカが低減される。

なお、スイッチ２６、動き検出回路２７及びフィールドメモリ２８の動作は、画素毎に行われるとしたが、画質的な要求基準によっては必ずしも画素毎の動作が必要でない場合もある。そのような場合は、スイッチ２６、動き検出回路２７及びフィールドメモリ２８は、画像のブロック毎、例えば２×２画素あるいは４×４画素などのブロック毎に動作させる構成としてもよい。

以上のように、本実施の形態の画像ディスプレイ１０によれば、スイッチ２６は、動き信号に従って動画部分用表示データ信号又は静止画部分用表示データ信号を選択する構成としたので、動画部分を制限期間内に一定の瞬時輝度で表示し、静止画部分を１フィールド期間内に切れ目なく表示することができるので、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

なお、以上の説明では、画像表示制御装置２０を画像ディスプレイ１０に含めた構成例について説明したが、画像ディスプレイ１０と画像表示制御装置２０とが別々に構成される場合についても同様に実施可能である。

また、以上の説明では、１フィールド内の最初に動画部分表示期間があり、その後に動画部分黒表示期間があるとしたが、この順序を逆にしても同様の効果が得られる。

また、期間（１−α）において黒信号を表示する例で説明したが、黒信号に限定されるものではなく一定レベルの信号であればよく、例えば灰色の信号を期間（１−α）に表示するよう構成してもよい。この場合、灰色信号が表示されるならば、そのレベルに応じて静止画部分に対する表示光（αＬ１）のαも増加させる必要がある。

（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態の画像ディスプレイの構成について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイ１０と同様な構成については、同一の符号を付し構成の説明を省略する。

図５に示すように、本実施の形態の画像ディスプレイ４０は、画像表示を制御する画像表示制御装置５０と、表示ユニット３０とを備えている。

画像表示制御装置５０は、各画素の明度を判定するための予め定められた明暗閾値と逆ガンマ補正回路２３の出力の明度とを比較する比較回路５１を備えている。

次に、本実施の形態の画像ディスプレイ１０の動作について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイ１０と同様な動作については説明を省略する。

スイッチ２４は、タイミング発生回路２２によって発生された黒表示タイミング信号に従って、動画部分に対する黒表示期間中は黒信号（例えば０）を選択し、黒表示期間中以外の期間は逆ガンマ補正回路２３の出力を選択して、選択した信号を暗部分用表示データとしてスイッチ２６に出力する。

スイッチ２６は、比較回路５１の出力信号に従って、明暗閾値より暗い部分の画素ではスイッチ２４から出力される暗部分用表示データを画素毎に選択し、明暗閾値より明るい部分の画素ではα係数器２５から出力される明部分用表示データを画素毎に選択する。スイッチ２６によって選択された暗部分用表示データ信号又は明部分用表示データ信号は、画像データ信号としてデータドライバ３２に入力される。

以上のように、本実施の形態の画像ディスプレイ４０によれば、スイッチ２６は、動き信号に従って暗部分用表示データ信号又は明部分用表示データ信号を選択する構成としたので、画像が明暗閾値よりも暗い部分では間欠表示となり、画像が明暗閾値よりも明るい部分ではホールド型表示となるので、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

更に、本実施の形態の画像ディスプレイ４０によれば、本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイ１０が備えた動き検出回路２７及びフィールドメモリ２８が不要となるので、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を低コストで行うことができる。

（第３の実施の形態）
まず、本発明の第３の実施の形態の画像ディスプレイの構成について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイ１０と同様な構成については、同一の符号を付し構成の説明を省略する。

図６に示すように、本実施の形態の画像ディスプレイ６０は、画像表示を制御する画像表示制御装置７０と、画像表示部８０とを備えている。

画像表示制御装置７０は、画像表示部８０に出力する走査タイミング信号１及び走査タイミング信号２と、黒表示タイミング信号とを発生するタイミング発生回路７１と、黒表示タイミング信号に従って入力信号を選択するスイッチ７２とを備えている。

スイッチ７２は、黒表示タイミング信号に従って、動画部分に対する黒表示期間中は動き信号を選択し、黒表示期間中以外の期間は信号１を選択することにより、シャッタ信号Ｓとして出力する。ここで、動画部分の画素については、動き信号Ｍの値はＭ＝０、静止画部分の画素についてはＭ＝１とする。したがって、Ｓ＝０はシャッタユニット８２における画素毎の光の遮断、すなわち黒表示を表し、Ｓ＝１は光の透過、すなわち画像表示を表すことになる。

スイッチ２６は、フィールドメモリ２８から出力される動き信号に従って、動画部分用表示データ信号又は静止画部分用表示データ信号を選択するようになっている。

画像表示部８０は、光源８１と、スイッチ２６から出力されたデータを表示する表示ユニット３０と、スイッチ７２から出力される信号に従って表示ユニット３０からの表示光を遮断又は透過させるシャッタユニット８２とを備えている。

シャッタユニット８２は、データドライバ、走査ドライバ及び透過型の表示パネル、例えばＴＦＴ−ＬＣＤによって構成されている。シャッタユニット８２は、光をアナログ的に変調する必要はなく、表示ユニット３０からの表示光を遮断又は透過だけを制御できればいいので、例えば強誘電性液晶パネルのように画像表示が高速ではあるが２値表示しかできない表示パネルでも構成することができる。

次に、本実施の形態の画像ディスプレイ６０の動作について説明する。なお、本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイ１０と同様な動作については説明を省略する。

フィールドメモリ２８から出力された動き信号は、スイッチ２６及びスイッチ７２に入力される。スイッチ２６は、動き信号に従って、動画部分用表示データ信号又は静止画部分用表示データ信号を選択し、選択したデータを表示データとして表示ユニット３０に出力する。

そして、走査タイミング信号１が表示ユニット３０の走査ドライバに入力され、表示データが表示ユニット３０のデータドライバに入力されることによって、光源８１からの光が表示ユニット３０の表示パネルから変調されて出力される。

一方、スイッチ７２は、動き信号と黒表示タイミング信号に従って、シャッタ信号Ｓをシャッタユニット８２に出力する。

そして、走査タイミング信号２がシャッタユニット８２の走査ドライバに入力され、シャッタ信号Ｓがシャッタユニット８２のデータドライバに入力されることによって、光源８１からの光が表示ユニット３０及びシャッタユニット８２によって変調されて出力される。すなわち、図３及び図４に示された本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイ１０と同様な動作を行うこととなる。

なお、スイッチ７２及びシャッタユニット８２の動作は、画素毎に行われるとしたが、画像のブロック毎、例えば２×２画素あるいは４×４画素などのブロック毎に動作させる構成としてもよい。

以上のように、本実施の形態の画像ディスプレイ１０によれば、スイッチ７２は、動き信号に従ってシャッタユニット８２の動作を制御し、表示ユニット３０から出力される表示光を遮断又は透過させる構成としたので、動画部分を制限期間内に一定の瞬時輝度で表示し、静止画部分を１フィールド期間内に切れ目なく表示することができるので、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

（第４の実施の形態）
まず、本発明の第４の実施の形態の画像ディスプレイの構成について説明する。なお、本発明の第３の実施の形態の画像ディスプレイ６０と同様な構成については、同一の符号を付し構成の説明を省略する。

図７に示すように、本実施の形態の画像ディスプレイ９０は、画像表示を制御する画像表示制御装置１００と、画像表示部１１０とを備えている。

画像表示制御装置１００は、画像表示部１１０に出力する走査タイミング信号１及び走査タイミング信号３と、黒表示タイミング信号とを発生するタイミング発生回路１０１と、黒表示タイミング信号に従って入力信号を選択するスイッチ１０２と、動き信号に従って入力信号を選択するスイッチ１０３とを備えている。

スイッチ１０２は、黒表示タイミング信号に従って、動画部分に対する黒表示期間中は信号０を選択し、黒表示期間中以外の期間は信号１を選択するようになっている。

スイッチ１０３は、フィールドメモリ２８から出力される動き信号に従って、動画部分の画素についてはスイッチ１０２の出力を選択し、静止画部分の画素については信号αを選択することによって、輝度制御信号Ｃを出力するようになっている。したがって、Ｃの値は画素毎に発光すべき光源の輝度を表すことになる。すなわち、Ｃ＝０は画素毎の光源の消灯（黒表示）を表し、Ｃ＝１、αは各々最大輝度での点灯、輝度比αでの点灯を表している。

光源ユニット１１１は、データドライバ、走査ドライバ及び表示パネルによって構成されている。光源ユニット１１１の表示パネルは、自発光型の表示パネルで構成されている。また、光源ユニット１１１は、多くの輝度階調で画像を表示する必要はなく、３階調の輝度だけで各画素を発光させればよいので、階調表示性能が劣る表示パネル、例えばＬＥＤパネルで構成することができる。

次に、本実施の形態の画像ディスプレイ９０の動作について説明する。なお、本発明の第３の実施の形態の画像ディスプレイ６０と同様な動作については説明を省略する。

タイミング発生回路１０１から出力された黒表示タイミング信号は、スイッチ１０２に入力される。スイッチ１０２は、黒表示タイミング信号に従って、動画部分に対する黒表示期間中は信号０を選択し、黒表示期間中以外の期間は信号１を選択する。そして、選択した信号をスイッチ１０２に出力する。

スイッチ１０３は、フィールドメモリ２８から出力される動き信号に従って、動画部分の画素についてはスイッチ１０２の出力を選択し、静止画部分の画素については信号αを選択することによって、輝度制御信号Ｃを出力する。この輝度制御信号Ｃは、光源ユニット１１１のデータドライバに入力される。また、タイミング発生回路１０１から出力された走査タイミング信号１は、光源ユニット１１１の走査ドライバに入力される。

一方、逆ガンマ補正回路２３から出力された表示データは、表示ユニット３０のデータドライバに入力され、タイミング発生回路１０１から出力された走査タイミング信号３は、表示ユニット３０の走査ドライバに入力される。この結果、光源ユニット１１１から出力された光は表示ユニット３０によって変調されることにより表示光が得られる。すなわち、図３及び図４に示された本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイ１０と同様な動作を行うこととなる。

なお、スイッチ１０３及び光源ユニット１１１の動作は、画素毎に行われるとしたが、画像のブロック毎、例えば２×２画素あるいは４×４画素などのブロック毎に動作させる構成としてもよい。

以上のように、本実施の形態の画像ディスプレイ９０によれば、スイッチ１０３は、動き信号に従って光源ユニット１１１の動作を制御し、表示ユニット３０は、光源ユニット１１１から出力される光を変調する構成としたので、動画部分を制限期間内に一定の瞬時輝度で表示し、静止画部分を１フィールド期間内に切れ目なく表示することができるので、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

（第５の実施の形態）
まず、本発明の第５の実施の形態の画像ディスプレイの構成について説明する。なお、前述の画像ディスプレイ６０又は画像ディスプレイ９０と同様な構成については、同一の符号を付し構成の説明を省略する。

図８に示すように、本実施の形態の画像ディスプレイ１２０は、画像表示を制御する画像表示制御装置１３０と、画像表示部１１０とを備えている。

画像表示制御装置１３０は、画像表示部１１０に出力する走査タイミング信号１及び走査タイミング信号４と、黒表示タイミング信号とを発生するタイミング発生回路１３１を備えている。

スイッチ７２は、黒表示タイミング信号に従って、動画部分に対する黒表示期間中は動き信号を選択し、黒表示期間中以外の期間は信号１を選択することにより、輝度制御データＣとして出力する。ここで、動画部分の画素については、動き信号Ｍの値はＭ＝０、静止画部分の画素についてはＭ＝１とする。したがって、Ｃ＝０は光源ユニット１１１の消灯を表し、Ｃ＝１は光源ユニット１１１の点灯を表すことになる。

次に、本実施の形態の画像ディスプレイ１２０の動作について説明する。なお、前述の画像ディスプレイ６０又は画像ディスプレイ９０と同様な動作については、動作の説明を省略する。

フィールドメモリ２８から出力された動き信号は、スイッチ２６及びスイッチ７２に入力される。

スイッチ７２は、動き信号と黒表示タイミング信号に従って、輝度制御データＣを光源ユニット１１１に出力する。そして、走査タイミング信号４が光源ユニット１１１の走査ドライバに入力され、輝度制御データＣが光源ユニット１１１のデータドライバに入力される。

一方、スイッチ２６は、動き信号に従って、動画部分用表示データ信号又は静止画部分用表示データ信号を選択し、選択したデータを表示データとして表示ユニット３０に出力する。そして、走査タイミング信号１が表示ユニット３０の走査ドライバに入力され、表示データが表示ユニット３０のデータドライバに入力されることによって、光源ユニット１１１からの光が表示ユニット３０の表示パネルから変調されて出力される。すなわち、図３及び図４に示された本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイ１０と同様な動作を行うこととなる。

なお、最近の画像ディスプレイでは、本発明の実施に必要な回路以外でも動き適応型の信号処理を用いる場合がある。これらの処理としては、例えば動き適応型の順次走査変換、例えばインターレース走査から順次走査への変換がある。その場合は、図９に示すように、動き適応型の信号処理回路１４１と本発明の動き検出回路を除く表示制御装置１４２とで動き検出部分を共有することもできる。

次に、本実施の形態の画像ディスプレイ１２０の他の態様について説明する。

本実施の形態の画像ディスプレイ１２０において、静止画部分用表示データ信号については、動画部分用表示データ信号が整数値の場合でも小数点のデータを生じる。このため、表示ユニット３０の階調表示に余裕がない場合は静止画部分については階調表示精度が劣化する可能性がある。しかし、α＝１／２の場合は、図１０に示すように、α係数器２５を切り上げ回路２５ａと切り捨て回路２５ｂと黒表示タイミング信号で入力を切り替えるスイッチ２５ｃとで構成することにより、前述の劣化を防ぐことができる。

切り上げ回路２５ａは、動画部分用表示データ信号に１／２を乗じた結果の小数点以下を切り上げる回路である。また、切り捨て回路２５ｂは、動画部分用表示データ信号に１／２を乗じた結果の小数点以下を切り捨てる回路である。例えば動画部分用表示データ信号値が１２７である場合、切り上げ回路２５ａは６４を出力し、切り捨て回路２５ｂは６３を出力する。

スイッチ２５ｃは、黒表示タイミング信号に従って、例えば動画部分表示期間は切り上げ回路２５ａの出力を選択し、動画部分黒表示期間は切り捨て回路２５ｂの出力を選択して静止画部分用表示データ信号とする。なお、図１０における切り上げ回路２５ａと切り捨て回路２５ｂとを入れ替え、スイッチ２５ｃが、黒表示タイミング信号に従って、動画部分表示期間は切り捨て回路２５ｂの出力を選択し、動画部分黒表示期間は切り上げ回路２５ａの出力を選択して静止画部分用表示データ信号とする構成としてもよい。

図１０に示すようにα係数回路を構成すれば、１フィールド内の平均値として動画部分でも静止画部分でも輝度６３．５が表示されることになり、表示ユニット３０が整数値の輝度階調しか表示できない場合でも、静止画部分での階調表示精度の劣化を防ぐことができる。また、動画部分用表示データ信号値が１２８である場合は、切り上げ回路２５ａ及び切り捨て回路２５ｂは共に６４を出力し、輝度６４が表示される。なお、前述の画像ディスプレイ４０のように、スイッチ２６が暗部分用表示データ又は明部分用表示データを選択する場合でも同様の効果を得ることができる。

なお、上記はα係数回路の動画部分と静止画部分の平均輝度を合わせるようにしたが、小数点以下を切り下げた回路または切り上げた回路だけを使用しても誤差は少ない上に、１フィールド中の輝度変化がないためフリッカがない効果がある。

また、図１０に示されたα係数器２５は、本実施の形態の画像ディスプレイ１２０のみでなく、前述の画像ディスプレイ１０、画像ディスプレイ４０及び画像ディスプレイ６０にも適用でき、前述と同様な効果を得ることができる。

以上のように、本実施の形態の画像ディスプレイ１２０によれば、スイッチ７２は、動き信号に従って光源ユニット１１１の動作を制御する構成としたので、動画部分を制限期間内に一定の瞬時輝度で表示し、静止画部分を１フィールド期間内に切れ目なく表示することができ、フリッカの発生を抑えながら動きぼけの改善を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイのブロック図 走査速度変換の説明図 本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイによる表示光の例を示す図 本発明の第１の実施の形態の画像ディスプレイによる表示光の例を示す図 本発明の第２の実施の形態の画像ディスプレイのブロック図 本発明の第３の実施の形態の画像ディスプレイのブロック図 本発明の第４の実施の形態の画像ディスプレイのブロック図 本発明の第５の実施の形態の画像ディスプレイのブロック図 動き適応型の信号処理回路を備えた構成例を示す図 α係数器の他の構成例を示す図

符号の説明

１０、４０、６０、９０、１２０ 画像ディスプレイ
２０、５０、７０、１００、１３０ 画像表示制御装置
２１ フィールドメモリ（制限手段）
２８ フィールドメモリ（動画検出手段）
２２、７１、１０１、１３１ タイミング発生回路（制限手段）
２３ 逆ガンマ補正回路
２４、２５ｃ、２６、７２、１０２、１０３ スイッチ（制限手段）
２５ α係数器
２５ａ 切り上げ回路
２５ｂ 切り捨て回路
２７ 動き検出回路（動画検出手段）
３０ 表示ユニット
３１ 表示パネル
３２ データドライバ
３３ 走査ドライバ
５１ 比較回路（暗画像検出手段）
８０、１１０ 画像表示部
８１ 光源
８２ シャッタユニット
１１１ 光源ユニット
１４１ 動き適応型信号処理回路
１４２ 動き検出回路を除く表示制御装置

Claims (10)

1. 画像ディスプレイに表示される表示画像の動画部分を検出する動画検出手段と、
   前記動画検出手段の検出結果に基づいて表示画像を動画部分と静止画部分に分離し、該動画部分の表示期間を、前記表示画像が表示される１フィールド期間内において画像信号の垂直同期に同期して予め定められた制限期間に制限する制限手段と、
   を備えたことを特徴とする画像表示制御装置。
2. 前記表示画像が表示される１フィールド期間内において、前記静止画部分の表示用信号値は、入力画像信号に１フィールド中の前記制限期間割合に基づく係数を乗算して与えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示制御装置。
3. 前記制限期間を前記１フィールド期間の１／２に定めたとき、前記静止画部分の表示用信号値は、整数値で表された前記入力画像信号に１／２を乗じた数値の小数点以下を切り上げるかまたは切り捨てた整数値であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示制御装置。
4. 画像ディスプレイに表示される表示画像の所定の明るさ以下の部分を示す暗画像部分を検出する暗画像検出手段と、前記暗画像検出手段の検出結果に基づいて表示画像を暗画像と明画像に分離し、該暗画像部分の表示期間を、前記暗画像が表示される１フィールド期間内において画像信号の垂直同期に同期して予め定められた制限期間に制限する制限手段と、
   を備えたことを特徴とする画像表示制御装置。
5. 前記表示画像が表示される１フィールド期間内において、前記明画像部分の表示用信号値は、入力画像信号に１フィールド中の前記制限期間割合に基づく係数を乗算して与えることを特徴とする請求項４に記載の画像表示制御装置。
6. 前記制限期間を前記１フィールド期間の１／２に定めたとき、前記明画像部分の表示用信号値は、整数値で表された前記入力画像信号に１／２を乗じた数値の小数点以下を切り上げるかまたは切り捨てた整数値であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示制御装置。
7. 前記制限手段は、更に、前記１フィールド期間から前記制限期間を除いた期間において、予め定められた一定レベルの表示信号を前記動画部分または前記暗画像部分に供給することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の画像表示制御装置。
8. 前記制限手段は、前記画像ディスプレイから出力される表示光を遮断するシャッタを制御する制御機能を含むことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の画像表示制御装置。
9. 前記制限手段は、前記画像ディスプレイが有する光源の発光期間を制限する制御機能を含むことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の画像表示制御装置。
10. 請求項１から９までのいずれか１項に記載の画像表示制御装置を備えたことを特徴とする画像ディスプレイ。

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