JP2006301628A - 映像画像表示方法及びその方法を用いる表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はシーケンシャルカラーディスプレイパネルにおいてカラー映像画像を表示する方法に関する。
【解決手段】映像フレームは、所定のカラー成分各々に割り当てられる複数の継続時間セグメントに分割され、画像の画素の映像レベルは対応するセルの表示時間を変調することにより表示される。本発明の目的は、色割れをもたらすことなくぼけ効果を低減する表示方法を提供することである。本発明に従って、少なくとも１つの参照時間セグメントは前記複数の時間セグメントにおいて規定され、画像は、参照時間セグメント及び参照時間セグメントに最も近い時間セグメントの間のセルの点灯に優先順位を与えて表示される。本発明は、例えば、ＬＣＯＳ、ＯＬＥＤ及びＤＭＤ等のシーケンシャルカラーディスプレイパネルに適用される。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のディスプレイセルを有するシーケンシャルカラーディスプレイパネルにおけるカラー映像画像を表示する方法であって、表示される映像画像は複数のカラー成分を有し、画像表示期間はカラー成分の各々に関連する少なくとも３倍のセグメントを有する複数の継続時間セグメントに分割され、画像の画素の映像レベルは対応するセルの表示時間を変調することにより表示される、方法に関する。本発明は又、その方法を用いるディスプレイパネルに関する。本発明は、特に、例えば、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）スクリーン、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）スクリーン及びマイクロミラー（ＤＭＤ）スクリーン等のシーケンシャルカラーディスプレイパネルに適用される。

シーケンシャルカラーディスプレイは、従来、単一のディスプレイセルバルブを用いてカラー画像を表示するためにプロジェクタで用いられている。図１は、映像フレームと呼ばれる映像画像の１つの表示期間の、画像の１つのカラー成分の各々に割り当てられる複数の時間セグメントへの分割を示している。この副分割の例において、映像フレームは各々のカラー成分、即ち、赤色成分のための３つのセグメントＲ１、Ｒ２、Ｒ３、緑色成分のための３つのセグメントＧ１、Ｇ２、Ｇ３及び青色成分のための３つのセグメントＢ１、Ｂ２、Ｂ３を含む。各々の赤色時間セグメントは、緑色時間セグメントにより、次いで、青色時間セグメントにより後続される。それらのセグメントは、一般に、実質的に同一の持続時間を有する。

この種の映像フレーム構造を用いて、画像の映像信号のカラー成分は交互に連続して表示され、その後、画像の画素のカラーは積分の効果（人間の目）により再構築される。各々のカラー成分のための複数の時間セグメントを使用することにより、光発光はフレームの全体の持続時間に亘って分布され、赤色、緑色及び青色光発光を共に接近するようにグループ化する。これは、異なるカラーの発光が離れているとき、例えば、フレームの開始時における平均赤色発光、フレームの中央における平均緑色発光及びフレームの終了時における平均青色発光があるとき、人間の目により感知される色割れの現象を低減する。

マイクロミラーセルをアドレス指定するために２値プレーンを用いるマイクロミラー（ＤＭＤ）プロジェクタの場合、各々のカラー成分と関連付けられる映像フレーム部分は、通常、副走査と呼ばれる、前記カラーに関連付けられる種々の時間セグメントにおいて分布され且つ異なる持続時間を有する副期間に分割される。この種のプロジェクタにおいてさえ色割れを制限するための一解決方法は、より長い持続時間の副走査をより短い持続時間の副走査に分割すること及び光の発光を広げるようにフレームの時間セグメント全てに亘って副走査を分布させることである。これにより、所定のカラーのための時間セグメントの間に殆ど一様に分布する光の発光が得られる。

ＬＣＯＳ又はＯＬＥＤバルブプロジェクタの場合、そのバルブのセルは、一般に、所定のカラーの各々のセグメントの間に同じ品質の光を発光し且つ渡すように電圧制御又は電流制御を用いてセグメント毎にアドレス指定される。

図２は、セグメント間の一様な分布及びＬＣＯＳ又はＯＬＥＤバルブを用いて表示される映像レベルに対して発光される光の分布を示している。時間セグメントの各々の間に、同じ品質の光が発光される。これにより、フレームの時間セグメント全てに亘って更に重要な副走査が分布しているとき、ＤＭＤバルブプロジェクタの光発光分布と殆ど同一の光発光分布が得られる。
米国特許第６，５９０，５４９号明細書 欧州特許第０６９８８７４号明細書 米国特許第６，３９２，６５６号明細書

このような光の広がりの短所は、その広がりが表示される画像におけるぼけ効果をもたらすことである。

本発明は、複数のディスプレイセルを有するシーケンシャルカラーディスプレイパネルにおけるカラー映像画像を表示する方法に関し、表示される映像画像は複数のカラー成分を有し、画像表示期間はカラー成分の各々に割り当てられている少なくとも３つの時間セグメントを有する複数の継続時間セグメントに分割され、画像の画素の映像レベルは対応するセルの表示時間を変調することにより表示される。その方法は次のような段階であって、
− 前記複数の時間セグメントにおける少なくとも１つの参照時間セグメントを規定する段階及び
− 参照時間セグメント及び参照時間セグメントに最も近い時間セグメントの間のセルの点灯に優先順位を与えて、画像を表示する段階
を有する方法に関する。

従って、セルが発光する光は参照時間セグメントの周りに集められ、全体的な映像フレームに亘って広がっていず、そのことは、異なるカラーの光発光が互いに非常に接近したままであるため、色割れの現象を増大させることなくぼけ効果を低減させる。

特定の位置実施形態においては、参照時間セグメントは映像画像表示期間の中央近くにある。

参照時間セグメントの近くに光の発光を更に集めるように、セルが時間セグメントを通して点灯されない場合、そのセルは参照時間セグメントに最も近い時間セグメントの一部の間に点灯される。

最終的には、参照時間セグメントは、好適には、映像信号の緑色成分に関連付けられた時間セグメントである。

本発明は又、映像画像を表示するため及び複数の表示セルを有するシーケンシャルカラーディスプレイであって、表示される映像画像が複数のカラー成分を有する信号の形でパネルに供給されるシーケンシャルカラーディスプレイであり、画像表示期間は、カラー成分の各々に関連付けられている少なくとも３つの時間セグメントを有する複数の継続時間セグメントに分割され、画像の画素の映像レベルは対応するセルの表示時間を変調することにより表示されるシーケンシャルカラーディスプレイに関する。本発明に従って、そのシーケンシャルカラーディスプレイは、前記複数の時間セグメントから選択される参照時間セグメントの間及び参照時間セグメントに最も近い時間セグメントの間のセルの点灯に対して優先順位を与えることにより画像を表示するための手段を有する。

本発明については、非限定の実施例をして且つ添付図面を参照して与えられる、以下の詳細説明を読むことにより更に理解することができる。

本発明は、光の発光が１つ又はそれ以上の参照時間セグメントにおいて及びその参照時間セグメントの近くに集められる方法を提供する。これはフレームにおける光の発光の広がりを低減し、そして人間の目により感知される光割れの現象は又、３つの光の成分の光の発光が共に非常に近いために、非常に低度である。

本発明においては、各々のカラーに対して３つの時間セグメントを有する図１に示している映像フレームと同一の映像フレームの場合について例示している。勿論、本発明は、例えば、図６に関連する説明において下で示されるように、非常に多くの時間セグメントを有する映像フレームに同様に適用可能である。

一般的な場合、参照の参照時間セグメントが規定される。これは、有利であることに、緑色のカラー成分と関連付けられる時間セグメントであり、それは、この緑色がそれら３つの成分の最も高い発光カラーであるためである。この参照時間セグメントは、一般に、映像フレームの中央（映像フレーム期間の中央）に位置付けられる。それ故、一般的な場合、時間セグメントＧ２は参照時間セグメントとして規定される。

本発明に従って、映像画像は、参照時間セグメント及び参照時間セグメントに最も近い時間セグメントの間にバルブのセルの点灯に対して優先順位を与えることにより表示される。これは、本実施例Ｒ２、Ｇ２及びＢ２における参照時間セグメントトリプレットの参照時間セグメントの選択と同じものを意味する。

図３の右側部分は、本発明の方法が５つの映像レベル（３０、６４、１２８、１９１及び２５５）の表示にどのように適用されるかについて示している。その図の左側部分は従来の表示について示している。

この図に示すように、表示される映像レベルが何であれ、優先順位が、参照時間セグメント及び参照時間セグメントに最も近い時間セグメントの間のセルの点灯に対して与えられる。例えば、３０又は６４のレベルの階調を表示するように、セルは、映像フレームの中央の近くに位置付けられているセグメントＲ２、Ｇ２、Ｂ２の時間の一部の間に点灯される。それらのセルは他の時間セグメントの間には点灯されない。

１２８及び１９１のレベルの階調を表示するように、セルは、フレームの中央の時間セグメントＲ２、Ｇ２、Ｂ２を通して及び他のセグメントの時間の一部の間に点灯される。同じ光量はその参照セグメントの中央に位置し、その図において一点鎖線で表されている対称軸について一方側に発光する。本実施例においては、セグメントＲ１及びＲ３は、参照時間セグメントＧ２の中央から同等とみなされる。セルは、それ故、それらの２つの時間セグメントの間に同じ持続時間の間、点灯される。

勿論、第１の赤色の時間セグメントの前に第３の赤色の時間セグメントを点灯することを、それは参照時間セグメントに時間的に近いために、考えることが可能である。同様に、第１の青色の時間セグメントを第３の青色の時間セグメントの前に点灯することが可能である。

それ故、本発明に従って、時間セグメントは、参照時間セグメントに最も近い同じカラーの時間セグメントが既に点灯されている場合にのみ、点灯される。参照時間セグメントに最も近い時間セグメントは、参照時間セグメントに時間的に最も近い時間セグメントを必ずしも指定する必要はない。上記のように、参照時間セグメントを有するトリプレットに隣接するトリプレットＲ、Ｇ、Ｂに属す同じカラーの２つのセグメントは、同様にその参照時間セグメントから等距離であるとみなされ、同様に参照時間セグメントに近い。

最終的に、２５５のレベルの階調を表示するために、標準的な表示におけるような映像フレームの時間セグメント全ての時間を通してセルは点灯される。

図４は、フレームの参照時間セグメントの各々の間に表示されるべき映像レベル値を決定することについての一例を示す図である。赤色成分のための映像レベル値ＲＥＤ＿８ｂｉｔ、緑色成分のための映像レベル値ＧＲＥＥＮ＿８ｂｉｔ及び青色成分のための映像レベル値ＢＬＵＥ＿８ｂｉｔを有する入力映像信号を想定している。ＧＲＥＥＮ＿８ｂｉｔ値が８５（＝２５５／３）に等しいか又はそれより小さい場合、その値はセグメントＧ２の間にそのセグメントの全体において表示される。それが８５より小さい場合、値８５がセグメントＧ２の間に表示され、残りの１／２は、セグメントＧ１及びセグメントＧ３中の第２の半分の間に表示される。

同様に、値ＲＥＤ＿８ｂｉｔ（又は、ＢＬＵＥ＿８ｂｉｔ）が８５に等しいか又はそれより小さい場合、その値はセグメントＲ２（又は、Ｂ２）の間にその全体において表示される。その値ＲＥＤ＿８ｂｉｔ（又は、ＢＬＵＥ＿８ｂｉｔ）が８５より大きい場合、その値８５はセグメントＲ２（又は、Ｂ２）の間に表示され、残りの１／２は、セグメントＲ１（又は、Ｂ１）及びセグメントＲ３（又は、Ｂ３）中の第２の半分の間に表示される。

図３に示す実施形態においては、セルが時間セグメントを通して点灯されない場合、セルはその時間セグメントの開始時に点灯される。図５に示す改善された実施形態においては、参照時間セグメントに時間的に先行する時間セグメントの間に、即ち、この状態においては、セグメントＲ１、Ｇ１、Ｂ１及びＲ２における点灯は、その時間セグメントの終了時にもたらされる。このような解決方法は、バルブのセルに適用され且つ表示されるべき映像レベルを表す制御電圧を、参照セグメントの前に位置付けられたフレームの時間セグメントについての立ち下がり電圧ランプ（ｒａｍｐ）（負のランプ傾斜）及び参照セグメントの後に位置付けられたフレームの時間セグメントについての立ち上がり電圧ランプ（正のランプ傾斜）と比較することによりＬＣＯＳバルブディスプレイ装置において実行するに容易である。負のランプの場合、制御電圧が電圧ランプの電圧レベル以下である限り、セルはバルブを通る光の経路を遮られる。その制御電圧がランプ電圧以上に増加するとすぐ、光が通るようにされる。光は、それ故、そのセグメントの終了時に発光する。正のランプの場合、制御電圧が電圧ランプの電圧レベルより大きい限り、セルは光がバルブを通ることを可能にする。この制御電圧がランプ電圧以下に低下するとすぐ、光の経路は遮られる。光は、それ故、そのセグメントの開始時に発光する。

このような効果は、参照時間セグメントの近くに光の発光を更に集め、それにより、光の割れの現象を更に低減するようにする。

代替として、セルアドレシング周波数を２倍にし、その参照時間セグメントを用いて映像フレームを２つの半分のフレーム各々に分割することにより、時間セグメントの数を２倍にすることが同様に可能である。フレームは、それ故、２つの参照時間セグメントを有する。図６はこの状態を示している。各々の半分のフレームの参照時間セグメントは、その中央であって、例えば、緑色の時間セグメントの中央において選択される。各々の半分のフレームの間の表示においては、それ故、図３及び４に関連して説明したような効果が現れる。ぼけ効果を低減するように、映像フレームの第２部分は、有利であることに、動き補償画像を表示する（現フレームの第１部分及び次のフレームの第１部分から補間される）。

各々映像信号のカラー成分と関連付けられた時間セグメントに分割された映像フレームを示す図である。 従来のＬＣＯＳバルブプロジェクタにおける映像フレームの間に１２８のレベルについての光の発光を示す図である。 本発明の方法の第１実施形態を示す図である。 映像フレームの時間セグメントの各々の間に表示される映像レベル値がどのように決定されるかを示すフロー図である。 図３に示す方法に対する改善を示す図である。 ２つの参照時間セグメントを用いる本発明の第２実施形態を示す図である。

Claims (8)

1. 複数の表示セルを有するシーケンシャルカラーディスプレイパネルにおいてカラー映像画像を表示する方法であって、表示される映像画像は複数のカラー成分を有し、画像表示期間はカラー成分の各々に関連付けられる少なくとも３倍のセグメントを有する複数の継続時間セグメントに分割され、画像の画素の映像レベルは対応するセルの表示時間を変調することにより表示される、方法であり：
   前記複数の時間セグメントにおける少なくとも１つの参照時間セグメントを規定する段階；及び
   前記参照時間セグメント及び前記参照時間セグメントに最も近い時間セグメントの間に前記セルの点灯に優先順位を与える画像を表示する段階；
   を有することを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記参照時間セグメントは前記映像画像表示期間の中央近くにある、ことを特徴とする方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法であって、セルが時間セグメントを通して点灯されない場合、前記参照時間セグメントに最も近い前記時間セグメントの一部の間に点灯される、ことを特徴とする方法。
4. 請求項１乃至３の何れ一項に記載の方法であって、前記画像信号は３つのカラー成分、即ち、赤色成分、緑色成分及び青色成分を有し、前記参照時間セグメントは前記緑色成分に関連付けられている、ことを特徴とする方法。
5. 請求項１乃至４の何れ一項に記載の方法であって、前記複数のセルはＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）セルのバルブである、ことを特徴とする方法。
6. 請求項１乃至４の何れ一項に記載の方法であって、前記複数のセルはマイクロミラーセルのバルブである、ことを特徴とする方法。
7. 請求項１乃至４の何れ一項に記載の方法であって、前記複数のセルは有機発光ダイオードセルのバルブである、ことを特徴とする方法。
8. 映像画像を表示し且つ複数の表示セルを有するシーケンシャルカラーディスプレイパネルであって、表示される映像画像は複数のカラー成分を有する信号の形で前記パネルに供給され、画像表示期間は前記カラー成分の各々に関連付けられている少なくとも３倍のセグメントを有する複数の継続時間セグメントに分割され、画像の画素の映像レベルは対応するセルの表示時間を変調することにより表示される、シーケンシャルカラーディスプレイパネルであり、
   前記複数の時間セグメントから選択された参照時間セグメントの間及び該参照時間セグメントに最も近い時間セグメントの間のセルの点灯に優先順位を与えることにより画像を表示するための手段を有することを特徴とするシーケンシャルカラーディスプレイパネル。

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