JP2007206698A - フィールドシーケンシャル映像表示装置、及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フリッカを減少させたフィールドシーケンシャル映像表示装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】 複数個の単色光源を使用するフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法であって、映像信号の１フレームを少なくとも単色光源の単色の数より多数個のフィールドに分解する段階と、フィールドを画像表示パネルに順次に表示する段階と、画像表示パネルにフィールドの色成分に対応する色光を供給するために、フィールドの表示に同期されて単色光源を単独でまたは組み合わせて駆動する段階とを含み、単色光源それぞれの平均駆動周波数がフレームレートより大きい。
【選択図】 図３

Description

本発明は、映像表示装置及びその駆動方法に係り、さらに詳細には、フリッカを減少させたフィールドシーケンシャル映像表示装置、及びその駆動方法に関する。

別途の光源を具備した映像表示装置の代表的なものとして、液晶表示装置（ＬＣＤ）のような平板型表示装置や、ＬＣｏＳ（Liquid Crystal on Silicon）やデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）などを利用した投射型表示装置がある。かような映像表示装置は、コンピュータ、テレビ受像機などに幅広く使われている。

例えば、ＬＣＤは、入力された画像信号によって液晶パネルの各画素単位で電圧が供給され、画素の光透過率が調節されることによって画像を表示する。かようなＬＣＤは、カラーイメージを表示する方式により、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のカラーフィルタ方式とフィールドシーケンシャル駆動方式との二種の方式に区分されうる。

カラーフィルタ方式のＬＣＤは、１つの画素をＲ，Ｇ，Ｂ単位画素に分割し、各Ｒ，Ｇ，Ｂ単位画素にＲ，Ｇ，Ｂカラーフィルタが配列される構造であり、１つのバックライトから光がＲ，Ｇ，Ｂカラーフィルタに伝達され、カラーイメージをディスプレイする。かようなカラーフィルタ方式では、バックライト駆動がフレームレートと互いに連動されないので、バックライトが人間が認知できない高い周波数で駆動されうる。例えば、従来のカラーフィルタ方式では、フレームレートが６０Ｈｚであっても、１５０Ｈｚでバックライトが駆動されうる。

一方、フィールドシーケンシャルＬＣＤは、１つの画素に単色光源であるＲ，Ｇ，ＢバックライトからＲ，Ｇ，Ｂ三原色の光を液晶を介して時分割的に順次ディスプレイすることにより、目の残像効果を利用してカラーイメージをディスプレイする。このように、時分割的に順次ディスプレイするために、フィールドシーケンシャルＬＣＤは、映像イメージの１フレームをＲ，Ｇ，Ｂフィールドに分離して順次に１画面に表す。かようなフィールドシーケンシャルＬＣＤは、カラーフィルター方式に比べ、同じ大きさのパネルで三倍ほどの解像度具現が可能であり、広い色再現力、モーションブラー（motion blur）の除去、消費電力の減少、カラーフィルタ工程除去を介したコスト節減のような多くの長所がある。

一般的に、６０Ｈｚのフレームレートを有するフィールドシーケンシャルＬＣＤで、１フレームが３個のフィールド（Ｒ，Ｇ，Ｂフィールド）に分割されるならば、１フレームに割り当てられた時間は、１６．７ｍｓ（１／６０ｓ）であり、１フィールドに割り当てられた時間は、５．５６ｍｓ（１／１８０ｓ）である。５．５６ｍｓの短い時間間隔を有するフィールドの変化は、肉眼には認識されないので、肉眼は１６．７ｍｓの統合された時間と認識し、Ｒ，Ｇ，Ｂ三原色の合成されたカラーが認識されるのである。

ところで、従来のフィールドシーケンシャルＬＣＤは、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドに対応してＲ，Ｇ，Ｂ三原色の色光を時分割的に供給するために、それぞれのＲ，Ｇ，Ｂバックライトは、フレーム当たり一回ずつ順次駆動する。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂバックライトは、フレームレートと同じ周波数で発光することとなる。例えば、６０Ｈｚのフレームレートを有するフィールドシーケンシャルＬＣＤのＲ，Ｇ，Ｂバックライトは、それぞれ６０Ｈｚで駆動されることになる。

図１Ａは、１５０Ｈｚで駆動されるバックライトを具備したカラーフィルタ方式のＬＣＤの光度ピークを周波数座標で図示したグラフであり、図１Ｂは、６０Ｈｚで駆動されるバックライトを具備したフィールドシーケンシャルＬＣＤの光度のピークを周波数座標で図示したグラフである。図１Ａ及び図１Ｂで、横軸は周波数座標であり、縦軸は光度を表し、ｘ軸に平行して表示された実線は、−４０ｄＢを指し、ｙ軸に平行して表示された点線は、７０Ｈｚまたは１００Ｈｚを指す。

図１Ａを参照するに、バックライトの駆動周波数である１５０Ｈｚを周期に、−４０ｄＢを超える光度のピークが発生するということが分かる。一方、図１Ｂを参照するに、フレームレートと同じ６０Ｈｚを周期に、−４０ｄＢを超える光度のピークが発生するということが分かる。かかる光度ピークの発生周期は、バックライトによるフリッカや、カラーブレークアップと密接な関連がある。光の点滅速度が速くなれば、残像現象により、肉眼は、光の点滅によるチラツキ、すなわちフリッカを感じられなくなる。一般的に、光度のピークが７０Ｈｚ以上の周期で発生する場合、フリッカが視認されないが、光度のピークがそれより小さな周期で発生する場合、フリッカが視認される。図面を参照するに、カラーフィルタ方式のＬＣＤの場合、±７０Ｈｚ以内、または±１００Ｈｚ以内で周期的に反復する光度のピークがないが、フィールドシーケンシャルＬＣＤの場合、±７０Ｈｚ以内、または±１００Ｈｚ以内で周期的に反復する光度のピークが発見される。一般的に、放送による映像は、フレームレートが６０Ｈｚであるので、フィールドシーケンシャルＬＣＤは、バックライトの点滅によるフリッカが発生するという問題点がある。

前述の従来のフィールドシーケンシャルＬＣＤで表れるフリッカの問題点は、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源の駆動周波数が低くて発生する問題である。従って、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源のような単色光源を使用する従来のフィールドシーケンシャル映像表示装置の場合、単色光源の駆動周波数とフレームレートとが同じなので、単色光源によるフリッカの問題点が共通的に表れる。一方、単色光源の駆動周波数を増大させるために、フレームレート自体を変換（conversion）することは、別途の回路構成を要求し、価格上昇の要因になるという問題点がある。

本発明は、前記のような問題点を勘案して案出され、フレームレートの変換なしに単色光源の平均駆動周波数を高め、フリッカを減少させたフィールドシーケンシャル映像表示装置、及びその駆動方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法は、複数個の単色光源を使用するフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法であって、映像信号の１フレームを少なくとも前記単色光源の単色の数より多数個のフィールドに分解する段階と、前記フィールドを画像表示パネルに順次に表示する段階と、前記画像表示パネルに前記フィールドの色成分に対応する色光を供給するために、前記フィールドの表示に同期されて前記単色光源を単独でまたは組み合わせて駆動する段階とを含み、前記単色光源それぞれの平均駆動周波数がフレームレートより大きいことを特徴とする。

前記の目的を達成するために、本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置は、複数個の単色光源を使用するフィールドシーケンシャル映像表示装置であって、映像信号の１フレームを少なくとも前記単色光源の単色の数より多数個のフィールドに分解する映像分解部と、前記フィールドを順次に表示する画像表示パネルと、前記フィールドの色成分に対応する色光を前記画像表示パネルに供給するために、前記フィールドの表示に同期され、単独でまたは組み合わせて駆動される前記単色光源を具備した光源部とを備え、前記単色光源それぞれの平均駆動周波数が前記フレームレートより大きいことを特徴とする。

本発明のフィールドシーケンシャル映像表示装置及びその駆動方法は、フレームレートの変換なしに単色光源の平均駆動周波数を高め、フリッカを軽減させることができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施形態によるフィールドシーケンシャル映像表示装置を概略的に図示したブロック図である。本実施形態は、フィールドシーケンシャル映像表示装置としてＬＣＤを例にとって説明する。図２を参照するに、フィールドシーケンシャル映像表示装置は、映像信号を処理する映像分解部１０及び制御部２０、映像の表示される画像表示パネル７０、画像表示パネル７０に光を供給する光源部９０を備える。前記画像表示パネル７０を駆動するデータ駆動部３０とゲート駆動部４０とがさらに備えられ、前記光源部９０を駆動する光源駆動部５０がさらに備えられる。

本発明は、各原色（primary color）に該当する単色光源が別途に存在するフィールドシーケンシャル映像表示装置に適用される。一般的に、フィールドシーケンシャル映像表示装置の原色は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）により構成される。場合によっては、色表現領域を拡張させるために、さらに多数の原色を使用することもある。本発明では、一般的な場合であるＲ，Ｇ，Ｂについて説明するが、さらに多数の原色を使用する場合についても適用可能である。従って、後述のＲ，Ｇ，Ｂは、画像表示装置の原色を通称する意味を有している。

映像分解部１０は、映像信号の１フレームを単色光源の単色の数より多数個のフィールドに分解する。本実施形態のフィールドシーケンシャル映像表示装置は、Ｒ，Ｇ，Ｂ駆動方式を遂行するので、前記単色光源の単色の数は３であり、１フレームは、少なくとも４つ以上のフィールドに分離される。分離されたフィールドは、Ｒ，Ｇ，Ｂの単色画像であるか、または単色画像の組み合わせからなる。映像分解部１０は、映像信号の各フレームを一般的なカラー空間変換を介し、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に変換し、変換されたＲ，Ｇ，Ｂ信号それぞれは、単独でＲ，Ｇ，Ｂフィールドをなすことができ、組み合わせてＣ_ｙ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（黄色）またはＷ（白色）フィールドをなすこともある。このように分解された単色フィールドまたは混色フィールドは、所定の順序により、順次に画像表示パネル７０に表示される。前記フィールドの表示順序についての詳細な説明は、後述することとする。

制御部２０は、前記映像分解部１０の信号と連動し、データ駆動部３０、ゲート駆動部４０、及び光源駆動部５０を制御する。

画像表示パネル７０として液晶パネルが使われる。前記液晶パネルとしては、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モード液晶パネルが主に利用される。ＯＣＢモード液晶パネルは、互いに直交する２枚の偏光板間に、一定に配向処理された液晶セルが配置され、液晶は、両配向膜の中間でほぼ９０°をなし、両配向膜に近づきつつ、順次角度が小さくなる対称的なベント構造によりなっている。ＯＣＢモード液晶パネルは、電圧印加時に、液晶分子がその配向方向を正しく変えるので、液晶が再配列するのにかかる時間、すなわち、応答時間がほぼ数ｍｓ以内と非常に早くなる。

画像表示パネル７０には、フレームごとに少なくとも４個のフィールドに分割された映像信号が順次にスキャンされる。前記画像表示パネル７０は、ｍ×ｎ個の液晶画素がマトリックスタイプに配列され、ｍ本のデータラインとｎ本のゲートラインとが交差し、データラインとゲートラインとの交差部に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されて構成される。液晶画素それぞれに形成されたＴＦＴは、ゲート駆動部４０から供給されるスキャン信号に応答し、データ駆動部３０から供給されるデータ信号により、スイッチング動作を行う。データ駆動部３０は、制御部２０の制御信号に応答して映像信号をデータラインに供給する。ゲート駆動部４０は、制御部２０の制御信号に応答してスキャンパルスをゲートラインに順次に供給し、データ信号が供給される画像表示パネルの水平ラインを選択する。

光源部９０は、３個の単色光源、すなわちＲ，Ｇ，Ｂ光源を具備する。前記単色光源は、前記フィールドの色成分に対応する色光を単独でまたは組み合わせて順次に発光する。かような単色光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）、外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）、熱陰極蛍光ランプ（ＨＣＦＬ）などが使われうる。前記単色光源は、画像表示パネル７０の背面に配置され、画像表示パネル７０に直接光を供給したり、または画像表示パネル７０の側部に配置され、導光板を介して画像表示パネル７０に光を供給する。

本実施形態は、光源部９０は、スクローリング駆動方式で駆動されうる。スクローリング駆動方式とは、画面の領域を分け、各領域別に光源を順次に駆動する方式である。画面は、１つまたは複数個のゲートライン別にグループに分けられて分割される。このとき、光源部９０は、各領域別に独立的に駆動される。かようなスクローリング駆動方式は、画像表示パネル７０として液晶パネルを採用した場合、光源の点灯時間を延長させ、コントラストを向上させることができる。

前記フィールドが映像信号の１フレームに対し、少なくとも４個のフィールドに分割されることにより、前記フィールドに対応して駆動される単色光源それぞれの平均駆動周波数が、前記フレームの駆動周波数より大きくなる。一般的に、利用される映像信号のフレームレートは６０Ｈｚであるが、その場合、単色光源それぞれの平均駆動周波数は、６０Ｈｚより大きい平均駆動周波数を、例えば、８０Ｈｚのような平均駆動周波数を有することができる。前記単色光源が所定周期で駆動されることにより、フリッカが視認されうる。例えば、６０Ｈｚの周期で駆動される単色光源に対してフリッカが視認されるということが周知されている。本発明によれば、６０Ｈｚのフレームレートに対し、フレームレートの変換なしに単色光源の平均駆動周波数が６０Ｈｚより大きく、例えば、８０Ｈｚになってフリッカが視認されない。

以下、図３ないし図９を参照しつつ、本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法を詳細に説明する。

図３は、本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法の第１実施形態を表す。本実施形態は、１フレームを４個のフィールドに分解する場合であり、特に、前記４個のフィールドをＲ，Ｇ，Ｂフィールドだけで構成した場合である。

図面を参照するに、映像分解部は、映像信号の連続する３個のフレームそれぞれをＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂフィールドとを有したフィールドグループに分解する。前記分解されたフィールドは、同一色のフィールドが連続して表れない順に画像表示パネルに表示される。本実施形態の場合、図３の（ａ）を参照するに、最初のフレームは、０Ｔから１Ｔまでの間に、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒフィールド順に表示され、次のフレームは、１Ｔから２Ｔまでの間に、Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇフィールド順に表示され、その次のフレームは、２Ｔから３Ｔまでの間に、Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂフィールド順に表示される。映像は、前述の３個のフレームが順次に反復して表示されることによって具現される。フィールドの配列順序だけを見たときは、Ｒ，Ｇ，Ｂが反復循環される配列順序であるが、４個のフィールドが集まって１フレームを形成するという点で従来の駆動方法と差異点がある。従って、フレームを基準として見たとき、３個のフレームごとに同じ配列のフィールドが表れることになる。３個のフレームを表示する間に、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドは、それぞれ四回ずつ反復されて表示される。

本実施形態は、画像表示パネルとして液晶パネルを採用した場合である。図３の（ｂ）は、液晶パネルにＲ，Ｇ，Ｂフィールドが表示されるとき、経時的な液晶の反応を表し、図３の（ｃ）ないし（ｅ）は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ光源を駆動するための駆動電圧を表す。信号が印加された後で液晶が十分に整列されるまでは、所定時間がかかるので、液晶が整列された後でＲ，Ｇ，Ｂ光源を点灯することが望ましい。本実施形態は、いずれか１つのフィールドのスキャンが完了した後、該当する単色光源を液晶パネル全体に照明する方式を採用した場合である。

本実施形態の場合、１フレームに二回表れる原色フィールドがあるが、連続して配列されないので、前記フィールドに対応するＲ，Ｇ，Ｂ光源は、連続して点灯されない。通常、フレームレートが６０Ｈｚである映像信号に対し、各フレームには、１６．７ｍｓ時間が割り当てられ、各フィールドは、４．１７ｍｓの時間が割り当てられる。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源それぞれは、連続する３個のフレーム当たり四回駆動されるので、平均１２．５ｍｓの周期で点灯される。この時間間隔を平均駆動周波数に換算すれば、８０Ｈｚに該当する。

このように本実施形態は、１フレームの映像を画像表示パネルに表示するとき、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドのうち、いずれか１つのフィールドを一回さらに表示することにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源の平均駆動周波数を高めることにより、フリッカを減少させることができる。このように、駆動方法がフレームレートを変換させないために、その信号処理が簡単である。

一方、図面を参照するに、最初のフレームで、Ｇ，Ｂ光源は、一回ずつ点灯されるが、Ｒ光源は、二回点灯されている。このように、１フレーム内でＲ，Ｇ，Ｂ光源それぞれの点灯回数が変わることにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ画面の輝度差が発生しうる。かような輝度差を除去するために、１フレーム内で各フィールドごとにＲ，Ｇ，Ｂ光源の駆動電圧または照射時間を制御することにより、１フレーム内で駆動される各Ｒ，Ｇ，Ｂ光源が時間平均的に一定の明度を有するようにすることが望ましい。図３の（ｃ）ないし（ｄ）は、駆動電圧を調節し、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源が時間平均的に一定の明度を有するようにした場合を図示する。

図４は本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法の第２実施形態を表す。本実施形態は、図３を参照して説明された第１実施形態とフィールドの配列順序を除外した点では実質的に同一なので、その差異点を中心に説明する。

図面を参照するに、映像分解部は、映像信号の連続する３個のフレームそれぞれをＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂフィールドとを有したフィールドグループに分解する。前記分解されたフィールドは、図４の（ａ）に図示されているように、最初のフレームは、０Ｔから１Ｔまでの間に、Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｂフィールド順に表示され、次のフレームは、１Ｔから２Ｔまでの間に、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇフィールド順に表示され、その次のフレームは、２Ｔから３Ｔまでの間に、Ｒ，Ｂ，Ｇ，Ｂフィールド順に表示される。このように、３個のフレームを表示する間に、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドがそれぞれ四回ずつ反復して表示され、３個のフレームごとに同じ配列のフィールドが表れることになる。

図４の（ｂ）は、液晶パネルにＲ，Ｇ，Ｂフィールドが表示されるとき、経時的な液晶の反応を表し、図４の（ｃ）ないし（ｅ）は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ光源を駆動するための駆動電圧を表す。本実施形態の場合、１フレームに二回表れる原色フィールドがあるが、連続して配列されないので、前記フィールドに対応するＲ，Ｇ，Ｂ光源は、連続して駆動されない。通常、フレームレートが６０Ｈｚである映像信号に対し、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源それぞれは、連続する３個のフレーム当たり四回駆動されるので、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源それぞれは、平均１２．５ｍｓの周期で点灯される。この時間間隔を平均駆動周波数に換算すれば、８０Ｈｚに該当する。Ｒ，Ｇ，Ｂ光源が、このように高い駆動周波数で駆動されることにより、フリッカを大きく減少させることができる。

図５は、本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法の第３実施形態を表す。

図面を参照するに、各フレームは、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドと共に、順次にＹ，Ｍ，Ｃ_ｙ（それぞれイエロー、マゼンタ、シアン）フィールドが一つずつさらに含まれる。すなわち、映像分解部は、映像信号の連続する３個のフレームそれぞれをＲ，Ｇ，Ｂ，Ｙフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｍフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙフィールドとを有したフィールドグループに分解する。前記Ｙ，Ｍ，Ｃ_ｙフィールドは、Ｒ，Ｇ，Ｂの混色フィールドであり、Ｙフィールドは、Ｒ，Ｇ画像の重なった画像であり、Ｍフィールドは、Ｂ，Ｒ画像の重なった画像であり、Ｃ_ｙフィールドは、Ｇ，Ｂ画像の重なった画像である。分解されたフィールドは、画像表示パネルに同一色のフィールドが連続して表示されないように配列される。例えば、図５の（ａ）に図示されているように、最初のフレームは、０Ｔから１Ｔまでの間に、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙフィールド順に表示され、次のフレームは、１Ｔから２Ｔまでの間に、Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｍフィールド順に表示され、その次のフレームは、２Ｔから３Ｔまでの間に、Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｃ_ｙフィールド順に表示されうる。映像は、前述の３個のフレームが順次に反復して表示される。このように３個のフレームを表示する間に、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドがそれぞれ三回ずつ反復して表示され、Ｙ，Ｍ，Ｃ_ｙフィールドが一回ずつ表示される。

光源部は、原色に該当するＲ，Ｇ，Ｂ光源を備える。Ｙ，Ｍ，Ｃ_ｙフィールドに対応するＹ，Ｍ，Ｃ_ｙ色光は、光の混合を介して作る。すなわち、Ｙフィールドに対応してＲ，Ｇ光源を駆動し、Ｍフィールドに対応してＢ，Ｒ光源を駆動し、Ｃ_ｙフィールドに対応してＧ，Ｂ光源を駆動する。

図５の（ｂ）は、液晶パネルで経時的な液晶の反応を表示し、図５の（ｃ）ないし（ｅ）は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ光源を駆動するための駆動電圧を表す。本実施形態の場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源は、１フレーム当たり二回駆動される場合があるが、連続して駆動されない。通常フレームレートが６０Ｈｚである映像信号に対し、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源それぞれは、連続する３個のフレーム当たり五回駆動されるので、平均１０ｍｓの周期で点灯される。この時間間隔を平均駆動周波数に換算すれば、１００Ｈｚに該当する。Ｒ，Ｇ，Ｂ光源が、このように高い駆動周波数で駆動されることにより、フリッカを大きく減少させることができる。

図６は、本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法の第４実施形態を表す。本実施形態は、１フレームを５個のフィールドに分解する場合であり、特に、前記５個のフィールドのうち、１フィールドにＷ（白色）フィールドを割り当てた場合である。前記Ｗフィールドは、Ｗ画像を表す。

図面を参照するに、各フレームは、Ｒ，Ｇ，Ｂ原色に該当する原色フィールドとＷフィールドとを有し、順次にＲ，Ｇ，Ｂフィールドのうち、いずれか１つのフィールドを一つずつより有する。すなわち、映像分解部は、映像信号の連続する３個のフレームそれぞれをＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｗフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｗフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂ，Ｗフィールドとを有したフィールドグループに分解する。本実施形態の場合、図６の（ａ）を参照するに、最初のフレームは、０Ｔから１Ｔまでの間に、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｗフィールド順に表示され、次のフレームは、１Ｔから２Ｔまでの間に、Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ、Ｗフィールド順に表示され、その次のフレームは、２Ｔから３Ｔまでの間に、Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗフィールド順に表示される。かかるフィールドが表示される順序は、画像表示パネルに同一色のフィールドが連続して表示されないように、フィールドの表示順序を定めた一例である。フレームを基準として見たとき、３個のフレームごとに同じ配列順のフィールドが表れることになる。３個のフレームを表示する間にＲ，Ｇ，Ｂフィールドは、それぞれ四回ずつ反復して表示され、Ｗフィールドは三回表示されることになる。

図６の（ｂ）は、液晶パネルで経時的な液晶の反応を表示し、図６の（ｃ）ないし（ｅ）は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ光源を駆動するための駆動電圧を表す。Ｗフィールドには、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源が同時に駆動されてＷ色光が供給される。通常フレームレートが６０Ｈｚである映像信号に対し、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源それぞれは、連続する３個のフレーム当たり七回駆動されるので、平均７．１４ｍｓの周期で点灯される。この時間間隔を平均駆動周波数に換算すれば、１４０Ｈｚに該当する。Ｒ，Ｇ，Ｂ光源が、このように高い駆動周波数で駆動されることにより、フリッカを大きく減少させることができる。

一方、従来技術によるフィールドシーケンシャル駆動方式によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色の混色により表示されるＷ画像が画面を沿って動く場合、動映像の移動によって移動方向の前後にＲ，Ｇ，Ｂ領域の表示による時間差によってカラーブレークアップ（color breakup）現象が表れる。しかし、本実施形態によれば、Ｗ画像は、別途のＷフィールドとして表示するので、カラーブレークアップ現象を除去するか、または減少させることができる。

図７は、本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法の第５実施形態を表す。本実施形態は、１フレームをＲ，Ｇ，Ｂフィールドだけで構成された５個のフィールドに分解する場合である。

図面を参照するに、映像分解部は、映像信号の連続する３個のフレームそれぞれをＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂ，Ｒフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂフィールドとを有したフィールドグループに分解する。本実施形態の場合、図７の（ａ）を参照するに、最初のフレームは、０Ｔから１Ｔまでの間に、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇフィールド順に表示され、次のフレームは、１Ｔから２Ｔまでの間に、Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒフィールド順に表示され、その次のフレームは、２Ｔから３Ｔまでの間に、Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂフィールド順に表示される。かかるフィールドが表示される順序は、画像表示パネルに同一色のフィールドが連続して表示されないように、フィールドの表示順序を定めた一例である。フレームを基準として見たとき、３個のフレームごとに、同じ配列順のフィールドが表れることになる。３個のフレームを表示する間に、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドは、それぞれ五回ずつ反復して表示される。

図７の（ｂ）は、液晶パネルで経時的な液晶の反応を表示し、図７の（ｃ）ないし（ｅ）は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ光源を駆動するための駆動電圧を表す。本実施形態の場合、１フレームに二回表れる原色フィールドがあるが、連続して配列されないので、前記フィールドに対応するＲ，Ｇ，Ｂ光源は、連続して駆動されない。通常、フレームレートが６０Ｈｚである映像信号に対し、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源それぞれは、連続する３個のフレーム当たり五回駆動されるので、平均１０ｍｓの周期で点灯される。この時間間隔を平均駆動周波数に換算すれば、１００Ｈｚに該当する。Ｒ，Ｇ，Ｂ光源が、このように高い駆動周波数で駆動されることにより、フリッカを大きく減少させることができる。

図８は、本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法の第６実施形態を表す。本実施形態は、１フレームを５個のフィールドに分解する場合であり、特に、５個のフィールドのうち、４個のフィールドは、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドにより構成され、残りの１個のフィールドは、Ｙ，Ｍ，Ｃ_ｙフィールドのうち、いずれか１つのフィールドにより構成された場合である。

図面を参照するに、映像分解部は、映像信号の連続する３個のフレームそれぞれをＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｙフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｍフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂ，Ｃ_ｙフィールドとを有したフィールドグループに分解する。

本実施形態の場合、図８の（ａ）を参照するに、最初のフレームは、０Ｔから１Ｔまでの間に、Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｂ，Ｙフィールド順に表示され、次のフレームは、１Ｔから２Ｔまでの間に、Ｂ，Ｒ，Ｂ，Ｇ，Ｍフィールド順に表示され、その次のフレームは、２Ｔから３Ｔまでの間に、Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｃ_ｙフィールド順に表示される。かかるフィールドが表示される順序は、画像表示パネルに同一色のフィールドが連続して表示されないように、フィールドの表示順序を定めた一例である。フレームを基準として見たとき、３個のフレームごとに同じ配列順のフィールドが表れることになる。３個のフレームを表示する間に、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドは、それぞれ四回ずつ反復して表示され、Ｙ，Ｍ，Ｃ_ｙフィールドがそれぞれ一回ずつ表示される。

図８の（ｂ）は、液晶パネルで経時的な液晶の反応を表示し、図８の（ｃ）ないし（ｅ）は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ光源を駆動するための駆動電圧を表す。本実施形態の場合、１フレームに三回表れる原色フィールドがあるが、連続して配列されないので、前記フィールドに対応するＲ，Ｇ，Ｂ光源は、連続して駆動されない。通常フレームレートが６０Ｈｚである映像信号に対し、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源それぞれは、連続する３個のフレーム当たり六回駆動されるので、平均８．３ｍｓの周期で点灯される。この時間間隔を平均駆動周波数に換算すれば、１２０Ｈｚに該当する。Ｒ，Ｇ，Ｂ光源が、このように高い駆動周波数で駆動されることにより、フリッカを大きく減少させることができる。

図９は、本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法の第７実施形態を表す。本実施形態は、図３を参照して説明された第１実施形態とフィールドの配列順序は同一であり、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源の駆動方法だけを異にした場合であるので、その差異点を中心に説明する。

本実施形態は、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源は、スクローリング駆動方式を採択する。すなわち、前述の第１実施形態とは異なり、液晶が完全に反応した領域からまず光源を駆動する方式であり、同一時間帯に他の領域は、他の色の光源を駆動させることができる。

図９の（ａ）を参照するに、連続する３個のフレームそれぞれを、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒフィールドと、Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇフィールドと、Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドとの順に表示する。画面は、複数個のゲートラインがグループに分けられ、第１ないし第４ラインブロックに分けられる。図面は、複数個のゲートラインが４個のラインブロックに分けられた場合であるが、これに限定されるものではなく、多様な個数のラインブロックに分けられうる。

図９の（ｂ）を参照するに、最初のフレームは、Ｒフィールドからスキャンされ、前記Ｒフィールドの第１ラインブロックは、０Ｔから１／１６Ｔまでの間スキャンされ、前記第１ラインブロックの液晶は、１／８Ｔで整列が完了する。前記第１ラインブロックのスキャンに対応し、前記第１ラインブロックに対応する領域のＲ光源が１／８Ｔから１／４Ｔまで点灯される。次にスキャンされる前記Ｒフィールドの第２ラインブロックは、１／１６Ｔから１／８Ｔまでの間スキャンされ、前記Ｒフィールドの第２ラインブロックは、液晶の３／１６Ｔで整列が完了する。前記第２ラインブロックのスキャンに対応し、前記第２ラインブロックに対応する領域のＲ光源が３／１６Ｔから５／１６Ｔまで点灯される。かかるスキャンの完了したラインブロック別に、該当単色光源を点灯することにより、単色光源の点灯時間を延長させることができ、コントラストを向上させることができる。

本実施形態は、図３を参照して説明された第１実施形態のフィールド配列に対してスクローリング駆動方式を適用したが、図４ないし図８を参照して説明された他の実施形態でもそのまま適用可能である。

また、前述の実施形態は、画像表示パネルとして液晶パネルが使われた場合であるが、本発明に採用された画像表示パネルは、液晶パネルに限定されず、自体発光を行えずに別途の光源の必要なパッシブ素子型画像表示パネルの採用された場合に本発明が適用可能である。すなわち、自体発光を行えずに、別途の単色光源の必要なパッシブ素子型画像表示パネルの採用されたフィールドシーケンシャル映像表示装置において、フレームレートは変換しないまま、各単色光源の平均駆動周波数を増大させることにより、単色光源の点灯により発生するフリッカを除去または減少させることができる。かようなパッシブ素子型画像表示パネルの他の例として、ＬＣｏＳ、デジタルマイクロミラーデバイスなどを挙げることができる。

かような本願発明のフィールドシーケンシャル映像表示装置及びその駆動方法は、理解を助けるために図面に図示された実施形態を参考に説明されたが、それらは、例示的なものに過ぎず、当分野で当業者ならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解することができるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によってのみ決まるものである。

本発明のフィールドシーケンシャル映像表示装置、及びその駆動方法は、例えば、映像表示関連の技術分野に効果的に適用可能である。

従来のＬＣＤの光ピークを周波数座標で図示したグラフである。 従来のＬＣＤの光ピークを周波数座標で図示したグラフである。 本発明によるフィールドシーケンシャル映像表示装置の概略的なブロック図である。 本発明による第１実施形態のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法を表す。 本発明による第２実施形態のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法を表す。 本発明による第３実施形態のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法を表す。 本発明による第４実施形態のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法を表す。 本発明による第５実施形態のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法を表す。 本発明による第６実施形態のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法を表す。 本発明による第７実施形態のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法を表す。

符号の説明

１０ 映像分解部
２０ 制御部
３０ データ駆動部
４０ ゲート駆動部
５０ 光源駆動部
７０ 画像表示パネル
９０ 光源部

Claims (27)

1. 複数個の単色光源を使用するフィールドシーケンシャル映像表示装置において、
   映像信号の１フレームを少なくとも前記単色光源の単色の数より多数個のフィールドに分解する映像分解部と、
   前記フィールドを順次に表示する画像表示パネルと、
   前記フィールドの色成分に対応する色光を前記画像表示パネルに供給するために、前記フィールドの表示に同期され、単独でまたは組み合わせて駆動される前記単色光源を具備した光源部とを備え、
   前記単色光源それぞれの平均駆動周波数が前記フレームレートより大きいことを特徴とするフィールドシーケンシャル映像表示装置。
2. 前記単色光源は、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源であり、
   前記フレームは、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙ，Ｍ，Ｙ画像を表すＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙ，Ｍ，Ｙフィールドのうち、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドを有した４個のフィールドに分解されることを特徴とする請求項１に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
3. 前記Ｇ，Ｂ光源は、前記Ｃ_ｙフィールドに同期されて駆動され、前記Ｂ，Ｒ光源は、前記Ｍフィールドに同期されて駆動され、前記Ｒ，Ｇ光源は、前記Ｙフィールドに同期されて駆動されることを特徴とする請求項２に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
4. 連続する３個のフレームは、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂフィールドとを有したフィールドグループに分解されることを特徴とする請求項２に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
5. 連続する３個のフレームは、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｍフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙフィールドとを有したフィールドグループに分解されることを特徴とする請求項２に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
6. 前記単色光源は、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源であり、
   前記フレームは、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙ，Ｍ，Ｙ，Ｗ画像を表すＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙ，Ｍ，Ｙ，Ｗフィールドのうち、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドを有した少なくとも５個のフィールドに分解されることを特徴とする請求項１に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
7. 前記Ｇ，Ｂ光源は、前記Ｃ_ｙフィールドに同期されて駆動され、前記Ｂ，Ｒ光源は、前記Ｍフィールドに同期されて駆動され、前記Ｒ，Ｇ光源は、前記Ｙフィールドに同期されて駆動され、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ光源は、前記Ｗフィールドに同期されて駆動されることを特徴とする請求項６に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
8. 連続する３個のフレームは、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｗフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｗフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂ，Ｗフィールドとを有したフィールドグループに分解されることを特徴とする請求項６に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
9. 連続する３個のフレームは、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂ，Ｒフィールドとを有したフィールドグループに分解されることを特徴とする請求項６に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
10. 連続する３個のフレームは、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｃ_ｙフィールドと、Ｒ，Ｂ，Ｇ，Ｇ，Ｍフィールドと、Ｒ，Ｂ，Ｇ，Ｂ，Ｙフィールドとを有したフィールドグループに分解されることを特徴とする請求項６に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
11. 前記単色光源は、前記フィールドの走査が完了した１つまたは複数個のゲートラインごとに順次に駆動されることを特徴とする請求項１に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
12. 前記フレームレートは６０Ｈｚであり、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ単色光源の平均駆動周波数は、６０Ｈｚより大きいことを特徴とする請求項１に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
13. 前記画像表示パネルは、液晶パネル、ＬＣｏＳまたはデジタルマイクロミラーデバイスのうち、いずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置。
14. 複数個の単色光源を使用するフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法において、
    映像信号の１フレームを少なくとも前記単色光源の単色の数より多数個のフィールドに分解する段階と、
    前記フィールドを画像表示パネルに順次に表示する段階と、
    前記画像表示パネルに前記フィールドの色成分に対応する色光を供給するために、前記フィールドの表示に同期されて前記単色光源を単独でまたは組み合わせて駆動する段階とを含み、
    前記単色光源それぞれの平均駆動周波数がフレームレートより大きいことを特徴とするフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
15. 前記単色光源は、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源であり、
    前記映像信号を分解する段階は、
    前記フレームをそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙ，Ｍ，Ｙ画像を表すＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙ，Ｍ，Ｙフィールドのうち、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドを有した４個のフィールドに分解することを特徴とする請求項１４に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
16. 前記単色光源を駆動する段階は、
    前記Ｃ_ｙフィールドに対応して前記Ｇ，Ｂ光源を駆動し、前記Ｍフィールドに対応して前記Ｂ，Ｒ光源を駆動し、前記Ｙフィールドに対応して前記Ｒ，Ｇ光源を駆動することを特徴とする請求項１５に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
17. 前記映像信号を分解する段階は、
    連続する３個のフレームをそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂフィールドとを有したフィールドグループに分解することを特徴とする請求項１５に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
18. 前記映像信号を分解する段階は、
    連続する３個のフレームをそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｍフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙフィールドとを有したフィールドグループに分解することを特徴とする請求項１５に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
19. 前記単色光源は、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源であり、
    前記映像信号を分解する段階は、
    前記フレームをそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙ，Ｍ，Ｙ，Ｗ画像を表すＲ，Ｇ，Ｂ，Ｃ_ｙ，Ｍ，Ｙ，Ｗフィールドのうち、Ｒ，Ｇ，Ｂフィールドを有した少なくとも５個のフィールドに分解することを特徴とする請求項１４に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
20. 前記単色光源を駆動する段階は、
    前記Ｃ_ｙフィールドに対応して前記Ｇ，Ｂ光源を駆動し、前記Ｍフィールドに対応して前記Ｂ，Ｒ光源を駆動し、前記Ｙフィールドに対応して前記Ｒ，Ｇ光源を駆動し、前記Ｗフィールドに対応してＲ，Ｇ，Ｂ光源を駆動することを特徴とする請求項１９に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
21. 前記映像信号を分解する段階は、
    連続する３個のフレームをそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｗフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｗフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂ，Ｗフィールドとを有したフィールドグループに分解することを特徴とする請求項１９に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
22. 前記映像信号を分解する段階は、
    連続する３個のフレームをそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｇフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂフィールドと、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｂ，Ｒフィールドとを有したフィールドグループに分解することを特徴とする請求項１９に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
23. 前記映像信号を分解する段階は、
    連続する３個のフレームをそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｃ_ｙフィールドと、Ｒ，Ｂ，Ｇ，Ｇ，Ｍフィールドと、Ｒ，Ｂ，Ｇ，Ｂ，Ｙフィールドとを有したフィールドグループに分解することを特徴とする請求項１９に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
24. 前記フィールドを表示する段階は、
    連続して表示される前記フィールドの色が互いに重ならない順序で前記フィールドを表示することを特徴とする請求項１４に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
25. 前記単色光源を駆動する段階は、
    前記フィールドの走査が完了した１つまたは複数個のゲートラインごとに順次に前記単色光源を駆動することを特徴とする請求項１４に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
26. 前記フレームレートは６０Ｈｚであり、前記単色光源の平均駆動周波数は、６０Ｈｚより大きいことを特徴とする請求項１４に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。
27. 前記単色光源を駆動する段階は、
    １フレーム内で駆動される各単色光源が時間平均的に一定の明度を有するように、前記単色光源それぞれの駆動電圧または照射時間を制御することを特徴とする請求項１４に記載のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法。

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