JP2008076433A

JP2008076433A - 表示装置

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Publication number: JP2008076433A
Application number: JP2006252137A
Authority: JP
Inventors: Ikuko Mori; 育子盛; Kikuo Ono; 記久雄小野
Original assignee: Hitachi Displays Ltd
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2008-04-03
Also published as: EP1903545A2; KR100935404B1; US20080068395A1; KR20080026054A; EP1903545A3; TW200832345A; CN101150656A

Abstract

【課題】ホールド型表示装置において動画ぼやけを改善する。
【解決手段】１フレームを３つのフィールドに分割し、第１のフィールドの階調―輝度特性はｇ１であり、第２のフィールドの階調―輝度特性はｇ２であり、第３のフィールドの階調―輝度特性はｇ３であるとした場合、第３のフィールドはフレームの最初か最後に設定する。これによって、動画ぼやけを比較的高輝度にいたるまで効果的に改善することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置、有機ＥＬディスプレイのようなホールド型の表示装置に関わり、特に動画の表示に適した表示装置に関する。

表示装置を特に動画表示の観点で分類した場合、インパルス応答型のディスプレイとホールド応答型のディスプレイに大別される。インパルス応答型ディスプレイとは、ブラウン管の発光特性のように、輝度応答が操作直後から低下するタイプであり、ホールド応答型ディスプレイとは、液晶ディスプレイのように、表示データに基づく輝度を次の走査まで保持し続けるタイプである。

ホールド応答型ディスプレイの特徴としては、静止画の場合はちらつきのない良好な表示品質を得ることができるが、動画の場合には移動する物体の周囲がぼやけて見える、いわゆる動画ぼやけが発生し、表示品質が低下するという問題がある。この動画ぼやけの発生要因は、物体の移動に伴い、視線を移動する際、輝度のホールドされた表示画像に対して移動前後の表示イメージを観測者が補間する、いわゆる網膜残像に起因するため、表示ディスプレイの応答速度をどれだけ向上させても動画ぼやけは完全には解消しない。これを解決するためには、より短い周波数で表示画像を更新するか、黒画面などの挿入によっていったん網膜残像をキャンセルすることによって、インパルス応答型ディスプレイに近づける方法が有効である。

一方、動画が求められるディスプレイとしてはテレビ受像機が代表的なものであり、その周波数特性は例えばＮＴＳＣ信号で６０Ｈｚ走査、ＰＡＬ信号では５０Ｈｚ走査といったように規格化された信号であり、この周波数に基づき生成した表示画像のフレーム周波数を６０Ｈｚないし５０Ｈｚとした場合、周波数は高くないため、動画にぼやけを生じてしまう。

この動画ぼやけを改善するための手段として、上記より短い周期で画像を更新する技術としては、走査周波数を高めるとともに、フレーム間の表示データに基づき補間フレームの表示データを生成し、画像の更新速度を高める手法（補間フレーム生成方法）がある（特許文献１）。黒フレーム（黒画像）を挿入する技術としては、表示データの間で黒表示データを挿入する技術（以下黒表示データ挿入方式と略す）やバックライトの点灯および消灯の繰り返しをおこなう技術（以下ブリンクバックライト方式と略す）がある（特許文献２）。

特開２００５−６２７５号公報特開２００３−２８０５９９号公報

上記技術を適用することで、動画ぼやけを改善できるものの、それに伴い次の課題を生ずることが知られている。

補間フレーム生成手法では、本来存在しない表示データを生成することになるため、より正確なデータを生成しようとすると回路規模が増大してしまう。また、回路規模を抑えると補間ミスが発生する。

一方黒フレームを挿入する手法では、原理的に補間ミスは発生せず、また、回路規模の点でも補間フレーム生成方法に比較して有利である。しかし、黒表示データ挿入方式およびブリンクバックライト方式はいずれにおいても黒フレームの分だけ、全階調における輝度が低下してしまう。

黒フレームを挿入する手法を改善したものとして、１フレームを２つのフィールドで形成することによって輝度低下を抑えつつ、黒挿入をおこなう手法がある。すなわち、２つのフィールドメモリを用意し、２つのフィールドの画像データを入力信号の２倍の周波数で液晶ディスプレイに書き込む事によって、２つのフィールドによって一つのフレーム画面を形成する方法である。図１４に２つのフィールドの階調と輝度の関係を示す。

図１４では２５６階調のグレイスケールを表示するものとしている。第１のフィールドは階調が１７１以下の輝度の場合を受け持つ。輝度が１７１階調以下であれば、第２のフィールドからの出力はゼロでよい。すなわち、１７１階調以下であれば、輝度低下を伴わずに黒挿入をすることが出来る。階調が１７１を超える場合、例えば、図１４に示す階調が２００の場合は、第２のフィールドからも輝度データが出力されることになるので、完全な黒挿入の効果は得られない。ただ、第２のフィールドは第１のフィールドに比して輝度が小さいため、動画ぼやけに対する若干の効果が生ずる。

本発明は１フレームを３以上のフィールドに分割するとともに、各フィールドの特性の順番を規定することにより、比較的高輝度の領域においても充分な黒挿入の効果を得て、動画ぼやけを軽減する手段を与えるものである。具体的には次のような手段をとる。

（１）一定期間、階調の表示を保持するホールド型の表示装置において、１フレームを３つのフィールドに分割し、第１のフィールドはゼロ階調から階調Ｔ１の間の中間階調を表示し、第２のフィールドは階調Ｔ１からＴ２の間の中間階調を表示し、第３のフィールドは階調Ｔ２から最大階調までの間の中間階調を表示し、階調Ｔ１＜階調Ｔ２であって、前記第３のフィールドはフレームの最初に設定するか、最後に設定することを特徴とする表示装置。
（２）前記第３のフィールドをフレームの最初に設定した場合、続いて第２のフィールド、第１のフィールドの順に設定することを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（３）前記第１のフィールドをフレームの最初に設定した場合、続いて第２のフィールド、第３のフィールドの順に設定することを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（４）前記第１のフィールド、第２のフィールド、第３のフィールドの期間はほぼ同一であることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（５）最大階調における、前記第１のフィールド、第２のフィールド、第３のフィールドの輝度はほぼ同一であることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（６）最大階調における、前記第１のフィールドおよび前記第２のフィールドの輝度よりも、前記第３のフィールドの輝度は小さいことを特徴とする（１）に記載の表示装置。

（７）一定期間階調の表示を保持するホールド型の表示装置において、１フレームを３つのフィールドに分割し、第１のフィールドはゼロ階調から階調Ｔ１の間の中間階調を表示し、第２のフィールドは階調Ｔ１から最大階調までの間の中間階調を表示し、第３のフィールドは常に黒レベルを表示し、前記第３のフィールドはフレームの最初に設定するか、最後に設定することを特徴とする表示装置。
（８）前記第３のフィールドをフレームの最初に設定した場合、続いて第１のフィールド、第２のフィールドの順に設定することを特徴とする（７）に記載の表示装置。
（９）前記第１のフィールドをフレームの最初に設定した場合、続いて第２のフィールド、第３のフィールドの順に設定することを特徴とする（７）に記載の表示装置。
（１０）前記第１のフィールド、第２のフィールド、第３のフィールドの期間はほぼ同一であることを特徴とする（７）に記載の表示装置。
（１１）一定期間階調の表示を保持するホールド型の表示装置において、１フレームを４個以上のフィールドに分割し、前記４個以上のフィールドはゼロ階調から階調Ｔ１の間の中間階調を表示する第１のフィールドと、階調Ｔ１からＴ２の間の中間階調を表示する第２のフィールドと、階調Ｔ４から最大階調までの間の中間階調を表示する第４のフィールドと、階調Ｔ３からＴ４までの間の中間階調を表示する第３のフィールドを含み、階調Ｔ１＜階調Ｔ２＜階調Ｔ３＜階調Ｔ４であって、前記第４のフィールドはフレームの最初に設定するか、最後に設定することを特徴とする表示装置。
（１２）前記第１のフィールドと前記第２のフィールドは連続して設定されることを特徴とする（１１）に記載の表示装置。

（１３）一定期間階調の表示を保持するホールド型の表示装置において、１フレームを４個以上のフィールドに分割し、前記４個以上のフィールドはゼロ階調から階調Ｔ１の間の中間階調を表示する第１のフィールドと、階調Ｔ１からＴ２の間の中間階調を表示する第２のフィールドと、階調Ｔ３から最大階調までの間の中間階調を表示する第３のフィールドと、常に黒レベルを表示する第４のフィールドを含み、階調Ｔ１＜階調Ｔ２＜階調Ｔ３であって、前記第４のフィールドはフレームの最初に設定するか、最後に設定することを特徴とする表示装置。
（１４）前記第１のフィールドと前記第２のフィールドは連続して設定されることを特徴とする（１３）に記載の表示装置。
（１５）前記表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする（１）ないし（１４）のいずれかに記載の表示装置。
（１６）前記表示装置は有機ＥＬ表示装置あることを特徴とする（１）ないし（１４）のいずれかに記載の表示装置。

手段（１）から（６）によれば、１フレームを３つのフィールドに分割し、各フィールドのうち、もっとも輝度が低くなるフィールドをフレームの最初または最後に設定することにより、黒挿入による動画ぼやけの対策を効果的に行うことができる。これに加えて、さらに他のフィールドの順番も規定することにより効果的な動画ぼやけ対策を行うことができる。

手段（７）から（１０）によれば、１フレームを３つのフィールドに分割し、一つのフィールドは常に黒を表示することにより、高輝度においても確実に黒挿入を行うことができ、高輝度においても確実に動画ぼやけを改善することができる。また、１フィールド全体を黒表示としても、この期間は１／３のフレーム期間であるため、輝度の低下は限定的である。

手段（１１）から（１４）によれば、１フレームを４つ以上のフィールドに分割し、各フィールドのうち、もっとも輝度が低くなるフィールドをフレームの最初または最後に設定することにより、黒挿入による動画ぼやけの対策を効果的に行うことができる。

手段（１５）から（１８）によれば、１フレームを４つ以上のフィールドに分割し、一つのフィールドは常に黒を表示することにより、高輝度においても確実に黒挿入を行うことができ、高輝度においても確実に動画ぼやけを改善することができる。１フレームをｎフィールドに分割する場合、１フィールド全体を黒表示としても、この期間は１／ｎのフレーム期間であるため、輝度の低下は限定的である。

実施例にしたがって、本発明の詳細な内容を開示する。

図１は液晶表示装置の構成を示す図である。本装置はＲＧＢ各色２５６階調で、計１６７７万色の表示に対応したものである。１０１はＲＧＢ各８ビットで計２４ビットで構成される入力表示データ、１０２は入力信号群である。入力信号群１０２は、１フレーム期間（１画面を表示する期間）を規定する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、１水平期間（１ライン文を表示する期間）を規定する水平動機信号Ｈｓｙｎｃ、表示データの有効期間を規定するディスプレイタイミング信号ＤＩＳＰ、および、表示データと同期した基準クロック信号ＤＣＬＫで構成されるものとする。

１０３は駆動選択信号である。この駆動選択信号１０３に基づき、従来の駆動方式か動画ぼやけを改善した駆動方式かの選択をおこなう。入力表示データ１０１、入力信号群１０２、駆動選択信号１０３は外部システム（例えばＴＶ本体やＰＶ本体、携帯電話本体）から転送される。

１０４はタイミング信号生成回路、１０５はメモリ制御信号群、１０６はテーブルイニシャライズ信号、１０７はデータ選択信号、１０８はデータドライバ制御信号群、１０９は走査ドライバ制御信号群である。データドライバ制御信号群１０８は表示データに基づく階調電圧の出力タイミングを規定する出力信号ＣＬ１とソース電圧の極性を決定する交流化信号Ｍ、表示データと同期したクロック信号ＰＣＬＫで構成され、走査ドライバ制御信号群１０９は１ラインの走査期間を規定するシフト信号ＣＬ３、先頭ラインの走査開始を規定する垂直スタート信号ＦＬＭで構成されるものとする。

１１０は少なくとも表示データの１フレーム分の容量を有するフレームメモリであり、メモリ信号群１０５に基づき表示データのリード、ライト処理をおこなう。１１１はメモリ制御信号群１０５に基づき、フレームメモリ１１０から読み出されたメモリリードデータ、１１２はテーブルイニシャライズ信号に基づき、内部に格納されたデータを出力するＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、１１３はＲＯＭから出力されるテーブルデータ、１１４は第１フィールド変換テーブル、１１５は第２フィールド変換テーブル、１１６は第３フィールド変換テーブルである。

各テーブルの値は電源投入時にテーブルデータ１１３に基づく設定がなされるとともに、読み出されたメモリリードデータ１１１は各々のテーブルに設定された値に基づき変換がなされる。第１フィールド変換テーブル１１４は第１フィールドのためのデータ変換回路の機能を有し、第２フィールド変換テーブル１１５は第２フィールドのためのデータ変換回路の機能を有し、第３フィールド変換テーブル１１６は第３フィールドのためのデータ変換回路の機能を有する。

１１７は第１フィールド変換テーブル１１４で変換された第１フィールド表示データ、１１８は第２フィールド変換テーブル１１５で変換された第２フィールド表示データ、１１９は第３フィールド変換テーブルで変換された第３フィールド表示データである。１２０は表示データ選択回路であり、データ選択信号１０７に基づき、第１フィールド表示データ１１７、第２フィールド表示データ１１８、もしくは第３フィールド表示データ１１９の何れかを選択し出力する。１２１は選択されたフィールド表示データである。

１２２は階調電圧生成回路、１２３は階調電圧である。１２４はデータドライバであり、データドライバ１２４は、階調電圧１２３から正極性、負極性各々２^８（２の８乗）＝２５６レベル、合計５１２レベルの電位を生成するとともに、各色８ビットのフィールド表示データ１２１と極性信号Ｍに対応した１レベルの電位を選択し、液晶表示パネル１２８へのデータ電圧として印加する。

１２５はデータドライバ１２４にて生成されたデータ電圧である。１２６は走査ドライバ、１２７は走査ライン選択信号である。走査ドライバ１２６は走査ドライバ制御信号群１０９に基づき走査ライン選択信号１２７を生成し、液晶表示パネルの走査ラインへ出力する。

１２８は液晶表示パネル、１２９は液晶表示パネル１２８の１画素の模式図である。液晶パネル１２８の１画素は、ソース電極、ゲート電極、ドレイン電極からなるＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と、液晶層、対向電極、から構成される。走査信号をゲート電極に印加することでＴＦＴのスイッチング動作を行い、ＴＦＴが開状態ではデータ電圧がドレイン電極を介して液晶層の一方と接続したソース電極に書き込まれ、閉状態ではソース電極に書き込まれた電圧が保持される。このソース電極の電圧をＶｓとし、対向電極電圧をＶｃｏｍとする。液晶層は、ソース電極電圧Ｖｓと対向電極電圧Ｖｃｏｍの電位差に基づき偏光方向を変えるとともに、液晶層の上下に配置された偏光板を介することで、裏面に配置されたバックライトからの透過光量が変化し、階調表示を行う。

図１において、例えば、第１のフィールドはもっとも明るいフィールド、第２のフィールドは中間のフィールド、第３のフィールドは最も暗いフィールドである。図２に各フィールドの受け持つ階調の範囲の例を示す。図２において、横軸は階調で、最大は２５６ビットに対応する２５５である。縦軸は相対輝度である。階調が比較的低い場合、すなわち１７１階調までは１ｇを受け持つフィールドのみが画像形成に寄与する。階調が１７１を超えて２２８階調までは１ｇを受け持つフィールドと２ｇを受け持つフィールドが画像形成に寄与する。階調が２２８を超えると１ｇ、２ｇ、３ｇを受け持つフィールドがすべて画像形成に寄与する。そして、最大階調の２５６の時は第１フィールドから第３フィールドまですべて最大輝度となり、白ピークが表示される。図２は簡単のため、階調と輝度の関係をリニアであるとしたが、この関係は実際の液晶表示パネルの特性等によって変化させることができる。

図２のような階調と輝度の関係を設定するとそれに基づいて図１のＲＯＭに、各フィールドに対応する変換テーブルを書き込み、この変換テーブルを第１フィールド変換テーブル、第２フィールド変換テーブル、第３フィールドフィールド変換テーブルが、表示装置がＯＮされる毎に読みこむ。各変換テーブルは入力データのフレームデータと同数のデータを持つが、それぞれ、階調と輝度の関係が異なっている。そして表示データ選択回路によって、第１フィールドから第３フィールドまで読み出されてデータドライバに出力される。各フィールドの読み込みのスピードは入力データの読み込みのスピードの３倍の速さで行われる。

図２における階調と輝度の関係１ｇ、２ｇ、３ｇ、は各フィールドに割り当てあてられるテーブルの候補である。たとえば、必要に応じ１ｇを第３フィールドに３ｇを第１フィールドに、２ｇを第２フィールドに割り当てることも出来る。後に説明するように、この割り当て方が動画ぼやけに対して異なった効果となってあらわれる。

図２において例えば、階調１００のときは、１ｇに対応するフィールドのみに輝度データが出力され、他のフィールドのデータはゼロである。したがって、このときは１フレーム期間のうち、２/３の期間は黒が書き込まれることになって動画ぼやけは非常に改善される。この１例を図３に示す。図３は第１フィールドに図２の１ｇの階調―輝度特性を対応させたものである。図３において、縦軸は時間の移動を示し、１Ｆは１フレーム期間、１ｆは第１フィールド、２ｆは第２フィールド、３ｆは第３フィールドを示す。すなわち、１フレームは３つのフィールドで構成されていることを示す。横軸は対応する時間内における画像の移動を示す。図３においては１フレーム期間に３画素移動するとしている。この移動量は小さいが、説明を簡単にするためであり、移動量が大きくなっても本質的に同じ考え方が適用できる。

図３において、矢印Ｊは画像が移動した場合、人間の目が予想する画像の動きである。しかし、本実施例においては、１フィールドの間、画素の輝度が固定されるため、矢印Ｋのような画像も人間の目に認識され、矢印Ｊと矢印Ｋの差Ｂが人間の目には動画ぼやけとして認識される。ちなみに、黒挿入を行わない場合の人間の目が認識する動画ぼやけの量は図３に示す矢印Ｊと矢印Ｌとの差、ＢＢである。動画ぼやけの量は従来例に比して大幅に改善されていることがわかる。

図４に第２フィールドに図２の１ｇの階調―輝度特性を対応させた場合を示す。この場合も動画ぼやけの量は図２に示す第１フィールドに１ｇの階調―輝度特性を対応させた場合と同様である。図は省略するが、第３フィールドに図１の１ｇの階調―輝度特性を対応させた場合も同様である。

次に図２に示す階調が２００の場合は１ｇの階調―輝度特性と２ｇの階調―輝度特性を有する２つのフィールドを使用する必要がある。この場合は、各フィールドが受け持つ階調と輝度特性を適正に選択しなければ、フレームを３フィールドで表現したとしても十分な動画ぼやけの効果は得られない。

図５は図２におけるｇ１の階調―輝度特性を第１のフィールドに対応させ、ｇ２の階調―輝度特性を第２のフィールドに対応させ、ｇ３の階調―輝度特性を第３のフィールドに対応させたものである。この場合を第１の形態と呼ぶ。この場合は図５におけるＢの値が動画ぼやけの量になる。図６は比較のために１フレームを２フィールドで表現した場合を示す。この場合も図２の２００階調の場合に対応する。図２において、２００階調の輝度を生成するためには階調―輝度特性ｇ１および階調―輝度特性ｇ２を使用する必要があるため、２つのフィールドのいずれも完全な黒にはならない。図６のＢが動画ぼやけの量である。図５と図６を比較するとわかるように、動画ぼやけは図５のほうが改善される。

図７は図２におけるｇ１の階調―輝度特性を第１のフィールドに対応させ、ｇ２の階調―輝度特性を第３のフィールドに対応させ、ｇ３の階調―輝度特性を第２のフィールドに対応させたものである。この場合を第２の形態と呼ぶ。この場合の動画ぼやけは、図７に示すＢの値である。図５の場合と比較すると動画ぼやけの量は大きくなっている。また、図７と図６を比較すると、図７は液晶表示パネルへのデータ書き込み周波数を上げて１フレームを３つのフィールドで表現したにもかかわらず、動画ぼやけの量は１フレームを２つのフィールドで表現したのとほとんど同じということになってしまう。

図８は図２におけるｇ１の階調―輝度特性を第３のフィールドに対応させ、ｇ２の階調―輝度特性を第２のフィールドに対応させ、ｇ３の階調―輝度特性を第１のフィールドに対応させたものである。この場合を第３の形態と呼ぶ。この場合の動画ぼやけの量は図８のＢで表現される。図８では動画ぼやけは改善されており、Ｂの量としては第１の形態の場合と同じである。

以上の形態での動画ぼやけに対する効果をまとめると、フレームの変わる直前、またはフレームが変わった直後に黒表示が無い場合が最も改善効果が少ない。すなわち、この組み合わせは避けなければならない。フレームの変わる直前あるいはフレームが変わった直後に黒表示のフィールドが存在すると動画ぼやけの効果は大きいが、黒フィールド直前には最も明るいフィールドは無いほうがさらに効果は上がることになる。

1フレームを３フィールドで表現する方法は３!、つまり６通りの方法がある。各フィールドにどの階調―輝度特性を振り分けるかのすべてのケースを図９の表に示す。図９は６つのケースを２フレーム分、表している。１フレームは３つのフィールドで形成され、１ｇ、２ｇ、３ｇは各々図２の階調―輝度特性に対応する。以上の知見をもとに各データを分類すると、図９のケース１は上記の第１の形態に対応し、動画ぼやけに対する効果が最も大きい。図９のケース６は上記第３の形態に対応し、上記第１の形態と同様の効果がある。最も効果の小さいケースは、上記第２の形態に対応するケース２およびケース４であり、動画ぼやけ改善の観点からは避けるべきであるということになる。ケース３とケース５は、どの形態にも属していないが、「３ｇが黒である」という条件の時のみ、上記第１の形態または第３の形態と同じ効果を有する。なお、どのフィールドにどの階調―輝度特性を対応させるかは図１におけるＲＯＭ１１３に書き込んでおけばよい。

以上のように、本実施例は１フレームを３フィールドで表現することによって動画ぼやけを対策するものであるが、各フィールドの階調―輝度特性の設定によって動画ぼやけの改善効果が大きく異なることを示すものである。そして、フレームが変わる直前または直後に輝度の最も低いフィールド（図２に示すｇ３の階調―輝度特性）を設置し、さらに輝度の最も低いフィールドの直前には最大輝度のフィールド（図２に示すｇ１の階調―輝度特性）を設定することを避けることによって、動画ぼやけに対する大きな改善効果を得ることができる。

実施例１は１フレームに対応する画像を３つのフィールドで表現することにより動画ぼやけを改善するものであるが、本実施例では動画ぼやけをさらに木目細かく改善するために、１フレームをｎ個のフィールドで表現するものである。図１０はこの例として１フレームを５つのフィールドで表現する場合を示す。

図１０において、階調１Ｔまでは１ｇの階調―輝度特性に対応するフィールドのみが画像を表現し、他のフィールドは黒表示を行う。階調２Ｔまでは１ｇの階調―輝度特性に対応するフィールドと２ｇの階調―輝度特性に対応するフィールドが画像を表現し、他のフィールドは黒表示をおこなう。このように、１フレームをより多くのフィールドに分割することにより、色々の画面において黒挿入の機会が多くなり、その分、画像ぼやけを少なくすることができるという特徴を有する。

この場合のシステム構成は、図１において、フレームメモリ１１０の容量、ＲＯＭ１１３の容量、階調―輝度特性に対応する変換テーブル１１４、１１５，１１６等の数がフィールドの数に応じて増加する。また、データドライバ１２４への書き込みスピードは入力データ１０１の５倍の速さになる。

１フレームをｎフィールドで表現する場合、どのフィールドにどの階調―輝度特性を対応させるかの組み合わせはｎ!とおり存在する。この場合もどのフィールドにどの階調―輝度特性を対応させるかによって、動画ぼやけの改善の効果が大きく異なる。図１０に示す、１フレームを５つのフィールドで表現する場合は、５!、すなわち、１２０通りもの組み合わせがありうる。

先ず考えられるのは、図１０におけるもっとも明るい階調―輝度特性ｇ１をフレームの中心に持ってくる方法である。図１１は第３フィールドに階調―輝度特性ｇ１を割り当て、第４フィールドに階調―輝度特性ｇ２を割り当て、第５フィールドに階調―輝度特性ｇ３を割り当て、第１フィールドに階調―輝度特性ｇ４を割り当て、第２フィールドに階調―輝度特性ｇ５を割り当てている。この場合、輝度が低い場合、すなわち、階調―輝度特性がｇ１、ｇ２等を使用している場合は良いが、輝度が明るくなり、ｇ４までの階調―輝度特性を使用するような場合は、動画ぼやけに対する効果が充分に出ないことになる。このときの動画ぼやけは図１１のＢである。

これに対して図１２では、第３フィールドに図１０に示す階調―輝度特性ｇ１を割り当て、第４フィールドに階調―輝度特性ｇ２を割り当てることは同じであるが、第５フィールドに階調―輝度特性ｇ５を割り当て第１フィールドに階調―輝度特性ｇ４を割り当てている。この場合、階調―輝度特性ｇ４まで使用しても動画ぼやけ低減の効果が出ている。図１２の特徴は、１フレームの最終フィールドに最も小さな階調―輝度特性ｇ５（この場合は黒）を設置したことである。

同様な効果は、１フレームの最初のフィールドに最も小さな階調―輝度特性ｇ５を設置することによっても得ることができる。さらに図１２においては、次に小さな階調―輝度特性ｇ４をフレームの最初にフィールドに設置している。このようにすることによって、階調―輝度特性ｇ３使用する画像に対しては黒挿入の効果をさらに上げることが出来る。また、図１２からわかるように、高い階調―輝度特性であるｇ１、ｇ２等を受け持つフィールドは連続して配置したほうが動画ぼやけ対しては効果的な対策となる。

なお、上記以外にも、ｇ１、ｇ２・・ｇ５という昇順、あるいは、ｇ５、ｇ４・・ｇ１という降順に設定しても、もちろん良い。この場合でも最も黒となる確率が高いｇ５が最初または最後のフィールドに設定されるため、同様の効果を達成出来る。

実施例１および実施例２においては１フレームを３以上の階調―輝度特性の異なるフィールドによって形成することによって動画ぼやけを対策している。これらの実施例では最高輝度に近づくにしたがって、すべてのフィールドで画像表示されることになるため、黒表示はおこなわれず、動画ぼやけは解消しないことになる。本実施例では１フレームを３以上のフィールドで形成する場合に、一つのフィールドには信号を書き入れず、常に黒表示を行う。ここで重要な点は、常に黒表示を行うフィールドは、フレームの最初のフィールドか最後のフィールドとすることである。

１つのフレームを３フィールドで形成する場合、１フィールドを常に黒表示とする場合のフィールドと階調―輝度特性の組み合わせは、実施例１と本質的には変わるものではない。すなわち、実施例１における階調―輝度特性ｇ３の代わりに常に黒を表示するフィールドを使用することによって動画ぼやけに対する効果を得ることができる。

１フレームを３フィールドで形成する場合で、１フィールドを常に黒表示とする場合は、２フィールドで画像を形成することになる。したがって、１フレームを１フィールドのみで形成する場合に比してピーク輝度の値は２/３になる。しかし従来の黒挿入のように、１フレームを２つのフィールドで形成する場合は１／２であることにくらべれば、ピーク輝度の低下は大きなものではない。

１フレームをｎフィールドで形成する場合、１フィールドを常に黒表示とする場合のフィールドと階調―輝度特性の組み合わせは、実施例２と本質的には変わらない。すなわち、実施例２における最も低い階調―輝度特性の代わりに常に黒を表示するフィールドを使用することによって動画ぼやけに対する効果を得ることができる。

１フレームをｎフィールドで形成する場合で、１フィールドを常に黒表示とする場合は、(ｎ−１)フィールドで画像を形成することになる。したがって、１フレームを１フィールドのみで形成する場合に比してピーク輝度の値は(ｎ−１)/ｎになる。しかし従来の黒挿入のように、１フレームを２つのフィールドで形成する場合は１／２であることにくらべれば、ピーク輝度の低下はわずかなものである。

図１３に第４の実施例を示す。実施例１および実施例２では最高階調ではすべてのフィールドにおいて最高輝度を表示するために、黒挿入による動画ぼやけの改善は無い。図１３は１フレームを３つのフィールドで形成する場合である。階調がＴ２以上になると階調―輝度特性ｇ３の領域を使用することになる。本実施例では階調―輝度特性ｇ３を最高階調でも最高輝度よりも小さく設定する。こうすることによって、少なくとも次の２つの効果が得られる。

一つは階調―輝度特性ｇ２からｇ３へ移動する階調Ｔ２を大きくすることができる。階調―輝度特性ｇ３において、最小から最大までの輝度変化を表現しようとすれば一定範囲の階調が必要である。しかし、本実施例では階調―輝度特性ｇ３においては最高輝度を出力する必要が無いので、ｇ３の階調範囲を小さくでき、その分、図１３におけるＴ２の値を大きくすることができる。したがって、階調―輝度特性ｇ３の領域を使用する機会が減り、黒挿入による動画ぼやけの効果を上げることができる。他の効果は階調―輝度特性ｇ３での最高輝度が低下することになり、たとえ、階調―輝度特性ｇ３の領域を使用することになっても、輝度が低い分、目にたいする残像効果を減らすことが出来る。

図１３において、階調―輝度特性ｇ３の最高輝度を下げることによって、１フレームでの最高輝度も低下するが、この低下分はｇ３領域分の寄与だけであるので、小さなものである。

図１３は１フレームを３つのフィールドで形成する場合であるが、１フレームをｎ個のフィールドで形成する場合も同様である。この場合も、最も高階調の領域のみを受け持つフィールドの最高輝度を他のフィールドの場合よりも低下させておく。この場合も上記したような３つのフィールドの場合と同様な理由で動画ぼやけを改善できる。ｎ個のフィールドに対して本実施例を適用した場合の効果はフィールドが増えた分、限定的にはなる。一方、１フレームを３個のフィールドで形成する場合よりも１フレームをｎ個のフィールドで形成する場合のほうが輝度低下をさらに小さくすることができる。フィールド数の選択は表現する画像の性質によって決定すればよい。

以上の実施例では表示装置はＴＦＴを使用した液晶表示装置であるとして説明したが、ＴＦＴを使用した有機ＥＬ表示装置についても同様に適用することができる。

液晶表示装置の構成である。実施例１の各フィールドの階調輝度特性である。動画ぼやけ改善の例を示す概念図である。動画ぼやけ改善の他の例を示す概念図である。実施例１での動画ぼやけの改善を示す概念図である。１フレームを２フィールドに分割した場合の動画ぼやけの例である。実施例１に対する比較図である。実施例１の他の形態を示す概念図である。１フレームを３フィールドに分割した場合のとりうる例である。実施例２の階調―輝度特性である。実施例２に対する比較図である。実施例２での動画ぼやけの改善を示す概念図である。実施例４の階調―輝度特性である。１フレームを２つのフィールドに分割した場合の階調―輝度特性の例である。

符号の説明

１０１…入力表示データ、１０２…制御信号群、１０３…駆動選択信号、１０４…タイミング信号生成回路、１０５…メモリ制御信号群、１０６…テーブルイニシャライズ信号、１０７…データ選択信号、１０８…データドライバ制御信号群、１０９…走査ドライバ制御信号群、１１０…フレームメモリ、１１１…メモリリードデータ、１１２…ＲＯＭ、１１３…テーブルデータ、１４…第１フィールド変換テーブル、１１５…第２フィールド変換テーブル、１１６…第３フィールド変換テーブル、１１７…第１フィールド変換データ、１１８…第２フィールド変換データ、１１９…第３フィールド変換データ、１２０…表示データ選択回路、１２１…フィールド表示データ、１２２…階調電圧生成回路、１２３…階調電圧、１２４…データドライバ、１２５…データ電圧、１２６…走査ドライバ、１２７…走査ライン選択信号、１２８…液晶表示パネル、１２９…液晶表示パネルの１画素の模式図。

Claims

一定期間、階調の表示を保持するホールド型の表示装置において、１フレームを３つのフィールドに分割し、第１のフィールドはゼロ階調から階調Ｔ１の間の中間階調を表示し、第２のフィールドは階調Ｔ１からＴ２の間の中間階調を表示し、第３のフィールドは階調Ｔ２から最大階調までの間の中間階調を表示し、階調Ｔ１＜階調Ｔ２であって、前記第３のフィールドはフレームの最初に設定するか、最後に設定することを特徴とする表示装置。
前記第３のフィールドをフレームの最初に設定した場合、続いて第２のフィールド、第１のフィールドの順に設定することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
前記第１のフィールドをフレームの最初に設定した場合、続いて第２のフィールド、第３のフィールドの順に設定することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記第１のフィールド、第２のフィールド、第３のフィールドの期間はほぼ同一であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
最大階調における、前記第１のフィールド、第２のフィールド、第３のフィールドの輝度はほぼ同一であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
最大階調における、前記第１のフィールドおよび前記第２のフィールドの輝度よりも、前記第３のフィールドの輝度は小さいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
一定期間階調の表示を保持するホールド型の表示装置において、１フレームを３つのフィールドに分割し、第１のフィールドはゼロ階調から階調Ｔ１の間の中間階調を表示し、第２のフィールドは階調Ｔ１から最大階調までの間の中間階調を表示し、第３のフィールドは常に黒レベルを表示し、前記第３のフィールドはフレームの最初に設定するか、最後に設定することを特徴とする表示装置。
前記第３のフィールドをフレームの最初に設定した場合、続いて第２のフィールド、第１のフィールドの順に設定することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
前記第１のフィールドをフレームの最初に設定した場合、続いて第２のフィールド、第３のフィールドの順に設定することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
前記第１のフィールド、第２のフィールド、第３のフィールドの期間はほぼ同一であることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
一定期間階調の表示を保持するホールド型の表示装置において、１フレームを４個以上のフィールドに分割し、前記４個以上のフィールドはゼロ階調から階調Ｔ１の間の中間階調を表示する第１のフィールドと、階調Ｔ１からＴ２の間の中間階調を表示する第２のフィールドと、階調Ｔ４から最大階調までの間の中間階調を表示する第４のフィールドと、階調Ｔ３からＴ４までの間の中間階調を表示する第３のフィールドを含み、階調Ｔ１＜階調Ｔ２＜階調Ｔ３＜階調Ｔ４であって、前記第４のフィールドはフレームの最初に設定するか、最後に設定することを特徴とする表示装置。
前記第１のフィールドと前記第２のフィールドは連続して設定されることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
一定期間階調の表示を保持するホールド型の表示装置において、１フレームを４個以上のフィールドに分割し、前記４個以上のフィールドはゼロ階調から階調Ｔ１の間の中間階調を表示する第１のフィールドと、階調Ｔ１からＴ２の間の中間階調を表示する第２のフィールドと、階調Ｔ３から最大階調までの間の中間階調を表示する第３のフィールドと、常に黒レベルを表示する第４のフィールドを含み、階調Ｔ１＜階調Ｔ２＜階調Ｔ３であって、前記第４のフィールドはフレームの最初に設定するか、最後に設定することを特徴とする表示装置。
前記第１のフィールドと前記第２のフィールドは連続して設定されることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
前記表示装置は液晶表示装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の表示装置。
前記表示装置は有機ＥＬ表示装置あることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の表示装置。