JP2008268323A - 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】面順次方式の表示において観察者の視点の移動に起因した色割れを有効に抑制する。
【解決手段】液晶装置２０の表示領域２５は、相互に交差するＸ方向およびＹ方向に配列する複数の単位表示領域Ａに区分される。画像処理装置４０は、複数の原色成分の階調を画素ごとに指定する入力画像信号Ｓ1から、複数の原色成分と複数の白色成分とについて階調を指定する分離画像信号Ｓ2を生成する。制御装置５０は、複数の原色成分の各々の単色画像と複数の白色成分の各々の単色画像とが１以上の単位表示領域Ａごとに順次に表示されるように、照明装置１０および液晶装置２０を制御する。
【選択図】図６

Description

本発明は、面順次方式（フィールドシーケンシャル方式）で画像を表示する技術に関する。

複数の原色成分（例えば赤色，緑色および青色）の各々の単色画像を時分割で順次に表示することで観察者にカラー画像を知覚させる面順次方式の表示装置においては、複数の原色成分の混色で表現される動画像の縁部にて各原色成分が分離して知覚される現象（以下「色割れ」という）が問題となる。特許文献１には、表示領域を所定の行数ごとに区分した３個の領域の各々に別色の単色画像を表示することで色割れを低減する技術が開示されている。
特開２００５−３１６０９２号公報

しかし、特許文献１の技術においては表示領域を区分した各領域が列方向（縦方向）のみに配列するから、観察者の視点が行方向（横方向）に移動した場合には色割れを抑制できないという問題がある。以上の事情に鑑みて、本発明は、面順次方式の表示において観察者の視点の移動に起因した色割れを有効に抑制するという課題の解決を目的としている。

以上の課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、相互に交差する第１方向および第２方向に複数の単位表示領域が配列する表示手段と、１フレーム内にて複数の単位表示領域の各々に複数色の単色画像が表示されるように複数色の各々の単色画像を１以上の単位表示領域ごとに順次に表示させる制御手段とを具備する。以上の構成によれば、複数色の各々の単色画像を順次に表示する単位表示領域が第１方向および第２方向に配列するから、観察者の視点が複数の単位表示領域を跨いで第１方向および第２方向の何れに移動した場合であっても色割れを抑制することができる。表示手段は、例えば、第１基板と第２基板との間隙にＯＣＢモードの液晶を封止した液晶装置を含む。なお、本発明の表示装置は各種の電子機器に利用される。

本発明の好適な態様において、複数の単位表示領域は矩形状の表示領域を構成し、各単位表示領域における第１方向および第２方向の少なくとも一方に沿った寸法は、頂角が１０°で表示領域の短辺の６倍を高さとする二等辺三角形の底辺の寸法以下である。さらに好適な態様において、各単位表示領域における第１方向および第２方向の少なくとも一方に沿った寸法は、頂角が１０°で表示領域の短辺の３倍を高さとする二等辺三角形の底辺の寸法以下とされる。以上の態様によれば、ひとつの単位表示領域内における視点の移動に起因した色割れの発生を抑制することが可能である。また、複数の単位表示領域に単色画像を表示する周期が所定のフレーム周波数に対応した周期となるように単位表示領域の個数（さらには各単位表示領域の寸法）を設定してもよい。

本発明の好適な態様に係る表示装置は、複数の原色成分の階調を画素ごとに指定する入力画像信号から、白色成分と複数の色成分とについて階調を指定する分離画像信号を生成する画像処理手段を具備し、制御手段は、白色成分の単色画像と複数の色成分の各々の単色画像とを分離画像信号に基づいて表示手段に表示させる。以上の態様によれば、画素の表示色から抽出された白色成分の単色画像が表示されるから、原色成分の単色画像のみを表示する場合と比較して色割れを知覚され難くすることができる。なお、白色成分について色割れは発生しないから、白色成分の単色画像については各単位表示領域ごとに表示する必要はない。したがって、複数の色成分の各々の単色画像を１以上の単位表示領域ごとに順次に表示させる一方、白色成分の単色画像を複数の単位表示領域に並行して表示する構成が好適に採用される。

画素の表示色から複数の白色成分を抽出する態様も好適である。時間軸上で相互に離間する各サブフィールドにて複数の白色成分の各々の単色画像を表示すれば、ひとつのサブフィールドのみにおいて白色成分を表示する構成と比較して、白色成分の単色画像の階調（輝度）が抑制される。したがって、白色成分の単色画像の表示に起因したフリッカを低減することが可能である。
なお、各色成分の単色画像と各白色成分の単色画像とを表示する順番は任意である。例えば、本発明のひとつの態様において、表示手段は、複数の色成分の単色画像を表示する複数のサブフィールドの前後の各サブフィールドにて白色成分の単色画像を表示する。また、複数の色成分の単色画像を表示する複数のサブフィールドの間隙のサブフィールドにて表示手段が白色成分の単色画像を表示する構成とすれば、観察者が色割れを知覚し難くすることが可能である。
また、ひとつの態様において、表示手段は、複数の白色成分のうち少なくともひとつの白色成分の単色画像を、各色成分の単色画像を表示するサブフィールドよりも長い時間のサブフィールドにて表示する。以上の態様によれば、色成分および白色成分の単色画像を表示する期間が充分に確保されるから、フリッカを有効に抑制することが可能である。

本発明の好適な態様において、表示手段は、１フレーム内の所定の期間にて黒画像を表示する（すなわち表示を停止する）。本態様によれば、色成分の単色画像を表示する期間が短縮されることで色割れが抑制されるとともに、色成分および白色成分の単色画像を表示する期間が短縮されることで動画ボケが抑制されるという利点がある。さらに好適な態様において、表示を停止する期間はフレームの最後に設定される。
また、別の態様において、画像処理手段は、複数の原色成分のうちの２色の混色成分を複数の色成分に含めて分離画像信号を生成する。以上の態様によれば、原色成分の単色画像が連続して表示される構成と比較して色割れを知覚され難くすることができる。さらに好適な態様において、混色成分の単色画像を表示するサブフィールドは、原色成分の単色画像を表示する各サブフィールドの間に介挿される。

本発明は、表示装置を駆動する方法としても特定される。本発明に係る駆動方法は、相互に交差する第１方向および第２方向に複数の単位表示領域が配列する表示装置を駆動する方法であって、１フレーム内にて複数の単位表示領域の各々に複数色の単色画像が表示されるように複数色の各々の単色画像を１以上の単位表示領域ごとに順次に表示させることを特徴とする。以上の駆動方法によっても本発明の表示装置と同様の効果が奏される。

＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、表示装置１００は、照明装置１０と液晶装置２０と制御装置５０とを具備する。図１においては照明装置１０と液晶装置２０とが便宜的に離間して図示されているが、実際には照明装置１０と液晶装置２０とは近接する。

液晶装置２０は、相互に対向する第１基板２１と第２基板２２とを具備する。第１基板２１と第２基板２２との間隙には液晶（図示略）が封止される。ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モードなど高速に応答する液晶が好適に採用される。第２基板２２のうち液晶との対向面には、画像の各画素に対応する複数の画素電極２４が配列する。第１基板２１と第２基板２２とで挟持された液晶は、各画素電極２４と第１基板２１の表面の対向電極（図示略）との電位差に応じて配向が変化する。したがって、照明装置１０による照射光のうち観察側に透過する光量の割合（透過率）は画素電極２４ごとに制御される。

図１に示すように、液晶装置２０のうち実際に画像が表示される矩形状の表示領域（画素電極２４が配列する領域）２５は、Ｙ方向に隣接する２個の領域Ｇ（Ｇ1，Ｇ2）に区分される。領域Ｇ1は、Ｘ方向に沿って配列する３個の単位表示領域Ａ1（Ａ1a，Ａ1b，Ａ1c）に区分される。同様に、領域Ｇ2は、Ｘ方向に沿って配列する３個の単位表示領域Ａ2（Ａ2a，Ａ2b，Ａ2c）に区分される。すなわち、表示領域２５内には６個の単位表示領域Ａ（Ａ1a，Ａ1b，Ａ1c，Ａ2a，Ａ2b，Ａ2c）がＸ方向およびＹ方向に配列する。各単位表示領域Ａは寸法が共通する矩形状の領域である。各単位表示領域Ａ内には複数の画素電極２４がＸ方向およびＹ方向に沿って行列状に配列する。

照明装置１０は、液晶装置２０の背面側に配置されて液晶装置２０を照明する。照明装置１０は、各々が別個の単位表示領域Ａに対応する６個の照明部Ｂ（Ｂ1a，Ｂ1b，Ｂ1c，Ｂ2a，Ｂ2b，Ｂ2c）で構成される。図１に示すように、各照明部Ｂと当該照明部Ｂに対応する単位表示領域Ａとは、表示領域２５に垂直な方向からみて重なり合う。例えば、照明部Ｂ1aは単位表示領域Ａ1aと重なり合い、照明部Ｂ1bは単位表示領域Ａ1bと重なり合うといった具合である。したがって、６個の照明部Ｂは、図１に示すようにＸ方向およびＹ方向に沿って行列状に配列する。

各照明部Ｂは、各々が別個の原色成分に対応する３個の発光体１２（１２R，１２G，１２B）と、各発光体１２からの出射光を液晶装置２０側（単位表示領域Ａ）に導く導光体１４とを含む。発光体１２Rは、赤色に対応する波長の光（赤色光）を出力する。同様に、発光体１２Gは緑色光を出射し、発光体１２Bは青色光を出射する。なお、実際には反射板や散乱板が導光体１４に貼着されるが、図１では便宜的に省略されている。

照明装置１０と液晶装置２０とは協働してカラー画像を表示する。図２は、照明装置１０および液晶装置２０の動作を説明するためのタイミングチャートである。図２のフレームＦは、ひとつのカラー画像の表示に利用される期間である。液晶装置２０は120Hzをフレーム周波数として画像を表示（２倍速表示）する。したがって、フレームＦの時間長は1/120秒である。

フレームＦは、各々が別個の原色成分に対応する３個のサブフィールドＳF（ＳF1〜ＳF3）に区分される。照明装置１０および液晶装置２０は、フレームＦ内の３個のサブフィールドＳF1〜ＳF3にて３種類の原色成分の各々の単色画像を順次に表示する（面順次方式）。サブフィールドＳFごとの単色画像を順次に視認することで、観察者は、複数色が混合したカラー画像を知覚する。したがって、液晶装置２０にカラーフィルタは不要である。

図１の制御装置５０は、照明装置１０および液晶装置２０を制御する回路である。制御装置５０は、照明装置１０を駆動する照明駆動回路５２と液晶装置２０を駆動する液晶駆動回路５４とを具備する。なお、制御装置５０の実装の態様は任意である。例えば、照明駆動回路５２を照明装置１０に実装するとともに液晶駆動回路５４を液晶装置２０に実装した構成や、照明駆動回路５２と液晶駆動回路５４とを単一の集積回路に搭載した構成が採用される。

図１に示すように、制御装置５０には外部装置から入力画像信号Ｓ1が供給される。入力画像信号Ｓ1は、画像を構成する各画素の表示色を指定する信号である。入力画像信号Ｓ1は、画素の表示色を構成する３種類の原色成分（赤色，緑色および青色）の各々について個別に階調を指定する。すなわち、入力画像信号Ｓ1は、赤色成分（以下「Ｒ成分」という）の階調Ｇ1_Rと緑色成分（以下「Ｇ成分」という）の階調Ｇ1_Gと青色成分（以下「Ｂ成分」という）の階調Ｇ1_Bとを画素ごとに指定する。

図２に示すように、ひとつのサブフィールドＳFは書込期間ＰWと３個の表示期間Ｐ（Ｐ1〜Ｐ3）とに区分される。液晶駆動回路５４は、各原色成分の単色画像を表示すべきサブフィールドＳFの書込期間ＰWにおいて、各画素電極２４の電位を、入力画像信号Ｓ1が画素の当該原色成分について指定する階調に応じた電位（以下「データ電位」という）に設定する。

さらに詳述すると、液晶駆動回路５４は、Ｒ成分に対応するサブフィールドＳF1内の書込期間ＰWにおいて、入力画像信号Ｓ1が各画素のＲ成分に指定する階調Ｇ1_Rに応じたデータ電位を各画素電極２４に供給する（Ｒ書込）。同様に、Ｇ成分に対応するサブフィールドＳF2では階調Ｇ1_Gに応じたデータ電位が各画素電極２４に供給され（Ｇ書込）、Ｂ成分に対応するサブフィールドＳF3では階調Ｇ1_Bに応じたデータ電位が各画素電極２４に供給される（Ｂ書込）。書込期間ＰWにて画素電極２４に設定されたデータ電位に応じて表示期間Ｐ1〜Ｐ3における液晶の透過率が設定される。

図１の照明駆動回路５２は、複数の発光体１２（１２R，１２G，１２B）の各々の発光／消灯を照明部Ｂごとに順次に制御する。さらに詳述すると、各原色成分の単色画像を表示すべきサブフィールドＳFにおいて、照明駆動回路５２は、領域Ｇ1内の３個の照明部Ｂ1a，Ｂ1bおよびＢ1cにおける当該原色成分の発光体１２（同色の３個の発光体１２）を表示期間Ｐ1〜Ｐ3にて順次に発光させるとともに、領域Ｇ2内の３個の照明部Ｂ2a，Ｂ2bおよびＢ2cにおける当該原色成分の発光体１２を表示期間Ｐ1〜Ｐ3にて順次に発光させる。ひとつの表示期間Ｐにおいて領域Ｇ1のうち発光体１２が発光している照明部Ｂ1と、当該表示期間Ｐにおいて領域Ｇ2のうち発光体１２が発光している照明部Ｂ2とはＹ方向に隣接しない。

例えば、領域Ｇ1内の３個の照明部Ｂ1に着目すると、図２に示すように、Ｒ成分に対応するサブフィールドＳF1のうち表示期間Ｐ1では照明部Ｂ1aの発光体１２Rが発光し、表示期間Ｐ2では照明部Ｂ1bの発光体１２Rが発光し、表示期間Ｐ3では照明部Ｂ1cの発光体１２Rが発光する（Ｂ1a→Ｂ1b→Ｂ1c）。一方、領域Ｇ2内の３個の照明部Ｂ2については、サブフィールドＳF1の表示期間Ｐ1では照明部Ｂ2bの発光体１２Rが発光し、表示期間Ｐ2では照明部Ｂ2cの発光体１２Rが発光し、表示期間Ｐ3では照明部Ｂ2aの発光体１２Rが発光する（Ｂ2b→Ｂ2c→Ｂ2a）。サブフィールドＳF2においては各照明部Ｂの緑色の発光体１２Gを対象として同様の動作が実行され、サブフィールドＳF3においては青色の発光体１２Bを対象として同様の動作が実行される。

したがって、複数のサブフィールドＳFの各々における表示期間Ｐ1〜Ｐ3において、Ｘ方向およびＹ方向に隣接しない２個の単位表示領域Ａごとに各原色成分の単色画像が順次に表示される。すなわち、図２に示すように、サブフィールドＳF1の表示期間Ｐ1においては単位表示領域Ａ1aおよびＡ2bにＲ成分の単色画像が表示され、表示期間Ｐ2においては単位表示領域Ａ1bおよびＡ2cにＲ成分に単色画像が表示され、表示期間Ｐ3においては単位表示領域Ａ1cおよびＡ2aにＲ成分の単色画像が表示される。同様に、サブフィールドＳF2においては緑色の単色画像が各単位表示領域Ａに順次に表示され、サブフィールドＳF3においては青色の単色画像が各単位表示領域Ａに順次に表示される。したがって、ひとつのフレームＦにおいてはひとつの単位表示領域Ａに３種類の原色成分の単色画像が表示される。

以上に説明したように本形態においては、単色画像がサブフィールドＳF内で各単位表示領域Ａに順次に表示されるから、観察者の視点の移動に起因した色割れを有効に抑制できる。例えば、単位表示領域Ａ1bに単色画像が表示される表示期間Ｐ内に観察者の視点が左方に移動した場合、移動先の単位表示領域Ａ1aにおける単色画像の表示は既に終了しているから、視点の移動に起因した色割れは観察者によって知覚されない。同様に、単位表示領域Ａ1bに単色画像が表示される表示期間Ｐ内に観察者の視点が下方に移動した場合、移動先の単位表示領域Ａ2bにおける単色画像の表示は既に終了しているから、視点の移動の起因した色割れは知覚されない。

次に、各単位表示領域Ａのサイズの選定について説明する。
図３は、観察者の眼球が運動する速度と観察者が色割れを知覚しないフレーム周波数との関係を示すグラフである。観察者の眼球が高速に運動する場合（例えば飛躍性運動（サッケード）の場合）には、フレーム周波数を充分に上昇させないと色割れは解消されない。しかし、観察者の眼球の運動が図３の速度Ｖs程度の低速であれば、フレーム周波数が120Hz（２倍速表示）であっても色割れは知覚されない。

図４は、視線の移動量（角度[°]）と眼球の運動の速度との関係を示すグラフである。同図に示すように、視線の移動量が増加するほど眼球の運動の速度は上昇する。図４に示すように、視線の移動量が約10°である場合に、眼球の運動の速度は、２倍速表示のもとで色割れが知覚されない速度Ｖsとなる。すなわち、眼球の移動量が約10°以内であれば色割れは殆ど知覚されない。そこで、本形態においては、ひとつの単位表示領域Ａ内における観察者の視線の移動量が約10°以内となるように各単位表示領域Ａのサイズが選定される。

図５は、表示領域２５と観察者の眼球Ｅとの位置関係を示す模式図である。表示領域２５と観察者の眼球Ｅとの通常の距離は、表示領域２５の短辺の寸法（典型的には高さ）Ｈの約６倍までの範囲内にある。したがって、単位表示領域ＡにおけるＸ方向およびＹ方向の寸法は、図５に示すように、頂角が10°（さらに好適には５°）で寸法Ｈの６倍を高さとする二等辺三角形Ｔ1の底辺の寸法Ｄ1とされる。また、表示領域２５と観察者の眼球Ｅとの距離が表示領域２５の短辺の寸法Ｈの３倍程度に接近することを想定すると、単位表示領域Ａの寸法は、図５に示すように、頂角が10°（さらに好適には５°）で寸法Ｈの３倍を高さとする二等辺三角形Ｔ2の底辺の寸法Ｄ2とされる必要がある。すなわち、単位表示領域ＡのＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方に沿った寸法は、図５の寸法Ｄ1以下に設定されることが望ましく、さらに好適には寸法Ｄ2以下とされる。

以上のように単位表示領域Ａのサイズを選定すれば、ひとつの単位表示領域Ａ内で観察者の視線の移動量が10°を上回ることが防止される。したがって、フレーム周波数を過度に上昇させなくても色割れを有効に抑制できるという利点がある。一方、観察者の視線の移動量が10°を上回る場合には視点が別個の単位表示領域Ａに移動することになるから、各単位表示領域Ａごとに順次に単色画像を表示するという本形態の構成によって色割れは抑制される。

＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第１実施形態においては、３種類の原色成分の単色画像が入力画像信号Ｓ1に基づいて順次に表示される構成を例示した。これに対して本形態においては、入力画像信号Ｓ1の指定する表示色が複数の原色成分と複数の白色成分とに分離される。なお、本形態において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図６は、表示装置１００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本形態の表示装置１００は、第１実施形態の要素に加えて画像処理装置４０を具備する。画像処理装置４０と制御装置５０とは、単一の集積回路内に設置されても別個の集積回路に分散して設置されてもよい。

画像処理装置４０は、外部装置から供給される入力画像信号Ｓ1に基づいて分離画像信号Ｓ2を生成して出力する。分離画像信号Ｓ2は、入力画像信号Ｓ1が指定する表示色を複数の原色成分と複数の白色成分とに分離したときの各成分の階調を画素ごとに指定する信号である。本形態の分離画像信号Ｓ2は、図６に示すように、Ｒ成分の階調Ｇ2_RとＧ成分の階調Ｇ2_GとＢ成分の階調Ｇ2_Bとに加えて、第１の白色成分（以下「Ｗ1成分」という）の階調Ｇ2_W1と第２の白色成分（以下「Ｗ2成分」という）の階調Ｇ2_W2とを指定する。

図７は、画像処理装置４０の動作を説明するためのフローチャートである。同図の処理は、画像を構成する各画素について実行される。画像処理装置４０は、入力画像信号Ｓ1がひとつの画素について指定する３種類の原色成分の階調（Ｇ1_R，Ｇ1_GおよびＧ1_B）のなかから最小値Ｇminを特定する（ステップＳ1）。次いで、画像処理装置４０は、ステップＳ1にて特定した最小値Ｇminが閾値ＴＨ1を下回るか否かを判定する（ステップＳ2）。閾値ＴＨ1は、典型的には予め設定された固定値であるが、例えば利用者や上位装置からの指示に応じた可変値であってもよい。

図８の部分(a)および図９の部分(a)には、入力画像信号Ｓ1が各原色成分について指定する階調（Ｇ1_R，Ｇ1_GおよびＧ1_B）の具体例が図示されている。図８の部分(a)に例示した表示色においては、３種類の原色成分のうちＧ成分の階調Ｇ1_Gが閾値ＴＨ1を下回る最小値Ｇminである。図８の部分(a)のように最小値Ｇminが閾値ＴＨ1を下回る場合、画像処理装置４０は、ステップＳ1にて特定した最小値ＧminをＷ1成分の階調Ｇ2_W1として指定するとともにＷ2成分の階調Ｇ2_W2をゼロに指定する分離画像信号Ｓ2を生成する（ステップＳ3）。また、画像処理装置４０は、３種類の原色成分の各々の階調（Ｇ1_R，Ｇ1_G，Ｇ1_B）から最小値Ｇminを減算した数値を各原色成分の階調（Ｇ2_R，Ｇ2_G，Ｇ2_B）として分離画像信号Ｓ2で指定する（ステップＳ4）。

例えば、図８の部分(a)の表示色が指定された場合、画像処理装置４０は、図８の部分(b)に示すように、入力画像信号Ｓ1におけるＧ成分の階調Ｇ1_G（最小値Ｇmin）をＷ1成分の階調Ｇ2_W1として指定する。また、画像処理装置４０は、Ｒ成分の階調Ｇ1_Rと最小値Ｇminとの差分値を階調Ｇ2_Rに指定し、Ｂ成分の階調Ｇ1_Bと最小値Ｇminとの差分値を階調Ｇ2_Bに指定する。分離画像信号Ｓ2におけるＧ成分の階調Ｇ2_G（Ｇ2_G＝Ｇ1_G−Ｇmin）はゼロとなる。

一方、図９の部分(a)の表示色においては、３種類の原色成分の階調のなかで最小値ＧminであるＧ成分の階調Ｇ1_Gが閾値ＴＨ1を上回る。図９の部分(a)のようにステップＳ2の結果が否となる場合、画像処理装置４０は、閾値ＴＨ1をＷ1成分の階調Ｇ2_W1として指定するとともに最小値Ｇminと閾値ＴＨ1との差分値をＷ2成分の階調Ｇ2_W2として指定する分離画像信号Ｓ2を生成する（ステップＳ5）。また、画像処理装置４０は、３種類の原色成分の各々の階調（Ｇ1_R，Ｇ1_G，Ｇ1_B）から最小値Ｇmin（または階調Ｇ2_W1（ＴＨ1）と階調Ｇ2_W2との加算値）を減算した数値を各原色成分の階調（Ｇ2_R，Ｇ2_G，Ｇ2_B）として分離画像信号Ｓ2にて指定する（ステップＳ4）。

例えば、図９の部分(a)の表示色が指定された場合、画像処理装置４０は、図９の部分(b)に示すように、閾値ＴＨ1をＷ1成分の階調Ｇ2_W1として指定するとともにＧ成分の階調Ｇ1_G（最小値Ｇmin）と閾値ＴＨ1との差分値をＷ2成分の階調Ｇ2_W2として指定する。また、画像処理装置４０は、Ｒ成分の階調Ｇ1_Rと最小値Ｇminとの差分値を階調Ｇ2_Rに指定し、Ｂ成分の階調Ｇ1_Bと最小値Ｇminとの差分値を階調Ｇ2_Bに指定する。分離画像信号Ｓ2におけるＧ成分の階調Ｇ2_Gはゼロとなる。以上に説明したように、入力画像信号Ｓ1の指定する表示色内の白色成分（Ｗ1＋Ｗ2）の階調が閾値ＴＨ1を上回る場合、白色成分は閾値ＴＨ1を境界としてＷ1成分とＷ2成分とに分離される。

図１０は、表示装置１００の動作を示すタイミングチャートである。同図に示すように、フレームＦは６個のサブフィールドＳF1〜ＳF6に区分される。サブフィールドＳF2〜ＳF4における照明装置１０（照明駆動回路５２）の動作は、第１実施形態のサブフィールドＳF1〜ＳF3における動作と同様である。

照明駆動回路５２は、サブフィールドＳF1およびＳF5の各々における表示期間Ｐ1〜Ｐ3にわたって全部の照明部Ｂの発光体１２（１２R，１２G，１２B）を３個とも発光させる。したがって、サブフィールドＳF1およびＳF5の表示期間Ｐ1〜Ｐ3においては白色光が液晶装置２０に照射される。また、照明駆動回路５２は、サブフィールドＳF6にて全部の照明部Ｂの発光体１２を３個とも消灯させる。したがって、サブフィールドＳF6では液晶装置２０に対する光照射が停止する。

液晶駆動回路５４は、第１実施形態と同様に、分離画像信号Ｓ2が各画素に指定する階調に応じたデータ電位を、当該画素に対応した画素電極２４に対して各サブフィールドＳFの書込期間ＰWにて供給する。さらに詳述すると、液晶駆動回路５４は、サブフィールドＳF2〜ＳF4の各々の書込期間ＰWにおいて、分離画像信号Ｓ2が指定する各原色成分の階調（Ｇ2_R，Ｇ2_G，Ｇ2_B）に応じたデータ電位を画素電極２４に供給する。また、液晶駆動回路５４は、白色光が液晶装置２０に照射されるサブフィールドＳF1の書込期間ＰWにてＷ1成分の階調Ｇ2_W1に応じたデータ電位を画素電極２４に供給し（Ｗ1書込）、同様に白色光が照射されるサブフィールドＳF5にてＷ2成分の階調Ｇ2_W2に応じたデータ電位を画素電極２４に供給する（Ｗ2書込）。さらに、液晶駆動回路５４は、照明装置１０が消灯するサブフィールドＳF6において、液晶の透過率を最低値（例えばゼロ）に制御するデータ電位を総ての画素電極２４に供給する（Ｋ書込）。

以上の動作によって、複数の原色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各々に対応した単色画像は、第１実施形態と同様に各サブフィールドＳF（ＳF2〜ＳF4）にて各単位表示領域Ａに順次に表示される。これに対し、複数の白色成分（Ｗ1，Ｗ2）の各々に対応した単色画像は、各サブフィールドＳF（ＳF1，ＳF4）にて全部の単位表示領域Ａに同時に表示される。したがって、白色成分の単色画像を各単位表示領域Ａに表示する期間（表示期間Ｐ1〜Ｐ3の全区間）は、各原色成分の単色画像を各単位表示領域Ａに表示する期間（表示期間Ｐ1〜Ｐ3のうちのひとつ）と比較して長い。また、Ｗ1成分の単色画像を表示するサブフィールドＳF1とＷ2成分の単色画像を表示するサブフィールドＳF5との間には各原色成分の単色画像を表示するサブフィールドＳF2〜ＳF4が介在する。すなわち、Ｗ1成分のサブフィールドＳF1とＷ2成分のサブフィールドＳF5とは時間軸上において相互に離間する。サブフィールドＳF6においては全画素について黒画像Ｋが表示される。

以上に説明したように本形態においては、各画素の表示色から白色成分（Ｗ1，Ｗ2）が抽出されるから、第１実施形態と比較して各原色成分の単色画像の輝度が低減される。そして、白色成分の単色画像において色割れは発生しない。したがって、各原色成分の単色画像のみを表示する第１実施形態と比較して、観察者が知覚する画像の色割れを抑制することが可能である。また、本形態においては各原色成分および各白色成分の単色画像が表示されるサブフィールドＳFに加えて、黒画像ＫのサブフィールドＳF6がフレームＦ内に設定されるから、黒画像Ｋが表示されない構成と比較して、動画像の輪郭が不明瞭に知覚される現象（以下「動画ボケ」という）を抑制することが可能である。

ところで、入力画像信号Ｓ1が指定する表示色から抽出された白色成分の単色画像をひとつのサブフィールドＳFのみで表示する構成（以下「対比例」という）においては、特に画像の表示色が白色に近い場合に、白色成分の単色画像が他色の単色画像と比較して顕著に高階調となる。したがって、各原色成分の低階調な単色画像と白色成分の高階調な単色画像とが順次に表示されることで観察者の知覚するフリッカが顕著となる。本形態においては、表示色内の白色成分がＷ1成分とＷ2成分とに分離されたうえで別個のサブフィールドＳF（ＳF1，ＳF5）にて各々の単色画像が表示されるから、各白色成分の単色画像の階調（輝度）は閾値ＴＨ1までの範囲に制約される。すなわち、原色成分の単色画像と白色成分の単色画像との階調の相違が抑制されるから、白色に近い画像を表示する場合であっても、対比例と比較してフリッカが低減されるという利点がある。

また、観察者が知覚するフリッカは、観察側に光が出射する周波数（以下「発光周波数」という）や、ひとつのフレームＦのうち観察側に光が出射する時間の割合（以下「発光デューティ」という）にも依存する。すなわち、発光周波数や発光デューティが高いほどフリッカは低減される。動画ボケの防止のために黒画像のサブフィールドＳF6をフレームＦ内に挿入すると、サブフィールドＳF6を設定しない構成と比較して発光デューティは低下するから、サブフィールドＳF6の設定はフリッカを増加させる原因となる。一方、本形態のように相互に離間したサブフィールドＳF（ＳF1，ＳF5）にて白色成分を表示することは、発光周波数を上昇させることと等価であるから、フリッカを低減する方向に作用する。すなわち、本形態においては、黒画像の表示に起因したフリッカの増加を、白色成分の分散的な表示によって相殺することが可能である。

なお、以上の形態においてはサブフィールドＳF1の表示期間Ｐ1〜Ｐ3にわたってＷ1成分の単色画像を表示する構成を例示したが、図１１に示すように、Ｗ1成分の単色画像が表示期間Ｐ1〜Ｐ3にて各単位表示領域Ａに順次に表示される構成も採用される。Ｗ2成分についても同様である。もっとも、白色成分について色割れは発生しないから、色割れの低減という趣旨からすると、白色成分の単色画像を単位表示領域Ａごとに表示する必要はない。図１０のように白色成分（Ｗ1，Ｗ2）の単色画像を表示期間Ｐ1〜Ｐ3の全体にわたって表示する構成によれば、白色成分の単色画像がひとつの表示期間Ｐのみで表示される図１１の構成と比較して、サブフィールドＳF1およびＳF5における各照明部Ｂの発光体１２の輝度を低下させることが可能となる。

＜Ｃ：変形例＞
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の例示から任意に選択された２以上の態様は組合せ可能である。

（１）変形例１
各単位表示領域Ａに単色画像を表示する順番は任意に変更される。また、第１実施形態においてはひとつのサブフィールドＳFにて総ての単位表示領域Ａに同色の単色画像を表示させる構成を例示したが、図１２に示すように、各サブフィールドＳF内で複数の単位表示領域Ａに別色の単色画像を表示してもよい。ただし、図１２の駆動を実現するためには、入力画像信号Ｓ1から各原色成分の階調（Ｇ1_R，Ｇ1_G，Ｇ1_B）を単位表示領域Ａごとに抽出する必要がある。サブフィールドＳF内で各単位表示領域Ａに同色の単色画像が表示される第１実施形態においては以上の処理が不要であるから、制御装置５０の処理量を軽減するという観点からすると第１実施形態が有利である。

（２）変形例２
各単位表示領域Ａのサイズを選定する方法は任意である。例えば、領域Ｇ1およびＧ2の各々に属する単位表示領域Ａの個数Ｍを、色割れの解消という観点から選定してもよい。図３に示したように、眼球が高速に移動する場合にも色割れを解消するためにはフレーム周波数を上昇させる必要がある。いま、色割れの解消のためにＮP倍速表示が必要であると仮定する。フレーム周波数を基準値（60Hz）とした場合のフレームＦの時間長Ｔ（Ｔ＝16.6ms）とし、サブフィールドＳF内の書込期間ＰWを便宜的に無視すると、表示期間Ｐ1〜Ｐ3の各々の時間長は概ねＴ/３ＮPとなる。

一方、第１実施形態においてＸ方向に沿って表示領域２５をＭ個の単位表示領域Ａに区分したうえでＮ倍速表示を実行する場合を想定し、書込期間ＰWを便宜的に無視すると、表示期間Ｐ1〜Ｐ3の各々の時間長は概ねＴ/３ＮＭとなる。したがって、Ｔ/３ＮPとＴ/３ＮＭとが同値であれば、表示領域２５をＸ方向に沿ってＭ個の単位表示領域Ａに区分することで、表示期間Ｐ1〜Ｐ3の各々を、ＮP倍速表示時と同等の時間長とすることができる。したがって、色割れを解消し得る分割数Ｍは、Ｍ＝ＮP/Ｎで算定される。すなわち、各単位表示領域ＡのＸ方向の寸法は表示領域２５のＸ方向の寸法の１/Ｍとなる。以上のように、各単位表示領域Ａに単色画像を表示する周期がＮP倍速表示に相当する周期（所定のフレーム周波数に対応した周期）となるように各単位表示領域Ａの分割数（さらにはサイズ）を算定しても色割れを有効に抑制できる。

（３）変形例３
第１実施形態においては入力画像信号Ｓ1の指定する表示色が複数の原色成分と複数の白色成分とに分離される構成を例示したが、画素の表示色を、２種類の原色成分を混合した成分（以下「混色成分」という）を含む複数の色成分と複数の白色成分とに分離する構成も採用される。分離画像信号Ｓ2においては、第２実施形態と同様の３種類の原色成分の階調と２種類の白色成分の階調とに加えて、Ｒ成分およびＧ成分との混色である黄色成分の階調と、Ｇ成分およびＢ成分の混色であるシアン成分の階調と、Ｂ成分およびＲ成分の混色であるマゼンタ成分の階調とが指定される。例えば、図８の部分(b)のようにＷ1成分の抽出後に残存したＲ成分とＢ成分とを、両者の混色であるマゼンタ成分と残余のＲ成分とに分離して各々の階調を分離画像信号Ｓ2にて指定する。原色成分の単色画像が表示されるサブフィールドＳFの間隙のサブフィールドＳFにて混色成分の単色画像を表示すれば、原色成分の単色画像が連続する第１実施形態や第２実施形態と比較して色割れをさらに抑制することが可能である。

（４）変形例４
第２実施形態においては複数の原色成分の単色画像を表示するサブフィールドＳF2〜ＳF4の前後のサブフィールドＳF1およびＳF5にて白色成分（Ｗ1成分，Ｗ2成分）の単色画像を表示する構成を例示したが、各サブフィールドＳFの順番は適宜に変更される。例えば、図１３に示すように、Ｗ1成分の単色画像をＲ成分のサブフィールドＳF1とＧ成分のサブフィールドＳF3との間のサブフィールドＳF2にて表示する構成や、図１４に示すように、Ｗ2成分の単色画像をＧ成分のサブフィールドＳF3とＢ成分のサブフィールドＳF5との間のサブフィールドＳF4にて表示する構成も採用される。また、図１５に示すように、Ｗ1成分のサブフィールドＳF2とＷ2成分のサブフィールドＳF4とをともに原色成分のサブフィールドＳFの間に介挿した構成（図１３と図１４とを組合わせた構成）も好適である。図１３から図１５の構成によれば、原色成分の単色画像を表示する各サブフィールドＳFが白色成分のサブフィールドＳFを挟んで時間軸上で離間するから、原色成分の各サブフィールドＳFが連続する構成と比較して色割れを知覚され難くすることができる。

（５）変形例５
以上の形態においては表示色からＷ1成分およびＷ2成分が抽出される構成を例示したが、白色成分の分離数は任意に変更される。例えば、入力画像信号Ｓ1が指定する表示色から３種類の白色成分（Ｗ1〜Ｗ3）を抽出してもよい。すなわち、入力画像信号Ｓ1が図１６の部分(a)の表示色を指定する場合、図１６の部分(b)に示すように、閾値ＴＨ1をＷ1成分の階調Ｇ2_W1に指定するとともに閾値ＴＨ2（ＴＨ2＞ＴＨ1）と閾値ＴＨ1との差分値をＷ2成分の階調Ｇ2_W2に指定し、階調の最小値Ｇmin（図１５では階調Ｇ1_B）と閾値ＴＨ2との差分値をＷ3成分の階調Ｇ2_W3に指定する。

図１７に例示するように、フレームＦを区分した７個のサブフィールドＳF1〜ＳF7のうちサブフィールドＳF2，ＳF4およびＳF5において各原色成分の単色画像が順次に表示され、サブフィールドＳF1，ＳF3およびＳF6にてＷ1成分，Ｗ2成分およびＷ3成分の各単色画像が順次に表示される。もっとも、各色の単色画像を表示する順番は任意である。例えば、図１８に示すように、フレームＦの偶数番目のサブフィールドＳF2，ＳF4およびＳF6にて各原色成分の単色画像を順次に表示し、奇数番目のサブフィールドＳF1，ＳF3およびＳF5にて各白色成分の単色画像を順次に表示してもよい。以上のように白色成分の分離数を増加するほどひとつの白色成分の単色画像の階調は低減されるから、観察者が知覚するフリッカを効果的に抑制できるという利点がある。

（６）変形例６
以上の各形態においてはフレームＦ内の全部のサブフィールドＳFを同じ時間長とした場合を例示したが、各サブフィールドＳFの時間長は適宜に変更される。例えば、図１９に示すように、第２実施形態において黒画像Ｋが表示されるサブフィールドＳF6を他のサブフィールドＳF1〜ＳF5と比較して長い期間に設定した構成が採用される。以上の構成によれば、フレームＦのうち単色画像（原色成分および白色成分）を表示する時間長が、黒画像のサブフィールドＳF6の増加分だけ第２実施形態よりも短縮されるから、第２実施形態と比較して動画ボケが抑制されるという利点がある。

ただし、黒画像Ｋを表示するサブフィールドＳF6が余りに長時間であると、観察者の知覚するフリッカが顕著になるという問題がある。したがって、黒画像Ｋを表示するサブフィールドＳF6は、フレームＦの５０％以下の時間長に設定されることが望ましく、さらに好適にはフレームＦの３０％以下の時間長とされる。また、黒画像Ｋの表示に起因したフリッカの抑制を重視すべき場合には、第２実施形態のように黒画像ＫのサブフィールドＳF6を他のサブフィールドＳF1〜ＳF5と同等の時間長に設定した構成や、黒画像ＫのサブフィールドＳF6をフレームＦ内に設けない構成が好適である。

また、図２０に示すように、Ｗ2成分の単色画像が表示されるサブフィールドＳF5を他のサブフィールドＳFと比較して長い期間に設定した構成も採用される。図２０の構成によれば、フレームＦのうち原色成分の単色画像を表示する時間長が第２実施形態よりも短縮されるから、第２実施形態と比較して色割れが抑制される。また、図２０のようにＷ2成分のサブフィールドＳF5を伸長する（黒画像ＫのサブフィールドＳF6を短縮する）ことは発光デューティを上昇させることと等価に作用するから、図１９の構成と比較してフリッカが抑制されるという利点もある。なお、Ｗ1成分を表示するサブフィールドＳF1をサブフィールドＳF2〜ＳF6よりも長い時間に設定してもよい。

（７）変形例７
第２実施形態においては、フレームＦの最後のサブフィールドＳF6において、照明装置１０を消灯するとともに全画素の透過率を最低値に制御することで黒画像Ｋを表示する（すなわち表示を停止する）構成を例示したが、照明装置１０の消灯と液晶の透過率の低下との何れか一方のみを最後のサブフィールドＳF6にて実行する構成も採用される。また、フレームＦの最初のサブフィールドＳF1にて黒画像Ｋを表示してもよい。本発明の好適な態様においては、フレームＦ内の所定の期間にて表示が停止すれば足り、黒画像Ｋを表示する時点や黒画像Ｋの表示の方法の如何は不問である。もっとも、表示を停止させる期間をフレームＦ内に設けない構成も本発明においては採用される。

（８）変形例８
第２実施形態においては原色成分に対応する発光体１２（１２R，１２G，１２B）を適宜に組合わせて駆動することで白色光を液晶装置２０に照射する構成を例示したが、白色光を出射する発光体が独立に設置された照明装置１０を利用してもよい。

＜Ｄ：応用例＞
次に、本発明に係る表示装置を利用した電子機器について説明する。図２１ないし図２３には、以上に説明した何れかの形態に係る表示装置１００を採用した電子機器の形態が図示されている。

図２１は、表示装置１００を採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、各種の画像を表示する表示装置１００と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを具備する。

図２２は、表示装置１００を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２と、各種の画像を表示する表示装置１００とを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、表示装置１００に表示される画面がスクロールされる。

図２３は、表示装置１００を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す斜視図である。携帯情報端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２と、各種の画像を表示する表示装置１００とを備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった様々な情報が表示装置１００に表示される。

なお、本発明に係る表示装置が適用される電子機器としては、図２１から図２３に例示した機器のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

本発明の第１実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 眼球の速度と色割れが知覚されないフレーム周波数との関係を示すグラフである。 視線の移動量と眼球の速度との関係を示すグラフである。 単位表示領域のサイズを選定する方法を説明するための概念図である。 本発明の第２実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 分離画像信号を生成する動作を示すフローチャートである。 分離画像信号を生成する動作の具体例を示す概念図である。 分離画像信号を生成する動作の具体例を示す概念図である。 第２実施形態における表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 第２実施形態の変形例における動作を説明するためのタイミングチャートである。 変形例における各単色画像の順番を説明するためのタイミングチャートである。 変形例に係る表示装置の動作を示すタイミングチャートである。 変形例に係る表示装置の動作を示すタイミングチャートである。 変形例に係る表示装置の動作を示すタイミングチャートである。 変形例における分離画像信号の生成の具体例を示す概念図である。 変形例に係る表示装置の動作を示すタイミングチャートである。 変形例に係る表示装置の動作を示すタイミングチャートである。 変形例に係る表示装置の動作を示すタイミングチャートである。 変形例に係る表示装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明に係る電子機器の形態（パーソナルコンピュータ）を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の形態（携帯電話機）を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の形態（携帯情報端末）を示す斜視図である。

符号の説明

１００……表示装置、１０……照明装置、Ｂ（Ｂ1a，Ｂ1b，Ｂ1c，Ｂ2a，Ｂ2b，Ｂ2c）……照明部、１２（１２R，１２G，１２B）……発光体、１４……導光体、２０……液晶装置、２１……第１基板、２２……第２基板、２４……画素電極、２５……表示領域、Ａ（Ａ1a，Ａ1b，Ａ1c，Ａ2a，Ａ2b，Ａ2c）……単位表示領域、４０……画像処理装置、５０……制御装置、５２……照明駆動回路、５４……液晶駆動回路、Ｆ……フレーム、ＳF（ＳF1，ＳF2，……）……サブフィールド。

Claims (10)

1. 相互に交差する第１方向および第２方向に複数の単位表示領域が配列する表示手段と、
   １フレーム内にて前記複数の単位表示領域の各々に複数色の単色画像が表示されるように前記複数色の各々の単色画像を１以上の単位表示領域ごとに順次に表示させる制御手段と
   を具備する表示装置。
2. 前記複数の単位表示領域は矩形状の表示領域を構成し、
   前記各単位表示領域における前記第１方向および前記第２方向の少なくとも一方に沿った寸法は、頂角が１０°で前記表示領域の短辺の６倍を高さとする二等辺三角形の底辺の寸法以下である
   請求項１の表示装置。
3. 複数の原色成分の階調を画素ごとに指定する入力画像信号から、白色成分と複数の色成分とについて階調を指定する分離画像信号を生成する画像処理手段を具備し、
   前記制御手段は、前記白色成分の単色画像と前記複数の色成分の各々の単色画像とを前記分離画像信号に基づいて前記表示手段に表示させる
   請求項１または請求項２の表示装置。
4. 前記制御手段は、前記複数の色成分の各々の単色画像を前記１以上の単位表示領域ごとに順次に表示させる一方、前記白色成分の単色画像を前記複数の単位表示領域に並行して表示する
   請求項３の表示装置。
5. 前記画像処理手段は、前記複数の色成分と複数の白色成分とについて階調を指定する前記分離画像信号を生成する
   請求項３または請求項４の表示装置。
6. 前記制御手段は、前記フレームを区分した各サブフィールド内で前記複数の単位表示領域の各々に同色の単色画像を表示させる
   請求項１から請求項５の何れかの表示装置。
7. 前記単位表示領域の個数は、前記複数の単位表示領域に単色画像を表示する周期が所定のフレーム周波数に対応した周期となるように設定される
   請求項１から請求項６の何れかの表示装置。
8. 前記表示手段は、第１基板と第２基板との間隙にＯＣＢモードの液晶を封止した液晶装置を含む
   請求項１から請求項７の何れかの表示装置。
9. 請求項１から請求項８の何れかの表示装置を具備する電子機器。
10. 相互に交差する第１方向および第２方向に複数の単位表示領域が配列する表示装置を駆動する方法であって、
    １フレーム内にて前記複数の単位表示領域の各々に複数色の単色画像が表示されるように前記複数色の各々の単色画像を１以上の単位表示領域ごとに順次に表示させる
    表示装置の駆動方法。
    

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