JP2008268324A - 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】表示領域の各領域に面順次方式で画像を表示する場合の画像の明度の低下を抑制する。
【解決手段】液晶装置２０の表示領域２５は複数の単位表示領域Ａで構成される。複数の単位表示領域Ａは複数のグループＧに区分される。制御装置５０は、フレームＦ内の複数のサブフィールドＳFの各々にて順次に、複数色の各々の単色画像を、各単位表示領域Ａに並行して表示させる。各サブフィールドＳFにおいて、各単位表示領域ＡにはグループＧごとに別色の単色画像が表示される。
【選択図】図１

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順次に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、ひとつの領域に単色画像を表示する期間に他の領域の表示は停止する（各領域に単色画像を表示する期間が重複しない）から、表示領域の全体として画像の明度を確保することが困難であるという問題がある。以上の事情に鑑みて、本発明は、表示領域内の各領域に面順次方式で画像を表示する場合における画像の明度の低下を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、第１単位表示領域（例えば図２のグループＣ1のひとつの単位表示領域Ａ）と第２単位表示領域（例えば図２のグループＣ2のひとつの単位表示領域Ａ）とを含む表示手段と、各サブフィールドにおける単色画像が第１単位表示領域と第２単位表示領域とで別色となるように、１フレーム内の複数のサブフィールドの各々にて順次に、複数色の各々の単色画像を、第１単位表示領域および第２単位表示領域に並行して表示させる制御手段とを具備する。以上の構成によれば、第１単位表示領域と第２単位表示領域とに別色の単色画像が並行して表示されるから、各表示領域に順次に単色画像が表示される構成と比較して画像の明度を容易に確保できる。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、分離画像信号に基づいて白色成分と複数の色成分（原色成分や複数の原色成分の混色成分）との各単色画像を表示手段に表示させる。以上の態様によれば、白色成分の単色画像について色割れが発生しないことに加えて、白色成分を抽出することで色割れの原因となる色成分の階調が低下するから、色割れを有効に抑制することが可能である。
画像処理手段を具備する表示装置の第１の態様（例えば第２実施形態）において、制御手段は、複数の色成分の各々については第１単位表示領域と第２単位表示領域とで別色の単色画像を分離画像信号に基づいて各サブフィールドにて表示させる一方、白色の単色画像を、分離画像信号に基づいて、第１単位表示領域および第２単位表示領域に同じサブフィールドにて並行して表示させる。第２の態様（例えば第３実施形態）において、制御手段は、白色成分と複数の色成分とを含む複数色の各々の単色画像を、第１単位表示領域および第２単位表示領域の単色画像が別色となるように、分離画像信号に基づいて各サブフィールドにて表示させる。
なお、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。
また、本発明の具体的な態様において、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。
さらに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。

本発明の好適な態様において、表示手段は、第１単位表示領域と第２単位表示領域とを含む複数の単位表示領域が、相互に交差する第１方向と第２方向とに配列する矩形状の表示領域を有し、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。

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、第１単位表示領域と第２単位表示領域とを含む表示装置を駆動する方法であって、各サブフィールドにおける単色画像が第１単位表示領域と第２単位表示領域とで別色となるように、１フレーム内の複数のサブフィールドの各々にて順次に、複数色の単色画像を、第１単位表示領域および第２単位表示領域に並行して表示させる。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、相互に交差するＸ方向およびＹ方向に沿って行列状に配列する複数の領域（以下「単位表示領域」という）Ａに区分される。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。

図２は、表示領域２５をＸ方向およびＹ方向に縦５行×横５列の２５個の単位表示領域Ａに区分した場合を例示する概念図である。図２に示すように、表示領域２５を構成する複数の単位表示領域Ａは、３個のグループＣ（Ｃ1〜Ｃ3）に区分される。各グループＣは複数の単位表示領域Ａを含む。同じグループＣに属する各単位表示領域Ａ同士はＸ方向およびＹ方向の何れにも隣接しない。

図１の照明装置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に対応する複数の照明部Ｂ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（Ｘ-Ｙ平面）に垂直な方向からみて重複する。したがって、複数の照明部Ｂは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３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３に図示されたフレーム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。

図３に示すように、フレームＦは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、各々が別個の原色成分に対応した複数の単色画像を各サブフィールドＳFにて複数の単位表示領域Ａに並行して表示する（面順次方式）。各単位表示領域ＡにサブフィールドＳFごとに表示される単色画像を順次に視認することで、観察者は、各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に着色層（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。

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。

制御装置５０は、表示領域２５の各単位表示領域Ａに各原色成分の単色画像が順次に表示されるように入力画像信号Ｓ1に基づいて照明装置１０および液晶装置２０を制御する。さらに詳述すると、制御装置５０は、ひとつのフレームＦ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各単位表示領域Ａに順次に表示させる。すなわち、各単位表示領域Ａ（グループＣ1〜Ｃ3）には、図３に示すように、ひとつのフレームＦにてＢ成分とＲ成分とＧ成分との各単色画像が順番に１回ずつ表示される。

さらに、制御装置５０は、ひとつのサブフィールドＳFにおける各単位表示領域Ａの単色画像の表示色がグループＣごとに相違するように、全部の単位表示領域Ａについて並行して単色画像を表示させる。したがって、同色の単色画像が表示される単位表示領域ＡはＸ方向およびＹ方向に隣接しない。サブフィールドＳF1〜ＳF3に着目すると、各単位表示領域Ａにおける単色画像の表示色の順列がグループＣごとに相違する構成としても把握される。

例えば、図３に示すように、サブフィールドＳF1においては、グループＣ1の各単位表示領域ＡにＢ成分の単色画像が表示され、グループＣ2の各単位表示領域ＡにＲ成分の単色画像が表示され、グループＣ3の各単位表示領域ＡにＧ成分の単色画像が表示される。また、サブフィールドＳF2においては、グループＣ1の単位表示領域ＡにＲ成分の単色画像が表示され、グループＣ2の単位表示領域ＡにＧ成分の単色画像が表示され、グループＣ3の単位表示領域ＡにＢ成分の単色画像が表示される。

液晶駆動回路５４は、各サブフィールドＳFの先頭の期間（以下「書込期間」という）において、各単位表示領域Ａ内の画素電極２４の電位を、当該単位表示領域Ａに表示すべき原色成分について入力画像信号Ｓ1が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。例えば、サブフィールドＳF1の書込期間において、液晶駆動回路５４は、Ｂ成分の階調Ｇ1_Bに応じたデータ電位をグループＣ1の各単位表示領域Ａ内の画素電極２４に供給し、Ｒ成分の階調Ｇ1_Rに応じたデータ電位をグループＣ2の各単位表示領域Ａ内の画素電極２４に供給し、Ｇ成分の階調Ｇ1_Gに応じたデータ電位をグループＣ3の各単位表示領域Ａ内の画素電極２４に供給する。同様に、サブフィールドＳF2の書込期間において、液晶駆動回路５４は、Ｒ成分の階調Ｇ1_Rに応じたデータ電位をグループＣ1の各画素電極２４に供給し、Ｇ成分の階調Ｇ1_Gに応じたデータ電位をグループＣ2の各画素電極２４に供給し、Ｂ成分の階調Ｇ1_Bに応じたデータ電位をグループＣ3の各画素電極２４に供給する。各サブフィールドＳFの書込期間にて画素電極２４に設定されたデータ電位に応じて当該サブフィールドＳFにおける液晶の透過率（単色画像の各画素の階調）が設定される。

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ごとに各サブフィールドＳFにて順次に制御する。さらに詳述すると、照明駆動回路５２は、ひとつの原色成分の単色画像を表示すべき単位表示領域Ａに対応した照明部Ｂから当該原色成分に対応した波長の色光が出射するように照明装置１０を制御する。例えば、図３に示すように、サブフィールドＳF1において、照明駆動回路５２は、グループＣ1の各単位表示領域Ａに対応した各照明部Ｂについて発光体１２Bを発光させ、グループＣ2に対応した各照明部Ｂについては発光体１２Rを発光させ、グループＣ3に対応した各照明部Ｂについては発光体１２Gを発光させる。

照明装置１０および液晶装置２０が以上の条件のもとで制御されるから、各サブフィールドＳFにおいては、グループＣ1〜Ｃ3の各々で別色の単色画像が各単位表示領域Ａに並列に表示される。したがって、表示領域２５を区分した領域ごとに排他的に単色画像が表示される特許文献１の構成と比較して画像の明度を容易に確保できるという利点がある。

また、本形態においては表示領域２５を区分した各単位表示領域Ａに別色の単色画像が表示されるから、フレームＦ内のひとつのサブフィールドＳFにて同色の単色画像が表示領域２５の全体に表示される構成（以下「対比例」という）と比較して色割れが低減されるという利点がある。色割れの低減について詳述すると以下の通りである。

図４および図５は、３種類の原色成分の混色である白色の被写体Ｐを表示した場合に観察者の網膜上に像が形成される様子を示す概念図である。図４は対比例に対応し、図５は本形態に対応する。図４および図５においては、観察者の視点が右方に向かって瞬間的に移動した場合（眼球の飛躍的運動（サッケード））を想定している。なお、図４および図５における符号Ｙは黄色成分を意味し、符号Ｃはシアン成分を意味し、符号Ｍはマゼンタ成分を意味する。また、図５の単位表示領域Ａの個数を便宜的に図２の例示から相違させている。

サブフィールドＳF内における視点の移動量が被写体Ｐの横幅よりも小さい場合、各サブフィールドＳFにて表示された画像が観察者の網膜上にて重複する。網膜上で重複した画像が別色であれば、観察者は、画像の重複した部分について双方の表示色の混色を知覚する。図４に示すようにひとつのサブフィールドＳF内で被写体Ｐの全体が単色とされる対比例においては、サブフィールドＳF内の視点の移動量に相当する横幅ｘ1にわたって２種類の原色成分の混色を知覚する。例えば、Ｒ成分が表示されるサブフィールドＳF1とＧ成分が表示されるサブフィールドＳF2との間における視点の移動量に応じた横幅ｘ1にわたって、観察者はＲ成分とＧ成分との混色である黄色成分（Ｙ）を知覚する。

一方、図５に示す本形態の場合には、単位表示領域Ａごとに単色画像の表示色が相違するから、図４の場合と比較して、視点の瞬間的な移動に起因して別色の画像が網膜上で重複する頻度が増加するとともに両者が重複する横幅ｘ2は図４の横幅ｘ1と比較して減少する。したがって、本形態においては、網膜上における原色成分の領域と混色成分の領域との区別を観察者が知覚し難くなる。すなわち、本形態によれば、観察者が知覚する色割れを対比例と比較して低減することが可能である。

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６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６の速度Ｖs程度の低速であれば、本形態のようにフレーム周波数が120Hz（２倍速表示）であっても色割れは知覚されない。

図７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７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、観察者は色割れを殆ど知覚しない。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８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８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８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８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ごとに別色の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実施形態と共通する要素については、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９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９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１０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１１の部分(a)および図１２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１１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１１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１１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１１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１２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１２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１２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１２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１３は、表示装置１００の動作を説明するための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においては、液晶装置２０の全部の単位表示領域Ａに白色光が照射される。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、サブフィールドＳF2〜ＳF4の各々の書込期間において、各単位表示領域Ａ内の画素電極２４の電位を、当該単位表示領域Ａに表示すべき原色成分について分離画像信号Ｓ2が指定する階調（Ｇ2_R，Ｇ2_G，Ｇ2_B）に応じたデータ電位に設定する。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の書込期間にてＷ1成分の階調Ｇ2_W1に応じたデータ電位を総ての画素電極２４に供給し、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総ての画素電極２４に供給する。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。

以上の動作によって、原色成分については各グループＣで別色の単色画像がサブフィールドＳF2〜ＳF4にて各単位表示領域Ａに表示される一方、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の各々においては白色成分（Ｗ1，Ｗ2）の単色画像が総ての単位表示領域Ａに表示される。また、サブフィールドＳF6においては全部の単位表示領域Ａ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。これに加えて白色成分の単色画像において色割れは発生しないから、本形態によれば、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。

＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第２実施形態においては、各原色成分の単色画像が表示されるサブフィールドＳFとは別個のサブフィールドＳF（ＳF1，ＳF5）にて各白色成分の単色画像が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、白色成分の単色画像および原色成分の単色画像の双方が、画像処理装置４０の生成した分離画像信号Ｓ2に基づいて、各サブフィールドＳFにて並行して各単位表示領域Ａに表示される。なお、本形態において作用や機能が第２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１４は、表示領域２５が複数の単位表示領域Ａに区分された様子を示す概念図である。同図に示すように、表示領域２５を構成する複数の単位表示領域Ａは５個のグループＣ（Ｃ1〜Ｃ5）に区分される。第１実施形態と同様に、同じグループＣに属する単位表示領域Ａ同士はＸ方向およびＹ方向の何れにも隣接しない。

図１５は、本形態に係る表示装置１００の動作を説明するためのタイミングチャートである。同図に示すように、制御装置５０は、３種類の原色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と２種類の白色成分（Ｗ1，Ｗ2）とを含む複数色（５色）の単色画像が各サブフィールドＳFにて別個のグループＣの各単位表示領域Ａに表示されるように、各単位表示領域Ａの表示をサブフィールドＳF1〜ＳF5の各々にて順次に制御する。すなわち、原色成分と白色成分とを含む複数色の単色画像のうち各単位表示領域Ａに表示される単色画像の順列がグループＣごとに相違する。例えば、サブフィールドＳF1〜ＳF5において、グループＣ1の各単位表示領域Ａには、Ｗ1成分→Ｇ成分→Ｂ成分→Ｗ2成分→Ｒ成分という順番で単色画像が表示されるのに対し、グループＣ2の各単位表示領域Ａには、Ｇ成分→Ｂ成分→Ｗ2成分→Ｒ成分→Ｗ1成分という順番で単色画像が表示される。サブフィールドＳF6にて全部の単位表示領域Ａに黒画像Ｋが表示される点は第２実施形態と同様である。

本形態においても第２実施形態と同様の効果が奏される。また、第２実施形態においては原色成分の単色画像を表示するサブフィールドＳF（ＳF2〜ＳF4）が時間軸上で連続するのに対し、本形態においては、各単位表示領域Ａに原色成分の単色画像が表示されるサブフィールドＳFと白色成分の単色画像が表示されるサブフィールドＳFとが時間軸上に分散的に配置される。原色成分の単色画像が時間軸上で連続するほど色割れは顕著となるから、本形態によれば、第２実施形態と比較して色割れを知覚され難くすることができる。

＜Ｄ：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２以上の態様を任意に選択して組合わせてもよい。

（１）変形例１
第２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１１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。

（２）変形例２
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、表示色からひとつの白色成分のみが抽出される構成も採用される。また、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。

表示領域２５を構成する複数の単位表示領域Ａは７個のグループＣ（Ｃ1〜Ｃ7）に区分される。図１７に例示するように、制御装置５０は、３種類の原色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と３種類の白色成分（Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3）とを含む複数色（６色）の単色画像が各サブフィールドＳFにて別個のグループＣの各単位表示領域Ａに表示されるように、各単位表示領域Ａの表示をサブフィールドＳF1〜ＳF6の各々にて順次に制御する。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。

（３）変形例３
第２実施形態のように白色成分を原色成分とは別個のサブフィールドＳFにて表示するか、第３実施形態のように白色成分を原色成分とともに各サブフィールドＳFにて表示するかは、表示色から抽出された複数の白色成分の各々について個別に決定される。例えば、入力画像信号Ｓ1から２種類の白色成分（Ｗ1，Ｗ2）を抽出する構成においては、図１８に示すように、Ｗ1成分の単色画像を原色成分とともに複数のサブフィールドＳFにわたって表示し、Ｗ2成分の単色画像を原色成分とは別個のサブフィールドＳF5にて表示する構成が採用される。また、図１６のように３種類の白色成分（Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3）を抽出する構成においては、図１９に示すように、Ｗ1成分およびＷ2成分の各単色画像を原色成分とともに複数のサブフィールドＳFにわたって表示し、Ｗ3成分の単色画像を原色成分とは別個のサブフィールドＳF6にて表示する構成が採用される。

（４）変形例４
以上の各形態においてはフレームＦ内の総てのサブフィールド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２０に示すように、第２実施形態や第３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の増加分だけ短縮されるから、第２実施形態や第３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２１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２１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短縮されるから、第２実施形態や第３実施形態と比較して色割れが抑制される。また、図２１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２０の構成と比較してフリッカが抑制されるという利点がある。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。

（５）変形例５
第２実施形態および第３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。

（６）変形例６
第２実施形態や第３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。

＜Ｅ：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２２ないし図２４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２２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２３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２４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２２から図２４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。 表示領域が複数の単位表示領域に区分された様子を示す概念図である。 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。 対比例のもとで観察者が知覚する色割れを説明するための概念図である。 第１実施形態の効果を説明するための概念図である。 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３実施形態における表示領域の区分の態様を示す概念図である。 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。 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。 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……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……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 (8)

1. 第１単位表示領域と第２単位表示領域とを含む表示手段と、
   各サブフィールドにおける単色画像が前記第１単位表示領域と前記第２単位表示領域とで別色となるように、１フレーム内の複数のサブフィールドの各々にて順次に、複数色の各々の単色画像を、前記第１単位表示領域および前記第２単位表示領域に並行して表示させる制御手段と
   を具備する表示装置。
2. 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、前記複数の色成分の各々については前記第１単位表示領域と前記第２単位表示領域とで別色の単色画像を前記分離画像信号に基づいて各サブフィールドにて表示させる一方、前記白色の単色画像を、前記分離画像信号に基づいて、前記第１単位表示領域および前記第２単位表示領域に同じサブフィールドにて並行して表示させる
   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、前記白色成分と前記複数の色成分とを含む前記複数色の各々の単色画像を、前記第１単位表示領域および前記第２単位表示領域の単色画像が別色となるように、前記分離画像信号に基づいて前記各サブフィールドにて表示させる
   請求項１の表示装置。
4. 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２または請求項３の表示装置。
5. 前記表示手段は、前記第１単位表示領域と前記第２単位表示領域とを含む複数の単位表示領域が、相互に交差する第１方向と第２方向とに配列する矩形状の表示領域を有し、
   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から請求項４の何れかの表示装置。
6. 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５の何れかの表示装置。
7. 請求項１から請求項６の何れかの表示装置を具備する電子機器。
8. 第１単位表示領域と第２単位表示領域とを含む表示装置を駆動する方法であって、
   各サブフィールドにおける単色画像が前記第１単位表示領域と前記第２単位表示領域とで別色となるように、１フレーム内の複数のサブフィールドの各々にて順次に、複数色の単色画像を、前記第１単位表示領域および前記第２単位表示領域に並行して表示させる
   表示装置の駆動方法。
   

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