JP2008268968A - 表示装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】人間の視覚の特性を基に、いたずらにフレームレートを高くすることなく、表示されている動画像を見ている人間である観察者に、より劣化の少ない動画像を呈示する。
【解決手段】制御信号発生部１２５およびデータ線駆動部１３３−１乃至１３３−４は、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像をLCD１３１に表示させるように表示を制御する。LCD１３１は、制御信号発生部１２５およびデータ線駆動部１３３−１乃至１３３−４の制御の基に、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示する。LCD１３１は、フレームの期間のそれぞれにおいて、画面の各画素の表示が維持される。本発明は、画像表示システムに適用できる。
【選択図】図２１

Description

本発明は表示装置および方法に関し、特に、動画像の表示に適した表示装置および方法に関する。

信号処理技術や、画像表示素子の駆動技術を向上させることなどにより、表示される画像の画質を向上することが求められている。

一般に、画質を向上させるためには、画像の解像度を高くして、画像のきめを細かくするようにすれば良い。画像の情報量は、画像を構成する点（ドット）を示すピクセルという単位で表され、ピクセルの数は、例えば、８００×６００や１０２４×７６８など、その画像の持つ縦横のドットの数で表される。すなわち、ピクセル（ドット）数が多いほど、画像のきめが細かくなり、画像を構成する情報が多いことになる。

高解像度で画像を表示することができるようにするために、例えば、ディスプレイ１とディスプレイ２の２台のディスプレイを用いて、通常のシングルモードでは、ディスプレイ１に画像を表示させ、マルチモードでは、画像の、例えば左半分をディスプレイ１に、右半分をディスプレイ２に表示させることによって、１台のみのディスプレイを用いるシステムに対して、マルチモードでは、２倍の解像度で、画像を表示することができるようにした技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１２４０２４号公報

解像度を高くして、画像を表示するようにした場合、画像を構成する情報が多くなるため、ディスプレイ１または２に転送するデータ量が増加し、データ転送速度の高速化が要求される。このため、このシステムでは、ディスプレイ１および２の１ドットあたりのデータ量を削減し、信号処理によって、削減したデータの変換を行うことにより、データ転送速度を高速化せずに、画像データの転送を行うことができるようになされている。

また、１秒間に画面が更新される回数を示す値である、フレームレートを高くすることにより、特に、動画像の画質を向上することができる。

例えば、プロジェクタを用いて、スクリーンに動画像を投影表示する場合、プロジェクタは、フレーム画像を、１ラインずつ水平方向に走査して表示し、１フレームの画像の全てのラインを走査した後、次のフレームの画像データの走査を開始することにより、動画像を表示することができる。

上述したように、フレームレートを高くすることにより、特に、動画像の画質を向上することができる。しかしながら、高いフレームレートに応じて表示処理を行うためには、表示素子を駆動する駆動回路の処理の高速化が必要となり、更に、画像強度を決定する光量変調素子の反応速度を高速化しなければならないので、技術的にも困難であり、コストアップの原因となる。

フレームレートを高くすることにより、動画像の画質を向上することができることは知られているが、より高いフレームレートにおける、フレームレートと動画像の画質との関係を実際に調べることはできず、際限なくフレームレートを高くすれば、際限なく動画像の画質を向上させることができるか否かは、わからなかった。

当然、より高いフレームレートにおける、フレームレートと動画像の画質との関係を定量的に知ることはできなかった。

そこで、本発明者は、次世代デジタルシネマフォーマットのフレームレートに着目し、その必要な限界を視覚特性の見地から検討した。

過去、smooth pursuitと呼ばれる追跡眼球運動の速度については視標の移動速度に一致すると考えられてきた。Westheimerは、30deg/sec以下の視標の速度では、眼球は同じ速度で動くと述べた。（Westheimer, G., A. M. A. Arch. Ophthal. 52, pp. 932-941,1954）

しかし、その後の研究では、追跡眼球運動の速度はほとんどの場合、視標の速度より小さいことが示されている。Meyerらは、眼球の追従速度は視標の速度に対して0.87程度と述べている。（Meyer, C. H. et al., Vision Res. Vol. 25, No. 4, pp. 561-563, 1985）

また、最大100deg/secの追従限界速度を得たと報告しているが、それは熟練した被験者により行われた結果であり、一般の被験者の場合はこれほどの追従視はできなかったと述べている。この実験の条件は視距離80cmであり、映画館の視環境とは大きく異なる。また、視標はガルバノメータにより移動する光スポットであり、指標の空間周波数については議論していない。

国内では、フレームレートを議論したNHKの報告例（田所康,他,NHK技研月報,昭43.9,pp.422-426,1968）があるが、条件は14インチモニターを（Hを画面高さとして）7Hの視距離、最大輝度30fl(102.78cd/m²)であり、やはり映画条件を考慮したものではない。またその結論として通常のコンテンツの動きが少ないことを理由にフィールド周波数は60Hz以上は必要ないと述べている。振動する視標を扱った宮原の動視力に関する実験の条件は、14インチモニターを4Hの視距離、最大輝度は400cd/m²である。視覚特性に関する実験は、視環境として主に比較的近距離や高輝度の条件で調べられてきた。

そこで、本発明者は、映画館の視環境すなわち、最大輝度40cd/m²、視距離5乃至15mにおける、眼の動的な空間周波数特性について実験的調査を行うこととした。こうした動的な空間周波数特性に依存する動画質に関する研究は、従来のフレームレートに関するフォーマットを大きく見直すことにつながるため重要である。

本発明者は、この過程において、より高いフレームレートにおける、フレームレートと動画像の画質との関係を実際に調べて、人間の視覚の特性を明らかにした。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、人間の視覚の特性を基に、いたずらにフレームレートを高くすることなく、表示されている動画像を見ている人間である観察者に、より劣化の少ない動画像を呈示することができるようにするものである。

本発明の第１の表示装置は、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御する表示制御手段と、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示する、フレームの期間のそれぞれにおいて、画面の各画素の表示が維持される表示手段とを備えることを特徴とする。

表示制御手段は、１秒当たり２３０以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２３０以上のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

表示制御手段は、１秒当たり４８０以下のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり４８０以下のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

表示制御手段は、１秒当たり１２０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり１２０のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

表示制御手段は、１秒当たり２４０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２４０のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

表示制御手段は、１秒当たり２５０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２５０のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

表示制御手段は、１秒当たり３６０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり３６０のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

本発明の第１の表示方法は、フレームの期間のそれぞれにおいて、画面の各画素の表示が維持される表示手段を備える表示装置の表示方法であって、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御する表示制御ステップを含むことを特徴とする。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり２３０以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり４８０以下のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり１２０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり２４０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり２５０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり３６０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

本発明の第２の表示装置は、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御する表示制御手段と、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示する、マトリックス駆動される表示手段とを備えることを特徴とする。

表示制御手段は、１秒当たり２３０以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２３０以上のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

表示制御手段は、１秒当たり４８０以下のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり４８０以下のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

表示制御手段は、１秒当たり１２０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり１２０のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

表示制御手段は、１秒当たり２４０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２４０のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

表示制御手段は、１秒当たり２５０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２５０のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

表示制御手段は、１秒当たり３６０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御し、表示手段は、表示制御手段の制御の基に、１秒当たり３６０のフレームからなる動画像を表示するようにすることができる。

本発明の第２の表示方法は、マトリックス駆動される表示手段を備える表示装置の表示方法であって、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御する表示制御ステップを含むことを特徴とする。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり２３０以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり４８０以下のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり１２０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり２４０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり２５０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

表示制御ステップにおいて、１秒当たり３６０のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御されるようにすることができる。

本発明の第１の表示装置および第１の表示方法においては、フレームの期間のそれぞれにおいて、画面の各画素の表示が維持される表示手段に対して、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御される。

本発明の第２の表示装置および第２の表示方法においては、マトリックス駆動される表示手段に対して、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示が制御される。

以上のように、本発明によれば、人間の視覚の特性を基に、いたずらにフレームレートを高くすることなく、表示されている動画像を見ている人間である観察者に、より劣化の少ない動画像を呈示することができる。

以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明を適用した、画像表示システム１の構成を示すブロック図である。画像表示システム１は、画像信号変換装置１１と、画像表示装置１２とで構成されている。画像表示システム１は、動画像に対応するアナログの画像信号の供給を受けて、画像信号変換装置１１で画像信号を処理し、画像表示装置１２に供給して、動画像を表示するようになされている。

画像信号変換装置１１に供給されたアナログの画像信号は、Ａ／Ｄ変換部２１および同期信号検出部２２に供給される。

Ａ／Ｄ変換部２１は、フレームレートｍのアナログの画像信号を、デジタルの画像信号に変換して、フレームメモリ２３に供給する。同期信号検出部２２は、画像信号から、画像信号のフレームレートおよびドットクロックを検出して、垂直同期信号およびドットクロック信号を生成し、コントローラ２４に供給する。ドットクロックとは、ディスプレイの１ドットを表示するために必要な時間の逆数である。

コントローラ２４は、同期信号検出部２２から、垂直同期信号およびドットクロック信号の供給を受けて、フレームメモリ２３からの映像信号の出力を制御するとともに、フレームメモリ２３からの映像信号の出力に関する情報を、表示制御部２７に供給する。フレームメモリ２３は、コントローラ２４の制御に基づいて、供給されたデジタルの画像信号を、D/A変換部２５−１またはD/A変換部２５−２に出力する。

図２を参照して、コントローラ２４の制御による、フレームメモリ２３の映像信号の入出力について説明する。

フレームメモリ２３に入力される入力映像信号Ｓ１のフレームレートを、ｍとする。また、フレームメモリ２３に順次入力されるフレームを、αフレーム、α＋１フレーム、α＋２フレーム・・・とする。αフレームおよびα＋１フレームが、フレームメモリ２３に順次入力された場合、コントローラ２４は、フレームメモリ２３を制御して、入力映像信号Ｓ１のフレームレートの１／２であるｍ／２のフレームレートで、αフレームを、出力映像信号Ｓ２として、Ｄ／Ａ変換部２５に供給させ、α＋１フレームを、出力映像信号Ｓ３として、αフレームの供給開始時刻ａよりも、１／ｍだけ遅らせた供給開始時刻ｂで、Ｄ／Ａ変換部２５−２に供給させる。

αフレームのＤ／Ａ変換部２５への供給にかかる時間は、２／ｍとなり、供給終了時刻ｃは、α＋１フレームのＤ／Ａ変換部２５−２への供給開始時刻ｂから、１／ｍだけ後になる。フレームメモリ２３には、α＋１フレームに次いで、α＋２フレームおよびα＋３フレームが順次入力されるので、コントローラ２４は、フレームメモリ２３を制御して、入力映像信号Ｓ１のフレームレートの１／２のフレームレートで、αフレームの供給から連続させて（すなわち、供給開始時刻をｃとして）、α＋２フレームを、出力映像信号Ｓ２として、Ｄ／Ａ変換部２５に供給させる。また、コントローラ２４は、α＋３フレームも、同様にして、α＋２フレームの供給開始時刻ｃよりも、更に１／ｍだけ遅らせて、α＋１フレームの供給終了時刻と等しい供給開始時刻ｄで、出力映像信号Ｓ３として、Ｄ／Ａ変換部２５−２に供給させる。

出力映像信号Ｓ２および出力映像信号Ｓ３の供給タイミングのずれは、入力映像信号Ｓ１の垂直同期信号によって決まる。すなわち、図２に示されるように、出力映像信号Ｓ２および出力映像信号Ｓ３の供給開始時刻ａ乃至ｆの間隔は、入力映像信号Ｓ１の１フレーム間隔と等しい。コントローラ２４は、同期信号検出部２２から供給される垂直同期信号を基に、出力映像信号Ｓ２のＤ／Ａ変換部２５への供給タイミング、および、出力映像信号Ｓ３のＤ／Ａ変換部２５−２への供給タイミングを制御する。

このように、コントローラ２４は、フレームメモリ２３を制御して、入力映像信号Ｓ１のフレームレートｍの１／２である、フレームレートｍ／２で、１フレームずつ交互に、それぞれのフレームの供給開始時刻が、出力される１フレーム供給時間（２／ｍ）に対して半分（１／ｍ）ずつずれるように、Ｄ／Ａ変換部２５およびＤ／Ａ変換部２５−２に、出力映像信号Ｓ２および出力映像信号Ｓ３を供給させる。

図１の画像表示システム１の説明に戻る。

D/A変換部２５−１は、供給されたデジタルの画像信号を、アナログの画像信号に変換し、画像表示装置１２の走査制御部４１−１に供給する。D/A変換部２５−２は、供給されたデジタルの画像信号を、アナログの画像信号に変換し、画像表示装置１２の走査制御部４１−２に供給する。

表示制御部２７は、コントローラ２４から供給された情報を基に、画像表示装置１２による動画像の表示を制御し、図２を用いて説明したタイミングと同様のタイミングで、出力映像信号Ｓ２および出力映像信号Ｓ３に対応するフレーム画像を表示させる。

図２を用いて説明したように、出力映像信号Ｓ２および出力映像信号Ｓ３のフレームレートは、入力映像信号Ｓ１のフレームレートの１／２のフレームレートである。すなわち、出力映像信号Ｓ２および出力映像信号Ｓ３のドットクロックは、入力映像信号Ｓ１のドットクロックの１／２となる。表示制御部２７は、コントローラ２４から供給される、フレームメモリ２３からの映像信号の出力に関する情報を基に、画像表示装置１２において表示される出力映像信号Ｓ２および出力映像信号Ｓ３のドットクロックが、入力映像信号Ｓ１のドットクロックの１／２となるように制御する。

また、コントローラ２４には、必要に応じて、ドライブ２８が接続される。ドライブ２８には、磁気ディスク３１、光ディスク３２、光磁気ディスク３３、または、半導体メモリ３４が装着され、情報を授受できるようになされている。

画像表示装置１２は、映像信号変換装置１１により変換された、２系統のアナログ映像信号の供給を受け、表示制御部２７の制御に基づいて、走査制御部４１−１および走査制御部４１−２を用いて、表示部４３に、動画像を表示する。

走査制御部４１−１は、図２を用いて説明したタイミングでフレームメモリ２３から読み出され、D/A変換部２５−１でアナログ信号に変換された、出力映像信号Ｓ２に対応するアナログ映像信号の供給を受ける。また、走査制御部４１−２は、図２を用いて説明したタイミングでフレームメモリ２３から読み出され、D/A変換部２５−２でアナログ信号に変換された、出力映像信号Ｓ３に対応するアナログ映像信号の供給を受ける。

そして、走査制御部４１−１および走査制御部４１−２は、供給されたアナログの映像信号を、点順次、または、線順次走査方式によって表示部４３に表示させる。このとき、走査制御部４１−１および走査制御部４１−２は、連続したフレームを、１／２フレームずらして交互に走査することにより、走査制御部４１−１または走査制御部４１−２における単独での画像描画のフレームレートの２倍のフレームレートで、表示部４３への画像表示を行うことができる。

また、画像表示装置１２は、一つの装置として構成される以外にも、複数の装置により構成される画像表示システムとして構成するようにしても良い。画像表示装置１２が画像表示システムとして構成される場合、例えば、図３に示されるように、プロジェクタ５１−１、プロジェクタ５１−２、および、スクリーン５２により構成することができる。

画像表示装置１２の具体的な動作について、図３に示されるプロジェクタ５１−１、プロジェクタ５１−２、および、スクリーン５２を用いた場合を例として説明する。プロジェクタ５１−１は、図１の走査制御部４１−１に対応し、プロジェクタ５１−２は、図１の走査制御部４１−２に対応し、スクリーン５２は、図１の表示部４３に対応する。

例えば、プロジェクタ５１−１は、図２を用いて説明したタイミングでフレームメモリ２３から読み出され、D/A変換部２５−１でアナログ信号に変換された、出力映像信号Ｓ２に対応するアナログ映像信号の供給を受ける。また、プロジェクタ５１−２は、図２を用いて説明したタイミングでフレームメモリ２３から読み出され、D/A変換部２５−２でアナログ信号に変換された、出力映像信号Ｓ３に対応するアナログ映像信号の供給を受ける。

プロジェクタ５１−１およびプロジェクタ５１−２は、それぞれ、表示制御部２７の制御に基づいたタイミングで、表示される表示画像を構成する画素（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）から、画素（Ｘ，Ｙ）＝（ｐ，ｑ）を、スクリーン５２に水平方向に走査することにより、供給された映像信号に対応するフレーム画像を表示する。プロジェクタ５１−１とプロジェクタ５１−２がスクリーン５２に表示させるフレーム画像のそれぞれのフレームレートは、ｍ／２である。また、プロジェクタ５１−１とプロジェクタ５１−２によって表示される各フレームの走査開始タイミングは、図２を用いて説明した出力映像信号ＳＳおよび出力映像信号Ｓ３における場合と同様に、プロジェクタ５１−１とプロジェクタ５１−２による、それぞれの１フレームの表示に対して、１／２だけずれており、走査の位相差は、１／ｍとなる。

例えば、プロジェクタ５１−２が、スクリーン５２上の走査Ｂで示されるラインに、α＋１フレームの対応するラインを走査しているとき、プロジェクタ５１−１は、スクリーン５２上の走査Ａで示されるラインに、α＋２フレームの対応するラインを走査している。走査Ｂで示されるラインは、走査Ａで示されるラインから、１フレームのライン数の１／２だけずれたラインである。すなわち、スクリーン５２に表示される動画像は、時間１／ｍごとに、走査Ａおよび走査Ｂによって、交互に書き換えられる。

例えば、プロジェクタ５１−１およびプロジェクタ５１−２において出力される表示画像のフレームレートが、それぞれ、１５０Ｈｚであった場合、スクリーンに表示される動画像のフレームレートは、実質的に、３００Ｈｚとなる。

なお、走査Ａと走査Ｂによる同一位置の走査ラインのずれが発生しないようにするために、従来の、いわゆるツインスタック技術において用いられる光学的な画像の位置補正と同様の技術を用いて、画素の走査位置を補正することが可能である。ツインスタック技術とは、プロジェクタを２台使用して、同時に同一の画像を同一位置に表示することにより、明るい画像を表示することができる技術である。ツインスタックを用いて画像を表示する場合には、表示される画像の輝度が２倍となり、周囲の環境が明るい場合や、投影距離が長い場合にも 鮮明な投影が可能となる。

ツインスタック技術を用いた場合、投影される２つの画像の画素位置のずれによる画像のボケの発生が問題となっていたが、この問題を解決するために、光学的に投影される画素の画素位置を微調整することができる、いわゆるピクチャーシフト機能が広く用いられており、２台のプロジェクタから投影される画像の位置を厳密に合わせることが可能である。

なお、投影される２つの画像の画素位置のずれを補正するための技術は、例えば、特願平１０−０５８２９１などに開示されている。

画像表示装置１２においては、走査Ａと走査Ｂによる走査ラインのずれが、１画素（１ドット、または１ピクセル）以内となるように調整することにより、１フレームずれた画像との重なりにより、画像がぼやけてしまうことなく、動画像を表示することが可能となる。

上述したように、プロジェクタ５１−１およびプロジェクタ５１−２により、１／２フレームずらして、１フレームずつ交互に、フレーム画像が描画されるようになされた場合、一方のプロジェクタによって、１フレームが完全に走査されて描画されるよりも早く、他方のプロジェクタによって、次のフレームの画像の描画のための走査が開始される。このとき、図３のスクリーン５２に表示される物体Ｃが、例えば、表示画面上で、左から右に移動するように表示される場合、動画像を観測するユーザにとっては、エッジ部分βの移動の滑らかさが、表示される動画の滑らかさとして感じられる。

スクリーン５２に表示される物体Ｃのエッジ部分βの表示について、図４を用いて説明する。

プロジェクタ５１−１により、αフレームの物体Ｃが表示され、時間１／ｍ後に、プロジェクタ５１−２により、α＋１フレームの物体Ｃが表示される。このときの、物体Ｃのエッジ部分βの位置は、αフレームの表示から、時間１／ｍで書き換えられる。そして、プロジェクタ５１−１により、時間１／ｍ後に、α＋２フレームの物体Ｃが表示される。このときの、物体Ｃのエッジ部分βは、α＋１フレームの表示から、時間１／ｍで書き換えられる。

例えば、プロジェクタ５１−１およびプロジェクタ５１−２において出力される表示画像のフレームレートが、それぞれ、１５０Ｈｚである場合、プロジェクタ５１−１またはプロジェクタ５１−２が単独で表示した動画像においては、フレームが１／１５０（秒）ごとに書き換えられる。それに対して、プロジェクタ５１−１およびプロジェクタ５１−２を用いて、１フレームずつ交互にフレーム画像を表示することによってスクリーン５２に表示される物体Ｃのエッジ部分βは、１／３００（秒）でリフレッシュされる。したがって、ユーザにより観測される物体Ｃのエッジ部分βの動きは、非常に滑らかになる。

ここでは、画像表示装置１２は、表示制御部２７の制御を受けて、画像の表示を制御するものとして説明しているが、画像表示装置１２は、表示制御部２７を内部に有し、コントローラ２４から、画像表示に必要な制御信号の供給を受けるようにしたり、内部に表示制御部２７とは異なる制御部を備え、表示制御部２７から、垂直同期信号や、ドットクロック信号などの供給を受けて、例えば、図３を用いて説明したプロジェクタ５１−１およびプロジェクタ５１−２の動作を制御するようにしても良い。

また、ここでは、画像表示装置１２の動作について、プロジェクタ５１−１、プロジェクタ５１−２、および、スクリーン５２で構成された投影表示システムを例として説明したが、画像表示装置１２は、２つの表示デバイスを用いて、１／２フレームずらして、連続したフレームを交互に走査させるようにすることにより、それぞれの表示デバイスの単独でのフレームレートの２倍のフレームレートで、動画像の表示を行うことができるものであれば、点順次、または、線順次走査方式によって、画像の描画を行ういかなる表示システムを用いるようにしても良い。

画像表示装置１２には、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube），ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ），ＧＬＶ（Grating Light Valve），ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード），ＦＥＤ（Field Emission Display）の直視型のディスプレイ、または、プロジェクタなどであって、点順次、または、線順次走査方式によって、画像の描画を行うものを用いることができる。

例えば、ＧＬＶとは、光の回折効果を利用して光の向きや色などを制御する投影デバイスである、マイクロリボンアレイを使用した画像表示技術である。マイクロリボンアレイとは、極小の光回折素子を１列に並べたもので、ＧＬＶでは、これにレーザ光を当てることで、画像の投影を行う。リボンは、電気信号により独立して駆動することができ、駆動量を調節することで光回折量を変化させ、各リボンの差異により画像の明暗を作り出すことができるので、滑らかな階調表現と高コントラストを実現することができる。

ＬＥＤは、２種類の半導体が接合されて生成される素子で、電流を加えることにより、発光することができるものである。

ＦＥＤは、陰極から電子を取り出して、陽極に塗布した蛍光体に衝突させて発光させるという、ＣＲＴと同様の発光原理により、画像を得ることができるものである。ただし、陰極の構造として、ＣＲＴは点電子源を用いるのに対して、ＦＥＤは面状の電子源を用いる。

次に、図５のフローチャートを参照して、図１の画像表示システム１が実行する、表示制御処理１について説明する。

ステップＳ１において、同期信号検出部２２は、供給されたアナログの映像信号から、同期信号およびドットクロックを検出し、垂直同期信号およびドットクロック信号を、コントローラ２４に供給する。

ステップＳ２において、Ａ／Ｄ変換部２１は、供給されたアナログの映像信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルの映像信号を、フレームメモリ２３に供給する。

ステップＳ３において、フレームメモリ２３は、供給されたデジタルの映像信号を、順次保存する。

ステップＳ４において、フレームメモリ２３は、コントローラ２４の制御にしたがって、図２を用いて説明したように、入力映像信号Ｓ１の半分の速度の出力ドットクロックとなるフレームレートで、１フレームの表示のための走査にかかる時間の半分の時間だけずらして、１フレームずつの映像信号を、２つのD/A変換部２５−１およびD/A変換部２５−２に、交互に出力する。D/A変換部２５−１に出力される映像信号が出力映像信号Ｓ２であり、D/A変換部２５−２に出力される映像信号が出力映像信号Ｓ３である。

換言すれば、コントローラ２４は、フレームメモリ２３に保存されているフレームを、奇数フレームと偶数フレームにフレームを分離させ、それぞれのフレームを、１フレームの表示のための走査にかかる時間の半分の時間だけずれるようにして、D/A変換部２５−１およびD/A変換部２５−２に、交互に出力させるように、フレームメモリ２３を制御する。

ステップＳ５において、D/A変換部２５−１およびD/A変換部２５−２は、供給された映像信号をＤ／Ａ変換し、アナログの映像信号を、画像表示装置１２に供給する。

ステップＳ６において、表示制御部２７は、図２を用いて説明した出力映像信号Ｓ２および出力映像信号Ｓ３における場合と同様のタイミングで、画像表示装置１２の走査制御部４１−１および走査制御部４１−２（図３においては、プロジェクタ５１−１およびプロジェクタ５１−２）を制御して、それぞれのフレームの走査開始時刻を、１フレームの表示のための走査にかかる時間の半分の時間だけずらして、１フレームずつの映像信号を交互に走査させることにより、走査制御部４１−１および走査制御部４１−２のそれぞれの単独のフレームレートに対して、実質的に２倍の表示フレームレートで、表示部４３（図３においては、スクリーン５２）に映像が表示されるように、画像表示装置１２を制御して、処理が終了される。

このような処理により、表示される動画像が、奇数フレームと偶数フレームに分離され、２つの表示デバイスに供給される。そして、表示される動画像の半分のフレームレートで、それぞれの表示デバイスにより、１／２フレームずらして、走査されることにより、表示デバイスの能力の２倍のフレームレートで、動画像を表示させるようにすることができる。

なお、２つの走査線の走査位置精度を、位置ずれが１ドット（１ピクセル）以内となるように調整することにより、１フレームずれた画像との重なりにより、画像がぼやけてしまうことなく、動画像を鮮明に表示することが可能となる。

また、プロジェクタ５１−１およびプロジェクタ５１−２をいわゆる液晶プロジェクタとする場合、例えば、図２の供給開始時刻ａ乃至供給開始時刻b、供給開始時刻ｃ乃至供給開始時刻ｄ、および供給開始時刻ｅ乃至供給開始時刻ｆにおいて、プロジェクタ５１−１が投影する画像を表示させるための光を通過させ、図２の供給開始時刻ｂ乃至供給開始時刻ｃ、および供給開始時刻ｄ乃至供給開始時刻ｅにおいて、プロジェクタ５１−１が投影する画像を表示させるための光を遮断するシャッタをプロジェクタ５１−１の投影レンズの前に設けるとともに、図２の供給開始時刻ｂ乃至供給開始時刻ｃ、および供給開始時刻ｄ乃至供給開始時刻ｅにおいて、プロジェクタ５１−２が投影する画像を表示させるための光を通過させ、図２の供給開始時刻ａ乃至供給開始時刻b、供給開始時刻ｃ乃至供給開始時刻ｄ、および供給開始時刻ｅ乃至供給開始時刻ｆにおいて、プロジェクタ５１−２が投影する画像を表示させるための光を遮断するシャッタをプロジェクタ５１−２の投影レンズの前に設けるようにしてもよい。

すなわち、プロジェクタ５１−１の投影レンズの前に設けるシャッタは、プロジェクタ５１−１に、図２の入力映像信号Ｓ１と同期したαフレーム、α＋２フレーム、α＋４フレーム・・・、すなわち、入力映像信号Ｓ１と同期した（α＋２×ｎ）フレーム（ｎは整数）のみを表示させるように、プロジェクタ５１−１が投影する画像を表示させるための光を透過させるか、遮断する。プロジェクタ５１−２の投影レンズの前に設けるシャッタは、プロジェクタ５１−２に、図２の入力映像信号Ｓ１と同期したα＋１フレーム、α＋３フレーム・・・、すなわち、（α＋２×ｎ＋１）フレーム（ｎは整数）を表示させるように、プロジェクタ５１−２が投影する画像を表示させるための光を透過させるか、遮断する。

なお、このシャッタは、液晶シャッタまたはメカニカルシャッタなどとすることができ、所望の期間毎に、光を透過させるか、遮断できれば足りる。

また、このシャッタは、光源と液晶デバイスとの間や液晶デバイスの後など、プロジェクタ５１−１またはプロジェクタ５１−２内部に設けるようにしてもよい。

次に、図６は、図１の画像表示システム１とは異なる構成を有する、本発明を適用した画像表示システム７１の構成を示すブロック図である。

なお、図１における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

すなわち、図６の画像表示システム７１は、図１の画像表示システム１と同様の画像表示装置１２に動画像を表示させるものであるが、図１の画像信号変換装置１１とは異なる構成の画像信号変換装置８１を用いて、画像信号を変換する。

画像信号変換装置８１に供給されたアナログの画像信号は、Ａ／Ｄ変換部２１および同期信号検出部２２に供給される。

Ａ／Ｄ変換部２１は、フレームレートｍのアナログの画像信号を、デジタルの画像信号に変換して、データ分離部９１に供給する。同期信号検出部２２は、画像信号から、画像信号のフレームレートおよびドットクロックを検出して、垂直同期信号およびドットクロック信号を生成し、データ分離部９１、データ保持部９２−１、データ保持部９２−２、および、コントローラ９４に供給する。

データ分離部９１は、供給されたデジタルの画像信号を、同期信号検出部２２から供給される垂直同期信号を基に、フレームごとに分離し、１フレームずつ交互に、データ保持部９２−１またはデータ保持部９２−２に供給する。データ分離部９１は、例えば、奇数フレームをデータ保持部９２−１に、偶数フレームをデータ保持部９２−２に、それぞれ供給する。

データ保持部９２−１およびデータ保持部９２−２は、データ分離部９１と、フレームメモリ９３−１およびフレームメモリ９３−２のインターフェースであり、同期信号検出部２２から供給される垂直同期信号を基に、供給された画像信号を、フレームごとに、フレームメモリ９３−１またはフレームメモリ９３−２に、それぞれ供給する。

コントローラ９４は、同期信号検出部２２から、垂直同期信号およびドットクロック信号の供給を受けて、フレームメモリ９３−１およびフレームメモリ９３−２の映像信号の出力タイミングを制御する。

フレームメモリ９３−１は、コントローラ９４の制御に基づいて、映像信号を、D/A変換部２５−１に供給する。フレームメモリ９３−２は、コントローラ９４の制御に基づいて、映像信号を、D/A変換部２５−２に供給する。

ここで、データ分離部９１に供給される信号を入力映像信号Ｓ１とし、フレームメモリ９３−１から出力される信号を出力映像信号Ｓ２とし、フレームメモリ９３−２から出力される信号を出力映像信号Ｓ３とした場合、これらの信号の入出力の関係は、図２を用いて説明した場合と同様になる。

ただし、図２においては、データ分離部９１によるデータ分離処理などによる信号の遅延は考慮していないが、コントローラ９４は、信号の遅延や、２系統の映像信号のタイミングのずれを、例えば、データ保持部９２−１およびデータ保持部９２−２からの信号出力タイミングなどで調整するようにしてもよい。

D/A変換部２５−１は、供給されたデジタルの画像信号を、アナログの画像信号に変換し、画像表示装置１２に供給する。D/A変換部２５−２は、供給されたデジタルの画像信号を、アナログの画像信号に変換し、画像表示装置１２に供給する。

表示制御部２７は、コントローラ９４から供給された情報を基に、画像表示装置１２による動画像の表示を制御し、図２を用いて説明したタイミングと同様のタイミングで、出力映像信号Ｓ２および出力映像信号Ｓ３に対応するフレーム画像を表示させる。

また、コントローラ９４には、必要に応じて、ドライブ２８が接続される。ドライブ２８には、磁気ディスク３１、光ディスク３２、光磁気ディスク３３、または、半導体メモリ３４が装着され、情報を授受できるようになされている。

次に、図７のフローチャートを参照して、図６の画像表示システム７１が実行する、表示制御処理１について説明する。

ステップＳ２１において、同期信号検出部２２は、供給されたアナログの映像信号から、同期信号およびドットクロックを検出し、垂直同期信号およびドットクロック信号を、データ分離部９１、データ保持部９２−１、データ保持部９２−２、および、コントローラ９４に供給する。

ステップＳ２２において、Ａ／Ｄ変換部２１は、供給されたアナログの映像信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルの映像信号を、データ分離部９１に供給する。

ステップＳ２３において、データ分離部９１は、同期信号検出部２２から供給される垂直同期信号を基に、供給されたアナログの映像信号をフレームごとに分離し、１フレームずつ交互に、データ保持部９２−１またはデータ保持部９２−２に供給する。データ分離部９１は、例えば、奇数フレームをデータ保持部９２−１に、偶数フレームをデータ保持部９２−２にそれぞれ供給する。

ステップＳ２４において、データ保持部９２−１およびデータ保持部９２−２は、供給された映像信号を、フレームメモリ９３−１またはフレームメモリ９３−２にそれぞれ供給して保存させる。

ステップＳ２５において、コントローラ９４は、フレームメモリ９３−１およびフレームメモリ９３−２を制御して、入力映像信号Ｓ１のドットクロックの半分の速度の出力ドットクロックとなるフレームレートで、１フレームの表示のための走査にかかる時間の半分の時間だけずらして、１フレームの映像信号を、フレームメモリ９３−１からD/A変換部２５−１に、フレームメモリ９３−２からD/A変換部２５−２に、交互に出力させる。すなわち、データ分離部９１に供給される信号を入力映像信号Ｓ１とし、フレームメモリ９３−１から出力される信号を出力映像信号Ｓ２とし、フレームメモリ９３−２から出力される信号を出力映像信号Ｓ３とした場合、これらの信号の入出力の関係は、コントローラ９４によって、図２を用いて説明した場合と同様になるように制御される。

ステップＳ２６において、D/A変換部２５−１およびD/A変換部２５−２は、供給された映像信号をＤ／Ａ変換し、アナログの映像信号を、画像表示装置１２に供給する。

ステップＳ２７において、表示制御部２７は、図２を用いて説明した出力映像信号Ｓ２および出力映像信号Ｓ３における場合と同様のタイミングとなるように、画像表示装置１２の走査制御部４１−１および走査制御部４１−２（図３においては、プロジェクタ５１−１およびプロジェクタ５１−２）を制御して、１フレームの表示のための走査にかかる時間の半分の時間だけ走査開始時刻をずらして、１フレームずつの映像信号を交互に走査させるようにすることにより、走査制御部４１−１および走査制御部４１−２の、それぞれの単独のフレームレートの、実質的に２倍の表示フレームレートで、表示部４３（図３においては、スクリーン５２）に映像が表示されるように、画像表示装置１２を制御して、処理が終了される。

このような処理により、図６の画像表示システム７１においても、図１の画像表示システムと同様にして、表示される動画像が、奇数フレームと偶数フレームに分離され、２つの表示デバイス、すなわち、走査制御部４１−１および走査制御部４１−２に供給される。そして、それぞれの表示デバイスから、表示される動画像の半分のフレームレートで、１／２フレームずらして、フレーム画像が走査されることにより、表示デバイスの能力の実質的に２倍のフレームレートで、動画像を表示させるようにすることができる。

なお、本発明の実施の形態においては、供給された画像信号を、２系列に分離し、２つの走査制御部によって描画する場合について説明したが、画像信号の分離数は、２つ以上のいかなる数であっても良い。

画像信号の分離数が、例えば、３つであった場合、フレームメモリから出力される映像信号が３つのＤ／Ａ変換部に順次供給されるか、または、データ分離部より３系列に分離されたフレームが、３つのフレームメモリに順次供給されて保存されるようになされる。そして、図８に示されるように、入力映像信号Ｓ１が、３つの出力映像信号Ｓ２，Ｓ３，およびＳ４に分離され、３つ設けられている走査制御部に供給される。

第１の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ２に対応するαフレーム、α＋３フレーム、α＋６フレーム・・・の表示が制御され、第２の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ３に対応するα＋１フレーム、α＋４フレーム、α＋７フレーム・・・の表示が制御され、第３の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ４に対応するα＋２フレーム、α＋５フレーム、α＋８フレーム・・・の表示が制御される。また、第１の走査制御部、第２の走査制御部、および第３の走査制御部により表示されるそれぞれの出力映像信号のフレームのフレームレートは、入力映像信号のフレームレートの１／３であり、第１の走査制御部、第２の走査制御部、および第３の走査制御部によるそれぞれのフレームの走査開始時刻は、出力映像信号Ｓ２乃至出力映像信号Ｓ４の１フレームの表示のための走査にかかる時間の１／３ずつずれる。

例えば、入力映像信号Ｓ１が１８０Ｈｚである場合、３つの出力映像信号Ｓ２，Ｓ３，およびＳ４に分離され、３つ設けられている走査制御部に供給され、それぞれの走査制御部において、６０Ｈｚのフレームレートの出力映像信号として走査表示される。また、例えば、入力映像信号Ｓ１が１５０Ｈｚである場合、３つの出力映像信号Ｓ２，Ｓ３，およびＳ４に分離され、３つ設けられている走査制御部に供給され、それぞれの走査制御部において、５０Ｈｚのフレームレートの出力映像信号として走査表示される。このようにして、現状最も広く用いられている５０Ｈｚ（ＰＡＬ：Phase Alternating Line）や６０Ｈｚ（ＮＴＳＣ：National Television System CommitteeやＨＤ（High Definitions）映像信号）の画像を表示可能な走査制御部を用いて、より高フレームレートの動画像を表示させるようにすることが可能となる。

なお、ＮＴＳＣにおけるフレームレートは、より正確には、１秒当たり５９．９４であるが、当業者の慣習と同様に、ＮＴＳＣのフレームレートを１秒当たり６０と称する。５９．９４の倍数および６０の倍数も同様に称する。すなわち、５９．９４，１１９．８８，１７９．８２，２３９．７６，２９９．７０，３５９．６４，４１８．５８，４７９．５２を、それぞれ、６０，１２０，１８０，２４０，３００，３６０，４２０，４８０と称する。

このように、映像信号の分離数が、例えば、ｎであった場合、走査制御部がｎ個設けられ、第１の走査制御部乃至第ｎの走査制御部により表示されるそれぞれの出力映像信号のフレームのフレームレートは、入力映像信号のフレームレートの１／ｎであり、第１の走査制御部乃至第ｎの走査制御部によるそれぞれのフレームの描画開始時刻は、それぞれの出力映像信号の１フレームの表示時間の１／ｎずつずれるようになされることにより、それぞれの走査制御部が単独で動画像を表示する場合と比較して、実質的に、ｎ倍のフレームレートで、動画像を表示するようにすることができる。

また、走査制御部の個数をｓとし、映像信号の分離数を、ｓより小さなｎとして設定し、ｓ個の走査制御部のうち、ｎ個の走査制御部を用いて、動画像を表示するようにしても良い。

なお、図１および図６においては、画像信号変換装置と画像表示装置によって、画像表示システムを構成するものとして説明したが、それぞれの構成要素を、１つの装置として実現するようにしても良いことは、言うまでもない。

また、図１の画像信号変換装置１１においては、フレームメモリ２３をコントローラ２４が制御し、画像表示装置１２を表示制御部２７が制御するものとして説明し、図６の画像信号変換装置８１においては、フレームメモリ９３−１およびフレームメモリ９３−２をコントローラ９４が制御し、画像表示装置１２を表示制御部２７が制御するものとして説明したが、映像信号を保存するフレームメモリと、画像を表示する画像表示装置とを、同一のコントローラにより制御するようにしても良い。また、表示制御部２７は、画像信号変換装置１１、または、画像信号変換装置８１ではなく、画像表示装置１２の内部に備えるようにしても良い。

ところで、動画には、静止画では発生しない動画特有の画質劣化が存在する。現状最も広く用いられている５０Ｈｚ（ＰＡＬ）や６０Ｈｚ（ＮＴＳＣやＨＤ映像信号）のディスプレイでは、時間方向の再現が不完全であり、特定の条件下においてこの時間方向での不完全性が空間方向での不完全性に変換されるために、例えば、動画像データ取得時のシャッタ時間、動画像データ表示時の表示素子発光時間、および、人の視線条件によって、動画質の劣化が発生してしまう。

図９に、動くものと固定しているものが共存するような現実のシーンの例を示す。このシーンは車が右方向に移動し、樹木は地面に固定されていることを想定している。図９のシーンを観察した場合の観察者の見えを図１０および図１１に示す。

図１０は観察者が樹木を注視していた場合の観察者からの映像の見えを示す図である。この場合、右方向に移動する車は、観察者からはぼけて見える。一方、図１１は車に注視していた場合の観察者からの映像の見えを示す図である。この場合、固定している樹木は、観察者からはぼけて見える。

以下、観察面座標上での固定物に視線を固定している場合を固定視条件、観察面座標上での移動物に視線を追従している場合を追従視条件とする。すなわち、図１０を用いて説明した場合が固定視条件、図１１用いて説明した場合が追従視条件となる。固定視条件、追従視条件とも、注視しているものはクリアに見える。一方、注視している物体と相対位置が変化する物体はぼけて見える。

この原因は、人が網膜に入射された光をある時間内であるならば積分する作用を視覚特性として持つためである。眼の網膜座標上で移動する物体は、その位置変化が時間方向に積分されるため、結果的にぼけた映像として知覚される。このぼけは、網膜座標上での移動速度に比例して大きくなる。網膜座標上の移動速度とは、実際の物体の速度ではなく、角速度(deg/sec)に相当する。

以上のように、網膜座標上で静止している物体はクリアに見え、網膜座標上で移動する物体はぼけて見える。この実際の見えと一致する映像を再現することが、リアリティのある動画像、すなわち、滑らかに動いているように見える画質のよい動画像を表示するためには重要である。

図１２を用いて、図１０および図１１を用いて説明した観察者の見えの違いについて説明する。図１２上部は外界での実際の動きを示している。縦軸は時間軸、横軸は水平方向であり、外界上にて固定ドット（図９乃至図１１における樹木に対応し、図中ｘで示す）と一定速度で移動するドット（図９乃至図１１における車に対応し、図中ｙで示す）が存在するシーンでの各ドットの時間毎の位置を示す。図１２下部は、この外界の動きを観察したときの固定視および追従視での見えを示している。点線で示された矢印が、観察者の視点の動き、つまり網膜上での映像の積分方向を示す。垂直方向の軸が固定視、斜め方向の軸が追従視での積分方向である。すなわち、観察者が追従視をしている場合、固定ドット（樹木）はぼけて見えるが、移動するドット（車）はクリアに見える。一方、観察者が固定視をしている場合、固定ドット（樹木）はクリアに見えるが、移動するドット（車）はボケて見える。

次に、図１３を用いて、図９で示した外界の動きを固定撮影し、動画像として再生表示した場合の観察者の見えについて、撮影条件、表示条件、観察条件ごとに説明する。図１３上部は、動画像表示の時間変化を示す。図１３下部に、固定視、追従視での視線の動き方向、つまり積分軸方向に沿って動画像表示された光を積分した結果を観察者の見えとして示す。

図１３Ａは、撮影条件がオープンシャッタ方式で、表示がパルスタイプである場合、図１３Ｂは、撮影条件がオープンシャッタ方式で、表示がホールドタイプである場合、図１３Ｃは、撮影条件が高速シャッタ方式で、表示がパルスタイプである場合、図１３Ｄは、撮影条件が高速シャッタ方式で、表示がホールドタイプである場合の、観察者の見えを示す。

ここで、ホールドタイプ（ホールド型）とは、フレームの期間のそれぞれにおいて、画面の各画素の表示が維持される方式をいい、ホールドタイプ（ホールド型）のディスプレイは、例えば、LCDなどである。LEDを用いた表示デバイス、またはEL（electroluminescence）を用いた表示デバイスなどは、ホールドタイプ（ホールド型）のディスプレイとして動作させることができる。

また、パルスタイプのディスプレイは、例えば、CRT、FEDなどである。

なお、ディスプレイは、ホールドタイプ（ホールド型）とパルスタイプとの分類の他、画素毎に素子が配置された画素型ディスプレイ（例えば、LCD、LEDを用いたディスプレイ、ELを用いたディスプレイなど）、所定の長さの単位毎の画面の縦方向の位置のそれぞれと、所定の長さの単位毎の画面の横方向の位置のそれぞれとに、個々に電圧または電流などを印可することにより駆動される、いわゆるマトリックス駆動されるディスプレイなどに分類される。

図１３Ａ乃至図１３Ｄより、発生する動画質劣化は各条件によって異なることがわかる。例えば、図１３Ａおよび図１３Ｃの追従視での移動物の見えと比較して、図１３Ｂおよび図１３Ｄの追従視での移動物がぼけて見えてしまうのは、発光条件がホールド型であるディスプレイ特有の「動きぼけ」と呼ばれる現象である。「動きぼけ」は、注視しているものがぼけてしまうため、観察者にとって、わかりやすい劣化である。

それ以外にも、図１３Ｄの固定視でのストロボ妨害（ジャーキネス）、図１３Ａおよび図１３Ｃの追従視でのストロボ妨害などの劣化が生じている。ストロボ障害とは、図１４に示されるように、ディスプレイ上の固定物（例えば、樹木）に固定視を行った場合に、移動物（例えば、車）が、多重像に見える、または、スムーズではない離散的な動きが見えるといった動画質劣化のことである。このように、固定視での移動物、追従視での固定物に発生するストロボ妨害は、注視している対象ではない部分で発生する劣化である場合が多く、「動きぼけ」と比較してあまり目立たないことも多い。だが、視線の追従が完全に行われていない場合は、注視を行いたい対象物と視線の関係は、固定視での移動物、または追従視での固定物と同じ関係になる。この場合のストロボ妨害は注視している対象物において発生するため、非常に目立つ劣化となる。この現象は、動きが速く、次の動きが予測しにくい映像ソース、例えば、スポーツ中継、アクション映画等において目立ってしまう。映画などにおける動画像の撮像では、このような動画質劣化を防止するために、例えば、移動物を撮影する場合はカメラで追従して撮影し、表示画面上では固定物状態にすることや、ストロボ妨害を抑制するためにmotion blurと呼ばれるぼけを加味するといった手法を用いる。しかしながら、これらの手法による制限は、表現手段を狭めている結果にもなっている。また、スポーツなどでは、注目したい被写体の動きの予想ができないため、これらの手段は使えない。

このような動画質劣化は移動物の角速度に応じて増加する。したがって、同じ映像シーンであっても、より視野角の大きいディスプレイに動画像が表示された場合において動画質が顕著に劣化する。また、高解像度化を行っても本章で述べた動画質劣化はほとんど改善されない。むしろ、高解像度化により静止画質がより向上してしまうために、動画質劣化が目立ってしまう。今後、ディスプレイが大画面化、高精細化されるのにともなって、これらの動画質劣化が大きな問題となることが予想される。

動画質劣化の原因は時間再現性の欠如である。したがって、時間再現性を向上することが根本的な解決となる。すなわち、その解決手段としては、撮影、表示ともフレームレートを高くすることが有効な手段となる。

この動画質劣化とディスプレイの方式との関係をより詳しく説明すると次のようになる。

例えば、図１３Ａと図１３Ｂとの比較により、図１３Ｂの追従視により視認される移動物の像の長さが、図１３Ａの追従視により視認される移動物の像の長さより長いことから、ホールドタイプのディスプレイに表示された移動物を追従視により見た場合に知覚される動きぼけは、パルスタイプのディスプレイの場合に比較して、より大きいことがわかる。一方、図１３Ａの追従視により視認される固定物の像が分断され、図１３Ｂの追従視により視認される固定物の像が空間方向に連続していることから、追従視において、ホールドタイプのディスプレイに表示された固定物は、パルスタイプのディスプレイの場合に比較して、より自然に見えることがわかる。

同様に、図１３Ｃと図１３Ｄとの比較により、図１３Ｄの追従視により視認される移動物の像の長さが、図１３Ｃの追従視により視認される移動物の像の長さより長いことから、ホールドタイプのディスプレイに表示された移動物を追従視により見た場合に知覚される動きぼけは、パルスタイプのディスプレイの場合に比較して、より大きいことがわかる。一方、図１３Ｃの追従視により視認される固定物の像が分断され、図１３Ｄの追従視により視認される固定物の像が空間方向に連続していることから、追従視において、ホールドタイプのディスプレイに表示された固定物は、パルスタイプのディスプレイの場合に比較して、より自然に見えることがわかる。

固定視においては、図１３Ａに示される移動物および固定物の見え方と図１３Ｂに示される移動物および固定物の見え方とが同じであり、図１３Ｃに示される移動物および固定物の見え方と図１３Ｄに示される移動物および固定物の見え方とが同じであり、図１３Ａ並びに図１３Ｂに示される移動物および固定物の見え方と図１３Ｃ並びに図１３Ｄに示される移動物および固定物の見え方とが異なる。このことから、ディスプレイがパルスタイプであってもホールドタイプであっても、固定視における移動物および固定物の見え方（動きぼけとストロボ妨害（ジャーキネス）の生じ方）は同じである。また、オープンシャッタ方式において撮影された移動物を固定視で見ても、ストロボ妨害（ジャーキネス）は知覚されないが、高速シャッタ方式において撮影された移動物を固定視で見ると、ストロボ妨害（ジャーキネス）が知覚されることがわかる。

図１３を用いて説明した場合の動画像データを、２倍のフレームレートで撮影し、２倍のフレームレートで表示を行った場合の動画質劣化の改善を図１５に示す。

図１５Ａは、撮影条件がオープンシャッタ方式で、表示がパルスタイプである場合、図１５Ｂは、撮影条件がオープンシャッタ方式で、表示がホールドタイプである場合、図１５Ｃは、撮影条件が高速シャッタ方式で、表示がパルスタイプである場合、図１５Ｄは、撮影条件が高速シャッタ方式で、表示がホールドタイプである場合、それぞれ、図１３を用いて説明した場合の２倍のフレームレートで表示された動画像に対する、観察者の見えを示す。

図１５Ａ乃至図１５Ｄに示されるように、表示画像の見えのぼけ妨害に関して、それぞれの撮像および表示方法において、ぼけ量は半分となっている。また、ストロボ妨害に関しても、ストロボ的な離散数が倍増するため、画像劣化が改善される。すなわち、ぼけ妨害およびストロボ妨害は、フレームレートの増加に対し、リニアに改善されることが示される。また、フレームレートを増加した場合、シャッタ時間、発光時間による動画質劣化の質の違いも小さくなっている。すなわち、動画質を改善するためには、高フレームレート化が、非常に有効な手段であるといえる。

特に、図１３Ａと図１５Ａとの比較および図１３Ｂと図１５Ｂとの比較により、図１３Ａの追従視により視認される移動物の像の長さに対する、図１５Ａの追従視により視認される移動物の像の長さの比に比較して、図１３Ｂの追従視により視認される移動物の像の長さに対する、図１５Ｂの追従視により視認される移動物の像の長さの比が、より小さいことがわかる。同様に、図１３Ｃと図１５Ｃとの比較および図１３Ｄと図１５Ｄとの比較により、図１３Ｃの追従視により視認される移動物の像の長さに対する、図１５Ｃの追従視により視認される移動物の像の長さの比に比較して、図１３Ｄの追従視により視認される移動物の像の長さに対する、図１５Ｄの追従視により視認される移動物の像の長さの比が、より小さいことがわかる。

すなわち、同じようにフレームレートを増加させた場合、パルスタイプのディスプレイにおける動きぼけの低減に比較して、ホールドタイプのディスプレイにおける動きぼけの低減の効果が大きいと言える。すなわち、フレームレートの増加による、追従視した場合に生じる動きぼけの低減の効果は、ホールドタイプのディスプレイにおいて著しい。

一方、ストロボ妨害（ジャーキネス）については、全般に、分断されて表示される固定物の像の間隔がより短くなり、全般に、ストロボ妨害（ジャーキネス）がより知覚されにくくなる。

次に、オープンシャッタで撮影された動画像の表示について、追従視の条件において、ジャーキネス、動きぼけに着目した動画質の評価を、視覚心理物理実験により調査した。

ジャーキネスに着目した評価結果を図１６に、動きぼけに着目した評価結果を図１７に示す。この評価においては、動画像として、例えば、自然動画、ＣＧの動き、オープンシャッタで撮影された映像など、さまざまなものが用意された。また、評価ポイントは、劣化尺度については、「劣化がわからない」が評価５、「劣化は分かるが気にならない」が評価４、「劣化は分かるが邪魔にならない」が評価３、「劣化が邪魔になる」が評価２、「劣化が非常に邪魔になる」が評価１とされ、評価尺度については、「非常によい」が評価５、「よい」が評価４、「普通」が評価３、「悪い」が評価２、「非常に悪い」が評価１とされた。この実験においては、一般的な動画質の評価について調査するために充分な人数の被験者により評価が実行されている。そして、図１６および図１７においては、全てのシーンおよび被験者の平均と、標準偏差がプロットされている。

図１６に示されるジャーキネスに比較して、図１７に示される動きぼけの評価値の変化が大きく、また両者に共通して、フレームレートが大きくなるにともなって、動画質の評価値も大きくなる傾向が見られる。特に動きぼけに関して、２５０fps近辺で、知覚限である評価値４．５近辺に達し、更に高いフレームレートでは、評価値は４．５以上で平らな値を示す屈曲型の傾向を示した。また、ジャーキネスに関しても、２５０fps近辺で、知覚限である評価値４．５近辺に達し、更に高いフレームレートでは、評価値は４．５以上で、略平らな値を示す屈曲型の傾向を示した。

このように、特に顕著な動画質劣化を示す追従視における動きぼけは、２５０fps近辺のフレームレートにより十分解決されること、すなわち、２５０fps近辺が、現在広く用いられている映像リソースの有効性を考慮した場合の理想周波数であることを示唆するものである。具体的には、現在広く用いられている映像リソースは、上述したように５０Ｈｚ，６０Ｈｚのものが多いので、その整数倍の周波数である２４０Ｈｚや２５０Ｈｚが、映像リソースの有効性を考慮した場合の理想周波数であることを示唆するものである。

この評価をより詳しく説明すると次のようになる。EBU（European Broadcast Union）法において、評価値４．５は、これ以上の評価値に対応する領域において基本的に差が知覚されないとされる知覚限界であり、評価値３．５は、これ以下の評価値に対応する領域において基本的に改善が知覚されないとされる許容限界である。

動きぼけに着目した評価結果において、評価値３．５である許容限界におけるフレームレートは、１０５である。１０５のフレームレートから、通常のユーザは、動きぼけの改善を知覚しはじめる。すなわち、１０５以上のフレームレートにおいて、通常のユーザに、動きぼけの改善が知覚される。

動きぼけに着目した評価結果において、評価値４．５である知覚限界におけるフレームレートは、２３０である。２３０以上のフレームレートにおいて、通常のユーザは、動きぼけの改善が十分になされたように知覚される。換言すれば、２３０のフレームレートから、通常のユーザは、動きぼけの改善が頭打ちになったように知覚される。すなわち、２３０以上のフレームレートにおいて、通常のユーザには、動きぼけの改善が十分に知覚される。

また、ジャーキネスに着目した評価結果において、４８０であるフレームレートにおいて、評価値が５．０であり、標準偏差が極めて小さい値となっている。これから、４８０のフレームレートにおいて、通常のユーザは、ジャーキネスを認識することができない。すなわち、４８０のフレームレートにおいて、通常のユーザには、認識することができない程度にジャーキネスによる画像劣化が抑制される。

以上のことから、ＰＡＬにおける５０であるフレームレートの整数倍のフレームレートであり、１０５以上のフレームレートである、１５０，２００，２５０，３００，３５０，４００、４５０、または５００のフレームレートにおいて、動画質の劣化が改善される。ＰＡＬにおける５０であるフレームレートの整数倍のフレームレートにおいては、１５０以上のフレームレートにおいて、通常のユーザには、動きぼけの改善が知覚される。ＰＡＬにおける５０であるフレームレートの整数倍のフレームレートにおいては、２５０以上のフレームレートにおいて、通常のユーザには、動きぼけの改善が十分に知覚される。

同様に、ＮＴＳＣにおける６０であるフレームレートの整数倍のフレームレートであり、１０５以上のフレームレートである、１２０，１８０，２４０，３００，３６０，４２０、または４８０のフレームレートにおいて、動画質の劣化が改善される。ＮＴＳＣにおける６０であるフレームレートの整数倍のフレームレートにおいては、１２０以上のフレームレートにおいて、通常のユーザには、動きぼけの改善が知覚される。ＮＴＳＣにおける６０であるフレームレートの整数倍のフレームレートにおいては、２４０以上のフレームレートにおいて、通常のユーザには、動きぼけの改善が十分に知覚される。

通常の放送方式である、例えば、ＮＴＳＣまたはＰＡＬの周波数の整数倍となるフレームレートにおいては、画像処理を容易に実行することができる。また、映像を撮像するにあたり、３板式プリズムを用いることは、すでに一般的である。したがって、EBU法において、通常のユーザに動きぼけの改善が知覚される評価値３．５以上となるフレームレートである１８０のフレームレートの映像信号は、画像処理が容易であり、かつ、３板式プリズムを用いて、６０のフレームレートの映像を、１／１８０秒ずつずらして撮像することにより、用意に取得することができる。

また、一連の実験において、特に、コンピュータグラフィックスの画像を表示する場合、フレームレートを３６０または３５０とすることが好ましいことがわかった。これは、コンピュータグラフィックスの画像は、一般に、例えば、エッジなどに高周波成分をより多く含んでいる。これにより、ジャーキネスによる画像劣化が知覚しやすくなり、２５０または２４０のフレームレートから、３６０または３５０のフレームレートに変化させた場合、通常のユーザでも、画質の改善が知覚できるようになるものである。

図１または図６を用いて説明した、本発明を適用した画像表示システムを用いて、５０Ｈｚ，６０Ｈｚの整数倍の周波数である２４０Ｈｚや２５０Ｈｚの動画像を表示させるようにすることが可能である。例えば、図１８に示されるように、２以上のプロジェクタ５１−１乃至５１−ｎを用いて、本発明を適用した画像表示システムを用いて、５０Ｈｚ，６０Ｈｚの整数倍の周波数である２４０Ｈｚや２５０Ｈｚの動画像の表示を実現することができる。

プロジェクタ５１−１乃至プロジェクタ５１−ｎは、それぞれ、表示制御部２７の制御に基づいたタイミングで、表示される表示画像を構成する画素（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）から、画素（Ｘ，Ｙ）＝（ｐ，ｑ）を、スクリーン５２に水平方向に走査することにより、供給された映像信号に対応するフレーム画像を表示する。プロジェクタ５１−１乃至プロジェクタ５１−ｎのそれぞれがスクリーン５２に表示させるフレーム画像のそれぞれのフレームレートは、画像表示システムに供給される動画像のフレームレートをｍＨｚとしたとき、ｍ／ｎＨｚであるが、プロジェクタ５１−１乃至プロジェクタ５１−ｎによって表示される動画像のフレームレートはｍＨｚである。また、プロジェクタ５１−１乃至プロジェクタ９１−ｎによって表示される各フレームの走査開始タイミングは、プロジェクタ５１−１乃至プロジェクタ５１−ｎによる、それぞれの１フレームの表示に対して、１／ｎ位相、すなわち、１／ｍ秒だけずれている。

例えば、プロジェクタ９１−２が、スクリーン９２上の走査Ｂで示されるラインに、α＋１フレームの対応するラインを走査しているとき、プロジェクタ９１−３は、スクリーン９２上の走査Ａで示されるラインに、α＋２フレームの対応するラインを走査している。走査Ｂで示されるラインは、走査Ａで示されるラインから、１フレームのライン数の１／ｎだけずれたラインである。すなわち、スクリーン９２に表示される動画像は、時間１／ｍごとに、走査Ａおよび走査Ｂを含む複数の走査によって、順次書き換えられる。

入力画像信号のフレームレートが、２４０Ｈｚであり、画像信号の分離数が、例えば、４つであった場合、フレームメモリから出力される映像信号が４つのＤ／Ａ変換部に順次供給されるか、または、データ分離部より４系列に分離されたフレームが、４つのフレームメモリに順次供給されて保存されるようになされる。そして、図１９に示されるように、入力映像信号Ｓ１が、４つの出力映像信号Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，およびＳ５に分離され、４つ設けられている走査制御部に供給される。

第１の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ２に対応するαフレーム、α＋４フレーム・・・の表示が制御され、第２の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ３に対応するα＋１フレーム、α＋５フレーム・・・の表示が制御され、第３の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ４に対応するα＋２フレーム、α＋６フレーム・・・の表示が制御され、第４の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ５に対応するα＋３フレーム、α＋７フレーム・・・の表示が制御される。また、第１の走査制御部乃至第４の走査制御部により表示されるそれぞれの出力映像信号のフレームのフレームレートは、入力映像信号のフレームレートの１／４であり、第１の走査制御部乃至第４の走査制御部によるそれぞれのフレームの走査開始時刻は、出力映像信号Ｓ２乃至出力映像信号Ｓ５の１フレームの表示のための走査にかかる時間の１／４ずつずれる。

入力画像信号のフレームレートが、２５０Ｈｚであり、画像信号の分離数が、例えば、５つであった場合、フレームメモリから出力される映像信号が５つのＤ／Ａ変換部に順次供給されるか、または、データ分離部より５系列に分離されたフレームが、５つのフレームメモリに順次供給されて保存されるようになされる。そして、図２０に示されるように、入力映像信号Ｓ１が、５つの出力映像信号Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５、およびＳ６に分離され、５つ設けられている走査制御部に供給される。

第１の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ２に対応するαフレーム、α＋５フレーム・・・の表示が制御され、第２の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ３に対応するα＋１フレーム、α＋６フレーム・・・の表示が制御され、第３の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ４に対応するα＋２フレーム、α＋７フレーム・・・の表示が制御され、第４の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ５に対応するα＋３フレーム、α＋８フレーム・・・の表示が制御され、第５の走査制御部によって、出力映像信号Ｓ６に対応するα＋４フレーム、α＋９フレーム・・・の表示が制御される。また、第１の走査制御部乃至第５の走査制御部により表示されるそれぞれの出力映像信号のフレームのフレームレートは、入力映像信号のフレームレートの１／５であり、第１の走査制御部乃至第４の走査制御部によるそれぞれのフレームの走査開始時刻は、出力映像信号Ｓ２乃至出力映像信号Ｓ６の１フレームの表示のための走査にかかる時間の１／５ずつずれる。

現状最も広く用いられているフレームレート５０Ｈｚや６０Ｈｚでの動画表示においては、ボケやジャーキネスといった動画質劣化が顕著であった。これに対して、本発明を適用し、映像信号の分離数ｎとして、例えば、４や５を用いた場合、高フレームレートの動画像を、フレームレート５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの、従来広く用いられている表示装置（たとえば、プロジェクタなど）を用いて表示することが可能となる。例えば、映像信号の分離数ｎ＝４であり、プロジェクタ５１−１乃至プロジェクタ５１−４において出力される表示画像のフレームレートが、それぞれ、６０Ｈｚであった場合、スクリーン５２に表示される動画像のフレームレートは、実質的に、２４０Ｈｚとなる。更に、例えば、映像信号の分離数ｎ＝５であり、プロジェクタ５１−１乃至プロジェクタ５１−５において出力される表示画像のフレームレートが、それぞれ、５０Ｈｚであった場合、スクリーン５２に表示される動画像のフレームレートは、実質的に、２５０Ｈｚとなる。

現在広く用いられている映像リソースは、上述したように５０Ｈｚ，６０Ｈｚのものが多いので、その整数倍の周波数である２４０Ｈｚや２５０Ｈｚが、映像リソースの有効性を考慮した場合の理想周波数である。

このような場合においても、走査制御部の個数をｓとし、映像信号の分離数を、ｓより小さなｎとして設定し、ｓ個の走査制御部のうち、ｎ個の走査制御部を用いて、動画像を表示するようにしても良いことは言うまでもない。

次に、本発明に係る画像表示システム１０１の一実施の形態の他の構成について説明する。図２１は、LCDを用いた画像表示システム１０１の構成を示すブロック図である。

図２１で示される画像表示システム１０１は、信号処理部１１１、クロック／サンプリングパルス発生部１１２、および画像表示装置１１３からなる。信号処理部１１１は、入力信号である画像信号を取得して、取得した画像信号に信号処理を適用して、デジタルRGB（Red Green Blue）信号を画像表示装置１１３に供給する。クロック／サンプリングパルス発生部１１２は、入力信号である画像信号を取得して、取得した画像信号から水平同期信号および垂直同期信号を検出し、検出した水平同期信号および垂直同期信号を基に、さらに制御信号を生成する。クロック／サンプリングパルス発生部１１２は、生成した制御信号を信号処理部１１１および画像表示装置１１３に供給する。

画像表示装置１１３は、LCDを備え、信号処理部１１１およびクロック／サンプリングパルス発生部１１２から供給された信号を基に、画像を表示する。

信号処理部１１１は、Y／C分離／クロマデコード部１２１、Ａ／Ｄ変換部１２２、およびフレームメモリ１２３からなる。Y／C分離／クロマデコード部１２１は、取得した画像信号を輝度信号（Y）およびカラー信号（C）に分離するとともに、カラー信号をデコードして、アナログRGB信号を生成する。Y／C分離／クロマデコード部１２１は、生成したアナログRGB信号をＡ／Ｄ変換部１２２に供給する。

Ａ／Ｄ変換部１２２は、クロック／サンプリングパルス発生部１１２からの制御信号の基に、Y／C分離／クロマデコード部１２１から供給されたアナログRGB信号をアナログ／デジタル変換し、これにより生成されたデジタルRGB信号をフレームメモリ１２３に供給する。フレームメモリ１２３は、Ａ／Ｄ変換部１２２から順に供給されるデジタルRGB信号を一時的に記憶し、記憶しているデジタルRGB信号を画像表示装置１１３に供給する。

クロック／サンプリングパルス発生部１１２は、同期信号検出部１２４および制御信号発生部１２５を含む。同期信号検出部１２４は、取得した画像信号から水平同期信号および垂直同期信号を検出し、制御信号発生部１２５に供給する。制御信号発生部１２５は、同期信号検出部１２４から供給された水平同期信号および垂直同期信号を基に、Ａ／Ｄ変換部１２２におけるアナログ／デジタル変換を制御するための制御信号、および画像表示装置１１３の表示を制御するための制御信号を生成して、生成した制御信号をＡ／Ｄ変換部１２２および画像表示装置１１３に供給する。

画像表示装置１１３は、LCD１３１、バックライト１３２、データ線駆動回路１３３−１乃至１３３−４、ゲート線駆動回路１３４、およびバックライト駆動回路１３５を含む。LCD１３１は、ホールド型のマトリックス駆動される画素型のディスプレイであり、画素である、画面に配置されている液晶セル内部の液晶の配列を制御することにより透過する光量を変化させて、画像を表示する。

バックライト１３２は、LCD１３１の背面から光を入射させる光源である。データ線駆動回路１３３−１乃至１３３−４およびゲート線駆動回路１３４は、制御信号発生部１２５からの制御信号の基に、信号処理部１１１から供給されたデジタルRGB信号に応じて、LCD１３１の各画素をマトリックス駆動する。バックライト駆動回路１３５は、バックライト１３２を発光させるように駆動する。

より詳細には、LCD１３１には、１行１列からｎ行ｍ列まで、液晶セル１４１−１−１、TFT（Thin Film Transistor）１４２−１−１、およびキャパシタ１４３−１−１の組乃至液晶セル１４１−ｎ−ｍ（図示せず）、TFT１４２−ｎ−ｍ（図示せず）、およびキャパシタ１４３−ｎ−ｍ（図示せず）の組が配置される。

以下、液晶セル１４１−１−１乃至液晶セル１４１−ｎ−ｍを個々に区別する必要がないとき、単に、液晶セル１４１と称する。以下、TFT１４２−１−１乃至TFT１４２−ｎ−ｍを個々に区別する必要がないとき、単に、TFT１４２と称する。以下、キャパシタ１４３−１−１乃至キャパシタ１４３−ｎ−ｍを個々に区別する必要がないとき、単に、キャパシタ１４３と称する。

１つの液晶セル１４１、１つのTFT１４２、および１つのキャパシタ１４３が、１組で、サブピクセルを構成するように配置される。液晶セル１４１は、液晶を格納し、TFT１４２により印可される電圧により、バックライト１３２から照射される光のうち透過する光の量を変化させる。TFT１４２は、液晶セル１４１に電圧を印可することにより、液晶セル１４１を駆動する。キャパシタ１４３は、液晶セル１４１に並列に設けられ、フレームの期間において、液晶セル１４１に印可される電圧を保持する。

LCD１３１の上から１行目の左から１列目には、１つのサブピクセルを構成する、液晶セル１４１−１−１、TFT１４２−１−１、およびキャパシタ１４３−１−１が配置される。LCD１３１上において、液晶セル１４１−１−１、TFT１４２−１−１、およびキャパシタ１４３−１−１の右側には、１つのサブピクセルを構成する、液晶セル１４１−１−２、TFT１４２−１−２、およびキャパシタ１４３−１−２が配置される。さらに、LCD１３１上において、その右側に、順に、１つのサブピクセルを構成する、液晶セル１４１−１−３、TFT１４２−１−３、およびキャパシタ１４３−１−３が配置され、１つのサブピクセルを構成する、液晶セル１４１−１−４、TFT１４２−１−４、およびキャパシタ１４３−１−４が配置される。

LCD１３１において、横１列に隣接して並ぶ４つのサブピクセルは、１つのピクセル（画素）を構成する。すなわち、液晶セル１４１−１−１乃至キャパシタ１４３−１−４は、１つの画素を構成する。

同様に、LCD１３１の上から２行目の左から１列目には、１つのサブピクセルを構成する、液晶セル１４１−２−１、TFT１４２−２−１、およびキャパシタ１４３−２−１が配置される。LCD１３１上において、液晶セル１４１−２−１、TFT１４２−２−１、およびキャパシタ１４３−２−１の右側には、１つのサブピクセルを構成する、液晶セル１４１−２−２、TFT１４２−２−２、およびキャパシタ１４３−２−２が配置される。さらに、LCD１３１上において、その右側に、順に、１つのサブピクセルを構成する、液晶セル１４１−２−３、TFT１４２−２−３、およびキャパシタ１４３−２−３が配置され、１つのサブピクセルを構成する、液晶セル１４１−２−４、TFT１４２−２−４、およびキャパシタ１４３−２−４が配置される。

液晶セル１４１−２−１乃至キャパシタ１４３−２−４は、１つの画素を構成する。

例えば、毎秒２４０フレームの画像信号が供給された場合、制御信号発生部１２５は、１番目のフレームであるフレーム１を、１つの画素のうちの最も左側に位置するサブピクセルに表示させるように、データ線駆動回路１３３−１に制御信号を供給する。

データ線駆動回路１３３−１は、フレームメモリ１２３からフレーム１のデジタルRGB信号を読み出して、読み出したフレーム１のデジタルRGB信号を基に、１つのピクセル（画素）の横１列に隣接して並ぶ４つのサブピクセルのうち、最も左に位置するサブピクセル、例えば、液晶セル１４１−１−１、TFT１４２−１−１、およびキャパシタ１４３−１−１からなるサブピクセル、液晶セル１４１−２−１、TFT１４２−２−１、およびキャパシタ１４３−２−１からなるサブピクセルなどにフレーム１を表示させるようにLDC１３１に駆動信号を供給する。

次に、制御信号発生部１２５は、毎秒２４０フレームの動画像の２番目のフレームであるフレーム２を、１つの画素のうちの左から２番目に位置するサブピクセルに表示させるように、データ線駆動回路１３３−２に制御信号を供給する。

データ線駆動回路１３３−２は、フレームメモリ１２３からフレーム２のデジタルRGB信号を読み出して、読み出したフレーム２のデジタルRGB信号を基に、１つのピクセル（画素）の横１列に隣接して並ぶ４つのサブピクセルのうち、左にから２番目に位置するサブピクセル、例えば、液晶セル１４１−１−２、TFT１４２−１−２、およびキャパシタ１４３−１−２からなるサブピクセル、液晶セル１４１−２−２、TFT１４２−２−２、およびキャパシタ１４３−２−２からなるサブピクセルなどにフレーム２を表示させるようにLDC１３１に駆動信号を供給する。

さらに、制御信号発生部１２５は、毎秒２４０フレームの動画像の３番目のフレームであるフレーム３を、１つの画素のうちの左から３番目に位置するサブピクセルに表示させるように、データ線駆動回路１３３−３に制御信号を供給する。

データ線駆動回路１３３−３は、フレームメモリ１２３からフレーム３のデジタルRGB信号を読み出して、読み出したフレーム３のデジタルRGB信号を基に、１つのピクセル（画素）の横１列に隣接して並ぶ４つのサブピクセルのうち、左にから３番目に位置するサブピクセル、例えば、液晶セル１４１−１−３、TFT１４２−１−３、およびキャパシタ１４３−１−３からなるサブピクセル、液晶セル１４１−２−３、TFT１４２−２−３、およびキャパシタ１４３−２−３からなるサブピクセルなどにフレーム３を表示させるようにLDC１３１に駆動信号を供給する。

さらにまた、制御信号発生部１２５は、毎秒２４０フレームの動画像の４番目のフレームであるフレーム４を、１つの画素のうちの最も右側に位置するサブピクセルに表示させるように、データ線駆動回路１３３−４に制御信号を供給する。

データ線駆動回路１３３−４は、フレームメモリ１２３からフレーム４のデジタルRGB信号を読み出して、読み出したフレーム３のデジタルRGB信号を基に、１つのピクセル（画素）の横１列に隣接して並ぶ４つのサブピクセルのうち、最も右側に位置するサブピクセル、例えば、液晶セル１４１−１−４、TFT１４２−１−４、およびキャパシタ１４３−１−４からなるサブピクセル、液晶セル１４１−２−４、TFT１４２−２−４、およびキャパシタ１４３−２−４からなるサブピクセルなどにフレーム４を表示させるようにLDC１３１に駆動信号を供給する。

そして、制御信号発生部１２５は、毎秒２４０フレームの動画像の５番目のフレームであるフレーム５を、１つの画素のうちの最も左側に位置するサブピクセルに表示させるように、データ線駆動回路１３３−１に制御信号を供給する。

データ線駆動回路１３３−１は、フレームメモリ１２３からフレーム５のデジタルRGB信号を読み出して、読み出したフレーム５のデジタルRGB信号を基に、１つのピクセル（画素）の横１列に隣接して並ぶ４つのサブピクセルのうち、最も左に位置するサブピクセル、例えば、液晶セル１４１−１−１、TFT１４２−１−１、およびキャパシタ１４３−１−１からなるサブピクセル、液晶セル１４１−２−１、TFT１４２−２−１、およびキャパシタ１４３−２−１からなるサブピクセルなどにフレーム１を表示させるようにLDC１３１に駆動信号を供給する。

このように、１つのピクセル（画素）の横１列に隣接して並ぶ４つのサブピクセルが、１つのフレームの画像を順に表示する。

この場合、１／２４０秒の期間において、各フレームを表示させるのが好ましいが、例えば、より長い期間である、１／６０秒の期間において、各フレームを表示させるようにしてもよい。

このようにすることで、液晶の応答時間が長い場合であっても、１秒間あたりに、より多くのフレームの動画像を表示させることができる。例えば、毎秒２４０フレームの動画像を表示することができる。

なお、LCDを用いると説明したが、LCDに限らず、マトリックス駆動されるディスプレイであれば足り、例えば、LEDを用いたディスプレイ、有機ELディスプレイであってもよい。

以上のように、フレームの期間のそれぞれにおいて、画面の各画素の表示が維持されるホールド型のディスプレイにおいて、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示させるように表示を制御し、この制御の基に、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示するようにした場合、人間の視覚の特性を基に、いたずらにフレームレートを高くすることなく、表示されている動画像を見ている人間である観察者に、より劣化の少ない動画像を呈示することができる。

また、マトリックス駆動されるディスプレイにおいて、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示させるように表示を制御し、この制御の基に、１秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示するようにした場合、人間の視覚の特性を基に、いたずらにフレームレートを高くすることなく、表示されている動画像を見ている人間である観察者に、より劣化の少ない動画像を呈示することができる。

上述した一連の処理は、ソフトウェアにより実行することもできる。そのソフトウェアは、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。

この記録媒体は、図１または図６に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク３１（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク３２（CD-ROM（Compact Disk-Read Only Memory），DVD（Digital Versatile Disk）を含む）、光磁気ディスク３３（ＭＤ（Mini-Disk)（商標）を含む）、もしくは半導体メモリ３４などよりなるパッケージメディアなどにより構成される。

また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

本発明を適用した、画像表示システムの第１の構成例を説明するためのブロック図である。 入力映像信号と、出力映像信号のタイミングについて説明するための図である。 図１の画像表示装置の構成例について説明するための図である。 図３の画像表示装置に表示される動画像のエッジ部分の更新レートについて説明するための図である。 図１の画像表示システムが実行する表示制御処理１を説明するフローチャートである。 本発明を適用した、画像表示システムの第２の構成例を説明するためのブロック図である。 図６の画像表示システムが実行する表示制御処理２を説明するフローチャートである。 入力映像信号と、出力映像信号のタイミングについて説明するための図である。 動くものと固定しているものが共存するような現実のシーンの例を示す図である。 固定視条件を説明するための図である。 追従視条件を説明するための図である。 追従視および固定視における観察者の見えについて説明するための図である。 撮影条件、表示条件、観察条件ごとの観察者の見えについて説明するための図である。 ストロボ障害ついて説明するための図である。 高フレームレートにおける撮影条件、表示条件、観察条件ごとの観察者の見えについて説明するための図である。 ジャーキネスに着目した動画質の評価結果について説明するための図である。 動きぼけに着目した動画質の評価結果について説明するための図である。 ｎが２以外の数の場合のプロジェクタとスクリーンの構成例について説明するための図である。 ｍ＝２４０、ｎ＝４の場合における、入力映像信号と、出力映像信号のタイミングについて説明するための図である。 ｍ＝２５０、ｎ＝５の場合における、入力映像信号と、出力映像信号のタイミングについて説明するための図である。 LCDを用いた画像表示システム１０１の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 画像表示システム， １１ 画像信号変換装置， １２ 画像表示装置， ２１ Ａ／Ｄ変換部， ２２ 同期信号検出部， ２３ フレームメモリ， ２４ コントローラ， ２５ Ｄ／Ａ変換部， ２７ 表示制御部， ４１ 走査制御部， ４３ 表示部， ７１ 画像表示システム， ８１ 画像信号変換装置， ９１ データ分離部， ９２ データ保持部， ９４ コントローラ， ９３ フレームメモリ， １０１ 画像表示システム， １１１ 信号処理部， １１２ クロック／サンプリングパルス発生部， １１３ 画像表示装置， １２１ Y／C分離／クロマデコード部， １２２ Ａ／Ｄ変換部， １２４ 同期信号検出部， １２５ 制御信号発生部， １３１ ＬＣＤ， １３３−１乃至１３３−４ データ線駆動回路， １３４ ゲート線駆動回路， １４１ 液晶セル， １４２ TFT， １４３ キャパシタ

Claims (32)

1. １秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御する表示制御手段と、
   前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり１０５以上のフレームからなる前記動画像を表示する、フレームの期間のそれぞれにおいて、画面の各画素の表示が維持される表示手段と
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記表示制御手段は、１秒当たり２３０以上のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
   前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２３０以上のフレームからなる前記動画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示制御手段は、１秒当たり４８０以下のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
   前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり４８０以下のフレームからなる前記動画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記表示制御手段は、１秒当たり１２０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
   前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり１２０のフレームからなる前記動画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 前記表示制御手段は、１秒当たり１８０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
   前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり１８０のフレームからなる前記動画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記表示制御手段は、１秒当たり２４０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
   前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２４０のフレームからなる前記動画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
7. 前記表示制御手段は、１秒当たり２５０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
   前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２５０のフレームからなる前記動画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
8. 前記表示制御手段は、１秒当たり３６０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
   前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり３６０のフレームからなる前記動画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
9. フレームの期間のそれぞれにおいて、画面の各画素の表示が維持される表示手段を備える表示装置の表示方法において、
   １秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御する表示制御ステップを含む
   ことを特徴とする表示方法。
10. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり２３０以上のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項９に記載の表示方法。
11. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり４８０以下のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項９に記載の表示方法。
12. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり１２０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項９に記載の表示方法。
13. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり１８０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項９に記載の表示方法。
14. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり２４０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項９に記載の表示方法。
15. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり２５０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項９に記載の表示方法。
16. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり３６０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項９に記載の表示方法。
17. １秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を表示手段に表示させるように表示を制御する表示制御手段と、
    前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり１０５以上のフレームからなる前記動画像を表示する、マトリックス駆動される表示手段と
    を備えることを特徴とする表示装置。
18. 前記表示制御手段は、１秒当たり２３０以上のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
    前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２３０以上のフレームからなる前記動画像を表示する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
19. 前記表示制御手段は、１秒当たり４８０以下のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
    前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり４８０以下のフレームからなる前記動画像を表示する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
20. 前記表示制御手段は、１秒当たり１２０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
    前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり１２０のフレームからなる前記動画像を表示する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
21. 前記表示制御手段は、１秒当たり１８０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
    前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり１８０のフレームからなる前記動画像を表示する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
22. 前記表示制御手段は、１秒当たり２４０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
    前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２４０のフレームからなる前記動画像を表示する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
23. 前記表示制御手段は、１秒当たり２５０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
    前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり２５０のフレームからなる前記動画像を表示する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
24. 前記表示制御手段は、１秒当たり３６０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御し、
    前記表示手段は、前記表示制御手段の制御の基に、１秒当たり３６０のフレームからなる前記動画像を表示する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
25. マトリックス駆動される表示手段を備える表示装置の表示方法において、
    １秒当たり１０５以上のフレームからなる動画像を前記表示手段に表示させるように表示を制御する表示制御ステップを含む
    ことを特徴とする表示方法。
26. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり２３０以上のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項２５に記載の表示方法。
27. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり４８０以下のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項２５に記載の表示方法。
28. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり１２０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項２５に記載の表示方法。
29. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり１８０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項２５に記載の表示方法。
30. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり２４０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項２５に記載の表示方法。
31. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり２５０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項２５に記載の表示方法。
32. 前記表示制御ステップにおいて、１秒当たり３６０のフレームからなる前記動画像を前記表示手段に表示させるように表示が制御される
    ことを特徴とする請求項２５に記載の表示方法。

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