JP2009223076A - 表示装置、表示方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】高圧水銀ランプのような色バランスの調整が必要な光源ランプを用いた場合にあって、色再現性の劣化の防止と動画ボケの抑制とを両立する。
【解決手段】プロジェクタにおいて、映像信号の１フレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、像信号に基づくフレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ，ＦＬｂを表示し、映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂを表示する。このとき、Ｒについての黒フレーム画像データＫｒの階調値は、Ｇ、Ｂの黒フレーム画像データＫｇ，Ｋｂの有する各階調値、すなわち最低階調値（値０）よりも高い値（例えば２５）に定める。これにより、赤色成分についての色光の光強度を強くすることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、カラー映像を表示する技術に関する。

カラー映像を表示する表示装置として、液晶パネルを備えるものがある。液晶パネルは、外光や、フロントライト、バックライト等の光源により発せられた光を遮ったり透過させたりすることによって表示を行う。

上記液晶パネルを備える表示装置の一つとして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応した３つの液晶ライトバルブを備えた３板式の液晶プロジェクタが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−２６４２４５号公報

上記３板式の液晶プロジェクタでは、画像の明るさを高めるために高圧水銀ランプが用いられている。高圧水銀ランプは、色分離後において相対的に緑色の色光が他の色光に比べて光強度が強くなる性質を備えている。このために、高圧水銀ランプを備えた３板式の液晶プロジェクタでは、液晶ライトバルブで緑色の光量を下げることにより、赤、緑、青の色バランスの調整を図っていた。

しかしながら、前記従来の技術では、液晶ライトバルブで緑色の光量を調整すると、画像変調に利用できる階調数が低下して、プロジェクタの画像の色再現性が劣化するという問題が発生した。また、液晶パネルは、ホールド型の表示デバイスであることから、残像による動画ボケが発生するという問題も備えており、両問題から、映像の画質低下は看過できないものであった。

本発明は、上記した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされた発明であり、高圧水銀ランプのような色バランスの調整が必要な光源ランプを用いた場合にあって、色再現性の劣化の防止と動画ボケの抑制とを両立することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
カラー映像を表示する表示装置であって、前記カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルと、入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する複数のフレームメモリと、前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各フレームメモリに記憶された各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する駆動用画像データ生成部と、前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する表示パネル駆動部とを備え、前記駆動用画像データ生成部は、前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データの階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める黒レベル規定部を備える、表示装置。

適用例１の表示装置によれば、色成分毎に、映像信号の１フレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に映像信号に基づくフレーム画像データが表示され、映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される黒フレーム画像データが表示される。さらに、複数の色成分の内の特定の色成分についての黒フレーム画像データの階調値は、他の色成分の黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定められている。このために、その特定の色成分についての色光の光強度を強くすることができる。この特定の色成分についての黒フレーム画像データの階調値を高めることは、第１のサブフレーム期間で表示する各色のフレーム画像データの色再現性を低下させることもない。したがって、色バランスの調整が必要な光源ランプを用いた場合にあっても、特定の色成分の光強度を強くすることで色バランスの調整を図りながらも、色再現性の劣化を防止し、動画ボケの抑制を図ることができる。

［適用例２］
適用例１に記載の表示装置であって、前記複数の表示パネルを照射するための高圧水銀ランプを備え、前記複数の表示パネルは、赤色、緑色、青色のそれぞれに対応する３つの表示パネルであり、前記特定の色成分は、赤色成分および／または青色成分である、表示装置。

高圧水銀ランプは、前述したように、緑色の色光が他の色光に比べて光強度が強くなる性質を備えていることから、高圧水銀ランプを備えたプロジェクタでは、赤、緑、青の色バランスが悪い。これに対して、適用例２の表示装置では、赤色成分および／または青色成分の光強度を強くすることで色バランスの調整を図ることができる。

［適用例３］
カラー映像を表示する表示装置であって、前記カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルと、入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する複数のフレームメモリと、前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各フレームメモリに記憶された各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する駆動用画像データ生成部と、前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する表示パネル駆動部とを備え、前記駆動用画像データ生成部は、前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データを、特定領域と非特定領域とに区分けし、前記特定領域の階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める黒レベル規定部を備える、表示装置。

適用例３の表示装置によれば、色成分毎に、映像信号の１フレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に映像信号に基づくフレーム画像データが表示され、映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される黒フレーム画像データが表示される。さらに、複数の色成分の内の特定の色成分についての黒フレーム画像データは、特定領域と非特定領域とに区分けされており、非特定領域の階調値は、他の色成分の黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定められている。このために、その特定の色成分における特定領域についての色光の光強度を強くすることができる。したがって、特定の色成分における特定領域の輝度を積極的に高くすることができるとともに、動画ボケの抑制を図ることができる。

［適用例４］
適用例３に記載の表示装置であって、前記特定領域は、前記複数のフレーム画像データの内の少なくとも１つに基づいて定められるものである、表示装置。

適用例４の表示装置では、映像信号の１フレーム分の画像データから定まる特定領域についての輝度を高くすることができる。

［適用例５］
適用例４に記載の表示装置であって、前記複数の表示パネルは、赤色、緑色、青色のそれぞれに対応する３つの表示パネルであり、前記特定の色成分は、赤色成分であり、前記特定領域は、肌色領域である、表示装置。

適用例５の表示装置では、映像信号の１フレーム分の画像データの中に肌色領域が判定された場合に、その肌色領域の輝度を積極的に高くすることができる。

他の適用例としての表示方法は、カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルを備える表示装置においてカラー映像を表示する表示方法であって、（ａ）入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する工程と、（ｂ）前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する工程と、（ｃ）前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する工程とを備え、前記工程（ｂ）は、前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データの階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める工程を備える、表示方法。

他の適用例としてのコンピュータプログラムは、カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルを制御するコンピュータにおいてカラー映像の表示を行なうためのコンピュータプログラムにおいて、（ａ）入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する機能と、（ｂ）前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する機能と、（ｃ）前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する機能とを前記コンピュータに実現させ、前記機能（ｂ）は、前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データの階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める機能を備える、コンピュータプログラム。

上記表示方法およびコンピュータプログラムによれば、適用例１の表示装置と同様に、輝度低下を抑えつつ、黒挿入による動画ボケの抑制を行なうことができる。

さらに他の適用例としての表示方法は、カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルを備える表示装置においてカラー映像を表示する表示方法であって、（ａ）入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する工程と、（ｂ）前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する工程と、（ｃ）前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する工程とを備え、前記工程（ｂ）は、前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データを、特定領域と非特定領域とに区分けし、前記特定領域の階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める工程を備える、表示方法。

さらに他の適用例としてのコンピュータプログラムは、カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルを制御するコンピュータにおいてカラー映像の表示を行なうためのコンピュータプログラムにおいて、（ａ）入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する機能と、（ｂ）前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する機能と、（ｃ）前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する機能とを前記コンピュータに実現させ、前記機能（ｂ）は、前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データを、特定領域と非特定領域とに区分けし、前記特定領域の階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める機能を備える、コンピュータプログラム。

上記表示方法およびコンピュータプログラムによれば、適用例３の表示装置と同様に、特定の色成分における特定領域の輝度を積極的に高くすることができるとともに、動画ボケの抑制を図ることができる。

本発明は、上記以外の種々の適用例又は形態で実現可能であり、例えば、適用例である表示装置を含むシステムの形態、適用例である表示装置を備える各種の装置（例えばプロジェクタ）としての形態等で実現することが可能である。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．プロジェクタの構成：
Ａ−２．制御部の構成：
Ａ−３．制御処理の手順：
Ａ−４．効果：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．他の実施形態：

Ａ．第１実施例：
Ａ−１．プロジェクタの構成：
図１は、第１実施例におけるプロジェクタＰＪの概略構成を示す説明図である。プロジェクタＰＪは、図示しないスクリーン上に画像を投写するための投写光学系ＯＰと、投写光を制御する制御部ＣＴとを備える。

投写光学系ＯＰは、３板式透過型液晶（３ＬＣＤ）方式と呼ばれるもので、３枚の透過型の液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂを備える。液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、石英基板上にマトリックス状に画素を配列し、この画素に高温ポリシリコンで形成した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えたアクティブマトリックス型のものである。液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、本発明の「表示パネル」に相当する。

投写光学系ＯＰは、光源ランプ２０からの白色光束をインテグレータと偏光変換光学系とからなる照明光学系３０により均質化および偏光方向を揃えた後、ダイクロイックミラー４０，５０によりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光束Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂに分離し、各光束Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂをそれぞれの色に対応した液晶ライトバルブ１０ｒ、１０ｇ、１０ｂに照射する。光源ランプ２０は、高圧水銀ランプである。

３枚の液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、制御部ＣＴから送られてくる各色の駆動信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂを用いて、上記照射を受けた３色の光束Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂを変調する。これにより、各液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂの射出面には、各色の画像を表す光（画像光）が形成される。

投写光学系ＯＰは、さらに、各色の上記画像光をダイクロイックプリズム６０により合成し、投写レンズ７０により図示しないスクリーン上に投影する。この結果、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色を成分とするカラー映像がスクリーンに表示される。

プロジェクタＰＪは、プレーヤやビデオデッキ、パーソナルコンピュータなどの外部機器から映像信号ＡＶの入力を受けるが、制御部ＣＴは、この入力された映像信号ＡＶを取り込み、この映像信号ＡＶに基づいて上記各色の駆動信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂを生成して、３枚の液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂに駆動信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂを出力する。なお、本実施例では、入力される映像信号ＡＶは、１秒あたり６０枚のフレーム画像を示すアナログ映像信号であり、Ｒ，Ｇ，Ｂの３成分を含む。

Ａ−２．制御部の構成：
図２は、制御部ＣＴの構成を示すブロック図である。取り込んだ映像信号ＡＶは、信号変換回路１０２に入力され、アナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、メモリ書込み制御部１０４により、Ｒ，Ｇ，Ｂの成分毎にフレームメモリ１１０ｒ，１１０ｇ，１１０ｂに書き込まれる。なお、映像信号ＡＶに含まれている同期信号に同期して順に１フレーム毎、フレームメモリ１１０ｒ，１１０ｇ，１１０ｂに書き込む。

メモリ読出し制御部１１２は、各フレームメモリ１１０ｒ，１１０ｇ，１１０ｂにそれぞれ記憶された各色の１フレーム分の画像データ、すなわちフレーム画像データ（Ｒ）ＦＬｒ、フレーム画像データ（Ｇ）ＦＬｇ、フレーム画像データ（Ｂ）ＦＬｂを、映像信号ＡＶに含まれている同期信号から定まる周期（フレーム周期）の２倍速で読み出す（すなわち、１フレーム周期の間に２回読み出す）。読み出されたフレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ、ＦＬｂは信号切替部１２０に送られる。

この制御部ＣＴは、黒フレーム画像生成部１３０を備える。黒フレーム画像生成部１３０は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色成分毎の黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ、Ｋｂを発生するものである。ここで、「黒フレーム画像データ」とは、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される画像データである。黒フレーム画像生成部１３０は、上記の低階調値がＲ，Ｇ，Ｂの色成分毎においていずれの値であるかを定める黒レベル規定部１３２を備える。

黒レベル規定部１３２は、詳細には、緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）については、最低輝度値である値０に階調値を定める。赤色（Ｒ）については、緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）の各階調値である最低輝度値よりも大きな値、具体的には、階調値の分布が０〜２５５の２５６階調であるとすると、その約１０パーセントである値２５に階調値を定める。すなわち、黒レベル規定部１３２は、Ｒは２５であり、ＧおよびＢは０である旨を予め記憶する。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの各階調値はこうした値に限る必要はなく、各階調値は黒レベルとしての低階調値であり、かつＲの階調値がＧ，Ｂの各階調値より高い値であれば、いずれの値でもよい。

黒フレーム画像生成部１３０は、黒レベル規定部１３２に記憶されたＲ，Ｇ，Ｂの各階調値を読み出して、その各階調値に基づく黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂを発生する。この結果、黒フレーム画像生成部１３０は、各画素が値２５で表されるＲの黒フレーム画像データＫｒと、各画素が値０で表されるＧの黒フレーム画像データＫｇと、各画素が値０で表されるＢの黒フレーム画像データＫｂとを発生する。各黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ、Ｋｂは信号切替部１２０に送られる。

信号切替部１２０は、メモリ読出し制御部１１２から送られてくるフレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ，ＦＬｂと、黒フレーム画像生成部１３０から送られてくる黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ、Ｋｂとを、外部（後述するＣＰＵ１５０）からの制御指令に基づいて色成分毎に１つ選択して、選択した画像データを駆動用画像データＤｒ，Ｄｇ、Ｄｂとして液晶駆動部１４０に出力する。

制御部ＣＴは、また、ＣＰＵ１５０とメモリ１６０とを備えている。ＣＰＵ１５０は、メモリ１６０に記憶されている制御プログラムや各種データ（処理の条件等）を読み込んで実行することにより、上記メモリ書込み制御部１０４、メモリ読出し制御部１１２、信号切替部１２０、黒フレーム画像生成部１３０等の各ブロックの動作を制御する。

Ａ−３．制御処理の手順：
ＣＰＵ１５０は、メモリ１６０に記憶されている所定のコンピュータプログラムに従う制御処理を実行することにより、制御部ＣＴ内の各ブロックを制御する。この結果、制御部ＣＴは、フレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ、ＦＬｂと黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ、Ｋｂとを組み合わせて駆動用画像データＤｒ，Ｄｇ、Ｄｂを生成し、該駆動用画像データＤｒ，Ｄｇ、Ｄｂに基づいて液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂのそれぞれを駆動することができる。上記ＣＰＵ１５０により実行される制御処理について、以下に詳述する。

図３は、ＣＰＵ１５０により実行される制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、映像信号ＡＶに含まれている同期信号から定まる映像信号ＡＶの１フレーム周期の２分の１の時間（１／１２０秒）で繰り返し実行される。

図示するように、処理が開始されると、ＣＰＵ１５０は、映像信号ＡＶの１フレーム期間（以下、この映像信号ＡＶの１フレーム期間を単に「１フレーム期間」と呼ぶ）の内の前半部分（１／１２０〜６０／１２０秒）であるか、後半部分（６１／１２０〜１２０／１２０秒）であるかを判定する（ステップＳ１０）。以下、１フレーム期間の前半部分を「第１のサブフレーム期間」と、１フレーム期間の後半部分を「第２のサブフレーム期間」と呼ぶ。

ステップＳ１０で、第１のサブフレーム期間であると判定された場合に、信号切替部１２０を、メモリ読出し制御部１１２から送られてくるフレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ，ＦＬｂを選択する側に切り替える（ステップＳ２０）。この結果、１フレーム期間の内の第１のサブフレーム期間においては、生画像であるフレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ、ＦＬｂが駆動用画像データＤｒ，Ｄｇ、Ｄｂとして液晶駆動部１４０に送られる。ステップＳ２０の実行後、「リターン」に抜けて、この制御処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ１０で、ＣＰＵ１５０は、１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間であると判定された場合には、ステップＳ３０に処理を進めて、黒フレーム画像生成部１３０に対して、黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂの生成を指示する。

その後、ＣＰＵ１５０は、信号切替部１２０を、黒フレーム画像生成部１３０から送られてくる黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂを選択する側に切り替える（ステップＳ４０）。この結果、１フレーム期間の第２のサブフレーム期間においては、黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂが駆動用画像データＤｒ，Ｄｇ、Ｄｂとして液晶駆動部１４０に送られる。ステップＳ４０の実行後、「リターン」に抜けて、この制御処理を一旦終了する。

図４は、上記制御処理に従って液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂに形成される各色の画像光の時間変化を、各種信号の時間変化と共に示すタイミングチャートである。図４（ａ）に、液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂの各画像光を示している。図４（ｂ）に、液晶駆動部１４０から出力される駆動信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂを示している。図４（ｃ）に、映像信号ＡＶのＲ，Ｇ，Ｂの信号成分を示している。図４（ｄ）に、黒フレーム画像生成部１３０から出力される黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂを示している。

図４中、Ｔ１が映像信号の第１番目のフレーム周期である。図４（ｃ）に示すように、フレーム期間Ｔ１においては、映像信号ＡＶに含まれる１番目のフレームについての各色の信号成分（フレーム画像データ）Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が入力される。図４（ｂ）に示すように、フレーム期間Ｔ１の内の第１のサブフレーム期間Ｔ１ａにおいては、その信号成分Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が、上記１フレーム周期の２分の１に短縮された上で、駆動信号Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂとして出力される。この結果、図４（ａ）に示すように、各液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂには、映像信号ＡＶに含まれる１番目のフレームの各色の画像光が形成される。

図４（ｄ）に示すように、フレーム期間Ｔ１の内の第２のサブフレーム期間Ｔ１ｂにおいては、黒フレーム画像生成部１３０から、各色の黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂが出力され、このとき、Ｒの黒フレーム画像データＫｒの各画素は、階調値２５であり、Ｇ，Ｂの黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂの各画素の有する最低輝度値よりも高い値となっている。そうして、図４（ｂ）に示すように、赤色の駆動信号ＳｒはＲの黒フレーム画像データＫｒとなり、緑色の駆動信号ＳｇはＧの黒フレーム画像データＫｇとなり、青色の駆動信号ＳｂはＢの黒フレーム画像データＫｂとなる。この結果、図４（ａ）に示すように、Ｒの液晶ライトバルブ１０ｒには階調値２５である黒フレーム画像データＫｒの画像光が形成され（図中では階調値の割合である「１０％」の文字で示した）、Ｇの液晶ライトバルブ１０ｇには階調値０であるＧの黒フレーム画像データＫｇの画像光が形成され（図中では階調値が０であることを示すためにハッチングで示した）、Ｂの液晶ライトバルブ１０ｂには階調値０であるＢの黒フレーム画像データＫｂの画像光が形成される（図中では階調値が０であることを示すためにハッチングで示した）。

図４中、Ｔ２が映像信号の第２番目のフレーム周期である。フレーム周期Ｔ２においては、前述した期間Ｔ１と同様に、第１のサブフレーム期間Ｔ２ａでは、映像信号ＡＶに含まれるＲ，Ｇ，Ｂの各色成分、すなわち生のフレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ、ＦＬｂの画像光が各液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂにそのまま形成され、第２のサブフレーム期間Ｔ２ｂにおいては、黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂの画像光が各液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂに形成される。その後、図示は省略したが、周期の進行に従って、フレーム画像データＲｎ，Ｇｎ，Ｂｎ（ｎは整数）の画像光、黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂの画像光がこの順に繰り返して形成される。

以上のように構成された実施例では、フレームメモリ１１０ｒ，１１０ｇ，１１０ｂが本発明の「フレームメモリ」に相当し、メモリ読出し制御部１１２、信号切替部１２０、黒フレーム画像生成部１３０および液晶駆動部１４０が本発明の「駆動用画像データ生成部」に相当し、液晶駆動部１４０が本発明の「表示パネル駆動部」に相当する。

Ａ−４．効果：
以上説明したように、本実施例のプロジェクタＰＪによれば、Ｒ，Ｇ，Ｂの色成分毎に、映像信号ＡＶの１フレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に映像信号ＡＶに基づくフレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ，ＦＬｂが表示され、映像信号ＡＶの１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂが表示される。さらに、赤色成分についての黒フレーム画像データＫｒの階調値は、緑色成分、青色成分の黒フレーム画像データＫｇ，Ｋｂの有する各階調値、すなわち最低階調値（値０）よりも高く定められている。このために、赤色成分についての色光の光強度を強くすることができる。この赤色成分についての黒フレーム画像データＫｒの階調値を高めることは、第１のサブフレーム期間で表示する各色のフレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ，ＦＬｂの色再現性を低下させることもない。したがって、赤色成分が緑色成分に比べて光強度が弱いところを改善する色バランスの調整を図りながらも、色再現性の劣化を防止し、動画ボケの抑制を図ることができる。

なお、前記第１実施例の変形例として、赤色成分に換えて青色成分についての黒フレーム画像データＫｂの階調値を、赤色成分、緑色成分の黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇの有する各階調値、すなわち最低階調値（値０）よりも高く定める構成としてもよい。この構成によれば、青色成分が緑色成分に比べて光強度が弱いところを改善する色バランスの調整を図ることができる。

さらには、赤色成分および青色成分についての黒フレーム画像データＫｒ、Ｋｂの各階調値を、緑色成分の黒フレーム画像データＫｇの有する階調値、すなわち最低階調値（値０）よりも高く定める構成としてもよい。この構成によれば、赤色成分および青色成分が緑色成分に比べて光強度が弱いところを改善する色バランスの調整を図ることができる。

Ｂ．第２実施例：
図５は、第２実施例におけるプロジェクタに備えられる制御部の一部分を示すブロック図である。図中には、黒フレーム画像生成部２３０とその周辺を示している。図示では省略しているが、第１実施例における黒フレーム画像生成部２３０以外の構成をこの第２実施例でも同様に備える。第１実施例と同一のブロックについては同一の番号を付けて以下説明する。

黒フレーム画像生成部２３０は、肌色領域判定部２３２と、Ｒの黒レベル規定部２３４と、Ｇの黒レベル規定部２３６と、Ｂの黒レベル規定部２３８とを備える。Ｇの黒レベル規定部２３４およびＢの黒レベル規定部２３６は、第１実施例と同様に、Ｇ，Ｂの階調値として最低輝度値である値０を記憶している。

Ｒの黒レベル規定部２３４は、Ｇ,Ｂの黒レベル規定部２３４，２３６のように、一つの階調値の値を記憶するものではなく、フレームを構成する画素毎に階調値をそれぞれ記憶する。記憶内容は肌色領域判定部２３２からの制御信号に基づいて定める。

肌色領域判定部２３２は、メモリ読出し制御部１１２から送られてくるフレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ，ＦＬｂに基づいて、フレーム画像の中から肌色領域を判定する処理を行う。肌色領域を判定する手法としては、種々の周知の方法があり、これら方法を使って、フレーム画像の中から肌色領域を判定する。一例としては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素データを、ＨＬＳ表色系のデータ、すなわち、色相（Ｈｕｅ）、彩度（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、明度（Ｌｉｇｈｔ）の各データに変換し、色相（Ｈｕｅ）のデータから肌色領域を判定する。肌色が色相（Ｈｕｅ）情報においてある一定の範囲に属するためである。なお、ここでは、肌色の画素が複数まとまって所定値以上の大きさとなったときに、その肌色画素群を肌色領域とした。肌色領域判定部２３２は、肌色領域を表す位置情報を前記制御信号としてＲの黒レベル規定部２３４に送る。

Ｒの黒レベル規定部２３４は、前記制御信号に基づいてフレームを肌色領域と肌色領域以外の領域（以下、「非肌色領域」と呼ぶ）とに区分けし、非肌色領域の階調値をＧ，Ｂの階調値と同じ値０に定めるとともに、肌色領域の階調値をＧ，Ｂの階調値よりも高い値、ここでは値２５に定める。なお、Ｒの肌色領域、Ｒの非肌色領域、Ｇ、Ｂの各階調値はこうした値に限る必要はなく、各階調値は黒レベルとしての低階調値であり、かつＲの肌色領域の階調値がＧ，Ｂの各階調値より高い値であれば、いずれの値でもよい。また、Ｒの肌色領域は、Ｒの非肌色領域より高い値であることが好ましい。

図６は、肌色領域の一例と、その肌色領域に基づいて作成されるＲの黒フレーム画像データＫｒを示す説明図である。図６（ａ）は、フレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ，ＦＬｂに基づいて得られるフレーム画像の一例を示すものである。図６（ｂ）は、そのフレーム画像に基づいて肌色領域判定部２３２により得られる肌色領域Ｐ１を示すものである。図６（ｃ）は、その肌色領域Ｐ１に基づいてＲの黒レベル規定部２３４により得られるＲの黒フレーム画像データＫｒを示すものである。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、人物の顔、首等の肌部分が肌色領域Ｐ１として判定され、図６（ｃ）に示すように、肌色領域Ｐ１を値２５の階調値で、非肌色領域Ｐ２を値０の階調値でそれぞれ表すＲの黒フレーム画像データＫｒが生成される。

この結果、本実施例では、映像信号ＡＶの１フレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に映像信号ＡＶに基づくフレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ，ＦＬｂが表示され、映像信号ＡＶの１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇ，Ｋｂが表示されるが、その映像信号の１フレーム分の画像データの中に肌色領域Ｐ１が判定された場合には、その肌色領域Ｐ１に対応する領域の階調値が、Ｇ、Ｂの黒フレーム画像データＫｇ，Ｋｂの有する各階調値、すなわち最低階調値（値０）よりも高く定められる。

したがって、第２実施例のプロジェクタによれば、映像信号の１フレーム分の画像データの中に肌色領域が判定された場合に、その肌色領域の輝度を積極的に高くすることができるとともに、黒挿入により動画ボケの抑制を図ることができる。この結果、美肌効果が施された映像表示が可能となる。

なお、前記第２実施例では、特定領域として肌色領域を判定する構成であったが、これに換えて、特定領域として空色領域を判定する構成としてもよい。この場合には、Ｂの黒フレーム画像データＫｂを空色領域と非空色領域とに区分けし、空色領域に対して階調値を、Ｒ，Ｇの黒フレーム画像データＫｒ，Ｋｇの有する階調値よりも高く定める。この構成によれば、空色領域の輝度を積極的に高くすることができるとともに、黒挿入により動画ボケの抑制を図ることができる。

また、前記実施例では、肌色領域の判定を、フレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ，ＦＬｂの全てを用いて行っていたが、これに換えて、例えば、Ｒのフレーム画像データＦＬｒだけで大雑把に肌色領域を判定する構成としてもよい。前記空色領域を特定領域とする変形例においても、フレーム画像データＦＬｒ，ＦＬｇ，ＦＬｂの全てを用いて空色領域を判定してもよいし、Ｂのフレーム画像データＦＬｂだけで空色領域を判定する構成としてもよい。さらに、２つの色成分のフレーム画像データから特定領域の判定を行う構成としてもよい。

Ｃ．他の実施形態：
（１）前記第１実施例および第２実施例では、映像信号ＡＶの１フレーム期間の内の第１のサブフレーム期間で生のフレーム画像データの表示を行い、その１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間で黒挿入を行うようにしていたが、これに換えて、前記第１のサブフレーム期間で黒挿入を行い、前記第２のサブフレーム期間で生のフレーム画像データの表示を行うようにしてもよい。さらには、１フレーム期間を３分割（１／１８０秒）あるいは４分割（１／２４０秒）等して、それら分割した１サブフレーム期間に黒挿入を行う構成としてもよい。

（２）前記第１実施例および第２実施例において、表示パネルとしての液晶ライトバルブは、いわゆる透過型ライトバルブであったが、これに換えて反射型ライトバルブの構成としてもよい。また、表示パネルは、液晶ライトバルブ等の液晶パネルに限る必要もなく、ＤＭＤ（デジタルミラーデバイス、ＴＩ社の登録商標）などのマイクロミラー型光変調デバイスなどを用いることもできる。

（３）前記各実施例では、画像信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色の映像信号によって表わされるが、必ずしも、３原色に限る必要はなく他の色成分によって表わされる映像に対しても本発明を適用することができる。またモノクロ画像であってもよい。さらに、動画である映像信号に換えて、静止画の画像に本発明を適用することもできる。

（４）本発明は、プロジェクタ以外の、種々のカラー画像表示装置に適用可能である。例えば、本発明は、監視者が表示デバイスを直視する直視型のカラー画像表示装置や、空間に形成された像を観察する空間像型のカラー画像表示装置にも適用可能である。直視型のカラー画像表示装置としては、コンピュータ用の表示ディスプレイや、車載小型モニタ、デジタルカメラのビューファインダ、携帯電話用の表示部などがある。また、空間像型のカラー画像表示装置としては、ヘッドマウントディスプレイがある。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

第１実施例におけるプロジェクタＰＪの概略構成を示す説明図である。 制御部ＣＴの構成を示すブロック図である。 ＣＰＵ１５０により実行される制御処理を示すフローチャートである。 上記制御処理に従って液晶ライトバルブ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂに形成される各色の画像光の時間変化を各種信号の時間変化と共に示すタイミングチャートである。 第２実施例におけるプロジェクタに備えられる制御部の一部分を示すブロック図である。 肌色領域Ｐ１の一例とその肌色領域Ｐ１に基づいて作成されるＲの黒フレーム画像データＫｒを示す説明図である。

符号の説明

１０ｂ…液晶ライトバルブ、１０ｇ…液晶ライトバルブ、１０ｒ…液晶ライトバルブ、２０…光源ランプ、３０…照明光学系、４０…ダイクロイックミラー、６０…ダイクロイックプリズム、７０…投写レンズ、１０２…信号変換回路、１０４…メモリ書込み制御部、１１０ｒ…フレームメモリ、１１０ｇ…フレームメモリ、１１０ｂ…フレームメモリ、１１２…メモリ読出し制御部、１２０…信号切替部、１３０…黒フレーム画像生成部、１３２…黒レベル規定部、１４０…液晶駆動部、１５０…ＣＰＵ、１６０…メモリ、２３０…黒フレーム画像生成部、２３２…肌色領域判定部、２３４…Ｒの黒レベル規定部、２３６…Ｇの黒レベル規定部、２３８…Ｂの黒レベル規定部、Ｐ１…肌色領域、Ｐ２…非肌色領域、ＰＪ…プロジェクタ、ＯＰ…投写光学系、ＣＴ…制御部、ＡＶ…映像信号、ＦＬｒ…Ｒのフレーム画像データ、ＦＬｇ…Ｇのフレーム画像データ、ＦＬｂ…Ｂのフレーム画像データ、Ｋｒ…Ｒの黒レベル画像データ、Ｋｇ…Ｇの黒レベル画像データ、Ｋｂ…Ｂの黒レベル画像データ、Ｄｒ…Ｒの駆動用画像データ、Ｄｇ…Ｇの駆動用画像データ、Ｄｂ…Ｂの駆動用画像データ、Ｓｒ…Ｒの制御信号、Ｓｇ…Ｇの制御信号、Ｓｂ…Ｂの制御信号

Claims (9)

1. カラー映像を表示する表示装置であって、
   前記カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルと、
   入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する複数のフレームメモリと、
   前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各フレームメモリに記憶された各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する駆動用画像データ生成部と、
   前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する表示パネル駆動部と
   を備え、
   前記駆動用画像データ生成部は、
   前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データの階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める黒レベル規定部を備える、表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記複数の表示パネルを照射するための高圧水銀ランプを備え、
   前記複数の表示パネルは、赤色、緑色、青色のそれぞれに対応する３つの表示パネルであり、
   前記特定の色成分は、赤色成分および／または青色成分である、表示装置。
3. カラー映像を表示する表示装置であって、
   前記カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルと、
   入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する複数のフレームメモリと、
   前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各フレームメモリに記憶された各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する駆動用画像データ生成部と、
   前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する表示パネル駆動部と
   を備え、
   前記駆動用画像データ生成部は、
   前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データを、特定領域と非特定領域とに区分けし、前記特定領域の階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める黒レベル規定部を備える、表示装置。
4. 請求項３に記載の表示装置であって、
   前記特定領域は、前記複数のフレーム画像データの内の少なくとも１つに基づいて定められるものである、表示装置。
5. 請求項４に記載の表示装置であって、
   前記複数の表示パネルは、赤色、緑色、青色のそれぞれに対応する３つの表示パネルであり、
   前記特定の色成分は、赤色成分であり、
   前記特定領域は、肌色領域である、表示装置。
6. カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルを備える表示装置においてカラー映像を表示する表示方法であって、
   （ａ）入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する工程と、
   （ｂ）前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する工程と、
   （ｃ）前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する工程と
   を備え、
   前記工程（ｂ）は、
   前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データの階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める工程を備える、表示方法。
7. カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルを備える表示装置においてカラー映像を表示する表示方法であって、
   （ａ）入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する工程と、
   （ｂ）前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する工程と、
   （ｃ）前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する工程と
   を備え、
   前記工程（ｂ）は、
   前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データを、特定領域と非特定領域とに区分けし、前記特定領域の階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める工程を備える、表示方法。
8. カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルを制御するコンピュータにおいてカラー映像の表示を行なうためのコンピュータプログラムにおいて、
   （ａ）入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する機能と、
   （ｂ）前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する機能と、
   （ｃ）前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する機能と
   を前記コンピュータに実現させ、
   前記機能（ｂ）は、
   前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データの階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める機能を備える、コンピュータプログラム。
9. カラーの各色成分に対応する複数の表示パネルを制御するコンピュータにおいてカラー映像の表示を行なうためのコンピュータプログラムにおいて、
   （ａ）入力された映像信号に基づいて、前記色成分毎の１フレーム分の画像データを各色のフレーム画像データとして記憶する機能と、
   （ｂ）前記映像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、前記複数のサブフレーム期間の内の第１のサブフレーム期間に、前記各色のフレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力し、前記映像信号の１フレーム期間の内の第２のサブフレーム期間に、表示面全体が黒レベルとしての低階調値で表される前記色成分毎の黒フレーム画像データを前記色成分毎の駆動用画像データとして出力する機能と、
   （ｃ）前記色成分毎の駆動用画像データに基づいて、前記複数の表示パネルのそれぞれを駆動する機能と
   を前記コンピュータに実現させ、
   前記機能（ｂ）は、
   前記複数の色成分の内の特定の色成分についての前記黒フレーム画像データを、特定領域と非特定領域とに区分けし、前記特定領域の階調値を、前記特定の色成分を除く他の色成分の前記黒フレーム画像データの有する階調値よりも高く定める機能を備える、コンピュータプログラム。

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