JP2021056389A

JP2021056389A - 画像表示装置

Info

Publication number: JP2021056389A
Application number: JP2019179501A
Authority: JP
Inventors: 智宏安藤; Tomohiro Ando
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd; Citizen Fine Device Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd; Citizen Fine Device Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-04-08
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: JP7317656B2

Abstract

【課題】画像データの処理プロセスが複雑化することなどを抑えつつ、画像遅延を低減することができるフィールドシーケンシャル駆動方式の画像表示装置を提供する。【解決手段】１フレーム期間内に、一画面分の赤色画像を表示するフィールド期間Ｒ、一画面分の緑色画像を表示するフィールド期間Ｇ、一画面分の青色画像を表示するフィールド期間Ｂのうち、少なくとも一つのフィールド期間からなる複数のフィールド期間を有し、ｎ番目の１フレーム期間が有する複数の前記フィールド期間のうち、少なくとも一つのフィールド期間には、ｎ番目の画像データに基づく一画面分の画像が表示され、その他の少なくとも一つのフィールド期間には、ｎ番目とは異なる順番（例えば、ｎ＋１番目）の画像データに基づく一画面分の画像が表示される、画像表示装置とする。【選択図】図２

Description

本発明は、フィールドシーケンシャル駆動を用いた画像表示装置に関するものである。

近年、ＥＶＦ等に使用される画像表示装置として、応答速度が速い強誘電性液晶を用いてフィールドシーケンシャル駆動により画像を表示する画像表示装置が使用されている。

フィールドシーケンシャル駆動を用いた画像表示装置では、画面を高速で切り替えるため、カラーブレイクが生じ易いという欠点がある。この欠点を補うために、フィールドシーケンシャル駆動では、例えば、６０Ｈｚの１フレーム期間を３つのサブフレーム期間で構成し、これら３つのサブフレーム期間のそれぞれにおいて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の混色による互いに同一のカラー画像を表示することで１フレーム全体として１つのカラー画像を表示するいわゆる１８０Ｈｚの３倍速駆動が行われている。

図３は、従来技術におけるフィールドシーケンシャル駆動に係るフレーム構成図である。従来技術におけるフィールドシーケンシャル駆動において、ｎ番目のフレーム期間であるｎフレームは、サブフレームＡ、Ｂ、Ｃの３つのサブフレーム期間で構成されている。

さらに、サブフレームＡは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成され、サブフレームＢは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成され、サブフレームＣは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成されている。

サブフレームＡ、Ｂ、Ｃの各フィールドＲ、Ｇ、Ｂでは、それぞれｎ番目の画像データに基づく一画面分の赤色画像、一画面分の緑色画像、一画面分の青色画像が表示され、サブフレームＡ、Ｂ、Ｃの各フィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’では、画像の焼き付きを防止するために、それぞれ直前のフィールドＲ、Ｇ、Ｂにおいて液晶に印加される電圧とは逆極性の電圧が液晶に印加される。

このようなフレーム構成により、ｎフレームには、ｎ番目の画像データに基づく１つのカラー画像が表示される。図示しないが、ｎ＋１番目以降のｎ＋１フレーム、ｎ＋２フレーム、・・・（以降、同様に続く）についても、ｎフレームと同様のフレーム構成により、それぞれｎ＋１番目の画像データ、ｎ＋２番目の画像データ、・・・（以降、同様に続く）に基づく１つのカラー画像が順次表示される。

このようなフィールドシーケンシャル駆動では、ｎ番目の画像データの全てがバッファメモリに書き込まれた後にｎ番目の画像データがバッファメモリから読み出されて画像として表示されるため、ｎ番目の画像データがバッファメモリに書き込まれてから画像として表示されるまでに相応の時間を要する。従って、画像データの基となる外部からの画像信号が電子カメラなどの撮像装置から供給される場合には、撮像装置が被写体を撮影した直後から画像表示装置にその撮影した画像が表示されるまでに時間的なずれが生じ、この時間的なずれが観察者にいわゆる画像遅延として認識される。この問題を解決するための一手段が、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されているフィールドシーケンシャル駆動では、１つの画像表示エリアを複数の表示エリアに分割し、複数の表示エリアにフレームの順番が互いに異なる画像データに基づく画像を混在させて表示している。これにより、撮像される画像と表示される画像との時間的なずれが減少し、その分だけ画像遅延が低減される。

特開２０１８−５４６９１

しかし、特許文献１に開示されているフィールドシーケンシャル駆動では、１つの画像表示エリアを複数の表示エリアに分割して駆動しているため、画像データの処理プロセスが複雑化するなどの問題がある。このことは、消費電力や回路規模の増大などにつながる。

本発明は、上記問題に鑑みたものであり、画像データの処理プロセスが複雑化することなどを抑えつつ、画像遅延を低減することができるフィールドシーケンシャル駆動方式の画像表示装置を提供することを目的とする。

１フレーム期間内に一画面分の赤色画像を表示するフィールド期間Ｒ、一画面分の緑色画像を表示するフィールド期間Ｇ、一画面分の青色画像を表示するフィールド期間Ｂのうち、少なくとも一つのフィールド期間からなる複数のフィールド期間を有するフィールドシーケンシャル駆動方式の画像表示装置であって、ｎ番目の前記１フレーム期間が有する複数の前記フィールド期間のうち、少なくとも一つのフィールド期間には、ｎ番目の画像データに基づく一画面分の画像が表示され、その他の少なくとも一つのフィールド期間には、ｎ番目とは異なる順番の画像データに基づく一画面分の画像が表示される、画像表示装置とする。

ｎ番目とは異なる順番の前記画像データは、ｎ＋１番目以降の順番の画像データである、画像表示装置であっても良い。

ｎ番目の前記１フレーム期間は、第一サブフレーム期間と、第二サブフレーム期間と、第三サブフレーム期間とを有し、前記第一サブフレーム期間、前記第二サブフレーム期間、前記第三サブフレーム期間は、それぞれ、前記フィールド期間Ｒと、前記フィールド期間Ｇと、前記フィールド期間Ｂとを有する、画像表示装置であっても良い。

前記第一サブフレーム期間が有する前記フィールド期間Ｒ、前記フィールド期間Ｇ、前記フィールド期間Ｂのうち、何れか二つのフィールド期間には、ｎ番目の画像データに基づく画像が表示され、その他の一つのフィールド期間には、ｎ＋１番目の画像データに基づく画像が表示され、前記第二サブフレーム期間が有する前記フィールド期間Ｒ、前記フィールド期間Ｇ、前記フィールド期間Ｂのうち、何れか一つのフィールド期間には、ｎ番目の画像データに基づく画像が表示され、その他の二つのフィールド期間には、ｎ＋１番目の画像データに基づく画像が表示され、前記第三サブフレーム期間が有する前記フィールド期間Ｒ、前記フィールド期間Ｇ、前記フィールド期間Ｂのうち、何れか一つのフィールド期間には、ｎ番目の画像データに基づく画像が表示され、その他の一つのフィールド期間には、ｎ＋１番目の画像データに基づく画像が表示され、その他の一つのフィールド期間には、ｎ＋２番目の画像データに基づく画像が表示される、画像表示装置であっても良い。

本発明によれば、画像データの処理プロセスが複雑化することなどを抑えつつ、画像遅延を低減することができるフィールドシーケンシャル駆動方式の画像表示装置を提供することができる。

本発明の実施形態における画像表示装置の回路構成を概念的に示すブロック図。本発明の実施形態におけるフィールドシーケンシャル駆動に係るフレーム構成図。従来技術におけるフィールドシーケンシャル駆動に係るフレーム構成図。

図１は、本発明の実施形態における画像表示装置の回路構成を概念的に示すブロック図である。この実施形態における画像表示装置は、フィールドシーケンシャル駆動を用いてカラー画像を表示する例えば液晶表示装置である。画像表示装置は、画像データ生成部１、データ書き込み部２、バッファメモリ３、データ選択部４、データ供給部５、画素部６を備えている。

外部から供給された画像信号は、画像データ生成部１でフィールドシーケンシャル駆動用の画像データに変換され、データ書き込み部２を介してバッファメモリ３に順次書き込まれる。バッファメモリ３は、例えば、Ａバッファメモリ３ａ及びＢバッファメモリ３ｂの二つで構成されており、画像データ生成部１から出力された画像データは、データ書き込み部２により、Ａバッファメモリ３ａとＢバッファメモリ３ｂのうち何れか一方に順次書き込まれる。バッファメモリ３に書き込まれた画像データは、データ選択部４により適宜選択されて読み出され、データ供給部５を介して、画素部６に供給される。

バッファメモリ３においては、例えば、Ａバッファメモリ３ａに書き込まれた画像データがデータ選択部４により読み出されている間に、Ｂバッファメモリ３ｂにデータ書き込み部２により次の画像データが書き込まれ、また、Ｂバッファメモリ３ｂに書き込まれた画像データがデータ選択部４により読み出されている間に、Ａバッファメモリ３ａにデータ書き込み部２により次の画像データが書き込まれる。このような動作が適宜行われることで、外部から供給された画像信号が画像データとして画素部６に順次供給される。

図２は、本発明の実施形態におけるフィールドシーケンシャル駆動に係るフレーム構成図である。この実施形態におけるフィールドシーケンシャル駆動において、ｎ番目のフレーム期間であるｎフレームは、サブフレームＡ、Ｂ、Ｃの３つのサブフレーム期間で構成され、さらに、サブフレームＡは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成され、サブフレームＢは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成され、サブフレームＣは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成されている。

ｎフレームにおいて、サブフレームＡのフィールドＲでは、ｎ番目の画像データに基づく一画面分の赤色画像が表示され、フィールドＧでは、ｎ番目の画像データに基づく一画面分の緑色画像が表示され、フィールドＢでは、ｎ＋１番目の画像データに基づく一画面分の青色画像が表示される。また、サブフレームＡのフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’では、画像の焼き付きを防止するために、それぞれ直前のフィールドＲ、Ｇ、Ｂで液晶に印加される電圧とは逆極性の電圧が液晶に印加される。

ｎフレームにおいて、サブフレームＢのフィールドＲでは、ｎ番目の画像データに基づく一画面分の赤色画像が表示され、フィールドＧでは、ｎ＋１番目の画像データに基づく一画面分の緑色画像が表示され、フィールドＢでは、ｎ＋１番目の画像データに基づく一画面分の青色画像が表示される。また、サブフレームＢのフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’では、画像の焼き付きを防止するために、それぞれ直前のフィールドＲ、Ｇ、Ｂで液晶に印加される電圧とは逆極性の電圧が液晶に印加される。

ｎフレームにおいて、サブフレームＣのフィールドＲでは、ｎ番目の画像データに基づく一画面分の赤色画像が表示され、フィールドＧでは、ｎ＋１番目の画像データに基づく一画面分の緑色画像が表示され、フィールドＢでは、ｎ＋２番目の画像データに基づく一画面分の青色画像が表示される。また、サブフレームＣのフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’では、画像の焼き付きを防止するために、それぞれ直前のフィールドＲ、Ｇ、Ｂで液晶に印加される電圧とは逆極性の電圧が液晶に印加される。

このようなフレーム構成により、ｎフレームでは、ｎ番目の画像データ、ｎ＋１番目の画像データ、ｎ＋２番目の画像データに基づく画像が互いに混在する１つのカラー画像が表示される。

また、ｎ＋１番目のフレーム期間であるｎ＋１フレームは、サブフレームＡ、Ｂ、Ｃの３つのサブフレーム期間で構成され、さらに、サブフレームＡは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成され、サブフレームＢは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成され、サブフレームＣは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成されている。

ｎ＋１フレームにおいて、サブフレームＡのフィールドＲでは、ｎ＋１番目の画像データに基づく一画面分の赤色画像が表示され、フィールドＧでは、ｎ＋１番目の画像データに基づく一画面分の緑色画像が表示され、フィールドＢでは、ｎ＋２番目の画像データに基づく一画面分の青色画像が表示される。また、サブフレームＡのフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’では、画像の焼き付きを防止するために、それぞれ直前のフィールドＲ、Ｇ、Ｂで液晶に印加される電圧とは逆極性の電圧が液晶に印加される。

ｎ＋１フレームにおいて、サブフレームＢのフィールドＲでは、ｎ＋１番目の画像データに基づく一画面分の赤色画像が表示され、フィールドＧでは、ｎ＋２番目の画像データに基づく一画面分の緑色画像が表示され、フィールドＢでは、ｎ＋２番目の画像データに基づく一画面分の青色画像が表示される。また、サブフレームＢのフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’では、画像の焼き付きを防止するために、それぞれ直前のフィールドＲ、Ｇ、Ｂで液晶に印加される電圧とは逆極性の電圧が液晶に印加される。

ｎ＋１フレームにおいて、サブフレームＣのフィールドＲでは、ｎ＋２番目の画像データに基づく一画面分の赤色画像が表示され、フィールドＧでは、ｎ＋２番目の画像データに基づく一画面分の緑色画像が表示され、フィールドＢでは、ｎ＋３番目の画像データに基づく一画面分の青色画像が表示される。また、サブフレームＣのフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’では、画像の焼き付きを防止するために、それぞれ直前のフィールドＲ、Ｇ、Ｂで液晶に印加される電圧とは逆極性の電圧が液晶に印加される。

このようなフレーム構成により、ｎ＋１フレームでは、ｎ＋１番目の画像データ、ｎ＋２番目の画像データ、ｎ＋３番目の画像データに基づく画像が互いに混在する１つのカラー画像が表示される。

また、ｎ＋２番目のフレーム期間であるｎ＋２フレームは、サブフレームＡ、Ｂ、Ｃの３つのサブフレーム期間で構成され、さらに、サブフレームＡは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成され、サブフレームＢは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成され、サブフレームＣは、赤のフィールドＲ、Ｒ’、緑のフィールドＧ、Ｇ’、青のフィールドＢ、Ｂ’の６つのフィールド期間で構成されている。

ｎ＋２フレームにおいて、サブフレームＡのフィールドＲでは、ｎ＋２番目の画像データに基づく一画面分の赤色画像が表示され、フィールドＧでは、ｎ＋２番目の画像データに基づく一画面分の緑色画像が表示され、フィールドＢでは、ｎ＋３番目の画像データに基づく一画面分の青色画像が表示される。また、サブフレームＡのフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’では、画像の焼き付きを防止するために、それぞれ直前のフィールドＲ、Ｇ、Ｂで液晶に印加される電圧とは逆極性の電圧が液晶に印加される。

ｎ＋２フレームにおいて、サブフレームＢのフィールドＲでは、ｎ＋２番目の画像データに基づく一画面分の赤色画像が表示され、フィールドＧでは、ｎ＋３番目の画像データに基づく一画面分の緑色画像が表示され、フィールドＢでは、ｎ＋３番目の画像データに基づく一画面分の青色画像が表示される。また、サブフレームＢのフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’では、画像の焼き付きを防止するために、それぞれ直前のフィールドＲ、Ｇ、Ｂで液晶に印加される電圧とは逆極性の電圧が液晶に印加される。

ｎ＋２フレームにおいて、サブフレームＣのフィールドＲでは、ｎ＋３番目の画像データに基づく一画面分の赤色画像が表示され、フィールドＧでは、ｎ＋３番目の画像データに基づく一画面分の緑色画像が表示され、フィールドＢでは、ｎ＋４番目の画像データに基づく一画面分の青色画像が表示される。また、サブフレームＣのフィールドＲ’、Ｇ’、Ｂ’では、画像の焼き付きを防止するために、それぞれ直前のフィールドＲ、Ｇ、Ｂで液晶に印加される電圧とは逆極性の電圧が液晶に印加される。

このようなフレーム構成により、ｎ＋２フレームでは、ｎ＋２番目の画像データ、ｎ＋３番目の画像データ、ｎ＋４番目の画像データに基づく画像が互いに混在する１つのカラー画像が表示される。

図２に示したようなｎフレーム、ｎ＋１フレーム、ｎ＋２フレーム、・・・（以降、同様に続く）の画像をフィールドシーケンシャル駆動により高速で連続的に表示すると、図３に示したようなｎフレーム、ｎ＋１フレーム、ｎ＋２フレーム、・・・（以降、同様に続く）の画像を連続的に表示する場合と比較して、観察者にとっては画像遅延が低減されたように視覚的に感じられる。尚、図２に示した各フレームは、例えば、１８０Ｈｚで駆動される。

本実施形態におけるフィールドシーケンシャル駆動では、従来技術のように１つの画像表示エリアを複数の表示エリアに分割して駆動する必要がないため、画像データの処理プロセスが過度に複雑化することなどはない。

サブフレーム期間とフィールド期間の数や順序は、上述の実施形態に示した数や順序に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその他の数や順序であっても良い。また、画像の焼き付きを防止するための駆動を行うフィールド期間は、必須ではなく、省略されても良い。

上述の実施形態では、ＲＧＢの三色でのフルカラー表示を行っているが、ＲＧＢのうち何れか一色での単色表示を行う場合やＲＧＢのうち何れか二色でのカラー表示を行っても良く、このような場合にも本発明を適用することができる。

上述の実施形態の変形例として、例えば、ｎフレームにおいて、サブフレームＡ、Ｂ、Ｃのうち何れか二つのサブフレームが有するフィールドＲ、Ｇ、Ｂの全てに同じ順番（例えば、ｎ番目）の画像データに基づく画像を表示し、その他の一つのサブフレームが有するフィールドＲ、Ｇ、Ｂの全てにそれとは異なる順番（例えば、ｎ＋１番目）の画像データに基づく画像を表示しても良い。また、ｎフレームにおいて、サブフレームＡが有するフィールドＲ、Ｇ、Ｂの全てに同じ順番（例えば、ｎ番目）の画像データに基づく画像を表示し、サブフレームＢが有するフィールドＲ、Ｇ、Ｂの全てにそれとは異なる順番（例えば、ｎ＋１番目）の画像データに基づく画像を表示し、サブフレームＣが有するフィールドＲ、Ｇ、Ｂの全てにそれらとは異なる順番（例えば、ｎ＋２番目）の画像データに基づく画像を表示しても良い。

本発明におけるフィールドシーケンシャル駆動と、図３に示したような従来のフィールドシーケンシャル駆動は、互いに切り替えることができても良く、また、本発明の複数の実施形態におけるフィールドシーケンシャル駆動は、互いに切り替えることができても良い。

本発明は、液晶表示装置に限らず、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）等のその他の画像表示装置に適用しても良い。

１画像データ生成部
２データ書き込み部
３バッファメモリ
３ａＡバッファメモリ
３ｂＢバッファメモリ
４データ選択部
５データ供給部
６画素部

Claims

１フレーム期間内に、一画面分の赤色画像を表示するフィールド期間Ｒ、一画面分の緑色画像を表示するフィールド期間Ｇ、一画面分の青色画像を表示するフィールド期間Ｂのうち、少なくとも一つのフィールド期間からなる複数のフィールド期間を有するフィールドシーケンシャル駆動方式の画像表示装置であって、
ｎ番目の前記１フレーム期間が有する複数の前記フィールド期間のうち、少なくとも一つのフィールド期間には、ｎ番目の画像データに基づく一画面分の画像が表示され、その他の少なくとも一つのフィールド期間には、ｎ番目とは異なる順番の画像データに基づく一画面分の画像が表示される、
ことを特徴とする画像表示装置。
ｎ番目とは異なる順番の前記画像データは、ｎ＋１番目以降の順番の画像データである、ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
ｎ番目の前記１フレーム期間は、第一サブフレーム期間と、第二サブフレーム期間と、第三サブフレーム期間とを有し、前記第一サブフレーム期間、前記第二サブフレーム期間、前記第三サブフレーム期間は、それぞれ、前記フィールド期間Ｒと、前記フィールド期間Ｇと、前記フィールド期間Ｂとを有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
前記第一サブフレーム期間が有する前記フィールド期間Ｒ、前記フィールド期間Ｇ、前記フィールド期間Ｂのうち、何れか二つのフィールド期間には、ｎ番目の画像データに基づく画像が表示され、その他の一つのフィールド期間には、ｎ＋１番目の画像データに基づく画像が表示され、前記第二サブフレーム期間が有する前記フィールド期間Ｒ、前記フィールド期間Ｇ、前記フィールド期間Ｂのうち、何れか一つのフィールド期間には、ｎ番目の画像データに基づく画像が表示され、その他の二つのフィールド期間には、ｎ＋１番目の画像データに基づく画像が表示され、前記第三サブフレーム期間が有する前記フィールド期間Ｒ、前記フィールド期間Ｇ、前記フィールド期間Ｂのうち、何れか一つのフィールド期間には、ｎ番目の画像データに基づく画像が表示され、その他の一つのフィールド期間には、ｎ＋１番目の画像データに基づく画像が表示され、その他の一つのフィールド期間には、ｎ＋２番目の画像データに基づく画像が表示される、ことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。