JP4641334B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２値表示を行う画像表示素子を有して高フレームレート化駆動される画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
(1) 従来、ＣＲＴや液晶パネル等の画像表示素子においては、図９(a) に示すように、入力される画像信号Ｄ０に基づいて一定のフレーム期間Ｆ０だけ静止画像を表示し、かかる表示画像をフレーム期間毎に順次切り替えていくことにより、動画等の様々な画像を表示するようになっている。
【０００３】
かかる画像信号Ｄ０は、同図に示すように、１つのフレーム期間Ｆ０ついて１回ずつ入力されるのが一般的であるが、このような駆動とは異なり、
＊ フリッカを防止したり、
＊ 後述のような色順次切換え方式の画像表示装置において色割れ現象を防止したり、
するために、図９(b) に示すように、１つのフレーム期間Ｆ０に、複数回、画像信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を入力して画像書き換えをする駆動方法がある（本明細書では、“高フレームレート化駆動”とする）。このような駆動方法においては、入力する画像信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を変化させると表示画像も変化するが、フリッカや色割れを防止するためのものなので、画像信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４には同じものが使用されて、１フレーム期間中における画像切り替えはなされず、１つのフレーム期間全体では同じ静止画像が表示され続けることとなる。
【０００４】
なお、後述する色順次切換え方式の画像表示装置においては、図１４に示すように、１つのフレーム期間Ｆ０において、各色画像用の複数個の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が画像表示素子２に入力されるが、これは色画像を順次表示するためのものであって、高フレームレート化駆動に属するものではない。
【０００５】
(2) 一方、上述した画像表示素子では多階調表示が行われるが、その方法としては、
＊ ＣＲＴやネマチック液晶パネルのように、画素自体が多階調表示可能に構成
されている素子を用いる方法と、
＊ 画素自体は、多階調表示は不可能で黒白の２値表示しかできないものでありながら、パルス幅変調（ＰＷＭ）による時分割表示を行わせることによって多階調表示を行えるようにしたもの、
とがある。なお、２値表示しかできない画像表示素子としては、ＤＭＤデバイス（テキサスインスツルメンツ社製）などのＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ）型の素子や強誘電液晶（ＦＬＣ）パネルやＬＥＤやプラズマディスプレィ等を挙げることができる。
【０００６】
(3) ここで、２値表示の画像表示素子を用い、高フレームレート化駆動を行うようにした画像表示装置の一例について、図１０を参照して説明する。
【０００７】
図１０は、色順次切換え方式によって駆動される単板式画像表示装置の従来構成の一例を示す図である。ここで単板式とは、１枚の画像表示素子により、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の各色の画像を表示を行う方式であり、光学系や電気回路系などが簡略化されるため、安価で軽量な表示部を実現する方法のひとつである。
【０００８】
符号２は、２値表示のみが可能な画像表示素子を示し、具体的には、上述のように、ＤＭＤデバイス（テキサスインスツルメンツ社製）などのＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ）型の素子や強誘電液晶（ＦＬＣ）パネルやＬＥＤやプラズマディスプレィを挙げることができる。この図では、画像表示素子２は、光を反射する反射型であって、スクリーン５に画像を投射するようになっているが、もちろんこれに限られるものではない。
【０００９】
一方、この画像表示素子２には照明装置４が対向するように配置されていて、赤青緑の各色光が順次照射されるように構成されている。この照明装置４は、白色光を出射するメタルハライドランプ４０を備えており、該ランプ４０と画像表示素子２との間には１枚の円形状のカラーフィルター板４２が回転自在に配置されていて、該カラーフィルター板４２はフィルター駆動部４３によって回転駆動されるように構成されている。そして、フィルター駆動部４３によってカラーフィルター板４２を定速回転することによって、白色光が各色の光に分光された上で画像表示素子２に対して順次照射されるようになっている。
【００１０】
照明装置４は上述のように構成されているため、画像表示素子２に表示する画像を、各色光の順次照射に同期させて順次切り替えることによって、スクリーン５には各色画像が表示され、複数色の色画像を視覚的に混色させることによってフルカラー画像として認識させるようになっている。
【００１１】
なお、カラーフィルター板４２は、図６に詳示するように、赤緑青の３つの色領域４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂに分割されている。符号４２ａは、カラーフィルター板４２の回転中心を示す。
【００１２】
符号４１は、メタルハライドランプ４０を点灯するバラスト電源である。符号６は、画像表示素子２からの反射光をスクリーン５に対して投射するための投射用の光学系である。カラーフィルター部材４２とランプ４０との間、並びにカラーフィルター部材４２と画像表示素子２との間には、それぞれレンズ４４，４５が配置されている。
【００１３】
一方、符号７ａは、画像信号の入力部であり、符号７は、
＊ 入力されてきた画像信号の輝度や色特性、ガンマ特性などの画質を調整したり、
＊ 画像信号をＰＷＭ変換したり、
＊ 高フレームレート化駆動したり、
する信号処理部である。なお、符号７ｂは、表示素子への時分割信号を伝送するデータバスであり、符号７ｃは、表示素子への駆動パルスを伝送する制御線である。
【００１４】
(4) 次に、上述した信号処理部７の構成について、図１１を参照して説明する。
ここで、図１１は、該信号処理部７の詳細構成等を示すブロック図である。
【００１５】
図中の符号７０は、画像入力部であり、たとえば標準化団体ＤＤＷＧ（Digital Display Working Group）が標準化したＤＶＩ（Digital Visual Interface）規格などに採用されている画像の伝送方式であるＴＭＤＳ方式の信号を受信して、ＲＧＢ各８ビット計２４ビットのデータにデコードするデコーダや、あるいは、ＩＥＥＥ１３９４経由で伝送されたＭＰＥＧ形式の圧縮信号を受信して、ＲＧＢ各８ビット計２４ビットのデータにデコードするデコーダなどを含んだ画像信号の受信部である。符号７００，７０１，７０２，７０３は、画像信号のデータバスを示す。
【００１６】
また、符号７１はフォーマット変換部であり、
＊ 画像表示部の表示画素数に合わない解像度の画像信号に対して適当な倍率変換と補間処理からなる解像度変換や画像の更新周波数の変換、
＊ ノンインターレース化処理、
＊ カラーマトリクス変換、
などを行う部分である。また、符号７２は、フォーマット変換部の画像処理に必要な画像格納領域としてのメモリ部である。符号７２ａはこのメモリ部の制御線群であり、符号７２ｂはこのメモリ部とフォーマット変換部間のデータをやりとりするためのデータ線群である。
【００１７】
符号７３は、フォーマット変換後の画像信号を受けて、表示部上の輝度や色特性、ガンマ特性などの画質を、不図示のマイコン部の制御に従い調整する画質調整部である。この画質調整部７３に、ＣＲＴのγ特性を取り除く逆γ変換および、表示素子の特性やアプリケーション、人間の視覚特性に適応させたγ補正を行うγ補正回路を設けている。
【００１８】
符号７４は、順次走査（ラスタ走査）で送られてきた通常の画像信号を、パルス幅変調（ＰＷＭ）による時分割信号に変換するためのＰＷＭ変換部であり、符号７５は、このＰＷＭ変換を行うために必要な画像格納領域としてのメモリ部である。符号７５ａはこのメモリ部の制御線群であり、符号７５ｂはこのメモリ部７５とＰＷＭ変換部７４間のデータをやりとりするためのデータ線群である。
【００１９】
符号７０６は、画像表示素子２に接続される制御線群であって、ＰＷＭ変換部７４で画像信号の変換と共に作成された駆動パルス等を画像表示素子２に送信するためのものである。符号７０７は、制御線群７０６の出力端子である。符号７０８は、ＰＷＭ変換部７４で変換された画像信号のデータバスであり、符号７０９は、その出力端子である。
【００２０】
なお、図示しないものの、上述したＰＷＭ変換部７４には種々の信号線が接続されていて、それらの信号線を介して水平同期信号や垂直同期信号やクロックが入力されているが、詳細説明は省略する。
【００２１】
上述の画像表示装置１００において、入力部７ａから信号処理部７に入力されてきた画像信号は、画像入力部７０にてＲＧＢの原色信号にデコードされ、その後、フォーマット変換部７１にて解像度変換やノンインターレース化などの適当なフォーマット変換が施され、さらに、画質調整部７３にてγ補正等の画像処理される。
【００２２】
このように送られてくる画像信号は、順次走査（ラスタ走査）の信号であるが、ＰＷＭ変換部７４により、時分割信号であるパルス幅変調信号に変換されて、２値表示の画像表示素子２に送られる。該素子２では、この信号によって異なるパルス幅でＯＮ／ＯＦＦされ、多階調表示が行われる。
【００２３】
一方、照明装置４から画像表示素子２に対しては、画像切り替えに同期するように各色光の照射が行われ、上述のようにフルカラー画像が形成されることとなる。
【００２４】
(5) ところで、このような装置においては、画質調整部７３での処理に伴って量子化誤差等に起因する画質劣化（擬似輪郭）が発生するが、該画質劣化は、補正信号（以下、“拡散データ”とする）を画像信号に付加することによって低減するようになっている。以下、この点について説明する。
【００２５】
上述の擬似輪郭を低減する方法として、ディザ法や誤差拡散（分散）法などの画素拡散処理が知られている。このうち、ディザ法とは、各画素の階調値に雑音成分を加えた後、閾値により階調を与えることで、確率的にデータを分散させて本来輝度変化が滑らかな部分での擬似輪郭の発生を抑える手法である。例えば、あらかじめ分割された画素ブロック領域毎に、ディザ行列と呼ばれる係数行列と比較を行い、輝度階調を変換していく。あるディザ行列をフィールド毎に回転させる等により順番に変化させていく方法を、組織的ディザ法とよぶ。また、乱数発生器などでディザ行列の係数を無作為に変えていく方法をランダム・ディザ法と呼ぶ。また、誤差拡散（分散）法は、各画素の階調変換後の値と本来の値との誤差データを計算して、この誤差値を周囲の画素に分散させて、平均的に画像の誤差を少なくすることで、本来輝度変化が滑らかな部分での擬似輪郭の発生を抑える手法である。本文での画素拡散処理とは、こうしたディザ法や誤差拡散（分散）法を例示しており、また拡散データとは、ディザ法においてはデイザ行列通過後のデータと元の信号のデータとの差分データを示しており、また誤差拡散法では、各画素において、周囲の画素から分散された誤差データの分散値の合計を例示している。
【００２６】
上述した装置は、誤差信号を抽出して拡散データを作成する拡散データ作成部７６を備えており、該拡散データ作成部７６によって作成した拡散データは、拡散データ付加部７７によって画像信号に付加されるようになっている。このような拡散データの付加によって擬似輪郭が低減されることとなる。なお、符号７０４は、画像信号を拡散データ作成部７６に入力するデータバス、符号７０５が、生成した拡散データを拡散データ付加部７７に送信するためのデータバスである。
【００２７】
なお、上述した従来装置においては、ＰＷＭ変換部７４は拡散データ付加部７７の下流側に配置されており、その変換部７４にはメモリ部７５が付設されている。
【００２８】
(6) 図１２に、ＰＷＭ変換部７４でＰＷＭ変換した後の画像信号列の例（高フレームレート化駆動される場合に画像表示素子に入力される信号）を示す。この図において、横軸方向が時間を表し、符号２００が１フィールド中のＲＧＢ各色の画面表示のスタートパルスを示す。また、図１３は、図１２の信号列を拡大した図である。
【００２９】
符号ＤＲが、ＲのＰＷＭ変換した画像信号であり、符号ＤＧが、ＧのＰＷＭ変換した画像信号であり、符号ＤＢが、ＢのＰＷＭ変換した画像信号である。ここで、Ｒの画像信号ＤＲは、図１３に詳示するように、符号ＤＲ１，ＤＲ２〜ＤＲ８の信号からなる８ビット信号であり（２ビット目ＤＲ２は１ビット目ＤＲ１の倍の長さ、３ビット目ＤＲ３は２ビット目ＤＲ２の倍の長さというように、ビットが進むたびに倍ずつパルスの長さが増加するようになっている。）、他の画像信号ＤＧ，ＤＢも同様の８ビット信号である。
【００３０】
このビットに対応したパルス幅に信号が変調され、画像表示素子２での光の反射が行われることで、１フィールド中の各色期間の積分値により、各フィールドの色画面毎の画像の多階調表示が行われる。
【００３１】
(7) ところで、上述のような色順次切り替え方式を用いた画像表示装置においては、特有の問題として色割れ現象（すなわち、速い視線の動きに対して視覚上で本来同じ位置に合成されるべきＲ，Ｇ，Ｂの各画像が、位置ずれして見えてしまう現象であり、カラーブレイクダウン現象ともいう）があり、そのような問題回避のためには高フレームレート化駆動が行われている。以下、この点について説明する。
【００３２】
いま、高フレームレート化駆動を行わない場合、画面の更新周波数が６０Ｈｚのとき、赤色階調画像用の画像信号（照明装置４から赤色光が照射されている際に画像表示素子２に入力されて階調画像を表示せしめるための信号をいう）、緑色階調画像用の画像信号、及び青色階調画像用の画像信号は、１／１８０ｓｅｃ毎に画像表示素子２に入力すれば良く、１フレーム期間（１／６０ｓｅｃ）で１つのフルカラー静止画像を表示すれば良い（図１４の符号Ｒ１，Ｇ１、Ｂ１参照）。かかる場合、画像表示素子２における画面切換えの周波数（いわゆるフレームレートであって、以下“更新周波数”とする）が６０Ｈｚ程度と低く、色割れ現象は顕著である。
【００３３】
これに対して、例えば４倍（すなわち、２４０Ｈｚ）の高フレームレート化駆動を行う場合、図１２に示すように、赤色階調画像用の画像信号ＤＲ、緑色階調画像用の画像信号ＤＧ、及び青色階調画像用の画像信号ＤＢは、１／７２０ｓｅｃ毎に画像表示素子２に入力し、１フレーム期間（１／６０ｓｅｃ）では、合計１２個の階調画像を表示する。この場合、１つのフレーム期間Ｆ０において、赤色階調画像用の画像信号ＤＲ、緑色階調画像用の画像信号ＤＧ、及び青色階調画像用の画像信号ＤＢはそれぞれ４つずつ入力されるが、それらの画像信号ＤＲ，ＤＧ，ＤＢのそれぞれは同じであって、１つのフレーム期間Ｆ０では同じ静止画像（フルカラー画像）が表示され続けることとなる。このような高フレームレート化駆動は、上述の色割れ現象防止の点から有効である。このため、上述のような単板式の画像表示装置においては、高フレームレート化駆動が一般に行われている。なお、かかる高フレームレート化駆動は、ＰＷＭ変換部７４によって達成される。
【００３４】
(8) 次に、上述のような高フレームレート化駆動を行った場合における、画像信号と拡散データとの関係について説明する。
【００３５】
上述のような高フレームレート化駆動を行う場合、メモリ部７５には、
＊ 赤色階調画像用の画像信号に、拡散データを付加したもの、
＊ 緑色階調画像用の画像信号に、拡散データを付加したもの、
＊ 青色階調画像用の画像信号に、拡散データを付加したもの、
の３面分のデータが記憶されている。ここで、画像信号を８ビットデータとし、拡散データを４ビットデータとして、拡散データを画像データに付加処理した合成後のデータを８ビットとした場合、例えば、ＸＧＡ（横１０２４縦７６８の画素数）の解像度の信号を扱った場合における１面当たりのデータ量は、
1024×768×8bit= 6.3Mbit
となり、３面分のデータ量は、
6.3Mbit×３＝18.9 Mbit
となる。なお、いずれの拡散データも同一のものである。また、これらの３種類のデータは、１つのフレーム期間では４回ずつ読み出されることとなる。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画質調整部７３での処理に伴って発生する画質劣化（擬似輪郭）は、上述のような拡散データの付加によって低減されるものの、該拡散したことによる細かなチラツキが粒子状のノイズとして視認されてしまい、擬似輪郭とは異なる別の画質劣化が生じてしまうという問題があった。このような画質劣化は、拡散データを付加することにより本質的に発生する問題であるが,特に目立つ理由は「拡散データが変更される周波数（変化周波数）」が、人間の視覚に認識されやすい６０Ｈｚ以下のためである。これは、従来の回路が、「画面の更新周波数」と「拡散データが変更される周波数（変化周波数）」とが同一となる構成のためである。なお、表示される画像が動画の場合、動画を目で追った場合、ノイズは粒子状ではなく、網目状に認識される。
【００３７】
したがって、このようなノイズを低減するには、拡散データを１つのフレーム期間において一定とせずに変化させれば良い。すなわち、
＊ 連続する３つの画像信号（すなわち、赤色階調画像用、緑色階調画像用、青色階調画像用の画像信号）には同一の拡散データを付加するが、
＊ 拡散データは、３つの画像信号（すなわち、赤色階調画像用、緑色階調画像用、青色階調画像用の画像信号）を単位にして順次変化させていき、
＊ １つのフレーム期間では４種類の拡散データを使用する、
ようにする。かかる場合、メモリ部７５には、
＊ Ｒ画像信号に拡散データＮ１を付加したもの、
＊ Ｇ画像信号に拡散データＮ１を付加したもの、
＊ Ｂ画像信号に拡散データＮ１を付加したもの、
＊ Ｒ画像信号に拡散データＮ２を付加したもの、
＊ Ｇ画像信号に拡散データＮ２を付加したもの、
＊ Ｂ画像信号に拡散データＮ２を付加したもの、
＊ Ｒ画像信号に拡散データＮ３を付加したもの、
＊ Ｇ画像信号に拡散データＮ３を付加したもの、
＊ Ｂ画像信号に拡散データＮ３を付加したもの、
＊ Ｒ画像信号に拡散データＮ４を付加したもの、
＊ Ｇ画像信号に拡散データＮ４を付加したもの、
＊ Ｂ画像信号に拡散データＮ４を付加したもの、
の、１２面分の画面の表示メモリが必要になる。ここで、各画像信号のビット長は８ビットが必要になるので、例えば、ＸＧＡ（横１０２４縦７６８の画素数）の解像度の信号を扱った場合における１面当たりのデータ量は、
1024×768×8(bit)= 6.3Mbit
になり、表示メモリ７５にメモリされる１２面分のデータ量は、その１２倍、すなわち、
6.3Mbit× 12 = 75.5Mbit
と膨大なものとなる。また、これに伴い、PWM変換部７４で１秒間に扱うデータ量は、
75.5Mbit×60(Hz)= 4.53Gbit/ｓ
と、膨大なものになる。その結果、メモリ部７５や演算回路が大型化・高コスト化してしまう。
【００３８】
そこで、本発明は、画質劣化を防止する画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【００３９】
また、本発明は、装置の大型化や高コスト化を防止する画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、２値表示を行う画像表示素子と、該画像表示素子に時分割信号を入力して階調画像を表示させる信号処理手段と、を備えた画像表示装置において、
前記信号処理手段は、
入力された画像信号を時分割信号に変換する第１時分割変換部と、
該第１時分割変換部に付設されると共に時分割信号に変換された状態の画像信号をメモリする第１メモリ部と、
補正信号を時分割信号に変換する第２時分割変換部と、
該第２時分割変換部に付設されると共に時分割信号に変換された状態の補正信号をメモリする第２メモリ部と、
前記第１及び第２時分割変換部の下流側に配置されて、時分割信号に変換された状態の画像信号に、時分割信号に変換された状態の補正信号を付加する補正信号付加部と、
前記画像信号と補正信号を１つのフレーム期間に複数回前記画像表示素子に入力することにより高フレームレート化駆動を行う高フレームレート化駆動部と、
を少なくとも有している、ことを特徴とする。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４２】
まず、本実施の形態に係る画像表示装置の構造について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００４３】
本実施の形態に係る画像表示装置は、例えば図１に符号１で示すように、２値表示を行う画像表示素子２と、該画像表示素子２に時分割信号を入力して階調画像を表示させる信号処理手段３と、を備えており、該信号処理手段３は、前記画像表示素子２を高フレームレート化駆動するようになっている。ここで、「高フレームレート化駆動」とは、上述のように、１つのフレーム期間Ｆ０に複数回画像信号を入力する駆動方法を意味するものとする。
【００４４】
ここで、上述した信号処理手段３は、図２及び図３に詳示するように、
＊ 入力された画像信号を時分割信号に変換する第１時分割変換部３０と、
＊ 補正信号を時分割信号に変換する第２時分割変換部３１と、
＊ 前記第１及び第２時分割変換部３０，３１からの信号（すなわち、上述のように画像信号に補正信号が付加された信号）を、１つのフレーム期間Ｆ０に複数回、前記画像表示素子２に入力することにより高フレームレート化駆動を行う高フレームレート化駆動部３２と、
を少なくとも有している。この場合、図５に詳示するように、時分割信号に変換された状態の画像信号Ｒ１，Ｇ１、Ｂ１と、時分割信号に変換された状態の補正信号Ｎ１とが、時間的に分離された状態で、前記高フレームレート化駆動部３２から前記画像表示素子２に送信されるようにすると良い。
【００４５】
ここで、
＊ 時分割信号に変換された状態の画像信号Ｒ１，Ｇ１、Ｂ１をメモリする第１
メモリ部３３を、前記第１時分割変換部３０に付設し、
＊ 時分割信号に変換された状態の補正信号Ｎ１，…をメモリする第２メモリ部３４を、前記第２時分割変換部３１に付設し、
＊ 時分割信号に変換された状態の画像信号Ｒ１，Ｇ１、Ｂ１に、時分割信号に変換された状態の補正信号Ｎ１，…を付加する補正信号付加部３５を、前記第１及び第２時分割変換部３０，３１の下流側（画像信号が送信されていく側）に配置し、
＊ 高フレームレート化駆動部３２は、前記画像信号と補正信号を１つのフレーム期間Ｆ０に複数回、前記画像表示素子２に入力することにより高フレームレート化駆動を行う、
ようにしても良い。
【００４６】
ここで、高フレームレート化駆動部３２は、第１時分割変換部３０や前記第２時分割変換部３１と同一回路にしてもよいし、それらの時分割変換部３０，３１とは別回路にして該変換部３０，３１の近傍（上流側又は下流側の近傍）に配置しても良い。なお、図３に示す装置では、高フレームレート化駆動部３２は、第１時分割変換部３０および第２時分割変換部３１の両方によって構成されている。
【００４７】
なお、高フレームレート化駆動は、
＊ フリッカの防止のためや、
＊ 色順次切換え方式の画像表示装置における色割れ現象の防止のためや、
その他種々の目的のために行うものである。
【００４８】
色順次切換え方式の画像表示装置における色割れ現象の防止のために高フレームレート化駆動を行う場合、画像表示装置１は、色順次切換え方式であることが前提となる。その場合、図１に示すように、前記画像表示素子２に対して各色の光を順次照射する照明装置４を、該表示素子２に対向するように配置し、該照明装置４による各色光の照射と前記画像表示素子２による画像表示とを同期させることにより、各画像を色画像として認識せしめ、複数色の色画像を視覚的に混色させることによってフルカラー画像として認識させるようにすれば良い。
【００４９】
一方、上述した第１及び第２時分割変換部３０，３１は、画像信号や補正信号をＰＷＭ変換するものを挙げることができる。
【００５０】
また一方、補正信号としては、
＊ ディザ法による擬似輪郭低減のための拡散データや、
＊ 誤差拡散法による擬似輪郭低減のための拡散データや、
＊ 動画応答速度の改善信号や、
＊ ヒステリシスの補正信号や、
＊ パルス幅変調に伴う時間的擬似輪郭を低減するための補正信号や、
＊ 輪郭強調信号、
等を挙げることができる。
【００５１】
一方、画像表示素子２は、２値表示するものであって高フレームレート化駆動が可能なものであれば良く、
＊ 液晶を用いた液晶素子や、
＊ ＤＭＤデバイス等、ＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏ ｅｌｅｃｔｒｏ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ）型の空間変調素子や、
＊ マイクロミラーを配列した空間変調素子や、
＊ ＬＥＤや、
＊ プラズマディスプレイなどの自発光型の表示素子、
を挙げることができる。なお、上述した画像表示素子２は、照明装置４からの光を透過させることによって画像表示する透過型であっても、照明装置４からの光を反射させることによって画像表示する反射型であっても良い。また、本発明に係る画像表示装置１は、画像表示素子２に表示された画像を直接視認するタイプであっても、画像表示素子２に照射された光をスクリーン等に投射し、該スクリーンに表示された画像を視認するタイプ（投射型）であっても良い。
【００５２】
次に、本実施の形態の作用及び効果について説明する。
【００５３】
本実施の形態においては、高フレームレート化駆動部３２は画像表示素子２を高フレームレート化駆動し、１つのフレーム期間中に画像信号を画像表示素子２に対して複数回入力し、画像書き換えを行う。これにより、フリッカ低減や色割れ現象低減を図ることができる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、画像表示素子２は時分割信号によって駆動される。これにより、画像表示素子２は、２値表示しかできないものでありながら、多階調表示が可能となる。
【００５５】
さらに、本実施の形態においては、補正信号付加部３５は、画像信号に補正信号を付加する。この補正信号には上述した様々なものを用いることにより、それぞれの目的に合った画像補正が可能となる。
【００５６】
またさらに、本実施の形態によれば、時分割信号に変換された状態の画像信号と、時分割信号に変換された状態の補正信号とが、時間的に分離された状態で、前記補正信号付加部３５から前記画像表示素子２に送信されるようになっている。すなわち、本実施の形態に係る画像表示装置は、画像信号と補正信号とを複雑に合成するものではないため、回路構成が簡単になる。
【００５７】
本実施の形態によれば、補正信号付加部３５は前記第１及び第２時分割変換部３０，３１の下流側に配置されているため、図１１に示す従来装置の場合（すなわち、補正信号付加部である拡散データ付加部７６が、時分割変換部に相当するＰＷＭ変換部７４よりも上流側にある場合）に比べて、第１メモリ部３３や第２メモリ部３４に記憶させておくデータ量を少なくできる。したがって、複数種類の補正信号（正確には、時分割信号に変換された状態の補正信号）を第２メモリ部３４にメモリさせておき、画像表示素子２に供給する補正信号を、１つのフレーム期間Ｆ０において一定とせずに変化させることも可能となる。そのようにした場合には、「補正信号が変更される周波数（以下、“変化周波数”とする）」を「画面の更新周波数」よりも高くできる。ここで、高フレームレート化駆動をする場合には、１つのフレーム期間中で画像書き換えが行われるが、画像信号を変化させない場合には、視覚的には、同一の静止画像が１フレーム期間中継続して表示されているものとして映り、回路的に実行されている画像書き換えは認識されない。このようにして書き換えられる各画像には、補正信号に起因するところの“粒子状のノイズ”が存在するが、補正信号は画像書き換えに伴って変更されるため、そのノイズの形状も画像毎に変化する。つまり、補正信号に起因する“粒子状のノイズ”は、「画面の更新周波数」よりも高い周波数（変化周波数）で変化することとなり、各画面上の粒子状ノイズは平均化されてしまって視認されなく（又は目立たなく）なり、結果的に、画質の劣化が防止される。
【００５８】
ところで、図１１に示した従来装置では、メモリ部７５は、拡散データ付加部７７の下流側に配置されていて、画像信号に拡散データを付加した状態でメモリしていた。したがって、１つのフレーム期間で拡散データを変更する場合は多量のデータをメモリしなければならなかった。これに対して、本実施の形態によれば、メモリ部３３，３４の付設された第１及び第２時分割変換部３０，３１は、いずれも、補正信号付加部３５の下流側ではなく上流側に配置されているため、１つのフレーム期間で複数種類の補正信号を使用する場合（すなわち、補正信号を１つのフレーム期間において一定とせずに変化させる場合）に、第１メモリ部３３や第２メモリ部３４にて記憶しておかなければならないデータは、従来装置に比べて少なくでき、これらのメモリ部３３，３４や演算回路を小型化して、装置を安価にできる。この点を、具体的数値を用いて説明する。
【００５９】
例えば、画像表示装置１をＲＧＢ３色の色順次切換え方式によって駆動する場合であって画面の更新周波数が６０Ｈｚのとき、高フレームレート化駆動でなければ、図１４に示すように、１フレーム期間Ｆ０（１／６０ｓｅｃ）の間に、赤色階調画像用、緑色階調画像用及び青色階調画像用の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をそれぞれ１つずつ入力すれば良いが、色割れ防止のために４倍の高フレームレート化駆動をする場合には、図４に示すように、赤色階調画像用、緑色階調画像用及び青色階調画像用の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をそれぞれ４つずつ入力する必要がある。かかる場合において、それぞれの画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１には補正信号Ｎ１が付加されているが、
＊ 連続する３つの（すなわち、赤色階調画像用、緑色階調画像用及び青色階調画像用の）画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１には同一の補正信号を付加する（すなわち、Ｎ１ならＮ１、Ｎ２ならＮ２、Ｎ３ならＮ３、Ｎ４ならＮ４を付加する）
が、
＊ 補正信号Ｎ１，…は、３つの画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１（すなわち、赤色階調画像用、緑色階調画像用、青色階調画像用の画像信号）を単位にして順次変化させていき、
＊ １つのフレーム期間Ｆ０で使用する補正信号を４種類（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）、
とした場合、第１メモリ部３３には、ＲＧＢの３面分の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を格納しておき、第２メモリ部３４には、４面分の補正信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４を格納しておく必要がある。ここで、画像表示素子２をＸＧＡ（横１０２４縦７６８の画素数）の解像度とし、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をそれぞれ８ビットデータとし、補正信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４をそれぞれ４ビットデータとした場合、第１メモリ部３３に格納しておくべきＲＧＢの３面分のデータ量は、1024×768×8(bit) ×３＝18.9Mbit
となり、第２メモリ部３４に格納しておくべき補正信号のデータ量は、
1024×768×4(bit) ×4＝12.6Mbit
となり、その合計は、
18.9Mbit＋12.6Mbit＝31.5 Mbit
となり、従来装置の場合（75.5Mbit）の４２％のメモリ量で済む。これにより、メモリ部３３，３４にてメモリするデータ量は小さくて済む。また、これに伴い、第１及び第２時分割変換部３０，３１で１秒間に扱うデータ量は、
31.5Mbit×60(Hz)= 1.89Gbit/ｓ
となり、従来装置の場合（75.5Mbit×60(Hz)= 4.53Gbit/s）の４２％になり、演算回路も小型化できる。その結果、装置を小型化でき安価にできる。本実施の形態によれば、高速な処理においても必要とするフレームメモリの量と回路規模を抑えることが可能となり、高品位でありながらコストパフォーマンスの高い画像表示装置を提供できる。
【００６０】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【００６１】
（実施例１）
まず、本発明の第１実施例について、図１乃至図６を参照して説明する。
【００６２】
本実施例では、図１に示すような投射型で色順次切換え方式の画像表示装置１を用いた。最初に、該画像表示装置１の全体構造について説明する。
【００６３】
本実施例に用いた画像表示素子２は、反射型（すなわち、照明装置４からの光を反射させることによって画像表示するタイプ）であって、２値表示を行う空間変調素子である。また、画像表示素子２の前方（すなわち、該素子２からの反射光が照射される方向）には、画像投射用のスクリーン５と、該反射光（すなわち、画像表示素子２により空間変調を受けた表示情報を有した光）をスクリーン５に対して投射するための投射用の光学系６と、を配置した。なお、符号６０はレンズを示す。
【００６４】
一方、照明装置４には、白色光を出射するメタルハライドランプ（光源）４０を用い、該ランプ４０はバラスト電源４１によって点灯した。そして、このランプ４０と画像表示素子２との間には、円板状のカラーフィルター板４２を回転自在に配置し、該カラーフィルター板４２はフィルター駆動部４３によって回転駆動できるようにした。このカラーフィルター板４２が回転駆動されることによって、照射されている白色光が各色光に順次変換され、画像表示素子２に照射されることとなる。なお、カラーフィルター板４２には、図６に詳示するように、ＲＧＢの３つの色領域４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂに分割したものを用いた。また、カラーフィルター部材４２とランプ４０との間、並びにカラーフィルター部材４２と画像表示素子２との間には、それぞれレンズ４４，４５を配置した。
【００６５】
次に、画像表示素子２に時分割信号を入力して階調画像を表示させる信号処理部（信号処理手段）３の構成について、図２及び図３を参照して説明する。ここで、図２は、該信号処理部３の詳細構成等を示すブロック図であり、図３は、拡散データ作成部の詳細構成等を示すブロック図であるが、図１１に示したものと同一部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
【００６６】
この信号処理部３においては、画質調整部７３の下流側には、
＊ 入力されてきた画像信号を時分割信号にＰＷＭ変換する画像信号用ＰＷＭ変換部（第１時分割変換部）３０と、
＊ 拡散データ（補正信号）を生成する拡散データ作成部３６と、
が配置されており、拡散データ作成部３６にて作成された拡散データ（すなわち、時分割信号に変換された状態の拡散データＮ１，…）は、画像信号用ＰＷＭ変換部３０よりも下流側に配置された拡散データ付加部（補正信号付加部）３５によって、画像信号用ＰＷＭ変換部３０にてＰＷＭ変換された画像信号（すなわち、後述のように時分割信号に変換された状態の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）に付加（合成）されるようになっている。
【００６７】
なお、画像信号用ＰＷＭ変換部３０は、順次走査（ラスタ走査）で送られてきた通常の画像信号を、パルス幅変調（ＰＷＭ）による時分割表示信号（図５の符号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１参照）に変換するものである。また、画像信号用ＰＷＭ変換部３０には、ＰＷＭ変換された状態の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をメモリする第１メモリ部３３が付設されている。さらに、符号３３０は、このメモリ部３３の制御線群であり、符号３３１はこのメモリ部３３とＰＷＭ変換部３０と間のデータをやりとりするためのデータ線群である。また、このＰＷＭ変換部３０は、画像表示素子２を高フレームレート化駆動する高フレームレート化駆動部３２の一部としても機能するようになっている。符号３００は、ＰＷＭ変換された後の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を送信するためのデータバスである。この画像信号用ＰＷＭ変換部３０においては、第１メモリ部３３に格納した画像信号を各ビットプレーンごとに読み出すことにより、画像信号のＰＷＭ変換を行う。このとき、表示フレームレートで各色データを順次読み出すことにより、高フレームレートで色順次切替の画像信号を作成する。
【００６８】
一方、拡散データ作成部３６は、画素拡散処理としてランダム・ディザ法の処理を行うためのものであり、図３に詳示するように、
＊ ディザ行列のための乱数値を生成させる乱数発生器３７と、
＊ 該乱数値を元にしてディザ行列のルックアップテーブルを作成するＬＵＴ部（ディザ行列のルックアップテーブルを用意して、信号データから雑音により分散させた信号を生成して、もとの信号との差分を拡散データとして生成する拡散用ＬＵＴ部）３８と、
＊ ＬＵＴ部３８にて作成された拡散データ（補正信号）を、時分割信号Ｎ１，…にＰＷＭ変換する拡散データ用ＰＷＭ変換部（第２時分割変換部）３１と、
＊ 拡散データ用ＰＷＭ変換部３１に付設されていて、ＰＷＭ変換された状態の拡散データをメモリする第２メモリ部３４と、
を有している。拡散用ＬＵＴ部３８は、乱数発生器３７によって生成された乱数に基づいて、ディザ行列のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を各入力フレーム毎に４種類作成し、同時に信号線７０４からの画像信号に適用することにより、異なる４種類の拡散データを同時生成を行い、拡散データ用ＰＷＭ変換部３１を介して拡散データＰＷＭ変換用メモリ３４に拡散データを格納する。拡散データＰＷＭ変換部３１は、拡散データＰＷＭ変換用メモリ部３４に格納されている拡散データを各ビットプレーンごとに読み出すことにより、拡散データのＰＷＭ変換を行う。このときの読み出し（４種類の拡散データの順次読み出し）は、高フレームレート化したタイミングで行うことで、高フレームレートで拡散する拡散データを作成する。この意味で, 拡散データＰＷＭ変換部３１は、画像データ用ＰＷＭ変換部３０同様、画像表示素子２を高フレームレート化駆動する高フレームレート化駆動部３２の一部を構成している。符号３８０は拡散データの信号線であり、符号３４０はメモリの制御バスであり、符号３４１はこのメモリのデータバスである。符号３１０は、ＰＷＭ変換後の拡散データＮ１，…を拡散データ付加部３５に送るためのデータバスである。
【００６９】
拡散データ付加部３５は、データバス同士のＯＲ回路３５０で構成されており、データバス３００からの画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１とデータバス３１０からの拡散データＮ１，…を論理的にＯＲをとることで時間的に合成して、画像表示素子２に対して出力するようになっている。
【００７０】
符号３０１は、ＰＷＭ変換部３０にて作成された駆動パルス等を送信する制御線群を示し、符号３０２はその出力端子を示す。符号３５１は、拡散データＮ１，…が付加された画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１のデータバスであり、符号３５２がその出力端子を示す。
【００７１】
次に、本実施例の作用効果について説明する。
【００７２】
上述した信号処理部３に入力されてきた画像信号には、画像入力部７０にてＲＧＢの原色信号にデコード等され、フォーマット変換部７１にて解像度変換やノンインターレースかなどのフォーマット変換がされ、画質調整部７３にてγ補正等の画像処理が施される。
【００７３】
拡散データ作成部３６では、上述のように拡散データがＰＷＭ変換され、画像信号用ＰＷＭ変換部３０では、画像信号がＰＷＭ変換される。各ＰＷＭ変換部が兼ねて構成される高フレームレート変換部３２において、画像信号と拡散データの高フレームレート化が行われる。そして、これらの拡散データＮ１，…や画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１は、拡散データ付加部３５にて合成され、画像表示素子２に入力される。ここで、図４は、画像表示素子２に入力される信号を示す図であり、図５は、図４に示す信号列を拡大した図である。両図において、横軸方向が時間を表し、符号２００は、各フレーム画面のスタートパルスを示す。なお、図５では、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が８ビットで拡散データＮ１，…が４ビットであるのに対して、図４では、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が５ビットで拡散データＮ１，…が３ビットであるが、これは、図４は縮尺が小さすぎて整合させることができなかったためである。
【００７４】
本実施例においては、図４に示すように、１フレーム期間Ｆ０において、
＊ Ｒの信号列ＤＲ
＊ Ｇの信号列ＤＧ
＊ Ｂの信号列ＤＢ
の順序で４回ずつ入力して、高フレームレート化駆動を行っている。これにより、色順次切換え方式の画像表示装置に特有の色割れ現象を防止できる。
【００７５】
なお、Ｒの信号列ＤＲは、図５に詳示するように、
＊ ８ビットの異なるパルス幅の画像信号（ＰＷＭ変換されたもの）Ｒ１と、
＊ ４ビットの拡散データ（ＰＷＭ変換されたもの）Ｎｉ（ｉ＝１，２，３，４）
とが、時間的に分離された状態で入力されるようになっている。つまり、本実施例においては、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１への拡散データＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）の付加は、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の後に（時間的に分離された状態に）付加されるものに過ぎない。したがって、画像表示素子２の画面には、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１と拡散データＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）との合成画像が表示されるのではなく、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１による画像が最初に表示され、続いて、拡散データＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）による画像が表示されることとなる。そして、これらの画像が視覚的に合成されることにより、擬似輪郭の発生が低減されるようになっている。つまり、本実施例では、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１と拡散データＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）とを実際に合成するものではないため、データ合成のための複雑な回路は不要となり、回路構成が簡単なものとなっている。なお、図５において、ＲＧＢの記号の後に付されている数字１１が１ビット目の画像信号であることを示し、同様に、１２が２ビット目、１３が３ビット目、１４が４ビット目、１５が５ビット目、１６が６ビット目、１７が７ビット目、１８が８ビット目の画像信号であることを示し、Ｎの記号の後に付されている数字１１が１ビット目の拡散データであることを示し、同様に、１２が２ビット目、１３が３ビット目、１４が４ビット目の拡散データであることを示す。２ビット目は１ビット目の倍の長さ、３ビット目は２ビット目の倍の長さというように、ビットが進むたびに倍ずつパルスの長さが増加するようになっている。
【００７６】
上述のような信号列ＤＲ，ＤＧ，ＤＢが入力された画像表示素子２は、赤色用の階調画像、緑色の階調画像、及び青色用の階調画像を順次表示し、１フレーム期間Ｆ０では１２個の階調画像を表示する。この画像表示に同期するように、照明装置４から画像表示素子２には赤緑青の各色光が照射され、スクリーン５には１フレーム期間Ｆ０で１２個の割合で色画像が順次映し出されることとなり、それらの色画像が視覚的に混色されてフルカラー画像として認識されることとなる。
【００７７】
なお、１つのフレーム期間Ｆ０では、拡散データＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）による画像が１２回表示されるが、本実施例では、３回表示する毎に拡散データを変更している。すなわち、拡散データの変化周波数を、画面の更新周波数の４倍（６０Ｈｚ×４＝２４０Ｈｚ）としている。かかる場合、個々の画像（拡散データによる画像）には、それぞれ、拡散データに起因するところの“粒子状のノイズ”が存在するが、そのノイズの分布形状は、拡散データの変更に伴って高い変化周波数で平均化されるため、視覚上低減されて、結果的に、画質の劣化が防止される。また、各メモリ部３３，３４に記憶させておくデータ量を少なくでき、これらのメモリ部３３，３４や演算回路を小型化して、装置を安価にできる。
【００７８】
なお、特開平８−２１４２４３号公報（テキサスインスツルメンツ社）には、ガンマ補正による低輝度レベルでの画質劣化を改善する誤差拡散フィルターが開示されているが、ラスタ走査ビデオ信号上に設けるため、その拡散信号の更新周波数は画面更新周波数に等しく、本発明が課題とする時間的に変動する拡散成分による画質劣化を改善するものではない。
【００７９】
また、特開平４−２３１４１７号公報（テキサスインスツルメンツ社）には、時相ディザリングあるいは、空間時相ディザリングを用いた擬似輪郭対策について開示されているが、時相ディザリング自身による画質劣化について述べられておらず、本発明が課題とする時間的に変動する拡散成分による画質劣化を改善するものではない。
【００８０】
さらに、特開平１０−２０９４９７号公報（三菱）に記載の技術は、本発明と同じ時間的に変動する拡散成分による画質劣化を改善することを目的としているが、ラスタ走査ビデオ信号上に設ける構成の中で、輝度成分ではなく色成分の拡散信号を付加することを特徴としており、本発明とは方法および構成が異なっている。
【００８１】
（実施例２）
図７には、本発明の第２の実施例として、誤差拡散法を用いた信号処理部の詳細構成を示している。
【００８２】
本実施例では、拡散データ作成部３６を、
＊ 誤差信号を周辺画素に分散させるルックアップテーブルを用意して通すと共に、ラスタ走査順に各画素における誤差値の合計を拡散データとして求める、誤差拡散ＬＵＴ部８０と、
＊ 拡散データを画像信号同様パルス幅変換する拡散データＰＷＭ変換部（第２時分割変換部）８１と、
＊ 拡散データＰＷＭ変換部用の第２メモリ部８２と、
によって構成し、誤差拡散による拡散データを生成するようにした。８３が拡散データの信号線、８４がこのメモリの制御バス、８５がこのメモリのデータバス、８６が、ＰＷＭ変換後の拡散データのデータバスである。７０４は、画質調整部において演算されたγ補正後の信号と本来の理想的な信号との差分からなる誤差データの信号線である。
【００８３】
その他の構成は、図１及び図２に示すものであって実施例１と同様とした。
【００８４】
本実施例では、誤差拡散ＬＵＴ部８０において、４種類の異なる誤差信号を周辺画素に分散させるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用意して、順次走査（ラスタ走査）の画像信号を同時に４つのＬＵＴに通すことにより、異なる４種類の分散値を同時生成を行い、ラスタ走査順に各画素における誤差値の合計を拡散データとして求める。
【００８５】
こうして得られた拡散データは、拡散データＰＷＭ変換部８１を介して第２メモリ部８２に格納される。そして、拡散データＰＷＭ変換部８１において、第２メモリ部８２に格納しておいた拡散データを各ビットプレーンごとに読み出すことにより、拡散データのＰＷＭ変換を行う。このとき、高フレームレート化したタイミングで、４種類の拡散データを順次読み出しを行うことにより、高フレームレートで拡散する拡散データを作成する。
【００８６】
図８に、画像表示素子２に入力される信号列を示す。１つのフレーム期間Ｆ０では、拡散データによる画像が１２回表示されるが、本実施例でも実施例１と同様に、３回表示する毎に拡散データを変更している。すなわち、拡散データの変化周波数を、画面の更新周波数の４倍（６０Ｈｚ×４＝２４０Ｈｚ）としている。かかる場合、個々の画像（拡散データによる画像）には、それぞれ、拡散データに起因するところの“粒子状のノイズ”が存在するが、そのノイズの分布形状は、拡散データの変更に伴って高い変化周波数で平均化されるため、視覚上低減されて、結果的に、画質の劣化が防止される。また、各メモリ部３３，８２に記憶させておくデータ量を少なくでき、これらのメモリ部３３，８２や演算回路を小型化して、装置を安価にできる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、補正信号付加部は前記第１及び第２時分割変換部の下流側に配置されているため、第１メモリ部や第２メモリ部に記憶させておくデータ量を少なくできる。したがって、画像信号に付加した状態で画像表示素子に供給する補正信号を、１つのフレーム期間において一定とせずに変化させることも可能となる。そのようにした場合には、「補正信号が変更される周波数（変化周波数）」を「画面の更新周波数」よりも高くでき、補正信号に起因するところの“粒子状のノイズ”は、「画面の更新周波数」よりも高い周波数（変化周波数）で変化することとなり、各画面上の粒子状ノイズは平均化されてしまって視認されなく（又は目立たなく）なり、結果的に、画質の劣化が防止される。
【００８８】
また、時分割信号に変換された状態の画像信号と、時分割信号に変換された状態の補正信号とが、時間的に分離した状態で表示素子に入力される場合には、それらの時分割信号に変換された信号同士が合成された上で表示素子に入力される場合に比べて回路構成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像表示装置の全体構造の一例を示す図。
【図２】信号処理部の詳細構成を示すブロック図。
【図３】拡散データ作成部の詳細構成等を示すブロック図。
【図４】高フレームレート化駆動される場合に画像表示素子に入力される信号を示す図。
【図５】図４に示す信号列を拡大した図。
【図６】カラーフィルター板の形状等を示す図。
【図７】拡散データ作成部の詳細構成等を示すブロック図。
【図８】高フレームレート化駆動される場合に画像表示素子に入力される信号を示す図。
【図９】（ａ）は、高フレームレート化しない駆動方法を説明するための図であり、（ｂ）は、高フレームレート化した場合の駆動方法を説明するための図。
【図１０】色順次切換え方式によって駆動される単板式画像表示装置の従来構成の一例を示す図。
【図１１】信号処理部の詳細構成等を示すブロック図。
【図１２】高フレームレート化駆動される場合に画像表示素子に入力される信号を示す図。
【図１３】図１２に示す信号列を拡大した図。
【図１４】高フレームレート化駆動しない場合における色順次切り替え方式による駆動方法を説明するための図。
【符号の説明】
１ 画像表示装置
２ 画像表示素子
３ 信号処理部（信号処理手段）
３０ 画像信号用ＰＷＭ変換部（第１時分割変換部）
３１ 拡散データＰＷＭ変換部（第２時分割変換部）
３３ 第１メモリ部
３４ 第２メモリ部
３５ 拡散データ付加部（補正信号付加部）
８１ 拡散データＰＷＭ変換部（第２時分割変換部）
８２ 第２メモリ部
Ｎ１，… 拡散データ（補正信号）
Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１ 画像信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、２値表示を行う画像表示素子を有して高フレームレート化駆動される画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
(1) 従来、ＣＲＴや液晶パネル等の画像表示素子においては、図９(a) に示すように、入力される画像信号Ｄ０に基づいて一定のフレーム期間Ｆ０だけ静止画像を表示し、かかる表示画像をフレーム期間毎に順次切り替えていくことにより、動画等の様々な画像を表示するようになっている。
【０００３】
かかる画像信号Ｄ０は、同図に示すように、１つのフレーム期間Ｆ０ついて１回ずつ入力されるのが一般的であるが、このような駆動とは異なり、
＊ フリッカを防止したり、
＊ 後述のような色順次切換え方式の画像表示装置において色割れ現象を防止したり、
するために、図９(b) に示すように、１つのフレーム期間Ｆ０に、複数回、画像信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を入力して画像書き換えをする駆動方法がある（本明細書では、“高フレームレート化駆動”とする）。このような駆動方法においては、入力する画像信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を変化させると表示画像も変化するが、フリッカや色割れを防止するためのものなので、画像信号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４には同じものが使用されて、１フレーム期間中における画像切り替えはなされず、１つのフレーム期間全体では同じ静止画像が表示され続けることとなる。
【０００４】
なお、後述する色順次切換え方式の画像表示装置においては、図１４に示すように、１つのフレーム期間Ｆ０において、各色画像用の複数個の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が画像表示素子２に入力されるが、これは色画像を順次表示するためのものであって、高フレームレート化駆動に属するものではない。
【０００５】
(2) 一方、上述した画像表示素子では多階調表示が行われるが、その方法としては、
＊ ＣＲＴやネマチック液晶パネルのように、画素自体が多階調表示可能に構成
されている素子を用いる方法と、
＊ 画素自体は、多階調表示は不可能で黒白の２値表示しかできないものでありながら、パルス幅変調（ＰＷＭ）による時分割表示を行わせることによって多階調表示を行えるようにしたもの、
とがある。なお、２値表示しかできない画像表示素子としては、ＤＭＤデバイス（テキサスインスツルメンツ社製）などのＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ）型の素子や強誘電液晶（ＦＬＣ）パネルやＬＥＤやプラズマディスプレィ等を挙げることができる。
【０００６】
(3) ここで、２値表示の画像表示素子を用い、高フレームレート化駆動を行うようにした画像表示装置の一例について、図１０を参照して説明する。
【０００７】
図１０は、色順次切換え方式によって駆動される単板式画像表示装置の従来構成の一例を示す図である。ここで単板式とは、１枚の画像表示素子により、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の各色の画像を表示を行う方式であり、光学系や電気回路系などが簡略化されるため、安価で軽量な表示部を実現する方法のひとつである。
【０００８】
符号２は、２値表示のみが可能な画像表示素子を示し、具体的には、上述のように、ＤＭＤデバイス（テキサスインスツルメンツ社製）などのＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ）型の素子や強誘電液晶（ＦＬＣ）パネルやＬＥＤやプラズマディスプレィを挙げることができる。この図では、画像表示素子２は、光を反射する反射型であって、スクリーン５に画像を投射するようになっているが、もちろんこれに限られるものではない。
【０００９】
一方、この画像表示素子２には照明装置４が対向するように配置されていて、赤青緑の各色光が順次照射されるように構成されている。この照明装置４は、白色光を出射するメタルハライドランプ４０を備えており、該ランプ４０と画像表示素子２との間には１枚の円形状のカラーフィルター板４２が回転自在に配置されていて、該カラーフィルター板４２はフィルター駆動部４３によって回転駆動されるように構成されている。そして、フィルター駆動部４３によってカラーフィルター板４２を定速回転することによって、白色光が各色の光に分光された上で画像表示素子２に対して順次照射されるようになっている。
【００１０】
照明装置４は上述のように構成されているため、画像表示素子２に表示する画像を、各色光の順次照射に同期させて順次切り替えることによって、スクリーン５には各色画像が表示され、複数色の色画像を視覚的に混色させることによってフルカラー画像として認識させるようになっている。
【００１１】
なお、カラーフィルター板４２は、図６に詳示するように、赤緑青の３つの色領域４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂに分割されている。符号４２ａは、カラーフィルター板４２の回転中心を示す。
【００１２】
符号４１は、メタルハライドランプ４０を点灯するバラスト電源である。符号６は、画像表示素子２からの反射光をスクリーン５に対して投射するための投射用の光学系である。カラーフィルター部材４２とランプ４０との間、並びにカラーフィルター部材４２と画像表示素子２との間には、それぞれレンズ４４，４５が配置されている。
【００１３】
一方、符号７ａは、画像信号の入力部であり、符号７は、
＊ 入力されてきた画像信号の輝度や色特性、ガンマ特性などの画質を調整したり、
＊ 画像信号をＰＷＭ変換したり、
＊ 高フレームレート化駆動したり、
する信号処理部である。なお、符号７ｂは、表示素子への時分割信号を伝送するデータバスであり、符号７ｃは、表示素子への駆動パルスを伝送する制御線である。
【００１４】
(4) 次に、上述した信号処理部７の構成について、図１１を参照して説明する。
ここで、図１１は、該信号処理部７の詳細構成等を示すブロック図である。
【００１５】
図中の符号７０は、画像入力部であり、たとえば標準化団体ＤＤＷＧ（Digital Display Working Group）が標準化したＤＶＩ（Digital Visual Interface）規格などに採用されている画像の伝送方式であるＴＭＤＳ方式の信号を受信して、ＲＧＢ各８ビット計２４ビットのデータにデコードするデコーダや、あるいは、ＩＥＥＥ１３９４経由で伝送されたＭＰＥＧ形式の圧縮信号を受信して、ＲＧＢ各８ビット計２４ビットのデータにデコードするデコーダなどを含んだ画像信号の受信部である。符号７００，７０１，７０２，７０３は、画像信号のデータバスを示す。
【００１６】
また、符号７１はフォーマット変換部であり、
＊ 画像表示部の表示画素数に合わない解像度の画像信号に対して適当な倍率変換と補間処理からなる解像度変換や画像の更新周波数の変換、
＊ ノンインターレース化処理、
＊ カラーマトリクス変換、
などを行う部分である。また、符号７２は、フォーマット変換部の画像処理に必要な画像格納領域としてのメモリ部である。符号７２ａはこのメモリ部の制御線群であり、符号７２ｂはこのメモリ部とフォーマット変換部間のデータをやりとりするためのデータ線群である。
【００１７】
符号７３は、フォーマット変換後の画像信号を受けて、表示部上の輝度や色特性、ガンマ特性などの画質を、不図示のマイコン部の制御に従い調整する画質調整部である。この画質調整部７３に、ＣＲＴのγ特性を取り除く逆γ変換および、表示素子の特性やアプリケーション、人間の視覚特性に適応させたγ補正を行うγ補正回路を設けている。
【００１８】
符号７４は、順次走査（ラスタ走査）で送られてきた通常の画像信号を、パルス幅変調（ＰＷＭ）による時分割信号に変換するためのＰＷＭ変換部であり、符号７５は、このＰＷＭ変換を行うために必要な画像格納領域としてのメモリ部である。符号７５ａはこのメモリ部の制御線群であり、符号７５ｂはこのメモリ部７５とＰＷＭ変換部７４間のデータをやりとりするためのデータ線群である。
【００１９】
符号７０６は、画像表示素子２に接続される制御線群であって、ＰＷＭ変換部７４で画像信号の変換と共に作成された駆動パルス等を画像表示素子２に送信するためのものである。符号７０７は、制御線群７０６の出力端子である。符号７０８は、ＰＷＭ変換部７４で変換された画像信号のデータバスであり、符号７０９は、その出力端子である。
【００２０】
なお、図示しないものの、上述したＰＷＭ変換部７４には種々の信号線が接続されていて、それらの信号線を介して水平同期信号や垂直同期信号やクロックが入力されているが、詳細説明は省略する。
【００２１】
上述の画像表示装置１００において、入力部７ａから信号処理部７に入力されてきた画像信号は、画像入力部７０にてＲＧＢの原色信号にデコードされ、その後、フォーマット変換部７１にて解像度変換やノンインターレース化などの適当なフォーマット変換が施され、さらに、画質調整部７３にてγ補正等の画像処理される。
【００２２】
このように送られてくる画像信号は、順次走査（ラスタ走査）の信号であるが、ＰＷＭ変換部７４により、時分割信号であるパルス幅変調信号に変換されて、２値表示の画像表示素子２に送られる。該素子２では、この信号によって異なるパルス幅でＯＮ／ＯＦＦされ、多階調表示が行われる。
【００２３】
一方、照明装置４から画像表示素子２に対しては、画像切り替えに同期するように各色光の照射が行われ、上述のようにフルカラー画像が形成されることとなる。
【００２４】
(5) ところで、このような装置においては、画質調整部７３での処理に伴って量子化誤差等に起因する画質劣化（擬似輪郭）が発生するが、該画質劣化は、補正信号（以下、“拡散データ”とする）を画像信号に付加することによって低減するようになっている。以下、この点について説明する。
【００２５】
上述の擬似輪郭を低減する方法として、ディザ法や誤差拡散（分散）法などの画素拡散処理が知られている。このうち、ディザ法とは、各画素の階調値に雑音成分を加えた後、閾値により階調を与えることで、確率的にデータを分散させて本来輝度変化が滑らかな部分での擬似輪郭の発生を抑える手法である。例えば、あらかじめ分割された画素ブロック領域毎に、ディザ行列と呼ばれる係数行列と比較を行い、輝度階調を変換していく。あるディザ行列をフィールド毎に回転させる等により順番に変化させていく方法を、組織的ディザ法とよぶ。また、乱数発生器などでディザ行列の係数を無作為に変えていく方法をランダム・ディザ法と呼ぶ。また、誤差拡散（分散）法は、各画素の階調変換後の値と本来の値との誤差データを計算して、この誤差値を周囲の画素に分散させて、平均的に画像の誤差を少なくすることで、本来輝度変化が滑らかな部分での擬似輪郭の発生を抑える手法である。本文での画素拡散処理とは、こうしたディザ法や誤差拡散（分散）法を例示しており、また拡散データとは、ディザ法においてはデイザ行列通過後のデータと元の信号のデータとの差分データを示しており、また誤差拡散法では、各画素において、周囲の画素から分散された誤差データの分散値の合計を例示している。
【００２６】
上述した装置は、誤差信号を抽出して拡散データを作成する拡散データ作成部７６を備えており、該拡散データ作成部７６によって作成した拡散データは、拡散データ付加部７７によって画像信号に付加されるようになっている。このような拡散データの付加によって擬似輪郭が低減されることとなる。なお、符号７０４は、画像信号を拡散データ作成部７６に入力するデータバス、符号７０５が、生成した拡散データを拡散データ付加部７７に送信するためのデータバスである。
【００２７】
なお、上述した従来装置においては、ＰＷＭ変換部７４は拡散データ付加部７７の下流側に配置されており、その変換部７４にはメモリ部７５が付設されている。
【００２８】
(6) 図１２に、ＰＷＭ変換部７４でＰＷＭ変換した後の画像信号列の例（高フレームレート化駆動される場合に画像表示素子に入力される信号）を示す。この図において、横軸方向が時間を表し、符号２００が１フィールド中のＲＧＢ各色の画面表示のスタートパルスを示す。また、図１３は、図１２の信号列を拡大した図である。
【００２９】
符号ＤＲが、ＲのＰＷＭ変換した画像信号であり、符号ＤＧが、ＧのＰＷＭ変換した画像信号であり、符号ＤＢが、ＢのＰＷＭ変換した画像信号である。ここで、Ｒの画像信号ＤＲは、図１３に詳示するように、符号ＤＲ１，ＤＲ２〜ＤＲ８の信号からなる８ビット信号であり（２ビット目ＤＲ２は１ビット目ＤＲ１の倍の長さ、３ビット目ＤＲ３は２ビット目ＤＲ２の倍の長さというように、ビットが進むたびに倍ずつパルスの長さが増加するようになっている。）、他の画像信号ＤＧ，ＤＢも同様の８ビット信号である。
【００３０】
このビットに対応したパルス幅に信号が変調され、画像表示素子２での光の反射が行われることで、１フィールド中の各色期間の積分値により、各フィールドの色画面毎の画像の多階調表示が行われる。
【００３１】
(7) ところで、上述のような色順次切り替え方式を用いた画像表示装置においては、特有の問題として色割れ現象（すなわち、速い視線の動きに対して視覚上で本来同じ位置に合成されるべきＲ，Ｇ，Ｂの各画像が、位置ずれして見えてしまう現象であり、カラーブレイクダウン現象ともいう）があり、そのような問題回避のためには高フレームレート化駆動が行われている。以下、この点について説明する。
【００３２】
いま、高フレームレート化駆動を行わない場合、画面の更新周波数が６０Ｈｚのとき、赤色階調画像用の画像信号（照明装置４から赤色光が照射されている際に画像表示素子２に入力されて階調画像を表示せしめるための信号をいう）、緑色階調画像用の画像信号、及び青色階調画像用の画像信号は、１／１８０ｓｅｃ毎に画像表示素子２に入力すれば良く、１フレーム期間（１／６０ｓｅｃ）で１つのフルカラー静止画像を表示すれば良い（図１４の符号Ｒ１，Ｇ１、Ｂ１参照）。かかる場合、画像表示素子２における画面切換えの周波数（いわゆるフレームレートであって、以下“更新周波数”とする）が６０Ｈｚ程度と低く、色割れ現象は顕著である。
【００３３】
これに対して、例えば４倍（すなわち、２４０Ｈｚ）の高フレームレート化駆動を行う場合、図１２に示すように、赤色階調画像用の画像信号ＤＲ、緑色階調画像用の画像信号ＤＧ、及び青色階調画像用の画像信号ＤＢは、１／７２０ｓｅｃ毎に画像表示素子２に入力し、１フレーム期間（１／６０ｓｅｃ）では、合計１２個の階調画像を表示する。この場合、１つのフレーム期間Ｆ０において、赤色階調画像用の画像信号ＤＲ、緑色階調画像用の画像信号ＤＧ、及び青色階調画像用の画像信号ＤＢはそれぞれ４つずつ入力されるが、それらの画像信号ＤＲ，ＤＧ，ＤＢのそれぞれは同じであって、１つのフレーム期間Ｆ０では同じ静止画像（フルカラー画像）が表示され続けることとなる。このような高フレームレート化駆動は、上述の色割れ現象防止の点から有効である。このため、上述のような単板式の画像表示装置においては、高フレームレート化駆動が一般に行われている。なお、かかる高フレームレート化駆動は、ＰＷＭ変換部７４によって達成される。
【００３４】
(8) 次に、上述のような高フレームレート化駆動を行った場合における、画像信号と拡散データとの関係について説明する。
【００３５】
上述のような高フレームレート化駆動を行う場合、メモリ部７５には、
＊ 赤色階調画像用の画像信号に、拡散データを付加したもの、
＊ 緑色階調画像用の画像信号に、拡散データを付加したもの、
＊ 青色階調画像用の画像信号に、拡散データを付加したもの、
の３面分のデータが記憶されている。ここで、画像信号を８ビットデータとし、拡散データを４ビットデータとして、拡散データを画像データに付加処理した合成後のデータを８ビットとした場合、例えば、ＸＧＡ（横１０２４縦７６８の画素数）の解像度の信号を扱った場合における１面当たりのデータ量は、
1024×768×8bit= 6.3Mbit
となり、３面分のデータ量は、
6.3Mbit×３＝18.9 Mbit
となる。なお、いずれの拡散データも同一のものである。また、これらの３種類のデータは、１つのフレーム期間では４回ずつ読み出されることとなる。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画質調整部７３での処理に伴って発生する画質劣化（擬似輪郭）は、上述のような拡散データの付加によって低減されるものの、該拡散したことによる細かなチラツキが粒子状のノイズとして視認されてしまい、擬似輪郭とは異なる別の画質劣化が生じてしまうという問題があった。このような画質劣化は、拡散データを付加することにより本質的に発生する問題であるが,特に目立つ理由は「拡散データが変更される周波数（変化周波数）」が、人間の視覚に認識されやすい６０Ｈｚ以下のためである。これは、従来の回路が、「画面の更新周波数」と「拡散データが変更される周波数（変化周波数）」とが同一となる構成のためである。なお、表示される画像が動画の場合、動画を目で追った場合、ノイズは粒子状ではなく、網目状に認識される。
【００３７】
したがって、このようなノイズを低減するには、拡散データを１つのフレーム期間において一定とせずに変化させれば良い。すなわち、
＊ 連続する３つの画像信号（すなわち、赤色階調画像用、緑色階調画像用、青色階調画像用の画像信号）には同一の拡散データを付加するが、
＊ 拡散データは、３つの画像信号（すなわち、赤色階調画像用、緑色階調画像用、青色階調画像用の画像信号）を単位にして順次変化させていき、
＊ １つのフレーム期間では４種類の拡散データを使用する、
ようにする。かかる場合、メモリ部７５には、
＊ Ｒ画像信号に拡散データＮ１を付加したもの、
＊ Ｇ画像信号に拡散データＮ１を付加したもの、
＊ Ｂ画像信号に拡散データＮ１を付加したもの、
＊ Ｒ画像信号に拡散データＮ２を付加したもの、
＊ Ｇ画像信号に拡散データＮ２を付加したもの、
＊ Ｂ画像信号に拡散データＮ２を付加したもの、
＊ Ｒ画像信号に拡散データＮ３を付加したもの、
＊ Ｇ画像信号に拡散データＮ３を付加したもの、
＊ Ｂ画像信号に拡散データＮ３を付加したもの、
＊ Ｒ画像信号に拡散データＮ４を付加したもの、
＊ Ｇ画像信号に拡散データＮ４を付加したもの、
＊ Ｂ画像信号に拡散データＮ４を付加したもの、
の、１２面分の画面の表示メモリが必要になる。ここで、各画像信号のビット長は８ビットが必要になるので、例えば、ＸＧＡ（横１０２４縦７６８の画素数）の解像度の信号を扱った場合における１面当たりのデータ量は、
1024×768×8(bit)= 6.3Mbit
になり、表示メモリ７５にメモリされる１２面分のデータ量は、その１２倍、すなわち、
6.3Mbit× 12 = 75.5Mbit
と膨大なものとなる。また、これに伴い、PWM変換部７４で１秒間に扱うデータ量は、
75.5Mbit×60(Hz)= 4.53Gbit/ｓ
と、膨大なものになる。その結果、メモリ部７５や演算回路が大型化・高コスト化してしまう。
【００３８】
そこで、本発明は、画質劣化を防止する画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【００３９】
また、本発明は、装置の大型化や高コスト化を防止する画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、２値表示を行う画像表示素子と、該画像表示素子に時分割信号を入力して階調画像を表示させる信号処理手段と、を備えた画像表示装置において、
前記信号処理手段は、
入力された画像信号を時分割信号に変換する第１時分割変換部と、
該第１時分割変換部に付設されると共に時分割信号に変換された状態の画像信号をメモリする第１メモリ部と、
補正信号を時分割信号に変換する第２時分割変換部と、
該第２時分割変換部に付設されると共に時分割信号に変換された状態の補正信号をメモリする第２メモリ部と、
前記第１及び第２時分割変換部の下流側に配置されて、時分割信号に変換された状態の画像信号に、時分割信号に変換された状態の補正信号を付加する補正信号付加部と、
前記画像信号と補正信号を１つのフレーム期間に複数回前記画像表示素子に入力することにより高フレームレート化駆動を行う高フレームレート化駆動部と、
を少なくとも有している、ことを特徴とする。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４２】
まず、本実施の形態に係る画像表示装置の構造について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００４３】
本実施の形態に係る画像表示装置は、例えば図１に符号１で示すように、２値表示を行う画像表示素子２と、該画像表示素子２に時分割信号を入力して階調画像を表示させる信号処理手段３と、を備えており、該信号処理手段３は、前記画像表示素子２を高フレームレート化駆動するようになっている。ここで、「高フレームレート化駆動」とは、上述のように、１つのフレーム期間Ｆ０に複数回画像信号を入力する駆動方法を意味するものとする。
【００４４】
ここで、上述した信号処理手段３は、図２及び図３に詳示するように、
＊ 入力された画像信号を時分割信号に変換する第１時分割変換部３０と、
＊ 補正信号を時分割信号に変換する第２時分割変換部３１と、
＊ 前記第１及び第２時分割変換部３０，３１からの信号（すなわち、上述のように画像信号に補正信号が付加された信号）を、１つのフレーム期間Ｆ０に複数回、前記画像表示素子２に入力することにより高フレームレート化駆動を行う高フレームレート化駆動部３２と、
を少なくとも有している。この場合、図５に詳示するように、時分割信号に変換された状態の画像信号Ｒ１，Ｇ１、Ｂ１と、時分割信号に変換された状態の補正信号Ｎ１とが、時間的に分離された状態で、前記高フレームレート化駆動部３２から前記画像表示素子２に送信されるようにすると良い。
【００４５】
ここで、
＊ 時分割信号に変換された状態の画像信号Ｒ１，Ｇ１、Ｂ１をメモリする第１
メモリ部３３を、前記第１時分割変換部３０に付設し、
＊ 時分割信号に変換された状態の補正信号Ｎ１，…をメモリする第２メモリ部３４を、前記第２時分割変換部３１に付設し、
＊ 時分割信号に変換された状態の画像信号Ｒ１，Ｇ１、Ｂ１に、時分割信号に変換された状態の補正信号Ｎ１，…を付加する補正信号付加部３５を、前記第１及び第２時分割変換部３０，３１の下流側（画像信号が送信されていく側）に配置し、
＊ 高フレームレート化駆動部３２は、前記画像信号と補正信号を１つのフレーム期間Ｆ０に複数回、前記画像表示素子２に入力することにより高フレームレート化駆動を行う、
ようにしても良い。
【００４６】
ここで、高フレームレート化駆動部３２は、第１時分割変換部３０や前記第２時分割変換部３１と同一回路にしてもよいし、それらの時分割変換部３０，３１とは別回路にして該変換部３０，３１の近傍（上流側又は下流側の近傍）に配置しても良い。なお、図３に示す装置では、高フレームレート化駆動部３２は、第１時分割変換部３０および第２時分割変換部３１の両方によって構成されている。
【００４７】
なお、高フレームレート化駆動は、
＊ フリッカの防止のためや、
＊ 色順次切換え方式の画像表示装置における色割れ現象の防止のためや、
その他種々の目的のために行うものである。
【００４８】
色順次切換え方式の画像表示装置における色割れ現象の防止のために高フレームレート化駆動を行う場合、画像表示装置１は、色順次切換え方式であることが前提となる。その場合、図１に示すように、前記画像表示素子２に対して各色の光を順次照射する照明装置４を、該表示素子２に対向するように配置し、該照明装置４による各色光の照射と前記画像表示素子２による画像表示とを同期させることにより、各画像を色画像として認識せしめ、複数色の色画像を視覚的に混色させることによってフルカラー画像として認識させるようにすれば良い。
【００４９】
一方、上述した第１及び第２時分割変換部３０，３１は、画像信号や補正信号をＰＷＭ変換するものを挙げることができる。
【００５０】
また一方、補正信号としては、
＊ ディザ法による擬似輪郭低減のための拡散データや、
＊ 誤差拡散法による擬似輪郭低減のための拡散データや、
＊ 動画応答速度の改善信号や、
＊ ヒステリシスの補正信号や、
＊ パルス幅変調に伴う時間的擬似輪郭を低減するための補正信号や、
＊ 輪郭強調信号、
等を挙げることができる。
【００５１】
一方、画像表示素子２は、２値表示するものであって高フレームレート化駆動が可能なものであれば良く、
＊ 液晶を用いた液晶素子や、
＊ ＤＭＤデバイス等、ＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏ ｅｌｅｃｔｒｏ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ）型の空間変調素子や、
＊ マイクロミラーを配列した空間変調素子や、
＊ ＬＥＤや、
＊ プラズマディスプレイなどの自発光型の表示素子、
を挙げることができる。なお、上述した画像表示素子２は、照明装置４からの光を透過させることによって画像表示する透過型であっても、照明装置４からの光を反射させることによって画像表示する反射型であっても良い。また、本発明に係る画像表示装置１は、画像表示素子２に表示された画像を直接視認するタイプであっても、画像表示素子２に照射された光をスクリーン等に投射し、該スクリーンに表示された画像を視認するタイプ（投射型）であっても良い。
【００５２】
次に、本実施の形態の作用及び効果について説明する。
【００５３】
本実施の形態においては、高フレームレート化駆動部３２は画像表示素子２を高フレームレート化駆動し、１つのフレーム期間中に画像信号を画像表示素子２に対して複数回入力し、画像書き換えを行う。これにより、フリッカ低減や色割れ現象低減を図ることができる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、画像表示素子２は時分割信号によって駆動される。これにより、画像表示素子２は、２値表示しかできないものでありながら、多階調表示が可能となる。
【００５５】
さらに、本実施の形態においては、補正信号付加部３５は、画像信号に補正信号を付加する。この補正信号には上述した様々なものを用いることにより、それぞれの目的に合った画像補正が可能となる。
【００５６】
またさらに、本実施の形態によれば、時分割信号に変換された状態の画像信号と、時分割信号に変換された状態の補正信号とが、時間的に分離された状態で、前記補正信号付加部３５から前記画像表示素子２に送信されるようになっている。すなわち、本実施の形態に係る画像表示装置は、画像信号と補正信号とを複雑に合成するものではないため、回路構成が簡単になる。
【００５７】
本実施の形態によれば、補正信号付加部３５は前記第１及び第２時分割変換部３０，３１の下流側に配置されているため、図１１に示す従来装置の場合（すなわち、補正信号付加部である拡散データ付加部７６が、時分割変換部に相当するＰＷＭ変換部７４よりも上流側にある場合）に比べて、第１メモリ部３３や第２メモリ部３４に記憶させておくデータ量を少なくできる。したがって、複数種類の補正信号（正確には、時分割信号に変換された状態の補正信号）を第２メモリ部３４にメモリさせておき、画像表示素子２に供給する補正信号を、１つのフレーム期間Ｆ０において一定とせずに変化させることも可能となる。そのようにした場合には、「補正信号が変更される周波数（以下、“変化周波数”とする）」を「画面の更新周波数」よりも高くできる。ここで、高フレームレート化駆動をする場合には、１つのフレーム期間中で画像書き換えが行われるが、画像信号を変化させない場合には、視覚的には、同一の静止画像が１フレーム期間中継続して表示されているものとして映り、回路的に実行されている画像書き換えは認識されない。このようにして書き換えられる各画像には、補正信号に起因するところの“粒子状のノイズ”が存在するが、補正信号は画像書き換えに伴って変更されるため、そのノイズの形状も画像毎に変化する。つまり、補正信号に起因する“粒子状のノイズ”は、「画面の更新周波数」よりも高い周波数（変化周波数）で変化することとなり、各画面上の粒子状ノイズは平均化されてしまって視認されなく（又は目立たなく）なり、結果的に、画質の劣化が防止される。
【００５８】
ところで、図１１に示した従来装置では、メモリ部７５は、拡散データ付加部７７の下流側に配置されていて、画像信号に拡散データを付加した状態でメモリしていた。したがって、１つのフレーム期間で拡散データを変更する場合は多量のデータをメモリしなければならなかった。これに対して、本実施の形態によれば、メモリ部３３，３４の付設された第１及び第２時分割変換部３０，３１は、いずれも、補正信号付加部３５の下流側ではなく上流側に配置されているため、１つのフレーム期間で複数種類の補正信号を使用する場合（すなわち、補正信号を１つのフレーム期間において一定とせずに変化させる場合）に、第１メモリ部３３や第２メモリ部３４にて記憶しておかなければならないデータは、従来装置に比べて少なくでき、これらのメモリ部３３，３４や演算回路を小型化して、装置を安価にできる。この点を、具体的数値を用いて説明する。
【００５９】
例えば、画像表示装置１をＲＧＢ３色の色順次切換え方式によって駆動する場合であって画面の更新周波数が６０Ｈｚのとき、高フレームレート化駆動でなければ、図１４に示すように、１フレーム期間Ｆ０（１／６０ｓｅｃ）の間に、赤色階調画像用、緑色階調画像用及び青色階調画像用の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をそれぞれ１つずつ入力すれば良いが、色割れ防止のために４倍の高フレームレート化駆動をする場合には、図４に示すように、赤色階調画像用、緑色階調画像用及び青色階調画像用の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をそれぞれ４つずつ入力する必要がある。かかる場合において、それぞれの画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１には補正信号Ｎ１が付加されているが、
＊ 連続する３つの（すなわち、赤色階調画像用、緑色階調画像用及び青色階調画像用の）画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１には同一の補正信号を付加する（すなわち、Ｎ１ならＮ１、Ｎ２ならＮ２、Ｎ３ならＮ３、Ｎ４ならＮ４を付加する）
が、
＊ 補正信号Ｎ１，…は、３つの画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１（すなわち、赤色階調画像用、緑色階調画像用、青色階調画像用の画像信号）を単位にして順次変化させていき、
＊ １つのフレーム期間Ｆ０で使用する補正信号を４種類（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）、
とした場合、第１メモリ部３３には、ＲＧＢの３面分の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を格納しておき、第２メモリ部３４には、４面分の補正信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４を格納しておく必要がある。ここで、画像表示素子２をＸＧＡ（横１０２４縦７６８の画素数）の解像度とし、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をそれぞれ８ビットデータとし、補正信号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４をそれぞれ４ビットデータとした場合、第１メモリ部３３に格納しておくべきＲＧＢの３面分のデータ量は、1024×768×8(bit) ×３＝18.9Mbit
となり、第２メモリ部３４に格納しておくべき補正信号のデータ量は、
1024×768×4(bit) ×4＝12.6Mbit
となり、その合計は、
18.9Mbit＋12.6Mbit＝31.5 Mbit
となり、従来装置の場合（75.5Mbit）の４２％のメモリ量で済む。これにより、メモリ部３３，３４にてメモリするデータ量は小さくて済む。また、これに伴い、第１及び第２時分割変換部３０，３１で１秒間に扱うデータ量は、
31.5Mbit×60(Hz)= 1.89Gbit/ｓ
となり、従来装置の場合（75.5Mbit×60(Hz)= 4.53Gbit/s）の４２％になり、演算回路も小型化できる。その結果、装置を小型化でき安価にできる。本実施の形態によれば、高速な処理においても必要とするフレームメモリの量と回路規模を抑えることが可能となり、高品位でありながらコストパフォーマンスの高い画像表示装置を提供できる。
【００６０】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【００６１】
（実施例１）
まず、本発明の第１実施例について、図１乃至図６を参照して説明する。
【００６２】
本実施例では、図１に示すような投射型で色順次切換え方式の画像表示装置１を用いた。最初に、該画像表示装置１の全体構造について説明する。
【００６３】
本実施例に用いた画像表示素子２は、反射型（すなわち、照明装置４からの光を反射させることによって画像表示するタイプ）であって、２値表示を行う空間変調素子である。また、画像表示素子２の前方（すなわち、該素子２からの反射光が照射される方向）には、画像投射用のスクリーン５と、該反射光（すなわち、画像表示素子２により空間変調を受けた表示情報を有した光）をスクリーン５に対して投射するための投射用の光学系６と、を配置した。なお、符号６０はレンズを示す。
【００６４】
一方、照明装置４には、白色光を出射するメタルハライドランプ（光源）４０を用い、該ランプ４０はバラスト電源４１によって点灯した。そして、このランプ４０と画像表示素子２との間には、円板状のカラーフィルター板４２を回転自在に配置し、該カラーフィルター板４２はフィルター駆動部４３によって回転駆動できるようにした。このカラーフィルター板４２が回転駆動されることによって、照射されている白色光が各色光に順次変換され、画像表示素子２に照射されることとなる。なお、カラーフィルター板４２には、図６に詳示するように、ＲＧＢの３つの色領域４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂに分割したものを用いた。また、カラーフィルター部材４２とランプ４０との間、並びにカラーフィルター部材４２と画像表示素子２との間には、それぞれレンズ４４，４５を配置した。
【００６５】
次に、画像表示素子２に時分割信号を入力して階調画像を表示させる信号処理部（信号処理手段）３の構成について、図２及び図３を参照して説明する。ここで、図２は、該信号処理部３の詳細構成等を示すブロック図であり、図３は、拡散データ作成部の詳細構成等を示すブロック図であるが、図１１に示したものと同一部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
【００６６】
この信号処理部３においては、画質調整部７３の下流側には、
＊ 入力されてきた画像信号を時分割信号にＰＷＭ変換する画像信号用ＰＷＭ変換部（第１時分割変換部）３０と、
＊ 拡散データ（補正信号）を生成する拡散データ作成部３６と、
が配置されており、拡散データ作成部３６にて作成された拡散データ（すなわち、時分割信号に変換された状態の拡散データＮ１，…）は、画像信号用ＰＷＭ変換部３０よりも下流側に配置された拡散データ付加部（補正信号付加部）３５によって、画像信号用ＰＷＭ変換部３０にてＰＷＭ変換された画像信号（すなわち、後述のように時分割信号に変換された状態の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）に付加（合成）されるようになっている。
【００６７】
なお、画像信号用ＰＷＭ変換部３０は、順次走査（ラスタ走査）で送られてきた通常の画像信号を、パルス幅変調（ＰＷＭ）による時分割表示信号（図５の符号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１参照）に変換するものである。また、画像信号用ＰＷＭ変換部３０には、ＰＷＭ変換された状態の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をメモリする第１メモリ部３３が付設されている。さらに、符号３３０は、このメモリ部３３の制御線群であり、符号３３１はこのメモリ部３３とＰＷＭ変換部３０と間のデータをやりとりするためのデータ線群である。また、このＰＷＭ変換部３０は、画像表示素子２を高フレームレート化駆動する高フレームレート化駆動部３２の一部としても機能するようになっている。符号３００は、ＰＷＭ変換された後の画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を送信するためのデータバスである。この画像信号用ＰＷＭ変換部３０においては、第１メモリ部３３に格納した画像信号を各ビットプレーンごとに読み出すことにより、画像信号のＰＷＭ変換を行う。このとき、表示フレームレートで各色データを順次読み出すことにより、高フレームレートで色順次切替の画像信号を作成する。
【００６８】
一方、拡散データ作成部３６は、画素拡散処理としてランダム・ディザ法の処理を行うためのものであり、図３に詳示するように、
＊ ディザ行列のための乱数値を生成させる乱数発生器３７と、
＊ 該乱数値を元にしてディザ行列のルックアップテーブルを作成するＬＵＴ部（ディザ行列のルックアップテーブルを用意して、信号データから雑音により分散させた信号を生成して、もとの信号との差分を拡散データとして生成する拡散用ＬＵＴ部）３８と、
＊ ＬＵＴ部３８にて作成された拡散データ（補正信号）を、時分割信号Ｎ１，…にＰＷＭ変換する拡散データ用ＰＷＭ変換部（第２時分割変換部）３１と、
＊ 拡散データ用ＰＷＭ変換部３１に付設されていて、ＰＷＭ変換された状態の拡散データをメモリする第２メモリ部３４と、
を有している。拡散用ＬＵＴ部３８は、乱数発生器３７によって生成された乱数に基づいて、ディザ行列のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を各入力フレーム毎に４種類作成し、同時に信号線７０４からの画像信号に適用することにより、異なる４種類の拡散データを同時生成を行い、拡散データ用ＰＷＭ変換部３１を介して拡散データＰＷＭ変換用メモリ３４に拡散データを格納する。拡散データＰＷＭ変換部３１は、拡散データＰＷＭ変換用メモリ部３４に格納されている拡散データを各ビットプレーンごとに読み出すことにより、拡散データのＰＷＭ変換を行う。このときの読み出し（４種類の拡散データの順次読み出し）は、高フレームレート化したタイミングで行うことで、高フレームレートで拡散する拡散データを作成する。この意味で, 拡散データＰＷＭ変換部３１は、画像データ用ＰＷＭ変換部３０同様、画像表示素子２を高フレームレート化駆動する高フレームレート化駆動部３２の一部を構成している。符号３８０は拡散データの信号線であり、符号３４０はメモリの制御バスであり、符号３４１はこのメモリのデータバスである。符号３１０は、ＰＷＭ変換後の拡散データＮ１，…を拡散データ付加部３５に送るためのデータバスである。
【００６９】
拡散データ付加部３５は、データバス同士のＯＲ回路３５０で構成されており、データバス３００からの画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１とデータバス３１０からの拡散データＮ１，…を論理的にＯＲをとることで時間的に合成して、画像表示素子２に対して出力するようになっている。
【００７０】
符号３０１は、ＰＷＭ変換部３０にて作成された駆動パルス等を送信する制御線群を示し、符号３０２はその出力端子を示す。符号３５１は、拡散データＮ１，…が付加された画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１のデータバスであり、符号３５２がその出力端子を示す。
【００７１】
次に、本実施例の作用効果について説明する。
【００７２】
上述した信号処理部３に入力されてきた画像信号には、画像入力部７０にてＲＧＢの原色信号にデコード等され、フォーマット変換部７１にて解像度変換やノンインターレースかなどのフォーマット変換がされ、画質調整部７３にてγ補正等の画像処理が施される。
【００７３】
拡散データ作成部３６では、上述のように拡散データがＰＷＭ変換され、画像信号用ＰＷＭ変換部３０では、画像信号がＰＷＭ変換される。各ＰＷＭ変換部が兼ねて構成される高フレームレート変換部３２において、画像信号と拡散データの高フレームレート化が行われる。そして、これらの拡散データＮ１，…や画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１は、拡散データ付加部３５にて合成され、画像表示素子２に入力される。ここで、図４は、画像表示素子２に入力される信号を示す図であり、図５は、図４に示す信号列を拡大した図である。両図において、横軸方向が時間を表し、符号２００は、各フレーム画面のスタートパルスを示す。なお、図５では、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が８ビットで拡散データＮ１，…が４ビットであるのに対して、図４では、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が５ビットで拡散データＮ１，…が３ビットであるが、これは、図４は縮尺が小さすぎて整合させることができなかったためである。
【００７４】
本実施例においては、図４に示すように、１フレーム期間Ｆ０において、
＊ Ｒの信号列ＤＲ
＊ Ｇの信号列ＤＧ
＊ Ｂの信号列ＤＢ
の順序で４回ずつ入力して、高フレームレート化駆動を行っている。これにより、色順次切換え方式の画像表示装置に特有の色割れ現象を防止できる。
【００７５】
なお、Ｒの信号列ＤＲは、図５に詳示するように、
＊ ８ビットの異なるパルス幅の画像信号（ＰＷＭ変換されたもの）Ｒ１と、
＊ ４ビットの拡散データ（ＰＷＭ変換されたもの）Ｎｉ（ｉ＝１，２，３，４）
とが、時間的に分離された状態で入力されるようになっている。つまり、本実施例においては、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１への拡散データＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）の付加は、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１の後に（時間的に分離された状態に）付加されるものに過ぎない。したがって、画像表示素子２の画面には、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１と拡散データＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）との合成画像が表示されるのではなく、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１による画像が最初に表示され、続いて、拡散データＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）による画像が表示されることとなる。そして、これらの画像が視覚的に合成されることにより、擬似輪郭の発生が低減されるようになっている。つまり、本実施例では、画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１と拡散データＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）とを実際に合成するものではないため、データ合成のための複雑な回路は不要となり、回路構成が簡単なものとなっている。なお、図５において、ＲＧＢの記号の後に付されている数字１１が１ビット目の画像信号であることを示し、同様に、１２が２ビット目、１３が３ビット目、１４が４ビット目、１５が５ビット目、１６が６ビット目、１７が７ビット目、１８が８ビット目の画像信号であることを示し、Ｎの記号の後に付されている数字１１が１ビット目の拡散データであることを示し、同様に、１２が２ビット目、１３が３ビット目、１４が４ビット目の拡散データであることを示す。２ビット目は１ビット目の倍の長さ、３ビット目は２ビット目の倍の長さというように、ビットが進むたびに倍ずつパルスの長さが増加するようになっている。
【００７６】
上述のような信号列ＤＲ，ＤＧ，ＤＢが入力された画像表示素子２は、赤色用の階調画像、緑色の階調画像、及び青色用の階調画像を順次表示し、１フレーム期間Ｆ０では１２個の階調画像を表示する。この画像表示に同期するように、照明装置４から画像表示素子２には赤緑青の各色光が照射され、スクリーン５には１フレーム期間Ｆ０で１２個の割合で色画像が順次映し出されることとなり、それらの色画像が視覚的に混色されてフルカラー画像として認識されることとなる。
【００７７】
なお、１つのフレーム期間Ｆ０では、拡散データＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）による画像が１２回表示されるが、本実施例では、３回表示する毎に拡散データを変更している。すなわち、拡散データの変化周波数を、画面の更新周波数の４倍（６０Ｈｚ×４＝２４０Ｈｚ）としている。かかる場合、個々の画像（拡散データによる画像）には、それぞれ、拡散データに起因するところの“粒子状のノイズ”が存在するが、そのノイズの分布形状は、拡散データの変更に伴って高い変化周波数で平均化されるため、視覚上低減されて、結果的に、画質の劣化が防止される。また、各メモリ部３３，３４に記憶させておくデータ量を少なくでき、これらのメモリ部３３，３４や演算回路を小型化して、装置を安価にできる。
【００７８】
なお、特開平８−２１４２４３号公報（テキサスインスツルメンツ社）には、ガンマ補正による低輝度レベルでの画質劣化を改善する誤差拡散フィルターが開示されているが、ラスタ走査ビデオ信号上に設けるため、その拡散信号の更新周波数は画面更新周波数に等しく、本発明が課題とする時間的に変動する拡散成分による画質劣化を改善するものではない。
【００７９】
また、特開平４−２３１４１７号公報（テキサスインスツルメンツ社）には、時相ディザリングあるいは、空間時相ディザリングを用いた擬似輪郭対策について開示されているが、時相ディザリング自身による画質劣化について述べられておらず、本発明が課題とする時間的に変動する拡散成分による画質劣化を改善するものではない。
【００８０】
さらに、特開平１０−２０９４９７号公報（三菱）に記載の技術は、本発明と同じ時間的に変動する拡散成分による画質劣化を改善することを目的としているが、ラスタ走査ビデオ信号上に設ける構成の中で、輝度成分ではなく色成分の拡散信号を付加することを特徴としており、本発明とは方法および構成が異なっている。
【００８１】
（実施例２）
図７には、本発明の第２の実施例として、誤差拡散法を用いた信号処理部の詳細構成を示している。
【００８２】
本実施例では、拡散データ作成部３６を、
＊ 誤差信号を周辺画素に分散させるルックアップテーブルを用意して通すと共に、ラスタ走査順に各画素における誤差値の合計を拡散データとして求める、誤差拡散ＬＵＴ部８０と、
＊ 拡散データを画像信号同様パルス幅変換する拡散データＰＷＭ変換部（第２時分割変換部）８１と、
＊ 拡散データＰＷＭ変換部用の第２メモリ部８２と、
によって構成し、誤差拡散による拡散データを生成するようにした。８３が拡散データの信号線、８４がこのメモリの制御バス、８５がこのメモリのデータバス、８６が、ＰＷＭ変換後の拡散データのデータバスである。７０４は、画質調整部において演算されたγ補正後の信号と本来の理想的な信号との差分からなる誤差データの信号線である。
【００８３】
その他の構成は、図１及び図２に示すものであって実施例１と同様とした。
【００８４】
本実施例では、誤差拡散ＬＵＴ部８０において、４種類の異なる誤差信号を周辺画素に分散させるルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用意して、順次走査（ラスタ走査）の画像信号を同時に４つのＬＵＴに通すことにより、異なる４種類の分散値を同時生成を行い、ラスタ走査順に各画素における誤差値の合計を拡散データとして求める。
【００８５】
こうして得られた拡散データは、拡散データＰＷＭ変換部８１を介して第２メモリ部８２に格納される。そして、拡散データＰＷＭ変換部８１において、第２メモリ部８２に格納しておいた拡散データを各ビットプレーンごとに読み出すことにより、拡散データのＰＷＭ変換を行う。このとき、高フレームレート化したタイミングで、４種類の拡散データを順次読み出しを行うことにより、高フレームレートで拡散する拡散データを作成する。
【００８６】
図８に、画像表示素子２に入力される信号列を示す。１つのフレーム期間Ｆ０では、拡散データによる画像が１２回表示されるが、本実施例でも実施例１と同様に、３回表示する毎に拡散データを変更している。すなわち、拡散データの変化周波数を、画面の更新周波数の４倍（６０Ｈｚ×４＝２４０Ｈｚ）としている。かかる場合、個々の画像（拡散データによる画像）には、それぞれ、拡散データに起因するところの“粒子状のノイズ”が存在するが、そのノイズの分布形状は、拡散データの変更に伴って高い変化周波数で平均化されるため、視覚上低減されて、結果的に、画質の劣化が防止される。また、各メモリ部３３，８２に記憶させておくデータ量を少なくでき、これらのメモリ部３３，８２や演算回路を小型化して、装置を安価にできる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、補正信号付加部は前記第１及び第２時分割変換部の下流側に配置されているため、第１メモリ部や第２メモリ部に記憶させておくデータ量を少なくできる。したがって、画像信号に付加した状態で画像表示素子に供給する補正信号を、１つのフレーム期間において一定とせずに変化させることも可能となる。そのようにした場合には、「補正信号が変更される周波数（変化周波数）」を「画面の更新周波数」よりも高くでき、補正信号に起因するところの“粒子状のノイズ”は、「画面の更新周波数」よりも高い周波数（変化周波数）で変化することとなり、各画面上の粒子状ノイズは平均化されてしまって視認されなく（又は目立たなく）なり、結果的に、画質の劣化が防止される。
【００８８】
また、時分割信号に変換された状態の画像信号と、時分割信号に変換された状態の補正信号とが、時間的に分離した状態で表示素子に入力される場合には、それらの時分割信号に変換された信号同士が合成された上で表示素子に入力される場合に比べて回路構成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像表示装置の全体構造の一例を示す図。
【図２】信号処理部の詳細構成を示すブロック図。
【図３】拡散データ作成部の詳細構成等を示すブロック図。
【図４】高フレームレート化駆動される場合に画像表示素子に入力される信号を示す図。
【図５】図４に示す信号列を拡大した図。
【図６】カラーフィルター板の形状等を示す図。
【図７】拡散データ作成部の詳細構成等を示すブロック図。
【図８】高フレームレート化駆動される場合に画像表示素子に入力される信号を示す図。
【図９】（ａ）は、高フレームレート化しない駆動方法を説明するための図であり、（ｂ）は、高フレームレート化した場合の駆動方法を説明するための図。
【図１０】色順次切換え方式によって駆動される単板式画像表示装置の従来構成の一例を示す図。
【図１１】信号処理部の詳細構成等を示すブロック図。
【図１２】高フレームレート化駆動される場合に画像表示素子に入力される信号を示す図。
【図１３】図１２に示す信号列を拡大した図。
【図１４】高フレームレート化駆動しない場合における色順次切り替え方式による駆動方法を説明するための図。
【符号の説明】
１ 画像表示装置
２ 画像表示素子
３ 信号処理部（信号処理手段）
３０ 画像信号用ＰＷＭ変換部（第１時分割変換部）
３１ 拡散データＰＷＭ変換部（第２時分割変換部）
３３ 第１メモリ部
３４ 第２メモリ部
３５ 拡散データ付加部（補正信号付加部）
８１ 拡散データＰＷＭ変換部（第２時分割変換部）
８２ 第２メモリ部
Ｎ１，… 拡散データ（補正信号）
Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１ 画像信号
Claims (9)
- ２値表示を行う画像表示素子と、該画像表示素子に時分割信号を入力して階調画像を表示させる信号処理手段と、を備えた画像表示装置において、
前記信号処理手段は、
入力された画像信号を時分割信号に変換する第１時分割変換部と、
該第１時分割変換部に付設されると共に時分割信号に変換された状態の画像信号をメモリする第１メモリ部と、
補正信号を時分割信号に変換する第２時分割変換部と、
該第２時分割変換部に付設されると共に時分割信号に変換された状態の補正信号をメモリする第２メモリ部と、
前記第１及び第２時分割変換部の下流側に配置されて、時分割信号に変換された状態の画像信号に、時分割信号に変換された状態の補正信号を付加する補正信号付加部と、
前記画像信号と補正信号を１つのフレーム期間に複数回前記画像表示素子に入力することにより高フレームレート化駆動を行う高フレームレート化駆動部と、
を少なくとも有している、
ことを特徴とする画像表示装置。 - 前記高フレームレート化駆動部から前記画像表示素子に入力される信号は、時分割信号に変換された状態の画像信号に、時分割信号に変換された状態の補正信号が付加されたものであり、かつ、
該補正信号は、１つのフレーム期間において変化される、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。 - ２値表示を行う画像表示素子と、該画像表示素子に時分割信号を入力して階調画像を表示させる信号処理手段と、を備えた画像表示装置において、
前記信号処理手段は、
入力された画像信号を時分割信号に変換する第１時分割変換部と、
補正信号を時分割信号に変換する第２時分割変換部と、
前記画像信号と補正信号を１つのフレーム期間に複数回前記画像表示素子に入力することにより高フレームレート化駆動を行う高フレームレート化駆動部と、
を少なくとも有し、かつ、
時分割信号に変換された状態の画像信号と、時分割信号に変換された状態の補正信号とが、時間的に分離した状態で、前記高フレームレート化駆動部から前記画像表示素子に送信される、
ことを特徴とする画像表示装置。 - 前記補正信号が、擬似輪郭低減のための拡散データである、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 前記画像表示素子は液晶素子である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 前記画像表示素子は、ＭＥＭＳ型の空間変調素子である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 前記画像表示素子は、マイクロミラーを配列した空間変調素子である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 前記画像表示素子はＬＥＤである、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 前記画像表示素子は、プラズマディスプレイなどの自発光型の表示素子である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
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