JP4984691B2 - 動画像表示装置および動画像表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、動画像表示装置および動画像表示方法に関する。

従来、テレビやプロジェクタ等の動画像表示装置において動画像を表示する場合、動画像中の移動体を表す部分におけるちらつき（以下「動画フリッカ」と呼ぶ）やボケ（以下「動画ボケ」と呼ぶ）が生じる場合があった。動画フリッカは、一般に、走査によるフレーム画像の表示切り替えの際に、人間の視覚が、切り替え前のフレーム画像と切り替え後のフレーム画像との両方を同時に感じることが原因で発生すると考えられる。また、動画ボケは、人間の脳が、フレーム切り替え後も、切り替え前のフレーム画像を残像として感じることが原因で発生すると考えられる。このような動画フリッカや動画ぼけは、液晶パネルを用いた液晶表示装置のように、各画素が蓄積型の表示素子で構成される動画像表示装置(以下「蓄積型表示装置」と呼ぶ)において発生しやすい。

動画像表示装置において動画像を表示する際の表示特性を向上させるための種々の技術が開示されている（例えば特許文献１）。特許文献１には、動画像を構成する各フレーム画像を垂直方向に沿って２分の１に圧縮すると共に、表示素子アレイ上の隣接する２ライン（２行）のそれぞれに対して同時に同一の画像信号を供給する走査を行うことによって、画面全体の走査に要する期間を２分の１に短縮する技術が開示されている。フレーム周期の内、走査期間以外の期間は、黒画像を表示するブランキング期間として利用される。

特開２００３−６６９１８号公報 特開２００５−０４９８１９号公報 特開２００１−４２２８２号公報 特開２００４−２７１７１９号公報

特許文献１記載の技術では、走査期間、すなわち切り替え前のフレーム画像と切り替え後のフレーム画像との両方が同時に感じられる期間が短縮されるため、動画像表示の際の動画フリッカの発生が抑制されると考えられる。また、ブランキング期間として黒画像を表示する期間を設けることにより、動画像表示の際の動画ボケの発生が抑制されると考えられる。しかし、特許文献１記載の技術では、動画像を構成する各フレーム画像が垂直方向に沿って圧縮されるため、垂直解像度が低下する。そのため、特許文献１記載の技術では、動画像表示の際の表示特性を向上させることはできるものの、動画像の質が低下する恐れがあるという問題があった。

本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、動画像の質の低下を抑制しつつ動画像を表示する際の表示特性を向上させることを可能とする技術を提供することを目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の動画像表示装置は、
動画像データに基づき動画像を表示する動画像表示装置であって、
マトリクス状に配置された複数の表示素子であって、所定の行数の前記表示素子をそれぞれ含むｉ（ｉは２以上の整数）個の表示素子グループに組み分けされた複数の表示素子と、
前記複数の表示素子を駆動する駆動部であって、前記ｉ個の表示素子グループのそれぞれについて並列的に、前記表示素子を１行毎に順次選択すると共に、選択された前記表示素子に対して前記動画像データに応じた駆動信号を供給する駆動部と、を備え、
前記駆動部は、さらに、前記ｉ個の表示素子グループのそれぞれについて並列的に、前記駆動信号の供給のための前記表示素子の選択とは異なるタイミングに従って前記表示素子を選択し、選択された前記表示素子に対して黒画像を表示するための黒信号を供給する。

この動画像表示装置では、駆動部が、ｉ個の表示素子グループのそれぞれについて並列的に、表示素子を１行毎に順次選択し、選択された表示素子に対して動画像データに応じた駆動信号を供給する。そのため、この動画像表示装置では、動画像表示のための走査期間を短縮することができ、動画フリッカの発生を抑制することができる。また、この動画像表示装置では、垂直解像度の低下が発生することがない。従って、この動画像表示装置では、動画像の質の低下を抑制しつつ動画像を表示する際の表示特性を向上させることができる。

また、この動画像表示装置では、駆動部が、ｉ個の表示素子グループのそれぞれについて並列的に、表示素子を１行毎に順次選択し、選択された表示素子に対して黒信号を供給する。そのため、動画像の表示の際に、表示画像中の少なくとも一部が黒画像となる。従って、この動画像表示装置では、動画ボケの発生を抑制することができる。

上記動画像表示装置において、前記駆動部は、前記黒信号の供給のための前記表示素子の選択のタイミングを調整して、前記動画像表示装置により表示される画像に占める黒画像の割合を設定する黒割合設定部を含むとしてもよい。

このようにすれば、表示画像に占める黒画像の割合を調整することができ、動画像全体としての照度を調整することができる。

また、上記動画像表示装置において、前記駆動部は、１つの前記表示素子グループに含まれるすべての前記表示素子に対する前記駆動信号の供給が行われる期間中に、他の前記表示素子グループに含まれる少なくとも１つの前記表示素子に対する前記駆動信号の供給が行われるように、前記複数の表示素子を駆動するとしてもよい。

このようにすれば、駆動部は、ｉ個の表示素子グループのそれぞれについて並列的に、表示素子を駆動することができる。

また、上記動画像表示装置において、前記ｉ個の表示素子グループは、同じ行数の前記表示素子をそれぞれ含み、
前記駆動部は、各表示素子グループに共通の第１のタイミングに従って、前記駆動信号の供給のための前記表示素子の選択および前記表示素子に対する前記駆動信号の供給を行うと共に、各表示素子グループに共通の第２のタイミングに従って、前記黒信号の供給のための前記表示素子の選択および前記表示素子に対する前記黒信号の供給を行うとしてもよい。

このようにすれば、複数の表示素子をｉ個の表示素子グループに組み分けした場合において、動画像を表示するための走査期間と黒画像を表示するための走査期間とをそれぞれ最短とすることができ、動画像を表示する際の表示特性をより向上させることができる。

また、上記動画像表示装置において、さらに、
前記動画像データに基づき、前記ｉ個の表示素子グループに供給するためのｉ個の前記駆動信号を生成し、前記駆動部に対して前記ｉ個の駆動信号を並列的に出力する駆動信号出力部を備えるとしてもよい。

このようにすれば、駆動部が、駆動信号出力部により並列的に出力されるｉ個の駆動信号を用いて、ｉ個の表示素子グループのそれぞれについて並列的に、表示素子の駆動を行うことができる。

また、上記動画像表示装置において、前記動画像データは、複数のフレーム画像データにより構成され、
前記駆動信号出力部は、少なくとも（ｉ−１）個の前記表示素子グループに対応付けられた前記フレーム画像データの部分を格納するデータ格納部を含むとしてもよい。

このようにすれば、駆動信号出力部が、ｉ個の駆動信号を駆動部に対して並列的に出力することができる。

また、上記動画像表示装置において、さらに、
前記複数の表示素子に光を照射して画像を表す画像光を生成する光源部と、
前記駆動部が前記複数の表示素子に前記駆動信号を供給している期間には、残りの期間の少なくとも一部と比較して前記光源部の照射光の輝度が低下するように、前記光源部を制御する光源制御部と、を備えるとしてもよい。

このようにすれば、減光期間がいわゆるブランキング期間となって、動画ボケの発生が抑制される。そのため、この動画像表示装置では、動画像を表示する際の表示特性をさらに向上させることができる。

また、上記動画像表示装置において、前記光源制御部は、前記残りの期間の少なくとも一部には、前記光源部の照射光の輝度を変化させる制御を行わない場合と比較して前記光源部の照射光の輝度が増大するように、前記光源部を制御するとしてもよい。

このようにすれば、動画像の照度の低下を全体として抑制することができ、動画像の質の低下を抑制しつつ動画像を表示する際の表示特性を向上させることができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、動画像表示方法および装置、動画像調整方法および装置、動画像補正方法および装置、動画像出力方法および装置、これらの方法、システムまたは装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の形態で実現することができる。

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：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：

Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の第１実施例としての動画像表示装置１００の構成を概略的に示す説明図である。第１実施例の動画像表示装置１００は、液晶プロジェクタとして構成されている。動画像表示装置１００は、入力処理部１１０と、メモリ書込制御部１２０と、フレームメモリ１３０と、メモリ読出制御部１４０と、表示デバイス駆動部１５０と、マルチラインメモリ１６０と、表示デバイス２００と、光源ユニット１７０と、投写光学系１８０と、ＣＰＵ１９０と、を備えている。ＣＰＵ１９０は、動画像表示装置１００全体を制御する。

本実施例の表示デバイス２００は、後述するように、液晶パネルを用いた蓄積型の表示装置として構成されている。光源ユニット１７０は、表示デバイス２００内の液晶パネルに向けて照明光を照射する。投写光学系１８０は、光源ユニット１７０から発せられた後、表示デバイス２００内の液晶パネルによって画像を表すように変換された光（画像光）を、投写スクリーンＳＣ上に結像させることにより、投写スクリーンＳＣ上に画像を投写する。

入力処理部１１０は、ＤＶＤ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コンポジット信号やＳビデオ信号、コンポーネント信号などの映像信号を入力し、メモリ書込制御部１２０で処理可能な信号に変換する。本実施例では、入力される映像信号は、１秒あたり３０枚のフレーム画像から構成されているアナログ映像信号であるものとする。

入力処理部１１０は、入力された映像信号から、垂直同期信号Ｖｓや水平同期信号Ｈｓを分離すると共に、垂直同期信号Ｖｓや水平同期信号Ｈｓの周期に応じて、ＰＬＬ回路等を利用してドットクロックの生成を行う。また、入力処理部１１０は、同期信号ＳＮＫの分離されたアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換する。

メモリ書込制御部１２０は、入力処理部１１０から出力されたデジタルの映像信号に含まれるフレーム画像を、同期信号ＳＮＫに同期して順にフレームメモリ１３０に書き込む。

メモリ読出制御部１４０は、フレームメモリ１３０に書き込まれたフレーム画像を、同期信号ＳＮＫに同期して読み出す。また、メモリ読出制御部１４０は、必要により、読み出したフレーム画像を、後述の表示デバイス２００内の液晶パネルの解像度に適合するように拡大または縮小する。なお、フレーム画像の拡大／縮小は、メモリ書込制御部１２０がフレームメモリ１３０にフレーム画像を書き込む際に行うものとしてもよい。メモリ読出制御部１４０は、同期信号ＳＮＫと共に、フレーム画像を画像データＩＤａｔａとして表示デバイス駆動部１５０に供給する。

表示デバイス駆動部１５０は、マルチラインメモリ１６０を利用しつつ、メモリ読出制御部１４０から供給された画像データＩＤａｔａに基づき、表示デバイス２００を駆動する。具体的には、表示デバイス駆動部１５０は、表示デバイス２００に対し、画像データＩＤａｔａを、分割画像データＩＤａｔａ（１）〜ＩＤａｔａ（４）として供給する。なお、表示デバイス駆動部１５０およびマルチラインメモリ１６０の組合せは、本発明における駆動信号出力部に相当する。また、マルチラインメモリ１６０は、本発明におけるデータ格納部に相当する。

図２は、表示デバイス駆動部１５０による画像データ処理のタイミングチャートである。図２の上段には、１フレーム画像分の画像データＩＤａｔａがメモリ読出制御部１４０から表示デバイス駆動部１５０に供給されるタイミングと、画像データＩＤａｔａの同期信号ＳＮＫ（垂直同期信号Ｖｓおよび水平同期信号Ｈｓ）とを示している。本実施例では、１フレーム画像分の画像データＩＤａｔａを時間軸に沿って４分割した画像データを、分割画像データＩＤａｔａ（１）〜ＩＤａｔａ（４）と呼ぶ。また、分割画像データＩＤａｔａ（１）〜ＩＤａｔａ（４）の表す画像を分割画像（１）〜（４）と呼ぶ。

図３は、フレーム画像と分割画像との対応関係を概念的に示す説明図である。図３（ａ）に示すように、分割画像は、フレーム画像を垂直方向に沿って４分割した画像である。

表示デバイス駆動部１５０（図１）は、図２に示すように、メモリ読出制御部１４０から供給される画像データＩＤａｔａの内、最初の４分の１の部分については、データの受領と並行して、受領したデータを分割画像データＩＤａｔａ（１）としてマルチラインメモリ１６０に書き込む。これにより、マルチラインメモリ１６０には、図３（ｂ）に示すように、分割画像（１）が書き込まれる。

同様に、画像データＩＤａｔａの内、次の４分の１の部分については、表示デバイス駆動部１５０が、受領したデータを分割画像データＩＤａｔａ（２）としてマルチラインメモリ１６０に書き込む（図３（ｃ）参照）。画像データＩＤａｔａの内、さらに次の４分の１の部分については、表示デバイス駆動部１５０が、受領したデータを分割画像データＩＤａｔａ（３）としてマルチラインメモリ１６０に書き込む（図３（ｄ）参照）。この時点で、マルチラインメモリ１６０には、分割画像（１）〜（３）が書き込まれる。

その後、表示デバイス駆動部１５０は、画像データＩＤａｔａの内、最後の４分の１の部分を受領するが、図２に示すように、このときには、データの受領と並行して、受領したデータを分割画像データＩＤａｔａ（４）として表示デバイス２００に転送する。さらに、この分割画像データＩＤａｔａ（４）の転送の際には、表示デバイス駆動部１５０は、マルチラインメモリ１６０に書き込まれている分割画像データＩＤａｔａ（１）〜ＩＤａｔａ（３）の読み出しおよび表示デバイス２００への転送を並行して行う。これにより、表示デバイス駆動部１５０から表示デバイス２００に対して、分割画像データＩＤａｔａ（１）〜ＩＤａｔａ（４）が並列的に転送されることとなる。

また、表示デバイス駆動部１５０は、同期信号ＳＮＫに基づき、表示デバイス２００を駆動するための水平同期信号ＭＨｓ、垂直同期信号ＭＶｓ、ドットクロックＭＤＣＬＫを生成し、表示デバイス２００に供給する。なお、便宜上、水平同期信号ＭＨｓと垂直同期信号ＭＶｓとドットクロックＭＤＣＬＫとをまとめて、同期信号ＭＳＮＫとも呼ぶ。

図４は、表示デバイス２００の詳細構成を示す説明図である。図４に示すように、表示デバイス２００は、表示デバイス制御部２１０と、ＤＡコンバータ２２０（以下「ＤＡＣ２２０」とも呼ぶ）と、極性反転部２３０と、ビデオアンプ２４０と、黒割合設定部２５０と、液晶パネルモジュール３００と、を含んでいる。

表示デバイス制御部２１０は、表示デバイス駆動部１５０（図１）から供給される同期信号ＭＳＮＫに従って、ＣＰＵ１９０の制御の下、表示デバイス２００の全体を制御する。また、表示デバイス制御部２１０は、液晶パネルモジュール３００を制御するための各種信号を生成し、液晶パネルモジュール３００に供給する。具体的には、表示デバイス制御部２１０は、水平開始信号Ｈｓｔと、水平クロック信号ＨＣＬＫと、イネーブル信号ＥＮＢと、プリチャージ書込信号ＰＷと、垂直クロック信号ＶＣＬＫと、第１垂直開始信号Ｖｓｔ１と、を生成し、液晶パネルモジュール３００に供給する。

黒割合設定部２５０は、ＣＰＵ１９０の制御の下、動画像表示装置１００により表示される画像に占める黒画像の割合を設定するための各種信号を生成し、液晶パネルモジュール３００に供給する。具体的には、黒割合設定部２５０は、黒レベル書込信号ＢＷと第２垂直開始信号Ｖｓｔ２とを生成し、液晶パネルモジュール３００に供給する。なお、表示デバイス制御部２１０および黒割合設定部２５０により生成される上述の各種信号の詳細については、後述する。

図４に示すように、表示デバイス２００には、ＤＡＣ２２０と極性反転部２３０とビデオアンプ２４０とのセットが、４つ含まれている。この４つのセットは、４つの分割画像データＩＤａｔａ（１）〜ＩＤａｔａ（４）と対応している。すなわち、表示デバイス駆動部１５０から供給された４つの分割画像データの内、分割画像データＩＤａｔａ（１））は、１つのＤＡＣ２２０によりアナログ信号に変換され、１つの極性反転部２３０において極性反転処理に供され、１つのビデオアンプ２４０により増幅されることにより、液晶パネルモジュール３００を駆動する駆動データＤＤａｔａ（１）に変換される。駆動データＤＤａｔａ（１）は、液晶パネルモジュール３００に供給される。なお、本発明における駆動信号出力部は、本実施例において、表示デバイス駆動部１５０およびマルチラインメモリ１６０に、ＤＡＣ２２０と極性反転部２３０とビデオアンプ２４０とが付加されたものに相当するととらえることも可能である。

他の分割画像データ（分割画像データＩＤａｔａ（２）〜（４））についても同様に、他のＤＡＣ２２０、極性反転部２３０、ビデオアンプ２４０による処理を経て駆動データＤＤａｔａ（２）〜（４）に変換される。駆動データＤＤａｔａ（２）〜（４）も、液晶パネルモジュール３００に供給される。

上述したように、本実施例では、表示デバイス駆動部１５０から表示デバイス２００に対して、分割画像データＩＤａｔａ（１）〜ＩＤａｔａ（４）が並列的に転送されるため、駆動データＤＤａｔａ（１）〜（４）の液晶パネルモジュール３００への供給もまた、並列的に行われる。

図５は、液晶パネルモジュール３００の詳細構成を示す説明図である。図５に示すように、液晶パネルモジュール３００は、液晶パネル３１０と、データ線選択回路３２０と、第１の行選択回路３３１と、第２の行選択回路３３２と、黒電圧発生部３４０と、を含んでいる。

図５に示すように、本実施例では、液晶パネルモジュール３００に含まれる液晶パネル３１０は、４つの領域（領域（１）〜（４））に区分されている。液晶パネル３１０のそれぞれの領域には、ｍ本の走査線ＳＬとｎ本のデータ線ＤＬとの交差点のそれぞれに対応して、液晶素子３１２が、ｍ行×ｎ列のマトリクス状に配置されている。すなわち、液晶パネル３１０には、合計４ｍ行×ｎ列の液晶素子３１２が配置されている。各液晶素子３１２は、走査線ＳＬ上の信号により開閉されるスイッチ素子３１４（例えばＴＦＴを用いて構成される）を介して、データ線ＤＬと接続されており、データ線ＤＬから供給される駆動信号（電圧信号）に応じて階調表現を行う。

なお、図５においては、液晶パネル３１０の各領域（領域（１）〜（４））を分離した位置に表現しているが、実際には、液晶パネル３１０の４つの領域は、全体として１つの液晶パネルとして機能する。また、図５では、液晶パネル３１０の領域（１）に配置された液晶素子３１２の一部および、他の領域（領域（２）〜（４））に配置された液晶素子３１２の図示を省略している。

また、このような液晶パネル３１０の構成は、以下のようにとらえることもできる。すなわち、本実施例では、液晶パネル３１０に配置された合計４ｍ行×ｎ列の液晶素子３１２が、ｍ行の液晶素子３１２をそれぞれ含む４つの液晶素子グループ（液晶パネル３１０の各領域に配置された液晶素子３１２の集合）に組み分けされている。

データ線選択回路３２０は、液晶素子３１２の列を選択するための回路である。データ線選択回路３２０は、シフトレジスタを用いて構成されている。データ線選択回路３２０のデータ入力端子には、水平開始信号Ｈｓｔが入力され、クロック入力端子には、水平クロック信号ＨＣＬＫが入力される。データ線選択回路３２０は、それぞれ液晶素子３１２の各列に対応付けられたｎ個の出力端子を有している。データ線選択回路３２０のｎ個の出力端子ＱＨ１、ＱＨ２、・・・・、ＱＨｎからの出力信号は、同じく液晶素子３１２の各列に対応付けられたｎ個のＡＮＤ回路３５２の一方の入力端子に入力される。ＡＮＤ回路３５２の他方の入力端子には、イネーブル信号ＥＮＢが入力される。

ＡＮＤ回路３５２の出力端子からの出力信号は、同じく液晶素子３１２の各列に対応付けられたｎ個のＯＲ回路３５４の一方の入力端子に入力される。ＯＲ回路３５４の他方の入力端子には、プリチャージ書込信号ＰＷが入力される。

ＯＲ回路３５４の出力端子からの出力信号は、液晶パネル３１０の領域のそれぞれについて液晶素子３１２の各列に対応付けて設けられたｎ個のスイッチ素子３５６のゲートに供給される。すなわち、１つのＯＲ回路３５４からの出力信号は、液晶パネル３１０の４つの領域に対応した４つのスイッチ素子３５６のゲートに共通して供給される。

スイッチ素子３５６のドレインは、データ線ＤＬと接続されている。また、スイッチ素子３５６のソースには、駆動データＤＤａｔａと黒電圧発生部３４０からの出力信号（以下「黒信号」とも呼ぶ）とのいずれか一方が供給される。黒信号は、液晶素子３１２に黒画像を表現させるための電圧信号である。駆動データＤＤａｔａと黒信号との選択は、黒レベル書込信号ＢＷにより開閉されるスイッチ素子３５８により行われる。なお、ここでいう駆動データＤＤａｔａは、液晶パネル３１０の各領域に対応付けられた駆動データＤＤａｔａを意味している。すなわち、液晶パネル３１０の領域（１）に対応したスイッチ素子３５６に関しては、駆動データＤＤａｔａ（１）を意味している。液晶パネル３１０の他の領域（領域（２）〜（４））についても同様である。

第１の行選択回路３３１は、駆動データＤＤａｔａに従い液晶素子３１２を駆動する際に、液晶素子３１２の行を選択するための回路である。第１の行選択回路３３１は、データ線選択回路３２０と同様に、シフトレジスタを用いて構成されている。第１の行選択回路３３１のデータ入力端子には、第１垂直開始信号Ｖｓｔ１が入力され、クロック入力端子には、垂直クロック信号ＶＣＬＫが入力される。第１の行選択回路３３１は、それぞれ液晶素子３１２の各行に対応付けられたｍ個の出力端子を有している。第１の行選択回路３３１のｍ個の出力端子ＱＶ１、ＱＶ２、・・・・、ＱＶｍからの出力信号は、液晶素子３１２の各行に対応付けられたｍ個のＯＲ回路３６２の一方の入力端子に入力される。

ＯＲ回路３６２の出力端子からの出力信号は、液晶パネル３１０の各領域に共通して、各ＯＲ回路３６２に対応付けられた液晶素子３１２の行の走査線ＳＬに供給される。すなわち、１つのＯＲ回路３６２からの出力信号は、液晶パネル３１０の４つの領域のそれぞれにおける１本の走査線ＳＬに共通して供給される。

第２の行選択回路３３２は、黒信号に従い液晶素子３１２を駆動する際に、液晶素子３１２の行を選択するための回路である。第２の行選択回路３３２は、第１の行選択回路３３１と同様に、シフトレジスタを用いて構成されている。第２の行選択回路３３２のデータ入力端子には、第２垂直開始信号Ｖｓｔ２が入力され、クロック入力端子には、垂直クロック信号ＶＣＬＫが入力される。第２の行選択回路３３２は、それぞれ液晶素子３１２の各行に対応付けられたｍ個の出力端子を有している。第２の行選択回路３３２のｍ個の出力端子ＱＢ１、ＱＢ２、・・・・、ＱＢｍからの出力信号は、液晶素子３１２の各行に対応付けられたｍ個のＯＲ回路３６２の一方の入力端子に入力される。

図６ないし図８は、液晶パネルモジュール３００の駆動タイミングチャートである。図６には、おおよそ映像信号の１フレーム周期（Ｖｓの周期）におけるタイミングチャートを示している。図７には、図６の期間ｔ１におけるいくつかの信号を拡大して示しており、図８には、図６の期間ｔ２におけるいくつかの信号を拡大して示している。

図６の上段には、駆動データＤＤａｔａ（１）〜（４）の供給タイミングを示している。上述したように、駆動データＤＤａｔａ（１）〜（４）は、フレーム周期の最後の４分の１の期間（以下「フレーム画像走査期間Ｔｖ」と呼ぶ）において液晶パネルモジュール３００に供給される。

表示デバイス駆動部１５０から表示デバイス制御部２１０に供給される同期信号ＭＳＮＫ（図４参照）は、映像信号の同期信号に対応した信号となっているが、垂直同期信号ＭＶｓは、１フレーム期間のおおよそ４分の３の時点において瞬間的にＨレベルとなる信号となっている。

図６に示すように、垂直クロック信号ＶＣＬＫは、水平同期信号ＭＨｓと同様の信号であり、第１垂直開始信号Ｖｓｔ１は、垂直同期信号ＭＶｓと同様の信号である。従って、第１の行選択回路３３１（図５）の出力端子ＱＶ１、ＱＶ２、・・・・、ＱＶｍからは、フレーム画像走査期間Ｔｖにおいて、Ｈレベル信号が垂直クロック信号ＶＣＬＫの周期で順次出力される。

一方、第２垂直開始信号Ｖｓｔ２は、１フレーム期間のおおよそ４分の１の時点において瞬間的にＨレベルとなる信号となっている。従って、第２の行選択回路３３２（図５）の出力端子ＱＢ１、ＱＢ２、・・・・、ＱＢｍからは、１フレーム期間のおおよそ４分の１の時点から２分の１の時点までの期間（以下「黒走査期間Ｔｂ」と呼ぶ）において、Ｈレベル信号が垂直クロック信号ＶＣＬＫの周期で順次出力される。

従って、液晶素子３１２の１行目からｍ行目までに対応したｍ個のＯＲ回路３６２の出力Ｖ１〜Ｖｍは、図６に示すような信号となる。このため、液晶パネル３１０の各領域では、フレーム画像走査期間Ｔｖにおいて、垂直クロック信号ＶＣＬＫの周期で液晶素子３１２の各行が順次選択される。さらに、液晶パネル３１０の各領域では、黒走査期間Ｔｂにおいても、垂直クロック信号ＶＣＬＫの周期で液晶素子３１２の各行が順次選択される。なお、液晶素子３１２の行が選択されるとは、液晶素子３１２の行に対応付けられ走査線ＳＬにＨレベル信号が供給されることによりスイッチ素子３１４がＯＮとなり、当該行の液晶素子３１２がデータ線ＤＬと導通されることを意味している。

黒レベル書込信号ＢＷは、黒走査期間ＴｂにおいてＨレベルとなり、その他の期間においてＬレベルとなる信号である。黒レベル書込信号ＢＷがＨレベルになると、４つのスイッチ素子３５８は、黒電圧発生部３４０の出力端子に接続されるようにスイッチングされる。そのため、黒走査期間Ｔｂにおいては、スイッチ素子３５６のソースに黒電圧発生部３４０からの黒信号が供給される。一方、その他の期間では、スイッチ素子３５８が駆動データＤＤａｔａの入力端子に接続されるようにスイッチングされる。そのため、黒走査期間Ｔｂ以外の期間においては、スイッチ素子３５６のソースに駆動データＤＤａｔａが供給される。

イネーブル信号ＥＮＢは、フレーム画像走査期間ＴｖにおいてＨレベルとなり、その他の期間においてＬレベルとなる信号である。水平クロック信号ＨＣＬＫは、ドットクロックＭＤＣＬＫと同様の信号である。

ここで、フレーム画像走査期間Ｔｖにおける各信号の詳細について、図７に示した期間ｔ１におけるタイミングチャートを用いて説明する。図７に示すように、本実施例では、駆動データＤＤａｔａは、所定の電圧値を有するプリチャージレベル信号ＰＬと、フレーム画像を表す有効ビデオ信号ＥＶと、を含んでいる。より詳細には、駆動データＤＤａｔａは、液晶素子３１２の１行分に対応した有効ビデオ信号ＥＶの直前にプリチャージレベル信号ＰＬが表れるように、有効ビデオ信号ＥＶとプリチャージレベル信号ＰＬとが周期的に繰り返される信号となっている。

水平開始信号Ｈｓｔは、駆動データＤＤａｔａがプリチャージレベル信号ＰＬから有効ビデオ信号ＥＶへ切り替わるタイミングでＨレベルとなる信号である。従って、図７に示すように、データ線選択回路３２０（図５）の出力端子ＱＨ１、ＱＨ２、・・・・、ＱＨｎからは、Ｈレベル信号が水平クロック信号ＨＣＬＫの周期で順次出力される。

一方、プリチャージ書込信号ＰＷは、駆動データＤＤａｔａがプリチャージレベル信号ＰＬの状態となるタイミングにＨレベルとなる信号である。従って、液晶素子３１２の１列目からｎ列目までに対応したｎ個のＯＲ回路３５４の出力Ｈ１〜Ｈｎは、図７に示すような信号となる。

期間ｔ１中の最初の所定の期間（１水平走査期間）には、上述したように、液晶パネル３１０の各領域の１行目の液晶素子３１２に対応したＯＲ回路３６２（図５）の出力Ｖ１がＨレベルとなっており、１行目の液晶素子３１２がデータ線ＤＬと導通している。そのため、ＯＲ回路３５４の出力Ｈ１〜Ｈｎによりスイッチ素子３５６がＯＮ状態となると、データ線ＤＬを介して駆動データＤＤａｔａが液晶素子３１２に供給される。より詳細には、駆動データＤＤａｔａに含まれるプリチャージレベル信号ＰＬが、１列目からｎ列目までのすべての液晶素子３１２に同時に書き込まれた後、１列目の液晶素子３１２からｎ列目の液晶素子３１２まで順次、有効ビデオ信号ＥＶが書き込まれる。これにより、液晶素子３１２は、有効ビデオ信号ＥＶ（駆動データＤＤａｔａ）に応じた階調表現を行う。

１水平走査期間が経過すると、次の水平走査期間において、液晶パネル３１０の各領域の２行目の液晶素子３１２に対応したＯＲ回路３６２（図５）の出力Ｖ２がＨレベルとなり、２行目の液晶素子３１２がデータ線ＤＬと導通する。そのためこの期間では、ＯＲ回路３５４の出力Ｈ１〜Ｈｎに従い、２行目の液晶素子３１２へのプリチャージレベル信号ＰＬおよび有効ビデオ信号ＥＶの書き込みが行われる。３行目からｍ行目の液晶素子３１２へのプリチャージレベル信号ＰＬおよび有効ビデオ信号ＥＶの書き込みについても同様である。

このように、フレーム画像走査期間Ｔｖ（図６）においては、液晶パネル３１０の各領域（領域（１）〜（４））について、フレーム画像を表示するための走査が並列的に行われる。

次に、黒走査期間Ｔｂ（図６）における各信号の詳細について、図８に示した期間ｔ２におけるタイミングチャートを用いて説明する。上述したように、黒レベル書込信号ＢＷは、黒走査期間Ｔｂを通じてＨレベルを維持する。そのため、黒走査期間Ｔｂにおいては、スイッチ素子３５６（図５）のソースに、黒電圧発生部３４０から出力される黒信号が供給される。

また、イネーブル信号ＥＮＢは、黒走査期間Ｔｂを通じてＬレベルを維持する。そのため、ＡＮＤ回路３５２（図５）の出力も、黒走査期間Ｔｂを通じてＬレベルを維持する。従って、液晶素子３１２の１列目からｎ列目までに対応したｎ個のＯＲ回路３５４の出力Ｈ１〜Ｈｎは、図７に示すように、すべてプリチャージ書込信号ＰＷと同様の信号となる。

期間ｔ２中の最初の所定の期間（１水平走査期間）には、上述したように、液晶パネル３１０の各領域の１行目の液晶素子３１２に対応したＯＲ回路３６２（図５）の出力Ｖ１がＨレベルとなっており、１行目の液晶素子３１２がデータ線ＤＬと導通している。そのため、ＯＲ回路３５４の出力Ｈ１〜Ｈｎによりスイッチ素子３５６がＯＮ状態となると、データ線ＤＬを介して黒信号が液晶素子３１２に供給される。より詳細には、１水平走査期間の最初に、１列目からｎ列目までのｎ個の液晶素子３１２に同時に黒信号が供給され、ｎ個の液晶素子３１２が同時に黒画像を表現する。

１水平走査期間が経過すると、次の水平走査期間において、液晶パネル３１０の各領域の２行目の液晶素子３１２に対応したＯＲ回路３６２（図５）の出力Ｖ２がＨレベルとなり、２行目の液晶素子３１２がデータ線ＤＬと導通する。そのためこの期間では、ＯＲ回路３５４の出力Ｈ１〜Ｈｎに従い、２行目の液晶素子３１２への黒信号の供給が行われる。３行目からｍ行目の液晶素子３１２への黒信号の供給についても同様である。

このように、黒走査期間Ｔｂ（図６）においては、液晶パネル３１０の各領域（領域（１）〜（４））について、黒画像を表示するための走査が並列的に行われる。

図９は、第１実施例における走査の様子を概念的に示す説明図である。図９（ａ）には、液晶パネル３１０（図５）に、あるフレーム画像（Ｋ番目フレームのフレーム画像）が表示されている様子を示している。図９（ｂ）には、黒走査期間Ｔｂ（図６）において、液晶パネル３１０の各領域について、黒画像を表示するための走査が並列的に行われている様子を示している。黒走査期間Ｔｂの終了時には、図９（ｃ）に示すように、液晶パネル３１０のすべての領域のすべての液晶素子３１２が黒画像を表現し、液晶パネル３１０全体として全黒画像の表示が行われる。

また、図９（ｄ）には、フレーム画像走査期間Ｔｖ（図６）において、液晶パネル３１０の各領域について、フレーム画像を表示するための走査が並列的に行われている様子を示している。フレーム画像走査期間Ｔｖの終了時には、図９（ｅ）に示すように、液晶パネル３１０のすべての領域のすべての液晶素子３１２について走査が完了し、次のフレーム画像（（Ｋ＋１）番目フレームのフレーム画像）が表示される。

このように、本実施例の動画像表示装置１００では、フレーム画像走査期間Ｔｖ（図６）において、液晶パネル３１０の各領域について、フレーム画像を表示するための走査が並列的に行われる。より詳細には、液晶パネル３１０の各領域について、共通のタイミングに従って、液晶素子３１２が１行毎に順次選択され、選択された液晶素子３１２に対して駆動データＤＤａｔａが供給される。そのため、従来のように液晶パネル３１０全体で点順次の走査を行う場合と比較して、フレーム画像を表示するための走査に要する時間が４分の１に短縮される。一般に、フレーム画像を表示するための走査期間が短縮されると動画像表示の際の動画フリッカの発生が抑制される。そのため、本実施例の動画像表示装置１００では、動画フリッカの発生を抑制して動画像の表示特性を向上させることができる。

また、本実施例の動画像表示装置１００では、黒走査期間Ｔｂ（図６）において、黒画像を表示するための走査が行われ、液晶パネル３１０の少なくとも一部に黒画像が表示される。液晶パネル３１０に黒画像が表示されると、黒画像表示前に表示されていたフレーム画像を人間の脳が残像として感じることを抑制することができる。そのため、本実施例の動画像表示装置１００では、動画ボケの発生を抑制して動画像の表示特性を向上させることができる。

特に、本実施例の動画像表示装置１００では、黒画像を表示するための走査が、液晶パネル３１０の各領域について並列的に行われる。より詳細には、液晶パネル３１０の各領域について、共通のタイミングに従って、液晶素子３１２が１行毎に順次選択され、選択された液晶素子３１２に対して黒信号が供給される。そのため、本実施例の動画像表示装置１００では、液晶パネル３１０における黒画像表示位置の偏りを低減することができ、より効果的に動画ボケの発生を抑制することができる。

なお、本実施例の動画像表示装置１００では、黒割合設定部２５０（図４）が、黒レベル書込信号ＢＷおよび第２垂直開始信号Ｖｓｔ２（図６）におけるＨレベルの位置を変更することができる。これにより、フレーム画像周期中における黒走査期間Ｔｂの位置を設定することができる。例えば、黒割合設定部２５０が、図６に示した黒レベル書込信号ＢＷおよび第２垂直開始信号Ｖｓｔ２におけるＨレベルの位置を、フレーム画像周期の４分の１だけ遅らせた場合には、黒走査期間Ｔｂもフレーム画像周期の４分の１だけ遅れた位置に設定される。このようにフレーム画像周期中における黒走査期間Ｔｂの位置を調整することにより、動画像表示装置１００により表示される動画像に占める黒画像の時間的割合を調整することができ、動画像全体としての照度を調整することができる。

また、本実施例の動画像表示装置１００では、液晶パネル３１０の各領域のそれぞれに対し、駆動データＤＤａｔａが並列に供給されるため、動画像を構成する各フレーム画像の垂直解像度が低下することがない。そのため、本実施例の動画像表示装置１００では、動画像の質の低下を抑制しつつ、動画像の表示特性を向上させることができる。

Ｂ．第２実施例：
図１０は、本発明の第２実施例としての動画像表示装置１００ａの構成を概略的に示す説明図である。第２実施例の動画像表示装置１００ａは、光源制御部１７２を備えている点が、図１に示した第１実施例の動画像表示装置１００とは異なっている。

光源制御部１７２は、表示デバイス駆動部１５０から入力される光源制御信号ＬＳＣに基づき光源ユニット１７０の点灯電力を可変に制御することにより、光源ユニット１７０の輝度を可変に制御する。

図１１は、第２実施例における液晶パネルモジュール３００（図４）の駆動タイミングチャートである。第２実施例では、液晶パネルモジュール３００の駆動の際に光源の輝度制御が行われるが、その他の駆動タイミングは第１実施例と同様である。そのため、図１１に示した第２実施例における駆動タイミングチャートは、図６に示した第１実施例における駆動タイミングチャートに、光源制御のタイミングを付加したものである。なお、図１１では、一部の信号の図示を省略している。

図１１に示すように、第２実施例では、黒走査期間Ｔｂの直後からフレーム画像走査期間Ｔｖ終了までの期間においては、光源制御部１７２（図１０）が光源ユニット１７０の点灯電力を減少させ、光源ユニット１７０の輝度を減少させる。この期間（以下「減光期間」と呼ぶ）では、光源ユニット１７０の輝度は、輝度制御を行わない場合（以下「通常駆動時」と呼ぶ）の光源ユニット１７０の輝度と比較して小さくなる。一方、減光期間以外の期間においては、光源制御部１７２が光源ユニット１７０の点灯電力を増加させ、光源ユニット１７０の輝度を増加させる。この期間（以下「過剰点灯期間」と呼ぶ）では、光源ユニット１７０の輝度は、通常駆動時の光源ユニット１７０の輝度と比較して大きくなる。

本実施例では、過剰点灯期間における点灯電力Ｐｏ（Ｗ）は、下記の式（１）により算出される。過剰点灯期間において、式（１）により算出された点灯電力Ｐｏを用いて光源ユニット１７０を制御すれば、動画像全体としての照度低下を抑制することができる。
Ｐｏ＝Ｐｔｙ×（Ｔｏ＋Ｔｕ）／Ｔｏ・・・（１）
ただし
Ｐｔｙ：通常駆動時における点灯電力（Ｗ）
Ｔｏ：過剰点灯期間（ｓ）
Ｔｕ：減光期間（ｓ）

以上説明したように、第２実施例では、上述の減光期間において、光源ユニット１７０の輝度が小さくなるように光源制御が行われる。そのため、減光期間がいわゆるブランキング期間となって、動画ボケの発生がより抑制される。従って、第２実施例の動画像表示装置１００ａでは、動画像の質の低下を抑制しつつ、動画像の表示特性をさらに向上させることができる。

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｃ１．変形例１：
上記各実施例では、動画像表示装置１００をプロジェクタとして構成した例を示したが、動画像表示装置１００は、液晶ディスプレイや、ブラウン管ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＳＥＤ等として構成することも可能である。この場合には、図１に示した表示デバイス駆動部１５０や表示デバイス２００等は、各表示装置に適合した駆動回路や表示デバイスに置き換えられる。また、光源ユニット１７０や投写光学系１８０は、不要となる場合がある。

Ｃ２．変形例２：
上記各実施例では、液晶パネル３１０（図５）が４つの領域に分割されているが、液晶パネル３１０を分割する数（領域数）は、２以上の整数であれば任意の数に設定可能である。上記実施例において、液晶パネル３１０は、最大４ｍ個の領域に分割することができる。液晶パネル３１０の領域数を増加させるほど、フレーム画像走査期間Ｔｖを短くすることができるため、動画像の表示特性をより向上させることができる。

また、上記各実施例では、１つのデータ線選択回路３２０（図５）が液晶パネル３１０の４つの領域に共用されているが、データ線選択回路３２０を液晶パネル３１０の領域数と同じ数だけ専用として設けてもよい。

Ｃ３．変形例３：
上記各実施例では、動画像表示装置１００において、液晶パネル３１０の各領域について、共通の（同一の）タイミングで、フレーム画像を表示するための走査が行われている。すなわち、液晶パネル３１０の各領域において、同一のタイミングで行の選択が行われ、同一のタイミングで液晶素子３１２への駆動データＤＤａｔａの供給が行われている。しかし、液晶パネル３１０の各領域について並列的にフレーム画像を表示するための走査が行われれば、必ずしも共通のタイミングで走査が行われる必要はない。ここで、並列的に走査が行われるとは、液晶パネル３１０の１つの領域に含まれるすべての液晶素子３１２に対する駆動データＤＤａｔａの供給が行われる期間中に、他の領域に含まれる少なくとも１つの液晶素子３１２に対する駆動データＤＤａｔａの供給が行われることを意味している。

Ｃ４．変形例４：
上記各実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。

本発明の第１実施例としての動画像表示装置１００の構成を概略的に示す説明図である。 表示デバイス駆動部１５０による画像データ処理のタイミングチャートである。 フレーム画像と分割画像との対応関係を概念的に示す説明図である。 表示デバイス２００の詳細構成を示す説明図である。 液晶パネルモジュール３００の詳細構成を示す説明図である。 液晶パネルモジュール３００の駆動タイミングチャートである。 液晶パネルモジュール３００の駆動タイミングチャートである。 液晶パネルモジュール３００の駆動タイミングチャートである。 第１実施例における走査の様子を概念的に示す説明図である。 本発明の第２実施例としての動画像表示装置１００ａの構成を概略的に示す説明図である。 第２実施例における液晶パネルモジュール３００の駆動タイミングチャートである。

符号の説明

１００…動画像表示装置
１１０…入力処理部
１２０…メモリ書込制御部
１３０…フレームメモリ
１４０…メモリ読出制御部
１５０…表示デバイス駆動部
１６０…マルチラインメモリ
１７０…光源ユニット
１７２…光源制御部
１８０…投写光学系
１９０…ＣＰＵ
２００…表示デバイス
２１０…表示デバイス制御部
２２０…ＤＡＣ
２３０…極性反転部
２４０…ビデオアンプ
２５０…黒割合設定部
３００…液晶パネルモジュール
３１０…液晶パネル
３１２…液晶素子
３１４…スイッチ素子
３２０…データ線選択回路
３３１…第１の行選択回路
３３２…第２の行選択回路
３４０…黒電圧発生部
３５２…ＡＮＤ回路
３５４…ＯＲ回路
３５６…スイッチ素子
３５８…スイッチ素子
３６２…ＯＲ回路

Claims (7)

1. 複数のフレーム画像データにより構成された動画像データに基づき動画像を表示する動画像表示装置であって、
   マトリクス状に配置された複数の表示素子であって、所定の行数の前記表示素子をそれぞれ含むｉ（ｉは２以上の整数）個の表示素子グループに組み分けされた複数の表示素子と、
   前記複数の表示素子を駆動する駆動部であって、前記ｉ個の表示素子グループのそれぞれについて並列的に、前記表示素子を１行毎に順次選択すると共に、選択された前記表示素子に対して前記動画像データを構成する各前記フレーム画像データに応じた駆動信号を供給する駆動部であって、一の前記フレーム画像データに応じた前記駆動信号が前記所定の行数の前記表示素子に対して供給される第１の期間と次の前記フレーム画像データに応じた前記駆動信号が前記所定の行数の前記表示素子に対して供給される第２の期間との間の第３の期間に、前記ｉ個の表示素子グループのそれぞれについて並列的に前記表示素子を順次選択し、選択された前記表示素子に対して黒を表示するための駆動信号である黒信号を供給する駆動部と、
   前記複数の表示素子に光を照射して画像を表す画像光を生成する光源部と、
   前記第３の期間の終了時から直後の前記第２の期間の終了時までの期間には、前記光源部の照射光の輝度が低下するように前記光源部を制御すると共に、前記第２の期間の終了時から前記第３の期間の終了時までの期間には、前記光源部の照射光の輝度を低下させる制御を行わない場合と比較して前記光源部の照射光の輝度が増大するように前記光源部を制御する光源制御部と、を備える、動画像表示装置。
2. 請求項１記載の動画像表示装置であって、
   前記駆動部は、前記黒信号の供給のための前記表示素子の選択のタイミングを調整して、前記動画像表示装置により表示される画像に占める黒画像の割合を設定する黒割合設定部を含む、動画像表示装置。
3. 請求項１記載の動画像表示装置であって、
   前記駆動部は、１つの前記表示素子グループに含まれるすべての前記表示素子に対する前記駆動信号の供給が行われる期間中に、他の前記表示素子グループに含まれる少なくとも１つの前記表示素子に対する前記駆動信号の供給が行われるように、前記複数の表示素子を駆動する、動画像表示装置。
4. 請求項１記載の動画像表示装置であって、
   前記ｉ個の表示素子グループは、同じ行数の前記表示素子をそれぞれ含み、
   前記駆動部は、各表示素子グループに共通の第１のタイミングに従って、前記駆動信号の供給のための前記表示素子の選択および前記表示素子に対する前記駆動信号の供給を行うと共に、各表示素子グループに共通の第２のタイミングに従って、前記黒信号の供給のための前記表示素子の選択および前記表示素子に対する前記黒信号の供給を行う、動画像表示装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の動画像表示装置であって、さらに、
   前記動画像データに基づき、前記ｉ個の表示素子グループに供給するためのｉ個の前記駆動信号を生成し、前記駆動部に対して前記ｉ個の駆動信号を並列的に出力する駆動信号出力部を備える、動画像表示装置。
6. 請求項５記載の動画像表示装置であって、
   前記動画像データは、複数のフレーム画像データにより構成され、
   前記駆動信号出力部は、少なくとも（ｉ−１）個の前記表示素子グループに対応付けられた前記フレーム画像データの部分を格納するデータ格納部を含む、動画像表示装置。
7. 複数のフレーム画像データにより構成された動画像データに基づき動画像を表示する動画像表示方法であって、
   （ａ）マトリクス状に配置された複数の表示素子であって、所定の行数の前記表示素子をそれぞれ含むｉ（ｉは２以上の整数）個の表示素子グループに組み分けされた複数の表示素子を準備する工程と、
   （ｂ）前記複数の表示素子を駆動する工程であって、前記ｉ個の表示素子グループのそれぞれについて並列的に、前記表示素子を１行毎に順次選択すると共に、選択された前記表示素子に対して前記動画像データを構成する各前記フレーム画像データに応じた駆動信号を供給する工程であって、一の前記フレーム画像データに応じた前記駆動信号が前記所定の行数の前記表示素子に対して供給される第１の期間と次の前記フレーム画像データに応じた前記駆動信号が前記所定の行数の前記表示素子に対して供給される第２の期間との間の第３の期間に、前記ｉ個の表示素子グループのそれぞれについて並列的に前記表示素子を順次選択し、選択された前記表示素子に対して黒を表示するための駆動信号である黒信号を供給する工程と、
   （ｃ）前記複数の表示素子に光を照射して画像を表す画像光を生成する光源部を準備する工程と、
   （ｄ）前記第３の期間の終了時から直後の前記第２の期間の終了時までの期間には、前記光源部の照射光の輝度が低下するように前記光源部を制御すると共に、前記第２の期間の終了時から前記第３の期間の終了時までの期間には、前記光源部の照射光の輝度を低下させる制御を行わない場合と比較して前記光源部の照射光の輝度が増大するように前記光源部を制御する工程と、を備える、動画像表示方法。

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