JP5401827B2 - 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器に関し、特に光源の光を利用しこの光を変調して画像表示を行う表示装置、当該表示装置の駆動方法および当該表示装置を用いた電子機器に関する。

カラー画像の表示方式には、加法混色の方法により大別して二つの方式がある。１つ目の方式は、空間混色原理に基づく加法混色である。より具体的には、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の光の三原色の個々の副画素を平面内に細かく配置し、人間の目の空間分解能を利用して各色光を弁別不能にし、同一画面内で混色してカラー画像を得る。この１つ目の方式には、現在市販されている、ブラウン管方式、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）方式、液晶方式など、殆どのものが該当する。

この１つ目の方式を用いて、光源（バックライト）からの光を変調して画像表示を行う型式の表示装置、例えば液晶素子を代表とする、それ自身が発光しない素子を変調素子として用いる表示装置を構成した場合には次のような問題が生ずる。すなわち、同一画面内に、副画素を駆動する駆動回路がＲＧＢ各色に対応して３系統必要になる。また、ＲＧＢのカラーフィルタが必要である。さらに、カラーフィルタが存在するので、光源からの光がカラーフィルタで吸収されることによって光の利用率が１／３に低下する。

２つ目の方式は、時間混色による加法混色である。より具体的には、ＲＧＢの光の三原色を時間軸で分割し、それぞれの原色の平面画像を順次時間の経過とともに表示する（時順次）。そして、人間の目の時間分解能を利用してそれぞれの画面をそれと認識できない速さで切り替えることにより、目の時間方向の積分効果による時間混色によって各色光を弁別不能にして、時間混色によってカラー画像を表示させる。

この２つ目の方式を用いて、例えば液晶素子を代表とする、それ自身が発光しない素子を変調素子として用いる表示装置を構成した場合には次のような利点がある。すなわち、同一時刻に同一画面は単色と言う状態が得られるため、面内を画素単位で色弁別する空間的なカラーフィルタが不要になる。

また、白黒の表示画面に対して光源光を単色に切り替えるとともに、それぞれの画面をそれと認識できない速さで切り替える。そして、目の時間方向の積分効果による背面光を例えばＲＧＢ各単色に切り替えるのと連動して、表示画像をＲの信号、Ｇの信号、Ｂの信号と切り替えれば良いので、駆動回路は１系統で済む。

さらに、色選別は時間切り替えであり、先に述べたようにカラーフィルタが不要であるために、光量の通過損失の低減効果をもたらす。したがって、２つ目の方式は、現在では主として、光量低下が致命的な熱損失を生じる傾向にある、プロジェクター（投射表示方式）などの高輝度高熱光源の変調方式に利用されている。また、２つ目の方式は、光の利用効率が高いメリットがあるので種々検討されている。

しかし、２つ目の方式には、視覚上、重大な欠点がある。具体的には、２つ目の方式では、人間の目の時間分解能を利用してそれぞれの画面をそれと認識できない速さで切り替えることを表示の基本原理としている。しかしながら、時間の経過順に順次表示されるＲＧＢの画像が、眼球の視神経上の制約、及び、人間の脳の画像認識の感覚などの複雑な要因でうまく混ざり合わない。その結果、時に、白などの色純度の低い画像表示時や、その表示体の画面内の移動表示を追随視する場合などに、各原色の画像が残像等として視認され、著しい不快感を観察者に与える色割れ（カラーブレーキング）という表示現象を発生させる。

この２つ目の方式の欠点に対する解決策が従来種々提案されている。例えば、カラーフィルタを削除して色順次駆動を行い、色割れを防止するために白色表示のフレームを挿入し、網膜上の分光エネルギー刺激を連続にするように努めて、色割れを削減させる駆動方式等がある。

この従来技術として、例えば、ＲＧＢフィールドシーケンシャルの各フィールドに、白色光成分期間を混ぜ合わせるフィールドを設けることにより、色割れの低減化を図る技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

他の従来技術として、白色成分を抽出し、それを新たにＲＧＢＲＧＢ・・・の順次の間にＷフィールドを設けて挿入し、ＲＧＢＷＲＧＢＷ・・・とする４シーケンシャルにして色割れを防止する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、画像情報を抽出して、処理すべき原色（基本色）自体の色原点座標を変動させることによって色割れを防止する技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００８−０２０７５８号公報 特開２００２−３１８５６４号公報 特開２００３−２４８４６２号公報

特許文献１記載の従来技術では、表示画面内に色純度の高い表示画像部位があると、白い光の混入により、表示部位の色純度の悪化を来たし、正しい色が再生されなくなるという欠点がある。また、色純度を維持しつつ色割れを削減しようとすれば、例えば、各サブフィールド間の周波数を１８０Ｈｚ以上に上げる必要があると推定される。

すなわち、色割れを検知限以下にするためにはかなり早いフィールド周波数にしてフィールド数を増加しなければならない。少なくとも、現状の液晶パネルの応答実力においては、高速液晶を用いて３６０Ｈｚという駆動周波数を実現したとしても、白色挿入によりＲＧＢＷの４フィールドサイクルとなるため、各同色相互間が１／４の９０Ｈｚとなる。この周波数では、色割れを充分に低減できない。３６０Ｈｚという周波数は、液晶方式以外の投射型プロジェクターにてＤＭＤ等を用いて実績があるが、色割れについてはこの周波数では検知減以下に除去できない。

特許文献２記載の従来技術では、Ｗ−Ｗ間の周波数がフィールド周波数の１／４になるため、色割れの防止効果が薄い。一方、特許文献１記載の従来技術のように、フィールド内で同時点灯を実施すると色純度が悪化してしまう。

特許文献３記載の従来技術では、原色のように飽和度が高い画像部分が画面内に部分的に存在した場合を例に挙げて考えると、その部分の色純度を維持するためには、基本色は元通りである必要がある。したがって、画面内の他の部分である白黒の部分については、ＲＧＢが時間軸に分割されているので色割れを生じてしまう。

他にも、カラーフィルタを除去しつつ色割れを防止するために、空間内で変調が不可能なことから、時間軸上のさまざまな処理によって、色割れを低減する技術が種々検討されている。しかしながら、ＲＧＢに完全に分離されてしまった面順次画像群は、相互にカラーとしてフィールド間相関がまったく無いために、色割れが発生してしまうのが現状である。したがって、色割れの防止策として有効なのは、色純度を犠牲にして白を混ぜる方法と、フィールド周波数を上げて白フレームを介在させるなど、フレーム間相関の少なさをフィールド周波数の増加で補うという方法しかなかった。

そこで、本発明は、フィールドシーケンシャル方式での色割れの発生を抑えることが可能な表示装置、当該表示装置の駆動方法および当該表示装置を用いた電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、光の三原色を含む複数の発光色にて発光する光源が平面状に複数配置された光源部と、前記光源部からの光を変調して白黒にて画像表示を行う表示部とを備える表示装置を、１フレーム内で前記光源の発光色をフィールドごとに切り換えることによってカラー表示を行うフィールドシーケンシャル方式にて駆動するに当たって、表示するカラー画像信号に応じて決まる前記光源の前記複数の発光色個々の点灯量を基に前記光源の白色度または補色度を判断し、この判断結果を基に前記複数の発光色の混合比で決まる色の白色成分または補色成分を設定し、この設定した白色成分または補色成分を各フィールドに分配する。

上記構成の表示装置において、全ての色を例えば三原色の合成で表わすのではなく、複数の発光色の混合比で決まる色の白色成分または補色成分を各フィールドに分配する手法を採ることで、色合成が空間で行われ、発光量（点灯量）合成が時間で行われる。これにより、各フィールドのフィールド間相関が、当該手法を採らない場合よりも高くなる。そして、フィールド間相関が高くなることで、フィールドシーケンシャル方式での色割れの発生が抑えられる。

本発明によれば、色合成が空間で行われ、発光量合成が時間で行われることで、カラーフィルタが無く、フィールド順次表示構成でありながら、色割れ現象が殆ど無いカラー表示を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

[システム構成]
図１は、本発明による表示装置の構成の一例を示すシステムブロック図である。本発明による表示装置は、光源の光を利用しこの光を変調して画像表示を行う型式の表示装置である。ここでは、当該表示装置として、例えば、それ自身が発光しない液晶素子を変調素子として用いる液晶表示装置を例に挙げて説明するものとする。

図１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、表示部としての液晶パネル２０、光源部３０、表示制御部４０、光検知部５０、光源駆動部６０、定電流設定部７０、輝度偏差・色度制御＆経時劣化補正部８０およびスイッチ部９０を有している。光源部３０は、液晶パネル２０の背面側に配置されて当該液晶パネル２０を照射するいわゆるバックライトである。すなわち、液晶パネル２０は、光源部３０から照射された光の通過を液晶分子によってコントロールすることによって画像表示を行う光透過型パネルとなっている。

（液晶パネル）
図２は、液晶パネル２０の構成の一例を示す概略構成図である。図２に示すように、本例に係る液晶パネル２０は、透明な２枚の基板（図示せず）が対向して配置され、これら２枚の基板間に液晶材料が封入されて液晶層を形成したパネル構造となっている。この液晶パネル２０は、画素２１が行列状に２次元配置された画素アレイ部２２、垂直駆動回路２３、水平駆動回路２４およびプリチャージ回路２５を有する構成となっている。なお、液晶パネル２０は、カラーフィルタを持たないモノクロの表示パネルとなっている。

なお、本例では、画素アレイ部２２以外に、その周辺駆動部である垂直駆動回路２３、水平駆動回路２４およびプリチャージ回路２５を画素アレイ部２２と同一基板上に形成したパネル構造を液晶パネル２０と称しているが、これは一例に過ぎない。すなわち、画素アレイ部２２だけ、あるいは周辺駆動部の一部の回路を画素アレイ部２２と同一基板上に形成した液晶パネル２０であっても良い。

画素アレイ部２２には行列状の画素配置に対して画素行ごとに走査線２２１−１，２２１−２，…が配線され、画素列ごとに信号線２２２−１，２２２−２，…が配線されている。換言すれば、走査線２２１−１，２２１−２，…と信号線２２２−１，２２２−２，…との交差部分に画素２０が配置されている。実際には、画素２１は数十万〜数百万個配置される訳であるが、ここでは、簡単のために、画素配列を３行３列の計９個の画素配置として図示している。

＜画素構成＞
画素２１は、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;ＴＦＴ)からなる画素トランジスタ２１１と液晶素子（液晶容量）２１２と保持容量２１３とを有する構成となっている。画素トランジスタ２１１は、ゲート電極が走査線２２１−１，２２１−２，２２１−３に接続され、ソース電極が信号線２２２−１，２２２−２，２２２−３に接続されている。

液晶素子２１２は、画素電極とこれに対向して形成される対向電極との間で発生する液晶材料の容量成分を意味し、画素電極が画素トランジスタ２１１のドレイン電極に接続されている。液晶素子２１２の対向電極には、直流電圧のコモン電位ＶＣＯＭが全画素共通に印加される。保持容量２１３は、一方の電極が液晶容量２１２の画素電極に、他方の電極が液晶素子２１２の対向電極にそれぞれ接続されている。

上記構成の画素２１において、画素トランジスタ２１１は、垂直駆動回路２３による垂直走査によって行単位で導通状態となり、水平駆動回路２４から信号線２２２−１，２２２−２，２２２−３を通して供給される映像信号Ｖｓｉｇを画素２１内に取り込む。この取り込まれた映像信号Ｖｓｉｇの信号電圧は、液晶素子２１２に印加されるとともに、保持容量２１３に保持される。保持容量２１３は、同じ画素の画素トランジスタ２１１が次に導通状態になるまでの期間に亘ってその電位を保持する。

＜垂直駆動回路＞
垂直駆動回路２３は、例えば、画素アレイ部２２の行数（本例では、３行）に対応した段数のシフトレジスタや出力回路などによって構成され、各出力端から走査パルスを順次出力する。垂直駆動回路２３の各出力端には、走査線２２１−１，２２１−２，２２１−３の各一端がそれぞれ接続されている。

垂直駆動回路２３は、各出力端から順次走査パルスを出力することにより、走査線２２１−１，２２１−２，２２１−３を通して画素アレイ部２２の各画素２１を時分割で１行ずつ走査しつつ選択する。

そして、垂直駆動回路２３は、走査パルスによって画素トランジスタ２１１を導通状態にすることにより、水平駆動回路２４から信号線２２２−１，２２２−２，２２２−３を通して供給される映像信号Ｖｓｉｇを選択行の各画素２１に書き込む。

＜水平駆動回路＞
水平駆動回路２４は、例えば、画素アレイ部２２の列数（本例では、３列）に対応した段数のシフトレジスタ２４１とアナログスイッチ（以下、「水平スイッチ」と記述する）ＨＳＷ１〜ＨＳＷ３を有する構成となっている。

シフトレジスタ２４１は、各シフト段（シフトレジスタ２４１の単位回路）から順次スイッチ制御パルス（サンプルホールドパルス）ＳＨＰ１〜ＳＨＰ３を出力する。水平スイッチＨＳＷ１〜ＨＳＷ３は、シフトレジスタ２４１から順次出力されるスイッチ制御パルスＳＨＰ１〜ＳＨＰ３によって駆動されることにより、垂直駆動回路２３によって選択された行の各画素２１に対して映像信号Ｖｓｉｇを出力する。具体的には、水平スイッチＨＳＷ１〜ＨＳＷ３は、映像信号供給ライン２４２を通してパネル外部から入力される映像信号Ｖｓｉｇを、１ライン（１行）ごともしくは複数ラインごとに信号線２２２−１，２２２−２，２２２−３を通して一水平期間中に例えば点順次にて出力する。

なお、ここでは、水平駆動回路２４の駆動方式として、選択画素行の各画素２１に対して映像信号Ｖｓｉｇを点順次にて出力する点順次駆動方式を例に挙げたが、水平駆動回路２４の駆動方式としては点順次駆動方式に限られるものではない。すなわち、選択画素行の各画素２１に対して映像信号Ｖｓｉｇを一行分一斉に出力する線順次駆動方式を採ることも可能である。

＜プリチャージ回路＞
プリチャージ回路２５は、信号線２２２−１，２２２−２，２２２−３に対応して設けられたアナログスイッチ（以下、「プリチャージスイッチ」と記述する）ＰＳＷ１〜ＰＳＷ３によって構成されている。そして、プリチャージ回路２５は、水平駆動回路２４による信号線２２２−１，２２２−２，２２２−３への映像信号Ｖｓｉｇの書き込みに先立って、所定レベルのプリチャージ信号Ｐｓｉｇを信号線２２２−１，２２２−２，２２２−３に書き込む。具体的には、映像信号Ｖｓｉｇの書き込み期間以外の期間、例えば水平ブランキング期間においてプリチャージ制御パルスＰＣＧによる制御によってプリチャージ信号Ｐｓｉｇを信号線２２２−１，２２２−２，２２２−３に供給する。

（光源部）
図３は、光源部３０の構成の一例を示す発光面側から見た概略斜視図である。光源部３０は、液晶パネル２０の背面側に配置されて当該液晶パネル２０を照射するバックライトである。光源部３０は、発光素子（光源）として例えばＬＥＤ(Light Emitting Diode；発光ダイオード）を用いている。ただし、発光素子としてはＬＥＤに限られるものではない。

図３に示すように、光源部３０は、複数の光源３１が２次元的に配置されることによって構成されている。この複数の光源３１が平面状に配置されてなる発光領域は、縦ｎ×横ｍの個数の部分発光領域３２に領域分割されている。光源部３０は、表示制御部４０および光源駆動部６０による制御の下に、入力される画像信号（映像信号）に応じて部分発光領域３２ごとに独立した発光駆動が行なわれる。

すなわち、光源部３０は、部分発光領域３２ごとに互いに独立して発光駆動が行なわれる部分駆動方式を採っている。この部分駆動方式によれば、表示する映像に応じて部分的にバックライトの輝度と色度を変えることができるため、液晶表示上の限界のコントラスト比を超えた輝度再生範囲（ダイナミックレンジ）を実現できると共に色を表示できる。なお、表示制御部４０および光源駆動部６０による制御の詳細については後述する。

光源３１は、少なくとも、赤色光を発する赤色ＬＥＤ３１Ｒ、緑色光を発する緑色ＬＥＤ３１Ｇおよび青色光を発する青色ＬＥＤ３１Ｂの組み合わせによって構成されている。そして、光源３１は、光源駆動部６０による駆動の下に、ＬＥＤ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂが独立して発光（点灯）することによって原色発光するとともに、各色光の加法混色によって無彩色発光や補色発光する。ここに、無彩色とは、色の三属性である色相・明度・彩度のうち明度だけをもつ黒・灰・白をいう。以下、単に白黒と記述する。

すなわち、光源部３０は、縦ｙ１分割、横ｘ１分割された空間的分割による部分発光領域３２の集合で構成され、これら部分発光領域３２の部分的な発光によって、液晶パネル２０の解像度よりも粗い解像度でカラー表示が可能な機能を有するカラーバックライトとなっている。ここで、縦ｙ１、横ｘ１の分割数としては、液晶パネル２０の画素数を垂直方向ｙ２×水平方向ｘ２とするとき、ｙ１≦ｙ２、ｘ１≦ｘ２の条件を満足すれば良い。一般的には、液晶パネル２０に比べて光源部３０の解像度が粗く（低く）設定される。なお、部分発光領域３２の個数（ｙ１×ｘ１）として、おおよそ３，０００個以下程度が好ましいことが本願発明者によって確認されている。

（表示制御部）
図１に説明を戻す。表示制御部４０には、例えばＲ，Ｇ，Ｂの画像信号が入力されるものとする。表示制御部４０は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像信号に対する各種の信号処理を行うとともに、液晶パネル２０に対する表示駆動および光源部３０に対する点灯駆動の制御を行う。そして、本実施形態に係る表示制御部４０は、液晶パネル２０および光源部３０の駆動方式として、１フレーム内で同一画素を少なくともＲＧＢを含む３色以上の単位色にて時分割発光させることによってカラー表示を行うフィールドシーケンシャル方式を採用している。

一般的なフィールドシーケンシャル方式では、周知のように、液晶パネル２０の表示駆動に同期して、光源３１の発光色を時間軸で分割して例えばＲＧＢの原色単独で発光させる駆動がフィールドごとに行なわれる。フィールドシーケンシャル方式を採用する場合には、液晶パネル２０としては、色弁別用の高価なカラーフィルタを持たない、白黒画像表示用光透過型パネルで良い。カラーフィルタが無いことで、光源部３０からの光の利用率を向上できる。

そして、本発明の方式では、詳細は後述するが、カラーフィルタを持たないが、バックライト制御等により、同一画面内に他の色の画像部分の表示を許容できるような仕組みを設けたことで、表示制御部４０による制御の下に、以下の制御を実現できる。すなわち、液晶パネル２０と光源部３０とが連携連動してある単位色をベースとした、２色以上の多色が同一画面内に表示されたカラーフィールド画面を表示するとともに、時間軸方向で複数ｎのフィールド画面の加法混色原理の重ね合わせにてカラー表示を実現する。具体的には、ある単位色をベースとしたフィールド画面自身単独では、空間的に不完全なカラー画像を再現するにも拘わらず、それらフィールド画面群を時間軸方向の複数のフィールドの積算として重ね合わせる。そして、時間的に網膜上で積分させることにより、１つのフレーム画像を復元再生することができる。

ここに、フレームとは、画像（映像）を構成する単位（１枚の画像＝１フレーム）であり、複数のフィールドによって１フレームが構成される。フィールドシーケンシャル方式を採用するに当たって、本実施形態では、ｎ＝２以上の複数のフィールド画像を合成して１フレーム画像を得るものとして説明する。なお、フィールドをサブフレームと称する場合もある。

表示制御部４０は、演算アルゴリズム回路４１および基準白色セットアップメモリ４２を有している。表示制御部４０はまた、演算アルゴリズム回路４１の入力側に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像信号に対応して、低解像度化・点灯量制御部４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂと、メモリ４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂ，４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂを有している。表示制御部４０はさらに、演算アルゴリズム回路４１の出力側に、Ａ，Ｂ，Ｃの３つのフィールドに対応して、拡大・拡散処理部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと除算回路部４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃを有している。

演算アルゴリズム回路４１は、光線形化／白色成分／補色成分／原色成分の分解処理、光源部３０のブロック（部分発光領域３２）間比較／画像データ＆点灯レベルデータ／フィールド間演算／入替・交換およびフィールド切り替えの制御などを行う。基準白色値セットアップメモリ４２は、あらかじめ求められた基準白色値を記憶する。白色成分、補色成分、原色成分および基準白色値等の用語の詳細については後述する。

低解像度化・点灯量制御部４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂは、入力されるＲ，Ｇ，Ｂの各画像信号に対して、光源部３０の面分割数に対応する低解像度化の処理を行うとともに、光源部３０の光源３１の点灯量の制御を行う。メモリ４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂには、低解像度化・点灯量制御部４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂで制御された光源３１の点灯量のデータが記憶される。メモリ４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂには、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像データが記憶される。

拡大・拡散処理部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃは、演算アルゴリズム回路４１で演算処理されて出力されるＲＧＢバックライト点灯量データに対して輝度の拡大・拡散処理を行う。ＲＧＢバックライト点灯量データは、演算アルゴリズム回路４１があらかじめ持っている光源部３０のプロファイルデータ（輝度分布データ）等の情報に基づいて生成される。ここに、プロファイルデータとは、光源部（バックライト）３０を部分駆動したときの部分的に明るくなる度合い（輝度のぼやけ具合／輝度分布）のデータのことを言う。

拡大・拡散処理部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃで拡大・拡散処理されたＲＧＢバックライト点灯量データＢは、除算回路部４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃに与えられるとともに、スイッチ部９０を介して選択的に光源駆動部６０にその駆動信号として供給される。除算回路部４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃは、演算アルゴリズム回路４１で演算処理されて出力されるＲＧＢ補正済画像データＡを、拡大・拡散処理部４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃで拡大・拡散処理されたＲＧＢバックライト点灯量データＢで除算（Ａ／Ｂ）する。除算回路部４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃの除算結果は、スイッチ部９０を介して選択的に液晶パネル２０にその駆動信号として供給される。

（光検知部）
光検知部５０は、光源部３０の光源３１（ＬＥＤ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ）の点灯量／発光量（輝度）を検出する。

（光源駆動部）
図１に示すように、光源駆動部６０は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部６１、色度・輝度データ検出部６２、定電流回路部６３Ｒ，６３Ｇ，６３Ｂ、駆動回路部６４Ｒ，６４Ｇ，６４ＢおよびＤ／Ａ（デジタル／アナログ）を有する構成となっている。この光源駆動部６０は、パルス状のＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）信号をＬＥＤ駆動信号として用いて、各色のＬＥＤ２１Ｒ，２１Ｇ，２１ＢをＰＷＭ制御により発光制御する。

この光源駆動部６０において、Ａ／Ｄ変換部６１は、光検知部５０からのアナログ検出信号をデジタル信号に変換する。色度・輝度データ検出部６２は、光検知部５０からの検出信号に基づいて光源２１の色度・輝度データを検出して出力する。この色度・輝度データ検出部６２で検出された色度・輝度データは、輝度偏差・色度制御＆経時劣化補正部８０に供給され、各色のＬＥＤ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂをフィードバック制御するために用いられる。

定電流回路部６３Ｒ，６３Ｇ，６３Ｂは、定電流設定部７０で設定される定電流設定信号に基づいて各色のＬＥＤ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂに定電流を供給する。駆動回路部６４Ｒ，６４Ｇ，６４Ｂは、表示制御部４０から与えられるＬＥＤ駆動信号に基づいて各色のＬＥＤ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを駆動する。

定電流設定部７０は、光源駆動部６０の定電流回路６３Ｒ，６３Ｇ，６３Ｂに対して定電流設定信号を出力する。輝度偏差・色度制御＆経時劣化補正部８０は、光源駆動部６０の色度・輝度データ検出部６２から与えられる色度・輝度データに基づいて光源３１の輝度偏差、色度（ホワイトバランス（Ｗ／Ｂ））制御および経時劣化の補正を行う。

《色割れについて》
ここで、光源部３０を部分発光領域３２ごとに独立して発光駆動する部分駆動化した場合の従来のフィールドシーケンシャル方式について図４を用いて考察する。ここでは、光源部３０をＲＧＢの単位色で、例えば１２０Ｈｚの駆動周波数にて時分割発光させる場合を例に挙げて説明する。

図４において、時刻ｔ１では、液晶パネル２０には例えば文字“Ａ”“Ｄ”“Ｅ”を白黒で表示する一方、光源部３０の赤色ＬＥＤ３１Ｒを点灯駆動する。このとき、光源部３０の文字“Ａ”“Ｄ”“Ｅ”と対応する部位の部分発光領域３２の赤色ＬＥＤ３１Ｒについては所定の輝度の赤色になるように部分駆動する。これにより、文字“Ａ”“Ｄ”“Ｅ”が赤色となるＲのフィールド画面ｓ１が時分割表示される。

時刻ｔ２では、液晶パネル２０には例えば文字“Ｂ”“Ｄ”“Ｆ”を白黒で表示する一方、光源部３０の緑色ＬＥＤ３１Ｇを点灯駆動する。このとき、光源部３０の文字“Ｂ”“Ｄ”“Ｆ”と対応する部位の部分発光領域３２の緑色ＬＥＤ３１Ｇについては所定の輝度の緑色になるように部分駆動する。これにより、文字“Ｂ”“Ｄ”“Ｆ”が緑色となるＧのフィールド画面ｓ２が時分割表示される。

時刻ｔ３では、液晶パネル２０には例えば文字“Ｃ”“Ｅ”“Ｆ”を白黒で表示する一方、光源部３０の青色ＬＥＤ３１Ｂを点灯駆動する。このとき、光源部３０の文字“Ｃ”“Ｅ”“Ｆ”と対応する部位の部分発光領域３２の青色ＬＥＤ３１Ｂについては所定の輝度の青色になるように部分駆動する。これにより、文字“Ｃ”“Ｅ”“Ｆ”が青色となるＢのフィールド画面ｓ３が時分割表示される。

そして、これらＲＧＢのフィールド画面ｓ１，ｓ２，ｓ３が時間軸方向のフィールドの積算として重ね合わされ、時間的に網膜上で積分されることにより、１つのフレーム画像Ｓ１として人間の目に見えることになる。本例の場合、灰色を背景とするフレーム画像Ｓ１において、文字“Ａ”“Ｂ”“Ｃ”がＲＧＢの原色表示、文字“Ｄ”“Ｅ”“Ｆ”がＹｅ（イエロー）Ｍｇ（マゼンタ）Ｃｙ（シアン）の補色表示となる。

このように、フィールドシーケンシャル方式をベースとして、光源部３０の文字部分に対向する部位の部分発光領域３２の発光色の輝度制御を行うべく部分駆動を行うことで、ＲＧＢの原色についてはフリッカーが発生するものの、色割れは発生しない。しかしながら、ＹｅＭｇＣｙの補色表示部については、ＲＧＢの時系列且つ低周波数なので色割れが発生する。高輝度だと色割れがさらに悪化する。また、灰色の背景部についても、ＲＧＢの時系列なので色割れが発生する。

［本実施形態の特徴部分］
このフィールドシーケンシャル方式での色割れの発生をより確実に防止できるようにしたのが本発明である。以下に、本発明の一実施形態について説明する。

先ず最初に、発明の概念について説明する。本実施形態においても、光源部３０をＲＧＢの単位色で、例えば１２０Ｈｚの駆動周波数にて時分割発光させる場合を例に挙げて説明する。また、以下では、部分発光領域３２を単に「ブロック」と記述する場合もある。

本実施形態では、通常のＲＧＢフィールド分割を出発点として、ＲＧＢ画像に対する、Ｒ，Ｇ，Ｂの低解像度の各分割化により、先述した部分駆動と同様に、ブロック（部分発光領域３２）のＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの画像に対して、ＲＧＢそれぞれのＬＥＤ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの点灯量を決定する。

そして、各ブロックの点灯量を各色について調べ、次の３つに分ける。
(1) 白色混在部分（ＲＧＢが全部点灯しているブロック）
(2) 補色の部分（ＲＧＢのうちいずれか２色点灯しているブロック）
(3) 原色の部分（ＲＧＢのうちいずれか１色のみ点灯しているブロック）
これら３つの部分の処理について以下に説明する。

（白色混在部分の処理）
白色混在部分については、同一空間内の自分のブロックの別フィールド時間の同一ブロックの他色と自分色との点灯量を合計し、それをＲＧＢが全て同一時間に点灯しているブロックとみなし、基準白色成分と色構成成分とを比較する。基準白色成分については後述する。次に、自分自身のフィールドの基準色以外の他色を含む白色を時間軸に分散する再配分処理を実施する。

最終的には、以下の補色処理、原色処理の特別な場合の処理を合わせて実施した後、全ブロックについて、フィールド間点灯量の再分配が実施された状態を得る。そして、分配後の各フィールドのブロック点灯量を求め、光源側のプロファイルデータを再構成するとともに、それぞれに対応した光源部３０の点灯状態を得て、それとの重ね合わせによって相殺すべき液晶側の表示画像を求める。

これにより、従来、赤、緑、青、単色フィールドに完全に時間軸上で分離されていた時順次画像が、赤っぽい白黒画像と緑っぽい白黒画像と青っぽい白黒画像という不完全カラー画像のフィールド時順次合成になる方式が得られる。ここに、時順次画像とは、時間の経過とともに順次表示される平面画像のことをいう。

ＲＧＢがいずれも点灯しているブロックは色純度の低いブロックである。したがって、ＲＧＢがいずれも点灯しているブロックについては、基準白色成分をフィールド間に分配し、基準白色成分のフィールド間相関を故意に大きくすることにより、カラーフィルタが無い液晶パネル２０であるにも拘わらず、色割れの発生を防止が出来る。ここに、フィールド間相関とは、フィールド間における点灯量の差をいう。すなわち、点灯量の差が小さければフィールド間相関が大きい（高い）、点灯量の差が大きければフィールド間相関が小さい（低い）ということになる。

また、基準白色成分の表示されるフィールド周波数を高めることができるので、視覚上の動画応答性の改善を実現出来る。

（補色の部分の処理）
補色の部分とは、自分自身のブロックでのＲＧＢの点灯状態が殆ど２色の合成で構成される補色（ＲＧＢ色度図における色域三角形の辺上や及びやや内側)とみなせる状態の部分である。この補色の部分については、基準白色を構成するＲＧＢ比（混合比）から、補色になる所定の一色を消灯して得られる補色を基準補色として用い、この基準補色を下記のクロストーク条件例に応じてフィールド間に比率分配する。その目的は、補色表示部分の色割れ現象を最小化することにある。

審査ブロックは、領域を構成する分割数と光学設計によるクロストークの大小により、他審査対象とすべき範囲が拡大〜縮小する。この補色表示ブロックの隣接ブロックに原色の点灯量のブロックの有無を確認し、補色を構成する２原色以外の色であった場合は、次の処理を実施する。ここに、隣接ブロックとは、クロストークの及ぶ範囲のブロックである。

例えば、補色がシアンであって緑と青で構成されており、そのブロックの周囲に、赤の原色のブロックが存在した場合、赤は、赤のフィールドのみで表示する。そして、緑と青において、緑だけ、青だけを点灯するのではなく、緑のフィールドを基調としているがシアンを表示し、青のフィールドを基調としているがシアンを表示する。これにより、補色が直接各フィールドで周辺クロストークの妨害を受けることなく表示できる。その結果、時間軸方向に補色表示の色成分が分散しないので、色割れの発生が防止できる。

上記の例以外の判断条件として、補色を表示するブロックの周辺ブロックに、各フィールドを含めて、自分で表示する補色を構成する以外の原色表示の有無、自分で表示する補色を構成する補色以外の隣接する補色表示の有無を確認する。そして、表１の●以外の色が周辺ブロックに存在しなければ、以下のような処理を実行し、補色表示は直接各フィールド内で空間的に表示し、時間軸方向での色分解を中止する。

このようにして、近接周辺ブロックの色を判断して、全ブロックについて、フィールド間の点灯移動可否を決定する。また、詳細は割愛するが、点灯されるブロックの点灯度合いも勘案し、点灯量は決定する。

（原色の部分の処理）
原則、表示画像の原色の部分については、ベースとなるそれ専用の色（原色）を主として表示するフィールドを設定し、当該フィールドでその原色光を発光させる。ただし、以下の条件(1)〜(4)のうち、(1)の条件が整った場合は、原則を適用せず、フィールド間に点灯量を分配させる。以下、自分色をＲ、他色をＧＢと仮定して説明する。

同一空間内の自分のブロックの隣接ブロックの他色と自分色の点灯量を比較してクロストークが少なければ時間軸分散処理として原色自体も各フィールドに分散表示する。この処理は、フィールド間相関を大きくするフリッカー防止処理である。特に、隣接ブロックの他色と自分色の点灯量を見て(1)の条件の場合は、各フレームで１／３ずつ点灯させることが出来る。

・条件(1)
隣接ブロックの自分色（Ｒ）の点灯量が小（所定量よりも少ない）で且つ他色（ＧＢ）の点灯量が小
→ この（Ｒ）原色部は独立点灯他色（ＧＢ）のフィールドに移動もしくは分散可能
・条件(2)
隣接ブロックの自分色（Ｒ）の点灯量が大（所定量よりも多い）で且つ他色（ＧＢ）の点灯量が小
→ この原色部は自色のフィールドで表示
（そのまま原色ベースのフィールドで点灯する）
・条件(3)
隣接ブロックの自分色（Ｒ）点灯量が小で且つ他色（ＧＢ）の点灯量が大
→ この原色部は自色のフィールドで表示
（そのまま原色ベースのフィールドで点灯する）
・条件(4)
隣接ブロックの自分色（Ｒ）の点灯量が大で且つ他色（ＧＢ）の点灯量が大
→ この原色部は自色のフィールドで表示
（そのまま原色ベースのフィールドで点灯する）（補色隣接）

（基準白色成分・白色差分・基準補色成分・補色差分について）
次に、後述する本実施形態に係る表示駆動で用いる基準白色成分・白色差分・基準補色成分・補色差分について定義する。

＜基準白色成分＞
基準となる白色色温度(いわゆるホワイトバランスの色温度など)に設定したときの光源３１の白色をＷ（ｒｅｆ）とし、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）と定義する。また、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）は以下の説明においては、
Ｗ（ｒｅｆ）＝（１・Ｒ）＋（１・Ｇ）＋（１・Ｂ） ……式(1)
で示されると考える。式(1)において、Ｒ,Ｇ,Ｂはそれぞれ、Ｒ,Ｇ,Ｂの強度（点灯量／光量）を表すとする。

このことについて、図５を用いてより具体的に説明する。図５において、（Ａ）は各基準色をＲＧＢとした場合を例として、その強度比と混合白色の強度比を示している。棒グラフａ１〜ａ３は、各色の強度を示し、ａ１は赤色の強度Ｒを示し、ａ２は緑色の強度Ｇを示し、ａ３は青色の強度Ｂを示している。また、図５（Ａ）では、各色の強度Ｒ，Ｇ，Ｂの棒グラフａ１，ａ２，ａ３が括弧ａ４にて束ねられ、時刻ｔ０にて時刻が指定されていることを示し、その時刻ｔ０に同時に各色のＬＥＤ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂが強度Ｒ，Ｇ，Ｂにて発光することを示している。

図５（Ａ）において、白抜きの多角形ａ５は、棒グラフａ１，ａ２，ａ３で示される強度Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の混合光白色を白色の色度基準とする場合を示している。ここで、多角形ａ５で示される混合光白色Ｗを基準白色Ｗ（ｒｅｆ）とし、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）の強度ＰｗをＰｗｒｅｆとする。

図５（Ｂ）において、棒グラフｂ１〜ｂ３は、各色の強度が図５（Ａ）の１／２の場合を示し、ｂ１は赤色の強度０．５Ｒを示し、ｂ２は緑色の強度０．５Ｇを示し、ｂ３は青色の強度０．５Ｂを示している。多角形ｂ５は、棒グラフａ１，ａ２，ａ３で示される強度０．５Ｒ，０．５Ｇ，０．５Ｂの各色の混合光を示している。この混合光ｂ５は、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）と混合比が同じなので色温度は同じであるが、強度は基準白色Ｗ（ｒｅｆ）の強度Ｐｗｒｅｆの半分（Ｐｗｒｅｆ／２）である。

＜白色差分＞
続いて、本願の概念に重要な白色差分という量を定義する。白色差分とは、ホワイトバランスとして調整された基準白色からの表示色の基準色の相違レベルのことである。ここで、画面上の水平面内で、ｎ×ｍ画素を抽出したエリアのＲＧＢ各々の自他の発光および信号レベル構成比を例として、白色差分という量を以下に説明する。

図６に基準画面Ｓを示す。図６において、Ｖは基準画面Ｓの縦（垂直方向）の画面サイズを、Ｈは基準画面Ｓの横（水平方向）の画面サイズをそれぞれ示している。また、ｃ１は基準画面Ｓ内の縦ｖ１画素×横ｈ１画素の領域を、ｃ２は縦ｖ２画素×横ｈ２画素の領域を、ｃ３は領域ｃ１，ｃ２以外の領域をそれぞれ示している。

任意のあるフレーム上の静止画表示画面上での水平面内で、ｎ×ｍ画素を抽出したエリアでそのエリアの代表色が、Ｗ（ｋ，ｊ）で表される色度値である。この色度値Ｗ（ｋ，ｊ）が
Ｗ（ｋ，ｊ）＝α（ａＲ＋ｂＧ＋ｃＢ) ……式(2)
で表わされたとする。Ｗ（ｋ，ｊ）の（ｋ，ｊ）は、例えば、液晶パネル２０内の水平の画素の位置ｋ、垂直画素の位置ｊなどの座標を示す。そればかりでなく、（ｋ，ｊ）を分割された光源部３０のある１ブロック（部分発光領域３２）の座標値（画素相当）とみなしても良い。

式（2）において、αは、その色を構成するＲＧＢ比が一定のまま、全体の光量の強度加減を示す係数である。すなわち、色度点が一定で、輝度が可変であることを表す係数である。ａ，ｂ，ｃは、その白色が得られるときの、白色を構成する個々の単位色光の基準白色（Ｗ（ｒｅｆ））に対する強度比を示す。

具体的には、図７に示すように、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）を構成するＲＧＢのそれぞれの全体量とＲＧＢ相互の単色の強度比に対して、Ｒはαa倍、Ｇはαｂ倍、Ｂはαｃ倍になっていることを示す。

図７において、多角形ａ６で示される色度値Ｗ（ｋ，ｊ）は、式（2）を図示したものに一致する。係数αは、先述したように、その白色を構成するＲＧＢ比が一定のまま、全体の光量の強度の大小を示す。したがって、各色ごとに基準白色時とＲＧＢのレベル差を比較し、最もレベル差の少ない単色の倍率を求め、全体に掛け算を施す。

上記前提の下に、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）に対して白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）という量を定義する。白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）を、
ΔＷ（ｒｅｆ）＝Ｗ（ｋ，ｊ）−ｋ・Ｗ（ｒｅｆ） ……式(3)
として表すものとする。ここで、ｋは係数である。

今、式(2)に示される各色に対する係数αａ，αｂ，αｃの中で、最も低い値を比較して抽出したとする。このとき、αｃが最も小さい係数だったとすると、色度値Ｗ（ｋ，ｊ）は光源の白色Ｗ（ｒｅｆ）を用い、それとの偏差で示すことが出来る。すなわち、色度値Ｗ（ｋ，ｊ）は、以下の式(4)および式(5)に示すようになる。
Ｗ（ｋ，ｊ）＝α（ｃＲ＋ｃＧ＋ｃＢ）
＋α[(ａ−ｃ）Ｒ＋（ｂ−ｃ）Ｇ＋（ｃ−ｃ）Ｂ］ ……式(4)
で表される。そして、（ｃ−ｃ）Ｂの項が消えて、
Ｗ（ｋ，ｊ）＝α[ｃＷ（ｒｅｆ）
＋（ａ−ｃ）Ｒ＋（ｂ−ｃ）Ｇ］ ……式(5)
となる。これは、色度値Ｗ（ｋ，ｊ）が、光源の白色の成分に、ＲとＧの成分をそれぞれ（ａ−ｃ）倍分と（ｂ−ｃ）倍分足したものに相当する。

すなわち、図７では、係数αｃが最も小さいので、多角形ａ５（図５参照）をαｃ倍したものを計算することで、図８の状態が得られる。図８において、多角形ｄ１は、ｋ（＝αｃ）倍後の基準白色Ｗ（ｒｅｆ）の強度イメージを示す。斜線の残された差分はΔＷ（ｒｅｆ）となり、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）から乖離している差分（余剰）の色強度成分とみなされる。そして、ΔＷ（ｒｅｆ）が式(3)で表わされることを利用して、多角形ａ６で示される色度値Ｗ（ｋ，ｊ）が、斜線部と無地部の合成である図を式に書き改めると、式(5)に示すようになる。

Ｒ,Ｇ,Ｂのような原色単色表示の場合、もしくは、Ｒ,Ｇ２色によるＹｅ（イエロー）色表示、Ｇ,Ｂ２色によるＣｙ（シアン）色表示、Ｒ,Ｂ２色によるＭｇ（マゼンタ）色表示などの補色の白色差分は、全て最大に大きくなる。

つまり、式(3)において、原色や補色は、基準白色成分（ｋ・Ｗ（ｒｅｆ）の部分）をまったく持たない光と言えるためｋは０であり、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）では正しく表現できなくなるので、各補色の成分比として扱う。この場合には、色度値Ｗ（ｋ，ｊ）は、物理的には、もはや白とはいえない色になるが、白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）はある最大値となる。

本明細書における定義での白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）は、原色度（色純度に似た量）と言い換えることが出来る。つまり、白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）が高いと言う場合、色度を表現する色光に、基準白色光成分が少ないＣＩＥ色度図上で、原色点間を結ぶ三角形の辺上の色を意味するため、色度が高いと言い換えることが出来る。

＜基準補色成分・補色差分＞
また、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）から一色欠落した補色を基準補色Ｐ（ｒｅｆ）と定義し、一色欠落した補色系の色をＰ（ｋ，ｊ）と定義する。そして、一色不足した色に対して成分比抽出し、白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）と同様に補色差分ΔＰ（ｒｅｆ）を抽出するものとする。これら、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）と基準補色Ｐ（ｒｅｆ）に比例した点灯量は、後述するアルゴリズムによって各フィールドに分配点灯されることになる。

＜定義の適用範囲の拡大＞
上記では、加法混色の例として、画面上の水平面内で、ｍ画素×ｎ画素にて区画された領域ｃ１（図６参照）の空間混色の場合を例とし、白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）を定義した場合として説明した。

この白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）は、実際には、静止画ではなく、実際の画像では動画であるので、時間軸方向の変化をもち、テレビジョン方式の場合、刻々と送出、再生される画像フレームごとに画像表示が変わる。そのため、画像フレームごとに変わる画像表示に応じた値を持つことは言うまでも無く、時間軸の値への拡大が必要である。

図９に、図６に示した基準画面Ｓの時間経過に伴う画面変化を示す。図９において、矢印線Ｔは、時間の経過方向を示す時間軸を示す。ｔ１，ｔ２，ｔ３は同時間軸上の時刻ｔを示す。Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３における画面Ｓを示す。なお、時刻ｔ２を基準として、時刻ｔ１は過去であり、時刻ｔ３は未来である。すなわち、図９は、図の左方向が過去、右方向が未来という図である。

図９中に図示してあるａ’ a’’ a’’’はそれぞれ、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３における画面Ｓ内の特定位置（特に、ｍ画素×ｎ画素にて区画された領域ｃ１の内部）を示し、矢印Ａはその特定位置の時間経過方向を示す。また、同様にして、ｃ’ ｃ’’ ｃ’’’はそれぞれ、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３における画面Ｓ内の特定位置（特に、ｖ画素×ｈ画素にて区画された領域ｃ２の内部）を示し、矢印Ｃはその特定位置の時間経過方向を示す。さらに、ｂ’ ｂ’’ ｂ’’’はそれぞれ、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３における画面Ｓ内のＡ，Ｃ以外の特定位置を示し、矢印Ｂはその特定位置の時間経過方向を示す。

図１０は、図９に示した画面Ｓのｎ時間経過に伴う画面の特定の場所の色度変化を説明するための図である。図１０において、（Ａ）は画面部位の画面内位置の時間変化を示している。また、（Ｂ）は画面部位の色度の時間変化を示している。

＜時間加法混色の場合の白色差分＞
次に、時間軸方向に色光を分解して合成される時間加法混色の場合についても白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）は表現できることを説明する。

時間方向の加法混色の代表的な例としては、単色画面での面順次表現による画像再生が知られており、これらの画像再生法をフィールドシーケンシャル方式と呼称されているテレビジョン方式であることは先に述べた。この方法では、カラーフィルタを用いなくてもカラー表示を実現できる。

先に、任意のあるフレーム上の静止画表示で、同一画像平面内での白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）を定義した。同様に、あるフレーム画像をｎ枚（ｎは３以上の整数)の単位色画面に分解（Ｒフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールドなど）した場合を例として説明する。

フィールドシーケンシャル方式の一般的な概念としては、例えば、Ｒ,Ｇ,Ｂそれぞれの単色（３色）の色成分の明暗の画像を時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３ごとに順次表示し、それらを網膜上で混色させてカラー画像を再生させることを目的としている。時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３の時間軸に分解された色光の合成値が基準白色Ｗ（ｒｅｆ）である場合を考えることで、それぞれの時間に対応した画像のＲＧＢのレベル構成比をエリアの空間混色の場合と同様にして定義することが出来る。

以下はその説明である。図１１に、画面Ｓがｎ枚の時間方向の画面ｓ_n群の重ね合わせにより表わされているときの画面部位の画面内位置の時間変化を示す。また、図１０に、画面Ｓがｎ枚の時間方向の画面ｓ_n群の重ね合わせにより表わされているときの画面部位の色度の時間変化を示す。

先の場合と同様に、いま、任意のあるフレーム上の静止画表示画面上での水平面内で、ｍ画素×ｎ画素にて区画された領域で、その領域の色がＷ（ｋ，ｊ）で表される色度値であり、当該色度値Ｗ（ｋ，ｊ）が先述した式(2)で表されると仮定する。

今度は、実際には、この領域を表現するのに、時刻ｔ１においては、Ｒ表示のＲフィールド画面であるため、色度値Ｗ（ｋ，ｊ）は、
Ｗ（ｋ，ｊ）＝α（ａＲ＋ｂ”０”＋ｃ”０”） ……式(6)
であり、Ｇ＝Ｂ＝０である。

時刻ｔ２においては、Ｇ表示のＧフィールド画面であるため、色度値Ｗ（ｋ，ｊ）は、
Ｗ（ｋ，ｊ）＝α（ａ”０”＋ｂＧ＋ｃ”０”） ……式(7)
であり、Ｒ＝Ｂ＝０である。また、時刻ｔ３においては、Ｂ表示のＢフィールド画面であるため、色度値Ｗ（ｋ，ｊ）は、
Ｗ（ｋ，ｊ）＝α（ａ”０”＋ｂ”０”＋ｃＧ） ……式(8)
であり、
Ｒ＝Ｇ＝０である。

図１２に示す図と式との対応関係において、特定位置a’の色度が式(6)に、特定位置a’’の色度が式(7)に、特定位置a’’’の色度が式(8)にそれぞれ対応することを示している。それぞれの単色画面ｓ１，ｓ２，ｓ３を時間軸方向で合成（積分:和）したものを基準白色Ｗ（ｒｅｆ）とすると、当該基準白色Ｗ（ｒｅｆ）は、

となるというのが、大前提である。式(9)の右辺の下線付きで示す、３項はそれぞれ左から順に、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３の状態に一致することを示す。同時刻に発生することではないので注意が必要である。

式(9)が意味するように、フィールドシーケンシャルという既成概念においては、カラーフィルタを削除して、空間内の混色を用いることなく、色を時間軸方向の混色でのみ混ぜることを目的としている。このため、各いずれかの時刻において、いずれかひとつの色光以外の発光要素が“０”であることが、混色比を正しく表現し色光再生するために必須な前提との概念があるのである。

図１２のａ１，ａ２，ａ３はそれぞれ、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３において同時には点灯していない。それは、画面ｓ１，ｓ２，ｓ３各フィールド表示中に該当する時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３に、当該色以外の色を発光させると、カラーフィルタが除去されて、空間的な混色を防ぐ手段が用意されていないため、他の色が混色して混ざり、色度を低下させるためである。

色度が低下した、上記状態をＷ（ａｄｄ）成分の増加として下記(10)式および図１３で表すことができる。図１３は、画面Ｓの特定位置ａの色度の純度低下の説明図である。この図１３では、同一時刻に他の色が混ぜ合わされているとき画面内の特定の場所の色度を示している。Ｗ（ａｄｄ）の光は、カラーフィルタの無い画面Ｓ全域に及ぶので、特定位置ａの合成色度だけでなく、特定位置ｂの色度も影響を受けて変化する。

式(10)の各項の文字式の意味は次の通りである。時刻ｔ１時にＲ以外の不要な色光Ｇ１，Ｂ１が点灯すること、さらに時刻ｔ２時にＧ以外の不要な色光Ｒ２，Ｂ２が点灯すること、さらに時刻ｔ３時にＢ以外の不要な色光Ｒ３，Ｇ３が点灯することを意味している。
これにより、全て積分されると（Ｒ,Ｇ,Ｂ）は、余分な成分を持つ（Ｒ＋Ｒ２＋Ｒ３，Ｇ＋Ｇ１＋Ｇ３，Ｂ＋Ｂ１＋Ｂ２）となる。すなわち、（Ｒ２＋Ｒ３，Ｇ１＋Ｇ３，Ｂ１＋Ｂ２）の成分が増加混入したものであって、式(10)−式(9)＝Ｗ（ａｄｄ）となることが自明である。

フィールドシーケンシャル方式の色割れ防止策として、各フィールド画面に白色成分の別フィールドを挿入する概念などが提案されている。しかし、これらの提案は、従来技術で述べた他のフィールド内への白色混入方式による色度を再生できない技術であり、不要な成分を点灯したことによる欠点となる。単位時間の連続積分を実施すると、色純度の高い部位が混入された白色フィールドによって色純度が低下することを式(10)−式(9)＝Ｗ（ａｄｄ）は示す。

先に述べたように、実際には、画像は静止画ではなく動画であるので、時間軸方向の変化をもっており、テレビジョン方式の場合、刻々と送出、再生される画像フレームごとに画像表示が変わる。そのため、画像フレームごとに変わる画像表示に応じて変化する白色差分を持つことになる。ここまでの説明では１フレームはＲＧＢの３フィールドで構成されている。

時々刻々変化する値であるので、画面上の水平面内で、ｍ画素×ｎ画素にて区画された領域のＲＧＢのレベル構成比に着目して、その部位の色を時間軸方向での混色で再現しようとした場合には、Ｓ１フレームの時はΔＷ（ｋ，ｊ)(Ｔ１）となる。Ｔ１は時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３の合成代表時刻であり、これを再現するためにｓ１，ｓ２，ｓ３フィールドを設けてＳ１＝ｓ１１＋ｓ１２＋ｓ１３とする。Ｓ２フレームの時はΔＷ（ｋ，ｊ)(Ｔ２）となる。Ｔ２は時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３の合成代表時刻であり、これを再現するためにｓ１，ｓ２，ｓ３フィールドを設けてＳ２＝ｓ２１＋ｓ２２＋ｓ２３とする。

Ｓ３フレームの時はΔＷ（ｋ，ｊ)(Ｔ３）となる。Ｔ３は時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３の合成代表時刻であり、これを再現するためにｓ１，ｓ２，ｓ３フィールドを設けてＳ３＝ｓ３１＋ｓ３２＋ｓ３３とする。Ｓｎフレームの時はΔＷ（ｋ，ｊ)(Ｔｎ）となる。Ｔｎは時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３の合成代表時刻であり、これを再現するためにｓ１，ｓ２，ｓ３フィールドを設けてＳｎ＝ｓｎ１＋ｓｎ２＋ｓｎ３とする。と言う具合に、それぞれのフレームのそれぞれのｍ画素×ｎ画素にて区画された領域を抽出した固有値を時間軸方向で振り分けで持つことも出来る。

図１１より類推可能で、図中の３フィールドの合成がひとつの画像を再現するので上記では、ある時刻のフレームに対してフィールド画像が３枚必要であり、時刻Ｔｎまでに、合計３ｎ枚のフィールド画像が連続することを意味している。

（時間空間混在の表示）
次に、本発明の最大の特徴である時間空間混在の表示について述べる。以上では、任意のあるフレーム上の静止画表示で同一画像平面内での白色差分を定義したが、同様に、この場合も、あるフレーム画像をｎ枚（ｎは３以上の整数）の単位色のフィールド画面に分解した場合を例として説明する。

ここでは、ｎ＝３とし、基準色光をＲＧＢとして、フィールドをＲフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールドとする。ただし、これは一例に過ぎず、例えば、ｎ＝７とし、基準色光が補色と白色を含めたＲＧＢＹｅＭｇＣｙＷの７色とし、フィールドをＲフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールド、Ｙｅフィールド、Ｍｇフィールド、Ｃｙフィールド、Ｗフィールドとした場合であっても、概念は同様である。

フィールドシーケンシャル方式と呼称されているテレビジョン方式の一般的な概念としては、例えば、Ｒ,Ｇ,Ｂそれぞれの単色の色成分の明暗の画像を時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３に順次表示し、それらを網膜上で混色させることを目的としている。そして、時間軸上の時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３に分解された画像ｓ１，ｓ２，ｓ３の色光の合成値をＷ（ｒｅｆ）と比較して考えることで、それぞれの時間に対応した画像のＲＧＢのレベル構成比を定義することが出来る。

このことを利用し、色弁別を時間のみで行うため、空間的な色弁別機能体であるカラーフィルタを省略できることは前述した通りである。本発明では、同一フィールド画面内の空間方向で、色光の選択発色が可能なブロック（部分発光領域）に分割されたバックライト（光源部３０）と、その任意の位置において重ね合わせ可能な補正処理を実行する画像演算装置（画像処理部４６）とを有している。したがって、従来技術とは異なった挙動により新たな色画像再生（カラー画像表示）が可能となる。

先と同様に、今、任意のあるフレーム上の静止画表示画面上での水平面内で、ｍ画素×ｎ画素にて区画された領域で、その領域の色が、Ｗ（ｋ，ｊ）で表される色度値であり、それが先述した式(2)で表されると仮定する。

すると、フィールドシーケンシャル的概念では、実際には、この領域を表現するのに、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色画面ｓ１，ｓ２，ｓ３を時間軸方向で合成（積分:和）したものをＷ（ｋ，ｊ）とすると、当該色度値Ｗ（ｋ，ｊ）は、先述した式(9)で表わされるというのが大前提であった。

本発明のように、各フィールド内で全ての色光が表されるようになると、式(8)の右辺は、式(3)の考え方を引用して、αｃが最も小さい係数であったとして、先ず、基準白色成分Ｗ（ｒｅｆ）を分離し、白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）との和の式に変形できる。

ＲＧＢの各係数ａｂｃは、先に述べたように、ａ＞ｂ＞ｃの大小関係が有り、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）の発光レベルをｃに揃えたためにＢの項は消えている。式(3)により、式(8)は、
Ｗ（ｋ，ｊ）＝α［ｃＷ（ｒｅｆ）＋（ａ−ｃ）Ｒ＋（ｂ−ｃ）Ｇ］……式(11)
となる。よって、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）は、

となる。

式(12)の示す物理的な意味は次の通りである。すなわち、時刻ｔ１時に基準白色Ｗ（ｒｅｆ）のＲＧＢ発光比に応じた白黒画面ｓ１を表示し、時刻ｔ２時に赤の発光差分の画像ｓ２を表示し、時刻ｔ３時に緑の発光差分の画面ｓ３を表示する。そして、これらの画面ｓ１，ｓ２，ｓ３を、Ｔ１＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３として時間軸方向で網膜積分合成して合成画面Ｓ１として表示すると言うことである。

式(13)の示す物理的な意味は次の通りである。すなわち、時刻ｔ１時に基準白色Ｗ（ｒｅｆ）のＲＧＢ発光比に応じた白黒画面の１／３の基準白色光量分を表示（ｓ１）し、時刻ｔ２時に赤の発光差分の画像に加算して１／３の基準白色光量分を表示（ｓ２）し、時刻ｔ３時に緑の発光差分の画像に加算して１／３の基準白色光量分を表示（ｓ３）する。そして、これらの画面ｓ１，ｓ２，ｓ３を、合成画面Ｓ１（＝ｓ１＋ｓ２＋ｓ３）として表示すると言うことである。

ＲＧＢの各係数ａｂｃは、先に述べたように、ａ＞ｂ＞ｃの大小関係が有り、基準白色の発光レベルをｃに揃えたためＢの項は消えている。３項はそれぞれ左から順に、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３の状態に一致するとみなして良い。

式(9)が意味するように、フィールドシーケンシャルという既成概念においては、カラーフィルタを削除して、空間内の混色を用いることなく、色を時間軸方向の混色でのみ混ぜることを目的としている。したがって、各いずれかの時刻において、いずれかひとつの色光以外の要素が“０”であることが、混色比を正しく表現して色光再生するために必須なことである。

本発明では、式(12)と式(13)に示すことが、バックライトである光源部３０の空間分割によって実現可能である。以上説明した概念を、任意の１ブロック（部分発光領域３２）のバックライト発光を例にとって、図面を用いてより具体的に説明する。

・白色分配
図１４（Ａ）に示すように、所定の強度のＲＧＢの各色が同一時間、同一画面で加法混合されることで肌色が得られる。図１４（Ａ）において、ｒｇｂは、ベースの色温度の白色を得るためのＲＧＢ比である。この加法混色によって得られる肌色は、図１４（Ｂ）に示すように、最も発光レベル（強度）の低い色に、ホワイトバランスのレベル比を一定にした(1)基準白色Ｗ（ｒｅｆ）の発光と(2)余剰成分Ｒ１，Ｇ１の発光との合成で表わされる。

そこで、図１５に示すように、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）を、本例では、Ｒフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールドの３フィールドに対応して３等分し、これらを時間軸方向の各フィールドに均等分配する。このとき、青の画像位置には、１／３の輝度の画像との合成処理が必要になると考えられる。青以外の緑と赤が少しだけ点灯して白黒画面となる。

もし、肌色のすぐ横の位置に、青原色が表示されている場合には、青の色純度を維持するために、青の画面では他の色を点灯させる分担が困難になる。そのような場合は、他の色の画面に助けてもらう。具体的には、図１６に示すように、基準白色Ｗ（ｒｅｆ）を２等分し、これらを赤、緑のフィールドに対して均等分配する。このとき、青の原色の周囲に白点灯はしない。

・補色分配
図１７（Ａ）に示すように、所定の強度のＲＢの各色が同一時間、同一画面で加法混合されることで、マゼンタ（Ｍｇ）系の補色主体色が得られる。図１７（Ａ）において、ｒｇｂは、ベースの色温度の白色を得るためのＲＧＢ比である。この加法混色によって得られるマゼンタ系補色主体色は、図１７（Ｂ）に示すように、最も発光レベルの低い色に、ホワイトバランスのレベル比を一定にした(1)基準補色Ｍｇ（ｒｅｆ）の発光と(2)余剰成分Ｒ１，Ｇ１の発光との合成で表わされる。

そこで、図１８に示すように、基準補色Ｍｇ（ｒｅｆ）を、本例では、Ｒフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールドの３フィールドに対応して３等分し、これらを時間軸方向の各フィールドに均等分配する。

もし、補色主体色のすぐ横の位置に、補色に含まれない原色（本例では、緑）が表示されている場合には、緑の色純度を維持するために、緑の画面では他の色を点灯させる分担が困難になる。そのような場合は、他の色の画面に助けてもらう。具体的には、図１９に示すように、基準補色Ｍｇ（ｒｅｆ）を２等分し、これらを赤、青のフィールドに対して均等分配する。このとき、緑の原色の周囲に白点灯はしない。

・補色分配＆白色分配
図２０（Ａ）に示すように、所定の強度のＲＧＢの各色が同一時間、同一画面で加法混合されることで、マゼンタ（Ｍｇ）系の補色主体色に緑が少々混合された色が得られる。図２０（Ｂ）において、ｒｇｂは、ベースの色温度の白色を得るためのＲＧＢ比である。Ｇのレベルが極端に小さいが０ではない。

この加法混色によって得られるマゼンタ系補色主体色＋Ｇ少々の色は、第一段階として、図２０（Ｂ）に示すように、最も発光レベルの低い色に、ホワイトバランスのレベル比を一定にした(1)基準白色Ｗ（ｒｅｆ）の発光と(2)余剰成分Ｒ１，Ｇ１の発光との合成で表わされる。また、第二段階として、図２０（Ｃ）に示すように、(1) 基準白色Ｗ（ｒｅｆ）の発光成分を除去した結果が残り２色であるので、さらにその(2)余剰成分Ｒ１，Ｇ１の発光成分は、基準補色Ｍｇ（ｒｅｆ）とさらなる余剰色の合成で表わされる。

そこで、図２１に示すように、本例では、白成分も補色成分も３等分し、これらを時間軸方向の各フィールドに均等分配して振り分ける。このとき、緑と青の画像位置には、１／３のマゼンタ成分画像との合成処理が必要になると考えられる。赤が少しだけ点灯してカラー画面となる。

もし、補色系色のすぐ横の位置に、補色に含まれない原色（本例では、緑）が表示されている場合には、緑の色純度を維持するために、緑の画面では他の色を点灯させる分担が困難になる。そのような場合は、他の色の画面に助けてもらう。具体的には、図２２に示すように、基準補色Ｍｇ（ｒｅｆ）を２等分し、これらを赤、青のフィールドに対して均等分配する。このとき、緑の原色の周囲に白点灯はしない。

（色割れ最小化の動作）
色割れを最小化するためには、原色以外の混色はなるべく同一時間に画像空間内で処理すれば良い。このためには、空間分割が必要であるため、光源部（バックライト）３０を使って空間分割をするのが本発明の主旨である。しかし、バックライトは液晶パネル２０に比較して非常に分割数が粗いため解像度が低い。画素が粗いのでそのまま単独でディスプレイとしての表示品位までは持たない。

色光をａ＝ｂ＝ｃであるとする。このとき、先述した式(9)が、従来のフィールドシーケンシャルの概念となり、ＲＧＢの各色光をｓ１，ｓ２，ｓ３の各フィールドに分担させて表示している。このような方法では、白黒の白表示を表現するのに、時間軸方向で原色に分割しているため、視覚的に色割れという不快な症状を生じることについて既に述べた通りである。

数式では、積分（ｔ１ｓ１の項とｔ２ｓ２の項とｔ３ｓ３の項の総和)によりＷ（ｋ，ｊ）＝αａ（Ｒ+Ｇ+Ｂ）(∵ａ＝ｂ＝ｃ)となるが、実際の視覚の特性から、ｓ１ｓ２ｓ３をかなり高速で切り替えなければ、Ｗ（ｋ，ｊ）＝αａ（Ｒ+Ｇ+Ｂ）であるように認識することが難しい。

しかしながら、我々は、経験的に、白黒テレビ画面を観る場合には、高速で切り替えられない場合ちらつきとしては認められるが、色は既に混ざって白黒になっているものが断続されるに過ぎないため、色割れという症状は発生しないこともまた知っている。であるからゆえに、式(9)は、式(14)と等しいことも知っている。

式(14)の右辺は、ｔ１，ｔ２，ｔ３の時刻のタイミングに１／３ずつの色度値Ｗ（ｋ，ｊ）の白色画像を表示したことを示す。式(9)では色割れを起こすが、式(14)では発生しない。その差は、原色の画像を時順次にしたか否かの差であり、時順次度合いを減少させれば式(14)の状態に近づくことは容易に推察できる。

したがって、ＲＧＢの点灯で得られる色光の中から、白色を表示するのに必要なＷ（ｒｅｆ）成分としてのＲＧＢの点灯量を分離し、各時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３のタイミングでそれらを分配すれば、式(14)に近付けられることも推察できる。

ここで、色割れ最小化と言う概念を定義する。色割れは、表示している部位の白色度が高く（色純度が低く）、その部位のフィールド間の原色の相関が極めて低いときに発生量が大きくなる。表示している部位の白色度が高く（色純度が低く）と言う概念を表す物理量については白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）を定義した。白色差分ΔＷ（ｒｅｆ）が大きい部位は色が濃く、フィールド間相関が低くても混色表示性が低いため色割れは発生しない。白色差分が低い部位は、フィールド間相関を高めなければ色割れが発生すると言える

フィールド間相関を高めるということは、各フィールドに成分を配分して平均化する状態を最大とするということである。故に、色割れがどの程度生じにくいかを示す係数を、フィールド間相関を利用して決めることができる。その比例係数を仮にβとすると、当該比例係数βを、
β ∝ Ｇ（白色差分が低い）且つ（色のフレーム間相関が高い）
という条件の場合に大きくなる関数値とすることが出来る。

フィールド間相関の高低は、任意の画像エリアの、連続する数フィールドの値を平均化し、個々のフィールド値と平均値との差をとって、当該差の量の大小にて判断を設定出来る。具体的には、差の量が所定量以上であれば相関が少なく、差の量が所定量よりも小さければ相関が大きいと扱うことが出来る。

フィールドシーケンシャル化すると、原色色純度が低い白色の部位が故意にフィールド間相関の少ない相互に関連性のないフィールド画像と時間軸合成処理に変換されるため、色割れが増加して当たり前と言うのがこの考え方である。

であるので、原色色純度の低い部位で、その連続するフィールド間相関をあらかじめ求め、フィールドシーケンシャル化されたのち、その基準白色成分を、各フィールドに分配する。具体的には、フィールド間相関が最小化するように分配率を設定して基準白色成分を各フィールドに分配し、光量の連続性を保つようにする。これにより、輝度リップルを防ぐことができる。

［実施例］
続いて、以上説明した本発明の概念を具現化するための具体的な実施例について説明する。この実施例に係る表示パネル２０および光源部（バックライト）３０の駆動制御は、図１の表示制御部４０、特に演算アルゴリズム回路４１による制御の下に実行されることになる。

演算アルゴリズム回路４１は、少なくとも次の３つの機能を持つ。第１は、表示するカラー画像信号に応じて決まる光源３１の複数の発光色個々の点灯量を基に光源３１の白色度または補色度を判断する機能である。第２は、その判断結果を基に複数の発光色の混合比で決まる色の白色成分または補色成分を設定する機能である。第３は、その設定した白色成分または補色成分を各フィールドに配分する機能である。これらの機能は、以下に説明する各種の処理によって実行される。

図２３は、画面内位置（ｘ，ｙ）とｎフィールド合成での空間時間表示の処理手順を示すフローチャートである。本フローチャートにおいて、ステップＳ１〜Ｓ３の各処理が光源部３０（以下、「バックライト」と記述する場合もある）に対する制御となり、ステップＳ４の処理が液晶パネル２０に対する制御となる。

先ず、ステップＳ１では、バックライト表示色（光源部３０の発光色）がどの程度白いかを示す白色度と、バックライト表示色にどの程度補色が入っているかを示す補色度を判断して仕分けする処理が行われる。また、バックライトの各ブロック（部分発光領域）に表示される色の分析も行われる。ステップＳ２では、ステップＳ１で仕分け済みの表示色を時間方向に分配して振り分ける処理が行われる。

ステップＳ３では、ステップＳ１で仕分け済みの表示色を空間方向に分配して振り分ける。このとき、バックライトの点灯光相互のクロストーク量から、これらがうまく重ならないようにするための最適な空間方向と時間方向の振り分けを実施する処理が行われる。ステップＳ１〜Ｓ３の具体的な処理については、後で詳細に説明する。

ステップＳ４では、各フィールドで点灯する色と場所に応じたバックライト合成プロファイルに応じて、相殺する液晶画像を再計算しつつ入れ替えて重ね合わせる処理が行われる。すなわち、ステップＳ１〜Ｓ３の処理によってバックライトで色の振り分け処理が全て終了した後、最終的に合成フレーム画像Ｓ１として所望のカラー画像を得るための逆補正を行う白黒の液晶画像の表示が行われる。

（バックライト表示色の白色度・補色度判断・仕分け例）
図２４は、ステップＳ１の具体的な処理の一例、即ちバックライト表示色の白色度・補色度判断・仕分けの処理の一例を示すフローチャートである。

先ず、バックライトの各分割ブロックのＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの画像に対して、ＲＧＢそれぞれのＬＥＤ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの点灯量を見る（ステップＳ１１）。この点灯量は、図１の低解像度・点灯量制御部４３Ｒ，４３Ｇ，４３ＢでＲ，Ｇ，Ｂの画像信号を基に、光源部３０の面分割数に対応する低解像度化および光源３１の点灯量の制御が行われることで、メモリ４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂにあらかじめ記憶されている。

次に、ＬＥＤ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの点灯量を基にホワイトバランス設定値、即ち基準白色Ｗ（ｒｅｆ）、ＲＧＢ値を設定する（ステップＳ１２）。ここで、ホワイトバランス設定値は、表示装置ごとにあらかじめ設定されている値である。次いに、液晶パネル２０の表示色値、即ち表示画像の色度値Ｗ（ｋ，ｊ）およびＲＧＢ値を読み取る（ステップＳ１３）。

続いて、液晶パネル２０の表示色値に０になる色が無いか否かを判断し（ステップＳ１４）、表示色値に０になる色が無ければ、最小値を有する色で白色点灯量を計算し（ステップＳ１５）、次いで、ＲＧＢの点灯量から基準白色の点灯量を引き算し、最小値を有しない色のそれぞれの余剰点灯量を計算する（ステップＳ１６）。このステップＳ１５，Ｓ１６での処理が白色度処理となる。

ステップＳ１５では、表示色値のどの色もホワイトバランス設定値を超えないようにしたときの最小値を有する色を判断する処理が行われる（｜Ｒｒｅｆ−Ｒ（ｋ，ｊ）｜又は｜Ｇｒｅｆ−Ｇ（ｋ，ｊ）｜又は｜Ｂｒｅｆ−Ｂ（ｋ，ｊ）｜）。

ステップＳ１４で表示色値に０になる色があると判断した場合は、画素間クロストーク量に応じて各フィールドに発光配分を行う（ステップＳ１７）。このステップＳ１７の具体的な処理の詳細については後述する。

次に、いずれか１色が０か否かを判断し（ステップＳ１８）、いずれか１色が０であれば、欠落色に依存した補色を選択し（ステップＳ１９）、次いで、最小値を有する色で補色の点灯量を計算する（ステップＳ２０）。このステップＳ１９，Ｓ２０での処理が補色・原色処理となる。

ステップＳ１９の処理について、図２６を用いてより具体的に説明する。ある単色成分が無い（０）の色は、基準白色とその差分との和で表わすことができないので基準白色として、該当欠落色がもともと無かったものとして配分比を求める。点灯するときに、Ｇを消灯した補色点灯Ｍｇとし、補色表示時の基準色とする（図２６参照）。これにより、点灯の色割れを防止することができる。

また、不足分（ａ−αｃ）Ｒを点灯するように点灯量を変更分離する。式はαｃ＝ｋと置換し、ｋ・Ｗ（ｒｅｆ）のｋ＝０の場合に相当する特別な場合になる、とする。特に、補色（Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ）の各場合はｋ・Ｙｅ（ｒｅｆ），ｋ・Ｃｙ（ｒｅｆ），ｋ・Ｍｇ（ｒｅｆ）はそれぞれ最大となる（図２６参照）。

この場合も、図２５に斜線で残された差分は、基準補色から乖離している余剰の色強度成分とみなされ、各色の発光比率が維持された正しいホワイトバランス環境下における色再生を前提としてＧは０であるが、白を構成するためのＲＧＢの比率関係の中で、ＲとＢの大小関係が定義できる。

ステップＳ１８でいずれか１色が０で無いと判断した場合は、画素間クロストーク量に応じて各フィールドに発光配分を行う（ステップＳ２１）。このステップＳ２１の具体的な処理の詳細については後述する。

次に、ステップＳ１８でいずれか１色が０で無いと判断されたということ、いずれか２色が０であるから、残った色をそのフィールドに表示し（ステップＳ２２）、バックライト表示色の白色度・補色度判断・仕分けのための一連の処理を終了する。

＜白色の時間空間処理＞
次に、ステップＳ１７の具体的な処理の一例、即ち白色の時間空間処理の一例について図２７の説明図を参照しつつ、図２８のフローチャートに沿って説明する。図２７の説明図では、図面の簡略化のために、バックライトの分割ブロック数を３×４としている。

先ず、補色表示ブロック（白□）の周辺ブロックの点灯量を審査する（ステップＳ１７１）。ここに、周辺ブロックとは、クロストークが影響力として及ぶ範囲を言う。次に、白○をつけたブロックは、緑以外は全て隣接に原色点灯箇所と判断する（ステップＳ１７２）。すなわち、ＲＧＢ点灯比のブロックが存在すると判断する。

次に、クロストークの影響力を計算する（ステップＳ１７３）。これにより、緑のフィールドで他の色点灯可能Ｇに１００％配分する。次いで、白○をつけたブロックは緑でグレー点灯して青と赤を消す（ステップＳ１７４）。次に、多色同時点灯可能ブロックと判断し、白黒点灯を実施する（ステップＳ１７５）。そして、白黒点灯実施した箇所は、重ね合わせる液晶画像データも修正する（ステップＳ１７６）。

＜補色の時間空間処理＞
続いて、ステップＳ２１の具体的な処理の一例、即ち補色の時間空間処理の一例について図２９の説明図を参照しつつ、図３０のフローチャートに沿って説明する。図２９の説明図でも、バックライトの分割ブロック数を３×４としている。

先ず、補色表示ブロックの周辺ブロック（クロストークが影響力として及ぶ範囲）の点灯量を審査する（ステップＳ２１１）。次に、白○をつけたブロックは、隣接に原色点灯箇所と判断できるＲＧＢ点灯比のブロックが存在すると判断する（ステップＳ２１２）。次に、クロストークの影響力を計算し、影響有ると判断する（ステップＳ２１３）。このとき、補色点灯しない。

次に、白○をつけないブロックは、隣接に原色点灯箇所と判断できる点灯量のブロックがないと判断し（ステップＳ２１４）、次いで、多色同時点灯可能ブロックと判断し、補色点灯を実施する（ステップＳ２１５）。そして、補色点灯実施した箇所は、重ね合わせる液晶画像データも修正する（ステップＳ２１６）。

［本実施形態の作用効果］
以上説明したように、全ての色を例えばＲＧＢの合成で表わすのではなく、全ての色を「基準白色成分」と「補色成分」と「原色成分」の３要素に分解し、白色成分または補色成分をフィールド方向に均等分配を原則として振り分ける、即ち分配する。より具体的には、ＲＧＢ比（ＲＧＢの配合比／混合比）で決まる色の中から白色成分または補色成分を抜き出し、当該白色成分または補色成分を各フィールドに均等配分する手法を採る。

これにより、色合成が空間で行われ、発光量（点灯量）合成が時間で行われるため、各フィールドのフィールド間相関が、当該手法を採らない場合よりも高くなる。そして、フィールド間相関が高くなることで、フィールドシーケンシャル方式での色割れの発生が抑えられる。当該手法によってフィールド間相関が高くなればなる程、色割れの発生をより確実に防止できる。その結果、カラーフィルタが無く、フィールド順次表示構成でありながら、色割れ現象が殆ど無いカラー表示を実現できる。

特に、バックライトである光源部３０の発光領域を複数の部分発光領域３２に領域分割し、これら部分発光領域３２のそれぞれを独立して部分駆動を行うことで、白色成分を部分的に加えることができるために、画面内の色純度を維持できる。その結果、色割れの発生防止と画面内の色純度の確保とを両立できる。因みに、従来技術では、白色成分を部分的に加えることができないため色純度が悪化してしまい、色割れの発生防止と画面内の色純度の確保とを両立することができない。

以下に、本実施形態の作用効果について実例を挙げてより具体的に説明する。
・補色表示量を各フィールドに振り分ける場合
図３１に示すように、合成フレーム画像Ｓ１として、グレー背景に文字“Ａ”を赤で、文字“Ｂ”を緑で、文字“Ｃ”を青で、文字“Ｄ”をイエローで、文字“Ｅ”をマゼンタで、文字“Ｆ”をシアンでそれぞれ表示する場合を例に挙げる。

時刻ｔ１では、液晶パネル２０には例えば文字“Ａ”“Ｄ”“Ｅ”を白黒で表示する一方、光源部３０の赤色ＬＥＤ３１Ｒを点灯駆動する。このとき、光源部３０の文字“Ｄ”と対応する部位については発光色がイエロー光、文字“Ｅ”と対応する部位については発光色がマゼンタ光になるように部分駆動する。これにより、文字“Ａ”が赤となり、文字“Ｄ”がイエローとなり、文字“Ｅ”がマゼンタとなるＲのフィールド画面ｓ１が時分割表示される。

時刻ｔ２では、液晶パネル２０には例えば文字“Ｂ”“Ｄ”“Ｆ”を白黒で表示する一方、光源部３０の緑色ＬＥＤ３１Ｇを点灯駆動する。このとき、光源部３０の文字“Ｄ”と対応する部位については発光色がイエロー光、文字“Ｆ”と対応する部位については発光色がシアン光になるように部分駆動する。これにより、文字“Ｂ”が緑色となり、文字“Ｄ”がイエローとなり、文字“Ｆ”がシアンとなるＧのフィールド画面ｓ２が時分割表示される。

時刻ｔ３では、液晶パネル２０には例えば文字“Ｃ”“Ｅ”“Ｆ”を白黒で表示する一方、光源部３０の青色ＬＥＤ３１Ｂを点灯駆動する。このとき、光源部３０の文字“Ｅ”と対応する部位については発光色がマゼンタ光、文字“Ｆ”と対応する部位については発光色がシアン光となるように部分駆動する。これにより、文字“Ｃ”が青色となり、文字“Ｅ”がマゼンタとなり、文字“Ｆ”がシアンとなるＢのフィールド画面ｓ３が時分割表示される。

そして、これらＲＧＢのフィールド画面ｓ１，ｓ２，ｓ３が時間軸方向のフィールドの積算として重ね合わされ、時間的に網膜上で積分されることにより、１つの合成フレーム画像Ｓ１として人間の目に見えることになる。この合成フレーム画像Ｓ１において、文字“Ａ”“Ｂ”“Ｃ”はＲＧＢ原色であるため色割れが発生しない。文字“Ｄ”“Ｅ”“Ｆ”は補色であるが、補色合成が空間で行われているため色割れが発生しない。ただし、グレー背景は、ＲＧＢの時系列なので色割れが発生する。

・白色表示量を各フィールドに振り分ける場合
ここでも、図３２に示すように、合成フレーム画像Ｓ１として、グレー背景に文字“Ａ”を赤で、文字“Ｂ”を緑で、文字“Ｃ”を青で、文字“Ｄ”をイエローで、文字“Ｅ”をマゼンタで、文字“Ｆ”をシアンでそれぞれ表示する場合を例に挙げる。

時刻ｔ１では、液晶パネル２０には例えば文字“Ａ”“Ｄ”“Ｅ”を白黒で表示する一方、光源部３０をグレー表示とする。このとき、光源部３０の文字“Ａ”と対応する部位については発光色が赤色光、文字“Ｄ”と対応する部位については発光色がイエロー光、文字“Ｅ”については発光色がマゼンタ光になるように部分駆動する。これにより、文字“Ａ”が赤となり、文字“Ｄ”がイエローとなり、文字“Ｅ”がマゼンタとなるＲのフィールド画面ｓ１が時分割表示される。

時刻ｔ２では、液晶パネル２０には例えば文字“Ｂ”“Ｄ”“Ｆ”を白黒で表示する一方、光源部３０をグレー表示とする。このとき、光源部３０の文字“Ｂ”と対応する部位については発光色が緑色光、文字“Ｄ”と対応する部位については発光色がイエロー光、文字“Ｆ”と対応する部位については発光色がシアン光になるように部分駆動する。これにより、文字“Ｂ”が緑色となり、文字“Ｄ”がイエローとなり、文字“Ｆ”がシアンとなるＧのフィールド画面ｓ２が時分割表示される。

時刻ｔ３では、液晶パネル２０には例えば文字“Ｃ”“Ｅ”“Ｆ”を白黒で表示する一方、光源部３０をグレー表示とする。このとき、光源部３０の文字“Ｃ”と対応する部位については発光色が青色光、文字“Ｅ”と対応する部位については発光色がマゼンタ光、文字“Ｆ”と対応する部位については発光色がシアン光となるように部分駆動する。これにより、文字“Ｃ”が青色となり、文字“Ｅ”がマゼンタとなり、文字“Ｆ”がシアンとなるＢのフィールド画面ｓ３が時分割表示される。

そして、これらＲＧＢのフィールド画面ｓ１，ｓ２，ｓ３が時間軸方向のフィールドの積算として重ね合わされ、時間的に網膜上で積分されることにより、１つの合成フレーム画像Ｓ１として人間の目に見えることになる。この合成フレーム画像Ｓ１において、文字“Ａ”“Ｂ”“Ｃ”はＲＧＢ原色であるため色割れが発生しない。文字“Ｄ”“Ｅ”“Ｆ”は補色であるが、補色合成が空間で行われているため色割れが発生しない。グレー背景も、白黒なので色割れが発生しない。

［変形例］
なお、上記実施形態では、光源の光を変調して画像表示を行う変調素子として液晶素子わ用いた液晶表示装置に適用した場合を例に挙げたが、本発明は液晶表示装置への適用に限られるものではなく、光源の光を利用しこの光を変調して画像表示を行う表示装置全般に適用可能である。

［適用例］
以上説明した本発明による表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。一例として、図３３や図３４に示す様々な電子機器、例えば、テレビジョンセットやノート型パーソナルコンピュータなどの表示装置に適用することが可能である。

このように、あらゆる分野の電子機器の表示装置として本発明による表示装置を用いることにより、各種の電子機器において高品位な画像表示を行うことができる。すなわち、先述した実施形態の説明から明らかなように、本発明による表示装置は、カラーフィルタが無く、フィールド順次表示構成でありながら、色割れ現象が殆ど無いカラー表示を実現できるために、高品位な表示画像を得ることができる。

本発明による表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部を囲むように透明なガラス等の対向部が貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。なお、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）等が設けられていてもよい。

以下に、本発明が適用される電子機器の具体例について説明する。

図３３は、本発明が適用されるテレビジョンセットの外観を示す斜視図である。本適用例に係るテレビテレビジョンセットは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明による表示装置を用いることによって作成される。

図３４は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明による表示装置を用いることによって作製される。

本発明による表示装置の構成の一例を示すシステムブロック図である。 液晶パネルの構成の一例を示す概略構成図である。 光源部の構成の一例を示す発光面側から見た概略斜視図である。 従来のフィールドシーケンシャル方式での色割れについての説明図である。 基準色をＲＧＢとした場合を例として、その強度比と混合白色の強度比の関係を示す図である。 基準画面Ｓを示す図である。 基準白色ＷｒｅｆのＲＧＢ強度成分とある白色Ｗ（ｋ，ｊ）との差を示す図（その１）である。 基準白色ＷｒｅｆのＲＧＢ強度成分とある白色Ｗ（ｋ，ｊ）との差を示す図（その２）である。 図６に示した基準画面Ｓの時間経過に伴う画面変化を示す図である。 図９に示した画面Ｓのｎ時間経過に伴う画面の特定の場所の色度変化を説明するための図である。 画面Ｓがｎ枚の時間方向の画面Ｓｎ群の重ね合わせにより表わされているときの画面部位の画面内位置の時間変化を示す図である。 画面Ｓがｎ枚の時間方向の画面Ｓｎ群の重ね合わせにより表わされているときの画面部位の色度の時間変化を示す図である。 画面Ｓの特定位置ａの色度の純度低下の説明図である。 肌色が得られる場合の色の加法混色の説明図である。 白色分配の説明図である。 白色分配の際に、肌色のすぐ横の位置に青原色が表示されている場合の説明図である。 マゼンタ系補色主体色が得られる場合の色の加法混色の説明図である。 補色分配の説明図である。 補色分配の際に、肌色のすぐ横の位置に青原色が表示されている場合の説明図である。 マゼンタ系補色主体色＋Ｇ少々の色が得られる場合の色の加法混色の説明図である。 補色分配＋白色分配の説明図である。 補色分配＋白色分配の際に、肌色のすぐ横の位置に青原色が表示されている場合の説明図である。 画面内位置（ｘ，ｙ）とｎフィールド合成での空間時間表示の処理手順を示すフローチャートである。 バックライト表示色の白色度・補色度判断・仕分けの処理の一例を示すフローチャートである。 欠落色に依存した補色を選択する場合の説明図である。 補色表示時の基準色を示す図である。 白色の時間空間処理の一例の説明図である。 白色の時間空間処理の一例の処理手順を示すフローチャートである。 補色の時間空間処理の一例の説明図である。 補色の時間空間処理の一例の処理手順を示すフローチャートである。 補色表示量を各フィールドに振り分ける場合の作用効果の説明図である。 白色表示量を各フィールドに振り分ける場合の作用効果の説明図である。 本発明が適用されるテレビジョンセットの外観を示す斜視図である。 本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。

符号の説明

１０…液晶表示装置、２０…液晶パネル、２１…画素、２２…画素アレイ部、２３…垂直駆動回路、２４…水平駆動回路、２５…プリチャージ回路、３０…光源部（バックライト）、３１…光源、３１Ｒ…赤色ＬＥＤ、３１Ｇ…緑色ＬＥＤ、３１Ｂ…青色ＬＥＤ、３２…部分発光領域（ブロック）、４０…表示制御部、４１…演算アルゴリズム回路、４２…基準白色値セットアップメモリ、５０…光検知部、６０…光源駆動部、７０…定電流設定部、８０…輝度偏差・色度制御＆経時劣化補正部

Claims (7)

1. 光の三原色を含む複数の発光色にて発光する光源が平面状に複数配置された光源部と、
   前記光源部からの光を変調して白黒にて画像表示を行う表示部と、
   １フレーム内で前記光源の発光色をフィールドごとに切り換えることによってカラー表示を行うフィールドシーケンシャル方式にて前記光源部と前記表示部とを駆動する表示制御部とを備え、
   前記光源部は、前記光源が配置されてなる発光領域が複数の部分発光領域に分割されており、
   前記表示制御部は、
   表示するカラー画像信号の前記複数の発光色ごとの画像信号により前記表示制御部が決める、前記部分発光領域内の前記光源の前記複数の発光色個々の点灯量を基に、前記点灯量と基準白色に基づいた点灯量からの余剰点灯量である前記光源の白色度、または前記点灯量と基準補色に基づいた点灯量からの余剰点灯量である前記光源の補色度を判断する判断手段と、
   前記判断手段の判断結果を基に前記複数の発光色の混合比で決まる色の白色成分または補色成分を設定する設定手段と、
   前記設定手段で設定された前記白色成分または前記補色成分を各フィールドに分配することにより、前記各フィールドにおける前記部分発光領域内の前記光源の前記複数の発光色個々の点灯量を制御する分配手段とを有し、
   前記表示制御部は、表示画像の原色の部分について当該原色を主として表示するフィールドを設定し、当該フィールドでその原色光を発光させ、制御対象の前記部分発光領域に隣接する部分発光領域の前記原色の点灯量が所定値よりも小さく且つ他の原色の点灯量が所定値よりも小さいとき、フィールド間に前記原色の点灯量を分配する、
   表示装置。
2. 前記判断手段は、前記部分発光領域内の前記複数の発光色個々の点灯量のうち一番低い点灯量の発光色を基準とする前記基準白色を基に前記光源の白色度を判断し、前記部分発光領域内の前記複数の発光色個々の点灯量のうち点灯量が０である発光色が存在する場合は、次いで低い点灯量を有する発光色を基準とする前記基準補色を基に前記光源の補色度を判断する
   請求項１記載の表示装置。
3. 前記表示制御部は、前記白色成分または前記補色成分の各フィールドへの配分に当たって、前記光源部を前記部分発光領域単位で部分駆動する
   請求項１または２記載の表示装置。
4. 前記表示制御部は、前記複数の発光色がいずれも点灯している前記部分発光領域については、前記基準白色を各フィールドに分配する
   請求項３記載の表示装置。
5. 前記表示制御部は、前記基準白色を構成する前記複数の発光色から、所定の一色を消灯させて得られる補色を前記基準補色とする
   請求項３記載の表示装置。
6. 光の三原色を含む複数の発光色にて発光する光源が平面状に複数配置された光源部と、
   前記光源部からの光を変調して白黒にて画像表示を行う表示部と
   を備える表示装置を、１フレーム内で前記光源の発光色をフィールドごとに切り換えることによってカラー表示を行うフィールドシーケンシャル方式にて駆動するに当たって、
   前記光源部は、前記光源が配置されてなる発光領域が複数の部分発光領域に分割されており、
   表示するカラー画像信号の前記複数の発光色ごとの画像信号により決められた前記部分発光領域内の前記光源の前記複数の発光色個々の点灯量を基に、前記点灯量と基準白色に基づいた点灯量からの余剰点灯量である前記光源の白色度、または前記点灯量と基準補色に基づいた点灯量からの余剰点灯量である前記光源の補色度を判断し、
   この判断結果を基に前記複数の発光色の混合比で決まる色の白色成分または補色成分を設定し、
   この設定した白色成分または補色成分を各フィールドに分配することにより、前記各フィールドにおける前記部分発光領域内の前記光源の前記複数の発光色個々の点灯量を制御し、
   表示画像の原色の部分について当該原色を主として表示するフィールドを設定し、当該フィールドでその原色光を発光させ、制御対象の前記部分発光領域に隣接する部分発光領域の前記原色の点灯量が所定値よりも小さく且つ他の原色の点灯量が所定値よりも小さいとき、フィールド間に前記原色の点灯量を分配する、
   表示装置の駆動方法。
7. 光の三原色を含む複数の発光色にて発光する光源が平面状に複数配置された光源部と、
   前記光源部からの光を変調して白黒にて画像表示を行う表示部と、
   １フレーム内で前記光源の発光色をフィールドごとに切り換えることによってカラー表示を行うフィールドシーケンシャル方式にて前記光源部と前記表示部とを駆動する表示制御部とを備え、
   前記光源部は、前記光源が配置されてなる発光領域が複数の部分発光領域に分割されており、
   前記表示制御部は、
   表示するカラー画像信号の前記複数の発光色ごとの画像信号により前記表示制御部が決める、前記光源の前記複数の発光色個々の点灯量を基に、前記点灯量と基準白色に基づいた点灯量からの余剰点灯量である前記光源の白色度、または前記点灯量と基準補色に基づいた点灯量からの余剰点灯量である補色度を判断する判断手段と、
   前記判断手段の判断結果を基に前記複数の発光色の混合比で決まる色の白色成分または補色成分を設定する設定手段と、
   前記設定手段で設定された前記白色成分または前記補色成分を各フィールドに分配することにより、前記各フィールドにおける前記部分発光領域内の前記光源の前記複数の発光色個々の点灯量を制御する分配手段とを有し、
   前記表示制御部は、表示画像の原色の部分について当該原色を主として表示するフィールドを設定し、当該フィールドでその原色光を発光させ、制御対象の前記部分発光領域に隣接する部分発光領域の前記原色の点灯量が所定値よりも小さく且つ他の原色の点灯量が所定値よりも小さいとき、フィールド間に前記原色の点灯量を分配する、
   表示装置を具備する電子機器。
   

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