JPWO2014122821A1

JPWO2014122821A1 - 表示装置及び表示装置の駆動方法

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Publication number: JPWO2014122821A1
Application number: JP2014560636A
Authority: JP
Inventors: 正史屋鋪; 朋幸石原; 正益小林
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Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2017-01-26
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Abstract

カラーブレイクを抑制し、かつ、フリッカの発生を抑制した表示装置及び表示装置の駆動方法を提供する。バックライトは、単一種の光源を点灯させることにより射出される光と、全種の光源を点灯させることにより射出される光とを、サブフレーム期間ごとに周期的に射出し、同一種類の色の光が射出される周期である点灯周期は、映像信号が入力される周期よりも短い。

Description

本発明は表示装置及び表示装置の駆動方法に関する。

カラー映像表示をするための表示装置の駆動方法の一例として、フィールドシーケンシャル駆動が知られている。図７は、従来のフィールドシーケンシャル駆動を説明するためのタイミング図である。フィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置は、例えば、液晶パネルと、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの光源を有するバックライトとを備えており、１フレームの期間を３つのサブフレームの期間に分割し、各サブフレームの期間に同期して、各光源の点灯と液晶パネルとを制御することで３つのサブフレーム映像を表示するものであり、観者の網膜上で３つのサブフレーム映像が残像現象により重ね合わされることで、１フレーム分の映像として認識される。

フレーム周波数が６０Ｈｚの場合、３つのサブフレームの期間に駆動される光源の駆動周波数は１８０Ｈｚとなるが、一つの色の光源にのみ着目した場合、当該色の光源の駆動周波数は６０Ｈｚとなる。一般的に、７０Ｈｚ未満で光源の点灯を制御した場合、観者にはフリッカとして認識されてしまう。

そのため、フィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置は、バックライトとして、ＲＧＢ光源のような単色光源を使用した場合、各単色光源の駆動周波数に応じたフリッカを生じてしまうという問題がある。

特許文献１には、ＲＧＢの単色光源を使用するフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法であって、映像信号の１フレームを、少なくとも単色光源の種類の数より多数個のフィールド（サブフレーム）に分解し、単色光源それぞれの平均駆動周波数をフレームレートより大きくしたことを特徴とする、フィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法が記載されている。図８は、特許文献１のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法を表す図である。

フレームレートが６０Ｈｚである映像信号に対し、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源それぞれは、連続する３個のフレーム当たり７回駆動されるので、平均７．１４ｍ秒の周期で点灯される。この時間間隔を平均駆動周波数に換算すれば、１４０Ｈｚとなる。Ｒ，Ｇ，Ｂ光源が、このように通常６０Ｈｚであるフレームレートよりも高い駆動周波数で駆動されることにより、フリッカを減少させることができる。

また、各フレームのサブフレームにおいてＷ（白）画像を表示することにより、動映像の移動によって生じるカラーブレイク（color break）現象を減少させることができる。

また、特許文献２には、動き検出回路を用いて、各フレームの各サブフレームの表示位置を補正する表示位置補正回路を有する画像処理装置が開示されている。特許文献２の画像処理装置は、検出された像の移動量に基づいて、緑色の画像を移動量の１／３だけ移動させ、青色の画像を移動量の２／３だけ移動させるものである。

日本国公開特許公報「特開２００７−２０６６９８号公報（２００７年８月１６日公開）」日本国公開特許公報「特許第３６９０１５９号（２０００年８月４日公開）」

しかしながら、特許文献１のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法では、Ｗ映像を表示するサブフレームは、６０Ｈｚの周波数で繰り返されるため、Ｗ光の６０Ｈｚでの点灯（Ｒ，Ｇ，Ｂ光の点灯）が観者にフリッカとして認識される可能性がある。

また、特許文献２の画像処理装置は、各色の光源の点灯周波数は６０Ｈｚとなり、フリッカを生じてしまう。また、特許文献２には、特許文献１のように１フレームを単色光源の種類の数より多数個のフィールドに分解し、単色光源それぞれの平均駆動周波数をフレームレートより大きくした場合の補正方法については開示されていない。

そこで、本発明の表示装置及び表示装置の駆動方法は、上記の課題に鑑みなされたものであって、その目的は、カラーブレイクを抑制し、かつ、フリッカの発生を抑制した表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、それぞれが異なる色の光を発する複数種の光源を有する光源部と、上記光源部から射出された光を透過させることで映像を表示する表示パネルと、外部から順次入力される映像信号に基づいて、上記光源部および上記表示パネルの動作を制御するための表示制御信号を生成するサブフレームデータ生成部と、を備えている表示装置であって、上記サブフレームデータ生成部は、上記映像信号が入力される周期を複数のサブフレーム期間に分割し、上記映像信号に基づいて、上記サブフレーム期間ごとに上記光源部および上記表示パネルの動作を制御するための上記表示制御信号を生成し、上記表示制御信号に基づき、上記光源部は、単一種の上記光源を点灯させることにより射出される光と、全種の上記光源を点灯させることにより射出される光とを、上記サブフレーム期間ごとに周期的に射出し、上記光源部から射出される各種類の色の光に着目したとき、同一種類の色の光が射出される周期である点灯周期は、上記映像信号が入力される周期よりも短いことを特徴とする。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置の駆動方法は、それぞれが異なる色の光を発する複数種の光源を有する光源部と、上記光源部から射出された光を透過させることで映像を表示する表示パネルと、を備えており、外部から順次入力される映像信号に基づいて表示を行う表示装置の駆動方法であって、上記映像信号が入力される周期を複数のサブフレーム期間に分割し、上記映像信号に基づいて、上記サブフレーム期間ごとに上記光源部および上記表示パネルの動作を制御するステップを含んでおり、上記ステップにおいて、上記光源部が、単一種の上記光源を点灯させることにより射出される光と、全種の上記光源を点灯させることにより射出される光とを、上記サブフレーム期間ごとに周期的に射出し、上記光源部から射出される各種類の色の光に着目したとき、同一種類の色の光が射出される周期である点灯周期は、上記映像信号が入力される周期よりも短くなるように、上記光源部の動作を制御することを特徴とする。

本発明の一態様によれば、カラーブレイクを抑制し、かつ、フリッカの発生を抑制した表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る表示装置のブロック図である。本発明の実施形態１に係る表示装置の動作を説明するためのタイミング図である。本発明の実施形態１に係る表示装置の動作を説明するためのタイミング図である。本発明の実施形態２に係る表示装置の動作を説明するためのタイミング図である。表示画面のオブジェクトが移動した場合の、観者への視認のされ方を説明するための図であり、（ａ）は従来のフィールドシーケンシャル駆動の表示装置におけるオブジェクトの視認のされ方を示し、（ｂ）は本実施形態の位置補正をした場合のオブジェクトの視認のされ方を示す。本発明の実施形態３に係る表示装置のブロック図である。従来のフィールドシーケンシャル駆動を説明するためのタイミング図である。従来技術としての特許文献１のフィールドシーケンシャル映像表示装置の駆動方法を表す図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１に係る表示装置について、図１〜３に基づいて詳細に説明する。

＜表示装置の構成＞
図１は、本実施形態の表示装置１のブロック図である。

図１に示すように、表示装置１は、表示パネル１０と、ソースドライバ１１と、ゲートドライバ１２と、バックライト（光源部）２０と、表示制御回路３０と、バックライト制御回路４０と、サブフレームデータ生成部５０とを有している。

表示装置１は、外部から順次映像信号が入力され、各映像信号に基づいて、表示パネル１０の表示面に映像（画像）を表示する。

説明のために、図１においては、表示パネル１０とバックライト２０とを上下に並べて図示しているが、実際は、表示パネル１０とバックライト２０とは、互いに対向するように設けられている。

本実施形態の表示装置１は、以下に説明するように、いわゆるフィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置として用いることができる。

＜バックライト＞
バックライト２０は、複数の光源２１を有しており、光源２１が発する光を表示パネル１０へ向けて射出する。

バックライト２０は、それぞれが異なる色の光を発する複数種の光源を有しており、本実施形態のバックライト２０は、赤色の光を発する赤色光源２１Ｒと、緑色の光を発する緑色光源２１Ｇと、青色の光を発する青色光源２１Ｂとを有している。

バックライト２０は、少なくとも一つの光源２１を個別に点灯することができ、赤色光源２１Ｒを点灯することで、バックライト２０からは赤色光が射出され、緑色光源２１Ｇを点灯することで、バックライト２０からは緑色光が射出され、青色光源２１Ｂを点灯することで、バックライト２０からは青色光が射出される。さらに、赤色光源２１Ｒ、緑色光源２１Ｇ、および青色光源２１Ｂを点灯することで、バックライト２０からは白色光が射出される。

なお、バックライト２０は、光源２１からの光を直接表示パネル１０に供給してもよいし、導光板を介して光を表示パネル１０に供給してもよい。

＜表示パネル＞
表示パネル１０は、表示面を有しており、バックライト２０から射出された光を選択的に透過させることで、表示面に映像を表示する。

表示パネル１０には、図示しない複数のデータ線と、データ線に交差する走査線とが配されている。データ線と走査線との交差部に対応して、複数の画素がマトリクス状に配されている。

各画素にはスイッチング素子としてＴＦＴが設けられており、ＴＦＴのゲート電極には走査線が接続され、ソース電極にはデータ線が接続されている。これにより、ソースドライバおよびゲートドライバを介して、各画素における光の透過率を制御し、映像を表示することができる。

表示パネル１０としては、液晶パネルを用いることができる。

＜サブフレームデータ生成部＞
サブフレームデータ生成部５０は、表示装置１の外部から入力された映像信号に基づいて、表示パネル１０を制御するための表示データ（表示制御信号）と、バックライト２０を制御するための光源データ（表示制御信号）を生成する。

表示データは表示制御回路３０に供給され、表示制御回路３０は、表示データに基づいてソースドライバおよびゲートドライバを介して各画素の光透過率を制御する。表示データは、表示パネル１０の各画素に供給する映像データを含んでいる。例えば、表示パネル１０が液晶パネルであれば、表示データは、各画素の液晶層へ印加する電圧データの形式であってもよい。表示制御回路３０に１つの表示データが入力されると、表示パネル１０に配された走査線が走査され、表示パネル１０の表示面に表示される映像が１回更新される。

光源データはバックライト制御回路４０に供給され、バックライト制御回路４０は、光源データに基づいてバックライト２０における光源２１の点灯を制御する。

サブフレームデータ生成部５０は、１つの映像信号の入力に応じて、複数の映像（サブフレーム映像）を表示するために、複数の表示データおよび複数の光源データを生成する。

これにより、表示パネル１０の表示面には、１つの映像信号に対して複数のサブフレーム映像が表示される。複数のサブフレーム映像は、表示装置１の観察者の網膜上で残像現象により重ね合わされ、１つの映像として認識される。

＜駆動方法＞
以下に、本実施形態の表示装置１の駆動方法について説明する。

図２は、本実施形態の表示装置の動作を説明するためのタイミング図である。

図２に示すように、映像信号は、通常６０Ｈｚの周波数で、すなわち、１６．６ｍ秒の周期で表示装置１に順次入力される。

表示装置１は、連続する２つの映像信号が入力される間の期間を５つのサブフレーム期間に分け、各サブフレーム期間に、サブフレーム映像を表示する。すなわち、表示装置１は、１つの映像信号に対して５つのサブフレーム映像を表示し、これにより、１フレーム分の映像を表示する。

１つの映像信号に対して５つのサブフレーム映像を表示するために、各サブフレーム映像に割り当てられる期間であるサブフレーム期間は、３．３３ｍ秒（１６．６／５ｍ秒）となり、サブフレーム映像は３００Ｈｚで順次更新される。サブフレーム映像を３００Ｈｚで順次更新するために、表示パネル１０およびバックライト２０もまた、３００Ｈｚで制御される。

そのため、サブフレームデータ生成部５０は、表示パネル１０とバックライト２０とを、互いの同期を取りつつ３００Ｈｚで制御するように、表示データと光源データとを生成する。

サブフレーム映像には、白色の光による白色サブフレーム映像（以下、Ｗ映像）と、赤色の光による赤色サブフレーム映像（以下、Ｒ映像）と、緑色の光による緑色サブフレーム映像（以下、Ｇ映像）と、青色の光による青色サブフレーム映像（以下、Ｂ映像）とが含まれる。

図２に示すように、Ｗ映像を表示するときには、バックライト２０においては、全種の光源２１、すなわち、赤色光源２１Ｒ、緑色光源２１Ｇ、および青色光源２１Ｂが点灯し、バックライト２０からは白色の光が射出される。

Ｒ映像を表示するときには、バックライト２０においては、単一種の赤色光源２１Ｒのみが点灯し、バックライト２０からは赤色の光が射出される。

Ｇ映像を表示するときには、バックライト２０においては、単一種の緑色光源２１Ｇのみが点灯し、バックライト２０からは緑色の光が射出される。

Ｂ映像を表示するときには、バックライト２０においては、単一種の青色光源２１Ｂのみが点灯し、バックライト２０からは赤色の光が射出される。

このようにして、Ｗ映像、Ｒ映像、Ｇ映像、Ｂ映像のサブフレーム映像を、３００Ｈｚの周波数で更新して表示することで、表示装置１の観察者は、５つのサブフレーム映像を重ねあわせた映像を認識することができる。

図２に示すように、本実施形態の表示装置１では、映像信号を、Ｗ映像、Ｒ映像、Ｇ映像、Ｂ映像の４種類のサブフレーム映像に分解し、この順に表示する。また、本実施形態の表示装置１は、１つの映像信号に対して、５つのサブフレーム映像を表示する。

そのため、１つの映像信号に基づく映像（１フレーム分の映像）を表示する場合に、何れか１種類のサブフレーム映像は２回表示されることとなり、４フレーム分の映像を表示する間に、Ｗ映像、Ｒ映像、Ｇ映像、Ｂ映像をそれぞれ５回ずつ表示することとなる。

例えば、図２において、順次入力される映像信号を、入力される順に第１映像信号Ｉ_ｎ、第２映像信号Ｉ_ｎ＋１、第３映像信号Ｉ_ｎ＋２、第４映像信号Ｉ_ｎ＋３とすると、第１映像信号Ｉ_ｎに基づく１フレーム分の映像を表示するために、Ｗ映像、Ｒ映像、Ｇ映像、Ｂ映像、Ｗ映像がこの順で表示され、Ｗ映像は２回表示される。

同様に、第２映像信号Ｉ_ｎ＋１に基づく１フレーム分の映像を表示するために、Ｒ映像、Ｇ映像、Ｂ映像、Ｗ映像、Ｒ画像がこの順で表示され、Ｒ映像は２回表示される。

図３は、本実施形態の表示装置の動作を説明するためのタイミング図である。

Ｗ映像、Ｒ映像、Ｇ映像、Ｂ映像を１回ずつこの順に表示するために、バックライト２０は、白色光、赤色光、緑色光、青色光をこの順に周期的に射出する。

バックライト２０が射出する光の色の種類が周期的に繰り返される場合に、同一種類の色の光が点灯する周期を点灯周期とすると、点灯周期は１３．３ｍ秒（３．３３×４ｍ秒）であり、映像信号が入力される周期（１６．６ｍ秒）よりも短い。

より詳しくは、赤色光に着目したとき、赤色光の点灯周期は１３．３ｍ秒である。同様に、緑色光に着目したとき、緑色光の点灯周期は１３．３ｍ秒であり、青色光に着目したとき、青色光の点灯周期は１３．３ｍ秒であり、白色光に着目したとき、白色光の点灯周期は１３．３ｍ秒であり、何れの色の光の点灯周期も、映像信号が入力される周期（１６．６ｍ秒）よりも短い。

なお、バックライト２０における各色の光の点灯周期を点灯周波数に換算すると、７５Ｈｚとなる。

一般的に、点灯周波数が７０Ｈｚ以上であれば、観察者にフリッカを視認されない。

本実施形態の表示装置１において、バックライト２０の点灯周波数は７５Ｈｚであるため、フリッカの発生を抑制することができる。さらに、サブフレーム映像としてＷ映像を表示しているため、カラーブレイクを抑制することができる。

なお、上記の説明では、１つの映像信号に対するサブフレーム映像の数（サブフレーム分割数）を５としたが、これに限ることはなく、サブフレーム分割数を６以上としてもよい。サブフレーム分割数を多くすれば、フリッカはより発生しにくくなるが、各サブフレーム映像の表示周期が短くなり、高速応答可能な表示パネルが必要となり、コストアップになる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図４〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

本実施形態の表示装置は、サブフレームデータ生成部が、連続して入力される２つの映像信号に基づいてサブフレーム映像を表示する。

図４に基づいて具体的に説明する。図４は、本実施形態の表示装置の動作を説明するためのタイミング図である。

図４に示すように、サブフレームデータ生成部は、入力された映像信号に基づいて、サブフレーム映像要素を生成する。ここで、サブフレーム映像要素は、表示データと同じ形式のデータである表示データ要素を含んでいる。

説明のため、第１映像信号Ｉ_ｎに基づいて生成されたサブフレーム映像要素を第１サブフレーム構成要素とし、第２映像信号Ｉ_ｎ＋１に基づいて生成されたサブフレーム映像要素を第２サブフレーム構成要素とし、第３映像信号Ｉ_ｎ＋２に基づいて生成されたサブフレーム映像要素を第３サブフレーム構成要素とし、第４映像信号Ｉ_ｎ＋３に基づいて生成されたサブフレーム映像要素を第４サブフレーム構成要素とする。

そして、サブフレームデータ生成部は、連続して入力された２つの映像信号に基づいて作成されたサブフレーム映像要素から、色ごとに、表示されるタイミングに応じて、各サブフレーム映像を表示するための表示データおよび光源データを生成する。

言い換えると、映像信号に基づいて作成されたサブフレーム映像要素を、次に入力された映像信号に基づいて作成されたサブフレーム映像要素を用いて、色ごとに、表示されるタイミングに応じて補正することで、サブフレーム映像を表示するための表示データおよび光源データを生成する。

以下、表示データおよび光源データを生成する生成工程を、より具体的に説明する。

本実施形態の表示装置のサブフレームデータ生成部は、第１に、連続して入力された２つの映像信号に基づいて、サブフレーム映像要素を生成する。サブフレーム映像要素の生成方法は、映像信号からサブフレーム映像に対応する表示データおよび光源データを生成するための通常の方法を用いることができ、映像信号を、ＲＧＢＷの各色の映像に分解することで、サブフレーム映像要素としてもよい。

第２に、連続して入力された２つの映像信号に基づいて作成されたサブフレーム映像要素の表示データ要素において、色ごとに、動きベクトルを算出する。すなわち、色ごとに、２つのサブフレーム映像要素の表示データ要素におけるオブジェクトの移動量（以下、動きベクトル）を、データとして算出する。

第３に、１つの映像信号に対して表示されるサブフレーム映像の中で、各サブフレーム映像が表示される順に応じた係数を、動きベクトルに乗ずることで、各サブフレーム映像要素の表示データに対して適用される補正値を決定する。例えば、１つの映像信号に対して表示されるサブフレーム映像の中で、１番目に表示されるサブフレーム映像を生成する際は、動きベクトルに乗ずる係数を０として補正値を決定する。すなわち、この場合、補正値は０となり実質的に補正はされない。また、２番目に表示されるサブフレーム映像を生成する際は、動きベクトルに乗ずる係数を０．２として補正値を決定する。また、３番目に表示されるサブフレーム映像を生成する際は、動きベクトルに乗ずる係数を０．４として補正値を決定する。４番目に表示されるサブフレーム映像を生成する際は、動きベクトルに乗ずる係数を０．６として補正値を決定する。また、５番目に表示されるサブフレーム映像を生成する際は、動きベクトルに乗ずる係数を０．８として補正値を決定する。

第４に、決定された補正値を、色ごとに、各サブフレーム映像要素の表示データ要素に適用することで、サブフレーム映像を表示するための表示データを生成する。

例えば、図４に示すように、第１映像信号に対して、赤、緑、青、白の第１サブフレーム映像要素が生成され、第２映像信号に対して、赤、緑、青、白の第２サブフレーム映像要素が生成される。次に、例えば、赤の第１サブフレーム映像要素の表示データ要素から赤の第２サブフレーム映像要素の表示データ要素への、動きベクトルを算出する。次に、第１映像信号に対して表示されるサブフレーム映像の中で、Ｒ映像は２番目に表示されるため、動きベクトル×０．２を補正値として決定する。次に、赤の第１サブフレーム映像要素の表示データ要素に対して、補正値を加算したものを、Ｒ映像を表示するための表示データとする。

図５は、表示画面のオブジェクトが移動した場合の、観者への視認のされ方を説明するための図であり、（ａ）は従来のフィールドシーケンシャル駆動の表示装置におけるオブジェクトの視認のされ方を示し、（ｂ）は本実施形態の位置補正をした場合のオブジェクトの視認のされ方を示す。

なお、本実施形態の表示装置は、サブフレーム映像としてＷ映像を表示するが、図５の（ｂ）では、従来技術との比較のためにＷ映像を省略して図示している。

図５の（ａ）に示すように、従来のフィールドシーケンシャル駆動の表示装置において、白色のオブジェクトが表示面内を移動した場合、観者の網膜においてＲＧＢの各色の残像が適切に重ならずにずれてしまう。これにより、重ならずにずれた部分の色がノイズとして視認されてしまう（カラーブレイク）。

これに対して、本実施形態の表示装置では、動きベクトルおよびサブフレーム映像が表示されるタイミングに応じて表示データ要素に補正を施し、サブフレーム映像を表示しているため、図５の（ｂ）に示すように、カラーブレイクを低減することができる。

以上の説明では、連続して入力される２つの映像信号に基づいてサブフレーム映像を表示する例ついて説明したが、これに限定されることはなく、連続して入力される３つ以上の映像信号に基づいてサブフレーム映像を表示してもよい。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図６は、本実施形態の表示装置１０１のブロック図である。

本実施形態の表示装置１０１は、サブフレームデータ生成部６０を有している点で、上述した実施形態の表示装置とは異なっている。

図６に示すように、サブフレームデータ生成部６０は、ＲＧＢＷ分離部６１と、ＲＧＢＷ用フレームメモリ６２Ｒ・６２Ｇ・６２Ｂ・６２Ｗと、ＲＧＢＷ用加重平均演算部６３Ｒ・６３Ｇ・６３Ｂ・６３Ｗと、タイミング生成部６８と、色選択部６９とを備えている。

ＲＧＢＷ分離部６１は、順次入力される映像信号Ｉ_ｎを、それぞれ、赤色のサブフレーム映像要素の表示データ要素ＩＲ、緑色のサブフレーム映像要素の表示データ要素ＩＧ、青色のサブフレーム映像要素の表示データ要素ＩＢ、白色のサブフレーム映像信号の表示データ要素ＩＷに分離する。

また、ＲＧＢＷ分離部６１は、映像信号の入力に同期して、タイミング生成部６８にシード信号Ｓを出力する。すなわち、ＲＧＢＷ分離部６１は、６０Ｈｚで順次入力される映像信号Ｉ_ｎに同期して、６０Ｈｚのシード信号Ｓ_ｎをタイミング生成部６８に出力する。

タイミング生成部６８は、シード信号Ｓ_ｎに基づいて、各色のサブフレーム映像が表示されるタイミングを指定するタイミング信号を生成する。

タイミング信号は、後述するＲＧＢＷ用加重平均演算部６３Ｒ・６３Ｇ・６３Ｂ・６３Ｗにそれぞれ送られる。また、上記タイミング信号は色選択部６９にも送られる。

ＲＧＢＷ用フレームメモリ６２Ｒ・６２Ｇ・６２Ｂ・６２Ｗは、それぞれ、赤色，緑色，青色のサブフレーム映像要素の表示データを一時的に蓄積しておくための手段である。具体的には、ＲＧＢＷ用フレームメモリ６２Ｒ・６２Ｇ・６２Ｂ・６２Ｗは、順次入力される映像信号に対応するサブフレーム映像要素の表示データ要素を一時的に蓄積し、新たな映像信号に対応するサブフレーム映像要素の表示データ要素が入力された時に、蓄積されていたサブフレーム映像要素の表示データ要素を出力し、それに代わって新たなサブフレーム映像要素の表示データ要素を蓄積する。

すなわち、本実施形態においては、ＲＧＢＷ用フレームメモリ６２Ｒ・６２Ｇ・６２Ｂ・６２Ｗは、それぞれに入力されたサブフレーム映像要素の表示データ要素ＩＲ_ｎ−１、ＩＧ_ｎ−１、ＩＢ_ｎ−１、ＩＷ_ｎ−１を、サブフレーム映像要素の表示データ要素ＩＲ_ｎ、ＩＧｎ、ＩＢ_ｎ、ＩＷ_ｎが入力されるまで蓄積する。そして、サブフレーム映像要素の表示データ要素ＩＲ_ｎ、ＩＧｎ、ＩＢ_ｎ、ＩＷ_ｎが入力されたときに、上記サブフレーム映像要素の表示データ要素ＩＲ_ｎ−１、ＩＧ_ｎ−１、ＩＢ_ｎ−１、ＩＷ_ｎ−１を出力し、それに代わって、サブフレーム映像要素の表示データ要素ＩＲ_ｎ、ＩＧｎ、ＩＢ_ｎ、ＩＷ_ｎを蓄積する。

ＲＧＢＷ用加重平均演算部６３Ｒ・６３Ｇ・６３Ｂ・６３Ｗは、現入力の映像信号から生成された少なくとも１色に対応するサブフレーム映像要素の表示データ要素と、前入力の映像信号から生成された該色に対応するサブフレーム映像要素の表示データ要素とを加重平均することにより、該色に対応するサブフレーム映像を表示するための表示データを生成する。

例えば、Ｒ用加重平均演算部６３Ｒは、現入力の映像信号から分割されたサブフレーム映像要素の表示データ要素と、前入力の映像信号から分割されたサブフレーム映像信号の表示データ要素とを加重平均することにより、Ｗ映像に対応する表示データＳＲを生成する。

ここで、加重平均演算とは、複数の要素を要素ごとに異なった重みで平均をとる演算のことであり、一般に、ｍ個の要素、ｘ₁，ｘ₂，．．．，ｘ_mと、およびその各々に対する重み係数ｗ₁，ｗ₂，．．．，ｗ_mとを用いて、ｗ₁＊ｘ₁＋ｗ₂＊ｘ₂＋．．．＋ｗ_m＊ｘ_mによって定義される。ただし、上記重み係数はｗ₁＋ｗ₂＋．．．＋ｗ_m＝１を満たすものとする。

本実施形態におけるＲ用加重平均演算部６３Ｒは、赤色に対応するサブフレーム映像要素の表示データ要素ＩＲ_nおよびＩＲ_n-1に基づいて、ＳＲ_n＝α₁＊ＩＲ_n-1＋α₂＊ＩＲ_nの演算を行うことにより、Ｗ映像に対応する表示データＳＲ_nを生成する。

ここで、本実施形態における重み係数α_１およびα_２の具体的な値は、α₁＝１／３、および、α₂＝２／３である。また、本実施形態における加重平均演算は、対応する画素ごとに行われる。

ＲＧＢＷ用加重平均演算部６３Ｒ・６３Ｇ・６３Ｂ・６３Ｗにおいて生成された表示データＳＲ_n、ＳＧ_n、ＳＢ_n、ＳＷ_ｎは、タイミング生成部６８からのタイミング信号に従って、ＳＲ_n、ＳＧ_n、ＳＢ_n、ＳＷ_ｎの順に、色選択部６９に、逐次的に送られる。

色選択部６９は、上記各色に対応する表示データから、表示制御回路３０に供給する表示データを、各色に対応する光源の点灯タイミングと同期させて選択する。

色選択部６９は、具体的には、表示データＳＲ_n、ＳＧ_n、ＳＢ_n、ＳＷ_ｎを、タイミング生成部１８からのタイミング信号に基づいて選択し、表示制御回路３０に表示データを順次供給する。

また、色選択部６９は、タイミング生成部６８からのタイミング信号に同期した、各色の光源データをバックライト制御回路４０に供給する。

すなわち、色選択部６９は、表示データＳＲ_n、ＳＧ_n、ＳＢ_n、ＳＷ_ｎに同期して、光源を点灯させるための光源データをバックライト制御回路４０に出力する。

このように、本実施形態に係る表示装置１０１は、加重平均という単純な映像信号の処理を用いることで、回路規模を削減しつつ、カラーブレイクの現象を低減することができる。また、当該加重平均は、周辺の画素に対する映像信号を参照せずに、対応する画素ごとに演算を行うことができる。したがって、加重平均演算部における加重平均演算は、非常に高速に行うことができる。また、当該加重平均演算は、動きベクトルを利用することなく、各色に対応する駆動信号の各画素の値を生成することができるため、動きベクトルに基づいた演算処理の場合のように、画像破綻を発生させる可能性がない。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置（１、１０１）は、それぞれが異なる色の光を発する複数種の光源（２１）を有する光源部（バックライト２０）と、上記光源部から射出された光を透過させることで映像を表示する表示パネル（１０）と、外部から順次入力される映像信号（Ｉ_ｎ）に基づいて、上記光源部および上記表示パネルの動作を制御するための表示制御信号を生成するサブフレームデータ生成部（５０、６０）と、を備えている表示装置であって、上記サブフレームデータ生成部は、上記映像信号が入力される周期を複数のサブフレーム期間に分割し、上記映像信号に基づいて、上記サブフレーム期間ごとに上記光源部および上記表示パネルの動作を制御するための上記表示制御信号を生成し、上記表示制御信号に基づき、上記光源部は、単一種の上記光源を点灯させることにより射出される光と、全種の上記光源を点灯させることにより射出される光とを、上記サブフレーム期間ごとに周期的に射出し、上記光源部から射出される各種類の色の光に着目したとき、同一種類の色の光が射出される周期である点灯周期は、上記映像信号が入力される周期よりも短い。

上記の構成により、光源部の点灯周期は映像信号の入力周期よりも短くなり、点灯周波数は、映像信号の入力周波数よりも高くなる。通常、映像信号は６０Ｈｚで入力される。６０Ｈｚ程度の周波数で光源部から光を射出した場合、フリッカが視認される可能性があるが、映像信号の入力周波数よりも高い周波数で光源部から光を射出した場合、フリッカの発生を抑制することができる。

また、全種の光源を点灯させることにより光源部から光を射出するため、カラーブレイクを抑制することができる。

本発明の態様２に係る表示装置は、上記態様１において、上記表示制御信号には、上記表示パネルの動作を制御するための表示データが含まれており、上記表示パネルは、上記表示データに基づいて、上記サブフレーム期間ごとにサブフレーム映像を表示しており、上記サブフレームデータ生成部は、連続して入力される複数の上記映像信号に基づいて、上記表示データを生成してもよい。

本発明の態様３に係る表示装置は、上記態様２において、上記サブフレームデータ生成部は、２つの上記映像信号が入力される間の期間における、上記サブフレーム映像が表示されるタイミングに応じて、上記表示データを生成してもよい。

上記の構成により、カラーブレイクをさらに抑制することができる。

本発明の態様４に係る表示装置は、上記態様２において、上記サブフレームデータ生成部は、ｎ番目に入力された上記映像信号に基づいて、上記表示データと同じ形式のデータである第ｎ表示データ要素と、ｎ＋１番目に入力された上記映像信号に基づいて、上記表示データと同じ形式のデータである第ｎ＋１表示データ要素と生成し、上記サブフレームデータ生成部は、上記第ｎ表示データ要素と第ｎ＋１表示データ要素とを加重平均することにより、上記表示データを生成してもよい。

上記の構成により、加重平均という単純な映像信号の処理を用いることで、回路規模を削減しつつ、カラーブレイクの現象を低減することができる。

本発明の態様５に係る表示装置は、上記態様１〜４の何れかにおいて、上記映像信号は、１／６０秒の周期で上記サブフレームデータ生成部に入力され、上記サブフレーム期間は、１／３００秒であってもよい。

本発明の態様６に係る表示装置は、上記態様１〜５の何れかにおいて、上記光源部は、赤色光を発する光源（２１Ｒ）と、緑色光を発する光源（２１Ｇ）と、青色光を発する光源（２１Ｂ）とを備えていてもよい。

本発明の態様７に係る表示装置の駆動方法は、それぞれが異なる色の光を発する複数種の光源を有する光源部と、上記光源部から射出された光を透過させることで映像を表示する表示パネルと、を備えており、外部から順次入力される映像信号に基づいて表示を行う表示装置の駆動方法であって、上記映像信号が入力される周期を複数のサブフレーム期間に分割し、上記映像信号に基づいて、上記サブフレーム期間ごとに上記光源部および上記表示パネルの動作を制御する制御工程を含んでおり、上記制御工程において、上記光源部は、単一種の上記光源を点灯させることにより射出される光と、全種の上記光源を点灯させることにより射出される光とを、上記サブフレーム期間ごとに周期的に射出し、上記光源部から射出される各種類の色の光に着目したとき、同一種類の色の光が射出される周期である点灯周期は、上記映像信号が入力される周期よりも短くなるように、上記光源部の動作を制御する。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明の態様８に係る表示装置の駆動方法は、上記態様７において、上記生成工程は、連続して入力される複数の上記映像信号に基づいて、表示データを生成する表示データ生成工程を含み、上記表示パネルは、上記表示データに基づいて、上記サブフレーム期間ごとにサブフレーム映像を表示してもよい。

本発明の態様９に係る表示装置の駆動方法は、上記態様８において、上記表示データ生成工程では、２つの上記映像信号が入力される間の期間における、上記サブフレーム映像が表示されるタイミングに応じて、上記表示データを生成してもよい。

本発明の態様１０に係る表示装置の駆動方法は、上記態様８において、上記表示データ生成工程では、ｎ番目に入力された上記映像信号に基づいて、上記表示データと同じ形式のデータである第ｎ表示データ要素と、ｎ＋１番目に入力された上記映像信号に基づいて、上記表示データと同じ形式のデータである第ｎ＋１表示データ要素と生成し、上記第ｎ表示データ要素と第ｎ＋１表示データ要素とを加重平均することにより、表示データを生成してもよい。

本発明の態様１１に係る表示装置の駆動方法は、上記態様７〜１０の何れかにおいて、上記映像信号は、１／６０秒の周期で上記表示装置に入力され、上記サブフレーム期間は、１／３００秒であってもよい。

本発明の態様１２に係る表示装置の駆動方法は、上記態様７〜１１の何れかにおいて、上記光源部は、赤色光を発する光源と、緑色光を発する光源と、青色光を発する光源とを備えていてもよい。

本発明は、フィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置に利用することができる。

１、１０１表示装置
１０表示パネル
２０バックライト（光源部）
２１光源
２１Ｂ青色光源
２１Ｇ緑色光源
２１Ｒ赤色光源
５０、６０サブフレームデータ生成部
ＩＢ表示データ要素
ＩＧ表示データ要素
ＩＲ表示データ要素
ＩＷ表示データ要素
Ｉｎ映像信号
ＳＲ表示データ

図１に示すように、表示装置１は、表示パネル１０と、ソースドライバ１２と、ゲートドライバ１１と、バックライト（光源部）２０と、表示制御回路３０と、バックライト制御回路４０と、サブフレームデータ生成部５０とを有している。

各画素にはスイッチング素子としてＴＦＴが設けられており、ＴＦＴのゲート電極には走査線が接続され、ソース電極にはデータ線が接続されている。これにより、ソースドライバ１２およびゲートドライバ１１を介して、各画素における光の透過率を制御し、映像を表示することができる。

表示データは表示制御回路３０に供給され、表示制御回路３０は、表示データに基づいてソースドライバ１２およびゲートドライバ１１を介して各画素の光透過率を制御する。表示データは、表示パネル１０の各画素に供給する映像データを含んでいる。例えば、表示パネル１０が液晶パネルであれば、表示データは、各画素の液晶層へ印加する電圧データの形式であってもよい。表示制御回路３０に１つの表示データが入力されると、表示パネル１０に配された走査線が走査され、表示パネル１０の表示面に表示される映像が１回更新される。

Claims

それぞれが異なる色の光を発する複数種の光源を有する光源部と、上記光源部から射出された光を透過させることで映像を表示する表示パネルと、外部から順次入力される映像信号に基づいて、上記光源部および上記表示パネルの動作を制御するための表示制御信号を生成するサブフレームデータ生成部と、を備えている表示装置であって、
上記サブフレームデータ生成部は、上記映像信号が入力される周期を複数のサブフレーム期間に分割し、上記映像信号に基づいて、上記サブフレーム期間ごとに上記光源部および上記表示パネルの動作を制御するための上記表示制御信号を生成し、
上記表示制御信号に基づき、上記光源部は、単一種の上記光源を点灯させることにより射出される光と、全種の上記光源を点灯させることにより射出される光とを、上記サブフレーム期間ごとに周期的に射出し、
上記光源部から射出される各種類の色の光に着目したとき、同一種類の色の光が射出される周期である点灯周期は、上記映像信号が入力される周期よりも短いことを特徴とする表示装置。
上記表示制御信号には、上記表示パネルの動作を制御するための表示データが含まれており、
上記表示パネルは、上記表示データに基づいて、上記サブフレーム期間ごとにサブフレーム映像を表示しており、
上記サブフレームデータ生成部は、連続して入力される複数の上記映像信号に基づいて、上記表示データを生成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
上記サブフレームデータ生成部は、２つの上記映像信号が入力される間の期間における、上記サブフレーム映像が表示されるタイミングに応じて、上記表示データを生成することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
上記サブフレームデータ生成部は、ｎ番目に入力された上記映像信号に基づいて、上記表示データと同じ形式のデータである第ｎ表示データ要素と、ｎ＋１番目に入力された上記映像信号に基づいて、上記表示データと同じ形式のデータである第ｎ＋１表示データ要素と生成し、
上記サブフレームデータ生成部は、上記第ｎ表示データ要素と第ｎ＋１表示データ要素とを加重平均することにより、上記表示データを生成することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
それぞれが異なる色の光を発する複数種の光源を有する光源部と、上記光源部から射出された光を透過させることで映像を表示する表示パネルと、を備えており、外部から順次入力される映像信号に基づいて表示を行う表示装置の駆動方法であって、
上記映像信号が入力される周期を複数のサブフレーム期間に分割し、上記映像信号に基づいて、上記サブフレーム期間ごとに上記光源部および上記表示パネルの動作を制御するための表示制御信号を生成する生成工程を含んでおり、
上記表示制御信号により、上記光源部は、単一種の上記光源を点灯させることにより射出される光と、全種の上記光源を点灯させることにより射出される光とを、上記サブフレーム期間ごとに周期的に射出し、上記光源部から射出される各種類の色の光に着目したとき、同一種類の色の光が射出される周期である点灯周期は、上記映像信号が入力される周期よりも短いことを特徴とする表示装置の駆動方法。