KR20060065514A - 화상 표시 방법 및 장치와 프로젝터 - Google Patents

화상 표시 방법 및 장치와 프로젝터 Download PDF

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다카시 도요오카
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 지속형 화상 표시 장치에 있어서, 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제하면서, 표시 화상의 모션 블러(motion blur)를 억제하기 위한 것으로, 입력된 화상 신호의 프레임 주파수를 증가시키는 것에 의해 하나의 프레임을 복수의 서브프레임으로 분할하고, 상기 하나의 프레임에서 표시되는 화상을 상기 서브프레임마다 분할 표시하는 화상 표시 방법으로서, 상기 화상에 포함되는 휘도 성분을 상기 서브프레임 중 적어도 하나의 서브프레임인 제 1 서브프레임에서 우선적으로 표시하고, 상기 화상에 포함되는 색차 성분을 상기 제 1 서브프레임과 다른 제 2 서브프레임에서 우선적으로 표시한다.

Description

화상 표시 방법 및 장치와 프로젝터{IMAGE DISPLAY METHOD AND DEVICE, AND PROJECTOR}
도 1은 본 발명의 실시예 1인 화상 표시 장치의 블럭도,
도 2는 본 발명의 실시예 1인 화상 표시 장치를 구비하는 프로젝터의 개략 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예 2인 화상 표시 장치의 블럭도,
도 4는 회전식 분광 필터의 정면도,
도 5는 회전식 분광 필터를 구성하는 각 필터의 분광 투과율,
도 6은 본 발명의 실시예 2인 화상 표시 장치를 구비하는 프로젝터의 개략 구성도,
도 7은 본 발명의 일 실시예인 프로젝터의 변형예를 나타내는 개략 구성도,
도 8은 CRT 등의 순간형 화상 표시의 예를 나타내는 도면,
도 9는 액정 등의 지속형 화상 표시의 예를 나타내는 도면,
도 10은 간헐적인 화상 표시의 예를 나타내는 도면,
도 11은 연속하는 입력 화상 신호의 사이에 생성 화상 신호를 삽입하여 실행하는 화상 표시의 예를 나타내는 도면이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11, 21 : 프레임 컨버터 12 : DSP
13 : 프레임 메모리 15 : 전환 회로
16 : 구동 회로 17 : 액정 패널
S1, S2 : 화상 표시 장치
본 발명은 화상 표시 방법 및 장치, 및 프로젝터에 관한 것이다.
텔레비전 등의 화상 표시 장치에서는, 프레임마다 화상을 표시하고 있다. 예컨대, 프레임 주파수를 60㎐로 하고, 각 프레임에서 물체의 화상을 조금씩 다른 위치에 표시함으로써, 그 물체의 이동을 내용으로 하는 동화상을 구성할 수 있다.
도 8(a) 내지 도 11(a)는 이동 물체의 동화상에 있어서의 각 프레임의 표시 화상이며, 세로 축에는 시간을 취하고 있다. 또한, 도 8(b) 내지 도 11(b)는 그 이동 물체에 시선을 추종시킨 경우의 보는 방법이다.
도 8은 CRT 등의 순간형 화상 표시 장치의 경우이다. 순간형 화상 표시 장치에서는, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 각 프레임에서 이동 물체의 화상이 순간적으로 표시된다. 그 때문에, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 이동 물체에 시선을 추종시킨 경우의 윤곽의 모션 블러(70)는 작아진다.
도 9는 액정 등의 지속형 화상 표시 장치의 경우이다. 지속형 화상 표시 장치에서는, 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 각 프레임에서 이동 물체의 화상이 지속적으로 표시된다. 이 경우, 이동 물체의 윤곽 위치(72)가 큰 진폭으로 주기적으로 변동하고, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 이동 물체에 시선을 추종시킨 경우의 윤곽의 모션 블러(70)가 커진다.
자연계에서는, 이동 물체에 시선을 추종시킨 경우에는 윤곽의 모션 블러가 작아진다. 따라서, 액정 등의 지속형 화상 표시 장치에 있어서도, 도 8과 같은 시각 특성의 실현이 요망되고 있다.
이 대책으로서, 지속형 화상 표시 장치에 있어서도 순간형 화상 표시 장치와 마찬가지로 간헐적으로 화상을 표시하는 방법, 입력 화상 신호의 프레임 주파수를 2배로 하고, 연속하는 입력 화상 신호 사이에 생성 화상 신호를 삽입하여 화상을 표시하는 방법(예컨대, 특허 문헌 1 참조)이 제안되어 있다.
도 10은 지속형 화상 표시 장치에 있어서 간헐적으로 화상을 표시하는 경우이다. 이 경우, 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 각 프레임에 흑 표시 기간을 마련한다. 이에 따라, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 이동 물체의 윤곽의 모션 블러(70)는 작아진다.
도 11은 연속하는 입력 화상 신호 사이에 생성 화상 신호를 삽입하여 화상을 표시하는 경우이다. 이 경우, 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 연속하는 입력 화상 신호의 중간적인 생성 화상 신호를 양 신호 사이에 삽입한다. 이에 따라, 이동 물체의 윤곽 위치(72)의 변동 진폭이 작아져, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 이 동 물체의 윤곽의 모션 블러(70)는 작아진다.
(특허 문헌 1) 일본 공개 특허 공보 제2002-351382호
그러나, 지속형 화상 표시 장치에 있어서, 간헐적으로 화상을 표시하는 경우에는, 흑 표시 기간이 존재하기 때문에, 종래의 지속형 화상 표시 장치보다 화상이 어둡게 된다고 하는 문제가 있다.
한편, 입력 화상 신호의 프레임 주파수를 2배로 하고, 생성 화상 신호를 삽입하여 화상을 표시하는 경우에는, 이동 물체의 운동을 적확하게 파악하고, 움직임 벡터 등을 산출하여 새로운 화상 신호를 생성하기 때문에, 신호 처리의 부담이 커진다고 하는 문제가 있다. 또한, 생성되는 화상에 오차가 있고 플리커가 발생하기 때문에, 새로운 화상 신호를 고정밀도로 생성해야 한다.
본 발명은, 상술하는 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 지속형 화상 표시 장치에 있어서, 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제하면서, 표시 화상의 모션 블러를 억제하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 화상 표시 방법은 입력된 화상 신호의 프레임 주파수를 증가시키는 것에 의해 하나의 프레임을 복수의 서브프레임으로 분할하고, 상기 하나의 프레임에서 표시되는 화상을 상기 서브프레임마다 분할 표 시하는 화상 표시 방법으로서, 상기 화상에 포함되는 휘도 성분을 상기 서브프레임 중 적어도 하나의 서브프레임인 제 1 서브프레임에서 우선적으로 표시하고, 상기 화상에 포함되는 색차 성분을 상기 제 1 서브프레임과 다른 제 2 서브프레임에서 우선적으로 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 화상 표시 장치는 입력된 화상 신호의 프레임 주파수를 증가시키는 것에 의해 하나의 프레임을 복수의 서브프레임으로 분할하는 프레임 컨버터와, 해당 프레임 컨버터에 의해 분할된 서브프레임마다 하나의 프레임에 있어서의 화상을 분할 표시하는 표시 장치를 구비하는 화상 표시 장치로서, 상기 화상에 포함되는 휘도 성분을 상기 서브프레임 중 적어도 하나의 서브프레임인 제 1 서브프레임에서 우선적으로 상기 표시 장치에 표시시키고, 상기 화상에 포함되는 색차 성분을 상기 제 1 서브프레임과 다른 제 2 서브프레임에서 우선적으로 상기 표시 장치에 표시시키는 선택 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징을 갖는 본 발명의 화상 표시 방법 및 장치에 의하면, 서브프레임 중 적어도 하나의 서브프레임인 제 1 서브프레임에서 화상에 포함되는 휘도 성분이 우선적으로 표시되고, 제 1 서브프레임과 다른 제 2 서브프레임에서 화상에 포함되는 색차 성분이 우선적으로 표시된다.
인간의 뇌에서는, 눈으로부터 입사된 화상광이 휘도 성분과 색차 성분으로 나뉘어 처리된다. 인간이 외계의 운동을 지각할 때는, 휘도 성분으로부터의 기여가 큰 것이 알려져 있다. 이 때문에, 본 발명의 화상 표시 방법 및 장치와 같이, 휘도 성분이 우선적으로 표시되는 화상과 색차 성분이 우선적으로 표시되는 화상을 나누어 표시함으로써, 휘도 성분이 우선적으로 표시되는 화상이 간헐적으로 표시되어, 흑 표시를 간헐적으로 표시한 경우와 비교하여 1 프레임 전체의 휘도 저하를 억제하면서 흑 표시를 간헐 표시한 경우와 마찬가지의 효과, 즉 이동 물체에 시선을 추종시킨 경우의 모션 블러를 작게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 화상 표시 방법 및 장치에 있어서는, 외부로부터 입력되는 화상 신호를 휘도 성분과 색차 성분으로 나누는 것에 의해, 용이하게 휘도 성분이 우선적으로 표시되는 화상과 색차 성분이 우선적으로 표시되는 화상을 표시할 수 있다. 이 때문에, 표시 화상에 있어서의 이동 물체의 운동을 적확하게 파악하여, 움직임 벡터 등을 산출하여 새로운 화상 신호를 생성하는 필요가 없기 때문에, 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 본 발명의 화상 표시 방법 및 장치에 의하면, 지속형 화상 표시 장치에 있어서, 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제하면서, 표시 화상의 모션 블러를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 화상 표시 방법에 있어서는, 상기 제 1 서브프레임에서 표시되는 화상의 휘도가 표시 가능한 최대 계조 이상인 경우에, 상기 최대 계조를 넘는 휘도 성분을 상기 제 2 서브프레임으로 나누어 표시한다고 하는 구성을 채용하는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 채용함으로써, 1 프레임 전체에 있어서의 휘도 저하를 방지할 수 있기 때문에, 보다 우수한 표시 특성을 발휘하는 화상 표시 방법으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 화상 표시 장치에 있어서, 구체적으로는, 상기 선택 수단은 상기 화상 신호를, 휘도 성분을 대부분 포함하는 휘도 성분 우선 신호와 색차 성분을 대부분 포함하는 색차 성분 우선 신호로 나누어, 상기 휘도 성분 우선 신호를 상기 서브프레임 중 적어도 하나의 서브프레임인 제 1 서브프레임에서 상기 표시 장치에 공급하고, 상기 색차 성분 우선 신호를 상기 제 1 서브프레임과 다른 제 2 서브프레임에서 상기 표시 장치에 공급하는 제어부라고 하는 구성을 채용할 수 있다.
또한, 상기 표시 장치는 조사광을 변조함으로써 화상을 표시하는 조사광 변조 표시 장치인 경우에는, 상기 선택 수단은 상기 조사광의 휘도 성분을 우선적으로 도광하는 휘도 성분 우선 영역과 상기 조사광의 색차 성분을 우선적으로 도광하는 색차 성분 우선 영역을 갖는 필터와, 해당 필터의 휘도 성분 우선 영역 또는 색차 성분 우선 영역이 상기 서브프레임을 따라 상기 조사광을 도광하도록 상기 필터를 구동하는 구동부를 구비한다고 하는 구성을 채용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 화상 표시 장치에 있어서는, 선택 수단으로서 제어부가 구비되어 있는 경우에, 상기 제어부는 상기 제 1 서브프레임에서 표시되는 화상의 휘도가 상기 표시 장치에서 표시 가능한 최대 계조 이상인 경우에, 상기 최대 계조를 넘는 휘도 성분을 상기 색차 성분 우선 신호에 부가한다고 하는 구성을 채용하는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 채용함으로써, 1 프레임 전체에 있어서의 휘도 저하를 방지할 수 있기 때문에, 보다 우수한 표시 특성을 발휘하는 화상 표시 방법으로 할 수 있 다.
다음에, 본 발명의 프로젝터는 본 발명의 화상 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 화상 표시 장치에 의하면, 지속형 화상 표시 장치에 있어서, 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제하면서, 표시 화상의 모션 블러를 억제하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 본 발명의 프로젝터는 우수한 표시 특성을 발휘하는 것이 가능해진다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 화상 표시 방법 및 장치, 및 프로젝터의 일 실시예에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 실시예의 화상 표시 장치 S1의 기능 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 화상 표시 장치 S1은 프레임 컨버터(11), DSP(12), 프레임 메모리(13), 전환 회로(15), 구동 회로(16) 및 액정 패널(17)을 구비하여 구성되어 있다.
프레임 컨버터(11)는 외부로부터 입력되는 화상 신호의 프레임 주파수(예컨대, 60㎐)를 2배(예컨대, 120㎐)로 하는 것에 의해 하나의 프레임을 두 개의 서브프레임으로 분할하는 것이다. 또, 이하의 설명에서, 프레임 컨버터(11)에 의해 프레임 컨버팅된 화상 신호, 즉 프레임 컨버터(11)로부터 출력되는 화상 신호를 오리 지널 신호 a라고 한다.
DSP(12)는 오리지널 신호 a를 휘도 성분을 많이 포함하는 휘도 성분 우선 신호 b와 색차 성분을 많이 포함하는 색차 성분 우선 신호 c로 나누는 것이다. 또, 휘도 성분 우선 신호 b가 구동 회로(16)에 입력된 경우에는, 오리지널 신호 a를 구동 회로(16)에 입력한 경우와 비교하여 휘도가 높은, 즉 휘도가 우선된 화상이 액정 패널(17) 상에 표시된다. 또한, 색차 성분 우선 신호 c가 구동 회로(16)에 입력된 경우에는, 오리지널 신호 a를 구동 회로(16)에 입력한 경우와 비교하여 휘도가 낮은, 즉 색차가 우선된 화상이 액정 패널(17) 상에 표시된다.
여기서, 휘도 성분 우선 신호 b 및 색차 성분 우선 신호 c의 생성 방법에 대하여 설명한다. DSP(12)는 오리지널 신호 a가 YCbCr 신호인 경우에는, 우선, YCbCr 신호의 Y(휘도)를 RGB 신호로 변환한다. 계속해서, DSP(12)는 입력되는 YCbCr 신호의 휘도 성분을 0으로 치환한 신호 0CbCr 신호를 R'G'B' 신호로 변환한다. 그리고, DSP(12)는 R-R'G-G'B-B' 신호 각각의 R-R' 신호, G-G' 신호 및 B-B' 신호의 계조를 각각 2배함으로써 휘도 성분 우선 신호 b를 생성한다. 이와 같이 휘도 성분 우선 신호 b는 휘도 성분 및 색차 성분을 포함하는 RGB 신호로부터, 휘도 성분이 0으로 치환된, 즉 색차 성분만을 포함하는 R'G'B'를 뺀 신호에 근거하여 생성된다. 이 때문에, 이와 같이 생성된 휘도 성분 우선 신호 b는 입력되는 오리지널 신호 a의 휘도 성분을 많이 포함하는 신호로 된다. 또한, DSP(12)는 R'G'B'의 각각의 R' 신호, G' 신호 및 B' 신호의 계조를 각각 2배로 하는 것에 의해 색차 성분 우선 신호 c를 생성한다. 이와 같이 색차 성분 우선 신호 c는 휘도 성분이 0 으로 치환된, 즉, 색차 성분만을 포함하는 R'G'B'에 근거하여 생성된다. 이 때문에, 이와 같이 생성된 색차 성분 우선 신호 c는 입력되는 오리지널 신호 a의 색차 성분을 많이 포함하는 신호로 된다.
또, R-R' 신호, G-G' 신호, B-B' 신호, R' 신호, G' 신호 및 B' 신호의 계조를 각각 2배로 하는 것은 본 실시예의 화상 표시 장치에 있어서는, 하나의 프레임이 두 개의 서브프레임으로 분할되기 때문이다. 보다 상세하게는, 한쪽의 서브프레임에서 1 프레임 모두에 있어서의 휘도 또는 색차를 표시하기 위해서는, 그 한쪽의 서브프레임에서 2배의 휘도 또는 색차를 표시해야 하기 때문이다.
또한, 오리지널 신호 a가 RGB 신호인 경우에는, DSP(12)는 RGB 신호로부터 하기 수학식 1을 이용하여 Y(휘도)를 산출한다. 그리고, 각 R 신호, G 신호 및 B 신호로부터 Y를 빼는 것에 의해 R'G'B'를 생성한다. 그 후에는, 오리지널 신호 a가 YCbCr 신호의 경우와 마찬가지로, 휘도 성분 우선 신호 b 및 색차 성분 우선 신호 c를 생성한다.
Figure 112005071684768-PAT00001
또, 액정 패널(17)에서의 각 색 RGB의 최대 계조가 MaxR, MaxG, MaxB이며, 휘도 성분 우선 신호 b의 계조수가 최대 계조 MaxR, MaxG, MaxB를 넘는 경우에는, DSP(12)은 휘도 성분 우선 신호 b의 계조수를 최대 계조로 맞추고, 최대 계조를 넘는 휘도 성분을 색차 성분 우선 신호 c에 부가한다. 또, 이러한 경우에는, 휘도 성분 우선 신호 b가 액정 패널(17)의 구동 회로(16)에 입력된 경우에는 액정 패널 (17)에 최대 계조의 화상이 표시되고, 색차 성분 우선 신호 c가 액정 패널(17)의 구동 회로(16)에 입력된 경우에는 액정 패널(17)에 휘도 성분이 부가된 계조에 근거하는 화상이 표시된다.
프레임 메모리(13)는 DSP(12)와 접속되어 있고, DSP(12)로부터 출력되는 신호 중, 휘도 성분 우선 신호 b 또는 색차 성분 우선 신호 c 중 어느 한쪽을 일정 시간 기억한 후 출력하는 것이다. 또, 본 실시예의 화상 표시 장치 S1에 있어서는, 휘도 성분 우선 신호 b가 프레임 메모리(13)에 입력된다. 그리고, 프레임 메모리(13)에서 휘도 성분 우선 신호 b가 기억되는 시간은, 휘도 성분 우선 신호 b가 전환 회로(15)에 입력되는 타이밍이, 색차 성분 우선 신호 c가 전환 회로(15)에 입력되는 타이밍과 동기되도록 설정된다.
전환 회로(15)는 입력되는 휘도 성분 우선 신호 b와 색차 성분 우선 신호 c를 교대로, 서브프레임마다 출력(공급)하는 것이다.
구동 회로(16)는 입력되는 휘도 성분 우선 신호 b 및 색차 성분 우선 신호 c에 근거하여 액정 패널(17)을 구동하기 위한 회로이며, 액정 패널(17)에 직접 실장된 반도체 IC 칩이나, 액정 패널(17)에 도전 접속된 회로 기판에 실장된 반도체 IC 칩 등에 의해 구성되어 있다.
또, 액정 패널(17)은 구동 회로(16)에 의해 구동되는 것에 의해, 화상을 표시하는 것이고, 지속형 화상 표시 장치이다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 본 발명의 표시 장치가 구동 회로(16) 및 액정 패널(17)에 의해 구성되어 있고, 본 발명의 제어부(선택 수단)가 전환 회로(15) 및 DSP(12)에 의해 구성되어 있다.
다음에, 이와 같이 구성된 본 실시예의 화상 표시 장치 S1의 동작(화상 표시 방법)에 대하여 설명한다.
우선, 프레임 컨버터(11)에 화상 신호가 입력되면, 화상 신호가 프레임 컨버팅되는 것에 의해, 프레임 주파수가 2배라고 된 오리지널 신호 a가 출력된다. 프레임 컨버터(11)로부터 출력된 오리지널 신호 a는 DSP(12)에 입력한다. 그리고, 오리지널 신호 a는 DSP(12)에서 휘도 성분을 많이 포함하는 휘도 성분 우선 신호 b와 색차 성분을 많이 포함하는 색차 성분 우선 신호 c로 나누어진 후, 각각 다른 경로로 DSP(12)로부터 출력된다.
DSP(12)로부터 출력된 색차 성분 우선 신호 c는, 그 후, 전환 회로(15)에 입력된다. 또한, DSP(12)으로부터 출력된 휘도 성분 우선 신호 b는 프레임 메모리(13)에 입력함으로써 일단 기억되고, 그 후, 색차 성분 우선 신호 c가 전환 회로(15)에 입력되는 타이밍과 동기하여 전환 회로(15)에 입력되도록 출력된다.
전환 회로(15)에 입력된 휘도 성분 우선 신호 b 및 색차 성분 우선 신호 c는, 전환 회로(15)에 의해, 서브프레임 단위로 교대로 출력되어, 구동 회로(16)에 입력된다. 따라서, 본 실시예의 화상 표시 장치에 의하면, 예컨대, 앞선 서브프레임(제 1 프레임)에서 휘도 성분이 우선된 화상이 표시되고, 후의 서브프레임(제 2 서브프레임)에서 색차 성분이 우선된 화상이 표시된다. 즉, 본 실시예의 화상 표시 장치 및 방법에 의하면, 액정 패널(17)에 서브프레임 단위로 휘도 성분이 우선된 화상과 색차 성분이 우선된 화상이 교대로 표시된다. 따라서, 복수의 프레임을 연속적으로, 액정 패널(17)에 표시한 경우에는, 간헐적으로 휘도 성분이 우선된 화상이 표시되는 것으로 된다.
여기서, 상술한 바와 같이, 인간의 뇌에서는, 눈으로부터 입사된 화상광이 휘도 성분과 색차 성분으로 나누어 처리되고 있다. 이 때문에, 본 실시예의 화상 표시 방법 및 장치와 같이, 휘도 성분이 우선적으로 표시되는 화상과 색차 성분이 우선적으로 표시되는 화상을 나누어 표시함으로써, 휘도 성분이 우선적으로 표시되는 화상이 간헐적으로 표시되고, 흑 표시를 간헐 표시한 경우와 마찬가지의 효과, 즉 이동 물체에 시선을 추종시킨 경우의 모션 블러를 작게 할 수 있다. 또한, 흑 표시를 간헐적으로 표시하는 대신에 색차 성분이 우선된 화상을 표시하고 있기 때문에, 흑 표시를 간헐적으로 표시한 경우와 비교하여 1 프레임 전체의 휘도 저하를 억제하면서 표시 화상의 모션 블러를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예의 화상 표시 장치 및 방법에 있어서는, 오리지널 신호 a를 DSP(12)에서 휘도 성분 우선 신호 b와 색차 성분 우선 신호 c로 나눠, 이들 신호를 서브프레임마다 출력하는 것만으로 이동 물체에 시선을 추종시킨 경우의 모션 블러를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 표시 화상에 있어서의 이동 물체의 운동을 적확하게 파악하고, 움직임 벡터 등을 산출하여 새로운 화상 신호를 생성할 필요가 없기 때문에, 종래의 화상 표시 장치와 비교하여 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 본 실시예의 화상 표시 장치 및 방법에 의하면, 지속형 화상 표시 장치에 있어서, 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제하면서, 표시 화상의 모션 블러를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예의 화상 표시 장치 및 방법에 있어서는, 휘도 성분 우선 신호 b의 계조수가 최대 계조 MaxR, MaxG, MaxB를 넘는 경우에는, 휘도 성분 우선 신호 b의 계조수가 최대 계조에 맞추어지고, 최대 계조를 넘는 휘도 성분이 색차 성분 우선 신호 c에 부가된다. 즉, 최대 계조를 넘는 휘도 성분이 색차 성분 우선 신호 c로 나뉘고, 이 때문에, 1 프레임 전체에 있어서의 휘도 저하를 방지할 수 있어, 보다 우수한 표시 특성을 발휘할 수 있다.
다음에, 도 2를 참조하여, 본 실시예의 화상 표시 장치를 구비하는 프로젝터에 대하여 설명한다. 도 2는 프로젝터의 주요부를 나타내는 개략 구성도이다. 이 프로젝터는 상기 실시예의 화상 표시 장치가 구비하는 액정 패널(17)을 광 변조 수단(822, 823, 824)으로서 구비한 것이다.
도 2에서, 참조 부호 810은 광원, 참조 부호 813, 814는 다이크로익 미러, 참조 부호 815, 816, 817은 반사 미러, 참조 부호 818은 입사 렌즈, 참조 부호 819는 릴레이 렌즈, 참조 부호 820은 출사 렌즈, 참조 부호 822, 823, 824는 액정 패널로 이루어지는 광 변조 수단, 참조 부호 825는 크로스다이크로익 프리즘, 참조 부호 826은 투사 렌즈이다. 광원(810)은 메탈 할라이드(metal halide) 등의 램프(811)와 램프의 광을 반사하는 리플렉터(812)로 이루어진다.
다이크로익 미러(813)는 광원(810)으로부터의 백색광에 포함되는 적색광을 투과시킴과 동시에, 청색광과 녹색광을 반사한다. 투과한 적색광은 반사 미러(817)에서 반사되어, 적색광용 광 변조 수단(822)에 입사된다. 또한, 다이크로익 미러(813)에서 반사된 녹색광은 다이크로익 미러(814)에 의해 반사되고, 녹색광용 광 변조 수단(823)에 입사된다. 또한, 다이크로익 미러(813)에서 반사된 청색광은 다이크로익 미러(814)를 투과한다. 청색광에 대해서는, 긴 광로에 의한 광 손실을 막기 위해, 입사 렌즈(818), 릴레이 렌즈(819) 및 출사 렌즈(820)를 포함하는 릴레이 렌즈계로 이루어지는 도광 수단(821)이 마련된다. 이 도광 수단(821)을 통해, 청색광이 청색광용 광 변조 수단(824)에 입사된다.
각 광 변조 수단에 의해 변조된 세 개의 색광은 크로스다이크로익 프리즘(825)에 입사된다. 이 크로스다이크로익 프리즘(825)은 네 개의 직각 프리즘을 접합한 것이고, 그 계면에는 적색광을 반사하는 유전체 다층막과 청색광을 반사하는 유전체 다층막이 X자 형상으로 형성되어 있다. 이들 유전체 다층막에 의해 세 개의 색광이 합성되어, 컬러 화상을 나타내는 광이 형성된다. 합성된 광은 투사 광학계인 투사 렌즈(826)에 의해 스크린(827) 상에 투영되어, 화상이 확대 표시된다.
여기서, 각 광 변조 수단(822, 823, 824)은 상기 실시예의 화상 표시 장치가 구비하는 액정 패널에 의해 구성되어 있다. 본 실시예의 화상 표시 장치에 의하면, 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제하면서, 표시 화상의 모션 블러를 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명의 프로젝터는 우수한 표시 특성을 발휘하는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 실시예에서는, 광 변조 수단으로서 투과형 액정 표시 장치를 이용했지만, 반사형 액정 표시 장치, 디지털 마이크로미러 장치(DMD, 등록 상표) 등을 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 화상 표시 장치는 상술한 프로젝터 등의 투사형 표시 장치 이외의 직시형 표시 장치에도 적용하는 것이 가능하다. 예컨대, 직시형 표시 장치로는, 액정 표시 장치뿐만 아니라, 유기 EL(Electro- Luminescence) 장치나 무기 EL 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 전기 영동 디스플레이 장치, 전자 방출 소자를 이용한 표시 장치(Field Emission Display 및 Surface-Conduction Electron-Emitter Display 등) 등의 발광 장치 등을 들 수 있다.
이러한 직시형 표시 장치를 구비한 전자기기의 구체예로서, 휴대 전화를 들 수 있다. 또한, 그 밖의 전자기기로서, 예를 들면, IC 카드, 비디오 카메라, 퍼스널 컴퓨터, 헤드 마운트 디스플레이, 또한 표시 기능 부가 팩시밀리 장치, 디지털 카메라의 파인더, 휴대형 TV, DSP 장치, PDA, 전자 수첩, 전광 게시판, 선전 공고용 디스플레이 등을 들 수 있다.
(실시예 2)
다음에, 본 발명의 실시예 2에 대하여, 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 또, 본 실시예 2의 설명에서, 상기 실시예 1과 마찬가지의 부분에 대해서는, 그 설명을 생략 또는 간략화한다.
도 3은 본 실시예의 화상 표시 장치 S2의 기능 구성을 나타낸 블럭도이다. 본 실시예의 화상 표시 장치는 프레임 컨버터(21), LUT 전환부(22), 구동 회로(23), 액정 패널(24) 및 필터 전환부(25)를 구비하여 구성되어 있다. 또, 본 실시예의 화상 표시 장치 S2가 구비하는 액정 패널(24)은 조명광을 변조함으로써 화상 을 표시하는 광 변조 표시 장치이다.
본 실시예에서는, 우선 화상 신호 및 수직 동기 신호 VSync를 프레임 컨버터(21)에 입력한다. 일반적으로, 화상 신호는 화상 표시 단위로 되는 프레임마다 생성되고, 프레임 주파수는 60㎐로 되어 있다. 이 프레임 주파수에 대응하여, 60㎐의 수직 동기 신호 d가 생성되어 있다. 본 실시예에서는, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 프레임 주파수를 2배로 하여 화상 표시를 한다. 그 때문에, 프레임 컨버터(21)에서 수직 동기 신호 d를 120㎐로 변환함과 동시에, 화상 신호를 프레임 컨버팅함으로써 오리지널 신호 a를 생성한다.
다음에, 오리지널 신호 a 및 수직 동기 신호 d를 LUT 전환부(22)에 입력한다. LUT 전환부(22)에서는, 오리지널 신호 a를 구성하는 계조 신호를, LUT(Look Up Table)에 근거하여, 액정 패널의 구동 레벨 신호(인가 전압에 상당하는 신호)로 변환한다. 이 LUT 전환부(22)에 의해 액정 패널(24)에 있어서의 색 재현성을 높일 수 있다.
다음에, 변환된 화상 신호 및 수직 동기 신호를 구동 회로(23)로 출력한다. 구동 회로(23)에서는, 수직 동기 신호에 근거하여, 구동 레벨 신호로 변환된 화상 신호를 액정 패널(24)에 공급한다. 이에 따라, 액정 패널(24)에서 광 변조용 화상이 표시된다.
한편, 상술한 프레임 컨버터(21)로부터 출력된 수직 동기 신호를, 필터 전환부(25)(구동부)에 입력한다. 필터 전환부(25)에서는, 수직 동기 신호에 있어서의 2배화된 프레임 주파수에 근거하여, 회전식 분광 필터(도시하지 않음)의 제 1 필터 및 제 2 필터를 서브프레임 단위로 순차 전환한다.
도 4는 필터 전환부(25)에 의해 전환되는(구동되는) 회전식 분광 필터(필터)의 정면도이다. 이 회전식 분광 필터는 액정 패널(24)에 조사되는 조명광의 광로 상에 배치되어 있다. 또 이하에는, 녹색광(조명광)용 회전식 분광 필터(26)의 경우를 예로 들어 설명한다. 이 회전식 분광 필터(26)는 중심축(27) 주위에 회전 가능하게 되고, 광원으로부터의 조명광이 중심축(27)의 측부(28)를 투과하도록 배치되어 있다.
이 회전식 분광 필터(26)에는, 분광 투과율이 다른 두 가지의 분광 필터(261, 262)(고색순도 필터)가 외주 방향에 배치되어 있다. 또, 본 실시예에 있어서는, 제 1 필터(261)가 본 발명의 휘도 성분 우선 영역을 구성하고 있고, 제 2 필터(262)가 본 발명의 색차 성분 우선 영역을 구성하고 있다.
도 5는 회전식 분광 필터를 구성하는 각 필터의 분광 투과율이다. 도 5(a)에 나타내는 제 1 필터의 분광 투과율은 파장 550㎚ 부근을 중심으로 하는 넓은 대역으로 투과율 100%를 나타내고 있다. 그 때문에, 제 1 필터로부터의 제 1 분광은 여러 가지 파장의 광을 포함하여 구성되고, 고휘도이지만 저채도의 분광 특성을 갖는 것으로 된다. 즉, 제 1 필터는 조명광의 휘도 성분을 우선적으로 투과(도광)한다. 한편, 도 5(b)에 나타내는 제 2 필터의 분광 투과율은 파장 550㎚ 부근을 중심으로 하는 좁은 대역에서만 투과율 100%를 나타내고 있다. 그 때문에, 제 2 필터로부터의 제 2 분광은 파장 550㎚ 부근의 광만을 포함하여 구성되고, 고색상이지만 저휘도의 분광 특성을 갖는 것으로 된다. 즉, 제 2 필터는 조명광의 색차 성분 을 우선적으로 투과(도광)한다. 이에 따라, 제 1 분광은 제 2 분광보다 고휘도로 되고, 제 2 분광은 제 1 분광보다 고색상으로 된다.
마찬가지로, 도 1에 나타내는 적색광용 회전식 분광 필터는 파장 440㎚ 부근에서 투과율 100%를 나타내는 두 가지의 필터를 구비하고 있다. 또한, 청색광용 회전식 분광 필터는 파장 700㎚ 부근에서 투과율 100%를 나타내는 두 가지의 필터를 구비하고 있다.
이러한 구성을 갖는 본 실시예의 화상 표시 장치 S2에 의하면, 필터 전환부(25)에 의해 서브프레임 단위로 회전식 분광 필터의 제 1 필터와 제 2 필터가 순차적으로 전환된다. 이 때문에, 액정 패널(24)에 서브프레임 단위로 고휘도의 제 1 분광과 고색상의 제 2 분광이 조사되어, 제 1 분광이 액정 패널(24)에 조사되는 경우에 휘도 성분이 우선된 화상이 표시되고, 제 2 분광이 액정 패널(24)에 조사되는 경우에 색차 성분이 우선된 화상이 표시된다. 따라서, 본 실시예의 화상 표시 장치 S2에 있어서도, 휘도 성분이 우선된 화상이 간헐적으로 표시되기 때문에, 상기 실시예 1의 화상 표시 장치 S1과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 실시예에 있어서는, 본 발명의 선택 수단이 회전식 분광 필터 및 필터 전환부(25)에 의해 구성되어 있다.
다음에, 본 실시예의 화상 표시 장치를 구비하는 프로젝터에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 실시예 2의 화상 표시 장치를 구비하는 프로젝터의 개략 구성도이다. 또, 이 도면에 있어, 상기 실시예 1의 화상 표시 장치를 구비하는 프로젝터와 동일한 구성 부재에 대해서는 도 2와 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략 또는 간략화한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시예 2의 화상 표시 장치를 구비하는 프로젝터는 화상 표시 장치가 구비하는 회전식 분광 필터를 회전식 분광 필터(832, 833, 834)로서, 각 색광의 광로 상에 구비하고 있다. 또한, 본 실시예 2의 화상 표시 장치가 구비하는 액정 패널(24)을 광 변조 수단(822, 823, 824)으로서 구비하고 있다.
본 실시예의 화상 표시 장치에 의하면, 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제하면서, 표시 화상의 모션 블러를 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명의 프로젝터는 우수한 표시 특성을 발휘하는 것이 가능해진다.
또, 도 6에서는 광 변조 수단(822, 823, 824)의 광원 쪽에 회전식 분광 필터(832, 833, 834)를 배치했지만, 3원색광의 광로 상이라면 어디에 배치하더라도 좋다. 또한, 상술한 바에 의하면 녹색광용 회전식 분광 필터(833)의 제 1 필터의 분광 투과율로서 파장 500㎚-600㎚에 걸쳐 투과율을 약 100%로 했지만, 다이크로익 미러에 의해 각 원색광이 정밀도 좋게 분리되고 있는 경우에는, 제 1 필터의 분광 투과율을 전파장 영역(적어도 전체 가시광 영역)에서 투과율 약 100%(투명)이더라도 좋다. 이것은 적색광용 회전식 분광 필터(832), 청색광용 회전식 분광 필터(834)에 관해서도 마찬가지이다.
또, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상술한 실시예에 여러 가지의 변경을 가한 것을 포함한다. 즉, 각 실시예로 취한 구체적인 재료나 구성 등은 단지 일례에 지나지 않고, 적절히 변경이 가능하다.
예컨대, 상기 실시예에 있어서는, 입력된 화상 신호의 프레임 주파수를 프레임 컨버터(11)에 의해 2배로 함으로써 하나의 프레임을 두 개의 서브프레임으로 분할했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 입력된 화상 신호의 프레임 주파수를 3배 이상 증가시키는 것에 의해 하나의 프레임을 세 개 이상의 서브프레임으로 분할하더라도 좋다. 또, 하나의 프레임이 세 개 이상의 서브프레임으로 분할된 경우에, 휘도 성분을 우선적으로 표시하는 서브프레임과 색차 성분을 우선적으로 표시하는 서브프레임의 비율은 표시하는 화상이나 감상 환경에 따라 규정하면 좋다. 이와 같이 휘도 성분을 우선적으로 표시하는 서브프레임 또는/및 색차 성분을 우선적으로 표시하는 서브프레임이 복수 존재하는 경우에는, 표시 특성상, 휘도 성분을 우선적으로 표시하는 서브프레임끼리 또는 색차 성분을 우선적으로 표시하는 서브프레임끼리를 연속시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시예 2의 화상 표시 장치를 구비하는 프로젝터에 있어서는, 색광의 각각에 대하여 회전식 분광 필터를 설치했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 반드시 모든 색광의 각각에 대하여 회전식 분광 필터를 설치할 필요는 없다.
또한, 상기 실시예 2의 화상 표시 장치를 구비하는 프로젝터는 회전식 분광 필터를 회전시켜, 분광 투과율이 다른 제 1 필터 및 제 2 필터를 전환하는 것에 의해, 제 1 분광 및 제 2 분광을 생성했다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 그 대신 에, 휘도 성분을 많이 포함하는 제 1 분광을 사출하는 광원과, 색차 성분을 많이 포함하는 제 2 분광을 사출하는 광원을 각각 설치하고, 이들 광원을 전환하여 사용함으로써, 상기 실시예 2의 화상 표시 장치를 구비하는 프로젝터와 동일한 효과를 얻는 것으로도 할 수 있다. 도 7은 제 1 분광을 사출하는 제 1 광원(810a)과 제 2 분광을 사출하는 제 2 광원(810b)을 구비하는 프로젝터의 개략 구성도이다. 이러한 구성을 갖는 프로젝터에 있어서도, 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제하면서, 표시 화상의 모션 블러를 억제하는 것이 가능해져, 우수한 표시 특성을 발휘할 수 있다. 또, 양광원을 동시에 점등시키면, 보다 고휘도의 광을 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 신호 처리의 부담이 증가하는 것을 억제하면서, 표시 화상의 모션 블러를 억제할 수 있는 지속형 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 입력된 화상 신호의 프레임 주파수를 증가시키는 것에 의해 하나의 프레임을 복수의 서브 프레임으로 분할하고, 상기 하나의 프레임에서 표시되는 화상을 상기 서브 프레임마다 분할 표시하는 화상 표시 방법으로서,
    상기 화상에 포함되는 휘도 성분을 상기 서브 프레임 중 적어도 하나의 서브 프레임인 제 1 서브 프레임에서 우선적으로 표시하고, 상기 화상에 포함되는 색차 성분을 상기 제 1 서브 프레임과 다른 제 2 서브 프레임에서 우선적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브 프레임에서 표시되는 화상의 휘도가 표시 가능한 최대 계조 이상인 경우에, 상기 최대 계조를 넘는 휘도 성분을 상기 제 2 서브 프레임으로 나누어 표시하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 방법.
  3. 입력된 화상 신호의 프레임 주파수를 증가시키는 것에 의해 하나의 프레임을 복수의 서브 프레임으로 분할하는 프레임 컨버터와, 해당 프레임 컨버터에 의해 분할된 서브 프레임마다 하나의 프레임에서의 화상을 분할 표시하는 표시 장치를 구 비하는 화상 표시 장치로서,
    상기 화상에 포함되는 휘도 성분을 상기 서브 프레임 중 적어도 하나의 서브 프레임인 제 1 서브 프레임에서 우선적으로 상기 표시 장치에 표시시키고, 상기 화상에 포함되는 색차 성분을 상기 제 1 서브 프레임과 다른 제 2 서브 프레임에서 우선적으로 상기 표시 장치에 표시시키는 선택 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 선택 수단은 상기 화상 신호를 휘도 성분을 많이 포함하는 휘도 성분 우선 신호와 색차 성분을 많이 포함하는 색차 성분 우선 신호로 나누고, 상기 휘도 성분 우선 신호를 상기 서브 프레임 중 적어도 하나의 서브 프레임인 제 1 서브 프레임에서 상기 표시 장치로 공급하고, 상기 색차 성분 우선 신호를 상기 제 1 서브 프레임과 다른 제 2 서브 프레임에서 상기 표시 장치로 공급하는 제어부인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 서브 프레임에서 표시되는 화상의 휘도가 상기 표시 장치에서 표시 가능한 최대 계조 이상인 경우에, 상기 최대 계조를 초과하는 휘 도 성분을 상기 색차 성분 우선 신호에 부가하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 조사광을 변조함으로써 화상을 표시하는 조사광 변조 표시 장치이며,
    상기 선택 수단은
    상기 조사광의 휘도 성분을 우선적으로 도광하는 휘도 성분 우선 영역과 상기 조사광의 색차 성분을 우선적으로 도광하는 색차 성분 우선 영역을 갖는 필터와,
    해당 필터의 휘도 성분 우선 영역 또는 색차 성분 우선 영역이 상기 서브 프레임을 따라 상기 조사광을 도광하도록 상기 필터를 구동하는 구동부를 구비하는
    것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  7. 청구항 3 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 화상 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로젝터.
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