JPH1185110A

JPH1185110A - 表示装置及び表示方法

Info

Publication number: JPH1185110A
Application number: JP24399597A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Miyazaki; 和雅宮崎; Masami Toritsuka; 正巳鳥塚; Yoshiki Shirochi; 義樹城地; Takao Takahashi; 孝夫高橋; Keiichi Nito; 敬一仁藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 1999-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】色割れ、白割れの低減及び疑似輪郭解消によ
る高解像度化。【解決手段】１フレームの期間において、レッド信
号、グリーン信号、ブルー信号、及びホワイト信号のそ
れぞれを２回づつ、かつ少なくともホワイト信号は２フ
ィールド期間連続するようにした８倍速面順次信号によ
り表示動作を行う。例えば信号Ｒ’→信号Ｇ’→信号
Ｂ’→信号Ｗ→信号Ｗ→信号Ｂ’→信号Ｇ’→信号Ｒ’
という順番の８倍速面順次信号とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表示装置及び表示方
法に関し、特に面順次信号によるカラー表示を行う技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の形態の表示装置が開発されてお
り、いわゆる筐体型のモニタ装置や、小型液晶表示パネ
ル等を概略眼鏡型の筐体内に配置したヘッドマウントデ
ィスプレイ等が知られている。そしてこれらの表示装置
としては高解像度化が要求されている。

【０００３】高解像度化のための１つの手法として時分
割面順次表示方式がある。例えばＲＧＢ信号を用いた３
倍速時分割面順次表示方式では、１フレームの期間を３
分割（３フィールドに時分割）し、最初のフィールドで
３倍速Ｒ信号、次のフィールドで３倍速Ｇ信号、最後の
フィールドで３倍速Ｂ信号を出力する。このような３倍
速時分割面順次信号が供給される表示部では、１フレー
ムの最初のフィールド期間でＲ信号による表示、次のフ
ィールド期間でＧ信号による表示、最後のフィールド期
間でＢ信号による表示を実行し、これにより１フレーム
のカラー画像表示を実現する。

【０００４】またさらに高解像度化を実現するために、
４倍速時分割面順次方式も考えられている。例えば図１
０に示すように最小値検出部６１及び減算器６２，６
３，６４で、入力されたＲＧＢカラー信号（レッド信号
Ｒ、グリーン信号Ｇ、ブルー信号Ｂ）から、表示制御の
ためにレッド信号Ｒ’、グリーン信号Ｇ’、ブルー信号
Ｂ’、及びホワイト信号Ｗを生成する。即ち最小値検出
部６１で、信号Ｒ、信号Ｇ、信号Ｂのそれぞれの最小値
を検出して、それをホワイト信号Ｗとするとともに、減
算器６２，６３，６４で信号Ｒ、信号Ｇ、信号Ｂのそれ
ぞれからホワイト信号Ｗを減算することで、レッド信号
Ｒ’（＝Ｒ−Ｗ）、グリーン信号Ｇ’（＝Ｇ−Ｗ）、ブ
ルー信号Ｂ’（＝Ｂ−Ｗ）を生成する。

【０００５】このように生成されたレッド信号Ｒ’、グ
リーン信号Ｇ’、ブルー信号Ｂ’、ホワイト信号Ｗのそ
れぞれを４倍速信号とする。そして１フレームの期間を
４分割（４フィールドに時分割）し、例えば最初のフィ
ールドで４倍速の信号Ｒ’、次のフィールドで４倍速の
信号Ｇ’、次のフィールドで４倍速の信号Ｂ’、最後の
フィールドで４倍速の信号Ｗを出力する。このような４
倍速時分割面順次信号が供給される表示部では、１フレ
ームの最初のフィールド期間で信号Ｒ’による表示、次
のフィールド期間で信号Ｇ’による表示、次のフィール
ド期間で信号Ｂ’による表示、最後のフィールド期間で
信号Ｗによる表示を実行し、これにより１フレームのカ
ラー画像表示を実現する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した３
倍速面順次方式、及び４倍速面順次方式にはそれぞれ次
のような問題があった。

【０００７】図１１（ａ）は３倍速面順次方式における
或る表示を行う場合の画面上の様子を、また図１１
（ｂ）はその際の画像を見ている人の網膜上の様子を示
している。図１１（ａ）の縦方向には１Ｖ（１フレー
ム）を時間軸で並べて２フレーム分示しており、横軸に
画像の動き方向を示している。つまり上段のフレームの
画像に続いて下段のフレームの画像が表示されること
で、表示される画像のエッジが図面上右方向に動くこと
を表現している。図中の数字は輝度レベルに相当する。
図中の右下に向かう矢印としてのＭＡ点、ＭＢ点とは、
視聴者の網膜上のある点を示す。この２フレームに示す
ような表示画像の動きを考えた場合、視聴者の眼球はそ
の表示画像の動きに応じて追従し、これによって網膜上
のＭＡ点、ＭＢ点は画像に対して相対的に矢印のように
移動することになる。

【０００８】このように眼球が追従するときに、網膜上
のＭＡ点、ＭＢ点を基準（固定）として２フレーム分の
画像の様子を示したものが図１１（ｂ）上段であり、図
１１（ｂ）の下段は網膜上で認識される画像（色）を示
している（横軸は網膜上の位置となる）。この図１１
（ｂ）下段からわかるように、網膜上ではＢ、Ｇ、Ｒの
エッジがずれることになり、視聴者には画像のエッジ部
分で全体として青みがかったような色合いが認識される
ことになる。つまりエッジの色割れが発生する。

【０００９】これに対し、上記４倍速面順次方式の場合
を図１２に示す。図の表記形式は図１１と同様であり、
図１２（ａ）に２フレームの画像の動きに対する眼球の
追従による、網膜上のＭＡ点とＭＣ点の相対的な移動
を、また図１２（ｂ）に網膜上のＭＡ点とＭＣ点を固定
した場合の認識される画像様子を示す。この図１２
（ｂ）から明らかなように、ホワイト信号Ｗを含めて４
倍速面順次方式とすることで、上記３倍速面順次の際に
発生していた無彩色間の動きエッジの色割れを取り除く
ことができる。

【００１０】ところが、この４倍速面順次方式では、無
彩色間の動きエッジ部分の色割れを低減するためにホワ
イト信号Ｗを生成し、可能な限り信号Ｗ成分で画像を表
現をするというものであるため、ホワイト信号Ｗの変化
が大きい単色変化の動きエッジ部分を眼球が追従する
と、３倍速面順次方式ではみられなかった白割れが生じ
るという問題がある。

【００１１】図１３、図１４はそれぞれホワイト信号Ｗ
の変化が大きい単色変化の動きエッジ部分を眼球が追従
するときの様子として、３倍速面順次方式の場合と４倍
速面順次方式の場合を示している。３倍速面順次方式の
場合、図１３（ａ）にみられるように、２フレームの画
像の動きに対する眼球の追従による、網膜上のＭＡ点と
ＭＤ点の相対的な移動があっても、図１３（ｂ）のよう
に網膜上のＭＡ点とＭＤ点の間で認識される画像エッジ
には色割れは生じない。ところが４倍速面順次方式で
は、図１４（ａ）のように２フレームの画像の動きに対
する眼球の追従による網膜上のＭＡ点とＭＢ点の相対的
な移動があった場合、図１４（ｂ）のように網膜上のＭ
Ａ点とＭＢ点の間で認識される画像エッジとして、白っ
ぽい色合いが認識される。いわゆる白割れである。

【００１２】このような４倍速面順次方式での白割れに
対する対策としては、８倍速面順次方式が考えられる。
つまり１フレームを８フィールドに分割して、信号
Ｒ’、信号Ｇ’、信号Ｂ’、信号Ｗ、信号Ｒ’、信号
Ｇ’、信号Ｂ’、信号Ｗの順で面順次信号を出力し、表
示を行うものである。この８倍速面順次方式について示
しているのが図１５であり、図１５（ａ）のように２フ
レームの画像の動きに対する眼球の追従による網膜上の
ＭＡ点とＭＢ点の相対的な移動があった場合、網膜上の
ＭＡ点とＭＢ点の間で認識される画像エッジの様子は図
１５（ｂ）のようになる。つまり、図１４と比較してわ
かるように、ホワイト信号Ｗの成分の変化が大きい単色
変化の動きエッジ部分として、白割れのレベルを低下さ
せることができる。ところがこのような白割れのレベル
低下が実現できても、エッジの移動速度が上がれば図示
するように白割れが２本生じ、無彩色間の動きエッジ部
分はエッジの横に薄い線（疑似輪郭）が生じてしまうと
いう問題があった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点に鑑みて、色割れ、白割れの低減及び疑似輪郭の解消
し、より高解像度の表示装置及び表示方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】このために表示装置として、入力されるＲ
ＧＢカラー画像信号から、表示制御用の信号として、そ
れぞれ１フレーム期間を８分割したフィールド期間の信
号となるレッド信号、グリーン信号、ブルー信号、及び
ホワイト信号を生成する表示制御信号生成手段と、１フ
レーム期間において、表示制御信号生成手段で生成され
るレッド信号、グリーン信号、ブルー信号、及びホワイ
ト信号のそれぞれを２回づつ、かつ少なくともホワイト
信号は２フィールド期間連続するようにした８倍速面順
次信号の出力を行う面順次出力手段と、この面順次出力
手段から出力される８倍速面順次信号により表示動作を
行う表示手段とを備えるようにする。つまりホワイト信
号によるフィールドが２回連続した８倍速の時分割面順
次信号を生成し、これによって表示手段を駆動してカラ
ー表示を行うことで、ホワイト成分の変化が大きい単色
変化の動きエッジ部分での白割れの現象を低減する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の表示装置としての
実施の形態としての表示装置について説明していく。図
１は実施の形態の表示装置のブロック図である。この表
示装置に対しては、カラー映像信号としてＲＧＢ３原色
信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）が供給され、このＲ信
号、Ｇ信号、Ｂ信号はそれぞれＡ／Ｄ変換器１でデジタ
ルデータ形態に変換される。Ａ／Ｄ変換器１からそれぞ
れ例えば８ビットデータとされて出力されるＲ信号、Ｇ
信号、Ｂ信号は、それぞれフレームメモリ３に書き込ま
れていく。

【００１６】本例では８倍速面順次方式で表示を行うも
のとされ、このために８倍速面順次制御部２が設けられ
る。８倍速面順次制御部２は、入力されるＲ信号、Ｇ信
号、Ｂ信号に伴って供給される水平同期信号ＨＤ、垂直
同期信号ＶＤを用いて、８倍速面順次処理を行うための
各種タイミング信号を生成し、フレームメモリ２の読出
／書込動作制御、セレクタ８の切換動作制御、液晶パネ
ル駆動制御部１１の制御、バックライト面順次駆動制御
部１５の制御を行う。８倍速面順次制御部２は、フレー
ムメモリ３に対しては、入力されるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ
信号のドットクロックに同期したライトクロックを供給
し、Ａ／Ｄ変換器１からのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の書
込を実行させる。

【００１７】また同時に８倍速面順次制御部２は、フレ
ームメモリ３に対してドットクロックの８倍のリードク
ロックを供給し、フレームメモリ３に蓄積されているＲ
信号、Ｇ信号、Ｂ信号の読出を実行させる。即ち８倍速
のデータとしてのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号が読み出され
ることになる。なお、フレームメモリ３に対する書込動
作により、まだ読み出していないデータの部分が上書き
されるようなメモリ上の追い越しが起きないように書込
／読出の領域やタイミングが設定されることはいうまで
もない。

【００１８】フレームメモリ３から読み出されたＲ信
号、Ｇ信号、Ｂ信号は、それぞれ逆γ補正部４、５、６
に供給され、逆γ補正、つまりγ補正がかかっていない
状態に戻される。そして逆γ補正部４、５、６からホワ
イト信号生成部７に供給される。ホワイト信号生成部７
は、最小値検出部７ｄ、及び減算器７ａ，７ｂ，７ｃを
有する。そして逆γ補正部４、５、６から入力されるＲ
信号、Ｇ信号、Ｂ信号は、それぞれ減算器７ａ，７ｂ，
７ｃに供給されるとともに、最小値検出部７ｄに供給さ
れる。最小値検出部７ｄは、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の
それぞれの最小値を検出して、それをホワイト信号Ｗと
してセレクタ８のＴＷ端子に供給する。また減算器７ａ
は、Ｒ信号からホワイト信号Ｗを減算して信号Ｒ’（＝
Ｒ−Ｗ）を生成し、セレクタ８のＴＲ端子に供給する。
減算器７ｂは、Ｇ信号からホワイト信号Ｗを減算して信
号Ｇ’（＝Ｇ−Ｗ）を生成し、セレクタ８のＴＧ端子に
供給する。減算器７ｃは、Ｂ信号からホワイト信号Ｗを
減算して信号Ｂ’（＝Ｂ−Ｗ）を生成し、セレクタ８の
ＴＢ端子に供給する。

【００１９】フレームメモリ３から読み出されるＲ信
号、Ｇ信号、Ｂ信号は８倍速の信号であり、１フレーム
期間に８回（８フィールド）繰り返して読出が行われ
る。従って、セレクタ８のＴＲ端子には、１フレームの
期間で、１／８フレーム期間毎に１フィールドの８倍速
の信号Ｒ’が供給される。端子ＴＧ、ＴＢ、ＴＷについ
ても同様で、１／８フレーム期間毎に１フィールドの８
倍速の信号Ｇ’、信号Ｂ’、信号Ｗがそれぞれ供給され
ることになる。

【００２０】８倍速面順次制御部２は、このセレクタ８
を１フレーム期間内に１／８フレーム（＝１フィール
ド）毎に切り換える制御を行う。本例では、この１フレ
ーム期間内の８回の切換の順序が、端子ＴＲ→端子ＴＧ
→端子ＴＢ→端子ＴＷ→端子ＴＷ→端子ＴＢ→端子ＴＧ
→端子ＴＲとなるように８倍速面順次制御部２が切換制
御を行う。従ってセレクタ８からは、１フレーム期間に
８倍速面順次信号として、信号Ｒ’→信号Ｇ’→信号
Ｂ’→信号Ｗ→信号Ｗ→信号Ｂ’→信号Ｇ’→信号Ｒ’
という順番で各フィールド信号が出力される。

【００２１】図２に８倍速面順次信号のイメージを示
す。図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に入力されるＲ信号、Ｇ信
号、Ｂ信号の２フレーム分（Ｆ１、Ｆ２）を示している
が、例えばフレームＦ１としてのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信
号は、フレームメモリ３に記憶された後、フレームＦ２
が入力されてくる期間において８倍速で８回繰り返して
フレームメモリ３から読み出され、上述のようにホワイ
ト信号生成部７で処理される。そしてその出力がセレク
タ８で上記順序で１／８フレーム期間毎に選択されて出
力されることで、セレクタ８から出力される８倍速面順
次信号は図２（ｄ）のようになる。

【００２２】８倍速面順次信号としてセレクタ８から出
力される信号は、γ補正回路９において、液晶パネル１
４のＶ−Ｔ特性に応じたγ補正処理が施される。そして
γ補正された８倍速面順次信号は、Ｄ／Ａ変換器１０で
アナログ信号に戻される。Ｄ／Ａ変換器１０から出力さ
れる８倍速面順次信号は、フィールド反転回路１２にお
いて１／８フレーム期間毎の極性反転やライン反転が行
われる。１／８フレーム毎のタイミングやラインタイミ
ングは、液晶パネル駆動制御部１１から与えられる。液
晶パネル駆動制御部１１は、８倍速面順次制御部２から
の８倍速面順次信号に同期したタイミングに応じて極性
反転のための１／８フレームのタイミングやラインタイ
ミングを発生させるとともに、液晶パネル１４に対して
垂直走査のための信号を生成して供給する。

【００２３】フィールド反転回路１２から出力される８
倍速面順次信号は、バッファ１３を介して液晶パネル１
４に供給される。液晶パネル１４は、透過型白黒液晶パ
ネルとされており、表示領域としての画素マトリクス
と、その表示領域での各画素を駆動するための表示駆動
回路が設けられる。具体的には水平方向の画素に対応す
るドットスキャンシフトレジスタと、垂直走査を行うた
めのラインスキャンシフトレジスタが設けられる。そし
て８倍速面順次信号は１ラインのデータ毎にドットスキ
ャンシフトレジスタに取り込まれるとともに、ラインス
キャンシフトレジスタに液晶パネル駆動制御回路１１か
らの垂直走査信号が供給されることで、表示領域の各画
素の表示走査が実行される。

【００２４】また透過型の表示動作のために液晶パネル
１４の表示領域の背面側にＲＧＢカラーバックライト１
６が配置される。本例では、１フレームの画像信号を、
上述のように信号Ｒ’→信号Ｇ’→信号Ｂ’→信号Ｗ→
信号Ｗ→信号Ｂ’→信号Ｇ’→信号Ｒ’という順番の８
倍速面順次信号とし、その信号に基づいて透過型白黒液
晶パネル１４で白黒画像の表示を行い、これに対してＲ
ＧＢカラーバックライト１６を用いることでカラー表示
を行うようにしている。

【００２５】カラー表示に際して透過型白黒液晶パネル
１４を用いる場合、カラー液晶パネルを用いることに比
べて、映像としての画素サイズを同数とすると、白黒液
晶パネルであることから画素数は１／３となる。そして
画質を損なうことのない画素数の低減は、液晶パネル２
０の小型化にも寄与する。又、異なる考え方でみれば、
カラー液晶パネルと同数の画素構成を備えた場合、３倍
の高解像度化が可能となる。本例では後述するように上
記順序の８倍速面順次信号を用いることで高画質化を実
現するが、それに加えて、透過型白黒液晶パネル１４に
対してＲＧＢカラーバックライト１６を面順次発光させ
ることでカラー表示を行うことで、画素数の縮小もしく
は高解像度化を促進できる。

【００２６】図３〜図５により、面順次発光によるカラ
ー表示動作を説明する。図３に示すように、液晶パネル
１４の表示領域に対して、その背面側にバックライト１
６が配されるが、このバックライト１６は、例えば多数
のＲ発光ＬＥＤ，Ｇ発光ＬＥＤ、Ｂ発光ＬＥＤが並べら
れて構成されていることで、赤、緑、青のバックライト
光を出力することができる。

【００２７】また図示するように発光領域として上部１
６ａ、中部１６ｂ、下部１６ｃが分割設定されている。
上部１６ａ、中部１６ｂ、下部１６ｃのそれぞれが、
赤、緑、青のバックライト光を出力することができる。
またそれぞれ、Ｒ発光ＬＥＤ，Ｇ発光ＬＥＤ、Ｂ発光Ｌ
ＥＤのすべてを発光させることで白色光を発光出力する
こともできる。そして、図２（ｄ）に示した８倍速面順
次信号からわかるように、液晶パネル１４では、１フレ
ームの最初の１／８期間で信号Ｒ’による１画面分の走
査が行われ、次の１／８期間で信号Ｇ’による１画面分
の走査が行われる。同様に１／８期間（１フィールド）
毎に、信号Ｂ’、信号Ｗ、信号Ｗ、信号Ｂ’、信号
Ｇ’、信号Ｒ’による走査が行われる。

【００２８】このような走査に応じて、図４に示すよう
なタイミングで、バックライト１６の上部１６ａ、中部
１６ｂ、下部１６ｃが発光動作を行う。この上部１６
ａ、中部１６ｂ、下部１６ｃの発光動作は、バックライ
ト面順次駆動制御部１５からのタイミング及び発光色指
示の情報に基づいて行われることになる。バックライト
面順次駆動制御部１５は、８倍速面順次制御部２からの
８倍速面順次信号に同期したタイミングに基づいて、発
光制御タイミングを生成する。

【００２９】図４、図５で発光動作例を具体的に説明す
る。図４下部に示すように、１フレームの１／８期間と
しての各フィールドの期間を期間Ｆ１〜Ｆ８で示す。ま
た各期間Ｆ１〜Ｆ８をそれぞれさらに３分割した期間
を、ｉ、ii、iii で示す。例えば以下の説明で「期間Ｆ
１（ｉ）」とは、フィールドＦ１の期間内の最初の１／
３期間を示すこととする。そして、図４（ａ）からわか
るように、期間Ｆ１、Ｆ８は液晶パネル１４において信
号Ｒ’による走査が行われている期間であり、期間Ｆ
２、Ｆ７は信号Ｇ’による走査が行われている期間であ
る。また期間Ｆ３、Ｆ６は液晶パネル１４において信号
Ｂ’による走査が行われている期間であり、期間Ｆ４、
Ｆ５は信号Ｗによる走査が行われている期間である。

【００３０】また、上部１６ａ、中部１６ｂ、下部１６
ｃの発光動作を表現する波形としてＬレベルは発光しな
い状態、Ｈレベルにおいて「Ｒ」は赤色発光動作、
「Ｇ」は緑色発光動作、「Ｂ」は青色発光動作、「ＲＧ
Ｂ」は白色発光動作をそれぞれ示している。

【００３１】まず期間Ｆ１（ｉ）を見る。この期間Ｆ１
（ｉ）は液晶パネル１４で信号Ｒ’の１画面分の走査の
１／３が行われる期間である。つまり上部１６ａに対向
する、液晶パネル１４の表示領域上側１／３部分で走査
が進行している期間である。この期間において走査は中
部１６ｂ、下部１６ｃに対向する部分には達しておら
ず、表示領域の下側２／３の領域の各画素には、その直
前のフレームの最後のフィールド（期間Ｆ８）の走査に
よる信号Ｒ’のデータが保持されている。なお、前フィ
ールドのデータが保存されているのは液晶パネルの画素
における画素透過率の保持機能によるものであることは
いうまでもない。

【００３２】この期間Ｆ１（ｉ）においては、表示領域
の状態は図５（ａ）に示すようになる。図５において走
査中の領域を斜線部として示すが、図示するように期間
Ｆ１（ｉ）では上１／３の領域の画素が走査中で、下２
／３の領域の画素には信号Ｒ’の情報が保持されてい
る。従って、この期間Ｆ１（ｉ）は、図４に示すよう
に、上部１６ａには発光動作を停止させ、一方、中部１
６ｂ、下部１６ｃには赤色発光動作を実行させる。

【００３３】続いて期間Ｆ１(ii)になると、図１０
（ｂ）からわかるように上１／３の領域の画素は直前に
走査された信号Ｒ’の情報に変わっており、中央１／３
の領域が走査中で、下１／３の領域の画素には前フィー
ルドの信号Ｒ’の情報が保持されている。従ってこの期
間Ｆ１(ii)は、図９に示すように、上部１６ａには赤色
発光動作を実行させ、中部１６ｃには発光動作を停止さ
せ、下部１６ｃには赤色発光動作を継続させる。

【００３４】さらに期間Ｆ１(iii) になると、図１０
（ｃ）からわかるように上２／３の領域の画素は直前に
走査された信号Ｒ’の情報に変わっており、下１／３の
領域の画素は走査中となる。従ってこの期間は、図９に
示すように、上部１６ａ、中部１６ｂには赤色発光動作
を実行させ、下部１６ｃには発光動作を停止させる。

【００３５】期間Ｆ２（ｉ）からは信号Ｇ’による走査
が開始される。図１０（ｄ）に示すように期間Ｆ２
（ｉ）では上１／３の領域の画素が走査中で、下２／３
の領域の画素には信号Ｒ’の情報が保持されている。従
って、この期間は、図９に示すように、上部１６ａには
発光動作を停止させ、一方、中部１６ｂ、下部１６ｃに
は赤色発光動作を実行させる。

【００３６】以降同様に１フィールドの１／３期間毎
に、液晶パネル１４での走査位置及び保持されている情
報に応じて、上部１６ａ、中部１６ｂ、下部１６ｃの各
発光動作が図４、図５に示す状態に制御される。このよ
うに液晶パネル１４の８倍速面順次信号に応じた走査及
びバックライト１６の面順次発光が行われることで、カ
ラー映像が表示されることになる。

【００３７】なお、この例ではバックライト１６の発光
領域を３つに分け、１フィールドの１／３とされる期間
毎に発光状態を切換えたが、バックライト１６の発光領
域の分割数は任意に設定できる。つまり、発光領域の分
割数を「Ｙ」としたら１フィールド期間をＹ個の期間に
分けて、各発光領域の発光状態を切り換えればよい。

【００３８】以上のように本例では信号Ｒ’→信号Ｇ’
→信号Ｂ’→信号Ｗ→信号Ｗ→信号Ｂ’→信号Ｇ’→信
号Ｒ’という順番の８倍速面順次信号に基づいて透過型
白黒液晶パネル１４で白黒画像の表示を行い、これに対
してＲＧＢカラーバックライト１６が面順次発光を行う
ことでカラー表示を行う。このように上下３分割の面順
次発光によりカラー表示を行うことで、表示画像の高解
像度化を促進できる。

【００３９】このような本例の場合において、前述した
図１３〜図１５と同様に画面上の様子と網膜上の様子を
示したものが図６（ａ）（ｂ）である。つまりホワイト
信号Ｗの変化が大きい単色変化の動きエッジ部分を眼球
が追従するときの様子となる。

【００４０】図６（ａ）の縦方向には１Ｖ（１フレー
ム）を時間軸で並べて２フレーム分示しており、横軸に
画像の動き方向を示している。つまり上段のフレームの
画像に続いて下段のフレームの画像が表示されること
で、表示される画像のエッジが図面上右方向に動くこと
を表現している。図中の数字は輝度レベルである。そし
て図中の右下に向かう矢印としてのＭＡ点、ＭＢ点と
は、視聴者の網膜上の或る点を示す。この２フレームに
示すような表示画像の動きを考えた場合、視聴者の眼球
はその表示画像の動きに応じて追従し、これによって網
膜上のＭＡ点、ＭＢ点は画像に対して相対的に矢印のよ
うに移動する。

【００４１】ここで、このように眼球が追従するとき
に、網膜上のＭＡ点、ＭＢ点を基準（固定）として２フ
レーム分の画像の様子を示したものが図６（ｂ）上段で
あり、網膜上で認識される画像（色）は図６（ｂ）下段
に示される。本例の場合のこの図６（ｂ）と、前述した
図１４、図１５を比較するとわかるように、ホワイト信
号Ｗの成分の変化が大きい単色変化の動きエッジ部分と
して網膜上のＭＡ点とＭＢ点の間で認識される画像エッ
ジの様子は、図１５に示した８倍速面順次方式の場合と
同様に、図１４の４倍速面順次方式の場合よりも、白割
れのレベルを低下させることができる。そしてさらに、
図１５の例において２本あらわれていた白割れが、本例
では１本に減少しているのがわかる。またさらに、本例
では、無彩色間の動きエッジ部分は、４倍速面順次方式
と同様に色割れがなく、また疑似輪郭のないエッジとな
る。即ち本例では、８倍速面順次信号を用いるととも
に、さらに信号Ｗは２フィールド連続されるようにして
いることで、高画質化を実現できるものである。

【００４２】ところで本例において、液晶パネル１４は
透過型白黒液晶パネルとしたが、反射型白黒液晶パネル
を用いる構成も考えられ、この場合はＲＧＢカラーバッ
クライト１６に代えて、液晶パネル１４の前面側に配さ
れるＲＧＢカラーフロントライトが設けられればよい。
他の回路部の構成や、面順次スキャン、面順次発光など
の動作は同様である。

【００４３】さらに表示部位の別の例としては、図１の
液晶パネル１４とバックライト１６に代えて白黒ＣＲＴ
（陰極線管）と液晶カラーシャッターを用い、白黒ＣＲ
Ｔの前面に液晶カラーシャッターを配する構造も考えら
れる。この構造を採用する場合の表示部位の動作例を図
７から図９で説明する。図７（ａ）は白黒ＣＲＴ４２の
前面に液晶カラーシャッター４１を配した構造を示して
いる。白黒ＣＲＴ４２には、上述したように、信号Ｒ’
→信号Ｇ’→信号Ｂ’→信号Ｗ→信号Ｗ→信号Ｂ’→信
号Ｇ’→信号Ｒ’という順番の８倍速面順次信号が印加
され、その８倍速面順次信号に基づいた走査により面順
次画像としての白黒画像を表示する高輝度の陰極線管で
あり、この白黒ＣＲＴ４２から出射した光はその前方に
配置されている液晶カラーシャッター４１を透過するこ
とによって、カラー画像を形成することができるように
なっている。

【００４４】また液晶カラーシャッター４１は、白黒Ｃ
ＲＴ４２の表示面の縦方向に対応して、上部４１ａ、中
部４１ｂ、下部４１ｃに分割された構造となっている。
上部４１ａ、中部４１ｂ、下部４１ｃのそれぞれは、そ
れぞれ図８で説明する構造によって、赤色光Ｒ、緑色光
Ｇ、青色光Ｂ、白色光Ｗのそれぞれの透過状態を制御で
きる。上部４１ａ、中部４１ｂ、下部４１ｃのそれぞれ
は、図８に示すように、カラー偏光板５１、５３、５５
及び液晶シャッタを構成する２枚の液晶セル５２、５４
によって構成されている。

【００４５】この場合の液晶セル５２，５４はそれぞれ
液晶（例えばネマティック、スメフティック、ＦＬＣ
等）の複屈折、または光学活性（旋光）等を利用して特
定の波長に対し０又は半波長の遅延を与える、すなわち
その偏波面を９０゜偏波させ、駆動がオフとされている
ときには、予めカラー偏光板５２，５４で特定の偏波面
とされた色の光を９０°偏波させる状態が得られるよう
にされており、一方、オンとされている時は、入射され
た光をそのまま透過する状態となるようにされている。

【００４６】また、カラー偏光板５１，５３，５５は次
に示す特性を有するように形成される。・カラー偏光板５１・・・水平偏光軸からはＢ光が、ま
た垂直偏光軸からはＲ光、Ｇ光、Ｂ光が透過する。・カラー偏光板５３・・・水平偏光軸からはＲ光が、ま
た垂直偏光軸からはＲ光、Ｇ光、Ｂ光が透過する。・カラー偏光板５５・・水平偏光軸からはＧ光が、また
垂直偏光軸からはＲ光、Ｇ光、Ｂ光が透過する。

【００４７】このようなカラー偏光板５１、５３、５５
及び液晶セル５２、５４によって構成されている液晶カ
ラーシャッター４１の上部４１ａ、中部４１ｂ、下部４
１ｃのそれぞれは、液晶セル５２，５４のオン／オフ状
態の組み合わせを変化させることで、最後のカラー偏光
板５５を通過する光として、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色
光Ｂ、白色光Ｗの何れか１つの色の光のみを選択して透
過させるように切換えることが可能となる。

【００４８】各色の光を選択的に透過させる状態を図８
（ａ）〜（ｄ）に示す。図８（ａ）はＢ光、図８（ｂ）
はＧ光、図８（ｃ）はＷ光、図８（ｄ）はＲ光が選択さ
れている状態を示している。

【００４９】Ｂ光を透過させる場合は、図８（ａ）に示
されているように、液晶セル５２がオフ、液晶セル５４
がオンとされる。この場合カラー偏光板５１の垂直偏光
軸を透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光、及び水平偏光軸を透過
したＢ光はオフとされている液晶セル５２で偏光成分が
９０゜偏波されてカラー偏光板５３に到達する。そし
て、カラー偏光板５３では垂直偏光軸からはＢ光のみ
が、また水平偏光軸からはＲ光のみが透過し、液晶セル
５４に到達することとなる。そして液晶セル５４はオン
とされているのでＢ光、Ｒ光はそのまま通過してカラー
偏光板５５に到達し、ここで水平偏光軸のＲ光が遮断さ
れＢ光のみが透過するようになる。

【００５０】Ｇ光を透過させる場合は、図８（ｂ）に示
されているように、液晶セル５２をオン、液晶セル５４
をオフとする。この場合、カラー偏光板５１の垂直偏光
軸を透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光及び水平偏光軸を透過し
たＢ光は、オンとされている液晶セル５２をそのまま通
過してカラー偏光板５３に到達する。そして、カラー偏
光板５３では垂直偏光軸からはＲ光、Ｇ光、Ｂ光が透過
し、水平偏光成分のＢ光はここで遮断される。垂直偏光
軸を透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光はオフとされている液晶
セル５４を透過することにより偏光成分が９０゜偏波し
てカラー偏光板５５に到達し、カラー偏光板５５により
Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のうち水平方向に偏向されたＧ光のみ
が透過される。

【００５１】Ｗ光を透過させる場合は、図８（ｃ）に示
されているように、液晶セル５２及び液晶セル５４を共
にオンとする。すると、カラー偏光板５１の垂直偏光軸
を透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光、及び水平偏光軸を透過し
たＢ光は液晶セル５２をそのまま通過してカラー偏光板
５３に到達する。そして、カラー偏光板５３では垂直偏
光軸からはＲ光、Ｇ光、Ｂ光が透過し、また水平偏光軸
ではＢ光が遮断されることになる。さらにＲ光、Ｇ光、
Ｂ光はオンとされている液晶セル５４をそのまま通過す
ることになるので、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光、つまりＷ（白
色）光がカラー偏光板５５を透過するようになる。

【００５２】Ｇ光を透過させる場合は図８（ｄ）に示す
ように液晶セル５２及び５４をオフとする。この場合、
カラー偏光板５１の垂直偏光軸を透過したＲ光、Ｇ光、
Ｂ光、及び水平偏光軸を透過したＢ光は、オフとされて
いる液晶セル５２により偏光成分が９０゜偏波してカラ
ー偏光板５３に到達する。そして、カラー偏光板５３で
は垂直偏光軸からはＢ光のみが、また水平偏光軸からは
Ｒ光のみが透過し、液晶セル５４に到達することとな
る。そして液晶セル５４はオフとされているので偏光成
分が９０゜偏波してカラー偏光板５５に到達し、ここで
Ｂ光が遮断されＲ光のみが透過するようになる。

【００５３】以上の説明からわかるように、液晶カラー
シャッター４１の上部４１ａ、中部４１ｂ、下部４１ｃ
のそれぞれは、図９に示すように液晶セル５２，５４の
オン／オフ状態の組み合わせを設定させることで、通過
光として、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂ、白色光Ｗを
実現できる。従って、白黒ＣＲＴ４２において実行され
る８倍速面順次信号に応じたスキャンに同期して、上部
４１ａ、中部４１ｂ、下部４１ｃのそれぞれが透過光を
切り換えていくことで、カラー表示が可能となる。即ち
上述した図４と同様のタイミングで、上部４１ａ、中部
４１ｂ、下部４１ｃのそれぞれが透過光を切り換えてい
けばよい。

【００５４】図４（ｂ）（ｃ）（ｄ）において各タイミ
ングで発光色Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＲＧＢ（ｗ）として示してい
る光が、図８の場合における透過する色Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒ
ＧＢ（ｗ）となる。白黒ＣＲＴ４２における８倍速面順
次信号に応じたスキャンのタイミングと、透過光の切換
タイミングは、図４、図５で説明した液晶パネル１４の
８倍速面順次信号に応じたスキャンのタイミングと、バ
ックライト１６の発光色の切換タイミングと全く同様と
なるため説明は省略する。またこのような画像スキャン
に対応した上下３分割の透過光制御により、一層の高解
像度化を実現できることも同様である。

【００５５】なお、以上実施の形態の例について説明し
てきたが、本発明としてはさらに多様な変形例が考えら
れる。まず表示部位の形態としては上記各例の他にも各
種の例が考えられる。また上記例では８倍速面順次信号
は、信号Ｒ’→信号Ｇ’→信号Ｂ’→信号Ｗ→信号Ｗ→
信号Ｂ’→信号Ｇ’→信号Ｒ’という順番の８倍速面順
次信号とする例をあげたが、少なくとも信号Ｗが２フィ
ールド連続する順番であれば、他の例も考えられる。例
えば信号Ｂ’→信号Ｇ’→信号Ｒ’→信号Ｗ→信号Ｗ→
信号Ｒ’→信号Ｇ’→信号Ｂという順番の８倍速面順次
信号や、信号Ｒ’→信号Ｇ’→信号Ｂ’→信号Ｗ→信号
Ｗ→信号Ｒ’→信号Ｇ’→信号Ｂという順番の８倍速面
順次信号などとしてもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、１フレ
ームの期間において、レッド信号、グリーン信号、ブル
ー信号、及びホワイト信号のそれぞれを２回づつ、かつ
少なくともホワイト信号は２フィールド期間連続するよ
うにした８倍速面順次信号により表示動作を行うように
したため、色割れ、白割れの低減及び疑似輪郭の解消を
実現し、これにより高解像度の表示を実現できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の表示装置のブロック図で
ある。

【図２】実施の形態の表示装置の８倍速面順次出力の説
明図である。

【図３】実施の形態の液晶パネル及びバックライトの説
明図である。

【図４】実施の形態のバックライトの発光動作の説明図
である。

【図５】実施の形態のバックライトの発光動作と走査タ
イミングの関係の説明図である。

【図６】実施の形態の表示装置での画面上及び網膜上の
様子の説明図である。

【図７】実施の形態の表示手段の他の構造例の説明図で
ある。

【図８】実施の形態の表示手段の他の構造例での液晶カ
ラーシャッターの説明図である。

【図９】実施の形態の表示手段の他の構造例での液晶カ
ラーシャッターの制御パターンの説明図である。

【図１０】４倍速面順次出力のためのホワイト信号生成
部のブロック図である。

【図１１】従来の３倍速面順次方式での画面上及び網膜
上の様子の説明図である。

【図１２】従来の４倍速面順次方式での画面上及び網膜
上の様子の説明図である。

【図１３】従来の３倍速面順次方式での画面上及び網膜
上の様子の説明図である。

【図１４】従来の４倍速面順次方式での画面上及び網膜
上の様子の説明図である。

【図１５】従来の８倍速面順次方式での画面上及び網膜
上の様子の説明図である。

【符号の説明】

１Ａ／Ｄ変換器、２８倍速面順次制御部、３フレ
ームメモリ、４，５，６逆γ補正部、７ホワイト信
号生成部、８セレクタ、９ γ補正回路、１０Ｄ／
Ａ変換器、１１液晶パネル駆動制御部、１２フィー
ルド反転回路、１３バッファ、１４透過型白黒液晶
パネル、１５バックライト面順次駆動制御部、１６
ＲＧＢカラーバックライト、４１液晶カラーシャッタ
ー、４２白黒ＣＲＴ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 11/20 Ｈ０４Ｎ 11/20 (72)発明者高橋孝夫東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者仁藤敬一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されるカラー画像信号から、表示制
御用の信号として、それぞれ１フレーム期間を８分割し
たフィールド期間の信号となるレッド信号、グリーン信
号、ブルー信号、及びホワイト信号を生成する表示制御
信号生成手段と、１フレーム期間において、前記表示制御信号生成手段で
生成される前記レッド信号、前記グリーン信号、前記ブ
ルー信号、及び前記ホワイト信号のそれぞれを２回づ
つ、かつ少なくとも前記ホワイト信号は２フィールド期
間連続するようにした８倍速面順次信号の出力を行う面
順次出力手段と、前記面順次出力手段から出力される８倍速面順次信号に
より表示動作を行う表示手段と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記表示手段は、透過型白黒液晶パネル
と、該透過型白黒液晶パネルの背面側から発光動作を行
うＲＧＢカラーバックライトとから成り、前記透過型白黒液晶パネルは前記面順次出力手段から出
力される８倍速面順次信号により駆動されるとともに、前記ＲＧＢカラーバックライトは、８倍速面順次信号に
基づいたタイミングでレッド、グリーン、ブルー、ホワ
イトの各色の面順次発光を行うことで、カラー表示を行
うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】前記表示手段は、反射型白黒液晶パネル
と、該反射型白黒液晶パネルの前面側から発光動作を行
うＲＧＢカラーフロントライトとから成り、前記反射型白黒液晶パネルは前記面順次出力手段から出
力される８倍速面順次信号により駆動されるとともに、前記ＲＧＢカラーフロントライトは、８倍速面順次信号
に基づいたタイミングでレッド、グリーン、ブルー、ホ
ワイトの各色の面順次発光を行うことで、カラー表示を
行うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】前記表示手段は、白黒陰極線管と、その
白黒陰極線管の前面に配される液晶カラーシャッターと
から成り、前記白黒陰極線管は前記面順次出力手段から出力される
８倍速面順次信号により駆動されるとともに、前記液晶カラーシャッターは、８倍速面順次信号に基づ
いたタイミングでレッド、グリーン、ブルー、ホワイト
の各色の面順次透過出力を行うことで、カラー表示を行
うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】入力されるカラー画像信号から、表示制
御用の信号として、それぞれ１フレーム期間を８分割し
たフィールド期間の信号となるレッド信号、グリーン信
号、ブルー信号、及びホワイト信号を生成し、１フレーム期間において、前記レッド信号、前記グリー
ン信号、前記ブルー信号、及び前記ホワイト信号のそれ
ぞれを２回づつ、かつ少なくとも前記ホワイト信号は２
フィールド期間連続するように、８倍速面順次で出力
し、その８倍速面順次で出力される前記レッド信号、前記グ
リーン信号、前記ブルー信号、及び前記ホワイト信号に
基づいて表示動作を行うことを特徴とする表示方法。
【請求項６】前記８倍速面順次の出力として、１フレ
ーム期間の最初の３フィールドで、前記レッド信号、前
記グリーン信号、前記ブルー信号による各フィールド信
号の出力を順次行い、次の２フィールドで前記ホワイト
信号によるフィールド信号を２回繰り返して行い、最後
の３フィールドで、前記レッド信号、前記グリーン信
号、前記ブルー信号による各フィールド信号の出力を順
次行うことを特徴とする請求項５に記載の表示方法。