(57)【要約】【課題】フィールドシーケンシャル方式における動画追従視での色割れの発生を抑制することができるようにした画像表示装置および方法を提供する。【解決手段】表示部（表示パネル２およびバックライト３）は、表示順序制御部１２の制御に基づく表示順序に従って、フィールドシーケンシャル方式により複数色のフィールド画像を時分割表示する。表示部において移動画像を表示したときに、１フレームを構成するフィールド画像群または時間的に連続する２フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となり周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となるように、複数色のフィールド画像の表示順序を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像をフレーム単位でカラー表示に必要とされる複数の色成分画像に分解し、フィールドシーケンシャル方式による表示用の複数色のフィールド画像を生成する信号処理部と、
前記複数色のフィールド画像の１フレーム期間内での表示順序をフレーム単位で可変制御する表示順序制御部と、
前記表示順序制御部の制御に基づく表示順序に従って、フィールドシーケンシャル方式により前記複数色のフィールド画像を時分割表示する表示部と
を備え、
前記表示順序制御部は、
前記表示部において移動画像を表示したときに、１フレームを構成するフィールド画像群または時間的に連続する２フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上での前記フィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となり周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ前記合成輝度分布の広がりが左右対称的となるように、前記複数色のフィールド画像の表示順序を制御する
ようになされている画像表示装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、前記複数の色成分画像として前記入力画像を赤色成分、緑色成分、および青色成分の原色画像に分解し、前記複数色のフィールド画像として赤色フィールド画像、緑色フィールド画像、および青色フィールド画像の３色のフィールド画像を生成する
ようになされている請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記表示順序制御部は、
１フレーム期間内で時間的な中心位置に前記緑色フィールド画像が表示され、かつ前記緑色フィールド画像に対して時間的に前と後とにそれぞれ、前記赤色フィールド画像および前記青色フィールド画像が前記時間的な中心位置から見て赤色、青色の順に表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御する
ようになされている請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記表示順序制御部は、
１フレーム期間内で時間的な中心位置に前記緑色フィールド画像が２フィールド分、時間的に連続して表示され、かつ前記２フィールドの緑色フィールド画像に対して時間的に前と後とにそれぞれ、前記赤色フィールド画像および前記青色フィールド画像が前記時間的な中心位置から見て赤色、青色の順に表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御する
ようになされている請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記緑色フィールド画像については、前記入力画像における緑色成分の信号レベルに対して信号レベルを２倍にした画像を生成するようになされ、
前記表示順序制御部は、
１フレーム期間内で時間的な中心位置に、前記信号レベルが２倍にされた緑色フィールド画像が表示され、かつ前記緑色フィールド画像に対して時間的に前と後とにそれぞれ、前記赤色フィールド画像および前記青色フィールド画像が前記時間的な中心位置から見て赤色、青色の順に表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御する
ようになされている請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記信号処理部は、前記緑色フィールド画像については、前記入力画像における緑色成分の信号レベルに対して信号レベルを２倍にした画像を生成するようになされ、かつ、時間的に１つ前のフレームと現在のフレームとの間で２つの青色フィールド画像を合成した第１の合成青色フィールド画像を生成すると共に、現在のフレームと時間的に１つ後のフレームとの間で２つの青色フィールド画像を合成した第２の合成青色フィールド画像を生成するようになされ、
前記表示順序制御部は、
時間的に１つ前のフレームと現在のフレームとの間で前記第１の合成青色フィールド画像が同一の時間に共通化して表示され、現在のフレームと時間的に１つ後のフレームとの間で前記第２の合成青色フィールド画像が同一の時間に共通化して表示されるように制御すると共に、前記第１の合成青色フィールド画像と前記第２の合成青色フィールド画像との間の時間的な中心位置に、前記信号レベルが２倍にされた緑色フィールド画像が表示され、かつ、前記第１の合成青色フィールド画像と前記緑色フィールド画像との間、および前記緑色フィールド画像と前記第２の合成青色フィールド画像との間にそれぞれ、前記赤色フィールド画像が表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御する
ようになされている請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記表示順序制御部は、
時間的に連続する第１のフレームと第２のフレームとにおける前記複数色のフィールド画像の表示順序を異ならせるように制御すると共に、前記第１のフレームと前記第２のフレームとを構成する２フレーム分のフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上での前記フィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となり周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ前記合成輝度分布の広がりが左右対称的となるように、前記複数色のフィールド画像の表示順序を制御する
ようになされている請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記信号処理部は、前記複数色のフィールド画像として赤色フィールド画像、緑色フィールド画像、および青色フィールド画像の３色のフィールド画像を生成するようになされ、かつ、前記緑色フィールド画像および前記青色フィールド画像についてそれぞれ、前記入力画像における緑色成分および青色成分の信号レベルに対して信号レベルを２倍にした画像を生成するようになされ、
前記表示順序制御部は、
前記第１のフレームの表示期間内では、信号レベルが２倍にされた青色フィールド画像、赤色フィールド画像、信号レベルが２倍にされた緑色フィールド画像、および赤色フィールド画像の順に表示され、
前記第２のフレームの表示期間内では、赤色フィールド画像、信号レベルが２倍にされた緑色フィールド画像、赤色フィールド画像、および信号レベルが２倍にされた青色フィールド画像の順に表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御する
ようになされている請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記信号処理部は、前記複数色のフィールド画像として赤色フィールド画像、緑色フィールド画像、および青色フィールド画像の３色のフィールド画像を生成するようになされ、
前記表示順序制御部は、
前記第１のフレームの表示期間内では、青色フィールド画像、赤色フィールド画像、および緑色フィールド画像の順に表示され、
前記第２のフレームの表示期間内では、緑色フィールド画像、赤色フィールド画像、および青色フィールド画像の順に表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御すると共に、
前記第１のフレームの表示期間と前記第２のフレームの表示期間との間に１フィールド期間分の非表示区間が挿入されるような表示制御を行う
ようになされている請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記表示部は、
互いに独立して制御可能であると共に複数の色光を個別に射出可能であるように構成された複数の部分発光部を有する光源部と、
前記光源部から前記部分発光部単位で射出された色光を画像信号に基づいて変調する表示パネルとを有する
ものである請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
信号処理部において、入力画像をフレーム単位でカラー表示に必要とされる複数の色成分画像に分解し、フィールドシーケンシャル方式による表示用の複数色のフィールド画像を生成するステップと、
前記複数色のフィールド画像の１フレーム期間内での表示順序を、表示順序制御部によってフレーム単位で可変制御するステップと、
前記表示順序制御部の制御に基づく表示順序に従って、フィールドシーケンシャル方式により前記複数色のフィールド画像を表示部に時分割表示するステップと
を含み、
前記表示順序制御部が、
前記表示部において移動画像を表示したときに、１フレームを構成するフィールド画像群または時間的に連続する２フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上での前記フィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となり周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ前記合成輝度分布の広がりが左右対称的となるように、前記複数色のフィールド画像の表示順序を制御する
ようになされている画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドシーケンシャル方式によってカラー画像表示を行う画像表示装置および方法に関する
【背景技術】
【０００２】
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２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３原色の個々の副画素を平面内に細かく配置し、人間の眼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、ほとん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形式の表示装置、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。
【０００３】
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３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、人間の眼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、眼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。この方式は、一般にフィールドシーケンシャル方式と呼ばれる。
【０００４】
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い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、眼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。
【０００５】
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。従って、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。
【０００６】
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、人間の眼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、およ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。
【０００７】
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。
【０００８】
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）。その他、フィールドシーケンシャル方式での表示を改善する案が種々提案されている（特許文献４ないし７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−０２０７５８号公報
【特許文献２】特許第３９１２９９９号公報
【特許文献３】特許第３８７８０３０号公報
【特許文献４】特開２００８−３１０２８６号公報
【特許文献５】特開２００７−２６４２１１号公報
【特許文献６】特表２００８−５１０３４７号公報
【特許文献７】特許第３９７７６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に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、色割れを検知限界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、色割れを十分に低減できない。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限界以下に除去できない。
【００１１】
特許文献２に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。
【００１２】
特許文献３に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。従って、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。このため、画面内の部分的色純度の確保と色割れの除去は両立しない。
【００１３】
特許文献４に記載の従来技術は、画像内に飽和色の色純度の高い部分が存在しない場合をマイルド画像と定義し、その場合において、白色成分をバックライトで混色全面点灯することで、色割れを防止するものである。この従来技術では、マイルド画ではない飽和度の高い被着色画像部分が同一画像面内に点在するものである。このため、画面内に飽和度の高い部位の存在は、混色全面点灯することで彩度が低下してしまうため、画面内の部分的色純度の確保と色割れの除去は両立しない。
【００１４】
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。従って、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。
【００１５】
さらに特許文献５には、各種時空図と網膜図を用い、網膜上の輝度についての記載がある。また、Ｋを黒画面として、ＲＧＢＫＫＫなどの構成により、色割れが減少するとの説明がある。この特許文献５に記載されている網膜上の輝度分布を示す図は、対象画像がＲＧＢという輝度の異なる画像の積算に分解されているにもかかわらず、中心対称の台形で記載されている。しかしながら、合成の対象である輝度成分が一様な白黒画像ではない原色画像であることから、網膜上の視線追従基準の左右の輝度は、実際には図のような中心対称になってはいない。すなわち、図としては厳密さを欠いており、実際には、後述する本願の図３０に示すように、輝度バランスを欠いたものとなっているはずである。このため、特許文献５に記載の技術では、視覚上は画像移動方向の前方と後方とに生じる色差と輝度差分とがずれとして知覚され、本願で提案する後述の表示方法に比べて対策効果は薄い。
【００１６】
特許文献６に記載の従来技術は、動画追従視で生じる網膜上の像のずれを補正矯正することを目的として、映像信号の動き部分を検出し、表示映像側を始めから移動方向にずらして表示することにより、対策をする案である。この方法では、当該部分を追従視している間は効果的であるが、追従視するかしないかというのは、観測者側の主観の問題である。このため、固定視をされる、あるいは、移動方向が異なる物体が同時表示されるなどにより、もともとずれのなかった映像にずれを加えているという処理が災いし、より、色割れを悪化させて知覚されるという重大な欠点があるので、実用に供せない。
【００１７】
特許文献７には、６倍速でＲＧＢＹｅＭｇＣｙを配分するという案が記載されている。この案では、視線追従に対する輝度中心という概念が無く、実際には色割れ対策が本願で提案する後述の表示方法に比べて効果がでないことが本願発明者の実験で確認されている。
【００１８】
以上のように従来から、色割れを抑制するための種々の提案がなされているが、いずれの提案も、網膜上での輝度の結像バランスについては十分に考慮されていない。このため、動画追従視を行った場合に網膜上での輝度分布に非対称性が生じ、色割れを十分に抑制することができない。
【００１９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、フィールドシーケンシャル方式における動画追従視での色割れの発生を抑制することができるようにした画像表示装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明による画像表示装置は、入力画像をフレーム単位でカラー表示に必要とされる複数の色成分画像に分解し、フィールドシーケンシャル方式による表示用の複数色のフィールド画像を生成する信号処理部と、複数色のフィールド画像の１フレーム期間内での表示順序をフレーム単位で可変制御する表示順序制御部と、表示順序制御部の制御に基づく表示順序に従って、フィールドシーケンシャル方式により複数色のフィールド画像を時分割表示する表示部とを備えたものである。そして、表示順序制御部が、表示部において移動画像を表示したときに、１フレームを構成するフィールド画像群または時間的に連続する２フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となり周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となるように、複数色のフィールド画像の表示順序を制御するようにしたものである。
【００２１】
本発明による画像表示装置では、表示部において移動画像を表示したときに、１フレームを構成するフィールド画像群または時間的に連続する２フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となり周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となるように、複数色のフィールド画像の表示順序が制御される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像表示装置または方法によれば、移動画像を表示したときに、観察者に認識される網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となり周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となるように、複数色のフィールド画像の表示順序を制御するようにしたので、人間の視覚特性により、フィールドシーケンシャル方式における動画追従視での色割れの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係る画像表示装置で表示する１フレーム期間内のサブフィールド画像の構成を、縦軸を表示信号レベルとして示した説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係る画像表示装置で表示する１フレーム期間内のサブフィールド画像の構成を、縦軸を表示輝度レベルとして示した説明図である。
【図４】第１の実施の形態に係る画像表示装置による画像の表示状態を模式的に示す説明図である。
【図５】図４に示した表示状態における１フレーム期間内の網膜上での輝度分布を、各色成分ごとに模式的に示す説明図である。
【図６】図４に示した表示状態における網膜上での各色の合成の輝度分布を模式的に示す説明図である。
【図７】ディスプレイ上に表示された移動体を追従視する場合の眼球の動きを模式的に示す説明図である。
【図８】ディスプレイ上に表示された移動体を追従視する場合の追従視線（追従視速度線）についての説明図である。
【図９】色度に対する人間の眼の空間周波数特性を示す説明図である。
【図１０】表示物体の移動速度に対する人間の眼の空間周波数特性を示す説明図である。
【図１１】人間の視覚特性を示すものであり、（Ａ）は光刺激の呈示時間と見掛けの明るさとの関係を示す説明図であり、（Ｂ）は色の違いによる見掛けの明るさの感覚的な強度変化を示す説明図である。
【図１２】人間の視覚特性に基づいた空間的な色ずれの許容量を模式的に示す説明図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る画像表示装置で表示する１フレーム期間内のサブフィールド画像の構成を、縦軸を表示信号レベルとして示した説明図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る画像表示装置で表示する１フレーム期間内のサブフィールド画像の構成を、縦軸を表示輝度レベルとして示した説明図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る画像表示装置による画像の表示状態を模式的に示す説明図である。
【図１６】図１５に示した表示状態における１フレーム期間内の網膜上での輝度分布を、各色成分ごとに模式的に示す説明図である。
【図１７】第２の実施の形態に係る画像表示装置で表示する２フレーム期間の表示状態を縦軸を表示輝度レベルとして示した説明図である。
【図１８】第３の実施の形態に係る画像表示装置で表示する２フレーム期間の表示状態を縦軸を表示輝度レベルとして示した説明図である。
【図１９】第４の実施の形態に係る画像表示装置による画像の表示状態を模式的に示す説明図である。
【図２０】図１９に示した表示状態における網膜上での２フレーム期間の合成の輝度分布を模式的に示す説明図である。
【図２１】第５の実施の形態に係る画像表示装置による画像の表示状態を模式的に示す説明図であり、（Ａ）は図１９に示した表示状態から赤色成分を部分的に間引いた状態を示す説明図である。（Ｂ）は図１９に示した表示状態から赤色成分を部分的に間引いてさらに表示間隔を詰めた状態を示す説明図である。
【図２２】第６の実施の形態に係る画像表示装置による画像の表示状態を模式的に示す説明図である。
【図２３】（Ａ）は図２２に示した表示状態における第１のフレームによる網膜上での輝度分布を模式的に示す説明図である。（Ｂ）は図２２に示した表示状態における第２のフレームによる網膜上での輝度分布を模式的に示す説明図である。（Ｃ）は図２２に示した表示状態における網膜上での２フレーム期間の合成の輝度分布を模式的に示す説明図である。
【図２４】第６の実施の形態に対する比較例による画像の表示状態を模式的に示す説明図である。
【図２５】（Ａ）は図２４に示した表示状態における第１のフレームによる網膜上での輝度分布を模式的に示す説明図である。（Ｂ）は図２４に示した表示状態における第２のフレームによる網膜上での輝度分布を模式的に示す説明図である。（Ｃ）は図２４に示した表示状態における網膜上での２フレーム期間の合成の輝度分布を模式的に示す説明図である。
【図２６】第７の実施の形態に係る画像表示装置の概略を示す構成図である。
【図２７】従来のフィールドシーケンシャル方式での画像表示を模式的に示す説明図である。
【図２８】従来のフィールドシーケンシャル方式によって１フレームの画像をＲ，Ｇ，Ｂの順で３色のフィールド画像に分解して移動物体を表示した場合の表示状態を、網膜上での輝度分布と共に模式的に示す説明図である。
【図２９】従来のフィールドシーケンシャル方式で生ずる色割れについての説明図である。
【図３０】図２８に示した表示状態における網膜上での輝度分布をより正確に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
＜第１の実施の形態＞
［画像表示装置の全体構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の構成例を示している。この画像表示装置は、入力画像を表すＲ，Ｇ，Ｂのカラー画像信号が含まれた映像信号が入力される表示制御部１を備えている。また、表示制御部１によって制御され、フィールドシーケンシャル方式によってカラー画像表示を行う表示パネル２およびバックライト３を備えている。
【００２６】
表示パネル２は、バックライト３の各色光の発光に同期して画像表示を行うものである。表示パネル２は、表示制御部１の制御に基づく表示順序に従って、フィールドシーケンシャル方式により複数のフィールド画像を時分割表示するようになっている。表示パネル２は、例えばバックライト３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透過型の液晶パネルからなる。表示パネル２の表示面には、規則的に複数の表示画素が２次元配列されている。
【００２７】
バックライト３は、カラー画像表示に必要な複数種類の色光を各色光ごとに時分割で発光させることが可能な光源部となっている。バックライト３は、表示制御部１による制御の下に、入力される映像信号に応じて発光駆動が行われる。バックライト３は、例えば表示パネル２の背面側に配置されて表示パネル２を照射するようになっている。バックライト３は、発光素子（光源）として例えばＬＥＤ(Light Emitting Diode；発光ダイオード）を用いて構成することができる。バックライト３は、例えば複数のＬＥＤを２次元的に平面配置することによって複数色を独立して面状発光可能に構成されている。ただし、発光素子としてはＬＥＤに限られるものではない。バックライト３は、例えば少なくとも、赤色光を発する赤色ＬＥＤ、緑色光を発する緑色ＬＥＤおよび青色光を発する青色ＬＥＤの組み合わせによって構成されている。そして、表示制御部１による制御の下に、各色のＬＥＤ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（白黒）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。バックライト３は、例えば青色ＬＥＤを消灯し、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤとを発光することによって補色の１つである黄色の発光を行うことができる。また、各色のＬＥＤの発光量を適宜調節して適切な色バランスで同時発光することによって補色や白色以外の任意の色での発光を行うこともできる。
【００２８】
［表示制御部の回路構成］
表示制御部１は、映像信号に含まれるカラー画像を入力画像として、フィールドシーケンシャル方式による表示用の複数色のフィールド画像を生成すると共に、それら複数色のフィールド画像の表示順序をフレーム単位で可変制御することが可能となっている。表示制御部１は、画像処理部１１と、表示順序制御部１２と、出力信号選択スイッチャ１８と、バックライト色光選択スイッチャ１９とを有している。
【００２９】
本実施の形態において、表示パネル２およびバックライト３が、本発明における「表示部」の一具体例に対応する。画像処理部１１、および出力信号選択スイッチャ１８が、本発明における「信号処理部」の一具体例に対応する。表示順序制御部１２が、本発明における「表示順序制御部」の一具体例に対応する。
【００３０】
画像処理部１１は、入力画像をフレーム単位でカラー表示に必要とされる複数の色成分画像に分解し、フィールドシーケンシャル方式による表示用の複数色のフィールド画像を生成するものである。具体的には、複数の色成分画像として入力画像を赤色成分、緑色成分および青色成分の原色画像に分解し、複数色のフィールド画像として赤色フィールド画像、緑色フィールド画像および青色フィールド画像の３色のフィールド画像を生成するようになっている。
【００３１】
出力信号選択スイッチャ１８は、画像処理部１１で生成された複数色のフィールド画像を、表示順序制御部１２の制御の下で、表示パネル２に選択的に出力するようになっている。
【００３２】
バックライト色光選択スイッチャ１９は、表示順序制御部１２の制御の下で、バックライト３における発光色と発光タイミングとを制御するようになっている。バックライト色光選択スイッチャ１９は、表示するフィールド画像のタイミングに同期し、かつ表示するフィールド画像に必要とされる色光で適切に発光するよう、バックライト３の発光制御を行うようになっている。
【００３３】
表示順序制御部１２は、画像処理部１１で生成された複数色のフィールド画像の１フレーム期間内での表示順序を、出力信号選択スイッチャ１８およびバックライト色光選択スイッチャ１９を介してフレーム単位で可変制御するものである。表示順序制御部１２は、出力信号選択スイッチャ１８を介して表示パネル２に表示する複数色のフィールド画像の出力順序を制御するようになっている。表示順序制御部１２はまた、バックライト色光選択スイッチャ１９を介してバックライト３の発光色の発光順序を制御する。
表示順序制御部１２は、表示パネル２において移動画像を表示したときに、１フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が所定の分布形状となるように複数色のフィールド画像の表示順序を制御する。所定の分布形状とは、後述する人間の視覚特性を考慮したものであり、中央部で輝度が最大となり周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となるような形状である。
【００３４】
［従来手法による表示方法］
この画像表示装置の動作（表示方法）について説明する前に、まず、従来技術との比較を行うために、従来技術によるフィールドシーケンシャル方式の表示手法およびその問題点について説明する。なお、以下の説明においては、特別な場合を除き、色覚特性と視聴環境は標準的なモデルを想定して説明する。標準的なモデルとして、観察者は正常色覚者であり、明所視の環境で画像を表示するものとする。
【００３５】
図２７は、フィールドシーケンシャル方式での画像表示の概念を示している。この表示例では、１フレームの画像が複数の色成分画像（フィールド画像）群に分解されている。図２７は、１フレーム群の画像が、時間経過と共に、右方向に空間的に移動していく様子を示した時空図となっている。図２７では、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・のフレーム順に各フレーム画像が表示されている。各フレーム画像は、４つの色のサブフィールドに分割されている。例えばＡフレームは、色のサブフィールドＡ１，Ａ２．Ａ３，Ａ４に分割されたような一群のフレーム単位として構成されている。矢印２２は時間経過を示し、矢印２３は、空間軸（画表示位置座標軸）を示す。矢印２４は、観測者２５による観測の中心（視線追従基準）を示すものとする。ところで、この立体的図示による空間的表記は一般的では無く、上方矢印Ｈ方向から鳥瞰したような視点の図２８のような平面図としての表示が一般的である。以降、図２８の表示型式を使用して述べる。
【００３６】
図２８は、フィールドシーケンシャル方式によってＲ，Ｇ，Ｂの３フィールドに分解されたフレーム単位の画像が右方向に移動する様子を示している（図の上段）。各フィールド画像は、１フレームの期間内でＲ，Ｇ，Ｂの表示順で表示されている。追従視基準軸（追従視線）２０は、１フレーム期間内の中央に表示されるＧフィールド画像の中心位置にあるものとする。図２８にはまた、網膜上で追従視時に重なり合うイメージ（網膜上での輝度分布）を図示してある（図の下段）。図２８のような場合、明らかな色割れといわれる色ずれが、移動方向の前後に生じる。すなわち、図２８のようなフィールド構成で原画像が白色である画像を右方向に移動させると、図２９に示したように、実際に見える画像は左右端部で色が分離して見えてしまう。
【００３７】
ところで、図２８の下段に示した網膜上での輝度分布の表記は不正確である。そこで、図３０に網膜上での輝度分布をより正確に示す。縦軸の単位として“網膜刺激レベル”としてあるが、この網膜刺激レベルは、ほぼ、視感度処理後の輝度に近いとしてよい。
例えばＳＤＴＶでは、輝度成分Ｙは、
Ｙ＝０．２９９＊Ｒ＋０．５８７＊Ｇ＋０．１１４＊Ｂ
で表される（＊は乗算記号）。なお、厳密には各種規格による種々の変換式があるが、本実施の形態では説明を分かりやすくするため、平易なものを使用する。これは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各原色信号に、標準的な視感度特性を加味した輝度変換式となっている。標準的な視感度特性を加味した場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの各原色信号は輝度比率がおおよそ、
Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０．３：０．６：０．１となるように変換される。
このため、図２８では、網膜上で全体的に平坦な輝度分布とされているが、視感度特性を考慮すると正確には図３０に示したように、左右端部の輝度レベルの分布が異なっている。すなわち、図３０に示したように、黄色成分Ｙｅおよび赤色成分Ｒのずれが知覚される右側の部分３２と、青色成分Ｂおよびシアン成分Ｃｙのずれが知覚される左側の部分３３とでは輝度分布が異なる。つまり、輝度のエネルギー分布が網膜合成画像上で不揃いになり、左右非対称で、いびつになる。
【００３８】
図２８および図３０において、追従視基準軸（追従視線）２０を視感度特性を考慮した場合の最も輝度の高い緑色成分Ｇの画像箇所に引いてあることには意味がある。視感度特性を考慮した場合、他の赤色成分Ｒと青色成分Ｂの輝度が相対的に低い。眼は無意識に最も明るい画像を追いかけるため、追従視基準軸２０は輝度が相対的に高い緑色成分Ｇの箇所に引いてある。
【００３９】
［本実施の形態における表示方法］
以上の従来技術による表示手法を踏まえて、本実施の形態における表示方法について説明する。人間の視覚特性を考慮すると、移動画像を表示したときに、１フレーム期間内で、時間的に中央で輝度エネルギーが高くなり、かつ時間的に対称的な所定形状の輝度分布になれば、色割れを抑制できると考えられる。本実施の形態は、そのような表示手法を実現したものである。
【００４０】
図２は、本実施の形態で表示する１フレーム期間内のサブフィールド画像の構成を、縦軸を表示信号レベルとして示している。黒レベルの信号レベルは０、白レベルの信号レベルは２５５としてる。ここでは、白色画像（白レベルの画像）の表示を行うものとし、各色のサブフィールド画像の信号レベルが２５５となっている。Ｔｓはサブフィールドの表示間隔を示す。図３は、図２のサブフィールド画像の構成を、縦軸を表示輝度レベルとして示した説明図である。上述した輝度成分Ｙの変換式により、Ｒ，Ｇ，Ｂの各原色信号の輝度比率は一般的に、
Ｒ：Ｇ：Ｂ＝３：６：１で表される。
【００４１】
図２，図３に示したように、本実施の形態では、１フレームを６つのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６に分割し、６つのサブフィールド画像を表示する。表示順序制御部１２は、１フレーム期間内で時間的な中心位置に緑色フィールド画像Ｇ１が２フィールド分、時間的に連続して表示されるような制御を行う。表示順序制御部１２はまた、２フィールドの緑色フィールド画像Ｇ１に対して時間的に前と後とにそれぞれ、赤色フィールド画像Ｒ１および青色フィールド画像Ｂ１が時間的な中心位置から見て赤色、青色の順に表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御する。すなわち、Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｇ，Ｒ，Ｂの色順に表示されるように制御する。
【００４２】
図４は、本実施の形態における移動画像の表示状態を模式的に示している。図４では、図２，図３で示したフィールド画像群で構成されたフレーム画像が右方向に移動する様子を示している。ＦＮは、時間的にＮ（Ｎ＝１，２，３，…）番目のフレームを示す。縦軸は時間軸（ｓｅｃ）、横軸は空間軸となっている。空間軸の単位は例えばｄｅｇ、ｍｍ、またはｐｉｘ（画素単位）など、任意である。図４にはまた、網膜上で追従視時に重なり合うイメージ（網膜上での輝度分布）を各フレームごとに簡易的に図示してある。追従視線３０は、各フレームの輝度重心３１を結んだ線で表している。ここでは、輝度重心３１は、１フレーム期間内の中央に表示される緑色フィールド画像Ｇ１の中心位置にあるものとしている。
【００４３】
図５は、図４に示した表示状態における１フレーム期間内の網膜上での輝度分布を、各色成分ごとに模式的に示している。図６はさらに、網膜上での各色の合成の輝度分布を模式的に示している。Ｐ１〜Ｐ１１は網膜上での領域を示している。図５では、各領域での各色の輝度の割合を数値で示している。図６では、各領域での各色の割合を信号レベルの数値で示している。
【００４４】
図５，図６から分かるように、本実施の形態では、移動画像を表示したときに、１フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部（図５，図６の領域Ｐ６）で輝度が最大となっている。また、周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となっている。
【００４５】
図５，図６の例では、白色を表示する例を示しているので、網膜上の周辺部（領域Ｐ１，２や領域Ｐ１０，１１付近）では、主に赤色成分と青色成分とによって、色ずれが生じていることになる。しかしながら、人間の視覚特性を考慮すると、本実施の形態の表示方法によれば、周辺部の色ずれはほとんど認識されない。人間の視覚特性では、緑色、赤色、青色の順に輝度の明るさを認識しやすい。また、人間の眼の周波数分解能（空間分解能）は、緑色、赤色、青色の順に高い。すなわち、緑色については色ずれを認識しやすく、青色については相対的に色ずれが認識されにくい特性がある。このような視覚特性により、本実施の形態によれば、動画追従視での色割れの発生を抑制することができる。
【００４６】
［人間の視覚特性と色ずれの認識との関係］
次に、人間の視覚特性についてより具体的に説明する。また、色ずれの認識との関係について説明する。
【００４７】
図７は、ディスプレイ５１上に表示された移動体５２を追従視する場合の眼球６１の動きを模式的に示している。図８は、移動体を追従視する場合の追従視線（追従視速度線）について示している。図７では、非表示区間ｔ０〜ｔ１，ｔ１〜ｔ２を挟んで、時刻ｔ０，ｔ１，ｔ２に移動体５２がディスプレイ５１上に間欠表示されている。表示された移動体５２からの光は眼球６１の水晶体６３を介して網膜６２上に結像する。このように時順次で連続して表示される画像で、かつ、それが移動画像の場合、画像観察者が移動中の表示画像を捉えるために眼球６１を移動速度に近いある等角速度ωで移動体を追従することが知られている。視線速度は以下のように角速度（ｄｅｇ／ｓｅｃ）で表すことが多い。
ω＝（Δθ／Δｔ）
【００４８】
図７のような表示の場合、眼球６１は、画像が消えている間（非表示区間）にも、次に画像が出現して表示される時空間に対応する速度で、予測的に移動を継続する。その追従視平均速度を仮にＡ（ｄｅｇ／ｓｅｃ）とする。速度Ａがωと等しく決定されるための、大脳の視覚神経系の作用に関する厳密なメカニズムが全て明らかになっているわけではないが、先人らの諸実験により得られたデータや実験事実から推察は可能である。色別の知覚時間に関しては、輝度が明るく、あるいは輝度が同じ場合は、Ｒ＞Ｇ＞Ｂの略色順によって、色別の知覚速度の差があることなどが知られている。
【００４９】
図１１（Ａ）は光刺激の呈示時間と見掛けの明るさとの関係を示している。図１１（Ｂ）は色の違いによる見掛けの明るさの感覚的な強度変化を示している。図１１（Ａ）のように、輝度がより明るく、呈示時間が短いとより明るく感じられる視覚特性がある。図１１（Ｂ）のように、見掛けの光の明るさがピークになる時間に色による順序がある。このように時間的な感度は赤、緑の順であるが、輝度の視感度は赤が３、緑が６で倍の開きがある。このため、ＲＧＢの３色系のフィールド順次画像の追従視時には緑の感度が総じて高くなり、移動速度線（追従視線）の構成に大きく寄与すると推察される。
【００５０】
正確には追従視平均速度Ａは、視覚特性のみに依存して決まるものではなく、脳内の視覚神経中枢の働きにも依存する。図８に示したように、眼からの映像情報が脳で視覚処理される。画像の移動に応じて、脳によって眼球運動筋肉が制御されて画像を追従視する。色分解された複数枚のフィールド画像が時順次で眼に到来し、網膜上で合成されるとき、「より見やすい画像」≒「輝度が高く明瞭な画像」が略観察中心となるように脳が判断をする。そして、良好な画像が得られる速度で追従視速度が脳によって略サーボコントロールされると考えられる。従って、追従視する観察中心としては、網膜上の合成輝度分布で輝度重心となる部分と考えられる。
【００５１】
ＲＧＢに分解された複数枚のフィールド画像群が時順次で眼に到来し合成される場合を考えるとき、一連の色画像の中で、輝度レベルの高い色は概ね緑色である。従って、緑色のフィールド画像Ｇを、合成されたフィールド画像群の輝度重心と考え、これの移動速度に着目する平均速度線をＧＶとする。他の色が重なり合った合成の追従視線は必ずしもＧＶに一致せず、全体として、色の重ね合わせを行った画像の結果として、輝度の高い部分が追従視線になる。このように追従すると、視覚負担が自然に減少して、以後、脳はその部分を追従視するように眼球運動を制御する。このときの眼球により行われる視点の移動速度ωを、本実施の形態の時空図（図４）では追従視線３０として実線で表している。追従視線３０の傾きが速度ωを表す。
【００５２】
本実施の形態の表示方法では、フィールド画像群の合成画像の輝度重心３１の移動速度ωに略追従するときに、合成画像の空間的なずれが最小となるような表示順序で、各色のフィールド画像を構成している。これにより、従来のＲＧＢ表示方式で表示した際に知覚される、図２９、図３０で示したような色割れを低減できる。
【００５３】
図９は、色度に対する人間の眼の空間周波数特性を示している。図９は、静止画観測時の正弦波パターンの場合の特性であり、ランドルト環視力と完全に等価なものではないが、相対コントラスト感度として、緑＞赤＞青の順に、映像周波数５００ＫＨｚ以上で、概ね６ｄＢ（倍）程度の相互差があることを示している。また、赤と青では、同一コントラストに感じるピークが同じ場合、青が２００ＫＨｚ、赤が１．３ＭＨｚ、緑が２．６ＭＨｚ程度で同じ輝度になるという意味合いを持つ。ＮＴＳＣテレビなどの色信号の帯域圧縮技術などに知見が活用されている。周波数分解能を寸法に置き換えれば、青は、赤に対して７倍の位置ずれや空間的広がりがあっても、刺激的には容易に識別できにくいだろうことが考えられる。また赤の周波数分解能は緑の半分近くになっている。従って、青は、緑に対して約１４倍の位置ずれや空間的広がりがあっても、刺激的には容易に識別できにくいだろうことが考えられる。従って、位置ずれや空間的広がりの相対的な許容量は、
Ｇ＝１として、Ｒ＜２，Ｂ＜１４のような関係が成り立つ。
図１２は、このような人間の視覚特性に基づいた空間的な色ずれの許容量を模式的に示している。
【００５４】
図１０は、表示物体の移動速度に対する人間の眼の空間周波数特性を示している。図１０では、網膜上の中心窩（０°ＥＣＣ）で移動速度２ｄｅｇ／ｓｅｃ、０．２５ｄｅｇ／ｓｅｃを観測した場合の特性と、中心窩よりも１２°周辺位置（１２°ＥＣＣ）で移動速度２０ｄｅｇ／ｓｅｃ、２ｄｅｇ／ｓｅｃを観測した場合の特性とを示している。図１０に示したように、輝度刺激的には動画の表示状態下では視力低下がある。テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．１（１９８６），Ｐ４６−５３あるいは同誌Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．４（１９８６），Ｐ２６６−２７３より、動き速度の追従可能な視角速度は、
０≦ω≦２４ｄｅｇ／ｓ程度といわれている。一方で、図１０に示したように、２０ｄｅｇ／ｓｅｃの追従速度で、１／３以下の解像力に低下する特徴がある。このことから、追従視線からの表示時間位置による網膜上の合成イメージの各色の逸脱度合いの静止画時の許容量限度は、移動速度に依存する。本実施の形態の表示方法では、時空図（図４）の結果として求めた網膜上の輝度分布に依存して、追従視線３０が決まると共に、移動速度に依存して、像の空間的広がりが大きくなったり小さくなったりする。広がりの範囲を静止画状態で限定すれば、動画時にはさらに悪くなり１／３の識別しかできないようになると考えられる。図１２に示したずれ許容量は、周波数分解能をずれ許容量と見立てた図である。青は、赤に対して７倍のずれ（緑に対して１４倍）の空間的広がりがあっても、容易に識別できにくいだろうことが考えられる。静止画観測時には図９より、赤の空間分解能が緑の半分以下であるので、図１２では、緑に対して赤は２倍の空間的広がりが許容できるものとして描いている。実際には、輝度の高い画像は、ずれ許容量が減少し、輝度の低い画像は緩和される方向になる。総合すると、ずれの許容量は輝度比の逆数よりやや差の大きい比率になるとともに移動速度に応じて、知覚能力が衰えるのでさらに条件は緩和される。
【００５５】
図４に示したように、追従視線３０が、フィールド画像群を合成した画像の輝度重心３１上にあるとき以下が成立する。フレーム間画像移動量は、移動速度に依存する。
ずれ（広がり）量＝フレーム間画像移動量／１フレーム内フィールド枚数  …（１）
【００５６】
色ずれが認識されない条件をまとめると、以下のようになる。本実施の形態では、以下の条件を満たすようにフィールド画像群の構成、表示順序が制御されている。また、後述する第２〜第６の実施の形態においても、以下の条件を満たすような制御がなされている。
１．  図１２に示したように、Ｇ＝１として、Ｒ＜２，Ｂ＜１４以下の帯域空間コントラスト視覚特性比（図９）を満たすずれにあること。
２．  動画時には移動速度に応じて、変化する帯域減衰の量以下に（１）式が収まっていること。
３．  追従視線を中心として、輝度分布の広がりが左右対称になっていること。
【００５７】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る画像表示装置について説明する。なお、上記第１の実施の形態に係る画像表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５８】
図１３は、本実施の形態で表示する１フレーム期間内のサブフィールド画像の構成を、縦軸を表示信号レベルとして示している。図１３では、図２と同様に黒レベルの信号レベルは０、白レベルの信号レベルは２５５とし、白色画像（白レベルの画像）の表示を行うものとしている。図１４は、図１３のサブフィールド画像の構成を、縦軸を表示輝度レベルとして示した説明図である。図１４では、図３と同様にＲ，Ｇ，Ｂの各原色信号の輝度比率をＲ：Ｇ：Ｂ＝３：６：１で表している。
【００５９】
図１３，図１４に示したように、本実施の形態では、１フレームを５つのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ５に分割し、５つのサブフィールド画像を表示する。本実施の形態では、画像処理部１１（図１）は、緑色フィールド画像については、入力画像における緑色成分の信号レベルに対して信号レベルを２倍にした画像を生成する。表示順序制御部１２は、１フレーム期間内で時間的な中心位置に、信号レベルが２倍にされた緑色フィールド画像Ｇ１が表示されるような制御を行う。表示順序制御部１２はまた、緑色フィールド画像Ｇ１に対して時間的に前と後とにそれぞれ、赤色フィールド画像Ｒ１および青色フィールド画像Ｂ１が時間的な中心位置から見て赤色、青色の順に表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御する。すなわち、Ｂ，Ｒ，Ｇ（輝度２倍），Ｒ，Ｂの色順に表示されるように制御する。なお、本実施の形態では、緑色フィールド画像の輝度を２倍で表示する場合、具体的にはバックライト３の発光量を制御する。
【００６０】
図１５は、図４の時空図と同様にして、本実施の形態における移動画像の表示状態を模式的に示したものである。図１５には、網膜上で追従視時に重なり合うイメージ（網膜上での輝度分布）を各フレームごとに簡易的に図示してある。追従視線３０は、各フレームの輝度重心３１を結んだ線で表している。本実施の形態においても、輝度重心３１は、１フレーム期間内の中央に表示される緑色フィールド画像Ｇ１の中心位置にある。
【００６１】
図１６は、図１５に示した表示状態における１フレーム期間内の網膜上での輝度分布を、図５と同様にして、各色成分ごとに模式的に示したものである。図１６から分かるように、本実施の形態においても、移動画像を表示したときに、１フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部（図１６の領域Ｐ５）で輝度が最大となっている。また、周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となっている。従って、本実施の形態においても、人間の視覚特性を考慮すると、周辺部の色ずれはほとんど認識されず、動画追従視での色割れの発生を抑制することができる。
【００６２】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る画像表示装置について説明する。なお、上記第１または第２の実施の形態に係る画像表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６３】
図１７は、上記第２の実施の形態で表示する２フレーム期間の表示状態を縦軸を表示輝度レベルとして示している。図１８は、本実施の形態で表示する２フレーム期間の表示状態を縦軸を表示輝度レベルとして示している。Ｇｐ１は第１のフレームＦ１によるフィールド画像群、Ｇｐ２は第２のフレームＦ２によるフィールド画像群の全体の塊を示している。本実施の形態は、図１７の表示方法に対して、隣接する２つのフレーム間で、時間的に最も周辺のフィールド画像（青色フィールド画像）を１つにまとめて合成表示したものである。
【００６４】
本実施の形態では、画像処理部１１（図１）は、緑色フィールド画像については、入力画像における緑色成分の信号レベルに対して信号レベルを２倍にした画像を生成する。また、時間的に１つ前のフレームＦ０と現在のフレームＦ１との間で２つの青色フィールド画像（Ｂ０＋Ｂ１）を合成した第１の合成青色フィールド画像を生成する。さらに、現在のフレームＦ１と時間的に１つ後のフレームＦ２との間で２つの青色フィールド画像（Ｂ１＋Ｂ２）を合成した第２の合成青色フィールド画像を生成する。
【００６５】
表示順序制御部１２は、時間的に１つ前のフレームＦ０と現在のフレームＦ１との間で第１の合成青色フィールド画像が同一の時間に共通化して表示されるような表示制御を行う。また、現在のフレームと時間的に１つ後のフレームとの間で第２の合成青色フィールド画像が同一の時間に共通化して表示されるような表示制御を行う。表示順序制御部１２は、第１の合成青色フィールド画像と第２の合成青色フィールド画像との間の時間的な中心位置に、信号レベルが２倍にされた緑色フィールド画像Ｇ１が表示されるようにする。かつ、第１の合成青色フィールド画像と緑色フィールド画像Ｇ１との間、および緑色フィールド画像Ｇ１と第２の合成青色フィールド画像との間にそれぞれ、赤色フィールド画像Ｒ１が表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御する。
【００６６】
このような表示方法であっても、第１の合成青色フィールド画像（Ｂ０＋Ｂ１）から第２の合成青色フィールド画像（Ｂ１＋Ｂ２）までを１フレームを構成するフィールド画像群と考えると、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となる。また、周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となる。従って、本実施の形態においても、人間の視覚特性を考慮すると、周辺部の色ずれはほとんど認識されず、動画追従視での色割れの発生を抑制することができる。
【００６７】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態に係る画像表示装置について説明する。なお、上記第１ないし第３の実施の形態に係る画像表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６８】
図１９は、図４の時空図と同様にして、本実施の形態における移動画像の表示状態を模式的に示したものである。図１９には、網膜上で追従視時に重なり合うイメージ（網膜上での輝度分布）を各フレームごとに簡易的に図示してあるが、図２０にさらに、図１９に示した表示状態における網膜上での２フレーム期間の合成の輝度分布を模式的に示す。
【００６９】
上記第１ないし第３の実施の形態では、移動画像を表示したときに、１フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が所定の分布形状となるように複数色のフィールド画像の表示順序を制御した。これに対し、本実施の形態では、表示順序制御部１２が、１フレームを構成するフィールド画像群ではなく、時間的に連続する２フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上での合成輝度分布が所定の分布形状となるように複数色のフィールド画像の表示順序を制御する。
【００７０】
表示順序制御部１２は、時間的に連続する第１のフレームＦ１と第２のフレームＦ２とにおける複数色のフィールド画像の表示順序を異ならせるように制御する。そして図２０に示したように、２フレーム分のフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となり周辺部に行くに連れて輝度が低くなるようにする。かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となるように、複数色のフィールド画像の表示順序を制御する。
【００７１】
本実施の形態では、画像処理部１１（図１）は、緑色フィールド画像および青色フィールド画像についてそれぞれ、入力画像における緑色成分および青色成分の信号レベルに対して信号レベルを２倍にした画像を生成する。表示順序制御部１２は、第１のフレームの表示期間内では、信号レベルが２倍にされた青色フィールド画像Ｂ１、赤色フィールド画像Ｒ１、信号レベルが２倍にされた緑色フィールド画像Ｇ１、および赤色フィールド画像Ｒ１の順に表示されるように各色のフィールド画像の表示順次を制御する。第２のフレームの表示期間内では、赤色フィールド画像Ｒ２、信号レベルが２倍にされた緑色フィールド画像Ｇ２、赤色フィールド画像Ｒ２、および信号レベルが２倍にされた青色フィールド画像Ｂ２の順に表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御する。このように本実施の形態では、第１のフレームＦ１に対し、第２のフレームＦ２におけるフィールド画像群の各色の表示順序が逆になっている。
【００７２】
図１９では、追従視線３０を、２フレームを合成した状態での輝度重心３１を結んだ線で表している。本実施の形態では、輝度重心３１は、緑色フィールド画像の中心位置３１Ｇとは一致していない。このような表示方法であっても、２フレーム分のフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となる。また、周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となる。従って、本実施の形態においても、人間の視覚特性を考慮すると、周辺部の色ずれはほとんど認識されず、動画追従視での色割れの発生を抑制することができる。
【００７３】
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態に係る画像表示装置について説明する。なお、上記第１ないし第４の実施の形態に係る画像表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７４】
図２１（Ｂ）は、図４の時空図と同様にして、本実施の形態における移動画像の表示状態を模式的に示したものである。図２１（Ａ）は、図１９に示した表示状態から赤色成分を部分的に間引いた状態を示している。本実施の形態では、表示順序制御部１２は、図２１（Ｂ）に示したように、図１９に示した表示状態から赤色成分を部分的に間引いて、さらにその間引いてできる表示間隔を詰めて表示させるような表示制御を行う。
【００７５】
このような表示方法であっても、２フレーム分のフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となる。また、周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となる。従って、本実施の形態においても、人間の視覚特性を考慮すると、周辺部の色ずれはほとんど認識されず、動画追従視での色割れの発生を抑制することができる。
【００７６】
＜第６の実施の形態＞
次に、本発明の第６の実施の形態に係る画像表示装置について説明する。なお、上記第１ないし第５の実施の形態に係る画像表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７７】
図２２は、図４の時空図と同様にして、本実施の形態における移動画像の表示状態を模式的に示したものである。図２２には、網膜上で追従視時に重なり合うイメージ（網膜上での輝度分布）を各フレームごとに簡易的に図示してあるが、図２３（Ｃ）にさらに、図２２に示した表示状態における網膜上での２フレーム期間の合成の輝度分布を模式的に示す。図２３（Ａ）は、図２２に示した表示状態における第１のフレームＦ１のフィールド画像群による網膜上での輝度分布を模式的に示している。図２３（Ｂ）は図２２に示した表示状態における第２のフレームＦ２のフィールド画像群による網膜上での輝度分布を模式的に示している。図２３（Ｃ）には、図２３（Ａ）と図２３（Ｂ）とに示した輝度分布を合成した状態を模式的に示している。
【００７８】
本実施の形態では、表示順序制御部１２が、時間的に連続する２フレームを構成するフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上での合成輝度分布が所定の分布形状となるように複数色のフィールド画像の表示順序を制御する。表示順序制御部１２は、時間的に連続する第１のフレームＦ１と第２のフレームＦ２とにおける複数色のフィールド画像の表示順序を異ならせるように制御する。そして図２３（Ｃ）に示したように、２フレーム分のフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となり周辺部に行くに連れて輝度が低くなるようにする。かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となるように、複数色のフィールド画像の表示順序を制御する。
【００７９】
本実施の形態では、画像処理部１１（図１）は、複数色のフィールド画像として赤色フィールド画像、緑色フィールド画像、および青色フィールド画像の３色のフィールド画像を生成する。表示順序制御部１２は、第１のフレームＦ１の表示期間内では、青色フィールド画像Ｂ１、赤色フィールド画像Ｒ１、および緑色フィールド画像Ｇ１の順に表示されれるように各色のフィールド画像の表示順次を制御する。第２のフレームの表示期間内では、緑色フィールド画像Ｇ２、赤色フィールド画像Ｒ２、および青色フィールド画像Ｂ２の順に表示されるように、各色のフィールド画像の表示順次を制御する。このように本実施の形態では、第１のフレームＦ１に対し、第２のフレームＦ２におけるフィールド画像群の各色の表示順序が逆になっている。さらに、本実施の形態では、表示順序制御部１２が、第１のフレームＦ１の表示期間と第２のフレームＦ２の表示期間との間に１フィールド期間分の非表示区間Ｋが挿入されるような表示制御を行う。なお、図２２では、非表示区間Ｋを第２のフレームＦ２の先頭にあるようにした例を示しているが、これに代えて第１のフレームＦ１の最後に非表示区間Ｋを設けても実質的に同じである。
【００８０】
図２２では、追従視線３０を、２フレームを合成した状態での輝度重心３１を結んだ線で表している。本実施の形態では、輝度重心３１は、緑色フィールド画像の中心位置３１Ｇや赤色フィールド画像の中心位置３１Ｒとは一致していない。このような表示方法であっても、２フレーム分のフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が中央部で輝度が最大となる。また、周辺部に行くに連れて輝度が低くなり、かつ合成輝度分布の広がりが左右対称的となる。従って、本実施の形態においても、人間の視覚特性を考慮すると、周辺部の色ずれはほとんど認識されず、動画追従視での色割れの発生を抑制することができる。
【００８１】
［第６の実施の形態の比較例］
図２４は、第６の実施の形態（図２２）に対する比較例による画像の表示状態を模式的に示している。図２４には、網膜上で追従視時に重なり合うイメージ（網膜上での輝度分布）を各フレームごとに簡易的に図示してあるが、図２５（Ｃ）にさらに、図２４に示した表示状態における網膜上での２フレーム期間の合成の輝度分布を模式的に示す。図２５（Ａ）は、図２４に示した表示状態における第１のフレームＦ１のフィールド画像群による網膜上での輝度分布を模式的に示している。図２５（Ｂ）は図２４に示した表示状態における第２のフレームＦ２のフィールド画像群による網膜上での輝度分布を模式的に示している。図２５（Ｃ）には、図２５（Ａ）と図２５（Ｂ）とに示した輝度分布を合成した状態を模式的に示している。
【００８２】
図２４に示した比較例の表示方法では、図２２の表示方法に対して各フレーム内での各色のフィールド画像の表示順序は同じである。しかしながら、隣接するフレーム間に非表示区間Ｋを設けていない。このような表示方法であった場合、２フレーム分のフィールド画像群によって観察者に認識される、網膜上でのフィールド画像群の合成輝度分布が図２５（Ｃ）に示したように、色ずれが認識されないための所定の分布形状からかけ離れたものとなる。すなわち、第１のフレームＦ１による網膜上での輝度分布（図２５（Ａ））と第２のフレームＦ２による網膜上での輝度分布（図２５（Ｂ））とにおける輝度の最大部分が中央部で十分に合成されずに、網膜上で離れた状態となる。このため、空間的に２重像となるように見えてしまう。
【００８３】
＜第７の実施の形態＞
次に、本発明の第７の実施の形態に係る画像表示装置について説明する。なお、上記第１ないし第６の実施の形態に係る画像表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８４】
上記第１ないし第６の実施の形態で説明した表示方法はそれぞれ、いわゆる部分駆動方式のバックライト制御を行う表示装置に適用可能である。図２６は、そのようなバックライト制御を行う表示装置の構成例を示している。
【００８５】
図２６において、バックライト３は、互いに独立して制御可能であると共に複数の色光を個別に射出可能であるように構成された複数の部分発光領域３６を有している。すなわち、このバックライト３は、部分駆動方式のバックライトで構成されている。具体的には、バックライト３は、複数の光源が２次元的に配列されることにより複数の部分発光領域３６を有している。これにより、光源部３は、面内方向に発光領域が縦ｎ×横ｍ＝Ｋ個（ｎ，ｍ＝２以上の整数）に分割されている。なお、この分割数は、表示画素よりも低解像度のものとなっている。また、表示パネル２には、各部分発光領域３６に対応する複数の部分照射領域２６が形成されるようになっている。表示パネル２は、部分発光領域３６単位で射出された色光を、画像信号に基づいて変調する。
【００８６】
バックライト３３は、入力映像信号に応じて、部分発光領域３６ごとに独立した発光制御が可能とされている。ここでは、光源は、赤色光を発する赤色ＬＥＤ３Ｒ、緑色光を発する緑色ＬＥＤ３Ｇ、および青色光を発する青色ＬＥＤ３Ｂの各色のＬＥＤを組み合わせて構成され、各色光を加法混色することで複数の色光を発光するようになっている。部分発光領域３６には、このような光源が少なくとも１つ配置されている。
【００８７】
＜その他の実施の形態＞
本発明は、上記各実施の形態に限定されず種々の変形実施が可能である。
以上の各実施の形態の説明では、複数色のフィールド画像として、赤色、緑色および青色の３原色のフィールド画像を生成して時分割表示する場合を例にしたが、これら３原色とは異なる色でカラー表示を行うものであっても良い。例えば純粋な３原色とは色相がわずかに異なる他の３色でカラー表示を行うものであっても良い。
【００８８】
また、複数色のフィールド画像として、黄色（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）などの補色３色のフィールド画像を生成して時分割表示するようにしても良い。ＹｅはＲとＧの合成色であり、ＣｙはＧとＢの合成色であり、ＭｇはＲとＢの合成色である。人間の眼における視感度の高い輝度順は、
Ｙｅ（＝Ｒ＋Ｇ）＞Ｃｙ（＝Ｇ＋Ｂ）＞Ｍｇ（＝Ｒ＋Ｂ）の順である。また、人間の眼による周波数分解能の高さと帯域感度の広さの順も、Ｙｅ＞Ｃｙ＞Ｍｇの順である。従って、これら補色３色のフィールド画像群による時分割表示では、位置ずれや空間的広がりの相対的な許容量は、Ｙｅが最も小さくＭｇが最も大きくなり、Ｙｅ＞Ｃｙ＞Ｍｇの順に色ずれを認識しやすいと考えられる。従って、上記各実施の形態における、ＲＧＢの各色を、Ｇ→Ｙｅ，Ｒ→Ｃｙ，Ｂ→Ｍｇと置き換えるような組み合わせで表示すれば、同様の色割れ低減効果が得られる。例えば上記第１の実施の形態における「Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｇ，Ｒ，Ｂ」の表示順に代えて、１フレーム期間内で「Ｍｇ，Ｃｙ，Ｙｅ，Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ」の表示順で表示する方法であっても良い。
【符号の説明】
【００８９】
１…表示制御部、２…表示パネル、３…バックライト、１１…画像処理部、１１…表示順序制御部、１８…出力信号選択スイッチャ、１９…バックライト色光選択スイッチャ、２０，２４…追従視基準軸、２１…単位フレーム、２２…時間軸、２３…空間軸、３０…追従視線（追従視速度線）、３１…輝度重心。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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