(57)【要約】【課題】静止画における画質が従来と同等である事を維持したまま、動画表示におけるぼやけの低減を簡単な回路で実現する。【解決手段】表示装置は、１フレーム期間前の前フレーム表示データＤＰと現フレーム表示データＤＮに基づき表示データの時間方向の変化を強調する機能と弱調する機能と、表示データの空間方向の変化を強調する機能と弱調する機能を有する。前フレーム表示データＤＰと現フレーム表示データＤＮで略一致する場合は、外部システムから要求された輝度を表示する。一致しない場合は、ｍフィールドのうち、１フィールドに対しては、高周波数成分の強調と時間方向の変化の強調を行う強調工程を行う。前記１フィールドに続く（ｍ−１）フィールドに対しては、高周波数成分の弱調と時間方向の変化の弱調を行う弱調工程を行う。【選択図】図６
2010091711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された表示データに基づき表示する表示パネルと、
前記表示データを空間方向に変調する空間周波数変調回路と、
前記表示データのフレーム間の差分に基づき前記表示データを補正する時間方向変調回路と、を備え、１フレームのフレーム周波数に対してｎ倍のフィールド周波数（ｎは１以上の整数）で前記表示パネルを駆動する表示装置であって、
第１のフィールドの表示データに対して、前記空間周波数変調回路による高周波成分の強調と前記時間変調回路による時間方向の変化の強調を行う強調処理と、
前記第１のフィールドに続く第２のフィールドに対して、前記空間周波数変調回路による高周波成分の弱調と前記時間変調回路による時間方向の変化の弱調を行う弱調処理と、を繰り返し行って前記表示データを前記表示パネルに表示することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置において、
前記表示データのフレーム間の差分が所定値よりも小さいときは前記強調処理と弱調処理を行わず、前記表示データのフレーム間の差分が所定値よりも大きいときは前記強調処理と弱調処理を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の表示装置において、
前記表示データのフレーム間の差分が第１の値であるときは前記強調処理と弱調処理を行わず、前記表示データのフレーム間の差分が前記第１の値よりも大きい第２の値であるときは前記強調処理と弱調処理を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１記載の表示装置において、
前記表示データが静止画であるときは前記強調処理と弱調処理を行わず、
前記表示データが動画であるときは前記強調処理と弱調処理を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１記載の表示装置において、
第１のフィールドと第２のフィールドにおける輝度の平均値が、外部システムから得られる輝度と、略同等であることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
複数の画素から構成され、表示データに対応した画面の輝度を変化させることで階調表示を行う表示パネルと、少なくとも一画面分の入力画像を保持する記憶装置と、入力表示データを空間方向に変調する空間周波数変調回路と、フレーム間の表示データの差分値に基づき補正を行う時間方向変調回路を具備し、外部システムから入力される、一画面分の入力表示データを構成するフレーム周波数に対して、ｎ倍のフィールド周波数（ｎは１以上の整数）でパネルを駆動するマトリックス型表示装置において、
前記入力画像の表示データが前フレームと現フレームで略一致する場合は、外部システムから要求された輝度を表示し、
一致しない場合は、ｍフィールド（ｍはｎと独立な２以上の整数）のうち、
１フィールドに対しては、前記空間周波数変調回路による高周波数成分の強調と前記時間方向変調回路による時間方向の変化の強調を行う強調工程を行い、
前記１フィールドに続く（ｍ−１）フィールドに対しては、前記空間周波数変調回路によって高周波数成分の弱調と前記時間方向変調回路による時間方向の変化の弱調を行う弱調工程を行い、
これを繰り返すことで、表示を行うことを特徴とした表示装置。
【請求項７】
請求項６記載の表示装置において、
一画面分の表示データに基づくフィールド数であるｎと、強調工程と弱調工程の繰り返しフィールド数であるｍの最小公倍数における輝度の平均値が、外部システムから得られる輝度と、略同等であることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置及びその駆動方法に関し、例えば、動画表示における動画ぼやけの低減を簡易な回路を用いて図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示ディスプレイを特に動画表示の観点で分類した場合、インパルス応答型ディスプレイとホールド応答型ディスプレイに大別される。インパルス応答型ディスプレイとは、ブラウン管の残光特性のように、輝度応答が走査直後から低下するタイプであり、ホールド応答型ディスプレイとは、液晶ディスプレイのように、表示データに基づく輝度を次の走査まで保持し続けるタイプである。
【０００３】
ホールド応答型ディスプレイの特徴としては、静止画の場合はちらつきのない良好な表示品質を得ることができるが、動画の場合には移動する物体の周囲がぼやけて見える、所謂動画ぼやけが発生し、著しく表示品質が低下するという課題がある。動画ぼやけの発生要因は、物体の移動に伴い視線を移動する際、輝度のホールドされた表示画像に対して移動前後の表示イメージを観測者が補間する、所謂網膜残像に起因するため、表示ディスプレイの応答速度をどれだけ向上させても動画ぼやけは完全に解消しないことが知られており、これを解決するためには、より短い周波数で表示画像を更新するか、黒画面の挿入によって一旦網膜残像をキャンセルすることで、インパルス応答型ディスプレイに近づける方法が有効であると知られている。
【０００４】
一方、動画が求められるディスプレイとしてはテレビ受像機が代表的なものであり、その走査周波数は例えばＮＴＳＣ信号では６０Ｈｚの飛び越し走査、ＰＡＬ信号では５０Ｈｚの順次走査といったように規格化された信号であり、この周波数に基づき表示画像のフレーム周波数を６０Ｈｚ乃至５０Ｈｚとした場合、周波数は十分高くないために動画ぼやけを生じてしまう。
【０００５】
この動画ぼやけを改善するための手段として、上記のより短い周波数で画像を更新する技術としては、特許文献１に記されるように、走査周波数を高めると共に、フレーム間の表示データに基づき補間フレームの表示データを生成し、画像の更新速度を高める手法（以下、補間フレーム生成方法と略す）がある。黒フレームを挿入する技術としては、特許文献２に記されるように表示データの間で黒表示データを挿入する技術等が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の手法は、本来存在しない表示データを生成する事であり、より正確なデータを生成しようとすると回路規模が増大してしまい、逆に回路規模を抑えると補間生成ミスが発生し、表示品質の点では著しく低下する恐れがある。
【０００７】
一方、特許文献２の手法では、黒フレームと映像フレームで輝度差がある為に、周波数が低くなるとちらつき（フリッカ）が観測され、前記ＰＡＬ圏に対して適用する事が困難となる。
【０００８】
それ以外の手法として、動画ぼやけを低減する方法が、特許文献３に開示されている。
【０００９】
特許文献３においては、入力された画像信号のフレーム周波数を整数倍し、増加したフレームに新たな画像信号を生成し、入力画像信号および生成画像信号を用いて画像表示を行う画像表示方法であって、連続する入力画像信号の線形和を取って第１次中間画像信号を生成する工程と、第１次中間画像信号をローパスフィルタで処理して第２次中間画像信号を生成する工程と、連続する入力画像信号の変動領域に対応する第２次中間画像信号のみを抽出して、第３次中間画像信号を生成する工程と、連続する入力画像信号の非変動領域における画像信号のみを抽出して、共通画像信号を生成する工程と、第３次中間画像信号および共通画像信号を合成して、生成画像信号を生成する工程とを有する、としている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−６２７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２８０５９９号公報
【特許文献３】特開２００６−２５９６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記特許文献３の手法は特許文献１の手法と比較して、簡易な回路で実現できるものの、以下の課題を有している。
【００１２】
第一に、増加したフレームの映像データは、フレーム間の平均値に応じて決定するとしている。しかしながら、ローパスフィルタのカットオフ周波数によっては、生成された映像データが最適とは限らない。更に表示装置として液晶表示素子を用いたディスプレイは、その応答時間が一般にｍｓオーダーであり、且つその応答時間は階調間で異なる。従って動画ぼやけに対しては安定した低減効果を得られない可能性がある。
【００１３】
第二に、第３次中間画像信号および共通画像信号を合成しているが、合成部分は必ずしも連続性を有せず、合成画像は高周波成分が含まれる事となる。この高周波成分が動いた場合にぼやけとして視認され、動画ぼやけに対しては十分な低減効果を得られない可能性がある。
【００１４】
第三に、生成した画像信号と、入力画像信号を交互に表示するとしているが、この場合、生成画像に対しては時間方向に平均処理、空間方向にローパスフィルタ処理を行うものの、一方の入力信号には何ら変換を行わない為、動画ぼやけに対しては十分な低減効果を得られない可能性がある。
【００１５】
本発明は上記課題を鑑み、簡易な回路でより効果の高い動画ぼやけ低減を図る事が可能な表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
以下、話を整理する為に、１画面分の表示データが転送されてくる期間を１入力フレーム期間、マトリックス表示ディスプレイ１画面分の表示データに基づく書き換えが行われる期間を１描画フレーム期間とする。前記特許文献３の場合、１入力フレーム期間は、２描画フレーム期間から成立している。
【００１７】
本発明の表示装置は、少なくとも１入力フレーム分の表示データを記憶するメモリを有する。このメモリからの出力表示データは、入力フレーム周波数に対しｎ倍速（ｎは１以上の整数）とし、１入力フレームに対して同一の画像からなるｎ描画フレーム分の表示データを生成する。ｎ＝１の場合は、現フレームの表示データはメモリから出力する必要はない。又、前フレームの表示データは、変化を調べる為の比較データとする為、全てのビットを必要とする訳ではない。ｎ＝２の場合の例を実施例１に、ｎ＝１の場合の例を実施例２に示す。
【００１８】
このような表示データから、該当画素近傍における表示データの時間方向の変化に基づき、その変化を強調するように変換する時間方向強調工程と、該当画素近傍における表示データの空間方向の変化である空間周波数の高周波数成分を増加せしめることによって、変化を強調するように変換する空間方向強調工程を１描画フレーム期間行う。時間方向強調と空間方向強調工程はどちらを先に行っても良く、初めに時間方向強調工程を行い、次に空間方向強調工程を行う例を実施例１に、初めに空間方向強調工程を行い、次に時間方向強調工程を行う例を実施例３に示す。
【００１９】
前記１描画フレーム期間に続く（ｍ−１）描画フレーム期間（ｍはｎと独立な２以上の整数）では、該当画素近傍における表示データの時間方向の変化に基づき、その変化を弱調するように変換する時間方向弱調工程と、該当画素近傍における表示データの空間方向の変化に基づき、その変化を弱調するように変換する空間方向弱調工程を行う。
【００２０】
一方、表示データが入力フレーム間で変化していない場合は、入力された表示データを変換する事なく描画用のデータとする。
【００２１】
以上の結果、静止画の場合には表示データの変化が無い為、入力された表示データに基づく輝度表示を実現できる。動画の場合には、同一の入力表示データに基づく映像がｎ描画フレーム期間、強調工程と弱調工程の周期がｍ描画フレーム期間となる。このような表示を行った場合、人の目の網膜残像効果から、ｎとｍの最小公倍数：ＬＣＭ（ｎ，ｍ）（但し、ＬＣＭ（ｘ，ｙ）はｘとｙの最小公倍数を示す）からなる映像を視認されるため、この輝度が入力された表示データと略同一となるように変換することで、映像への違和感を抑えることが可能となる。更に、動画の場合においては、強調工程から弱調工程を経て、次の強調工程に至る期間はｍ描画フレーム期間から成る。この周期が低い場合には、描画フレーム毎の輝度特性の違いから、動きがぶれて見えるジャダーの為に、不快な映像として見える。従って、このジャダーを抑える為には、強調工程から次の強調工程に至るｍ描画フレーム期間を、２４Ｈｚ以上とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、簡易な回路でより効果の高い動画ぼやけ低減を図る事が可能な表示装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態における表示装置は、１フレーム期間前の入力映像データと現フレームの入力映像データに基づき表示データの時間方向の変化を強調する機能と弱調する機能と、表示データの空間方向の変化を強調する機能と弱調する機能を有し、フレーム間での映像が変化した近傍画素に対し、時間方向、空間方向共に表示の変化を強調する画像を１描画フレーム期間、時間方向、空間方向共に表示の変化を弱調する画像を前記１描画フレーム期間に続く（ｍ−１）描画フレーム期間行う。
【実施例１】
【００２４】
以下、１入力フレームを２描画フレームで駆動した場合の本発明の実施例について、図１〜１０を用いて説明する。以下、「描画フレーム」を「フィールド」という。
【００２５】
図１は本実施例における表示装置の構成を示すブロック図である。１０１は入力表示データ、１０２は入力制御信号であり、入力表示データ１０１、入力制御信号１０２は図説しない外部システムから入力されるものとする。１０３は制御信号生成回路、１０４は列電極制御信号、１０５は行電極制御信号、１０６はメモリ制御信号、１０７は演算制御信号である。１０４〜１０７の各制御信号は、制御信号生成回路１０３において入力制御信号１０２に基づき生成されるものとする。１０８はフレームダブラ、１０９は現フレーム表示データ、１１０は前フレーム表示データである。フレームダブラ１０８は、メモリ制御信号１０６に基づき、入力表示データ１０１の書き込みがなされると共に、入力表示データの、ある画面の表示領域先頭から次の画面の表示領域先頭までの期間（フレーム期間）に対して、２倍の速度で２回の読み出しが行われる。ここで、１フレーム期間に対し、前半の読み出しデータに基づき表示される期間を前半フィールド、後半の読み出しデータに基づき表示される期間を後半フィールドとする。又、現フレーム表示データ１０９と前フレーム表示データ１１０は１フレーム分の位相差を有するものとする。１１１は演算パラメータ格納部、１１２は演算パラメータであり、演算パラメータ格納部１１１は演算制御信号１０７に基づき、格納されたパラメータの読み出しが行われる。１１３は演算回路、１１４は時間・空間方向変換表示データである。１１５は列電極駆動回路、１１６は列電極駆動信号、１１７は行電極駆動回路、１１８は行電極駆動信号である。１１９は行方向と列方向の構成からなるマトリックス表示ディスプレイである。
【００２６】
図２は演算回路１１３の構成を示すブロック図である。２０１は時間方向演算パラメータ、２０２は空間方向演算パラメータであり、演算パラメータ１１２は、２０１と２０２によって構成している。２０３は現フレーム解析範囲取り出し回路、２０４は現フレーム取り出し表示データ、２０５は前フレーム解析範囲取り出し回路、２０６は前フレーム取り出し表示データ、２０７は時間方向データ変換回路、２０８は時間方向データ一致フラグ、２０９は時間方向変換表示データ、２１０は空間方向データ変換回路、である。
【００２７】
図３は本表示装置に対する表示データの入力から列電極駆動回路までのタイミング関係を示す図である。図において、ｎフレーム目の入力表示データ１０１をＤＩ（ｎ）と表す。現フレーム表示データ１０９において、ＤＩ（ｎ）と表した部分は入力表示データ１０１におけるＤＩ（ｎ）と等しい事を示している。前フレーム表示データ１１０において、ＤＩ’（ｎ）は、入力表示データ１０１におけるＤＩ（ｎ）と等しいか若しくは表示データのビット数を圧縮したデータである事を示している。
【００２８】
時間方向演算パラメータ２０１において、ＯＤＯ（ｉ，ｊ）は前半フィールドの時間方向演算パラメータである事を、ＯＤＥ（ｉ，ｊ）は後半フィールドの時間方向演算パラメータである事を示している。時間方向変換表示データ２０９において、ＤＴＯ（ｎ）はｎフレーム目前半フィールドの時間方向変換表示データである事を、ＤＴＥ（ｎ）はｎフレーム目後半フィールドの時間方向変換表示データである事を示している。空間方向演算パラメータ２０２において、ＣＶＯ（ｄ，ｉ，ｊ）は前半フィールドの空間方向演算パラメータである事を、ＣＶＥ（ｄ，ｉ，ｊ）は後半フィールドの空間方向演算パラメータである事を示している。時間・空間方向変換表示データ１１４において、ＤＳＯ（ｎ）はｎフレーム目前半フィールドの時間・空間方向変換表示データである事を、ＤＳＥ（ｎ）はｎフレーム目後半フィールドの時間・空間方向変換表示データである事を示している。
【００２９】
図４は時間方向データ変換回路２０７における動作の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
図５は空間方向データ変換回路２１０における動作の流れを示すフローチャートである。
【００３１】
図６は本実施例におけるデータ変換の概略を示す図である。
【００３２】
図７（Ａ）は時間方向データ演算パラメータの例、図７（Ｂ）は空間方向演算パラメータの例である。
【００３３】
図８は本実施例の結果得られる表示データの出力画像の例である。
【００３４】
図９は本実施例の結果得られる動画特性を示す図である。
【００３５】
図１０は時間方向データ一致フラグ２０８と変換データの関係を示す図であり、各フレームにおける輝度を示しており、斜線部分はデータの変換がなされる領域である。
【００３６】
以上の図面に基づき、実施例１の動作について詳細に説明する。
【００３７】
図説しない外部システムから入力する入力制御信号１０２に基づき、制御信号生成回路１０３においては、フレームダブラ１０８を制御するメモリ制御信号１０６、演算パラメータ格納部１１１と演算回路１１３を制御する演算制御信号１０７、並びに列電極制御信号１０４、行電極制御信号１０５を生成する。フレームダブラ１０８はメモリ制御信号１０６に基づき、外部システムから転送されるマトリックスディスプレイの各画素に対応した入力表示データ１０１の書き込み動作を行う共に、現フレーム表示データ１０９、前フレーム表示データ１１０として読み出し動作を行う。入力表示データ１０１、現フレーム表示データ１０９、前フレーム表示データ１１０の関係は、図３に示すように、ある画面の表示領域先頭から次の画面の表示領域先頭までの期間（フレーム期間）に対して、２倍の速度で２回の読み出しを行う。ここで、１フレーム期間に対し、前半の読み出しデータに基づく期間を前半フィールド、後半の読み出しデータに基づく期間を後半フィールドとする。又、現フレーム表示データ１０９と前フレーム表示データ１１０は図説するように１フレーム分の位相差を有するものとする。
【００３８】
このようなタイミングとなる現フレーム表示データ１０９、前フレーム表示データ１１０は演算回路１１３に転送される。演算回路１１３は図２に示すような構成となり、現フレーム表示データ１０９は現フレーム解析範囲取り出し回路２０３に転送される。現フレーム解析範囲取り出し回路２０３はラッチ回路並びにラインメモリ回路によって構成される。これによって、Ｍ行（例えば７６８行）Ｎ列（例えば１３６６×ＲＧＢ列）で構成されるマトリックス表示ディスプレイのｍ行ｎ列目（このｍ、ｎは「課題を解決するための手段」の項で述べたｎ、ｍとは異なる）の現フレーム表示データをＤＮ（ｍ，ｎ）とすると、現フレーム解析範囲取り出し回路２０３はＤＮ（ｍ，ｎ）を中心とする２×Ｉ行２×Ｊ列分の表示データ：ＤＮ（ｍ−Ｉ，ｎ−Ｊ）〜ＤＮ（ｍ＋Ｉ，ｎ＋Ｊ）を出力する。尚、ｍ、ｎの値によっては表示データが存在しない場合があるが、その場合は存在する表示画面淵部分、即ちｍ＝１若しくはＭ、或いはｎ＝１若しくはＮにおける表示データを当てはめれば良い。同様に、前フレーム表示データ１１０は前フレーム解析範囲取り出し回路２０５によって、ｍ行ｎ列目の前フレーム表示データＤＰ（ｍ，ｎ）に対して、２×Ｉ行２×Ｊ列分の表示データ：ＤＰ（ｍ−Ｉ，ｎ−Ｊ）〜ＤＰ（ｍ＋Ｉ，ｎ＋Ｊ）を出力する。
【００３９】
ここで、Ｉ＝１、Ｊ＝１の場合に対するＤＮ（ｍ−Ｉ，ｎ−Ｊ）〜ＤＮ（ｍ＋Ｉ，ｎ＋Ｊ）とＤＰ（ｍ−Ｉ，ｎ−Ｊ）〜ＤＰ（ｍ＋Ｉ，ｎ＋Ｊ）は、図６に示すような関係となる。
【００４０】
このようにして生成された現フレーム表示データ１０９、前フレーム表示データ１１０は、時間方向データ変換回路２０７によって、データ変換がなされる。時間方向データ変換回路２０７のアルゴリズムは、図４のフローチャートに示す流れとなる。即ち、ｍ行ｎ列目の表示データに対して、ｉを−Ｉから＋Ｉまで、ｊを−ＪからＪまでとした解析範囲内の現フレーム表示データ：ＤＮ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）と前フレーム表示データ：ＤＰ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）のデータ比較を行う。ここで、ＤＰ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）は表示すべき全てのビットデータを保持する必要はない為、ＤＮ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）に対しても同様のアルゴリズムでビット削減したものを用いる。比較した結果が、一致した場合、ｍ行ｎ列目に対応し、その表示位置から＋ｉ行＋ｊ列目の時間方向変換表示データ：ＤＴ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）として、該当箇所の現フレーム表示データ：ＤＮ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）を代入すると共に、時間方向データ一致フラグ：ＦＬＡＧはその論理を保持する。一方、ＤＰ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）とＤＮ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）が一致しない場合、ＦＬＡＧを論理１とすると共に、両者のデータ量と、時間方向演算パラメータ２０１の値に応じたデータ変換を行う。この変換パラメータは、前半フィールドか後半フィールドかで異なる。図４のフローチャートでは理解しやすくする為に前半フィールドと後半フィールドで場合分けを行うと示しているが、実際の回路では、図１で示した演算制御信号１０７に基づき、図３に示すように前半フィールドと後半フィールドで時間方向演算パラメータの値を変化させて行う事ができる。この時間方向変換パラメータを、前半フィールドでは、ＯＤＯ｛ｉ，ｊ｝（ＤＮ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ），ＤＰ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｉ）、後半フィールドではＯＤＥ｛ｉ，ｊ｝（ＤＮ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ），ＤＰ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｉ）と表現している。これは最終的にｍ行ｎ列目の表示に係るデータに対し、その表示位置から＋ｉ行＋ｊ列目の現フレーム表示データ：ＤＮ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）と前フレーム表示データ：ＤＰ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）に基づき変換する事を示している。より具体的にｉ＝０、ｊ＝０の場合の例としては、図７（Ａ）に示すようなテーブル形状となり、例えば、ＤＰ（ｍ，ｎ）が６４、ＤＮ（ｍ，ｎ）が１９２である場合、前半フィールドであれば、両者の交差部に位置する７をＯＤＯ｛０，０｝（ＤＮ（ｍ，ｎ），ＤＰ（ｍ，ｎ））の値とし、後半フィールドであれば、−１６をＯＤＥ｛０，０｝（ＤＮ（ｍ，ｎ），ＤＰ（ｍ，ｎ））の値とする。尚、図７（Ａ）では６４階調毎に設定してあるが、これは全ての階調間で設定しても、又、テーブルとして存在しない階調間を補間しても良い。又、図ではｉ＝０、ｊ＝０の場合についてのみ示しているが、ｉ、ｊの値に応じて加算データテーブルの値を適宜変化させることも、任意のｉ、ｊに対して同じ設定とする事も可能である。ｉ、ｊに応じて加算データテーブルの値を変えた場合はそれだけ高精度な設定が可能であり、ｉ、ｊに拠らず同じ加算値とした場合は、ｍ行ｎ列に対応した表示データを生成における、その位置から＋ｉ行＋ｊ列目の表示データの演算結果は、（ｍ−１）行ｎ列に対応した表示データを生成する際に、その位置から＋ｉ＋１行＋ｊ列目の表示データの演算結果と等しい為、演算回路規模を削減する事が可能となる。この演算においては、図７に示すように、前半フィールドでは、前フレーム表示データから現フレーム表示データへの変化が正である場合（図７（Ａ）（ｉ）の加算データテーブルの右上の部分に対応する場合）は、現フレーム表示データに対してテーブル値に基づき加算動作を行い、逆に変化が負である場合（図７（Ａ）（ｉ）の加算データテーブルの左下の部分に対応する場合）は減算動作を行う。これに対し、後半フィールドではデータの変化が正である場合（図７（Ａ）（ｉｉ）の加算データテーブルの右上の部分に対応する場合）には減算動作を行い、負である場合（図７（Ａ）（ｉｉ）の加算データテーブルの左下の部分に対応する場合）には加算動作を行う。
【００４１】
以上の動作を２Ｉ×２Ｊの範囲に対して行う。以上の演算の結果、ｍ行ｎ列目の表示データを生成する為の、２Ｉ×２Ｊの範囲からなる時間方向変換表示データ２０９、及び時間方向データ一致フラグ２０８を生成する。時間方向データ一致フラグ２０８は上記演算の結果、解析範囲内で前フレームと現フレームで全ての表示データが一致すれば論理０、一致しないデータがあれば論理１となる。
【００４２】
このような動作に基づき生成された時間方向データ一致フラグ２０８及び時間方向変換表示データ２０９は空間方向データ変換回路２１０に転送され、空間方向演算パラメータ２０２に基づき変換がなされ、時間・空間方向変換表示データ１１４を生成する。
【００４３】
この変換アルゴリズムは図５に示す流れとなる。初めに時間方向データ一致フラグ：ＦＬＡＧが論理０であれば、解析範囲内にフレーム間で異なる表示データが存在しない事を意味し、この場合、ｍ行ｎ列目の時間・空間方向変換表示データ：ＤＳ（ｍ，ｎ）として、同じくｍ行ｎ列目に対応した時間方向変換表示データ：ＤＴ（ｍ，ｎ）を転送する。この場合、前述した時間方向データ変換回路２０７では変換がなされていない為、ＤＳ（ｍ，ｎ）としては、入力表示データＤＮ（ｍ，ｎ）と同値となる。これに対し、ＦＬＡＧが論理１である場合、前半フィールドであれば２×Ｉ行２×Ｊ列の構成からなる空間方向演算パラメータ：ＣＶＯ（ＤＴＯ（ｍ，ｎ），ｉ，ｊ）と、同じく２×Ｉ行２×Ｊ列の構成となる前半フィールドの時間方向変換表示データ：ＤＴＯ（ｍ−ｉ，ｎ−ｊ）との間で畳み込み演算を行い、時間・空間方向変換表示データ：ＤＳ（ｍ，ｎ）を生成する。ここで、ＣＶＯ（ＤＴＯ（ｍ，ｎ），ｉ，ｊ）は、解析画素の時間方向変換表示データＤＴＯ（ｍ，ｎ）と、その画素からの位置関係ｉ、ｊによって決定する値であり、具体的には図７（Ｂ）で示すようなテーブルとなる。図７（Ｂ）は、Ｉ＝２、Ｊ＝２の例であり、高域強調フィルタとなっている。同様に、後半フィールドの場合には、空間方向演算パラメータ：ＣＶＥ（ＤＴＥ（ｍ，ｎ），ｉ，ｊ）と後半フィールドの時間方向変換表示データ：ＤＴＥ（ｍ−ｉ，ｎ−ｊ）との間で畳み込み演算を行い、時間・空間方向変換表示データ：ＤＳ（ｍ，ｎ）を生成する。この場合の空間方向演算パラメータＣＶＥ（ＤＴＥ（ｍ，ｎ），ｉ，ｊ）は、前半フィールドと同じように、ＤＴＥ（ｍ，ｎ）、ｉ、ｊにて決定するテーブルにて構成され、具体的には図７（Ｂ）に示すような低域強調フィルタとなっている。
【００４４】
以上の動作に基づき生成された時間・空間方向変換表示データ１１４に、マトリックス表示ディスプレイ１１９が転送され、そのｍ行ｎ列目に対しては、入力表示データＤＮ（ｍ，ｎ）から変換されたＤＳ（ｍ，ｎ）に基づき表示を行う。
【００４５】
以上の動作の概要は、図６に示すようにｍ行ｎ列に対して、その画素位置を中心とする前フレームデータ：ＤＰ（ｍ−Ｉ，ｎ−Ｊ）〜ＤＰ（ｍ＋Ｉ，ｎ＋Ｊ）と、現フレームデータ：ＤＮ（ｍ−Ｉ，ｎ−Ｊ）〜ＤＮ（ｍ＋Ｉ，ｎ＋Ｊ）の各々の値と、フィールド毎に異なる変換パラメータに基づき、時間方向の変換処理を行い、時間方向変換表示データ：ＤＴ（ｍ−Ｉ，ｎ−Ｊ）〜ＤＴ（ｍ＋Ｉ，ｎ＋Ｊ）を生成し、生成された時間方向変換データと、フィールド毎に異なる空間方向演算パラメータに基づき、畳み込み演算を行う事で、空間方向の変換を行い、時間・空間方向変換表示データ：ＤＳ（ｍ，ｎ）を生成する。
【００４６】
以上の動作の結果、フレーム間で近傍画素の表示データが変化しなければ、時間・空間方向変換表示データ１１４は、入力表示データ１０１と等しくなり、従って静止画表示では従来と同等の表示品質を保つ事が可能となる。これに対して、フレーム間で映像が変化した場合を図８に示す。図８（Ａ）はマトリックス表示ディスプレイ１１９を観測した場合を示す図であり、暗い網掛けをした背景領域に対して、明るい網掛けをした領域が画面右から左へと水平方向に移動している事を示す。ここで、画面中央部分を水平方向に記した場合、図８（Ｂ）に示すように、フレーム番号が増えると共に、輝度の異なるエッジ部分が移動する事となる（図８（Ｂ）の入力画像の欄参照）。これに対して、本実施例の駆動方式を行った場合、エッジ部分を中心とし、前半フィールドでは、時間方向、空間方向共に、画像の差分を強調した画像となり（図８（Ｂ）の前半フィールド出力画像の欄参照）、後半フィールドでは逆に、時間方向、空間方向共に、画像の差分を低減した画像となる（図８（Ｂ）の後半フィールド出力画像の欄参照）。
【００４７】
この結果、表示に対する影響を図９に示す。入力画像を直接表示した場合、仮にマトリックス表示ディスプレイの応答時間が０であると仮定しても、図９（Ａ）の斜め方向の矢印に示す視線追随によって、フレーム間の移動距離に応じ、（ｂ）で示した領域分のぼやけ幅を有する。これに対し、本実施例においては、図９（Ｂ）で示すように、入力とは異なる輝度を有する斜線部分の輝度を有する事となる。この場合、（ａ）の領域では表示データが変化しない為、図９（Ａ）の同じ位置と同様の輝度となる。これに対して、（ｃ）の領域では輝度が変化しつつある領域となる。これは時間方向、空間方向に変換を行っている為であるが、この変化の割合は前半フィールドの高域強調と、後半フィールドの低域強調が互いに相殺する為、なだらかな変化となる。これに対して、（ｄ）の領域では、高域強調した後半フィールドに係る輝度変化がエッジとして観測される事となる。観測者の目には、（ｃ）の領域や、前半フィールドの低域を強調した映像に係る輝度変化は、エッジが判別し難いのに対し、高域側の輝度変化のみが認識される事となり、従ってぼやけ幅は（ｄ）の範囲となり、これは図９（Ａ）で示した（ｂ）の範囲よりも小さくなる為、結果としてぼやけの少ない望ましい映像として認識される。
【００４８】
尚、本実施例において、時間方向データ一致フラグ２０８の算出範囲は、次のステップである空間方向データ変換回路２１０における一画素分のデータ変換範囲と同一としたが、これに限る必要はなく、例えば該当画素における現フレーム表示データ１０９と前フレーム表示データ１１０の比較のみから算出する方法や、或いはその間の範囲とする事も可能である。この場合、入力表示データ１０１と時間・空間方向変換表示データ１１４が異なる範囲は、図１０に示すように異なる事となるが、我々の評価では、元々の解像度が低くＳＮ比が悪い信号、例えばＮＴＳＣ信号を拡大して高解像度のディスプレイに表示する場合は、１画素のみの比較から時間方向データ一致フラグ２０８を生成した場合が望ましく、ハイビジョン信号を表示する場合は、より広い範囲から時間方向データ一致フラグ２０８を生成した場合が望ましい表示品質を得る事ができた。
【実施例２】
【００４９】
次に入力表示データに対して周波数変換を行わず、直接表示する場合の例を図１１、１２を用いて説明する。
【００５０】
図１１は第二の実施例の構成を示すブロック図である。実施例１と機能的に同様である場合は、タイミング仕様等が異なる場合も同じ符号としている。
【００５１】
１１０１はメモリコントロール信号、１１０２はフレームメモリ、１１０３は前フレーム表示データである。
【００５２】
図１２は本表示装置に対する表示データの入力から列電極駆動回路までのタイミング関係を示す図である。本実施例では入力表示データ１０１は倍速データである。
【００５３】
以上の図面に基づき、実施例２の動作について詳細に説明する。
【００５４】
外部システムから入力する入力表示データ１０１は、同じく外部システムから入力する入力制御信号１０２に基づき制御信号生成回路１０３で生成されるメモリコントロール信号１１０１に基づきデータの書き込み、読み出し動作が行われる。実施例１ではフレームダブラを用いて、書き込みの倍速で読み出しを行っていたが、実施例２においては、図１２に示すようにフレームメモリ１１０２を用いて、書き込みと等速で読み出しを行う。
【００５５】
この場合、マトリックス表示ディスプレイの走査速度は入力の走査速度と等しくなるが、その周波数は６０Ｈｚは勿論の事、１２０Ｈｚ等といった周波数でも何ら問題は無い。
【実施例３】
【００５６】
次に第三の実施例として、実施例１とは異なる演算方法の場合の例を図１３、図１４を用いて説明する。
【００５７】
図１３は第三の実施例における演算回路１１３の構成を示す図であり、実施例１と機能的に同様である場合は、タイミング仕様等が異なる場合も同じ符号としている。１３０１は現空間方向データ変換回路、１３０２は現空間方向データ変換回路１３０１で生成された現空間方向変換表示データ、１３０３は前空間方向データ変換回路、１３０４は前空間方向データ変換回路１３０３で生成された前空間方向変換表示データ、１３０５は時間方向データ変換回路、１３０６は時間方向データ変換回路１３０５で生成された、空間・時間方向変換表示データである。
【００５８】
図１４は本実施例におけるデータ変換の概略を示す図である。
【００５９】
以上の図面に基づき、第三の実施例の動作について説明する。
【００６０】
初めに現フレーム表示データ１０９から現フレーム解析範囲取り出し回路２０３によって現フレーム取り出しデータ２０４を生成し、前フレーム表示データ１１０から前フレーム解析範囲取り出し回路２０５によって前フレーム取り出し表示データ２０６を生成する。ここまでは実施例１と同じである。
【００６１】
次に、各々の表示データは現空間方向データ変換回路１３０１、前空間方向データ変換回路１３０３によって、フィールド毎に異なる空間方向演算パラメータ２０２に基づき、現空間方向変換表示データ１３０２、前空間方向変換表示データ１３０４を生成する。空間方向データ変換回路１３０１と前空間方向データ変換回路１３０３のアルゴリズム並びに空間方向演算パラメータは同等である為、フレーム間で表示データが変化していない場合は、両者の出力は等しくなる。
【００６２】
時間方向データ変換回路１３０５は、このように生成された現空間方向変換表示データ１３０２と前空間方向変換表示データ１３０４、並びに現フレーム表示データ１０９の間で時間方向の変換を行い、空間・時間方向変換表示データ１３０６を生成する。ここで、空間・時間方向変換表示データ１３０６は、現空間方向変換表示データ１３０２と前空間方向変換表示データ１３０４が一致する場合は、現フレーム表示データ１０９を出力し、一致しない場合は、現空間方向変換表示データ１３０２と前空間方向変換表示データ１３０４の間で、実施例１において説明した時間方向データ変換回路２０７のアルゴリズムに基づき、空間・時間方向変換表示データ１３０６を生成、マトリックス表示ディスプレイに転送し、表示を行う。
【００６３】
以上の変換の概念は、図１４に示すように、初めに現フレーム表示データと前フレーム表示データ各々に対して該当画素近傍のマトリックスからなる表示データから、空間方向変換処理を行う事で該当画素の空間方向変換データを生成し、各々の空間方向変換データから空間・時間方向変換データを生成する。
【００６４】
以上の動作においても、実施例１と同じく、画面の複雑さに関わらず、静止画の場合には入力画像と同等の表示品質を保ちつつ、フレーム間で映像が動いた場合の動画性能を向上させる事が可能となる。
【００６５】
以上のように、本技術を適用することによって、液晶表示装置のようなマトリックス表示装置において、静止画像の表示品質を保ったまま、動画表示における動画ぼやけを低減せしめることが可能となる。従って、液晶表示パネルを用いたＴＶ受像機や、ＰＣ等の表示モニタ、更に携帯電話やゲーム機等に対しても適用することが可能である。更に本方式は、画素部発光素子に有機ＥＬ（Electro Luminescence）を用いた有機ＥＬディスプレイや反射層の下に画素部制御素子を用いたＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）ディスプレイといったホールド型ディスプレイのみならず、ＰＤＰ（plasma display panel）等に対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第一の実施例の構成を示すブロック図
【図２】演算回路１１３の構成を示すブロック図
【図３】フレーム単位でのデータの流れを示すタイミング図
【図４】時間方向データ変換回路２０７の動作を示すフローチャート
【図５】空間方向データ変換回路２１０の動作を示すフローチャート
【図６】第一の実施例でのデータ変換の概念を示す図
【図７】演算パラメータの設定例を示す図
【図８】動画表示における変換画像の例
【図９】動画品質改善の効果を示す図
【図１０】時間方向データ一致フラグ２０８と変換データの関係を示す図
【図１１】第二の実施例の構成を示すブロック図
【図１２】第二の実施例のフレーム単位でのデータの流れを示すタイミング図
【図１３】第三の実施例における演算回路１１３の構成を示すブロック図
【図１４】第一の実施例でのデータ変換の概念を示す図
【符号の説明】
【００６７】
１０１…入力表示データ
１０２…入力制御信号
１０３…制御信号生成回路
１０４…列電極制御信号
１０５…行電極制御信号
１０６…メモリ制御信号
１０７…演算制御信号
１０８…フレームダブラ
１０９…現フレーム表示データ
１１０…前フレーム表示データ
１１１…演算パラメータ格納部
１１２…演算パラメータ
１１３…演算回路
１１４…時間・空間方向変換表示データ
１１５…列電極駆動回路
１１６…列電極駆動信号
１１７…行電極駆動回路
１１８…行電極駆動信号
１１９…マトリックス表示ディスプレイ
２０１…時間方向演算パラメータ
２０２…空間方向演算パラメータ
２０３…現フレーム解析範囲取り出し回路
２０４…現フレーム取り出し表示データ
２０５…前フレーム解析範囲取り出し回路
２０６…前フレーム取り出し表示データ
２０７…時間方向データ変換回路
２０８…時間方向データ一致フラグ
２０９…時間方向変換表示データ
２１０…空間方向データ変換回路
１１０１…メモリコントロール信号
１１０２…フレームメモリ
１１０３…前フレーム表示データ
１３０１…現空間方向データ変換回路
１３０２…現空間方向変換表示データ
１３０３…前空間方向データ変換回路
１３０４…前空間方向変換表示データ
１３０５…時間方向データ変換回路
１３０６…空間・時間方向変換表示データ
【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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