(57)【要約】 【課題】  画素単位で表示を行う表示装置において、アドレス期間の短縮と画質維持を両立する。【解決手段】  マトリクス状に画素が配置される表示画面を有し画素単位の階調表示を行う表示装置において、連続する２フレーム分の画像データを取り込み、前記２フレームのうち、１フレーム目で前記表示画面の第１領域で複数ライン同時走査を行ない、残りの第２領域で線順次走査を行ない、２フレーム目で前記表示画面の前記第１領域で線順次走査を行ない、前記第２領域で複数ライン同時走査を行なう。【選択図】図１
2014102453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置される複数の画素を有する表示部と、
連続する２フレーム分の画像データを取り込み、前記２フレーム分の画像データの画素値を決定するデータ決定部と、
決定された画素値に基づいて前記表示部を駆動する駆動回路と、
前記データ決定部で決定された画素値を１フレームごとに受け取り、画素ごとに、前記決定された画素値を階調表示するデータに変換し、前記変換されたデータを前記駆動回路に出力する変換部と、
を備え、
前記データ決定部は、前記２フレーム分の画像データのうち、１フレーム目で前記表示部の第１領域に含まれる画素と、２フレーム目で前記表示部の残りの第２領域に含まれる画素について、連続する複数の走査ラインにわたって前記走査ラインと直交する同じ列に並ぶ画素が同一の画素値をとるように画素値を決定し、前記１フレーム目の前記第２領域に含まれる画素と、前記２フレーム目の前記第１領域に含まれる画素に対して、各走査ラインの順次走査を許容する画素値を決定する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記データ決定部は、前記１フレーム目の前記第２領域に含まれる画素と、前記２フレーム目の前記第１領域に含まれる画素に対し、前記２フレーム目の前記第２領域と、前記１フレーム目の前記第１領域で前記同一の画素値が決定されたことにより生じる誤差を補正する補正値を決定することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記データ決定部は、前記誤差の補正が前記表示装置の階調レベルの範囲内で可能な場合は、前記走査ラインと直交する同じ列に並ぶ画素の画素値の平均または平均近傍の値を前記同一の画素値として決定し、前記誤差の補正が前記階調レベルの範囲を逸脱する場合は前記誤差を最小にする補正値を決定することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示装置は複数の走査電極を有し、
前記駆動回路は、前記データ決定部で決定された画素値に基づいて、前記１フレーム目で前記表示部の前記第１領域で連続する複数の走査電極に対して同時に走査パルスを印加し、前記第２領域の各走査電極に対して異なるタイミングで走査パルスを印加し、前記２フレーム目で、前記第１領域の各走査電極に異なるタイミングで走査パルスを印加し、前記第２領域で前記連続する複数の走査電極に対して同時に走査パルスを印加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
マトリクス状に画素が配置される表示画面を有し階調表示を行う表示装置において、連続する２フレーム分の画像データを取り込み、
前記２フレームのうち、１フレーム目で前記表示画面の第１領域で複数ライン同時走査を行ない、残りの第２領域で線順次走査を行ない、
２フレーム目で前記表示画面の前記第１領域で線順次走査を行ない、前記第２領域で複数ライン同時走査を行なう、
ことを特徴とする表示方法。
【請求項６】
前記２フレーム分の画像データのうち、１フレーム目の前記第１領域に含まれる画素と２フレーム目の前記第２領域に含まれる画素について、連続する複数の走査ラインにわたって前記走査ラインと直交する同じ列に並ぶ画素に対して同一の画素値を決定し、
前記１フレーム目の前記第２領域に含まれる画素と、前記２フレーム目の前記第１領域に含まれる画素について、各走査ラインの順次走査を許容する画素値を決定する
工程をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階調表示を行う表示装置と表示方法に関し、特に、アドレス期間の短縮技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いたプロジェクタは、ある限界時間内に人間が知覚する明るさが掲示時間に比例するという視覚特性（時間的加重効果）を利用し、1/60秒（１ＴＶフィールド）内で複数の発光期間を組み合わせて階調を表現している。ＰＤＰでは、１ＴＶフィールドを構成する複数の発光期間と、発光セルの選択に用いられる時間（アドレス時間）とを合わせて「サブフィールド」と呼んでいる。一般的にアドレスは１走査ラインごとに行なわれるため、ライン数が多いほどアドレス期間は長くなり、その分発光期間は短くなる。
【０００３】
現在、次世代放送方式としてスーパーハイビジョン（ＳＨＶ）方式が提案されている。スーパーハイビジョン方式では、走査線数が現行方式の４倍の７９６０、フレームレートは現行方式の２倍の１２０Ｈｚに設定され、高臨場感を与えるべく視距離が現行方式よりも短く設定されている。
【０００４】
これまでに、自発光型で視野角が広いＰＤＰをスーパーハイビジョン対応とする開発が行なわれてきている。対角１４５インチのＳＨＶ−ＰＤＰが発表されているが、フレームレート１２０Ｈｚに対応できていない。これはライン数の増加とフレームレートの増加に対してアドレス期間の短縮が不十分なためである。
【０００５】
アドレス期間を短縮する方法として、複数ライン同時走査による方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。複数ライン同時走査方式は、あるアドレス期間で、連続する複数ラインを同時に選択して選択されたセルの画素値を同じ値にする方式である。同時に走査する数を２とすればアドレス期間は半分となるが、画質は劣化してしまう。そのため、１ＴＶフィールドの一部のサブフィールドにしか複数ライン同時走査方式を適用できず、アドレス期間短縮効果も不十分になる。ＰＤＰのＳＨＶ対応のためには、画質劣化を抑えつつ、アドレス期間を短縮する方法が必要である。アドレス期間の短縮は、ＰＤＰ等だけではなく、ＬＣＤやＯＬＥＤ（有機ＥＬ）のようにマトリクス状の画素配置を有し画素単位で表示を行う任意の表示装置においても要望される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１７５６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高フレームレート（たとえば１２０Ｈｚ）のディスプレイに適用する場合に、アドレス期間の短縮と画質維持を両立することのできる表示装置と表示方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
マトリクス状に配置される画素単位で階調表示を行う表示装置において、連続する２フレームのうち、１フレーム目の画面領域の一部（第１領域）で複数ライン同時走査を行ない、残りの画面領域（第２領域）で通常の線順次走査を行なう。次の２フレーム目では、１フレーム目で複数ライン同時走査を行なった第１領域に対して通常の線順次走査を行ない、残りの第２領域で複数ライン同時走査を行なう。
【０００９】
このとき、複数ライン同時走査により生じる画素値の誤差は、対となるフレームで通常走査（線順次走査など）を行なう際に補正することとしてもよい。
【００１０】
また、複数ライン同時走査を行なう領域の画素値を、対となる通常走査（線順次走査）を行なう画素で補正が十分にできる範囲に設定する。
【００１１】
具体的には、表示装置は、
マトリクス状に配置される複数の画素を有する表示部と、
連続する２フレーム分の画像データを取り込み、前記２フレーム分の画像データの画素値を決定するデータ決定部と、
決定された画素値に基づいて前記表示部を駆動する駆動回路と、
前記データ決定部で決定された画素値を１フレームごとに受け取り、画素ごとに、前記決定された画素値を時間積分方式で階調表示するデータに変換し、前記変換されたデータを前記駆動回路に出力する変換部と、
を備え、
前記データ決定部は、前記２フレーム分の画像データのうち、１フレーム目で前記表示部の第１領域に含まれる画素と、２フレーム目で前記表示部の残りの第２領域に含まれる画素について、連続する複数の走査ラインにわたって前記走査ラインと直交する同じ列に並ぶ画素が同一の画素値をとるように画素値を決定し、前記１フレーム目の前記第２領域に含まれる画素と、前記２フレーム目の前記第１領域に含まれる画素に対して、各走査ラインの順次走査を許容する画素値を決定する。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成と手法により、アドレス期間を短縮するとともに、時間的加重効果を利用して画質劣化を十分に抑制した画像表示を行うことができる。ディスプレイとして、ＰＤＰ，ＤＭＤ、ＬＣＤ，有機ＥＬディスプレイなど、画素単位で表示を行う任意の表示装置に適用可能である。特に、高フレームレートのディスプレイに適用した場合、効果的にアドレス時間の短縮と画質維持を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のディスプレイ駆動方式を、従来方式と比較して示す図である。
【図２】実施形態の駆動方式の具体例を示す図である。
【図３】実施形態の表示装置の概略構成図である。
【図４】図３のデータ決定部で行われる処理のフローチャートである。
【図５】図３のデータ決定部で用いられる各変数の定義を示す図である。
【図６】図５のフローチャートのステップＳ１０２を説明する図である。
【図７】図５のフローチャートのケース１の処理（Ｓ１０３）を説明する図である。
【図８】図５のフローチャートのケース２の処理（Ｓ１０４）を説明する図である。
【図９】図５のフローチャートのステップＳ１０５の処理を説明する図である。
【図１０】実施形態の展開例として、ユーザの視点の移動を考慮した画素値の決定を説明するための図である。
【図１１】同時ライン走査するライン数と画質の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照して、実施形態の表示装置と表示方法を説明する。
【００１５】
図１は、実施形態の表示装置の駆動シーケンスを、従来方式の駆動シーケンスと比較して示す図である。図１では、フレームレート１２０Ｈｚを例にとり、縦軸は走査ライン番号、横軸は時間を表わす。各フレームで、斜めラインで示す走査タイミングの期間がアドレス期間、グレーの領域が表示期間である。
【００１６】
図１（Ａ）の従来方式では、走査は通常の線順次方式で１ラインごとに行われる。したがって、走査タイミングは、どのフレームのどのサブフレームでも、一定の傾斜の斜線で表わされる。アドレス期間は（アドレス周期）×（ライン数）となる。
【００１７】
図１（Ｂ）の実施形態の駆動方式では、連続する２つのフレームを対にして取り扱う。最初のフレームで画面の第１領域の走査ライン（たとえば走査ライン１−２１６０）に対して複数ラインを同時にアドレスし、残りの第２領域の走査ライン（たとえば走査ライン２１６１−４３２０）に対して、通常の線順次走査を行なう。
【００１８】
次のフレームで、前フレームで複数ライン同時走査をしていた第１領域（走査ライン１−２１６０）に対して線順次走査を行ない、残りの第２領域（走査ライン２１６１−４３２０）に対して複数ライン同時走査を行なう。
【００１９】
図１（Ｂ）の例では、１フレーム目の画面の上半分で２本の走査ラインに対して同時走査を行ない、画面の下半分で通常の線順次走査を行なっている。したがって、画面の上半分のアドレス時間は、画面の下半分のアドレス時間の１／２となる。次の２フレーム目では、画面の下半分で２本の走査ラインに対して同時走査を行ない、画面の上半分で通常の線順次走査を行なう。しがたって、画面の下半分のアドレス時間は、画面の上半分のアドレス時間の１／２となる。もちろん、図１（Ｂ）と逆に、１フレーム目の画面の上半分を通常走査、画面の下半分を複数ライン同時走査とし、２フレーム目の画面の上半分を複数ライン同時走査、画面の下半分を通常走査としてもよい。
【００２０】
同時走査するライン数（Ｎ）をＮ＝２とした場合、アドレス期間を２５％短縮することができる。Ｎ＝３で３ラインを同時走査する場合は、アドレス期間を３３％短縮できる。
【００２１】
複数ラインを同時走査する場合、同時走査を行なった画素で本来の画素値からの誤差が生じる。そこで、対となるフレームの通常走査の際に、誤差を補正するのが望ましい。
【００２２】
図２は、実施形態で行われる画素値の決定を説明するための図である。図２（Ａ）は画面の第１領域（たとえば上半分）に対する画素値の決定を示し、図２（Ｂ）は画面の第２領域（たとえば下半分）に対する画素値の決定を示す。なお、ここではディスプレイのガンマ値（入力−出力輝度特性）を１とする。
【００２３】
図２（Ａ）で、画面の第１領域で連続する２本の走査ラインの縦方向に並ぶ２つの画素Ｐ，Ｑの本来の画素値（ｐ，ｑ）は、１フレーム目でｐ＝１２８，ｑ＝６４、２フレーム目でｐ＝１３４、ｑ＝５１とする。１フレーム目の第１領域では、２つのラインを同時走査するので、画素Ｐと画素Ｑで同じ画素値となる。すなわち、１フレーム目で画素Ｐと画素Ｑの画素値（ｐ、ｑ）は、たとえば２つの画素の平均値を取ることにより、（９６，９６）に設定される。
【００２４】
次の２フレーム目で、画素Ｐ，Ｑの本来の画素値（ｐ，ｑ）はｃ＝１３４、ｄ＝５１である。しかし、１フレーム目の複数ライン同時走査に起因して、画素Ｐの画素値がｐ＝１２８からｐ＝９６に低減され、画素Ｑの画素値がｑ＝６４からｑ＝９６に引き上げられている。この誤差を２フレーム目の通常走査時に補償する。
【００２５】
２フレーム目の画素Ｐの画素値ｐを、本来の１３４から１６６に引き上げることによって、１フレーム目での画素値の低下（１２８→９６）を補う。同様に、２フレーム目の画素Ｑの画素値ｑを、本来の５１から１９に下げることによって、１フレーム目での画素値の増大（６４→９６）を補正する。
【００２６】
ここで、表示される画素値は１フレーム目、２フレーム目ともに本来の画素値から乖離しているが、時間的多重効果を利用して上述の補正を行うことで、ユーザが知覚する画像の質を維持することができる。すなわち、通常のテレビ視聴状況では１／６０秒以内の光の変化は目の中で積分されて知覚される。この現象を利用し、対となるフレームの通常走査時に誤差を補正することで、全体として知覚される画像を、本来の画像に近い形態で表示することができる。
【００２７】
図２（Ｂ）では、同じフレーム対における画面の第２領域（下半分）での画素値の決定を示す。第２領域で連続する２本の走査ラインの縦方向に並ぶ２つの画素Ｒ，Ｓで、本来の画素値（ｒ，ｓ）が、１フレーム目でｒ＝１２８、ｓ＝６４、２フレーム目でｒ＝１３４、ｓ＝５１であるとする。１フレーム目では、画面の第２領域で通常の線順次走査が行なわれるので、２フレーム目の複数ライン同時走査を見越した画素値の補正が行われる。
【００２８】
第２領域では、２フレーム目で画素Ｒ，Ｓにおける本来の画素値（ｒ，ｓ）が、複数ライン同時走査により、たとえば２画素の平均値をとって（９３，９３）に設定される。この誤差を補うため、１フレーム目の画素Ｒの本来の画素値ｒ＝１２８を、２フレーム目での画素値の減少分（１３４→９３）だけあらかじめ増大させて、ｒ＝１６９に設定する。同様に、１フレーム目の画素Ｓの本来の画素値ｓ＝６４を、２フレーム目での画素値の増大分（５１→９３）だけあらかじめ減少させて、ｓ＝２２と設定する。
【００２９】
このように、画面の走査領域を分割し、今回のフレームで画面の第１領域を複数ライン同時走査、第２領域で通常の線順次走査を行なう。次のフレームで、画面の第１領域で通常の線順次走査を、第２領域で複数ライン同時走査を行なう。これにより、アドレス期間を低減することができる。また、通常走査時の画素値の補正により、認識される画質の低下を抑制することができる。
【００３０】
なお、図２の例では、入力される本来の画素値に対して同時走査を行なう画素に与える同一の画素値（ｘ）も、通常走査時に決定される補正後の画素値も、装置の階調レベル（たとえば２５６階調）の範囲内になるので、完全な補正が行われている。しかし、必ずしも常に階調レベルの範囲内での完全な補正が可能になるとは限らないので、後述するように、階調の範囲に応じた最適な画素値の決定が行われる。
【００３１】
図３は、実施形態の表示装置１の概略ブロック図である。表示装置１は、第１フレームメモリ１１、データ決定部１２、第２フレームメモリ１３、サブフィールド変換部１４、速度検出部１５、タイミングパルス発生部１６、データドライバ１７、維持ドライバ１８、および表示パネル２０を含む。データドライバ１７と維持ドライバ１８で駆動回路１９を構成する。表示パネル２０は、図示しない一対のガラス板と、アドレス電極２１、走査電極２２、維持電極２３を含み、複数の画素がマトリクス状に配置されている。アドレス電極２１と走査電極２２の選択によって発光させる画素が特定される。走査電極２２と維持電極２３は対になっており、走査電極２２と維持電極２３をともに選択することで、充電と放電を繰り返して壁電荷を維持し、発光を持続させる。
【００３２】
第１フレームメモリ１１は、フレーム毎の画像データを入力し、２フレーム分の画像をバッファリングする。バッファリングされた２フレーム分の画像データは、データ決定部１２と速度検出部１５に出力される。第１フレームメモリ１１の動作は、タイミングパルス発生部１６で生成されるタイミング信号に基づいて行われる。
【００３３】
速度検出部１５は、第１フレームメモリ１１から２フレーム分の画像データを受け取って各画素の移動情報を算出し、各画素の移動情報をデータ決定部１２に出力する。速度検出部１５の処理は、タイミングパルス発生部１６で生成されるタイミング信号に基づいて行われる。
【００３４】
データ決定部１２は、第１フレームメモリ１１からの２フレーム分の画像データと、速度検出部１５からの各画素の移動情報とを入力する。データ決定部１２は、あらかじめ設定された規則に従って、１フレーム目の画面第１領域（たとえば画面の上半分）で連続する複数ラインにわたって同じ列（カラム）に並ぶ画素の画素値が同じ値になるように、画素値を決定する。同様に、２フレーム目の画面第２領域（たとえば画面の下半分）で連続する複数ラインにわたって同じ列（カラム）に並ぶ画素の画素値が同じ値になるように、画素値を決定する。
【００３５】
データ決定部１２はまた、１フレーム目の画面第２領域（下半分）と２フレーム目の画面第１領域（上半分）で、それぞれ対をなすフレームの複数ライン同時走査から生じる誤差を最小にするように、入力された画素値を補正する。決定された２フレーム分の画素値は、第２フレームメモリ１３に出力される。データ決定部１２の処理は、タイミングパルス発生部１６で生成されるタイミング信号に基づいて行われる。
【００３６】
第２フレームメモリ１３は、データ決定部１２で決定された２フレーム分の画像データを格納する。格納された画像データは、サブフィールド変換部１４により、１フレームごとに読み出される。第２フレームメモリ１３の処理は、タイミングパルス発生部１６で生成されるタイミング信号に基づいて行われる。
【００３７】
サブフィールド変換部１４は、１フレーム分の画像データを入力し、画素ごとに画像データを２n階調で表示するために、各画素値を、ｎビットの各ビットに対応するｎ種類の２値の画像データに変換する。サブフィールド変換部１４は、ＳＦ1〜ＳＦnの各サブフィールドの２値の画像データを、１フレームごとにデータドライバ１７に出力する。サブフィールド変換部１４の処理は、タイミングパルス発生部１６で生成されるタイミング信号に基づいて行われる。サブフィールド変換部１４の処理は、タイミングパルス発生部１６で生成されるタイミング信号に基づいて行われる。
【００３８】
タイミングパルス発生部１６は、１フレーム分の画像データを入力し、その入力タイミングにしたがって、第１フレームメモリ１１、データ決定部１２、第２フレームメモリ１３、速度検出部１５、サブフィールド変換部１４、データドライバ１７、維持ドライバ１８がそれぞれ動作するためのタイミング信号を発生する。
【００３９】
維持ドライバ１８は、まず１フレーム目の画面の第１領域（たとえば上半分）では、連続する複数の走査電極２２に対して同時に走査パルスを印加し、画面の第２領域（たとえば下半分）では、各走査電極２２に異なるタイミングで順次走査パルスを印加する。つぎに、２フレーム目の画面の第１領域（上半分）で、各走査電極２２に対して異なるタイミングで走査パルスを印加し、画面の第２領域（下半分）で、複数の走査電極２２に同時に走査パルスを印加する。データドライバ１７は、走査パルス印加タイミングに合わせて、アドレス電極２１にデータパルスを印加する。維持ドライバ１８はまた、選択している走査電極２２と対をなす維持電極２３に対して維持パルスを印加し、サブフィールドＳＦの値に応じた表示期間だけ発光を継続させる。
【００４０】
表示パネル２０では、ＳＦ1〜ＳＦnの各サブフィールドの発光を足し合わせた（時間積分した）階調で各画素が表示される。
【００４１】
図４は、図３の表示装置１のデータ決定部１２の処理を示すフローチャート、図５は、データ決定部１２で用いられる各変数の定義を示す図である。
【００４２】
まず、データ決定部１２は、第１フレームメモリ１１から２フレーム分の画素値ａ，ｂ，ｃ，ｄを取り込む（Ｓ１０１）。図５に示すように、２フレーム分の画像データの一方は複数ライン同時走査が適用されるフレーム（たとえば１フレーム目）のデータであり、他方が通常の線順次走査が行なわれるフレーム（たとえば２フレーム目）のデータである。また、２本の走査ラインを同時走査する場合を例にとっているので、縦方向に並ぶ２つの画素Ｐ、Ｑに着目する。説明を簡便化するために、画素Ｐ、Ｑのみを例示するが、２フレーム分のすべての画素について同様の処理が行なわれる。
【００４３】
図５（Ａ）に示すように、データ決定処理の適用前は、最初のフレームで入力される画素Ｐ、Ｑの本来の画素値はそれぞれ「ａ」、「ｂ」、次のフレームで入力される本来の画素値は「ｃ」、「ｄ」である。
【００４４】
ここで、「ａ」は、同時走査される複数ラインの縦方向に並ぶ画素のうちの最大画素値を示し、「ｂ」は、同時走査される複数ラインの縦方向に並ぶ画素のうち最小画素値を示す。この例では、Ｐ，Ｑの画素値のうち、大きいほうの画素値を「ａ」、小さいほうの画素値を「ｂ」とするが、同時走査を行なう走査ラインの数（Ｎ）がＮ＝３以上の場合でも、同様の定義が当てはまる。「ｃ」は画素Ｐにおいて次のフレームで誤差補正を受けることになる本来の入力値である。「ｄ」は画素Ｑにおいて次のフレームで誤差補正を受けることになる本来の入力値である。
【００４５】
図５（Ｂ）に示すように、「ｘ」は、データ決定処理により、複数ライン同時走査されるフレームで画素Ｐ、Ｑに与えられる値である。「ｃ'」と「ｄ'」は、同時走査による画素値の変化を補うために、線順次走査のフレームで本来の入力画素値「ｃ」、「ｄ」を補正するための値である。
【００４６】
図４に戻って、２フレーム分の画素値を取り込んだ後、画素値ａ，ｂ，ｃ，ｄが式（１）の条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１０２）。
【００４７】
|（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）|≦Ｇmax        （１）
ここでＧmaxは階調の最大値である。この例では、０〜２５５の２５６段階の階調レベルを採用するので、Ｓ１０２では、
|（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）|≦２５５        （１）
が満たされるか否かを判断する。
【００４８】
図６を参照して、式（１）の意味を説明する。図６（Ａ）に示すように、複数ライン同時走査の対象となる領域（たとえば１フレーム目の画面の上半分）の画素Ｐ，Ｑの本来の入力値がａ、ｂ（ａ＞ｂ）である場合、同時走査されることにより同じ画素値ｘが与えられる。画素Ｐの本来の画素値ａからの誤差の大きさΔＰ、画素Ｑの本来の画素値ｂからの誤差の大きさをΔＱとすると、画素値ａ、ｂの差は式（２）で表わされる。
【００４９】
ａ−ｂ＝ΔＰ＋ΔＱ                （２）
次に、図６（Ｂ）に示すように、複数ライン同時走査による誤差を補償するために、通常走査期間（たとえば２フレーム目）で入力画素値ｃをｃ＋ΔＰに補正し、入力画素値ｄをｄ−ΔＱに補正する。このとき、画素値ｃ、ｄ、ｃ＋ΔＰ、ｄ−ΔＱは式（３）を満たす必要がある。
【００５０】
ｃ−ｄ≦２５５、かつ
|（ｃ＋ΔＰ）−（ｄ−ΔＱ）|≦２５５        （３）
式（３）に式（２）を代入すると、
|ｃ−ｄ＋ΔＰ＋ΔＱ）|＝|ｃ−ｄ＋ａ−ｂ|＝|（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）|≦２５５
となる。
【００５１】
Ｓ１０２で式（１）を満たす場合は、階調レベルの範囲内で誤差ΔＰ、ΔＱを完全に補正することができる。この場合は、ケース１の処理へ進む（Ｓ１０３）。式（１）を満たさない場合は、ケース２の処理へ進み、誤差が最小になるように同時走査する画素値ｘを決定する（Ｓ１０４）。
【００５２】
図７は、ケース１の処理（Ｓ１０３）を示す。図７において、まず、大きいほうの入力画素値を有する画素Ｐについて誤差ΔＰを補償する場合に、階調の最大値Ｇmax（この例では２５５）を超えてしまうか否かを判断する（Ｓ２０１）。具体的には式（４）の場合に当たるか否かを判断する。
【００５３】
ΔＰ＞Ｇmax−ｃ
ΔＰ＞２５５−ｃ
｛ａ−（ａ＋ｂ）／２｝＞２５５−ｃ        （４）
式（４）を満たす場合（Ｓ２０１でＹＥＳ）、補正結果が階調の最大値２５５を超えてしまうことになる。そこで、補正値が最大値を超えないように、複数ライン同時走査時に画素Ｐ、Ｑに与える画素値ｘを調整する（Ｓ２０２）。
【００５４】
具体的には、２フレーム目での画素値ｃの補正結果が最大階調Ｇmaxの範囲内にあるように、式（５）により画素値ｘを決定する。
【００５５】
ΔＰ＝２５５−ｃ
ａ−ｘ＝２５５−ｃ
ｘ＝ａ−（２５５−ｃ）                （５）
他方、式（４）の場合に当たらないときは（Ｓ２０１でＮＯ）、画素Ｐに関しては適正な補正範囲内にあるので、次に、画素Ｑについて誤差ΔＱを補償する際に階調の最小値Ｇminよりも小さくならないかを判断する（Ｓ２０３）。具体的には、式（６）の場合に当たるか否かを判断する（Ｓ２０３）。
【００５６】
ΔＱ＞ｄ−０
｛（ａ＋ｂ）／２−ｂ｝＞ｄ            （６）
式（６）を満たす場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、補正結果が最小値０よりも小さくなってしまうので、補正値が最小値よりも小さくならないように、複数ライン同時走査時に画素Ｐ，Ｑに与える画素値ｘを調整する（Ｓ２０４）。
【００５７】
具体的には、２フレーム目での画素値ｄの補正結果が階調の最小値Ｇmin以上となるように、式（７）により画素値ｘを決定する。
【００５８】
ΔＱ＝ｄ
ｘ−ｂ＝ｄ
ｘ＝ｂ＋ｄ                    （７）
式（６）の場合に当たらないときは（Ｓ２０３でＮＯ）、画素Ｑについても適正な補正範囲内にあると判断されるので、画素Ｐ，Ｑに与える画素値ｘを２画素の平均値とする。
【００５９】
ｘ＝（ａ＋ｂ）／２                （８）
このように、完全に誤差の補正ができる場合には（Ｓ１０２でＹＥＳ）、同時走査する画素の画素値をできるだけ本来の入力画素値の平均値に近くなるように決定する。
【００６０】
図４に戻って、Ｓ１０２で式（１）を満たさない場合は、補正結果が階調レベル０〜２５５の範囲を逸脱することを意味する。この場合は、ケース２の処理により誤差が最小となるように同時走査で画素Ｐ、Ｑに与える画素値を決定する（Ｓ１０４）。
【００６１】
すなわち、図８に示すように、式（９）によりｘの値を決定する。
【００６２】
ｘ＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ−２５５）/２        （９）
図４に戻って、ケース１（Ｓ１０３）又はケース２（Ｓ１０４）の処理により同時走査で画素Ｐ，Ｑに与える画素値ｘが決定されたならば、通常走査期間での補正値ｃ'、ｄ'を決定する（Ｓ１０５）。
【００６３】
図９は、補正値ｃ'、ｄ'の決定処理を示すフローチャートである。まず、画素値ｘで同時走査したときに画素Ｐ，Ｑで生じる入力画素値からの誤差ΔＰ，ΔＱを計算する（Ｓ４０１）。次に、誤差ΔＰ，ΔＱを用いて、補正値ｃ'とｄ'を計算する（Ｓ４０２）。ここでは、式（１０）により補正値ｃ'、ｄ'を求める。
【００６４】
ｃ'＝ｃ＋ΔＰ
ｄ'＝ｄ＋ΔＱ                    （１０）
次に、補正値ｃ'、ｄ'がＧminよりも小さいか、あるいはＧmaxよりも大きいかを判断するｓ（Ｓ４０３）。ここでは、Ｇmin＝０、Ｇmax＝２５５である。
【００６５】
ｃ'、ｄ'が０〜２５５の範囲内にある場合は（Ｓ４０３でＮＯ）、Ｓ４０２で決定した補正値ｃ'、ｄ'をそのまま用いる。ｃ'、ｄ'が０〜２５５の範囲を逸脱する場合は（Ｓ４０３でＹＥＳ）、Ｓ４０２で求めた補正値ｃ'、ｄ'を０以上、２５５以下にまるめる（Ｓ４０４）。
【００６６】
このように、画素値の決定処理が階調レベルの範囲内で行われるように、同時走査する画素に与える画素値ｘと、誤差を補償するための補正値ｃ'、ｄ'を適切に決定する。これにより、アドレス期間を短縮しつつ、画質劣化を最小にすることができる。
【００６７】
以上の説明は、連続する２つのフレーム（複数ライン同時走査の期間と、通常の線順次走査の期間）で、視聴者の視点が同じ画素に固定されていることを前提として説明してきた。実際は、動画像では物体が移動するため、視聴者の視点も物体の動きにつれて移動する。表示装置１の速度検出部１５（図３参照）は、入力された２フレーム分の画素値から各画素の移動速度を推定する。データ決定部１２は、推定された移動速度に基づいて、同時走査の対象となる画素の画素値ｘと、通常走査期間での補正値ｃ'、ｄ'を決定する。
【００６８】
図１０は、画面上での視点の移動を説明するための図である。たとえば、画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで１フレーム目に２ライン同時走査が行なわれるとする。画素Ａ，Ｂに同じ画素値ｘabが与えられ、画素Ｃ、Ｄに同じ画素値ｘcdが与えられる。次の２フレーム目で、画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対して通常の線順次走査が行われるが、視聴者の視点は点線の矢印の方向に１画素分（画素Ｃ→画素Ｂ）移動している。
【００６９】
この場合、データ決定部１２は移動速度情報に基づいて、２フレーム目で画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに与える補正値を１画素分ずつずらす。図１０の例では、２フレーム目の画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの本来の入力画素値はそれぞれａ2、ｂ2、ｃ2、ｄ2である。画素Ａの入力画素値ａ2に対して、１フレーム目の画素Ｂでの誤差ｘbを加算して補正値とする。同様に、画素Ｂの入力画素値ｂ2に対して１フレーム目の画素Ｃでの誤差ｘcを加算して補正値とし、画素Ｃの入力画素値ｃ2に対して１フレーム目の画素Ｄでの誤差ｘdを加算して補正値とする。
【００７０】
視聴者が感知する明るさは、１フレーム目の画素Ｃの画素値ｘcdと、２フレーム目の画素Ｂの画素値ｂ2＋ｘcのトータルで、ｘcd＋ｂ2＋ｘcとなる。
【００７１】
このように、時間加重効果を利用し、視聴者の視点の動きを推定して補正値を決定することにより、複数ライン同時走査による画質の劣化を最小にすることができる。
【００７２】
図１１は、同時走査するライン数（Ｎ）と画質の関係を示すグラフである。テスト画像は、９６０×５４０の動画から１４枚を抜き出し、２フレーム分を平均した知覚画像を作成し、原画像とのＰＳＮＲ（Peak Signal-to-Noise Ratio）を計算した。Ｎ＝２ですべてのテスト画像において、一般に高画質の基準とされる４０ｄＢを上回っている。Ｎ＝３でも、一部画像で４０ｄＢをわずかに下回っているが、それ以外の画像は４０ｄＢを上回っている。Ｎ＝３のときに同時走査する画素値ｘを、単純に３つの画素の中の最大画素値「ａ」と最小画素値「ｂ」に基づいて決定するのではなく、たとえば、最大画素値とそれ以外の２つの画素値の平均値、あるいは最小画素値とそれ以外の２つの画素値の平均値に基づいて決定することにより、画質はさらに向上すると考えられる。
【００７３】
以上述べたように、視覚の時間積分作用（時間加重効果）を利用して、複数ライン同時走査と通常走査を組み合わせることにより、アドレス期間の短縮と画質維持を両立させることができる。
【００７４】
特に、フレームレート１２０Ｈｚ以上の表示に本願の方式を適用すると、画質劣化の発生を十分に低く抑えつつ、アドレス期間を短縮することができる。アドレス期間を短縮することによって発光期間が長くなり、輝度が向上する。また、サブフィールド数を増加することが可能になり、階調レベルを高くすることができる。さらに、垂直方向の画素値を同じに設定するため、アドレスパルス周波数が減り、電圧パルスの充電・放電の際に生じる無効電力を低減できる効果もある。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
プラズマディスプレイ、ＤＭＤ（ＤＬＰ）を用いたプロジェクタ、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイなど、画素単位に表示制御がなされる表示装置に適用できる。特に、時間加重効果を利用した画像表示装置や、スーパーハイビジョン（ＳＨＶ）方式の画像表示に好適に適用できる。
【符号の説明】
【００７６】
１  表示装置
１１  第１フレームメモリ
１２  データ決定部
１３  第２フレームメモリ
１４  サブフィールド変換部
１５  速度検出部
１６  タイミングパルス発生部
１７  データドライバ
１８  維持ドライバ
１９  駆動回路
２０  表示パネル
【図１】
2014102453.tif 000003
【図２】
2014102453.tif 000004
【図３】
2014102453.tif 000005
【図４】
2014102453.tif 000006
【図５】
2014102453.tif 000007
【図６】
2014102453.tif 000008
【図７】
2014102453.tif 000009
【図８】
2014102453.tif 000010
【図９】
2014102453.tif 000011
【図１０】
2014102453.tif 000012
【図１１】
2014102453.tif 000013