(57)【要約】【課題】明るさや階調性の低下を抑えてディスクリネーションによる画質劣化を抑える。【解決手段】液晶駆動装置は、入力フレーム画像データに対して複数のサブフレーム画像データを生成する画像データ生成手段４１０と、複数のサブフレーム画像データのそれぞれの階調値に基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールド期間のそれぞれにおいて複数の画素のそれぞれに対する第１の電圧の印加と第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる駆動手段４２０とを有する。入力フレーム画像データの階調値を入力階調値というとき、画像データ生成手段は、複数のサブフレーム画像データとして少なくとも、入力階調値より高い第１の階調値を有する第１のサブフレーム画像データを生成するとともに、入力階調値よりも低い第２の階調値を有する第２のサブフレーム画像データを生成する。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する液晶素子を駆動する液晶駆動装置であって、
入力フレーム画像データに対して、複数のサブフレーム画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記複数のサブフレーム画像データのそれぞれの階調値に基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールド期間のそれぞれにおいて前記複数の画素のそれぞれに対する第１の電圧の印加と該第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる駆動手段とを有し、
前記入力フレーム画像データの階調値を入力階調値というとき、
前記画像データ生成手段は、前記複数のサブフレーム画像データとして少なくとも、前記入力階調値より高い第１の階調値を有する第１のサブフレーム画像データを生成するとともに、前記入力階調値よりも低い第２の階調値を有する第２のサブフレーム画像データを生成することを特徴とする液晶駆動装置。
【請求項２】
同一の前記入力階調値に対する前記第１および第２の階調値の平均が該入力階調値に相当する階調値となることを特徴とする請求項１に記載の液晶駆動装置。
【請求項３】
前記画像データ生成手段は、前記入力階調値に対して１００％を超える第１のゲインを適用することで前記第１の階調値を有する前記第１のサブフレーム画像データを生成するとともに、前記入力階調値に対して１００％を下回る第２のゲインを適用することで前記第２の階調値を有する前記第２のサブフレーム画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載の液晶駆動装置。
【請求項４】
前記第１および第２のゲインは、それらの平均が１００％となるゲインであることを特徴とする請求項３に記載の液晶駆動装置。
【請求項５】
前記入力階調値のうち所定の高階調領域に含まれる高入力階調値に対する前記第１の階調値は、前記高入力階調値の増加に対する増加率が１００％未満となる階調値であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
【請求項６】
前記高入力階調値に対する前記第１の階調値は、前記増加率が０％であるとともに前記第１のサブフレーム画像データにおいて設定が可能な最大階調値であることを特徴とする請求項５に記載の液晶駆動装置。
【請求項７】
前記高階調領域は、前記第１のサブフレーム画像データにおいて設定が可能な最大階調値の少なくとも５０％以上の階調値の領域であることを特徴とする請求項５または６に記載の液晶駆動装置。
【請求項８】
前記第１および第２の階調値はそれぞれ、前記入力階調値の領域ごとに異なる階調値であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
【請求項９】
前記画像データ生成手段は、前記入力階調値に対する前記第１の階調値のデータを含む第１のデータテーブルと前記入力階調値に対する前記第２の階調値のデータを含む第２のデータテーブルとを有し、
前記第１および第２のサブフレーム画像データの生成においてそれぞれ、前記第１および第２のテーブルデータを参照することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
【請求項１０】
前記画像データ生成手段は、前記入力フレーム画像データに対して前記第２のサブフレーム画像データを生成した後に、第１サブフレーム画像データを生成することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
【請求項１１】
前記画像データ生成手段は、前記第１および第２のサブフレーム画像データに加えて、前記入力階調値より高い第３の階調値を有する第３のサブフレーム画像データと、前記入力階調値よりも低い第４の階調値を有する第４のサブフレーム画像データを生成し、
前記第３の階調値が前記第１の階調値と異なるとともに、前記第４の階調値が前記第２の階調値と異なることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
【請求項１２】
前記画像データ生成手段は、前記第１および第２のサブフレーム画像データに加えて、前記入力階調値と同じ階調値を有するサブフレーム画像データを含めた奇数個のフレーム画像データを生成することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
【請求項１３】
前記液晶素子に光を入力する光源と、
前記液晶素子で変調された光を投射面に投影するための投影レンズとを有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
【請求項１４】
液晶素子と、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の液晶駆動装置とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１５】
複数の画素を有する液晶素子を駆動する液晶駆動方法であって、
入力フレーム画像データに対して、複数のサブフレーム画像データを生成するステップと、
前記複数のサブフレーム画像データのそれぞれの階調値に基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールド期間のそれぞれにおいて前記複数の画素のそれぞれに対する第１の電圧の印加と該第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させるステップとを有し、
前記入力フレーム画像データの階調値を入力階調値というとき、前記複数のサブフレーム画像データとして少なくとも、前記入力階調値より高い第１の階調値を有する第１のサブフレーム画像データを生成するとともに、前記入力階調値よりも低い第２の階調値を有する第２のサブフレーム画像データを生成することを特徴とする液晶駆動方法。
【請求項１６】
複数の画素を有する液晶素子の駆動を制御するコンピュータに、
入力フレーム画像データに対して、複数のサブフレーム画像データを生成する処理と、
前記複数のサブフレーム画像データのそれぞれの階調値に基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールド期間のそれぞれにおいて前記複数の画素のそれぞれに対する第１の電圧の印加と該第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる処理とを実行させるコンピュータプログラムであって、
前記入力フレーム画像データの階調値を入力階調値というとき、
前記コンピュータに、前記複数のサブフレーム画像データとして少なくとも、前記入力階調値より高い第１の階調値を有する第１のサブフレーム画像データを生成させるとともに、前記入力階調値よりも低い第２の階調値を有する第２のサブフレーム画像データを生成させることを特徴とする液晶駆動プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶素子をデジタル駆動方式で駆動する液晶駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶素子には、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）素子等の透過型液晶素子や、ＶＡＮ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｎｅｍａｔｉｃ）素子等の反射型液晶素子がある。これらの液晶素子の駆動方式には、階調に応じて、液晶層に印加する電圧を変化させることで明るさを制御するアナログ駆動方式と、液晶層に印加する電圧を２値化して電圧印加時間を変化させることで明るさを制御するデジタル駆動方式とがある。このデジタル駆動方式には、１フレーム期間を時間軸上で複数のサブフィールド期間に分割し、サブフィールドごとに画素に対する所定電圧の印加（オン）と非印加（オフ）を制御することで該画素に階調を表示させるサブフィールド駆動方式がある。
【０００３】
ここで、一般的なサブフィールド駆動方式について説明する。図１１には、１フレーム期間を複数のサブフィールド期間（ビット長）に分割する例を示している。各サブフィールド上に記載された数値は、そのサブフィールドの１フレーム期間内での時間重みを示す。ここでは例として、６４階調を表現する場合を示している。また、ここでの説明では、時間重み１＋２＋４＋８＋１６の期間をＡサブフィールド期間といい、時間重み３２のサブフィールド期間をＢサブフィールド期間という。さらに、上述した所定電圧をオンするサブフィールド期間をオン期間といい、所定電圧をオフするサブフィールド期間をオフ期間という。
【０００４】
図１２には、図１１に示したサブフィールド分割例に対応する全階調データを示す。縦軸は階調を、横軸は１フレーム期間を示す。また、図中の白いサブフィールド期間は画素が白表示状態となるオン期間を示し、黒いサブフィールド期間は画素が黒表示状態となるオフ期間を示す。この階調データによれば、液晶素子で互いに隣接する２画素（以下、隣接画素という）に互いに隣接する２階調（以下、隣接階調という）、例えば３２階調と３３階調を表示させる場合は、Ａサブフィールド期間を３２階調ではオン期間、３３階調ではオフ期間とする。また、Ｂサブフィールド期間を３２階調ではオフ期間、３３階調ではオン期間とする。
【０００５】
このように隣接画素にてオン期間とオフ期間が時間的に重なる、つまりは同じ期間で隣接画素の一方では所定電圧が印加され、他方では印加されていない状態が発生すると、いわゆるディスクリネーションが発生してオン期間側の画素の明るさが低下する。図１５（ａ）の上図には水平方向のグラデーション画像を投影した際のディスクリネーションによる明るさ低下のイメージを示している。ディスクリネーションが無い場合は滑らかな濃淡が表現されるが、隣接画素においてオン期間とオフ期間が重なる時間が長い隣接階調ではディスクリネーションの影響により明るさが低下して暗線が現れる。
【０００６】
特許文献１には、フレームごとに全画素の階調データに対して共通（一律）の補正量を加算するとともに、該補正量を周期的に変更することにより、ディスクリネーションによる画質劣化を観察者により視認されにくくする方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０５０６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１にて開示された方法では、階調性が損なわれる場合がある。例えば、最初のフレームで全画素の階調データに加算した補正量と同じだけ次のフレームで減算するような補正量を設定する場合である。この場合、中間調を表示する画素では、最初のフレームで加算した補正量と同じだけ次のフレームで減算されるため、２フレームの平均により本来の明るさを表現することができ、階調性は保たれる。しかし、補正量よりも低い階調を表示する画素では、最初のフレームで加算した補正量と同じだけ次のフレームで減算すると最小階調を下回るために減算をすることができず、２フレームの平均では本来の階調より明るさが増加する。一方、高階調を表示する画素では、最初のフレームで補正量を加算すると最大階調を超えてしまうために加算をすることができず、２フレームの平均により本来の階調より明るさが低下する。
【０００９】
本発明は、明るさや階調性の低下を抑えつつ、ディスクリネーションによる画質劣化を視認されにくくすることができるようにした液晶駆動装置等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面としての液晶駆動装置は、複数の画素を有する液晶素子を駆動する。該液晶駆動装置は、入力フレーム画像データに対して、複数のサブフレーム画像データを生成する画像データ生成手段と、複数のサブフレーム画像データのそれぞれの階調値に基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールド期間のそれぞれにおいて複数の画素のそれぞれに対する第１の電圧の印加と該第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる駆動手段とを有する。入力フレーム画像データの階調値を入力階調値というとき、画像データ生成手段は、複数のサブフレーム画像データとして少なくとも、入力階調値より高い第１の階調値を有する第１のサブフレーム画像データを生成するとともに、入力階調値よりも低い第２の階調値を有する第２のサブフレーム画像データを生成することを特徴とする。
【００１１】
なお、上記液晶駆動装置と液晶素子とを有する画像表示装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【００１２】
また、本発明の他の一側面としての液晶駆動方法は、入力フレーム画像データに対して、複数のサブフレーム画像データを生成するステップと、複数のサブフレーム画像データのそれぞれの階調値に基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールド期間のそれぞれにおいて複数の画素のそれぞれに対する第１の電圧の印加と該第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させるステップとを有する。入力フレーム画像データの階調値を入力階調値というとき、複数のサブフレーム画像データとして少なくとも、入力階調値より高い第１の階調値を有する第１のサブフレーム画像データを生成するとともに、入力階調値よりも低い第２の階調値を有する第２のサブフレーム画像データを生成することを特徴とする。
【００１３】
コンピュータに、上記液晶駆動方法に従う処理を実行させるコンピュータプログラムである液晶駆動プログラムも本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、明るさや階調性の低下を抑えつつ、ディスクリネーションによる画質劣化を視認されにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１である液晶プロジェクタの光学構成を示す図。
【図２】実施例１のプロジェクタに用いられる液晶素子の断面図。
【図３】実施例１における１フレーム期間内の複数のサブフィールド期間を示す図。
【図４】実施例１におけるＡサブフィールド期間の階調データを示す図。
【図５】実施例１における全階調データを示す図。
【図６】実施例１における画素ラインを示す図。
【図７】実施例１における全白表示から白黒表示に切り替えたときの液晶の応答特性を示す図。
【図８】実施例１における全白表示から白黒表示に切り替えたときの明るさの応答特性を示す図。
【図９】実施例１における全黒表示から白黒表示に切り替えたときの液晶の応答特性を示す図。
【図１０】実施例１の全面黒から白黒表示に切り替えたときの明るさの応答特性を表す図。
【図１１】従来における１フレーム期間内の複数のサブフィールド期間を示す図。
【図１２】従来の全階調データを示す図。
【図１３】特許文献１の全階調データを示す図。
【図１４】実施例１における制御回路の構成を示すブロック図。
【図１５】実施例１における第１および第２のゲインとディスクリネーション暗線の見え方を示す図。
【図１６】実施例１に対する比較例を示す図。
【図１７】実施例１に対する変形例を示す図。
【図１８】実施例３における制御回路の構成を示すブロック図。
【図１９】実施例２および比較例における第１および第２のゲインを示す図。
【図２０】実施例３における１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄおよび４ｔｈサブフレームに適用するゲインを示す図。
【図２１】実施例２が解決する課題を説明する図。
【図２２】実施例２における第１および第２のゲインとディスクリネーション暗線の見え方を示す図。
【図２３】実施例４における第１および第２のゲインとディスクリネーション暗線の見え方を示す図。
【図２４】実施例４特有の効果を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１には、本発明の実施例１である画像表示装置としての液晶プロジェクタの光学構成を示している。なお、本実施例では液晶素子を用いた画像表示装置の例としてプロジェクタについて説明するが、画像表示装置には、直視型モニタ等、プロジェクタ以外の液晶素子を用いた画像表示装置も含まれる。
【００１８】
制御回路３０３は、液晶駆動装置に相当する。制御回路３０３は、不図示の外部機器からの入力映像信号（入力画像）を取得する映像入力部（画像取得手段）３０３ａと、入力映像信号の階調（入力階調）に応じて後述する階調データに対応する画素駆動信号を生成する駆動回路部３０３ｂとを有する。画素駆動信号は、レッド、グリーンおよびブルーの色ごとに生成され、それぞれの色用の画素駆動信号がレッド用液晶素子３Ｒ、グリーン用液晶素子３Ｇおよびブルー用液晶素子３Ｂに入力される。これにより、レッド用液晶素子３Ｒ、グリーン用液晶素子３Ｇおよびブルー用液晶素子３Ｂが互いに独立に駆動される。なお、レッド用液晶素子３Ｒ、グリーン用液晶素子３Ｇおよびブルー用液晶素子３Ｂは、垂直配向モードの反射型液晶素子である。
【００１９】
照明光学系３０１は、光源（放電ランプ等）からの白色光をその偏光方向を揃えてダイクロイックミラー３０５に入射させる。ダイクロイックミラー３０５は、マゼンタ光を反射してグリーン光を透過する。ダイクロイックミラー３０５により反射されたマゼンタ光はブルークロスカラー偏光子３１１に入射し、ここでブルー光にのみ半波長のリタデーションが与えられることで互いに偏光方向が直交するブルー光とレッド光が生成される。ブルー光とレッド光は偏光ビームスプリッタ３１０に入射し、ブルー光は偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜を透過してブルー用液晶素子３Ｂに導かれる。また、レッド色成分は偏光分離膜で反射されてレッド用液晶素子３Ｒに導かれる。
【００２０】
一方、ダイクロイックミラー３０５を透過したグリーン光は、光路長を補正するためのダミーガラス３０６を通過して偏光ビームスプリッタ３０７に入射し、その偏光分離膜で反射されてグリーン用液晶素子３Ｇに導かれる。
【００２１】
各液晶素子（３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ）は、各画素の変調状態に応じて入射した光を変調するとともに反射する。レッド用液晶素子３Ｒにて変調されたレッド光は、偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜を透過してレッドクロスカラー偏光子３１２に入射し、ここで半波長のリタデーションが与えられる。そして、このレッド光は、偏光ビームスプリッタ３０８に入射し、その偏光分離膜で反射されて投影光学系３０４に向かう。
【００２２】
また、ブルー用液晶素子３Ｂにより変調されたブルー光は、偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜で反射され、レッドクロスカラー偏光子３１２をそのまま通過し、偏光ビームスプリッタ３０８に入射してその偏光分離膜で反射されて投影光学系３０４に向かう。グリーン用液晶素子３Ｇにより変調されたグリーン光は、偏光ビームスプリッタ３０７の偏光分離膜を透過し、光路長を補正するためのダミーガラス３０９を通過し、偏光ビームスプリッタ３０８に入射してその偏光分離膜を透過して投影レンズを有する投影光学系３０４に向かう。こうして投射光学系３０４には色合成されたレッド光、グリーン光およびブルー光が入射する。そして、色合成されたカラー光は、投影光学系３０４によってスクリーン等の被投射面３１３に拡大投射される。
【００２３】
なお、本実施例では、反射型液晶素子を用いる場合について説明するが、透過型液晶素子を用いてもよい。
【００２４】
図２には、反射型液晶素子（３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ）の断面構造を示している。１０１はＡＲコート膜、１０２はガラス基板、１０３は共通電極、１０４は配向膜、１０５は液晶層、１０６は配向膜、１０７は画素電極、１０８はＳｉ基板である。
【００２５】
図１に示す制御回路３０３は、上述したサブフィールド駆動方式で各画素を駆動する。すなわち、１フレーム期間を時間軸上で複数のサブフィールド期間に分割し、階調データに応じてサブフィールド期間ごとに画素に対する所定電圧のオン（印加）とオフ（非印加）を制御することで該画素に階調を形成（表示）させる。１フレーム期間は、液晶素子に１フレーム画像が表示される期間である。本実施例では液晶素子を１２０Ｈｚで駆動するものとして、１フレーム期間を８．３３ｍｓとする。
【００２６】
なお、オフ期間は電圧を全く印加しないものとしてもよいが、オフ期間は画素を黒で表現する為の期間であり、設計上の理由等により、必ずしも電圧をゼロにしなくても良い。つまり、所定電圧のオンとオフは、第１の電圧（所定電圧）の印加と該第１の電圧より低い第２の電圧の印加と言い換えることもできる。
【００２７】
以下、制御回路３０３におけるサブフィールド期間の設定と階調データについて説明する。制御回路３０３をコンピュータにより構成し、コンピュータプログラムとしての液晶駆動プログラムに従って以下のサブフィールド期間の設定とサブフィールド期間ごとの所定電圧のオン／オフを制御するようにしてもよい。
【００２８】
図３には、本実施例における１フレーム期間の複数のサブフィールド期間（ビット長）への分割を示している。各サブフィールド上に記載された数値は、そのサブフィールドの１フレーム期間内での時間重みを示す。本実施例では、９６階調を表現する。また、ここでの説明では、時間重み１＋２＋４＋８の期間をＡサブフィールド期間（第１の期間）といい、Ａサブフィールド期間にてバイナリ表現された階調を示すビットを下位ビットという。また、時間重み８の１０個のサブフィールド期間をまとめてＢサブフィールド期間（第２期間）といい、Ｂサブフィールド期間にてバイナリ表現された階調を示すビットを上位ビットという。時間重み１は０．０８７ｍｓに相当し、時間重み８は０．６９ｍｓに相当する。
【００２９】
さらに、上述した所定電圧をオン（第１の電圧を印加）するサブフィールド期間をオン期間といい、所定電圧をオフする（第２の電圧を印加する）サブフィールド期間をオフ期間という。
【００３０】
図４には、図３に示したＡサブフィールド期間の階調データを示す。縦軸は階調を、横軸は１フレーム期間を示す。Ａサブフィールド期間では、１６階調を表現する。図中の白いサブフィールド期間は画素が白表示状態となるように上述した所定電圧が印加されたオン期間を示し、黒いサブフィールド期間は画素が黒表示状態となるように所定電圧がオフされたオフ期間を示す。
【００３１】
図５には、本実施例におけるＡおよびＢサブフィールド期間（下位および上位ビット）の階調データを示している。この階調データは、全階調として９６階調を表現するための階調データである。この階調データにおいて、１フレーム期間の時間中心にはＡサブフィールド期間（下位ビット）が配置され、その前後にＢサブフィールド期間（上位ビット）が１ＳＦ〜５ＳＦと６ＳＦ〜１０ＳＦとに分割されて配置されている。つまり、Ｂサブフィールド期間が２つに分割され、それぞれのＢサブフィールド期間に２つ以上のサブフィールド期間が含まれる。
【００３２】
この階調データによれば、液晶素子における互いに隣接する２画素である隣接画素に互いに隣接する２階調である隣接階調、例えば４８階調と４９階調を表示させる場合には、Ａサブフィールド期間を４８階調ではオン期間、４９階調ではオフ期間とする。また、４８階調では、Ｂサブフィールド期間のうち１ＳＦ，４ＳＦ，５ＳＦ，６ＳＦ，７ＳＦ，１０ＳＦをオフ期間とし、２ＳＦ，３ＳＦ，８ＳＦ，９ＳＦをオン期間とする。一方、４９階調では、Ｂサブフィールド期間のうち１ＳＦ，５ＳＦ，６ＳＦ，１０ＳＦをオフ期間とし、２ＳＦ，３ＳＦ，４ＳＦ，７ＳＦ，８ＳＦ，９ＳＦをオン期間とする。そして、このような隣接階調を隣接画素に表示される際には、隣接画素においてオン期間とオフ期間とが重なるオン／オフ隣接期間が生ずる。具体的には、隣接画素に４８階調と４９階調を表示させる場合には、Ｂサブフィールド期間のうち４ＳＦと７ＳＦとがオン／オフ隣接期間となる。
【００３３】
ここで、本実施例の階調データを図１３に示した従来（特許文献１）の階調データと比較する。図１３の階調データではＡサブレーム期間の後にＢサブフィールド期間が１まとまりで継続しているが、図５に示す本実施例の階調データではＡサブレーム期間の前後にＢサブフィールド期間が分割して配置されている。例えば４８階調と４９階調に注目すると、図１３ではＢサブフィールド期間のうち５ＳＦと６ＳＦがオン／オフ隣接期間になっており、時間重みとして１６のオン／オフ隣接期間が継続している。このことは、他の隣接階調である１６階調と１７階調、３２階調と３３階調、６４階調と６５階調、８０階調と８１階調等についても同じである。これに対して、図５に示す本実施例では、上記のいずれの隣接階調においても、Ｂサブフィールド期間においてオン／オフ隣接期間が継続するのは時間重みとてして８の１サブフィールド期間（＝０．６９ｍｓ）となっている。そして、この１サブフィールド期間であるオン／オフ隣接期間がＡサブレーム期間を挟んで互いに離れて複数（２つ）存在する。
【００３４】
次に、本実施例のようにオン／オフ隣接期間が分散配置されることにより得られる効果について説明する。
【００３５】
まず、図６に示すようにマトリックス状に配置された画素が、全白表示状態から１画素ラインごとに白と黒が交互に表示される白黒表示状態に切り替わるときと、全黒表示状態から白黒表示状態に切り替わるときの液晶の応答特性について説明する。図６に示す４×４個の画素は、８μｍの画素ピッチでマトリクス状に配置されている。全白表示状態では図６中のＡ画素ラインの画素およびＢ画素ラインの画素のいずれもが白を表示する。白黒表示状態では、Ａ画素ラインの画素が白表示状態から黒表示状態に切り替わり、Ｂ画素ラインの画素が白表示状態のまま維持される。
【００３６】
図７には、液晶の応答特性を示している。横軸は画素の位置を、縦軸は各画素における明るさ（ただし、白を１としたときの比率）を示している。横軸の０〜８μｍは図６に示したＡ画素ラインの画素を、８μｍ〜１６μｍはＢ画素ラインの画素を示している。複数の曲線は、全白表示状態から白黒表示状態への切り替え時点を０ｍｓとしたときの経過時間（０．３ｍｓ，０．６ｍｓ，１．０ｍｓ，１．３ｍｓ）ごとの明るさを示す。
【００３７】
上述したようにＡ画素ラインの画素が白表示状態から黒表示状態に切り替わるが、液晶におけるプレチルト角度の向きの関係からＡ画素ラインの画素はディスクリネーションの影響を受けずに比較的均一に明るさが変化していく（暗くなっていく）。一方、Ｂ画素ラインの画素では、全白表示状態ではディスクリネーションは発生していない。しかし、白黒表示状態になった後からディスクリネーションの影響を受けて時間の経過とともに徐々に明るさ曲線がいびつな形になり、特に１２μｍ〜１６μｍ付近で暗くなる（暗線が現れる）。
【００３８】
一般に、入力階調に対する液晶素子の駆動階調を決めるガンマ曲線（ガンマ特性）はディスクリネーションが発生しない液晶素子全面に同じ階調を表示させながらその階調を変化させた場合の応答特性を前提として作成される。このため、そのようなガンマ曲線を用いて液晶素子を駆動すると、白黒表示状態にてディスクリネーションが発生し、そのガンマ曲線に応じた本来の明るさよりも低い明るさしか得ることができない。
【００３９】
図８には、液晶素子を全白表示状態から白黒表示状態に切り替えたときのディスクリネーションの有無による明るさの変化を示している。横軸は切り替え時点からの経過時間を、縦軸はＡおよびＢ画素ラインの画素のトータルな明るさの積分値（以下、単に明るさという）の変化を示す。明るさは、全白表示状態を１としたときの比率で示している。ディスクリネーションが発生する（「ディスクリネーション有り」の）場合には、Ａ画素ラインの画素の明るさは図７の１〜６μｍ付近に示す応答特性に近い特性で変化し、Ｂ画素ラインの画素の明るさは全域１００％の明るさで白が表示された状態となる。そして、この後の時間経過に伴い、ディスクリネーションが発生した場合の明るさの低下量はディスクリネーションが発生しない（「ディスクリネーション無し」の）場合の明るさの低下量に比べて大きくなっていく。
【００４０】
一方、全黒表示状態から白黒表示に切り替えるときには、図６に示したＡ画素ラインの画素よびＢ画素ラインの画素がともに黒表示状態から、Ａ画素ラインの画素を黒表示状態としたままＢ画素ラインの画素を白表示状態とする。図９には、このときの液晶の応答特性を示している。横軸は画素の位置を、縦軸は各画素における明るさ（ただし、白を１としたときの比率）を示している。横軸の０〜８μｍは図６に示したＡ画素ラインの画素を、８μｍ〜１６μｍはＢ画素ラインの画素を示している。複数の曲線は、全黒表示状態から白黒表示状態への切り替え時点を０ｍｓとしたときの経過時間（０．３ｍｓ，０．６ｍｓ，１．０ｍｓ，１．３ｍｓ）ごとの明るさを示す。
【００４１】
上述したようにＢ画素ラインの画素が黒表示状態から白表示状態に切り替わるが、Ｂ画素ラインの画素では、白表示状態になった後からディスクリネーションの影響を受けて時間の経過とともに徐々に明るさ曲線がいびつな形になる。そして、特に１２μｍ〜１６μｍ付近で暗くなる（暗線が現れる）。また、時間経過に伴って明るさ曲線のいびつな形が顕著になっていく。
【００４２】
先にも説明したように、一般に入力階調に対する液晶素子の駆動階調を決めるガンマ曲線（ガンマ特性）はディスクリネーションが発生しない液晶素子全面に同じ階調を表示させながらその階調を変化させた場合の応答特性を前提として作成される。このため、そのようなガンマ曲線を用いて液晶素子を駆動すると、白黒表示状態にてディスクリネーションが発生し、そのガンマ曲線に応じた本来の明るさよりも低い明るさしか得ることができない。
【００４３】
図１０には、液晶素子を全黒表示状態から白黒表示状態に切り替えたときのディスクリネーションの有無による明るさの変化を示している。横軸は切り替え時点からの経過時間を、縦軸はＡおよびＢ画素ラインの画素のトータルな明るさの積分値（以下、単に明るさいい、全白表示状態を１としたときの比率で示す）を示す。ディスクリネーションが発生しない（「ディスクリネーション無し」の）場合の明るさとしては、Ａ画素ラインの画素は常に黒表示状態であり、Ｂ画素ラインの画素が黒表示状態から白表示状態に切り替わっていくときの明るさの変化を示している。一方、ディスクリネーションが発生する（「ディスクリネーション有り」の）場合は、図９に示したＡ画素ラインの画素とＢ画素ラインの画素の明るさの和の積分値の変化を示している。
【００４４】
図１０において、ディスクリネーションが発生する場合は、ディスクリネーションが発生しない場合に比べて、時間経過に伴う明るさの増加量が少ない。すなわち、全黒表示状態から白黒表示状態に切り替わった後にディスクリネーションが発生する時間が長いほど、ディスクリネーションが発生しない場合に対してより暗くなる。
次に、図１３に示した従来の階調データによってＡ画素ラインの画素に４８階調を表示させ、Ｂ画素ラインの画素に４９階調を表示させる場合について説明する。この階調データを用いる場合にディスクリネーションが発生する期間は、Ａ画素ラインの画素が黒表示状態でＢ画素ラインの画素が白表示状態というディスクリネーション発生表示状態となるＢサブフィールド期間における５ＳＦと６ＳＦである。５ＳＦの前の４ＳＦはＡ画素ラインの画素およびＢ画素ライン画素のいずれも白表示状態であり、ディスクリネーションは発生しない期間である。
【００４５】
５ＳＦから６ＳＦまでの液晶の応答特性は図８における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。４ＳＦでは全白表示状態であるため明るさは１００％出力されており、５ＳＦの開始時から６ＳＦの終了時までの１．３９ｍｓの間にディスクリネーションが発生するため、５ＳＦの開始時が図８における０ｍｓに相当し、６ＳＦの終了時が１．３９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．５に対して０．２７まで低下する。前述したように全面同一階調を前提として作成されるガンマ特性を基準とすると、ディスクリネーションが発生する５ＳＦから６ＳＦまでに比率において５４％（＝０．２７／０．５）と暗くなる。
【００４６】
一方、本実施例において、図５に示した階調データによってＡ画素ラインの画素（第２の画素）に４８階調を表示させ、Ｂ画素ラインの画素（第１の画素）に４９階調を表示させる場合について説明する。この階調データを用いる場合にディスクリネーションが発生する期間は、Ａ画素ラインの画素とＢ画素ラインの画素が上記ディスクリネーション発生表示状態となるＢサブフィールド期間における４ＳＦと７ＳＦである。４ＳＦの前の３ＳＦはＡ画素ラインの画素およびＢ画素ラインの画素がともに白表示状態であり、ディスクリネーションは発生しない期間である。
【００４７】
４ＳＦでの液晶の応答特性は、図８における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。３ＳＦでは全白表示状態であるため明るさは１００％出力されており、４ＳＦの０．６９ｍｓの間にディスクリネーションが発生するため、４ＳＦの開始時が図８の０ｍｓに相当し、４ＳＦの終了時が０．６９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．７に対して０．６５までしか低下しない。
【００４８】
また、もう１つのディスクリネーションが発生するサブフィールド期間である７ＳＦでの液晶の応答特性は、図１０における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。６ＳＦでは全黒表示状態であるため明るさは０％であり、７ＳＦの０．６９ｍｓの間にディスクリネーションが発生するため、７ＳＦの開始時が図１０の０ｍｓに相当し、７ＳＦの終了時が０．６９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．２５に対して０．１８までしか低下しない。
【００４９】
そして、４ＳＦと７ＳＦでディスクリネーションが発生しない場合の明るさの和は０．９５（＝０．７０＋０．２５）となるのに対して、ディスクリネーションが発生する場合の明るさの和は０．８３（＝０．６５＋０．１８）となる。全面同一階調を前提として作成されるガンマ特性を基準とすると、ディスクリネーション発生表示状態では比率で８７％（＝０．８３／０．９５）までしか暗くならない。すなわち、本実施例によれば、明るさの低下を抑制することができる。
【００５０】
次に、他の隣接階調を表示する場合について説明する。まず図１３に示した従来の階調データによって図６に示したＡ画素ラインの画素に１６階調を表示させ、Ｂ画素ラインの画素に１７階調を表示させる場合について説明する。この階調データを用いる場合にディスクリネーションが発生する期間は、Ａ画素ラインの画素が黒表示状態でＢ画素ラインの画素が白表示状態というディスクリネーション発生表示状態となるＢサブフィールド期間における１ＳＦと２ＳＦである。
【００５１】
１ＳＦから２ＳＦまでの液晶の応答特性は、図１０における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。１ＳＦの開始時から２ＳＦの終了時までの１．３９ｍｓの間にディスクリネーションが発生する。このため、１ＳＦの開始時が図１０における０ｍｓに相当し、２ＳＦの終了時が１．３９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．５に対して０．２７まで低下する。実施例１で述べたように全面同一階調を前提として作成されるガンマ特性を基準とすると、ディスクリネーションが発生する１ＳＦから２ＳＦまでに比率で５４％（＝０．２７／０．５）と暗くなる。
【００５２】
一方、本実施例において、図５に示した階調データによってＡ画素ラインの画素（第２の画素）に１６階調を表示させ、Ｂ画素ラインの画素（第１の画素）に１７階調を表示させる場合について説明する。この階調データを用いる場合にディスクリネーションが発生する期間は、Ａ画素ラインの画素とＢ画素ラインの画素が上記ディスクリネーション発生表示状態となるＢサブフィールド期間における３ＳＦと８ＳＦである。３ＳＦの前の２ＳＦではＡ画素ラインの画素およびＢ画素ラインの画素のいずれも黒表示状態であり、ディスクリネーションは発生しない期間である。３ＳＦでの液晶の応答特性は、図１０における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。２ＳＦでは全黒表示状態であるため明るさは０％であり、３ＳＦの０．６９ｍｓの間にディスクリネーションが発生するため、３ＳＦの開始時が図１０の０ｍｓに相当し、３ＳＦの終了時が０．６９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．２５に対して０．１８までしか低下しない。
【００５３】
また、もう１つのディスクリネーションが発生するサブフィールド期間である８ＳＦでの液晶の応答特性も図１０における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。７ＳＦでは全黒表示状態であるため明るさは０％であり、８ＳＦの０．６９ｍｓの間にディスクリネーションが発生するため、８ＳＦの開始時が図１０の０ｍｓに相当し、８ＳＦの終了時が０．６９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．２５に対して０．１８までしか低下しない。
【００５４】
そして、３ＳＦと８ＳＦでディスクリネーションが発生しない場合の明るさの和は０．５０（＝０．２５＋０．２５）となるのに対して、ディスクリネーションが発生する場合の明るさの和は０．３６（＝０．１８＋０．１８）となる。全面同一階調を前提として作成されるガンマ特性を基準とすると、ディスクリネーション発生表示状態では比率で７２％（＝０．３６／０．５０）までしか暗くならない。すなわち、本実施例によれば、明るさの低下を抑制することができる。
【００５５】
このように、本実施例では、隣接階調を表示する際にディスクリネーション発生表示状態となるオン／オフ隣接期間を１フレーム期間内で複数互いに離して（分散させて）設けることで１つの連続したオン／オフ隣接期間を短くしている。すなわち、ディスクリネーションによる明るさ低下が大きくなる前に隣接画素でのディスクリネーション発生表示状態を他の表示状態に移行させる。これにより、ディスクリネーションを原因とした明るさ低下を抑制して暗線が目立たないようにすることができ、良好な画質の画像を表示することができる。
【００５６】
以上説明した液晶素子の駆動方法（以下、第１の駆動方法という）によってディスクリネーションの発生を抑制することが可能である。しかし、よりディスクリネーションによる暗線を目立たなくするために、本実施例では以下のような駆動方法（以下、第２の駆動方法という）も併せ用いる。
【００５７】
図１４には、制御回路３０３の内部構成を示す。入力部３０３ａは、ＤＶＩやＨＤＭＩ（登録商標）等の不図示のレシーバーＩＣを介して入力映像信号を取り込む。入力部３０３ａは、そのスケーリング機能により入力映像信号をダウンコンバートまたはアップコンバートして所定の画像フォーマットの入力画像データを出力する。入力画像データは、連続する複数の入力フレーム画像データにより構成されており、垂直同期信号および水平同期信号を含む。
【００５８】
また、入力部３０３ａおよび駆動回路部３０３ｂは、レジスタバス１９９を介してＣＰＵ２００と接続されている。
【００５９】
駆動回路部３０３ｂは、入力部３０３ａからの入力フレーム画像データを順次受け取り、液晶素子３（図１に示した３つの液晶素子３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ）の複数の画素（以下、液晶画素という）のそれぞれを駆動する。すなわち各液晶画素に階調を表示させるための画素駆動信号を生成する。駆動回路部３０３ｂは、画像生成部４１０とパネル駆動部４２０とから構成されている。画像生成部４１０は画像データ生成手段に、パネル駆動部４２０は駆動手段にそれぞれ相当する。
【００６０】
画像生成部４１０は、倍速変換部４１１、画像メモリ４１２、輝度リニア変換部４１３、第１ゲイン適用部４１４、第２ゲイン適用部４１５および出力切替部４１９を含む。
【００６１】
倍速変換部４１１は、各入力フレーム画像データを画像メモリ４１２に書き込み、入力フレーム画像データに対して複数のサブフレーム画像データを生成する。具体的には、２倍速に変換する場合には、倍速変換部４１１は、画像メモリ４１２への書き込み時の２倍のデータ幅を使用して又は画像メモリ４１２への書き込み時の速度の２倍の速度で読み出すようにしてサブフレーム画像データを生成する。例えば、倍速変換部４１１は、入力フレーム画像データの垂直同期信号の周波数が６０Ｈｚである場合には、１２０Ｈｚに対応する周期で２つのサブフレーム画像データを生成する。倍速変換部４１１が生成する複数のサブフレーム画像データはいずれも、入力フレーム画像データと同じ画像データである。つまり、入力フレーム画像データと倍速変換部４１１が生成する複数のサブフレーム画像データは、それらの間で同じ画素位置において互いに同じ階調値を有する。
【００６２】
本実施例では、倍速変換部４１１は２つのサブフレーム画像データを生成するものとし、そのうち先に生成されるサブフレーム画像データを１ｓｔサブフレーム画像データといい、後に生成されるサブフレーム画像データを２ｎｄサブフレーム画像データという。また、倍速変換部４１１は、生成したサブフレーム画像データが１ｓｔサブフレーム画像データなのか２ｎｄサブフレーム画像データなのかを識別するためのフィールド信号を生成して出力切替部４１９に出力する。
【００６３】
輝度リニア変換部４１３は、倍速変換部４１１から入力された各サブフレーム画像データの階調値（すなわち入力階調値）の増加に対して、液晶画素の駆動階調が線形に増加するように入力階調値に対する階調値変換を行う。以下の説明において、入力階調値の増加に対して液晶画素の駆動階調が線形に（比例して）増加する関係を、輝度リニアな関係という。そして、輝度リニア変換部４１３は、１ｓｔサブフレーム画像データの階調値変換後の入力階調値を第１ゲイン適用部４１４に出力し、２ｎｄサブフレーム画像データの階調値変換後の入力階調値を第２ゲイン適用部４１５に出力する。
【００６４】
第１ゲイン適用部４１４は、１ｓｔサブフレーム画像データの階調値変換後の入力階調値に対して後述する第１のゲインを適用する（乗じる）ことにより、第１の階調値としての１ｓｔ出力階調値を演算する。そして、第１ゲイン適用部４１４は、１ｓｔ出力階調値を有する１ｓｔサブフレーム画像データを出力切替部４１９に出力する。また、第２ゲイン適用部４１５は、２ｎｄサブフレーム画像データの階調値変換後の入力階調値に対して後述する第２のゲインを適用することにより、第２の階調値としての２ｎｄ出力階調値を演算する。そして、第２ゲイン適用部４１５は、２ｎｄ出力階調値を有する２ｎｄサブフレーム画像データを出力切替部４１９に出力する。
【００６５】
本実施例における第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５は、所定階調値以下の入力階調値の領域を低階調領域とする一方、上記所定階調値より大きい入力階調値の領域（つまりは所定の領域）を高階調領域とする。そして、第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５は、第１および第２のゲインのそれぞれにおいて、低階調領域と高階調領域に対して互いに異なるゲインを設定する。これら第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５が行う上述した演算を以下の説明ではまとめてゲイン演算といい、後に詳しく説明する。
【００６６】
出力切替部４１９は、各サブフレーム画像データの垂直同期信号に同期し、かつ倍速変換部４１１からのフィールド信号に応じて、第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５から入力される１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像データを交互に切り替えて出力する。これにより、ゲイン演算後の１ｓｔサブフレーム画像データとゲイン演算後の２ｎｄサブフレーム画像データとが交互にパネル駆動部４２０に入力される。
【００６７】
パネル駆動部４２０は、ＶＴガンマ変換部４２１およびＰＷＭ変換部４２２を含む。ＶＴガンマ変換部４２１は、液晶素子３における液晶の応答特性によって変化する階調特性に応じて、必要な光学特性が得られるように、１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像データの１ｓｔおよび２ｎｄ出力階調値に対してガンマ補正を行う。
【００６８】
ＰＷＭ変換部４２２は、ＶＴガンマ変換部４２１からのガンマ補正後の１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像データ（１ｓｔおよび２ｎｄ出力階調値）に基づいて、液晶素子３を前述したサブフィールド駆動方式で駆動するためのＰＷＭ信号を出力する。
【００６９】
次に、第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５が行うゲイン演算について図１５（ａ）〜（ｃ）を用いて具体的に説明する。ここでは、反射型液晶素子３Ｇ，３Ｒ，３Ｂがそれぞれ、水平方向に９６画素を有する場合について説明する。図１５（ａ）〜（ｃ）には、第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５が入力階調値に適用する第１および第２のゲインと、被投射面に投射されたグラデーション画像（投射画像）におけるディスクリネーションによる画質劣化の見え方との関係を示している。ディスクリネーションによる画質劣化を暗線（黒線）として示している。
【００７０】
図１５（ａ）はゲイン演算を行わないとき、すなわち入力階調値に対して基準ゲインとしての１．０倍（１００％）を適用するときの入力階調値と出力階調値の関係を示す。このとき、投射画像には、ディスクリネーションにより発生する暗線（図には単にディスクリネーションと記しており、以下、ディスクリネーション暗線という）が５箇所存在する。
【００７１】
第１ゲイン適用部４１４は、図１５（ｂ）に示すように、図１５（ａ）に示した基準ゲインとしての目標ゲインより高い第１のゲインを１ｓｔサブフレーム画像データの入力階調値に適用する。第１のゲインは、目標ゲインより高く、かつ入力階調値の領域に応じて傾きが異なるゲインである。具体的には、第１のゲインは、入力階調値が１から８７までの低階調領域に含まれる低入力階調値である場合は１．１倍（１１０％）のゲインである。また、第１のゲインは、入力階調値が８８から９６までの高階調領域に含まれる高入力階調値である場合は出力階調値を、サブフレーム画像データにおいて設定可能な最大階調値（飽和階調値）とするゲインである。言い換えれば、高階調領域に対する第１のゲインは、高入力階調値に対する１ｓｔ出力階調値を、高入力階調値の増加に対する増加率が０％であるとともに１ｓｔサブフレーム画像データにおいて設定可能な最大階調値とするゲインである。
【００７２】
一方、第２ゲイン適用部４１５は、図１５（ｃ）に示すように、基準ゲインとしての目標ゲインより低い第２のゲインを１ｓｔサブフレーム画像データの入力階調値に適用する。第２のゲインは、上述したように目標ゲインより低く、かつ入力階調値の領域に応じて傾きが異なるゲインである。具体的には、第２のゲインは、第１のゲインとの平均が１．０倍（１００％）となるゲインであり、１から８７までの低階調領域の入力階調値に対しては０．９倍（９０％）である。また、８８から９６までの高階調領域の入力階調値に対しては、飽和階調値が得られる第１のゲインと平均して１．０倍（１００％）となるゲインである。
出力切替部４１９は、第１ゲイン適用部４１４から出力されたゲイン演算後の１ｓｔサブフレーム画像データと第２ゲイン適用部４１５から出力されたゲイン演算後の２ｎｄサブフレーム画像データとを交互にＶＴガンマ変換部４２１に出力する。これにより、各液晶素子および被投射面に、ゲイン演算後の１ｓｔサブフレーム画像データに対応する画像である１ｓｔサブフレーム画像とゲイン演算後の２ｎｄサブフレーム画像データに対応する画像である２ｎｄサブフレーム画像とが順次（交互に）表示される。そして、これら２つのサブフレーム画像の輝度が平均化されることで、ゲイン演算を経ずに投射された投射画像（フレーム画像）に比べて明るさや階調性が低下せず、ディスクリネーション暗線が観察者により視認されにくい投射画像を表示することができる。
【００７３】
入力階調値をＸとし、第１ゲイン適用部４１４からの出力階調値をＹ１とし、第２ゲイン適用部４１５からの出力階調値をＹ２とする。また、出力階調値の最大値をＹｍａｘとし、第１ゲイン適用部４１４における低階調領域に適用するゲインをＡ（１＜Ａ≦２）とする。このとき、第１ゲイン適用部４１４と第２ゲイン適用部４１５が各サブフレーム画像データの入力階調値に適用するゲインは以下のように表わされる。
【００７４】
Ｘ＜Ｙｍａｘ／Ａのとき、Ｙ１＝ＡＸ        （１）
Ｘ≧Ｙｍａｘ／Ａのとき、Ｙ１＝Ｙｍａｘ    （２）
Ｘ＜Ｙｍａｘ／Ａのとき、Ｙ２＝（２−Ａ）Ｘ      （３）
Ｘ≧Ｙｍａｘ／Ａのとき、Ｙ２＝２Ｘ−Ｙｍａｘ    （４）
上記のようなゲインを用いることにより、ディスクリネーション暗線が視認されにくくなる理由を説明する。
【００７５】
ゲイン演算を行わない場合は、図１５（ａ）に示すように、水平座標（すなわち入力階調値）Ｈが６４，６５である隣接液晶画素に出力階調値６４，６５が表示される。このとき、上述した理由により、これら水平座標Ｈ=６４，６５の隣接液晶画素の位置にてディスクリネーション暗線が発生する。
【００７６】
これに対して、図１５（ｂ）に示す第１のゲインを入力階調値６４，６５に適用した場合には、水平座標Ｈが５８，５９である隣接液晶画素の位置に出力階調値６４，６５が表示される。そして、これら水平座標Ｈ=５８，５９の隣接液晶画素の位置にてディスクリネーション暗線が発生する。
【００７７】
一方、図１５（ｃ）に示す第２のゲインを入力階調値６４，６５に適用した場合には、水平座標Ｈが７１，７２である隣接液晶画素の位置に出力階調値６４，６５が表示される。そして、これら水平座標Ｈ=７１，７２の隣接液晶画素の位置にてディスクリネーション暗線が発生する。
【００７８】
このようにして得られるゲイン演算後の１ｓｔサブフレーム画像と２ｎｄサブフレーム画像とを交互に投射（表示）することで、被投射面上においてディスクリネーション暗線の発生位置が変化する。このため、観察者によって視認されるディスクリネーション暗線は約１／２の濃さとなり、図１５（ｄ）に示すようにディスクリネーション暗線を視認されにくくすることができる。
【００７９】
また、図１５（ｂ）に示すように、１ｓｔサブフレーム画像データにおける高階調領域の８７〜９６階調（高入力階調値）は全て同じ飽和階調値に変換される。したがって、１ｓｔサブフレーム画像の高階調領域にはディスクリネーション暗線は発生しない。一方、２ｎｄサブフレーム画像の高階調領域には、ディスクリネーション暗線が発生する可能性があるが、１ｓｔサブフレーム画像の高階調領域でディスクリネーション暗線が発生しない。このため、連続する１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像における同じ位置（画素）に連続してディスクリネーション暗線が発生することはない。したがって、投射画像におけるどの領域のおいてもディスクリネーション暗線は約１／２の濃さとなり、ディスクリネーション暗線を視認されにくくすることができる。
【００８０】
さらに、第１のゲインと第２のゲインは、各入力階調値に対して平均して１００％となるゲイン、つまりは図１５（ａ）に示した基準ゲインに相当するゲインとなるように設定されている。このことは、第１のゲインを用いたゲイン演算による輝度の上昇分だけ、第２のゲインを用いたゲイン演算によって輝度を低下させることを意味する。したがって、入力フレーム画像データの全ての入力階調値に対して、ゲイン演算を経ずに表示される投射画像の輝度および階調性と同等の輝度および階調性を表現することができる。
【００８１】
また、ゲイン演算によって飽和階調値に変換された高階調領域を含む１ｓｔサブフレーム画像を表示する際には、該飽和階調値を表示する液晶画素にはディスクリネーションが発生しないため、飽和階調値に変換される高階調領域の幅は大きい方が望ましい。しかし、入力され得る最大階調値の５０％以下の低階調領域まで飽和階調値に変換すると、１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像間の平均における階調性を保てなくなる。
【００８２】
例えば、最大階調値の５０％以上の入力階調値を飽和階調値に変換する第１のゲインを図１６（ａ）に示す。このような第１のゲインに対する第２のゲインは、計算上は図１６（ｂ）に示すようになる。１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像間の平均における階調性を保つためには、第２のゲインを低階調領域の入力階調値を負の出力階調値に補正するように設定する必要がある。しかし、実際には負の出力階調値を表現することはできないため、図１６（ｃ）に示すような第１および第２のゲインを設定することとなり、これにより１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像間の平均における階調性が低下する。したがって、サブフレーム画像データにおいて設定可能な最大階調値の５０％よりも低階調値を飽和階調値に変換しないように第１のゲインを設定することが望ましい。
【００８３】
ゲイン演算を経て表示される２つのサブフレーム画像の平均輝度とゲイン演算を経ずに表示される投射画像の輝度とを同等にするためには、入力階調値を液晶画素の駆動階調に対して輝度リニアな関係を持つように変換してからゲイン演算を行うことが望ましい。ただし、ゲイン演算を経て表示される２つのサブフレーム画像の平均輝度とゲイン演算を経ずに表示される投射画像の輝度との差が許容範囲であれば、輝度リニア変換部４１３を省略するとともに輝度リニアな関係への変換を行わずにゲイン演算を行ってもよい。輝度リニア変換部４１３を省略することにより、処理を簡易化することができるとともに、回路の小型化を促進したり回路からの発熱を低減したりすることができる。
【００８４】
また、ディスクリネーション暗線を視認されにくくする効果を得るためには、必ずしも図１５（ｂ），（ｃ）に示したような形状の第１および第２のゲインを用いなくてもよい。例えば、図１７（ａ）に示すように、第１および第２のゲインの傾きを滑らかに変化させてもよい。特に、輝度リニア変換部４１３を省略したことによる演算誤差によって滑らかな階調を得ることが難しい場合に、図１７（ａ）に示すように、傾きを滑らかに変化させた第１のゲインを設定することで、より滑らかな階調を得ることができる。また、これと同じ場合において、図１７（ｂ）に示すように、第１のゲインのうち高階調領域に適用するゲインを、該高階調領域を飽和階調値に変換しないゲインとしてもよい。言い換えれば、高階調領域に対する第１のゲインを、高入力階調値の増加に対する増加率が１００％未満となる１ｓｔ出力階調値を生成するゲインとしてもよい。
【００８５】
ただし、高階調領域を飽和階調値に変換しないことによって、ディスクリネーション暗線が高階調領域に発生する可能性があるので、高階調領域に対するゲインの傾きをディスクリネーション暗線が発生しにくいできるだけ小さな傾きに抑えることが望ましい。
【００８６】
本実施例では、所定階調値以下の階調値を低階調領域とし、所定階調値より大きい階調値を高階調領域として、第１および第２のゲインのそれぞれが低階調領域と高階調領域とで異なるゲインである場合について説明した。しかし、これ以外のゲインを設定してもよい。例えば、画像生成部４１０が、入力階調値に対する１ｓｔ出力階調値および２ｎｄ出力階調値をそれぞれ示す第１のデータテーブルおよび第２のデータテーブルとしての複数のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を保持してもよい。この場合、倍速変換部４１１が、生成するサブフレーム画像データごとに参照するＬＵＴを変えることによって、ゲインが互いに異なる複数のサブフレーム画像データを生成することができる。
【００８７】
また、ＬＵＴを全入力階調分の出力階調値のデータにより構成してもよいが、大きな記憶容量が必要となるため、ＬＵＴを代表的な入力階調値に対する出力階調値のデータのみで構成して、補間処理によって他の入力階調値に対する階調値変換を行うようにしてもよい。
【００８８】
さらに、第１および第２のゲインを、入力フレーム画像データごとに変更してもよい。
本実施例によれば、投射画像の明るさや階調性の低下を抑えながらも、ディスクリネーション暗線をサブフレーム画像ごとに移動させてディスクリネーションによる画質劣化を視認されにくくすることができる。
【実施例２】
【００８９】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例において、実施例１と共通する構成要素については実施例１と同じ符号を付す。
【００９０】
本実施例における駆動回路部３０３ｂの構成は実施例１と同様であるが、第１ゲイン適用部４１４と第２ゲイン適用部４１５の動作が実施例１とは異なる。具体的には、本実施例における第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５は、所定の第１の階調閾値以下の入力階調値に対しては第１のゲイン演算を行い、第１の階調閾値より大きく所定の第２の階調閾値以下の入力階調値に対しては第２のゲイン演算を行う。さらに、第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５は、所定の第３の階調閾値より大きい入力階調値に対しては第３のゲイン演算を行う。すなわち、本実施例では、第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５はそれぞれ、入力階調値に適用する第１のゲインと第２のゲインの変化点を２つずつ設定することができる。このような構成を採ることによる利点を以下に説明する。
【００９１】
実施例１では、水平方向に階調値が画素ごとに１ずつ増加するグラデーション画像を表示する際のディスクリネーション暗線の見え方を例として説明した。すなわち、隣接液晶画素間の階調差は１であった。隣接液晶画素間での階調差が小さいと、１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像データの入力階調値にそれぞれ適用される第１および第２のゲインの差（以下、ゲイン振り幅という）が小さくてもディスクリネーション暗線の発生位置は変化する。しかし、隣接液晶画素間での階調値の差が大きくなるほど、ディスクリネーション暗線の位置が変化しにくくなる。
【００９２】
例えば、図２１（ａ）〜（ｃ）には、水平方向の階調値が画素ごとに６ずつ増加するグラデーション画像を表示する例を示している。図２１（ａ）は、実施例１の図１５（ａ）と同様に、ゲイン演算を行わないとき、すなわち入力階調値に対して基準ゲインとしての１．０倍（１００％）を適用するときの入力階調値と出力階調値の関係を示す。このとき、投射画像には、ディスクリネーション暗線が７箇所存在する。
【００９３】
図２１（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、実施例１の図１５（ｂ），（ｃ）と同様の第１および第２のゲインを設定した場合のディスクリネーション暗線の水平方向での位置（水平座標）を示している。この場合は、ディスクリネーション暗線が発生している隣接液晶画素間の階調差に対してゲイン振り幅が小さいため、ゲイン演算による出力階調値の変化が小さくなり、ディスクリネーション暗線の位置が変化しにくい。この結果、図２１（ｄ）に示すように、観察者にディスクリネーション暗線が視認されるおそれがある。
【００９４】
これに対して、本実施例では、ゲイン振り幅を実施例１に比べて大きくする。実施例１にて説明した式（１）におけるＡを１．４に設定したときの第１および第２のゲインとこれらを適用したときの投射画像におけるディスクリネーション暗線の見え方を図２２（ｄ），（ｅ）に示す。この場合、ゲイン振り幅が、ディスクリネーション暗線が発生している隣接液晶画素間の階調差に対して十分大きい。このため、ゲイン演算による階調値の変化も大きくなり、ディスクリネーション暗線の位置がサブフレーム画像ごとに変化する。その結果、図２２（ｇ）に示すように、ディスクリネーション暗線を視認されにくくすることができる。
【００９５】
なお、実際の入力フレーム画像データでは様々な階調値が隣接し得るため、ゲイン振り幅差を大きくすることにより、ディスクリネーション暗線を視認されにくくすることができる階調値の組合せを増やすことができる。
【００９６】
上述した理由により、仮に実施例１におけるゲイン振り幅を大きくする場合について説明する。具体的には、実施例１において、図１９（ａ）に示すようにゲイン振り幅を大きく設定し、入力階調値Ｘ１付近に発生するディスクリネーション暗線をより視認されにくくする場合について説明する。この場合、上述した理由により、入力階調値Ｘ１に対してさらに大きなゲインを適用することが、ディスクリネーション暗線を視認されにくくするために効果的である。さらに大きなゲインを入力階調値Ｘ１に適用する例を図１９（ｂ）に示す。入力階調値Ｘ１でのゲイン振り幅が図１９（ａ）より十分大きくなっている。
【００９７】
一方、入力階調値Ｘ１よりも高階調側の入力階調値Ｘ２付近に着目すると、ゲイン振り幅が図１９（ａ）よりもかなり大きくなっている。このように、ゲイン振り幅が大きくなりすぎると、出力切替部４１９より出力される１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像データ間での明暗の差が大きくなるため、この大きな差の明暗が観察者によってフリッカーとして視認されるおそれがある。
【００９８】
そこで、本実施例における第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５は、図１９（ｃ）に示すように、変化点を２点ずつ有する第１および第２のゲインを設定する。入力階調値Ｘ１付近に着目すると、図１９（ｂ）と同様に十分に大きなゲイン振り幅が確保されているため、ディスクリネーション暗線を視認にくくすることができる。また、高階調側の入力階調値Ｘ２付近では、ゲイン振り幅が図１９（ａ）と同等に設定されているため、１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像データ間での明暗の差が大きくならず、フリッカーの視認を抑制することができる。
【００９９】
以上説明したように、本実施例では、第１および第２のゲインの変化点を２点（またはそれ以上でもよい）に増やすことにより、フリッカーの視認を抑制しながら、低階調側でのディスクリネーション暗線をより視認されにくくすることができる。
【実施例３】
【０１００】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例において、実施例１と共通する構成要素については実施例１と同じ符号を付す。
【０１０１】
図１８は、本実施例における駆動回路部３０３ｂの内部構成を示す。実施例１とは、第３ゲイン適用部４１６と第４ゲイン適用部４１７とが輝度リニア変換部４１３と出力切替部４１９との間に追加される点で実施例１と異なる。第３ゲイン適用部４１６と第４ゲイン適用部４１７の基本的な動作は、第１ゲイン適用部４１４と同様である。以下、本実施例における実施例１と異なる部分について説明する。
【０１０２】
実施例１では、倍速変換部４１１は、入力フレーム画像データの垂直同期信号の周波数を２倍にして１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像データを生成した。この場合、例えば入力フレーム画像データの垂直同期信号の周波数が２４Ｈｚであると、各サブフレーム画像データの垂直同期信号の周波数が４８Ｈｚと低くなり、フリッカーが視認されるおそれがある。このため、フリッカーが視認されない程度に各サブフレーム画像データの垂直同期信号の周波数を高く（例えば約９０Ｈｚ以上に）設定するとよい。
【０１０３】
このため、本実施例では、倍速変換部４１１は、各サブフレーム画像データの垂直同期信号の周波数が所定周波数以上になるように複数のサブフレーム画像データを生成する。倍速変換部４１１が生成するサブフレーム画像データの数は、入力部３０３ａが測定した垂直同期信号の周波数に基づいてＣＰＵ２００が決定してもよいし、倍速変化部４１１が入力フレーム画像データの垂直同期信号の周波数を測定して決定してもよい。
【０１０４】
具体例として、本実施例における倍速変換部４１１は、各入力フレーム画像データの垂直同期信号の周波数が２４Ｈｚである場合に、該入力フレーム画像データから、９６Ｈｚに対応する周期で４つのサブフレーム画像データを生成する。４つのサブフレーム画像データのうち先に生成されるものから順に、１ｓｔサブフレーム画像データ、２ｎｄサブフレーム画像データ、３ｒｄサブフレーム画像データおよび４ｔｈサブフレーム画像データという。
また、倍速変換部４１１は、生成したサブフレーム画像データが１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄおよび４ｔｈサブフレーム画像データのうちどのサブフレームなのかを識別するためのフィールド信号を生成して出力切替部４１９に出力する。
【０１０５】
第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５はそれぞれ、実施例１と同様に、１ｓｔサブフレーム画像データおよび２ｎｄサブフレーム画像データの入力階調値に対して第１のゲインおよび第２のゲインを適用するゲイン処理を行う。そして、ゲイン処理後の１ｓｔおよび２ｎｄサブフレーム画像データを出力切替部４１９に出力する。第３ゲイン適用部４１６は、３ｒｄサブフレーム画像データ（第３のサブフレーム画像データ）の入力階調値に第３のゲインを適用するゲイン処理を行い、ゲイン処理後の３ｒｄ出力階調値を有する３ｒｄサブフレーム画像データを出力切替部４１９に出力する。第４ゲイン適用部４１７は、４ｔｈサブフレーム画像データ（第４のサブフレーム画像データ）の入力階調値に第４のゲインを適用するゲイン処理を行い、ゲイン処理後の４ｔｈ出力階調値を有する４ｔｈサブフレーム画像データを出力切替部４１９に出力する。
【０１０６】
出力切替部４１９は、各サブフレーム画像データの垂直同期信号に同期し、かつ倍速変換部４１１からのフィールド信号に応じて、第１〜第４ゲイン適用部４１４〜４１７から出力される１ｓｔ〜４ｔｈサブフレーム画像データを順次切り替えて出力する。これにより、ゲイン演算後の１ｓｔ〜４ｔｈサブフレーム画像データと順次、パネル駆動部４２０に入力される。
【０１０７】
図２０（ａ）〜（ｇ）には、本実施例における第１〜第４ゲイン適用部４１４〜４１７のそれぞれが適用する第１〜第４のゲインと、観察者によって視認される投射画像におけるディスクリネーション暗線を示している。図２０（ａ）は、実施例１の図１５（ａ）と同様に、ゲイン演算を行わないとき、すなわち入力階調値に対して基準ゲインとしての１．０倍（１００％）を適用するときの入力階調値と出力階調値の関係を示す。このとき、投射画像には、ディスクリネーション暗線が７箇所存在する。
【０１０８】
図２０（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５が適用する第１および第２のゲインをそれぞれ示している。これら第１および第２のゲインは、実施例１の図１５（ｂ），（ｃ）に示した第１および第２のゲインと同様である。
【０１０９】
これら第１および第２のゲインをそれぞれ３ｒｄおよび４ｔｈサブフレーム画像データにも適用すると、１ｓｔおよび３ｒｄサブフレーム画像データに第１のゲインが適用され、２ｎｄおよび４ｔｈサブフレーム画像データに第２のゲインが適用されることになる。この場合、投射（表示）される４つのサブフレーム画像のうち少なくとも２つのサブフレーム画像における互いに同じ位置にディスクリネーション暗線が発生することになる。このため、観察者によって視認されるディスクリネーション暗線の濃さはゲイン演算を行わない場合と比較して約１／２となり、ディスクリネーション暗線を視認されにくくすることは可能である。
【０１１０】
しかし、本実施例では、第３および第４のゲインとしてそれぞれ第１および第２のゲインとは異なるゲインを用いることにより、以下に説明するように、さらにディスクリネーション暗線を視認されにくくする。
【０１１１】
図２０（ｄ），（ｅ）はそれぞれ、第３のゲインと第４のゲインを示している。第３および第４ゲイン適用部４１６，４１７が設定する高階調領域および低階調領域は、第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５における高階調領域および低階調領域と異なっている。具体的には、第３および第４ゲイン適用部４１６，４１７は、低階調領域を入力階調値が１〜６７の領域とし、高階調領域を入力階調値が６８から９６の領域とする。そして、これら高階調領域と低階調領域とで互いに異なる傾きを有するゲインを設定する。
【０１１２】
第３および第４のゲインは、これら第３および第４のゲインの平均が１倍（１００％）となるようなゲインに設定されている。また、第３のゲインは、第１のゲインとは異なり、３ｒｄサブフレーム画像データの高階調領域の入力階調値を飽和階調値に変換しないゲインに設定されている。以下、その理由について説明する。
【０１１３】
仮に３ｒｄサブフレーム画像データの高階調領域を飽和階調値に変換すると、４ｔｈサブフレーム画像データの高階調領域に適用される第４のゲインの傾きは、第３のゲインとの平均で１００％とするために、２．０倍（２００％）としなければならない。一方、２ｎｄサブフレーム画像データの高階調領域で適用される第２のゲインの傾きもまた２．０倍（２００％）である。この結果、表示される２ｎｄおよび４ｔｈサブフレーム画像における互いに同じ位置にディスクリネーション暗線が発生することとなる。このように４つのサブフレーム画像のうち２つのサブフレーム画像で同じ位置にディスクリネーション暗線が発生すると、観察者により視認されるディスクリネーション暗線の濃さは約１／２より低くならない。ディスクリネーション暗線を視認されにくくする効果をさらに高めるためには、１ｓｔ〜４ｔｈサブフレーム画像データに適用するゲインの傾きが全て異なることが望ましい。
【０１１４】
図２０（ｄ）に示すように、第３のゲインを３ｒｄサブフレーム画像データの高階調領域を飽和階調値に変換しないゲインとすることで、第１〜第４のゲインの傾きを全て異ならせることができる。この結果、表示される１ｓｔ〜４ｔｈサブフレーム画像におけるディスクリネーション暗線の発生位置が互いに異なり、観察者により視認されるディスクリネーション暗線の濃さが約１／４となる。したがって、ディスクリネーション暗線を視認されにくくする効果をさらに高めることができる。
【０１１５】
このように本実施例では、入力フレーム画像データから４つのサブフレーム画像データを生成する。この場合でも、投射画像の明るさや階調性の低下を抑えながらもディスクリネーション暗線をサブフレーム画像ごとに移動させて、ディスクリネーション暗線を視認されにくくすることができる。
【０１１６】
ここで、出力切替部４１９からのゲイン演算後の１ｓｔ〜４ｔｈサブフレーム画像データを出力する順番によってはフリッカーが視認されるおそれがある。
【０１１７】
１００％を超える第１および第３のゲインの適用を経て表示される１ｓｔおよび３ｒｄサブフレーム画像を明サブフレーム画像とする。また、１００％を下回る第２および第４のゲインの適用を経て表示される２ｎｄおよび４ｔｈサブフレーム画像を暗サブフレーム画像とする。このとき、明サブフレーム画像→明サブフレーム画像→暗サブフレーム画像→暗サブフレーム画像の順番で表示されるとフリッカーが視認されるおそれがある。したがって、出力切替部４１９に、明サブフレーム画像と暗サブフレーム画像のそれぞれに対応するサブフレーム画像データを交互に出力させることが望ましい。言い換えれば、明サブフレーム画像に対応するサブフレーム画像データを続けて出力したり暗サブフレーム画像に対応するサブフレーム画像データを続けて出力したりしないことが望ましい。
【０１１８】
すなわち本実施例においては、出力切替部４１９に以下のいずれかの順番で１ｓｔ〜４ｔｈサブフレーム画像データを出力させることが望ましい。
「１ｓｔ（明）→２ｎｄ（暗）→３ｒｄ（明）→４ｔｈ（暗）」
「１ｓｔ（明）→４ｔｈ（暗）→３ｒｄ（明）→２ｎｄ（暗）」
「２ｎｄ（暗）→３ｒｄ（明）→４ｔｈ（暗）→１ｓｔ（明）」
「２ｎｄ（暗）→１ｓｔ（明）→４ｔｈ（暗）→３ｒｄ（明）」
「３ｒｄ（明）→４ｔｈ（暗）→１ｓｔ（明）→２ｎｄ（暗）」
「３ｒｄ（明）→２ｎｄ（暗）→１ｓｔ（明）→４ｔｈ（暗）」
「４ｔｈ（暗）→１ｓｔ（明）→２ｎｄ（暗）→３ｒｄ（明）」
「４ｔｈ（暗）→３ｒｄ（明）→１ｓｔ（明）→２ｎｄ（暗）」
なお、実施例１〜３では倍速変換部４１１が入力フレーム画像データに対して偶数個のサブフレーム画像データを生成する場合について説明したが、奇数個のサブフレーム画像データを生成してもよい。この場合は、生成する奇数個のサブフレーム画像データのうち１つに１倍（１００％）のゲイン（基準ゲイン）を適用し、それ以外のサブフレーム画像データに実施例１〜３にて説明した１倍とは異なるゲインを適用することで、同様の効果を得ることができる。
【０１１９】
具体的には、倍速変換部４１１が入力フレーム画像データについて５個のサブフレーム画像データを生成する場合は、５個のサブフレーム画像データのうち１つに１倍（１００％）のゲインを適用する。そして、他の４つのサブフレーム画像データに対して実施例３と同様に１倍とは異なるゲインを適用する。
【０１２０】
また、出力切替部４１９はこれらのサブフレーム画像データの出力を観察者に視認されない速度で切り替えるので、出力する順番を入れ替えても観察者は表示された５つのサブフレーム画像間で平均化された輝度を有する投影画像を観察することになる。このため、投射画像の階調性を保つことができる。
【０１２１】
上述したゲイン１倍（１００％）を適用したサブフレーム画像データは何番目に出力してもよい。ただし、明サブフレーム画像が連続しない順番で出力することが望ましい。
【０１２２】
このように、奇数個のサブフレーム画像データを生成する場合でも、偶数個のサブフレーム画像データを生成する場合と同様に、投射画像の明るさや階調性の低下を抑えながらも、ディスクリネーション暗線をサブフレーム画像ごとに移動させる。これにより、ディスクリネーションによる画質劣化を視認されにくくすることができる。
【実施例４】
【０１２３】
次に、本発明の実施例４について説明する。本実施例において、実施例１と共通する構成要素については実施例１と同じ符号を付す。第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５に適用するパラメータの決定方法は実施例１と同様だが、本実施例においては、まず、暗サブフレームを出力し、次に明サブフレームを出力する点が実施例１とは異なる。こここでいう暗サブフレームとは、１００％を下回るゲインを適用したサブフレームのことで、明サブフレームとは、１００％を超えるゲイン適用したサブフレームのことである。
【０１２４】
本実施例のようにまず暗サブフレームを出力し、次に明サブフレームを出力することでディスクリネーションによる暗線をより視認されづらくすることができる。以下で理由を説明する。
【０１２５】
実施例１で説明したように、ディスクリネーションは過渡応答により、発生に数ミリ秒オーダーの時間を要する。一方で、ディスクリネーションが発生してからディスクリネーションによる暗線が視認されなくなるまでの時間(緩和時間と呼ぶ)にも過渡応答が存在する。ディスクリネーションを緩和させるためには、ディスクネーションが発生しない状態、すなわち隣接液晶画素の両方で白表示、もしくは隣接液晶画素の両方で黒表示である時間が一定時間継続させる必要がある。本実施例では、ディスクリネーションが発生し、暗線として視認される濃さになるまでの発生時間より、緩和時間が長い反射型液晶素子３Ｇ，３Ｒ，３Ｂを使用しているものとして説明する。このように、緩和時間が長い液晶素子を使用する場合、１ｓｔサブフレームを暗サブフレームとし先に表示することで、ディスクリネーションによる暗線をより視認されづらくすることができる。
【０１２６】
以下で図２３を参照しながら暗サブフレームを先に表示することが望ましい理由を説明する。なお、本実施例においてＰＷＭ変換部４２２は実施例１と同様に図５のＰＷＭで液晶素子３Ｇ，３Ｒ，３Ｂを駆動するもとのとする。ゲイン演算を行わない場合の投射画像を図２３（ａ）に示す。また、本実施例における第１および第２ゲイン適用部４１４，４１５が入力階調値に適用する第１および第２のゲインと、被投射面に投射されたグラデーション画像（投射画像）におけるディスクリネーションによる画質劣化の見え方との関係を図２３（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ示す。さらに、図２３（ｄ）に観察者によって視認されるディスクリネーション暗線の様子を示す。
【０１２７】
図２３（ｂ）（ｃ）における、水平座標Ｈが８７から９６である投影画像領域に着目して説明を行う。説明のため、この領域を着目領域と呼ぶ。着目領域は、図２３（ａ）のグラデーション画像が入力された際に、本実施例の２ｎｄサブフレーム適用ゲインによる演算で飽和階調値を出力する領域である。１ｓｔサブフレームの着目領域において、図２３（ｂ）のように、水平座標Ｈが８８、８９の位置の隣接液晶画素間にディスクリネーションが発生する。一方、２ｎｄサブフレームの着目領域においては、飽和階調値が出力されるため、ディスクリネーションは発生しない。
【０１２８】
仮に、１ｓｔサブフレームを明サブフレーム、２ｎｄサブフレームを暗サブフレームとした場合、その次に入力されるフレーム画像の階調値によっては、十分なディスクリネーション緩和期間を確保することができない場合がある。一方で、本実施例のように１ｓｔサブフレームを暗サブフレーム、２ｎｄサブフレームを明サブフレームとすることにより、少なくとも高階調領域の階調が入力される領域、すなわち本実施例における着目領域においては、１ｓｔサブフレームでディスクリネーションが発生した場合でも、２ｎｄサブフレームにおいて隣接象画素間で白表示の期間が1サブフレーム期間継続することとなる。したがって、ディスクリネーションが緩和する時間を確実に確保することができ、ディスクリネーションによる暗線を視認されづらくすることができる。
【０１２９】
図２４を参照しながら、より詳細に、ディスクリネーションが緩和する時間を確実に確保することができる理由ついて詳細に説明する。図２４の四角は画素を表しており、四角の中の数字は各画素における階調値を表している。図２４（a）のように１Ｘ１０列のサイズの入力画像Ａ、Ｂが連続して入力部３０３ａから入力された際の、１ｓｔサブフレームを明サブフレームとし、２ｎｄサブフレームを暗サブフレームとした場合の出力切替部４１９から出力される画像を図２３（ｂ）に示す。また１ｓｔサブフレームを暗サブフレームとし、２ｎｄサブフレームを明サブフレームとした場合の出力切替部４１９から出力される画像を図２３（ｃ）に示す。
【０１３０】
なお、図２３（ｂ）（ｃ）においてハッチングで示した画素は、１サブフレーム期間のＰＷＭにおいて隣接液晶画素間で白表示と黒表示が異なる期間が存在する画素であることを示している。また、図２３（ｂ）（ｃ）においてハッチングされていない画素は、１サブフレーム期間のＰＷＭにおいて隣接液晶画素間で白表示と黒表示が異なる期間が存在しない画素であることを示している。換言すると、図２３（ｂ）（ｃ）においてハッチングされていない画素においてディスクリネーションを緩和することが可能であることを示している。
【０１３１】
図２３（ｂ）は、１ｓｔサブフレームを明サブフレーム、２ｎｄサブフレームを暗サブフレームとした場合の出力画像を示している。この場合、入力画像Ａに対する２ｎｄサブフレーム画像が、暗サブフレームであり、水平座標２、３の階調値８０および８２を出力している隣接液晶画素間でディスクリネーションが発生する。以降のサブフレームでは、当該水平座標２、３の画素は、ハッチングで示されており、１サブフレーム期間のＰＷＭにおいて隣接画素で白表示と黒表示が異なる期間が存在することを意味している。したがって、発生したディスクリネーションが緩和しづらいことを示している。
【０１３２】
図２３（ｃ）のように、１ｓｔサブフレームを暗サブフレーム、２ｎｄサブフレームを明サブフレームとした場合は、入力画像Ａに対する１ｓｔサブフレーム画像が、暗サブフレームとなり、水平座標２、３の階調値８０および８２を出力している隣接液晶画素間でディスクリネーションが発生する。次のサブフレーム、入力画像Ａに対する２ｎｄサブフレーム画像において、当該水平座標２、３の画素を含むすべての画素でハッチングされておらず、１サブフレーム期間のＰＷＭにおいて隣接液晶画素間で白表示と黒表示が異なる期間が存在しない画素であることを意味している。したがって、図２３（ｂ）と比較して、発生したディスクリネーションを緩和する時間が十分に確保され、ディスクリネーションの緩和時間が長い液晶素子を使用する場合であっても、ディスクリネーションによる暗線をより視認されづらくすることができる。
【０１３３】
したがって、本実施例によれば、投射画像の明るさや階調性の低下を抑えながらも、ディスクリネーション暗線をサブフレーム画像ごとに移動させてディスクリネーションによる画質劣化を視認されにくくすることができる。さらに、本実施例特有の効果として、暗サブフレーム、明サブフレームの順に出力することにより、高階調領域においてディスクリネーション緩和時間を確実に確保することができるため、よりディスクリネーションによる画質劣化を視認されにくくすることができる。
【０１３４】
なお、図２３のゲインカーブの形状は一例であることは言うまでもなく、図１６、１７、１９などの、他の実施例で記載した形状でも構わないし、例示した形状以外でも構わない。
（他の実施例）
なお本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【０１３５】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３６】
３０３  制御回路
３Ｇ，３Ｒ，３Ｂ  反射型液晶素子
４１０  画像生成部
４１１  倍速回路
４１２  画像メモリ
４１４  第１ゲイン適用部
４１５  第２ゲイン適用部
４１６  第３ゲイン適用部
４１７  第４ゲイン適用部
４１９  出力切替部
４２０  パネル駆動部
【図１】
2018112728.tif 000003
【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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