(57)【要約】【課題】高画質表示を実現するためには多くのコストを要していた。【解決手段】一画面分の画像を表したフレーム画像データから生成した複数のサブフレーム画像データに基づいて表示パネルを駆動して画像表示を行う画像表示装置において、上記フレーム画像データを複数のサブフレーム画像データに分割する分割手段と、分割された複数のサブフレーム画像データのうち、一のサブフレーム画像データを構成する各画素データを表示パネルの各画素に一対一で対応させて表示パネルの各画素を駆動させるとともに、他のサブフレーム画像データを構成する各画素データを、表示パネル中において隣接する複数の画素に所定の比率で分配することにより表示パネルの各画素を駆動させるパネル駆動制御手段を備える構成とした。【選択図】図５
2008292932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一画面分の画像を表したフレーム画像データから生成した複数のサブフレーム画像データに基づいて表示パネルを駆動して画像表示を行う画像表示装置において、
上記フレーム画像データを複数のサブフレーム画像データに分割する分割手段と、
分割された複数のサブフレーム画像データのうち、一のサブフレーム画像データを構成する各画素データを表示パネルの各画素に一対一で対応させて表示パネルの各画素を駆動させるとともに、他のサブフレーム画像データを構成する各画素データを、表示パネル中において隣接する複数の画素に所定の比率で分配することにより表示パネルの各画素を駆動させるパネル駆動制御手段を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
上記分割手段は、上記フレーム画像データを、奇数列の各画素データからなる第一サブフレーム画像データと偶数列の各画素データからなる第二サブフレーム画像データとに分割し、上記パネル駆動制御手段は、第一サブフレーム画像データの各画素データを表示パネルの各画素に一対一で対応させ、第二サブフレーム画像データの各画素データをそれぞれ、表示パネル中において行方向に隣接する２画素に略等分に分配することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
上記分割手段は、上記フレーム画像データを、隣接する３列からなる各領域における各左列の各画素データからなる第一サブフレーム画像データと、上記各領域における各中央列の各画素データからなる第二サブフレーム画像データと、上記各領域における各右列の各画素データからなる第三サブフレーム画像データとに分割し、上記パネル駆動制御手段は、第一サブフレーム画像データの各画素データを表示パネルの各画素に一対一で対応させ、第二サブフレーム画像データの各画素データをそれぞれ、表示パネル中において行方向に隣接する２画素に対し右側画素よりも左側画素に高い比率にて分配し、第三サブフレーム画像データの各画素データをそれぞれ、表示パネル中において行方向に隣接する２画素に対し左側画素よりも右側画素に高い比率にて分配することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
受信した放送信号から映像信号を復調し、この映像信号内の一画面分の画像を表したフレーム画像データから複数のサブフレーム画像データを生成し、各サブフレーム画像データに基づいて、液晶パネルの各画素を駆動するドライバを制御することにより当該液晶パネル上に画像表示を実現する液晶テレビジョンにおいて、
上記フレーム画像データを入力し、このフレーム画像データを奇数列の各画素データからなる第一サブフレーム画像データと偶数列の各画素データからなる第二サブフレーム画像データとに分割し、
第一サブフレーム画像データの表示期間においては、第一サブフレーム画像データの各画素データを液晶パネルの各画素に一対一で対応させて上記ドライバに送出することによりドライバに液晶パネルの各画素を駆動させるとともに、第二サブフレーム画像データの表示期間においては、第二サブフレーム画像データの各画素データをそれぞれ、液晶パネル中において行方向に隣接する２画素に略等分に分配して上記ドライバに送出することによりドライバに液晶パネルの各画素を駆動させる、タイミングコントローラを備えることを特徴とする液晶テレビジョン。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置および液晶テレビジョンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像の高画質化、高解像度化が進められており、例えば、ＦｕｌｌＨＤなどのハイビジョンのフォーマットによる画像データに基づいて画像表示を行うテレビジョン等が存在する。
【０００３】
また従来技術として、画像を構成する各フレーム画像のデータから複数のサブフレーム画像のデータを生成し、表示パネルによって複数のサブフレーム画像を時分割で表示する投影型画像表示装置が知られている（特許文献１参照。）。
同様に、一フレームの出力画像データを複数のサブフレームに分割し、サブフレームの単位で時分割に線形補間法による解像度変換処理を行なう画像処理装置が知られている（特許文献２参照。）。
また、フレームメモリ１０３から読み出した画像データに対して、冗長画素埋込部１０４がダミーデータを埋め込んで映像出力信号１０５としてディスプレイパネルに与えることにより、異なる解像度の各ディスプレイパネルに対してデータドライバを共用可能する技術が知られている（特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００２‐３３５４７１号公報
【特許文献２】特開２００５‐２０８４１３号公報
【特許文献３】特開２００４‐２９４９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したハイビジョン等の画素数の多い画像データによる高画質表示を実現するには、基本的に、画像表示に用いる表示パネルについても画素数の多い高級なモデルを用いる必要がある。しかし、そのような表示パネルは当然に製造コストも高いという課題がある。
一方、画素数の少ない製造コストの低い表示パネルを用いて、上記画素数の多い画像データに基づく表示を行う場合は、スケーラと呼ばれる解像度変換手段を用いて、画像データの画素数を表示パネルの画素数に合わせて変換する（減らす）必要がある。しかしながら、このような解像度変換は画像の品質を劣化させてしまうため、結果、元の画像データが持つ緻密な表現を実現することができないという課題が発生する。
【０００５】
ここで、製造コストが低い低解像度の表示パネルを用いて、高画素数の映像をその品質を維持したまま表示することができれば、上記課題はいずれも解決すると言える。しかし上記文献はいずれも、ある画素数の画像データをその画素数よりも少ない画素数の表示パネルによって表示する際に画質を維持することを可能にするものではない。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、少ないコストにて高画質な画像表示を実現することが可能な画像表示装置および液晶テレビジョンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、一画面分の画像を表したフレーム画像データから生成した複数のサブフレーム画像データに基づいて表示パネルを駆動して画像表示を行う。分割手段は、上記フレーム画像データを複数のサブフレーム画像データに分割する。パネル駆動制御手段は、分割された複数のサブフレーム画像データのうち、一のサブフレーム画像データを構成する各画素データを表示パネルの各画素に一対一で対応させて表示パネルの各画素を駆動させるとともに、他のサブフレーム画像データを構成する各画素データを、表示パネル中において隣接する複数の画素に所定の比率で分配することにより表示パネルの各画素を駆動させる。
【０００８】
上記他のサブフレーム画像データに基づく表示を行う期間においては、各画素データが表示パネル中の隣接する複数の画素に所定の比率で分配されるので、視聴者（ユーザ）には、表示パネルの画素（表示パネルの画素を適宜、実画素と呼ぶ。）間にも輝度の重心が位置するように見え、その結果、ユーザは実画素と実画素との間に仮想的な画素を視認する。すなわち本発明によれば、表示パネルの実画素に加え、実画素間に仮想的な画素が視認される。そのため、ある画素数の画像データをその画素数よりも少ない画素数の表示パネルによって表示する際に、上記のようにフレーム画像を複数のサブフレームに分割して表示することにより、元の画像データの画素数を減らさずに画質を維持したまま表示することができる。
【０００９】
具体的な構成の一例として、上記分割手段は、上記フレーム画像データを、奇数列の各画素データからなる第一サブフレーム画像データと偶数列の各画素データからなる第二サブフレーム画像データとに分割する。そして、上記パネル駆動制御手段は、第一サブフレーム画像データの各画素データを表示パネルの各画素に一対一で対応させ、第二サブフレーム画像データの各画素データをそれぞれ、表示パネル中において行方向に隣接する２画素に略等分に分配する。かかる構成によれば、実画素数が画像データの画素数の半分しかない表示パネルにおいても、画像データによる映像を、画像データの画素数を減らすことなく表示できる。
【００１０】
具体的な構成の他の例として、上記分割手段は、上記フレーム画像データを、隣接する３列からなる各領域における各左列の各画素データからなる第一サブフレーム画像データと、上記各領域における各中央列の各画素データからなる第二サブフレーム画像データと、上記各領域における各右列の各画素データからなる第三サブフレーム画像データとに分割する。そして、上記パネル駆動制御手段は、第一サブフレーム画像データの各画素データを表示パネルの各画素に一対一で対応させ、第二サブフレーム画像データの各画素データをそれぞれ、表示パネル中において行方向に隣接する２画素に対し右側画素よりも左側画素に高い比率にて分配し、第三サブフレーム画像データの各画素データをそれぞれ、表示パネル中において行方向に隣接する２画素に対し左側画素よりも右側画素に高い比率にて分配する。かかる構成によれば、実画素数が画像データの画素数の１／３しかない表示パネルにおいても、画像データによる映像を、画像データの画素数を減らすことなく表示できる。
【００１１】
さらに本発明の技術的思想は、液晶テレビジョンというより具体的な製品によっても体現できる。つまり、受信した放送信号から映像信号を復調し、この映像信号内の一画面分の画像を表したフレーム画像データから複数のサブフレーム画像データを生成し、各サブフレーム画像データに基づいて、液晶パネルの各画素を駆動するドライバを制御することにより当該液晶パネル上に画像表示を実現する液晶テレビジョンにおいて、
上記フレーム画像データを入力し、このフレーム画像データを奇数列の各画素データからなる第一サブフレーム画像データと偶数列の各画素データからなる第二サブフレーム画像データとに分割し、第一サブフレーム画像データの表示期間においては、第一サブフレーム画像データの各画素データを液晶パネルの各画素に一対一で対応させて上記ドライバに送出することによりドライバに液晶パネルの各画素を駆動させるとともに、第二サブフレーム画像データの表示期間においては、第二サブフレーム画像データの各画素データをそれぞれ、液晶パネル中において行方向に隣接する２画素に略等分に分配して上記ドライバに送出することによりドライバに液晶パネルの各画素を駆動させる、タイミングコントローラを備える構成を把握することができる。
【００１２】
かかるより具体的な構成によっても、上記画像表示装置と同様の作用・効果を発揮する。また上記では、画像表示装置やテレビジョンという物のカテゴリーによって本発明の技術的思想を説明した。これに加え、上記画像表示装置やテレビジョンが備える各手段や構成に対応した処理工程からなる画像処理方法の発明や、上記画像表示装置やテレビジョンが備える各手段や構成に対応した処理機能をコンピュータに実行させるプログラムの発明も把握可能であることは言うまでも無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の順序に従って、本発明の実施形態を説明する。
（１）テレビジョンの概略構成
（２）第一実施例
（３）第二実施例
（４）まとめ
【００１４】
（１）テレビジョンの概略構成
図１は、本実施形態にかかるテレビジョンの概略構成をブロック図で示している。
同図においてはテレビジョン（以下、ＴＶと略す。）１００の構成の一部として、アンテナ１０と、チューナ部２０と、信号処理部３０と、画像処理部４０と、タイミングコントローラ５０と、液晶モジュール６０とを示している。この意味で、ＴＶ１００は液晶ＴＶであると言える。むろんＴＶ１００は、液晶モジュールの他に、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）やＣＲＴ等、他種のディスプレイを採用してもよい。
【００１５】
液晶モジュール６０は、所定数の画素（実画素）を有した液晶パネル（表示パネル）６１と、液晶パネル６１の各走査線を駆動するゲートドライバ６２と、液晶パネル６１の各信号線を駆動するソースドライバ６３とを有している。ゲートドライバ６２、ソースドライバ６３は、それぞれ複数のゲートドライバＩＣ６２ａ、ソースドライバＩＣ６３ａからなる。一つ一つのゲートドライバＩＣ６２ａからは縦方向（列方向）の所定数（例えば、数百）の画素に対応した走査線が延出しており、一つ一つのソースドライバＩＣ６３ａからは、横方向（行方向）の所定数の画素に対応した信号線が延出している。液晶パネル６１の各画素は、例えば、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の３つのセルから構成されている。図示は省略しているが、液晶モジュール６０は他にも液晶パネル６１を照射するバックライト等、必要な各構成を備えている。ここでは、液晶モジュール６０はアクティブマトリクス型の駆動方式を採用している。
【００１６】
ＴＶ１００においては、チューナ部２０がアンテナ１０を介して放送信号を受信する。チューナ部２０は、放送信号を中間周波信号に周波数変換するとともに、アナログ信号としての中間周波信号をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号からトランスポートストリーム（ＴＳ）を抽出する。チューナ部２０は、ＴＳを信号処理部３０に出力する。信号処理部３０は、デスクランブル回路と、デマルチプレックス回路と、デコード回路とを備えており、デスクランブル回路によってＴＳのスクランブルを解除する処理を行なう。スクランブルが解除されたＴＳは、複数のトランスポートパケットからなり、各トランスポートパケットには映像信号や音声信号や各種データが格納されている。デマルチプレックス回路は、選局対象のチャンネルにかかる映像信号（および音声信号）をＴＳから抽出する。
【００１７】
ＴＳから抽出された映像信号（および音声信号）はＭＰＥＧ規格に従って符号化（エンコード）された状態であるため、デコード回路は映像信号（および音声信号）をＭＰＥＧ規格に従って復号化（デコード）する。信号処理部３０は、復号化した映像信号を画像処理部４０に出力する。画像処理部４０は、入力された映像信号に対して、液晶パネル６１の画素数に応じたスケーリング処理（解像度変換処理）や、色補正処理、エッジ強調処理などの各種画像処理を必要に応じて実行可能であり、１画面分の画像を表したフレーム画像データを生成する。ただし本実施形態ではスケーリング処理は不要である。フレーム画像データは、タイミングコントローラ（以下、ＴＣと略す。）５０に出力される。
【００１８】
ＴＣ５０は、フレーム画像データを複数のサブフレーム画像データに分割するとともに、所定のタイミングで各サブフレーム画像データを液晶モジュール６０の上記ドライバに出力することにより、上記ドライバに液晶パネル６１の各画素を駆動させる。その結果、上記選局対象のチャンネルに対応した映像が液晶パネル６１に表示される。ＴＣ５０の働きについては後述する。
図示は省略しているが、ＴＶ１００は他にも、上記デコードされた音声信号に基づく音声出力を行うための音声信号回路やスピーカ、ＴＶ１００の各部に駆動用電源を供給するための電源回路等、ＴＶとしての一般的な各構成を備える。
【００１９】
（２）第一実施例
ＴＶ１００の構成を利用して行う第一実施例を説明する。
本実施例においては、ある画素数で表された画像データに基づいた表示を、画像データの画素数よりも実画素数が少ない表示パネルを用いて行う。一例として、ＴＶ１００は放送信号からＦｕｌｌＨＤ規格の映像信号を抽出し、横縦１９２０×１０８０の画素数からなるフレーム画像データを得るものとする。液晶パネル６１の実画素数は、横縦９６０×１０８０であるとする。つまり本実施例では、液晶パネル６１は横方向の実画素数がフレーム画像データの１／２である。
このような前提において、ＴＶ１００は以下の処理を実行する。
【００２０】
図２は、第一実施例にかかる処理であって、主にＴＣ５０が実行する処理の内容をフローチャートにより示している。
ステップＳ（以下、ステップの表記を省略。）２００では、ＴＣ５０は、画像処理部４０からフレーム画像データを入力する。画像処理部４０からは、所定のフレーム周波数（例えば、６０Ｈｚ）に従って、フレーム画像データが入力される。
Ｓ２１０では、ＴＣ５０は、入力したフレーム画像データを所定のバッファに一時的に保存する。
【００２１】
Ｓ２２０では、ＴＣ５０は、フレーム画像データを複数のサブフレーム画像データに分割する。本実施例では、フレーム画像データを奇数列の各画素データからなる第一サブフレーム画像データと、偶数列の各画素データからなる第二サブフレーム画像データとに分ける。各画素はそれぞれにＲＧＢの各階調値を持つが、以下では画素毎のＲＧＢ値を一まとまりとしてその画素の画素データと呼ぶ。
【００２２】
図３は、第一・第二サブフレーム画像データにそれぞれ対応する各画素を示している。同図では、フレーム画像データＤの一部を示しており、ハッチングを記した奇数列の各画素の画素データの集合が第一サブフレーム画像データとなり、ハッチングを記していない偶数列の各画素の画素データの集合が第二サブフレーム画像データとなる。
【００２３】
Ｓ２３０では、ＴＣ５０は、第一サブフレーム画像データを液晶モジュール６０に出力する。このときＴＣ５０は、第一サブフレーム画像データの各画素データが、液晶パネル６１の各実画素に一対一で対応するように、ソースドライバ６３に対して各画素データを出力するとともにゲートドライバ６２を制御する。上記から明らかなように、本実施例では、第一サブフレーム画像データの縦横の画素数と、液晶パネル６１の縦横の実画素数は同数である。ここで、第一サブフレーム画像データを構成する画素データＤ（２ｎ−１）と、液晶パネル６１の実画素に与えられるデータとの関係は以下のようになる。
Ｃｒ（ｎ）＝Ｄ（２ｎ−１）    …（１）
Ｃｒ（ｎ）は、液晶パネル６１のｍ行目におけるｎ番目の実画素に与えられるデータであり、Ｄ（２ｎ−１）は、フレーム画像データのｍ行目における２ｎ−１番目の画素の画素データである。ただし、ｎ＝１〜９６０である。
【００２４】
この関係を図で説明すると図４のようになる。フレーム画像データＤにおけるｍ行目の奇数番目の各画素の画素データが、液晶パネル６１のｍ行目の各実画素Ｐｒに対して左から順番に一対一に対応して出力される。この結果、液晶パネル６１の全実画素が、第一サブフレーム画像データによって駆動される。第一サブフレーム画像データによって液晶パネル６１が駆動される期間（第一サブフレーム期間）は、一つのフレーム期間が１／６０秒＝約１６．６６ｍｓｅｃであるから、その半分の約８．３３ｍｓｅｃである。
【００２５】
図５は、液晶パネル６１の各画素における発光輝度の分布を簡易的に示している。
同図の下段には、ｍ行目において隣接する３つの実画素Ｐｒを実線で示しており、同図の上段には、第一サブフレーム期間における各実画素Ｐｒの発光輝度分布を実線で示している。第一サブフレーム期間では、第一サブフレーム画像データの各画素データによって各実画素Ｐｒが一対一の関係で発光させられるため、発光輝度分布の山の位置も各実画素Ｐｒの位置と一対一で対応し、各発光輝度分布の重心も、各実画素Ｐｒの中心と略一致するようになる。
【００２６】
次にＳ２４０では、ＴＣ５０は、第二サブフレーム画像データを液晶モジュール６０に出力する。このときＴＣ５０は、第二サブフレーム画像データの各画素データがそれぞれ、液晶パネル６１の横方向に隣接する２つの実画素に略等分に分配されるように、ソースドライバ６３に対して各画素データを出力するとともにゲートドライバ６２を制御する。画素データを分配するとは、その画素のＲＧＢの各階調値をそれぞれある比率で分け、分けた後のＲＧＢの階調値の各組を各実画素に振り分けることを言う。
ここで、第二サブフレーム画像データを構成する画素データＤ（２ｎ）と、液晶パネル６１の仮想画素Ｐｖに与えられるデータとの関係は以下のようになる。
Ｃｖ（ｎ）＝Ｄ（２ｎ）    …（２）
【００２７】
Ｃｖ（ｎ）は、液晶パネル６１のｍ行目におけるｎ番目の仮想画素に与えられるデータであり、Ｄ（２ｎ）は、フレーム画像データのｍ行目における２ｎ番目の画素の画素データである。ここで、仮想画素Ｐｖとは、液晶パネル６１上における仮想的な画素であり、本実施例では、横方向に隣接する実画素と実画素との間に在るものと想定している。つまり本実施例では、この仮想画素Ｐｖを発光させることにより、液晶パネル６１の画素数を見かけ上、実画素数の略倍にするのである。
しかしながら、仮想画素Ｐｖはあくまで仮想的な存在であり実在する訳ではない。第二サブフレーム画像データによって発光させるのはあくまで液晶パネル６１の実画素となる。
【００２８】
そこで、第二サブフレーム画像データを構成する画素データと、液晶パネル６１の実画素に与えられるデータとの関係は以下のようになる。
Ｃｒ（ｎ）´＝ｋ１・Ｄ（２ｎ−２）＋ｋ２・Ｄ（２ｎ）    …（３）
【００２９】
Ｃｒ（ｎ）´は、液晶パネル６１のｍ行目におけるｎ番目の実画素に与えられるデータである。むろんＤ（２ｎ−２）は、フレーム画像データのｍ行目における２ｎ−２番目（だたし、１番目以上の画素のみ存在する。）の画素の画素データであり、第二サブフレーム画像データの一部である。ｋ１は、画素データＤ（２ｎ−２）を上記ｎ番目の実画素に対して分配するときの分配比率であり、ｋ２は、画素データＤ（２ｎ）を上記ｎ番目の実画素に対して分配するときの分配比率である。本実施例では基本的に、ｋ１＝ｋ２＝０．５としている。
【００３０】
この関係を図で説明すると図６のようになる。フレーム画像データＤの偶数番目の各画素の画素データをそれぞれ仮想画素用のデータであるとし、仮想画素の液晶パネル６１上での仮想の存在位置において実在する２つの隣接する実画素Ｐｒに対して、仮想画素用のデータ（フレーム画像データＤにおける偶数番目の画素の画素データ）を略等分に分配して出力する。この結果、液晶パネル６１が第二サブフレーム画像データによって駆動されて発光する。第二サブフレーム画像データによって液晶パネル６１が駆動される期間（第二サブフレーム期間）も約８．３３ｍｓｅｃである。
【００３１】
図２のフローチャートは、１つのフレーム画像データを対象とした処理を示しているため、ＴＣ５０は当該処理をフレーム画像データを入力する度に繰り返し実行する。
上記Ｓ２００〜Ｓ２４０の処理を実行する点で、ＴＣ５０は、分割手段およびパネル駆動制御手段を実現していると言える。また、ＴＣ５０および液晶モジュール６０を含む構成によって、画像表示装置が実現されていると言える。
【００３２】
図７は、第二サブフレーム画像データによる、液晶パネル６１上での発光輝度分布を簡易的に示している。同図では、第二サブフレーム画像データの一画素分の画素データを、隣接する２つの実画素Ｐｒに分配した場合を示している。同図では図５と同様に、下段に実画素Ｐｒを実線で示しており、上段に、各実画素Ｐｒの発光輝度分布を実線で示している。分配前の画素データによる輝度を１とした場合、当該輝度１に対する分配後の各実画素Ｐｒの発光輝度（発光輝度分布における最高輝度）は０．５となる。
また、同図の上段には、第二サブフレーム画像データに基づいてユーザに視認される輝度分布（適宜、視認輝度分布と呼ぶ。）を、鎖線１〜３によって示している。
【００３３】
ユーザは、液晶パネル６１を同液晶パネル６１から徐々に離れて観察すると、仮想画素用の画素データが略半分ずつ振り分けられてそれぞれ発光する２つの実画素Ｐｒの輝度分布を分離して見ることが困難になっていき、２つの実画素Ｐｒによる幅も認識できなくなる。そしてついには、ユーザには、あたかも１つの画素が発光しているように認識されるようになる。このとき、視認輝度分布は、観察位置が液晶パネル６１から徐々に離れて最適な視聴位置へ推移する過程で、同図の鎖線１、２、３のように変化する。つまり、液晶パネル６１を最適な観察位置から見た場合、仮想画素用の画素データが振り分けられてそれぞれ発光する２つの実画素Ｐｒに基づく視認輝度分布は、２つの実画素Ｐｒの発光輝度分布が合成されたものとなり、かつその視認輝度分布の重心は２つの実画素Ｐｒの略中間位置に来る。その結果、ユーザには、２つの実画素Ｐｒの略中間位置に１つの画素が存在するように視認され、この視認される画素が仮想画素となる。同図の下段には、仮想画素Ｐｖのおよその位置を鎖線にて示している。
【００３４】
再度、図５を参照して説明を続ける。同図上段には、上述したように第一サブフレーム画像データによる発光輝度分布を実線で示しており、かかる輝度分布がユーザに視認される。また同図上段には、第二サブフレーム画像データに基づく視認輝度分布も鎖線で示している。上述したように、この視認輝度分布の重心は、各実画素Ｐｒの略中間位置に来る。そのため、ＴＣ５０による図２の処理が繰り返されることにより、図５の下段に示すように、実画素Ｐｒと、実画素Ｐｒと略同数の仮想画素Ｐｖ（鎖線）とによって映像表示がされているように視認される。すなわち本実施例によれば、ある実画素数（横縦９６０×１０８０）の液晶パネル６１に、画素数が倍（縦横１９２０×１０８０）の画像データを、その画素数を減らすことなく表示することが可能となる。
【００３５】
本実施例による効果を、液晶パネル６１に、１本の縦線が画面上を横方向に移動していくテスト映像を表示させる場合を例に説明する。
具体的なテスト映像としては、例えば、図８に示すような、黒の背景上を白線ＷＬが画面の左端から右端へと移動する映像Ｇが考えられる。このテスト映像Ｇを構成する各フレーム画像データは、ある１つの画素列にかかる各画素によって白線ＷＬを表し、それ以外の画素によって黒の背景を表したものであるとする。ここで、白線ＷＬがフレーム画像データの奇数列の画素（第一サブフレーム画像データ）によって表されている場合は、白線ＷＬは、液晶パネル６１のある１列を構成する実画素のみの発光によって表示され、一方、白線ＷＬがフレーム画像データの偶数列の画素（第二サブフレーム画像データ）によって表されている場合は、白線ＷＬは、液晶パネル６１のある隣接する２列にかかる実画素の発光によって表示される。白線ＷＬが２列の発光にて表示される場合、離れた位置から液晶パネル６１を観察するユーザには、当該２列分の幅を認識することは困難となり、当該２列の略中間位置に白線ＷＬが存在するように視認する。
【００３６】
従って、上記テスト映像Ｇの表示を行った場合、白線ＷＬが各瞬間毎に存在する位置は液晶パネル６１の横方向の実画素数の略倍となる。すなわち、本実施例によれば、液晶パネル６１よりも横方向の解像度が略倍の表示パネルを用いて上記テスト画像Ｇの表示を行った場合と同様の、非常に滑らかな動きの表示を、液晶パネル６１上で実現することが可能となる。むろん、従来のように液晶パネル６１の画素数に合わせてフレーム画像データの画素数を減らして表示を行う場合には、本実施例のような、液晶パネル６１の解像度を超える解像度による液晶パネル６１を使っての高画質な映像表示は不可能である。
【００３７】
（３）第二実施例
次に、ＴＶ１００の構成を利用して行う第二実施例を説明する。
本実施例においても、ある画素数で表された画像データに基づいた表示を、画像データの画素数よりも実画素数が少ない表示パネルを用いて行う。第一実施例と同様に、ＴＶ１００は放送信号からＦｕｌｌＨＤ規格の映像信号を抽出し、横縦１９２０×１０８０の画素数からなるフレーム画像データを得る。一方、液晶パネル６１の実画素数は、横縦６４０×１０８０であるとする。つまり本実施例では、液晶パネル６１は横方向の実画素数がフレーム画像データの１／３である。
このような前提において、ＴＶ１００は以下の処理を実行する。
【００３８】
図９は、第二実施例にかかる処理であって、主にＴＣ５０が実行する処理の内容をフローチャートにより示している。同図のＳ３００およびＳ３１０は、上記Ｓ２００およびＳ２１０と同じであるため、説明を省略する。以下では、第一実施例と異なる点について説明する。
Ｓ３２０では、ＴＣ５０は、フレーム画像データを複数のサブフレーム画像データに分割する。本実施例では、フレーム画像データを、隣接する３列からなる各領域における各左列の各画素データからなる第一サブフレーム画像データと、上記各領域における各中央列の各画素データからなる第二サブフレーム画像データと、上記各領域における各右列の各画素データからなる第三サブフレーム画像データとに分割する。
【００３９】
図１０は、第一・第二・第三サブフレーム画像データにそれぞれ対応する各画素を示している。同図では、フレーム画像データＤの一部を示しており、各領域Ｒにおいて線密度の薄いハッチングを記した左列の画素（左列画素）の画素データの集合が第一サブフレーム画像データとなり、各領域Ｒにおいて線密度の濃いハッチングを記した中央列の画素（中央列画素）の画素データの集合が第二サブフレーム画像データとなり、各領域Ｒにおける白四角で表した右列の画素（右列画素）の画素データの集合が第三サブフレーム画像データとなる。
【００４０】
Ｓ３３０では、ＴＣ５０は、第一サブフレーム画像データを液晶モジュール６０に出力する。このときＴＣ５０は、第一サブフレーム画像データの各画素データが、液晶パネル６１の各実画素に一対一で対応するように、ソースドライバ６３に対して各画素データを出力するとともにゲートドライバ６２を制御する。第一サブフレーム画像データの縦横の画素数と、液晶パネル６１の縦横の実画素数は同数である。ここで、第一サブフレーム画像データを構成する左列画素の画素データＤ（３ｎ−２）と、液晶パネル６１の実画素に与えられるデータとの関係は以下のようになる。
Ｃｒ（ｎ）＝Ｄ（３ｎ−２）    …（４）
Ｃｒ（ｎ）は、液晶パネル６１のｍ行目におけるｎ番目の実画素に与えられるデータであり、Ｄ（３ｎ−２）は、フレーム画像データのｍ行目における３ｎ−２番目の画素の画素データである。本実施例においてはｎ＝１〜６４０である。
【００４１】
この関係を図で説明すると図１１のようになる。フレーム画像データＤにおけるｍ行目の左列画素の各画素データが、液晶パネル６１のｍ行目の各実画素Ｐｒに対して左から順番に一対一に対応して出力される。この結果、液晶パネル６１の全実画素が、第一サブフレーム画像データによって駆動される。第一サブフレーム期間は、一つのフレーム期間が１／６０秒＝約１６．６６ｍｓｅｃであるから、その１／３の約５．５５ｍｓｅｃである。
【００４２】
Ｓ３４０では、ＴＣ５０は、第二サブフレーム画像データを液晶モジュール６０に出力する。このときＴＣ５０は、第二サブフレーム画像データの各画素データがそれぞれ、液晶パネル６１の横方向に隣接する２つの実画素に所定の比率で分配されるように、ソースドライバ６３に対して各画素データを出力するとともにゲートドライバ６２を制御する。  ここで、第二サブフレーム画像データを構成する中央列画素の画素データＤ（３ｎ−１）と、液晶パネル６１の仮想画素Ｐｖａに与えられるデータとの関係は以下のようになる。
Ｃｖａ（ｎ）＝Ｄ（３ｎ−１）    …（５）
【００４３】
Ｃｖａ（ｎ）は、液晶パネル６１のｍ行目における仮想画素Ｐｖａの中でｎ番目の仮想画素Ｐｖａに与えられるデータであり、Ｄ（３ｎ−１）は、フレーム画像データのｍ行目における３ｎ−１番目の画素の画素データである。仮想画素Ｐｖａとは、横方向に隣接する実画素と実画素との間であって、両実画素の中間位置よりも左側の実画素に寄った位置に在るものと想定している。ただし、第二サブフレーム画像データによって発光させるのは第一実施例と同様に、あくまで液晶パネル６１の実画素である。
【００４４】
第二サブフレーム画像データを構成する画素データと、液晶パネル６１の実画素に与えられるデータとの関係は以下のようになる。
Ｃｒ（ｎ）´＝ｋ３・Ｄ（３ｎ−４）＋ｋ４・Ｄ（３ｎ−１）    …（６）
Ｃｒ（ｎ）´は、液晶パネル６１のｍ行目におけるｎ番目の実画素に与えられるデータである。むろんＤ（３ｎ−４）は、フレーム画像データのｍ行目における３ｎ−４番目の画素の画素データであり、第二サブフレーム画像データの一部である。ｋ３は、画素データＤ（３ｎ−４）を上記ｎ番目の実画素に対して分配するときの分配比率であり、ｋ４は、画素データＤ（３ｎ−１）を上記ｎ番目の実画素に対して分配するときの分配比率であり、本実施例では基本的に、ｋ３＝１／３、ｋ４＝２／３としている。
【００４５】
この関係を図で説明すると図１２のようになる。フレーム画像データＤのｍ行目の中央列画素の各画素データを、それぞれ仮想画素Ｐｖａ用のデータであるとし、仮想画素Ｐｖａの液晶パネル６１上での仮想の存在位置において実在する２つの隣接する実画素Ｐｒのうち左側の実画素Ｐｒに対し、仮想画素Ｐｖａ用のデータの２／３を分配し、当該２つの実画素Ｐｒのうち右側の実画素Ｐｒに対し、仮想画素Ｐｖａ用のデータの１／３を分配して出力する。この結果、液晶パネル６１が第二サブフレーム画像データによって駆動されて発光する。第二サブフレーム期間および、後述の第三サブフレーム画像データによって液晶パネル６１が駆動される期間（第三サブフレーム期間）も約５．５５ｍｓｅｃである。
【００４６】
Ｓ３５０では、ＴＣ５０は、第三サブフレーム画像データの各画素データがそれぞれ、液晶パネル６１の横方向に隣接する２つの実画素に所定の比率で分配されるように、ソースドライバ６３に対して各画素データを出力するとともにゲートドライバ６２を制御する。第三サブフレーム画像データを構成する右列画素の画素データＤ（３ｎ）と、液晶パネル６１の仮想画素Ｐｖｂに与えられるデータとの関係は以下のようになる。
Ｃｖｂ（ｎ）＝Ｄ（３ｎ）    …（７）
【００４７】
Ｃｖｂ（ｎ）は、液晶パネル６１のｍ行目における仮想画素Ｐｖｂの中でｎ番目の仮想画素Ｐｖｂに与えられるデータであり、Ｄ（３ｎ）は、フレーム画像データのｍ行目における３ｎ番目の画素の画素データである。仮想画素Ｐｖｂは、横方向に隣接する実画素と実画素との間であって、両実画素の中間位置よりも右側の実画素に寄った位置に在るものと想定している。ただし、第三サブフレーム画像データによって発光させるのは液晶パネル６１の実画素である。
【００４８】
第三サブフレーム画像データを構成する画素データと、液晶パネル６１の実画素に与えられるデータとの関係は以下のようになる。
Ｃｒ（ｎ）”＝ｋ５・Ｄ（３ｎ−３）＋ｋ６・Ｄ（３ｎ）    …（８）
Ｃｒ（ｎ）”は、液晶パネル６１のｍ行目におけるｎ番目の実画素に与えられるデータである。むろんＤ（３ｎ−３）は、フレーム画像データのｍ行目における３ｎ−３番目の画素の画素データであり、第三サブフレーム画像データの一部である。ｋ５は、画素データＤ（３ｎ−３）を上記ｎ番目の実画素に対して分配するときの分配比率であり、ｋ６は、画素データＤ（３ｎ）を上記ｎ番目の実画素に対して分配するときの分配比率であり、本実施例では基本的に、ｋ５＝２／３、ｋ６＝１／３としている。
【００４９】
この関係を図で説明すると図１３のようになる。フレーム画像データＤのｍ行目の右列画素の各画素データを、それぞれ仮想画素Ｐｖｂ用のデータであるとし、仮想画素Ｐｖｂの液晶パネル６１上での仮想の存在位置において実在する２つの隣接する実画素Ｐｒのうち左側の実画素Ｐｒに対し、仮想画素Ｐｖｂ用のデータの１／３を分配し、当該２つの実画素Ｐｒのうち右側の実画素Ｐｒに対し、仮想画素Ｐｖｂ用のデータの２／３を分配して出力する。この結果、液晶パネル６１が第三サブフレーム画像データによって駆動されて発光する。
【００５０】
図１４は、液晶パネル６１の各画素における発光輝度の分布を簡易的に示している。
同図の上段には、第一サブフレーム期間における実画素Ｐｒの発光輝度分布を実線で示している。第一サブフレーム期間では、第一サブフレーム画像データの各画素データによって各実画素Ｐｒが一対一の関係で発光させられるため、発光輝度分布の山の位置も各実画素Ｐｒの位置と一対一で対応し、各発光輝度分布の重心も、各実画素Ｐｒの中心と略一致する。ユーザはかかる発光輝度分布を視認する。また、同図の上段には、第二サブフレーム画像データに基づく視認輝度分布を鎖線１で示し、第三サブフレーム画像データに基づく視認輝度分布を鎖線２で示している。
【００５１】
本実施例では、第二サブフレーム画像データの一画素分の画素データを、隣接する２つの実画素Ｐｒに分配するときに、右側の実画素よりも左側の実画素の方に高い比率で分配している。つまり、液晶パネル６１を最適な観察位置から見た場合、仮想画素Ｐｖａ用の画素データ（中央列画素の画素データ）が振り分けられてそれぞれ発光する２つの実画素Ｐｒに基づく視認輝度分布は、２つの実画素Ｐｒの発光輝度分布が合成されたものとなり、かつその視認輝度分布の重心は２つの実画素Ｐｒの中間位置よりも左側に寄った位置に来る。その結果ユーザには、２つの実画素Ｐｒの中間位置よりも左側に寄った位置に１つの画素が存在するように視認され、この視認される画素が仮想画素Ｐｖａとなる。
【００５２】
また本実施例では、第三サブフレーム画像データの一画素分の画素データを、隣接する２つの実画素Ｐｒに分配するときに、左側の実画素よりも右側の実画素の方に高い比率で分配している。つまり、液晶パネル６１を最適な観察位置から見た場合、仮想画素Ｐｖｂ用の画素データ（右列画素の画素データ）が振り分けられてそれぞれ発光する２つの実画素Ｐｒに基づく視認輝度分布は、２つの実画素Ｐｒの発光輝度分布が合成されたものとなり、かつその視認輝度分布の重心は２つの実画素Ｐｒの中間位置よりも右側に寄った位置に来る。その結果ユーザには、２つの実画素Ｐｒの中間位置よりも右側に寄った位置に１つの画素が存在するように視認され、この視認される画素が仮想画素Ｐｖｂとなる。
【００５３】
そのため、ＴＣ５０による図９の処理が繰り返されることにより、図１４の下段に示すように、実画素Ｐｒと、実画素Ｐｒと略同数の仮想画素Ｐｖａと、実画素Ｐｒと略同数の仮想画素Ｐｖｂとによって映像表示がされているように視認される。すなわち本実施例によれば、ある実画素数（横縦６４０×１０８０）の液晶パネル６１に、画素数が３倍（縦横１９２０×１０８０）の画像データを、その画素数を減らすことなく表示することが可能となる。
【００５４】
（４）まとめ
このように本実施形態によれば、１画面分の画像を表すフレーム画像データを、奇数列と偶数列とに分ける等の所定の分割規則に従って、第一サブフレーム画像データと第二サブフレーム画像データ等に分割し、第一サブフレーム画像データについては、各画素のデータを表示パネルの実画素に一対一で対応させて映像表示を行い、第一サブフレーム画像データ以外の第二サブフレーム画像データなどについては、各画素のデータを、表示パネルの隣接する２つの実画素に対して所定の比率で分配して映像表示を行うとしたため、表示パネル上の実画素に加え、実画素間の所定位置に仮想画素が視認されるようになった。そのため、フレーム画像データの画素数よりも少ない実画素数しかない表示パネルにおいて、フレーム画像データにかかる画像をその画素数を減じることなく表示することが可能となった。
【００５５】
この結果、ＴＶ１００においては、ハイビジョン放送などの画素数の多い画像データを表示するためであっても、当該画像データに合わせた高解像度の表示パネルを製造、採用する必要がなくなり、当該ＴＶ１００の製造コストが大幅に削減できる。特に、液晶パネル６１の画素数の増加に応じて増加する上記ソースドライバＩＣ６３ａやゲートドライバＩＣ６２ａ等の部品点数を減らすことができるため、ＴＶ１００製造のコスト削減効果は非常に高い。また上述したように、液晶パネル６１の実画素数自体が少なくても、ハイビジョン放送などの画素数の多い画像データをそのままの画素数で表示できるため、表示される画質は、高解像度のモデルの表示パネルを用いて表示を行った場合と同様に高いままである。
【００５６】
なお第一および第二実施例においては、表示パネルの横方向の画素数が画像データの横方向の画素数よりも少ない場合を例に説明を行ったが、表示パネルの縦方向の画素数が画像データの縦方向の画素数より少ない場合に対しても、むろん本発明を適用可能である。この場合例えば、フレーム画像データの奇数行を第一サブフレーム画像データに、偶数行を第二サブフレーム画像データに分割する等し、第二サブフレーム画像データ等の各画素データを、表示パネル内において縦方向に隣接する２つの実画素に所定の比率で分配する。その結果、表示パネルの見かけ上の解像度を、縦方向に２倍、３倍等に増やすことができる。
また、フレーム画像データを分割して得るサブフレーム画像データの数や、第二サブフレーム画像データ等の各画素データを実画素に分配する際の比率は、上述したものに限られず、種々の数値を採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】テレビジョンの概略構成の一例を示したブロック図。
【図２】第一実施例にかかる処理内容を示したフローチャート。
【図３】フレーム画像データの一部を示した図。
【図４】第一サブフレーム画像データと実画素との対応関係を示した図。
【図５】第一実施例における実画素と仮想画素との位置関係等を示した図。
【図６】第二サブフレーム画像データと実画素との対応関係を示した図。
【図７】第二サブフレーム画像データに基づく視認輝度分布の様子を示した図。
【図８】テスト映像の例を示した図。
【図９】第二実施例にかかる処理内容を示したフローチャート。
【図１０】フレーム画像データの一部を示した図。
【図１１】第一サブフレーム画像データと実画素との対応関係を示した図。
【図１２】第二サブフレーム画像データと実画素との対応関係を示した図。
【図１３】第三サブフレーム画像データと実画素との対応関係を示した図。
【図１４】第二実施例における実画素と仮想画素との位置関係等を示した図。
【符号の説明】
【００５８】
１０…アンテナ
２０…チューナ部
３０…信号処理部
４０…画像処理部
５０…タイミングコントローラ
６０…液晶モジュール
６１…液晶パネル
６２…ゲートドライバ
６３…ソースドライバ
１００…テレビジョン
【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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