(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１原色と、第２原色と、第３原色とからなる３原色の単色画像信号として入力された入力カラー画像信号を、前記３原色と、前記第１原色と前記第２原色との混色である第１混色と、前記第２原色と前記第３原色との混色である第２混色と、前記第３原色と前記第１原色との混色である第３混色と、ホワイトと、の７色のうちの、前記３原色と、ホワイトとを含む少なくとも５色の単色画像信号である分離画像信号に分離する画像信号分離手段と、
前記分離画像信号に含まれる信号の夫々が表すところの色の単色画像を同時加法混色によって表示可能な単色画像表示手段と、
前記分離画像信号をもとに前記単色画像表示手段を駆動する駆動手段と、
を備え、
前記画像信号分離手段は、
前記入力カラー画像信号から、ホワイト成分を減算して第１減算結果信号を生成することで、前記入力カラー画像信号を、ホワイト画像信号と第１減算結果信号とに分離し、
前記第１減算結果信号から、前記第１混色、前記第２混色、前記第３混色のうちのいずれか１色である第２減算色の成分を減算して第２減算結果信号を生成することで、前記第１減算結果信号を、第２減算色画像信号と第２減算結果信号とに分離し、
前記第２減算結果信号から、前記第１混色、前記第２混色、前記第３混色のうちのいずれか１色であって前記第２減算色以外の色である第３減算色の成分を減算して第３減算結果信号を生成することで、前記第２減算結果信号を、第３減算色画像信号と第３減算結果信号とに分離し、
前記第３減算結果信号から、前記第１混色、前記第２混色、前記第３混色のうちのいずれか１色であって前記第２減算色及び前記第３減算色以外の残りの色である第４減算色の成分を減算して第４減算結果信号を生成することで、前記第３減算結果信号を、第４減算色画像信号と第４減算結果信号とに分離し、
前記入力カラー画像信号を、ホワイト画像信号と、第２減算色画像信号と、第３減算色画像信号と、第４減算色画像信号と、前記３原色の単色画像信号である第４減算結果信号と、からなる７色の単色画像信号に分離することを特徴とするカラー画像表示装置。
【請求項２】
前記単色画像表示手段は、
透過型のモノクロ画像表示手段と、
前記モノクロ画像表示手段の表示と同期して前記分離画像信号に含まれる信号の夫々が表すところの色を同時加法混色によって色点灯可能なバックライト光源と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像表示装置。
【請求項３】
前記モノクロ画像表示手段は、
液晶パネルであることを特徴とする請求項２に記載のカラー画像表示装置。
【請求項４】
第１原色と、第２原色と、第３原色とからなる３原色の単色画像信号として入力された入力カラー画像信号を、前記３原色と、前記第１原色と前記第２原色との混色である第１混色と、前記第２原色と前記第３原色との混色である第２混色と、前記第３原色と前記第１原色との混色である第３混色と、ホワイトと、の７色のうちの、前記３原色と、ホワイトとを含む少なくとも５色の単色画像信号である分離画像信号に分離する画像信号分離手段と、
前記分離画像信号に含まれる信号の夫々が表すところの色の単色画像を同時加法混色によって表示可能な単色画像表示手段と、
前記分離画像信号をもとに前記単色画像表示手段を駆動する駆動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、
前記分離画像信号に含まれる前記単色画像信号を、前記単色画像表示手段にシリアル信号として出力すること、
該シリアル信号として出力する出力順序は、
入力された各色画像信号の輝度情報を比較し、高輝度な信号ほど１フレーム内において時間的に中央に位置させて出力することを特徴とするカラー画像表示装置。
【請求項５】
前記３原色はレッド、グリーン、ブルーからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカラー画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１フレーム内においてフィールド毎に異なる色を順次表示してカラー表示を行う面順次方式のカラー画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像表示には、原色光を混色することで多数の色を表現する方法がとられている。この混色方法の中で広く用いられているものの中に同時加法混色と継時加法混色とがある。
【０００３】
同時加法混色とは、同時に複数の原色光を重ね合わせることで混色を表現する方法であり、主に、目の空間分解能以下の小さな領域（通常はこれが１画素となる）内に複数の原色光を点灯させる方法が、テレビ等において多用されている。
【０００４】
継時加法混色とは、複数の原色光を目の時間分解能以下の短い時間で点灯することで混色を表現する、網膜の残像を利用した方法である。
【０００５】
継時加法混色には、同時加法混色において多用されているような、１画素内に複数の異なる原色光点灯領域を設けるといったことが必要ないため、高い解像度を得やすいという利点がある。
【０００６】
継時加法混色を利用した表示方式に、面順次方式又は画像順次（Ｆｉｅｌｄ  Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ）方式と呼ばれる表示方式が存在し、主にモノクロＣＲＴ（陰極線管）と液晶シャッター光学系（ＵＳＰ４７５８８１８又はＵＳＰ４６１１８８９等）を使用したカラーシャッター方式と、モノクロＬＣＤ（液晶ディスプレイ）と３原色光源を組み合わせたカラー光源方式に分けられる。
【０００７】
図７を用いて、このモノクロＬＣＤと３原色光源を組み合わせたカラー光源方式による、面順次方式の液晶カラー画像表示装置の従来例における装置の動作を説明する。
【０００８】
カラー画像信号は、入力端子１１からＲ（レッド）画像信号が、入力端子１２からＧ（グリーン）画像信号が、入力端子１３よりＢ（ブルー）画像信号が、それぞれアナログ信号として入力され、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）５１、５２、５３にて、デジタル変換処理をおこなう。
【０００９】
Ａ／Ｄ変換器５１、５２、５３よりデジタル出力されたＲＧＢ各画像信号と、入力端子１４より入力されたＳｙｎｃ（同期信号）は、Ｐ／Ｓ変換器（パラレル／シリアル変換器）５４に供給される。Ｐ／Ｓ変換器５４は、ＲＧＢ各画像信号を１度メモリ５５に保存し、このＲＧＢ各画像信号に３倍速処理を施し、シリアル信号として出力する。この３倍速シリアルＲＧＢ画像信号は液晶パネル５８に供給される。
【００１０】
液晶パネル５８に供給されたＲＧＢ画像信号は、不図示のドライブＩＣ（集積回路）にてアナログ変換されて表示に使用される。また、同じくＰ／Ｓ変換器５４より分岐出力されたＳｙｎｃは液晶パネル５８とバックライト光源５９とに供給される。
【００１１】
液晶パネル５８は、供給されたＲＧＢ画像信号に基づいてモノクロ画像を表示する。またバックライト光源５９は、供給されたＳｙｎｃのタイミングに基づいて、図８に示されるようにＲＧＢ各光源を点灯する。すなわち、液晶パネル５８にＲ画像が表示されている時にＲ光源が点灯し、Ｇ画像が表示されている時にＧ光源が点灯し、Ｂ画像が表示されている時にＢ光源が点灯する。
【００１２】
こうして、上記処理によってＲＧＢの画像を順次表示することにより、継時加法混色によってフルカラー画像を表示することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した面順次方式のカラー画像表示では、静止画を表示していて、観察者の視線も移動しないような時には何の問題も起こらないが、ＲＧＢの混色で表された像が画面上を移動するような動画を表示した時や、そのような像が映し出されている画面上を観察者の視線が移動した時等には、ＲＧＢ各フィールドの表示の時間差によって、混色に含まれるＲＧＢの要素が分離して像の縁に表示される色割れ現象が発生する。
【００１４】
背景色がブラックの時に、ＲＧＢの合成で得ることのできるホワイトの像が画面上を左から右方向へ移動した時の色割れのメカニズムを図９を用いて説明する。
【００１５】
図９（ａ）に示すように、ホワイトの像の位置が移動するに従って、観察者がホワイトの像を追って視線位置をＧフィールド表示の中心位置に合わせて移動させていくとすると、視線位置の軌跡を示すラインｓに対しての各色フィールド表示の位置関係が、Ｒフィールド表示とＢフィールド表示とにおいて、Ｇフィールド表示とずれてしまう。そのためＲＧＢ各フィールド表示の網膜上での残像の位置がずれてしまい、図９（ｂ）に示すようにホワイト画像の左側にはシアン及びブルーの色付きが発生し、右側にはイエロー及びレッドの色付きが発生する。
【００１６】
またこれと同様の原因で、画面外から画面内へ急激な視線位置の移動をおこなった時等も同様の現象が生じる。
【００１７】
これらの現象は色割れと称され、高輝度、無彩色な像において発生する色割れほど目に付きやすい。
【００１８】
このような色割れを防止する手段として、Ｗ（ホワイト）成分を抽出してＲＧＢＷで１フレームとする方法や、ＲＧＢ各色のフィールド順序を変更する方法が開示されている。
【００１９】
しかし、Ｗ成分を抽出してＲＧＢＷの４フィールドで１フレームとする方法を用いても、例えば図１０（ａ）に示すように、イエローの像が左から右方向へ移動した時には、やはり図１０（ｂ）に示されるようにイエローの像の左側にはグリーンの色付きが発生し、右側にはレッドの色付きが発生してしまうことがある。なお、この場合Ｗフィールドと、Ｂフィールドは点灯していない。
【００２０】
また、ＲＧＢ各色のフィールド順序を変更したとしても同じように色付きは発生してしまい、これらの防止手段のいずれも色割れを完全に押さえ込むまでには至っていない。
【００２１】
さらに、近年広く用いられている液晶カラー画像表示装置等においては、動画の表示品質にも課題が残されている。
【００２２】
液晶カラー画像表示装置では、ある画素が発光する（開口状態になる）と、図１１（ａ）に示すように次フィールドの書き込みまでは、ほぼ一定の輝度を保持し、表示を続ける。このような表示方法は、ホールド型と呼ばれている。これに対してＣＲＴディスプレイ等では、発光の時間的変化は、瞬間的に高輝度となる。すなわち、ある画素の発光状態は図１１（ｂ）に示すように１フィールド内では１回、一瞬の発光になる（発光時間はＣＲＴの特性、解像度に依存する）。このような表示方法は、インパルス型と呼ばれている。
【００２３】
上記インパルス型では、あるｎ（ｎは整数）フレームの画像からｎ＋１フレームに変わる時に、各フレームの発光前後に十分な非表示期間を有し、網膜上に直前のフレームの発光の残像が残らず、滑らかな動画表示が得られる。
【００２４】
しかしながら、ホールド型のような発光時間の比較的長い表示方法では、あるｎフレームの画像がｎ＋１フレームに変わる寸前まで表示されているので、画像輪郭部のぼけや、ジャダー妨害（画像の動きがぎくしゃくして不自然に見える現象）の原因となっている。
【００２５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、面順次方式のカラー画像表示装置において、色割れ、画像輪郭部のぼけ、ジャダー妨害等を抑制し、動画表示性能を向上させたカラー画像表示装置を提供することを目的としている。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、
第１原色と、第２原色と、第３原色とからなる３原色の単色画像信号として入力された入力カラー画像信号を、前記３原色と、前記第１原色と前記第２原色との混色である第１混色と、前記第２原色と前記第３原色との混色である第２混色と、前記第３原色と前記第１原色との混色である第３混色と、ホワイトと、の７色のうちの、前記３原色と、ホワイトとを含む少なくとも５色の単色画像信号である分離画像信号に分離する画像信号分離手段と、
前記分離画像信号に含まれる信号の夫々が表すところの色の単色画像を同時加法混色によって表示可能な単色画像表示手段と、
前記分離画像信号をもとに前記単色画像表示手段を駆動する駆動手段と、
を備え、
前記画像信号分離手段は、
前記入力カラー画像信号から、ホワイト成分を減算して第１減算結果信号を生成することで、前記入力カラー画像信号を、ホワイト画像信号と第１減算結果信号とに分離し、
前記第１減算結果信号から、前記第１混色、前記第２混色、前記第３混色のうちのいずれか１色である第２減算色の成分を減算して第２減算結果信号を生成することで、前記第１減算結果信号を、第２減算色画像信号と第２減算結果信号とに分離し、
前記第２減算結果信号から、前記第１混色、前記第２混色、前記第３混色のうちのいずれか１色であって前記第２減算色以外の色である第３減算色の成分を減算して第３減算結果信号を生成することで、前記第２減算結果信号を、第３減算色画像信号と第３減算結果信号とに分離し、
前記第３減算結果信号から、前記第１混色、前記第２混色、前記第３混色のうちのいずれか１色であって前記第２減算色及び前記第３減算色以外の残りの色である第４減算色の成分を減算して第４減算結果信号を生成することで、前記第３減算結果信号を、第４減算色画像信号と第４減算結果信号とに分離し、
前記入力カラー画像信号を、ホワイト画像信号と、第２減算色画像信号と、第３減算色画像信号と、第４減算色画像信号と、前記３原色の単色画像信号である第４減算結果信号と、からなる７色の単色画像信号に分離することを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、カラー画像において、３原色の成分と、３原色の混色成分を全て分離して夫々を１度に表示するため、混色成分を時間的に分離せずに表示できる。このため、白黒画像においては完全に色割れを防止し、カラー画像においても、高輝度で、３原色のうちの２色の混色に近い色やホワイトの像において発生する、目に付きやすい色割れを少なくすることができる。
【００２９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカラー画像表示装置において、
前記単色画像表示手段は、
透過型のモノクロ画像表示手段と、
前記モノクロ画像表示手段の表示と同期して前記分離画像信号に含まれる信号の夫々が表すところの色を同時加法混色によって色点灯可能なバックライト光源と、
を備えたこと、
を好ましい態様として含むものである。
【００３０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のカラー画像表示装置において、
前記モノクロ画像表示手段は、
液晶パネルであること、
を好ましい態様として含むものである。
【００３２】
請求項４に記載の発明は、
第１原色と、第２原色と、第３原色とからなる３原色の単色画像信号として入力された入力カラー画像信号を、前記３原色と、前記第１原色と前記第２原色との混色である第１混色と、前記第２原色と前記第３原色との混色である第２混色と、前記第３原色と前記第１原色との混色である第３混色と、ホワイトと、の７色のうちの、前記３原色と、ホワイトとを含む少なくとも５色の単色画像信号である分離画像信号に分離する画像信号分離手段と、
前記分離画像信号に含まれる信号の夫々が表すところの色の単色画像を同時加法混色によって表示可能な単色画像表示手段と、
前記分離画像信号をもとに前記単色画像表示手段を駆動する駆動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、
前記分離画像信号に含まれる前記単色画像信号を、前記単色画像表示手段にシリアル信号として出力すること、
該シリアル信号として出力する出力順序は、
入力された各色画像信号の輝度情報を比較し、高輝度な信号ほど１フレーム内において時間的に中央に位置させて出力することを特徴とする。
【００３３】
このような構成によれば、液晶カラー画像表示装置等のホールド型の表示方法を用いたカラー画像表示装置においても、少なくとも１フィールドの非表示フィールドが必ずフレームとフレームの間に入るため、フレーム内において比較的長い非表示期間を有するインパルス型の表示方法に近くなり、動画表示性能を向上させることができる。
【００３４】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のカラー画像表示装置において、
前記３原色はレッド、グリーン、ブルーからなること、
を好ましい態様として含むものである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明におけるカラー画像表示装置の一実施形態のブロック図を示している。１は画像信号分離手段、２は単色画像表示手段、３は駆動手段、４は入力カラー画像信号、５は分離画像信号、６はシリアル信号を表している。また、Ｓｙｎｃは同期信号を表している。
【００３６】
本発明の特徴の１つである画像信号分離手段１は、３原色の単色画像信号として入力された入力カラー画像信号４を、３原色と、第１原色と第２原色との混色である第１混色と、第２原色と第３原色との混色である第２混色と、第３原色と第１原色との混色である第３混色と、ホワイトと、の７色のうちの、前記３原色と、ホワイトとを含む少なくとも５色の単色画像信号である分離画像信号に分離する手段である。
【００３７】
３原色には、一般的にはＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）が広く用いられているが、本発明はこれに限定されるものではない。カラー表示に用いられる色は全て、３つの色の組み合わせで表現され、ＲＧＢの組み合わせはその１つにすぎない。本発明においては、カラー表示の為に必要な組み合わせの３つの色を３原色としている。なお、例えば第１原色がレッド、第２原色がグリーン、第３原色がブルーの場合には、第１混色はイエロー、第２混色はシアン、第３混色はブルーとなる。
【００３８】
本発明におけるカラー画像信号の分離方法の一例を、図２を用いて説明する。あるＲＧＢの信号が入力されたときに、図２（ａ）に示すように、その信号に含まれるホワイト成分の信号をもとの信号から減算することで、元の信号を図２（ｂ）のような信号とホワイト成分の信号とに分離することができる。この信号は、ホワイト以外の混色の成分として図２（ｂ）に示すようなイエロー成分を含んでいる。そこでこのイエロー成分を減算することで、最終的にはカラー画像信号を、ホワイト成分の信号と、イエロー成分の信号と、残りのグリーン成分の信号とに分離することができる。
【００３９】
単色画像表示手段２は、分離画像信号に含まれる信号の夫々が表すところの色の単色画像を同時加法混色によって表示可能な画像表示手段である。
【００４０】
このように、混色成分の信号を分離し、上記の単色画像を同時加法混色によって表示可能な画像表示手段を用いて分離画像信号に含まれる信号の夫々を表示することで、混色成分を時間的に分離せずに表示できる。このため、白黒画像においては完全に色割れを防止し、カラー画像においても、高輝度で、ホワイトや３原色のうちの２色の混色に近い色の像において発生する、目に付きやすい色割れを少なくすることができる。
【００４１】
駆動手段３は、分離画像信号５をもとに単色画像表示手段２を駆動する手段である。駆動手段３においては、分離画像信号５に含まれる単色画像信号を、単色画像表示手段２にシリアル信号として出力するという、広く用いられている方法を用いることが好ましい。
【００４２】
本発明においては、分離画像信号５及びシリアル信号６として前記７色の全ての色情報を含むことが好ましいが、少なくとも３原色とホワイトとを含む５色の色情報があれば良い。
【００４３】
信号５、６が５色又は６色の単色画像信号のみを含む場合には、５色目又は６色目の色は、元のカラー画像信号からホワイトの成分を減算した信号に、第１混色、第２混色、第３混色等のホワイト以外の混色の成分が含まれている場合において、その含まれている色である必要がある。そのため、それを逐一判別しなくても済むように、信号５、６には前記７色の全ての信号を含むことが好ましい。
【００４４】
さらには、分離画像信号５をシリアル信号として出力する出力順序は、入力された各色画像信号の輝度情報を比較し、高輝度な信号ほど１フレーム内において時間的に中央に位置させて出力することが好ましい。
【００４５】
信号５、６の中に少なくとも５色の単色画像信号が含まれていれば、後に詳述するように、ホワイトと、イエローなどの混色成分と、ＲＧＢのいずれかとの３つの信号以外の少なくとも２つの信号は、輝度０の信号とすることができる。
【００４６】
そのため、出力順序を上記のような所定の順序に変更することにより、少なくとも１フィールドの非表示フィールドが必ずフレームとフレームの間に入るため、液晶カラー画像表示装置等のホールド型の表示方法を用いたカラー画像表示装置においても、フレーム内において比較的長い非表示期間を有するインパルス型の表示方法に近くなり、動画表示性能を向上させることができる。
【００４７】
以下に、本発明の具体的な実施の形態を図を参照しながら説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。
【００４８】
（実施の形態１）
図３は、本発明の一実施形態である面順次方式のカラー液晶ディスプレイ装置において、３原色の単色画像信号として入力された入力カラー画像信号より３原色の単色画像信号＋４混合色画像信号を得て、フルカラー表示に至るまでの、ブロック図を示す。
【００４９】
入力カラー画像信号は、入力端子２１からＲ画像信号が、入力端子２２からＧ画像信号が、入力端子２３よりＢ画像信号がそれぞれアナログ信号として入力される。そしてＲＧＢ画像信号は、Ａ／Ｄ変換器６１、６２、６３にて、デジタル変換処理を施される。
【００５０】
Ａ／Ｄ変換器６１、６２、６３より出力されたＲＧＢ画像信号と入力端子２４より入力された同期信号Ｓｙｎｃは、最小輝度検出回路６４とＰ／Ｓ変換器６５に供給される。
【００５１】
最小輝度検出回路６４は、入力された同期信号Ｓｙｎｃによって１フレーム開始の認識を行い、回路内カウンタのリセットを行う。
【００５２】
リセット後に入力されたＲＧＢ画像信号により例えば回路内カウンタは１となる。そして入力されたＲＧＢ画像信号に含まれる各信号を比較し、そのうちの最小輝度の信号を検出し、その最小輝度をもつＷ（ホワイト）画像信号を生成して、Ｐ／Ｓ変換器６５の入力端子３０と減算回路６６の入力端子２５へ供給し、さらに入力されたＲＧＢ画像信号を減算回路６６へ供給する。
【００５３】
減算回路６６では入力されたＲＧＢ画像信号から、前記Ｗ画像信号を減算処理して第１減算結果信号を生成し、第１減算結果信号に含まれる信号は、それぞれ最小輝度検出回路６４の入力端子２１、２２、２３ヘフィードバックされる。すなわち１度減算処理を施されたＲＧＢ画像信号（Ｗ成分を含まないカラー画像信号）が最小輝度検出回路６４に入力される。
【００５４】
減算回路６６からフィードバックされて最小輝度検出回路６４の入力端子２１、２２、２３より入力された第１減算結果信号により、回路内カウンタのカウント数が例えば２となる。そして、カウント数に基づいて第１減算結果信号に含まれる信号のうちの２つの信号、例えばＲ画像信号、Ｇ画像信号のうちの最小輝度の信号を検出し、その最小輝度をもつＹ（イエロー、ＲとＧの混色）画像信号を生成して、Ｐ／Ｓ変換器６５の入力端子３１と減算回路６６の入力端子２６へ供給し、さらに第１減算結果信号を減算回路６６へ供給する。
【００５５】
減算回路６６では第１減算結果信号から、前記Ｙ画像信号を減算処理して第２減算結果信号を生成し、第２減算結果信号に含まれる信号は、それぞれ最小輝度検出回路６４の入力端子２１、２２、２３ヘフィードバックされる。すなわち２度減算処理を施されたＲＧＢ画像信号（Ｗ成分、Ｙ成分を含まないカラー画像信号）が最小輝度検出回路６４に入力される。
【００５６】
減算回路６６からフィードバックされて最小輝度検出回路６４の入力端子２１、２２、２３より入力された第２減算結果信号により、回路内カウンタのカウント数が例えば３となる。そして、カウント数に基づいて第２減算結果信号に含まれる信号のうちの２つの信号、例えばＧ画像信号、Ｂ画像信号のうちの最小輝度の信号を検出し、その最小輝度をもつＣ（シアン、ＧとＢの混色）画像信号を生成して、Ｐ／Ｓ変換器６５の入力端子３２と減算回路６６の入力端子２７へ供給し、さらに第２減算結果信号を減算回路６６へ供給する。
【００５７】
減算回路６６では第２減算結果信号から、前記Ｃ画像信号を減算処理して第３減算結果信号を生成し、第３減算結果信号に含まれる信号は、それぞれ最小輝度検出回路６４の入力端子２１、２２、２３ヘフィードバックされる。すなわち３度減算処理を施されたＲＧＢ画像信号（Ｗ成分、Ｙ成分、Ｃ成分を含まないカラー画像信号）が最小輝度検出回路６４に入力される。
【００５８】
減算回路６６からフィードバックされて最小輝度検出回路６４の入力端子２１、２２、２３より入力された第３減算結果信号により、回路内カウンタのカウント数が例えば４となる。そして、カウント数に基づいて第３減算結果信号に含まれる信号のうちの２つの信号、例えばＢ画像信号、Ｒ画像信号のうちの最小輝度の信号を検出し、その最小輝度もつＭ（マゼンタ、ＢとＲの混色）画像信号を生成して、Ｐ／Ｓ変換器６５の入力端子３３と減算回路６６の入力端子２８へ供給し、さらに第３減算結果信号を減算回路６６へ供給する。
【００５９】
減算回路６６では第３減算結果信号から、前記Ｍ画像信号を減算処理して第４減算結果信号を生成し、最小輝度検出回路６４の入力端子２１、２２、２３ヘフィードバックする。すなわち４度減算処理を施されたＲＧＢ画像信号（Ｗ成分、Ｙ成分、Ｃ成分、Ｍ成分を含まないカラー画像信号）が最小輝度検出回路６４に入力される。
【００６０】
最小輝度検出回路６４の入力端子２１、２２、２３より入力された第４減算結果信号により回路内カウンタのカウント数が例えば５となる。このときには、第４減算結果信号は処理されず、第４減算結果信号に含まれるＲＧＢ各画像信号は、それぞれＰ／Ｓ変換器６５の入力端子３４、３５、３６へ供給される。
【００６１】
Ｐ／Ｓ変換器６５の入力端子３０〜３６からパラレル入力された画像信号は、メモリ６７を経てシリアル信号として出力される。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ、Ｙ、Ｃ、Ｍ各信号を時分割多重した７倍速信号が、液晶パネル６８へ供給される。また、入力端子３８より供給された同期信号Ｓｙｎｃは同期分離され、それぞれ液晶パネル６８とバックライト光源６９へ入力される。
【００６２】
液晶パネル６８では、入力された７倍速デジタル信号が、不図示のドライバＩＣにてアナログ信号化され、同期信号Ｓｙｎｃのタイミングに従ってモノクロ画像を表示する。すなわち、１フレーム内において分離した各Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ、Ｙ、Ｃ、Ｍフィールドの画像を順次表示する。
【００６３】
バックライト光源６９では、入力された同期信号Ｓｙｎｃに従ってバックライト光源の点灯を行う。図４は、バックライト光源が、ＲＧＢの３原色の光源を持つ場合において、各色の光源の駆動波形と、駆動の結果として同時加法混色によって得られる各フィールドの色を示す。なおＢＬとは、バックライトの略である。
【００６４】
３原色の光源がそれぞれ単独で点灯状態の時には、Ｒフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールドとなる。加えて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各光源を同時に点灯させることによりＷフィールドを得ることができる。同じようにＲ、Ｇ各光源を同時に点灯させることによりＹフィールドを得ることができ、Ｇ、Ｂ各光源を同時に点灯させることによりＣフィールドを得ることができ、Ｒ、Ｂ各光源を同時に点灯させることによりＭフィールドを得ることができる。
【００６５】
こうして、液晶パネル６８には１フレーム内において分離した各Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ、Ｙ、Ｃ、Ｍフィールドのモノクロ画像を順次表示し、それと同期してバックライト光源６９では、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ、Ｙ、Ｃ、Ｍの光を同時加法混色によって点灯することにより、カラー画像を表示することができる。
【００６６】
なお、以上の様な処理によって画像の分離を実現するために、本発明の画像信号分離手段は、入力された３原色の単色画像信号に含まれる信号の中の、最小輝度の信号を検出する最小輝度検出手段と、前記３原色のうちの前記最小輝度を持つ信号が表すところの色を含む２色以上の混色の、前記最小輝度をもつ単色画像信号である混色画像信号を生成する混色信号生成手段と、前記少なくとも３色の単色画像信号から前記混色画像信号を減算する減算処理手段と、を有することが好ましい。
【００６７】
液晶パネルには、例えばＯＣＢ型や、ＴＮ（ねじれネマティック）型や、ＳＴＮ（超ねじれネマティック）型、ＦＬＣ（強誘電性液晶）型、のもの等が使用できる。
【００６８】
バックライト光源としては例えば、冷陰極管や、ＲＧＢのＬＥＤ（発光ダイオード）を適宜配置したものや、白色光に可変カラーフィルタを組み合わせたもの等が使用できる。
【００６９】
また、本発明における単色画像表示装置は、反射型のモノクロ画像表示手段と、該モノクロ画像表示手段の表示と同期して分離画像信号に含まれる信号の夫々が表すところの色を同時加法混色によって色点灯可能なバックライト光源と、を備えたものでも良い。そして、前記反射型のモノクロ画像表示手段には、例えばテキサスインスツルメンツ社製「ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）」が使用できる。
【００７０】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１で説明したような装置において、分離画像信号をＰ／Ｓ変換器からシリアル信号として出力する出力順序を、入力された各色画像信号の輝度情報を比較し、高輝度な信号ほど１フレーム内において時間的に中央に位置させて出力させる形態を説明する。
【００７１】
例えば３原色情報のいずれも輝度情報を有している画像情報が入力されたとしても、実施の形態１において説明したような信号の分離処理を行うと、まずホワイト成分抽出で３原色の内いずれか一色は輝度情報を持たなくなる。すなわち輝度が０の信号となる。続いて、イエロー、シアン、マゼンタ成分抽出をすることにより、結果的に３原色の内、０でない輝度情報を有するのは一色のみとなる。また、３原色情報の内いずれか２色の最小輝度によって得ることのできるイエロー、シアン、マゼンタ成分抽出も、ホワイト成分を完全に抽出した後に行えば、１フレーム内において２つが同時に存在することはありえない。
【００７２】
つまり、７フィールド中で点灯するのは、ホワイトと、イエロー、シアン、マゼンタのうちのいずれか１つと、３原色のうちのいずれか１つと、の最大３フィールドとすることができる。
【００７３】
従って、点灯フィールドが時間的に中央に位置するようにフィールドの順序を変更することによって、各フレームの画像の間にブランク期間を設けることが可能となり、液晶パネルにおいて多用されるホールド型の表示方法を用いても、インパルス型のような切れの良い動画表示が可能となる。
【００７４】
図５は、ある画素のｎフレームとｎ＋１フレームとの点灯状態を示した図である。図５（ａ）は、ｎフレームにＲ＝３０％、Ｇ＝７０％、Ｂ＝４０％の輝度情報が入力されｎ＋１フレ一ムにＲＧＢそれぞれ１００％の輝度情報が入力された時の、従来のＲＧＢ方式での光源の点灯状態を示す。図５（ｂ）は、同じ輝度情報が入力された時の、本発明の３原色の単色画像信号＋４混合色画像信号方式において、３原色としてＲＧＢを用いた場合の光源の点灯状態を示した図である。
【００７５】
例えばｎフレームのある画素に、Ｒ＝３０％、Ｇ＝７０％、Ｂ＝４０％の３原色信号が入力された場合、従来のＲＧＢ方式では図５（ａ）に示されるようにｎ＋１フレームとの間に休止期間を持つことがなく、前フレーム像の残った画像として認識されてしまう。
【００７６】
一方、本発明の方式の場合、図５（ｂ）に示されるようにｎフレームのある画素に、Ｒ＝３０％、Ｇ＝７０％、Ｂ＝４０％の３原色信号が入力された場合に、実施の形態１において説明したような信号の分離処理を行うと、Ｗ＝３０％、Ｃ＝１０％、Ｇ＝３０％の輝度情報が生成され１フレーム中の点灯時間は３／７となる。次にｎ＋１フレームにはＲＧＢそれぞれ１００％の輝度情報が入力された場合に、混色生成を輝度の高い順に行なうと、Ｗ＝１００％となり１フレーム中の点灯時間は１／７となる。
【００７７】
このようなカラー画像信号をＰ／Ｓ変換器６５からシリアル出力する時、Ｐ／Ｓ変換器６５とメモリ６７を使用することにより、高輝度フィールドを中心にＲ、Ｇ、Ｃ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｂの順序で出力し動画表示を行うと、ｎフレーム点灯からｎ＋１フレーム点灯まで６／７フィールドのブラックフィールドを持つことができる。よって、ｎフレームの残光が網膜上よりほぼキャンセルされた状態でｎ＋１フレームの点灯をする事が可能となる。
【００７８】
しかしながら、例えばｎフレームのある画素にＲ＝５０％、Ｇ＝３０％、Ｂ＝６０％の３原色信号が入力されｎ＋１フレームのある画素にＲ＝８０％、Ｇ＝６０％、Ｂ＝２０％の３原色信号が入力された場合、ｎフレームではＷ、Ｍ、Ｂフィールドの点灯となり、ｎ＋１フレームではＲ、Ｗ、Ｙフィールドの点灯となり上記フィールド順序では、各フレーム間にブラック期間をまったく設けることができなくなり、結果的にキレの悪い動画表示になってしまう。
【００７９】
そこで、一旦メモリ６７に格納されたＲ、Ｇ、Ｂ、Ｗ、Ｙ、Ｃ、Ｍの各フィールドの輝度を比較し、輝度の高いフィールドがフレーム内において時間的に中央に位置するようにフィールド順序を変更し、Ｐ／Ｓ変換器６５よりシリアル信号と、同期信号Ｓｙｎｃを出力する。
【００８０】
又、これと同期してＰ／Ｓ変換器６５から、バックライト光源６９へ光源点灯タイミング信号と同期信号Ｓｙｎｃを出力する。
【００８１】
液晶パネル６８ではシリアル入力された各フィールドの信号と同期信号Ｓｙｎｃのタイミングに従って、モノクロ画像を表示し、バックライト光源６９では、入力された光源点灯タイミング信号と同期信号Ｓｙｎｃのタイミングに従って、３原色＋４混色を点灯する。その結果として各フィールドの点灯位置が、各フレーム時間内において中央に集まり、非表示期間を有したインパルス型に近い表示特性を得て、キレの良い動画像を表示する事が可能になる。
【００８２】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、カラー画像において、３原色の成分と、３原色の混色成分を全て分離して夫々を１度に表示するため、混色成分を時間的に分離せずに表示できる。このため、白黒画像においては完全に色割れを防止し、カラー画像においても、高輝度で、３原色のうちの２色の混色に近い色やホワイトの像において発生する、目に付きやすい色割れを少なくすることができる。
【００８３】
また、液晶カラー画像表示装置等のホールド型の表示方法を用いたカラー画像表示装置においても、少なくとも１フィールドの非表示フィールドが必ずフレームとフレームの間に入るため、フレーム内において比較的長い非表示期間を有するインパルス型の表示方法に近くなり、動画表示性能を向上させることができる。
【００８４】
こうして、面順次方式のカラー画像表示装置において、色割れ、画像輪郭部のぼけ、ジャダー妨害等を抑制し、動画表示性能を向上させたカラー画像表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるカラー画像表示装置の一実施形態のブロック図を示す。
【図２】本発明におけるカラー画像信号の分離方法の一例を示す。
【図３】本発明におけるカラー画像表示装置の一実施形態の具体的な構成のブロック図を示す。
【図４】本発明におけるカラー画像表示装置の一実施形態の１フレーム内における各バックライトの点灯タイミング及び表示色を示す。
【図５】本発明における３原色の単色画像信号＋４混合色画像信号方式と、従来例の一つであるＲＧＢ方式との光源点灯タイミングの比較図を示す。
【図６】本発明における３原色の単色画像信号＋４混合色画像信号方式の一実施形態の光源点灯タイミングを示す。
【図７】従来例の一つのＲＧＢ面順次方式におけるカラー画像表示装置のブロック図の一例を示す。
【図８】従来例の一つのＲＧＢ面順次方式におけるカラー画像表示装置の１フレーム内における光源点灯タイミング、表示色を示す。
【図９】従来例の一つのＲＧＢ面順次方式におけるカラー画像表示装置の色割れを表した概念図である。
【図１０】従来例の一つのＲＧＢ＋Ｗ面順次方式におけるカラー画像表示装置の色割れを表した概念図である。
【図１１】インパルス型とホールド型における光源点灯タイミングの比較図である。
【符号の説明】
１  画像信号分離手段
２  単色画像表示手段
３  駆動手段
４  入力カラー画像信号
５  分離画像信号
６  シリアル信号
２１，２２，２３，２４  入力端子
５１，５２，５３，６１，６２，６３  Ａ／Ｄ変換器
５８，６８  液晶パネル
５９，６９  バックライト光源
５４，６５  Ｐ／Ｓ変換器
５５，６７  メモリ
６４  最小輝度検出回路
６６  減算回路
【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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