(57)【要約】【課題】  ホールド型表示装置において、黒挿入方式による動画ぼやけ低減効果を違和感なく容易に目視判別できるようにする。【解決手段】  表示装置は、2回の走査で1画面分の輝度を得る2フィールド駆動を行うと共に、画面を複数に分割し、複数の表示領域の１つを黒挿入駆動、複数の表示領域の他の１つを２度同じ表示データに基づく表示を行う疑似通常駆動を行い、さらに、疑似通常駆動領域のガンマ特性は黒挿入駆動のガンマ特性と略一致するように表示データの変換を行うと共に、必要に応じて黒挿入駆動領域と疑似通常駆動領域の境界領域では少なくとも２ピクセル以上にわたり、画素単位で黒若しくは白表示を行う。【選択図】図１
2007271842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力された映像信号に応じた輝度を発する表示装置において、
表示領域を分割して前記映像信号を表示する第１のモードと、前記表示領域を分割せずに前記映像信号を表示する第２のモードとを有し、
前記第１のモードでは、前記表示領域全体で単一の前記映像信号を表示し、
１画面分の前記映像信号を表示する１フレーム期間は、複数のフィールド期間に分割され、
各フィールド期間で、１画面分の前記映像信号を表示し、
前記第１のモードでは、分割表示領域の１つに、フィールド期間の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以上の高い輝度で前記映像信号を表示し、フィールド期間の他の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以下の低い輝度で前記映像信号を表示し、分割表示領域の他の１つに、前記フィールド期間の１つ及び前記フィールド期間の他の１つ共に前記外部から入力された映像信号に応じた輝度で前記映像信号を表示し、
前記第２のモードでは、前記フィールド期間の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以上の高い輝度で前記映像信号を表示し、前記フィールド期間の他の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以下の低い輝度で前記映像信号を表示し、又は前記フィールド期間の１つ及び前記フィールド期間の他の１つ共に前記外部から入力された映像信号に応じた輝度で前記映像信号を表示することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記フィールド期間の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以上の高い輝度で前記映像信号を表示し、前記フィールド期間の他の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以下の低い輝度で前記映像信号を表示する場合のガンマ値と、前記フィールド期間の１つ及び前記フィールド期間の他の１つ共に前記外部から入力された映像信号に応じた輝度で前記映像信号を表示する場合のガンマ値との差分を、所定値よりも小さく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】
前記分割表示領域間の境界領域を、最高輝度又は最低輝度で表示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４】
前記第１のモードと前記第２のモードとは、外部からの制御信号により切り替えられることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１のモードで前記表示領域が分割される方向は、水平方向であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の表示装置。
【請求項６】
複数の画素が配置された表示パネルと、
前記外部から入力された映像信号を1画面分以上格納可能なメモリと、
前記メモリの前記映像信号の書き込みと読み出しを制御する制御回路と、
前記メモリから読み出された前記映像信号を変換する変換回路と、
変換後の前記映像信号に応じた階調電圧を前記表示パネルへ供給するデータドライバと、
前記階調電圧を印加すべき前記画素を選択する走査ドライバとを備え、
前記制御回路は、前記フィールド期間に応じたタイミングで、前記フィールド期間の数に応じた回数、同一の前記映像信号を前記メモリから読み出し、
前記変換回路は、前記第１のモードでは、前記分割表示領域の１つに相当する前記映像信号であって前記フィールド期間の１つに応じたタイミングで読み出された前記映像信号を前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以上の高い輝度へ変換し、前記分割表示領域の１つに相当する前記映像信号であって前記フィールド期間の他の１つに応じたタイミングで読み出された前記映像信号を前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以下の低い輝度へ変換することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の表示装置。
【請求項７】
外部から入力された映像信号に応じた輝度を発する表示装置において、
分割された表示領域を有し、
表示領域全体で単一の前記映像信号を表示し、
１画面分の前記映像信号を表示する１フレーム期間は、複数のフィールド期間に分割され、
各フィールド期間で、１画面分の前記映像信号を表示し、
分割表示領域の１つに、フィールド期間の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以上の高い輝度で前記映像信号を表示し、フィールド期間の他の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以下の低い輝度で前記映像信号を表示し、分割表示領域の他の１つに、前記フィールド期間の１つ及び前記フィールド期間の他の１つ共に前記外部から入力された映像信号に応じた輝度で前記映像信号を表示し、
前記分割表示領域の１つでの表示のガンマ値と、前記分割表示領域の他の１つでの表示のガンマ値との差分を、所定値よりも小さくすることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
前記分割表示領域の１つでの表示のガンマ特性と、前記分割表示領域の他の１つでの表示のガンマ特性とを、均一にすることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記分割表示領域間の境界領域を、最高輝度又は最低輝度で表示することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
複数の画素が配置された表示パネルと、
前記外部から入力された映像信号を1画面分以上格納可能なメモリと、
前記メモリの前記映像信号の書き込みと読み出しを制御する制御回路と、
前記メモリから読み出された前記映像信号を変換する変換回路と、
変換後の前記映像信号に応じた階調電圧を前記表示パネルへ供給するデータドライバと、
前記階調電圧を印加すべき前記画素を選択する走査ドライバとを備え、
前記制御回路は、前記フィールド期間に応じたタイミングで、前記フィールド期間の数に応じた回数、同一の前記映像信号を前記メモリから読み出し、
前記変換回路は、前記分割表示領域の１つに相当する前記映像信号であって前記フィールド期間の１つに応じたタイミングで読み出された前記映像信号を前記分割表示領域の１つでの表示のガンマ値に基づいて前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以上の高い輝度へ変換し、前記分割表示領域の１つに相当する前記映像信号であって前記フィールド期間の他の１つに応じたタイミングで読み出された前記映像信号を前記分割表示領域の１つでの表示のガンマ値に基づいて前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以下の低い輝度へ変換することを特徴とする請求項７から９の何れかに記載の表示装置。
【請求項１１】
外部から入力された映像信号に応じた輝度を発する表示装置において、
分割された表示領域を有し、
表示領域全体で単一の前記映像信号を表示し、
１画面分の前記映像信号を表示する１フレーム期間は、複数のフィールド期間に分割され、
各フィールド期間で、１画面分の前記映像信号を表示し、
分割表示領域の１つに、フィールド期間の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以上の高い輝度で前記映像信号を表示し、フィールド期間の他の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以下の低い輝度で前記映像信号を表示し、分割表示領域の他の１つに、前記フィールド期間の１つ及び前記フィールド期間の他の１つ共に前記外部から入力された映像信号に応じた輝度で前記映像信号を表示し、
前記分割表示領域間の境界領域を、前記外部から入力された映像信号とは関係なく、所定輝度で表示することを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
前記所定輝度は、最高輝度又は最低輝度であることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記境界領域は、２画素以上の幅を持つことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１４】
複数の画素が配置された表示パネルと、
前記外部から入力された映像信号を1画面分以上格納可能なメモリと、
前記メモリの前記映像信号の書き込みと読み出しを制御する制御回路と、
前記メモリから読み出された前記映像信号を変換する変換回路と、
変換後の前記映像信号に応じた階調電圧を前記表示パネルへ供給するデータドライバと、
前記階調電圧を印加すべき前記画素を選択する走査ドライバとを備え、
前記制御回路は、前記フィールド期間に応じたタイミングで、前記フィールド期間の数に応じた回数、同一の前記映像信号を前記メモリから読み出し、
前記変換回路は、前記分割表示領域の１つに相当する前記映像信号であって前記フィールド期間の１つに応じたタイミングで読み出された前記映像信号を前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以上の高い輝度へ変換し、前記境界領域に相当する前記映像信号であって前記フィールド期間の１つに応じたタイミングで読み出された前記映像信号を前記所定輝度へ変換し、前記境界領域に相当する前記映像信号であって前記フィールド期間の他の１つに応じたタイミングで読み出された前記映像信号を前記所定輝度へ変換し、前記分割表示領域の１つに相当する前記映像信号であって前記フィールド期間の他の１つに応じたタイミングで読み出された前記映像信号を前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以下の低い輝度へ変換することを特徴とする請求項１１から１３の何れかに記載の表示装置。
【請求項１５】
外部から入力された映像信号に応じた輝度を発する表示装置において、
複数の画素が配置された表示パネルと、
前記外部から入力された映像信号を1画面分以上格納可能なメモリと、
前記メモリの前記映像信号の書き込みと読み出しを制御する制御回路と、
前記メモリから読み出された前記映像信号を変換する変換回路と、
変換後の前記映像信号に応じた階調電圧を前記表示パネルへ供給するデータドライバと、
前記階調電圧を印加すべき前記画素を選択する走査ドライバとを備え、
前記表示パネルの表示領域は、分割され、
前記表示領域全体で単一の前記映像信号を表示し、
１画面分の前記映像信号を表示する１フレーム期間は、複数のフィールド期間に分割され、
各フィールド期間で、１画面分の前記映像信号を表示し、
分割表示領域の１つに、フィールド期間の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以上の高い輝度で前記映像信号を表示し、フィールド期間の他の１つで前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以下の低い輝度で前記映像信号を表示し、分割表示領域の他の１つに、前記フィールド期間の１つ及び前記フィールド期間の他の１つ共に前記外部から入力された映像信号に応じた輝度で前記映像信号を表示し、
前記制御回路は、前記フィールド期間に応じたタイミングで、前記フィールド期間の数に応じた回数、同一の前記映像信号を前記メモリから読み出し、
前記変換回路は、前記分割表示領域の１つに相当する前記映像信号であって前記フィールド期間の１つに応じたタイミングで読み出された前記映像信号を前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以上の高い輝度へ変換し、前記分割表示領域の１つに相当する前記映像信号であって前記フィールド期間の他の１つに応じたタイミングで読み出された前記映像信号を前記外部から入力された映像信号に応じた輝度以下の低い輝度へ変換す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、ホールド型の表示装置に係り、特に液晶表示装置に関する。
【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、インパルス型ディスプレイとホールド型ディスプレイに大別される。インパルス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。この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（非特許文献１参照）。
【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生成した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、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（特許文献１参照）。黒フレームを挿入する技術としては、表示データの間で黒表示データを挿入する技術（以下、黒表示データ挿入方式と略す）（特許文献２参照）やバックライトの点灯および消灯の繰返しを行う技術（以下、ブリンクバックライト方式と略す）がある（特許文献３参照）。
【０００６】
【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２００３−５０５６９号公報
【非特許文献１】Moving Picture Quality Improvement for Hold-type AM-LCDs, Taiichiro kurita, SID 01 DIGEST
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの技術を適用して、動画ぼやけを改善した場合においても、実際の映像における動画ぼやけは、動きの方向が定まっていないために視線の移動が定まっておらず効果が判別し難い。
【０００８】
そこで、動画ぼやけ低減の効果を体感しやすくする方法として、動画特性に優れた駆動方式を採用するホールド型ディスプレイと、通常の駆動方式を採用するホールド型ディスプレイを準備すると共に、視線移動方向、及び視線移動速度が常に一定となるような、所謂映像スクロール画面を表示することで、両者の違いが顕著になりその効果を効果的に図ることが可能となる。
【０００９】
しかしながら、上記を実現するには２つのディスプレイを用意する必要があり、例えば家電販売店の店頭で適用することは難しいため、一つのディスプレイのみで実現することが望ましい。
【００１０】
しかしながら、黒挿入方式の場合には次の観点から困難であった。
（１）黒挿入方式の場合、所謂NTSCに基づくフレーム周波数60Hzで駆動する場合、それよりも高い周波数で駆動することになる。
（２）黒挿入の結果、輝度が低下するために黒挿入駆動と通常駆動では入力映像信号に対する輝度特性が異なる。
（３）黒挿入駆動領域と通常駆動領域の境界部分で視線移動に伴う強いフリッカが感じられる。
【００１１】
本発明の目的は、画面全体を動画特性の優れた黒挿入方式で駆動するモードとは別に、画面を複数の表示領域に分割し、その１つの表示領域を黒挿入方式で駆動し、他の１つの表示領域を黒挿入方式で駆動しない通常駆動方式を擬似的に実現した疑似通常駆動方式で駆動するモードを設けた表示装置を提供することである。
【００１２】
本発明の目的は、黒挿入方式のガンマ設定と疑似通常駆動方式のガンマ設定を観測者が差を感じる以下のレベルまで均一化した表示装置を提供することである。
【００１３】
本発明の目的は、黒挿入方式の表示領域と疑似通常駆動方式の表示領域の境界領域の画質劣化（例えば、視線追随に伴うフリッカ）を抑制した表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
通常駆動方式とは、外部システムから表示装置へ転送される入力フレーム周波数と描画（表示）のために表示装置のパネル側へ転送される出力フレーム周波数を同一とした駆動方法をいうものとする。疑似通常駆動方式とは、例えば入力フレーム周波数に対して出力フレーム周波数を２倍にするといった方法でフレーム周波数を高らしめると共に、ある出力フレーム周波数毎に表示輝度を変化させない駆動方法をいうものとする。黒挿入方式とは疑似通常駆動方式と同じく入力フレーム周波数に対して出力フレーム周波数を高らしめると共に、表示輝度を出力フレーム毎に切り替えることで、動画ぼやけ低減効果を得る駆動方法をいうものとする。ホールド型ディスプレイの場合、映像信号が変化しなければ時間方向の輝度特性も変化しないため、観測者の目には通常駆動方式と疑似通常駆動方式の差は生じない。
【００１５】
本発明は、黒挿入方式を適用した表示装置において、画面を複数の表示領域に分割し、複数の表示領域のうちの１つを黒挿入方式、複数の表示領域のうちの他の１つを黒挿入方式と同一の出力フレーム周波数とした疑似通常駆動方式としたモードを適用する。ここで同時に比較できるようにするため、表示装置のガンマ設定は両者の領域が均一となるように必要に応じて映像信号の変換を各々の領域に対して行う。
【００１６】
更に黒挿入領域と通常駆動領域の境界領域に対して幅２ピクセル分以上、望ましくは４ピクセル以上の第三の領域を設ける。この第三の領域で、各色毎に映像信号に関わらず白レベル（最高輝度）若しくは黒レベル（最低輝度）の輝度表示を行う。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、画面全体を動画特性の優れた黒挿入方式で駆動するモードとは別に、画面を複数の表示領域に分割し、その１つの表示領域を黒挿入方式で駆動し、他の１つの表示領域を黒挿入方式で駆動しない通常駆動方式を擬似的に実現した疑似通常駆動方式で駆動するモードを設けたことにより、駆動方式の違いに伴う動画性能の差を観測者に訴えることが可能となる。
【００１８】
本発明によれば、黒挿入方式のガンマ設定と疑似通常駆動方式のガンマ設定を観測者が差を感じる以下のレベルまで均一化したことにより、駆動方式の違いに伴う動画性能の差を違和感なく観測者に訴えることが可能となる。
【００１９】
本発明によれば、黒挿入方式の表示領域と疑似通常駆動方式の表示領域の境界領域の画質劣化（例えば、視線追随に伴うフリッカ）を抑制することが可能となる。つまり、このような第三の領域を設けることで、黒挿入領域と擬似通常駆動領域の境界で視線が移動した際も常に各々の領域よりも輝度が低く、若しくは高くなるため観測者がフリッカを感じることが少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明のホールド型表示装置は、一画面内に対し、動画性能の異なる複数の画面（例えば、２画面、３画面、４画面）に分割する機能を有すると共に、各々の画面のガンマ設定は略等しく設定される。動画性能の異なる画面の境界領域は必要に応じて映像信号に関わらず少なくとも各色が白レベル（最高輝度レベル）若しくは黒レベル（最低輝度レベル）となる２ピクセル以上の幅を持つ。
【００２１】
以下、ディスプレイ内で画面を分割し、一方に黒挿入方式を、他方に疑似通常駆動方式を適用したモードをデモモードと呼ぶ。以下、図１〜９を用いて本発明の実施例を示す。
【００２２】
図１はデモモードにおける画面イメージを示す図である。ホールド型表示装置の表示領域の略中央を境に左右で２分割した例である。画面左側を黒挿入駆動領域、画面右側を疑似通常駆動領域、画面中央部を黒線となる境界領域を設定する。境界領域を含めると左右３分割されていることになる。また、画面上で右から左に文字をスクロール表示させ、つまり文字が左から右へ動く動画表示データを外部システムから入力している。尚、分割方向は各領域での動画性能の違いを認識できれば良いため、左右（走査線方向）でもよいし、上下（データ線方向）でもよい。また、画面右側を黒挿入領域、画面左側を疑似通常駆動領域としてもよい。
【００２３】
図２は表示装置の構成を示す図である。201は表示装置全体の構成、202はモード設定信号、203は入力表示データ（入力映像信号）、204は入力タイミング信号である。モード設定信号202、入力データ表示203、タイミング信号204は図説しない外部システムからの入力信号であり、モード設定信号202によって、画面分割せずに入力周波数と同期した周波数で表示パネルを駆動するモード(以下、通常駆動モード)、画面分割せずに動画性能を向上させた黒挿入駆動モード、及び画面分割して黒挿入方式と疑似通常駆動方式を同時に実現するデモモード等の切替等を行う。205はタイミング調整回路（メモリ制御回路、タイミング制御回路）、206はメモリ制御バス、207は表示データバス、208は1フレーム分の表示データを格納可能なフレームメモリである。フレームメモリ208は、1フレーム分以上の表示データ又は1フレーム分以下の表示データを格納可能なメモリであってもよい。タイミング調整回路205はモード設定信号202に基づき、必要に応じてフレームメモリ208に対して表示データ203の書き込みを行う。本実施例のデモモードでは一画面内で黒挿入方式と疑似通常駆動方式を同時に実現するために1フレーム分の表示データをフレームメモリ208に書き込むと共に、書き込み速度に対して2倍以上の速度で表示データをフレームメモリ208から読み出している。209はフレームメモリ208から読み出された表示データ、210はデータ変換回路制御信号、211はデータドライバ制御信号、212は走査ドライバ制御信号である。213はデータ変換回路、214は変換された表示データであり、必要に応じて表示データ209のデータ変換を行う。215はデータドライバ、216は走査ドライバ、217は表示パネルである。表示パネル217は、垂直方向に複数のデータ線、水平方向に複数の走査線を備え、データ線と走査線の交点に対応してデータ線と走査線との接続された画素を備える。データドライバ215は表示データ214に基づき決定される階調電圧をデータ線を介して表示パネル217の画素に転送すると共に、走査ドライバ216は走査ドライバ制御信号212に基づき走査線を用いて表示パネル217の画素の行を垂直方向に順次選択、走査していく。表示パネル217の画素は、選択された行に対するデータドライバ216の階調電圧レベルが変化することによって輝度を変化し、階調表示を実現する。
【００２４】
図３はタイミング調整回路205の表示データ入出力タイミングを示す図である。Vsync、DEは各々入力タイミング信号204の構成要素であり、Vsyncは1フレーム期間を定義する信号、DEは入力表示データ203の有効期間を定義する信号であり、DEがハイレベルとなるタイミングから次のハイレベルとなるタイミングまでが１水平ライン分の表示データが転送される期間である。フィールド判別信号はデータ変換回路制御信号210の構成要素であり、1フレーム期間分の表示データを2回読み出した状態において、1回目の読み出しデータであるか2回目の読み出しデータであるかを判別する信号である。
【００２５】
図４はデータ変換回路213の処理を示すフローチャートである。M列のピクセル（画素）数で構成される表示パネル217に対して、図１に示すように中央N列を境界領域とした場合のi行j列目の203に示された入力表示データDijから214に示された表示データD'ijを生成する流れを示す。
【００２６】
図５は表示領域に対する入力表示データと出力表示データの関係を示す図である。横軸は入力表示データDij、縦軸は出力表示データD'ijを示す。
【００２７】
図６は表示領域に対する入力表示データと相対輝度の関係を示す図である。横軸は入力表示データDij、縦軸は入力表示データDijを変換した出力表示データD'ijによって得られる相対輝度T(D'ij)を示す。
【００２８】
図７は視線追随に対する表示イメージを示す図である。図７（A）は画面において暗い中間調表示とした背景に明るい中間調表示のBOX表示を行い、そのBOX表示が画面右側の疑似通常駆動領域から左側の黒挿入領域に、境界領域を挟んで水平移動する場合を示す。尚、BOX表示が黒挿入領域に移動すると別のBOX表示が同じように画面右側から現れるものとする。図７（B）は（A）における破線領域に対して、横軸を画面水平ライン、縦軸を時間軸とした場合に対する時間軸方向の輝度変化を示す図である。図７（C）は図７（B）に示すようなBOX表示の移動速度に同期した視線移動に伴い積分された輝度イメージであり、図７（D）は以上のBOX表示のスクロール動作に伴う目視表示イメージを示す図である。
【００２９】
図８は境界領域がない場合の視線追随方向と輝度イメージを示す図である。図７（B）で示した１フレーム分を取り出した図を示す。視線移動（A）で示す矢印はスクロール表示パターンと同期した視線移動方向を、視線移動（C）は次のBOX領域を観測するために視線を右側の領域に移動させる動作に伴う視線移動方向を、視線移動（B）は視線移動（A）から視線移動（C）へ、或いは視線移動（C）から視線移動（A）へと移行する中間の視線移動方向を示す。
【００３０】
図９は境界領域がある場合の視線追随方向と輝度イメージを示す図である。その意味は図８と同様である。
【００３１】
以上の図面に基づき実施例の動作を詳細に説明する。
【００３２】
本発明の表示装置に対しては、図２に示すように、外部システムからモード設定信号202、入力表示データ203、タイミング信号204が入力する。モード設定信号202はその論理値に応じて、例えば入力周波数と同一のフレーム周波数で表示パネルを駆動する通常駆動や2倍の周波数で駆動すると共に各々の出力フレームでの表示輝度を変化させる黒挿入駆動、及び本実施例のデモモードといった駆動方式の選択を行う。本実施例は特にデモモードに関するものであり、以下デモモードが選択されたものとする。この場合、入力される表示データ203はタイミング調整回路205を介してフレームメモリ208へのライト・リード動作が行われる。このライト・リード動作は図３に示すように、１画面分を示す１フレーム期間の表示データがフレームメモリ208に書き込まれると共に、２回に渡りフレームメモリ208から順次読み出される。ここで、１回目に読み出し動作を1stフィールド、２回目の読み出し動作を2ndフィールドとし、各フィールドはフィールド判定信号にて図３に示すように判別できるものとする。1stフィールドと2ndフィールドとは同期間でもよいし、1stフィールドの期間が2ndフィールドの期間よりも長く、又は1stフィールドの期間が2ndフィールドの期間よりも短くてもよい。各期間は、フレームメモリ208からの表示データの読み出しタイミングを制御することによって調整可能である。また、３以上のフィールドに分割してもよい。フィールドの分割数も、フレームメモリ208からの表示データの読み出し回数を制御することによって調整可能である。尚、本実施例でいうフィールドとは、インターレース信号のフィールド信号とは異なる。
【００３３】
このようにフレームメモリ208から読み出された表示データ209はデータ変換回路213に転送される。データ変換回路213はモード設定信号202と入力タイミング信号204、及びフィールド判定信号によって構成されるデータ変換回路制御信号210に基づき、デモモードである場合、図１に示すような画面表示を実現するため、図４のフローチャートに示すように表示データ209の変換を行う。より具体的には、M列で構成される表示パネル217に対して、中央部にN列分の境界領域を設けると共に、画面左側を黒挿入駆動とし、画面右側で疑似通常駆動方式を適用した場合である。
【００３４】
この動作の流れについてより詳細に説明する。各行に対して1列目から、(M-N)/2-1列目までの領域は黒挿入駆動が適用される。この場合、フィールド判定信号に基づき、1stフィールドであれば変換関数に基づきD'ij=P(Dij)なる変換を行い、2ndフィールドであればそれとは異なる変換関数に基づきD'ij=Q(Dij)なる変換を行う。次に中央領域にかかる(M-N)/2列目から(M+N)/2-1列目の表示データに対しては、D'ij=0とする。例えば、表示データが８ビットであれば、全ビットを０に変換する。ここで0は即ち表示パネルにおいて輝度が最も小さくなる値を示す。よって、黒表示となる。残りの領域に対しては、1stフィールドと2ndフィールドに関係なく、つまり1stフィールド、2ndフィールド共にD'ij=f(Dij)なる変換を行う。尚、白表示する場合は、例えば、表示データが８ビットであれば、中央領域にかかる(M-N)/2列目から(M+N)/2-1列目の表示データに対しては、D'ij=255とする。つまり、全ビットを１に変換する。
【００３５】
ここで、画面右側の領域、即ち黒挿入駆動領域に対する変換係数P、及びQは、図５に示すように、1stフィールドは入力表示データよりも大きな値、即ち輝度が高くなるよう変換し、2ndフィールドに対しては入力表示データよりも小さな値、即ち輝度が低くなるように変換する。同時に入力表示データが大きくなるにつれ、階調の増加に伴う1stフィールドの変換データD'ijの増加量は少なくなり、逆に2ndフィールドの変換データD'ijの増加量は大きくなり、最終的には同等レベルとなる。このような駆動を行うことで、画面左側では特に低階調において2ndフィールドが黒表示となり、所謂黒挿入駆動を実現することができる。以上の結果、黒挿入駆動を適用した画面左側の領域に対して、各フィールドでの相対輝度は図６に示すようになる。観測者の目には1stフィールドの輝度特性と2ndフィールドの輝度特性が交互に観測されることとなり、その結果、表示データと輝度の関係が所謂ガンマ特性、一般的にはガンマ値2.2、となるように変換される。尚、1stフィールドであれば変換関数に基づきD'ij=Ｑ(Dij)なる変換を行い、2ndフィールドであれば変換関数に基づきD'ij=Ｐ(Dij)なる変換を行ってもよい。このような変換により1stフィールドと2ndフィールドの明暗が逆転する。次に境界領域では常に0と変換されるために、入力表示データに関わらず相対輝度は0となる。更に疑似通常駆動領域に対しては、D'ij=f(Dij)なる変換を行う。この変換によって、疑似通常駆動領域のガンマ特性も又、黒挿入領域のガンマ特性と同一、つまり一般的にはガンマ値2.2に設定、することが可能となる。
【００３６】
P(Dij)>=f(Dij)>=Q(Dij)の関係とする。例えば、(1)ガンマ2.2となる P(Dij)、Q(Dij)の関数及び駆動電圧を、実測から決定し、(2)同様にガンマ2,2となるf=1（変換なし）での駆動電圧を、実測から決定し、(3)(1)の駆動電圧の条件下で(2)の駆動電圧が得られるよう、f(Dij)を決定する。
【００３７】
ここで、本実施例はあくまでも黒挿入駆動の効果をより簡単且つ判りやすく体感するためのモードであり、黒挿入駆動領域と疑似通常駆動領域で厳密にガンマ特性を一致させる必要はない。従って、例えば図５に示すように、255階調からなる入力表示データに対して32階調毎に設定し、その間の階調は線形補間にて対応することも可能である。この結果、図６に示すように、黒挿入駆動領域と疑似通常駆動領域のガンマ設定は完全に一致させることが可能とは限らないものの、元々左右で動画性能が異なるため、放送波のような映像信号に対しては違和感なく表示することが可能となる。
【００３８】
次に境界領域の効果について説明する。図７（A）は画面においてBOXパターンを右から左に横スクロールした図であり、観測者の視線は、通常BOXと背景の境界領域に追随して（B）の矢印に示すように動く。同時にデモモードでは左右の動画性能の違いを見るため、BOX表示が画面左の黒挿入領域に移動すると、次のBOX表示で再び動画性能の差を確認するため、観測者は視線を画面右側の疑似通常駆動領域に移動させる。
【００３９】
ここで、境界領域を設けない場合、図８に示すようにスクロールと同期した視線移動（A）から、視線を画面右側に戻す動作を行うため、この場合に視線移動（B）を経由して視線移動（C）へ移行し、それから再度視線移動（A）と移行する。この動作の繰り返しとなる。そのときの画面上で観測される輝度特性は、視線追随が黒挿入駆動領域のみ、或いは疑似通常駆動領域のみで閉じる場合、観測される輝度はTBとなる。これに対し、視線移動（A）における黒挿入駆動領域と疑似通常駆動領域の境界を視線が移動する場合、入力１フレームに対し、前半のフィールドでは疑似通常駆動領域となり、後半のフィールドでは黒挿入駆動で輝度が低い領域となるため、それらの輝度が網膜残像として積分されるために、輝度はTCと低下してしまう。従って視線移動（A）に基づく場合は境界領域の輝度が低下して観測される。
【００４０】
これに対して、視線移動（B）となった場合は、領域に関わらず輝度TBとなり、視線移動（C）では前半のフィールドでは黒挿入駆動で輝度が高い領域、後半のフィールドでは疑似通常駆動の領域となり、その結果、境界領域での輝度はTAに上昇してしまう。この結果、視線を移動させる毎に境界領域の明暗が変化するが、この明暗が変化する周波数は低いために観測者の目にフリッカとして観測される。
【００４１】
これに対して、境界領域を設けると共に、この領域を例えば入力表示データに関わらず黒表示とした場合、図９のように視線移動（A）（B）（C）を問わず、境界領域近辺の輝度は周囲よりも常に低くなり、これによってフリッカを感じなくなる。
【００４２】
この場合、１フレーム当たりの視線移動の幅が境界領域の幅よりも十分小さければ、例えば図９（C)の視線移動の傾きがより大きくなれば、積分された輝度が上昇する領域を横切る可能性がある。従って、黒表示を行う境界領域の幅と、表示階調及びスクロール速度を変えて、視線移動に伴うフリッカがどの程度検知し難くなるかを対角３２インチの液晶表示ディスプレイを用いて評価した結果、スクロールスピードや階調に関わらず、２ピクセル以上、望ましくは４ピクセル以上の幅を持てば、フリッカなどの違和感を感じることが少なくなる。
【００４３】
尚、境界領域のフリッカ要因として、次のスクロール表示を追うために、視線を自らの意思で元に戻す動作を用いて説明したが、実際には眼球の微小な動きよって常に一定した視線移動を生じていないことも考えられる。この微小な眼球の動きに対しても、本実施例のように２ピクセル以上の境界領域を有することで防止することができる。
【００４４】
尚、本実施例では境界領域を黒表示としたが、逆に白表示としても境界領域が常に明るくなることで同様の効果が期待でき、更には画素単位で白、若しくは黒とすることによって、例えばRGBの三原色で構成される画素に対して、例えば境界領域を２ピクセル（画素）分赤色とした場合、つまりＲ画素を最高輝度レベル、Ｇ画素及びＢ画素を最低輝度レベルとした場合においても同様の効果を期待することが可能となる。また、１〜数フィールド周期で又は１〜数フレーム周期で、境界領域を白レベルと黒レベルで交互に表示してもよい。また、境界領域を白レベルよりも少し低い輝度レベルや黒レベルよりも少し高い黒レベルとしてもよい。境界領域の表示データを変換する代わりに、境界領域に相当するデータ線への階調電圧の供給を停止してもよい。つまり、境界領域では、表示データとは異なる所定の輝度で表示する。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本技術の表示装置は、動画を表示するテレビや携帯電話、コンピュータなどに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】デモモードにおける画面イメージを示す図である。
【図２】表示装置の構成を示す図である。
【図３】タイミング調整回路205の表示データ入出力タイミングを示す図である。
【図４】データ変換回路209の処理を示すフローチャートである。
【図５】表示領域に対する入力表示データと出力表示データの関係を示す図である。
【図６】表示領域に対する入力表示データと相対輝度の関係を示す図である。
【図７】視線追随に対する表示イメージを示す図である。
【図８】黒表示がない場合の視線追随方向と輝度イメージを示す図である。
【図９】黒表示がある場合の視線追随方向と輝度イメージを示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
201…表示装置、202…モード設定信号、203…入力表示データ、204…入力タイミング信号、205…タイミング調整回路、206…メモリ制御バス、207…表示データバス、208…フレームメモリ、209…表示データ、210…データ変換回路制御信号、211…データドライバ制御信号、212…走査ドライバ制御信号、213…データ変換回路、214…表示データ、215…暗フィールド変換テーブル、216…明フィールド表示データ、217…暗フィールド表示データ、218…表示データ選択回路、219…フィールド表示データ、220…階調電圧生成回路、221…階調電圧、222…データドライバ、223…データ電圧、224…走査ドライバ、225…走査ライン選択信号、226…液晶表示パネル、227…液晶表示パネルの1画素の模式図、301-R…R用明フィールド変換テーブル、301-G…G用明フィールド変換テーブル、301-B…B用明フィールド変換テーブル、302-R…R用暗フィールド変換テーブル、302-G…G用暗フィールド変換テーブル、302-B…B用暗フィールド変換テーブル、1601…階調電圧制御信号、2101…フレームメモリA、2102…メモリリードデータA、2103…フレームメモリB、2104…メモリリードデータB、2105…明フィールド変換テーブル、2106…暗フィールド変換テーブル。
【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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