(57)【要約】【課題】従来よりも簡易な手法によって動画フリッカを抑制し、滑らかな動画像の表示を実現する。【解決手段】合成回路２３０は、画素比率係数決定回路２１０から画素比率係数Ｒ２，Ｒ３を表す信号を入力するとともに、オーバスキャンされたフレーム画像データＤ１を画素単位で第１ラッチ回路２７２から入力する。合成回路２３０は、先フレーム画像から画素比率係数Ｒ２に応じた数の画素を抽出し、後フレーム画像から画素比率係数Ｒ３に応じた数の画素を抽出する。このとき、後フレーム画像から抽出する画素は、先フレーム画像から抽出する画素とは排他的な位置から抽出を行う。合成回路２３０は、こうして、抽出された先フレーム画像の画素と後フレーム画像の画素とを論理和演算して合成し、中間フレーム画像データＤ２を生成する。【選択図】図２
2007129526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素によって構成されたフレーム画像を連続的に表示することで動画像を表示する動画像表示装置であって、
所定のフレームレートで複数の前記フレーム画像が記録された動画像を入力する入力手段と、
前記入力した動画像から、連続して表示される第１のフレーム画像と第２のフレーム画像とを読み出す読出手段と、
前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像との合成時における混成割合を表すパラメータを決定する混成割合決定手段と、
前記パラメータに応じて、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像とからそれぞれ排他的に画素を抽出して合成を行い、１つ以上の中間フレーム画像を生成する合成手段と、
前記第１のフレーム画像の表示後で、前記第２のフレーム画像の表示前に、前記中間フレーム画像を表示しながら前記動画像の表示を行う表示手段と
を備える動画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動画像表示装置であって、
前記混成割合決定手段は、前記パラメータとして、前記第１のフレーム画像から画素を抽出するための０以上１以下の第１の画素比率係数と、前記第２のフレーム画像から画素を抽出するための０以上１以下の第２の画素比率係数とをそれぞれ決定する
動画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の動画像表示装置であって、
前記混成割合決定手段における前記第１の画素比率係数と第２の画素比率係数とは、同一の値である
動画像表示装置。
【請求項４】
請求項２に記載の動画像表示装置であって、
前記混成割合決定手段における前記第１の画素比率係数は、前記第２の画素比率係数よりも大きい値である
動画像表示装置。
【請求項５】
請求項２に記載の動画像表示装置であって、
前記混成割合決定手段における前記第１の画素比率係数は、前記第２の画素比率係数よりも小さい値である
動画像表示装置。
【請求項６】
請求項２に記載の動画像表示装置であって、
更に、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像とから、これらのフレーム画像中に撮像された移動体の動ベクトル量を求める動ベクトル量検出手段を備え、
前記混成割合決定手段は、前記動ベクトル量に応じて前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数とを決定する
動画像表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の動画像表示装置であって、
前記混成割合決定手段は、前記動ベクトル量と、前記第１の画素比率係数および前記第２の画素比率係数との関係を予め定義したテーブルに基づき、前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数とを決定する
動画像表示装置。
【請求項８】
請求項２に記載の動画像表示装置であって、
更に、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像とから、これらのフレーム画像間の輝度の変化量を求める輝度変化量検出手段を備え、
前記混成割合決定手段は、前記輝度変化量に応じて前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数とを決定する
動画像表示装置。
【請求項９】
請求項２に記載の動画像表示装置であって、
前記混成割合決定手段は、前記合成手段によって生成する中間フレーム画像の数に応じて、各中間フレーム画像を生成するための前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数とをそれぞれ決定する
動画像表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の動画像表示装置であって、
前記合成手段は、前記中間フレーム画像を２つ以上生成し、
前記混成割合決定手段は、前記第１のフレーム画像側で表示する前記中間フレーム画像については、前記第１の画素比率係数を前記第２の画素比率係数よりも大きい値に決定し、前記第２のフレーム画像側で表示する前記中間フレーム画像については、前記第１の画素比率係数を、前記第２の画素比率係数よりも小さい値に決定する
動画像表示装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の動画像表示装置であって、
前記混成割合決定手段は、所定の区間において０から１まで漸増する第１の関数と１から０まで漸減する第２の関数とを用意し、該所定の区間を前記中間フレーム画像の数に応じて分割し、該分割点における前記第１および第２の関数の値に基づいて、前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数とを決定する
動画像表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の動画像表示装置であって、
前記混成割合決定手段における前記第１の関数と前記第２の関数とは、正弦関数の極小値から極大値までを表す関数である
動画像表示装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の動画像表示装置であって、
前記読出手段は、前記第１のフレーム画像と第２のフレーム画像とを、フレーム単位、ライン単位、画素単位、走査線単位のうち、いずれかの単位によって読み出し、
前記合成手段は、前記合成を、フレーム単位、ライン単位、画素単位、走査線単位のうち、いずれかの単位によって行う
動画像表示装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の動画像表示装置であって、
前記表示手段は、前記フレームレートを、前記生成した中間フレーム画像の数に応じて逓倍して前記表示を行う
動画像表示装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の動画像表示装置であって、
前記合成手段は、２以上の中間フレーム画像を生成し、
前記表示手段は、前記２以上の中間フレーム画像のうちの１の中間フレーム画像を表示するタイミングにおいて、該１の中間フレーム画像に換えて、輝度の低い所定のマスク画像の表示を行う
動画像表示装置。
【請求項１６】
請求項２に記載の動画像表示装置であって、
前記合成手段は、２以上の中間フレーム画像を生成し、
前記混成割合決定手段は、前記合成手段によって生成する中間フレーム画像のうち、所定の１枚の中間フレーム画像について適用する前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数との合計を１未満とする
動画像表示装置。
【請求項１７】
動画像表示装置が、複数の画素によって構成されたフレーム画像を連続的に表示することで動画像を表示する動画像表示方法であって、
所定のフレームレートで複数の前記フレーム画像が記録された動画像を入力し、
前記入力した動画像から、連続して表示される第１のフレーム画像と第２のフレーム画像とを読み出し、
前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像との合成時における混成割合を表すパラメータを決定し、
前記パラメータに応じて、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像とからそれぞれ排他的に画素を抽出して合成を行い、１つ以上の中間フレーム画像を生成し、
前記第１のフレーム画像の表示後で、前記第２のフレーム画像の表示前に、前記中間フレーム画像を表示しながら前記動画像の表示を行う
動画像表示方法。
【請求項１８】
コンピュータが、複数の画素によって構成されたフレーム画像を連続的に表示することで動画像を表示するためのコンピュータプログラムであって、
所定のフレームレートで複数の前記フレーム画像が記録された動画像を入力する機能と、
前記入力した動画像から、連続して表示される第１のフレーム画像と第２のフレーム画像とを読み出す機能と、
前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像との合成時における混成割合を表すパラメータを決定する機能と、
前記パラメータに応じて、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像とからそれぞれ排他的に画素を抽出して合成を行い、１つ以上の中間フレーム画像を生成する機能と、
前記第１のフレーム画像の表示後で、前記第２のフレーム画像の表示前に、前記中間フレーム画像を表示しながら前記動画像の表示を行う機能と
をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のフレーム画像を連続的に表示することで動画像を表示する技術に関し、詳しくは、複数のフレーム画像を合成して中間フレーム画像を生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ＣＲＴやテレビ等の動画像表示装置において画像を表示する場合、６０Ｈｚ未満のリフレッシュレートでは、画面全体にフリッカ（ちらつき）が生じる場合があった。しかし、リフレッシュレートが十分に確保されている場合でも、画面中を移動体が移動するような動画像を表示する場合には、画面全体ではなく、画面中の移動体部分にのみフリッカが生じることがあった。以下、このようなフリッカを「動画フリッカ」と呼ぶ。このような現象は、例えば、画面内を人や車、飛行機などが定速度で移動する動画像や、ビデオカメラを定速度でパンニングしている際の動画像などを表示する場合に生じることが多い。
【０００３】
このような現象は、ＣＲＴやテレビに限らず、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、プロジェクタ等の動画像表示装置、ＰＤＡや携帯電話等の表示部、映画館のスクリーン等において動画を表示する場合にも見られ、動画表示に共通した問題であった。視聴者は、一旦、上述した動画フリッカの存在が気になり出すと、視聴上、ストレスを感じるおそれがあった。
【０００４】
このような問題に関連し、例えば、下記特許文献１には、ほぼ１００％の発光時間率を有する液晶動画像表示装置等において、動画像表示時における動きの不自然さを抑制するために、２つのフレーム画像から新たな中間フレーム画像を動的に生成することで、動画を滑らかに表示する技術が開示されている。具体的には、特許文献１の図２にあるように、画面上の丸印が左から右に移動する映像であれば、２つの前後フレーム内の丸印の中間の位置にあたる丸印を新たに描画することで、中間フレーム画像を生成している。
【０００５】
また、下記特許文献２には、入力した映像が、動画であるか静止画であるかを検出し、動画を表示する場合には、フィールド周波数を２倍にするなどして動画表示に最適な表示方式に切り換える技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−３０２２８９号公報
【特許文献２】特開２００１−２９６８４１号公報
【特許文献３】特開２００１−２８１６２５号公報
【０００７】
しかし、上述した従来の技術では、２つのフレーム画像から全く新しい中間フレームを生成する必要があるため、その演算処理が膨大となり、動画の表示速度を向上させることが困難であった。また、全く新しい中間フレームを生成するには、フレームメモリの容量を多く確保する必要があり、コストアップにつながる要因となっていた。また、動画と静止画で表示方式を切り換える場合には、表示方式の切換時に虚像が生じるなど、スムーズに映像を表示できないおそれがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような問題を踏まえ、本発明が解決しようとする課題は、従来よりも簡易な手法によって動画フリッカを抑制し、滑らかな動画像の表示を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の動画像表示装置を次のように構成した。すなわち、
複数の画素によって構成されたフレーム画像を連続的に表示することで動画像を表示する動画像表示装置であって、
所定のフレームレートで複数の前記フレーム画像が記録された動画像を入力する入力手段と、
前記入力した動画像から、連続して表示される第１のフレーム画像と第２のフレーム画像とを読み出す読出手段と、
前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像との合成時における混成割合を表すパラメータを決定する混成割合決定手段と、
前記パラメータに応じて、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像とからそれぞれ排他的に画素を抽出して合成を行い、１つ以上の中間フレーム画像を生成する合成手段と、
前記第１のフレーム画像の表示後で、前記第２のフレーム画像の表示前に、前記中間フレーム画像を表示しながら前記動画像の表示を行う表示手段と
を備えることを要旨とする。
【００１０】
本発明の動画像表示装置によれば、連続して表示される第１のフレーム画像と第２のフレーム画像との混成割合をそれぞれ調整しつつ、それぞれのフレーム画像から排他的に画素を抽出して合成を行うという極めて単純な処理により中間フレーム画像を生成することができるので、処理スピードを向上させることができる。この結果、フレームレートを元の動画像から向上させても、そのフレームレートに合成処理等を追従させることが容易となり、動画フリッカを抑制させた滑らかな動画像の表示を行うことが可能になる。
【００１１】
また、本発明では、連続して表示される第１のフレーム画像と第２のフレーム画像との混成割合をそれぞれ調整しつつ、それぞれのフレーム画像から排他的に画素を抽出して合成を行うという極めて単純な処理により中間フレーム画像を生成しているため、全く新しい中間フレーム画像を生成する必要が無い。従って、かかる処理を行うハードウェアを極めてシンプルに構成することができ、また、使用するメモリ容量を削減することができる。そのため、コストダウンを図りつつ、滑らかな動画表示を行う動画表示装置を提供することが可能になる。
【００１２】
なお、本構成において、第１のフレーム画像と第２のフレーム画像の混成割合は、必ずしも両者を合計して１００％となる必要はない。例えば、生成を行う中間フレーム画像の２０％の面積を第１のフレーム画像から抽出した画素によって構成し、３０％の面積を第２のフレーム画像から抽出した画素によって構成し、残りの５０％を、例えば、黒や白などの他の色によって構成するものとしてもよい。
【００１３】
上記構成の動画像表示装置において、
前記混成割合決定手段は、前記パラメータとして、前記第１のフレーム画像から画素を抽出するための０以上１以下の第１の画素比率係数と、前記第２のフレーム画像から画素を抽出するための０以上１以下の第２の画素比率係数とをそれぞれ決定するものとしてもよい。
【００１４】
このような構成であれば、第１及び第２の画素比率係数を用いることで、容易に各フレーム画像から混成比に応じた画素を抽出することが可能になる。
【００１５】
上記構成の動画像表示装置において、
前記混成割合決定手段における前記第１の画素比率係数と第２の画素比率係数とは、同一の値であるものとしてもよい。
【００１６】
このような構成であれば、第１のフレーム画像と第２のフレーム画像とに対して個別に画素比率係数を決定する必要がないため、処理の単純化を図ることができる。
【００１７】
上記構成の動画像表示装置において、
前記混成割合決定手段における前記第１の画素比率係数は、前記第２の画素比率係数よりも大きい値であるものとしてもよい。
【００１８】
このような構成であれば、第１のフレーム画像の混成割合を、第２のフレーム画像の混成割合に比べて高くすることができるので、時間的に先に表示される第１のフレーム画像の影響を高めた中間フレーム画像を生成することができる。
【００１９】
上記構成の動画像表示装置において、
前記混成割合決定手段における前記第１の画素比率係数は、前記第２の画素比率係数よりも小さい値であるものとしてもよい。
【００２０】
このような構成であれば、第１のフレーム画像の混成割合を、第２のフレーム画像の混成割合に比べて低くすることができるので、時間的に後に表示される第２のフレーム画像の影響を高めた中間フレーム画像を生成することができる。
【００２１】
上記構成の動画像表示装置において、
更に、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像とから、これらのフレーム画像中に撮像された移動体の動ベクトル量を求める動ベクトル量検出手段を備え、
前記混成割合決定手段は、前記動ベクトル量に応じて前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数とを決定するものとしてもよい。
【００２２】
このような構成によれば、２つのフレーム画像間の動ベクトル量に応じて画素比率係数を決定することができるので、より滑らかな動画表示を行うことが可能になる。
【００２３】
上記構成の動画像表示装置において、
前記混成割合決定手段は、前記動ベクトル量と、前記第１の画素比率係数および前記第２の画素比率係数との関係を予め定義したテーブルに基づき、前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数とを決定するものとしてもよい。
【００２４】
このような構成によれば、テーブルを参照するだけで、動ベクトル量に応じた画素比率係数を決定することができるので、処理の高速化を図ることができる。
【００２５】
上記構成の動画像表示装置において、
更に、前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像とから、これらのフレーム画像間の輝度の変化量を求める輝度変化量検出手段を備え、
前記混成割合決定手段は、前記輝度変化量に応じて前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数とを決定するものとしてもよい。
【００２６】
このような構成によれば、２つのフレーム画像間の輝度変化量に応じて画素比率係数を決定することができるので、より滑らかな動画表示を行うことが可能になる。
【００２７】
上記構成の動画像表示装置において、
前記混成割合決定手段は、前記合成手段によって生成する中間フレーム画像の数に応じて、各中間フレーム画像を生成するための前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数とをそれぞれ決定するものとしてもよい。
【００２８】
このような構成によれば、複数生成される中間フレーム画像についてそれぞれ個別に画素比率係数を決定することができるので、より滑らかな動画表示を行うことが可能になる。
【００２９】
上記構成の動画像表示装置において、
前記合成手段は、前記中間フレーム画像を２つ以上生成し、
前記混成割合決定手段は、前記第１のフレーム画像側で表示する前記中間フレーム画像については、前記第１の画素比率係数を前記第２の画素比率係数よりも大きい値に決定し、前記第２のフレーム画像側で表示する前記中間フレーム画像については、前記第１の画素比率係数を、前記第２の画素比率係数よりも小さい値に決定するものとしてもよい。
【００３０】
このような構成によれば、徐々に第１のフレーム画像の混成割合が低下するとともに徐々に第２のフレーム画像の混成割合が高くなる中間フレーム画像を生成することができるので、より滑らかな動画表示を行うことが可能になる。
【００３１】
上記構成の動画像表示装置において、
前記混成割合決定手段は、所定の区間において０から１まで漸増する第１の関数と１から０まで漸減する第２の関数とを用意し、該所定の区間を前記中間フレーム画像の数に応じて分割し、該分割点における前記第１および第２の関数の値に基づいて、前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数とを決定するものとしてもよい。
【００３２】
このような構成によれば、第１の関数と第２の関数とに応じて、容易に画素比率係数を決定することができる。
【００３３】
上記構成の動画像表示装置において、
前記混成割合決定手段における前記第１の関数と前記第２の関数とは、正弦関数の極小値から極大値までを表す関数であるものとしてもよい。
【００３４】
このような構成によれば、画像の混成割合の変化に対する人間の目の追従特性に近似した正弦波を表す関数に基づいて画素比率係数を決定することができるので、より滑らかな動画表示を行うことができる。
【００３５】
上記構成の動画像表示装置において、
前記読出手段は、前記第１のフレーム画像と第２のフレーム画像とを、フレーム単位、ライン単位、画素単位、走査線単位のうち、いずれかの単位によって読み出し、
前記合成手段は、前記合成を、フレーム単位、ライン単位、画素単位、走査線単位のうち、いずれかの単位によって行うものとしてもよい。
【００３６】
このような構成によれば、動画像表示装置が有するフレームメモリの容量などを勘案して設定した最適な単位で中間フレーム画像を生成することができる。なお、読出手段と合成手段とは、それぞれ同一の単位で各々の処理を行うものとしてもよいし、それぞれが異なる単位で各々の処理を行うものとしてもよい。
【００３７】
上記構成の動画像表示装置において、
前記表示手段は、前記フレームレートを、前記生成した中間フレーム画像の数に応じて逓倍して前記表示を行うものとしてもよい。
【００３８】
このような構成によれば、中間フレーム画像を挿入しつつ動画像のフレームレートを高めて表示を行うことができるので、滑らかな動画表示を行うことが可能になる。
【００３９】
上記構成の動画像表示装置において、
前記合成手段は、２以上の中間フレーム画像を生成し、
前記表示手段は、前記２以上の中間フレーム画像のうちの１の中間フレーム画像を表示するタイミングにおいて、該１の中間フレーム画像に換えて、輝度の低い所定のマスク画像の表示を行うものとしてもよい。なお、マスク画像としては、元の画像に１未満の輝度係数を適用して輝度を低減させた画像を表示させてもよいし、黒色等の輝度の低い画素のみによって予め構成した画像を表示させてもよい。
【００４０】
また、上記構成の動画像表示装置において、
前記合成手段は、２以上の中間フレーム画像を生成し、
前記混成割合決定手段は、前記合成手段によって生成する中間フレーム画像のうち、所定の１枚の中間フレーム画像について適用する前記第１の画素比率係数と前記第２の画素比率係数との合計を１未満とするものとしてもよい。
【００４１】
これらの構成によれば、中間フレーム画像を複数表示する場合において、そのうちの１枚の中間フレーム画像を輝度の低いマスク黒画像として表示することができる。そのため、動画フリッカの抑制に加え、液晶パネル等のホールド型表示デバイスに特有の残像現象を抑制することが可能になる。
【００４２】
なお、本発明は、上述した動画像表示装置としての構成のほか、動画像表示方法や、コンピュータプログラムとしても構成することができる。かかるコンピュータプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録されていてもよい。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、メモリカード、ハードディスク等の種々の媒体を利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、上述した本発明の作用・効果を一層明らかにするため、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
（Ａ−１）プロジェクタのハードウェア構成：
（Ａ−２）中間フレーム生成回路の構成および動作：
（Ａ−３）効果：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．変形例：
【００４４】
Ａ．第１実施例：
（Ａ−１）プロジェクタのハードウェア構成：
図１は、本願の動画像表示装置の実施例としてのプロジェクタ１００のハードウェア構成を示すブロック図である。このプロジェクタ１００は、元の動画像のフレームレートを少なくとも２倍に向上させて動画像の表示を行う機能を有している。２倍以上のフレームレートで表示を行う具体的な構成については、後で詳しく説明する。
【００４５】
図示するように、本実施例のプロジェクタ１００は、映像信号入力回路１１０と、この映像信号入力回路１１０に接続されたメモリ書込制御回路１２０と、メモリ書込制御回路１２０に接続されたフレームメモリ１３０と、フレームメモリ１３０に接続された動ベクトル量検出回路１５０と、フレームメモリ１３０および動ベクトル量検出回路１５０に接続された中間フレーム生成回路１４０と、中間フレーム生成回路１４０に接続された拡大縮小回路１６０と、拡大縮小回路１６０に接続された液晶ドライバ１７０と、液晶ドライバ１７０に接続された液晶パネル１８０と、メモリ書込制御回路１２０、中間フレーム生成回路１４０、拡大縮小回路１６０および液晶ドライバ１７０に接続されたＣＰＵ１９０と、ＣＰＵ１９０に接続された操作パネル２００とを備えている。
【００４６】
映像信号入力回路１１０は、ＤＶＤプレーヤやビデオデッキ、パーソナルコンピュータなどの外部機器からコンポジット信号やＳビデオ信号、コンポーネント信号などの映像信号を入力する回路である。これらの映像信号は、一般的に、１秒あたり３０枚のフレーム画像から構成されているアナログ信号である。映像信号入力回路１１０は、同期分離回路１１２と、Ａ／Ｄ変換回路１１４とを備えている。
【００４７】
同期分離回路１１２は、入力した映像信号から、垂直同期信号ＶＳｙｎｃや水平同期信号ＨＳｙｎｃ等の同期信号を分離する回路である。同期分離回路１１２は、分離を行った垂直同期信号ＶＳｙｎｃや水平同期信号ＨＳｙｎｃの周期に応じて、ＰＬＬ回路等を利用してドットクロックＤＣＫの生成も行う。なお、予め同期信号が分離された映像信号を入力する場合には、同期分離回路１１２を省略するものとしてもよい。
【００４８】
Ａ／Ｄ変換回路１１４は、同期信号の分離されたアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換する回路である。Ａ／Ｄ変換回路１１４は、デジタル映像信号を生成すると、このデジタル映像信号を、メモリ書込制御回路１２０に出力する。
【００４９】
メモリ書込制御回路１２０は、映像信号入力回路１１０から入力したデジタル映像信号を、１フレーム毎にフレームメモリ１３０に書き込む。フレームメモリ１３０には、２フレーム分の書き込み領域が確保されており（図中の「領域Ａ」と「領域Ｂ」）、メモリ書込制御回路１２０は、これらの領域に対して、フレーム画像を交互に書き込む。なお、本実施例では、書き込み領域を２つ備えるものとしたが、３つ以上の書き込み領域を備え、これらの領域に、順番に書き込みを行うものとしてもよい。
【００５０】
動ベクトル量検出回路１５０は、フレームメモリ１３０に書き込まれた２つのフレーム画像を対比することで、これらのフレーム画像中に撮像されている移動体の動ベクトル量Ｖを検出する回路である。動ベクトル量Ｖは、２つのフレーム画像をそれぞれ複数のブロックに分割して、両フレーム画像に共通した各ブロックの輝度変化を検出することで求めることができる。かかる動ベクトル量の検出は、例えば、特開２００３−６９９６１号公報等に記載の周知の技術を適用することができる。
【００５１】
中間フレーム生成回路１４０は、フレームメモリ１３０から２つのフレーム画像データを読み込み、これらのフレーム画像データの混成割合を調整しつつ合成することで、中間フレーム画像データを生成する。この中間フレーム生成回路１４０の詳細な構成および動作については後述する。中間フレーム生成回路１４０は、中間フレーム画像データを生成すると、この中間フレーム画像データと、フレームメモリ１３０から読み出したフレーム画像データとを拡大縮小回路１６０に出力する。
【００５２】
拡大縮小回路１６０は、中間フレーム生成回路１４０から入力したフレーム画像データを、液晶パネル１８０の解像度に適合するように拡大または縮小する回路である。なお、フレーム画像データの拡大／縮小は、メモリ書込制御回路１２０がフレームメモリ１３０にフレーム画像を書き込む際に行うものとしてもよいし、中間フレーム生成回路１４０がフレームメモリ１３０からフレーム画像を読み出す際に行うものとしてもよい。このような場合には、拡大縮小回路１６０を省略することができる。
【００５３】
液晶ドライバ１７０は、拡大縮小回路１６０からフレーム画像データを入力し、そのＲＧＢ階調値に応じて液晶パネル１８０を駆動する回路である。
【００５４】
液晶パネル１８０は、液晶ドライバ１７０によって駆動され、出力画像の形成を行う。液晶パネル１８０によって形成された出力画像は、図示していない光学系によって投写スクリーン上に投写表示される。
【００５５】
ＣＰＵ１９０は、操作パネル２００によって、ユーザから、中間フレームを生成する際の合成モード（後述）や種々の設定操作を受け付け、これらの設定に応じて、メモリ書込制御回路１２０や中間フレーム生成回路１４０、拡大縮小回路１６０、液晶ドライバ１７０の制御を行う。
【００５６】
（Ａ−２）中間フレーム生成回路の構成および動作：
図２は、中間フレーム生成回路１４０の詳細な構成を示すブロック図である。図示するように、この中間フレーム生成回路１４０は、動ベクトル量検出回路１５０に接続された画素比率係数決定回路２１０と、この画素比率係数決定回路２１０に接続されたマルチプレクサ２２０と、フレームメモリ１３０に接続された第１ラッチ回路２７２と、マルチプレクサ２２０および第１ラッチ回路２７２に接続された合成回路２３０と、合成回路２３０に接続された第２ラッチ回路２７４と、第１ラッチ回路２７２に接続された第３ラッチ回路２７６と、第２ラッチ回路２７４および第３ラッチ回路２７６に接続された選択回路２４０とを備えている。更に、中間フレーム生成回路１４０は、映像信号入力回路１１０と接続され、上述した各回路を制御するための制御回路２５０と、フィールド識別信号生成回路２６０とを備えている。
【００５７】
フィールド識別信号生成回路２６０は、映像信号入力回路１１０から水平同期信号ＨＳｙｎｃと垂直同期信号ＶＳｙｎｃとを入力し、これらの同期信号からフィールド識別信号を生成する。フィールド識別信号とは、インタレース表示方式において、表示すべきフィールドが偶数フィールドか奇数フィールドかを識別するための信号である。フィールド識別信号生成回路２６０は、フィールド識別信号を生成すると、かかるフィールド識別信号を制御回路２５０に対して出力する。
【００５８】
制御回路２５０は、映像信号入力回路１１０から水平同期信号ＨＳｙｎｃ、垂直同期信号ＶＳｙｎｃおよびドットクロックＤＣＫを入力するとともに、フィールド識別信号生成回路２６０からフィールド識別信号を入力し、これらの信号に基づき、フレームメモリ１３０からのフレーム画像データの読み出しや、第１ラッチ回路２７２、第２ラッチ回路２７４、第３ラッチ回路２７６、マルチプレクサ２２０、合成回路２３０、選択回路２４０の動作を制御する。
【００５９】
制御回路２５０は、フレームメモリ１３０内の領域Ａおよび領域Ｂから、先に表示すべきフレーム画像データ（以下、「先フレーム画像」と呼ぶ）と、後に表示すべきフレーム画像データ（以下、「後フレーム画像」と呼ぶ）とを、それぞれ、元の映像のフレームレートの２倍の周期で、３回連続して読み出す（図５の中段参照。以下、このような読み出しを「オーバスキャン」と呼ぶ）。このとき、３回目に読み出す先フレーム画像と１回目に読み出す後フレーム画像については、画素毎に交互に読み出すことで、同時読み出しを行う。フレームメモリ１３０からは、各領域からバーストモードによって読み出しを行うことができる。こうしてオーバスキャンされたフレーム画像データは、第１ラッチ回路２７２によって画素単位で保持される。第１ラッチ回路２７２は、フレームメモリ１３０内の領域Ａ／Ｂを保持したフレーム画像データＤ１を、合成回路２３０と第３ラッチ回路２７６とに分岐して出力する。第３ラッチ回路２７６は、第１ラッチ回路２７２から出力されたフレーム画像データＤ１のうち、３回中、２回目に読み出された先フレーム画像のデータのみをフレーム画像データＤ３として保持する。
【００６０】
画素比率係数決定回路２１０は、ＣＰＵ１９０によって設定された合成モードに応じて、画素比率係数Ｒ２および画素比率係数Ｒ３の値を決定し、これらの値を表す信号を合成回路２３０に出力する。画素比率係数Ｒ２は、中間フレーム画像の生成元となる先フレーム画像の混成割合を調整するパラメータであり、画素比率係数Ｒ３は、中間フレーム画像の生成元となる後フレーム画像の混成割合を調整するためのパラメータである。本実施例では、画素比率係数Ｒ２と画素比率係数Ｒ３とは、加算すると１になる関係を有するものとする。ただし、例えば、画素比率係数Ｒ２を０．２、画素比率係数Ｒ３を０．３というように、両者の和が１未満となる構成も可能である。
【００６１】
ＣＰＵ１９０によって設定される合成モードとしては、固定モードと可変モードとがある。固定モードとは、動ベクトル量Ｖに関係なく、画素比率係数Ｒ２と画素比率係数Ｒ３とを一定の値に固定するモードである。この固定モードには、例えば、画素比率係数Ｒ２と画素比率係数Ｒ３とをそれぞれ０．５とし、先フレーム画像と後フレーム画像とを同一の混成比で合成させる「前後対等モード」や、後フレーム画像の混成比を先フレーム画像よりも高くする「後フレーム優先モード」、先フレーム画像の混成比を後フレーム画像よりも高くする「先フレーム優先モード」などがある。
【００６２】
「前後対等モード」によれば、先フレーム画像と後フレーム画像とから交互に画素を選択すれば合成が完了するので、処理の簡略化を図ることができる。また、「後フレーム優先モード」によれば、先フレーム画像よりも後フレーム画像の影響度が高い中間フレーム画像を生成することができる。これに対して、「先フレーム優先モード」によれば、後フレーム画像よりも先フレーム画像の影響度が高い中間フレーム画像を生成することができる。
【００６３】
上述した固定モードに対して、可変モードとは、動ベクトル量検出回路１５０から入力した動ベクトル量Ｖに応じて、画素比率係数Ｒ２および画素比率係数Ｒ３の値を可変させるモードである。画素比率係数決定回路２１０は、このモードに設定されると、図３に示す画素比率係数テーブルに基づき、画素比率係数Ｒ２と画素比率係数Ｒ３とを決定する。
【００６４】
図３は、画素比率係数テーブルの一例を示す説明図である。この画素比率係数テーブルには、動ベクトル量Ｖが０、すなわち前後フレーム間に動きがない場合から、動ベクトル量Ｖが、人間の視覚が追従できる最大視覚限界値ＭＨｍａｘに達するまでは、画素比率係数Ｒ２が徐々に減少していき、これに対して画素比率係数Ｒ３が徐々に増加していくように設定されている。また、動ベクトル量Ｖが最大視覚限界値ＭＨｍａｘを超えた場合には、画素比率係数Ｒ２と画素比率係数Ｒ３とは共に０．５となるように設定している。つまり、この画素比率係数テーブルによれば、通常の動ベクトル量Ｖの範囲においては、動ベクトル量Ｖが小さいほど、中間フレーム画像には、先フレーム画像の影響が強く反映されることになる。
【００６５】
上述した種々の合成モードは、操作パネル２００の操作に応じてユーザが任意に選択することができる。ＣＰＵ１９０は、ユーザによる合成モードの選択を受け付け、選択された合成モードを画素比率係数決定回路２１０に設定する。こうすることにより、ユーザは動画表示の目的に応じて、その動画に適した合成モードを柔軟に設定することが可能になる。また、上述した固定モードで適用する画素比率係数の値は、ユーザが任意に設定することができるものとしてもよい。
【００６６】
なお、プロジェクタ１００が固定モードのみをサポートし、可変モードをサポートしない場合には、動ベクトル量検出回路１５０は省略するものとしてもよい。こうすることにより、静止画時（動ベクトル量＝０）でも、動ベクトル量に応じた処理が不要のため、処理の単純化および回路の容易化を図ることができる。
【００６７】
マルチプレクサ２２０は、画素比率係数決定回路２１０から画素比率係数Ｒ２および画素比率係数Ｒ３を表す信号を入力し、これらの信号を時分割で多重化して合成回路２３０に出力する。
【００６８】
合成回路２３０は、マルチプレクサ２２０から画素比率係数Ｒ２および画素比率係数Ｒ３を表す信号を入力するとともに、オーバスキャンされたフレーム画像データＤ１を画素単位で第１ラッチ回路２７２から入力する。合成回路２３０は、３回目に読み出した先フレーム画像の画素と１回目に読み出した後フレーム画像の画素とを交互に入力した場合に、先フレーム画像から画素比率係数Ｒ２に応じた数の画素を抽出し、後フレーム画像から画素比率係数Ｒ３に応じた数の画素を抽出する。例えば、画素比率係数Ｒ２が「０．３３」で、画素比率係数Ｒ３が「０．６６」の場合、先フレーム画像を構成する３個の画素が入力されれば、このうち、１個の画素が抽出され、後フレーム画像を構成する３個の画素が入力されれば、このうち、先フレーム画像から抽出した画素の位置と排他的な位置から２個の画素が抽出される（図５の下段参照）。このとき、各フレーム画像中のＹライン目と、（Ｙ＋１）ライン目と、（Ｙ＋２）ライン目とでは、画素比率係数に従いつつ、それぞれ異なる位置から画素を抽出するものとする。合成回路２３０は、こうして、抽出された先フレーム画像の画素と後フレーム画像の画素とを下記式（１）に基づき論理和演算して合成し、中間フレーム画像データＤ２を生成する。合成回路２３０によって中間フレーム画像データＤ２が生成されると、この中間フレーム画像データＤ２は、第２ラッチ回路２７４によって保持される。
【００６９】
Ｄ２＝（先フレーム画像Ｄ１＊Ｒ２）ｏｒ（後フレーム画像Ｄ１＊Ｒ３）  ・・・（１）
【００７０】
選択回路２４０は、第２ラッチ回路２７４によって保持された中間フレーム画像データＤ２と、第３ラッチ回路２７６によって保持されたフレーム画像データＤ３とを入力すると、元の映像の垂直同期信号ＶＳｙｎｃを２逓倍した周期で、２つのデータを交互に選択する。そして、選択したフレーム画像データを、フレーム画像データＤ４として拡大縮小回路１６０に出力する。なお、拡大縮小回路１６０に対しては、制御回路２５０から、フレーム画像データＤ４を液晶パネル１８０に表示させるために必要なドットクロックＭＤＣＫや水平同期信号ＭＨＳｙｎｃ、垂直同期信号ＭＶＳｙｎｃが出力される。本実施例の場合には、垂直同期信号ＭＶＳｙｎｃは、映像信号入力回路１１０から入力した垂直同期信号ＶＳｙｎｃを２逓倍した周期となる。
【００７１】
図４は、本実施例における中間フレーム生成回路１４０の動作のタイミングチャートを簡易的に示す説明図である。上述した中間フレーム生成回路１４０によれば、映像信号入力回路１１０から水平同期信号ＨＳｙｎｃと垂直同期信号ＶＳｙｎｃとドットクロックＤＣＫとが入力されると、こられの同期信号から、フィールド識別信号ＦＳが生成される。そして、中間フレーム生成回路１４０からは、最終的に出力を行うフレーム画像データＤ４として、偶数フィールドを表示するタイミングｅｖｅｎで、元の動画像からそのまま取得したフレーム画像データＤ３（図４および図５中のＤ３（ｎ−１）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ３（ｎ＋１））が出力され、奇数フィールドを表示するタイミングｏｄｄで、中間フレーム生成回路１４０によって生成された中間フレーム画像データＤ２（図４および図５中のＤ２（ｎ−１）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ２（ｎ＋１））が出力されることになる。
【００７２】
図４の下段には、画素比率係数Ｒ２と画素比率係数Ｒ３とが共に０．５である場合のフレームＤ２（ｎ−１）における２ライン分の画像の出力態様を表している。この場合、図４に示すように、あるＹラインについては、フレーム（ｎ−１）の画素とフレームｎの画素とが交互に出力され、このＹラインの直下に表示されるＹ＋１ラインについては、フレームｎの画素とフレーム（ｎ−１）の画素とが、Ｙラインとは逆の位相になるように交互に出力される。この結果、先フレーム画像の画素と後フレーム画像の画素とがそれぞれ千鳥格子状に配置された画面が出力される。
【００７３】
図５は、中間フレーム生成回路１４０によって出力されたフレーム画像データに応じて、液晶パネル１８０上に形成される動画像を視覚的に表した説明図である。図の上段には、フレームメモリ１３０に記憶されたフレーム画像データＤａｔａを示し、図の中段には、このフレームメモリからオーバスキャンされたフレーム画像データＤ１を示した。また、図の下段には、選択回路２４０から出力されるフレーム画像データＤ４を示した。図の下段に示したフレーム画像データＤ４については、図４に示したフレーム画像データＤ４と共通のフレーム番号を付している。
【００７４】
図の上段に示すように、フレームメモリ１３０内に、フレーム（ｎ−１）、フレーム（ｎ）、フレーム（ｎ＋１）のフレーム画像データが順次記憶されると、図の中段に示すように、これらのフレーム画像が、制御回路２５０によってオーバスキャンされ、各フレームが、それぞれ３枚ずつ出力される。なお、図示の都合上、フレーム（ｎ−１）とフレーム（ｎ＋１）については、３枚中、２枚分の出力について示している。こうしてオーバスキャンされた３枚のフレーム画像のうち、２枚目のフレーム画像については、第１ラッチ回路２７２および第３ラッチ回路２７６を経て選択回路２４０によってそのままフレーム画像データＤ４として出力される。これに対して、先フレーム画像の３枚目および後フレーム画像の１枚目については、合成回路２３０によって、それぞれの画像の各画素が、画素比率係数Ｒ２，Ｒ３に応じて合成され、中間フレーム画像データＤ２が生成される。そして、この中間フレーム画像データＤ２が、第２ラッチ回路２７４を経て選択回路２４０によって選択され、フレーム画像データＤ４として出力される。この結果、図の下段に示すように、選択回路２４０からは、Ｄ３，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ２，・・・というように、元の動画像を構成していたフレーム画像データＤ３と中間フレーム生成回路１４０によって生成された中間フレーム画像データＤ２とが交互に出力され、液晶パネル１８０上にその画像が形成される。
【００７５】
図５に示した例では、フレーム（ｎ−１）とフレームｎとの間の動ベクトル量Ｖは「８」としている。そのため、この動ベクトル量Ｖと、図３に示した画素比率係数テーブルとに応じて画素比率係数Ｒ２，Ｒ３が決定される。ここでは、画素比率係数Ｒ２は０．３３、画素比率係数Ｒ３は０．６６と決定されるものとする。この場合、合成回路２３０によって、先フレーム画像であるフレーム（ｎ−１）と、後フレーム画像であるフレーム（ｎ）との混成比が、２：１になるように、それぞれの画像から画素が抽出され、図中に、白丸と黒丸とで示したパターンのように、２つのフレーム画像の画素が混成された画像が形成される。一方、フレーム（ｎ）とフレーム（ｎ＋１）との間の動ベクトル量Ｖは「０」としているため、図３の画素比率係数テーブルによって、画素比率係数Ｒ２は「１」、画素比率係数Ｒ３は「０」となり、かかる画素比率係数によって合成された中間フレーム画像データＤ２は、先フレーム画像であるフレーム（ｎ）の画素の混成比が１００％となるように形成される。
【００７６】
（Ａ−３）効果：
図６は、本実施例の効果を示す説明図である。ここでは、黒丸の図形が左から右に移動する動画像を表示している例を示した。図の左側には、中間フレーム画像を生成しない場合の表示例を示し、図の右側には、本実施例によって中間フレーム画像を生成した場合の表示例を示している。図の左側に示すように、中間フレーム画像を生成しない場合には、黒丸の表示状態が、表示する／表示しないの２段階に変化するにすぎないため、フレームレートが適切に確保されている場合でも、黒丸の移動速度が速い場合には不連続に移動していくように観察され、動画フリッカが発生してしまう。しかし、本実施例では、図の右側に示すように、元の動画像を構成するフレーム画像の間に、前後フレームの混成比を調整して合成した中間フレーム画像が挿入されるため、滑らかに黒丸が移動していくように観察される。そのため、動画フリッカが軽減され、ユーザの視聴上の負荷を軽減することができる。
【００７７】
また、本実施例では、先フレーム画像と後フレーム画像との画素の混成比率をそれぞれ調整しつつ、単純に合成するという、極めて単純な処理により中間フレーム画像を生成しているため、処理スピードを向上させることができる。この結果、フレームレートを元の動画像から２倍以上に向上させても、そのフレームレートに合成処理等を追従させることが容易となり、滑らかに動画像の表示を行うことが可能になる。
【００７８】
また、本実施例では、上述のように、先フレーム画像と後フレーム画像との混成比をそれぞれ調整しつつ、単純に合成するという、極めて単純な処理により中間フレーム画像を生成しているため、全く新しい中間フレーム画像を生成する必要が無い。従って、かかる処理を行うデジタル回路を極めてシンプルに構成することができ、また、使用するメモリ容量を削減することができる。そのため、コストダウンを図りつつ、滑らかな動画表示を行うことが可能なプロジェクタを提供することが可能になる。
【００７９】
また、本実施例では、同一の映像中で動画と静止画とが切り替わったとしても、同一の回路およびアルゴリズムで中間フレーム画像を生成し、動画のみに対して動画フリッカの発生を抑制することができる。そのため、動画を表示するための回路と静止画を表示するための回路とを２つ用意し、これらを切り換えるといった処理を行う必要がなく回路をシンプルに構成することができる。また、動画と静止画とに対して異なる方式による表示を行うことがないので、動画と静止画の表示切換時における虚像の発生を抑制することができる。このような効果は、動ベクトル量検出回路１５０を省略するなどして固定モードによって出力を行う場合に特に顕著である。
【００８０】
Ｂ．第２実施例：
上述した第１実施例では、中間フレーム画像を１枚生成して、もとの映像の２倍のフレームレートで動画像の表示を行う場合について説明した。これに対して、第２実施例では、中間フレーム画像を２枚生成し、元の映像の３倍のフレームレートで動画像を表示する場合について説明する。
【００８１】
図７は、第２実施例において、液晶パネル１８０上に形成される動画像を視覚的に表した説明図である。図の上段および中段に示すように、本実施例において、メモリ書込制御回路１２０が、フレームメモリ１３０に、フレーム（ｎ−１）、フレーム（ｎ）、フレーム（ｎ＋１）のフレーム画像データを順次書き込むと、制御回路２５０は、元の映像のフレームレートの３倍の周期で、５回連続して読み出しを行う。このとき、４回目に読み出す先フレーム画像と１回目に読み出す後フレーム画像、および、５回目に読み出す先フレーム画像と２回目に読み出す後フレーム画像は、それぞれ画素毎に交互に読み出すことで同時読み出しを行う。この結果、図の下段に示すように、オーバスキャンを行った５枚中、３枚目のフレーム画像については、第１ラッチ回路２７２および第３ラッチ回路２７６を経て選択回路２４０によってそのままフレーム画像データＤ４として出力される。これに対して、上述した４回目に読み出す先フレーム画像と１回目に読み出す後フレーム画像、および、５回目に読み出す先フレーム画像と２回目に読み出す後フレーム画像については、合成回路２３０によって、それぞれの画像が画素比率係数Ｒ２，Ｒ３に応じて合成され、中間フレーム画像データＤ２が生成される。そして、この中間フレーム画像データＤ２が、第２ラッチ回路２７４を経て選択回路２４０によって選択され、フレーム画像データＤ４として出力される。
【００８２】
図７に示した例では、２枚連続して生成される中間フレーム画像データＤ２のうち１枚目の中間フレーム画像データＤ２と、２枚目の中間フレーム画像データＤ２とでは、画素比率係数Ｒ２および画素比率係数Ｒ３の値をそれぞれ異なる組み合わせとしている。具体的には、１枚目の中間フレーム画像では、画素比率係数Ｒ２を０．６６、画素比率係数Ｒ３を０．３３としており、２枚目の中間フレーム画像では、画素比率係数Ｒ２を０．３３、画素比率係数Ｒ３を０．６６としている。こうすることで、先フレーム画像の混成比が徐々に低下し、後フレーム画像の混成比が徐々に高まることになり、移動体が徐々に移動しているかのような効果を得ることができる。
【００８３】
なお、図７では、画素比率係数Ｒ２，Ｒ３の値をそれぞれ固定した例を示したが、例えば、１枚目の中間フレーム画像については、図３に示した画素比率係数テーブルを用いて画素比率係数Ｒ２および画素比率係数Ｒ３の値を決定し、２枚目の中間フレーム画像については、１枚目の画素比率係数Ｒ２および画素比率係数Ｒ３の値を入れ替えることで画素比率係数の値を決定するものとしてもよい。また、１枚目の画素比率係数Ｒ２，Ｒ３を決定するためのテーブルと、２枚目の画素比率係数Ｒ２，Ｒ３を決定するためのテーブルとを個別に用意しておくものとしてもよい。
【００８４】
以上で説明した第２実施例によれば、第１実施例よりも多くの中間フレーム画像を生成して表示することができるため、動画フリッカの発生をより抑制することが可能になる。
【００８５】
Ｃ．第３実施例：
上述した第２実施例では、中間フレーム画像を２枚生成して、もとの映像の３倍のフレームレートで動画像の表示を行う場合について説明した。これに対して、第３実施例では、中間フレーム画像を３枚生成し、元の映像の４倍のフレームレートで動画像を表示する場合について説明する。
【００８６】
図８は、第３実施例において、液晶パネル１８０上に形成される動画像を視覚的に表した説明図である。図の上段および中段に示すように、本実施例において、メモリ書込制御回路１２０が、フレームメモリ１３０に、フレーム（ｎ−１）、フレーム（ｎ）、フレーム（ｎ＋１）のフレーム画像データを順次書き込むと、制御回路２５０は、元の映像のフレームレートの４倍の周期で、７回連続して読み出しを行う。このとき、５回目に読み出す先フレーム画像と１回目に読み出す後フレーム画像、６回目に読み出す先フレーム画像と２回目に読み出す後フレーム画像、および、７回目に読み出す先フレーム画像と３回目に読み出す後フレーム画像とは、それぞれ画素毎に交互に読み出すことで同時読み出しを行う。この結果、図の下段に示すように、オーバスキャンを行った７枚中、４枚目のフレーム画像については、第１ラッチ回路２７２および第３ラッチ回路２７６を経て選択回路２４０によってそのままフレーム画像データＤ４として出力される。これに対して、同時読み出しを行った各フレーム画像については、合成回路２３０によって、それぞれの画像が画素比率係数Ｒ２，Ｒ３に応じて合成され、中間フレーム画像データＤ２が生成される。そして、この中間フレーム画像データＤ２が、第２ラッチ回路２７４を経て選択回路２４０によって選択され、フレーム画像データＤ４として出力される。
【００８７】
図８に示した例では、３枚連続して生成される中間フレーム画像データＤ２において、１枚目の中間フレーム画像データＤ２と、２枚目の中間フレーム画像データＤ２と、３枚目の中間フレーム画像データＤ２とでは、画素比率係数Ｒ２および画素比率係数Ｒ３の値をそれぞれ異なる組み合わせで積算している。具体的には、１枚目の中間フレーム画像では、画素比率係数Ｒ２を０．６６、画素比率係数Ｒ３を０．３３としており、２枚目の中間フレーム画像では、画素比率係数Ｒ２を０．５、画素比率係数Ｒ３を０．５としている。また、３枚目の中間フレーム画像では、画素比率係数Ｒ２を０．３３、画素比率係数Ｒ３を０．６６としている。こうすることで、先フレーム画像の混成比が徐々に低下し、後フレーム画像の混成比が徐々に上がることになり、移動体が徐々に移動しているかのような効果を得ることができる。この結果、第１実施例や第２実施例よりも、滑らかな動画表示を実現することができる。
【００８８】
なお、上述した種々の実施例では、中間フレーム画像を１枚ないし３枚生成する場合について説明したが、４枚以上の中間フレーム画像を生成する場合にも、各中間フレーム画像について、画素比率係数Ｒ２，Ｒ３をそれぞれ決定することで、同様の方式を用いることができる。この場合、元の映像信号のフレームレートを、中間フレーム画像の枚数に応じた倍率によって逓倍することで各フレーム画像の表示を行う。中間フレーム画像の枚数が増加すれば、それだけ、動画フリッカを軽減させる効果を高めることができる。
【００８９】
Ｄ．変形例：
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。例えば、ハードウェアによって実現した機能を、ソフトウェアによって実現することにより、コンピュータが動画像を表示するものとしてもよい。その他、次のような変形も可能である。
【００９０】
（Ｄ−１）変形例１：
以下、図９ないし図１１を用いて、画素比率係数Ｒ２，Ｒ３の決定方法の変形例について説明する。本変形例では、図２に示した画素比率係数決定回路２１０は、動ベクトル量Ｖとは関係なく、生成しようとする中間フレーム画像の数ｎと正弦波の特性とに応じて画素比率係数Ｒ２，Ｒ３の値を決定する。
【００９１】
本変形例において、画素比率係数決定回路２１０は、合成回路２３０によって生成を行う中間フレーム画像の枚数をＣＰＵ１９０から設定されると、図９に示すテーブルに基づき、画素比率係数Ｒ２，Ｒ３を求めるための角度θ（ｒｄ）（０≦θ≦π）を各中間フレーム画像毎に決定する。図９に示したテーブルには、０からπまでの区間を中間フレーム画像の枚数によって分割することによって得られる値が定義されている。このテーブルによれば、例えば、中間フレーム画像を３枚生成する場合には、１枚目の中間フレーム画像を生成するためのθは（１／４）πとなり、２枚目は、（１／２）π、３枚目は（３／４）πとなる。そして、このθの値と、下記式（２）および（３）に示す正弦関数を用いて、各中間フレーム画像の生成に用いる画素比率係数Ｒ２，Ｒ３をそれぞれ決定する。下記式（２）は、正弦関数の極大値（＝１）から極小値（＝０）までを表す関数であり、式（３）は、正弦関数の極小値（＝０）から極大値（＝１）までを表す関数である。図１０には、下記関数をグラフ化した図を示し、図１１には、角度θに対応する画素比率係数Ｒ２および画素比率係数Ｒ３の値の具体例を示している。
【００９２】
Ｒ２＝（ＣＯＳθ）／２＋０．５  ・・・（２）
Ｒ３＝０．５−（ＣＯＳθ）／２  ・・・（３）
【００９３】
図１１を参照すると、上記関数（２）および（３）によれば、中間フレーム画像を３枚生成する場合には、１枚目の中間フレーム画像に適用する画素比率係数Ｒ２は、０．８５となり、画素比率係数Ｒ３は、０．１５となる。また、２枚目の中間フレーム画像に適用する画素比率係数Ｒ２は、０．５０となり、画素比率係数Ｒ３も０．５０となる。更に、３枚目の中間フレーム画像に適用する画素比率係数Ｒ２は、０．１５となり、画素比率係数Ｒ３は、０．８５となる。
【００９４】
以上で説明した画素比率係数の決定方法によれば、正弦波の波形の特性に応じて各中間フレーム画像に適用する画素比率係数を決定することができる。画像の混成比の変化に対する人間の目の追従特性は、この正弦波の特性に近似していると考えられるため、本変形例によれば、中間フレーム画像の枚数が増加したとしても、２つの画像の混成比が非常に滑らかに変化し、動画フリッカを効果的に抑制することが可能になる。
【００９５】
なお、本変形例では、正弦関数を用いて画素比率係数を求めるものとしたが、その他にも、漸増あるいは漸減する種々の関数を用いて画素比率係数を求めるものとしてもよい。このような関数の一例を図１１に示した。
【００９６】
図１２は、画素比率係数Ｒ３が０から１までリニアに増加し、画素比率係数Ｒ２が１から０までリニアに減少する関数をグラフ化した図である。このような関数によっても、先フレーム画像の影響が徐々に低下し、後フレーム画像の影響が徐々に増加する効果を得ることができるので、滑らかな動画表示を行うことができる。
【００９７】
（Ｄ−２）変形例２：
上記実施例では、フレームメモリ１３０に記憶された２つのフレーム画像間の動ベクトル量に応じて、画素比率係数Ｒ２，Ｒ３を決定する例を示した。これに対して、２つのフレーム画像の輝度変化量に応じて、画素比率係数Ｒ２，Ｒ３を決定することもできる。
【００９８】
この場合、例えば、画素比率係数決定回路２１０が、まず、先フレーム画像を構成する各画素の輝度の平均値と、後フレーム画像を構成する各画素の輝度の平均値とを求め、これらの平均値から輝度の変化量を求める。そして、この変化量が、プラスであれば、その変化量に応じて、先フレーム画像に適用する画素比率係数Ｒ２の値を後フレーム画像に適用する画素比率係数Ｒ３よりも低くする。一方、マイナスであれば、その変化量に応じて先フレーム画像に適用する画素比率係数Ｒ２の値を後フレーム画像に適用する画素比率係数Ｒ３よりも高くするものとすることができる。このような変形例によっても、動画像を滑らかに表示することができる。
【００９９】
（Ｄ−３）変形例３：
上記実施例では、本願の動画像表示装置をプロジェクタ１００として構成した例を示したが、動画像表示装置は、液晶ディスプレイや、ブラウン管ディスプレイ、プラズマディスプレイ等として構成するものとしてもよい。この場合、図１に示した液晶ドライバ１７０や液晶パネル１８０は、各表示装置に適合した駆動回路や表示デバイスに置き換えるものとする。また、これらの表示デバイスの種類に応じて、画素比率係数を可変させるものとしてもよい。
【０１００】
（Ｄ−４）変形例４：
上記実施例では、中間フレーム画像の生成の際に、前後フレームの混成割合（画素比率）を調整することで、中間フレーム画像を生成することとした。これに対して、前後フレームを合成する際に、混成割合による合成と共に、合成元となる各フレーム画像の輝度値を変化させるものとしてもよい。かかる変形例によれば、例えば、中間フレーム画像を生成する場合に、先フレーム画像の混成割合を徐々に下げつつ、さらに、先フレーム画像の輝度値も低下させ、後フレーム画像の混成割合を徐々に上げつつ、さらに、後フレーム画像の輝度値を高めるといった処理を行うことができる。
【０１０１】
（Ｄ−５）変形例５：
上記実施例では、画素比率係数決定回路２１０によって決定された画素比率係数Ｒ２，Ｒ３に従って、先フレーム画像と後フレーム画像とからそれぞれその係数に応じた数の画素を抽出することで、中間フレーム画像を生成するものとした。これに対して、先フレーム画像と後フレーム画像とから、それぞれの係数に応じたラインを抽出することで、中間フレーム画像を生成するものとしてもよい。この場合、例えば、画素比率係数Ｒ２が０．３３で、画素比率係数Ｒ３が０．６６であれば、先フレーム画像からまず、１本分のラインを抽出し、続いて後フレーム画像から２本分のラインを抽出する。そして、それぞれのラインを合成することにより、中間フレーム画像を生成することができる。このような構成であれば、フレームメモリ１３０から画像をライン毎に読み出すことができるので、中間フレーム画像を高速に生成することが可能になる。
【０１０２】
（Ｄ−６）変形例６：
上記実施例では、画素比率係数決定回路２１０によって決定された画素比率係数Ｒ２，Ｒ３に応じて先フレーム画像と後フレーム画像とからそれぞれ画素を抽出して中間フレーム画像を生成するものとした。これに対して、画素比率係数決定回路２１０は、先フレーム画像と後フレーム画像のどちらから画素を抽出するかを規定したマスクパターンを動ベクトル量Ｖ等に応じて決定するものとしてもよい。
【０１０３】
図１２は、本変形例におけるマスクパターンの例を示す説明図である。図１２（ａ）に示したマスクパターンは、上記実施例において、画素比率係数Ｒ２が０．６６、画素比率係数Ｒ３が０．３３の場合に相当するマスクパターンである。図中、「１」と表した部分については、先フレーム画像の画素が抽出され、「２」と表した部分については、後フレーム画像が抽出されるものとする。
【０１０４】
同様に、図１２（ｂ）は、画素比率係数Ｒ２と画素比率係数Ｒ３とが共に０．５である場合に相当するマスクパターンであり、図１２（ｃ）は、画素比率係数Ｒ２が０．３３、画素比率係数Ｒ３が０．６６の場合に相当するマスクパターンである。
【０１０５】
本変形例では、画素比率係数決定回路２１０は、動ベクトル量Ｖ等に応じて、予め記憶されたマスクパターンの中から一のマスクパターンを決定し合成回路２３０に転送する。合成回路２３０はマスクパターンの転送を受けると、かかるマスクパターンに従って、第１ラッチ回路から入力した先フレーム画像と後フレーム画像とから排他的に画素を抽出する。このような変形例によれば、マスクパターンを用いることで、極めて容易に中間フレーム画像を生成することが可能になる。
【０１０６】
（Ｄ−７）変形例７：
上記実施例では、中間フレーム画像を生成するタイミングにおいてのみ、先フレーム画像と後フレーム画像とを画素毎に交互に読み出して合成を行うものとした。これに対して、制御回路２５０によって、常に、先フレーム画像と後フレーム画像とを画素毎に交互に読み出すとともに、画素比率係数決定回路２１０あるいは合成回路２３０が、先フレーム画像と後フレーム画像との混成比率を、１：０、１：１、１：０、１：１、…、と順に変更していくことで、合成回路２３０がこの混成比率に従い、常に合成処理を行うものとしてもよい。
【０１０７】
例えば、生成する中間フレーム画像が１枚の場合、合成比率を、１：０、１：１、…、と順に繰り返して合成を行えば、先フレーム画像の画素を１００％含む画像と、先フレーム画像の画素と後フレーム画像の画素とを５０％ずつ含む画像とが、順番に生成されることになる。また、例えば、生成する画像が２枚の場合、合成比率を、１：０、２：１、１：２、…、と順に繰り返して合成を行えば、先フレーム画像の画素を１００％含む画像と、先フレーム画像の画素を６６％および後フレーム画像の画素を３３％含む画像と、先フレーム画像の画素を３３％および後フレーム画像の画素を６６％含む画像とがこの順序で繰り返して生成されることになる。つまり、中間フレーム画像がＳ枚生成される場合には、最初に１：０となる合成比率を含む（Ｓ＋１）個の合成比率を用意し、順番にその合成比率に基づき合成処理を行うことで、元のフレーム画像と中間フレーム画像とを含む全てのフレーム画像を同一の処理で容易に準備することが可能になる。なお、（Ｓ＋１）個の合成比率としては、例えば、１：０、Ｓ：１、（Ｓ−１）：２、…、１：Ｓ、となる合成比率を用意することができる。
【０１０８】
かかる変形例によれば、合成回路２３０から、元のフレーム画像と中間フレーム画像とが両者とも順番に出力されることになるため、図２に示した中間フレーム生成回路１４０から、第３ラッチ回路２７６と選択回路２４０とを省略することができる。従って、回路構成を極めてシンプルに構成することができ、コストダウンを図ることが可能になる。
【０１０９】
（Ｄ−８）変形例８：
上記実施例では、制御回路２５０によるフレームメモリ１３０からの画像の読み出しや、合成回路２３０による合成を、画素単位で行うものとして説明した。しかし、これらの処理を行う単位は、画素単位ではなく、フレーム単位やライン単位、走査線単位で行うものとしてもよい。どの単位で処理を行うかは、各ラッチ回路で保持可能なデータ容量や、合成回路２３０内のバッファ容量に応じて決定することができる。
【０１１０】
（Ｄ−９）変形例９：
上述した実施例では、中間フレーム画像を複数枚生成する例をいくつか示した。これに対して、本変形例では、複数生成した中間フレーム画像のうちの１枚の中間フレーム画像を、輝度の低い画像として表示を行うものとする。
【０１１１】
図１４は、本変形例における中間フレーム画像の生成例を示す説明図である。図示した例では、中間フレーム画像を３枚生成し、そのうちの中間の１枚について、先フレーム画像に対して適用する画素比率係数Ｒ２と、後フレーム画像に対して適用する画素比率係数Ｒ３とを共にゼロとするものとした。このように、画素比率係数をゼロとすれば、全画素が黒となる中間フレーム画像がマスク画像として一定のタイミングで表示されることになる。このように、定期的な周期で、黒いマスク画像を表示するものとすれば、液晶パネル等のホールド型表示デバイスに特有な残像現象を抑制することが可能になる。なお、画素比率係数Ｒ２と画素比率係数Ｒ３との合計が１未満であれば、合成後の画像の輝度は低下するため、通常よりも輝度の低いマスク画像を表示することができ、これによっても残像現象を抑制することができる。
【０１１２】
なお、本変形例では、先フレーム画像と後フレーム画像とに対して、それぞれ画素比率係数をゼロとすることによって、マスク画像を生成するものとしたが、両フレーム画像の輝度を低下させて合成することによっても輝度の低いマスク画像を生成することができる。また、その他にも、複数の中間フレーム画像のうちの１の中間フレーム画像を表示するタイミングで、その中間フレーム画像に換えて、黒い画像とするためのマスク画像を挿入して表示するものとしてもよい。マスク画像を挿入するデバイスは、合成回路２３０であってもよいし選択回路２４０や拡大縮小回路１６０でもよい。このような構成であっても、容易に、残像現象を抑制することが可能になる。また、図１４では、中間フレーム画像を３枚生成し、そのうち１枚を暗い画像とするものとしたが、生成する中間フレーム画像は２枚以上であればよく、そのうちの１枚を黒い画像とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】プロジェクタ１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】中間フレーム生成回路１４０の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】画素比率係数テーブルの一例を示す説明図である。
【図４】中間フレーム生成回路１４０の動作のタイミングチャートを簡易的に示す説明図である。
【図５】中間フレーム生成回路１４０によって出力されたフレーム画像データに応じて液晶パネル１８０上に形成される動画像を視覚的に表した説明図である。
【図６】実施例の効果を示す説明図である。
【図７】第２実施例において液晶パネル１８０上に形成される動画像を視覚的に表した説明図である。
【図８】第３実施例において液晶パネル１８０上に形成される動画像を視覚的に表した説明図である。
【図９】０からπまでの区間を中間フレーム画像の枚数によって分割することによって得られる値を定義したテーブルを示す図である。
【図１０】画素比率係数の決定に用いる関数をグラフ化した図である。
【図１１】角度θに対応する画素比率係数Ｒ２および画素比率係数Ｒ３の値の具体例を示す図である。
【図１２】画素比率係数Ｒ３が０から１までリニアに増加し、画素比率係数Ｒ２が１から０までリニアに減少する関数をグラフ化した図である。
【図１３】マスクパターンの例を示す説明図である。
【図１４】変形例９における中間フレーム画像の生成例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１００…プロジェクタ
１１０…映像信号入力回路
１１２…同期分離回路
１１４…Ａ／Ｄ変換回路
１２０…メモリ書込制御回路
１３０…フレームメモリ
１４０…中間フレーム生成回路
１５０…動ベクトル量検出回路
１６０…拡大縮小回路
１７０…液晶ドライバ
１８０…液晶パネル
１９０…ＣＰＵ
２００…操作パネル
２１０…画素比率係数決定回路
２２０…マルチプレクサ
２３０…合成回路
２４０…選択回路
２５０…制御回路
２６０…フィールド識別信号生成回路
２７２…第１ラッチ回路
２７４…第２ラッチ回路
２７６…第３ラッチ回路
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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