画像表示装置
【課題】異なる２画像を時分割で表示する画像表示装置において、オーバードライブを適用した場合に生じる透過率のシフトを解消する
【解決手段】異なる２画像を構成する第１の画像と第２の画像が交互にオーバードライブ処理部に入力され液晶パネルに表示される画像表示装置において、シーンチェンジを判別し異なる２画像が変化したときに、フレームメモリに蓄積されている第１の画像もしくは第２の画像を２回以上繰り返しオーバードライブ処理部に出力することにより液晶の透過率のシフトを収束させる。
【解決手段】異なる２画像を構成する第１の画像と第２の画像が交互にオーバードライブ処理部に入力され液晶パネルに表示される画像表示装置において、シーンチェンジを判別し異なる２画像が変化したときに、フレームメモリに蓄積されている第１の画像もしくは第２の画像を２回以上繰り返しオーバードライブ処理部に出力することにより液晶の透過率のシフトを収束させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は左右の視差画像等の異なる２画像を交互に液晶パネルに表示して表示を行う時分割方式の画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、薄型且つ軽量であるため、テレビ、コンピュータのディスプレイ装置、携帯情報端末の表示部等の表示装置として広く用いられている。しかし、液晶は駆動電圧を印加してから所定の透過率に到達するまでに一定の時間を要するため、変化の早い動画に対応できないという欠点がある。こうした問題を解決するため、フレーム間で階調値が変化する場合、１フレーム以内に液晶が所定の透過率に到達するよう、液晶に過電圧を印加するオーバードライブと呼ばれる駆動方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、１フレーム前の画像データをフレームメモリに保存し、１フレーム前の画像データと現フレームの画像データとを画素毎に比較し、階調値が変化している場合はその変化量に対応する補正量を現フレームの画像データに加算する。これにより、１フレーム前よりも階調値が増加した場合は液晶パネルにおいて通常よりも高い駆動電圧が印加され、減少した場合は通常よりも低い電圧が印加される。
【０００３】
また、液晶パネルを用いた画像表示装置として出願人自らが出願している特許文献２の図１に示されるような、時分割方式の画像表示装置は、観察者の右眼と左眼にそれぞれ集光する２つの光源を備え、液晶表示パネルが右眼用の視差画像を表示する時にはそれに同期して右眼用の光源を点灯し、左眼用の視差画像を表示する時にはそれに同期して左眼用の光源を点灯して、左右の視差像を交互に表示して立体像を表示する構成である。この装置において、左右の視差画像の代わりに、異なる２画像を使用すれば、見る方向により異なる２つの画像を表示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６１６６５２号公報（図４）
【特許文献２】特開２００９−１２８８７８号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の時分割方式の画像表示装置において、液晶の応答速度（駆動電圧を印加してから所定の透過率に到達するまでの時間）を改善するためにオーバードライブを用いた場合には以下のような問題点を有していた。
【０００６】
時分割方式の画像表示装置においてフリッカを発生しない表示を行うためには、異なる２画像を、それぞれを毎秒６０回以上のレートで表示することが望ましく、画像の合計で１２０回／秒以上のレートで画像を表示することが望ましい。このような高速の表示を行う場合には、オーバードライブを用いても液晶の温度条件や、１フレーム前の画像データと現フレームの画像データの値による液晶の応答速度の違い等に起因し、１フレームの表示時間（例えば１／１２０秒）の終了時点で液晶の透過率が応答しきらない応答不足や過応答する場合がある。
【０００７】
さらに、時分割方式の画像表示装置においては、例えば静止立体画像などのように、同一の右眼用の視差画像と左眼用の視差画像（一般化して画像ペアと呼ぶ）が交互に表示されている状態が一定時間継続する場合があり、液晶の応答不足がマイナスのオフセットとして、過応答がプラスのオフセットとしてその後の画像データに対する液晶の透過率をシフトさせる現象を生じる。
【０００８】
以下、液晶の透過率がシフトする現象について図１を用いて説明する。液晶パネルの表示面は対向する透明電極で液晶を挟む複数の画素から構成されており、画像データが入力された場合、それは最終的に電圧として液晶パネルのそれぞれの画素の透明電極に印加され、それぞれの画素は印加された電圧に応じて透過率が変化し、それにより画像が液晶パネルに表示される。以下液晶パネルの特定の画素に着目する。
【０００９】
図１において、実線１０１で示されるのはオーバードライブがない場合の時分割式の画像表示装置の特定の画素へ入力される画像データである。ここでは簡略化のために、透過率が特定の値となるような画像データが入力されているように表現する。つまり、時刻Ｔ０からＴ１においては画素に液晶の透過率がＬ０となるような画像データが入力されており、時刻Ｔ１からＴ２においては画素には液晶の透過率がＬ３となるような画像データが入力されており、１フレームの時間ＴＦ（＝Ｔ２−Ｔ１）ごとに画像ペアの画像データが交互に入力されているということである。
【００１０】
点線１０５で示されるのは、実線１０１の画像データの変化に対しオーバードライブを適用した後の特定の画素へ入力される画像データである。つまり、時刻Ｔ０からＴ３までは画素に液晶の透過率がＬ０となる画像データとＬ３となる画像データが繰り返し入力されているが、液晶の透過率の応答が速いため、オーバードライブによる画像データの加算は行われていない。時刻Ｔ３において画素の透過率がＬ０からＬ２となる画像データが入力され、それにオーバードライブによる加算が行われ、Ｌ２２という画像データが時刻Ｔ３からＴ４の間に画素に入力される。（Ｌ２２−Ｌ２）がオーバードライブによる加算となる。以下同様に時刻Ｔ４からＴ５の間はＬ１１という画像データが画素に入力され、時刻Ｔ５からＴ６の間はＬ２１という画像データが画素に入力される。
【００１１】
実線１０２で示されるのは画素の透過率である。時刻Ｔ０で画像データがＬ３からＬ０に変化したのに応じて、画素の透過率が時刻Ｔ０ではＬ３であったものが変化し始め、時刻Ｔ１までにＬ０に応答を完了している。
【００１２】
時刻Ｔ０からＴ３まで同一の画像ペア（左眼用の視差画像、右眼用の視差画像を図１では左眼画像、右眼画像と表現する）の画像データＬ３とＬ０が交互に入力され、画素の透過率がそれに応じて応答し、時刻Ｔ３で画像ペアが切り替わり（以下、シーンチェンジとも呼ぶ）、時刻Ｔ３以降は画像データＬ１とＬ２が交互に入力され、画素の透過率がそれに応じて応答する。実線１０２においては、画素の透過率は画像ペアの切り替わりに対して、時間内に応答を完了している。つまり時刻Ｔ３で画像データがＬ０からＬ２に変化したのに応じて、画素の透過率が時刻Ｔ３ではＬ０であったものが変化し始め、時刻Ｔ４までにＬ２に応答を完了している。
【００１３】
しかしながら、液晶の温度条件などにより、オーバードライブの効果が強すぎて、点線１０４に示すように時刻Ｔ３で画像データがＬ０からＬ２に変化したのに応じて画素の透過率が時刻Ｔ３ではＬ０であったものが変化し、時刻Ｔ４において画素の透過率がＬ２を超えて過応答する場合や、オーバードライブの効果が不足して、点線１０３に示すように時刻Ｔ３で画像データがＬ０からＬ２に変化したのに応じて画素の透過率が時刻Ｔ３ではＬ０であったものが変化し、時刻Ｔ４において画素の透過率がＬ２に達しないで応答不足する場合がある。このような過応答や応答不足が画像ペアの切り替わり後などに発生した場合、以降の画像データがＬ１、Ｌ２のような中間データであって、画素の透過率が１フレーム時間ＴＦ内に丁度応答完了する、もしくは応答が間に合わない状況では、その過応答分や応答不足分が、そのまま以降の画像データに対する画素の透過率をシフトさせる現象を生じる。つまり、点線１０４の画素の透過率の時刻Ｔ４以降の推移は、実線１０２の推移に対して透過率が高めにシフト（平行移動）し、点線１０３の画素の透過率の時刻Ｔ４以降の推移は、実線１０２の推移に対して透過率が低めにシフト（平行移動）する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、時分割方式の画像表示装置にオーバードライブを適用した場合に生じる液晶の透過率のシフトを解消することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像表示装置は第１の画像と第２の画像で構成される異なる２画像が入力され、それを交互に液晶パネル（表示デバイスに相当する）に表示する画像表示装置において、
液晶パネルの応答速度を改善するため液晶パネルに与える画像データを補正するオーバードライブ処理部を有し、特定の条件下において同一の画像を連続してオーバードライブ処理部に出力し液晶パネルに表示することを特徴とする画像表示装置である。
【００１６】
本発明の画像表示装置はさらに、入力された異なる２画像をそれぞれ保持するためのフレームメモリを有し、同一の画像とはフレームメモリに保持された異なる２画像のいずれかであることを特徴とする画像表示装置である。
【００１７】
本発明の画像表示装置はさらに、特定の条件下とは一定周期であることを特徴とする画像表示装置である。
【００１８】
本発明の画像表示装置はさらに、特定の条件下とは異なる２画像のうちの第１の画像もしくは第２の画像に変化があったことを検出した後であることを特徴とする画像表示装置である。
【００１９】
本発明の画像表示装置はさらに、異なる２画像のうちの第１の画像は視差を有する立体画像のうちの右眼画像であり、第２の画像は左眼画像であることを特徴とする立体画像表示装置である。
【００２０】
本発明の画像表示装置はさらに、異なる２画像のうちの第１の画像は表示装置前面右側の観察者用の画像であり、第２の画像は表示装置前面左側の観察者用の画像であることを特徴とするデュアルビュー画像表示装置である。
【００２１】
本発明の画像装置はいずれの構成においても異なる２画像を交互に液晶パネルに表示する時分割方式の画像表示装置にオーバードライブを適用した場合に生じる液晶の透過率のシフトをオーバードライブ処理部に同一の画像を連続して出力することにより解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】液晶の透過率がシフトする現象の発生原理を説明した図
【図２】本発明の画像表示装置のブロック図
【図３】同一の画像データにより液晶の透過率が収束する図
【図４】本発明の別の画像表示装置のブロック図
【図５】１フレームごとに極性反転した場合の原理を説明した図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
液晶の透過率のシフトが発生した場合に、同一の画像データを連続して液晶に出力することにより透過率のシフトを解消する。
【実施例１】
【００２４】
図２は、本発明の画像表示装置のブロック図である。画像表示装置２００は画像信号入力部２１０、画像信号変換部２２０、オーバードライブ処理部２３０、光源制御部２４０、液晶パネル２５０、バックライト光源２６０から構成される。
【００２５】
画像信号入力部２１０には異なる２画像からなる画像ペアの画像信号が入力される。この画像ペアの画像信号のフォーマットはどのようなものでもよいが、例えば、異なる２画像を左右に並べ１枚の画像にしたフォーマット、異なる２画像を上下に並べ１枚の画像にしたフォーマット、異なる２画像をそれぞれ複数行に分割し１行ごとに第１の画像、第２の画像を繰り返して並べ１枚の画像にしたフォーマット、異なる２画像をそれぞれ複数の列に分割し１列ごとに第１の画像、第２の画像を繰り返して並べ１枚の画像にしたフォーマット、異なる２画像を時分割で最初に第１の画像、次に第２の画像というように送信するフォーマット等により送信することができ、通常一定の周期（１／６０秒等）ごとに繰り返して入力される。
【００２６】
画像信号変換部２２０は画像分離部２２１、シーンチェンジ検出部２２２、出力信号切替部２２３、フレームメモリ２２５より構成される。画像信号入力部２１０に入力された画像信号は画像分離部２２１に入力される。画像分離部２２１では入力された画像ペアの画像信号を異なる２画像に分離する。画像信号が１枚の画像に異なる２画像が混合し入力されるフォーマットの場合は、それを分離し異なる２画像を構成し、それぞれをフレームメモリ２２５に蓄積する。異なる２画像が時分割で入力されるフォーマットの場合は、現在入力されている第１の画像の画像信号で構成される画像と１つ前の第２の画像の画像信号で構成される画像をそれぞれフレームメモリ２２５に蓄積する。
【００２７】
シーンチェンジ検出部２２２は入力された画像ペアの画像信号に変化があったかを検出し、その結果を出力信号切替部２２３に出力する。シーンチェンジ検出部は、フレームメモリに蓄積されている今回入力された異なる２画像と前回入力された異なる２画像を比較し、画像ペアに変化があったかを検出する。このとき、異なる２画像を構成する第１の画像と第２の画像のいずれか一方の変化を検出してもよいし、両方の変化を検出してもよい。比較に当たっては、フレームメモリにそれぞれを蓄積し、蓄積された画像の差分をとって比較してもよいし、フレームメモリに蓄積された画像の特徴量（チェックサムやハッシュ値）を計算し記憶しておき、今回画像の特徴量と前回画像の特徴量を比較してもよい。
【００２８】
出力信号切替部２２３は、フレームメモリ２２５に蓄積された画像ペア（それぞれを第１の画像、第２の画像）をオーバードライブ処理部２３０に出力する。この出力信号切替部２２３の出力は、必要に応じてフレームレートの変換及び解像度変換も行って出力する。画像信号入力部２１０に入力される画像信号は、１フレームが１／６０秒というフレームレートで入力されることが通常であるが、時分割方式の画像表示装置においてフリッカを発生しない表示を行うためには、液晶パネル２５０は異なる２画像を、それぞれを毎秒６０回以上のレートで表示することが望ましく、１フレームが１／１２０秒以上というフレームレートで画像を表示することができるデバイスを利用することが多い。そこで出力信号切替部２２３では、フレームメモリ２２５から第１の画像、第２の画像をそれぞれ１／１２０秒以上の周期で順次読み込みオーバードライブ処理部２３０へ出力することで、フレームレートの変換を行う。さらに画像信号入力部２１０は、フレームメモリ２２５に蓄積された画像ペアの解像度が、液晶パネル２５０と異なる解像度である場合には液晶パネル２５０の解像度となるように解像度の変換を行う。加えて、出力信号切替部２２３は、オーバードライブ処理部２３０に現在第１の画像、第２の画像のいずれを出力しているのかを示す出力画像種別信号を光源制御部２４０に出力する。また、出力信号切替部２２３は、シーンチェンジ検出部２２２の検出結果に応じてオーバードライブ処理部２３０へ出力する画像を選択するが、その部分の詳細は後述する。
【００２９】
オーバードライブ処理部２３０は、フレームメモリ２３１、オーバードライブ部２３２により構成される。オーバードライブ処理部は、入力される画像データにオーバードライブ処理を行い、液晶パネル２５０に出力する。入力される画像データは、フレームメモリ２３１に蓄積されると同時にオーバードライブ部２３２に入力される。オーバードライブ部２３２では、フレームメモリ２３１に蓄積された１つ前の画像データと現在の画像データを画素ごとに比較し、階調値が変化している場合はその変化量に対応する補正量を現フレームの画像データに加算し液晶パネル２５０に出力する。補正量は一般的に階調値が増加している場合は、より増加させる方向の補正量で、階調値が減少している場合はより減少させる方向の補正量であるが、階調値の変化量から算出したり、階調値の変化量に対する補正量テーブルを用いたりして決定する。
【００３０】
光源制御部２４０は、出力信号切替部２２３からの出力画像種別信号に基づいてバックライト光源２６０を制御し、第１の画像が液晶パネル２５０に出力されているときには第１の光源２６１を点灯させ、第２の画像が液晶パネル２５０に出力されているときには第２の光源２６２を点灯させる。第１の光源２６１と第２の光源２６２は異なる方向に光を出光する。オーバードライブ処理部２３０におけるオーバードライブ処理に起因して画像信号変換部２２０の画像出力から液晶パネル２５０の画像入力までに遅延時間を生じる場合には、光源制御部２４０で遅延時間を考慮したタイミングで第１の光源２６１と第２の光源２６２の点灯を行う。
【００３１】
液晶パネル２５０は、入力される画像データに応じて液晶を構成する各画素の透過率を変化させることで、バックライト光源２６０の光の透過率を制御し画像を表示する。
【００３２】
出力信号切替部２２３でシーンチェンジ検出部２２２の検出結果に応じてオーバードライブ処理部２３０へ出力する画像を選択することにより、液晶の透過率のシフトを改善する方法について、以下詳細を説明する。
【００３３】
出力信号切替部２２３は、液晶の透過率のシフトが生じたときに、オーバードライブ処理部２３０へ出力する画像データを通常、第１の画像と第２の画像とを繰り返し出力しているものを、第１の画像もしくは第２の画像を連続して２回以上出力することで、液晶の透過率のシフトを解消する。
【００３４】
図３は、同一の画像データにより液晶の透過率が収束する原理を説明するための、オーバードライブ部２３０に入力される画像データと液晶パネル２５０の画素の透過率の推移を示す図である。実線３０１はオーバードライブ部２３０へ入力される画像データであり、点線３０５は液晶の画素に入力されるオーバードライブ適用後の画像データである。実線３０２で示されるのは画素の透過率である。点線３０４で示されるのは透過率が高めにシフトしたときの画素の透過率であり、点線３０３で示されるのは透過率が低めにシフトしたときの透過率である。
【００３５】
時刻Ｔ３０から時刻Ｔ３４まで第１の画像と第２の画像（図３においては右眼画像と左眼画像と表現している）が繰り返し、画像データがＬ１からＬ２、Ｌ２からＬ１と繰り返し変化し、オーバードライブ部２３０へ入力され、オーバードライブ部で画像データに加算が行われ、画素にはＬ１１からＬ２１、Ｌ２１からＬ１１という画像データが入力され、画素の透過率がそれに応答している。
【００３６】
時刻Ｔ３５においては、時刻Ｔ３４で入力された第１の画像を繰り返しオーバードライブ部２３０へ入力している。このとき、時刻Ｔ３４で入力された画像データと時刻Ｔ３５で入力された画像データとが同一であるため、時刻Ｔ３５の画像データにはオーバードライブによる補正量は加算されず、時刻Ｔ３５からＴ３６の間に画素に入力される画像データはＬ２となる。そのことにより、シフトしていた透過率はＬ２に向かって応答開始し、応答を完了することで時刻Ｔ３６以降では透過率のシフトは解消される。
【００３７】
図３においては１画素に着目して説明したが、それぞれの透過率が高めにシフトしている画素、低めにシフトしている画素が混在している液晶パネル全体についても同様で、同一の第１の画像データが繰り返しオーバードライブ処理部に入力されることにより、液晶パネルの画素全体の透過率のシフトが解消の方向に向かう。なお、図３では第１の画像を繰り返し入力したが、第２の画像を繰り返し入力してもよいことや、図３では繰り返し回数は２回であるが、３回以上繰り返したほうが画像シフトの解消効果が高いことは明らかである。ただし、繰り返し回数が多い場合は観察者が観察画像に違和感を生じる可能性があるため、繰り返し回数は適切に設定する必要がある。
【００３８】
画素の透過率のシフトはシーンチェンジの後に生じるため、出力信号切替部２２３は、シーンチェンジ検出部２２２からシーンチェンジ検出結果を受信した場合、オーバードライブ処理部２３０へ出力する画像データを、通常フレームメモリ２２５から、第１の画像、第２の画像を順次読み取り、繰り返して出力していたものを、第１の画像もしくは第２の画像を連続して２回以上フレームメモリ２２５から読み取り出力する。またこのとき、第１の画像と第２の画像のいずれが出力されたかは、出力画像種別として光源制御部２４０に出力されるため、第１の画像もしくは第２の画像が複数回出力されても、それが液晶パネルに表示されている間は第１の光源２６１もしくは第２の光源２６２の適切な光源が点灯される。
【００３９】
以上説明してきたように、本発明の画像表示装置においては液晶の透過率のシフトが発生した場合に、同一の画像データを連続して液晶に出力することにより透過率のシフトを解消できる。
【実施例２】
【００４０】
図２の実施例では、シーンチェンジ検出部２２２にてシーンチェンジを検出して、第１の画像もしくは第２の画像を複数回連続してオーバードライブ処理部２３０へ出力する構成としていたが、シーンチェンジ検出部２２２によるシーンチェンジの検出を廃止し、出力信号切替部２２３が一定周期で第１の画像もしくは第２の画像を複数回連続してオーバードライブ処理部２３０へ出力する構成としてもよい。一定周期とは、例えば１秒ごとなどが考えられる。シーンチェンジ検出部がないため、装置構成を簡略化することができる。
【実施例３】
【００４１】
図４は本発明の別の実施例に関する画像表示装置のブロック図である。画像表示装置４００は、画像信号入力部４１０、画像信号変換部４２０、オーバードライブ処理部４３０、眼鏡制御部４４０、液晶パネル４５０、シャッター眼鏡４６０から構成される。眼鏡制御部４４０とシャッター眼鏡４６０以外は実施例１と同一であり説明を省略する。
【００４２】
眼鏡制御部４４０は、出力信号切替部４２３からの出力画像種別信号に基づいてシャッター眼鏡４６０を制御し、第１の画像が液晶パネル４５０に出力されているときには第１のシャッター４６１を透過させ、第２の画像が液晶パネル４５０に出力されているときには第２のシャッター４６２を透過させる。オーバードライブ処理部４３０におけるオーバードライブ処理に起因して画像信号変換部４２０の画像出力から液晶パネル４５０の画像入力までに遅延時間を生じる場合には、眼鏡制御部４４０で遅延時間を考慮したタイミングで第１のシャッター４６１と第２のシャッター４６２の制御を行う。
【００４３】
液晶パネル４５０には常時点灯しているバックライト（図示せず）が存在し、入力される画像データに応じて液晶を構成する各画素の透過率を変化させることで、バックライトの光の透過率を制御して画像を表示し、シャッター眼鏡を装着した観察者には右眼に第１の画像、左眼に第２の画像が観察される。
【００４４】
液晶の透過率のシフトが発生する理由や、同一の画像データを連続して液晶に出力することにより透過率のシフトが解消できることは実施例１と同様であり、実施例２のようにシーンチェンジ検出部４２２を廃止し、出力信号切替部４２３が一定周期で第１の画像もしくは第２の画像を複数回連続してオーバードライブ処理部４３０へ出力する構成としてもよい。
【００４５】
以上の実施例では液晶パネルを表示デバイスとして例示したが、透過型ＭＥＭＳなどの他の透過型表示デバイスを用いてもよく、また、バックライト光源は透過型表示デバイスの背面から照射するものを例示したが、正面側から照射するフロントライトによる応用も可能である。第１の画像と第２の画像は、立体画像表示装置を構成する場合は右眼用の視差画像、左眼用の視差画像であり、異なる２画像を使用すれば、見る方向により異なる２つの画像を表示するデュアルビュー画像表示装置を構成できる。本発明は異なる２画像を時分割で表示する画像表示装置であれば広く応用可能であることはいうまでもない。
【実施例４】
【００４６】
液晶パネルでは表示画像の焼き付きを回避する目的で画素に印加する電圧の極性を１フレームごとに反転する極性反転技術が用いられる場合がある。1フレームごとに極性を反転する技術が用いられた液晶パネルに異なる２画像を交互に表示した場合には極性反転による表示画像の焼き付き防止効果が機能しない場合がある。図５を用いてこの現象について説明する
【００４７】
図５（ａ）は１フレームごとに極性を反転する技術（以下、極性反転技術）を用いた液晶パネルによる表示画像（特定の画素の入力画像）とドライブ極性（特定の画素に印加される電圧の極性）、液晶印加電圧（実際に特定の画素に印加される電圧）の関係を示すものである。この液晶はノーマリーブラックで、表示画像としては静止画であり白画像が表示されている状態を想定している。その状態では極性反転技術によりドライブ極性は１フレームごと“＋”と“−”が反転し、実際に液晶画素に印加される液晶印加電圧は“＋”と“−”が交互に繰り返され直流成分がキャンセルされ表示画像の焼き付きが防止される。
【００４８】
図５（ｂ）は極性反転技術を用いた液晶パネルに異なる２画像を交互に表示した場合の表示画像、ドライブ極性、液晶印加電圧の関係を示すものである。この液晶はノーマリーブラックで、異なる２画像を交互に表示することにより白画像と黒画像が交互に表示されている状態を想定している。その状態では極性反転技術によりドライブ極性は１フレームごと“＋”と“−”が反転し、実際に液晶画素に印加される液晶印加電圧は奇数フレームでは白画像を表示するために“＋”となるのに対し偶数フレームでは黒画像を表示するために液晶への電圧印加が不要であるため“＋極性の直流成分が発生し表示画像の焼き付きが防止されない。
【００４９】
実施例２で示した定期的に第１の画像もしくは第２の画像を複数回連続して出力する技術を応用することで、異なる２画像を交互に表示する場合でも極性反転を有効に機能させ、表示画像の焼き付きを防止することができる。この場合は定期的に第１の画像もしくは第２の画像を偶数回連続で、オーバードライブ処理部２３０もしくは、液晶パネルに出力する。図５（ｃ）は４フレームに２回一方の画像を連続して液晶パネル出力した場合の例である。定期的に一方の画像が２回表示されることにより白画像の表示が奇数フレームから偶数フレームへ、黒画像の表示が偶数フレームから奇数フレームへ入れ替わり、液晶印加電圧の直流成分がキャンセルされ表示画像の焼き付きが防止される。
【００５０】
実施例４では４フレームに２回一方の画像を表示させる例で説明したが、定期的に偶数回一方の画像を表示させることで第１の画像が奇数フレーム、第２の画像が偶数フレームに表示される状態から第１の画像が偶数フレーム、第２の画像が奇数フレームに表示される状態もしくはその逆に入れ替わりが発生する。それにより、液晶印加電圧の直流成分がキャンセルされ表示画像の焼き付きが防止されるという同様の効果が得られる。
【００５１】
異なる２画像の第１の画像と第２の画像は、立体画像表示装置を構成する場合は右眼用の視差画像、左眼用の視差画像であってもよいし、まったく異なる２画像を使用し、見る方向により異なる２つの画像を表示するデュアルビュー画像表示装置を構成してもよい。さらに一方の画像は全画面黒画像として、液晶の動画応答性能を改善するためのいわゆる黒挿入技術に利用することも可能である。異なる２画像を時分割で表示する画像表示装置であれば広く応用可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
２００ 画像表示装置
２１０ 画像信号入力部
２２０ 画像信号変換部
２２１ 画像分離部
２２２ シーンチェンジ検出部
２２３ 出力信号切替部
２２５ フレームメモリ
２３０ オーバードライブ処理部
２３１ フレームメモリ
２３２ オーバードライブ部
２４０ 光源制御部
２５０ 液晶パネル
２６０ バックライト光源
２６１ 第１の光源
２６２ 第２の光源
４００ 画像表示装置
４１０ 画像信号入力部
４２０ 画像信号変換部
４２１ 画像分離部
４２２ シーンチェンジ検出部
４２３ 出力信号切替部
４２４ フレームメモリ
４３０ オーバードライブ処理部
４３１ フレームメモリ
４３２ オーバードライブ部
４４０ 眼鏡制御部
４５０ 液晶パネル
４６０ シャッター眼鏡
４６１ 第１のシャッター
４６２ 第２のシャッター
【技術分野】
【０００１】
本発明は左右の視差画像等の異なる２画像を交互に液晶パネルに表示して表示を行う時分割方式の画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、薄型且つ軽量であるため、テレビ、コンピュータのディスプレイ装置、携帯情報端末の表示部等の表示装置として広く用いられている。しかし、液晶は駆動電圧を印加してから所定の透過率に到達するまでに一定の時間を要するため、変化の早い動画に対応できないという欠点がある。こうした問題を解決するため、フレーム間で階調値が変化する場合、１フレーム以内に液晶が所定の透過率に到達するよう、液晶に過電圧を印加するオーバードライブと呼ばれる駆動方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、１フレーム前の画像データをフレームメモリに保存し、１フレーム前の画像データと現フレームの画像データとを画素毎に比較し、階調値が変化している場合はその変化量に対応する補正量を現フレームの画像データに加算する。これにより、１フレーム前よりも階調値が増加した場合は液晶パネルにおいて通常よりも高い駆動電圧が印加され、減少した場合は通常よりも低い電圧が印加される。
【０００３】
また、液晶パネルを用いた画像表示装置として出願人自らが出願している特許文献２の図１に示されるような、時分割方式の画像表示装置は、観察者の右眼と左眼にそれぞれ集光する２つの光源を備え、液晶表示パネルが右眼用の視差画像を表示する時にはそれに同期して右眼用の光源を点灯し、左眼用の視差画像を表示する時にはそれに同期して左眼用の光源を点灯して、左右の視差像を交互に表示して立体像を表示する構成である。この装置において、左右の視差画像の代わりに、異なる２画像を使用すれば、見る方向により異なる２つの画像を表示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６１６６５２号公報（図４）
【特許文献２】特開２００９−１２８８７８号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の時分割方式の画像表示装置において、液晶の応答速度（駆動電圧を印加してから所定の透過率に到達するまでの時間）を改善するためにオーバードライブを用いた場合には以下のような問題点を有していた。
【０００６】
時分割方式の画像表示装置においてフリッカを発生しない表示を行うためには、異なる２画像を、それぞれを毎秒６０回以上のレートで表示することが望ましく、画像の合計で１２０回／秒以上のレートで画像を表示することが望ましい。このような高速の表示を行う場合には、オーバードライブを用いても液晶の温度条件や、１フレーム前の画像データと現フレームの画像データの値による液晶の応答速度の違い等に起因し、１フレームの表示時間（例えば１／１２０秒）の終了時点で液晶の透過率が応答しきらない応答不足や過応答する場合がある。
【０００７】
さらに、時分割方式の画像表示装置においては、例えば静止立体画像などのように、同一の右眼用の視差画像と左眼用の視差画像（一般化して画像ペアと呼ぶ）が交互に表示されている状態が一定時間継続する場合があり、液晶の応答不足がマイナスのオフセットとして、過応答がプラスのオフセットとしてその後の画像データに対する液晶の透過率をシフトさせる現象を生じる。
【０００８】
以下、液晶の透過率がシフトする現象について図１を用いて説明する。液晶パネルの表示面は対向する透明電極で液晶を挟む複数の画素から構成されており、画像データが入力された場合、それは最終的に電圧として液晶パネルのそれぞれの画素の透明電極に印加され、それぞれの画素は印加された電圧に応じて透過率が変化し、それにより画像が液晶パネルに表示される。以下液晶パネルの特定の画素に着目する。
【０００９】
図１において、実線１０１で示されるのはオーバードライブがない場合の時分割式の画像表示装置の特定の画素へ入力される画像データである。ここでは簡略化のために、透過率が特定の値となるような画像データが入力されているように表現する。つまり、時刻Ｔ０からＴ１においては画素に液晶の透過率がＬ０となるような画像データが入力されており、時刻Ｔ１からＴ２においては画素には液晶の透過率がＬ３となるような画像データが入力されており、１フレームの時間ＴＦ（＝Ｔ２−Ｔ１）ごとに画像ペアの画像データが交互に入力されているということである。
【００１０】
点線１０５で示されるのは、実線１０１の画像データの変化に対しオーバードライブを適用した後の特定の画素へ入力される画像データである。つまり、時刻Ｔ０からＴ３までは画素に液晶の透過率がＬ０となる画像データとＬ３となる画像データが繰り返し入力されているが、液晶の透過率の応答が速いため、オーバードライブによる画像データの加算は行われていない。時刻Ｔ３において画素の透過率がＬ０からＬ２となる画像データが入力され、それにオーバードライブによる加算が行われ、Ｌ２２という画像データが時刻Ｔ３からＴ４の間に画素に入力される。（Ｌ２２−Ｌ２）がオーバードライブによる加算となる。以下同様に時刻Ｔ４からＴ５の間はＬ１１という画像データが画素に入力され、時刻Ｔ５からＴ６の間はＬ２１という画像データが画素に入力される。
【００１１】
実線１０２で示されるのは画素の透過率である。時刻Ｔ０で画像データがＬ３からＬ０に変化したのに応じて、画素の透過率が時刻Ｔ０ではＬ３であったものが変化し始め、時刻Ｔ１までにＬ０に応答を完了している。
【００１２】
時刻Ｔ０からＴ３まで同一の画像ペア（左眼用の視差画像、右眼用の視差画像を図１では左眼画像、右眼画像と表現する）の画像データＬ３とＬ０が交互に入力され、画素の透過率がそれに応じて応答し、時刻Ｔ３で画像ペアが切り替わり（以下、シーンチェンジとも呼ぶ）、時刻Ｔ３以降は画像データＬ１とＬ２が交互に入力され、画素の透過率がそれに応じて応答する。実線１０２においては、画素の透過率は画像ペアの切り替わりに対して、時間内に応答を完了している。つまり時刻Ｔ３で画像データがＬ０からＬ２に変化したのに応じて、画素の透過率が時刻Ｔ３ではＬ０であったものが変化し始め、時刻Ｔ４までにＬ２に応答を完了している。
【００１３】
しかしながら、液晶の温度条件などにより、オーバードライブの効果が強すぎて、点線１０４に示すように時刻Ｔ３で画像データがＬ０からＬ２に変化したのに応じて画素の透過率が時刻Ｔ３ではＬ０であったものが変化し、時刻Ｔ４において画素の透過率がＬ２を超えて過応答する場合や、オーバードライブの効果が不足して、点線１０３に示すように時刻Ｔ３で画像データがＬ０からＬ２に変化したのに応じて画素の透過率が時刻Ｔ３ではＬ０であったものが変化し、時刻Ｔ４において画素の透過率がＬ２に達しないで応答不足する場合がある。このような過応答や応答不足が画像ペアの切り替わり後などに発生した場合、以降の画像データがＬ１、Ｌ２のような中間データであって、画素の透過率が１フレーム時間ＴＦ内に丁度応答完了する、もしくは応答が間に合わない状況では、その過応答分や応答不足分が、そのまま以降の画像データに対する画素の透過率をシフトさせる現象を生じる。つまり、点線１０４の画素の透過率の時刻Ｔ４以降の推移は、実線１０２の推移に対して透過率が高めにシフト（平行移動）し、点線１０３の画素の透過率の時刻Ｔ４以降の推移は、実線１０２の推移に対して透過率が低めにシフト（平行移動）する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、時分割方式の画像表示装置にオーバードライブを適用した場合に生じる液晶の透過率のシフトを解消することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像表示装置は第１の画像と第２の画像で構成される異なる２画像が入力され、それを交互に液晶パネル（表示デバイスに相当する）に表示する画像表示装置において、
液晶パネルの応答速度を改善するため液晶パネルに与える画像データを補正するオーバードライブ処理部を有し、特定の条件下において同一の画像を連続してオーバードライブ処理部に出力し液晶パネルに表示することを特徴とする画像表示装置である。
【００１６】
本発明の画像表示装置はさらに、入力された異なる２画像をそれぞれ保持するためのフレームメモリを有し、同一の画像とはフレームメモリに保持された異なる２画像のいずれかであることを特徴とする画像表示装置である。
【００１７】
本発明の画像表示装置はさらに、特定の条件下とは一定周期であることを特徴とする画像表示装置である。
【００１８】
本発明の画像表示装置はさらに、特定の条件下とは異なる２画像のうちの第１の画像もしくは第２の画像に変化があったことを検出した後であることを特徴とする画像表示装置である。
【００１９】
本発明の画像表示装置はさらに、異なる２画像のうちの第１の画像は視差を有する立体画像のうちの右眼画像であり、第２の画像は左眼画像であることを特徴とする立体画像表示装置である。
【００２０】
本発明の画像表示装置はさらに、異なる２画像のうちの第１の画像は表示装置前面右側の観察者用の画像であり、第２の画像は表示装置前面左側の観察者用の画像であることを特徴とするデュアルビュー画像表示装置である。
【００２１】
本発明の画像装置はいずれの構成においても異なる２画像を交互に液晶パネルに表示する時分割方式の画像表示装置にオーバードライブを適用した場合に生じる液晶の透過率のシフトをオーバードライブ処理部に同一の画像を連続して出力することにより解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】液晶の透過率がシフトする現象の発生原理を説明した図
【図２】本発明の画像表示装置のブロック図
【図３】同一の画像データにより液晶の透過率が収束する図
【図４】本発明の別の画像表示装置のブロック図
【図５】１フレームごとに極性反転した場合の原理を説明した図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
液晶の透過率のシフトが発生した場合に、同一の画像データを連続して液晶に出力することにより透過率のシフトを解消する。
【実施例１】
【００２４】
図２は、本発明の画像表示装置のブロック図である。画像表示装置２００は画像信号入力部２１０、画像信号変換部２２０、オーバードライブ処理部２３０、光源制御部２４０、液晶パネル２５０、バックライト光源２６０から構成される。
【００２５】
画像信号入力部２１０には異なる２画像からなる画像ペアの画像信号が入力される。この画像ペアの画像信号のフォーマットはどのようなものでもよいが、例えば、異なる２画像を左右に並べ１枚の画像にしたフォーマット、異なる２画像を上下に並べ１枚の画像にしたフォーマット、異なる２画像をそれぞれ複数行に分割し１行ごとに第１の画像、第２の画像を繰り返して並べ１枚の画像にしたフォーマット、異なる２画像をそれぞれ複数の列に分割し１列ごとに第１の画像、第２の画像を繰り返して並べ１枚の画像にしたフォーマット、異なる２画像を時分割で最初に第１の画像、次に第２の画像というように送信するフォーマット等により送信することができ、通常一定の周期（１／６０秒等）ごとに繰り返して入力される。
【００２６】
画像信号変換部２２０は画像分離部２２１、シーンチェンジ検出部２２２、出力信号切替部２２３、フレームメモリ２２５より構成される。画像信号入力部２１０に入力された画像信号は画像分離部２２１に入力される。画像分離部２２１では入力された画像ペアの画像信号を異なる２画像に分離する。画像信号が１枚の画像に異なる２画像が混合し入力されるフォーマットの場合は、それを分離し異なる２画像を構成し、それぞれをフレームメモリ２２５に蓄積する。異なる２画像が時分割で入力されるフォーマットの場合は、現在入力されている第１の画像の画像信号で構成される画像と１つ前の第２の画像の画像信号で構成される画像をそれぞれフレームメモリ２２５に蓄積する。
【００２７】
シーンチェンジ検出部２２２は入力された画像ペアの画像信号に変化があったかを検出し、その結果を出力信号切替部２２３に出力する。シーンチェンジ検出部は、フレームメモリに蓄積されている今回入力された異なる２画像と前回入力された異なる２画像を比較し、画像ペアに変化があったかを検出する。このとき、異なる２画像を構成する第１の画像と第２の画像のいずれか一方の変化を検出してもよいし、両方の変化を検出してもよい。比較に当たっては、フレームメモリにそれぞれを蓄積し、蓄積された画像の差分をとって比較してもよいし、フレームメモリに蓄積された画像の特徴量（チェックサムやハッシュ値）を計算し記憶しておき、今回画像の特徴量と前回画像の特徴量を比較してもよい。
【００２８】
出力信号切替部２２３は、フレームメモリ２２５に蓄積された画像ペア（それぞれを第１の画像、第２の画像）をオーバードライブ処理部２３０に出力する。この出力信号切替部２２３の出力は、必要に応じてフレームレートの変換及び解像度変換も行って出力する。画像信号入力部２１０に入力される画像信号は、１フレームが１／６０秒というフレームレートで入力されることが通常であるが、時分割方式の画像表示装置においてフリッカを発生しない表示を行うためには、液晶パネル２５０は異なる２画像を、それぞれを毎秒６０回以上のレートで表示することが望ましく、１フレームが１／１２０秒以上というフレームレートで画像を表示することができるデバイスを利用することが多い。そこで出力信号切替部２２３では、フレームメモリ２２５から第１の画像、第２の画像をそれぞれ１／１２０秒以上の周期で順次読み込みオーバードライブ処理部２３０へ出力することで、フレームレートの変換を行う。さらに画像信号入力部２１０は、フレームメモリ２２５に蓄積された画像ペアの解像度が、液晶パネル２５０と異なる解像度である場合には液晶パネル２５０の解像度となるように解像度の変換を行う。加えて、出力信号切替部２２３は、オーバードライブ処理部２３０に現在第１の画像、第２の画像のいずれを出力しているのかを示す出力画像種別信号を光源制御部２４０に出力する。また、出力信号切替部２２３は、シーンチェンジ検出部２２２の検出結果に応じてオーバードライブ処理部２３０へ出力する画像を選択するが、その部分の詳細は後述する。
【００２９】
オーバードライブ処理部２３０は、フレームメモリ２３１、オーバードライブ部２３２により構成される。オーバードライブ処理部は、入力される画像データにオーバードライブ処理を行い、液晶パネル２５０に出力する。入力される画像データは、フレームメモリ２３１に蓄積されると同時にオーバードライブ部２３２に入力される。オーバードライブ部２３２では、フレームメモリ２３１に蓄積された１つ前の画像データと現在の画像データを画素ごとに比較し、階調値が変化している場合はその変化量に対応する補正量を現フレームの画像データに加算し液晶パネル２５０に出力する。補正量は一般的に階調値が増加している場合は、より増加させる方向の補正量で、階調値が減少している場合はより減少させる方向の補正量であるが、階調値の変化量から算出したり、階調値の変化量に対する補正量テーブルを用いたりして決定する。
【００３０】
光源制御部２４０は、出力信号切替部２２３からの出力画像種別信号に基づいてバックライト光源２６０を制御し、第１の画像が液晶パネル２５０に出力されているときには第１の光源２６１を点灯させ、第２の画像が液晶パネル２５０に出力されているときには第２の光源２６２を点灯させる。第１の光源２６１と第２の光源２６２は異なる方向に光を出光する。オーバードライブ処理部２３０におけるオーバードライブ処理に起因して画像信号変換部２２０の画像出力から液晶パネル２５０の画像入力までに遅延時間を生じる場合には、光源制御部２４０で遅延時間を考慮したタイミングで第１の光源２６１と第２の光源２６２の点灯を行う。
【００３１】
液晶パネル２５０は、入力される画像データに応じて液晶を構成する各画素の透過率を変化させることで、バックライト光源２６０の光の透過率を制御し画像を表示する。
【００３２】
出力信号切替部２２３でシーンチェンジ検出部２２２の検出結果に応じてオーバードライブ処理部２３０へ出力する画像を選択することにより、液晶の透過率のシフトを改善する方法について、以下詳細を説明する。
【００３３】
出力信号切替部２２３は、液晶の透過率のシフトが生じたときに、オーバードライブ処理部２３０へ出力する画像データを通常、第１の画像と第２の画像とを繰り返し出力しているものを、第１の画像もしくは第２の画像を連続して２回以上出力することで、液晶の透過率のシフトを解消する。
【００３４】
図３は、同一の画像データにより液晶の透過率が収束する原理を説明するための、オーバードライブ部２３０に入力される画像データと液晶パネル２５０の画素の透過率の推移を示す図である。実線３０１はオーバードライブ部２３０へ入力される画像データであり、点線３０５は液晶の画素に入力されるオーバードライブ適用後の画像データである。実線３０２で示されるのは画素の透過率である。点線３０４で示されるのは透過率が高めにシフトしたときの画素の透過率であり、点線３０３で示されるのは透過率が低めにシフトしたときの透過率である。
【００３５】
時刻Ｔ３０から時刻Ｔ３４まで第１の画像と第２の画像（図３においては右眼画像と左眼画像と表現している）が繰り返し、画像データがＬ１からＬ２、Ｌ２からＬ１と繰り返し変化し、オーバードライブ部２３０へ入力され、オーバードライブ部で画像データに加算が行われ、画素にはＬ１１からＬ２１、Ｌ２１からＬ１１という画像データが入力され、画素の透過率がそれに応答している。
【００３６】
時刻Ｔ３５においては、時刻Ｔ３４で入力された第１の画像を繰り返しオーバードライブ部２３０へ入力している。このとき、時刻Ｔ３４で入力された画像データと時刻Ｔ３５で入力された画像データとが同一であるため、時刻Ｔ３５の画像データにはオーバードライブによる補正量は加算されず、時刻Ｔ３５からＴ３６の間に画素に入力される画像データはＬ２となる。そのことにより、シフトしていた透過率はＬ２に向かって応答開始し、応答を完了することで時刻Ｔ３６以降では透過率のシフトは解消される。
【００３７】
図３においては１画素に着目して説明したが、それぞれの透過率が高めにシフトしている画素、低めにシフトしている画素が混在している液晶パネル全体についても同様で、同一の第１の画像データが繰り返しオーバードライブ処理部に入力されることにより、液晶パネルの画素全体の透過率のシフトが解消の方向に向かう。なお、図３では第１の画像を繰り返し入力したが、第２の画像を繰り返し入力してもよいことや、図３では繰り返し回数は２回であるが、３回以上繰り返したほうが画像シフトの解消効果が高いことは明らかである。ただし、繰り返し回数が多い場合は観察者が観察画像に違和感を生じる可能性があるため、繰り返し回数は適切に設定する必要がある。
【００３８】
画素の透過率のシフトはシーンチェンジの後に生じるため、出力信号切替部２２３は、シーンチェンジ検出部２２２からシーンチェンジ検出結果を受信した場合、オーバードライブ処理部２３０へ出力する画像データを、通常フレームメモリ２２５から、第１の画像、第２の画像を順次読み取り、繰り返して出力していたものを、第１の画像もしくは第２の画像を連続して２回以上フレームメモリ２２５から読み取り出力する。またこのとき、第１の画像と第２の画像のいずれが出力されたかは、出力画像種別として光源制御部２４０に出力されるため、第１の画像もしくは第２の画像が複数回出力されても、それが液晶パネルに表示されている間は第１の光源２６１もしくは第２の光源２６２の適切な光源が点灯される。
【００３９】
以上説明してきたように、本発明の画像表示装置においては液晶の透過率のシフトが発生した場合に、同一の画像データを連続して液晶に出力することにより透過率のシフトを解消できる。
【実施例２】
【００４０】
図２の実施例では、シーンチェンジ検出部２２２にてシーンチェンジを検出して、第１の画像もしくは第２の画像を複数回連続してオーバードライブ処理部２３０へ出力する構成としていたが、シーンチェンジ検出部２２２によるシーンチェンジの検出を廃止し、出力信号切替部２２３が一定周期で第１の画像もしくは第２の画像を複数回連続してオーバードライブ処理部２３０へ出力する構成としてもよい。一定周期とは、例えば１秒ごとなどが考えられる。シーンチェンジ検出部がないため、装置構成を簡略化することができる。
【実施例３】
【００４１】
図４は本発明の別の実施例に関する画像表示装置のブロック図である。画像表示装置４００は、画像信号入力部４１０、画像信号変換部４２０、オーバードライブ処理部４３０、眼鏡制御部４４０、液晶パネル４５０、シャッター眼鏡４６０から構成される。眼鏡制御部４４０とシャッター眼鏡４６０以外は実施例１と同一であり説明を省略する。
【００４２】
眼鏡制御部４４０は、出力信号切替部４２３からの出力画像種別信号に基づいてシャッター眼鏡４６０を制御し、第１の画像が液晶パネル４５０に出力されているときには第１のシャッター４６１を透過させ、第２の画像が液晶パネル４５０に出力されているときには第２のシャッター４６２を透過させる。オーバードライブ処理部４３０におけるオーバードライブ処理に起因して画像信号変換部４２０の画像出力から液晶パネル４５０の画像入力までに遅延時間を生じる場合には、眼鏡制御部４４０で遅延時間を考慮したタイミングで第１のシャッター４６１と第２のシャッター４６２の制御を行う。
【００４３】
液晶パネル４５０には常時点灯しているバックライト（図示せず）が存在し、入力される画像データに応じて液晶を構成する各画素の透過率を変化させることで、バックライトの光の透過率を制御して画像を表示し、シャッター眼鏡を装着した観察者には右眼に第１の画像、左眼に第２の画像が観察される。
【００４４】
液晶の透過率のシフトが発生する理由や、同一の画像データを連続して液晶に出力することにより透過率のシフトが解消できることは実施例１と同様であり、実施例２のようにシーンチェンジ検出部４２２を廃止し、出力信号切替部４２３が一定周期で第１の画像もしくは第２の画像を複数回連続してオーバードライブ処理部４３０へ出力する構成としてもよい。
【００４５】
以上の実施例では液晶パネルを表示デバイスとして例示したが、透過型ＭＥＭＳなどの他の透過型表示デバイスを用いてもよく、また、バックライト光源は透過型表示デバイスの背面から照射するものを例示したが、正面側から照射するフロントライトによる応用も可能である。第１の画像と第２の画像は、立体画像表示装置を構成する場合は右眼用の視差画像、左眼用の視差画像であり、異なる２画像を使用すれば、見る方向により異なる２つの画像を表示するデュアルビュー画像表示装置を構成できる。本発明は異なる２画像を時分割で表示する画像表示装置であれば広く応用可能であることはいうまでもない。
【実施例４】
【００４６】
液晶パネルでは表示画像の焼き付きを回避する目的で画素に印加する電圧の極性を１フレームごとに反転する極性反転技術が用いられる場合がある。1フレームごとに極性を反転する技術が用いられた液晶パネルに異なる２画像を交互に表示した場合には極性反転による表示画像の焼き付き防止効果が機能しない場合がある。図５を用いてこの現象について説明する
【００４７】
図５（ａ）は１フレームごとに極性を反転する技術（以下、極性反転技術）を用いた液晶パネルによる表示画像（特定の画素の入力画像）とドライブ極性（特定の画素に印加される電圧の極性）、液晶印加電圧（実際に特定の画素に印加される電圧）の関係を示すものである。この液晶はノーマリーブラックで、表示画像としては静止画であり白画像が表示されている状態を想定している。その状態では極性反転技術によりドライブ極性は１フレームごと“＋”と“−”が反転し、実際に液晶画素に印加される液晶印加電圧は“＋”と“−”が交互に繰り返され直流成分がキャンセルされ表示画像の焼き付きが防止される。
【００４８】
図５（ｂ）は極性反転技術を用いた液晶パネルに異なる２画像を交互に表示した場合の表示画像、ドライブ極性、液晶印加電圧の関係を示すものである。この液晶はノーマリーブラックで、異なる２画像を交互に表示することにより白画像と黒画像が交互に表示されている状態を想定している。その状態では極性反転技術によりドライブ極性は１フレームごと“＋”と“−”が反転し、実際に液晶画素に印加される液晶印加電圧は奇数フレームでは白画像を表示するために“＋”となるのに対し偶数フレームでは黒画像を表示するために液晶への電圧印加が不要であるため“＋極性の直流成分が発生し表示画像の焼き付きが防止されない。
【００４９】
実施例２で示した定期的に第１の画像もしくは第２の画像を複数回連続して出力する技術を応用することで、異なる２画像を交互に表示する場合でも極性反転を有効に機能させ、表示画像の焼き付きを防止することができる。この場合は定期的に第１の画像もしくは第２の画像を偶数回連続で、オーバードライブ処理部２３０もしくは、液晶パネルに出力する。図５（ｃ）は４フレームに２回一方の画像を連続して液晶パネル出力した場合の例である。定期的に一方の画像が２回表示されることにより白画像の表示が奇数フレームから偶数フレームへ、黒画像の表示が偶数フレームから奇数フレームへ入れ替わり、液晶印加電圧の直流成分がキャンセルされ表示画像の焼き付きが防止される。
【００５０】
実施例４では４フレームに２回一方の画像を表示させる例で説明したが、定期的に偶数回一方の画像を表示させることで第１の画像が奇数フレーム、第２の画像が偶数フレームに表示される状態から第１の画像が偶数フレーム、第２の画像が奇数フレームに表示される状態もしくはその逆に入れ替わりが発生する。それにより、液晶印加電圧の直流成分がキャンセルされ表示画像の焼き付きが防止されるという同様の効果が得られる。
【００５１】
異なる２画像の第１の画像と第２の画像は、立体画像表示装置を構成する場合は右眼用の視差画像、左眼用の視差画像であってもよいし、まったく異なる２画像を使用し、見る方向により異なる２つの画像を表示するデュアルビュー画像表示装置を構成してもよい。さらに一方の画像は全画面黒画像として、液晶の動画応答性能を改善するためのいわゆる黒挿入技術に利用することも可能である。異なる２画像を時分割で表示する画像表示装置であれば広く応用可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
２００ 画像表示装置
２１０ 画像信号入力部
２２０ 画像信号変換部
２２１ 画像分離部
２２２ シーンチェンジ検出部
２２３ 出力信号切替部
２２５ フレームメモリ
２３０ オーバードライブ処理部
２３１ フレームメモリ
２３２ オーバードライブ部
２４０ 光源制御部
２５０ 液晶パネル
２６０ バックライト光源
２６１ 第１の光源
２６２ 第２の光源
４００ 画像表示装置
４１０ 画像信号入力部
４２０ 画像信号変換部
４２１ 画像分離部
４２２ シーンチェンジ検出部
４２３ 出力信号切替部
４２４ フレームメモリ
４３０ オーバードライブ処理部
４３１ フレームメモリ
４３２ オーバードライブ部
４４０ 眼鏡制御部
４５０ 液晶パネル
４６０ シャッター眼鏡
４６１ 第１のシャッター
４６２ 第２のシャッター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像と第２の画像で構成される異なる２画像が入力され、それを交互に表示デバイスに表示する画像表示装置において、
表示デバイスの応答速度を改善するため表示デバイスに与える画像データを補正するオーバードライブ処理部を有し、特定の条件下において同一の画像を連続してオーバードライブ処理部に出力し表示デバイスに表示することを特徴とする画像表示装置
【請求項２】
画像表示装置は入力された異なる２画像をそれぞれ保持するためのフレームメモリを有し、同一の画像とはフレームメモリに保持された異なる２画像のいずれかであることを特徴とする請求項1の画像表示装置
【請求項３】
特定の条件下とは一定周期であることを特徴とする請求項１または２の画像表示装置
【請求項４】
特定の条件下とは異なる２画像のうちの第１の画像もしくは第２の画像に変化があったことを検出した後であることを特徴とする請求項１または２の画像表示装置
【請求項５】
異なる２画像のうちの第１の画像は視差を有する立体画像のうちの右眼画像であり、第２の画像は左眼画像であることを特徴とする立体画像が表示可能な請求項１から４の画像表示装置
【請求項６】
異なる２画像のうちの第１の画像は表示装置前面右側の観察者用の画像であり、第２の画像は表示装置前面左側の観察者用の画像であることを特徴とするデュアルビューが可能な請求項１から４の画像表示装置
【請求項１】
第１の画像と第２の画像で構成される異なる２画像が入力され、それを交互に表示デバイスに表示する画像表示装置において、
表示デバイスの応答速度を改善するため表示デバイスに与える画像データを補正するオーバードライブ処理部を有し、特定の条件下において同一の画像を連続してオーバードライブ処理部に出力し表示デバイスに表示することを特徴とする画像表示装置
【請求項２】
画像表示装置は入力された異なる２画像をそれぞれ保持するためのフレームメモリを有し、同一の画像とはフレームメモリに保持された異なる２画像のいずれかであることを特徴とする請求項1の画像表示装置
【請求項３】
特定の条件下とは一定周期であることを特徴とする請求項１または２の画像表示装置
【請求項４】
特定の条件下とは異なる２画像のうちの第１の画像もしくは第２の画像に変化があったことを検出した後であることを特徴とする請求項１または２の画像表示装置
【請求項５】
異なる２画像のうちの第１の画像は視差を有する立体画像のうちの右眼画像であり、第２の画像は左眼画像であることを特徴とする立体画像が表示可能な請求項１から４の画像表示装置
【請求項６】
異なる２画像のうちの第１の画像は表示装置前面右側の観察者用の画像であり、第２の画像は表示装置前面左側の観察者用の画像であることを特徴とするデュアルビューが可能な請求項１から４の画像表示装置
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−８１３３７（Ｐ２０１１−８１３３７Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３４３５８（Ｐ２０１０−３４３５８）
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【出願人】（３９１０１０１１６）株式会社ナナオ (160)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１９日（２０１０．２．１９）
【出願人】（３９１０１０１１６）株式会社ナナオ (160)
【Ｆターム（参考）】
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