表示装置および表示方法
【課題】フィールド反転駆動における動画像の表示性能を向上する。
【解決手段】１フレーム目の１フィールド目の各画素が正極性で表示されたとき、１フレーム目の２フィールド目は負極性、３フィールド目は正極性となり、２フレーム目の１フィールド目は負極性、２フィールド目は正極性、３フィールド目は負極性となる。そして、各フレームとも、３フィールド目の各画素の透過率が０％であり、同一画素位置の画素の明るさが、１フィールド目＞２フィールド目となる。すなわち、各フレームで一番明るいフィールドである先頭フィールドの極性も、各フレームで一番暗い、または、真っ黒に表示される最終フィールドの極性も、いずれも、交互に設定されるため、液晶に印可される電界に偏りが生じないので、焼き付き等の不具合を抑制することができ、信頼性が向上する。本発明は、液晶表示装置に適用できる。
【解決手段】１フレーム目の１フィールド目の各画素が正極性で表示されたとき、１フレーム目の２フィールド目は負極性、３フィールド目は正極性となり、２フレーム目の１フィールド目は負極性、２フィールド目は正極性、３フィールド目は負極性となる。そして、各フレームとも、３フィールド目の各画素の透過率が０％であり、同一画素位置の画素の明るさが、１フィールド目＞２フィールド目となる。すなわち、各フレームで一番明るいフィールドである先頭フィールドの極性も、各フレームで一番暗い、または、真っ黒に表示される最終フィールドの極性も、いずれも、交互に設定されるため、液晶に印可される電界に偏りが生じないので、焼き付き等の不具合を抑制することができ、信頼性が向上する。本発明は、液晶表示装置に適用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および表示方法に関し、特に、画素間のピッチが狭い液晶パネルにより画像を表示する場合に用いて好適な、表示装置および表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、走査（ゲート）線がマトリクス配置における行としてまた、信号線がマトリクス配置における列として配置され、各走査線および信号線の交差部に、画素に対応する液晶セルが、行列状（マトリクス状）に配置されている。そして、液晶セルに格納されている液晶は、１水平期間（１Ｈ）毎にその行の素子をアクティブ状態にする水平駆動回路と、アクティブ状態になっている行の走査線を順次走査（スキャン）して画素を行毎（ライン毎）に選択して駆動する垂直駆動回路とにより印加される電圧により駆動されるようになされている。
【０００３】
なお、画素に対応する液晶セルに格納されている液晶は、直流電圧が印加されると寿命が短くなってしまう。そこで、一般的な液晶表示装置においては、共通電極に印加する電圧を基準にして、液晶セルの画素電極に印加する電圧を、一定時間毎に、正電圧側と負電圧側に変化させることにより、寿命が短くなることを防止することができるようになされている。
【０００４】
また、液晶表示装置に代表されるホールド型ディスプレイでは、動画表示時、ホールド型固有の動画ボケが生じる。このため、一般的なアモルファスシリコンを用いた直視型液晶表示装置では、網膜残像効果を解消して動画の表示性能を向上するために、例えば、入力信号６０Ｈｚに対し、倍速の１２０Ｈｚ駆動にして、黒表示を挿入するインパルス駆動、もしくは、インパルス駆動で生じる明るさ低下の対策として、それぞれの画素の輝度を分割し、１フィールド目を明るめに２フィールド目を暗めにする擬似インパルス駆動をおこなうことにより、動画の表示性能を改善してきた。
【０００５】
図１を参照して、一般的なアモルファスシリコンを用いた直視型液晶表示装置において実行される、擬似インパルス駆動について説明する。
【０００６】
直視型液晶表示では、画素の極性反転がドット（１Ｈ／１Ｖ）反転駆動である。図１においては、説明を簡単にするために、１フレーム（１フィールド）を、４×４ドットであるものとし、画面中央部に黒のウィンドウが表示されている画面を擬似インパルス駆動で表示させる場合について説明する。
【０００７】
擬似インパルス駆動では、上述したように、１フィールド目を明るめに２フィールド目を暗めに表示することにより、網膜残像効果を解消して、動画の表示性能を向上することができるようになされている。一般的なアモルファスシリコンを用いた直視型液晶表示でドット反転駆動が行われている場合、図１に示されるように、１フィールド目と２フィールド目との極性は同一であり、フレームごとに極性を反転するようになされている。この場合、極性毎の光リークによる影響や、それに伴う対向電圧値（VCOM）の最適値からのずれが画素毎に存在しても、ドット反転駆動が行われ、画素が小さいため、そのずれは、隣接画素間で補完され、人間の目には６０Hz駆動そのままでの視認が可能である。
【０００８】
これに対して、従来、特に高温ポリシリコンなどを用いたマイクロディスプレイにおいて、１水平ラインごとに反転駆動を行う、1H反転駆動が行われていた。しかしながら、近年、パネルの小型化とともに画素の狭ピッチ化が進み、1H反転駆動が行われた場合、液晶に印加される電界は、画素電位と対向電位間で決定される電界より、逆極性である上下隣接画素電位間の電界の影響を強く受け（1H反転駆動が行われた場合、左右の隣接画素は同一極性のため電界の影響は少ない）、リバースチルトが発生し、結果的に光漏れの原因となっていた。
【０００９】
逆極性となる隣接画素電位間の電界の影響によるリバースチルトの発生を回避するためには、例えば、１フィールド内の極性は各水平ライン垂直ラインとも同一として上下左右の隣接画素の極性が同一になるようにして、フィールド間で極性を反転させる１Ｆ反転駆動が行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−０１７５２８号公報
【００１１】
１Ｆ反転駆動では、極性毎の光リークによる影響やそれに伴う最適VCOMの微妙なズレが画素毎にある場合、隣接画素間で補完されることがなく、画面のちらつき、所謂、フリッカが問題となるが、例えば、図２に示されるように、６０Hzのフレーム画像データにおいて、同一の画像を１２０Hzで２回表示する、すなわち、１フレームを２フィールドの画像を用いて表示するようにして、フィールド周波数を倍速にする事でフリッカの発生を防止するように成されてきた。
【００１２】
すなわち、対向電圧値（VCOM）が最適値に設定されておらず、VCOMが最適値より低い場合、または、高い場合、１フレームを２フィールドの画像を用いて表示しないならば、透過率が変化しないはずの画素に印加される電圧値がフレームごとに変化してしまい、３０Hz成分のフリッカが発生してしまう。これに対して、図２に示されるように、出力を１２０Hzとすることにより、例えば、図中Aで示される画素において発生するフリッカ成分を６０Hzとすることができるため、人間の目には、フリッカが視認されなくなる。すなわち、入力される画像のフレームレートをあげなくても、出力される画像のフィールドレートを入力フレームレートの倍にすることにより、発生するフリッカの周波数を高くすることが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
液晶表示装置を用いて画像を表示する技術分野においては、画素数が増加され、表示パネル自体が小型化されることにより、更に画素ピッチが狭くなり、高精細化が進んでいる。
【００１４】
具体的には、例えば、640×480の表示解像度であるVGA（Video Graphics Array）から、1024×768の表示解像度であるXGA（eXtended Graphics Array）に高精細化が進み、現在は、1920×1080の有効画素数を有するFull HD（Full High Definition）まで実用化されている。そして、更に高い表示解像度が求められ、開発研究が進められている。
【００１５】
したがって、逆極性となる隣接画素電位間の電界の影響によるリバースチルトの発生を回避するためには、逆極性である上下隣接画素電位間の電界の影響を受けないように、１Ｆ反転駆動を行うことが有効である。
【００１６】
しかしながら、１フィールド内の極性は各水平ライン垂直ラインとも同一として上下左右の隣接画素の極性が同一になるようにして、黒フィールドを挿入するインパルス駆動、または１フィールド目が明るく２フィールド目が暗くなるような擬似インパルス駆動をする場合、フィールド間で極性を反転させる１Ｆ反転駆動をしてしまっては、全てのフレームにおいて、１フィールド目の明るめ画面の極性に対し、２フィールド目の黒または暗い画面の極性が逆極性となってしまうため、液晶に印加される電圧に偏りが生じ、焼き付き等の不具合が発生してしまう。
【００１７】
このため、画素のピッチの狭い、例えば、高温ポリシリコンなどを用いたマイクロディスプレイにおいて、インパルス駆動や擬似インパルス駆動を実行して、動画の表示性能を向上させることができなかった。
【００１８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、リバースチルトの発生を抑制するとともに、動画の表示性能を向上させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一側面の表示装置は、液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置であって、画素ごとに、前記液晶と、前記液晶への電圧の印加を入切するスイッチング素子とを含んで構成される液晶パネルと、前記液晶パネルを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなり、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、それぞれの透過率を設定し、各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記駆動手段を制御する。
【００２０】
前記制御手段には、１フィールドの全画素が同一極性である反転表示が実行されるように、前記駆動手段を制御させるようにすることができる。
【００２１】
前記制御手段には、間引き１Ｈ反転駆動が実行されるように、前記駆動手段を制御させるようにすることができる。
【００２２】
前記制御手段には、各フレームの最後のフィールドの全画素の透過率を０％とさせるようにすることができる。
【００２３】
本発明の一側面の表示方法は、液晶パネルに含まれる液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置の表示方法であって、入力画像フレームの入力を受け、入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、分割後の透過率を設定し、分割された透過率を、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなるように割り当て、各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記液晶を駆動するステップを含む。
【００２４】
本発明の一側面においては、入力画像フレームの入力を受け、入力画像フレームのそれぞれ１フレームが奇数のフィールドに分割され、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、分割後の透過率が設定され、分割された透過率が、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなるように割り当てられ、各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、液晶が駆動される。
【００２５】
表示装置は、独立した装置であっても良いし、情報処理装置の表示処理を行うブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明の一側面によれば、液晶を駆動して画像を表示することができ、特に、１フレームをそれぞれ透過率の異なる奇数フィールドに分解して、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなるように表示させることにより、動画像の表示品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書または図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書または図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書または図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２８】
本発明の一側面の表示装置は、液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置であって、画素ごとに前記液晶と前記液晶への電圧の印加を入切するスイッチング素子とを含んで構成される液晶パネル（例えば、図３の液晶パネル１１）と、前記液晶パネルを駆動する駆動手段（例えば、図３の信号線駆動回路１２およびゲート線駆動回路１３）と、前記駆動手段を制御する制御手段（例えば、図３のコントローラ１４）とを備え、前記制御手段は、入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数（例えば、３枚）のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなり、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、それぞれの透過率を設定し、各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記駆動手段を制御する。
【００２９】
本発明の表示方法は、液晶パネルに含まれる液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置の表示方法であって、入力画像フレームの入力を受け（例えば、図６のステップＳ１の処理）、入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数（例えば、３枚）のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、分割後の透過率を設定し（例えば、図６のステップＳ２の処理）、分割された透過率を、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなるように割り当て（例えば、図６のステップＳ３の処理）、各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記液晶を駆動する（例えば、図６のステップＳ４乃至ステップＳ６の処理）ステップを含む。
【００３０】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
図３に示されるように、液晶表示装置１は、液晶パネル１１、信号線駆動回路１２、ゲート線駆動回路１３、およびコントローラ１４を含む。液晶パネル１１は、マトリックス駆動される画素型のディスプレイであり、画素である、画面に配置されている液晶セル内部の液晶の配列を制御することにより透過する光量を変化させて、画像を表示する。
【００３２】
信号線駆動回路１２およびゲート線駆動回路１３は、コントローラ１４から供給される制御信号に基づいて、液晶パネル１１の各画素をマトリックス駆動する。
【００３３】
液晶パネル１１には、１行１列からｎ行ｍ列まで画素としての液晶セルが配置されている。なお、液晶パネル１１には、例えば、640×480の表示解像度であるVGA（Video Graphics Array）、1024×768の表示解像度であるXGA（eXtended Graphics Array）、または、1920×1080の有効画素数を有するFull HD（Full High Definition）等を採用することができ、これらのように、表示解像度が高いと、画像の品質が向上し、好適である。液晶パネル１１においては、共通電極に印加する電圧（所謂コモン電圧）を基準にして、液晶セルの画素電極に印加する電圧を、一定時間毎に、正電圧側と負電圧側に変化させることにより、寿命が短くなることを防止するようになされている。
【００３４】
擬似インパルス駆動では、上述したように、１フィールド目を明るめに２フィールド目を暗めに表示することにより、網膜残像効果を解消して、動画の表示性能を向上することができるようになされている。一般的なアモルファスシリコンを用いた直視型液晶表示では、図１を用いて説明したように、１フィールド目と２フィールド目との極性は同一であり、フレームごとに極性を反転するようになされている。この場合、ドット反転駆動が行われているので、極性毎の光リークによる影響やそれに伴う最適VCOMの微妙なズレが画素毎にあっても、そのずれは隣接画素間で補完され、入力されるフレーム画像データのフレームレートが６０Hzである場合、人間の目には６０Hz駆動で視認される。
【００３５】
しかしながら、図１を用いて説明した擬似インパルス駆動において、リバースチルトの発生を抑制するために、それぞれの隣接画素間で電位差が発生しないように、１フィールド内のそれぞれの画素の極性を同一にし、１フィールド目と２フィールド目との極性を変更してしまった場合、１フィールド目と２フィールド目とのそれぞれにおいて画素の液晶に印可される電圧に偏りが生じて、焼き付き等の不具合が発生する可能性がある。
【００３６】
具体的には、図４に示されるように、全てのフレームにおいて、それぞれのフィールドを構成する全ての画素の極性が同一であり、１フィールド目の明るい画面（透過率の高い画面）の極性（ここでは正極性）に対し、２フィールド目の暗い画面（透過率の低い画面）の極性が逆極性（ここでは負極性）となるようになされていた場合では、液晶に印加される電圧に偏りが生じ、上述したように、焼き付き等の不具合が発生してしまう。
【００３７】
また、図４を用いて説明した場合に発生する、液晶に印可される電圧の偏りは、黒画面を挿入するインパルス駆動でも同様に発生してしまう。
【００３８】
従来の倍速１Ｆ反転駆動を実行する液晶表示装置においては、１フレームを２フィールドで表示する際、入力信号に対し、同じ画（１枚の画）を２回表示するようになされていたが、液晶表示装置１では、１枚の画を奇数枚のフィールドに分解し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となるように、対応する画素に電圧を印可する。
【００３９】
具体的には、例えば、液晶表示装置１では、１枚の画が３枚に分解される場合、中間調を表示する画素においては、１回目と２回目と３回目とで異なる透過率となるように、対応する画素に電圧を印可する。
【００４０】
すなわち、１フィールド目乃至３フィールド目の画は、その画像が白と黒（透過率１００％と０％）の画素のみから構成されているのでなければ、換言すれば、中間調を有する画素を含む画像であれば、いずれかの画素において、異なる透過率を有する画となる。このとき、１フィールド目乃至３フィールド目の画は、人間の目に積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように分解される。このとき、３フィールド目の全画素の透過率を０％（黒）にする場合がインパルス駆動、３フィールド目の各画素においても、その画素の明るさに応じて必要に応じて透過率を設定する場合が擬似インパルス駆動に対応する。
【００４１】
１枚の入力画像フレームを３フィールドに分解して擬似インパルス駆動を実行する場合を例として、画像の分解の方法の詳細例を、以下に説明する。
【００４２】
透過率１００％の画素は、１フィールド目乃至３フィールド目の３枚とも透過率１００％とされる。そして、透過率０％の画素は、１フィールド目乃至３フィールド目の３枚とも透過率０％とされる。
【００４３】
これに対して、中間調を有する画素は、１フィールド目、２フィールド目、３フィールド目の３枚の画の対応する画素の透過率が少なくともいずれか１つは異なり、１フィールド目が最も明るく、３フィールド目が最も暗くなるようにそれぞれのフィールドの画素の透過率が設定される。例えば、擬似インパルス駆動に対応する表示処理が行われる場合、入力フレーム画像のある画素の透過率が３３％以上であるときには、1枚目の画を透過率１００％とし、透過率が６６％以上であるときには、１枚目と２枚目の画を透過率１００％として、残りのフィールドの画素の透過率が、人間の目に３枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように設定されるようにすれば良い。
【００４４】
具体的に例を挙げると、透過率７５％の画素は、１フィールド目および２フィールド目を透過率１００％として、３フィールド目を透過率２５％とすることができる。また、透過率５０％の画素は、１フィールド目を透過率１００％とし、２フィールド目を透過率５０％とし、３フィールド目を透過率０％とすることができる。また、透過率２５％の画素は、１フィールド目を透過率７５％として、２フィールド目および３フィールド目を透過率０％としたり、１フィールド目を透過率５０％とし、２フィールド目を透過率２５％とし、フィールド目を透過率０％とすることができる。
【００４５】
擬似インパルス駆動に対応する表示を実行する場合、透過率の設定方法は、上述した例以外の方法であっても良く、３フィールドにおいて、同一画素位置の画素の明るさが、１フィールド目＞２フィールド目＞３フィールド目となるのであれば、自由に設定してもよい。
【００４６】
また、インパルス駆動に対応する表示を実行する場合、透過率の設定方法は、３フィールド目の各画素の透過率が０％であり、同一画素位置の画素の明るさが、１フィールド目＞２フィールド目となるのであれば、自由に設定してもよい。
【００４７】
また、フレームをフィールドに分割する場合の分割の数、すなわち、フィールドの数は、奇数であれば、３枚以上であっても良く、各画素の透過率は、倍速駆動のため、人間の目に積算されて視認されたときに、同じ画、同じ明るさになるように分解される物であれば良い。具体的には、１枚の画がｎ（ｎは奇数）枚に分割される場合、次の式（１）が成り立つように、それぞれのフィールドの画素の透過率α1、α2、・・・αnが決められる。
【００４８】
入力フレームにおける対応する画素の透過率＝α1/ｎ＋α2/ｎ＋・・・＋αn/ｎ
・・・（１）
【００４９】
そして、各フィールドの極性は、フィールドごとに反転するものとされる。１フレームは、奇数枚数のフィールドで表示されるので、それぞれのフレームの先頭フィールドの極性は、フレームごとに反転し、それぞれのフレームの最終フィールドの極性も、フレームごとに反転する。
【００５０】
例えば、図５に示されるように、１フレームを３フィールドで表示するインパルス駆動に対応する表示処理が行われる場合、１フレーム目の１フィールド目の各画素が正極性で表示されたとき、１フレーム目の２フィールド目は負極性、３フィールド目は正極性となり、２フレーム目の１フィールド目は負極性、２フィールド目は正極性、３フィールド目は負極性となる。そして、各フレームとも、３フィールド目の各画素の透過率が０％であり、同一画素位置の画素の明るさが、１フィールド目＞２フィールド目となる。
【００５１】
すなわち、液晶表示装置１においては、各フレームで一番明るいフィールドである先頭フィールドの極性も、各フレームで一番暗い、または、真っ黒に表示される最終フィールドの極性も、いずれも、交互に設定されるため、液晶に印可される電界に偏りが生じないので、焼き付き等の不具合を抑制することができ、信頼性が向上する。
【００５２】
このようにすることにより、液晶に印可される電圧の極性のバランスを取ることができ、かつ、インパルス駆動または擬似インパルス駆動と実質的に同様にして、網膜残像効果を解消して動画の表示性能を向上することが可能となる。
【００５３】
次に、図６を参照して、液晶表示装置１において実行される画像表示処理について説明する。
【００５４】
ステップＳ１において、コントローラ１４は、１フレームの画像データを取得する。
【００５５】
コントローラ１４は、ステップＳ２において、取得された１フレームの画像データを構成するそれぞれの画素において、人間の目に３枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、透過率を分割し、ステップＳ３において、それぞれのフィールドの各画素において、分割された透過率を、先に表示されるフィールドのほうが透過率が高くなるように割り振る。
【００５６】
具体的には、コントローラ１４は、中間調を表示する画素においては、１フィールド目が最も明るく、３フィールド目が最も暗くなる透過率となるように、透過率を設定する。例えば、透過率１００％の画素は、１フィールド目乃至３フィールド目の３枚とも透過率１００％とされる。そして、透過率０％の画素は、１フィールド目乃至３フィールド目の３枚とも透過率０％とされる。また、例えば、透過率７５％の画素は、１フィールド目および２フィールド目を透過率１００％としてもう３フィールド目を透過率２５％とすることができる。また、透過率５０％の画素は、１フィールド目を透過率１００％とし、２フィールド目を透過率５０％とし、３フィールド目を透過率０％とすることができる。また、透過率２５％の画素は、１フィールド目を透過率７５％として、２フィールド目および３フィールド目を透過率０％としたり、１フィールド目を透過率５０％とし、２フィールド目を透過率２５％とし、フィールド目を透過率０％とすることができる。
【００５７】
すなわち、１フィールド目乃至３フィールド目の画は、その画像が白と黒（透過率１００％と０％）の画素のみから構成されているのでなければ、換言すれば、中間調を有する画素を含む画像であれば、いずれかの画素において、異なる透過率を有する画となる。このとき、１フィールド目乃至３フィールド目の画は、人間の目に積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように分解される。このとき、３フィールド目の全画素の透過率を０％（黒）にする場合がインパルス駆動、３フィールド目の画素も、その画素の明るさに応じて必要に応じて透過率を設定する場合が擬似インパルス駆動に対応する。
【００５８】
ステップＳ４において、コントローラ１４は、前のフィールドは正極性で表示されたか否かを判断する。
【００５９】
ステップＳ４において、前のフィールドは正極性で表示されたと判断された場合、ステップＳ５において、コントローラ１４は、選択された分割パターンにおいて、負極性で表示を行う。
【００６０】
ステップＳ４において、前のフィールドは正極性で表示されていないと判断された場合、すなわち、前のフィールドは負極性で表示されたと判断された場合、ステップＳ６において、コントローラ１４は、選択された分割パターンにおいて、正極性で表示を行う。
【００６１】
ステップＳ５またはステップＳ６の処理の終了後、ステップＳ７において、コントローラ１４は、このフレームの全てのフィールドの表示が終了したか否かを判断する。ステップＳ７において、終了していないと判断された場合、処理は、ステップＳ４に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【００６２】
ステップＳ７において、このフレームに含まれる全てのフィールドの表示が終了したと判断された場合、ステップＳ８において、コントローラ１４は、次のフレームのデータが存在するか否かを判断する。
【００６３】
ステップＳ８において、次のフレームのデータが存在すると判断された場合、処理は、ステップＳ１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ８において、次のフレームのデータが存在しないと判断された場合、処理は終了される。
【００６４】
このような処理により、入力されたフレームレートに対する出力フィールドレートを、例えば、３倍などの奇数倍の周波数にすることで、光漏れの影響を低減し、人間に視認されやすいフリッカの発生を抑制するとともに、各フィールドにおいて、画素ごと（各液晶）に印可される電圧の極性のバランスが取れ、信頼性が向上するとともに、インパルス駆動または擬似インパルスに近い表示処理を行うことができるので、動画質を更に向上させることが可能である。
【００６５】
また、液晶表示装置１においては、入力信号が６０Hz以外の周波数、例えば、５０Hzや、１２０Ｈｚなど、いずれの周波数であっても、上述した処理を適用することにより、良好な画質を得ることができることは言うまでもない。
【００６６】
また、以上の説明においては、１フレームを３フィールドに分解する場合を主に例示して説明したが、上述したように、液晶表示装置１では、１フレームから分解されるフィールドの数は３フィールドでなくても良く、１枚の画を奇数枚のフィールドに分解し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率であり、かつ、フレーム内の最初のフィールドが最も透過率が高く、最後のフィールドが最も透過率が低いものとなるように、対応する画素に電圧を印可するようにすればよい。
【００６７】
また、動画像を表示させる場合、フレームレートまたはフィールドレートが高くなるにともなって、ジャーキネスや動きぼけに関して、表示される画像を見る観察者からの評価値が向上する。ジャーキネスに関しても動きぼけに関しても、２５０Ｈｚ近辺までは評価値が向上するが、更に高いフレームレートまたはフィールドレートでは、評価値はあまり向上しないという傾向が示される（例えば、特開２００４−２６６８０８号公報参照）。
【００６８】
換言すれば、出力フィールドレートが２５０Ｈｚに近い値であるとき、または、２５０Ｈｚ以上の値であるとき、表示される画像を見る観察者からは、フリッカが視認されないのみならず、ジャーキネスや動きボケもほとんど感じられないため、好適である。
【００６９】
そこで、液晶表示装置１では、１枚の画を奇数枚のフィールドに分解し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となるように、対応する画素に電圧を印可するようになされているので、例えば、入力フレームレートが５０Ｈｚであるとき、１フレームを５フィールドに分解して２５０Ｈｚのフィールドレートで出力したり、入力フレームレートが６０Ｈｚであるとき、１フレームを５フィールドに分解して３００Ｈｚのフィールドレートで出力するようにしてもよい。
【００７０】
また、ここでは、それぞれの画素において周辺画素の極性が同一になる（すなわち、１Ｈ反転駆動ではそれぞれの画素において上下の画素の極性が異なり、１Ｖ反転駆動ではそれぞれの画素において左右の画素の極性が異なり、ドット反転駆動ではそれぞれの画素において上下左右の画素の極性が異なるので、それらの反転駆動とは異なる）駆動として、１F反転駆動を例にしたが、それに限らず、例えば、特開２００４−１７７９３０号公報に開示されているように、リフレッシュの際に上下左右の極性が同一になる駆動（例えば、飛び越し走査駆動や、間引き１Ｈ反転駆動とも称される）が実行される場合などにおいても、上述した処理を適用することにより、良好な画質を得ることができることは言うまでもない。
【００７１】
また、１つの画面を、例えば、２つまたは３つなど、比較的少ない数の領域に分割し、それぞれの領域ごとに反転駆動を行うようにした場合も、その領域が極端に小さい（ドット反転駆動に実質的に同じとなる）ような場合を除いては、上述した処理を適用することにより、良好な画質を得ることができることは言うまでもない。
【００７２】
すなわち、本発明は、１フレーム表示期間内の各画素において、周辺画素がほぼ同極性となるような、換言すれば、隣接する画素が１垂直期間の所定割合以上同極性となるような反転表示が実行される場合に適用されると好適である。
【００７３】
また、本明細書において、処理を実行するそれぞれのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【００７４】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】擬似インパルス駆動について説明するための図である。
【図２】対向電圧値（VCOM）とフリッカ成分との関係について説明するための図である。
【図３】液晶表示装置の構成を示す図である。
【図４】1F反転駆動で単純に擬似インパルス駆動を行った場合について説明するための図である。
【図５】液晶表示装置において実行される、擬似インパルス駆動に対応する表示処理において表示されるフィールドについて説明するための図である。
【図６】画像表示処理について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１ 液晶表示装置， １１ 液晶パネル， １２ 信号線駆動回路， １３ ゲート線駆動回路， １４ コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および表示方法に関し、特に、画素間のピッチが狭い液晶パネルにより画像を表示する場合に用いて好適な、表示装置および表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、走査（ゲート）線がマトリクス配置における行としてまた、信号線がマトリクス配置における列として配置され、各走査線および信号線の交差部に、画素に対応する液晶セルが、行列状（マトリクス状）に配置されている。そして、液晶セルに格納されている液晶は、１水平期間（１Ｈ）毎にその行の素子をアクティブ状態にする水平駆動回路と、アクティブ状態になっている行の走査線を順次走査（スキャン）して画素を行毎（ライン毎）に選択して駆動する垂直駆動回路とにより印加される電圧により駆動されるようになされている。
【０００３】
なお、画素に対応する液晶セルに格納されている液晶は、直流電圧が印加されると寿命が短くなってしまう。そこで、一般的な液晶表示装置においては、共通電極に印加する電圧を基準にして、液晶セルの画素電極に印加する電圧を、一定時間毎に、正電圧側と負電圧側に変化させることにより、寿命が短くなることを防止することができるようになされている。
【０００４】
また、液晶表示装置に代表されるホールド型ディスプレイでは、動画表示時、ホールド型固有の動画ボケが生じる。このため、一般的なアモルファスシリコンを用いた直視型液晶表示装置では、網膜残像効果を解消して動画の表示性能を向上するために、例えば、入力信号６０Ｈｚに対し、倍速の１２０Ｈｚ駆動にして、黒表示を挿入するインパルス駆動、もしくは、インパルス駆動で生じる明るさ低下の対策として、それぞれの画素の輝度を分割し、１フィールド目を明るめに２フィールド目を暗めにする擬似インパルス駆動をおこなうことにより、動画の表示性能を改善してきた。
【０００５】
図１を参照して、一般的なアモルファスシリコンを用いた直視型液晶表示装置において実行される、擬似インパルス駆動について説明する。
【０００６】
直視型液晶表示では、画素の極性反転がドット（１Ｈ／１Ｖ）反転駆動である。図１においては、説明を簡単にするために、１フレーム（１フィールド）を、４×４ドットであるものとし、画面中央部に黒のウィンドウが表示されている画面を擬似インパルス駆動で表示させる場合について説明する。
【０００７】
擬似インパルス駆動では、上述したように、１フィールド目を明るめに２フィールド目を暗めに表示することにより、網膜残像効果を解消して、動画の表示性能を向上することができるようになされている。一般的なアモルファスシリコンを用いた直視型液晶表示でドット反転駆動が行われている場合、図１に示されるように、１フィールド目と２フィールド目との極性は同一であり、フレームごとに極性を反転するようになされている。この場合、極性毎の光リークによる影響や、それに伴う対向電圧値（VCOM）の最適値からのずれが画素毎に存在しても、ドット反転駆動が行われ、画素が小さいため、そのずれは、隣接画素間で補完され、人間の目には６０Hz駆動そのままでの視認が可能である。
【０００８】
これに対して、従来、特に高温ポリシリコンなどを用いたマイクロディスプレイにおいて、１水平ラインごとに反転駆動を行う、1H反転駆動が行われていた。しかしながら、近年、パネルの小型化とともに画素の狭ピッチ化が進み、1H反転駆動が行われた場合、液晶に印加される電界は、画素電位と対向電位間で決定される電界より、逆極性である上下隣接画素電位間の電界の影響を強く受け（1H反転駆動が行われた場合、左右の隣接画素は同一極性のため電界の影響は少ない）、リバースチルトが発生し、結果的に光漏れの原因となっていた。
【０００９】
逆極性となる隣接画素電位間の電界の影響によるリバースチルトの発生を回避するためには、例えば、１フィールド内の極性は各水平ライン垂直ラインとも同一として上下左右の隣接画素の極性が同一になるようにして、フィールド間で極性を反転させる１Ｆ反転駆動が行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−０１７５２８号公報
【００１１】
１Ｆ反転駆動では、極性毎の光リークによる影響やそれに伴う最適VCOMの微妙なズレが画素毎にある場合、隣接画素間で補完されることがなく、画面のちらつき、所謂、フリッカが問題となるが、例えば、図２に示されるように、６０Hzのフレーム画像データにおいて、同一の画像を１２０Hzで２回表示する、すなわち、１フレームを２フィールドの画像を用いて表示するようにして、フィールド周波数を倍速にする事でフリッカの発生を防止するように成されてきた。
【００１２】
すなわち、対向電圧値（VCOM）が最適値に設定されておらず、VCOMが最適値より低い場合、または、高い場合、１フレームを２フィールドの画像を用いて表示しないならば、透過率が変化しないはずの画素に印加される電圧値がフレームごとに変化してしまい、３０Hz成分のフリッカが発生してしまう。これに対して、図２に示されるように、出力を１２０Hzとすることにより、例えば、図中Aで示される画素において発生するフリッカ成分を６０Hzとすることができるため、人間の目には、フリッカが視認されなくなる。すなわち、入力される画像のフレームレートをあげなくても、出力される画像のフィールドレートを入力フレームレートの倍にすることにより、発生するフリッカの周波数を高くすることが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
液晶表示装置を用いて画像を表示する技術分野においては、画素数が増加され、表示パネル自体が小型化されることにより、更に画素ピッチが狭くなり、高精細化が進んでいる。
【００１４】
具体的には、例えば、640×480の表示解像度であるVGA（Video Graphics Array）から、1024×768の表示解像度であるXGA（eXtended Graphics Array）に高精細化が進み、現在は、1920×1080の有効画素数を有するFull HD（Full High Definition）まで実用化されている。そして、更に高い表示解像度が求められ、開発研究が進められている。
【００１５】
したがって、逆極性となる隣接画素電位間の電界の影響によるリバースチルトの発生を回避するためには、逆極性である上下隣接画素電位間の電界の影響を受けないように、１Ｆ反転駆動を行うことが有効である。
【００１６】
しかしながら、１フィールド内の極性は各水平ライン垂直ラインとも同一として上下左右の隣接画素の極性が同一になるようにして、黒フィールドを挿入するインパルス駆動、または１フィールド目が明るく２フィールド目が暗くなるような擬似インパルス駆動をする場合、フィールド間で極性を反転させる１Ｆ反転駆動をしてしまっては、全てのフレームにおいて、１フィールド目の明るめ画面の極性に対し、２フィールド目の黒または暗い画面の極性が逆極性となってしまうため、液晶に印加される電圧に偏りが生じ、焼き付き等の不具合が発生してしまう。
【００１７】
このため、画素のピッチの狭い、例えば、高温ポリシリコンなどを用いたマイクロディスプレイにおいて、インパルス駆動や擬似インパルス駆動を実行して、動画の表示性能を向上させることができなかった。
【００１８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、リバースチルトの発生を抑制するとともに、動画の表示性能を向上させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一側面の表示装置は、液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置であって、画素ごとに、前記液晶と、前記液晶への電圧の印加を入切するスイッチング素子とを含んで構成される液晶パネルと、前記液晶パネルを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなり、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、それぞれの透過率を設定し、各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記駆動手段を制御する。
【００２０】
前記制御手段には、１フィールドの全画素が同一極性である反転表示が実行されるように、前記駆動手段を制御させるようにすることができる。
【００２１】
前記制御手段には、間引き１Ｈ反転駆動が実行されるように、前記駆動手段を制御させるようにすることができる。
【００２２】
前記制御手段には、各フレームの最後のフィールドの全画素の透過率を０％とさせるようにすることができる。
【００２３】
本発明の一側面の表示方法は、液晶パネルに含まれる液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置の表示方法であって、入力画像フレームの入力を受け、入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、分割後の透過率を設定し、分割された透過率を、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなるように割り当て、各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記液晶を駆動するステップを含む。
【００２４】
本発明の一側面においては、入力画像フレームの入力を受け、入力画像フレームのそれぞれ１フレームが奇数のフィールドに分割され、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、分割後の透過率が設定され、分割された透過率が、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなるように割り当てられ、各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、液晶が駆動される。
【００２５】
表示装置は、独立した装置であっても良いし、情報処理装置の表示処理を行うブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明の一側面によれば、液晶を駆動して画像を表示することができ、特に、１フレームをそれぞれ透過率の異なる奇数フィールドに分解して、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなるように表示させることにより、動画像の表示品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書または図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書または図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書または図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２８】
本発明の一側面の表示装置は、液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置であって、画素ごとに前記液晶と前記液晶への電圧の印加を入切するスイッチング素子とを含んで構成される液晶パネル（例えば、図３の液晶パネル１１）と、前記液晶パネルを駆動する駆動手段（例えば、図３の信号線駆動回路１２およびゲート線駆動回路１３）と、前記駆動手段を制御する制御手段（例えば、図３のコントローラ１４）とを備え、前記制御手段は、入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数（例えば、３枚）のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなり、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、それぞれの透過率を設定し、各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記駆動手段を制御する。
【００２９】
本発明の表示方法は、液晶パネルに含まれる液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置の表示方法であって、入力画像フレームの入力を受け（例えば、図６のステップＳ１の処理）、入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数（例えば、３枚）のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、分割後の透過率を設定し（例えば、図６のステップＳ２の処理）、分割された透過率を、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなるように割り当て（例えば、図６のステップＳ３の処理）、各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記液晶を駆動する（例えば、図６のステップＳ４乃至ステップＳ６の処理）ステップを含む。
【００３０】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
図３に示されるように、液晶表示装置１は、液晶パネル１１、信号線駆動回路１２、ゲート線駆動回路１３、およびコントローラ１４を含む。液晶パネル１１は、マトリックス駆動される画素型のディスプレイであり、画素である、画面に配置されている液晶セル内部の液晶の配列を制御することにより透過する光量を変化させて、画像を表示する。
【００３２】
信号線駆動回路１２およびゲート線駆動回路１３は、コントローラ１４から供給される制御信号に基づいて、液晶パネル１１の各画素をマトリックス駆動する。
【００３３】
液晶パネル１１には、１行１列からｎ行ｍ列まで画素としての液晶セルが配置されている。なお、液晶パネル１１には、例えば、640×480の表示解像度であるVGA（Video Graphics Array）、1024×768の表示解像度であるXGA（eXtended Graphics Array）、または、1920×1080の有効画素数を有するFull HD（Full High Definition）等を採用することができ、これらのように、表示解像度が高いと、画像の品質が向上し、好適である。液晶パネル１１においては、共通電極に印加する電圧（所謂コモン電圧）を基準にして、液晶セルの画素電極に印加する電圧を、一定時間毎に、正電圧側と負電圧側に変化させることにより、寿命が短くなることを防止するようになされている。
【００３４】
擬似インパルス駆動では、上述したように、１フィールド目を明るめに２フィールド目を暗めに表示することにより、網膜残像効果を解消して、動画の表示性能を向上することができるようになされている。一般的なアモルファスシリコンを用いた直視型液晶表示では、図１を用いて説明したように、１フィールド目と２フィールド目との極性は同一であり、フレームごとに極性を反転するようになされている。この場合、ドット反転駆動が行われているので、極性毎の光リークによる影響やそれに伴う最適VCOMの微妙なズレが画素毎にあっても、そのずれは隣接画素間で補完され、入力されるフレーム画像データのフレームレートが６０Hzである場合、人間の目には６０Hz駆動で視認される。
【００３５】
しかしながら、図１を用いて説明した擬似インパルス駆動において、リバースチルトの発生を抑制するために、それぞれの隣接画素間で電位差が発生しないように、１フィールド内のそれぞれの画素の極性を同一にし、１フィールド目と２フィールド目との極性を変更してしまった場合、１フィールド目と２フィールド目とのそれぞれにおいて画素の液晶に印可される電圧に偏りが生じて、焼き付き等の不具合が発生する可能性がある。
【００３６】
具体的には、図４に示されるように、全てのフレームにおいて、それぞれのフィールドを構成する全ての画素の極性が同一であり、１フィールド目の明るい画面（透過率の高い画面）の極性（ここでは正極性）に対し、２フィールド目の暗い画面（透過率の低い画面）の極性が逆極性（ここでは負極性）となるようになされていた場合では、液晶に印加される電圧に偏りが生じ、上述したように、焼き付き等の不具合が発生してしまう。
【００３７】
また、図４を用いて説明した場合に発生する、液晶に印可される電圧の偏りは、黒画面を挿入するインパルス駆動でも同様に発生してしまう。
【００３８】
従来の倍速１Ｆ反転駆動を実行する液晶表示装置においては、１フレームを２フィールドで表示する際、入力信号に対し、同じ画（１枚の画）を２回表示するようになされていたが、液晶表示装置１では、１枚の画を奇数枚のフィールドに分解し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となるように、対応する画素に電圧を印可する。
【００３９】
具体的には、例えば、液晶表示装置１では、１枚の画が３枚に分解される場合、中間調を表示する画素においては、１回目と２回目と３回目とで異なる透過率となるように、対応する画素に電圧を印可する。
【００４０】
すなわち、１フィールド目乃至３フィールド目の画は、その画像が白と黒（透過率１００％と０％）の画素のみから構成されているのでなければ、換言すれば、中間調を有する画素を含む画像であれば、いずれかの画素において、異なる透過率を有する画となる。このとき、１フィールド目乃至３フィールド目の画は、人間の目に積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように分解される。このとき、３フィールド目の全画素の透過率を０％（黒）にする場合がインパルス駆動、３フィールド目の各画素においても、その画素の明るさに応じて必要に応じて透過率を設定する場合が擬似インパルス駆動に対応する。
【００４１】
１枚の入力画像フレームを３フィールドに分解して擬似インパルス駆動を実行する場合を例として、画像の分解の方法の詳細例を、以下に説明する。
【００４２】
透過率１００％の画素は、１フィールド目乃至３フィールド目の３枚とも透過率１００％とされる。そして、透過率０％の画素は、１フィールド目乃至３フィールド目の３枚とも透過率０％とされる。
【００４３】
これに対して、中間調を有する画素は、１フィールド目、２フィールド目、３フィールド目の３枚の画の対応する画素の透過率が少なくともいずれか１つは異なり、１フィールド目が最も明るく、３フィールド目が最も暗くなるようにそれぞれのフィールドの画素の透過率が設定される。例えば、擬似インパルス駆動に対応する表示処理が行われる場合、入力フレーム画像のある画素の透過率が３３％以上であるときには、1枚目の画を透過率１００％とし、透過率が６６％以上であるときには、１枚目と２枚目の画を透過率１００％として、残りのフィールドの画素の透過率が、人間の目に３枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように設定されるようにすれば良い。
【００４４】
具体的に例を挙げると、透過率７５％の画素は、１フィールド目および２フィールド目を透過率１００％として、３フィールド目を透過率２５％とすることができる。また、透過率５０％の画素は、１フィールド目を透過率１００％とし、２フィールド目を透過率５０％とし、３フィールド目を透過率０％とすることができる。また、透過率２５％の画素は、１フィールド目を透過率７５％として、２フィールド目および３フィールド目を透過率０％としたり、１フィールド目を透過率５０％とし、２フィールド目を透過率２５％とし、フィールド目を透過率０％とすることができる。
【００４５】
擬似インパルス駆動に対応する表示を実行する場合、透過率の設定方法は、上述した例以外の方法であっても良く、３フィールドにおいて、同一画素位置の画素の明るさが、１フィールド目＞２フィールド目＞３フィールド目となるのであれば、自由に設定してもよい。
【００４６】
また、インパルス駆動に対応する表示を実行する場合、透過率の設定方法は、３フィールド目の各画素の透過率が０％であり、同一画素位置の画素の明るさが、１フィールド目＞２フィールド目となるのであれば、自由に設定してもよい。
【００４７】
また、フレームをフィールドに分割する場合の分割の数、すなわち、フィールドの数は、奇数であれば、３枚以上であっても良く、各画素の透過率は、倍速駆動のため、人間の目に積算されて視認されたときに、同じ画、同じ明るさになるように分解される物であれば良い。具体的には、１枚の画がｎ（ｎは奇数）枚に分割される場合、次の式（１）が成り立つように、それぞれのフィールドの画素の透過率α1、α2、・・・αnが決められる。
【００４８】
入力フレームにおける対応する画素の透過率＝α1/ｎ＋α2/ｎ＋・・・＋αn/ｎ
・・・（１）
【００４９】
そして、各フィールドの極性は、フィールドごとに反転するものとされる。１フレームは、奇数枚数のフィールドで表示されるので、それぞれのフレームの先頭フィールドの極性は、フレームごとに反転し、それぞれのフレームの最終フィールドの極性も、フレームごとに反転する。
【００５０】
例えば、図５に示されるように、１フレームを３フィールドで表示するインパルス駆動に対応する表示処理が行われる場合、１フレーム目の１フィールド目の各画素が正極性で表示されたとき、１フレーム目の２フィールド目は負極性、３フィールド目は正極性となり、２フレーム目の１フィールド目は負極性、２フィールド目は正極性、３フィールド目は負極性となる。そして、各フレームとも、３フィールド目の各画素の透過率が０％であり、同一画素位置の画素の明るさが、１フィールド目＞２フィールド目となる。
【００５１】
すなわち、液晶表示装置１においては、各フレームで一番明るいフィールドである先頭フィールドの極性も、各フレームで一番暗い、または、真っ黒に表示される最終フィールドの極性も、いずれも、交互に設定されるため、液晶に印可される電界に偏りが生じないので、焼き付き等の不具合を抑制することができ、信頼性が向上する。
【００５２】
このようにすることにより、液晶に印可される電圧の極性のバランスを取ることができ、かつ、インパルス駆動または擬似インパルス駆動と実質的に同様にして、網膜残像効果を解消して動画の表示性能を向上することが可能となる。
【００５３】
次に、図６を参照して、液晶表示装置１において実行される画像表示処理について説明する。
【００５４】
ステップＳ１において、コントローラ１４は、１フレームの画像データを取得する。
【００５５】
コントローラ１４は、ステップＳ２において、取得された１フレームの画像データを構成するそれぞれの画素において、人間の目に３枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、透過率を分割し、ステップＳ３において、それぞれのフィールドの各画素において、分割された透過率を、先に表示されるフィールドのほうが透過率が高くなるように割り振る。
【００５６】
具体的には、コントローラ１４は、中間調を表示する画素においては、１フィールド目が最も明るく、３フィールド目が最も暗くなる透過率となるように、透過率を設定する。例えば、透過率１００％の画素は、１フィールド目乃至３フィールド目の３枚とも透過率１００％とされる。そして、透過率０％の画素は、１フィールド目乃至３フィールド目の３枚とも透過率０％とされる。また、例えば、透過率７５％の画素は、１フィールド目および２フィールド目を透過率１００％としてもう３フィールド目を透過率２５％とすることができる。また、透過率５０％の画素は、１フィールド目を透過率１００％とし、２フィールド目を透過率５０％とし、３フィールド目を透過率０％とすることができる。また、透過率２５％の画素は、１フィールド目を透過率７５％として、２フィールド目および３フィールド目を透過率０％としたり、１フィールド目を透過率５０％とし、２フィールド目を透過率２５％とし、フィールド目を透過率０％とすることができる。
【００５７】
すなわち、１フィールド目乃至３フィールド目の画は、その画像が白と黒（透過率１００％と０％）の画素のみから構成されているのでなければ、換言すれば、中間調を有する画素を含む画像であれば、いずれかの画素において、異なる透過率を有する画となる。このとき、１フィールド目乃至３フィールド目の画は、人間の目に積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように分解される。このとき、３フィールド目の全画素の透過率を０％（黒）にする場合がインパルス駆動、３フィールド目の画素も、その画素の明るさに応じて必要に応じて透過率を設定する場合が擬似インパルス駆動に対応する。
【００５８】
ステップＳ４において、コントローラ１４は、前のフィールドは正極性で表示されたか否かを判断する。
【００５９】
ステップＳ４において、前のフィールドは正極性で表示されたと判断された場合、ステップＳ５において、コントローラ１４は、選択された分割パターンにおいて、負極性で表示を行う。
【００６０】
ステップＳ４において、前のフィールドは正極性で表示されていないと判断された場合、すなわち、前のフィールドは負極性で表示されたと判断された場合、ステップＳ６において、コントローラ１４は、選択された分割パターンにおいて、正極性で表示を行う。
【００６１】
ステップＳ５またはステップＳ６の処理の終了後、ステップＳ７において、コントローラ１４は、このフレームの全てのフィールドの表示が終了したか否かを判断する。ステップＳ７において、終了していないと判断された場合、処理は、ステップＳ４に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【００６２】
ステップＳ７において、このフレームに含まれる全てのフィールドの表示が終了したと判断された場合、ステップＳ８において、コントローラ１４は、次のフレームのデータが存在するか否かを判断する。
【００６３】
ステップＳ８において、次のフレームのデータが存在すると判断された場合、処理は、ステップＳ１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ８において、次のフレームのデータが存在しないと判断された場合、処理は終了される。
【００６４】
このような処理により、入力されたフレームレートに対する出力フィールドレートを、例えば、３倍などの奇数倍の周波数にすることで、光漏れの影響を低減し、人間に視認されやすいフリッカの発生を抑制するとともに、各フィールドにおいて、画素ごと（各液晶）に印可される電圧の極性のバランスが取れ、信頼性が向上するとともに、インパルス駆動または擬似インパルスに近い表示処理を行うことができるので、動画質を更に向上させることが可能である。
【００６５】
また、液晶表示装置１においては、入力信号が６０Hz以外の周波数、例えば、５０Hzや、１２０Ｈｚなど、いずれの周波数であっても、上述した処理を適用することにより、良好な画質を得ることができることは言うまでもない。
【００６６】
また、以上の説明においては、１フレームを３フィールドに分解する場合を主に例示して説明したが、上述したように、液晶表示装置１では、１フレームから分解されるフィールドの数は３フィールドでなくても良く、１枚の画を奇数枚のフィールドに分解し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率であり、かつ、フレーム内の最初のフィールドが最も透過率が高く、最後のフィールドが最も透過率が低いものとなるように、対応する画素に電圧を印可するようにすればよい。
【００６７】
また、動画像を表示させる場合、フレームレートまたはフィールドレートが高くなるにともなって、ジャーキネスや動きぼけに関して、表示される画像を見る観察者からの評価値が向上する。ジャーキネスに関しても動きぼけに関しても、２５０Ｈｚ近辺までは評価値が向上するが、更に高いフレームレートまたはフィールドレートでは、評価値はあまり向上しないという傾向が示される（例えば、特開２００４−２６６８０８号公報参照）。
【００６８】
換言すれば、出力フィールドレートが２５０Ｈｚに近い値であるとき、または、２５０Ｈｚ以上の値であるとき、表示される画像を見る観察者からは、フリッカが視認されないのみならず、ジャーキネスや動きボケもほとんど感じられないため、好適である。
【００６９】
そこで、液晶表示装置１では、１枚の画を奇数枚のフィールドに分解し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となるように、対応する画素に電圧を印可するようになされているので、例えば、入力フレームレートが５０Ｈｚであるとき、１フレームを５フィールドに分解して２５０Ｈｚのフィールドレートで出力したり、入力フレームレートが６０Ｈｚであるとき、１フレームを５フィールドに分解して３００Ｈｚのフィールドレートで出力するようにしてもよい。
【００７０】
また、ここでは、それぞれの画素において周辺画素の極性が同一になる（すなわち、１Ｈ反転駆動ではそれぞれの画素において上下の画素の極性が異なり、１Ｖ反転駆動ではそれぞれの画素において左右の画素の極性が異なり、ドット反転駆動ではそれぞれの画素において上下左右の画素の極性が異なるので、それらの反転駆動とは異なる）駆動として、１F反転駆動を例にしたが、それに限らず、例えば、特開２００４−１７７９３０号公報に開示されているように、リフレッシュの際に上下左右の極性が同一になる駆動（例えば、飛び越し走査駆動や、間引き１Ｈ反転駆動とも称される）が実行される場合などにおいても、上述した処理を適用することにより、良好な画質を得ることができることは言うまでもない。
【００７１】
また、１つの画面を、例えば、２つまたは３つなど、比較的少ない数の領域に分割し、それぞれの領域ごとに反転駆動を行うようにした場合も、その領域が極端に小さい（ドット反転駆動に実質的に同じとなる）ような場合を除いては、上述した処理を適用することにより、良好な画質を得ることができることは言うまでもない。
【００７２】
すなわち、本発明は、１フレーム表示期間内の各画素において、周辺画素がほぼ同極性となるような、換言すれば、隣接する画素が１垂直期間の所定割合以上同極性となるような反転表示が実行される場合に適用されると好適である。
【００７３】
また、本明細書において、処理を実行するそれぞれのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【００７４】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】擬似インパルス駆動について説明するための図である。
【図２】対向電圧値（VCOM）とフリッカ成分との関係について説明するための図である。
【図３】液晶表示装置の構成を示す図である。
【図４】1F反転駆動で単純に擬似インパルス駆動を行った場合について説明するための図である。
【図５】液晶表示装置において実行される、擬似インパルス駆動に対応する表示処理において表示されるフィールドについて説明するための図である。
【図６】画像表示処理について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１ 液晶表示装置， １１ 液晶パネル， １２ 信号線駆動回路， １３ ゲート線駆動回路， １４ コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置において、
画素ごとに、前記液晶と、前記液晶への電圧の印加を入切するスイッチング素子とを含んで構成される液晶パネルと、
前記液晶パネルを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、
入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなり、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、それぞれの透過率を設定し、
各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記駆動手段を制御する
表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、１フィールドの全画素が同一極性である反転表示が実行されるように、前記駆動手段を制御する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、間引き１Ｈ反転駆動が実行されるように、前記駆動手段を制御する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、各フレームの最後のフィールドの全画素の透過率を０％とする
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
液晶パネルに含まれる液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置の表示方法において、
入力画像フレームの入力を受け、
入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、分割後の透過率を設定し、
分割された透過率を、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなるように割り当て、
各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記液晶を駆動する
ステップを含む表示方法。
【請求項１】
液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置において、
画素ごとに、前記液晶と、前記液晶への電圧の印加を入切するスイッチング素子とを含んで構成される液晶パネルと、
前記液晶パネルを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、
入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなり、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、それぞれの透過率を設定し、
各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記駆動手段を制御する
表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、１フィールドの全画素が同一極性である反転表示が実行されるように、前記駆動手段を制御する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、間引き１Ｈ反転駆動が実行されるように、前記駆動手段を制御する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、各フレームの最後のフィールドの全画素の透過率を０％とする
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
液晶パネルに含まれる液晶に両極性の電圧を印加し、前記液晶の透過率を変更することによって画像を表示する表示装置の表示方法において、
入力画像フレームの入力を受け、
入力画像フレームのそれぞれ１フレームを奇数のフィールドに分割し、中間調を表示する画素においては、分解されたそれぞれのフィールドにおいて異なる透過率となり、かつ、人間の目に奇数枚のフィールド画像が積算されて視認されたときに、入力画像と同じ画、同じ明るさになるように、分割後の透過率を設定し、
分割された透過率を、最初に表示されるフィールドの透過率が最も高く、最後に表示されるフィールドの透過率が最も低くなるように割り当て、
各画素に対応する液晶が、それぞれのフィールドにおいて設定された透過率となり、かつ、各画素において周辺画素がほぼ同極性となるような反転表示において、１フィールドずつ各画素の極性が反転するように、前記液晶を駆動する
ステップを含む表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−３０４６６２（Ｐ２００８−３０４６６２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５１１８４（Ｐ２００７−１５１１８４）
【出願日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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