JP2000098966A - ウォブリング技術を用いた表示方法 - Google Patents
ウォブリング技術を用いた表示方法Info
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Abstract
示方法において、解像度を向上し、より動画に対応し滑
らかな映像表示を可能とし、更にフリッカを目立たなく
する表示方法を提供する。 【解決手段】 マトリックス状に配置された表示画素を
用いた画像の表示方法において、映像信号に同期して表
示画素をシフトするウォブリング(画素ずらし)技術を
用いて、あるフィールドの映像信号を表示している画素
1の位置に対して、次のフィールドの映像信号を表示す
るときの画素1’を、該画素の隣接する行あるいは列の
間隔だけシフトして表示することを特徴とするウォブリ
ング技術を用いた表示方法。
Description
EL(エレクトロルミネッセンス)等のように、離散的
な表示位置に配置されたマトリクス状の画素を用いた画
像表示方法に関するものである。
コンピュータの高性能化などの動きとともに、ディスプ
レイの高精細化の傾向が急速に高まってきている。しか
し、液晶、プラズマ、EL等の表示装置は、モザイク
状、ドット状等の離散的な画素配列を持つため、NTS
C方式等で線順次走査の画像表示を行なう際、本来アナ
ログ信号であるべき輝度信号が粗くサンプリングされて
水平方向の位置情報が欠落してしまう問題がある。
垂直方向に実装できない場合、走査線の情報を欠落する
か、あるいは同一画素上に上書きするために、垂直方向
の解像度を低下させていた。例えば、NTSC方式での
1フレームの画像は、偶数本目の走査線と奇数本目の走
査線からそれぞれ成る2つのフィールドで形成され、フ
レーム周波数は30Hz(フィールド周波数は60H
z)である。その画像をTFT液晶パネルで駆動する場
合、現状では、NTSC方式の走査線数525本を実装
できないため、奇数フィールドと偶数フィールドを同一
画素に書き込む等の方法をとっている。このため、垂直
解像度がNTSC方式の原信号に対して低下することに
なる。
グ技術(画素ずらし)を採用して、奇数フィールドと偶
数フィールドの画像を空間的にずらすことにより、画素
数を見かけ上2倍にすることで垂直解像度を向上させる
方法が提案されている。つまり、偶数フィールド画面の
画素位置を水平走査線間の領域にシフト(1/2行分シ
フト)し、奇数フィールド画面の画素位置を水平走査線
上にそのまま残しておけば、垂直解像度は2倍になる。
ば特開平7−20432号公報に挙げられるような液晶
素子(位相制御素子)が用いられることが知られてい
る。すなわち、この液晶素子を水晶板等の複屈折媒体
(光学的異方体)と組み合わせて、ウォブリングされる
べき表示素子等の光路中に配し、印加電圧の切り換えに
よって液晶素子への入射光の位相を変調して偏光面を回
転させ、この回転の有無によって液晶素子からの出射光
を複屈折媒体の複屈折効果で光軸を選択的に所定方向
(ウォブリング方向)へずらすようにしている(図8
(a))。
示素子の偏光方向と一致している場合であり、図8
(b)は、FLC異常光軸が表示素子の偏光方向と45
度の角度をなしている場合を示している。
を組み込んだ光学装置の一例を概略的に示すものであ
る。
って順次配置された液晶表示素子(LCD)2と、位相
変調光学素子(位相制御素子)としての強誘電性液晶素
子(FLC)3と水晶板等の透明基板からなる複屈折媒
体4との組み合わせによって構成されている。ここで、
理解容易のために、各構成要素は、液晶表示素子LCD
の1つの構成表示画素5に対応した区画について、それ
ぞれ示されており、また、液晶配向膜等は、図示を省略
している(以下、同様)。
イク状等の離散的な画素配列からなっており、また、使
用される液晶はTN(ツイストネマチック)、STN
(超ツイストネマチック)、SH(スーパーホメオトロ
ピック)、更にはFLC等からなっている。このLCD
2は、図示を省略したが、公知の如く、パネル自身に偏
光板を有し、出力光6は、直線偏光を有している。
LC3と複屈折媒体4とで構成されるウォブリング素子
(絵素ずらし素子)7によって平行方向又は垂直方向に
絵素ずらしが行なわれる。
光軸8を表示画素5の偏光面9と平行あるいは垂直とな
るように配置し、更に、等価的に一軸性の光学軸(一軸
的な光学異方性)を有する透明基板4の異常光軸10の
X−Y面(入射側)への射影成分を偏光面9に対し、平
行(Y方向)あるいは垂直(X方向)に配置している。
トで高速スイッチング可能なものであって、カイラルス
メクチック液晶等が挙げられ、また、複屈折媒体4に
は、水晶板等が使用可能である。ただし、FLCに代え
て反強誘電性液晶(AFLC)や、電傾効果を示すスメ
クチック液晶(例えば、スメクチックA)も有効であ
り、また、水晶板以外の複屈折素子も勿論使用可能であ
る。
動作を概略的に説明する。
素子3のスイッチ状態が状態1の場合、表示素子2側か
ら照射される光6の偏光面9と強誘電性液晶素子3の異
常光軸8が平行なため、透過光11は、偏光面を維持し
たまま複屈折を有する水晶板4に照射される。水晶板4
では、入射偏光面内に水晶の異常光軸10を含むため、
Y軸方向に偏光している光は、水晶板4の異常光軸10
の傾いている方向へ屈折し、再び空気層へ出射光12と
して出るとき光軸と平行になり、入射光の光軸とのずれ
がY方向に生じる。
素子3のスイッチ状態が状態2の場合、偏光面9と異常
光軸8が約45度の角を成しているため、透過光11は
異常光軸の向きに回転し、直線偏光(Y軸方向)→楕円
偏光→円偏光→楕円偏光→直線偏光(X軸方向)と強誘
電性液晶素子3内を変化し、偏光面は初期状態から90
度回転し、水晶板4に照射される。水晶板4では、入射
偏光面に水晶の異常光軸10を含まないため、光11は
屈折しないでそのままの光軸を維持し、再び空気層へ出
射光12として出る。
ち、状態1と状態2での水晶板4による屈折の有無で光
軸をずらし、この光軸のずれを絵素ずらしの動作原理と
して用いることができる。
技術が日々進歩している現在、表示装置が映像信号の走
査線数と同等あるいはそれ以上の水平走査線を有する
と、垂直解像度の向上という効果はなくなり、また水平
解像度はなんら変わらないという解決すべき課題があ
る。
用いた表示方法において、より動画に対応し滑らかな映
像表示を可能とする方法が求められている。
方法も、求められている。
クス状に配置された画素を用いた表示方法において、解
像度を向上し、より動画に対応し滑らかな映像表示を可
能とし、更にフリッカを目立たなくする表示方法を提供
することにある。
査線数に対してもはや十分な垂直解像度を有する表示装
置において、表示画素をウォブリングするシフト量を画
素の列方向に行間隔分とすることにより、水平解像度を
向上することにある。
ることにより、2つの表示画面で1フィールドの映像を
形成することで、より動画に対応し滑らかな映像表示を
行なうことにある。
を液晶表示装置に適用する場合、液晶にDC成分がかか
ることを防ぐため、表示画面を切り替えるごとに映像信
号の極性を反転して駆動するが、画素にかかる電圧が、
正転側と反転側とで異なると、ウォブリングしたフィー
ルド間で輝度差が生じ、例えば30Hzのフリッカ(ち
らつき)が目立つようになる。そこで、2つの表示画面
で1フィールドの映像を形成することで、フリッカの周
期を2倍(例えば60Hz)にすることにより、フリッ
カを目立たなくすることにある。
を解決するための手段として、マトリックス状に配置さ
れた表示画素を用いた画像の表示方法において、映像信
号に同期して表示画素をシフトするウォブリング技術を
用いて、あるフィールドの映像信号を表示している画素
の位置に対して、次のフィールドの映像信号を表示する
ときの画素を、該画素の隣接する行あるいは列の間隔だ
けシフトして表示することを特徴とするウォブリング技
術を用いた表示方法を提供するものである。
用い、映像走査線1本分の信号を表示装置の画素2行に
わたって書き込んで、まず、奇数フィールド画面を表示
し、次に、偶数フィールドに対応した画像を表示する
際、ウォブリングにより、列方向に、画素の行間隔分シ
フトする、ことを特徴とするウォブリング技術を用いた
表示方法でもある。
用い、映像走査線1本分の信号を表示装置の画素2行に
わたって書き込んで、まず、偶数フィールド画面を表示
し、次に、奇数フィールドに対応した画像を表示する
際、ウォブリングにより、列方向に、画素の行間隔分シ
フトする、ことを特徴とするウォブリング技術を用いた
表示方法でもある。
に、画素の列間隔分シフトする、ことを特徴とするウォ
ブリング技術を用いた表示方法でもある。
ことにより、2つの表示画面で上記1フィールドの画像
を形成する、ことを特徴とするウォブリング技術を用い
た表示方法でもある。
リングした奇数フィールドβの画面を合成することによ
り、1奇数フィールドを表す、ことを特徴とするウォブ
リング技術を用いた表示方法でもある。
ドであることを特徴とする請求項6記載のウォブリング
技術を用いた表示方法でもある。
切り替えるごとに映像信号の極性を反転して駆動する際
に、2つの表示画面で上記1フィールドの映像を形成す
ることで、フリッカの周期を2倍にする、ことを特徴と
するウォブリング技術を用いた表示方法でもある。
する倍速駆動を行う、ことを特徴とするウォブリング技
術を用いた表示方法でもある。
のサンプリングを、液晶表示装置の水平走査線に順に割
り当てて、その表示画面をフィールドαとし、次に、該
画面走査線のサンプリングを1本ずらして該液晶表示装
置の水平走査線に信号を割り当ててウォブリングし、そ
の表示画面をフィールドβとし、該フィールドαとβと
を合成して1つのフィールドの映像を表示する、ことを
特徴とするウォブリング技術を用いた表示方法でもあ
る。
して表示画素をシフトするウォブリング技術(画素ずら
し)において、あるフィールドの映像信号を表示してい
る画素の位置に対して、次のフィールドの映像信号を表
示するときの画素を、隣接する行あるいは列の間隔だけ
シフトして表示することにより、水平解像度、あるいは
垂直解像度を向上することができる。
て、フレームメモリ、倍速駆動を用いることにより、2
つの表示画面で1フィールドの映像を形成することで、
動画に対応した滑らかな映像表示を行なうことができ
る。
示画面を切り替えるごとに映像信号の極性を反転して駆
動する場合に、倍速駆動において反転することにより、
フリッカを抑えることができる。
態の画素表示方法を説明するための模式図であり、左側
にNTSC方式の、水平走査線525本を有する映像信
号を示し、この映像信号を、右側に示す、垂直方向画素
ピッチ10μm、水平方向画素ピッチ20μmの画素1
を有する液晶表示装置で表示する場合を示す図である。
ノーマリホワイトのTN液晶表示素子を用いた場合の原
理構成図である。
電性液晶素子3と、複屈折媒体4との組み合わせであ
り、この素子を制御することにより、表示画素を、見か
け上、任意の方向にシフトすることができる。
表示素子の場合、TN液晶に電界が印加されない状態で
光源からの光が透過するものである。ここでは、バック
ライト17−偏光板18−TN液晶2−偏光板19の組
み合わせ、或は、反射板−偏光板18−TN液晶2−偏
光板19の組み合わせが従来と同様のTN液晶TN液晶
表示素子を示す。そして、TN液晶素子2、強誘電性液
晶素子3には、それぞれ、透明電極がその両面に配置し
てあるのは言うまでもない。
N液晶2のねじれが解除され、徐々に偏光板を通して光
がもれ、諧調表示が実現されるが、いずれの透過光も強
誘電性液晶素子3の前で偏光板19により同一の直線偏
光になるため、上述した動作原理に従って、絵素ずらし
を行なうことができる。
数フィールドの走査線数262本に対して液晶表示装置
の画素1は十分な水平走査線を有するので、映像走査線
1本分の信号を表示装置の画素2行にわたって書き込
み、奇数フィールド画面を表示している。
ルドに対応した画像を表示する際、ウォブリングによ
り、画素1’のように、列方向(下方向)に、行間隔分
PV =10μm、シフトする。
ト量を、隣接する行間隔Pv=10μmとすることによ
り、画素間の空間を埋めることになり、見かけ上、水平
方向の画素間隔がPH /2=10μmとなる(図1
(c))。つまり列間隔が狭まって水平解像度が2倍に
なる。ただし、図1では、奇数あるいは偶数フィールド
では、デルタ配列を想定している。
ングした場合で説明したが、行方向にシフトしてウォブ
リングする場合でも同様に実施可能であり、その場合、
見かけ上、水平方向の画素間隔PH が1/2となり、列
間隔が狭まって水平解像度が2倍になる。
方向に列間隔分シフトして(図11(b)、ウォブリン
グした場合を示す図であり、図11(c)に示すよう
に、水平解像度が2倍になっている。
て、従来の列方向に1/2行シフトするのではなく、本
発明のように、1行シフトした場合を示す図であるが、
水平解像度が2倍となっている。
では、奇数フィールド、偶数フィールドを表示する際に
ウォブリングしたが、本実施形態2では、図2に示すよ
うに、奇数(偶数)フィールドαの画面と、ウォブリン
グした奇数(偶数)フィールドβの画面を合成すること
により、1奇数(偶数)フィールドを表す。つまり2つ
の表示画面で1フィールドを形成する。
ミングを示す。実施形態1あるいは従来例では、図3
(a)のように、映像信号が奇数フィールド、偶数フィ
ールドと切り替わるごとに、1フレームで1回ウォブリ
ングしていた。
態2では、1フレームの間に2回ウォブリングする。こ
れは、フレームメモリを用いて、従来に比べて倍速駆動
を行うことで、実現できる。
1フィールドの映像信号を表現するので、解像度の向上
はもちろんのこと、動画にも対応した滑らかな画像を得
ることができる。
式のインタレース信号について説明したが、ノンインタ
レース信号についても同様に成り立つ。図4にノンイン
タレース信号を表示する場合を示す。まずノンインタレ
ース信号の画面走査線に対応して液晶表示装置の水平走
査線に順に割り当てて、その表示画面をフィールドαと
する(図4(a))。次に、画面走査線のサンプリング
を1本ずらして表示装置の走査線に信号を割り当ててウ
ォブリングし、その表示画面をフィールドβとする(図
4(b))。
1つのフィールドの映像を表示することができる。この
画像は、ウォブリング無しのときの画像に比べて、水平
解像度が2倍になる。
装置に適用する場合、画素にかかる映像信号の極性反転
駆動に関する。通常、液晶表示装置を駆動するとき、液
晶にDC成分がかかることを防ぐため、表示画面を切り
替えるごとに映像信号の極性を反転して駆動する。
映像信号が、周期的(例えば1フィールドごと)に対向
電極の電位VLCを中心に正転、反転している。図5
(b)は、液晶にかかるその状態を等価的に示す図であ
り、対向電極の電位VLCを映像信号の電位差で白黒階調
表示を行なうことができる。この時、VLCを信号中心に
合わせて、反転駆動している映像信号の正転側とVLCの
電位差と反転側とVLCの電位差を等しくなるようにする
ことで液晶にかかるDC成分を無くすようにしている。
と映像信号の正転側と反転側のVLCに対する電位差が異
なり、白黒階調表示差、つまり、輝度差が生じることに
なる。
般にフィールド反転と言われているものは、図6(a)
と(b)のようになる。このとき信号のずれなどによ
り、画素にかかる電圧が正転側と反転側とで異なるとウ
ォブリングしたフィールド間で輝度差が生じ、NTSC
方式の映像信号の場合、図6(c)のように、輝度変化
が30Hzのフリッカ(ちらつき)として目立つように
なる。
で、2つの表示画面で1フィールドの映像を形成するこ
とで、図7(a)、(b)のように表示画素の極性を表
すことができる。このとき輝度変化は、図7(c)のよ
うに表せ、フリッカの周期が2倍(60Hz)になり、
目立たなくなる。
によれば、映像信号に同期して表示画素をシフトするウ
ォブリングにおいて、あるフィールドの映像信号を表示
している画素の位置に対して、次のフィールドの映像信
号を表示するときの画素を、隣接する行の間隔又は列の
間隔だけシフトして表示することにより、水平解像度又
は垂直解像度を2倍に向上することができる。
において、フレームメモリ、倍速駆動を用いて、2つの
表示画面で1フィールドの映像を形成することで、動画
に対応した滑らかな映像表示を行なうことができる。
示画面を切り替えるごとに映像信号の極性を反転して駆
動する際に、倍速駆動において反転することにより、フ
リッカを抑えることができる。
図である。
図である。
する図である。
示の実施形態を示す模式図である。
る。
る。
を説明する図である。
示す模式図である。
トした場合の模式図である。
示す模式図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 マトリックス状に配置された表示画素を
用いた画像の表示方法において、 映像信号に同期して表示画素をシフトするウォブリング
技術を用いて、あるフィールドの映像信号を表示してい
る画素の位置に対して、次のフィールドの映像信号を表
示するときの画素を、該画素の隣接する行あるいは列の
間隔だけシフトして表示することを特徴とするウォブリ
ング技術を用いた表示方法。 - 【請求項2】 インターレース信号の画面走査線を用
い、映像走査線1本分の信号を表示装置の画素2行にわ
たって書き込んで、まず、奇数フィールド画面を表示
し、 次に、偶数フィールドに対応した画像を表示する際、ウ
ォブリングにより、列方向に、画素の行間隔分シフトす
る、ことを特徴とする請求項1記載のウォブリング技術
を用いた表示方法。 - 【請求項3】 インターレース信号の画面走査線を用
い、映像走査線1本分の信号を表示装置の画素2行にわ
たって書き込んで、まず、偶数フィールド画面を表示
し、 次に、奇数フィールドに対応した画像を表示する際、ウ
ォブリングにより、列方向に、画素の行間隔分シフトす
る、ことを特徴とする請求項1記載のウォブリング技術
を用いた表示方法。 - 【請求項4】 上記ウォブリングにより、行方向に、画
素の列間隔分シフトする、ことを特徴とする請求項2又
は3に記載のウォブリング技術を用いた表示方法。 - 【請求項5】 フレームメモリ、倍速駆動を用いること
により、2つの表示画面で上記1フィールドの画像を形
成する、ことを特徴とする請求項1記載のウォブリング
技術を用いた表示方法。 - 【請求項6】 奇数フィールドαの画面と、ウォブリン
グした奇数フィールドβの画面を合成することにより、
1奇数フィールドを表す、ことを特徴とする請求項5記
載のウォブリング技術を用いた表示方法。 - 【請求項7】 前記奇数フィールドが偶数フィールドで
あることを特徴とする請求項6記載のウォブリング技術
を用いた表示方法。 - 【請求項8】 液晶表示装置において、表示画面を切り
替えるごとに映像信号の極性を反転して駆動する際に、 2つの表示画面で上記1フィールドの映像を形成するこ
とで、フリッカの周期を2倍にする、ことを特徴とする
請求項5記載のウォブリング技術を用いた表示方法。 - 【請求項9】 1フレームの間に2回ウォブリングする
倍速駆動を行う、ことを特徴とする請求項5記載のウォ
ブリング技術を用いた表示方法。 - 【請求項10】 ノンインタレース信号の画面走査線の
サンプリングを、液晶表示装置の水平走査線に順に割り
当てて、その表示画面をフィールドαとし、次に、該画
面走査線のサンプリングを1本ずらして該液晶表示装置
の水平走査線に信号を割り当ててウォブリングし、その
表示画面をフィールドβとし、 該フィールドαとβとを合成して1つのフィールドの映
像を表示する、ことを特徴とするウォブリング技術を用
いた表示方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27008898A JP3869953B2 (ja) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | ウォブリング技術を用いた表示方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000098966A true JP2000098966A (ja) | 2000-04-07 |
JP3869953B2 JP3869953B2 (ja) | 2007-01-17 |
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ID=17481371
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-09-24 JP JP27008898A patent/JP3869953B2/ja not_active Expired - Fee Related
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