JP2017053960A - 液晶駆動装置、画像表示装置および液晶駆動プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクリネーションによる画質の低下を軽減する。【解決手段】液晶駆動装置３０３は、連続して入力される入力フレーム画像データのうち、第１の入力フレーム画像データに対して第１の出力フレーム画像データと第１の低階調フレーム画像データを生成し、第２の入力フレーム画像データに対して第２の出力フレーム画像データと第２の低階調フレーム画像データを生成し、これらフレーム画像データに基づいて順次、１フレーム期間内の複数のサブフレーム期間のそれぞれにおいて液晶素子の画素に対する第１及び第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる。第１及び第２の入力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が同じ階調を有する場合に、第１および第２の出力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が互いに異なる階調を有する。階調間の差は高い方の階調の２０％以下とする。【選択図】図１１

Description

本発明は、液晶素子をデジタル駆動方式で駆動する液晶駆動装置に関する。

液晶素子には、ＴＮ（Twisted Nematic）素子等の透過型液晶素子や、ＶＡＮ（Vertical Alignment Nematic）素子等の反射型液晶素子がある。これらの液晶素子の駆動方式には、階調に応じて、液晶層に印加する電圧を変化させることで明るさを制御するアナログ駆動方式と、液晶層に印加する電圧を２値化して電圧印加時間を変化させることで明るさを制御するデジタル駆動方式とがある。このデジタル駆動方式には、１フレーム期間を時間軸上で複数のサブフレーム期間に分割し、サブフレームごとに画素に対する所定電圧の印加（オン）と非印加（オフ）を制御することで該画素に階調を表示させるサブフレーム駆動方式がある。

ここで、一般的なサブフレーム駆動方式について説明する。図１５には、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間（ビット長）に分割する例を示している。各サブフレーム上に記載された数値は、そのサブフレームの１フレーム期間内での時間重みを示す。ここでは例として、６４階調を表現する場合を示している。また、ここでの説明では、時間重み１＋２＋４＋８＋１６の期間をＡサブフレーム期間といい、時間重み３２のサブフレーム期間をＢサブフレーム期間という。さらに、上述した所定電圧をオンするサブフレーム期間をオン期間といい、所定電圧をオフするサブフレーム期間をオフ期間という。

図１６には、図１５に示したサブフレーム分割例に対応する全階調データを示す。縦軸は階調を、横軸は１フレーム期間を示す。また、図中の白いサブフレーム期間は画素が白表示状態となるオン期間を示し、黒いサブフレーム期間は画素が黒表示状態となるオフ期間を示す。この階調データによれば、液晶素子にて互いに隣接する２画素（以下、隣接画素という）に互いに隣接する２階調（以下、隣接階調という）、例えば３２階調と３３階調を表示させる場合は、Ａサブフレーム期間を３２階調ではオン期間、３３階調ではオフ期間とする。また、Ｂサブフレーム期間を３２階調ではオフ期間、３３階調ではオン期間とする。

このように隣接画素にてオン期間とオフ期間が時間的に重なる、つまりは同じ期間で隣接画素の一方では所定電圧が印加され、他方では印加されていない状態が発生すると、いわゆるディスクリネーションが発生してオン期間側の画素の明るさが低下する。図１７にはディスクリネーションによる明るさ低下のイメージを示している。上下方向は階調を示し、濃淡は表示の明るさを示している。ディスクリネーションが無い場合は滑らかな濃淡が表現されるが、隣接画素においてオン期間とオフ期間が重なる時間が長い隣接階調（ここでは３２階調と３３階調）ではディスクリネーションの影響により明るさが低下して暗線が現れる。

特許文献１には、１または複数の長いサブフレーム期間を、短いサブフレームの期間と等しい期間に分割することにより、複数の分割サブフレーム期間を生成する駆動回路が開示されている。また、特許文献１の駆動回路では、隣接画素に対応する階調データの各ビットの位相が異なる場合には、階調を維持した上で、一方の画素に対応する階調データのビット配列に対して、他方の画素に対応する階調データのビット配列に近づける補正を行う。これにより、長いサブフレーム期間を分割しない場合に比べれば、隣接画素においてオン期間とオフ期間とが重なるサブフレーム期間（以下、オン／オフ隣接期間という）を短くすることができる。

特開２０１３−０５０６８１号公報

しかしながら、特許文献１にて開示された方法では、隣接画素でのオン／オフ隣接期間の最短時間が長いため、ディスクリネーションによる明るさの低下を無視することができない。また、隣接画素におけるオン／オフ隣接期間が長いため、液晶分子の応答速度に応じてディスクリネーションによる明るさの低下量が増大していく。

図１８には、特許文献１にて開示された全階調データを示す。Ａサブフレーム期間は時間重み１＋２＋４＋８に相当し、Ｂサブフレーム期間はそれぞれ時間重み８に相当する複数の分割サブフレーム期間１ＳＦ（ＳＦはサブフレーム）〜１０ＳＦに分割されている。１つの分割サブフレーム期間は０．６９ｍｓである。この階調データでは、隣接画素におけるオン／オフ隣接期間の最短時間は２つの分割サブフレーム期間に相当する１．３９ｍｓである。したがって、ディスクリネーションによる明るさの低下（つまりは暗線）が目立つ。

本発明は、ディスクリネーションによる暗線が目立つ等の画質の低下を軽減することができるようにした液晶駆動装置およびこれを用いた画像表示装置等を提供する。

本発明の一側面としての液晶駆動装置は、液晶素子を駆動する。該装置は、連続して入力される入力フレーム画像データのうち、第１の入力フレーム画像データに対して第１の出力フレーム画像データを生成するとともに該第１の出力フレーム画像データよりも階調が低い第１の低階調フレーム画像データを生成し、第２の入力フレーム画像データに対して第２の出力フレーム画像データを生成するとともに該第２の出力フレーム画像データよりも階調が低い第２の低階調フレーム画像データを生成するデータ生成手段と、第１の出力フレーム画像データ、第１の低階調フレーム画像データ、第２の出力フレーム画像データおよび第２の低階調フレーム画像データのそれぞれに基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフレーム期間のそれぞれにおいて液晶素子の画素に対する第１の電圧の印加と第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる駆動手段とを有する。そして、第１および第２の入力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が同じ階調を有する場合において、第１および第２の出力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が互いに異なる階調を有し、該階調間の差はこれらの階調のうち高い方の階調の２０％以下であることを特徴とする。

なお、上記液晶駆動装置と液晶素子とを有する画像表示装置も、本発明の他の一側面を構成する。

また、本発明の他の一側面としての液晶駆動プログラムは、コンピュータに、入力画像に基づいて液晶素子を駆動させるコンピュータプログラムである。該プログラムは、コンピュータに、連続して入力される入力フレーム画像データのうち、第１の入力フレーム画像データに対して第１の出力フレーム画像データを生成させるとともに該第１の出力フレーム画像データよりも階調が低い第１の低階調フレーム画像データを生成させ、第２の入力フレーム画像データに対して第２の出力フレーム画像データを生成させるとともに該第２の出力フレーム画像データよりも階調が低い第２の低階調フレーム画像データを生成させる。また、コンピュータに、第１の出力フレーム画像データ、第１の低階調フレーム画像データ、第２の出力フレーム画像データおよび第２の低階調フレーム画像データのそれぞれに基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフレーム期間のそれぞれにおいて液晶素子の画素に対する第１の電圧の印加と第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる。そして、第１および第２の入力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が同じ階調を有する場合において、第１および第２の出力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が互いに異なる階調を有し、該階調間の差はこれらの階調のうち高い方の階調の２０％以下であることを特徴とする。

本発明によれば、第１および第２の出力フレーム画像データのそれぞれに基づいて液晶素子を駆動する際のディスクリネーションの発生位置をずらすことで、ディスクリネーションによる画質の低下を軽減することができる。しかも、第１および第２の低階調フレーム画像データによる液晶素子の駆動を挿入することで、動画の視認性を向上させることができる。

本発明の実施例１である液晶プロジェクタの光学構成を示す図。 実施例のプロジェクタに用いられる液晶素子の断面図。 実施例における１フレーム期間内の複数のサブフレーム期間を示す図。 実施例におけるＡサブフレーム期間の階調データを示す図。 実施例における全階調データを示す図。 実施例における画素ラインを示す図。 実施例における全白表示から白黒表示に切り替えたときの液晶の応答特性を示す図。 実施例における全白表示から白黒表示に切り替えたときの明るさの応答特性を示す図。 実施例における全黒表示から白黒表示に切り替えたときの液晶の応答特性を示す図。 実施例の全面黒から白黒表示に切り替えたときの明るさの応答特性を表す図 実施例における液晶ドライバの構成を示すブロック図。 実施例における第１および第２の出力フレーム画像データと全黒フレーム画像データを示す図。 実施例において液晶素子に順次表示されるフレーム画像を示す図。 実施例において液晶素子の順次表示されるフレーム画像を示す別の図。 従来における１フレーム期間内の複数のサブフレーム期間を示す図。 従来の全階調データを示す図。 図１３の階調データに従って液晶素子を駆動した場合のディスクリネーションを示す図。 特許文献１の全階調データを示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１である画像表示装置としての液晶プロジェクタの光学構成を示している。なお、本実施例では液晶素子を用いた画像表示装置の例としてプロジェクタについて説明するが、画像表示装置には、直視型モニタ等、プロジェクタ以外の液晶素子を用いた画像表示装置も含まれる。

液晶ドライバ３０３は、液晶駆動装置に相当する。液晶ドライバ３０３は、不図示の外部機器からの入力映像信号（入力画像）を取得する映像入力部（画像取得手段）３０３ａと、入力映像信号の階調（入力階調）に応じて後述する階調データに対応する画素駆動信号を生成する駆動回路部（駆動手段）３０３ｂとを有する。画素駆動信号は、レッド、グリーンおよびブルーの色ごとに生成され、それぞれの色用の画素駆動信号がレッド用液晶素子３Ｒ、グリーン用液晶素子３Ｇおよびブルー用液晶素子３Ｂに入力される。これにより、レッド用液晶素子３Ｒ、グリーン用液晶素子３Ｇおよびブルー用液晶素子３Ｂが互いに独立に駆動される。なお、レッド用液晶素子３Ｒ、グリーン用液晶素子３Ｇおよびブルー用液晶素子３Ｂは、垂直配向モードの反射型液晶素子である。

照明光学系３０１は、光源（放電ランプ等）からの白色光をその偏光方向を揃えてダイクロイックミラー３０５に入射させる。ダイクロイックミラー３０５は、マゼンタ光を反射してグリーン光を透過する。ダイクロイックミラー３０５により反射されたマゼンタ光はブルークロスカラー偏光子３１１に入射し、ここでブルー光にのみ半波長のリタデーションが与えられることで互いに偏光方向が直交するブルー光とレッド光が生成される。ブルー光とレッド光は偏光ビームスプリッタ３１０に入射し、ブルー光は偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜を透過してブルー用液晶素子３Ｂに導かれる。また、レッド色成分は偏光分離膜で反射されてレッド用液晶素子３Ｒに導かれる。

一方、ダイクロイックミラー３０５を透過したグリーン光は、光路長を補正するためのダミーガラス３０６を通過して偏光ビームスプリッタ３０７に入射し、その偏光分離膜で反射されてグリーン用液晶素子３Ｇに導かれる。

各液晶素子（３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ）は、各画素の変調状態に応じて入射した光を変調するとともに反射する。レッド用液晶素子３Ｒにて変調されたレッド光は、偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜を透過してレッドクロスカラー偏光子３１２に入射し、ここで半波長のリタデーションが与えられる。そして、このレッド光は、偏光ビームスプリッタ３０８に入射し、その偏光分離膜で反射されて投影光学系３０４に向かう。

また、ブルー用液晶素子３Ｂによって変調されたブルー光は、偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜で反射され、レッドクロスカラー偏光子３１２をそのまま通過し、偏光ビームスプリッタ３０８に入射してその偏光分離膜で反射されて投影光学系３０４に向かう。グリーン用液晶素子３Ｇにより変調されたグリーン光は、偏光ビームスプリッタ３０７の偏光分離膜を透過し、光路長を補正するためのダミーガラス３０９を通過し、偏光ビームスプリッタ３０８に入射してその偏光分離膜を透過して投影光学系３０４に向かう。こうして投射光学系３０４には色合成されたレッド光、グリーン光およびブルー光が入射する。そして、色合成されたカラー光は、投影光学系３０４によってスクリーン等の被投射面３１３に拡大投射される。

なお、本実施例では、反射型液晶素子を用いる場合について説明するが、透過型液晶素子を用いてもよい。

図２には、反射型液晶素子（３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ）の断面構造を示している。１０１はＡＲコート膜、１０２はガラス基板、１０３は共通電極、１０４は配向膜、１０５は液晶層、１０６は配向膜、１０７は画素電極、１０８はＳｉ基板である。

図１に示す液晶ドライバ３０３は、上述したサブフレーム駆動方式で各画素を駆動する。すなわち、１フレーム期間を時間軸上で複数のサブフレーム期間に分割し、階調データに応じてサブフレーム期間ごとに画素に対する所定電圧のオン（印加）とオフ（非印加）を制御することで該画素に階調を形成（表示）させる。１フレーム期間は、液晶素子に１フレーム画像が表示される期間である。本実施例では液晶素子を１２０Ｈｚで駆動するものとして、１フレーム期間を８．３３ｍｓとする。所定電圧のオンとオフは、第１の電圧（所定電圧）の印加と該第１の電圧より低い第２の電圧の印加と言い換えることもできる。

以下、液晶ドライバ３０３におけるサブフレーム期間の設定と階調データについて説明する。液晶ドライバ３０３をコンピュータにより構成し、コンピュータプログラムとしての液晶駆動プログラムに従って以下のサブフレーム期間の設定とサブフレーム期間ごとの所定電圧のオン／オフを制御するようにしてもよい。

図３には、本実施例における１フレーム期間の複数のサブフレーム期間（ビット長）への分割を示している。各サブフレーム上に記載された数値は、そのサブフレームの１フレーム期間内での時間重みを示す。本実施例では、９６階調を表現する。また、ここでの説明では、時間重み１＋２＋４＋８の期間をＡサブフレーム期間（第１の期間）といい、Ａサブフレーム期間にてバイナリ表現された階調を示すビットを下位ビットという。また、時間重み８の１０個のサブフレーム期間をまとめてＢサブフレーム期間（第２期間）といい、Ｂサブフレーム期間にてバイナリ表現された階調を示すビットを上位ビットという。時間重み１は０．０８７ｍｓに相当し、時間重み８は０．６９ｍｓに相当する。

さらに、上述した所定電圧をオン（第１の電圧を印加）するサブフレーム期間をオン期間といい、所定電圧をオフする（第２の電圧を印加する）サブフレーム期間をオフ期間という。

図４には、図３に示したＡサブフレーム期間の階調データを示す。縦軸は階調を、横軸は１フレーム期間を示す。Ａサブフレーム期間では、１６階調を表現する。図中の白いサブフレーム期間は画素が白表示状態となるように上述した所定電圧が印加されたオン期間を示し、黒いサブフレーム期間は画素が黒表示状態となるように所定電圧がオフされたオフ期間を示す。

図５には、本実施例におけるＡおよびＢサブフレーム期間（下位および上位ビット）の階調データを示している。この階調データは、全階調として９６階調を表現するための階調データである。この階調データにおいて、１フレーム期間の時間中心にはＡサブフレーム期間（下位ビット）が配置され、その前後にＢサブフレーム期間（上位ビット）が１ＳＦ〜５ＳＦと６ＳＦ〜１０ＳＦとに分割されて配置されている。つまり、Ｂサブフレーム期間が２つに分割され、それぞれのＢサブフレーム期間に２つ以上のサブフレーム期間が含まれる。

この階調データによれば、液晶素子における互いに隣接する２画素である隣接画素に互いに隣接する２階調である隣接階調、例えば４８階調と４９階調を表示させる場合には、Ａサブフレーム期間を４８階調ではオン期間、４９階調ではオフ期間とする。また、４８階調では、Ｂサブフレーム期間のうち１ＳＦ，４ＳＦ，５ＳＦ，６ＳＦ，７ＳＦ，１０ＳＦをオフ期間とし、２ＳＦ，３ＳＦ，８ＳＦ，９ＳＦをオン期間とする。一方、４９階調では、Ｂサブフレーム期間のうち１ＳＦ，５ＳＦ，６ＳＦ，１０ＳＦをオフ期間とし、２ＳＦ，３ＳＦ，４ＳＦ，７ＳＦ，８ＳＦ，９ＳＦをオン期間とする。そして、このような隣接階調を隣接画素に表示される際には、隣接画素においてオン期間とオフ期間とが重なるオン／オフ隣接期間が生ずる。具体的には、隣接画素に４８階調と４９階調を表示させる場合には、Ｂサブフレーム期間のうち４ＳＦと７ＳＦとがオン／オフ隣接期間となる。

ここで、本実施例の階調データを図１８に示した従来（特許文献１）の階調データと比較する。図１８の階調データではＡサブレーム期間の後にＢサブフレーム期間が１まとまりで継続しているが、図５に示す本実施例の階調データではＡサブレーム期間の前後にＢサブフレーム期間が分割して配置されている。例えば４８階調と４９階調に注目すると、図１８ではＢサブフレーム期間のうち５ＳＦと６ＳＦがオン／オフ隣接期間になっており、時間重みとして１６のオン／オフ隣接期間が継続している。このことは、他の隣接階調である１６階調と１７階調、３２階調と３３階調、６４階調と６５階調、８０階調と８１階調等についても同じである。これに対して、図５に示す本実施例では、上記のいずれの隣接階調においても、Ｂサブフレーム期間においてオン／オフ隣接期間が継続するのは時間重みとてして８の１サブフレーム期間（＝０．６９ｍｓ）となっている。そして、この１サブフレーム期間であるオン／オフ隣接期間がＡサブレーム期間を挟んで互いに離れて複数（２つ）存在する。

次に、本実施例のようにオン／オフ隣接期間が分散配置されることにより得られる効果について説明する。

まず、図６に示すようにマトリックス状に配置された画素が、全白表示状態から１画素ラインごとに白と黒が交互に表示される白黒表示状態に切り替わるときと、全黒表示状態から白黒表示状態に切り替わるときの液晶の応答特性について説明する。図６に示す４×４個の画素は、８μｍの画素ピッチでマトリクス状に配置されている。全白表示状態では図６中のＡ画素ラインの画素およびＢ画素ラインの画素のいずれもが白を表示する。白黒表示状態では、Ａ画素ラインの画素が白表示状態から黒表示状態に切り替わり、Ｂ画素ラインの画素が白表示状態のまま維持される。

図７には、液晶の応答特性を示している。横軸は画素の位置を、縦軸は各画素における明るさ（ただし、白を１としたときの比率）を示している。横軸の０〜８μｍは図６に示したＡ画素ラインの画素を、８μｍ〜１６μｍはＢ画素ラインの画素を示している。複数の曲線は、全白表示状態から白黒表示状態への切り替え時点を０ｍｓとしたときの経過時間（０．３ｍｓ，０．６ｍｓ，１．０ｍｓ，１．３ｍｓ）ごとの明るさを示す。

上述したようにＡ画素ラインの画素が白表示状態から黒表示状態に切り替わるが、液晶におけるプレチルト角度の向きの関係からＡ画素ラインの画素はディスクリネーションの影響を受けずに比較的均一に明るさが変化していく（暗くなっていく）。一方、Ｂ画素ラインの画素では、全白表示状態ではディスクリネーションは発生していない。しかし、白黒表示状態になった後からディスクリネーションの影響を受けて時間の経過とともに徐々に明るさ曲線がいびつな形になり、特に１２μｍ〜１６μｍ付近で暗くなる（暗線が現れる）。

一般に、入力階調に対する液晶素子の駆動階調を決めるガンマ曲線（ガンマ特性）はディスクリネーションが発生しない液晶素子全面に同じ階調を表示させながらその階調を変化させた場合の応答特性を前提として作成される。このため、そのようなガンマ曲線を用いて液晶素子を駆動すると、白黒表示状態にてディスクリネーションが発生し、そのガンマ曲線に応じた本来の明るさよりも低い明るさしか得ることができない。

図８には、液晶素子を全白表示状態から白黒表示状態に切り替えたときのディスクリネーションの有無による明るさの変化を示している。横軸は切り替え時点からの経過時間を、縦軸はＡおよびＢ画素ラインの画素のトータルな明るさの積分値（以下、単に明るさという）の変化を示す。明るさは、全白表示状態を１としたときの比率で示している。ディスクリネーションが発生する（「ディスクリネーション有り」の）場合には、Ａ画素ラインの画素の明るさは図７の１〜６μｍ付近に示す応答特性に近い特性で変化し、Ｂ画素ラインの画素の明るさは全域１００％の明るさで白が表示された状態となる。そして、この後の時間経過に伴い、ディスクリネーションが発生した場合の明るさの低下量はディスクリネーションが発生しない（「ディスクリネーション無し」の）場合の明るさの低下量に比べて大きくなっていく。

一方、全黒表示状態から白黒表示に切り替えるときには、図６に示したＡ画素ラインの画素よびＢ画素ラインの画素がともに黒表示状態から、Ａ画素ラインの画素を黒表示状態としたままＢ画素ラインの画素を白表示状態とする。図９には、このときの液晶の応答特性を示している。横軸は画素の位置を、縦軸は各画素における明るさ（ただし、白を１としたときの比率）を示している。横軸の０〜８μｍは図６に示したＡ画素ラインの画素を、８μｍ〜１６μｍはＢ画素ラインの画素を示している。複数の曲線は、全黒表示状態から白黒表示状態への切り替え時点を０ｍｓとしたときの経過時間（０．３ｍｓ，０．６ｍｓ，１．０ｍｓ，１．３ｍｓ）ごとの明るさを示す。

上述したようにＢ画素ラインの画素が黒表示状態から白表示状態に切り替わるが、Ｂ画素ラインの画素では、白表示状態になった後からディスクリネーションの影響を受けて時間の経過とともに徐々に明るさ曲線がいびつな形になる。そして、特に１２μｍ〜１６μｍ付近で暗くなる（暗線が現れる）。また、時間経過に伴って明るさ曲線のいびつな形が顕著になっていく。

先にも説明したように、一般に入力階調に対する液晶素子の駆動階調を決めるガンマ曲線（ガンマ特性）はディスクリネーションが発生しない液晶素子全面に同じ階調を表示させながらその階調を変化させた場合の応答特性を前提として作成される。このため、そのようなガンマ曲線を用いて液晶素子を駆動すると、白黒表示状態にてディスクリネーションが発生し、そのガンマ曲線に応じた本来の明るさよりも低い明るさしか得ることができない。

図１０には、液晶素子を全黒表示状態から白黒表示状態に切り替えたときのディスクリネーションの有無による明るさの変化を示している。横軸は切り替え時点からの経過時間を、縦軸はＡおよびＢ画素ラインの画素のトータルな明るさの積分値（以下、単に明るさいい、全白表示状態を１としたときの比率で示す）を示す。ディスクリネーションが発生しない（「ディスクリネーション無し」の）場合の明るさとしては、Ａ画素ラインの画素は常に黒表示状態であり、Ｂ画素ラインの画素が黒表示状態から白表示状態に切り替わっていくときの明るさの変化を示している。一方、ディスクリネーションが発生する（「ディスクリネーション有り」の）場合は、図９に示したＡ画素ラインの画素とＢ画素ラインの画素の明るさの和の積分値の変化を示している。

図１０において、ディスクリネーションが発生する場合は、ディスクリネーションが発生しない場合に比べて、時間経過に伴う明るさの増加量が少ない。すなわち、全黒表示状態から白黒表示状態に切り替わった後にディスクリネーションが発生する時間が長いほど、ディスクリネーションが発生しない場合に対してより暗くなる。
次に、図１８に示した従来の階調データによってＡ画素ラインの画素に４８階調を表示させ、Ｂ画素ラインの画素に４９階調を表示させる場合について説明する。この階調データを用いる場合にディスクリネーションが発生する期間は、Ａ画素ラインの画素が黒表示状態でＢ画素ラインの画素が白表示状態というディスクリネーション発生表示状態となるＢサブフレーム期間における５ＳＦと６ＳＦである。５ＳＦの前の４ＳＦはＡ画素ラインの画素およびＢ画素ライン画素のいずれも白表示状態であり、ディスクリネーションは発生しない期間である。

５ＳＦから６ＳＦまでの液晶の応答特性は図８における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。４ＳＦでは全白表示状態であるため明るさは１００％出力されており、５ＳＦの開始時から６ＳＦの終了時までの１．３９ｍｓの間にディスクリネーションが発生するため、５ＳＦの開始時が図８における０ｍｓに相当し、６ＳＦの終了時が１．３９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．５に対して０．２７まで低下する。前述したように全面同一階調を前提として作成されるガンマ特性を基準とすると、ディスクリネーションが発生する５ＳＦから６ＳＦまでに比率において５４％（＝０．２７／０．５）と暗くなる。

一方、本実施例において、図５に示した階調データによってＡ画素ラインの画素（第２の画素）に４８階調を表示させ、Ｂ画素ラインの画素（第１の画素）に４９階調を表示させる場合について説明する。この階調データを用いる場合にディスクリネーションが発生する期間は、Ａ画素ラインの画素とＢ画素ラインの画素が上記ディスクリネーション発生表示状態となるＢサブフレーム期間における４ＳＦと７ＳＦである。４ＳＦの前の３ＳＦはＡ画素ラインの画素およびＢ画素ラインの画素がともに白表示状態であり、ディスクリネーションは発生しない期間である。

４ＳＦでの液晶の応答特性は、図８における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。３ＳＦでは全白表示状態であるため明るさは１００％出力されており、４ＳＦの０．６９ｍｓの間にディスクリネーションが発生するため、４ＳＦの開始時が図８の０ｍｓに相当し、４ＳＦの終了時が０．６９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．７に対して０．６５までしか低下しない。

また、もう１つのディスクリネーションが発生するサブフレーム期間である７ＳＦでの液晶の応答特性は、図１０における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。６ＳＦでは全黒表示状態であるため明るさは０％であり、７ＳＦの０．６９ｍｓの間にディスクリネーションが発生するため、７ＳＦの開始時が図１０の０ｍｓに相当し、７ＳＦの終了時が０．６９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．２５に対して０．１８までしか低下しない。

そして、４ＳＦと７ＳＦでディスクリネーションが発生しない場合の明るさの和は０．９５（＝０．７０＋０．２５）となるのに対して、ディスクリネーションが発生する場合の明るさの和は０．８３（＝０．６５＋０．１８）となる。全面同一階調を前提として作成されるガンマ特性を基準とすると、ディスクリネーション発生表示状態では比率で８７％（＝０．８３／０．９５）までしか暗くならない。すなわち、本実施例によれば、明るさの低下を抑制することができる。

次に、他の隣接階調を表示する場合について説明する。まず図１８に示した従来の階調データによって図６に示したＡ画素ラインの画素に１６階調を表示させ、Ｂ画素ラインの画素に１７階調を表示させる場合について説明する。この階調データを用いる場合にディスクリネーションが発生する期間は、Ａ画素ラインの画素が黒表示状態でＢ画素ラインの画素が白表示状態というディスクリネーション発生表示状態となるＢサブフレーム期間における１ＳＦと２ＳＦである。

１ＳＦから２ＳＦまでの液晶の応答特性は、図１０における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。１ＳＦの開始時から２ＳＦの終了時までの１．３９ｍｓの間にディスクリネーションが発生する。このため、１ＳＦの開始時が図１０における０ｍｓに相当し、２ＳＦの終了時が１．３９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．５に対して０．２７まで低下する。実施例１で述べたように全面同一階調を前提として作成されるガンマ特性を基準とすると、ディスクリネーションが発生する１ＳＦから２ＳＦまでに比率で５４％（＝０．２７／０．５）と暗くなる。

一方、本実施例において、図５に示した階調データによってＡ画素ラインの画素（第２の画素）に１６階調を表示させ、Ｂ画素ラインの画素（第１の画素）に１７階調を表示させる場合について説明する。この階調データを用いる場合にディスクリネーションが発生する期間は、Ａ画素ラインの画素とＢ画素ラインの画素が上記ディスクリネーション発生表示状態となるＢサブフレーム期間における３ＳＦと８ＳＦである。３ＳＦの前の２ＳＦではＡ画素ラインの画素およびＢ画素ラインの画素のいずれも黒表示状態であり、ディスクリネーションは発生しない期間である。３ＳＦでの液晶の応答特性は、図１０における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。２ＳＦでは全黒表示状態であるため明るさは０％であり、３ＳＦの０．６９ｍｓの間にディスクリネーションが発生するため、３ＳＦの開始時が図１０の０ｍｓに相当し、３ＳＦの終了時が０．６９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．２５に対して０．１８までしか低下しない。

また、もう１つのディスクリネーションが発生するサブフレーム期間である８ＳＦでの液晶の応答特性も図１０における「ディスクリネーション有り」に相当する特性となる。７ＳＦでは全黒表示状態であるため明るさは０％であり、８ＳＦの０．６９ｍｓの間にディスクリネーションが発生するため、８ＳＦの開始時が図１０の０ｍｓに相当し、８ＳＦの終了時が０．６９ｍｓに相当する。このとき、明るさは、ディスクリネーションが発生しない場合の０．２５に対して０．１８までしか低下しない。

そして、３ＳＦと８ＳＦでディスクリネーションが発生しない場合の明るさの和は０．５０（＝０．２５＋０．２５）となるのに対して、ディスクリネーションが発生する場合の明るさの和は０．３６（＝０．１８＋０．１８）となる。全面同一階調を前提として作成されるガンマ特性を基準とすると、ディスクリネーション発生表示状態では比率で７２％（＝０．３６／０．５０）までしか暗くならない。すなわち、本実施例によれば、明るさの低下を抑制することができる。

このように、本実施例では、隣接階調を表示する際にディスクリネーション発生表示状態となるオン／オフ隣接期間を１フレーム期間内で複数互いに離して（分散させて）設けることで１つの連続したオン／オフ隣接期間を短くしている。すなわち、ディスクリネーションによる明るさ低下が大きくなる前に隣接画素でのディスクリネーション発生表示状態を他の表示状態に移行させる。これにより、ディスクリネーションを原因とした明るさ低下を抑制して暗線が目立たないようにすることができ、良好な画質の画像を表示することができる。

以上説明した液晶素子の駆動方法（以下、第１の駆動方法という）によってディスクリネーションの発生を抑制することが可能である。しかし、よりディスクリネーションによる暗線を目立たなくするために、本実施例では以下のような駆動方法（以下、第２の駆動方法という）も併せ用いる。

図１１には、液晶ドライバ３０３の内部構成を示す。スケーラ４００は、図１に示した映像入力部３０３ａに相当し、ＤＶＩやＨＤＭＩ(登録商標）等の不図示のレシーバーＩＣを介して入力映像信号を取り込む。スケーラ４００は、そのスケーリング機能により入力映像信号をダウンコンバートまたはアップコンバートして所定の画像フォーマットの入力画像データを出力する。入力画像データは、連続する複数の入力フレーム画像データにより構成されている。

駆動回路部３０３ｂはスケーラ４００からの入力フレーム画像データを順次受け取り、液晶素子３（図１に示した３つの液晶素子３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ）のそれぞれの各画素を駆動する、すなわち各画素に階調を表示させるための画素駆動信号を生成する。駆動回路部３０３ｂは、倍速回路４１１、ゲイン回路４１２、ＶＴγ回路４１３、色ムラ回路４１４およびＰＷＭ回路４１５を含む。

倍速回路４１１は、各入力フレーム画像データをフレームメモリ４２０に書き込み、１つの入力フレーム画像データに対して複数のフレーム画像データを生成する。本実施例では、入力周波数が６０Ｈｚである場合に、１２０Ｈｚに相当する周期で２つのフレーム画像データを生成する。以下の説明において、これら２つのフレーム画像データのうち一方をＯＤＤ（奇数）入力フレームデータといい、他方をＥＶＥＮ（偶数）入力フレームデータという。これらＯＤＤおよびＥＶＥＮ入力フレームデータは、入力フレーム画像データと同じ画像データである。

ゲイン回路４１２は、倍速回路４１１からのＯＤＤ入力フレームデータおよびＥＶＥＮ入力フレームデータに対してゲインをかける（ゲイン係数を乗じる）。これにより、それぞれ出力フレーム画像データとしてのＯＤＤ出力フレームデータとＥＶＥＮ出力フレームデータとを生成する。ゲイン回路４１２は、ＯＤＤ入力フレームデータとＥＶＥＮ入力フレームデータにかけるゲインを互いに異ならせることができる。倍速回路４１１とゲイン回路４１２は、画像データ生成手段を構成する。

ここで、ＯＤＤおよびＥＶＥＮ入力フレームデータのうち一方にかけるゲイン（第３のゲイン）を０にすることで、液晶素子３の全画素に黒を表示させる（全画素に同一階調である黒階調を形成させる）全黒フレーム画像データを生成することができる。これにより、いわゆる黒挿入を行うことができ、動画の視認性を向上させることができる。ただし、黒挿入を行うとフレーム周期での明暗変化がフリッカとして目立つおそれがある。このため、ＯＤＤおよびＥＶＥＮ入力フレームデータのうち一方にかける第３のゲインを０ではないが、後述する第１および第２のゲインのうち高い方のゲインの５０％以下の低いゲインとする。これにより、フリッカを抑制しつつ、動画の視認性を向上させることができる。このようにＯＤＤおよびＥＶＥＮ入力フレームデータのうち一方に０ではない低いゲインをかけて明るいフレーム画像と暗いフレーム画像を交互に表示する駆動方法を明暗駆動という。

以下の説明において、ＯＤＤおよびＥＶＥＮ出力フレームデータのうちＯＤＤまたはＥＶＥＮ入力フレームデータに第３のゲイン（０または低いゲイン）がかけられた結果得られる方を低階調フレーム画像データという。一方、ＯＤＤまたはＥＶＥＮ入力フレームデータに後述する第１または第２のゲインがかけられた結果得られる方を出力フレーム画像データという。

このようにして、倍速回路４１１は、連続して入力される入力フレーム画像データのうち第１の入力フレーム画像データに対してＯＤＤおよびＥＶＥＮ入力フレームデータを生成する。そして、ゲイン回路４１２は、これらＯＤＤおよびＥＶＥＮ入力フレームデータのうち一方に第１のゲインをかけ、他方に第３のゲインをかける。これにより、出力フレーム画像データとしての第１の出力フレーム画像データと低階調フレーム画像データとしての第１の低階調フレーム画像データとを生成する。また、倍速回路４１１は、連続して入力される入力フレーム画像データのうち第１の入力フレーム画像データに連続する第２の入力フレーム画像データに対してＯＤＤおよびＥＶＥＮ入力フレームデータを生成する。そして、ゲイン回路４１２は、これらＯＤＤおよびＥＶＥＮ入力フレームデータのうち一方に第２のゲインをかけ、他方に第３のゲインをかける。これにより、出力フレーム画像データとしての第２の出力フレーム画像データと、低階調フレーム画像データとしての第２の低階調フレーム画像データとを生成する。

これ以降に倍速回路４１１に連続して入力される入力フレーム画像データも、第１および第２の入力フレーム画像データという。つまり、倍速回路４１１には、第１および第２の入力フレーム画像データが交互に繰り返し入力される。この結果、ゲイン回路４１２は、第１の出力フレーム画像データと第１の低階調フレーム画像データ、および第２の出力フレーム画像データと第２の低階調フレーム画像データを交互に繰り返し生成する。

ＶＴγ回路４１３は、ゲイン回路４１２からの各出力フレーム画像データに対して（必要に応じて各低階調フレーム画像データに対しても）、液晶素子３の液晶の応答特性によって変化する階調特性に応じて必要な光学特性が得られるようにγ補正を行う。

色ムラ回路４１４は、ＶＴγ回路４１３からのγ補正後の各出力フレーム画像データに対して（必要に応じて各低階調フレーム画像データに対しても）、液晶パネル３を含むプロジェクタの光学系において発生する色ムラの補正を行う。

ＰＷＭ回路（駆動手段）４１５は、色ムラ補正回路１１５からの各出力フレーム画像データおよび各低階調フレーム画像データに基づいて、液晶素子３を前述したサブフレーム駆動方式で駆動する。

次に、ゲイン回路４１２の動作について具体的に説明する。例えば、液晶素子３における隣接画素に互いに隣接する４８階調と４９階調を表示させる場合について説明する。また、ここではＥＶＥＮ入力フレームデータに第３のゲインである０がかけられることで前述した黒挿入を行う場合について説明する。ゲイン回路４１２に順次入力されるＯＤＤ入力フレームデータにおいて上記隣接画素に対応する２つの隣接画素位置（つまりは第１および第２の入力フレーム画像データ間において互い対応する隣接画素位置）の画素データは４８と４９の階調を有する。以下の説明において、各フレーム画像データにおける上記隣接画素位置の画素データを、隣接画素データという。

ゲイン回路４１２は、倍速回路４１１で第１の入力フレーム画像データに対して生成されたＯＤＤ入力フレームデータに第１のゲインをかけて第１の出力フレーム画像データを生成する。また、ゲイン回路４１２は、倍速回路４１１で第２の入力フレーム画像データに対して生成されたＯＤＤ入力フレームデータに、第１のゲインとは異なる第２のゲインをかけて第２の出力フレーム画像を生成する。ここで、第１および第２の入力フレーム画像データ間において互いに対応する画素位置の画素データ同士は同じ階調を有するものとする。

図１２（Ａ）には、Ｎ番目とＮ＋２番目のフレームにおいて、第１の入力フレーム画像データに対して生成されたＯＤＤ入力フレームデータにかける第１のゲインを１．０倍（１００％）として第１の出力フレーム画像データ（１ｓｔ）を生成した例を示している。この例では、Ｎ＋１番目とＮ＋３番目のフレームにおいて、第２の入力フレーム画像データに対して生成されたＯＤＤ入力フレームデータにかける第２のゲインを０．９倍（９０％）として第２の出力フレーム画像データ（２ｎｄ）を生成している。これにより、ゲイン回路４１２から出力される第１の出力フレーム画像データ（１ｓｔ）での隣接画素データの階調は４８と４９となり、第２の出力フレーム画像データ（２ｎｄ）での隣接画素データの階調は４３と４４となる（小数点以下は四捨五入）。第１の出力フレーム画像データ（１ｓｔ）と第２の出力フレーム画像データ（２ｎｄ）との間には、全黒フレーム画像データ（図には３ｒｄとして示す）が挿入されている。

このようにして、液晶素子３は、第１の出力フレーム画像データ、全黒フレーム画像データ（第１の低階調フレーム画像データ）、第２の出力フレーム画像データおよび全黒フレーム画像データ（第２の低階調フレーム画像データ）に基づいて順次駆動される。すなわち、液晶素子３の隣接画素は、Ｎフレームで４８階調と４９階調を、Ｎ＋１フレームで０階調と０階調を、Ｎ＋１フレームで４３階調と４４階調を、Ｎ＋２フレームで０階調と０階調を表示し、以後のフレームではこの順で循環的にこれらの階調を表示する。

なお、ゲイン回路４１２は、繰り返し入力される第１および第２の入力フレーム画像データ（つまりはＯＤＤ入力フレームデータ）に対して、第１および第２のゲインの和が同じになるように第１および第２の出力フレーム画像データの生成を繰り返す。ここにいう第１および第２のゲインの和は、１００％＋９０％＝１９０％である。

図１３（Ａ）には、ＯＤＤ入力フレームデータに互いに異なるゲインがかけられずに生成された第１および第２の出力フレーム画像データと全黒フレーム画像データとにより液晶素子３を順次駆動した場合の表示画像（プロジェクタによる投射画像）を示す。図には、第１の出力フレーム画像データにより液晶素子３を駆動したときの表示画像を１ｓｔフレームとし、第２の出力フレーム画像データにより液晶素子３を駆動したときの表示画像を２ｎｄフレームとして示している。また、全黒フレーム画像データにより液晶素子３を駆動したときの表示画像を３ｒｄフレームして示している。図１３（Ｃ）には、本来表示されるべき表示画像を示している。

図１３（Ａ）において、第１および第２の出力フレーム画像データはともに上端から下端までの間に０〜６４階調を有している。図の最も右側には、１ｓｔおよび２ｎｄフレーム（および３ｒｄフレーム）を連続して観察する観察者によって視認される画像を示している。第１および第２の出力フレーム画像データにおいて互いに対応する全ての画素位置の画素データ同士はそれぞれ同じ階調を有するので、１ｓｔフレームと２ｎｄフレームは同じ画像となる。この結果、１ｓｔおよび２ｎｄフレームのいずれにも、１６−１７階調、３２−３３階調および４８−４９階調等の位置にディスクリネーションによる暗線が現れている。なお、図では分かり易くするために暗線を濃く示しているが、実際には前述した第１の駆動方法で液晶素子３を駆動しているので、薄く暗線が現れているにすぎない。しかし、観察者は暗線として視認可能である。

図１３（Ｂ）には、ＯＤＤ入力フレームデータに互いに異なるゲイン（１００％と９０％）がかけられて生成された第１および第２の出力フレーム画像データと全黒フレーム画像データにより液晶素子３を順次駆動した場合の１ｓｔ、２ｎｄおよび３ｒｄフレームを示す。第１の出力フレーム画像データは、ゲイン１００％に対応する０〜６４階調を上端から下端までの間に有する。これに対して、第２の出力フレーム画像データは、ゲイン９０％に対応する０〜５８階調を上端から下端までの間に有する。これにより、１ｓｔフレーム上でのディスクリネーションによる暗線の位置と２ｎｄフレーム上での暗線の位置とが互いに異なる（ずれる）ことになる。例えば、１ｓｔフレーム上での暗線の位置（４８−４９階調の位置）ａと、２ｎｄフレーム上での暗線の位置ｂとがずれる。したがって、図の最も右側に示す観察者によって視認される画像においては、１ｓｔフレームと２ｎｄフレームが平均化されることにより暗線は約１／２の濃さとなる。この結果、第１の駆動方法で液晶素子３を駆動するだけの場合よりも暗線をより目立ちにくくすることができる。

図１４（Ａ），（Ｂ）には、具体的な表示画像の例を示している。図１４（Ｃ）には、本来表示されるべき表示画像を示している。図１４（Ａ）は、ゲイン回路４１２でＯＤＤ入力フレームデータに互いに異なるゲインがかけられずに生成された第１および第２の出力フレーム画像データにより液晶素子３を順次駆動した場合の１ｓｔフレームと２ｎｄフレームを示す。また、図の最も左側には、観察者により視認される画像を示している。１ｓｔフレームと２ｎｄフレームにおけるディスクリネーションによる暗線の位置が同じであるので、視認画像においても暗線がある程度目立つ。

一方、図１４（Ｂ）には、ゲイン回路４１２でＯＤＤ入力フレームデータに互いに異なるゲイン（１００％と９０％）がかけられて生成された第１および第２の出力フレーム画像データにより液晶素子３を順次駆動した場合の１ｓｔフレームと２ｎｄフレームを示す。外側の最も明るい階調は、１ｓｔフレームでの６４に対して、２ｎｄフレームでは５８となっている。１ｓｔフレーム上でのディスクリネーションによる暗線の位置と２ｎｄフレーム上での暗線の位置とは互いにずれている。このため、図の最も左側に示す視認画像では、１ｓｔフレームと２ｎｄフレームとが平均化されることで、暗線はほぼ目立たなくなっている。

以上説明したように、第２の駆動方法では、第１および第２の入力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が同じ階調を有するものとする。このとき、第１および第２の出力フレーム画像データを互いに対応する画素位置の画素データ同士が互いに異なる階調を有するように生成し、該第１および第２の出力フレーム画像データにより液晶素子３を駆動する。これにより、表示される１ｓｔおよび２ｎｄフレームでの暗線の位置を互いにずらして、視認画像にて暗線を目立たなくすることができる。しかも、第１および第２の出力フレーム画像データによる液晶素子３の駆動の間に、第１および第２の低階調フレーム画像データによる駆動を挿入する。これにより、動画の視認性を向上させることもできる。

なお、第２の入力フレーム画像データに第１の入力フレーム画像データに対して動きのある領域が含まれる場合があり、この場合は、第１および第２の入力フレーム画像データにおける全ての互いに対応する画素位置の画素データ同士が同じ階調を有するとは限らない。しかし、この場合でも、第１および第２の入力フレーム画像データ間において静止している領域における互いに対応する画素位置の画素データ同士が同じ階調を有すれば、その領域に対して第２の駆動方法を適用することができる。

ここで、第１および第２の出力フレーム画像データにおいて互いに対応する画素位置の画素データ同士の階調間の差は、これらの階調のうち高い方の階調の２０％以下となるようにすることが望ましい。言い換えれば、第１および第２の出力フレーム画像データの生成のために用いられた第１および第２のゲイン間の差は、これら第１および第２のゲインのうち高い方のゲインの２０％以下であることが望ましい。階調間の差または第１および第２のゲイン間の差がここにいう２０％を上回ると、１ｓｔフレームと２ｎｄフレームでの明暗変化がフリッカとして目立つため好ましくない。また、上記階調間の差はこれらの階調のうち高い方の階調の１％以上とすることが望ましい。言い換えれば、第１および第２のゲイン間の差は、これら第１および第２のゲインのうち高い方のゲインの１％以上とすることが望ましい。１％未満では、１ｓｔおよび２ｎｄフレームでの暗線の位置がほとんどずれず、暗線を十分に目立たなくする効果が得られないためである。

上記実施例では、６０Ｈｚで入力される入力フレーム画像データに対して１２０Ｈｚに相当する周期で２つのフレーム画像データが生成される場合について説明したが、２４０Ｈｚに相当する周期で４つのフレーム画像データを生成してもよい。この場合、ＯＤＤ入力フレームデータとＥＶＥＮ入力フレームデータが２組生成される。そして、例えば図１２（Ｂ）に示すように、１組目のＯＤＤ入力フレームデータと２組目のＯＤＤ入力フレームデータにそれぞれゲイン１００％とゲイン９０％をかけて第１の出力フレーム画像データ（１ｓｔ）と第２の出力フレーム画像データ（２ｎｄ）を生成する。また、１組目のＥＶＥＮ入力フレームデータと２組目のＥＶＥＮ入力フレームデータにそれぞれゲイン０をかけて低階調（全黒）フレーム画像データ（３ｒｄ）を生成する。この場合でも、図１３（Ｂ）や図１４（Ｂ）と同等の効果が得られる。

また、連続する入力フレーム画像データのそれぞれに対する１組目のＯＤＤ入力フレームデータと２組目のＯＤＤ入力フレームデータにかけるゲインは必ずしも一定である必要はない。例えば、Ｎフレームでの１組目のＯＤＤ入力フレームデータと２組目のＯＤＤ入力フレームデータにそれぞれ１００％と９０％のゲインをかける。そして、Ｎ＋１フレームでの１組目のＯＤＤ入力フレームデータと２組目のＯＤＤ入力フレームデータにそれぞれ９７．５％と９２．５％のゲインをかけてもよい。これにより、互いに暗線の位置がずれた４つのフレームが平均化されることにより暗線は約１／４の濃さとなるため、より暗線を目立ちにくくすることができる。

なお、この場合も、ゲイン回路４１２は、繰り返し入力される第１および第２の入力フレーム画像データ（つまりはＯＤＤ入力フレームデータ）に対して、第１および第２のゲインの和が同じになるように第１および第２の出力フレーム画像データの生成を繰り返す。すなわち、
Ｎフレームにおける第１および第２のゲインの和
＝１００％（１ｓｔ）＋９０％（２ｎｄ）＝１９０％
Ｎ＋１フレームにおける第１および第２のゲインの和
＝９７．５％（１ｓｔ）＋９２．５％（２ｎｄ）＝１９０％
となるように各ゲインを設定する。

また、ここまで黒挿入を行う場合について説明してきたが、明暗駆動を行う場合でも同様の効果が得られる。明暗駆動を行う場合は、明るいフレームについては上述した黒挿入を行う場合の第１および第２の出力フレーム画像データを生成するためのゲインと同じゲインを設定すればよい。また、暗いフレームについては、上述した低い階調を一定としてもよいし、フレームごとに変更してもよい。

また、上記実施例では、第１および第２の入力フレーム画像データに対してそれぞれ第１および第２のゲインをかけて第１および第２の出力フレーム画像データを生成する場合について説明した。しかし、第１の入力フレーム画像データに対して第１のオフセットを与えて第１の出力フレーム画像データを生成するとともに、第２の入力フレーム画像データに対して第２のオフセットを与えて第２の出力フレーム画像データを生成してもよい。この場合は、第１および第２のゲインの差を高い方のゲインの１％以上２０％以下とするのと同様の理由により、第１および第２のオフセットの差が第１および第２の出力フレーム画像データにて設定可能な最大階調値の１％以上２０％以下とすることが望ましい。また、第１および第２のゲインの和と同様に、繰り返し入力される第１および第２の入力フレーム画像データに対して、第１および第２のオフセットの和が同じになるように第１および第２の出力フレーム画像データの生成を繰り返すことが望ましい。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

３０３ 液晶ドライバ
３Ｇ，３Ｒ，３Ｂ 反射型液晶素子
１ＳＦ〜１０ＳＦ サブフレーム期間
４１１ 倍速回路
４１２ ゲイン回路

本発明の一側面としての液晶駆動装置は、液晶素子を駆動する。該装置は、連続して入力される入力フレーム画像データのうち、第１の入力フレーム画像データに対して第１の出力フレーム画像データを生成するとともに該第１の出力フレーム画像データよりも階調が低い第１の低階調フレーム画像データを生成し、第２の入力フレーム画像データに対して第２の出力フレーム画像データを生成するとともに該第２の出力フレーム画像データよりも階調が低い第２の低階調フレーム画像データを生成するデータ生成手段と、第１の出力フレーム画像データ、第１の低階調フレーム画像データ、第２の出力フレーム画像データおよび第２の低階調フレーム画像データのそれぞれに基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフレーム期間のそれぞれにおいて液晶素子の画素に対する第１の電圧の印加と第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる駆動手段とを有する。そして、第１および第２の出力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が互いに異なる階調を有し、該階調間の差はこれらの階調のうち高い方の階調の２０％以下であることを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としての液晶駆動プログラムは、コンピュータに、入力画像に基づいて液晶素子を駆動させるコンピュータプログラムである。該プログラムは、コンピュータに、連続して入力される入力フレーム画像データのうち、第１の入力フレーム画像データに対して第１の出力フレーム画像データを生成させるとともに該第１の出力フレーム画像データよりも階調が低い第１の低階調フレーム画像データを生成させ、第２の入力フレーム画像データに対して第２の出力フレーム画像データを生成させるとともに該第２の出力フレーム画像データよりも階調が低い第２の低階調フレーム画像データを生成させる。また、コンピュータに、第１の出力フレーム画像データ、第１の低階調フレーム画像データ、第２の出力フレーム画像データおよび第２の低階調フレーム画像データのそれぞれに基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフレーム期間のそれぞれにおいて液晶素子の画素に対する第１の電圧の印加と第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる。そして、第１および第２の出力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が互いに異なる階調を有し、該階調間の差はこれらの階調のうち高い方の階調の２０％以下であることを特徴とする。

本発明の一側面としての液晶駆動装置は、液晶素子を駆動する。該装置は、連続して入力される入力フレーム画像データのうち、第１の入力フレーム画像データに対して第１の出力フレーム画像データを生成するとともに該第１の出力フレーム画像データよりも階調が低い第１の低階調フレーム画像データを生成し、第２の入力フレーム画像データに対して第２の出力フレーム画像データを生成するとともに該第２の出力フレーム画像データよりも階調が低い第２の低階調フレーム画像データを生成する画像データ生成手段と、第１の出力フレーム画像データ、第１の低階調フレーム画像データ、第２の出力フレーム画像データおよび第２の低階調フレーム画像データのそれぞれに基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフレーム期間のそれぞれにおいて液晶素子の画素に対する第１の電圧の印加と第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる駆動手段とを有する。そして、画像データ生成手段は、第１の入力フレーム画像データに対して第１のゲインをかけて第１の出力フレーム画像データを生成するとともに、第２の入力フレーム画像データに対して第２のゲインをかけて第２の出力フレーム画像データを生成し、第１のゲインと第２のゲインとの差が、これら第１および第２のゲインのうち高い方のゲインの２０％以下であることを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としての液晶駆動プログラムは、コンピュータに、入力画像に基づいて液晶素子を駆動させるコンピュータプログラムである。該プログラムは、コンピュータに、連続して入力される入力フレーム画像データのうち、第１の入力フレーム画像データに対して第１の出力フレーム画像データを生成させるとともに該第１の出力フレーム画像データよりも階調が低い第１の低階調フレーム画像データを生成させ、第２の入力フレーム画像データに対して第２の出力フレーム画像データを生成させるとともに該第２の出力フレーム画像データよりも階調が低い第２の低階調フレーム画像データを生成させる。また、コンピュータに、第１の出力フレーム画像データ、第１の低階調フレーム画像データ、第２の出力フレーム画像データおよび第２の低階調フレーム画像データのそれぞれに基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフレーム期間のそれぞれにおいて液晶素子の画素に対する第１の電圧の印加と第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる。そして、画像データを生成させる段階は、第１の入力フレーム画像データに対して第１のゲインをかけて第１の出力フレーム画像データを生成するとともに、第２の入力フレーム画像データに対して第２のゲインをかけて第２の出力フレーム画像データを生成し、第１のゲインと第２のゲインとの差が、これら第１および第２のゲインのうち高い方のゲインの２０％以下であることを特徴とする。

図１０には、液晶素子を全黒表示状態から白黒表示状態に切り替えたときのディスクリネーションの有無による明るさの変化を示している。横軸は切り替え時点からの経過時間を、縦軸はＡおよびＢ画素ラインの画素のトータルな明るさの積分値（以下、単に明るさといい、全白表示状態を１としたときの比率で示す）を示す。ディスクリネーションが発生しない（「ディスクリネーション無し」の）場合の明るさとしては、Ａ画素ラインの画素は常に黒表示状態であり、Ｂ画素ラインの画素が黒表示状態から白表示状態に切り替わっていくときの明るさの変化を示している。一方、ディスクリネーションが発生する（「ディスクリネーション有り」の）場合は、図９に示したＡ画素ラインの画素とＢ画素ラインの画素の明るさの和の積分値の変化を示している。

ＰＷＭ回路（駆動手段）４１５は、色ムラ補正回路４１４からの各出力フレーム画像データおよび各低階調フレーム画像データに基づいて、液晶素子３を前述したサブフレーム駆動方式で駆動する。

このようにして、液晶素子３は、第１の出力フレーム画像データ、全黒フレーム画像データ（第１の低階調フレーム画像データ）、第２の出力フレーム画像データおよび全黒フレーム画像データ（第２の低階調フレーム画像データ）に基づいて順次駆動される。すなわち、液晶素子３の隣接画素は、Ｎフレームで４８階調と４９階調を表示した後に０階調と０階調を表示し、Ｎ＋１フレームで４３階調と４４階調を表示した後に０階調と０階調を表示し、以後のフレームではこの順で循環的にこれらの階調を表示する。

図１４（Ａ），（Ｂ）には、具体的な表示画像の例を示している。図１４（Ｃ）には、本来表示されるべき表示画像を示している。図１４（Ａ）は、ゲイン回路４１２でＯＤＤ入力フレームデータに互いに異なるゲインがかけられずに生成された第１および第２の出力フレーム画像データにより液晶素子３を順次駆動した場合の１ｓｔフレームと２ｎｄフレームを示す。また、図の最も右側には、観察者により視認される画像を示している。１ｓｔフレームと２ｎｄフレームにおけるディスクリネーションによる暗線の位置が同じであるので、視認画像においても暗線がある程度目立つ。

Claims (13)

1. 液晶素子を駆動する液晶駆動装置であって、
   連続して入力される入力フレーム画像データのうち、第１の入力フレーム画像データに対して第１の出力フレーム画像データを生成するとともに該第１の出力フレーム画像データよりも階調が低い第１の低階調フレーム画像データを生成し、第２の入力フレーム画像データに対して第２の出力フレーム画像データを生成するとともに該第２の出力フレーム画像データよりも階調が低い第２の低階調フレーム画像データを生成するデータ生成手段と、
   前記第１の出力フレーム画像データ、前記第１の低階調フレーム画像データ、前記第２の出力フレーム画像データおよび前記第２の低階調フレーム画像データのそれぞれに基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフレーム期間のそれぞれにおいて前記液晶素子の画素に対する第１の電圧の印加と第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させる駆動手段とを有し、
   前記第１および第２の入力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が同じ階調を有する場合において、前記第１および第２の出力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が互いに異なる階調を有し、該階調間の差はこれらの階調のうち高い方の階調の２０％以下であることを特徴とする液晶駆動装置。
2. 前記画像データ生成手段は、前記第１の入力フレーム画像データに対して第１のゲインをかけて前記第１の出力フレーム画像データを生成するとともに、前記第２の入力フレーム画像データに対して第２のゲインをかけて前記第２の出力フレーム画像データを生成し、
   前記第１のゲインと前記第２のゲインとの差が、これら第１および第２のゲインのうち高い方のゲインの２０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶駆動装置。
3. 前記第１および第２のゲインの差が、前記高い方のゲインの１％以上であることを特徴とする請求項２に記載の液晶駆動装置。
4. 前記画像データ生成手段は、前記第１および第２の入力フレーム画像データが繰り返し入力される場合に、前記第１および第２のゲインの和が同じになるように前記第１および第２の出力フレーム画像データの生成を繰り返すことを特徴とする請求項２または３に記載の液晶駆動装置。
5. 前記画像データ生成手段は、前記第１の入力フレーム画像データに対して第１のオフセットを与えて前記第１の出力フレーム画像データを生成するとともに、前記第２の入力フレーム画像データに対して第２のオフセットを与えて前記第２の出力フレーム画像データを生成し、
   前記第１のオフセットと前記第２のオフセットとの差が、前記第１および第２の出力フレーム画像データにおいて設定可能な最大階調値の２０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶駆動装置。
6. 前記第１および第２のオフセットの差が、前記第１および第２の出力フレーム画像データにおいて設定可能な最大階調値の１％以上であることを特徴とする請求項５に記載の液晶駆動装置。
7. 前記画像データ生成手段は、前記第１および第２の入力フレーム画像データが繰り返し入力される場合に、前記第１および第２のオフセットの和が同じになるように前記第１および第２の出力フレーム画像データの生成を繰り返すことを特徴とする請求項５または６に記載の液晶駆動装置。
8. 前記画素に対して前記第１の電圧が印加される前記サブフレーム期間をオン期間とし、前記第２の電圧が印加される前記サブフレーム期間をオフ期間とし、前記複数の画素において互いに隣接する２つの画素のうち第１の画素に対して前記オン期間となり、第２の画素に対して前記オフ期間となる前記サブフレーム期間をオン／オフ隣接期間とするとき、
   前記画像データ生成手段は、前記第１および第２の出力フレーム画像データのうち一方の出力フレーム画像データに基づいて前記液晶素子が駆動されたときに前記第１および第２の画素に対して前記オン／オフ隣接期間が生じる場合に他方の出力フレーム画像データに基づいて前記液晶素子が駆動されたときに前記第１および第２の画素に対して前記オン／オフ隣接期間が生じないように、前記第１および第２の出力フレーム画像データに前記階調間の差を与えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
9. 前記画像データ生成手段は、前記第１の出力フレーム画像データに基づいて前記液晶素子が駆動されたときに前記液晶素子においてディスクリネーションが発生する位置と前記第２の出力フレーム画像データに基づいて前記液晶素子が駆動されたときに前記ディスクリネーションが発生する位置とが互いに異なるように、前記第１および第２の出力フレーム画像データに前記階調間の差を与えることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
10. 前記第１および第２の低階調フレーム画像データは、前記液晶素子の全画素に同じ階調を形成させる画像データであることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
11. 前記画像データ生成手段は、前記第１および第２の入力フレーム画像データに第３のゲインをかけて前記第１および第２の低階調フレーム画像データを生成し、
    前記第３のゲインは、前記高い方のゲインのうち５０％以下であることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の液晶駆動装置。
12. 液晶素子と、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の液晶駆動装置とを有することを特徴とする画像表示装置。
13. コンピュータに、液晶素子を駆動させるコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータに、
    連続して入力される入力フレーム画像データのうち、第１の入力フレーム画像データに対して第１の出力フレーム画像データを生成させるとともに該第１の出力フレーム画像データよりも階調が低い第１の低階調フレーム画像データを生成させ、第２の入力フレーム画像データに対して第２の出力フレーム画像データを生成させるとともに該第２の出力フレーム画像データよりも階調が低い第２の低階調フレーム画像データを生成させ、
    前記第１の出力フレーム画像データ、前記第１の低階調フレーム画像データ、前記第２の出力フレーム画像データおよび前記第２の低階調フレーム画像データのそれぞれに基づいて、順次、１フレーム期間に含まれる複数のサブフレーム期間のそれぞれにおいて前記液晶素子の画素に対する第１の電圧の印加と第１の電圧より低い第２の電圧の印加を制御することで該画素に階調を形成させ、
    前記第１および第２の入力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が同じ階調を有する場合において、前記第１および第２の出力フレーム画像データにおける互いに対応する画素位置の画素データ同士が互いに異なる階調を有し、該階調間の差はこれらの階調のうち高い方の階調の２０％以下であることを特徴とする液晶駆動プログラム。