(57)【要約】【課題】画像表示装置の輝度低下およびフリッカ発生を伴わずにホールド型表示装置の動画品質を改善する。【解決手段】本発明の画像表示装置は、１フレームを複数のサブフレーム期間に分割し、ある画像信号αもしくは画像信号αに近い画像信号で表示される領域と別の画像信号βもしくは画像信号βに近い画像信号で表示される領域が隣接するような１フレームの画像が入力された場合に上記画像信号αの領域と上記画像信号βの領域の境界線付近において、少なくとも１つのサブフレーム期間Ａでは他方の領域の画像信号との差が小さくなるような画像信号に変更して表示し、他の少なくとも１つのサブフレーム期間Ｂでは他方の領域の画像信号との差を強調するような画像信号に変更して表示する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一画面分の画像信号に対応する一フレーム期間ごとに各画素で前記画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置において、
一フレーム期間を少なくとも一つのサブフレームＡ期間と少なくとも一つのサブフレームＢ期間を含んだ複数のサブフレーム期間に分け、
画像信号レベルαの画像信号が入力される第一画素領域と、α＜βを満たす画像信号レベルβの画像信号が入力される第二画素領域とが隣接するような一フレームの画像信号が入力された場合に、
前記一フレームの画像信号が入力された各画素において、
前記サブフレームＡ期間または前記サブフレームＢ期間のうちの一方の期間で表示出力する画像信号レベルが入力画像信号の画像信号レベル以上であり、
前記サブフレームＡ期間または前記サブフレームＢ期間のうちの他方の期間で表示出力する画像信号レベルが入力画像信号の画像信号レベル以下であり、
前記サブフレームＡ期間において、
前記第一画素領域と前記第二画素領域との境界から、前記第一画素領域側に一画素以上の画素に表示出力する画像信号レベルが入力画像信号の画像信号レベル以上、かつ、前記境界から第二画素領域側に一画素以上の画素に表示出力する画像信号レベルが入力画像信号の画像信号レベル以下であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示装置は、
前記サブフレームＢ期間において、
前記境界から、前記第一画素領域側に一画素以上の画素に表示出力する画像信号レベルが入力画像信号の画像信号レベル以下、かつ、前記境界から第二画素領域側に一画素以上の画素に表示出力する画像信号レベルが入力画像信号の画像信号レベル以上であるように、入力画像信号の信号レベルを補正することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
一フレーム期間における各画素の輝度レベルの時間積分量が、当該画素に対する入力画像信号の輝度レベルに一致するように、前記フレームＡ期間と前記フレームＢ期間における各画素の画像信号を定めることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記サブフレームＡ期間において、各画素の画像信号レベルを、その画素の周辺の画素である参照範囲内の各画素への入力画像信号レベルの平均の画像信号レベルとすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
画像信号を推定することによって、各画素の画像信号レベルが、連続する入力２フレームの時間的中間に対応する画像信号レベルであるような仮想サブフレームＭを生成し、
この仮想サブフレームＭの参照範囲内の各画素の画像信号レベルの平均値を、前記サブフレームＡ期間における各画素の画像信号レベルとすることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
画像信号を演算することによって、各画素の画像信号レベルが、連続する入力２フレームの当該画素に対する画像信号レベルを平均した画像信号レベルであるような仮想サブフレームＱを生成し、
この仮想サブフレームＱの参照範囲内の各画素の画像信号レベルの平均値を、前記サブフレームＡ期間における各画素の画像信号レベルとすることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記サブフレームＢ期間において、各画素の画像信号は、その画素の周辺の画素である参照範囲内の各画素への入力画像信号レベルの平均の画像信号レベルに対する当該画素への入力画像信号レベルの高低差を強調するような画像信号レベルとすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項８】
当該画素に対する入力の画像信号レベルをＬｓ、前記参照範囲内の各画素への入力の画像信号レベルの平均の画像信号レベルをＬａとすると、
前記サブフレームＢ期間における当該画素の画像信号レベルＬｂを、
Ｌｂ＝２×Ｌｓ−Ｌａ
で定めることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記画像信号レベルは階調レベルであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記画像信号レベルは輝度レベルであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記参照範囲は、補正対象の前記画素を含んでいることを特徴とする請求項４または７に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記参照範囲は、当該画素を中心とする水平１ラインの一部または水平１ライン全部であることを特徴とする請求項４または７に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記参照範囲は、当該画素を中心とする円形領域であることを特徴とする請求項４または７に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記参照範囲は、当該画素を中心とする楕円形領域であることを特徴とする請求項４または７に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記参照範囲は、当該画素を中心とする多角形領域であることを特徴とする請求項４または７に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記参照範囲は、当該画素を中心とする矩形領域であることを特徴とする請求項４または７に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
前記参照範囲は垂直および水平方向のいずれかもしくは両方について、それぞれ表示画面サイズの１％以上の範囲であることを特徴とする請求項４または７に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
前記参照範囲は垂直方向より水平方向に広いことを特徴とする請求項４または７に記載の画像表示装置。
【請求項１９】
前記サブフレームＡ期間が１つであり、前記サブフレームＢ期間が１つであり、前記サブフレームＡ期間が前記サブフレームＢ期間より前であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項２０】
前記サブフレームＡ期間が１つであり、前記サブフレームＢ期間が１つであり、前記サブフレームＡ期間が前記サブフレームＢ期間より後であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項２１】
前記サブフレームＡ期間が２つであり、前記サブフレームＢ期間が１つであり、１つのフレーム期間の最初と最後のサブフレーム期間が前記サブフレームＡ期間であり、そのフレーム期間の時間的中心を含むサブフレーム期間を前記サブフレームＢ期間とすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項２２】
一つのフレーム期間を、前記サブフレームＡ期間と前記サブフレームＢ期間との２つの期間に分けることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項２３】
一つのフレーム期間を、少なくとも一つの前記サブフレームＡ期間と少なくとも一つの前記サブフレームＢ期間とを含んだ３つの期間に分けることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項２４】
テレビジョン放送を受信し、当該テレビジョン放送によって伝送された映像を示す映像信号を表示制御部へ入力する受像部と、
液晶パネルからなり、前記映像信号に基づいて前記表示制御部から送られる前記画像信号に基づいて画像を表示する画像表示部とを備え、
液晶テレビジョン受像機として動作することを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などの画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などホールド型表示装置を使用した画像表示装置においては動画品質の劣化（エッジぼけ）が発生するという問題点がある。
【０００３】
従来のホールド型表示装置における動画品質の劣化（エッジぼけ）について、図２９に示すように画像信号の輝度レベル２５％の背景上を画像信号の輝度レベル７５％の領域が水平方向に動く場合を例として説明する。
【０００４】
図３０は上記のような画像表示の際にあるフレームに入力された画像信号１画面内の１水平ライン上各画素に対する入力画像信号の輝度レベルの分布である。
【０００５】
このような画像が水平方向に動くときの従来のホールド型表示装置における表示輝度分布の時間推移を図３１に示す。一般に画面を注視する観察者は水平に動く物体を目で追うため、矢印の方向に表示輝度レベルを積分した積分量を目で感じる輝度レベルとして認知する。図３２は入力画像信号の輝度レベルに対して説明の簡略のため、表示装置の輝度応答時間を無視し、１フレーム期間を８分割した場合の１フレーム期間内の１水平ライン上の各画素の輝度レベルの状態を数値化したものである。
【０００６】
物体（輝度レベル７５％の領域）の動く速度が８ピクセル／フレームの場合に矢印の方向に各時間における輝度レベルを積算して平均した値が輝度レベルの積分量として観察者の目で感じる輝度の分布となる。図３３は上述の輝度レベルの分布をグラフ化したものである。輝度レベル２５％の領域と輝度レベル７５％の領域の境界付近において傾斜をもった線分で接続されるような輝度レベルの分布になっており、この傾斜を持った線分の水平位置方向の幅がエッジぼけとして認知され、これがホールド型表示装置の動画品質低下の要因である。
【０００７】
上記エッジぼけを軽減する最も単純な方法としては、表示１フレーム期間の一部に最小輝度レベル（黒）表示期間を設ける方法がある。しかしながらこのような方法では、１フレームの周期毎に画面全体で明暗の状態を繰り返すことになり、フリッカを発生することになる。また入力画像信号が最大の場合においても１フレーム期間内にかならず最小輝度レベル表示期間を有するため、輝度レベルが低下するという問題もある。
【０００８】
また、図３４に示すような、輝度レベル２５％の背景上における１フレーム期間の移動量よりも、輝度レベル７５％の領域の幅の小さい場合について説明する。
【０００９】
図３５は図３４に示すような画像表示の際にあるフレームに入力された画像信号１画面内の１水平ライン上各画素に対する入力画像信号の輝度レベルの分布である。このような画像が水平方向に動くときの従来のホールド型表示装置における表示輝度分布の時間推移を図３６に示す。図３７は、１フレーム期間を８分割した場合の１フレーム期間内の１水平ライン上の各画素の輝度レベルの状態を数値化した表である。
【００１０】
物体（輝度レベル７５％の領域）の動く速度が８ピクセル／フレームの場合に矢印の方向に各時間における輝度レベルを積算して平均した値が輝度レベルの積分量として観察者の目で感じる輝度の分布となる。図３８は上述の輝度レベルの分布をグラフ化したものである。
【００１１】
図３８に示すように、上述の図３３の例のような大きなエッジぼけは発生しない反面、本来輝度レベル７５％で動く物体の輝度レベルが４４％に大きく輝度が低下している。つまり、動く物体が本来よりもかなり暗く見えるという事であり、これも動画品質の低下要因となっている。
【００１２】
また、上述の例とは逆に背景の輝度レベルが高く、移動する領域の輝度レベルが低い場合にも同様の理由により動く領域の輝度が上昇して見えてしまう現象があり、動画品質の低下要因となる。
【００１３】
フリッカを発生せずにエッジぼけを軽減する方法としては、特許文献１のような方法が提案されている。これは、図３９に示すように、連続する２フレームの時間的中間にあたる仮想フレーム画像を推定して生成し、連続する２つのフレームの間に挿入することで上記エッジぼけを軽減し、動画品質の劣化を抑える方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許第３２９５４３７号公報（発行日：２００２年６月２４日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１のような方法においては２つのフレーム間の画像信号を完全に正確に推定することは難しく、推定ミスによるエラーを発生する可能性がある。
【００１６】
図２９のような輝度レベル２５％の背景上を輝度レベル７５％の物体が水平方向に移動する場合の画面内の１水平ラインについて注目すると、例えば第（Ｎ−１）フレームの入力画像信号の輝度レベル分布は図４０（ａ）、第Ｎフレームの入力画像信号の輝度レベル分布は図４０（ｂ）のようになる。このとき、第（Ｎ−１）フレームと第Ｎフレームの時間的中間の仮想フレームが正確に推定して生成できた場合、図４０（ｃ）のように、輝度レベル７５％の領域が第（Ｎ−１）フレームと第Ｎフレームの中間にくるような輝度レベル分布となる。ところが２つのフレーム間の画像信号を完全に正確に推定することは難しく、推定ミスによるエラーを発生することがある。エラーを含んだ時間的中間の仮想フレームは例えば図４０（ｄ）のようになる。矢印で示すように本来輝度レベル７５％の位置に輝度２５％の画素が発生している。
【００１７】
このように時間的中間の仮想フレームにおいてエラーを発生した場合に、１フレーム期間内の輝度レベルの状態を数値化すると図４１となり、動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベル積分量の分布は図４２のようになる。この例では輝度レベル７５％領域の右端エッジ付近には仮想フレームにおいて推定ミスを発生していないため輝度レベル積分量の分布は特に問題なく、本来の効果により図３３に示した従来のホールド型表示装置の場合に比較してエッジぼけ幅が改善されていることがわかる。しかしながら、７５％領域の左端エッジ付近（図４２の丸囲いの部分）には仮想フレームにおいて推定ミスを発生している影響で輝度レベル積分量の分布波形に段差を生じておりこれは画像ノイズなど画質劣化の原因となる。
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、輝度低下およびフリッカ発生を伴わずにホールド型表示装置の動画品質を改善することができる画像表示装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像表示装置は、一画面分の画像信号に対応する一フレーム期間ごとに各画素で前記画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置において、一フレーム期間を少なくとも一つのサブフレームＡ期間と少なくとも一つのサブフレームＢ期間を含んだ複数のサブフレーム期間に分け、画像信号レベルαの画像信号が入力される第一画素領域と、α＜βを満たす画像信号レベルβの画像信号が入力される第二画素領域とが隣接するような一フレームの画像信号が入力された場合に、前記一フレームの画像信号が入力された各画素において、前記サブフレームＡ期間または前記サブフレームＢ期間のうちの一方の期間で表示出力する画像信号レベルが入力画像信号の画像信号レベル以上であり、前記サブフレームＡ期間または前記サブフレームＢ期間のうちの他方の期間で表示出力する画像信号レベルが入力画像信号の画像信号レベル以下であり、前記サブフレームＡ期間において、前記第一画素領域と前記第二画素領域との境界から、前記第一画素領域側に一画素以上の画素に表示出力する画像信号レベルが入力画像信号の画像信号レベル以上、かつ、前記境界から第二画素領域側に一画素以上の画素に表示出力する画像信号レベルが入力画像信号の画像信号レベル以下であることを特徴とする。
【００２０】
上記の構成により、上記隣接する領域同士で、サブフレームＡ期間では画像信号の差が小さくなり、サブフレームＢ期間では画像信号の差が大きくなる、すなわち強調される。したがって、輝度低下およびフリッカ発生を伴わずにホールド型表示デバイスの動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、１フレーム期間における各画素の輝度レベルの時間積分量が、当該画素に対する入力画像信号の輝度レベルに一致するように、サブフレームＡ期間とサブフレームＢ期間における各画素の画像信号を定めることを特徴としている。
【００２２】
上記の構成により、１フレーム期間における各画素の輝度レベルの時間積分量が、当該画素に対する入力画像信号の輝度レベルに一致するように、サブフレームＡ期間とサブフレームＢ期間における各画素の画像信号が定められる。したがって、上記の構成による効果に加えて、入力画像信号に対して適切な輝度で画像表示を行うことができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記サブフレームＡ期間において、各画素の画像信号レベルを、その画素の周辺の画素である参照範囲内の各画素への入力画像信号レベルの平均の画像信号レベルとすることを特徴としている。
【００２４】
上記の構成により、上記サブフレームＡ期間において、各画素の画像信号レベルは、参照範囲内の各画素への入力画像信号レベルの平均の画像信号レベルである。したがって、上記の構成による効果に加えて、より効果的に、動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、画像信号を推定することによって、各画素の画像信号レベルが、連続する入力２フレームの時間的中間に対応する画像信号レベルであるような仮想サブフレームＭを生成し、この仮想サブフレームＭの参照範囲内の各画素の画像信号レベルの平均値を、上記サブフレームＡ期間における各画素の画像信号レベルとすることを特徴としている。
【００２６】
上記の構成により、仮想サブフレームＭの参照範囲内の各画素の画像信号レベルの平均値が、サブフレームＡ期間における各画素の画像信号レベルとなる。したがって、単純に時間的中間の仮想サブフレームを挿入して表示する従来の方法と比較して、時間的中間の仮想サブフレームの画像信号を推定する際に推定ミスが発生した場合でも表示画質の劣化を抑制することができるという効果を奏する。
【００２７】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、画像信号を演算することによって、各画素の画像信号レベルが、連続する入力２フレームの当該画素に対する画像信号レベルを平均した画像信号レベルであるような仮想サブフレームＱを生成し、この仮想サブフレームＱの参照範囲内の各画素の画像信号レベルの平均値を、上記サブフレームＡ期間における各画素の画像信号レベルとすることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成により、画像信号を演算することによって、各画素の画像信号レベルが、連続する入力２フレームの当該画素に対する画像信号レベルを平均した画像信号レベルであるような仮想サブフレームＱが生成される。この仮想サブフレームＱの参照範囲内の各画素の画像信号レベルの平均値を、サブフレームＡ期間における各画素の画像信号レベルとする。したがって、上記の構成による効果に加えて、画面上を動く２つの表示輝度の境界付近での輝度レベルの変化を動く方向によらず一定とすることで、観察者の違和感を抑えることができるという効果を奏する。
【００２９】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、サブフレームＢ期間において、各画素の画像信号は、その画素の周辺の画素である参照範囲内の各画素への入力画像信号レベルの平均の画像信号レベルに対する当該画素への入力画像信号レベルの高低差を強調するような画像信号レベルとすることを特徴としている。
【００３０】
上記の構成により、サブフレームＢ期間において、各画素の画像信号は、参照範囲内の各画素への入力画像信号レベルの平均の画像信号レベルに対する当該画素への入力画像信号レベルの高低差を強調するような画像信号レベルとなっている。したがって、上記の構成による効果に加えて、より効果的に、動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【００３１】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、当該画素に対する入力の画像信号レベルをＬｓ、上記参照範囲内の各画素への入力の画像信号レベルの平均の画像信号レベルをＬａとすると、サブフレームＢ期間における当該画素の画像信号レベルＬｂを、Ｌｂ＝２×Ｌｓ−Ｌａで定めることを特徴としている。
【００３２】
上記の構成により、当該画素に対する入力の画像信号レベルをＬｓ、上記参照範囲内の各画素への入力の画像信号レベルの平均の画像信号レベルをＬａとすると、サブフレームＢ期間における当該画素の画像信号レベルＬｂが、Ｌｂ＝２×Ｌｓ−Ｌａで定められる。したがって、上記の構成による効果に加えて、より効果的に、動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【００３３】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記画像信号レベルは階調レベルであることを特徴としている。
【００３４】
上記の構成により、上記画像信号レベルは階調レベルである。したがって、上記の構成による効果に加えて、製造コストの上昇を抑えることができるという効果を奏する。
【００３５】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記画像信号レベルは輝度レベルであることを特徴としている。
【００３６】
上記の構成により、上記画像信号レベルは輝度レベルである。したがって、上記の構成による効果に加えて、より効果的に、動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【００３７】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記参照範囲は、補正対象の上記画素を含んでいることを特徴としている。
【００３８】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記参照範囲は、当該画素を中心とする水平１ラインの一部または水平１ライン全部であることを特徴としている。
【００３９】
上記の構成により、上記参照範囲は、当該画素を中心とする水平１ラインの一部または水平１ライン全部である。したがって、補正処理のために読み込む先は、シングルラインメモリで済む。それゆえ、上記の構成による効果に加えて、製造コストの上昇を抑えることができるという効果を奏する。
【００４０】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記参照範囲は、当該画素を中心とする円形領域であることを特徴としている。
【００４１】
上記の構成により、上記参照範囲は、当該画素を中心とする円形領域である。したがって、上記の構成による効果に加えて、あらゆる方向に対する動きに対して動画品質向上の効果を均等とすることができるという効果を奏する。
【００４２】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記参照範囲は、当該画素を中心とする楕円形領域であることを特徴としている。
【００４３】
上記の構成により、上記参照範囲は、当該画素を中心とする楕円形領域である。したがって、上記の構成による効果に加えて、あらゆる方向に対する動きに対して動画品質向上の効果を均等に近づけながら、縦（垂直）方向の動きに比べて横（水平）方向の動きが多く、また速い例えばＴＶ放送や映画など一般的な映像などに好適に用いることができるという効果を奏する。
【００４４】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記参照範囲は、当該画素を中心とする多角形領域であることを特徴としている。
【００４５】
上記の構成により、上記参照範囲は、当該画素を中心とする多角形領域である。したがって、上記の構成による効果に加えて、あらゆる方向に対する動きに対して動画品質向上の効果を均等に近づけながら、円形もしくは楕円形の範囲を参照するのと比べて、演算回路構成を簡素化でき、製造コストを抑えることができるという効果を奏する。
【００４６】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記参照範囲は、当該画素を中心とする矩形領域であることを特徴としている。
【００４７】
上記の構成により、上記参照範囲は、当該画素を中心とする矩形領域である。したがって、上記の構成による効果に加えて、あらゆる方向に対する動きに対して動画品質向上の効果を均等に近づけながら、円形もしくは楕円形もしくは矩形以外の多角形の範囲を参照するのと比べて、演算回路構成を簡素化でき、製造コストを抑えることができるという効果を奏する。
【００４８】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記参照範囲は垂直および水平方向のいずれかもしくは両方について、それぞれ表示画面サイズの１％以上の範囲であることを特徴としている。
【００４９】
上記の構成により、上記参照範囲は垂直および水平方向のいずれかもしくは両方について、それぞれ表示画面サイズの１％以上の範囲である。したがって、上記の構成による効果に加えて、演算対象のデータ量を抑えながら、実感できる効果を得ることができるという効果を奏する。
【００５０】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記参照範囲は垂直方向より水平方向に広いことを特徴としている。
【００５１】
上記の構成により、上記参照範囲は垂直方向より水平方向に広い。したがって、上記の構成による効果に加えて、テレビ放送など一般的な映像において多い、横方向の動きに、より好適に対処し、動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【００５２】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記サブフレームＡ期間が１つであり、上記サブフレームＢ期間が１つであり、上記サブフレームＡ期間が上記サブフレームＢ期間より前であることを特徴としている。
【００５３】
上記の構成により、上記サブフレームＡ期間が１つであり、上記サブフレームＢ期間が１つであり、上記サブフレームＡ期間が上記サブフレームＢ期間より前である。したがって、上記の構成による効果に加えて、より効果的に、動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【００５４】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記サブフレームＡ期間が１つであり、上記サブフレームＢ期間が１つであり、上記サブフレームＡ期間が上記サブフレームＢ期間より後であることを特徴としている。
【００５５】
上記の構成により、上記サブフレームＡ期間が１つであり、上記サブフレームＢ期間が１つであり、上記サブフレームＡ期間が上記サブフレームＢ期間より前である。したがって、上記の構成による効果に加えて、より効果的に、動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【００５６】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、上記サブフレームＡ期間が２つであり、上記サブフレームＢ期間が１つであり、１つのフレーム期間の最初と最後のサブフレーム期間がサブフレームＡ期間であり、そのフレーム期間の時間的中心を含むサブフレーム期間をサブフレームＢ期間とすることを特徴としている。
【００５７】
上記の構成により、上記サブフレームＡ期間が２つであり、上記サブフレームＢ期間が１つであり、１つのフレーム期間の最初と最後のサブフレーム期間がサブフレームＡ期間であり、そのフレーム期間の時間的中心を含むサブフレーム期間がサブフレームＢ期間である。したがって、上記の構成による効果に加えて、画面上を動く２つの表示輝度の境界付近での輝度レベルの変化を動く方向によらず一定とすることで、観察者の違和感を抑えることができるという効果を奏する。
【００５８】
また、本発明に係る画像表示装置は、上記の構成に加えて、テレビジョン放送を受信し、当該テレビジョン放送によって伝送された映像を示す映像信号を表示制御部へ入力する受像部と、液晶パネルからなり、上記映像信号に基づいて上記表示制御部から送られる上記画像信号に基づいて画像を表示する画像表示部とを備え、液晶テレビジョン受像機として動作することを特徴としている。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、輝度低下およびフリッカ発生を伴わずにホールド型表示デバイスの動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】画像表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】階調レベルと輝度レベルとの関係を示すグラフである。
【図３】画像信号レベル演算の参照範囲の１例である矩形範囲を示す図である。
【図４】画像信号レベル演算の参照範囲の１例である円形範囲を示す図である。
【図５】画像信号レベル演算の参照範囲の１例である楕円形範囲を示す図である。
【図６】画像信号レベル演算の参照範囲の１例である多角形範囲を示す図である。
【図７】（ａ）部分〜（ｃ）部分は、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示しており、（ａ）部分は入力画像信号の輝度レベルを示す図であり、（ｂ）部分はサブフレームＡの輝度レベルを示す図であり、（ｃ）部分はサブフレームＢの輝度レベルを示す図である。
【図８】画像が水平方向に動く場合の表示輝度分布の時間推移を示す図である。
【図９】１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化した様子を示す図である。
【図１０】動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布を示す図である。
【図１１】１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化した様子を示す図である。
【図１２】動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布を示す図である。
【図１３】（ａ）部分〜（ｃ）部分は、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示しており、（ａ）部分は入力画像信号の輝度レベルを示す図であり、（ｂ）部分はサブフレームＡの輝度レベルを示す図であり、（ｃ）部分はサブフレームＢの輝度レベルを示す図である。
【図１４】画像が水平方向に動く場合の表示輝度分布の時間推移を示す図である。
【図１５】１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化した様子を示す図である。
【図１６】動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布を示す図である。
【図１７】１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化した様子を示す図である。
【図１８】動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布を示す図である。
【図１９】画像表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２０】１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化した様子を示す図である。
【図２１】動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布を示す図である。
【図２２】画像表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２３（ａ）】第（Ｎ−１）フレームにおける、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図２３（ｂ）】第Ｎフレームにおける、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図２３（ｃ）】仮想サブフレームＱにおける、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図２４】１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化した様子を示す図である。
【図２５】動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布を示す図である。
【図２６（ａ）】第（Ｎ−１）フレームにおける、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図２６（ｂ）】第Ｎフレームにおける、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図２６（ｃ）】仮想サブフレームＱにおける、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図２７】１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化した様子を示す図である。
【図２８】動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布を示す図である。
【図２９】画像信号の輝度レベル２５％の背景上を画像信号の輝度レベル７５％の領域が水平方向に動く様子を示す図である。
【図３０】各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図３１】画像が水平方向に動く場合の表示輝度分布の時間推移を示す図である。
【図３２】１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化した様子を示す図である。
【図３３】動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布を示す図である。
【図３４】画像信号の輝度レベル２５％の背景上を画像信号の輝度レベル７５％の領域が水平方向に動く様子を示しており、輝度レベル２５％の背景上における１フレーム期間の移動量よりも輝度レベル７５％の領域の幅の小さい場合について示す図である。
【図３５】各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図３６】画像が水平方向に動く場合の表示輝度分布の時間推移を示す図である。
【図３７】１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化した様子を示す図である。
【図３８】動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布を示す図である。
【図３９】画像が水平方向に動く場合の表示輝度分布の時間推移を示す図である。
【図４０（ａ）】第（Ｎ−１）フレームにおける、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図４０（ｂ）】第Ｎフレームにおける、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図４０（ｃ）】正確な時間的中間仮想フレームにおける、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図４０（ｄ）】推定ミスを含む時間的中間仮想フレームにおける、各水平画素位置ごとの輝度レベルを示す図である。
【図４１】１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化した様子を示す図である。
【図４２】動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布を示す図である。
【図４３】液晶テレビジョン受像機として動作する画像表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
〔実施の形態１〕
図１に、本画像表示装置の構成を示す。画像表示装置は、コントローラＬＳＩ１１（表示制御部）が、液晶パネルなどの画像表示部１２およびフレームメモリ１３と接続された構成を有している。コントローラＬＳＩ１１は、タイミングコントローラ２６、メモリコントローラ２１、マルチラインメモリ２２、サブフレームＡ画像信号生成部２３、サブフレームＢ画像信号生成部２４、データセレクタ２５を備えている。
【００６２】
タイミングコントローラ２６は、６０Ｈｚの入力フレーム期間を２つに時分割したサブフレームＡ期間とサブフレームＢ期間のタイミングを生成して、メモリコントローラ２１とデータセレクタ２５を制御する。
【００６３】
メモリコントローラ２１は、（１）６０Ｈｚの入力画像信号をフレームメモリ１３に書き込む。（２）フレームメモリ１３に書き込まれた１フレーム分の画像信号をフレーム周期１２０Ｈｚでマルチラインメモリ２２へ転送する。したがって、同一フレームの画像信号を２周読み出すことになる。以上（１）（２）の動作を時分割で並行に行う。
【００６４】
マルチラインメモリ２２は、表示走査中の水平ラインを中心にＹライン分の画像信号を保持しておく。
【００６５】
サブフレームＡ画像信号生成部２３は、目的の画素を中心とする水平Ｘピクセル、垂直Ｙライン分の画像信号をマルチラインメモリより入力し、前記Ｘピクセル×Ｙピクセルの範囲を参照範囲とし、この範囲内の各画素の画像信号レベルの平均値を、当該画素に対するサブフレームＡ画像信号とする。ここでの平均値の求め方については後述する。画像信号レベルとは、具体的には、例えば、後述のように、階調レベルや輝度レベル等を挙げることができる。
【００６６】
次に、サブフレームＢ画像信号生成部２４は、上記で求められたサブフレームＡ画像信号とサブフレームＢの画像信号（サブフレームＢ画像信号）からなる１フレーム期間の表示輝度の時間積分量が、入力された画像信号の輝度レベルに対応するように、目的の画素に対するサブフレームＢ画像信号を生成する。サブフレームＢ画像信号は上記参照範囲内の各画素の入力画像信号の平均値に対する当該画素の入力画像信号との高低差を強調したような画像信号となる。サブフレームＢ画像信号の求め方については後述する。
【００６７】
ここで、動画品質の向上効果よりも表示される輝度レベルを常に入力画像信号の輝度レベルに合わせることを優先したい場合には、サブフレームＢ画像信号を最小の画像信号にしても前記輝度の積分量が入力された画像信号の輝度レベルより大きい場合には、サブフレームＢ画像信号を最小の画像信号としサブフレームＡ画像信号を前記輝度の積分量が入力された画像信号の輝度レベルに一致するように定める。同様にサブフレームＢ画像信号を最大の画像信号にしても前記輝度の積分量が入力された画像信号の輝度レベルより小さい場合には、サブフレームＢ画像信号を最大の画像信号としサブフレームＡ画像信号を前記輝度の積分量が入力された画像信号の輝度レベルに一致するように定めるような方法をとることもできる。
【００６８】
データセレクタ２５は、現在の表示サブフレームフェイズに応じてサブフレームＡ画像信号もしくはサブフレームＢ画像信号を選択して、画像表示部１２へ伝送する。
【００６９】
画像表示部１２は、受信した画像信号に従って画像表示を行う。
【００７０】
なお、本表示制御部は、各ロジックに基づきＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）にて容易に製造可能である。また、画像表示部は液晶パネル等の画像表示デバイスである。これは他の実施形態においても同様である。
【００７１】
図４３に示すように、本画像表示装置は、例えば、液晶テレビジョン受像機１５として構成することができる。すなわち、チューナ部としてチャネルを選択してテレビジョン放送を受信し、当該テレビジョン放送によって伝送された映像を示す映像信号を入力画像信号としてコントローラＬＳＩ１１へ入力するような受像部１４を設けた構成とすることができる。そして、画像表示部１２は、液晶パネルからなっており、上記映像信号に基づいてコントローラＬＳＩ１１から送られてくる出力画像信号に基づいて画像を表示するような構成とすることができる。
【００７２】
本形態の画像表示装置は、表示１フレーム期間を期間長の等しい２つのサブフレームに時分割し、画面上のすべての画素について、一方のサブフレームＡ期間においては当該画素周辺の一定範囲内の画素に対する入力画像信号の平均の画像信号を出力し（平均化処理）、他方のサブフレームＢ期間においては当該画素周辺の一定範囲内の画素に対する入力画像信号の平均に対する当該画素の入力画像信号の高低差を強調するような画像信号を出力する（強調処理）ものである。
【００７３】
そして、本形態の画像表示装置は、１フレームを複数のサブフレーム期間に分割し、ある画像信号αもしくは画像信号αに近い画像信号で表示される領域と別の画像信号βもしくは画像信号βに近い画像信号で表示される領域が隣接するような１フレームの画像が入力された場合に上記画像信号αの領域と上記画像信号βの領域の境界線付近において、少なくとも１つのサブフレーム期間Ａでは他方の領域の画像信号との差が小さくなるような画像信号に変更して表示し、他の少なくとも１つのサブフレーム期間Ｂでは他方の領域の画像信号との差を強調するような画像信号に変更して表示するものである。
【００７４】
より具体的に述べれば、画素の画像信号α、βを、以下のようなαＡ、αＢ、βＡ、βＢへと補正する。
【００７５】
すなわち、画像信号αが入力される画素の領域と、α＜βを満たす画像信号βが入力される画素の領域とが隣接するような１フレームの画像信号が入力された場合に、
画像信号αが入力される領域内の画素において、上記サブフレームＡ期間で表示出力する画像信号をαＡとし、上記サブフレームＢ期間で表示出力する画像信号をαＢとするとき、
α≦αＡ＜β、αＢ≦αであり、
画像信号βが入力される領域内の画素において、上記サブフレームＡ期間で表示出力する画像信号をβＡとし、上記サブフレームＢ期間で表示出力する画像信号をβＢとするとき、
α＜βＡ≦β、β≦βＢであり、
Ｄ＝β−α、ＤＡ＝｜βＡ−αＡ｜、ＤＢ＝｜βＢ−αＢ｜とするとき、
ＤＡ≦Ｄ、Ｄ≦ＤＢ、かつＤＡ＜ＤＢとする。
【００７６】
すなわち、αＡは、αと等しいかあるいはそれより大きく、βよりかは小さい。αＢは、αと等しいかあるいはそれより小さい。βＡは、βと等しいかあるいはそれより小さく、αよりかは大きい。βＢは、βと等しいかあるいはそれより大きい。
【００７７】
そして、ＤＡ＜ＤＢを満たすため、例えば、
ＤＡ＝Ｄ、Ｄ＜ＤＢや、
ＤＡ＜Ｄ、Ｄ＝ＤＢや、
ＤＡ＜Ｄ、Ｄ＜ＤＢなど、
種々の場合が考えられる。
【００７８】
もし、βＡ＞αＡであれば、ＤＡ＝βＡ−αＡである。同様に、βＢ＞αＢであれば、ＤＢ＝βＢ−αＢである。
【００７９】
また、画像信号αＡとβＡとが、αＡ≦βＡの関係を満たすように設定すれば、画像信号同士の大小関係が、補正前と比べて逆転しない。したがって、より効果的に、動画品質を改善することができる。
【００８０】
また、今、画像信号αが入力される画素の領域と、α＜βを満たす画像信号βが入力される画素の領域の境界線を考える。画像信号αＡは、この境界線に近い程画像信号βに近づき、この境界線から離れる程画像信号αに近づくような値とする設定が可能である。画像信号αＢは、この境界線に近い程画像信号αより小さくなり、この境界線から離れる程画像信号αに近づくような値とする設定が可能である。画像信号βＡは、この境界線に近い程画像信号αに近づき、この境界線から離れる程画像信号βに近づくような値とする設定が可能である。画像信号βＢは、この境界線に近い程画像信号βより大きくなり、この境界線から離れる程画像信号βに近づくような値とする設定が可能である。これらそれぞれにより、隣接する領域同士の境界付近の画素信号の差が顕著になる。したがって、より効果的に、動画品質を改善することができる。
【００８１】
〔平均について〕
サブフレームＡ画像信号の１例として生成する平均値について説明する。演算に使用する値としては、元画像信号の階調値をそのまま使用する方法と、画像表示装置における表示輝度レベルに変換して使用する方法とがある。表示輝度と階調値の関係について説明すると、図２は一般的なＣＲＴ（陰極線管）において供給される画像信号の階調レベルに対する表示輝度レベルを示す階調輝度特性の図である。階調レベル、輝度レベルとも最小レベルを０、最大レベルを１とするように正規化しており、このとき輝度レベルは階調レベルのγ乗（γ≒２．２）の関係となっている。
【００８２】
ＴＶ（テレビ）放送やビデオ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）およびＰＣ（パーソナルコンピュータ）出力など殆どの一般的な画像信号はＣＲＴの階調輝度特性を想定して階調値が生成されているため、液晶パネルなどの比較的新しい表示装置においても、供給される階調値に対してＣＲＴと同等の階調輝度特性を示すように設計されているのが一般的である。このような画像表示装置を使用する場合、サブフレームＡ画像信号として平均を行う場合に元の階調値を輝度レベルに変換することで本発明による動画品質向上の効果は大きくなる。しかしながら階調値と輝度レベルの関係は線形ではないため、輝度レベルに変換すると、１画素当りの画像信号を表すためのデータビット数が大きくなり、回路のコストアップにつながる。そのためコストアップを避けて元の階調値で演算操作しても一定の効果は得られる。
【００８３】
次に、平均を行う場合の参照範囲について述べると、あらゆる方向に対する動きに対して本発明による動画品質向上の効果を均等とするには、当該画素を中心とした円形の範囲内の画像信号を参照して演算することが望ましい。
【００８４】
ただし、例えばＴＶ放送や映画など一般的な映像においては縦（垂直）方向の動きに比べて横（水平）方向の動きが多く、また速いため、ＴＶ受像機などに適用する場合には、水平方向にはより広い範囲について平均、強調処理を行うことが有効と考えられる。したがって、この場合は、上記参照範囲は当該画素を中心とした横長の楕円形とするのが望ましい。
【００８５】
ただ、円形もしくは楕円形の範囲を参照する回路は複雑な構成が必要となりコストが増大するため、当該画素を中心とした八角形や六角形などの多角形としても良い。矩形領域とすればさらに演算回路は簡略化される。
【００８６】
また当該画素を中心とした１水平ラインの全部もしくは一部の範囲を参照範囲とすれば、マルチラインメモリはシングルラインメモリで済むのでさらにコストダウンが図れる。ただし、このような構成の場合は横方向への動画像に対してのみ、本発明による動画品質向上の効果がある。
【００８７】
１水平ライン全部を参照範囲とした場合は、サブフレームＡ期間において各ラインはどの画素も同じ画素信号値となる。ただし、サブフレームＢの輝度とサブフレームＡの輝度の積分で入力輝度に合わせる方法の場合に、サブフレームＢを最大もしくは最小にしても時間積分が入力輝度に合わせられない時、その画素ではサブフレームＡを調整して入力に合わせることになる。
【００８８】
参照範囲は、垂直および水平方向のいずれかもしくは両方について、それぞれ表示画面サイズの１％以上の範囲とすることができる。あまり小さいと効果があまり感じられず、またあまり大きいとその分高速な演算が求められる。例えば１％以上とすれば、演算対象のデータ量を抑えながら、実感できる効果を得ることができると考えられる。
【００８９】
参照範囲としては、例えば、少なくとも、「水平方向のみで、左右それぞれ水平画面長の３％範囲の画素＋当該画素」を含む範囲とすることができる。
【００９０】
参照範囲としては、種々設定が可能であり、例えば、当該画素すなわち補正対象の画素を含む範囲とすることもできるし、あるいは、当該画素は含まず当該画素に隣接した画素を含む範囲などのように、当該画素は含まず当該画素に近接した画素を含む範囲とすることもできる。また、当該画素は含まず当該画素のある１水平ライン（または１垂直ライン）の残りの画素全部とすることもできる。
【００９１】
なお、平均を行う場合の参照範囲には当該画素を含めても含めなくてもほぼ同程度の効果が得られる。
【００９２】
具体的な平均の演算方法について述べると、例えば上記当該画素を中心とした参照範囲の各画素の画像信号（階調値もしくは輝度レベルに変換した値）の単純な平均値とする方法がある。
【００９３】
当該画素を中心とした水平２１ピクセル×垂直１３ラインの矩形範囲を参照範囲として単純に平均する場合を例として説明する。図３は画面上一部分の各画素の入力画像信号の分布を示し、破線で囲まれた部分は当該画素を中心とした水平２１ピクセル×垂直１３ラインの参照範囲の各画素の入力画像信号を示す。この例においては当該画素のサブフレームＡにおける画像信号の値は当該画素に対して入力された画像信号を含む参照範囲内の各画素の画像信号の値の平均値すなわち、（２５×１１×１３＋７５×１０×１３）／（２１×１３）≒４９となる。
【００９４】
また、当該画素を中心とした３４９ピクセルの円形範囲を参照範囲として単純に平均する場合を例として説明する。図４は画面上一部分の各画素の入力画像信号の分布を示し、破線で囲まれた部分は当該画素を中心とした３４９ピクセルの参照範囲の各画素の入力画像信号を示す。この例においては当該画素のサブフレームＡにおける画像信号の値は当該画素に対して入力された画像信号を含む参照範囲内の各画素の画像信号の値の平均値すなわち、（２５×１８５＋７５×１６４）／３４９≒４８となる。
【００９５】
また、当該画素を中心とした２４７ピクセルの楕円形範囲を参照範囲として単純に平均する場合を例として説明する。図５は画面上一部分の各画素の入力画像信号の分布を示し、破線で囲まれた部分は当該画素を中心とした２４７ピクセルの参照範囲の各画素の入力画像信号を示す。この例においては当該画素のサブフレームＡにおける画像信号の値は当該画素に対して入力された画像信号を含む参照範囲内の各画素の画像信号の値の平均値すなわち、（２５×１３１＋７５×１１６）／２４７≒４８となる。
【００９６】
また、当該画素を中心とした１８９ピクセルの多角形（ここでは六角形）範囲を参照範囲として単純に平均する場合を例として説明する。図６は画面上一部分の各画素の入力画像信号の分布を示し、破線で囲まれた部分は当該画素を中心とした１８９ピクセルの参照範囲の各画素の入力画像信号を示す。この例においては当該画素のサブフレームＡにおける画像信号の値は当該画素に対して入力された画像信号を含む参照範囲内の各画素の画像信号の値の平均値すなわち、（２５×１０１＋７５×８８）／１８９≒４８となる。
【００９７】
なお、ここでは上記参照範囲内の画素の画像信号レベル（より詳しくは、例えばその輝度レベル）の平均を採用しているが、平均以外であってもよく、当該画素の画像信号レベルと、参照範囲の画像信号レベルとの差が小さくなるように、各画素の画像信号レベルを設定すればよい。どの程度小さくするかは、画質や製造コスト等の条件も考慮に入れて、製造者が任意に決定することができる。
【００９８】
〔サブフレームＢ画像信号確定方法について〕
本形態における画像表示装置では、１フレーム期間はサブフレームＡ期間とサブフレームＢ期間の２つから構成されるため、サブフレームＢ期間における画像信号は上述のように定めたサブフレームＡ期間の表示輝度とサブフレームＢ期間の表示輝度との時間積分量が入力された画像信号の輝度レベルに等しくなるように定める。具体的には、画像表示パネルの応答速度性能から演算により算出する方法や、あらかじめ各画像信号に対する輝度測定を行い入力画像信号とサブフレームＡ画像信号の各組み合わせに対して適正なサブフレームＢ画像信号を出力するような変換テーブルを備えておく方法などがある。
【００９９】
なお、動画品質の向上効果よりも表示される輝度レベルを常に入力画像信号の輝度レベルに合わせることを優先したい場合には、サブフレームＢ画像信号を最大レベルとしても表示輝度の時間積分量が入力画像信号の輝度レベルより小さい場合や、逆にサブフレームＢ画像信号を最小レベルとしても表示輝度の時間積分量が入力画像信号の輝度レベルより大きい場合には、表示輝度の時間積分量を入力画像信号の輝度レベルに合わせるためにサブフレームＡ期間における画像信号を調整するような方法をとることもできる。
【０１００】
ある画素への入力に対応する画像信号レベルがＬｓであり、前述の平均の演算によって求められた当該画素に対するサブフレームＡでの画像信号レベルをＬａ、求めるサブフレームＢでの画像信号レベルをＬｂとする。サブフレームＡとサブフレームＢとによって１フレーム期間が構成される場合には、サブフレームＡとサブフレームＢの表示によって入力の画像信号レベルに対応する輝度の時間積分量を実現する必要がある。
【０１０１】
応答立ち上がり／立ち下がり速度が対称である画像表示装置を使用する場合は、Ｌｂ＝２Ｌｓ−Ｌａとすればよい。この条件式は、サブフレームＡの輝度レベルとサブフレームＢの輝度レベルとの時間積分値を入力の輝度と一致させるための条件式の１つで、静止画表示（人間が視線追従しない場合）の際に入力の輝度レベルに対して適性な輝度で表示させるための条件である。なお、満たさなくても、Ｌｂが右辺の値に近ければ、その分だけ、エッジぼけを抑えることはできる。
【０１０２】
一方、例えば液晶表示装置のように、立ち上がり／立ち下り速度が非対称な表示装置の場合は、単純にＬｂ＝２Ｌｓ−Ｌａの式でＬｂを決めると、入力信号が期待する表示輝度を実現できない。すなわち、液晶表示パネル対して供給する画像信号は液晶の到達レベルを指示しているのであるが、現状では液晶の応答速度は遅く、その到達レベルに達する前にサブフレームＡ期間は終わってしまい、次のサブフレームＢ期間の画像信号供給が始まるので、表示輝度の変化は綺麗な矩形でなく波型の波形となる。液晶の立ち上り波形と立ち下り波形も相似ではない。したがって、サブフレームＡ期間・サブフレームＢ期間トータルの輝度（の時間積分値）は、元の画像信号の単純な演算では求められない。
【０１０３】
そこで、実際の製品では、各画像信号に対する輝度測定を行い、この結果に合わせて変換テーブルを用意するか、液晶の応答特性から輝度の時間積分を求める方程式を演算回路化（もしくはソフトウェア処理）するなどの方法を採用することができる。
【０１０４】
例えば、表示装置の応答特性を考慮に入れた演算回路やソフトウェアによって、入力ＬｓとＬａに対応するＬｂの値をリアルタイムに演算出力する方法や、製品開発の前に、Ｌｓ、Ｌａを固定してＬｂの値を調整しながら輝度計などを使用して実際の表示輝度を測定して、各Ｌｓ、Ｌａの組合せに対応する適正な表示輝度を実現するＬｂの値を確定する作業を、各Ｌｓ、Ｌａの組合わせに対して行い、得られた各Ｌｂの値をＬＳＩ内部に値変換ＬＵＴ（ルックアップテーブル）として造りこんでおく方法などが考えられる。
【０１０５】
ただし、表示輝度の整合性を犠牲にしても変換テーブルのコストを削減したい場合や、将来的に液晶かそれ以外の理想的応答を示す装置ができた場合には、上記単純な演算による方法が有効と考えられる。
【０１０６】
次に、本形態による動画品質の劣化（エッジぼけ）の改善について説明する。図２９に示すように画像信号の輝度レベル２５％の背景上を画像信号の輝度レベル７５％の領域が水平方向に動く場合を考える。
【０１０７】
なお、この例では暗い背景上を明るい物体が移動しているが、逆の例、すなわち明るい背景上を暗い物体が移動するような場合も同様である。「背景」と「物体」の区別は便宜的なもので実質に違いはなく、ホールド型表示装置上で輝度の境界線が動けば、境界線を目で追ってしまう人間にはエッジぼけが見える。
【０１０８】
また、この例では、横方向に移動する例を挙げているが、縦方向や斜め方向に移動する場合に関してもエッジぼけの発生や回避方法は全く同様である。ただ、テレビや映画など一般的な映像では水平方向の動きの方が多く、また速いため、水平方向にはより広い範囲について平均、強調処理を行うことが有効と考えられる。
【０１０９】
図２９のような場合に、図７（ａ）部分はあるフレームに入力された画像信号１画面内の１水平ライン上各画素に対する入力画像信号の輝度レベルの分布である。このような画像信号に対して本実施形態におけるサブフレームＡおよびサブフレームＢで画像表示装置上に実際に表示される輝度レベルを図７（ｂ）部分および図７（ｃ）部分に示す。
【０１１０】
画面上のいくつかのポイントにおける表示輝度レベルについて説明すると、ポイントＰ１は入力画像信号の輝度レベル２５％の領域に位置し、サブフレームＡ画像信号生成のための参照範囲の各画素の画像信号の輝度レベルはすべて２５％である。したがって、ポイントＰ１におけるサブフレームＡ期間の輝度レベルは２５％となり、１フレーム期間の輝度レベルを入力画像信号の輝度レベルに合わせるため、サブフレームＢにおける輝度レベルも２５％となる。
【０１１１】
一方、ポイントＰ２は入力画像信号の輝度レベル２５％の領域に位置するが、サブフレームＡ画像信号生成の参照範囲は入力の輝度レベル７５％の領域と一部重なる。参照範囲の画像信号を平均化するためポイントＰ２におけるサブフレームＡの輝度レベルは２５％よりも大きく７５％よりは小さい輝度レベルとなる。一方１フレーム期間の輝度レベルを入力画像信号の輝度レベルに合わせるため、ポイントＰ２におけるサブフレームＢの輝度レベルは２５％よりも小さい輝度レベルとなる。
【０１１２】
同様にして、ポイントＰ３におけるサブフレームＡの輝度レベルは７５％より小さく２５％よりは大きな輝度レベルとなり、サブフレームＢの輝度レベルは７５％よりも大きい輝度レベルとなる。
【０１１３】
本形態の画像表示装置において上述の画像が水平方向に動く場合の表示輝度分布の時間推移を図８に示す。図３２と同様に１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化したものが図９である。動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布は図１０のようになる。図１０において各入力輝度レベル領域の境界付近に注目すると図３３に示した従来のホールド型表示装置の場合と比較して輝度レベル２５％や輝度レベル７５％で安定するべき領域において若干、輝度レベルの変化を生じているもの、傾斜した直線部分においては水平位置方向の幅が短くなっていることがわかる。すなわちエッジぼけが改善されていることがわかる。
【０１１４】
なお、上記の例と同様にフレーム期間を２つに分け、上記の例とは逆に、初めにサブフレームＢ期間、次いでサブフレームＡ期間、という構成もありうる。この構成を図１１、図１２に示す。このようにしても同様にエッジぼけが改善されることがわかる。
【０１１５】
次に、図３４に示すような、輝度レベル２５％の背景上における１フレーム期間の移動量よりも、輝度レベル７５％の領域の幅の小さい場合について説明する。図３４のような場合に、図１３の（ａ）部分はあるフレームに入力された画像信号１画面内の１水平ライン上各画素に対する入力画像信号の輝度レベルの分布である。このような画像信号に対して本実施形態におけるサブフレームＡおよびサブフレームＢで画像表示装置上に実際に表示される輝度レベルを図１３の（ｂ）部分および図１３の（ｃ）部分に示す。
【０１１６】
画面上のいくつかのポイントにおける表示輝度レベルについて説明すると、ポイントＰ４は入力画像信号の輝度レベルが２５％の領域に位置し、サブフレームＡ画像信号生成のための参照範囲の各画素の画像信号の輝度レベルはすべて２５％である。したがって、ポイントＰ４におけるサブフレームＡ期間の輝度レベルは２５％となり、１フレーム期間の輝度レベルを入力画像信号の輝度レベルに合わせるため、サブフレームＢにおける輝度レベルも２５％となる。
【０１１７】
一方、ポイントＰ５は入力画像信号の輝度レベル２５％の領域に位置するが、サブフレームＡ画像信号生成の参照範囲は入力の輝度レベル７５％の領域と一部重なる。参照範囲の画像信号を平均化するためポイントＰ５におけるサブフレームＡの輝度レベルは２５％よりも大きく７５％よりは小さい輝度レベルとなる。一方１フレーム期間の輝度レベルを入力画像信号の輝度レベルに合わせるため、ポイントＰ５におけるサブフレームＢの輝度レベルは２５％よりも小さい輝度レベルとなる。
【０１１８】
同様にして、ポイントＰ６におけるサブフレームＡの輝度レベルは７５％より小さく２５％よりは大きな輝度レベルとなり、サブフレームＢの輝度レベルは７５％よりも大きい輝度レベルとなる。
【０１１９】
図１３の（ａ）部分では、図７（ａ）部分とは異なり、入力画像信号の輝度レベルが７５％の領域が参照範囲の幅よりも小さい。そのため、特に、入力画像信号の輝度レベルが７５％の領域において、図１３の（ｂ）部分に示すように、サブフレームＡの輝度レベルが７５％に達することがないと共に、図１３の（ｃ）部分に示すように、サブフレームＢの輝度レベルは常に７５％よりも大きい。
【０１２０】
本実施の形態の画像表示装置において、この画像が水平方向に動く場合の表示輝度分布の時間推移を図１４に示す。図１５は、１フレーム期間を８分割した場合の１フレーム期間内の１水平ライン上の各画素の輝度レベルの状態を数値化した表である。
【０１２１】
動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布は、図１６に示す通りである。この図１６に示すように、従来の図３８と比較して、輝度レベル２５％および７５％で安定するべき領域において、輝度レベル変化が軽減される。
【０１２２】
また、上述の例とは逆に背景の輝度レベルが高く、移動する領域の輝度レベルが低い場合にも同様に動く領域の輝度レベルの上昇を軽減する。
【０１２３】
なお例えばＲＧＢなど複数の原色を組み合わせてカラー表示を行うような画像表示装置においては、上述のような一連の画像信号の操作を各原色毎に独立に行うことが望ましい。
【０１２４】
〔実施の形態２〕
本形態は、サブフレームＡ、Ｂの画像信号の確定方法は実施形態１と同様であるが、１フレーム期間を３つのサブフレーム期間に分け最初と最後のサブフレームをサブフレームＡ、中間のサブフレームをサブフレームＢに割当てサブフレームＢ期間長はサブフレームＡ期間１つの２倍とする形態である。本形態の構成図は実施形態１と同じである。以下のブロックの機能が実施形態１と異なる。
【０１２５】
タイミングコントローラ２６は、６０Ｈｚの入力フレーム期間を３つに時分割し、サブフレームＡ期間２つとサブフレームＢ期間１つのタイミングを生成してメモリコントローラとデータセレクタを制御する。
【０１２６】
メモリコントローラ２１は、（１）６０Ｈｚの入力画像信号をフレームメモリに書き込む。（２）フレームメモリに書き込まれた１フレーム分の画像信号をサブフレーム期間に応じた速度でマルチラインメモリへ転送する。したがって、同一フレームの画像信号を３周読み出すことになる。以上（１）（２）の動作を時分割で並行に行う。
【０１２７】
本形態においてもサブフレームＡとサブフレームＢの輝度レベル生成方法は実施形態１と同じで、図７（ｂ）、図７（ｃ）のようになる。
【０１２８】
次に、本形態における１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化したものが図１７であり、動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布は図１８のようになる。図１８において入力輝度レベル領域の境界付近に注目すると図３３に示した従来の画像表示装置と比較して図１０に示した実施形態１の場合と同程度にエッジぼけが改善されている事がわかる。また、動く物体の左右両エッジ付近の輝度分布形状が左右対称となっていることがわかる。すなわち、面面上を動く２つの表示輝度の境界付近での輝度レベルの変化を動く方向によらず一定とすることで、観察者の違和感が抑えられる。
【０１２９】
〔実施の形態３〕
本形態は、第Ｎフレームの表示を行う場合に、入力第（Ｎ−１）フレームと入力第Ｎフレームの画像信号から両フレームの時間的中間となる仮想サブフレームＭを推定して生成し、表示１フレーム期間を期間長の等しい２つのサブフレームに時分割して、一方のサブフレームＡ期間においては上述仮想サブフレームＭの当該画素周辺の一定範囲内の画素の画像信号の平均の画像信号を出力し、他方のサブフレームＢ期間においては当該画素周辺の一定範囲内の画素に対する第Ｎフレーム入力画像信号の平均に対する当該画素の入力画像信号の高低差を強調するような画像信号を出力するものである。
【０１３０】
図１９に、本画像表示装置の構成を示す。画像表示装置は、コントローラＬＳＩ３１が、液晶パネルなどの画像表示部１２および前フレームメモリ３２・表示フレームメモリ３３と接続された構成を有している。コントローラＬＳＩ３１は、タイミングコントローラ４０、前メモリコントローラ４１、表示フレームメモリコントローラ４２、時間的中間画像生成部４３、サブフレームＡ用マルチラインメモリ４４、サブフレームＢ用マルチラインメモリ４４、サブフレームＡ画像信号生成部４６、サブフレームＢ画像信号生成部４７、データセレクタ４８を備えている。
【０１３１】
タイミングコントローラ４０は、６０Ｈｚの入力フレーム期間を２つに時分割したサブフレームＡ期間とサブフレームＢ期間のタイミングを生成して、前フレームメモリコントローラ４１・表示フレームメモリコントローラ４２とデータセレクタ２５とを制御する。
【０１３２】
前フレームメモリコントローラ４１は、（１）６０Ｈｚの入力画像信号を前フレームメモリに書き込む。（２）前フレームメモリに書き込まれている、表示フレームメモリコントローラが読みだすフレームの１つ前のフレーム画像信号を、サブフレームＡ期間のタイミングに合わせて順次読出し時間的中間画像生成手段へ転送する。以上（１）（２）の動作を時分割で並行に行う。
【０１３３】
表示フレームメモリコントローラ４２は、（１）６０Ｈｚの入力画像信号を表示フレームメモリに書き込む。（２）表示フレームメモリに書込まれている、前フレームメモリコントローラが読みだすフレームの１つ後のフレーム画像信号を、サブフレームＡ期間およびサブフレームＢ期間のタイミングに合わせて、同一フレームの画像信号を２周づつ読出し時間的中間画像生成手段およびサブフレームＢ用マルチラインメモリへ転送する。以上（１）（２）の動作を時分割で並行に行う。
【０１３４】
時間的中間画像生成部４３は、前フレームの画像信号と表示フレームの画像信号から、仮想の時間的中間のフレーム画像（フレームＭ）を推定して生成する。例えば表示フレームのある一定範囲領域の画像信号と、前フレーム内の複数の一定範囲領域の画像信号とを比較していき、上記表示フレームの一定範囲領域の画像信号とのレベル差の総和が少ない前フレーム内の一定範囲領域が、上記表示フレームの一定範囲領域へ移動したものと推定し、上記一定範囲領域をその移動量の１／２分移動させるような画像をフレーム全体について推定して生成し時間的中間のフレーム画像とする方法がある。しかしながら例えばこのような方法においても正確な時間的中間の画像を生成することは難しく、一部に推定ミスによる画像ノイズを発生することがある。なお、本発明では時間的中間画像の生成方法そのものについては特に限定されない。
【０１３５】
サブフレームＡ／Ｂ用マルチラインメモリ４４・４５は、表示走査中の水平ラインを中心にＹライン分の画像信号を保持しておく。
【０１３６】
サブフレームＢ画像信号生成部４７は、目的の画素を中心とする水平Ｘピクセル、垂直Ｙライン分の画像信号をサブフレームＢ用マルチラインメモリより入力し、前記Ｘ×Ｙピクセル範囲を参照範囲とし、この範囲内各画素の画像信号の平均値を算出する。次に、この平均値とサブフレームＢ画像信号からなる仮想１フレーム期間の表示輝度の時間積分量が、入力された画像信号の輝度レベルに対応するように目的の画素に対するサブフレームＢ画像信号を生成する。サブフレームＢ画像信号は上記参照範囲内の各画素の入力画像信号の平均値に対する当該画素の入力画像信号との高低差を強調したような画像信号となる。ただし、サブフレームＢ画像信号を最小の画像信号にしても前記輝度の積分量が入力された画像信号の輝度レベルより大きい場合には、サブフレームＢ画像信号を最小の画像信号とし、サブフレームＢ画像信号を最大の画像信号にしても前記輝度の積分量が入力された画像信号の輝度レベルより小さい場合には、サブフレームＢ画像信号を最大の画像信号とする。
【０１３７】
サブフレームＡ画像信号生成部４６は、仮想サブフレームＭ内で目的の画素を中心とする水平Ｘピクセル、垂直Ｙライン分の画像信号をサブフレームＡ用マルチラインメモリより入力し、まず前記Ｘ×Ｙピクセル範囲を参照範囲としこの範囲内各画素の画像信号の平均値を算出してサブフレームＡ画像信号とする。
【０１３８】
ここで、動画品質の向上効果よりも、表示される輝度レベルを常に入力画像信号の輝度レベルに合わせることを優先したい場合には、目的の画素に対する強調画像信号を、上記平均値と強調値の画像信号からなる仮想１フレーム期間の表示輝度の時間積分量が、仮想サブフレームＭにおける当該画素の画像信号の輝度レベルに対応するように生成し、この強調画像信号を最小の画像信号にしても前記輝度の積分量が仮想サブフレームＭ画像信号の輝度レベルより大きい場合には、最小の画像信号とサブフレームＡ画像信号とによる前記輝度の積分量が仮想サブフレームＭ画像信号の輝度レベルに一致するようにサブフレームＡ画像信号を修正し、同様に、強調画像信号を最大の画像信号にしても前記輝度の積分量が仮想サブフレームＭ画像信号の輝度レベルより小さい場合には、最大の画像信号とサブフレームＡ画像信号とによる前記輝度の積分量が仮想サブフレームＭ画像信号の輝度レベルに一致するように、サブフレームＡ画像信号を修正するような方法をとることもできる。
【０１３９】
これはすなわち、実施形態３のサブフレームＡの元は仮想サブフレームＭであるが、静止画の場合、仮想サブフレームＭは殆ど入力フレームと一致するはずである。実施形態１，２と同様に静止画（と殆ど一致する仮想サブフレームＭ）の輝度レベルに忠実な表示輝度を実現することを優先したい場合には、サブフレームＡの画像信号を求める前にまず、サブフレームＢ同様に強調演算を行っておき、強調値が最大値もしくは最小値を超えてしまうかどうかを確かめておく。そして、このように超えてしまう場合も含めて、この強調値とサブフレームＡとを合わせて仮想サブフレームＭに忠実な輝度表示できるようなサブフレームＡを生成するということである。
【０１４０】
なお、表示される輝度レベルを常に入力画像信号の輝度レベルに合わせることよりも動画品質の向上効果を優先したい場合には、このような方法をとる必要はない。
【０１４１】
データセレクタ４８は、現在の表示サブフレームフェイズに応じてサブフレームＡ画像信号もしくはサブフレームＢ画像信号を選択して、画像表示部１２へ伝送する。
【０１４２】
本形態におけるサブフレームＢ期間の表示輝度レベルに関しては実施形態１と全く同じである。一方サブフレームＡ期間に関しては輝度レベルを決定するために実施形態１においては入力画像信号を使用していたのに対して、本形態においては連続して入力された２つのフレーム画像信号から推定して生成された時間的中間の仮想フレームの画像信号を使用している。
【０１４３】
図２９のような輝度レベル２５％の背景上を輝度レベル７５％の物体が水平方向に移動する場合の画面内の１水平ラインについて注目すると、例えば第（Ｎ−１）フレームの入力画像信号の輝度レベル分布は図４０（ａ）、第Ｎフレームの入力画像信号の輝度レベル分布は図４０（ｂ）のようになる。このとき第（Ｎ−１）フレームと第Ｎフレームの時間的中間の仮想フレームでは２つのフレーム間の画像信号を完全に正確に推定することは難しく、推定ミスによるエラーを発生することがある。従来技術の時間的中間の仮想フレームを単純に挿入する場合の例と同様に図４０（ｄ）のようなエラーを発生した場合について述べる。
【０１４４】
上記のようなエラーを含んだ時間的中間の仮想フレームを使用して生成したサブフレームＡの輝度レベルと、実施形態１と同様に生成されたサブフレームＢの輝度レベルの１フレーム期間内の輝度レベルの状態を数値化すると、図２０となり、動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベル積分量の分布は図２１のようになる。この例では輝度レベル７５％領域の右端エッジ付近には推定ミスを発生していないため、輝度レベル積分量の分布は特に問題なく、エッジぼけの程度も、仮想フレーム画像を単純に挿入する方法の場合の図４２と同等である。
【０１４５】
一方、７５％領域の左端エッジ付近には推定ミスを発生している影響で輝度レベル積分量の分布波形に若干の誤差を発生している。しかし、図４２に示した仮想フレーム画像を単純に挿入する方法のような分布波形の段差は生じておらず、画質が改善されていることがわかる。
【０１４６】
〔実施の形態４〕
本形態は、実施形態３における時間的中間のフレーム（仮想サブフレームＭ）の代わりに前フレームと表示フレームの平均画像信号のフレーム（仮想仮想サブフレームＱ）を、サブフレームＡの元として使用する構成である。
【０１４７】
本形態は、以下の点以外は実施形態３と同じである。
【０１４８】
本形態は、第Ｎフレームの表示を行う場合に、入力第（Ｎ−１）フレームと入力第Ｎフレームの画像信号から、両フレームの当該画素に対する画像信号レベルを平均した画像信号レベルを各画素の画像信号レベルとする仮想サブフレームＱを演算して生成し、表示１フレーム期間を期間長の等しい２つのサブフレームに時分割して、一方のサブフレームＡ期間においては上述仮想サブフレームＱの当該画素周辺一定範囲内の画素の画像信号の平均の画像信号を出力し、他方のサブフレームＢ期間においては当該画素周辺一定範囲内の画素に対する第Ｎフレーム入力画像信号の平均に対する当該画素の入力画像信号の高低差を強調するような画像信号を出力するものである。
【０１４９】
図２２に、本画像表示装置の構成を示す。画像表示装置は、コントローラＬＳＩ３１が、液晶パネルなどの画像表示部１２および前フレームメモリ３２・表示フレームメモリ３３と接続された構成を有している。コントローラＬＳＩ５１は、タイミングコントローラ４０、前メモリコントローラ４１、表示フレームメモリコントローラ４２、平均画像信号レベル生成部６３、サブフレームＡ用マルチラインメモリ４４、サブフレームＢ用マルチラインメモリ４４、サブフレームＡ画像信号生成部４６、サブフレームＢ画像信号生成部４７、データセレクタ４８を備えている。
【０１５０】
平均画像信号レベル生成部６３は、ある画素に対する前フレームの画像信号レベルと、当該画素に対する表示フレームの画像信号レベルの平均値を、演算回路やソフトウェアによって演算し、仮想サブフレームＱにおける当該画素の画像信号レベルとして出力するものである。
【０１５１】
サブフレームＡ画像信号生成部４６は、仮想サブフレームＱ内で目的の画素を中心とする水平Ｘピクセル、垂直Ｙライン分の画像信号をサブフレームＡ用マルチラインメモリより入力し、まず前記Ｘ×Ｙピクセル範囲を参照範囲としこの範囲内各画素の画像信号の平均値を算出してサブフレームＡ画像信号とする。
【０１５２】
ここで、動画品質の向上効果よりも、表示される輝度レベルを常に入力画像信号の輝度レベルに合わせることを優先したい場合には、目的の画素に対する強調画像信号を、上記平均値と強調値の画像信号からなる仮想１フレーム期間の表示輝度の時間積分量が、仮想サブフレームＱにおける当該画素の画像信号の輝度レベルに対応するように生成し、この強調画像信号を最小の画像信号にしても前記輝度の積分量が仮想サブフレームＱ画像信号の輝度レベルより大きい場合には、最小の画像信号とサブフレームＡ画像信号とによる前記輝度の積分量が仮想サブフレームＱ画像信号の輝度レベルに一致するようにサブフレームＡ画像信号を修正し、同様に、強調画像信号を最大の画像信号にしても前記輝度の積分量が仮想サブフレームＱ画像信号の輝度レベルより小さい場合には、最大の画像信号とサブフレームＡ画像信号とによる前記輝度の積分量が仮想サブフレームＱ画像信号の輝度レベルに一致するように、サブフレームＡ画像信号を修正するような方法をとることもできる。
【０１５３】
本形態におけるサブフレームＢ期間の表示輝度レベルに関しては実施形態１と全く同じである。一方、サブフレームＡ期間に関しては、輝度レベルを決定するために実施形態１においては入力画像信号を使用していたのに対して、本形態においては連続して入力された２つのフレーム画像信号を各画素について平均された画像信号で構成される仮想フレームの画像信号を使用している。
【０１５４】
図２９のような輝度レベル２５％の背景上を輝度レベル７５％の物体が水平方向に移動する場合の画面内の１水平ラインについて注目すると、例えば第（Ｎ−１）フレームの入力画像信号の輝度レベル分布は図２３（ａ）、第Ｎフレームの入力画像信号の輝度レベル分布は図２３（ｂ）のようになる。このとき各画素に対する第Ｎフレームと第（Ｎ−１）フレームの入力画像信号を平均した画像信号レベルで構成される仮想サブフレームＱの１水平ライン上の輝度レベル分布は図２３（ｃ）のようになる。
【０１５５】
次に、本形態における仮想サブフレームＱ、入力画像信号に対する１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化したものが図２４であり、動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布は図２５のようになる。図２５において入力輝度レベル領域の境界付近に注目すると図３３に示した従来の画像表示装置と比較して図１０に示した実施形態１の場合と同程度にエッジぼけが改善されていることがわかる。
【０１５６】
また、動く物体の左右両エッジ付近の輝度分布形状が左右対称となっていることがわかる。すなわち、面面上を動く２つの表示輝度の境界付近での輝度レベルの変化を動く方向によらず一定とすることで、観察者の違和感が抑えられる。
【０１５７】
次に、本実施の形態において、図３４に示すような、輝度レベルが２５％の背景上における１フレーム期間の移動量よりも、輝度レベル７５％の領域の幅の小さい場合について説明する。この場合に、図２６（ａ）は、第（Ｎ−１）フレームの入力画像信号の輝度レベル分布であり、図２６（ｂ）は、第Ｎフレームの入力画像信号の輝度レベル分布である。図２６（ｃ）は、このとき各画素に対する第Ｎフレームと第（Ｎ−１）フレームの入力画像信号を平均した画像信号レベルで構成される仮想サブフレームＱの１水平ライン上の輝度レベル分布である。
【０１５８】
次に、この場合に、仮想サブフレームＱ、入力画像信号に対する１フレーム期間内の各画素の輝度レベルの状態を数値化したものが図２７であり、動く物体を目で追う観察者に見える輝度レベルの分布は図２８のようになる。
【０１５９】
従来の図３８と比較して、輝度レベルの低下が軽減されている。また、図２８から分かる通り、実施の形態１の図１６と比較して動く物体の左右両エッジ付近の輝度分布形状が左右対称となる。すなわち、画面上を動く２つの表示輝度の境界付近での輝度レベルの変化を動く方向によらず一定にすることができ、観察者の違和感を抑えることができる。
【０１６０】
本発明に係る画像表示方法および画像表示装置は、上記の構成に加えて、前記画像信号αＡは前記両領域の境界線に近い程画像信号βに近づき、前記両領域の境界線から離れる程画像信号αに近づくことを特徴としている。また、本発明に係る画像表示方法および画像表示装置は、上記の構成に加えて、前記画像信号αＢは前記両領域の境界線に近い程画像信号αより小さくなり、前記両領域の境界線から離れる程画像信号αに近づくことを特徴としている。また、本発明に係る画像表示方法および画像表示装置は、上記の構成に加えて、前記画像信号βＡは前記両領域の境界線に近い程画像信号αに近づき、前記両領域の境界線から離れる程画像信号βに近づくことを特徴としている。また、本発明に係る画像表示方法および画像表示装置は、上記の構成に加えて、前記画像信号βＢは前記両領域の境界線に近い程画像信号βより大きくなり、前記両領域の境界線から離れる程画像信号βに近づくことを特徴としている。
【０１６１】
上記それぞれの構成により、サブフレームＡ期間では隣接する領域の境界付近の画素信号の差が小さくなり、サブフレームＢ期間では隣接する領域同士の境界付近の画素信号の差が顕著になる。したがって、上記の構成による効果に加えて、より効果的に、動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【０１６２】
また、本発明に係る画像表示方法および画像表示装置は、上記の構成に加えて、前記画像信号αＡとβＡはαＡ≦βＡの関係であることを特徴としている。
【０１６３】
上記の構成により、画像信号同士の大小関係が、補正前と比べて逆転しない。したがって、上記の構成による効果に加えて、より効果的に、動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【０１６４】
また、本発明に係る画像表示方法および画像表示装置は、上記の構成に加えて、一つのフレーム期間を、サブフレームＡ期間とサブフレームＢ期間との２つの期間に分けることを特徴としている。
【０１６５】
また、本発明に係る画像表示方法および画像表示装置は、上記の構成に加えて、一つのフレーム期間を、少なくとも一つのサブフレームＡ期間と少なくとも一つのサブフレームＢ期間とを含んだ３つの期間に分けることを特徴としている。
【０１６６】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像表示装置は、
一画面分の画像信号に対応するフレーム期間ごとに各画素で該画像信号に基づいて画像を表示する画像表示装置において、
一つのフレーム期間を、少なくとも一つのサブフレームＡ期間と少なくとも一つのサブフレームＢ期間とを含んだ複数の期間に分け、
上記サブフレームＡ期間では、各画素において、その画素の画像信号レベルと、画面に表示したときのその画素の周辺の画素である参照範囲の画像信号レベルとの差が小さくなるように、その画素の画像信号を補正するとともに、
上記サブフレームＢ期間では、各画素において、その画素の画像信号レベルと、上記参照範囲の画素の画像信号レベルとの差が強調されるように、その画素の画像信号を補正する表示制御部を備えたことを特徴としている。
【０１６７】
上記の構成により、一つのフレーム期間が、少なくとも一つのサブフレームＡ期間と少なくとも一つのサブフレームＢ期間とを含んだ複数のサブフレーム期間に分けられ、上記サブフレームＡ期間では、各画素において、その画素の画像信号レベルと、画面に表示したときのその画素の周辺の画素である参照範囲の画像信号レベルとの差が小さくなるように、その画素の画像信号が補正されるとともに、上記サブフレームＢ期間では、各画素において、その画素の画像信号レベルと、上記参照範囲の画素の画像信号レベルとの差が強調されるように、その画素の画像信号が補正される。したがって、輝度低下およびフリッカ発生を伴わずにホールド型表示デバイスの動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【０１６８】
また、本発明に係る画像表示装置および画像表示方法は、上記構成に加えて、前記画像信号αが入力される領域の最も狭い部分の幅が、前記画像が表示される表示画面の水平長または垂直長の１％以下のとき、αＡ＞αであることを特徴としている。
【０１６９】
また、本発明に係る画像表示装置および画像表示方法は、前記画像信号αが入力される領域の最も狭い部分の幅が、前記画像が表示される表示画面の水平長または垂直長の１％以下のとき、αＢ＜αであることを特徴としている。
【０１７０】
また、本発明に係る画像表示装置および画像表示方法は、前記画像信号βが入力される領域の最も狭い部分の幅が、前記画像が表示される表示画面の水平長または垂直長の１％以下のとき、βＡ＜βであることを特徴としている。
【０１７１】
また、本発明に係る画像表示装置および画像表示方法は、前記画像信号βが入力される領域の最も狭い部分の幅が、前記画像が表示される表示画面の水平長または垂直長の１％以下のとき、βＢ＞βであることを特徴としている。
【０１７２】
上記構成によれば、入力画像信号の輝度αの背景上を、１フレーム期間の移動量よりも狭い幅である入力画像信号の輝度βの領域が移動するときに、これを目で追う観察者に輝度βの領域の輝度が低下して見える程度を緩和することができる。また、逆に、入力画像信号の輝度βの背景上を、１フレーム期間の移動量よりも狭い幅である入力画像信号の輝度αの領域が移動するときに、これを目で追う観察者に輝度αの領域の輝度が上昇して見える程度を緩和することができる。
【０１７３】
以上のように、本発明に係る画像表示方法および画像表示装置は、
一つのフレーム期間を、少なくとも一つのサブフレームＡ期間と少なくとも一つのサブフレームＢ期間とを含んだ複数の期間に分け、
画像信号αが入力される画素の領域と、α＜βを満たす画像信号βが入力される画素の領域とが隣接するような１フレームの画像信号が入力された場合に、
画像信号αが入力される領域内の画素において、上記サブフレームＡ期間で表示出力する画像信号をαＡとし、上記サブフレームＢ期間で表示出力する画像信号をαＢとするとき、
α≦αＡ＜β、αＢ≦αであり、
画像信号βが入力される領域内の画素において、上記サブフレームＡ期間で表示出力する画像信号をβＡとし、上記サブフレームＢ期間で表示出力する画像信号をβＢとするとき、
α＜βＡ≦β、β≦βＢであり、
Ｄ＝β−α、ＤＡ＝｜βＡ−αＡ｜、ＤＢ＝｜βＢ−αＢ｜とするとき、
ＤＡ≦Ｄ、Ｄ≦ＤＢ、かつＤＡ＜ＤＢとする構成である。
【０１７４】
また、本発明に係る画像表示装置は、一つのフレーム期間を、少なくとも一つのサブフレームＡ期間と少なくとも一つのサブフレームＢ期間とを含んだ複数の期間に分け、上記サブフレームＡ期間では、各画素において、その画素の画像信号レベルと、画面に表示したときのその画素の周辺の画素である参照範囲の画像信号レベルとの差が小さくなるように、その画素の画像信号を補正するとともに、上記サブフレームＢ期間では、各画素において、その画素の画像信号レベルと、上記参照範囲の画素の画像信号レベルとの差が強調されるように、その画素の画像信号を補正する表示制御部を備えた構成である。
【０１７５】
これにより、輝度低下およびフリッカ発生を伴わずにホールド型表示デバイスの動画品質を改善することができるという効果を奏する。
【０１７６】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７７】
液晶表示装置などホールド型表示装置を使用した画像表示装置のような用途にも適用できる。
【図１】
2010122697.tif 000003
【図２】
2010122697.tif 000004
【図３】
2010122697.tif 000005
【図４】
2010122697.tif 000006
【図５】
2010122697.tif 000007
【図６】
2010122697.tif 000008
【図７】
2010122697.tif 000009
【図８】
2010122697.tif 000010
【図９】
2010122697.tif 000011
【図１０】
2010122697.tif 000012
【図１１】
2010122697.tif 000013
【図１２】
2010122697.tif 000014
【図１３】
2010122697.tif 000015
【図１４】
2010122697.tif 000016
【図１５】
2010122697.tif 000017
【図１６】
2010122697.tif 000018
【図１７】
2010122697.tif 000019
【図１８】
2010122697.tif 000020
【図１９】
2010122697.tif 000021
【図２０】
2010122697.tif 000022
【図２１】
2010122697.tif 000023
【図２２】
2010122697.tif 000024
【図２３（ａ）】
2010122697.tif 000025
【図２３（ｂ）】
2010122697.tif 000026
【図２３（ｃ）】
2010122697.tif 000027
【図２４】
2010122697.tif 000028
【図２５】
2010122697.tif 000029
【図２６（ａ）】
2010122697.tif 000030
【図２６（ｂ）】
2010122697.tif 000031
【図２６（ｃ）】
2010122697.tif 000032
【図２７】
2010122697.tif 000033
【図２８】
2010122697.tif 000034
【図２９】
2010122697.tif 000035
【図３０】
2010122697.tif 000036
【図３１】
2010122697.tif 000037
【図３２】
2010122697.tif 000038
【図３３】
2010122697.tif 000039
【図３４】
2010122697.tif 000040
【図３５】
2010122697.tif 000041
【図３６】
2010122697.tif 000042
【図３７】
2010122697.tif 000043
【図３８】
2010122697.tif 000044
【図３９】
2010122697.tif 000045
【図４０（ａ）】
2010122697.tif 000046
【図４０（ｂ）】
2010122697.tif 000047
【図４０（ｃ）】
2010122697.tif 000048
【図４０（ｄ）】
2010122697.tif 000049
【図４１】
2010122697.tif 000050
【図４２】
2010122697.tif 000051
【図４３】
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