(57)【要約】【課題】１フレーム期間の輝度を複数のサブフレームに分配するカラー画像表示装置について、回路規模を大幅に増大させずに色異常の発生を抑制する。【解決手段】表示制御回路１４は、入力画像信号に含まれる各画素のデータについて画素内の最大階調を求め、画素内の最大階調との差が所定以下の階調を有する色成分については後半サブフレームを優先して輝度を分配する階調変換を行い、それ以外の色成分については画素内の最大階調に応じた比率で輝度を分配する階調変換を行う。これにより、複数の色成分についてある程度揃った比率で輝度分配を行い、色異常の発生を抑制する。【選択図】図１２
2010091977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー表示を行う画像表示装置であって、
複数の色に対応した表示素子を複数個ずつ含む画像表示部と、
入力画像信号に対して１フレーム期間の輝度を複数のサブフレームに分配するための階調変換を行い、変換後の映像信号を前記画像表示部に供給する表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、前記入力画像信号に含まれる各画素のデータについて画素内の最大階調を求め、前記最大階調との差が所定以下の階調を有する色成分を第１群に、残余の色成分を第２群に分類し、前記第１群内の色成分については所定の規則に従って輝度を分配する階調変換を行い、前記第２群内の色成分については前記最大階調に応じた比率で輝度を分配する階調変換を行うことを特徴とする、画像表示装置。
【請求項２】
前記表示制御部は、複数のサブフレームの輝度を時間積分したときに１フレーム期間の輝度を再現できる階調変換を行うことを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、前記第２群内の色成分について、複数の比率の候補の中から前記最大階調に応じて１個の比率を選択し、選択した比率で輝度を分配する階調変換を行うことを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、階調変換用のルックアップテーブルとして、前記所定の規則に従い輝度を分配するための基本ルックアップテーブルと、設定された比率で輝度を分配するための１個以上の拡張ルックアップテーブルとを含み、前記第１群内の色成分については前記基本ルックアップテーブルを用いて階調変換を行い、前記第２群内の色成分については前記基本ルックアップテーブルと前記拡張ルックアップテーブルの中から前記最大階調に応じて選択したルックアップテーブルを用いて階調変換を行うことを特徴とする、請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記第２群内の色成分について階調変換を行うために、前記最大階調が所定の階調以上のときには前記拡張ルックアップテーブルを選択し、それ以外のときには前記基本ルックアップテーブルを選択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】
前記所定の階調は、前記基本ルックアップテーブルを用いて階調変換を行うと、前記基本ルックアップテーブルに設定された比率で輝度を分配できない最小の階調と、前記基本ルックアップテーブルを用いて階調変換を行うと、前記拡張ルックアップテーブルに設定された最小の比率で輝度を分配できる階調との間の階調であることであることを特徴とする、請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記画像表示部の温度を検知する温度検知部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記入力画像信号に対して、前記温度検知部で検知した温度に応じた階調変換を行うことを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記表示制御部は、前記入力画像信号に対して、１フレーム期間の輝度を２個のサブフレームに分配するための階調変換を行うことを特徴とする、請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項９】
複数の色に対応した表示素子を複数個ずつ含む画像表示部にカラー画像を表示する画像表示方法であって、
入力画像信号に含まれる各画素のデータについて画素内の最大階調を求めるステップと、
前記最大階調との差が所定以下の階調を有する色成分を第１群に、残余の色成分を第２群に分類するステップと、
前記第１群内の色成分について、所定の規則に従って１フレーム期間の輝度を複数のサブフレームに分配する階調変換を行うステップと、
前記第２群内の色成分について、前記最大階調に応じた比率で１フレーム期間の輝度を複数のサブフレームに分配する階調変換を行うステップと、
変換後の映像信号を前記画像表示部に供給するステップとを備えた、画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：以下、ＥＬという）表示装置などの画像表示装置に関する。これらの画像表示装置は、例えば、液晶テレビジョン装置、液晶モニター装置、モバイル用機器の表示部などに利用される。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置は、ＣＲＴなどのインパルス型画像表示装置と、液晶表示装置などのホールド型画像表示装置とに大別される。人間は、実際の表示画面を見たときに、画面の輝度を数フレーム期間に亘って時間積分した結果を明るさとして感知すると言われている。
【０００３】
図２７は、ホールド型画像表示装置における１ライン分の画素の輝度変化を示す図である。図２７において、横軸は画素の水平位置を表し、縦軸は時間を表す。図２７には、静止している背景（斜線部分）の中を物体（白色部分）が水平方向に左から右へ移動したときの１ライン分の画素の輝度変化が、３フレーム期間に亘って記載されている。図２７に示すように輝度が変化したとき、観察者の視線は移動する物体を追従する。このため、観察者は、画素の輝度を斜め矢印方向に時間積分した結果を明るさとして感知する。なお、一般にホールド型画像表示装置では、１フレーム期間の全体が画像表示期間となる。
【０００４】
図２８は、図２７に示す場合に、移動する物体を注視した観察者が感知する明るさの分布を示す図である。ホールド型画像表示装置では、画面内の物体が移動しても、観察者にはその物体は次のフレームまで同じ位置に止まっているように見える。このため、画素の輝度を視線の移動方向に時間積分した場合、静止している背景と動く物体との境界（図２８の矢印部分）で明るさの差がはっきりと現れない。この結果、観察者にはこの部分がぼやけているように見える。
【０００５】
図２９と図３０は、それぞれ、図２７と図２８と同じ内容をインパルス型画像表示装置について示す図である。図２９に示すように、インパルス型画像表示装置では一般に、画像表示期間と消灯期間（黒色部分）が１フレーム期間内に交互に現れる。この場合、観察者が画素の輝度を視線の移動方向に時間積分した結果には、消灯期間の輝度は含まれない。このため、静止している背景と動く物体との境界で明るさの差がはっきりと現れる。この結果、観察者には物体の動きがホールド型画像表示装置よりもくっきりと見える。
【０００６】
例えば液晶表示装置は、表示素子の特性上、必然的にホールド型画像表示装置になる。このような画像表示装置について駆動方法を工夫して擬似的なインパルス表示を行い、動画表示の際のぼやけを低減する方法が、特許文献１に記載されている。この方法（以下、時分割駆動法という）では、１フレーム期間は例えば２分割され、分割された各期間において入力画像と同じサイズの画像が表示される（以下、時系列順で先の期間を前半サブフレーム、後の期間を後半サブフレームという）。入力画像信号の輝度は、前半サブフレームの輝度と後半サブフレームの輝度を時間積分したときに１フレーム期間の輝度が再現されるように、前半サブフレームと後半サブフレームに分配される。
【０００７】
図３１は、時分割駆動法における輝度分配を示す図である。以下、Ｐを０以上１００以下の数としたとき、最大輝度のＰ％の輝度を輝度Ｐ％といい、最大階調のＰ％の階調を階調Ｐ％という。図３１に示す輝度分配では、閾値として輝度５０％が使用される。表示すべき輝度（以下、目標輝度という）が閾値未満のときには、前半サブフレームには最小輝度０％が分配され、後半サブフレームには目標輝度の２倍の輝度が分配される。一方、目標輝度が閾値以上のときには、後半サブフレームには最大輝度１００％が分配され、前半サブフレームには目標輝度の２倍から１００％を引いた輝度が分配される。
【０００８】
ところで、現在使用されている多くの画像信号（例えば、テレビジョン放送信号、ビデオ再生信号、コンピュータから出力される画像信号など）は、ＣＲＴのガンマ特性（図３２）を想定して生成されている。図３２に示すように、ＣＲＴのガンマ特性は下に凸の曲線となる。具体的には、入力画像が取り得る最大階調をＸｍとしたとき、階調Ｘに対応した輝度の最大輝度に対する比率Ｙは、次式（１）で与えられる。
Ｙ＝（Ｘ／Ｘｍ）γ     （ただし、γ＝２．２）    …（１）
【０００９】
したがって、時分割駆動法における輝度分配を階調に基づき行うためには、階調Ｘに対して、次式（２）を満たすように前半サブフレームの階調Ｘａと後半サブフレームの階調Ｘｂを決定すればよい。
（Ｘ／Ｘｍ）γ＝｛（Ｘａ／Ｘｍ）γ＋（Ｘｂ／Ｘｍ）γ  ｝／２
（ただし、γ＝２．２）    …（２）
【００１０】
図３３は、図３１と同じ輝度分配を階調を用いて示す図である。式（１）より輝度５０％は階調７２．９７％に対応するので、図３３では閾値として階調７２．９７％が使用される。入力階調が閾値未満のときには、前半サブフレームの階調は最小階調０％となり、後半サブフレームの階調は式（２）を満たすように決定される。入力階調が閾値以上のときには、後半サブフレームの階調は最大階調１００％となり、前半サブフレームの階調は式（２）を満たすように決定される。
【００１１】
このように輝度を分配した場合、目標輝度が閾値５０％未満（入力階調が閾値７２．９７％未満）のときには、前半サブフレームの輝度は０％になり、前半サブフレームでは黒表示が行われる。このように１フレーム期間内に黒表示期間を設けることにより、擬似的なインパルス表示を行い、動画表示の際のぼやけを低減することができる。また、目標輝度が閾値５０％以上（入力階調が閾値７２．９７％以上）のときには、後半サブフレームの輝度は１００％になり、前半サブフレームの輝度はそれ以下になる。このように１フレーム期間内に輝度が低い期間を設けることにより、黒表示期間を設けた場合と同様に、動画表示の際のぼやけを低減することができる。
【００１２】
時分割駆動法では、後半サブフレームを優先して輝度を分配してもよく（図３１）、前半サブフレームを優先して輝度を分配してもよい。一方、画像表示装置の表示パネルには、最小輝度から最大輝度への遷移時間が長いものと、最大輝度から最小輝度への遷移時間が長いものとがある（以下、前者をＡ型、後者をＢ型という）。時分割駆動法を適用するときにいずれのサブフレームを優先して輝度を分配するかは、表示パネルの特性を考慮して決定される。
【００１３】
例えば、Ａ型の表示パネルに前半優先の時分割駆動法を適用した場合には、画素の輝度は図３４に示すように変化し、後半優先の時分割駆動法を適用した場合には、画素の輝度は図３５に示すように変化する。図３４と図３５において、実線は表示パネルの応答時間を考慮しないときの輝度の変化を示し、破線は実際の輝度の変化（表示パネルの応答時間を考慮したときの輝度の変化）を示す。
【００１４】
Ａ型の表示パネルでは最小輝度から最大輝度への遷移時間が長いので、前半優先の時分割駆動法を適用した場合（図３４）には、画素の輝度が所定時間内に目標値に到達しない可能性が高くなる。一方、後半優先の時分割駆動法を適用した場合（図３５）には、画素の輝度を最小輝度から最大輝度に一気に引き上げる必要性が減るので、画素の輝度が所定時間内に目標値に到達しない可能性は低くなる。したがって、Ａ型の表示パネルを用いるときには、後半優先の時分割駆動法を適用することが好ましい。これに対してＢ型の表示パネルを用いるときには、前半優先の時分割駆動法を適用することが好ましい。
【特許文献１】特開２００５−１７３５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
カラー表示を行う画像表示装置の多くは、赤、緑および青の３原色に対応した３種類の絵素（副画素）を有し、画像信号の各色成分に基づき各絵素の輝度を独立して制御することにより、３原色の加法混色を行う。このようなカラー画像表示装置では、隣接して配置された３個の絵素が１個の画素を構成する。
【００１６】
図３６は、ホールド型カラー画像表示装置における１ライン分の画素の輝度変化を示す図である。図３６において、Ｒ、ＧおよびＢは、それぞれ、赤、緑および青の絵素の輝度を最大輝度に対する比率で示したものである。図３６には、静止している背景（斜線部分）の中を物体（白色部分）が水平方向に左から右へ移動したときの１ライン分の画素の輝度変化が、３フレーム期間に亘って記載されている。背景の色は黒（すべての絵素の輝度は０％）であり、物体の色は赤の絵素の輝度が７５％、緑および青の絵素の輝度が５０％となる色である。
【００１７】
図３７は、図３６と同じ輝度変化を時分割駆動法を適用した画像表示装置について示す図である。背景部分では、１フレーム期間内の３種類の絵素の輝度は０％であるので、３種類の絵素の輝度は前半サブフレームでも後半サブフレームでも０％となる（図３１の最上段を参照）。一方、物体部分では、１フレーム期間内の赤の絵素の輝度は７５％であるので、赤の絵素の輝度は前半サブフレームでは５０％、後半サブフレームでは１００％となる（図３１の上から４段目を参照）。また、１フレーム期間内の緑と青の絵素の輝度は５０％であるので、緑と青の絵素の輝度は前半サブフレームでは０％、後半サブフレームでは１００％となる（図３１の上から３段目を参照）。この結果、前半サブフレームでは、赤の絵素だけが輝度５０％で発色し、緑と青の絵素は発色しない。
【００１８】
上述したように、観察者は表示画面内の動く物体を注視し、画素の輝度を斜め矢印方向に時間積分した結果を明るさとして検知する。物体の中央付近で画素の輝度を斜め矢印方向に時間積分すると、赤の絵素の輝度は７５％、緑と青の絵素の輝度は５０％となる。このため、物体が静止しているときと同様、観察者は物体の色を正しく認識することができる。ところが、物体の右端付近で画素の輝度を斜め矢印方向に時間積分すると、赤の絵素の輝度は２５％、緑と青の絵素の輝度は０％となる。このため、観察者には物体の右端では赤の絵素だけが発色しているように見える。このようにホールド型カラー画像表示装置に時分割駆動法をそのまま適用すると、色バランスが崩れて、観察者に異常な色が見えることがある。
【００１９】
特許文献１には、この問題を解決する方法の１つとして、赤、緑および青の中から目標輝度が最大である色成分を選択し、選択した色成分については一方のサブフレームを優先して輝度分配を行い、他の色成分については選択した色成分と完全に同一の比率で輝度分配を行う方法（以下、比率一致時分割駆動法という）が記載されている。以下、前半サブフレームの輝度と後半サブフレームの輝度の比率を輝度比率といい、前半サブフレームの階調と後半サブフレームの階調の比率を階調比率という。
【００２０】
図３８は、比率一致時分割駆動法における輝度分配を示す図である。図３８には、赤の絵素の輝度が７５％、緑と青の絵素の輝度が５０％である場合の輝度分配が記載されている。この場合、赤、緑および青の中で目標輝度が最大である色成分は赤であり、赤の絵素の輝度比率は５０／１００＝１／２である。比率一致時分割駆動法では、緑と青の絵素の輝度比率は赤の絵素の輝度比率と同じく１／２になる。したがって、緑と青の絵素の輝度は前半サブフレームでは３３．３％、後半サブフレームでは６６．７％となる。
【００２１】
図３９は、図３６と同じ輝度変化を比率一致時分割駆動法を適用した画像表示装置について示す図である。図３９において、物体の右端付近で画素の輝度を斜め矢印方向に時間積分すると、赤の絵素の輝度は２５％、緑と青の絵素の輝度は１６．７％となる。このように物体の右端付近でも色バランスは保たれるので、観察者に異常な色は見えない。
【００２２】
しかしながら、比率一致時分割駆動法には、輝度分配時に使用するルックアップテーブル（Look Up Table ：以下、ＬＵＴという）のサイズが非常に大きくなるという問題がある。ＬＵＴのサイズが大きくなると、ＬＵＴを表示制御用ＬＳＩに内蔵することが困難になり、画像表示装置の回路規模が増大する。
【００２３】
それ故に、本発明は、１フレーム期間の輝度を複数のサブフレームに分配するカラー画像表示装置について、回路規模を大幅に増大させずに色異常の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
第１の発明は、カラー表示を行う画像表示装置であって、
複数の色に対応した表示素子を複数個ずつ含む画像表示部と、
入力画像信号に対して１フレーム期間の輝度を複数のサブフレームに分配するための階調変換を行い、変換後の映像信号を前記画像表示部に供給する表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、前記入力画像信号に含まれる各画素のデータについて画素内の最大階調を求め、前記最大階調との差が所定以下の階調を有する色成分を第１群に、残余の色成分を第２群に分類し、前記第１群内の色成分については所定の規則に従って輝度を分配する階調変換を行い、前記第２群内の色成分については前記最大階調に応じた比率で輝度を分配する階調変換を行うことを特徴とする。
【００２５】
第２の発明は、第１の発明において、
前記表示制御部は、複数のサブフレームの輝度を時間積分したときに１フレーム期間の輝度を再現できる階調変換を行うことを特徴とする。
【００２６】
第３の発明は、第２の発明において、
前記表示制御部は、前記第２群内の色成分について、複数の比率の候補の中から前記最大階調に応じて１個の比率を選択し、選択した比率で輝度を分配する階調変換を行うことを特徴とする。
【００２７】
第４の発明は、第３の発明において、
前記表示制御部は、階調変換用のルックアップテーブルとして、前記所定の規則に従い輝度を分配するための基本ルックアップテーブルと、設定された比率で輝度を分配するための１個以上の拡張ルックアップテーブルとを含み、前記第１群内の色成分については前記基本ルックアップテーブルを用いて階調変換を行い、前記第２群内の色成分については前記基本ルックアップテーブルと前記拡張ルックアップテーブルの中から前記最大階調に応じて選択したルックアップテーブルを用いて階調変換を行うことを特徴とする。
【００２８】
第５の発明は、第４の発明において、
前記表示制御部は、前記第２群内の色成分について階調変換を行うために、前記最大階調が所定の階調以上のときには前記拡張ルックアップテーブルを選択し、それ以外のときには前記基本ルックアップテーブルを選択することを特徴とする。
【００２９】
第６の発明は、第５の発明において、
前記所定の階調は、前記基本ルックアップテーブルを用いて階調変換を行うと、前記基本ルックアップテーブルに設定された比率で輝度を分配できない最小の階調と、前記基本ルックアップテーブルを用いて階調変換を行うと、前記拡張ルックアップテーブルに設定された最小の比率で輝度を分配できる階調との間の階調であることであることを特徴とする。
【００３０】
第７の発明は、第２の発明において、
前記画像表示部の温度を検知する温度検知部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記入力画像信号に対して、前記温度検知部で検知した温度に応じた階調変換を行うことを特徴とする。
【００３１】
第８の発明は、第２の発明において、
前記表示制御部は、前記入力画像信号に対して、１フレーム期間の輝度を２個のサブフレームに分配するための階調変換を行うことを特徴とする。
【００３２】
第９の発明は、複数の色に対応した表示素子を複数個ずつ含む画像表示部にカラー画像を表示する画像表示方法であって、
入力画像信号に含まれる各画素のデータについて画素内の最大階調を求めるステップと、
前記最大階調との差が所定以下の階調を有する色成分を第１群に、残余の色成分を第２群に分類するステップと、
前記第１群内の色成分について、所定の規則に従って１フレーム期間の輝度を複数のサブフレームに分配する階調変換を行うステップと、
前記第２群内の色成分について、前記最大階調に応じた比率で１フレーム期間の輝度を複数のサブフレームに分配する階調変換を行うステップと、
変換後の映像信号を前記画像表示部に供給するステップとを備える。
【発明の効果】
【００３３】
上記第１または第９の発明によれば、第１群内の色成分については所定の規則に従って輝度分配が行われ、第２群内の色成分については画素内の最大階調に応じた比率で輝度分配が行われる。このため、第２群内の色成分に適用される輝度の分配比率を画素内の最大階調に応じて好適に決定すれば、第２群内の色成分について第１群内の色成分とほぼ同じ比率で輝度分配を行うことができる。このように複数の色成分についてある程度揃った比率で輝度分配を行うことにより、１フレーム期間の輝度を複数のサブフレームに分配する画像表示装置で発生する色異常を抑制することができる。また、複数の色成分について完全に同一の比率で輝度分配を行う場合と比べて、階調変換のための回路量（階調変換用のＬＵＴのサイズ）は小さくて済む。したがって、回路規模を大幅に増大させずに色異常の発生を抑制することがきる。
【００３４】
上記第２の発明によれば、複数のサブフレームの輝度を時間積分したときに１フレーム期間の輝度を再現できる階調変換を行うことにより、入力画像信号に基づく画像を正しい輝度で表示することができる。
【００３５】
上記第３の発明によれば、第２群内の色成分に適用される輝度の分配比率は、複数の候補の中から選択される。このように第２群内の色成分に適用される輝度の分配比率に制限を設けることにより、第２群内の色成分について階調変換を行うときに必要な回路量（階調変換用のＬＵＴのサイズ）を減らすことができる。
【００３６】
上記第４の発明によれば、表示制御部に基本ＬＵＴと拡張ＬＵＴを設け、これらのＬＵＴを切り替えて使用することにより、簡単な回路構成で、第１群内の色成分については所定の規則に従い輝度分配を行い、第２群内の色成分については画素内の最大階調に応じた比率で輝度分配を行うことができる。
【００３７】
上記第５の発明によれば、画素内の最大階調が大きく、色異常が発生しやすいときには、第２群内の色成分について第１群内の色成分のときと異なるＬＵＴを選択して、色異常の発生を抑制することができる。また、画素内の最大階調が小さく、色異常が発生しにくいときには、第２群内の色成分について第１群内の色成分のときと同じＬＵＴを選択して、第１群内の色成分のときと同じ効果を得る（例えば、動画表示の際のぼやけを低減する）ことができる。
【００３８】
上記第６の発明によれば、基本ＬＵＴを用いて階調変換を行うと輝度を好適に分配できない場合に、使用するＬＵＴを拡張ＬＵＴに切り替えることにより、第２群内の色成分について第１群内の色成分とほぼ同じ比率で輝度分配を行い、色異常の発生を抑制することができる。
【００３９】
上記第７の発明によれば、画像表示部の温度に応じた階調変換を行うことにより、温度に応じて変化する画像信号を画像表示部に供給し、画像表示部の温度が変化しても高画質表示を行うことができる。
【００４０】
上記第８の発明によれば、１フレーム期間の輝度を２個のサブフレームに分配するカラー画像表示装置について、回路規模を大幅に増大させずに色異常の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像表示装置１０は、表示パネル１１、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、表示制御回路１４、および、フレームメモリ１５を備え、赤、緑および青の３原色の加法混色によるカラー表示を行う。画像表示装置１０は、複数の色成分について完全に同一の比率で輝度分配を行うのではなく、複数の色成分についてある程度揃った比率で輝度分配を行うことにより、色異常の発生を抑制する。
【００４２】
表示パネル１１には、互いに平行な複数のゲート線Ｇｉと、ゲート線Ｇｉと直交する互いに平行な複数のソース線Ｓｊとが設けられる。ゲート線Ｇｉとソース線Ｓｊの交点付近には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）１７と容量１８を含む表示素子１６が配置される。表示素子１６は、例えば、液晶材料を用いて構成された液晶表示素子でもよく、有機ＥＬ部材を用いて構成された有機ＥＬ素子でもよい。表示素子１６の輝度は、容量１８に蓄積された電荷の量に応じて変化する。このように表示パネル１１には、電荷供給によって輝度を制御できる表示素子１６がアレイ状に配置されている。
【００４３】
表示パネル１１にはカラーフィルタ（図示せず）が設けられ、表示素子１６は表示色によって、赤を表示するもの、緑を表示するもの、および、青を表示するものに分類される。３種類の表示素子１６は、ゲート線Ｇｉの伸延方向に並べて配置される。１個の表示素子１６は１個の絵素（副画素）に対応し、ゲート線Ｇｉの伸延方向に並べて配置された３個の表示素子１６は１個の画素に対応する。このように表示パネル１１は、赤、緑および青の３色に対応した表示素子１６を複数個ずつ含む画像表示部として機能する。
【００４４】
ゲートドライバ１２とソースドライバ１３は、表示パネル１１の駆動回路である。ゲートドライバ１２はゲート線Ｇｉの電圧を制御し、ソースドライバ１３はソース線Ｓｊの電圧を制御する。表示制御回路１４は、画像表示装置１０の動作を制御する制御回路であり、典型的には１個の表示制御用ＬＳＩで構成される。フレームメモリ１５は、少なくとも１フレーム分の画像信号を記憶でき、入力された画像信号を一時的に記憶する。以下、フレームメモリ１５は１フレーム分の画像信号を記憶できるメモリを２個用いて構成されることとし、２個のメモリをフレームメモリＡ、Ｂという。
【００４５】
画像表示装置１０は、以下のように動作する。表示制御回路１４は、ゲートドライバ１２に対してゲートスタートパルスＧＳＰとゲートクロックＧＣＫを出力する。ゲートドライバ１２は、ゲートスタートパルスＧＳＰが所定レベル（例えば、ハイレベル）にある間にゲートクロックＧＣＫが所定方向に（例えば、ローレベルからハイレベルに）変化したときに、表示パネル１１内の最初のゲート線Ｇｉにゲートオン電圧（ＴＦＴ１７が導通状態となる電圧）を印加する。その後、ゲートドライバ１２は、ゲートクロックＧＣＫが当該方向に変化するたびに、ゲートオン電圧の印加先を次のゲート線に切り替える。
【００４６】
また、表示制御回路１４は、ソースドライバ１３に対して、ソースクロックＳＣＫに同期して１ライン分のパネル画像信号を出力し、その後にラッチパルスＬＰを出力する。ソースドライバ１３は、出力されたパネル画像信号を内部に保持し、ラッチパルスＬＰが出力されたときに、保持したパネル画像信号に応じた電圧をソース線Ｓｊに印加する。
【００４７】
ゲートドライバ１２が１本のゲート線Ｇｉにゲートオン電圧を印加すると、１行分の表示素子１６に含まれるＴＦＴ１７がオン状態になる。このときにソースドライバ１３が１ライン分のパネル画像信号に応じた電圧をソース線Ｓｊに印加すると、１行分の表示素子１６に含まれる容量１８にパネル画像信号に応じた電荷が書き込まれる。表示素子１６の輝度は容量１８に保持された電荷に応じて変化するので、これにより表示パネル１１に所望の画像を表示することができる。
【００４８】
図２は、表示制御回路１４の詳細を示すブロック図である。表示制御回路１４は、図２に示すように、ラインバッファ２１、フレームメモリ制御回路２２、タイミング制御回路２３、前半用階調変換回路２４、後半用階調変換回路２５、前半用ＬＵＴ２６、後半用ＬＵＴ２７、および、出力選択回路２８を含んでいる。
【００４９】
ラインバッファ２１は、画像表示装置１０に入力された画像信号を少なくとも１ライン分記憶する。フレームメモリ制御回路２２は、ラインバッファ２１に記憶された画像信号をフレームメモリ１５に書き込む処理と、フレームメモリ１５から画像信号を読み出してタイミング制御回路２３に出力する処理とを行う。タイミング制御回路２３は、画像表示装置１０に入力された同期信号に基づき、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３およびフレームメモリ制御回路２２に対する制御信号を出力する。また、タイミング制御回路２３は、フレームメモリ制御回路２２から出力された画像信号を前半用階調変換回路２４と後半用階調変換回路２５に出力する。
【００５０】
前半用階調変換回路２４は、タイミング制御回路２３から出力された画像信号に対して前半用ＬＵＴ２６を用いた階調変換を行うことにより、前半サブフレームの画像信号を求める。後半用階調変換回路２５は、同じ画像信号に対して後半用ＬＵＴ２７を用いた階調変換を行うことにより、後半サブフレームの画像信号を求める。前半用ＬＵＴ２６は、画像信号の各階調に対応づけて、前半サブフレームの階調を予め記憶している。後半用ＬＵＴ２７は、画像信号の各階調に対応づけて、後半サブフレームの階調を予め記憶している。出力選択回路２８は、前半用階調変換回路２４の出力および後半用階調変換回路２５の出力のいずれかを選択し、パネル画像信号としてソースドライバ１３に出力する。
【００５１】
図３は、表示制御回路１４の動作を示すタイミングチャートである。図３には、第Ｎおよび第（Ｎ＋１）フレームの画像信号が入力されたときの表示制御回路１４の動作が記載されている。なお、ここでは、図面を簡単化するために、１フレーム期間は４ライン時間（４水平同期周期）に等しく、１フレーム期間に２ライン分（２水平ライン分）の画像信号が入力されるとする。実際の画像表示装置では、１フレーム期間はこれよりも長く、１フレーム期間に入力される画像信号はこれよりも多い。
【００５２】
図３において［Ｆ，Ｌ］と記載した期間は、第Ｆフレームの第Ｌラインの画像信号の転送時間である。Ｃ１［Ｆ，Ｌ］と記載した期間は、第Ｆフレームの第Ｌラインの画像信号を前半用階調変換回路２４で階調変換した結果の転送時間である。Ｃ２［Ｆ，Ｌ］と記載した期間は、同じ画像信号を後半用階調変換回路２５で階調変換した結果の転送時間である。斜線を付した期間は、ラインバッファ２１またはフレームメモリ１５に対する書き込み期間である。
【００５３】
表示制御回路１４には画像信号がライン単位で順次入力され、入力された画像信号は直ちにラインバッファ２１に書き込まれる。１ライン分の画像信号の書き込みが完了する前に（例えば、半ライン分の画像信号の書き込みが完了したときに）、ラインバッファ２１からの読み出しが開始される。表示制御回路１４は、１フレーム期間内に、１フレーム分の画像信号に基づき同じサイズの前半サブフレームの画像信号と後半サブフレームの画像信号を求める。このため、ラインバッファ２１からの読み出しを含め、以降の処理（図３で破線よりも下に記載した処理）は２倍の速度で行われる。
【００５４】
ラインバッファ２１から２倍の速度で読み出された画像信号は、フレームメモリ制御回路２２を経由してフレームメモリ１５に書き込まれる。画像信号の書き込み先は、２個のフレームメモリＡ、Ｂの間でフレーム単位で切り替えられる。例えば、第Ｎフレームの画像信号はフレームメモリＡに書き込まれ、第（Ｎ＋１）フレームの画像信号はフレームメモリＢに書き込まれる。
【００５５】
１フレーム期間にフレームメモリＡ、Ｂの一方に１フレーム分の画像信号が書き込まれ、これと並行してフレームメモリＡ、Ｂの他方から前フレームの画像信号が２回読み出される。例えば、第Ｎフレームの画像信号のフレームメモリＡへの書き込みが開始される前に、フレームメモリＢには第（Ｎ−１）フレームの画像信号が記憶されている。第（Ｎ−１）フレームの画像信号は、第Ｎフレームの画像信号がフレームメモリＡに書き込まれている間に、フレームメモリＢから２回読み出される。
【００５６】
タイミング制御回路２３は、１フレーム期間を均等に２分割するために、入力された同期信号（垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号Ｄａｔａ＿ｅｎａｂｌｅ）に基づき、これらの信号の２倍の周波数を有する信号を生成する。また、タイミング制御回路２３は、生成した同期信号に基づき、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３およびフレームメモリ制御回路２２に対する制御信号を生成する。
【００５７】
フレームメモリ１５から２回読み出された画像信号は、前半用階調変換回路２４と後半用階調変換回路２５において階調変換される。出力選択回路２８は、画像信号が１回目に読み出されている間は前半用階調変換回路２４の出力を選択し、画像信号が２回目に読み出されている間は後半用階調変換回路２５の出力を選択する。したがって、表示制御回路１４からソースドライバ１３に対してパネル画像信号として、まず、フレームメモリ１５から読み出した画像信号に前半用階調変換回路２４で階調変換を施した信号（前半サブフレームの画像信号）が出力され、その後に、フレームメモリ１５から読み出した画像信号に後半用階調変換回路２５で階調変換を施した信号（後半サブフレームの画像信号）が出力される。ソースドライバ１３はパネル画像信号に応じた電圧をソース線Ｓｊに印加し、表示パネル１１にはパネル画像信号に応じた画面が表示される。
【００５８】
図４は、画像信号の入出力タイミングを示す図である。図４において、縦軸は画面内の垂直位置を表し、横軸は時間を表す。図４に示すように、第Ｎフレームの画像信号が入力されている間に、表示パネル１１にはパネル画像信号として、第（Ｎ−１）フレームの前半サブフレームの画像信号と後半サブフレームの画像信号が出力される。
【００５９】
画像表示装置１０では、入力画像信号の輝度は、前半サブフレームの輝度と後半サブフレームの輝度を時間積分したときに１フレーム期間の輝度が再現されるように、前半サブフレームと後半サブフレームに分配される。以下、表示パネル１１は最小輝度から最大輝度への遷移時間が長いという特性を有し、入力画像信号の輝度は後半サブフレームを優先して分配されるものとする（後半優先の時分割駆動法）。
【００６０】
画像表示装置１０でいかなる輝度分配を行うかは、前半用ＬＵＴ２６と後半用ＬＵＴ２７の内容によって決定される。以下、これらＬＵＴの詳細を説明する。画像表示装置１０は、時分割駆動法で通常用いられるＬＵＴを基本ＬＵＴとして備え、輝度比率が所定値（以下、目標輝度比率という）に近くなるように構成された１個以上の拡張ＬＵＴをさらに備えている。基本ＬＵＴと拡張ＬＵＴは、それぞれ２分割され、前半用ＬＵＴ２６と後半用ＬＵＴ２７として表示制御回路１４に内蔵される。以下、表示制御回路１４は、基本ＬＵＴ、第１拡張ＬＵＴおよび第２拡張ＬＵＴを含むものとする。基本ＬＵＴの目標輝度比率は０に設定される。第１および第２拡張ＬＵＴの目標輝度比率α１、α２は、α１＞α２を満たすように決定される。以下、α１は１／２、α２は１／３であるとする。
【００６１】
前半用階調変換回路２４は、フレームメモリ１５から読み出した画像信号に基づきＬＵＴ選択処理を行い、選択したＬＵＴを用いて階調変換を行う。後半用階調変換回路２５は、ＬＵＴ選択処理で選択されたＬＵＴを用いて階調変換を行う。図５は、ＬＵＴ選択処理のフローチャートである。この処理は、フレームメモリ１５から読み出した画像信号に含まれる各画素のデータ（１画素分のデータ）について行われる。図５において、Ｃｒ、ＣｇおよびＣｂは、それぞれ、各画素のデータに含まれる赤成分、緑成分および青成分を表す。ＬＵＴ選択処理では、第１および第２閾値Ｍｔｈ１、Ｍｔｈ２（ただし、Ｍｔｈ１＞Ｍｔｈ２）と閾値Ｄｔｈが使用される。
【００６２】
図５に示すＬＵＴ選択処理では、まず、３個の色成分Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂの最大値Ｃｍａｘが求められる（ステップＳ１０１）。次に、最大値Ｃｍａｘに基づき、３個の色成分Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂは２個のグループに分類される（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２では、色成分Ｃｘは、最大値Ｃｍａｘとの階調差が閾値Ｄｔｈ以下である場合（すなわち、Ｃｍａｘ−Ｃｘ≦Ｄｔｈである場合）には第１グループに分類され、それ以外の場合には第２グループに分類される。なお、第１グループには１〜３個の色成分が含まれ、第２グループには０〜２個の色成分が含まれる。
【００６３】
次に、第１グループ内の色成分に使用するＬＵＴとして基本ＬＵＴが選択される（ステップＳ１０３）。次に、最大値Ｃｍａｘが第１閾値Ｍｔｈ１以上であるか否かが判断される（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４でＹｅｓの場合には、第２グループ内の色成分に使用するＬＵＴとして第１拡張ＬＵＴが選択される（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０４でＮｏの場合には、最大値Ｃｍａｘが第２閾値Ｍｔｈ２以上かつ第１閾値Ｍｔｈ１未満であるか否かが判断される（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６でＹｅｓの場合には、第２グループ内の色成分に使用するＬＵＴとして第２拡張ＬＵＴが選択される（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０６でＮｏの場合には、第２グループ内の色成分に使用するＬＵＴとして基本ＬＵＴが選択される（ステップＳ１０８）。
【００６４】
このようにＬＵＴ選択処理では、まず３個の色成分Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂの最大値Ｃｍａｘ（すなわち、画素内の最大階調）が求められる。次に、画素内の最大階調との差が閾値Ｄｔｈ以下の階調を有する色成分は第１グループに分類され、それ以外の色成分は第２グループに分類される。次に、第１グループ内の色成分には基本ＬＵＴが選択され、第２グループ内の色成分には画素内の最大階調に応じて基本ＬＵＴまたは拡張ＬＵＴが選択される。この際、画素内の最大階調が大きいときほど、目標輝度比率が大きいＬＵＴが選択される。
【００６５】
なお、Ｍｔｈ１≦Ｃｍａｘの場合（以下、第１の場合という）に第１拡張ＬＵＴを選択する理由は、この場合には、基本ＬＵＴでは前半サブフレームに高い輝度が分配されるので、拡張ＬＵＴでも前半サブフレームに高い輝度を分配する（輝度比率を大きくする）ことが好ましいからである。Ｍｔｈ２≦Ｃｍａｘ＜Ｍｔｈ１の場合に第２拡張ＬＵＴを選択する理由は、この場合には、基本ＬＵＴでは前半サブフレームに第１の場合よりも少ない輝度が分配されるので、拡張ＬＵＴでも前半サブフレームに第１の場合よりも少ない輝度を分配する（輝度比率を第１の場合よりも小さくする）ことが好ましいからである。Ｃｍａｘ＜Ｍｔｈ２の場合に基本ＬＵＴを選択する理由は、最大値Ｃｍａｘが小さいときには色バランスが崩れることがないので、輝度比率を０に近づけて動画表示の際のぼやけを低減することが好ましいからである。
【００６６】
以下、画像表示装置１０にＲＧＢ各６ビットの画像信号が入力される場合について、ＬＵＴの具体例を説明する。以下では、画像信号の階調を表すときに、数字の前にＶを付ける。例えば、Ｖ２０は階調２０を表す。図６Ａと図６Ｂは、基本ＬＵＴに記憶されるデータなどを示す図である。図７Ａと図７Ｂは、同じ内容を第１拡張ＬＵＴ（目標輝度比率１／２）について示す図である。図８Ａと図８Ｂは、同じ内容を第２拡張ＬＵＴ（目標輝度比率１／３）について示す図である。
【００６７】
これらの図面において、１列目のデータは、入力階調Ｘである（ただし、０≦Ｘ≦６３）。２列目のデータは、最大階調に対する比率で表した入力階調（Ｘ／６３）×１００である。３列目のデータは、最大輝度に対する比率で表した目標輝度（Ｘ／６３）γ ×１００である（この値をＹとする。ただし、γ＝２．２）。４列目のデータは入力階調Ｘに対応した前半サブフレームの階調Ａであり、５列目のデータは入力階調Ｘに対応した後半サブフレームの階調Ｂである（ただし、０≦Ａ≦６３、０≦Ｂ≦６３）。６列目のデータは最大階調に対する比率で表した前半サブフレームの階調（Ａ／６３）×１００であり、７列目のデータは最大階調に対する比率で表した後半サブフレームの階調（Ｂ／６３）×１００である。８列目のデータは最大輝度に対する比率で表した前半サブフレームの輝度（Ａ／６３）γ ×１００であり、９列目のデータは最大輝度に対する比率で表した後半サブフレームの輝度（Ｂ／６３）γ ×１００である（前者をＣ、後者をＤとする）。１０列目のデータは、前半サブフレームの輝度と後半サブフレームの輝度を時間積分して得られる、最大輝度に対する比率で表した実際の輝度（Ｃ＋Ｄ）／２である（この値をＹとする）。１１列目のデータは、輝度の誤差の割合（Ｚ−Ｙ）／Ｙ×１００である。１２列目のデータは階調比率Ａ／Ｂであり、１３列目のデータは輝度比率Ｃ／Ｄである。
【００６８】
図６Ａと図６Ｂに示す前半サブフレームの階調と後半サブフレームの階調は、輝度比率が目標輝度比率０に近くなるように、入力階調に対応した目標輝度を２個のサブフレームに分配したときの前半サブフレームの輝度と後半サブフレームの輝度に対応した階調である。前半用ＬＵＴ２６内の基本ＬＵＴは、入力階調Ｘに対応づけて、図６Ａと図６Ｂに示す前半サブフレームの階調を記憶している。後半用ＬＵＴ２７内の基本ＬＵＴは、入力階調Ｘに対応づけて、図６Ａと図６Ｂに示す後半サブフレームの階調を記憶している。これ以外のデータは、参考のために記載したものである。第１および第２拡張ＬＵＴについても、これと同様である。
【００６９】
図６Ａと図６Ｂに示すように、基本ＬＵＴを用いた階調変換では、入力階調がＶ４７未満のときには、前半サブフレームの階調はほぼ０となり、後半サブフレームの階調は入力階調以上となる。また、入力階調がＶ４７以上のときには、後半サブフレームの階調は６３となり、前半サブフレームの階調は入力階調以下となる。
【００７０】
図９は、画像表示装置１０における輝度分配を示す図である。ここでは、目標輝度が５０％であるとする。基本ＬＵＴでは、前半サブフレームの階調と後半サブフレームの階調は、輝度比率が０に近くなるように決定されている。このため、基本ＬＵＴを用いて輝度分配を行うと、前半サブフレームの輝度は０％、後半サブフレームの輝度は１００％となる（図９の最上段を参照）。第１拡張ＬＵＴでは、前半サブフレームの階調と後半サブフレームの階調は、輝度比率が１／２に近くなるように決定されている。このため、第１拡張ＬＵＴを用いて輝度分配を行うと、前半サブフレームの輝度は３３．３％、後半サブフレームの階調は６６．７％となる（図９の上から２段目を参照）。第２拡張ＬＵＴでは、前半サブフレームの階調と後半サブフレームの階調は、輝度比率が１／３に近くなるように決定されている。このため、第２拡張ＬＵＴを用いて輝度分配を行うと、前半サブフレームの輝度は２５％、後半サブフレームの階調は７５％となる（図９の最下段を参照）。これらいずれの場合も、前半サブフレームの輝度と後半サブフレームの輝度を時間積分すると、１フレーム期間の輝度５０％を再現することができる。
【００７１】
表示制御回路１４は、入力画像信号に含まれる各画素のデータについてＬＵＴ選択処理を行い、選択したＬＵＴを用いて階調変換を行う。ＬＵＴ選択処理では、画素内の最大階調が求められ、第１グループ内の色成分には基本ＬＵＴが選択され、第２グループ内の色成分には画素内の最大階調に応じたＬＵＴが選択される。これにより、第１グループ内の色成分（画素内の最大階調に等しいか近い階調を有する色成分）については、従来の時分割駆動法と同様に、後半サブフレームを優先して輝度分配を行い、第２グループ内の色成分（画素内の最大階調から離れた階調を有する色成分）については、画素内の最大階調を有する色成分とほぼ同じ比率で輝度分配を行うことができる。
【００７２】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、それぞれ、基本ＬＵＴ、第１拡張ＬＵＴおよび第２拡張ＬＵＴの輝度比率を示す図である。ＬＵＴの内容を決定するときには、輝度の再現条件を満たし、かつ、輝度比率が目標輝度比率に近くなる階調の組合せが選択される。ところが、階調の組合せは全部で６４×６４＝１０２４個しかない。このように階調の組合せの候補に限りがあるために、輝度の再現条件を満たしながら階調の組合せを選択すると、目標輝度比率に近い輝度比率が得られないことがある。
【００７３】
図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、目標輝度比率を達成できる（すなわち、輝度比率が目標輝度比率にほぼ等しくなる）のは、入力階調がある範囲内にあるときに限られる。この範囲（以下、有効範囲という）は、目標輝度比率によって異なる。図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、基本ＬＵＴの有効範囲はＶ８〜Ｖ４６であり、第１拡張ＬＵＴの有効範囲はＶ２７〜Ｖ５５であり、第２拡張ＬＵＴの有効範囲はＶ２３〜Ｖ５２である。
【００７４】
図１１を参照して、ＬＵＴ選択処理で使用する閾値Ｍｔｈ１、Ｍｔｈ２の決定方法を説明する。図１１において、横軸は入力階調を表す。図１１の最下段には、基本ＬＵＴの有効範囲（Ｖ８〜Ｖ４６：白色部分）が記載されている。有効範囲の下側範囲（Ｖ０〜Ｖ７：斜線部分）は、階調の組合せの候補に限りがあるために、目標輝度比率０を達成できない範囲である。有効範囲の上側範囲（Ｖ４７〜Ｖ６３：縦縞部分）は、前半サブフレームの輝度が０を超えるために、目標輝度比率０を達成できない範囲である。
【００７５】
図１１には、第１拡張ＬＵＴの有効範囲（Ｖ２７〜Ｖ５５）と、第２拡張ＬＵＴの有効範囲（Ｖ２３〜Ｖ５２）も記載されている。これらの有効範囲の両側にも、目標輝度比率を達成できない範囲がある。なお、入力画像信号のビット数が多いほど、階調の組合せの候補は多くなるので、下側範囲は相対的に小さくなる。
【００７６】
図１１の上から２段目には、基本ＬＵＴの上側範囲（Ｖ４７〜Ｖ６３）が記載されている。入力階調が基本ＬＵＴの上側範囲の外部にあるとき（入力階調がＶ４７未満のとき）には、前半サブフレームの輝度はほぼ０になる。したがって、この場合には、第２グループ内の色成分についても基本ＬＵＴを用いて階調変換を行えばよい。拡張ＬＵＴを用いて階調変換を行うのは、入力階調が基本ＬＵＴの上側範囲の内部にある場合に限られる。
【００７７】
目標輝度比率が１／２である第１拡張ＬＵＴは、基本ＬＵＴにおいて輝度比率が１／２となる階調に近い入力階調に使用することが好ましい。また、目標輝度比率が１／３である第２拡張ＬＵＴは、基本ＬＵＴにおいて輝度比率が１／３となる階調に近い入力階調に使用することが好ましい。そこで、基本ＬＵＴにおいて輝度比率が１／２に最も近づく階調と、基本ＬＵＴにおいて輝度比率が１／３に最も近づく階調との平均値を、第１閾値Ｍｔｈ１として使用する。また、基本ＬＵＴにおいて輝度比率が１／３に最も近づく階調と、基本ＬＵＴの上側範囲の下限の階調との平均値を、第２閾値Ｍｔｈ２として使用する。
【００７８】
図６Ｂに示すように、基本ＬＵＴにおいて輝度比率が１／２に最も近づく階調はＶ５５であり、輝度比率が１／３に最も近づく階調はＶ５３である。また、基本ＬＵＴの上側範囲の下限の階調はＶ４７である。したがって、閾値Ｍｔｈ１、Ｍｔｈ２は以下のように算出される。
Ｍｔｈ１＝（５５＋５３）／２＝５４
Ｍｔｈ２＝（５３＋４７）／２＝５０
【００７９】
この結果、図１１の最上段に示すように、第２グループ内の色成分に使用するＬＵＴとして、画素内の最大階調がＶ５４以上のときには第１拡張ＬＵＴが選択され、画素内の最大階調がＶ５０以上かつＶ５３以下のときには第２拡張ＬＵＴが選択され、画素内の最大階調がＶ４９以下のときには基本ＬＵＴが選択される。
【００８０】
以下、画像表示装置１０で行われるＬＵＴ選択処理と階調変換の具体例を説明する。ここでは、Ｃｒ＝Ｖ５７、Ｃｇ＝Ｖ４０、Ｃｂ＝Ｖ４０である１画素分のデータを処理する場合を考える。図５に示すＬＵＴ選択処理では、第１の閾値Ｍｔｈ１は５４、第２の閾値は５０であり、閾値Ｄｔｈは例えば５に決定される。この場合、ステップＳ１０１では、３個の色成分Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂの最大値ＣｍａｘはＶ５７となる。ステップＳ１０２では、Ｃｍａｘ−Ｃｒ＝０＜５、Ｃｍａｘ−Ｃｇ＝１７＞５、および、Ｃｍａｘ−Ｃｂ＝１７＞５となるので、赤成分Ｃｒは第１グループに、緑成分Ｃｇと青成分Ｃｂは第２グループに分類される。ステップＳ１０３では、赤成分Ｃｒに使用するＬＵＴとして基本ＬＵＴが選択される。ステップＳ１０４では、５４＝Ｍｔｈ１≦Ｃｍａｘ＝５７となるので、Ｙｅｓと判断される。ステップＳ１０５では、緑成分Ｃｇと青成分Ｃｂに使用するＬＵＴとして第１拡張ＬＵＴが選択される。
【００８１】
図６Ｂより、基本ＬＵＴを用いて入力階調Ｖ５７を階調変換すると、前半サブフレームの階調はＶ５０、後半サブフレームの階調はＶ６３となる。また、図７Ｂより、第１拡張ＬＵＴを用いて入力階調Ｖ４０を階調変換すると、前半サブフレームの階調はＶ３３、後半サブフレームの階調はＶ４６となる。画像表示装置１０は、このような階調変換を行って前半サブフレームと後半サブフレームを表示する。画像表示装置１０における階調変換とそのときの輝度を各色について示すと、図１２のようになる。
【００８２】
以下、本実施形態に係る画像表示装置１０の効果を説明する。時分割駆動法を適用した従来の画像表示装置は、基本ＬＵＴのみを備え、拡張ＬＵＴを備えていない。このため、従来の画像表示装置では、緑成分Ｃｇと青成分Ｃｂについて階調変換を行うときにも基本ＬＵＴが用いられる。図６Ｂより、基本ＬＵＴを用いて入力階調Ｖ４０を階調変換すると、前半サブフレームの階調はＶ０、後半サブフレームの階調はＶ５５となる。従来の画像表示装置について図１２と同様の内容を示すと、図１３のようになる。この場合、赤の輝度比率は６０／１００＝３／５、緑と青の輝度比率は０／７４＝０となり、３種類の色の間で輝度比率が大きく異なる。このため、時分割駆動法を適用した従来の画像表示装置では、観察者の視線が表示画面内で移動すると、色バランスが崩れて、色異常が発生することがある（図３７の説明を参照）。
【００８３】
これに対して本実施形態に係る画像表示装置１０では、図１２に示すように、赤の輝度比率は６０／１００＝３／５、緑と青の輝度比率は２４／５０≒１／２となり、３種類の色の間で輝度比率はほぼ同じになる。したがって、画像表示装置１０によれば、従来の画像表示装置よりも色バランスの崩れを防止し、色異常の発生を抑制することができる。また、拡張ＬＵＴを用いて階調変換を行うときにも、１フレーム期間の輝度は画素内の最大階調に応じた輝度比率で２個のサブフレームに分配される。これにより、擬似的なインパルス表示を行い、動画表示の際のぼやけを低減することができる。
【００８４】
また、本実施形態に係る画像表示装置１０は、従来の画像表示装置に拡張ＬＵＴとＬＵＴ選択処理（図５）を追加することにより容易に構成することができる。拡張ＬＵＴのサイズは、例えば、基本ＬＵＴの数倍〜１０数倍程度でもよい。この程度のサイズの拡張ＬＵＴであれば、表示制御回路１４に内蔵することができる。複数の色成分について完全に同一の比率で輝度分配を行う比率一致時分割駆動法には、ＬＵＴのサイズが非常に大きくなるという問題があるが、画像表示装置１０によればこの問題を解決することができる。
【００８５】
以上に示すように、本実施形態に係る画像表示装置１０では、入力画像信号に含まれる各画素のデータについて画素内の最大階調が求められ、画素内の最大階調に等しいか近い階調を有する色成分（第１グループ内の色成分）については後半サブフレームを優先した輝度分配が行われ、画素内の最大階調から離れた階調を有する色成分（第２グループ内の色成分）については画素内の最大階調に応じた比率で輝度分配が行われる。このため、第２グループ内の色成分に適用される輝度の分配比率を画素内の最大階調に応じて好適に決定すれば、第２グループ内の色成分について第１グループ内の色成分とほぼ同じ比率で輝度分配を行うことができる。このように複数の色成分についてある程度揃った比率で輝度分配を行うことにより、１フレーム期間の輝度を複数のサブフレームに分配する画像表示装置で発生する色異常を抑制することができる。
【００８６】
また、第２グループ群内の色成分に適用される輝度の分配比率は、複数の候補（０、１／２、１／３）の中から選択される。このように第２グループ内の色成分に適用される輝度の分配比率に制限を設けることにより、第２グループ内の色成分について階調変換を行うときに必要な回路量（階調変換用のＬＵＴのサイズ）を減らすことができる。階調変換用のＬＵＴのサイズは、比率一致時分割駆動法を適用する場合よりもはるかに小さくなる。したがって、本実施形態に係る画像表示装置１０によれば、回路規模を大幅に増大させずに色異常の発生を抑制することがきる。
【００８７】
また、表示制御回路１４が複数のサブフレームの輝度を時間積分したときに１フレーム期間の輝度を再現できる階調変換を行うことにより、入力画像信号に基づく画像を正しい輝度で表示することができる。また、表示制御回路１４に基本ＬＵＴと拡張ＬＵＴを設け、これらのＬＵＴを切り替えて使用することにより、本実施形態に係る画像表示装置１０を容易に構成することができる。
【００８８】
また、表示制御回路１４は、第２グループ内の色成分について階調変換を行うために、画素内の最大階調が第２の閾値Ｍｔｈ２以上のときには拡張ＬＵＴを選択し、それ以外のときには基本ＬＵＴを選択する。これにより、画素内の最大階調が大きく、色異常が発生しやすいときには、第２グループ内の色成分について第１グループ内の色成分のときと異なるＬＵＴ（拡張ＬＵＴ）を選択して、色異常の発生を抑制することができる。また、画素内の最大階調が小さく、色異常が発生しにくいときには、第２グループ内の色成分について第１グループ内の色成分のときと同じＬＵＴ（基本ＬＵＴ）を選択して、動画表示の際のぼやけを低減することができる。
【００８９】
また、表示制御回路１４では、基本ＬＵＴの上側範囲の下限の階調（基本ＬＵＴを用いて階調変換を行うと、基本ＬＵＴの目標輝度比率０で輝度を分配できない最小の階調）と、基本ＬＵＴにおいて階調比率が１／３に最も近づく階調（基本ＬＵＴを用いて階調変換を行うと、拡張ＬＵＴに設定された最小の目標輝度比率１／３で輝度を分配できる階調）との間の階調が、第２の閾値Ｍｔｈ２となる。これにより、基本ＬＵＴを用いて階調変換を行うと輝度を好適に分配できない場合に、使用するＬＵＴを拡張ＬＵＴに切り替えて、第２グループ内の色成分について第１グループ内の色成分とほぼ同じ比率で輝度分配を行い、色異常の発生を抑制することができる。
【００９０】
なお、表示制御回路１４がＳ個の拡張ＬＵＴを含む場合には、ＬＵＴ選択処理で使用するＳ個の閾値を以下の方法で決定すればよい。ここでは、Ｓ個の拡張ＬＵＴを目標輝度比率が大きい順に、第１拡張ＬＵＴ、第２拡張ＬＵＴ、…、第Ｓ拡張ＬＵＴという。図１４は、図１１と同様の内容を拡張ＬＵＴの個数がＳ個の場合について示す図である。基本ＬＵＴの有効範囲をａ０〜ｂ０、第ｉ拡張ＬＵＴの有効範囲をａｉ〜ｂｉ、基本ＬＵＴにおいて輝度比率が第ｉ拡張ＬＵＴの目標輝度比率に最も近づく階調をｇ（ｉ）とする。これらの値の間には、ａ１≧ａ２≧…≧ａＳ、ｂ１≧ｂ２≧…≧ｂＳ、および、ｇ（１）≧ｇ（２）≧…≧ｇ（Ｓ）＞ｂ０が成り立つ。この場合、第ｉ閾値Ｍｔｈ（ｉ）は、式（３）または式（４）を用いて算出される。
１≦ｉ＜Ｓの場合    Ｍｔｈ（ｉ）＝（ｇ（ｉ）＋ｇ（ｉ＋１））／２    …（３）
ｉ＝Ｓの場合        Ｍｔｈ（ｉ）＝（ｇ（ｉ）＋ｂ０＋１）／２        …（４）
【００９１】
この結果、図１４の最上段に示すように、第２グループ内の色成分に使用するＬＵＴとして、画素内の最大階調が第１閾値Ｍｔｈ（１）以上のときには第１拡張ＬＵＴが選択され、画素内の最大階調が第２閾値Ｍｔｈ（２）以上かつ第１閾値Ｍｔｈ（１）未満のときには第２拡張ＬＵＴが選択される。第３〜第Ｓ拡張ＬＵＴも同様の場合に選択され、画素内の最大階調がＭｔｈ（Ｓ）未満のときには基本ＬＵＴが選択される。また、上記以外の任意の方法で、ＬＵＴ選択処理で使用する閾値を決定してもよい。
【００９２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置は、第１の実施形態に係る画像表示装置と基本ＬＵＴの内容だけが異なる。本実施形態に係る画像表示装置では、基本ＬＵＴの目標輝度比率が０よりも大きい値に設定されている。
【００９３】
第１の実施形態に係る画像表示装置では、階調の組合せの候補に限りがあるために、目標輝度を常に正確に実現できる訳ではなく、実際の輝度と目標輝度の間に誤差が生じることがある。また、隣接する画素でも異なるＬＵＴを使用して輝度分配を行うことがあるので、画像内で輝度が滑らかに変化する箇所（例えば、グラデーション部分）で表示ムラなどが発生することがある。表示ムラは、ＬＵＴ間で目標輝度比率の差が大きい場合に発生しやすい。したがって、表示ムラを抑制するためには、ＬＵＴ間の目標輝度比率の差が小さいことが好ましい。
【００９４】
第１の実施形態に係る画像表示装置では、基本ＬＵＴの目標輝度比率は０であり、第２拡張ＬＵＴの目標輝度比率との間には１／３の差がある。このため、基本ＬＵＴに記憶された階調と第２拡張ＬＵＴに記憶された階調の間に大きな差が生じ、基本ＬＵＴを用いて階調変換を行った画素領域と第２拡張ＬＵＴを用いて階調変換を行った画素領域との間で表示ムラが発生することがある。
【００９５】
そこで、本実施形態に係る画像表示装置では、基本ＬＵＴの目標輝度比率を第２拡張ＬＵＴの目標輝度比率に近づけるために、基本ＬＵＴの目標輝度比率を０よりも大きくする。例えば基本ＬＵＴの目標輝度比率を１／４にした場合、基本ＬＵＴと第２拡張ＬＵＴの間の目標輝度比率の差は１／１２になる。このように２個のＬＵＴ間で目標輝度比率の差を小さくすることにより、表示ムラを抑制することができる。
【００９６】
以下、本実施形態に係る画像表示装置のＬＵＴの具体例を説明する。図１５Ａと図１５Ｂは、図６Ａと図６Ｂと同じ内容を本実施形態に係る基本ＬＵＴ（目標輝度比率１／４）について示す図である。図１６は、図１０Ａと同じ内容を本実施形態に係る基本ＬＵＴについて示す図である。図１７は、図１１と同様の内容を本実施形態に係る画像表示装置について示す図である。図１６に示すように、本実施形態に係る画像表示装置では、基本ＬＵＴの有効範囲はＶ２０〜Ｖ５０となる。図１７の最下段には、第１の実施形態に係る基本ＬＵＴの有効範囲が参考として記載されている。
【００９７】
ＬＵＴ選択処理で使用する閾値Ｍｔｈ１、Ｍｔｈ２は、第１の実施形態と同じ方法で決定される。図１５Ｂに示すように、本実施形態では、基本ＬＵＴの上側範囲の下限の階調はＶ５１である。したがって、閾値Ｍｔｈ１、Ｍｔｈ２は以下のように算出される。
Ｍｔｈ１＝（５５＋５３）／２＝５４
Ｍｔｈ２＝（５３＋５１）／２＝５２
【００９８】
この結果、図１７の最上段に示すように、第２グループ内の色成分に使用するＬＵＴとして、画素内の最大階調がＶ５４以上のときには第１拡張ＬＵＴが選択され、画素内の最大階調がＶ５２以上かつＶ５３以下のときには第２拡張ＬＵＴが選択され、画素内の最大階調Ｖ５１以下のときには基本ＬＵＴが選択される。
【００９９】
このように本実施形態に係る画像表示装置によれば、基本ＬＵＴの目標輝度比率を０よりも大きくすることにより、基本ＬＵＴを用いて階調変換を行った画素領域と目標輝度比率が最小の拡張ＬＵＴを用いて階調変換を行った画素領域との間の表示ムラを抑制することができる。
【０１００】
なお、本実施形態では、説明を簡単化するためにＬＵＴ間の目標輝度比率の差を１／６と１／１２に設定したが、実際には画像表示装置の構成や表示パネルの特性に応じて２個のＬＵＴ間の目標輝度比率の差をより小さくすることが好ましい。例えばある画像表示装置では、１０数個の拡張ＬＵＴを設け、基本ＬＵＴの目標輝度比率を０．０１〜０．１程度に設定し、拡張ＬＵＴの目標輝度比率を段階的に４．０×１０-5〜６．０×１０-3程度ずつ増加させたときに、表示ムラを効果的に抑制することができた。
【０１０１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る画像表示装置は、第１の実施形態に係る画像表示装置と拡張ＬＵＴの内容だけが異なる。本実施形態に係る画像表示装置は、階調比率が所定値（以下、目標階調比率という）に近くなるように構成された拡張ＬＵＴを備える。
【０１０２】
第１および第２の実施形態に係る画像表示装置は、輝度の再現条件を満たし、かつ、輝度比率が目標輝度比率に近くなるように輝度分配を行う。一方、画像表示装置に入力される画像信号は、画素の輝度ではなく画素の階調を表す。このため、ＬＵＴの内容を決定するときには、階調と輝度の間に式（１）に示す関係が成立すると仮定し、式（２）を満たす階調の組合せを求めることとした。しかしながら、実際の表示パネルでは、例えば、応答時間が長いために、画素の輝度が所定時間内に計算で求めたレベルに到達しないことがある。このような理由により、式（２）を基準としてＬＵＴの内容を決定しても、色異常の発生を効果的に抑制できないことがある。
【０１０３】
そこで、本実施形態に係る画像表示装置では、以下に示すように、表示パネル１１の特性を実測し、その結果に基づきＬＵＴの内容を決定する。すなわち、画像表示装置がＬ階調の階調表示を行う場合には、Ｌ階調の中から重複を許して２個の階調を選択し、前半サブフレームに一方の階調を与え、他方サブフレームに他方の階調を与えたときの表示パネル１１の輝度を実際に測定する。この処理をすべての階調の組合せについて行うことにより、すべての階調の組合せに対応した輝度の実測値を含むテーブルを作成する。例えばＬ＝６４のときには、図１８に示すように（６４×６４）個の輝度の実測値を含むテーブルを作成する。
【０１０４】
入力階調と目標階調比率が与えられたときには、入力階調に対応した目標輝度を求め、作成したテーブルの中から、輝度が目標輝度にほぼ等しく、かつ、階調比率が目標階調比率に近い階調の組合せを選択し、当該階調の組合せを入力階調の変換結果として使用する。上述したように、階調と輝度の間には式（１）に示す関係がある。したがって、ＬＵＴの内容を決定するときに、輝度比率を目標輝度比率に近づけるに代わりに、階調比率を目標階調比率に近づけても同じ効果が得られる。
【０１０５】
以下、本実施形態に係る画像表示装置のＬＵＴの具体例を説明する。基本ＬＵＴの目標階調比率は０に設定される。第１および第２拡張ＬＵＴの目標階調比率β１、β２は、β１＞β２を満たすように決定される。以下、β１は７／１０、β２は６／１０であるとする。図１８に示すテーブルを参照して基本ＬＵＴ（目標階調比率０）の内容を決定すると、図６Ａと図６Ｂに示す結果が得られる。また、図１８に示すテーブルを参照して第１拡張ＬＵＴ（目標階調比率７／１０）の内容を決定すると、図１９Ａと図１９Ｂに示す結果が得られる。また、図１８に示すテーブルを参照して第２拡張ＬＵＴ（目標階調比率６／１０）の内容を決定すると、図２０Ａと図２０Ｂに示す結果が得られる。
【０１０６】
図２１Ａ〜図２１Ｃは、それぞれ、基本ＬＵＴ、第１拡張ＬＵＴおよび第２拡張ＬＵＴの階調比率を示す図である。図２１Ａ〜図２１Ｃには、各ＬＵＴの輝度比率が参考のために記載されている。図２２は、図１１と同様の内容を本実施形態に係る画像表示装置について示す図である。図２１Ａ〜図２１Ｃに示すように、本実施形態に係る画像表示装置では、基本ＬＵＴの有効範囲はＶ８〜Ｖ４６となり、第１拡張ＬＵＴの有効範囲はＶ２３〜Ｖ５５となり、第２拡張ＬＵＴの有効範囲はＶ２０〜Ｖ５２となる。
【０１０７】
ＬＵＴ選択処理で使用する閾値Ｍｔｈ１、Ｍｔｈ２は、第１の実施形態と同じ方法で決定される。図６Ｂに示すように、基本ＬＵＴにおいて輝度比率が７／１０に最も近づく階調はＶ５５であり、輝度比率が６／１０に最も近づく階調はＶ５３であり、基本ＬＵＴの上側範囲の下限の階調はＶ４７である。したがって、第１および第２の閾値Ｍｔｈ１、Ｍｔｈ２は、以下のように算出される。
Ｍｔｈ１＝（５５＋５３）／２＝５４
Ｍｔｈ２＝（５３＋４７）／２＝５０
【０１０８】
この結果、図２２の最上段に示すように、第２グループ内の色成分に使用するＬＵＴとして、画素内の最大階調がＶ５４以上のときには第１拡張ＬＵＴが選択され、画素内の最大階調がＶ５０以上かつＶ５３以下のときには第２拡張ＬＵＴが選択され、画素内の最大階調がＶ４９以下のときには基本ＬＵＴが使用される。このように画素内の最大階調に応じて目標階調比率を決定し、階調比率が目標階調比率に近くなるようにＬＵＴの内容を決定することにより、輝度比率に基づきＬＵＴの内容を決定した場合とほぼ同じ閾値を得ることができる。
【０１０９】
以下、本実施形態に係る画像表示装置で行われるＬＵＴ選択処理と階調変換の具体例を説明する。ここでは、第１の実施形態と同様に、Ｃｒ＝Ｖ５７、Ｃｇ＝Ｖ４０、Ｃｂ＝Ｖ４０である１画素分のデータを処理する場合を考える。図５に示すＬＵＴ選択処理では、第１の閾値Ｍｔｈ１は５４、第２の閾値は５０であり、閾値Ｄｔｈは例えば５に決定される。この場合、３個の色成分Ｃｒ、Ｃｇ、Ｃｂの最大値ＣｍａｘはＶ５７となり（ステップＳ１０１）、赤成分Ｃｒは第１グループに、緑成分Ｃｇと青成分Ｃｂは第２グループに分類される（ステップＳ１０２）。赤成分Ｃｒに使用するＬＵＴとして基本ＬＵＴが選択され（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０４ではＹｅｓと判断され、緑成分Ｃｇと青成分Ｃｂに使用するＬＵＴとして第１拡張ＬＵＴが選択される（ステップＳ１０５）。
【０１１０】
図６Ｂより、基本ＬＵＴを用いて入力階調Ｖ５７を階調変換すると、前半サブフレームの階調はＶ５０、後半サブフレームの階調はＶ６３となる。また、図１９Ｂより、第１拡張ＬＵＴを用いて入力階調Ｖ４０を階調変換すると、前半サブフレームの階調はＶ３２、後半サブフレームの階調はＶ４６となる。本実施形態に係る画像表示装置は、このような階調変換を行って前半サブフレームと後半サブフレームを表示する。本実施形態に係る画像表示装置で行われる階調変換とそのときの輝度を示すと、図２３のようになる。輝度比率に基づきＬＵＴの内容を決定した場合（図１２）と階調比率に基づきＬＵＴの内容を決定した場合（図２３）とで、各サブフレームの輝度はほぼ同じになる。
【０１１１】
このように本実施形態に係る画像表示装置によれば、第１の実施形態と同様に、ＬＵＴのサイズを大幅に増大させずに色異常の発生を抑制することができる。
【０１１２】
なお、ＬＵＴの内容を決定するときには、輝度の実測値のテーブルから前半サブフレームの階調と後半サブフレームの階調が同じ場合の輝度（ホールド表示を行う場合の輝度）を抽出し、この輝度を目標として、前半サブフレームの階調と後半サブフレームの階調のすべての組合せの中から、輝度が抽出した輝度にほぼ等しく、かつ、階調比率が目標階調比率に近い階調の組合せを選択してもよい。
【０１１３】
また、本実施形態にも第２の実施形態の考え方を適用することができる。すなわち、本実施形態に係る画像表示装置についても、基本ＬＵＴの目標階調比率を０よりも大きくすることにより、基本ＬＵＴを用いて階調変換を行った画素領域と目標階調比率が最小の拡張ＬＵＴを用いて階調変換を行った画素領域との間の表示ムラを抑制することができる。ある画像表示装置の例では、１０数個の拡張ＬＵＴを設け、基本ＬＵＴの目標階調比率を０．１〜０．４程度に設定し、拡張ＬＵＴの目標階調比率を段階的に０．０１〜０．１程度ずつ増加させたときに、表示ムラを効果的に抑制することができた。
【０１１４】
（第４の実施形態）
図２４は、本発明の第４の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。図２４に示す画像表示装置３０は、第１の実施形態に係る画像表示装置１０（図１）に温度センサー３６を追加し、表示制御回路１４を表示制御回路３４に置換したものである。本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同じ構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１１５】
図２５は、表示制御回路３４の詳細を示すブロック図である。表示制御回路３４は、表示制御回路１４（図２）と同様の構成を有する。ただし、表示制御回路３４の構成要素のうち、前半用階調変換回路４４、後半用階調変換回路４５、前半用ＬＵＴ４６および後半用ＬＵＴ４７は、表示制御回路１４の構成要素とは異なる。
【０１１６】
前半用ＬＵＴ４６と後半用ＬＵＴ４７は、第１の実施形態と同様に、基本ＬＵＴと１個以上の拡張ＬＵＴを含む。ただし、基本ＬＵＴと拡張ＬＵＴは、温度に応じて複数個ずつ設けられる。以下、前半用ＬＵＴ４６と後半用ＬＵＴ４７には、高温用基本ＬＵＴ、１個以上の高温用拡張ＬＵＴ、常温用基本ＬＵＴ、１個以上の常温用拡張ＬＵＴ、低温用基本ＬＵＴ、および、１個以上の低温用拡張ＬＵＴが設けられるとする（図２５を参照）。
【０１１７】
温度センサー３６は、表示パネル１１の温度（または、表示パネル１１の周辺温度）を検知し、検知した温度を示す温度レベル信号を出力する。温度レベル信号は、前半用階調変換回路４４と後半用階調変換回路４５に供給される。前半用階調変換回路４４は、温度センサー３６で検知された温度に応じてＬＵＴを選択する処理（以下、温度に基づくＬＵＴ選択処理という）を行う。
【０１１８】
図２６は、温度に基づくＬＵＴ選択処理のフローチャートである。図２６に示す処理では、温度に関する２個の閾値Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２（ただし、Ｔｔｈ１＞Ｔｔｈ２）が使用される。まず、温度センサー３６で検知された温度Ｔが入力される（ステップＳ２０１）。次に、温度Ｔが第１閾値Ｔｔｈ１以上であるか否かが判断される（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２でＹｅｓの場合には、高温用の基本ＬＵＴと高温用の拡張ＬＵＴが選択される（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０２でＮｏの場合には、温度Ｔが第２閾値Ｔｔｈ２以上かつ第１閾値Ｔｔｈ１未満であるか否かが判断される（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４でＹｅｓの場合には、常温用の基本ＬＵＴと常温用の拡張ＬＵＴが選択される（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０４でＮｏの場合には、低温用の基本ＬＵＴと低温用の拡張ＬＵＴが選択される（ステップＳ２０６）。
【０１１９】
前半用階調変換回路４４は、温度に基づくＬＵＴ選択処理（図２６）とＬＵＴ選択処理（図５）を行い、これらの処理で選択したＬＵＴを用いて階調変換を行う。後半用階調変換回路４５は、温度に基づくＬＵＴ選択処理とＬＵＴ選択処理で選択されたＬＵＴを用いて階調変換を行う。
【０１２０】
例えば液晶表示装置では、液晶材料の応答速度は、低温では遅く、高温では速い。このため、入力階調が同じでも、実際の輝度は温度によって異なる。本実施形態に係る画像表示装置は、温度センサー３６で検知された温度に応じて、使用する基本ＬＵＴと拡張ＬＵＴを切り替える。これにより、温度に応じて変化するパネル画像信号を表示パネル１１に供給し、表示パネル１１の温度が変化しても高画質表示を行うことができる。
【０１２１】
一般に、画像表示装置に温度によるＬＵＴ切替機能を追加すると、ＬＵＴのサイズは数倍程度になる。比率一致時分割駆動法を適用した従来の画像表示装置では、ＬＵＴのサイズが元々非常に大きいので、温度によるＬＵＴ切替機能を追加することは現実的ではない。これに対して、本実施形態に係る画像表示装置では、ＬＵＴのサイズはそれほど大きくないので、温度によるＬＵＴ切替機能を容易に追加することができる。
【０１２２】
なお、以上の説明では、発明の理解を容易にするために、本発明の画像表示装置は、前半用ＬＵＴと後半用ＬＵＴを備え、前半サブフレーム用の階調変換と後半サブフレーム用の階調変換を別の回路で行うこととした。これに代えて、本発明の画像表示装置は、前半用ＬＵＴと後半用ＬＵＴを一体化したＬＵＴを備え、前半サブフレーム用の階調変換と後半サブフレーム用の階調変換を同じ回路で行ってもよい。
【０１２３】
また、本発明の画像表示装置は、１フレーム期間の輝度を２個のサブフレームに分配するための階調変換を行うこととしたが、１フレーム期間の輝度を３個以上のサブフレームに分配するための階調変換を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明の画像表示装置は、液晶表示装置やＥＬ表示装置など、各種のホールド型カラー画像表示装置に適用することができる。例えば、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などのモバイル機器に使用される小型の画像表示装置では、テレビなどの大型の画像表示装置に比べて画素のピッチが粗い。このため、３個の絵素を並べて構成した画素において色バランスが崩れると、色異常が極端に目立つことがある。本発明の画像表示装置によれば、ＬＵＴのサイズを大幅に増大させずに色バランスを保ち、小型の画像表示装置でも色異常の発生を抑制することができる。また、大型の画像表示装置でも色異常が発生し得るが、本発明は大型の画像表示装置にも適用できる。また、医療用の画像表示装置など、色に対する要求が厳しい画像表示装置にも、本発明は効果的に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の第１〜第３の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す画像表示装置の表示制御回路の詳細を示すブロック図である。
【図３】図２に示す表示制御回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】図１に示す画像表示装置における画像信号の入出力タイミングを示す図である。
【図５】図１に示す画像表示装置におけるＬＵＴ選択処理のフローチャートである。
【図６Ａ】第１の実施形態に係る基本ＬＵＴのデータなどを示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａの続図である。
【図７Ａ】第１の実施形態に係る第１拡張ＬＵＴのデータなどを示す図である。
【図７Ｂ】図７Ａの続図である。
【図８Ａ】第１の実施形態に係る第２拡張ＬＵＴのデータなどを示す図である。
【図８Ｂ】図８Ａの続図である。
【図９】第１の実施形態に係る画像表示装置における輝度分配を示す図である。
【図１０Ａ】第１の実施形態に係る基本ＬＵＴの輝度比率を示す図である。
【図１０Ｂ】第１の実施形態に係る第１拡張ＬＵＴの輝度比率を示す図である。
【図１０Ｃ】第１の実施形態に係る第２拡張ＬＵＴの輝度比率を示す図である。
【図１１】第１の実施形態に係る画像表示装置における閾値の決定方法を説明するための図である。
【図１２】第１の実施形態に係る画像表示装置における階調変換と輝度を示す図である。
【図１３】従来の画像表示装置における階調変換と輝度を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る画像表示装置における閾値の一般的な決定方法を説明するための図である。
【図１５Ａ】第２の実施形態に係る基本ＬＵＴのデータなどを示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの続図である。
【図１６】第２の実施形態に係る基本ＬＵＴの輝度比率を示す図である。
【図１７】第２の実施形態に係る画像表示装置における閾値の決定方法を説明するための図である。
【図１８】画像表示装置における輝度の実測値を示す図である。
【図１９Ａ】第３の実施形態に係る第１拡張ＬＵＴのデータなどを示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａの続図である。
【図２０Ａ】第３の実施形態に係る第２拡張ＬＵＴのデータなどを示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ａの続図である。
【図２１Ａ】第３の実施形態に係る基本ＬＵＴの階調比率を示す図である。
【図２１Ｂ】第３の実施形態に係る第１拡張ＬＵＴの階調比率を示す図である。
【図２１Ｃ】第３の実施形態に係る第２拡張ＬＵＴの階調比率を示す図である。
【図２２】第３の実施形態に係る画像表示装置における閾値の決定方法を説明するための図である。
【図２３】第３の実施形態に係る画像表示装置における階調変換と輝度を示す図である。
【図２４】本発明の第４の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２５】図２４に示す画像表示装置の表示制御回路の詳細を示すブロック図である。
【図２６】第４の実施形態に係る画像表示装置における温度に基づくＬＵＴ選択処理のフローチャートである。
【図２７】ホールド型画像表示装置における輝度変化を示す図である。
【図２８】ホールド型画像表示装置について観察者が感知する明るさの分布を示す図である。
【図２９】インパルス型画像表示装置における輝度変化を示す図である。
【図３０】インパルス型画像表示装置について観測者が感知する明るさの分布を示す図である。
【図３１】時分割駆動法における輝度分配を示す図である。
【図３２】ＣＲＴのガンマ特性を示す図である。
【図３３】時分割駆動法における輝度分配を示す図である。
【図３４】前半優先の時分割駆動法を適用したときの輝度変化を示す図である。
【図３５】後半優先の時分割駆動法を適用したときの輝度変化を示す図である。
【図３６】ホールド型カラー画像表示装置における輝度変化を示す図である。
【図３７】時分割駆動法を適用したカラー画像表示装置における輝度変化を示す図である。
【図３８】比率一致時分割駆動法における輝度分配を示す図である。
【図３９】比率一致時分割駆動法を適用したカラー画像表示装置における画素の輝度変化を示す図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１０、３０…画像表示装置
１１…表示パネル
１２…ゲートドライバ
１３…ソースドライバ
１４、３４…表示制御回路
１５…フレームメモリ
１６…表示素子
１７…ＴＦＴ
１８…容量
２１…ラインバッファ
２２…フレームメモリ制御回路
２３…タイミング制御回路
２４、４４…前半用階調変換回路
２５、４５…後半用階調変換回路
２６、４６…前半用ＬＵＴ
２７、４７…後半用ＬＵＴ
２８…出力選択回路
３６…温度センサー
【図１】
2010091977.tif 000003
【図２】
2010091977.tif 000004
【図３】
2010091977.tif 000005
【図４】
2010091977.tif 000006
【図５】
2010091977.tif 000007
【図６Ａ】
2010091977.tif 000008
【図６Ｂ】
2010091977.tif 000009
【図７Ａ】
2010091977.tif 000010
【図７Ｂ】
2010091977.tif 000011
【図８Ａ】
2010091977.tif 000012
【図８Ｂ】
2010091977.tif 000013
【図９】
2010091977.tif 000014
【図１０Ａ】
2010091977.tif 000015
【図１０Ｂ】
2010091977.tif 000016
【図１０Ｃ】
2010091977.tif 000017
【図１１】
2010091977.tif 000018
【図１２】
2010091977.tif 000019
【図１３】
2010091977.tif 000020
【図１４】
2010091977.tif 000021
【図１５Ａ】
2010091977.tif 000022
【図１５Ｂ】
2010091977.tif 000023
【図１６】
2010091977.tif 000024
【図１７】
2010091977.tif 000025
【図１８】
2010091977.tif 000026
【図１９Ａ】
2010091977.tif 000027
【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
2010091977.tif 000029
【図２０Ｂ】
2010091977.tif 000030
【図２１Ａ】
2010091977.tif 000031
【図２１Ｂ】
2010091977.tif 000032
【図２１Ｃ】
2010091977.tif 000033
【図２２】
2010091977.tif 000034
【図２３】
2010091977.tif 000035
【図２４】
2010091977.tif 000036
【図２５】
2010091977.tif 000037
【図２６】
2010091977.tif 000038
【図２７】
2010091977.tif 000039
【図２８】
2010091977.tif 000040
【図２９】
2010091977.tif 000041
【図３０】
2010091977.tif 000042
【図３１】
2010091977.tif 000043
【図３２】
2010091977.tif 000044
【図３３】
2010091977.tif 000045
【図３４】
2010091977.tif 000046
【図３５】
2010091977.tif 000047
【図３６】
2010091977.tif 000048
【図３７】
2010091977.tif 000049
【図３８】
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【図３９】
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