(57)【要約】【課題】フリッカ感を低減しつつ動画応答性を効果的に向上させることが可能な画像処理装置、画像表示装置、画像処理方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】元の輝度信号による擬似インパルス駆動を行わない通常輝度状態、並びに、擬似インパルス駆動を行う前記高輝度期間の状態である高輝度状態、および前記低輝度期間の状態である低輝度状態の間での複数の状態遷移モードのうち、どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定し、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を、階調変換部により適応階調変換後の輝度信号に対して画素単位で付加するオーバードライブ処理部４５を有し、オーバードライブ処理部４５は、擬似インパルス駆動で低輝度状態から通常輝度状態への遷移する部分でオーバードライブ量の補正を行う。【選択図】図１
2010152115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像の動き度およびエッジ度のうちの少なくとも一方を画素ごとに検出する検出部と、
入力映像の単位フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割するフレーム分割部と、
入力映像の輝度信号のうちの前記検出部によって所定の閾値よりも大きい動き度またはエッジ度が検出された画素領域の輝度信号に対し、単位フレーム期間内の輝度信号の時間積分値を保ちつつ元の輝度信号よりも高輝度側の輝度レベルをなす高輝度期間と元の輝度信号よりも低輝度側の輝度レベルをなす低輝度期間とが単位フレーム期間内で各サブフレーム期間に割り当てられることとなるように選択的に適応階調変換を行う階調変換部と、
前記検出部の検出信号および前記階調変換部による信号に応答して、元の輝度信号による所定の擬似インパルス駆動を行わない通常輝度状態、並びに、擬似インパルス駆動を行う前記高輝度期間の状態である高輝度状態、および前記低輝度期間の状態である低輝度状態の間での複数の状態遷移モードのうち、どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定し、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を、前記階調変換部により適応階調変換後の輝度信号に対して画素単位で付加するオーバードライブ処理部と、を有し、
前記オーバードライブ処理部は、
擬似インパルス駆動で低輝度状態から上記通常輝度状態への遷移する部分で前記オーバードライブ量の補正を行う
画像処理装置。
【請求項２】
前記オーバードライブ処理部は、
黒沈み補正用のオーバードライブルックアップテーブルを有し、
黒沈みが発生するフレームの１つ過去のフレームに対して、前記ルックアップテーブルの補正値を適応する
請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記オーバードライブ処理部は、
擬似インパルス駆動領域信号を複数フィールド分用い、擬似インパルス駆動から通常駆動領域への切り替え部分で、黒沈みが発生する場所を予測する
請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記オーバードライブ処理部は、
各状態遷移モードごとに、サブフレーム間の輝度信号の階調レベル差と付加すべきオーバードライブ量とを関連付けたルックアップテーブルを有し、前記判定処理より判定された状態遷移モードに応じて各ルックアップテーブルにより規定されるオーバードライブ量のうちから１つを選択することにより、前記適応階調変換後の輝度信号に対して付加するオーバードライブ量を決定する
請求項１から３のいずれか一に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記オーバードライブ処理部は、
各状態遷移モードごとに、サブフレーム間の輝度信号の階調レベル差とオーバードライブ量付加後の輝度信号の階調レベルとを関連付けたルックアップテーブルを有し、前記判定処理により判定された状態遷移モードに応じて各ルックアップテーブルにより規定されるオーバードライブ量付加後の輝度信号の階調レベルのうちから１つを選択することにより、前記適応階調変換後の輝度信号に対して付加するオーバードライブ量を決定する
請求項１から３のいずれか一に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記オーバードライブ処理部は、
前記検出部により検出された入力映像の動き度またはエッジ度の大きさに基づき、前記通常輝度状態と前記高輝度状態または前記低輝度状態との間の複数の状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードに移行しようとしているのかを画素単位で判定し、前記適応階調変換を行う際の輝度信号が前記高輝度状態および前記低輝度状態のうちのどちらの状態にあるかを画素単位で判定し、当該判定結果により前記通常輝度状態、前記高輝度状態および前記低輝度状態の間の複数の状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で最終判定する
請求項１から５のいずれか一に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記複数の状態遷移モードとして、前記通常輝度状態同士間での状態遷移モード、前記通常輝度状態から前記低輝度状態への状態遷移モード、前記通常輝度状態から前記高輝度状態への状態遷移モード、前記低輝度状態から前記高輝度状態への状態遷移モード、前記高輝度状態から前記低輝度状態への状態遷移モード、前記高輝度状態から前記通常輝度状態への状態遷移モード、および前記低輝度状態から前記通常輝度状態への状態遷移モードという７つの状態遷移モードが設定されている
請求項１から６のいずれか一に記載の画像処理装置。
【請求項８】
入力映像の動き度およびエッジ度のうちの少なくとも一方を画素ごとに検出する検出部と、
入力映像の単位フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割するフレーム分割部と、
入力映像の輝度信号のうちの前記検出部によって所定の閾値よりも大きい動き度またはエッジ度が検出された画素領域の輝度信号に対し、単位フレーム期間内の輝度信号の時間積分値を保ちつつ元の輝度信号よりも高輝度側の輝度レベルをなす高輝度期間と元の輝度信号よりも低輝度側の輝度レベルをなす低輝度期間とが単位フレーム期間内で各サブフレーム期間に割り当てられることとなるように選択的に適応階調変換を行う階調変換部と、
前記検出部の検出信号および前記階調変換部による信号に応答して、元の輝度信号による所定の擬似インパルス駆動を行わない通常輝度状態、並びに、擬似インパルス駆動を行う前記高輝度期間の状態である高輝度状態、および前記低輝度期間の状態である低輝度状態の間での複数の状態遷移モードのうち、どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定し、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を、前記階調変換部により適応階調変換後の輝度信号に対して画素単位で付加するオーバードライブ処理部と、
前記オーバードライブ処理部によるオーバードライブ量付加後の輝度信号に基づいて映像を表示する表示部と、を有し、
前記オーバードライブ処理部は、
擬似インパルス駆動で低輝度状態から上記通常輝度状態への遷移する部分で前記オーバードライブ量の補正を行う
画像表示装置。
【請求項９】
入力映像の動き度およびエッジ度のうちの少なくとも一方を画素ごとに検出する検出ステップと、
入力映像の単位フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割するフレーム分割ステップと、
入力映像の輝度信号のうちの所定の閾値よりも大きい動き度またはエッジ度が検出された画素領域の輝度信号に対し、単位フレーム期間内の輝度信号の時間積分値を保ちつつ元の輝度信号よりも高輝度側の輝度レベルをなす高輝度期間と元の輝度信号よりも低輝度側の輝度レベルをなす低輝度期間とが単位フレーム期間内で各サブフレーム期間に割り当てられることとなるように選択的に適応階調変換を行う階調変換ステップと、
元の輝度信号による所定の擬似インパルス駆動を行わない通常輝度状態、並びに、擬似インパルス駆動を行う前記高輝度期間の状態である高輝度状態、および前記低輝度期間の状態である低輝度状態の間での複数の状態遷移モードのうち、どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定し、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を、前記階調変換部により適応階調変換後の輝度信号に対して画素単位で付加するオーバードライブ処理ステップと、を有し、
前記オーバードライブ処理ステップにおいては、
擬似インパルス駆動で低輝度状態から上記通常輝度状態への遷移する部分で前記オーバードライブ量の補正を行う
画像処理方法。
【請求項１０】
入力映像の動き度およびエッジ度のうちの少なくとも一方を画素ごとに検出する検出処理と、
入力映像の単位フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割するフレーム分割処理と、
入力映像の輝度信号のうちの所定の閾値よりも大きい動き度またはエッジ度が検出された画素領域の輝度信号に対し、単位フレーム期間内の輝度信号の時間積分値を保ちつつ元の輝度信号よりも高輝度側の輝度レベルをなす高輝度期間と元の輝度信号よりも低輝度側の輝度レベルをなす低輝度期間とが単位フレーム期間内で各サブフレーム期間に割り当てられることとなるように選択的に適応階調変換を行う階調変換処理と、
元の輝度信号による所定の擬似インパルス駆動を行わない通常輝度状態、並びに、擬似インパルス駆動を行う前記高輝度期間の状態である高輝度状態、および前記低輝度期間の状態である低輝度状態の間での複数の状態遷移モードのうち、どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定し、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を、前記階調変換部により適応階調変換後の輝度信号に対して画素単位で付加するオーバードライブ処理と、を有し、
前記オーバードライブ処理においては、
擬似インパルス駆動で低輝度状態から上記通常輝度状態への遷移する部分で前記オーバードライブ量の補正を行う
画像処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホールド型の画像表示装置に適用可能な画像処理装置、画像表示装置、画像処理方法、およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホールド型表示を行う画像表示装置、たとえば、液晶表示装置(ＬＣＤ)においては、擬似的にインパルス表示させて動画応答性の改善を行うための方法として、黒フレーム挿入やバックライトブリンキングといった黒挿入技術が広く使われている。
しかし、これらの技術は黒挿入率を上げて動画応答改善効果を上げているため、黒挿入率を上げるにつれて表示輝度が低下してしまうという問題点がある。
【０００３】
そこで、たとえば特許文献１には、表示輝度を犠牲にせずに動画応答性の改善を可能とした擬似インパルス表示方法（以下、改善擬似インパルス駆動という）が提案されている。
【０００４】
改善擬似インパルス駆動方法では、入力階調、すなわち映像信号の輝度階調レベルが時間的に変化している場合に、映像信号の単位フレーム期間を２つのサブフレーム期間（サブフレーム期間１，２）に分割する。
たとえば、通常の表示フレームレートである６０Ｈｚの単位フレーム期間を、２倍である１２０Ｈｚのフレームレートである２つのサブフレーム期間に分割する。
そして、改善擬似インパルス駆動方法では、入出力階調変換特性が、サブフレーム期間１に対応する第１の階調変換特性と、サブフレーム期間２に対応する第２の階調変換特性とに分割されるように適応階調変換を行う。
ここで、第１の階調変換特性とは、もとの輝度よりも高輝度である階調変換特性を意味し、第２の階調変換特性とはもとの輝度よりも低輝度である階調変換特性を意味する。
そして、改善擬似インパルス駆動方法では、階調変換の前後で単位フレーム期間内の平均輝度（輝度の時間積分値）が保たれるようにする。
これにより、表示輝度を犠牲にせずに擬似的なインパルス駆動を行うことができ、ホールド型表示に起因した低動画応答性が改善される。
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００６／００９１０６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、この改善擬似インパルス駆動では、擬似インパルス駆動に対応して液晶の透過率が変化すると、液晶の透過率の変化があたかも通常のフレームレートのように見え、通常フレームレートのフリッカが見えてしまうという不利益がある。
【０００７】
そこで、上記のような改善擬似インパルス駆動を画面全体で一律に適用するのではなく、動画応答性を特に向上させたい部分、たとえば、動画のエッジ部分に対して選択的に適用するということが考えられる。
【０００８】
ここで、このように構成した場合、通常の駆動を行っているサブフレーム期間と改善擬似インパルス駆動を行っているサブフレーム期間とでは、もとの映像信号の輝度レベルが同じであっても適応階調変換後の輝度レベルが互いに異なることとなる。
このため、駆動方式間の遷移モードに応じて画素ごとに適切なオーバードライブ量を設定し、遷移モードによらずに最適なオーバードライブを行う（最適なオーバーシュートを生じさせる）ことが望まれる。
オーバードシュート量が適切に設定されていないとその画素での液晶の応答が遅くなるため、改善擬似インパルス駆動による動画応答性の改善効果を十分に発揮できなくなってしまうからである。
【０００９】
このように既存の技術では、フリッカ感を低減しつつ動画応答性を効果的に向上させるのが困難である。
【００１０】
本発明は、フリッカ感を低減しつつ動画応答性を効果的に向上させることが可能な画像処理装置、画像表示装置、画像処理方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点の画像処理装置は、入力映像の動き度およびエッジ度のうちの少なくとも一方を画素ごとに検出する検出部と、入力映像の単位フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割するフレーム分割部と、入力映像の輝度信号のうちの前記検出部によって所定の閾値よりも大きい動き度またはエッジ度が検出された画素領域の輝度信号に対し、単位フレーム期間内の輝度信号の時間積分値を保ちつつ元の輝度信号よりも高輝度側の輝度レベルをなす高輝度期間と元の輝度信号よりも低輝度側の輝度レベルをなす低輝度期間とが単位フレーム期間内で各サブフレーム期間に割り当てられることとなるように選択的に適応階調変換を行う階調変換部と、前記検出部の検出信号および前記階調変換部による信号に応答して、元の輝度信号による所定の擬似インパルス駆動を行わない通常輝度状態、並びに、擬似インパルス駆動を行う前記高輝度期間の状態である高輝度状態、および前記低輝度期間の状態である低輝度状態の間での複数の状態遷移モードのうち、どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定し、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を、前記階調変換部により適応階調変換後の輝度信号に対して画素単位で付加するオーバードライブ処理部と、を有し、前記オーバードライブ処理部は、擬似インパルス駆動で低輝度状態から上記通常輝度状態への遷移する部分で前記オーバードライブ量の補正を行う。
【００１２】
本発明の第２の観点の画像表示装置は、入力映像の動き度およびエッジ度のうちの少なくとも一方を画素ごとに検出する検出部と、入力映像の単位フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割するフレーム分割部と、入力映像の輝度信号のうちの前記検出部によって所定の閾値よりも大きい動き度またはエッジ度が検出された画素領域の輝度信号に対し、単位フレーム期間内の輝度信号の時間積分値を保ちつつ元の輝度信号よりも高輝度側の輝度レベルをなす高輝度期間と元の輝度信号よりも低輝度側の輝度レベルをなす低輝度期間とが単位フレーム期間内で各サブフレーム期間に割り当てられることとなるように選択的に適応階調変換を行う階調変換部と、前記検出部の検出信号および前記階調変換部による信号に応答して、元の輝度信号による所定の擬似インパルス駆動を行わない通常輝度状態、並びに、擬似インパルス駆動を行う前記高輝度期間の状態である高輝度状態、および前記低輝度期間の状態である低輝度状態の間での複数の状態遷移モードのうち、どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定し、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を、前記階調変換部により適応階調変換後の輝度信号に対して画素単位で付加するオーバードライブ処理部と、前記オーバードライブ処理部によるオーバードライブ量付加後の輝度信号に基づいて映像を表示する表示部と、を有し、前記オーバードライブ処理部は、擬似インパルス駆動で低輝度状態から上記通常輝度状態への遷移する部分で前記オーバードライブ量の補正を行う。
【００１３】
本発明の第３の観点の画像処理方法は、入力映像の動き度およびエッジ度のうちの少なくとも一方を画素ごとに検出する検出ステップと、入力映像の単位フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割するフレーム分割ステップと、入力映像の輝度信号のうちの所定の閾値よりも大きい動き度またはエッジ度が検出された画素領域の輝度信号に対し、単位フレーム期間内の輝度信号の時間積分値を保ちつつ元の輝度信号よりも高輝度側の輝度レベルをなす高輝度期間と元の輝度信号よりも低輝度側の輝度レベルをなす低輝度期間とが単位フレーム期間内で各サブフレーム期間に割り当てられることとなるように選択的に適応階調変換を行う階調変換ステップと、元の輝度信号による所定の擬似インパルス駆動を行わない通常輝度状態、並びに、擬似インパルス駆動を行う前記高輝度期間の状態である高輝度状態、および前記低輝度期間の状態である低輝度状態の間での複数の状態遷移モードのうち、どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定し、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を、前記階調変換部により適応階調変換後の輝度信号に対して画素単位で付加するオーバードライブ処理ステップと、を有し、前記オーバードライブ処理ステップにおいては、擬似インパルス駆動で低輝度状態から上記通常輝度状態への遷移する部分で前記オーバードライブ量の補正を行う。
【００１４】
本発明の第４の観点は、入力映像の動き度およびエッジ度のうちの少なくとも一方を画素ごとに検出する検出処理と、入力映像の単位フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割するフレーム分割処理と、入力映像の輝度信号のうちの所定の閾値よりも大きい動き度またはエッジ度が検出された画素領域の輝度信号に対し、単位フレーム期間内の輝度信号の時間積分値を保ちつつ元の輝度信号よりも高輝度側の輝度レベルをなす高輝度期間と元の輝度信号よりも低輝度側の輝度レベルをなす低輝度期間とが単位フレーム期間内で各サブフレーム期間に割り当てられることとなるように選択的に適応階調変換を行う階調変換処理と、元の輝度信号による擬似インパルス駆動を行わない通常輝度状態、並びに、擬似インパルス駆動を行う前記高輝度期間の状態である高輝度状態、および前記低輝度期間の状態である低輝度状態の間での複数の状態遷移モードのうち、どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定し、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を、前記階調変換部により適応階調変換後の輝度信号に対して画素単位で付加するオーバードライブ処理と、を有し、前記オーバードライブ処理においては、擬似インパルス駆動で低輝度状態から上記通常輝度状態への遷移する部分で前記オーバードライブ量の補正を行う画像処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００１５】
本発明によれば、入力映像の動き度およびエッジ度のうちの少なくとも一方が画素ごとに検出されると共に、入力映像の単位フレーム期間が複数のサブフレーム期間に分割される。
そして、入力映像の輝度信号のうちの所定の閾値よりも大きい動き度またはエッジ度が検出された画素領域の輝度信号に対し処理が次の適応階調変換処理が行われる。
すなわち、単位フレーム期間内の輝度信号の時間積分値が保たれつつ高輝度期間と低輝度期間とが単位フレーム期間内で各サブフレーム期間に割り当てられることとなるよう、選択的な適応階調変換が行われる。
このように所定の閾値よりも動き度またはエッジ度が大きい画素領域の輝度信号に対して選択的に適応階調変換が行われる。
そして、オーバードライブ処理部で、複数の状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードに移行しようとしているかが画素単位で逐次判定される。
判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量が適応階調変換後の輝度信号に対して画素単位で付加される。
このオーバードライブ処理においては、擬似インパルス駆動で低輝度状態から通常輝度状態への遷移する部分でオーバードライブ量の補正が行われる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フリッカ感を低減しつつ動画応答性を効果的に向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面に関連付けて説明する。
説明は以下の順序で行う。
１．画像表示装置の全体構成（液晶表示装置の構成例）
２．オーバードライブ処理の例
３．オーバードライブ補正部の構成例
４．液晶表示装置１全体の動作例
５．オーバードライブ処理部の動作例
【００１８】
＜１．画像表示装置の全体構成（液晶表示装置の構成例）＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置（画像処理部４）を有する画像表示装置（液晶表示装置１）の全体構成を示す図である。
【００１９】
図１の液晶表示装置１は、液晶表示パネル２と、バックライト部３と、画像処理部４と、映像メモリ６２と、Ｘドライバ５１およびＹドライバ５２と、タイミング制御部６１と、バックライト制御部６３とを含んで構成されている。
なお、本実施形態に係る画像処理方法は本実施の形態の画像処理装置によって具現化されるので、以下併せて説明する。
【００２０】
液晶表示パネルは、マトリクス状に配置された複数の画素（図示せず）を含んで構成されている。
液晶表示パネル２は、Ｘドライバ５１およびＹドライバ５２から供給される駆動信号によって映像信号Ｄinに基づく映像表示を行う。
【００２１】
バックライト部３は、液晶表示パネル２に対して光を照射する光源を含み、たとえばＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷陰極蛍光ランプ）やＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などを含んで構成される。
【００２２】
画像処理部４は、外部からの映像信号Ｄin（輝度信号）に対して所定の画像処理を施すことにより、映像信号Ｄoutを生成する。
図１の画像処理部４は、フレームレート変換部４１と、変換領域検出部４３と、階調変換部４４と、オーバードライブ処理部４５とを有している。
【００２３】
オーバードライブ処理部４５は、変換領域検出部４３から供給される検出合成結果信号ＤＣＴおよび階調変換部４４から取得する選択信号ＨＬに基づいて、複数の状態遷移モードのうち現在どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定する。  オーバードライブ処理部４５は、判定した状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を階調変換部４４から供給される映像信号Ｄ２に対して画素単位で付加することにより、映像信号Ｄoutを生成し出力する。
そして、オーバードライブ処理部４５は、擬似インパルス駆動で低輝度状態から上記通常輝度状態への遷移する部分でオーバードライブ量の補正を行うことにより、黒からの液晶の応答波形を改善する機能を有している。
このオーバードライブ処理部４５の処理は後で詳述する。
【００２４】
フレームレート変換部４１は、映像信号Ｄinのフレームレート（たとえば、６０Ｈｚ）をより高速のフレームレート（たとえば、１２０Ｈｚ）に変換する機能を有する。
具体的には、フレームレート変換部４１は、映像信号Ｄinの単位フレーム期間（たとえば、（１／６０）秒）を複数（たとえば２つ）のサブフレーム期間（たとえば、（１／１２０）秒）に分割する。
これにより、フレームレート変換部４１は、たとえば２つのサブフレーム期間により構成された映像信号Ｄ１（輝度信号）を生成する。
なお、このようなフレームレート変換による映像信号Ｄ１の生成方法としては、たとえば動き検出によって補間フレームを作成する方法や、単にもとの映像信号Ｄinの複製によって補間フレームを生成する方法が適用可能である。
【００２５】
変換領域検出部４３は、フレームレート変換部４１から供給された映像信号Ｄ１における動き情報（動き度）ＭＤおよびエッジ情報（エッジ度）ＥＤを画素単位でサブフレーム期間ごとに検出する機能を有する。
図１の変換領域検出部４３は、動き検出部４３１と、エッジ検出部４３２と、検出合成部４３３とを有している。
【００２６】
動き検出部４３１は、映像信号Ｄ１における動き情報ＭＤを画素単位でサブフレーム期間ごとに検出する。
エッジ検出部４３２は、映像信号Ｄ１におけるエッジ情報ＥＤを画素単位でサブフレーム期間ごとに検出する。
検出合成部４３３は、動き検出部４３１により検出された動き情報ＭＤおよびエッジ検出部４３２により検出されたエッジ情報ＥＤを合成すると共に各種の調整処理を行うことにより、検出合成結果信号ＤＣＴを生成し、出力する。
ここで、各種の調整処理には、検出領域広げ処理や、検出領域丸め処理、孤立点検出処理などが含まれる。
変換領域検出部４３による検出動作の詳細については、後述する。
【００２７】
なお、動き検出部４３１による動き検出の方法としては、たとえば、ブロックマッチング法を用いた動きベクトル検出方法や、サブフレーム間の差分信号を用いたサブフレーム間の動きベクトル検出方法などが挙げられる。
また、エッジ検出部４３２によるエッジ検出の方法としては、各サブフレーム期間において、ある画素とその周辺画素との輝度レベル（階調）差が所定の閾値よりも大きい画素領域を検出することによりエッジ検出を行う方法などが挙げられる。
【００２８】
階調変換部４４は、変換領域検出部４３から供給される検出合成結果信号ＤＣＴに応じて、入力映像信号Ｄ１のうちの所定の閾値よりも大きい動き情報ＭＤおよびエッジ情報ＥＤが検出された画素領域の映像信号（輝度信号）に対し、適応階調変換を選択的に行う。
階調変換部４４は、２つの適応階調変換部４４１，４４２と、選択出力部４４３とを有している。
【００２９】
ここで、階調変換部４４の処理例を図２〜図４に関連付けて説明する。
図２は、図１に示した階調変換部による階調変換の際の輝度γ特性を示す特性図である。図３は、階調変換前の輝度信号の入出力特性を示すタイミング波形図である。図４は、階調変換後の輝度信号の入出力特性を示すタイミング波形図である。
【００３０】
階調変換部４４は、たとえば図２に示すように、映像信号Ｄ１の（入出力）階調変換特性（輝度γ特性）γ０を、適応階調変換部４４１，４４２により、元の輝度よりも高輝度側の輝度γ特性γ１Ｈと元の輝度よりも低輝度側の輝度γ特性γ１Ｌとに階調変換する。
階調変換部４４は、選択出力部４４３によってこれら２つの輝度γ特性γ１Ｈ，γ１Ｌに基づく映像信号（輝度信号）Ｄ２１Ｈ，Ｄ２１Ｌをサブフレーム期間ごとに交互に選択して出力することにより、映像信号（輝度信号）Ｄ２を生成し出力する。
したがって、映像信号Ｄ１の輝度階調レベル（入力階調）がたとえば図３に示すように時間的に変化している場合（タイミングｔ１〜ｔ５）、次のように処理される。
適応階調変換後の映像信号Ｄ２の輝度階調レベル（入力階調）は、たとえば図４に示すように、タイミングｔ１０〜ｔ２０のようになる。
すなわち、高輝度側の輝度γ特性γ１Ｈに基づく映像信号Ｄ２１Ｈが出力されるサブフレーム期間ＳＦ１と、低輝度側の輝度γ特性γ１Ｌに基づく映像信号Ｄ２１Ｌが出力されるサブフレーム期間ＳＦ２とがフレーム期間単位で交互に割り当てられる。
サブフレーム期間ＳＦ１は高輝度期間に相当し、サブフレーム期間ＳＦ２は低輝度期間に相当する。
【００３１】
なお、映像信号Ｄ１の輝度γ特性γ０を、輝度γ特性γ１Ｈ，γ１Ｌの代わりに、たとえば図２中の輝度γ特性γ２Ｈ，γ２Ｌを用いて適応階調変換を行うようにしてもよい。
ただし、輝度γ特性γ１Ｈ，γ１Ｌを用いて適応階調変換を行ったほうが輝度γ特性γ２Ｈ，γ２Ｌを用いて適応階調変換を行う場合よりも動画応答性の改善効果が大きいので、輝度γ特性γ１Ｈ，γ１Ｌを用いたほうが好ましい。
また、図２では輝度γ特性γ０が線形性の直線となっているが、たとえばこの輝度γ特性γ０を、γ２．２の非線形曲線などとしてもよい。
【００３２】
オーバードライブ処理部４５は、変換領域検出部４３から供給される検出合成結果信号ＤＣＴおよび階調変換部４４から取得する選択信号ＨＬに基づいて、複数の状態遷移モードのうち現在どの状態遷移モードに移行しようとしているかを画素単位で逐次判定する。  オーバードライブ処理部４５は、判定した状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を階調変換部４４から供給される映像信号Ｄ２に対して画素単位で付加することにより、映像信号Ｄoutを生成し出力する。
オーバードライブ処理部４５は、状態遷移判定部４５１と、Ｈ／Ｌ判定部４５２と、オーバードライブ補正部４５３とを有している。
【００３３】
＜２．オーバードライブ処理の例＞
ここで、オーバードライブ処理部４５の処理例を図５および図６に関連付けて説明する。
図５は、本実施形態に係る状態遷移モードについて説明するための模式図である。図６は、オーバードライブ補正の基本処理について説明するためのタイミング波形図である。
【００３４】
本実施形態において、駆動状態には、通常の駆動状態と改善擬似インパルス駆動状態とを含む。
通常駆動状態は、改善擬似インパルス駆動を行わない駆動状態（Ｎ状態）８０である。  改善擬似インパルス駆動状態（Ｄ状態）は、高輝度状態を示す改善擬似インパルス駆動Ｈ側（明側）状態（ＤＨ状態）８１Ｈまたは低輝度状態を示す改善擬似インパルス駆動Ｌ側（暗側）状態（ＤＬ状態）８１Ｌを含む。
【００３５】
状態遷移判定部４５１は、変換領域検出部４３から供給される検出合成結果信号ＤＣＴに基づいて、たとえば図５に示すように、次の状態遷移を判定する。
状態遷移判定部４５１は、駆動状態（Ｎ状態）８０と、改善擬似インパルス駆動状態８１Ｈ，８１Ｌとの間の複数の状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードに移行しようとしているのかを画素ごとに判定し、判定結果を判定信号Ｊout1として出力する。
【００３６】
具体的には、状態遷移判定部４５１は、図５に示すように、４つの状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードに移行しようとしているのかを画素ごとに判定をする。
４つの状態遷移モードは、次のモードである。
第１は、Ｎ状態からＤ状態への状態遷移モード（Ｎ／Ｄ遷移；図中のＮ／ＤＬ遷移Ｍ２またはＮ／ＤＨ遷移Ｍ４）である。
第２は、Ｄ状態からＮ状態への状態遷移モード（Ｄ／Ｌ遷移；図中のＤＬ／Ｎ遷移Ｍ１またはＤＨ／Ｎ遷移Ｍ３）である。
第３は、Ｄ状態からＤ状態への状態遷移モード（Ｄ／Ｄ遷移；図中のＤＨ／ＤＬ遷移Ｍ５またはＤＬ／ＤＨ遷移Ｍ６）である。
第４は、通常駆動状態でのサブフレーム間の輝度レベル変動を示すＮ状態からＮ状態への状態遷移モード（Ｎ／Ｎ遷移；図中のＮ／Ｎ遷移Ｍ７）である。
状態遷移判定部４５１は、これら第１〜第４の状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードに移行しようとしているのかを画素ごとに判定をする。
【００３７】
Ｈ／Ｌ判定部４５２は、階調変換部４４内の選択出力部４４３から選択信号ＨＬを取得する。
そして、Ｈ／Ｌ判定部４５２は、適応階調変換を行う際の映像信号が高輝度状態（ＤＨ状態）および低輝度状態（ＤＬ状態）のうちのどちらの状態にあるのかを画素ごとに判定し、判定結果を判定信号Ｊout2として出力する。
選択信号ＨＬは、現在、映像信号Ｄ２Ｈおよび映像信号Ｄ２Ｌのうちのどちらの映像信号を選択出力しているのかを、たとえばそれぞれ「Ｈ」または「Ｌ」により示す信号である。
【００３８】
オーバードライブ補正部４５３は、状態遷移判定部４５１から供給される判定信号Ｊout1およびＨ／Ｌ判定部４５２から供給される判定信号Ｊout2に基づき、たとえば図５に示すどの状態遷移モードに移行しようとしているのかを画素ごとに最終判定する。
移行対象の状態遷移モードには、ＤＬ／Ｎ遷移Ｍ１、Ｎ／ＤＬ遷移Ｍ２、ＤＨ／Ｎ遷移Ｍ３、Ｎ／ＤＨ遷移Ｍ４、ＤＨ／ＤＬ遷移Ｍ５、ＤＬ／ＤＨ遷移Ｍ６およびＮ／Ｎ遷移Ｍ７という７つの状態遷移モードが含まれる。
オーバードライブ補正部４５３は、後述するルックアップテーブル（ＬＵＴ）を利用して、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量を階調変換部４４から供給される階調変換後の映像信号Ｄ２に対して画素単位で付加する。これにより、オーバードライブ補正部４５３は、映像信号（輝度信号）Ｄoutを生成し、出力する。
判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量には、たとえば、図６（Ａ），（Ｂ）中の符号Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２で示したようなオーバードライブ量が含まれる。
なお、オーバードライブ補正部４５３の詳細構成およびオーバードライブ処理部４５による動作の詳細については、後述する。
【００３９】
映像メモリ６２は、画像処理部４から供給されるオーバードライブ量付加後の映像信号Ｄoutを、サブフレーム単位で画素ごとに記憶するフレームメモリである。
タイミング制御部（タイミング・ジェネレータ）６１は、映像信号Ｄoutに基づき、Ｘドライバ５１、Ｙドライバ５２およびバックライト制御部６３の駆動タイミングを制御する。
Ｘドライバ（データドライバ）５１は、液晶表示パネル２の各画素へそれぞれ、映像信号Ｄoutに基づく駆動電圧を供給する。
Ｙドライバ（ゲートドライバ）５２は、タイミング制御部６１によるタイミング制御に従って、液用表示パネル２内の各画素を図示しない走査線に沿って線順次駆動する。
バックライト制御部６３は、タイミング制御部６１によるタイミング制御に従って、バックライト部３の点灯動作を制御する。
【００４０】
＜３．オーバードライブ補正部の構成例＞
次に、図３〜図８に関連付けて、オーバードライブ補正部４５３の詳細構成について説明する。
ここで図７は、このオーバードライブ補正部４５３のブロック構成を示す図である。
【００４１】
オーバードライブ補正部４５３は、適応階調変換前の元の映像信号Ｄ１および適応階調変換後の映像信号Ｄ２のうちの少なくとも一方を現在とその直前の２サブフレーム期間分取得する。
オーバードライブ補正部４５３は、たとえば図８に示したように、サブフレーム間の映像信号の階調レベル差と付加すべきオーバードライブ量ＯＤとを上記７つの状態遷移モードごとに関連付けたＬＵＴ９１を保有する各ＬＵＴ処理部を有している。
ここで、階調レベル差とは、現在のサブフレームの映像信号（輝度信号）の階調と、過去（１つ前）のサブフレームの輝度信号の階調との階調レベル差をいう。
具体的には、Ｄ／Ｎ間ＬＵＴ処理部７１と、Ｄ／Ｄ間ＬＵＴ処理部７２と、Ｎ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７３とを有している。
Ｄ／Ｎ間ＬＵＴ処理部７１は、Ｎ状態とＤ状態との間の状態遷移モード用のＬＵＴを保有する。
Ｄ／Ｄ間ＬＵＴ処理部７２は、ＤＨ状態とＤＬ状態との間の状態遷移モード用のＬＵＴを保有する。
Ｎ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７３は、Ｎ状態間での状態遷移モード用のＬＵＴを保有する。
【００４２】
なお、これらの各ＬＵＴは、図８に示すＬＵＴ９１のように、サブフレーム間の映像信号の階調レベル差が０のときは、付加すべきオーバードライブ量ＯＤ＝０である。
各ＬＵＴは、図中の矢印Ｐ３１，Ｐ３２で示したように階調レベル差が大きくなるのに従って付加すべきオーバードライブ量ＯＤも大きくなるように、各状態遷移モードごとに予め設定される。
また、Ｎ状態間でのＬＵＴよりも、Ｎ状態とＤ状態との間でのＬＵＴや、ＤＨ状態とＤＬ状態との間でのＬＵＴの方が、付加すべきオーバードライブ量ＯＤが大きくなるように設定されている。
【００４３】
Ｄ／Ｎ間ＬＵＴ処理部７１はＤＬ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７１１と、Ｎ／ＤＬ用ＬＵＴ処理部７１２と、ＤＨ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７１３と、Ｎ／ＤＨ用ＬＵＴ処理部７１４とを有している。
【００４４】
ＤＬ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７１１は、前後する２つのサブフレームでの映像信号Ｄ１，Ｄ２をＤＬ／Ｎ遷移Ｍ１用のＬＵＴに適用することにより、ＤＬ／Ｎ遷移Ｍ１の際に付加すべきオーバーシュート量ＯＤ１を出力する。
Ｎ／ＤＬ用ＬＵＴ処理部７１２は、前後する２つのサブフレームでの映像信号Ｄ１，Ｄ２をＮ／ＤＬ遷移Ｍ２用のＬＵＴに適用することにより、Ｎ／ＤＬ遷移Ｍ２の際に付加すべきオーバーシュート量ＯＤ２を出力する。
ＤＨ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７１３と、前後する２つのサブフレームでの映像信号Ｄ１，Ｄ２をＤＨ／Ｎ遷移Ｍ３用のＬＵＴに適用することにより、ＤＨ／Ｎ遷移Ｍ３の際に付加すべきオーバーシュート量ＯＤ３を出力する。
Ｎ／ＤＨ用ＬＵＴ処理部７１４は、前後する２つのサブフレームでの映像信号Ｄ１，Ｄ２をＮ／ＤＨ遷移Ｍ４用のＬＵＴに適用することにより、Ｎ／ＤＨ遷移Ｍ４の際に付加すべきオーバーシュート量ＯＤ４を出力する。
【００４５】
また、Ｄ／Ｄ間ＬＵＴ処理部７２は、ＤＨ／ＤＬ用ＬＵＴ処理部７２１と、ＤＬ／ＤＨ用ＬＵＴ処理部７２２とを有している。
【００４６】
また、ＤＨ／ＤＬ間ＬＵＴ処理部７２１は、前後する２つのサブフレームでの映像信号Ｄ２をＤＨ／ＤＬ遷移Ｍ５用のＬＵＴに適用することにより、ＤＨ／ＤＬ遷移Ｍ５の際に付加すべきオーバーシュート量ＯＤ５を出力する。
ＤＬ／ＤＨ用ＬＵＴ処理部７２２は、前後する２つのサブフレームでの映像信号Ｄ２をＤＬ／ＤＨ遷移Ｍ６用のＬＵＴに適用することにより、ＤＬ／ＤＨ遷移Ｍ６の際に付加すべきオーバーシュート量ＯＤ６を出力する。
【００４７】
また、Ｎ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７３は、前後する２つのサブフレームでの映像信号Ｄ１をＮ／Ｎ遷移Ｍ７用のＬＵＴに適用することにより、Ｎ／Ｎ遷移Ｍ７の際に付加すべきオーバーシュート量ＯＤ７を出力する。
【００４８】
オーバードライブ補正部４５３はまた、セレクタ７４と、オーバードライブ付加部７５とを有している。
セレクタ７４は、状態遷移判定部４５１から供給される判定信号Ｊout1およびＨ／Ｌ判定部４５２から供給される判定信号Ｊout2を予め定められた真理値表に適用することによって、７つの状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードにあるのかを最終判定する。
セレクタ７４は、これにより各状態遷移モードに応じて各ＬＵＴ処理部から出力されるオーバードライブ量ＯＤ１〜ＯＤ７のうちの１つのオーバーシュート量を決定し、付加すべきオーバードライブ量ＯＤoutとして選択出力するものである。
【００４９】
オーバードライブ付加部７５は、階調変換部４４から供給される適応階調変換後の映像信号Ｄ２に対し、セレクタ７４から選択出力されるオーバードライブ量ＯＤoutを画素単位で付加することにより、映像信号Ｄoutとして出力する。
【００５０】
さらに、オーバードライブ補正部４５３は、バッファ７６−１〜７６−６を有する。
バッファ７６−１は、Ｎ／ＤＬ用ＬＵＴ処理部７１２から出力されるオーバーシュート量ＯＤ２を所定期間、たとえば１フレーム期間分保持してセレクタ７４に出力する。
バッファ７６−２は、ＤＨ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７１３から出力されるオーバーシュート量ＯＤ３を所定期間、たとえば１フレーム期間分保持してセレクタ７４に出力する。
バッファ７６−３は、Ｎ／ＤＨ用ＬＵＴ処理部７１４から出力されるオーバーシュート量ＯＤ４を所定期間、たとえば１フレーム期間分保持してセレクタ７４に出力する。
【００５１】
バッファ７６−４は、ＤＨ／ＤＬ間ＬＵＴ処理部７２１から出力されるオーバーシュート量ＯＤ５を所定期間、たとえば１フレーム期間分保持してセレクタ７４に出力する。
バッファ７６−５は、ＤＬ／ＤＨ用ＬＵＴ処理部７２２から出力されるオーバーシュート量ＯＤ６を所定期間、たとえば１フレーム期間分保持してセレクタ７４に出力する。
バッファ７６−６は、Ｎ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７３から出力されるオーバーシュート量ＯＤ７を所定期間、たとえば１フレーム期間分保持してセレクタ７４に出力する。
【００５２】
このように、本実施形態においては、７つのＬＵＴ処理部７１１〜７１４，７２１，７２２，７３のうち、ＤＬ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７１１の出力にバッファが配置されていない。
本実施形態においては、この構成を採用することにより、黒沈が発生するフレームの１つ過去のフレームに対して、ルックアップテーブルの補正値を適応することで、黒からの液晶の応答波形を改善する。
以下、この黒からの液晶の応答波形の改善についてさらに詳述する。
【００５３】
上述したように、本実施形態において、擬似インパルス駆動を行っているときの液晶応答改善は、オーバードライブ処理が行われる。
しかし、処理領域の境目付近の液晶応答性改善効果が十分ではない場合があり、この場合、黒く沈んだようになる部分が有りこの黒沈みの改善が必要である。
解析の結果、擬似インパルス駆動の立ち下がり波形から、通常駆動領域への液晶の状態遷移が起こっている位置に発生していることがわかった。
そのため、この黒沈は、前述したオーバードライブ手法では完全な改善ができないおそれがあることが判明した。
そこで、本実施形態においては、黒沈み補正用のオーバードライブＬＵＴを作成し、黒沈が発生するフレームの１つ過去のフレームに対して、ＬＵＴの補正値を適応することで、黒からの液晶の応答波形を改善する。
これを実現するため、回路として、７つのＬＵＴ処理部のうちＤＬ／Ｎ用ＬＵＴ処理部７１１の出力にバッファを配置せず、他のＬＵＴ処理部７１２〜７１４，７２１，７２２，７３の出力にバッファ７６−１〜−６を配置する構成を採用している。
【００５４】
本実施形態においては、擬似インパルス駆動領域信号を複数フィールド分用い、新擬似インパルス駆動から通常駆動領域切り替え部分で、黒沈が発生する場所を予測するように構成される。
【００５５】
基本的に、部分擬似インパルス駆動時の液晶の状態遷移は、図５に示すようになる。
そして、本実施形態における、黒からの液晶の応答波形の改善方法は、図５中のＭ１，すなわち、ＤＬ／Ｎ（ＬＵＴ ＤＬｔｏＮ）の補正方法に適用される。
【００５６】
図９は、部分インパルス駆動処理領域が右側に移動しているときの、液晶の状態遷移の様子を示す図である。
図１０は、本実施形態に係る部分インパルス駆動処理領域が右側に移動しているときの、液晶の状態遷移の様子を示す図である。
【００５７】
図９中の“Low（ロー）”は部分擬似インパルス駆動時の立下り部分の駆動状態を表し、“High（ハイ）”は部分擬似インパルス駆動時の立ち上がり部分の駆動状態を表している。
図９中の状態遷移Ｍ１は、部分擬似黒挿入の立下りから，通常駆動状態を表している。状態遷移Ｍ１に本実施形態の改善方法を適用しないシステムでは、図９中の領域ＡＭ１を補正する場合、Low側からHigh側への補正として、High側の通常駆動領域の該当位置の値に補正値を与える。
本実施形態においては、図１０に示すように、Low側の対象領域を検出し，Highへ遷移する前のLow側で補正をかけていることを特徴としている。
本実施形態において、図１０の領域ＡＲＭ１の検出信号は、部分インパルス駆動Low側から通常駆動領域への検出信号を用いる。
【００５８】
図１１は、部分インパルス駆動処理領域処理強度検出ブロックの構成例を示す図である。
図１１の部分インパルス駆動処理領域処理強度検出ブロック（以下、検出ブロックという）１００は、図１の変換領域検出部４３、およびオーバドライブ処理部４５を含んで形成される。したがって、以下の説明では図１の構成と重複する部分を有する。
【００５９】
検出ブロック１００は、図１１に示すように、動き検出部１０１、エッジ検出部１０２、合成部（乗算器）１０３、ローパルスフィルタ（ＬＰＦ）１０４−１，１０４−２、ゲイン調整部１０５、およびコアリング部１０６−１，１０６−２を有する。
検出ブロック１００は、さらにフレームメモリ１０７−１，１０７−２，１０７−３、差分計算部１０８、０／１処理部１０９、遷移領域検出部１１０、および処理領域検出判定部１１１を有する。
【００６０】
検出ブロック１００においては、動き検出部１０１、エッジ検出部１０２、合成部（乗算器）１０３、により図１の変換領域検出部４３が形成される。
ＬＰＦ１０４−１，１０４−２、ゲイン調整部１０５、およびコアリング部１０６−１，１０６−２、フレームメモリ１０７−１〜１０７−３、差分計算部１０８、０／１処理部１０９、遷移領域検出部１１０により図１のオーバードライブ処理部４５が形成される。
【００６１】
検出ブロック１００において、入力された画像信号(Pin)は，動き検出部１０１とエッジ検出部１０２により各々動きおよびエッジ検出処理が行われる。
合成部１０３の出力信号は、ＬＰＦ１０４−１、ゲイン調整部１０５を介し部分インパルス駆動処理領域信号Ｓ１０５としてセレクタ７４に供給される。
動き検出信号とエッジ検出信号を合成部１０３で乗算処理した信号に、コアリング部１０６、ＬＰＦ１０４で処理した信号の過去と現在の差分信号から、部分インパルス駆動状態から通常駆動状態(Ｍ１もしくはＭ３の遷移)への遷移状態検出を行う。
状態遷移Ｍ１もしくはＭ３の判定は、部分インパルス駆動状態が、HighからLowなのか、LowからHighなのかの判断で行う。
Ｍ１のＤＬｔｏＮへの状態遷移である場合、Low状態のときの値と，High状態のときの値をルックアップテーブルで参照し、Low側の値を補正する。
【００６２】
この構成を採用することにより、以下の効果を得ることが可能となる。
部分的新擬似インパルス駆動に、オーバードライブ処理を適応した時発生するおそれのある黒沈を改善することができる。
動画表示時のボケ感の発生源であるフレーム画像内の動画のエッジ領域にのみ選択的に新擬似インパルス駆動を適応することで、フレーム画像全体に新擬似インパルス駆動を適応した場合と同等の動画応答改改善効果を保ちつつ、黒沈みの発生を抑止できる。
かつそれ以外の領域には新擬似インパルス駆動を適応しないことでフリッカ感の低減の両立を実現することができる。
【００６３】
ここで、液晶表示パネル２およびバックライト部３が、本発明における「表示部」の一具体例に対応する。また、フレームレート変換部４１が本発明における「フレーム分割部」の一具体例に対応し、変換領域検出部４３が本発明における「検出部」の一具体例に対応し、階調変換部４４が本発明における「階調変換部」の一具体例に対応する。また、オーバードライブ処理部４５が、本発明における「判定部」および「付加部」の一具体例に対応する。
【００６４】
以上、本実施形態の特徴部分ではオーバードライブ処理部４５の具体的な構成および機能について説明した。
次に、このような構成からなる本実施の形態の画像処理部４および液晶表示装置１全体の動作について、詳細に説明する。
【００６５】
＜４．液晶表示装置１全体の動作例＞
まず、図１〜図４および図１２に関連付けて、画像処理部４および液晶表示装置１全体の基本動作について説明する。
【００６６】
本実施の形態の液晶表示装置１全体では、図１に示したように、外部から供給された映像信号Ｄinが画像処理部４により画像処理がなされ、これにより映像信号Ｄoutが生成される。
【００６７】
まずフレームレート変換部４１によって、映像信号Ｄinのフレームレート（たとえば、６０Ｈｚ）がより高速のフレームレート（たとえば、１２０Ｈｚ）に変換される。
より具体的には、映像信号Ｄinの単位フレーム期間（たとえば、（１／６０）秒）が２つのサブフレーム期間（たとえば、（１／１２０）秒）に分割され、これにより２つのサブフレーム期間ＳＦ１，ＳＦ２により構成された映像信号Ｄ１が生成される。
【００６８】
次に、変換領域検出部４３では、たとえば図１２に示したようにして動き情報ＭＤおよびエッジ情報ＥＤの検出が行われ、これらの情報に基づいて変換領域が検出される。
具体的には、たとえば図１２（Ａ）に示したような表示映像の基となる映像信号Ｄ１（映像信号Ｄ１（２−０），Ｄ１（１−１），Ｄ１（２−１））が入力すると次のように検出が行われる。
動き検出部４３１によって、たとえば図１２（Ｂ）に示したような動き情報ＭＤ（動き情報ＭＤ（１−１），ＭＤ（２−１））がそれぞれ検出される。
これと並行して、エッジ検出部４３２によって、たとえば図１２（Ｃ）に示したようなエッジ情報ＥＤ（エッジ情報ＥＤ（１−１），ＥＤ（２−１））がそれぞれ検出される。
そしてこのようにして検出された動き情報ＭＤおよびエッジ情報ＥＤに基づき、検出合成部４３３によって、たとえば図１２（Ｄ）に示したような検出合成結果信号ＤＣＴ（検出合成結果信号ＤＣＴ（１−１），ＤＣＴ（２―１））が、それぞれ生成される。
これにより、階調変換部４４における階調変換の対象領域（変換領域）、すなわち動画応答性低下の原因となる動画におけるエッジ領域が特定される。
【００６９】
次に、階調変換部４４では、フレームレート変換部４１から供給される映像信号Ｄ１および変換領域検出部４３から供給される検出結果合成信号ＤＣＴに基づき次の処理が行われる。
階調変換部４４では、映像信号Ｄ１のうちの所定の閾値よりも大きい動き情報ＭＤおよびエッジ情報ＥＤが検出された画素領域の映像信号に対しては、たとえば図２に示した輝度γ特性γ１Ｈ，γ１Ｌを用いた適応的階調変換が行われる。
ここで、画素領域は、検出領域、たとえば動画におけるエッジ領域に相当し、適応的階調変換とは改善擬似インパルス駆動に対応する階調変換を意味する。
さらに階調変換部４４は、映像信号Ｄ１のうちの所定の閾値よりも小さい動き情報ＭＤおよびエッジ情報ＥＤが検出された画素領域（検出領域以外の画素領域）の映像信号に対しては適応階調変換を行わない。その結果、輝度γ特性γ０を用いた映像信号Ｄ１がそのまま出力される。
すなわち、映像信号Ｄ１のうちの所定の閾値よりも動き情報ＭＤおよびエッジ情報ＥＤが大きい画素領域の映像信号に対して、それぞれ選択的に適応階調変換が行われ、擬似的インパルス駆動が行われる。
【００７０】
したがって、適応階調変換がなされる画素領域（検出領域）では、映像信号Ｄ１の輝度階調レベル（入力階調）がたとえば図３に示したように時間的に変化している場合（タイミングｔ１〜ｔ５）、輝度階調レベル（入力階調）は次のようになる。
適応階調変換後の映像信号Ｄ２の輝度階調レベルは、たとえば図４に示したように（タイミングｔ１０〜ｔ２０）、単位フレーム期間内の輝度の時間積分値が保たれる。
そして、元の映像信号Ｄ１の輝度レベルよりも高輝度側の輝度レベルである高輝度期間（ＳＦ１）と、低輝度側の輝度レベルである低輝度期間（ＳＦ２）とが、単位フレーム期間内で各サブフレーム期間に割り当てられるように、選択的な適応階調変換が行われる。
すなわち、表示輝度を犠牲にせずに擬似的なインパルス駆動がなされ、ホールド型表示に起因した低動画応答性が改善される。
【００７１】
そして、このようにして階調変換がなされた映像信号（輝度信号）Ｄ２を基に画像処理部４から出力される映像信号（輝度信号）Ｄoutに基づいて、Ｘドライバ５１およびＹドライバ５２から各画素へ駆動電圧（画素印加電圧）が供給される。
これにより、バックライト部３からの照明光が液晶表示パネル２により変調され、表示光として液晶表示パネル２から出力される。このようにして、映像信号Ｄinに基づく表示光により、映像表示がなされる。
【００７２】
＜５．オーバードライブ処理部の動作例＞
次に、図１〜図１４に関連付けて、本発明の特徴的部分の１つである、オーバードライブ処理部４５の動作について詳細に説明する。
ここで図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、画面上の各位置における映像信号Ｄ２（Ｄ２（２−０），Ｄ２（１−１），Ｄ２（２−１））の時間変化をサブフレーム期間ごとに表したものである。
【００７３】
本実施形態のオーバードライブ処理部４５では、まず、状態遷移判定部４５１において、次の処理が行われる。
状態遷移判定部４５１では、変換領域検出部４３から供給される検出合成結果信号ＤＣＴに基づいて、たとえば図５に示すように、次の状態遷移が判定される。
状態遷移判定部４５１では、駆動状態（Ｎ状態）８０と、改善擬似インパルス駆動状態８１Ｈ，８１Ｌとの間の複数の状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードに移行しようとしているのかを画素ごとに判定し、判定結果を判定信号Ｊout1として出力する。
【００７４】
具体的には、状態遷移判定部４５１では、図５に示すように、４つの状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードに移行しようとしているのかが画素ごとに判定される。
４つの状態遷移モードは、次のモードである。
第１は、Ｎ状態からＤ状態への状態遷移モード（Ｎ／Ｄ遷移；図中のＮ／ＤＬ遷移Ｍ２またはＮ／ＤＨ遷移Ｍ４）である。
第２は、Ｄ状態からＮ状態への状態遷移モード（Ｄ／Ｌ遷移；図中のＤＬ／Ｎ遷移Ｍ１またはＤＨ／Ｎ遷移Ｍ３）である。
第３は、Ｄ状態からＤ状態への状態遷移モード（Ｄ／Ｄ遷移；図中のＤＨ／ＤＬ遷移Ｍ５またはＤＬ／ＤＨ遷移Ｍ６）である。
第４は、通常駆動状態でのサブフレーム間の輝度レベル変動を示すＮ状態からＮ状態への状態遷移モード（Ｎ／Ｎ遷移；図中のＮ／Ｎ遷移Ｍ７）である。
状態遷移判定部４５１では、これら第１〜第４の状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードに移行しようとしているのかが画素ごとに判定される。
一方、Ｈ／Ｌ判定部４５２では、選択出力部４４３から選択信号ＨＬを取得することにより、適応階調変換を行う際の映像信号が高輝度状態（ＤＨ状態）および低輝度状態（ＤＬ状態）のうちのどちらの状態にあるのかが画素ごとに判定される。
これにより、判定信号Ｊout2が出力される。
【００７５】
次に、オーバードライブ補正部４５３内の各ＬＵＴ処理部７１１〜７１４，７２１，７２２，７３では、適応階調変換前のもとの映像信号Ｄ１および適応階調変換後の映像信号Ｄ２のうちの少なくとも一方が現在とその直前の２サブフレーム期間分供給される。
そして、それらの映像信号が各状態遷移モードに応じて設定されたＬＵＴ（図８参照）に適用されることにより、各状態遷移モードの際に付加すべきオーバードライブ量ＯＤ１〜ＯＤ７がそれぞれ出力される。
各状態遷移モードの際に付加すべきオーバードライブ量ＯＤ１を除くオーバードライブ量ＯＤ２〜ＯＤ７は、バッファ７６−１〜７６−６で一旦バッファリングされてからセレクタ７４に入力される。
【００７６】
なお、本実施形態においては、状態遷移Ｍ１は、図１０に示すように、Low側の対象領域を検出し，Highへ遷移する前のLow側で補正をかけている。
そして、本実施形態において、図１０の領域ＡＲＭ１の検出信号は、部分インパルス駆動Low側から通常駆動領域への検出信号を用いている。
【００７７】
次に、セレクタ７４では、状態遷移判定部４５１から供給される判定信号Ｊout1およびＨ／Ｌ判定部４５２から供給される判定信号Ｊout2が、たとえば図１４に示したような真理値表９２に適用される。
これにより、７つの状態遷移モードのうちのどの状態遷移モードにあるのかが最終判定される。
その結果、これにより各ＬＵＴ処理部から出力されるオーバードライブ量ＯＤ１〜ＯＤ７のうち、最終判定された状態遷移モードに対応する１つのオーバーシュート量が、付加すべきオーバードライブ量ＯＤoutとして選択出力される。
具体的には、判定信号Ｊout1が「Ｎ／Ｄ遷移」である旨を示している場合、判定信号Ｊout2が「Ｌ」のときは「Ｎ／ＤＬ遷移」であると最終判定される一方、判定信号Ｊout2が「Ｈ」のときは「Ｎ／ＤＨ遷移」であると最終判定される。
また、判定信号Ｊout1が「Ｄ／Ｎ遷移」である旨を示している場合、判定信号Ｊout2が「Ｌ」のときは「ＤＬ／Ｎ遷移」であると最終判定される一方、判定信号Ｊout2が「Ｈ」のときは「ＤＨ／Ｎ遷移」であると最終判定される。
また、判定信号Ｊout1が「Ｄ／Ｄ遷移」である旨を示している場合、現在の判定信号Ｊout2が「Ｌ」のときは「ＤＨ／ＤＬ遷移」であると最終判定される一方、現在の判定信号Ｊout2が「Ｈ」のときは「ＤＬ／ＤＨ遷移」であると最終判定される。
また、判定信号Ｊout1が「Ｎ／Ｎ遷移」である旨を示している場合、判定信号Ｊout2の値によらず、「Ｎ／Ｎ遷移」であると最終判定される。
【００７８】
次に、オーバードライブ付加部７５では、階調変換部４４から供給される適応階調変換後の映像信号Ｄ２に対し、セレクタ７４から選択出力されるオーバードライブ量ＯＤoutが画素単位で付加され、これにより映像信号Ｄoutが出力される。
そして、このオーバードライブ量ＯＤout付加後の映像信号Ｄoutは、映像メモリ６２およびタイミング制御部６１へ供給され、これによりオーバードライブ量ＯＤoutに基づくオーバードライブが液晶表示パネル２内の各画素単位でなされる。
【００７９】
したがって、たとえば図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示した映像信号Ｄ２（２−０），Ｄ２（１−１），Ｄ２（２−１）のように、サブフレーム期間ごとに動画像のエッジ領域が画面上で移動していくような場合を考える。
エッジ領域とは、図中の「ＤＬ状態領域」や「ＤＨ状態領域」のことであり、変換領域検出部４３において変換領域として検出された画像領域である。
この場合、図中に示したように、ＤＬ／Ｎ遷移Ｍ１、Ｎ／ＤＬ遷移Ｍ２、ＤＨ／Ｎ遷移Ｍ３、Ｎ／ＤＨ遷移Ｍ４、ＤＨ／ＤＬ遷移Ｍ５、ＤＬ／ＤＨ遷移Ｍ６およびＮ／Ｎ遷移Ｍ７の７つの状態遷移モードが出現している。
ところが、それらの状態遷移モードに応じて画素単位で適切なオーバードライブがなされる（図６参照）ため、たとえば図６（Ａ），（Ｂ）中の矢印Ｐ１３，Ｐ２３で示したように、各画素において液晶の動画応答性がより向上することになる。
【００８０】
このようにして本実施の形態の画像処理部４では、入力映像信号Ｄinの単位フレーム期間が複数のサブフレーム期間ＳＦ１，ＳＦ２に分割されて映像信号Ｄ１にフレームレート変換され、この映像信号Ｄ１の動き情報およびエッジ情報が画素ごとに検出される。
そして、所定の閾値よりも動き情報ＭＤおよびエッジ情報ＥＤが大きい画素領域（検出領域）の映像信号に対して選択的に適応階調変換が行われる。
このため、この検出領域では擬似的なインパルス駆動によって動画応答性が向上する一方、検出領域以外の画素領域では通常駆動によってフリッカ感が低減する。
したがって、従来のように全画素領域の映像信号に対して適応階調変換を行う場合と比べ、高い動画応答性が保たれつつフリッカ感が低減する。
【００８１】
また、オーバードライブ補正部４５３において、７つの状態遷移モードＭ１〜Ｍ７のうちのどの状態遷移モードに移行しようとしているかが画素単位で逐次判定される。そして、判定された状態遷移モードに応じたオーバードライブ量ＯＤoutが適応階調変換後の映像信号Ｄ２に対して画素単位で付加される、このたため、状態遷移モードに応じた適切なオーバードライブ量の付加が可能となる。
【００８２】
以上のように本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
状態遷移モードに応じた適切なオーバードライブ量を付加することができ、状態遷移モードによらずに最適なオーバードライブを行うことが可能となる。よって、フリッカ感を低減しつつ動画応答性を効果的に向上させることが可能となる。
そして、本実施形態によれば、黒沈み補正用のオーバードライブＬＵＴを作成し、黒沈が発生するフレームの１つ過去のフレームに対して、ＬＵＴの補正値を適応することで、黒からの液晶の応答波形を改善することができる。
すなわち、部分的新擬似インパルス駆動に、オーバードライブ処理を適応した時発生するおそれのある黒沈を改善することができる。
動画表示時のボケ感の発生源であるフレーム画像内の動画のエッジ領域にのみ選択的に新擬似インパルス駆動を適応することで、フレーム画像全体に新擬似インパルス駆動を適応した場合と同等の動画応答改改善効果を保ちつつ、黒沈みの発生を抑止できる。
かつそれ以外の領域には新擬似インパルス駆動を適応しないことでフリッカ感の低減の両立を実現することができる。
【００８３】
また、本実施形態においては、各状態遷移モードごとに、サブフレーム間の映像信号の階調レベル差と付加すべきオーバードライブ量ＯＤとを関連付けたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を予め用意しておく。
さらに、本実施形態では、判定された状態遷移モードに応じて各ＬＵＴにより規定されるオーバードライブ量ＯＤ１〜ＯＤ７のうちから１つを選択することによって応階調変換後の映像信号に対して付加するオーバードライブ量ＯＤoutを決定する。
その結果、簡易に適切なオーバードライブ量を決定することが可能となる。
【００８４】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００８５】
また、上記実施形態では、各状態遷移モードごとにサブフレーム間の映像信号の階調レベル差と付加すべきオーバードライブ量ＯＤとを関連付けたＬＵＴを設けている。さらに、判定された状態遷移モードに応じて各ＬＵＴにより規定されるオーバードライブ量ＯＤ１〜ＯＤ７のうちから１つを選択する。そして、適応階調変換後の映像信号Ｄ２に対して付加するオーバードライブ量ＯＤoutを決定する場合について説明した。
しかし、たとえば、次のように構成することも可能である。
各状態遷移モードごとに、サブフレーム間の映像信号の階調レベル差とオーバードライブ量付加後の映像信号Ｄoutの階調レベルとを関連付けたＬＵＴを設ける。そして、判定された状態遷移モードに応じて各ＬＵＴにより規定されるオーバードライブ量付加後の輝度信号Ｄoutの階調レベルのうちから１つを選択する。これにより、適応階調変換後の映像信号に対して付加するオーバードライブ量を決定するようにしてもよい。
このように構成した場合、セレクタ７４から選択出力される信号がそのままオーバードライブ量付加後の映像信号Ｄoutとなるため、オーバードライブ付加部７５が不要となり、上記実施の形態と比べて装置構成を簡略化することが可能となる。
【００８６】
また、上記実施形態では、動き情報ＭＤおよびエッジ情報ＥＤの両方が所定の閾値よりも大きい画素領域を、変換処理領域（検出領域）として選択的に適応階調変換を行うようにした場合で説明した。
より一般的には、動き情報ＭＤおよびエッジ情報ＥＤの少なくとも一方が所定の閾値よりも大きい画素領域を、変換処理領域（検出領域）として選択的に適応階調変換を行うようにしてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、１つの単位フレーム期間を２つのサブフレーム期間ＳＦ１，ＳＦ２によって構成した場合について説明した。しかし、フレームレート変換部４１が、１つの単位フレーム期間が３つ以上のサブフレーム期間によって構成されるようにフレームレート変換を行うようにしてもよい。
【００８８】
さらに、上記実施形態では、画像表示装置の一例として、液晶表示パネル２およびバックライト部３を有する液晶表示装置１について説明したが、本発明の画像処理装置は、他の画像表示装置にも適用可能である。
すなわち、本発明の画像処理装置は、たとえばプラズマ表示装置（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）やＥＬ（Electro-Luminescence）表示装置にも適用することが可能である。
【００８９】
なお、以上詳細に説明した方法は、上記手順に応じたプログラムとして形成し、ＣＰＵ等のコンピュータで実行するように構成することも可能である。
また、このようなプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク等の記録媒体、この記録媒体をセットしたコンピュータによりアクセスし上記プログラムを実行するように構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理装置を有する画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した階調変換部による階調変換の際の輝度γ特性を示す特性図である。
【図３】階調変換前の輝度信号の入出力特性を示すタイミング波形図である。
【図４】階調変換後の輝度信号の入出力特性を示すタイミング波形図である。
【図５】実施の形態に係る状態遷移モードについて説明するための模式図である。
【図６】オーバードライブ補正の基本処理について説明するためのタイミング波形図である。
【図７】図１に示したオーバードライブ補正部の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７に示した各ＬＵＴ処理部において用いられるルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を示す図である。
【図９】部分インパルス駆動処理領域が右側に移動しているときの、液晶の状態遷移の様子を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る部分インパルス駆動処理領域が右側に移動しているときの、液晶の状態遷移の様子を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る部分インパルス駆動処理領域処理強度検出ブロックの構成例を示す図である。
【図１２】図１に示した処理領域検出部の動作を説明するための模式図である。
【図１３】本実施形態に係る輝度信号の状態遷移の一例を示すタイミング波形図である。
【図１４】図７のセレクタで用いられる真理値表の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１…液晶表示装置、２…液晶表示パネル、３…バックライト部、４…画像処理部、４１…フレームレート変換部、４３…変換領域検出部、４３１…動き検出部、４３２…エッジ検出部、４３３…検出合成部、４４…階調変換部、４４１，４４２…適応階調変換部、４４３…選択出力部、４５…オーバードライブ処理部、４５１…状態遷移判定部、４５２…Ｈ／Ｌ判定部、４５３…オーバードライブ補正部、６１…タイミング制御部、６２…映像メモリ、６３…バックライト制御部、７１…Ｄ／Ｎ間ＬＵＴ処理部、７１１…ＤＬ／Ｎ用ＬＵＴ処理部、７１２…Ｎ／ＤＬ用ＬＵＴ処理部、７１３…ＤＨ／Ｌ用ＬＵＴ処理部、７１４…Ｎ／ＤＨ用ＬＵＴ処理部、７２…Ｄ／Ｄ間ＬＵＴ処理部、７２１…ＤＨ／ＤＬ用ＬＵＴ処理部、７２２…ＤＬ／ＤＨ用ＬＵＴ処理部、７３…Ｎ／Ｎ用ＬＵＴ処理部、７４…セレクタ７４…オーバードライブ付加部、７６−１〜７６−６…バッファ、８０…通常駆動状態（Ｎ状態）、８１Ｈ…擬似インパルス駆動Ｈ側（暗側）状態（ＤＬ状態）、８１Ｈ…擬似インパルス駆動Ｌ側（明側）状態（ＤＨ状態）、９１…ルックアップテーブル（ＬＵＴ）、９２…（セレクタでの）真理値表、Ｄin，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ２Ｈ，Ｄ２Ｌ，Ｄout…映像信号（輝度信号）、ＨＬ…選択信号、Ｊout1，Ｊout2…判定信号、ＤＣＴ…検出合成結果信号、ＯＤ，ＯＤ１〜ＯＤ７，ＯＤout…オーバードライブ量、γ０，γ１，γ１Ｈ，γ１Ｌ，γ２，γ２Ｈ，γ２Ｌ…輝度γ特性、Ｍ１…ＤＬ／Ｎ遷移（状態遷移モード）、Ｍ２…Ｎ／ＤＬ遷移、Ｍ３…ＤＨ／Ｎ遷移、Ｍ４…Ｎ／ＤＨ遷移、Ｍ５…ＤＨ／ＤＬ遷移、Ｍ６…ＤＬ／ＤＨ遷移、Ｍ７…Ｎ／Ｎ遷移。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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