(57)【要約】【課題】等色関数の個人差に起因する色覚の個人差の縮小と、表示色域の拡大を両立した画像表示装置を提供する事を目的とする。【解決手段】画像表示装置は、画像を構成する画素の色域を判定する色域判定部２０と、色域判定結果に基づいて画像を低彩度画像成分と高彩度画像成分に分離する画像分離部４０と、１フレーム期間をサブフレーム期間に分割し、各サブフレーム期間において低彩度画像成分と高彩度画像成分を時間的に分離して画像形成する表示部７０を有する。バックライト駆動部６０は、低彩度画像成分の表示時には広帯域光源を発光させ、高彩度画像成分の表示時には狭帯域光源を発光させる。３原色画像を低彩度成分と高彩度成分に分離するので６原色などの多原色画像を要しない。個人差による色覚の相違が生じやすい低彩度画像で広帯域光源を発光させるので、等色関数の個人差に起因する色覚の相違が抑制される。【選択図】図１
2014209175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する画像表示装置であって、
複数の光源を有する照明手段と、
入力画像を第１の画像成分と第２の画像成分に分ける分離手段と、
前記照明手段からの光を、画像の表示期間内の第１の期間において前記第１の画像成分に基づいて変調し、画像の表示期間内の第２の期間において前記第２の画像成分に基づいて変調する変調手段と、
前記第１の期間において第１の光を発し、前記第２の期間において第２の光を発するように、前記照明手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記第２の光に含まれる所定の色の光のスペクトルは、前記第１の光に含まれる当該所定の色の光のスペクトルよりも広いことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記分離手段は、入力画像の画素のうち白色点を含む所定の色域に属する画素を第１の比率で第１の画像成分と第２の画像成分に配分するとともに、前記所定の色域に属さない画素を第２の比率で第１の画像成分と第２の画像成分に配分する請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記第１の光及び前記第２の光は、複数の色の光を含み、
前記分離手段は、前記所定の色域に属する画素について、前記所定の色の成分を前記第１の比率で第１の画像成分と第２の画像成分に配分するとともに、前記所定の色以外の成分を第３の比率で第１の画像成分と第２の画像成分に配分する請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第１の光は複数の色の光を含み、前記第２の光は前記所定の色の光のみを含み、
前記分離手段は、前記所定の色域に属する画素について、前記所定の色の成分を前記第１の比率で第１の画像成分と第２の画像成分に配分するとともに、前記所定の色以外の成分を第１の画像成分に配分する請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記所定の色域は、前記照明手段が前記第２の光を発した場合に表示可能な色域より広くない色域である請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
等色関数の個人差による変動モデルにおいて最も短波長側の等色関数と最も長波長側の等色関数のいずれにおいても感度が第１基準以上となる波長域を有感波長域として、
前記第２の光に含まれる前記所定の色の光のスペクトルは、当該所定の色に対応する等色関数の有感波長域の全域で強度が第２基準以上となる請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記第２の光に含まれる前記所定の色の光のスペクトルは、複数のピーク波長を有し、
前記複数のピーク波長のうち最も短波長側のピーク波長は当該所定の色に対応する等色関数の個人差による変動モデルにおいて最も短波長側の等色関数のピーク波長よりもさらに短波長であり、
前記複数のピーク波長のうち最も長波長側のピーク波長は当該所定の色に対応する等色関数の個人差による変動モデルにおいて最も長波長側の等色関数のピーク波長よりもさらに長波長である請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記複数の色の各々に対応する透過波長特性を有する光透過手段を更に備え、
前記変調手段は、前記光透過手段を透過する光を画像信号に基づき変調するものであって、
前記第２の光に含まれる前記所定の色の光のスペクトルは、複数のピーク波長を有し、複数のピーク波長はいずれも当該所定の色に対応する前記光透過手段の透過波長範囲内にある請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記照明手段は、前記複数の色の各々に対応する色の光を発する複数の第１の光源と、白色光を発する第２の光源と、を有し、
前記第１の光は、前記複数の第１の光源の発する光を合成した光であり、
前記第２の光は、前記第２の光源の発する光である請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記照明手段は、前記複数の色の各々に対応する色の光を発する複数の第１の光源と、前記複数の色の各々に対応する色の光を発し前記第１の光源の各々の発する光と比較してスペクトルが広い複数の第２の光源と、を有し、
前記第１の光は、前記複数の第１の光源の発する光を合成した光であり、
前記第２の光は、前記複数の第２の光源の発する光を合成した光である請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記照明手段は、前記複数の色の各々に対応する色の光を発する複数の第１の光源と、前記所定の色に対応する色の光を発し前記第１の光源の発する当該所定の色に対応する色の光と比較してスペクトルが広い第２の光源と、を有し、
前記第１の光は、前記複数の第１の光源の発する光を合成した光であり、
前記第２の光は、前記第２の光源の発する光と前記第１の光源の発する前記所定の色以外の色に対応する色の光とを合成した光である請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記照明手段は、前記複数の色の各々に対応する色の光を発する複数の第１の光源と、前記所定の色に対応する色の光を発し前記第１の光源の発する当該所定の色に対応する色の光と比較してスペクトルが広い第２の光源と、を有し、
前記第１の光は、前記複数の第１の光源の発する光を合成した光であり、
前記第２の光は、前記第２の光源の発する光である請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記照明手段は、前記複数の色の各々に対応する色の光を発する複数の第１の光源と、前記所定の色に対応する色の光を発し前記第１の光源の発する当該所定の色に対応する色の光と比較してピーク波長が異なる第２の光源と、を有し、
前記第１の光は、前記複数の第１の光源の発する光を合成した光であり、
前記第２の光は、前記複数の第１の光源の発する光と前記第２の光源の発する光とを合成した光である請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記照明手段は、前記複数の色の各々に対応する色の光を発する複数の第１の光源と、前記所定の色に対応する色の光を発し前記第１の光源の発する当該所定の色に対応する色の光と比較してピーク波長が異なる第２の光源と、を有し、
前記第１の光は、前記複数の第１の光源の発する光を合成した光であり、
前記第２の光は、前記第１の光源の発する当該所定の色に対応する色の光と前記第２の光源の発する光とを合成した光である請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記複数の色は全て原色である請求項１〜１４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記複数の色は、赤、緑、及び青である請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
前記分離手段は、入力画像の画素のうち白色点を含む所定の色域に属する画素を第１の比率で第１の画像成分と第２の画像成分に配分するとともに、前記所定の色域に属さない
画素を第２の比率で第１の画像成分と第２の画像成分に配分するものであって、
更に、前記所定の色域に属する画素又は前記所定の色域に属さない画素の一方からなる領域の画素であって、所定の条件を満たす画素については、前記所定の色域に属する画素又は前記所定の色域に属さない画素の他方と同じ比率で第１の画像成分と第２の画像成分に配分する請求項１〜１６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
前記所定の条件を満たす画素は、移動している領域及びその周辺の画素、面積が閾値未満の領域の画素、空間周波数が閾値以上の画素、又は模様の複雑さの度合が閾値以上の領域の画素である請求項１７に記載の画像表示装置。
【請求項１９】
前記分離手段が入力画像の画素を第１の画像成分と第２の画像成分に配分するしかたに関して第１のモードと第２のモードがあり、
第１のモードでは、前記分離手段は、前記所定の条件を満たす画素については、前記所定の色域に属するか否かによらず、第１の比率で第１の画像成分と第２の画像成分に配分し、
第２のモードでは、前記分離手段は、前記所定の条件を満たす画素については、前記所定の色域に属するか否かによらず、第２の比率で第１の画像成分と第２の画像成分に配分する請求項１８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、光源と、光源から入射する光の透過率又は反射率を駆動信号に従って画素毎に変調する光変調器を用いて画像を形成する画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人間の色に関する視覚特性を表わす等色関数は、年齢による変動等に起因して個人差が生じることが知られている。この変動モデルとしてＣＩＥ（国際照明委員会）からＣＩＥ１７０−１が提案されている。
【０００３】
このような個人差が存在していることにより、画像表示装置上で知覚される色が個人毎に微妙に異なることがある（以下、「色覚の個人差」と記す）。それによって、印刷物と測色一致の色キャリブレーションを行っても観察者によっては色が一致していないように見える場合がある。この現象は表示色域を広くするためにスペクトルの狭い光源をバックライトに用いた表示装置で特に顕著にみられる。
【０００４】
この問題を解決するために、画像信号及び表示装置を６原色として、現実世界の色スペクトルをできるだけ忠実に再現することで、色覚の個人差を減らす手法がある（特許文献１）。
【０００５】
或いは、彩度が低い画像の表示領域に用いる発光スペクトルの広いブロード光源と、彩度が高い画像の表示領域に用いる発光スペクトルの狭いナロー光源を組み合わせて画面上の領域毎に使い分ける表示装置が提案されている（特許文献２）。この表示装置は、色覚の個人差の縮小と表示色域の拡大を両立させることを図ったものである。
【０００６】
また、画像の表示期間を時分割してそれぞれのサブフレームで発光色の異なる複数種類の光源を切り替えて発光させることによって、光変調器を構成する画素の原色数よりも実質的に多くの原色で画像を形成する手法が提案されている（特許文献３）。
【０００７】
また、ＲＧＢの基本光源の印加電流値をサブフィールド毎に変更することで光源の色数を増やし、表示装置の色域を拡大する手法が提案されている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１４１５１８号公報
【特許文献２】特表２０１２−５１５９４８号公報
【特許文献３】特開２００４−１３８８２７号公報
【特許文献４】特開２００５−２７５２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上述した特許文献１の技術は、６原色のマルチスペクトルの入力画像データを用いてマルチスペクトルの画像表示を行うことによって結果的に色覚の個人差の解消を図るもので、通常の３原色の入力画像データに対して効果が得られない。
【００１０】
また上述した特許文献２の技術では、画面の領域毎にバックライトで光源特性を制御するので、領域の大きさ及びバックライトの広がりによって光源の混色が発生し、画素毎に最適化された光源特性を得ることが難しい。
【００１１】
そこで本発明は、色覚の個人差の縮小と表示色域の拡大を両立した画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、画像を表示する画像表示装置であって、
複数の光源を有する照明手段と、
入力画像を第１の画像成分と第２の画像成分に分ける分離手段と、
前記照明手段からの光を、画像の表示期間内の第１の期間において前記第１の画像成分に基づいて変調し、画像の表示期間内の第２の期間において前記第２の画像成分に基づいて変調する変調手段と、
前記第１の期間において第１の光を発し、前記第２の期間において第２の光を発するように、前記照明手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記第２の光に含まれる所定の色の光のスペクトルは、前記第１の光に含まれる当該所定の色の光のスペクトルよりも広いことを特徴とする画像表示装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、色覚の個人差の縮小と表示色域の拡大を両立した画像表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における画像表示装置及び色域判定部２０の構成図
【図２】液晶パネルユニット７１の概念図
【図３】バックライトユニット７２の概念図
【図４】人間の目の特性を示す等色関数と光源のスペクトルの関係を示す概念図
【図５】実施例１における光源の特性と等色関数の関係を示す図
【図６】カラーフィルタの透過特性
【図７】実施例１における光源とカラーフィルタ７１２で表示可能な色域を示す図
【図８】色域判定処理の概念図
【図９】配分決定部２３０のフローチャート
【図１０】実施例１の動作概念図
【図１１】異なる判定領域を持つ色域判定処理の概念図
【図１２】ＨＳＶ色空間による色域判定処理の概念図
【図１３】ＹＣｂＣｒ色空間による色域判定処理の概念図
【図１４】実施例２における光源の特性と等色関数の関係を示す図
【図１５】実施例３における光源の特性と等色関数の関係を示す図
【図１６】異なる考え方で選択した光源の特性と等色関数の関係を示す図
【図１７】実施例４における画像表示装置の構成図
【図１８】投射部１０７０の構成図
【図１９】実施例４における光源と等色関数との関係図
【図２０】実施例５における画像表示装置の構成図
【図２１】投射部２０７０の構成図
【図２２】プリズム６０４０の構造図及びカラーホイール６０１０の断面図
【図２３】可視光反射膜６０１２の反射特性
【図２４】カラーホイール６０１０の平面図
【図２５】各サブフレームで駆動条件を変化させて各光源の駆動を行う制御の概念図
【図２６】境界部分の輝度上昇、輝度低下の発生の仕組みを説明するための図
【図２７】境界部分の輝度上昇、輝度低下の発生の仕組みを説明するための図
【図２８】境界部分の輝度上昇、輝度低下の発生の仕組みを説明するための図
【図２９】実施例７における色域判定部２０の構成図
【図３０】配分決定部７００３の処理を示すフローチャート
【図３１】ステップＳ７２０４の処理を示すフローチャート
【図３２】実施例７の色域優先モードの色域判定部２０の動作例
【図３３】実施例７の色域優先モードの動作例
【図３４】実施例７の色域優先モードの動作例を説明する図
【図３５】実施例７の個人差低減モードの色域判定部２０の動作例
【図３６】実施例７の個人差低減モードの動作例
【図３７】実施例８における色域判定部２０の構成図
【図３８】実施例８の面積解析部７５０１の動作例を説明するための図
【図３９】実施例８の周波数解析部７５０３の動作例を説明するための図
【図４０】実施例８のテクスチャ解析部７５０５の動作例を説明するための図
【図４１】配分決定部７５０７の処理を示すフローチャート
【図４２】ステップＳ８００４の処理を示すフローチャート
【図４３】実施例８の動作例を説明するための図
【図４４】実施例８の動作例を説明するための図
【図４５】実施例８の動作例を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施例１）
本発明の実施例１における画像表示装置の構成図を図１（Ａ）、図２、図３を用いて説明する。
フレーム倍速部１０は、不図示の画像入力部により装置に入力された画像信号（入力画像１）を一旦フレームメモリに蓄積する。そして入力画像１の倍の周波数で１フレームの画像を２回ずつ読み出して倍速入力画像１１を出力する。またその出力が第１サブフレームか第２サブフレームかを示す倍速タイミング信号１２を出力する。
【００１６】
色域判定部２０は、倍速タイミング信号１２に基づいて、倍速入力画像１１を構成する各画素の表示割合２１を出力する。表示割合２１は画素毎の出力レベル（第１サブフレームと第２サブフレームへの配分の比率）を表し、０〜１の値をとるものとする。色域判定方法の詳細は後述する。
画像分離部４０は、表示割合２１に基づいて、倍速入力画像１１の画素毎に出力レベルを制御して、分離画素値４１を出力する。画像分離部４０は、各サブフレームの各画素の画素値に表示割合２１を乗じた値を分離画素値４１とする。
【００１７】
色空間変換部５０は、倍速タイミング信号１２に基づいて、分離画素値４１に対し、入力画像１が想定する色空間から表示装置固有の色空間への変換を行い、修正画素値５１を出力する。色空間変換方法の詳細は後述する。
バックライト駆動部６０は、倍速タイミング信号１２に基づいて、表示部７０のバックライトを駆動制御するバックライト駆動信号６１を出力する。バックライトの駆動制御の詳細は後述する。
表示部７０は、液晶素子で構成された液晶パネルユニット７１とバックライトユニット７２で構成される。
【００１８】
液晶パネルユニット７１の概念図を図２に示す。横ｍ画素×縦ｎ画素の画素がマトリクス状に配置されており、各画素はＲ’Ｇ’Ｂ’の液晶シャッター素子７１１とカラーフィルタ７１２により構成される。修正画素値５１の各画素の（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）値に応じて対応する液晶シャッター素子の透過率が変化することによってパネル上に画像が形成される。またＲ’Ｇ’Ｂ’に適応するするカラーフィルタ７１２の特性については後述する。
【００１９】
バックライトユニット７２の概念図を図３に示す。ユニット面上に所定の間隔で光源が配置されており、各光源は広色域光源（高彩度光源）群７２１（第１の光源）と低彩度光源群７２２（第２の光源）からなる。広色域光源群７２１は、赤色光源７２３、緑色光源７２４、青色光源７２５からなる。また低彩度光源群７２２は実施例１では白色光源７２６のみからなる。それぞれの光源群はバックライト駆動信号６１に基づいて同時に点灯する。バックライトユニット７２は、バックライト駆動部６０による制御により、広色域光源群７２１が発光する場合と低彩度光源群７２２が発光する場合とで発する光を切り替え可能な照明手段である。光源から発せられた光は不図示の拡散版によって面方向に拡散されて、バックライトとして液晶パネルユニット７１を背後から照射する。
制御部９０は、不図示の制御線を通じて各部の動作及びそのタイミングの制御を行う。
【００２０】
次に、それぞれの光源群の発光特性及びその選択方法について説明する。
人間の目の特性を示す等色関数と、表示装置に用いる光源が１種類である場合の光源のスペクトルと、の関係の概念図を図４（Ａ）に示す。背景技術で述べたとおり、等色関数には個人差が存在する。図中、広色域光源ｂのスペクトルがｂ（λ）、ある観察者Ａの等色関数がｚ１（λ）、別の観察者Ｂの等色関数がｚ２（λ）である。図４（Ａ）に示すように、観察者Ａと観察者Ｂとでは等色関数に個人差がある。
観察者Ａが感じている光源ｂの刺激量ＺＡは、
【数１】
2014209175.tif 000003
で表わされる。観察者Ｂが感じている光源ｂの刺激量ＺＢは、
【数２】
2014209175.tif 000004
となる。ｂ（λ）とｚ１（λ）のピークは比較的よく一致しているので、観察者Ａは光源ｂのエネルギーをほぼ全部感じている。一方、ｂ（λ）とｚ２（λ）ではピークがずれているのでＺＢはＺＡよりも小さくなる。すなわち、観察者Ｂは光源ｂのエネルギーの一部しか感じていない。このようなメカニズムに起因して、人によって光源から受けるエネルギーに差が生じて、その結果知覚される色が異なるという現象が発生する。
【００２１】
これに対して、発光スペクトルが広帯域な低彩度光源ｗを用いた場合の光源のスペクトルと等色関数との関係の概念図を図４（Ｂ）に示す。図中、低彩度光源ｗのスペクトルがｗ（λ）である。この場合、観察者Ａが感じる刺激量ＺＡ’及び観察者Ｂが感じる刺激量ＺＢ’は、
【数３】
2014209175.tif 000005
となる。低彩度光源ｗのスペクトルｗ（λ）は、観察者Ａ，Ｂの等色関数ｚ１（λ）、ｚ２（λ）の感度のある波長域では十分に平坦な特性を備える。このようなスペクトルと等色関数の関係になっていると、観察者Ａが低彩度光源ｗから受ける刺激量ＺＡ’と観察者Ｂが低彩度光源ｗから受ける刺激量ＺＢ’とはほぼ同じとなる。厳密にＺＡ’＝ＺＢ’とはならないが、ＺＡ’とＺＢ’との差異は、ＺＡとＺＢとの差異と比較して十分小さくなり、観察者Ａの感じる刺激と観察者Ｂの感じる刺激とは実用的には十分等価な刺激である
とみなせる。観察者Ａが感じる刺激と観察者Ｂが感じる刺激が等価になるということはすなわち、等色関数に個人差があっても知覚される色を等価にできるということである。
【００２２】
次に、以上の原理に基づいて等色関数に個人差がある観察者間で知覚される色を実質上等価にするために必要な光源の特性について説明する。
【００２３】
等色関数の個人差による変動モデルにおいて最も短波長側に変動した等色関数と最も長波長側に変動した等色関数のいずれにおいても感度が第１基準以上となる波長域を有感波長域（ｚＬ〜ｚＨ）とする。例えば第１基準はピーク感度の３／４の感度とすることができる。以上説明した効果を得るために、低彩度光源ｗは、ｚＬからｚＨまでの有感波長域の全域で、強度が第２基準以上となることが望ましい。例えば第２基準は有感波長域内のピーク強度の１／２の強度とすることができる。
例えばＣＩＥ１７０−１で示されるｓ−ｂａｒ特性（２０歳）の短波長側でのピークから３／４の感度となる波長λＢＬは約４２５ｎｍである。またｓ−ｂａｒ特性（８０歳）の長波長側でのピークから３／４の感度となる波長λＢＨは約４７５ｎｍである。よって、少なくとも４２５ｎｍから４７５ｎｍの間の最低レベルが、その間のピークレベルの１／２以上であるスペクトルを有する光源を低彩度光源ｗとして用いればよい。低彩度光源群７２２は、赤と緑それぞれについても同様の条件を満たせば、それぞれの色成分について低彩度光源として必要なスペクトルを有するということができる。低彩度光源群７２２を複数の異なる特性の光源の組み合わせで構成する場合でも、それらの合成スペクトルが以上の条件を満たせばよい。すなわち、
低彩度光源群７２２の合成スペクトル：ｗ（λ）
等色関数：ｚ（λ）
等色関数ｚ（λ）のピーク波長：λｐｚ
等色関数ｚ（λ）の有感波長域：ｚＬ〜ｚＨ
有感波長域内におけるｗ（λ）のピーク波長：λｐｗ
として、
ｍｉｎ（ｚ（ｚＬ）〜ｚ（ｚＨ））＞ｚ（λｐｚ）×３／４
ｍｉｎ（ｗ（ｚＬ）〜ｗ（ｚＨ））＞ｗ（λｐｗ）×１／２
が全ての観察者（等色関数の変動モデルにより変動する全ての等色関数）に対して満たされればよい。
【００２４】
広色域光源群７２１に用いる光源については、各原色の等色関数が十分に感度を有して且つ、他の原色の等色関数の感度が低い波長の光源を選択すればよい。画像表示装置の表示可能色域を広げるために、なお且つ個々の光源の発光スペクトルは狭い方がよい。望ましくは、発光スペクトルの半値幅が５０ｎｍ以下であると好適である。
【００２５】
以上の選択方法及び発光特性をおおよそ満たす具体的な光源の選択として、実施例１では、広色域光源群７２１を構成する各光源の発光ピーク波長が
λｂ＝４５０ｎｍ
λｇ＝５３０ｎｍ
λｒ＝６３０ｎｍ
となる発光素子である青色ＬＥＤ（light-emitting diode）、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤを選択する。また、低彩度光源群７２２を構成する光源は３８０ｎｍ〜７００ｎｍの波長範
囲でほぼフラットな発光スペクトルを有する白色ＬＥＤを選択する。広色域光源群７２１を構成する青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤは発光スペクトルが狭い狭帯域ＬＥＤであり、低彩度光源群７２２を構成する白色ＬＥＤは発光スペクトルが広い広帯域ＬＥＤである。
【００２６】
実施例１で選択した光源の特性と等色関数との関係を図５（Ａ）〜図５（Ｅ）に示す。図５（Ａ）は青色光源７２５の発光スペクトルｂ（λ）と青色の等色関数ｚ（λ）との関係を示す図である。図５（Ｂ）は緑色光源７２４の発光スペクトルｇ（λ）と緑色の等色関数ｙ（λ）との関係を示す図である。図５（Ｃ）は赤色光源７２３の発光スペクトルｒ（λ）と赤色の等色関数ｘ（λ）との関係を示す図である。図５（Ｄ）は白色光源７２６の発光スペクトルｗ（λ）と青色、緑色、赤色の等色関数ｚ（λ）、ｙ（λ）、ｘ（λ）との関係を示す図である。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）の発光スペクトルｂ（λ）、ｇ（λ）、ｒ（λ）を合成したスペクトルが第１の光のスペクトルとなり、図５（Ｄ）の発光スペクトルｗ（λ）が第２の光のスペクトルとなる。図５（Ｅ）には、図５（Ｄ）の白色光のスペクトルｗ（λ）に含まれる青色成分のスペクトルをｗｂ（λ）として強調して示すとともに、比較のために図５（Ａ）の青色光の発光スペクトルｂ（λ）を重ね合わせて示す。図５（Ｅ）に示すように、第２の光に含まれる青色成分のスペクトルｗｂ（λ）は、第１の光に含まれる青色光のスペクトルｂ（λ）よりも帯域幅が広い。図５（Ｅ）には示していないが、同様に、第２の光に含まれる緑色成分のスペクトル及び赤色成分のスペクトルは、それぞれ図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示す第１の光に含まれる緑色成分のスペクトルｇ（λ）及び赤色成分のスペクトルｒ（λ）より広い。
【００２７】
カラーフィルタ７１２は、バックライトユニット７２から照射された光源光を、液晶シャッター素子７１１の３原色に対応するＲＧＢそれぞれの透過波長特性によって光透過することで、３原色それぞれの波長帯域の透過光を得る。実施例１で用いるカラーフィルタの透過特性を図６に示す。青色（Ｂ）のフィルタであるＦｉｌｔｅｒ−Ｂは青色光源７２５から発した光と白色光源７２６から発した光の内の青色成分を透過するようにフィルタリングする。緑色（Ｇ）のフィルタであるＦｉｌｔｅｒ−Ｇは緑色光源７２４から発した光と白色光源７２６から発した光の内の緑色成分を透過するようにフィルタリングする。赤色（Ｒ）のフィルタであるＦｉｌｔｅｒ−Ｒは赤色光源７２３から発した光と白色光源７２６から発した光の内の赤色成分を透過するようにフィルタリングする。
【００２８】
また実施例１で選択した光源とカラーフィルタ７１２の組み合わせで表示可能な色域を示す色度図を図７に示す。広色域光源群７２１を構成する光源はスペクトルの狭い光源を用いているので、広色域光源群７２１によって表示可能な色域（広色域光源色域）はＢＴ．７０９色域よりも広い色域となる。一方、カラーフィルタ７１２は各原色範囲を広く透過させるので、混色により低彩度光源群７２２によって表示可能な色域（低彩度光源色域）はＢＴ．７０９色域よりも狭い色域となる。
【００２９】
次に、色域判定部２０における色域判定方法の詳細を説明する。色域判定部２０の構成図を図１（Ｂ）に示す。
ｘｙ変換部２１０は、倍速入力画像１１の色空間に基づいて、倍速入力画像１１を構成する各画素のＲＧＢの画素値をＹｘｙ表色系の値に変換してｘｙ値２１１を出力する。
【００３０】
色域検出部２２０は画素毎のｘｙ値２１１がどの色域に分類されるべきかを判定して色域判定結果２２１を出力する。色域判定処理の概念図を図８に示す。色覚の個人差は、白色に近い色、すなわち彩度の低い色で、より敏感に生じることが実験的に分かっている。また、青色の成分は赤色や緑色の成分よりも敏感に個人差が生じることも実験的に分かっている。それらの実験的事実に基づいて、白色点を含む白色に近い所定の色域（低彩度色域）で、且つ青色及び黄色方向に広く、扁平した色域をエリアＭ１（第１の色域）、その
周囲の第１の色域より彩度の高い一定範囲の色域をエリアＭ２（第２の色域）と定める。なお扁平形状は、青色又は黄色の少なくともいずれかの方向に広くなるように定めても良い。色域検出部２２０は、ｘとｙをインデックスとする二次元ルックアップテーブルを参照して、入力された画素毎にその画素が属する色域がＭ１、Ｍ２、又はそれ以外のどれか判定し、その結果を色域判定結果２２１とする。
【００３１】
配分決定部２３０は色域判定結果２２１と倍速タイミング信号１２に基づいて、判定対象画素を、広色域光源群７２１を用いる第１サブフレーム（第１の画像成分）と低彩度光源群７２２を用いる第２サブフレーム（第２の画像成分）に配分する比率を決定する。配分決定部２３０の処理を示すフローチャートを図９に示す。表示割合Ｄの値０〜１は、配分比率０％〜１００％に対応する。
【００３２】
ステップＳ２３０１では、配分決定部２３０は、色域判定結果２２１がエリアＭ１を示す値であるか否かを判定する。色域判定結果２２１がエリアＭ１であれば、配分決定部２３０は、ステップＳ２３０３へ進み、そうでなければステップＳ２３０２へ進む。
【００３３】
ステップＳ２３０２では、配分決定部２３０は、色域判定結果２２１がエリアＭ２を示す値であるか否かを判定する。色域判定結果２２１がエリアＭ２であれば、配分決定部２３０は、ステップＳ２３０４へ進み、そうでなければステップＳ２３０５へ進む。
【００３４】
ステップＳ２３０３では、配分決定部２３０は、表示割合Ｄを１にセットする。
ステップＳ２３０４では、配分決定部２３０は、表示割合Ｄを０．５にセットする。
ステップＳ２３０５では、配分決定部２３０は、表示割合Ｄを０にセットする。
【００３５】
ステップＳ２３０６では、配分決定部２３０は、倍速タイミング信号１２が第１サブフレーム（広色域光源）を示す値か否かを判定する。第１サブフレームであれば、配分決定部２３０は、ステップＳ２３０７へ進み、そうでなければ一連の処理を終了する。
ステップＳ２３０７では、配分決定部２３０は、Ｄ＝１−Ｄとして表示割合Ｄを反転する。
配分決定部２３０は、以上の手順にて求めた表示割合Ｄを表示割合２１として出力する。
【００３６】
次に、色空間変換部５０における色空間変換方法の詳細について説明する。
色空間変換部５０は、内部に入力画像１の色空間から広色域光源群７２１の色空間へ写像する広色域マトリクス係数と、入力画像１の色空間から低彩度光源群７２２の色空間へ写像するロバストマトリクス係数の２つの変換係数を持つ。色空間変換部５０は、倍速タイミング信号１２が第１サブフレーム（広色域光源）を示す値であれば、広色域マトリクス係数を用いて分離画素値４１を広色域光源群７２１の色空間に写像して修正画素値５１として出力する。また、色空間変換部５０は、倍速タイミング信号１２が第２サブフレーム（低彩度光源）を示す値であれば、ロバストマトリクス係数を用いて分離画素値４１を低彩度光源群７２２の色空間に写像して修正画素値５１として出力する。
【００３７】
次に、バックライト駆動部６０におけるバックライト駆動制御の詳細について説明する。
倍速タイミング信号１２が第１サブフレームを示す値である場合、バックライト駆動部６０は、広色域光源群７２１を駆動するバックライト駆動信号６１を出力する。また、倍速タイミング信号１２が第２サブフレームを示す値である場合、バックライト駆動部６０は、低彩度光源群７２２を駆動するバックライト駆動信号６１を出力する。このように光源を駆動することによって、入力画像の表示期間内の第１の期間である第１サブフレーム期間において広色域光源群を必要とする色（高彩度画像成分）の画素が表示される。また
、入力画像の表示期間内の第２の期間である第２サブフレーム期間において低彩度光源群を必要とする色（低彩度画像成分）の画素が表示される。
【００３８】
次に、具体的な入力画像を例に実施例１で示す画像表示装置の動作を説明する。実施例１の動作概念図を図１０（Ａ）〜図１０（Ｆ）に示す。
入力画像１が図１０（Ａ）のように、左上が鮮やかな緑（Ｖｉｖｉｄ  Ｇｒｅｅｎ）、右上が白（Ｗｈｉｔｅ）、左下がやや青みがかった白（Ｐａｌｅ  Ｂｌｕｅ）、右下がピンク（Ｐｉｎｋ）に塗り分けられた画像であるとする。
【００３９】
色域検出部２２０による色域判定結果２２１は、第１サブフレーム、第２サブフレームいずれでもそれぞれ図１０（Ｂ）のように、
鮮やかな緑：ｏｔｈｅｒ
白：Ｍ１
青みがかった白：Ｍ１
ピンク：Ｍ２
と判別される。そして、第１サブフレームでの表示割合Ｄは図１０（Ｃ）のように、
鮮やかな緑：１
白：０
青みがかった白：０
ピンク：０．５
となるので、広色域光源を用いた第１サブフレームの表示内容は図１０（Ｄ）のようになる。また、第２サブフレームでの表示割合Ｄは図１０（Ｅ）のように、
鮮やかな緑：０
白：１
青みがかった白：１
ピンク：０．５
となるので、低彩度光源を用いた第２サブフレームの表示内容は図１０（Ｆ）のようになる。
観察時は、人間の目に１５ｍｓ程の残像が生じるので２つのサブフレームが合成されて知覚される。すなわち、観察者には図１０（Ａ）の画像が表示されているように知覚される。
【００４０】
入力画像１のフレームレートが６０Ｈｚであればサブフレームのフレームレートは１２０Ｈｚとなるので、観察者にはフレーム分割によるフリッカはほぼ感じられない。サブフレームのフレームレートが約９０Ｈｚ以上であれば本発明で用いた知覚上の画像合成が成立する。
【００４１】
広色域光源群を必要とする色の画素と低彩度光源群を必要とする色の画素は、それぞれのサブフレームで独立に表示される。すなわち、それぞれの光源群の点灯及び画素表示は時間軸上で分離されるので両者の混色は原理的に発生しない。
【００４２】
以上説明した構成及び手順にて、広色域と低彩度という異なる特性の光源群を画素単位で使い分けて、表示色域の拡大と色覚の個人差の低減という相反する効果を両立させることが可能となる。
【００４３】
広色域光源と低彩度光源の点灯順序はどちらでもよい。すなわち、第１サブフレームにおいて低彩度光源を用い、第２サブフレームにいおて広色域光源を用いても良い。知覚的に合成される順序は本発明の本質には影響しない。
また、色域検出部２２０による色域の判定は、図１１に示すように低彩度光源群で表示可能な色域全てをエリアＭ１とするとともに、エリアＭ２を無くすことも可能である。この場合、例えば図１０（Ａ）の入力画像でピンクの画素は低彩度光源群を用いる第２サブフレームに表示されることになる。このように、色域の判定を、低彩度光源群で表示可能な色域より広くないエリアＭ１とそれ以外に分けて行う場合、エリアＭ１に属する画素を第１の画像成分（高彩度成分）と第２の画像成分（低彩度成分）に配分する比率を第１の比率とする。エリアＭ１以外の色域に属する画素を第１の画像成分（高彩度成分）と第２の画像成分（低彩度成分）に配分する比率を第２の比率とする。
一方、上記のフローチャートの処理により、色域の判定を、エリアＭ１、Ｍ２、それ以外に分けて行う場合、エリアＭ１に属する画素を第１の画像成分（高彩度成分）と第２の画像成分（低彩度成分）に配分する比率を第４の比率とする。エリアＭ２に属する画素を第１の画像成分（高彩度成分）と第２の画像成分（低彩度成分）に配分する比率を第５の比率とする。上記のフローチャートでは、判定対象画素の画素値がエリアＭ１に属している場合には、当該画素は、第１の画像成分に比率０％、第２の画像成分に比率１００％で配分される（第４の比率）。判定対象画素の画素値がエリアＭ２に属している場合には、当該画素は、第１の画像成分に比率５０％、第２の画像成分に比率５０％で配分される（第５の比率）。判定対象画素の画素値がエリアＭ１，Ｍ２のどちらにも属していない場合には、当該画素は、第１の画像成分に比率１００％、第２の画像成分に比率０％で配分される（第２の比率）。
【００４４】
また、配分決定部２３０による表示割合ＤはエリアＭ１において必ずしも１００％でなくても良い。すなわち、図９のステップＳ２３０１において色域判定結果がＭ１と判定された場合に、ステップＳ２３０３でＤを１より小さい値に設定しても良い。そうした場合、色域判定結果がＭ１となった白色に近い色の画素は１−Ｄの割合で広色域光源のフレームにも表示される。すなわち、白色点付近の色域に属する低彩度色の画素の広色域光源による表示割合が増える。このように制御を行うと、色覚の個人差低減の効果は多少下がるが、低彩度色の表示の時間的な分離度合いが減少するため、フリッカ感が低減される。
また同様に、ステップＳ２３０５でＤを０よりも大きい値に設定すると、色域判定がＭ１でもＭ２でもない高彩度色の画素は１−Ｄの割合で低彩度光源のフレームにも表示される。この場合は表示色の色域が多少狭くなる代わりにフリッカ感が低減される。
ステップＳ２３０３、ステップＳ２３０４、ステップＳ２３０５で定めるそれぞれの色域におけるフレームの配分割合は、独立に設定できる。例えばＳ２３０５で高彩度色の画素の表示割合の設定をＤ＝０として、ステップＳ２３０３で白色付近の色の画素の表示割合の設定をＤ＝０．９とすると、色域は狭くせずに個人差の低減効果をやや減じてフリッカ感の低減を図ることができる。
【００４５】
また、色域判定部２０による色域の検出と判定は、ｘｙ色空間による検出以外の方法を用いることが可能である。例えば、図１２に示すようにＨＳＶ色空間を用いて判定することも可能である。簡易的には、判定エリアを色方向に扁平させずに、彩度のみに基づく判定を行っても良い。
【００４６】
また、例えば図１３に示すようにＹＣｂＣｒ色空間を用いて、ＣｂとＣｒの成分値と閾値とを用いて演算により色域検出を行うことも可能である。この場合、表示割合Ｄを、
Ｄ＝Ｄｂ＊Ｄｒ
ここで、Ｄｂは、
｜Ｃｂ｜＜ｔｈＢ１のとき、Ｄｂ＝１
ｔｈＢ１≦｜Ｃｂ｜＜ｔｈＢ２のとき、Ｄｂ＝（｜Ｃｂ｜−ｔｈＢ１）／（ｔｈＢ２−ｔｈＢ１）
ｔｈＢ２≦｜Ｃｂ｜          のとき、Ｄｂ＝０
また、Ｄｒは、
｜Ｃｒ｜＜ｔｈＲ１のとき、Ｄｒ＝１
ｔｈＲ１≦｜Ｃｒ｜＜ｔｈＲ２のとき、Ｄｒ＝（｜Ｃｒ｜−ｔｈＲ１）／（ｔｈＲ２−ｔｈＲ１）
ｔｈＲ２≦｜Ｃｒ｜          のとき、Ｄｒ＝０
とすることで、中間的な彩度の色の画素の表示割合（第５の比率）を、彩度に応じた連続的な値（画素値に応じた可変値）で第１サブフレームと第２サブフレームに配分することが可能となる。
【００４７】
また、実施例１で例示したバックライトユニット７２は直下型の光源配置であるが、エッジライト型の光源配置を用いて本発明を実施することも可能である。
【００４８】
（実施例２）
実施例２では、色覚の個人差が比較的大きい青色光源のみについて色覚の個人差を低減する（ロバスト化する）例について説明する。実施例２における画像表示装置の構成は実施例１の画像表示装置とほぼ同様である。
実施例２では、広色域光源群７２１として、レーザー光源を用いる。レーザーの種類は半導体レーザーが好適であるが、ＤＰＳＳ（Diode Pumped Solid State Laser）レーザー（ダイオード励起固体レーザー）等の波長変換レーザーを用いても良い。実施例２で用いる、各光源の発光ピーク波長は、
青色レーザー：λｂ＝４３０ｎｍ
緑色レーザー：λｇ＝５３０ｎｍ
赤色レーザー：λｒ＝６４０ｎｍ
とする。また低彩度光源群７２２としてピーク波長λｂｗ＝４５０ｎｍの青色ＬＥＤを用いる。実施例２では低彩度光源として用いるので、実施例１で例示した青色光源のＬＥＤよりもブロードな特性を持つＬＥＤを用いる。望ましい具体的な特性についての考え方は実施例１の低彩度光源と同様である。
実施例２で用いる青色光源（青色レーザー）の発光スペクトルｂ（λ）及び低彩度光源（青色ＬＥＤ）の発光スペクトルｂｗ（λ）と、等色関数と、の関係図を図１４に示す。
【００４９】
バックライト駆動部６０は、第１サブフレームでは、広色域光源群７２１として赤色レーザー、緑色レーザー、青色レーザーを点灯させる。また第２サブフレームでは、低彩度光源群７２２として赤色レーザー、緑色レーザー、青色ＬＥＤを点灯させる。つまり赤色レーザーと緑色レーザーは広色域光源群７２１と低彩度光源群７２２で共有される。
その他の構成及び動作については実施例１と同様にして、本発明を実施可能である。
【００５０】
このようにいくつかの原色について広色域光源群７２１と低彩度光源群７２２で同じ光源を共有しても良い。実施例２のように狭帯域の光源を共有した場合は、共有した原色成分について色覚の個人差の低減効果が低下する。しかし、色覚の個人差は青色成分で顕著に生じるので、青色成分において色覚の個人差の低減効果が得られるように構成すれば、画像表示装置の用途によっては十分に課題解決が可能であり、コストダウンも可能となる
。逆に、広帯域の光源を共有した場合には、色覚の個人差の効果的に低減できるが、共有した光源に対応する色成分についての表示可能な色域を拡大する効果が低下する。
【００５１】
また、実施例２において、画像分離部４０では、表示割合２１に基づく倍速入力画像１１の出力レベルの制御を青色成分についてのみ行うようにしても良い。その場合、赤色成分と緑色成分それぞれの各サブフレームへの配分の比率（第３の比率）は、第１サブフレームに５０％、第２サブフレームに５０％とする。このように構成すると、赤色光源及び緑色光源の出力がサブフレーム間で平準化されるので、各光源の最大定格を下げてシステムの設計を行うことが可能である。ただし、第３の比率の値は一例であって、これに限らない。実施例２では、低彩度光源の発する光（第２の光）に含まれる複数の原色のうち所定の原色（ここでは青色）の表示に用いる光のスペクトルのみ、広色域光源の発する光（第１の光）に含まれる当該所定の原色の表示に用いる光のスペクトルより広い。このような場合、低彩度画素について、当該所定の原色の色成分（青色）を表示割合Ｄで各サブフレームの画像成分に配分し、当該所定の原色以外の色成分（赤色、緑色）を各サブフレームの画像成分に均等に配分しても良い。
【００５２】
また、実施例２において、第２サブフレームで低彩度光源群７２２として青色ＬＥＤのみを点灯する構成としても良い。その場合は、画像分離部４０では倍速入力画像１１の赤色成分と緑色成分は１００％を第１サブフレームに配分する。この場合、低彩度光源の発する光（第２の光）には前記所定の原色（青色）の表示に用いる光しか含まれない。このような場合、低彩度画素について、当該所定の原色の色成分（青色）を表示割合Ｄで各サブフレームの画像成分に配分し、当該所定の原色以外の色成分（赤色、緑色）を高彩度画像成分（第１の画像成分）に全て配分しても良い。
【００５３】
また、実施例１で例示したＬＥＤ光源や実施例２で例示したレーザー光源以外の光源を用いて、広色域光源群７２１や低彩度光源群７２２を構成することもできる。例えば、有機ＥＬ光源や紫外線励起蛍光体等の異なる発光原理による光源や白色光をカラーフィルタでフィルタリングした光源を用いてもほぼ同様の構成にて本発明を実施することが可能である。
【００５４】
（実施例３）
実施例３では、特性の異なる複数の光源を組み合わせて低彩度光源群７２２を構成する例を説明する。本発明の実施例３における画像表示装置の構成は実施例１の画像表示装置とほぼ同様である。
広色域光源群７２１としては実施例１と同様にＬＥＤを用いる。広色域光源群７２１を構成する各光源の発光ピーク波長は、
青色ＬＥＤ１：λｂ１＝４３０ｎｍ
緑色ＬＥＤ：λｇ＝５３０ｎｍ
赤色ＬＥＤ：λｒ＝６３０ｎｍ
とする。一方、低彩度光源群７２２は、広色域光源の青色ＬＥＤを一部共用して、
青色ＬＥＤ１：λｂ１＝４３０ｎｍ（広色域光源群７２１と共用）
青色ＬＥＤ２：λｂ２＝４７０ｎｍ（低彩度光源群のみで使用）
緑色ＬＥＤ：λｇ＝５３０ｎｍ（広色域光源群７２１と共用）
赤色ＬＥＤ：λｒ＝６３０ｎｍ（広色域光源群７２１と共用）
の４つのＬＥＤで構成する。
【００５５】
バックライト駆動部６０は、第１サブフレームでは、広色域光源群７２１として赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ１を点灯させる。また第２サブフレームでは、低彩度光源群７２２として赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤを第１サブフレームと同等の強度で点灯させて、青色ＬＥＤ１、青色ＬＥＤ２は第１サブフレームの半分の強度で点灯させる。
【００５６】
青色ＬＥＤ１の発光スペクトルｂ１（λ）及び青色ＬＥＤ２の発光スペクトルｂ２（λ）と、等色関数と、の関係図を図１５（Ａ）に示す。実施例３の低彩度光源群７２２は、青色ＬＥＤ１と青色ＬＥＤ２の合成であるので、その合成スペクトルは｛ｂ１（λ）＋ｂ２（λ）｝／２となる。本発明の効果を得るための光源の特性として、この合成スペクトルが実施例１で示した条件を満たしていればよい。
その他の構成及び動作については実施例１と同様にして、本発明を実施可能である。
【００５７】
実施例３のように異なる波長の光源を組み合わせて低彩度光源群を構成する場合は、別の考え方で光源特性を選択することも可能である。この場合の光源特性と等色関数との関係の概念図を図１５（Ｂ）に示す。
【００５８】
図中、観察者Ａの等色関数がｚ１（λ）、観察者Ｂの等色関数がｚ２（λ）、光源１のスペクトルがｂ１（λ）、光源２のスペクトルがｂ２（λ）である。この場合では、観察者Ａ、観察者Ｂが感じる刺激量ＺＡ’、ＺＢ’はそれぞれ、
【数４】
2014209175.tif 000006
となる。観察者Ａが光源ｂ１から受ける刺激量∫ｂ１（λ）ｚ１（λ）ｄλと、観察者Ｂが光源ｂ１から受ける刺激量∫ｂ１（λ）ｚ２（λ）ｄλと、の差分をＤ１とする。観察者Ａが光源ｂ２から受ける刺激量∫ｂ２（λ）ｚ１（λ）ｄλと、観察者Ｂが光源ｂ２から受ける刺激量∫ｂ２（λ）ｚ２（λ）ｄλと、の差分をＤ２とする。図１５（Ｂ）に示すようなスペクトルの関係になっていると、差分Ｄ１とＤ２とでほぼ相互補完の関係（Ｄ１＋Ｄ２≒０）となる。厳密にＺＡ’＝ＺＢ’とはならないが、ＺＡ’とＺＢ’との差異は、ＺＡとＺＢとの差異と比較して十分小さくなり、実用的には十分等価な刺激であるとみなせる。
【００５９】
このような関係を満たすためには、対象とする全ての観察者における等色関数のピークの変動範囲よりも外側に２つの光源の波長を設定するとよい。
以上の考え方に基づいた光源の選択例として、
青色ＬＥＤ１：λｂ１＝４２０ｎｍ（広色域光源群７２１と共用）
青色ＬＥＤ２：λｂ２＝４８０ｎｍ（低彩度光源群のみで使用）
のように光源を構成しても本発明を実施可能である。この場合の青色ＬＥＤ１、青色ＬＥＤ２の発光スペクトルと等色関数との関係図を図１６に示す。
【００６０】
光源特性の選択について、本質的には、等色関数の変動に対して等色関数と光源の発光スペクトルとの積の積分の変動が十分に少なくなっていればよい。すなわち、
【数５】
2014209175.tif 000007
ｂ１（λ）：ＬＥＤ１の発光スペクトル
Ｐｂ１：ＬＥＤ１の発光強度
ｂ２（λ）：ＬＥＤ２の発光スペクトル
Ｐｂ２：ＬＥＤ２の発光強度
となるように、それぞれのＬＥＤの発光スペクトル及び発光強度を選択すれば、実施例１や実施例３で例示した選択方法以外の選択方法を適用しても、本発明の本質を損なわずに本発明を実施することが可能である。或いは、複数のＬＥＤの発光ピーク波長が共にカラーフィルタの透過波長範囲内にあるように光源を選んでも良い。
【００６１】
（実施例４）
実施例１〜３では照明手段からの光の透過率を変調する変調手段に形成された画像を直視する直視型の画像表示装置への本発明の適用例を説明した。本発明は、照明手段からの光の透過率又は反射率を変調する変調手段に形成された画像をスクリーンに投射する投射型の画像表示装置にも適用可能である。
本発明の実施例４における画像表示装置の構成図を図１７に示す。
投射部１０７０は光源駆動信号１０６１と修正画素値５１に従って画像を投射する。投射部１０７０の構成図を図１８に示す。
光源基板１７１０は光源素子を実装する基板である。
【００６２】
広色域光源群として、赤色レーザー１７２１、緑色レーザー１７２３、青色レーザー１７２５を用いる。また低彩度光源群として、赤色ＬＥＤ１７２２、緑色ＬＥＤ１７２４、青色ＬＥＤ１７２６を用いる。各光源の発光ピーク波長は、
青色レーザー：λｂ＝４３０ｎｍ
緑色レーザー：λｇ＝５２０ｎｍ
赤色レーザー：λｒ＝６４０ｎｍ
青色ＬＥＤ：λｂｗ＝４５０ｎｍ
緑色ＬＥＤ：λｇｗ＝５５０ｎｍ
赤色ＬＥＤ：λｒｗ＝６１０ｎｍ
とする。各光源の発光スペクトルと等色関数との関係図を図１９に示す。図１９において、赤色レーザーの発光スペクトルはｒ（λ）、緑色レーザーの発光スペクトルはｇ（λ）、青色レーザーの発光スペクトルはｂ（λ）である。また、赤色ＬＥＤの発光スペクトルはｒｗ（λ）、緑色ＬＥＤの発光スペクトルはｇｗ（λ）、青色ＬＥＤの発光スペクトルはｂｗ（λ）である。
【００６３】
集光レンズ１７３０は各ＬＥＤ素子から発せられた光を集光して並行光にするレンズである。
反射ミラー１７４０は集光された光源光の光路を変更して後述のＬＣＤパネルへ入射させる。
ＬＣＤパネルＲ１７５１は、修正画素値５１の赤の成分の濃淡を面内に形成して、赤色レーザー１７２１及び赤色ＬＥＤ１７２２から発せられた赤色の光源光を変調する。
【００６４】
ＬＣＤパネルＧ１７５２とＬＣＤパネルＢ１７５３も同様に緑色と青色の光源光を変調する。
ダイクロイックプリズム１７６０は、ＲＧＢ３原色それぞれ独立に変調された光源光を一つの光路に合成する。Ｂ反射面１７６１は青色の波長域の光を反射してその他の波長域の光を透過する。またＲ反射面１７６２は赤色の波長域の光を反射してその他の波長域の光を透過する。
投射レンズ１７７０は、３原色が合成された変調光をスクリーンに投射する。
【００６５】
光源駆動部１０６０は、倍速タイミング信号１２に基づいて、広色域光源群と低彩度光源群を交互に駆動する光源駆動信号１０６１を出力する。倍速タイミング信号１２が第１サブフレームを示す値である場合、光源駆動部１０６０は、広色域光源群７２１を駆動する光源駆動信号１０６１を出力する。また倍速タイミング信号１２が第２サブフレームを示す値である場合、光源駆動部１０６０は、低彩度光源群７２２を駆動する光源駆動信号１０６１を出力する。
その他の構成及び制御は実施例１と同様にして、投射型の画像表示装置においても本発明を実施することが可能となる。
また他の光源、例えば紫外線励起蛍光体光源や有機ＥＬ光源等を用いてもほぼ同様の構成で本発明を実施することが可能である。
【００６６】
（実施例５）
実施例５では、色成分を時分割してスクリーンに画像を投影する投射型の画像表示装置に本発明を適用した例を説明する。
本発明の実施例５における画像表示装置の構成図を図２０に示す。
色域判定部２０２０は、実施例１の色域判定部２０とほぼ同様の構成及び手順で入力画像１の色域判定を行う。色域判定結果２０２１として広色域光源サブフレームの表示割合が出力される。
【００６７】
画像分離部２０４０は広色域サブフレーム２０４１と低彩度サブフレーム２０４２とに入力画像１を分離する。入力画像１に色域判定結果２０２１（表示割合）を乗じた画像が広色域サブフレーム２０４１となる。また色域判定結果２０２１（表示割合）を１から引いて反転した係数を入力画像１に乗じた画像が低彩度サブフレーム２０４２となる。
【００６８】
色空間変換部Ａ２５１０は内部に入力画像１の色空間から広色域光源群の色空間へ写像する広色域マトリクス係数を持ち、広色域サブフレーム２０４１の画素値をマトリクス変換して修正広色域サブフレーム２５１１を出力する。
【００６９】
色空間変換部Ｂ２５２０は内部に入力画像１の色空間から低彩度光源群の色空間へ写像するロバストマトリクス係数を持ち、低彩度サブフレーム２０４２の画素値をマトリクス変換して修正低彩度サブフレーム２５２１を出力する。
【００７０】
成分分配部２０３０は、修正広色域サブフレーム２５１１と修正低彩度サブフレーム２５２１を色分解する。成分分配部２０３０は、修正広色域サブフレーム２５１１の赤色成分を抽出して、広色域Ｒ成分２０３１を出力する。同様に、成分分配部２０３０は、修正広色域サブフレーム２５１１から広色域Ｇ成分２０３２、広色域Ｂ成分２０３３を抽出して出力する。また、成分分配部２０３０は、修正低彩度サブフレーム２５２１から、低彩度Ｒ成分２０３４、低彩度Ｇ成分２０３５、低彩度Ｂ成分２０３６を抽出して出力する。
【００７１】
フレームメモリａＲ２４１０は広色域Ｒ成分２０３１を蓄積して、フレーム選択部２０５０の要求に応じて蓄積広色域Ｒ成分２４１１を出力する。フレームメモリａＧ２４２０、フレームメモリａＢ２４３０、フレームメモリｂＲ２４４０、フレームメモリｂＧ２４５０、フレームメモリｂＢ２４６０も同様である。すなわち、これらのフレームメモリは蓄積広色域Ｇ成分２４２１、蓄積広色域Ｂ成分２４３１、蓄積低彩度Ｒ成分２４４１、蓄積低彩度Ｇ成分２４５１、蓄積低彩度Ｂ成分２４６１を出力する。
【００７２】
フレーム選択部２０５０は、入力画像１の６倍の速度（周波数）で蓄積広色域Ｒ成分２４１１〜蓄積低彩度Ｂ成分２４６１を順に読み出して選択画像２０５１を出力する。選択
画像２０５１は色成分を分解した画像なので色成分毎のグレースケール画像である。
【００７３】
投射部２０７０は、選択画像２０５１に従って画像を投射する。投射部２０７０の構成図を図２１に示す。実施例５の投射部２０７０は、光源６０００、カラーホイール６０１０、集光レンズ６０２０、反射ミラー６０３０、プリズム６０４０、光変調器６０５０、投射レンズ６０６０から構成される。図中の点線は、光源６０００から照射された光の光路を示している。
【００７４】
光源６０００は、カラーホイール６０１０からカラー表示に必要な赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）の光を射出させる為の光源である。光源６０００は、ＩｎＧａＮ系の材料を用いた発光波長が約３８０ｎｍの紫外光を発する発光ダイオードを用いる。光源６０００に電流を印加することで、光源６０００は発光する。
【００７５】
カラーホイール６０１０は、光源６０００が照射した紫外光をカラー表示に必要な赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）から成るそれぞれの可視光に変換する波長変換部材である。カラーホイール６０１０には、入力された紫外光を可視光に変換する波長変換層として蛍光体層が形成されている。紫外光はこの蛍光体層によって、可視光に波長変換される。カラーホイール６０１０の詳細は、後述する。
【００７６】
集光レンズ６０２０は、カラーホイール６０１０から出射された可視光を集光して並行光にするレンズである。
反射ミラー６０３０は、集光レンズ６０２０から射出される光の光路上において、プリズム６０４０へ向けて光軸を変換させる反射ミラーである。
プリズム６０４０は、偏光スプリッターとして用いられる。プリズム６０４０は、図２２（Ａ）に示すように、それぞれ三角柱であるガラス基材６０４１と６０４２とが、偏光分離膜と接合膜からなる接合層６０４３を挟んで接合された構造をしている。
【００７７】
光変調器６０５０は、選択画像２０５１の各画素の階調に応じて、各画素に対応する反射型液晶表示素子の反射率を変化させることにより、カラーホイール６０１０から射出された光を変調させる。
投射レンズ６０６０は、光変調器６０５０で変調された光をスクリーン上に拡大投射するレンズである。
【００７８】
次に、カラーホイール６０１０の詳細について説明する。図２２（Ｂ）は、カラーホイール６０１０の断面図である。
カラーホイール６０１０は、モーター６０１４により回転可能な透明基板６０１１と可視光反射膜６０１２と、蛍光体層６０１３から構成される。
透明基板６０１１には、光源６０００から照射された紫外光をそのまま透過させる石英硝子を用いる。
【００７９】
可視光反射膜６０１２は、光源６０００が照射した紫外光を透過し可視光を反射する特性を有する。その為、光源６０００が照射した紫外光を効率的に蛍光体層６０１３に到達させることができる。図２３は、約４００ｎｍ以上の波長の光を反射する可視光反射膜６０１２の反射特性を示す図である。
【００８０】
透明基板６０１１の出射側の蛍光体層６０１３は、波長が約３８０ｎｍの紫外光により励起する特性を有する。蛍光体層６０１３の発光特性は、化合物の組成を変えることにより変えることが可能である。
モーター６０１４は、カラーホイール６０１０を入力画像１の１フレーム期間で１回転させるように制御部９０によって制御されている。
【００８１】
図２４は、カラーホイール６０１０の平面図である。カラーホイール６０１０は、円盤形状であり、光源６０００の紫外光を受ける側は、図２４（Ａ）に示すように６つの領域６１００、６１０１、６１０２、６１０３、６１０４、６１０５からなり、これらの各領域に可視光反射膜６０１２が形成されている。
【００８２】
カラーホイール６０１０の集光レンズ６０２０の側は、図２４（Ｂ）に示すように６つの領域６２００、６２０１、６２０２、６２０３、６２０４、６２０５からなる。これらの各領域に、紫外光をＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各々の色の可視光に波長変換する蛍光体が塗布され、蛍光体層が形成されている。領域６２００〜６２０５の各々の位置は、裏側の領域６１００〜６１０５の各々の位置に対応している。領域６２００のＲ１は、図１９のｒ（λ）の特性を有する光を発光する蛍光体層が塗布形成されている。領域６２０１〜６２０５も同様に、ｇ（λ）、ｂ（λ）、ｒｗ（λ）、ｇｗ（λ）、ｂｗ（λ）の特性を有する光を発光する蛍光体層が塗布形成されている。
【００８３】
カラーホイール６０１０が回転することにより、光源６０００からの紫外光は順次、領域６１００→６１０１→・・・→６１０５を照射し、領域６２００〜６２０５からＲ１→Ｇ１→・・・→Ｂ２の光が順次射出される。カラーホイール６０１０の回転はフレーム選択部２０５０が選択して出力する選択画像２０５１に同期するように回転速度と回転位相が制御される。
【００８４】
以上説明した構成及び制御にて、色成分を時分割してスクリーンに画像を投影する投射型の画像表示装置においても本発明を実施することが可能となる。
光変調器６０５０は、オンオフを高速に制御できる２値型の変調器を用いてＰＷＭ変調にて階調を制御する構成でもよい。
またハロゲンランプ等の白色光源とカラーフィルタを用いたカラーホイールによって必要な光源光を得る構成であってもよい。
またＬＥＤやレーザーの光源を直接順次照射する構成及び直接光源とカラーホイールの組み合わせによって必要な光源光を得る構成であってもよい。
【００８５】
（実施例６）
異なる駆動条件で駆動することで発光特性を変化させることができる光源を用いて本発明を実施することも可能である。一般的に、発光ダイオードや半導体レーザーは駆動電流によって発光波長が変化することが知られている。また一般的に、駆動電流量と発光量とはおおよそ比例することも知られている。
実施例６の構成及び動作は実施例１の画像表示装置とほぼ同様である。
【００８６】
バックライトユニット７２のユニット面上には、赤色光源７２３、緑色光源７２４、青色光源７２５として３種類の発光ダイオードのみが配置される。
これらの発光ダイオードの駆動電流と発光特性との関係は以下のようになっている。
・赤色発光ダイオードｖＲ：
電流値ＩｖＲ１の時、λｖｒ１＝５９０ｎｍ
電流値ＩｖＲ２の時、λｖｒ２＝６２０ｎｍ
電流値ＩｖＲ３の時、λｖｒ３＝６１０ｎｍ
・緑色発光ダイオードｖＧ：
電流値ＩｖＧ１の時、λｖｇ１＝５４５ｎｍ
電流値ＩｖＧ２の時、λｖｇ２＝５６５ｎｍ
電流値ＩｖＧ３の時、λｖｇ３＝５５５ｎｍ
・青色発光ダイオードｖＢ：
電流値ＩｖＢ１の時、λｖｂ１＝４２０ｎｍ
電流値ＩｖＢ２の時、λｖｂ２＝４７０ｎｍ
電流値ＩｖＢ３の時、λｖｂ３＝４４５ｎｍ
【００８７】
電流値ＩｖＲ１は赤色発光ダイオードｖＲの定格電流、ＩｖＲ２は定格の１／４、ＩｖＲ３は定格の１／２の電流である。緑色発光ダイオードｖＧ，青色発光ダイオードｖＢの電流値についても同様である。
バックライト駆動部６０は、各サブフレームで駆動条件を変化させて各光源の駆動を行う。この駆動の概念図を図２５に示す。
【００８８】
バックライト駆動部６０は、広色域光源を要する第１サブフレームでは、図２５（Ａ）に示すように、青色発光ダイオードｖＢを電流量ＩｖＢ３でデューティー比１：１のＰＷＭ駆動を行う。また、バックライト駆動部６０は、低彩度光源を要する第２サブフレームでは、図２５（Ｂ）に示すように、青色発光ダイオードｖＢを、電流量ＩｖＢ１でデューティー比１：３のＰＷＭ駆動と電流量ＩｖＢ２でデューティー比４：０のＰＷＭ駆動とを交互に行う。実施例６では、図２５（Ｂ）に示すように、サブフレーム期間内において所定間隔で複数回、電流値を切り替えるようにして変化させる。赤色発光ダイオードｖＲ，緑色発光ダイオードｖＧについても同様である。この駆動方法では、電流量を変化させることによって光量が変化してしまわないように、ＰＷＭのデューティー比を電流量の変化に伴って変化させることで光量を補償する。
【００８９】
駆動電流によって発光波長が変化する光源をこのように駆動して２つの異なる発光波長で交互に発光させることで、実施例２のような異なる２つの光源を発光させた場合と等価な光源特性を得ることができる。すなわち、駆動電流を切り替えて所定間隔で発光ピーク波長を変化させることで、発光ピーク波長が異なる２つの光源
その他の構成及び動作は実施例１の画像表示装置と同様である。
このように光源の駆動条件を動的に変化させることによって、一つの光源を広色域光源としても低彩度光源としても用いることが可能となる。
【００９０】
光源の駆動パターンは実施例６で例示したパターン以外でも本発明を実施することが可能である。例えばＰＷＭ周波数を高くしてもよく、そうすることでフリッカ軽減を図れる。
また、第２サブフレームのＰＷＭ駆動パターンとすることで、電流量と点灯時間を連続的に変化させることで連続的に変化する特性を有するように低彩度光源を構成してもよい。
【００９１】
（実施例７）
実施例７は、観察者が画像表示装置に表示された画像中の移動している物体を追従視した際に知覚する、輝度の上昇又は低下を軽減する発明である。この輝度上昇、低下は第１サブフレームに表示する画像成分と第２サブフレームに表示する画像成分の境界部分に発生する。
【００９２】
実施例１で説明した画像表示装置に表示される画像を例に境界部分の輝度上昇、輝度低下の発生の仕組みについて説明する。説明の都合上、入力画像１をｆｎとした場合、ｆｎの第１サブフレームに表示する画像をｆｎａ、第２サブフレームに表示する画像をｆｎｂと呼称する。
【００９３】
図２６に実施例１の画像表示装置に入力する入力画像１を示す。低彩度画素ａと低彩度画素ｂは色域判定部２０でエリアＭ１に分類される画素値をもつ画素、高彩度画素ｃはｏｔｈｅｒに分類される画素値をもつ画素であるとする。画像中央部にある高彩度画素ｃと低彩度画素ｂの矩形は１フレームに２画素ずつ右に移動しており、ｆｎ−１とｆｎは矩形が移動している期間におけるある時点での連続する２フレームを示す。この状況では、観察者は移動する矩形を目で追う追従視をすることが予想される。
【００９４】
このｆｎが入力画像１として実施例１の画像表示装置に入力された場合の表示内容は図２７のようになる。図２７（Ａ）のｆｎａが広色域光源を用いた第１サブフレームの表示内容、図２７（Ｂ）のｆｎｂが低彩度光源を用いた第２サブフレームの表示内容である。図中のマスク画素とは、表示割合Ｄが０のために黒色として表示される画素である。観察者が移動物体を追従視しない場合は実施例１で説明した通り２つのサブフレームはそのまま合成されて観察者に知覚され、結果として図２６のｆｎの画像を観察者は知覚する。
【００９５】
観察者が高彩度画素ｃと低彩度画素ｂからなる矩形の移動物体を追従視する場合の画像の知覚を、図２８を用いて説明する。図２８は、図２７の点Ａ、Ｂ、Ｃ付近を通る水平ラインの表示内容を抜き出して、サブフレーム毎の表示内容の変化を図示したものである。図２８の横軸は水平画素位置を示し、垂直方向は時間を示す。また、ｆｎ−１ａ、ｆｎ−１ｂ、ｆｎａ、ｆｎｂは、第ｎ−１フレームの第１サブフレーム、第２サブフレーム、第ｎフレームの第１サブフレーム、第２サブフレームの表示内容を示す。図２８に示す通り、画像表示装置は、広色域光源を用いたｆｎ−１の第１サブフレームｆｎ−１ａ、低彩度光源を用いた第２サブフレームｆｎ−１ｂ、広色域光源を用いたｆｎの第１サブフレームｆｎａ、低色域光源を用いた第２サブフレームｆｎｂ、の順に表示する。
【００９６】
観察者が１フレームに２画素ずつ右に移動している高彩度画素ｃと低彩度画素ｂを追従視した場合、観察者の網膜上には、図２８の斜線７１０１〜７１０３に沿った画素からの光が積算される。その結果、点Ａ近辺は高彩度画素ｃと低彩度画素ａが重なって積算される。従って観察者は、重なった分、点Ａ付近を、追従視を行わない場合に比べて明るく知覚する。また、点Ｂ近辺はマスク画素（黒色）が多く積算されるため、観察者は、追従視を行わない場合に比べて暗く知覚する。点Ｃ近辺は高彩度画素ｃと低彩度画素ａが重なることも、マスク画素が多く積算されることもないため、観察者は、追従視を行わない場合と同等の明るさを知覚する。
【００９７】
以上のように、移動物体の中に第１サブフレームに表示する画像成分と第２サブフレームに表示する画像成分との境界部分（点Ａや点Ｂ）がある場合、観察者が移動物体を追従視すると、境界部分の輝度が上昇又は低下したように知覚される。
【００９８】
実施例７では、第１サブフレームに表示する画像成分と第２サブフレームに表示する画像成分への分配は、画素の彩度に応じて行っている。従って、移動物体の中に低彩度画素と高彩度画素との境界部分がある場合、当該移動物体を追従視したときに境界付近で輝度が変化して知覚されやすい。そこで実施例７では、画像を第１サブフレームに表示する画像成分と第２サブフレームに表示する画像成分へ分配する際に、所定の条件を満たす画素、すなわち低彩度画素と高彩度画素との境界を含む移動物体及びその周辺の画素を、一方のサブフレームに集める。第１サブフレームと第２サブフレームのどちらに集めるかは、後述のモードに応じて決定する。これにより、第１サブフレームに表示される画像成分と第２サブフレームに表示される画像成分との境界が減る。従って、観察者が追従視を行ったときに輝度が上昇又は低下して知覚される部分が生じることが抑制される。具体的な構成を下記で説明する。
【００９９】
実施例７における画像表示装置の構成は実施例１の画像表示装置とほぼ同様であり、色
域判定部２０の構成が異なる。実施例７における色域判定部２０を図２９に示す。実施例１と同じ部分については同じ符号を割り当てて説明を省略する。
【０１００】
動き検出部７００１は、倍速入力画像１１から画素単位で動きの有無を判定して静動判定結果７００２を出力する。具体的には、動き検出部７００１は、まず倍速タイミング信号１２から第１サブフレームのタイミングを検出し、そのタイミングで倍速入力画像をフレームメモリに蓄積する。動き検出部７００１は、第１サブフレームのタイミングで入力された倍速入力画像と、フレームメモリ上の１つ前の第１サブフレームのタイミングで蓄積した倍速入力画像と、を画素単位で比較する。動き検出部７００１は、画素値に差があれば「動画素」、同一であれば「静画素」と判定する。動き検出部７００１は、その判定結果を静動判定結果７００２として画素単位で出力する。第２サブフレームの倍速入力画像は第１の倍速入力画像と同一なので、動き検出部７００１は第１サブフレームに対してのみ動作させ、第２サブフレームでの動き検出は行わない。
【０１０１】
次に、配分決定部７００３について説明する。配分決定部７００３は色域判定結果２２１、倍速タイミング信号１２、静動判定結果７００２と、制御部９０からのモードの指示（指定）に基づいて、倍速入力画像の各画素を、第１サブフレームと第２サブフレームに配分する比率を決定する。実施例７では、制御部９０からのモード指示は、個人差低減モード（第１のモード）と色域優先モード（第２のモード）の２種類のうちいずれかであるとする。
【０１０２】
色域優先モードは、第１サブフレームに表示する画像成分と第２サブフレームに表示する画像成分との境界部分を含む移動物体及びその周辺の画素を、広色域光源を用いて表示する第１サブフレームに集めるモードである。色域優先モードでは、前記移動物体及びその周辺画素を広色域で表示できる。
【０１０３】
個人差低減モードは逆に、第１サブフレームに表示する画像成分と第２サブフレームに表示する画像成分との境界部分を含む移動物体及びその周辺の画素を、低彩度光源を用いて表示する第２サブフレームに集めるモードである。個人差低減モードでは、前記移動物体及びその周辺画素の色覚の個人差を低減して表示できる。詳細な処理は後述する。配分決定部７００３の処理を示すフローチャートを図３０に示す。
【０１０４】
ステップＳ７２０１では、配分決定部７００３は、色域判定結果２２１と、静動判定結果７００２と、を１サブフレーム分蓄積する。ただし、静動判定結果７００２は第２サブフレームのタイミングでは出力されないため、第２サブフレームでは第１サブフレームのタイミングで蓄積した静動判定結果７００２を以降の処理で用いるものとする。
【０１０５】
ステップＳ７２０２では、配分決定部７００３は、蓄積した色域判定結果２２１と静動判定結果７００２とに基づき、各画素が周辺画素ａであるか判定を行う。周辺画素ａについて以下、説明する。
【０１０６】
まず、色域優先モードの場合の周辺画素ａ判定について説明する。配分決定部７００３は、判定対象画素の色域判定結果２２１がＭ２又はｏｔｈｅｒ、且つ静動判定結果７００２が「動画素」の場合、判定対象画素を中心とするｍ×ｎ画素を周辺画素ａと判定する。すなわち、高彩度画素且つ移動物体である画素及びその周辺にある画素を周辺画素ａと判定する。
【０１０７】
一方、個人差低減モードの場合、配分決定部７００３は、色域判定結果２２１がＭ１、且つ静動判定結果７００２が「動画素」の場合、判定対象画素を中心とするｍ×ｎ画素を周辺画素ａと判定する。すなわち、低彩度画素且つ移動物体である画素及びその周辺にあ
る画素を周辺画素ａと判定する。
【０１０８】
配分決定部７００３は、この処理を１サブフレーム全ての画素に対して行い周辺画素ａ判定結果を求める。配分決定部７００３は、周辺画素ａと判定されなかった画素については、「周辺画素ａではない」という判定結果とする。
【０１０９】
ステップＳ７２０３では、配分決定部７００３は、蓄積した静動判定結果７００２と周辺画素ａ判定結果とに基づき、各画素が周辺画素ｂであるか判定を行う。周辺画素ｂについて以下、説明する。
【０１１０】
まず、色域優先モードの場合の周辺画素ｂ判定について説明する。配分決定部７００３は、判定対象画素の静動判定結果７００２が「動画素」であり、且つ周辺画素ａと判定されている場合に、判定対象画素を中心とするｍｂ×ｎｂ画素を周辺画素ｂと判定する。
【０１１１】
一方、個人差低減モードの場合、配分決定部７００３は、静動判定結果７００２が「動画素」であり、周辺画素ａと判定されている場合に、判定対象画素を中心とするｍｂ×ｎｂ画素を周辺画素ｂと判定する。
【０１１２】
配分決定部７００３は、この処理を１サブフレーム全ての画素に対して行い周辺画素ｂ判定結果を求める。配分決定部７００３は、周辺画素ｂと判定されなかった画素については、「周辺画素ｂではない」という判定結果とする。
【０１１３】
ステップＳ７２０４では、配分決定部７００３は、蓄積した色域判定結果２２１と、倍速タイミング信号１２と、周辺画素ｂ判定結果と、に基づいて、画素毎の表示割合Ｄを求める。表示割合Ｄを求める処理のフローチャートを図３１に示す。表示割合Ｄの値０〜１は、分配比率０％〜１００％に対応する。また、ステップＳ２３０１〜ステップＳ２３０７は図９に示したフローチャートと同様のため説明は省略する。
【０１１４】
ステップ７３０１では、配分決定部７００３は、表示割合Ｄを求める対象画素の周辺画素ｂ判定結果を確認し、判定結果が「周辺画素ｂ」の場合、ステップＳ７３０２に進む。判定結果が「周辺画素ｂではない」である場合、ステップＳ２３０６に進む。
【０１１５】
ステップ７３０２では、配分決定部７００３は、対象画素の表示割合ＤをＤ１に変更する。Ｄ１は色域優先モードの場合は０、個人差低減モードの場合は１．０とする。
【０１１６】
上記の手順により、配分決定部７００３は、ステップＳ７２０４において全ての画素の表示割合Ｄを求める。配分決定部７００３は、求めた各画素の表示割合Ｄの情報を表示割合２１として出力する。
【０１１７】
ここで、ステップＳ７２０３の処理は、最終的に一方のサブフレームにまとめられることになる画素（このステップで周辺画素ｂと判定される画素）とそれ以外の画素との境界が動画素と重ならることが抑制されるように行われる。すなわち、移動物体の中に第１サブフレームに表示する画像成分と第２サブフレームに表示する画像成分との境界部分が含まれなくなるように、第１サブフレームと第２サブフレームへの画素の分配を行う。このようにする理由は、移動物体を観察者が追従視した場合、移動物体上に第１サブフレームに表示する画像成分と第２サブフレームに表示する画像成分との境界部分があると、その部分に輝度上昇や輝度低下が知覚される可能性があるためである。実施例７では、ステップＳ２３０３〜Ｓ２３０５により決定される表示割合Ｄの値が互いに異なる複数の画素を含んで構成される移動物体及びその周辺の所定範囲の画素は、ステップＳ２３０１〜Ｓ２３０２の彩度判定結果によらず、１つのサブフレームに集約する。これにより、第１サブ
フレームで表示される画像成分と第２サブフレームで表示される画像成分との境界部分には移動物体が存在しなくなるため、観察者が移動物体を追従視しても輝度が上昇又は低下して知覚されることが抑制される。
前述したように色域判定部２０以外は実施例１とほぼ同様のため説明は省略する。
【０１１８】
次に具体的な入力画像を例に実施例７に示す色域判定部２０の動作を説明する。
入力画像の例は図２６に示したｆｎ−１、ｆｎとする。また本例では表示モードは色域優先モードとする。
【０１１９】
図２６のｆｎが画像表示装置に入力された場合の、色域判定結果２２１の概念図を図３２（Ａ）に示す。図３２（Ａ）において格子状に並んだ１ブロックは画像の１画素に対応する。本例では、画素毎の色域判定結果２２１は、「Ｍ１」又は「ｏｔｈｅｒ」のいずれかであるとする。
【０１２０】
次に静動判定結果７００２の概念図を図３２（Ｂ）に示す。本例では図２６のｆｎの高彩度画素ｃと低彩度画素ｂの全てが「動画素」と判定され、低彩度画素ａの全てが「静画素」と判定されるものとする。
【０１２１】
次に色域判定結果２２１と静動判定結果７００２とから求められる周辺画素ａ判定結果の概念図を図３２（Ｃ）に示す。本例では色域判定結果２２１が「ｏｔｈｅｒ」且つ静動判定結果７００２が「動画素」である画素の周辺ｍ×ｎ＝７×３画素を周辺画素ａと判定するものとする。図３２（Ｃ）で太枠線に囲まれた全ての画素の判定結果が周辺画素ａ、それ以外の画素の判定結果が「周辺画素ａでない」となる。
【０１２２】
次に静動判定結果７００２と周辺画素ａ判定結果とから求められる周辺画素ｂ判定結果の概念図を図３２（Ｄ）に示す。本例では「周辺画素ａ」且つ静動判定結果７００２が「動画素」である画素の周辺ｍｂ×ｎｂ＝７×３画素を周辺画素ｂと判定するものとする。図３２（Ｄ）で太枠破線に囲まれた全ての画素の判定結果が周辺画素ｂとなる。
【０１２３】
前述したように、表示割合Ｄは、色域判定結果２２１と周辺画素ｂ判定結果と倍速タイミング信号１２とに基づいて決まる。本例では第１サブフレームｆｎａの表示割合２１は図３２（Ｅ）、第２サブフレームｆｎｂの表示割合２１は図３２（Ｆ）に示すようになる。
【０１２４】
ｍ、ｎ、ｍｂ、ｎｂの値は、移動物体と、配分決定部７００３で決定される第１サブフレームに分配される画像成分と第２サブフレームに分配される画像成分との境界部分（新たな境界部分）と、の間の距離に影響する。移動物体と新たな境界部分とを離すためにはｍ、ｎ、ｍｂ、ｎｂはなるべく大きい方が良い。ただし、ｍ、ｎ、ｍｂ、ｎｂが大きいと、移動物体の周辺の多くの画素が、ステップＳ２３０１及びＳ２３０２の色域判定結果によらず一方のサブフレームに集められることになるため、必要最低限の大きさにするのが望ましい。
【０１２５】
続いて、本例における画像表示装置の表示内容を図３３に示す。また、観察者が高彩度画素ｃと低彩度画素ｂの矩形を追従視する場合の画像の知覚の概念図を図３４に示す。
【０１２６】
図３３（Ａ）は第１サブフレームの表示内容である。図３２（Ｅ）に示した通り、第１サブフレームでは、高彩度画素ｃと低彩度画素ｂの矩形とその周辺の低彩度画素ａの表示割合が１．０、それ以外の画素の表示割合が０であり、表示割合が０の部分がマスク画素（黒色）になる。
図３３（Ｂ）は第２サブフレームの表示内容である。図３２（Ｆ）に示した通り、高彩
度画素ｃと低彩度画素ｂの矩形とその周辺の低彩度画素ａの表示割合が０、それ以外の画素の表示割合が１.０であり、表示割合が０の部分がマスク画素（黒色）になる。
【０１２７】
次に本例における観察者が高彩度画素ｃと低彩度画素ｂの矩形を追従視する場合の画像の知覚を、図３４を用いて説明する。図３４は図３３の点Ａから点Ｅ付近を通る水平ラインの表示内容を抜き出して、サブフレーム毎の変化を図示したものである。実施例１の場合の表示内容を説明した図２８と異なり、実施例７では、図３４に示すように、点Ａ付近で高彩度画素ｃと低彩度画素ａが重なって積算されることはない。従って観察者が追従視を行わない場合に比べて明るく知覚されることを軽減できる。また、点Ｂ付近も図２８と異なり、マスク画素（黒色）が多く加算されることもないため、観察者が追従視を行わない場合に比べて暗く知覚することを軽減できる。
【０１２８】
実施例７では点Ｄ付近と点Ｅ付近が第１サブフレームで表示される画像成分と第２サブフレームで表示される画像成分との境界部分となる。しかし点Ｄと点Ｅ付近は移動物体から離れた静止した部分である。従って観察者が追従視を行うことはないため、輝度上昇や輝度低下の知覚はほとんど起こらない。
【０１２９】
次に、モード指示が個人差低減モードの場合の動作例を説明する。入力画像は引き続き図２６のｆｎを用いて説明する。従って、色域判定結果２２１と静動判定結果７００２の概念図も先ほどの例と同じ図３２（Ａ）、図３２（Ｂ）となる。
【０１３０】
色域判定結果２２１と静動判定結果７００２とから求める周辺画素ａ判定結果の概念図を図３５（Ａ）に示す。本例ではｍ×ｎ＝７×３とする。太枠線に囲まれた全ての画素の判定結果が周辺画素ａとなる。
次に、静動判定結果７００２と周辺画素ａ判定結果とから求める周辺画素ｂ判定結果の概念図を図３５（Ｂ）に示す。本例ではｍｂ×ｎｂ＝７×３とする。太枠破線に囲まれた全ての画素の判定結果が周辺画素ｂとなる。
【０１３１】
前述したように、表示割合Ｄは、色域判定結果２２１と周辺画素ｂ判定結果と倍速タイミング信号１２とに基づいて決まる。本例では第１サブフレームの表示割合２１は図３５（Ｃ）、第２サブフレームの表示割合２１は図３５（Ｄ）に示すようになる。
【０１３２】
続いて、本例における画像表示装置の表示内容を図３６に示す。
図３６（Ａ）は第１サブフレームの表示内容である。図３５（Ｃ）に示した通り、第１サブフレームでは、全ての画素の表示割合が０のため、全てマスク画素（黒色）になる。
図３６（Ｂ）は第２サブフレームの表示内容である。図３５（Ｄ）に示した通り、全ての画素の表示割合が１．０のため、入力画像の図２６のｆｎと同じ内容が表示される。
【０１３３】
本例では全ての画素が第２サブフレームに表示されるため、第１サブフレームと第２サブフレームの画像成分の境界部分がない。従って、観察者が追従視を行っても輝度上昇、低下の知覚は生じない。
【０１３４】
以上説明した構成及び手順にて、観察者が画像表示装置に表示された画像を追従視した際に知覚する、輝度の上昇又は低下を軽減することができる。
また、図２８に示したように、点Ａ付近は追従視を行うと高彩度画素ｃと低彩度画素ａが重なって積算されるため混色がおきる。この問題に対しても、実施例７では図３４のＡ付近に示した通り高彩度画素と低彩度画素ａが重なって積算されないため、混色を軽減することができる。
【０１３５】
また、実施例７では周辺画素ａ判定と周辺画素ｂ判定の２段階で一方のサブフレームに
集約する移動物体及びその周辺の画素を決めたが、周辺画素ｂ判定を行わず周辺画素ａ判定結果のみによって一方のサブフレームに集約する画素を決めても良い。この場合は処理を簡易化することができる。また、ｍ、ｎ、ｍｂ、ｎｂの値を大きくすることで、移動物体及びその周辺画素を一方のサブフレームに集約した後の各サブフレームで表示する画像成分同士の境界部分が移動物体に重なることをより確実に抑制できる。
【０１３６】
また、実施例７では周辺画素ａ判定の後に周辺画素ｂ判定を１回だけ行ったが、周辺画素ｂ判定を複数回行うようにしても良い。この場合は処理が複雑になるが、移動物体及びその周辺画素を一方のサブフレームに集約した後の各サブフレームで表示する画像成分同士の境界部分が移動物体に重なることをより確実に抑制できる。
また、実施例７では、図３１のＤ１の値を色域優先モードの場合は０、個人差低減モードの場合は１．０としたが、Ｄ１の値はこれに限らない。例えば色域優先モードの場合のＤ１の値を０．５、個人差低減モードの場合のＤ１の値を０．５にしても本発明は成立する。
【０１３７】
また、実施例７では実施例１を例に色域判定部２０の構成を説明したが、他の実施例と組み合わせて使用しても良い。例えば実施例２〜４、６の色域判定部２０や実施例５の色域判定部を実施例７で説明した色域判定部の構成にしても良い。
また、制御部９０からのモード指示は、画像表示装置の外部から指定できるＩ／Ｆを用意し、外部からの指定に応じてモードを切り替え可能にしても良い。
【０１３８】
（実施例８）
実施例７では画像の動き情報を用いて表示割合を決定したが、実施例８では面積に関する情報を用いて表示割合を決定する。一般に色面積が小さいと色弁別感度が低下することが知られている。そのため色面積が小さい領域は色覚の個人差も小さくなる。従って色面積の小さい領域は、広色域光源を用いて表示する第１サブフレーム、低彩度光源を用いて表示する第２サブフレームのうち、どちらで表示してもさほど問題はない。そこで実施例８では、所定の条件を満たす画素として、色面積が小さい領域の画素を、片方のサブフレームに集める。これにより、第１サブフレームに表示する画像成分と第２サブフレームに表示する画像成分との境界部分を減らす。この境界部分は、観察者が追従視した際に輝度上昇、輝度低下、混色を知覚する可能性がある。境界部分が減ることで、観察者が追従視した際に輝度上昇、輝度低下、混色を知覚することを抑制できる。
【０１３９】
実施例８における画像表示装置の構成は実施例１の画像表示装置とほぼ同様であり、色域判定部２０の構成が異なる。実施例８における色域判定部２０を図３７に示す。実施例１と同じ部分については同じ符号を割り当てて説明を省略する。
【０１４０】
面積解析部７５０１は、色域判定結果２２１に対しラベリング処理（後述）を行い、画素毎の面積解析結果７５０２を出力する。実施例８では、面積を解析することで、低彩度の面積が小さい領域に属する画素を後述する処理で第１サブフレームに集める。面積解析部７５０１の具体的な処理を説明する。面積解析部７５０１は、まず色域判定結果２２１を１サブフレーム分蓄積する。面積解析部７５０１は、蓄積した色域判定結果２２１に対して下記の手順によりラベリングを行う。
【０１４１】
手順１：画素毎の色域判定結果２２１をラスタスキャンし、色域判定結果２２１がＭ１又はＭ２であり、且つまだラベルが割り当てられていない画素を探す。該当する画素があった場合に新しいラベルを付ける。
【０１４２】
手順２：手順１で新しいラベルが付けられた画素の近傍８画素それぞれについて、色域判定結果２２１がＭ１又はＭ２であり、且つラベルが割り当てられていない画素であるか
判定する。色域判定結果２２１がＭ１又はＭ２であり、且つラベルが割り当てられていない画素に対して、手順１で付けたラベルと同じラベルを割り当てる。
【０１４３】
手順３：手順２で新たにラベルが割り当てられた画素それぞれについても同様に、その画素の近傍８画素それぞれの色域判定結果２２１がＭ１又はＭ２であり、且つラベルが割り当てられていない画素であるか判定する。色域判定結果２２１がＭ１又はＭ２であり、且つラベルが割り当てられていない画素に対して手順１で付けたラベルと同じラベルを割り当てる。この処理は新たにラベルが割り当てられる度に行い、手順１で付けたラベルと同じラベルが割り当てられる画素がなくなるまで続ける。
【０１４４】
手順４：手順１で付けたラベルと同じラベルが割り当てられる画素がなくなったら手順１に戻る。そして全ての画素の色域判定結果２２１のラスタスキャンが終わるまで手順１〜３を繰り返す。
【０１４５】
手順１〜３の繰り返し毎に、ラベルを異ならせる。実施例８では説明の都合上、ラベルをＡ〜Ｃの３種類とするが、ラベルの種類は必要に応じて増減してよい。また、色域判定結果２２１がｏｔｈｅｒの画素には上記手順でラベルが割り当てられないが、ここでは便宜上ラベルＺを割り当てるものとする。面積解析部７５０１は、この画素毎のラベルの情報を面積解析結果７５０２として出力する。
【０１４６】
ラベリング処理について具体的な例を上げて説明する。
図３８（Ａ）は、実施例８の画像処理装置に入力される入力画像１の例である。図中の低彩度画素は色域判定結果２２１がＭ１になる画素値をもつ画素、高彩度画素はｏｔｈｅｒになる画素値をもつ画素を示す。この画像が入力された場合に、面積解析部７５０１が蓄積する１サブフレーム分の色域判定結果２２１の概念図が図３８（Ｂ）である。図３８（Ｂ）において格子状に並んだ１ブロックは倍速入力画像１１の１画素に対応する。またブロック内の数値はその画素の色域判定結果２２１を示す。ここでは１がＭ１を示し、０がｏｔｈｅｒを示すものとする。
【０１４７】
面積解析部７５０１は図３８（Ｂ）の最も左上の画素の色域判定結果２２１から順にラスタスキャンを開始する。画素７６０１までは色域判定結果２２１がｏｔｈｅｒなので、面積解析部７５０１はラベルＺを割り当てる。画素７６０１の画素位置において、その色域判定結果２２１がＭ１であり、且つラベルが割り当てられていないので、面積解析部７５０１は画素７６０１にラベルＡを割り当てる（手順１）。
【０１４８】
次に、面積解析部７５０１は、画素７６０１の近傍８画素（図３８（Ｂ）で灰色で示された画素）の色域判定結果２２１とラベルの有無を調べる。画素７６０１の右、右下、下の画素は、色域判定結果２２１がＭ１であり、且つラベルが割り当てられていないので、面積解析部７５０１は画素７６０１と同じラベルＡを割り当てる（手順２）。
【０１４９】
次に、面積解析部７５０１は、手順２で画素７６０１と同じラベルＡが割り当てられた画素７６０１の右、右下、下の３画素それぞれの近傍８画素に対しても同様に色域判定結果２２１とラベルの有無を調べる。図３８（Ｂ）の例では、前記３画素のいずれの近傍８画素にも、色域判定結果２２１がＭ１であり且つラベルが割り当てられていない画素はないため、ラベルＡの割り当ては終了する（手順３）。
【０１５０】
面積解析部７５０１は、画素７６０１の次の位置の画素からラスタスキャンを再開し、色域判定結果２２１がＭ１又はＭ２で且つラベルが割り当てられていない画素を探す。画素７６０２の手前までは色域判定結果２２１がｏｔｈｅｒであるためラベルＺを割り当てる。画素７６０２が、色域判定結果２２１がＭ１であり、且つラベルが割り当てられてい
ない画素であるため、面積解析部７５０１は、画素７６０２にラベルＢを割り当てる（手順１）。
【０１５１】
次に、面積解析部７５０１は、画素７６０２の近傍８画素それぞれの色域判定結果２２１とラベルの有無を調べ、手順２の処理を行う。以下同様にラベリング処理を続けると、最終的に図３８（Ｃ）のようにラベルＡ〜Ｃ、Ｚが各画素に割り当てられる。
【０１５２】
続いて、周波数解析部７５０３について説明する。周波数解析部７５０３は倍速入力画像１１と色域判定結果２２１とに基づいて画素毎に周波数解析を行い周波数解析結果７５０４を出力する。実施例８では、周波数を解析することで、細線のような面積が大きいが色弁別感度が低下する、空間周波数の高い領域に属する画素を後述する処理で第１サブフレームに集める。
【０１５３】
周波数解析部７５０３の具体的な処理について説明する。まず、周波数解析部７５０３は、倍速入力画像１１の各画素の輝度値を求めて１サブフレーム分蓄積する。各画素の輝度値は例えば下記式にて求めることができる。
Ｙ＝０．２Ｒ＋０．７Ｇ＋０．１Ｂ
ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂは各画素のＲＧＢ値、Ｙが輝度値である。
【０１５４】
次に、周波数解析部７５０３は色域判定結果がＭ１又はＭ２の各画素の輝度値に対してハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を適用し、画素毎のＨＰＦ出力を得る。実施例８ではＨＰＦは３×３の２次元フィルタを使用する。ＨＰＦのフィルタ係数を図３９（Ｃ）に示す。また、フィルタが参照する画素の色域判定結果２２１がｏｔｈｅｒの場合は、その画素の輝度値は０として扱う。これにより色域判定結果がＭ１又はＭ２の画素とｏｔｈｅｒの画素との境界のＨＰＦ出力が大きくなるようにしている。周波数解析部７５０３は、全ての画素に対してＨＰＦ出力値を得て、その絶対値を周波数解析結果７５０４として出力する。便宜上、色域判定結果２２１がｏｔｈｅｒの画素の周波数解析結果７５０４は０として扱う。
【０１５５】
周波数解析部７５０３の動作を具体的な例を上げて説明する。
図３９（Ａ）は、実施例８の画像処理装置に入力される入力画像１の例である。図中の低彩度画素は色域判定結果２２１がＭ１になる画素値をもつ画素、高彩度画素はｏｔｈｅｒになる画素値をもつ画素を示す。この画像が入力された場合に、周波数解析部７５０３が蓄積する１サブフレーム分の輝度値の概念図を図３９（Ｂ）に示す。図３９（Ｂ）において格子状に並んだ１ブロックは倍速入力画像１１の１画素に対応している。また、ブロック内の数値はその画素の輝度値を示す。ここでは説明の簡単のため、輝度値は最大値１、最小値０に正規化している。図３９（Ｂ）において破線で囲まれた領域７８０１、７８０２、７８０３の画素群は色域判定結果２２１がＭ１、それ以外の画素はｏｔｈｅｒである。周波数解析部７５０３が、この蓄積した輝度値に対してＨＰＦを適用して、周波数解析結果７５０４を求めると、図３９（Ｄ）のようになる。
【０１５６】
次にテクスチャ解析部７５０５について説明する。テクスチャ解析部７５０５は倍速入力画像１１と色域判定結果２２１とに基づいて画素毎の分散値を求め、テクスチャ解析結果７５０６を出力する。例えば図４０（Ａ）に示すような白黒の市松模様からなる領域７９０１は、彩度で分類すれば面積の大きい低彩度画素の領域ということになるが、色弁別感度は低い。実施例８では、テクスチャを解析することで、このような領域に属する画素を後述する処理で第１サブフレームに集める。
【０１５７】
テクスチャ解析部７５０５の具体的な処理について説明する。まず、テクスチャ解析部７５０５は倍速入力画像１１の各画素の輝度値を求めて１サブフレーム分蓄積する。そして色域判定結果がＭ１又はＭ２である画素の各々について、その画素の輝度値と近傍８画素の輝度値との差分絶対値和を求める。差分絶対値和は下記の式で算出される。
【数６】
2014209175.tif 000008
ここで、ｉは倍速入力画像１１上の対象画素の水平方向座標、ｊは垂直方向座標、Ｔ（ｉ，ｊ）は対象画素の差分絶対値和、Ｙ（ｉ，ｊ）は対象画素の輝度値、Ｙ（ｉ＋ａ，ｊ＋ｂ）は水平方向座標ｉ＋ａ、垂直方向座標ｊ＋ｂの画素の輝度値である。またａｂｓは絶対値を求める関数である。テクスチャ解析部７５０５は、全ての画素の差分絶対値和を求めて、テクスチャ解析結果７５０６として出力する。色域判定結果２２１がｏｔｈｅｒの画素のテクスチャ解析結果７５０６については、便宜上、０として扱う。
【０１５８】
テクスチャ解析部７５０５の動作を具体的な例を上げて説明する。
図４０（Ａ）は、実施例８の画像処理装置に入力される入力画像１の例である。図中の低彩度画素と黒画素は色域判定結果２２１がＭ１になる画素値をもつ画素、高彩度画素はｏｔｈｅｒになる画素値をもつ画素を示す。この画像が入力された場合に、テクスチャ解析部７５０５が蓄積する１サブフレーム分の輝度値を図４０（Ｂ）に示す。ここでは説明の簡単のため、輝度値は最大値１、最小値０に正規化している。この蓄積した輝度値に基づいて求めたテクスチャ解析結果７５０６を図４０（Ｃ）に示す。図中の数値が各画素のテクスチャ解析結果７５０６となる。
【０１５９】
次に配分決定部７５０７について説明する。配分決定部７５０７は、色域判定結果２２１、倍速タイミング信号１２、面積解析結果７５０２、周波数解析結果７５０４、テクスチャ解析結果７５０６に基づいて倍速入力画像の各画素を、第１サブフレームと第２サブフレームに配分する比率を決定する。図４１は、配分決定部７５０７の処理を示すフローチャートである。
【０１６０】
ステップＳ８００１では、配分決定部７５０７は、面積解析結果７５０２からラベル毎の面積を求めて面積判定を行い、画素毎の面積判定結果を求める。具体的には、まず、ラベル毎に、そのラベルが割り当てられている画素数をカウントし、その画素数をそのラベルの面積とする。面積が閾値未満であるラベルが割り当てられている画素について、面積判定結果を１とする。また、面積が閾値以上であるラベルが割り当てられている画素について、面積判定結果を０とする。ただしラベルＺが割り当てられている画素については、面積に係わらず面積判定結果を０とする。
【０１６１】
図３８（Ｃ）の面積解析結果７５０２を例にステップ８００１の動作を説明する。この例では、ラベルＡの面積は４、ラベルＢの面積は３０、ラベルＣの面積は４となる。そして閾値を５とすると、ラベルＡとラベルＣが割り当てられている画素の面積判定結果は１、ラベルＢが割り当てられている画素の面積判定結果は０、ラベルＺが割り当てられている画素の面積判定結果は０となる。
【０１６２】
ステップ８００２では、配分決定部７５０７は、周波数解析結果７５０４から周波数判定を行い、画素毎の周波数判定結果を求める。配分決定部７５０７は、周波数解析結果７５０４が閾値以上である画素の周波数判定結果を１、閾値未満の画素の周波数判定結果を０とする。
【０１６３】
図３９（Ｄ）の周波数解析結果７５０４を例にステップ８００２の動作を説明する。閾値を６とすると、領域７８０１と領域７８０２の画素の周波数判定結果は１、それ以外の画素の周波数判定結果は０となる。
【０１６４】
ステップ８００３では、配分決定部７５０７は、テクスチャ解析結果７５０６と面積解析結果７５０２とを基にテクスチャ判定を行い、画素毎のテクスチャ判定結果を求める。具体的には、まず面積解析結果７５０２におけるラベル毎に、テクスチャ解析結果７５０６の平均値を求める。平均値が閾値以上であるラベルが割り当てられている画素について、テクスチャ判定結果を１とする。平均値が閾値未満であるラベルが割り当てられている画素について、テクスチャ判定結果を０とする。ただしラベルＺが割り当てられている画素についてはテクスチャ解析結果の平均値によらずテクスチャ判定結果を０とする。
【０１６５】
図４０（Ａ）の入力画像１を例にステップ８００３の概念を説明する。図４０（Ａ）の入力画像１が実施例８の画像表示装置に入力された場合のテクスチャ解析結果７５０６が図４０（Ｃ）、面積解析結果７５０２が図４０（Ｄ）のようになる。この場合に、ラベルＡのテクスチャ解析結果平均値は４．３、ラベルＢのテクスチャ解析結果平均値は１．０となる。閾値を４とすると、ラベルＡが割り当てられている画素のテクスチャ判定結果は１、ラベルＢが割り当てられている画素のテクスチャ判定結果は０となる。またラベルＺが割り振られている画素のテクスチャ判定結果はテクスチャ解析結果によらず０となる。
【０１６６】
ステップＳ８００４では、配分決定部７５０７は、色域判定結果２２１と、ステップＳ８００１〜Ｓ８００３で求めた、面積判定結果、周波数判定結果、テクスチャ判定結果に基づいて、画素毎の表示割合Ｄを求める。表示割合Ｄを求める処理のフローチャートを図４２に示す。表示割合Ｄの値０〜１は、分配比率０％〜１００％に対応する。また、ステップＳ２３０１〜ステップＳ２３０７は図９に示したフローチャートと同様のため説明は省略する。
【０１６７】
ステップＳ８０１１では、配分決定部７５０７は、対象画素の面積判定結果が１の場合、ステップＳ８０１２に進む。それ以外の場合ステップＳ８０１３に進む。
ステップＳ８０１２では、配分決定部７５０７は、対象画素の表示割合Ｄを０に変更する。
ステップＳ８０１３では、配分決定部７５０７は、対象画素の周波数判定結果が１の場合、ステップＳ８０１４に進む。それ以外の場合ステップＳ８０１５に進む。
ステップＳ８０１４では、配分決定部７５０７は、対象画素の表示割合Ｄを０に変更する。
ステップＳ８０１５では、配分決定部７５０７は、対象画素のテクスチャ判定結果が１の場合、ステップＳ８０１６に進む。それ以外の場合ステップＳ２３０６に進む。
ステップＳ８０１６では、配分決定部７５０７は、対象画素の表示割合Ｄを０に変更する。
配分決定部７５０７は上記説明した手順にて全ての画素の表示割合Ｄを求める。そして求めた各画素の表示割合Ｄの情報を表示割合２１として出力する。
前述したように色域判定部２０以外は実施例１とほぼ同様のため説明は省略する。
【０１６８】
次に具体的な入力画像を例に、実施例８で示す画像表示装置の動作を説明する。入力画像の例としては、実施例８の色域判定部２０の各処理の説明で使用した、図３８（Ａ）、図３９（Ａ）、図４０（Ａ）を用いる。
【０１６９】
図３８（Ａ）に示した入力画像１が入力された場合の、第１サブフレームの表示内容を図４３（Ａ）に、第２サブフレームの表示内容を図４３（Ｂ）に示す。低彩度画素からな
る領域であっても、図３８（Ａ）に示すような面積の小さい領域７５９１や領域７５９２は、面積判定処理によって第１サブフレームで表示される。従って低彩度画素からなる領域７５９１や領域７５９２と、その周辺の高彩度画素の領域と、の境界部分は、第１サブフレームで表示される画像成分と第２サブフレームで表示される画像成分との境界にはならない。従って、観察者がこれらの小面積領域を追従視したとしても、その周辺での輝度上昇若しくは低下並びに混色の発生が抑制される。小面積領域では知覚の個人差が生じにくいため、低彩度の小面積領域を広色域光源が用いられる第１サブフレームで表示しても、知覚の個人差はさほど問題にならない。他方、面積の大きい低彩度画素の領域７５９３は第２サブフレームで表示されるので知覚の個人差を軽減できる。また、高彩度画素は第１サブフレームで表示されるので広色域で表示ができる。
【０１７０】
次に、図３９（Ａ）に示した入力画像１が入力された場合の、第１サブフレームの表示内容を図４４（Ａ）に、第２サブフレームの表示内容を図４４（Ｂ）に示す。低彩度画素からなる領域であっても、図３９（Ａ）に示す細線のような高周波の領域７８０１や領域７８０２は、周波数判定処理によって第１サブフレームで表示される。従って低彩度画素からなる領域７８０１や領域７８０２と、その周辺の高彩度画素の領域と、の境界部分は、第１サブフレームで表示される画像成分と第２サブフレームで表示される画像成分との境界にはならない。従って、観察者がこれらの高周波領域を追従視したとしても、その周辺での輝度上昇若しくは低下並びに混色の発生が抑制される。高周波領域では知覚の個人差が生じにくいため、低彩度の高周波領域を広色域光源が用いられる第１サブフレームで表示しても、知覚の個人差はさほど問題にならない。他方、低周波の低彩度画素の領域７５９３は第２サブフレームで表示されるので知覚の個人差を軽減できる。また、高彩度画素は第１サブフレームで表示されるので広色域で表示ができる。
【０１７１】
次に、図４０（Ａ）に示した入力画像１が入力された場合の、第１サブフレームの表示内容を図４５（Ａ）に、第２サブフレームの表示内容を図４５（Ｂ）に示す。低彩度画素からなる領域であっても、図４０（Ａ）に示す市松模様のように込み入ったパターンの領域７９０１は、テクスチャ判定処理によって第１サブフレームで表示される。従って低彩度画素からなる領域７９０１と、その周辺の高彩度画素の領域と、の境界部分は、第１サブフレームで表示される画像成分と第２サブフレームで表示される画像成分との境界にはならない。従って、観察者がこの複雑なパターンの領域を追従視したとしても、その周辺での輝度上昇若しくは低下並びに混色の発生が抑制される。複雑なパターンの領域では知覚の個人差が生じにくいため、低彩度の複雑なパターンの領域を広色域光源が用いられる第１サブフレームで表示しても、知覚の個人差はさほど問題にならない。他方、込み入ったパターンではない低彩度画素の領域７９０２は第２サブフレームで表示されるので知覚の個人差を軽減できる。また、高彩度画素は第１サブフレームで表示されるので広色域で表示ができる。
【０１７２】
以上説明した構成及び手順にて、観察者が画像表示装置に表示された画像を追従視した際に知覚する輝度の上昇又は低下及び混色が発生しやすい、第１サブフレームで表示される画像成分と第２サブフレームで表示される画像成分との境界を減らすことができる。
【０１７３】
実施例８では面積の小さい領域、周波数の高い領域、テクスチャが複雑な領域のうち、低彩度の画素からなる領域を第１サブフレームに集めるようにしたが、逆に高彩度の画素からなる領域を第２サブフレームに集めるようにしても良い。また、実施例７のように、制御部９０からモードを指示（指定）できるようにしても良い。そして、小面積領域、高周波領域、テクスチャが複雑な領域（模様の複雑さの度合が高い領域）のうち低彩度画素からなる領域を第１サブフレームに集めるのか、高彩度画素からなる領域を第２サブフレームに集めるのかを選択できるようにしても良い。
【０１７４】
また、実施例８では表示割合の算出に面積判定結果、周波数判定結果、テクスチャ判定結果の３つの結果を用いているが、必ずしも３つの判定結果の全てを使用しなくてもよい。３つのうち１つだけを使用する構成でも良いし、２つを組み合わせて使用する構成でも良い。図３７の色域判定部２０の構成において、面積解析部７５０１、周波数解析部７５０３、テクスチャ解析部７５０５のうち、判定結果を使用しないものについては省略しても良い。
【０１７５】
また、実施例８では実施例１を例に色域判定部２０の構成を説明したが、他の実施例と組み合わせて使用しても良い。例えば実施例２〜４、６の色域判定部２０や実施例５の色域判定部を実施例８で説明した色域判定部の構成にしても良い。
【０１７６】
（実施例９）
実施例７では照明手段からの光の透過率を変調する変調手段に形成された画像を直視する直視型の画像表示装置への本発明の適用例を説明した。本発明は、照明手段からの光の透過率又は反射率を変調する変調手段に形成された画像をスクリーンに投射する投射型の画像表示装置にも適用可能である。
本発明の実施例９における画像表示装置の構成図は実施例４の構成図（図１７）とほぼ同様である。図１７の色域判定部２０の構成を実施例７で説明した色域判定部２０の構成とすることで、投射型の画像表示装置にも適用可能になる。
【０１７７】
以上説明した構成及び手順にて、投射型の画像表示装置であっても観察者が画像表示装置に表示された画像を追従視した際に知覚する、輝度の上昇又は低下及び混色を軽減することができる。
【０１７８】
（実施例１０）
実施例８では照明手段からの光の透過率を変調する変調手段に形成された画像を直視する直視型の画像表示装置への本発明の適用例を説明した。本発明は、照明手段からの光の透過率又は反射率を変調する変調手段に形成された画像をスクリーンに投射する投射型の画像表示装置にも適用可能である。
本発明の実施例１０における画像表示装置の構成図は実施例４の構成図（図１７）とほぼ同様である。図１７の色域判定部２０の構成を実施例８で説明した色域判定部２０の構成とすることで、投射型の画像表示装置にも適用可能になる。
【０１７９】
以上説明した構成及び手順にて、投射型の画像表示装置であっても観察者が画像表示装置に表示された画像を追従視した際に知覚する輝度の上昇又は低下及び混色が発生する画像成分の境界部分を減らすことができる。
【０１８０】
なお、実施例７〜１０は、入力画像を所定の条件に従って第１の画像成分と第２の画像成分に分離し、第１の画像成分を第１のサブフレーム期間に表示し、第２の画像成分を第２のサブフレーム期間に表示する画像表示装置全般に適用可能である。実施例７〜１０では、画素の彩度がＭ１，Ｍ２，又はｏｔｈｅｒのいずれに属するかという条件に従って第１の画像成分と第２の画像成分に分離する例を示したが、サブフレームへの分離の条件は画素の彩度に限らない。また、１フレームを２つのサブフレームへ分離する例を示したが、サブフレームの数はこれに限らない。また、実施例７〜１０では、第１のサブフレーム期間に点灯する光源と第２のサブフレーム期間に点灯する光源とが異なるスペクトルを有する光源である例を説明したが、光源の点灯方法はこれに限らない。実施例７〜１０により解決できる、画像成分の境界部分を観察者が追従視すると境界部分において輝度変化や混色が知覚されてしまうという課題は、各サブフレームにおいて点灯する光源のスペクトルによらずに発生するものである。つまり、各サブフレームで点灯する光源が同一であっても、入力画像を複数の画像成分に分離し異なるサブフレーム期間に時間的に分離して表
示する構成において、観察者が追従視するときには発生する現象である。従って、実施例７〜１０の構成は、各サブフレーム期間で異なるスペクトルの光源が点灯する構成の画像表示装置以外にも適用することができ、それによって観察者が追従視した場合の輝度変化や混色の抑制という効果が得られる。
【符号の説明】
【０１８１】
１０  フレーム倍速部、４０  画像分離部、６０  バックライト駆動部、７０  表示部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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