(57)【要約】【課題】２重液晶パネルを備える表示装置において、階調精度の低下を抑制する技術を提供する。【解決手段】本発明の表示装置は、光源と、光源からの光の照射方向に重ね合わせて配置される第１の表示パネル及び第２の表示パネルと、を有する。表示装置は、入力された入力画像信号から、第１の表示パネルに入力可能な階調数よりも多階調である第１の表示パネルに入力される第１の画像信号と、第２の表示パネルに入力される第２の画像信号とを生成する生成手段と、第１の画像信号をディザ処理によって第１の表示パネルに入力可能な階調に補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2019184973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光の照射方向に重ね合わせて配置される第１の表示パネル及び第２の表示パネルと、を有する表示装置であって、
入力された入力画像信号から、前記第１の表示パネルに入力可能な階調数よりも多階調である前記第１の表示パネルに入力される第１の画像信号と、前記第２の表示パネルに入力される第２の画像信号とを生成する生成手段と、
前記第１の画像信号をディザ処理によって前記第１の表示パネルに入力可能な階調に補正する補正手段と、を備えることを特徴とする、
表示装置。
【請求項２】
前記第２の表示パネルは、前記第１の表示パネルと前記光源との間に配置されることを特徴とする、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記第２の画像信号として、前記第２の表示パネルに入力可能な階調数よりも多階調の信号を生成し、
前記補正手段は、前記第２の画像信号をディザ処理によって前記第２の表示パネルに入力可能な階調に補正することを特徴する、
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記入力画像信号を補正するための基準パラメータの値に応じて、前記第１の画像信号に対する補正量を示す第１パラメータ、及び前記第２の画像信号に対する補正量を示す第２パラメータを調整することを特徴する、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記第１パラメータと、前記第２パラメータとを乗算した結果が、前記基準パラメータとなるように、前記第１パラメータ及び前記第２パラメータを決定することを特徴する、
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
光源と、前記光源からの光の照射方向に重ね合わせて配置される第１の表示パネル及び第２の表示パネルと、を有する表示装置の制御方法であって、
入力された入力画像信号から、前記第１の表示パネルに入力可能な階調数よりも多階調である前記第１の表示パネルに入力される第１の画像信号と、前記第２の表示パネルに入力される第２の画像信号とを生成する生成ステップと、
前記第１の画像信号をディザ処理によって前記第１の表示パネルに入力可能な階調に補正する補正ステップと、を含むことを特徴とする、
表示装置の制御方法。
【請求項７】
前記第２の表示パネルは、前記第１の表示パネルと前記光源との間に配置されることを特徴とする、
請求項６に記載の表示装置の制御方法。
【請求項８】
前記生成ステップにおいて、前記第２の画像信号として、前記第２の表示パネルに入力可能な階調数よりも多階調の信号を生成し、
前記補正ステップにおいて、前記第２の画像信号をディザ処理によって前記第２の表示パネルに入力可能な階調に補正することを特徴する、
請求項６または７に記載の表示装置の制御方法。
【請求項９】
前記補正ステップにおいて、前記入力画像信号を補正するための基準パラメータの値に応じて、前記第１の画像信号に対する補正量を示す第１パラメータ、及び前記第２の画像信号に対する補正量を示す第２パラメータを調整することを特徴する、
請求項８に記載の表示装置の制御方法。
【請求項１０】
前記補正ステップにおいて、前記第１パラメータと、前記第２パラメータとを乗算した結果が、前記基準パラメータとなるように、前記第１パラメータ及び前記第２パラメータを決定することを特徴する、
請求項９に記載の表示装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載の表示装置の制御方法の各ステップ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、表示装置及び表示装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映画撮影や放送分野で使用される表示装置に対し、高輝度化及び高コントラスト化を実現するため、液晶パネルを２枚重ね合わせた２重液晶パネルを用いた表示装置の実用化が進んでいる。例えば、それぞれ所定階調数の表示が可能な１対の液晶表示パネルに背面側から照明光を与える液晶表示パネル装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
２重液晶パネルを備える表示装置は、例えば、表面側及び背面側の液晶パネルに対し、入力信号を等分配した信号（入力信号の平方根を求める関数で変換した信号）をそれぞれの液晶パネルに供給することで実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−８８１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、液晶パネルの分解能、即ち、液晶パネルに入力可能な画素値の範囲は１０ビットまでである。２重液晶パネルに対する入力画像信号を平方根で分配する場合、平方根を表現するためには、１０ビットでは分解能が低く、量子化誤差が大きくなる場合がある。このように、２重液晶パネルを用いると、量子化誤差の増大に起因して階調精度が低下するという課題があった。このため、高コントラスト化を実現するとともに、入力信号の規格にそった正確な階調精度を維持することが望まれている。特に暗部階調の正確性は重要視されている。
【０００６】
そこで、本発明は、２重液晶パネルを備える表示装置において、階調精度の低下を抑制する技術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】
【０００７】
本発明の第１の態様は、
光源と、前記光源からの光の照射方向に重ね合わせて配置される第１の表示パネル及び第２の表示パネルと、を有する表示装置であって、
入力された入力画像信号から、前記第１の表示パネルに入力可能な階調数よりも多階調である前記第１の表示パネルに入力される第１の画像信号と、前記第２の表示パネルに入力される第２の画像信号とを生成する生成手段と、
前記第１の画像信号をディザ処理によって前記第１の表示パネルに入力可能な階調に補正する補正手段と、を備えることを特徴とする、表示装置である。
【０００８】
本発明の第２の態様は、
光源と、前記光源からの光の照射方向に重ね合わせて配置される第１の表示パネル及び第２の表示パネルと、を有する表示装置の制御方法であって、
入力された入力画像信号から、前記第１の表示パネルに入力可能な階調数よりも多階調である前記第１の表示パネルに入力される第１の画像信号と、前記第２の表示パネルに入力される第２の画像信号とを生成する生成ステップと、
前記第１の画像信号をディザ処理によって前記第１の表示パネルに入力可能な階調に補正する補正ステップと、を含むことを特徴とする、表示装置の制御方法である。
【０００９】
本発明の第３の態様は、
本発明の表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、２重液晶パネルを備える表示装置において、階調精度の低下を抑制する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る表示装置の機能ブロック図を例示する。
【図２】第１実施形態において表面側と背面側とに分配された画像信号の例を示す。
【図３】ディザ処理に用いるディザパターンの１例を示す。
【図４】第２実施形態に係る表示装置の機能ブロック図を例示する。
【図５】第２実施形態において表面側と背面側とに分配された画像信号の例を示す。
【図６】第２実施形態に係るディザパラメータの１例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施する一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的な構成に限定するものではない。
【００１３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態では、表示装置は、高コントラスト表示を実現するため、表面側液晶パネルと背面側液晶パネルとを重ね合わせた２重液晶パネルを備える。表示装置は、入力された入力画像信号を、表面側液晶パネルに入力される画像信号及び背面側液晶パネルに入力される画像信号に分配する。表示装置は、入力画像信号を分配する際、背面側液晶パネル用の画像信号を、背面側液晶パネルの分解能と同等の分解能で出力する。ここで、分解能は、液晶パネルに入力可能な画素値（階調値）の範囲である。画素値（階調値）の範囲は、階調数とも記載される。これに対し、表示装置は、入力画像信号を分配する際、表面側液晶パネル用の画像信号を、表面側液晶パネルの分解能よりも高い分解能で出力する。即ち、表示装置は、表面側液晶パネル用の信号として、表面側液晶パネルに入力可能な階調数よりも多階調の信号を出力する。この多階調の信号を出力する処理は、以下の説明において、多階調処理とも記載される。そして、表示装置は、表面側液晶パネル用として出力した画像信号に対し、ディザ処理をした画像信号を、表面側液晶パネルに入力する。なお、ディザ処理は、階調値の減縮により生じる誤差を周囲の画素を用いて軽減し、画像の濃淡がなめらかになるようにする処理である。表示装置は、入力画像信号から、表面側液晶パネルに入力可能な階調数よりも多階調の信号を出力し、ディザ処理をして表面側液晶パネルに入力することにより、入力画像信号の分配による量子化誤差を低減することができる。これにより、表示装置は、高コントラスト表示を実現させるとともに、階調精度の低下の抑制が可能となる。
【００１４】
［表示装置の構成］
図１は、第１実施形態に係る表示装置の機能ブロック図を例示する。図１の表示装置１００は、パネル階調変換部１、パネル補正部２、パネル信号分配部３、表面側ディザ部４、表面側液晶パネル５、背面側液晶パネル６、及びバックライト７を含む。以下、第１実施形態に係る表示装置１００の各機能について説明する。表面側液晶パネル５は「第１の表示パネル」に相当し、背面側液晶パネル６は「第２の表示パネル」に相当する。また、
バックライト７は「光源」に相当する。
【００１５】
表示装置１００は、ＣＰＵやＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサ（不図示）を含む。また、表示装置１００は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ（不図示）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）等の補助記憶装置（不図示）を含む。補助記憶装置は、オペレーティングシステ
ム（Operating System :ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル等を記憶する。プロセッサは、補助記憶装置に格納されたプログラムをメモリの作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて様々な処理や動作が行われることによって、表示装置１００が備える機能を実現し制御することができる。パネル階調変換部１、パネル補正部２、パネル信号分配部３は、「生成手段」の一例である。また、表面側ディザ部４は、「補正手段」の一例である。
【００１６】
パネル階調変換部１は、入力画像信号１１から入力されたＬｏｇ特性を持つＨＤＲ画像信号を、ガンマ特性信号の階調変換信号１２に変換する。本実施形態では、入力画像信号１１は、ＨＤＲ画像信号であるものとして説明する。ＨＤＲ画像信号とは、不図示の撮像装置によって撮影された高ダイナミックレンジ画像信号を、Ｌｏｇ特性へ階調変換した信号である。例えば、ＨＤＲ画像信号として、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．２１００規格で規定されるＰＱ信号やＨｙｂｒｉｄ  Ｌｏｇ−Ｇａｍｍａ信号が例示される。入力画像信号１１をガンマ特性信号に変換するのは、後段の表面側液晶パネル５及び背面側液晶パネル６の表示パネル素子がガンマ特性を持っているためである。本実施形態では、入力画像信号１１は、例えばガンマ０．４５乗の信号に変換される。なお、入力画像信号１１は、例えば、図示しないＳＤＩ（シリアル・デジタル・インターフェース）伝送により、ＲＧＢ値１０ビットの画像信号が入力される。
【００１７】
パネル補正部２は、表面側液晶パネル５及び背面側液晶パネル６を通して、画像表示した際の表示色精度を高めるための補正処理をする。色精度の基準色規格は、入力画像信号１１で規定される色基準により決定されるが、例えば、ＢＴ．２０２０がある。パネル補正部２は、階調変換信号１２に対して、例えば、３次元ルック・アップ・テーブルを使用して補正処理をする。パネル補正部２は、３次元ルック・アップ・テーブルにおいて、予め用意した補正値を用いて補正処理を行い、補正信号１３として出力する。
【００１８】
パネル信号分配部３は、補正信号１３を分配し、後段の表面側液晶パネル５及び背面側液晶パネル６に各々入力するための信号を生成する。表面側液晶パネル５に入力するための信号は表面パネル信号１４、背面側液晶パネル６に入力するための信号は背面パネル信号１６とする。パネル信号分配部３は、表面側液晶パネル５用の表面パネル信号１４を、表面側液晶パネル５の分解能よりも高い分解能で出力する。即ち、表面パネル信号１４は、表面側液晶パネル５に入力可能な階調数よりも多階調の信号となる。表面パネル信号１４は「第１の画像信号」に相当し、背面パネル信号１６は「第２の画像信号」に相当する。
【００１９】
（補正信号と分配した信号との関係）
ここで、図２により、補正信号１３と表面パネル信号１４との関係、及び補正信号１３と背面パネル信号１６との関係について説明する。図１及び図２の例では、補正信号１３は、１０ビットの信号としてパネル信号分配部３に出力されるものとする。また、パネル信号分配部３は、補正信号１３を、１４ビットの表面パネル信号１４と１０ビットの背面パネル信号１６とに分配するものとする。図２は、第１実施形態において表面側と背面側とに分配された画像信号の例を示す。図２（ａ）は、補正信号１３及び表面パネル信号１４の特性を示す。図２（ａ）の左側の縦軸は補正信号１３の階調値、右側の縦軸は表面パネル信号１４の階調値、横軸は入力画像信号１１の階調値である。また、図２（ｂ）は、
補正信号１３及び背面パネル信号１６の特性を示す。図２（ｂ）の縦軸は補正信号１３の階調値、横軸は入力画像信号１１の階調値である。
【００２０】
補正信号１３は、ガンマ値が０．４５の特性を有し、リニア特性に対して、図２（ａ）及び図２（ｂ）の破線で表される特性を示す。表面パネル信号１４は、図２（ａ）の実線で表される特性を示す。また、背面パネル信号１６は、図２（ｂ）の点線で表される特性を示す。補正信号１３及び背面パネル信号１６は１０ビットで、表面パネル信号１４は１４ビットで表現された信号であるため、表面パネル信号１４の階調数は、補正信号１３及び背面パネル信号１６よりも大きくなっている。
【００２１】
なお、補正信号１３の特性は、表面パネル信号１４と背面パネル信号１６とを乗算した結果として得られればよい。そこで、本実施形態では、表面パネル信号１４及び背面パネル信号１６を、補正信号１３の平方根とした例について説明する。また、表面側液晶パネル５及び背面側液晶パネル６の分解能は１０ビットとする。補正信号１３を平方根で分配した場合、平方根を表現するためには、１０ビットでは分解能が低く、量子化誤差は大きくなる。このため、階調精度は低下する。
【００２２】
（量子化誤差の比較）
本実施形態では、表面パネル信号１４は、表面側液晶パネル５の分解能よりも高い分解能で出力される。この場合の量子化誤差を、表面パネル信号１４の分解能を表面側液晶パネル５の分解能と同じとした場合の量子化誤差と比較する。なお、背面パネル信号１６は、いずれの場合も、背面側液晶パネル６の分解能と同じ分解能で出力されるものとする。
【００２３】
入力画像信号１１（図１の例では、補正信号１３）として、ｆ（ｘ）を、入力階調が０〜１０２３階調で、出力が１０ビットの２．２乗のガンマ信号とする。ｆ（ｘ）の平方根である信号ｇ（ｘ）＝√（ｆ（ｘ））を、１０ビットで表現した信号の関数はｇ１０（ｘ）、１４ビットで表現した信号の関数はｇ１４（ｘ）とする。
【００２４】
信号ｇ１０（ｘ）及び信号ｇ１４（ｘ）は、元の信号はいずれもｇ（ｘ）であり、それぞれ２乗すると、元のガンマ信号である信号ｆ（ｘ）となる。ただし、１０ビット又は１４ビットに変換する際に量子化誤差が上乗せされていくことから、信号ｇ１０（ｘ）及び信号ｇ１４（ｘ）は、それぞれ２乗すると、元の１０ビットの信号ｆ（ｘ）との誤差が生じる。例えば、階調ｘ＝１４４のとき、ｆ（ｘ）、ｇ１０（ｘ）、ｇ１４（ｘ）の値は以下の式１から式３のようになる。
【数１】
2019184973.tif 000003
【００２５】
ここで、式２及び式３では、ｇ１０（ｘ）及びｇ１４（ｘ）の値は、まずｇ（ｘ）を最大値が１倍の値に正規化してから、それぞれ１０ビット及び１４ビットの最大値をかけることで求められている。
【００２６】
次に、以下の各場合において、表面パネル信号１４及び背面パネル信号１６から復元される復元信号を求める。
［１］表面パネル信号１４の分解能を表面側液晶パネル５の分解能と同じく１０ビットとした場合
［２］表面パネル信号１４の分解能を表面側液晶パネル５の分解能よりも高い１４ビットとした場合
【００２７】
［１］の場合における復元信号をｆ１０（ｘ）とする。背面パネル信号１６及び表面パネル信号１４は、いずれも１０ビットの信号ｇ１０（ｘ）として出力されることから、階調ｘ＝１４４のとき、ｆ１０（ｘ）の値は以下の式４のようになる。
【数２】
2019184973.tif 000004
ここで、１０２３で割ったのは、ｆ１０（ｘ）の信号を１０ビットのデータに揃えるためである。
【００２８】
次に、［２］の場合における復元信号をｆ１４（ｘ）とする。背面パネル信号１６は１０ビットの信号ｇ１０（ｘ）として出力され、表面パネル信号１４は１４ビットの信号ｇ１４（ｘ）として出力される。階調ｘ＝１４４のとき、ｆ１４（ｘ）の値は以下の式５のようになる。
【数３】
2019184973.tif 000005
ここで、１６３８３で割ったのは、ｆ１４（ｘ）の信号を１４ビットのデータに揃えるためである。
【００２９】
元の信号ｆ（ｘ）と、復元信号ｆ１０（ｘ）及び復元信号ｆ１４（ｘ）とを比較する。［１］の場合において、信号ｆ（ｘ）と１０ビットの復元信号ｆ１０（ｘ）との誤差は、|１３−１４|/１４≒７．１４％となる。一方、［２］の場合において、元の信号ｆ（ｘ
）と１４ビットの復元信号ｆ１４（ｘ）とは同じ信号値となり、誤差は０である。
【００３０】
上記の計算方法でｘ＝０〜１０２３の各階調における誤差の平均値を求めると、１０ビットの復元信号ｆ１０（ｘ）では誤差は２．８８％となる。また、１４ビットと１０ビットの信号から復元信号ｆ１４（ｘ）では、ｘ＝０〜１０２３の各階調における誤差の平均値は０．２６％となり、誤差は大きく低減する。このように、少なくとも表面側の信号を多階調で処理することで、量子化誤差を大きく低減する事が可能となる。そして、パネル信号分配部３は、上記のようにして作成した表面パネル信号１４（ｇ１４（ｘ））に相当する）を後段の表面側ディザ部４に出力する。また、パネル信号分配部３は、背面パネル信号１６（ｇ１０（ｘ））に相当する）を後段の背面側液晶パネル６に出力する。
【００３１】
表面側ディザ部４は、表面側液晶パネル５に入力可能な階調数よりも多階調の画像信号、例えば、１４ビットの画像信号に対し、面方向のディザ処理を行い、後段の表面側液晶パネル５に出力する。ディザ処理には、例えばＢａｙｅｒ型の４×４のディザパターンが用いられる。図３は、ディザ処理に用いるディザパターンの１例を示す。表面側ディザ部４は、パネル信号分配部３から出力された表面パネル信号１４にディザ処理をすることで、面として階調表現性能を維持しつつ、表面側液晶パネル５の分解能に対応した階調数に補正する処理が可能となる。具体的には、表面側ディザ部４は、表面側液晶パネル５の分解能が１０ビットである場合、表面パネル信号１４にディザパターンを加算後に、下位４
ビットをカットすればよい。表面側ディザ部４は、ディザ処理によって生成した信号を表面パネル補正信号１５として、表面側液晶パネル５に入力する。
【００３２】
表面側液晶パネル５及び背面側液晶パネル６は、２枚の液晶パネルを重ね合わせることで高コントラスト化を図ることを目的とする液晶パネル部である。液晶パネル部は、表面側液晶パネル５、背面側液晶パネル６、及びバックライト７を含む。表面側液晶パネル５及び背面側液晶パネル６は、バックライト７からの光の照射方向に重ね合わせて配置される。また、背面側液晶パネル６は、表面側液晶パネル５とバックライト７との間に配置され、バックライト７からの光を変調する。表面側液晶パネル５は、背面側液晶パネル６によって変調された光を受け、コントラストの高い画像を表示する。
【００３３】
なお、上記第１実施形態では、表面側液晶パネル５に入力される信号のみ多階調処理される例を説明したが、これに限られない。表示装置１００は、背面側液晶パネル６に入力される信号のみ多階調処理するようにしてもよい。表示装置１００は、背面側液晶パネル６に入力される信号を多階調処理し、ディザ処理をすることによっても、高コントラストと階調精度を両立した表示をすることができる。以上、図１に示す表示装置１００の構成における本発明の第１実施形態の詳細について説明した。
【００３４】
［第１実施形態の効果］
このように、第１実施形態に係る表示装置１００は、少なくとも表面側液晶パネル５のための信号を多階調で生成し、ディザ処理をして表面側液晶パネル５に入力することにより、高コントラストと階調精度を両立した表示が可能となる。なお、本実施形態ではＢａｙｅｒ型のディザパターンを用いたディザ処理で説明したが、表面側ディザ部４は、誤差拡散処理によって表面パネル補正信号１５を生成することでも同様の効果を得ることができる。また、表面側ディザ部４は、ディザパラメータをフレーム単位で回転させて、より高い階調表現を可能にするＦＲＣ（フレーム・レート・コントロール）を用いても、同様の効果を得ることが可能となる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、表面側の液晶パネルに入力する信号が多階調処理された。一方、背面側の液晶パネルに入力する信号にも多階調処理することで、第１実施形態に比べて、より階調精度はよくなる。しかしながら、多階調処理した信号にディザ処理をすると、使用するディザパターンによっては、ディザ処理のパターンが目立つ場合がある。そこで、第２実施形態では、表示装置１００は、入力画像信号１１を２枚の液晶パネル用に分配し、分配した各画像信号をそれぞれ多階調処理して、入力画像信号１１の分配方法に応じてディザパターンを変更する。これにより、階調精度を高めつつディザ処理の弊害を抑制することができる。
【００３６】
［表示装置の構成］
図４は、第２実施形態に係る表示装置の機能ブロック図を例示する。第２実施形態に係る表示装置１００は、図１の機能ブロックのうち表面側ディザ部４に代えて、ディザパターン補正部１０１、表面側ディザパターン加算部１０２、背面側ディザパターン加算部１０３、ビットシフトＡ部１０４、ビットシフトＢ部１０５を含む。ディザパターン補正部１０１、表面側ディザパターン加算部１０２、背面側ディザパターン加算部１０３、ビットシフトＡ部１０４、ビットシフトＢ部１０５は、「補正手段」の一例である。以下、第２実施形態に係る表示装置１００の各機能について説明する。
【００３７】
第２実施形態のパネル信号分配部３は、表面パネル信号１１０に加えて、背面パネル信号１１１についても、背面側液晶パネル６に入力可能な階調数よりも多階調、例えば、１４ビットの画像信号を生成する。パネル信号分配部３は、生成した表面パネル信号１１０
及び背面パネル信号１１１を、それぞれ後段の表面側ディザパターン加算部１０２及び背面側ディザパターン加算部１０３に出力する。
【００３８】
次に、ディザパターン補正部１０１について説明する。背面パネル信号１１１も多階調で生成し、ディザ処理をすると、以下の課題が生じる場合がある。第１実施形態と同様に、入力画像信号１１を等分配することで、表面側液晶パネル５及び背面側液晶パネル６に入力される信号を生成する場合で説明する。
【００３９】
第１実施形態と同様に入力画像信号１１（図４の例では、補正信号１３）をｆ（ｘ）とする。また、ディザパターン信号はＮ（ｘ）、出力輝度はＬｙとする。ディザパターン信号Ｎ（ｘ）が付加された出力輝度Ｌｙは、理想的には以下の式で表現できる。
【数４】
2019184973.tif 000006
ここで、本実施形態の説明では、バックライト輝度は画像信号に依存しないで一律に乗算される係数と同等に扱えるため、バックライト輝度の係数は省略される。
【００４０】
パネル信号分配部３が、補正信号１３を表面パネル信号１４及び背面パネル信号１６に分配する場合、出力輝度Ｌｙは以下の式７で表される。
【数５】
2019184973.tif 000007
式７を展開し整理すると、以下の式８のようになる。
【数６】
2019184973.tif 000008
２・Ｎ（ｘ）・√（ｆ（ｘ））に加え、ディザパターン信号Ｎ（ｘ）は２乗して加算されるため、想定よりディザ処理によって付加されるディザパターン信号のディザパラメータは大きくなる。これにより、ディザパターン信号は、ノイズ信号として妨害に見える可能性がある。
【００４１】
そこで本実施形態では、表示装置１００は、背面パネル信号１１１も多階調処理する場合、入力画像信号１１の分配方法に応じてディザパラメータを調整する。
【００４２】
まず、ディザパターン信号Ｎ（ｘ）を平方根した信号を生成する場合について説明する。平方根した信号で出力輝度Ｌｙを求めると、以下の式９のようになる。
【数７】
2019184973.tif 000009
式９を展開し、整理すると以下の式１０のようになる。
【数８】
2019184973.tif 000010
【００４３】
式１０と式６との差は２・√（ｆ（ｘ）・Ｎ（ｘ））となる。式１０での出力輝度は、式８の出力輝度と比較して、ディザパターン信号Ｎ（ｘ）が２乗されない分だけ式６との誤差が改善する。このように、パネル信号分配部３に入力される信号を等分配する場合は、上記のように元のディザパラメータの平方根をディザパラメータとし、表面側ディザパターン加算部１０２、背面側ディザパターン加算部１０３に設定する。
【００４４】
次に、パネル信号分配部３に入力される信号を、等分配ではない画像信号に分配する場合の例を以下に説明する。図５は、第２実施形態において表面側と背面側とに分配された画像信号の例を示す。図５に示すグラフの横軸は入力信号（パネル信号分配部３に入力される信号）、縦軸は表面パネル信号（ｓ（ｘ）とする）及び背面パネル信号（ｂ（ｘ）とする）をそれぞれ示す。図５に示すように、表面パネル信号１１０と背面パネル信号１１１とは、異なる信号として生成される。表面パネル信号１１０に対する補正量を示すディザパターン信号をα（ｘ）、背面パネル信号１１１に対する補正量を示すディザパターン信号をβ（ｘ）とし、以下の式１１及び式１２が成立するものとする。
【数９】
2019184973.tif 000011
【００４５】
この時、出力輝度Ｌｙは以下の式１３で示す式で表現できる。
【数１０】
2019184973.tif 000012
ここで、式１３に、式１１及び式１２を代入すると、
【数１１】
2019184973.tif 000013
ここで、ディザパターン信号α（ｘ）、β（ｘ）は式１２を満たすように、すなわちそれぞれ乗算した結果が元のディザパターン信号Ｎ（ｘ）になるように決定すればよい。Ｎ（ｘ）は「基準パラメータ」、α（ｘ）は「第１パラメータ」、β(x)は「第２パラメータ
」に相当する。
【００４６】
図６は、第２実施形態に係るディザパラメータの１例を示す。図６（ａ）は、２×２のディザパターン、図６（ｂ）は４×４のディザパターンにおけるディザパラメータの例を示す。Ｎ（ｘ）はディザパターンの例として第１実施形態で使用したＢａｙｅｒ型の例で説明する。α（ｘ）及びβ（ｘ）の値は、それぞれを乗算してＢａｙｅｒ型のパラメータ値と同じ値になるように決定すればよい。図６（ａ）では、Ｎ（ｘ）＝３となる場合、α（ｘ）、β（ｘ）の組み合わせは、図６（ａ）に示すようにα（ｘ）＝３、ｇ（ｘ）＝１となる。同様にＮ（ｘ）＝２の場合、α（ｘ）＝２、β（ｘ）＝１とすれば、元のディザパターン信号Ｎ（ｘ）は復元可能となる。このように、対応する位置関係が揃うように、α（ｘ）及びβ（ｘ）を決定することで、適切なディザパターン信号が適用される。４×４のマスク用のディザパターンにおいても、図６（ｂ）に示すように、α（ｘ）及びβ（ｘ）の値は、図６（ａ）の場合と同様にα（ｘ）×β（ｘ）の値が対応するＮ（ｘ）の値になるように決定すればよい。式１４においても、ディザパターン信号Ｎ（ｘ）は２乗されることなく、式６との誤差は改善される。
【００４７】
このように、ディザパターン補正部１０１は、表面パネル信号１１０及び背面パネル信号１１１の生成方法に応じて、表面側及び背面側へのディザパラメータを変更する。ディザパターン補正部１０１は、変更した表面側及び背面側へのディザパラメータを、それぞれ表面側ディザパターン加算部１０２及び背面側ディザパターン加算部１０３に設定する。また、表面パネル信号１１０及び背面パネル信号１１１の生成方法に応じてディザパラメータは変更されるため、パネル信号分配部３は、分配方法設定信号１１２をディザパターン補正部１０１に設定する。表面パネル信号１１０及び背面パネル信号１１１の生成方法は、例えば、パネル信号分配部３に入力された信号を等分配するか、又は図５に示す信号ｓ（ｘ）及びｂ（ｘ）に分配するかといった分配方法である。パネル信号分配部３は、これらの分配方法を、例えば、入力された信号を表面パネル信号１１０と背面パネル信号１１１とに分配する際の分配率により特定することができる。そして、パネル信号分配部３は、分配率を分配方法設定信号１１２としてディザパターン補正部１０１に設定するようにしてもよい。ディザパターン補正部１０１は、設定された分配率に応じて、表面パネル信号１１０及び背面パネル信号１１１に対するディザパターン信号を、表面側ディザパターン加算部１０２及び背面側ディザパターン加算部１０３に設定することができる。上述の例では、表面側ディザパターン加算部１０２に設定されるディザパターン信号はα（ｘ）、背面側ディザパターン加算部１０３に設定されるディザパターン信号はβ（ｘ）である。
【００４８】
表面側ディザパターン加算部１０２及び背面側ディザパターン加算部１０３は、ディザパターン補正部１０１から設定されたディザパラメータを表面パネル信号１１０、及び背面パネル信号１１１に加算する。表面側ディザパターン加算部１０２及び背面側ディザパターン加算部１０３は、それぞれのディザパラメータを加算した信号を後段のビットシフトＡ部１０４及びビットシフトＢ部１０５へ送信する。
【００４９】
ビットシフトＡ部１０４及びビットシフトＢ部１０５は、それぞれ表面側ディザパターン加算部１０２及び背面側ディザパターン加算部１０３から受信した信号に対し、パネルの入力ビット数に対応したビットになるように下位ビットをカットする。本実施形態では、表面パネル信号１１０、背面パネル信号１１１はともに１４ｂｉｔであり、液晶パネルの入力ビット数は１０ｂｉｔである。したがって、ビットシフトＡ部１０４及びビットシフトＢ部１０５は、下位４ビットをカットすればよい。ビットシフトＡ部１０４及びビットシフトＢ部１０５は、こうして生成した信号を、それぞれ表面側液晶パネル５及び背面側液晶パネル６に入力する。以上、図４に示す表示装置１００の構成おける本発明の第２実施形態の詳細について説明した。
【００５０】
［第２実施形態の効果］
このように、第２実施形態に係る表示装置１００は、表面側、背面側の液晶パネルの信号を双方とも多階調で生成し、信号の生成方法に応じてディザパターンを最適に設定してディザ処理をする。これにより、表示装置１００は、高コントラストと高い階調精度を両立した表示が可能となる。なお、本実施例ではＢａｙｅｒ型のディザ処理で説明したが、誤差拡散処理でも同様の効果を得ることができる。また、ＦＲＣ（フレーム・レート・コントロール）を用いる場合は、フレーム毎にα（ｘ）、β（ｘ）のパラメータの組み合わせが、図６で示した組み合わせと同じになるようにコントロールすることで、同様の効果を得ることが可能となる。
【００５１】
＜その他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また
、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００５２】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態は問わない。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記憶媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリ、等を使用できる。また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するプログラムを記録し、コンピュータネットワークに接続したクライアントコンピュータがプログラムをサーバからダウンロードするような方法も考えられる。
【符号の説明】
【００５３】
１００  表示装置
３      パネル信号分配部
４      表面側ディザ部
５      表面側液晶パネル
６      背面側液晶パネル
７      バックライト
１３    補正信号
１４    表面パネル信号
１５    表面パネル補正信号
１６    背面パネル信号
【図１】
2019184973.tif 000014
【図２】
2019184973.tif 000015
【図３】
2019184973.tif 000016
【図４】
2019184973.tif 000017
【図５】
2019184973.tif 000018
【図６】
2019184973.tif 000019