(57)【要約】【課題】撮影時の階調情報を無駄なく再現し、サブフレーム表現時の画面表示輝度が撮影画像の被写体反射率を正しく表現することが可能な画像処理回路、画像処理方法、及び、表示装置を提供する。【解決手段】本開示の画像処理回路は、同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像についてのｎ個の画像情報とその撮影の際のｎ個の露出条件とを入力とするサブフレーム信号生成部を備える。そして、サブフレーム信号生成部は、１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御して、最大ｎ枚のサブフレームの信号を生成する。【選択図】  図３
2015111234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像についてのｎ個の画像情報とその撮影の際のｎ個の露出条件とを入力とするサブフレーム信号生成部を備え、
サブフレーム信号生成部は、１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御して、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号を生成する、
画像処理回路。
【請求項２】
サブフレーム信号生成部は、ｎ個の画像情報に応じてサブフレーム毎に発光素子の単位時間当たりの発光輝度を制御する、
請求項１に記載の画像処理回路。
【請求項３】
サブフレーム信号生成部は、ｎ個の画像情報に基づいて所定の演算によって算出された演算画像情報に応じて単位時間当たりの発光輝度を制御する、
請求項２に記載の画像処理回路。
【請求項４】
演算画像情報は、異なる少なくとも２つの露出条件の画像を比較し、各露出条件の画像の情報と各露出条件又は画素値比から、各サブフレームに表示する画像データとして生成される、
請求項３に記載の画像処理回路。
【請求項５】
露出条件は、ｎ個の露出条件で撮影したｎ枚の画像の中の１枚を基準露出画像とし、その基準露出画像と他の露出条件の画像との同一画素群の画素値を比較した相対的な露出比から算出される、
請求項１に記載の画像処理回路。
【請求項６】
露出条件は、各露出条件の画像間において、同一画素位置での画素値の比から算出される、
請求項１に記載の画像処理回路。
【請求項７】
サブフレーム信号生成部は、露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子のデューティを制御する、
請求項１に記載の画像処理回路。
【請求項８】
サブフレーム信号生成部は、発光素子のデューティ制御を、各露出条件の画像間における露出時間の比率の逆数倍した値を用いて行う、
請求項７に記載の画像処理回路。
【請求項９】
サブフレームの駆動は、１フレーム周波数の最大ｎ倍速で行われる、
請求項１に記載の画像処理回路。
【請求項１０】
サブフレームの駆動周波数は、サブフレーム毎に２つ以上の異なる周波数の組み合わせで設定される、
請求項１に記載の画像処理回路。
【請求項１１】
２つ以上の異なる周波数の組み合わせで設定されるｎ枚のサブフレームの合計周期は、フレーム周期に等しい、
請求項１０に記載の画像処理回路。
【請求項１２】
少なくとも１つのサブフレームの駆動周波数は標準周波数から成り、
他のサブフレームの駆動周波数は標準周波数の整数倍である、
請求項１０に記載の画像処理回路。
【請求項１３】
サブフレームの駆動周波数が標準周波数のｘ倍（ｘは２以上の自然数）のとき、ｘライン同時に映像信号の書込みスキャンを行う、
請求項１２に記載の画像処理回路。
【請求項１４】
標準周波数の整数倍の駆動周波数で表示される画像のデータは、奇数ライン、偶数ラインの平均値である、
請求項１２に記載の画像処理回路。
【請求項１５】
標準周波数の整数倍の駆動周波数で表示される画像のデータは、垂直方向の映像空間周波数帯域を帯域制限処理したデータである、
請求項１２に記載の画像処理回路。
【請求項１６】
ｎ個の露出条件の個々の画像を解析し、各画像に対してどのサブフレームの駆動周波数を割り当てるかを決定する、
請求項１２に記載の画像処理回路。
【請求項１７】
映像垂直空間周波数の高周波成分が多い画像に対して、垂直解像度を落とさない標準駆動周波数を割り当てる、
請求項１６に記載の画像処理回路。
【請求項１８】
映像垂直空間周波数の高周波成分が一番多い画像以外の画像に対して、垂直解像度が整数分の１となる駆動周波数を割り当てる、
請求項１６に記載の画像処理回路。
【請求項１９】
同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像の画像情報とその際のｎ個の露出条件とに基づいて画像処理するに当たって、
１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ枚の画像についての画像情報に応じてサブフレーム毎に発光素子の単位時間当たりの発光輝度を制御するとともに、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御して、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号を生成する、
画像処理方法。
【請求項２０】
同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像の画像情報とその際のｎ個の露出条件とを入力とし、
同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像についてのｎ個の画像情報とその撮影の際のｎ個の露出条件とを入力とするサブフレーム信号生成部を備え、
サブフレーム信号生成部は、１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御して、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号を生成する、
画像処理回路を有する表示装置。
【請求項２１】
サブフレームの駆動周波数は、サブフレーム毎に２つ以上の異なる周波数の組み合わせで設定される、
請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
画素に発光信号を書き込む書込み走査速度と、発光素子を発光させる発光走査速度とを、サブフレーム単位で制御可能な制御部を有する、
請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
制御部は、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なる設定になるように制御する、
請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２４】
制御部は、周波数の異なるサブフレーム間で発光走査速度が同じ設定になるように制御する、
請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２５】
制御部は、書込み走査速度と発光走査速度とのサブフレーム単位での制御に合わせて、発光信号の基準電圧を制御する、
請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２６】
発光ガンマ特性を線形化するための補正テーブルを備えており、
制御部は、発光信号の基準電圧を制御する際に補正テーブルを切り替える、
請求項２５に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像処理回路、画像処理方法、及び、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイダイナミックレンジ（High Dynamic Range：ＨＤＲ）技術として、露出を変えて撮影した複数枚の画像（明るめの画像、普通の画像、暗めの画像等）を合成処理し、しかる後、通常のモニタで表現できる情報量に圧縮して表示する手法がある（例えば、特許文献１，２参照）。また、ＨＤＲ表示を実現するために、モニタ表現性能以上の階調を再現する手法として、階調表現範囲を分割した複数枚画像をサブフレーム表示する手法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１３１７９６号公報
【特許文献２】特開平７−１３５５９９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７６９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１，２に記載の手法では、合成処理が複雑な上、映像フォーマットや信号伝送インターフェース、モニタ表現性能の制約により、合成時に拡張したダイナミックレンジが削減されてしまう。そのため、すべての表現範囲で十分な階調性を表現できないことから、真のＨＤＲ表現にならない。
【０００５】
一方、特許文献３に記載の手法にあっては、単純な構成で表示階調数をサブフレーム数分に増やすことができるメリットがあるものの、露出を変えて撮影した複数枚の画像を単純にサブフレーム表示すると、被写体の情報が重複して表示されてしまう。また、表示条件に被写体の露出条件が反映されないため、サブフレーム表現時の画面表示輝度が撮影画像の被写体反射率を正しく表現できない。
【０００６】
そこで、本開示は、撮影時の階調情報を無駄なく再現し、サブフレーム表現時の画面表示輝度が撮影画像の被写体反射率を正しく表現することが可能な画像処理回路、画像処理方法、及び、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】
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の画像処理回路は、
同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像についてのｎ個の画像情報とその撮影の際のｎ個の露出条件とを入力とするサブフレーム信号生成部を備え、
サブフレーム信号生成部は、１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御して、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号を生成する。
【０００８】
また、上記の目的を達成するための本開示の画像処理方法は、
同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像についてのｎ個の画像情報とその撮影の際のｎ個の露出条件とに基づいて画像処理するに当たって、
１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御して、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号を生成する。
【０００９】
上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像についてのｎ個の画像情報とその撮影の際のｎ個の露出条件とを入力とするサブフレーム信号生成部を備え、
サブフレーム信号生成部は、１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御して、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号を生成する、
画像処理回路を有する。
【００１０】
上記の構成の本開示の画像処理回路、本開示の画像処理方法、あるいは、本開示の表示装置では、画像情報の合成処理を行わず、複数の画像情報をそのまま交互に表示するサブフレーム表示の手法を用いていることで、撮影時の階調情報を無駄なく再現できる。しかも、露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御することで、表示条件に被写体の露出条件が反映される。これにより、サブフレーム表現時の画面表示輝度が撮影画像の被写体反射率を正しく表現できる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、撮影時の階調情報を無駄なく再現し、サブフレーム表現時の画面表示輝度が撮影画像の被写体反射率を正しく表現することが可能となる。
尚、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、これに限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本開示の技術が適用されるアクティブマトリクス型表示装置の基本的な構成の概略を示すシステム構成図である。
【図２】図２は、画素（画素回路）の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。
【図３】図３は、実施例１に係る画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、サブフレーム信号のデータ生成例１の概要について説明する図であり、図４Ａに被写体反射率−入力映像階調値の特性を示し、図４Ｂに被写体反射率−出力映像階調値の特性を示している。
【図５】図５は、サブフレーム信号のデータ生成例２の概要について説明する図であり、図５Ａに被写体反射率−入力映像階調値の特性を示し、図５Ｂに被写体反射率−出力映像階調値の特性を示している。
【図６】図６は、サブフレームデータｉ及びサブフレーム発光時間ＳＤＲによる表示パネルの発光輝度の制御の原理について説明する図であり、図６Ａは表示パネルの発光輝度の制御の原理についての説明図であり、図６Ｂは（１）発光時間ＤＲ１＞発光時間ＤＲ２のとき、（２）発光時間ＤＲ１＝発光時間ＤＲ２のとき、（３）発光時間ＤＲ１＜発光時間ＤＲ２のときの階調−輝度特性図である。
【図７】図７は、サブフレーム表示の動作を行う場合の表示パネルの駆動タイミングを示す図である。
【図８】図８は、実施例２に係る画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、疑似露出画像の生成の概要について説明する図であり、図９Ａに被写体反射率−ロウ・コードの特性を示し、図９Ｂに被写体反射率−入力映像階調値の特性を示している。
【図１０】図１０は、実施例３に係る画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、３サブフレーム駆動の動作概要を説明する図である。
【図１２】図１２は、垂直解像度を１／２に間引いて２４０［Ｈｚ］駆動を行うときの具体的な書込みデータの関係を示す図であり、図１２Ａに標準書込みスキャン時を示し、図１２Ｂに２ライン同時スキャン時を示し、図１２Ｃに４ライン同時スキャン時を示している。
【図１３】図１３は、４サブフレームを１２０［Ｈｚ］駆動の水平同期周波数ｆhで固定してスキャン駆動を行う場合の動作概要を説明する図である。
【図１４】図１４は、実施例４に係る画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、実施例４に係る画像処理を行う際のサブフレーム生成処理の概要について説明する図であり、図１５Ａに被写体反射率−入力映像階調値の特性を示し、図１５Ｂに被写体反射率−出力映像階調値の特性を示している。
【図１６】図１６は、実施例４に係る表示パネルの駆動の実現例を示す図である。
【図１７】図１７は、実施例５に係る画像処理回路の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、実施例５における低階調再現改善時の被写体反射率−出力映像階調値の特性を示す図である。
【図１９】図１９は、実施例５における低中階調再現改善時の被写体反射率−出力映像階調値の特性を示す図である。
【図２０】図２０は、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の基本的な回路動作の説明に供するタイミング波形図である。
【図２１】図２１は、３サブフレーム駆動の場合の不具合について説明するスキャン動作の説明図である。
【図２２】図２２は、実施例６に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２３】図２３は、３サブフレーム駆動の実施例６に係る表示装置におけるスキャン動作の概要の説明図である。
【図２４】図２４Ａは、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度と発光走査速度とが同じスキャン動作を示す図であり、図２４Ｂは、当該スキャン動作の場合の画面位置と輝度との関係を示す図である。
【図２５】図２５Ａは、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なり、発光走査速度が同じスキャン動作を示す図であり、図２５Ｂは、当該スキャン動作の場合の画面位置と輝度との関係を示す図である。
【図２６】図２６Ａは、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なり、発光走査速度が同じスキャン動作を示す図であり、図２６Ｂは、当該スキャン動作に対して基準電圧制御を行った場合の画面位置と輝度との関係を示す図である。
【図２７】図２７は、Ｎｏｒｍａｌスキャン動作の場合のタイミング関係を示すタイミングチャートである。
【図２８】図２８は、発光走査速度の制御を行うＭｏｄスキャン動作の場合のタイミング関係を示すタイミングチャートである。
【図２９】図２９は、４サブフレーム駆動の場合の不具合について説明するスキャン動作の説明図である。
【図３０】図３０は、４サブフレーム駆動の実施例７に係る表示装置におけるスキャン動作の概要の説明図である。
【図３１】図３１は、３Ｄ映像対応フォーマット例を示す図であり、図３１ＡにFrame Packing方式を示し、図３１ＢにSide-by-Side Half方式を示し、図３１ＣにTop-and-Bottom方式を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の技術を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本開示の技術は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値などは例示である。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．本開示の画像処理回路、画像処理方法、及び、表示装置、全般に関する説明
２．本開示の表示装置（本開示の技術が適用される表示装置）
２−１．システム構成
２−２．画素回路
３．実施形態の説明
３−１．実施例１（露出比率を算出する処理を露出画像分離部で行う例）
３−２．実施例２（露出比率を算出する露出比率算出部を有する例）
３−３．実施例３（高感度センサで撮影した１枚の映像を入力情報とする例）
３−４．実施例４（可変サブフレーム周波数駆動の例）
３−５．実施例５（画質改善調整パラメータをサブフレームデータ及びサブフレーム発                    光時間の設定に反映させる例）
３−６．実施例６（３サブフレーム駆動の例）
３−７．実施例７（４サブフレーム駆動の例）
３−８．１フレーム映像情報について
【００１４】
＜本開示の画像処理回路、画像処理方法、及び、表示装置、全般に関する説明＞
本開示の画像処理回路又は画像処理方法は、画像の発光部が、電流の強度（大きさ）に応じて発光制御される電流駆動型の発光素子から成る表示装置に用いて好適なものである。電流駆動型の発光素子としては、例えば、有機薄膜に電界をかけると発光する現象を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と記述する）を用いることができる。電流駆動型の発光素子としては、有機ＥＬ素子の他に、無機ＥＬ素子、ＬＥＤ素子、半導体レーザー素子などを例示することができる。
【００１５】
画素の発光部として有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置は次のような特長を持っている。すなわち、有機ＥＬ素子が１０Ｖ以下の印加電圧で駆動できるために、有機ＥＬ表示装置は低消費電力である。有機ＥＬ素子が自発光素子であるために、有機ＥＬ表示装置は、同じ平面型の表示装置である液晶表示装置に比べて、画像の視認性が高く、しかも、バックライト等の照明部材を必要としないために軽量化及び薄型化が容易である。更に、有機ＥＬ素子の応答速度が数μｓｅｃ程度と非常に高速であるために、有機ＥＬ表示装置は動画表示時の残像が発生しない。
【００１６】
上述した好ましい構成を含む本開示の画像処理回路、画像処理方法、及び、表示装置にあっては、サブフレーム信号生成部について、ｎ個の画像情報に応じてサブフレーム毎に発光素子の単位時間当たりの発光輝度を制御する構成とすることができる。このとき、ｎ個の画像情報に基づいて所定の演算によって算出された演算画像情報に応じて単位時間当たりの発光輝度を制御するようにするのが好ましい。また、演算画像情報については、異なる少なくとも２つの露出条件の画像を比較し、各露出条件の画像の情報と各露出条件又は画素値比から、各サブフレームに表示する画像データとして生成する構成とすることができる。
【００１７】
また、上述した好ましい構成を含む本開示の画像処理回路、画像処理方法、及び、表示装置にあっては、露出条件について、ｎ個の露出条件で撮影したｎ枚の画像の中の１枚を基準露出画像とし、その基準露出画像と他の露出条件の画像との同一画素群の画素値を比較した相対的な露出比から算出する構成とすることができる。あるいは、露出条件について、各露出条件の画像間において、同一画素位置での画素値の比から算出する構成とすることができる。
【００１８】
また、上述した好ましい構成を含む本開示の画像処理回路、画像処理方法、及び、表示装置にあっては、サブフレーム信号生成部について、露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子のデューティを制御する構成とすることができる。あるいは、サブフレーム信号生成部について、発光素子のデューティ制御を、各露出条件の画像間における露出時間の比率の逆数倍した値を用いて行う構成とすることができる。
【００１９】
あるいは又、上述した好ましい構成を含む本開示の画像処理回路、画像処理方法、及び、表示装置にあっては、サブフレームの駆動について、１フレーム周波数の最大ｎ倍速で行う構成とすることができる。また、サブフレームの駆動周波数について、サブフレーム毎に２つ以上の異なる周波数の組み合わせで設定する構成とすることができる。このとき、２つ以上の異なる周波数の組み合わせで設定されるｎ枚のサブフレームの合計周期について、フレーム周期に等しい構成とすることができる。
【００２０】
また、上述した好ましい構成を含む本開示の画像処理回路、画像処理方法、及び、表示装置にあっては、少なくとも１つのサブフレームの駆動周波数が標準周波数から成り、他のサブフレームの駆動周波数が標準周波数の整数倍である構成とすることができる。そして、サブフレームの駆動周波数が標準周波数のｘ倍（ｘは２以上の自然数）のとき、ｘライン同時に映像信号の書込みスキャンを行う構成とすることができる。また、標準周波数の整数倍の駆動周波数で表示される画像のデータについては、奇数ライン、偶数ラインの平均値、あるいは、垂直方向の映像空間周波数帯域を帯域制限処理したデータとすることができる。
【００２１】
あるいは又、上述した好ましい構成を含む本開示の画像処理回路、画像処理方法、及び、表示装置にあっては、ｎ個の露出条件の個々の画像を解析し、各画像に対してどのサブフレームの駆動周波数を割り当てるかを決定する構成とすることができる。このとき、映像垂直空間周波数の高周波成分が多い画像に対して、垂直解像度を落とさない標準駆動周波数を割り当てる構成とすることができる。また、映像垂直空間周波数の高周波成分が一番多い画像以外の画像に対して、垂直解像度が整数分の１となる駆動周波数を割り当てる構成とすることができる。
【００２２】
上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置にあっては、画素に発光信号を書き込む書込み走査速度と、発光素子を発光させる発光走査速度とを、サブフレーム単位で制御可能な制御部を有する構成とすることができる。この制御部について、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なる設定になるように制御する構成とすることができる。また、制御部について、周波数の異なるサブフレーム間で発光走査速度が同じ設定になるように制御する構成とすることができる。
【００２３】
また、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置にあっては、制御部について、書込み走査速度と発光走査速度とのサブフレーム単位での制御に合わせて、発光信号の基準電圧を制御する構成とすることができる。また、発光ガンマ特性を線形化するための補正テーブルを備える場合において、制御部について、発光信号の基準電圧を制御する際に補正テーブルを切り替える構成とすることができる。
【００２４】
＜本開示の表示装置＞
本開示の画像処理回路（画像処理方法）について説明する前に、本開示の技術が適用される表示装置、即ち、本開示の表示装置について説明する。
【００２５】
［システム構成］
図１は、本開示の技術が適用される表示装置、例えば、アクティブマトリクス型表示装置の基本的な構成の概略を示すシステム構成図である。
【００２６】
アクティブマトリクス型表示装置は、電気光学素子（発光素子）に流れる電流を、当該電気光学素子と同じ画素内に設けた能動素子、例えば絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって制御する表示装置である。絶縁ゲート型電界効果トランジスタとしては、典型的には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）を用いることができる。
【００２７】
ここでは、一例として、画素（画素回路）の発光素子として有機ＥＬ素子を用いるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の場合を例に挙げて説明するものとする。有機ＥＬ素子は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子の一例である。以下では、「画素回路」を単に「画素」と記述する場合もある。
【００２８】
図１に示すように、本開示の技術が適用される有機ＥＬ表示装置１０は、有機ＥＬ素子を含む複数の画素２０が行列状（マトリクス状）に２次元配置されて成る画素アレイ部３０と、当該画素アレイ部３０の周辺に配置される駆動回路部（駆動部）とを有する構成となっている。駆動回路部は、例えば、画素アレイ部３０と同じ表示パネル７０上に搭載された書込み走査部４０、駆動走査部５０、及び、信号出力部６０等から成り、画素アレイ部３０の各画素２０を駆動する。尚、書込み走査部４０、駆動走査部５０、及び、信号出力部６０のいくつか、あるいは全部を表示パネル７０外に設ける構成を採ることも可能である。
【００２９】
ここで、有機ＥＬ表示装置１０がカラー表示対応の場合は、カラー画像を形成する単位となる１つの画素（単位画素／ピクセル）は複数の副画素（サブピクセル）から構成される。このとき、副画素の各々が図１の画素２０に相当することになる。より具体的には、カラー表示対応の表示装置では、１つの画素は、例えば、赤色（Ｒｅｄ；Ｒ）光を発光する副画素、緑色（Ｇｒｅｅｎ；Ｇ）光を発光する副画素、青色（Ｂｌｕｅ；Ｂ）光を発光する副画素の３つの副画素から構成される。
【００３０】
但し、１つの画素としては、ＲＧＢの３原色の副画素の組み合わせに限られるものではなく、３原色の副画素に更に１色あるいは複数色の副画素を加えて１つの画素を構成することも可能である。より具体的には、例えば、輝度向上のために白色（Ｗｈｉｔｅ；Ｗ）光を発光する副画素を加えて１つの画素を構成したり、色再現範囲を拡大するために補色光を発光する少なくとも１つの副画素を加えて１つの画素を構成したりすることも可能である。
【００３１】
画素アレイ部３０には、ｍ行ｎ列の画素２０の配列に対して画素行毎に、行方向（画素行の画素の配列方向／水平方向）に沿って走査線３１（３１1〜３１m）と電源供給線３２（３２1〜３２m）とが配線されている。更に、ｍ行ｎ列の画素２０の配列に対して画素列毎に、列方向（画素列の画素の配列方向／垂直方向）に沿って信号線３３（３３1〜３３n）が配線されている。
【００３２】
走査線３１1〜３１mは、書込み走査部４０の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。電源供給線３２1〜３２mは、駆動走査部５０の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。信号線３３1〜３３nは、信号出力部６０の対応する列の出力端にそれぞれ接続されている。
【００３３】
書込み走査部４０は、シフトレジスタ回路等によって構成されている。この書込み走査部４０は、画素アレイ部３０の各画素２０への映像信号の信号電圧の書込みに際して、走査線３１（３１1〜３１m）に対して書込み走査信号ＷＳ（ＷＳ1〜ＷＳm）を順次供給することによって画素アレイ部３０の各画素２０を行単位で順番に走査する、所謂、線順次走査を行う。
【００３４】
駆動走査部５０は、書込み走査部４０と同様に、シフトレジスタ回路等によって構成されている。この駆動走査部５０は、書込み走査部４０による線順次走査に同期して、第１電源電圧Ｖcc_Hと当該第１電源電圧Ｖcc_Hよりも低い第２電源電圧Ｖcc_Lとで切り替わることが可能な電源電圧ＤＳ（ＤＳ1〜ＤＳm）を電源供給線３２（３２1〜３２m）に供給する。後述するように、駆動走査部５０による電源電圧ＤＳのＶcc_H／Ｖcc_Lの切替えによって、画素２０の発光／非発光（消光）の制御が行なわれる。
【００３５】
信号出力部６０は、信号供給源（図示せず）から供給される輝度情報に応じた映像信号の信号電圧（以下、単に「信号電圧」と記述する場合もある）Ｖsigと基準電圧Ｖofsとを選択的に出力する。ここで、基準電圧Ｖofsは、映像信号の信号電圧Ｖsigの基準となる電圧（例えば、映像信号の黒レベルに相当する電圧）であり、後述する閾値補正処理の際に用いられる。
【００３６】
信号出力部６０から出力される信号電圧Ｖsig／基準電圧Ｖofsは、信号線３３（３３1〜３３n）を介して画素アレイ部３０の各画素２０に対して、書込み走査回路４０による走査によって選択された画素行の単位で書き込まれる。すなわち、信号出力部６０は、信号電圧Ｖsigを行（ライン）単位で書き込む線順次書込みの駆動形態を採っている。
【００３７】
［画素回路］
図２は、画素（画素回路）２０の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。画素２０の発光部は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子である有機ＥＬ素子２１から成る。
【００３８】
図２に示すように、画素２０は、有機ＥＬ素子２１と、有機ＥＬ素子２１に電流を流すことによって当該有機ＥＬ素子２１を駆動する駆動回路とによって構成されている。有機ＥＬ素子２１は、全ての画素２０に対して共通に配線された共通電源線３４にカソード電極が接続されている。
【００３９】
有機ＥＬ素子２１を駆動する駆動回路は、駆動トランジスタ２２、サンプリングトランジスタ２３、保持容量２４、及び、補助容量２５を有する構成となっている。駆動トランジスタ２２及びサンプリングトランジスタ２３として、例えば、Ｎチャネル型のＴＦＴを用いることができる。但し、ここで示した、駆動トランジスタ２２及びサンプリングトランジスタ２３の導電型の組み合わせは一例に過ぎず、これらの組み合わせに限られるものではない。すなわち、駆動トランジスタ２２及びサンプリングトランジスタ２３の一方又は両方として、Ｐチャネル型のＴＦＴを用いることができる。
【００４０】
駆動トランジスタ２２は、一方の電極（ソース／ドレイン電極）が有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続され、他方の電極（ソース／ドレイン電極）が電源供給線３２（３２1〜３２m）に接続されている。
【００４１】
サンプリングトランジスタ２３は、一方の電極（ソース／ドレイン電極）が信号線３３（３３1〜３３n）に接続され、他方の電極（ソース／ドレイン電極）が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続されている。また、サンプリングトランジスタ２３のゲート電極は、走査線３１（３１1〜３１m）に接続されている。
【００４２】
駆動トランジスタ２２及びサンプリングトランジスタ２３において、一方の電極とは、一方のソース／ドレイン領域に電気的に接続された金属配線を言い、他方の電極とは、他方のソース／ドレイン領域に電気的に接続された金属配線を言う。また、一方の電極と他方の電極との電位関係によって一方の電極がソース電極ともなればドレイン電極ともなり、他方の電極がドレイン電極ともなればソース電極ともなる。
【００４３】
保持容量２４は、一方の電極が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続され、他方の電極が駆動トランジスタ２２の他方の電極、及び、有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続されている。
【００４４】
補助容量２５は、一方の電極が有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続され、他方の電極が固定電位のノード（本例では、共通電源線３４／有機ＥＬ素子２１のカソード電極）に接続されている。補助容量２５は、例えば、有機ＥＬ素子２１の容量不足分を補い、保持容量２４に対する映像信号の書込みゲインを高めるために設けられている。但し、補助容量２５は、必須の構成要素ではない。すなわち、有機ＥＬ素子２１の容量不足分を補う必要がない場合には、補助容量２５は不要となる。
【００４５】
上記構成の画素２０において、サンプリングトランジスタ２３は、書込み走査部４０から走査線３１を通してゲート電極に印加される、高電圧の状態がアクティブ状態となる書込み走査信号ＷＳに応答して導通状態となる。これにより、サンプリングトランジスタ２３は、信号線３３を通して信号出力部６０から異なるタイミングで供給される、輝度情報に応じた映像信号の信号電圧Ｖsigまたは基準電圧Ｖofsをサンプリングして画素２０内に書き込む。サンプリングトランジスタ２３によって書き込まれた信号電圧Ｖsigまたは基準電圧Ｖofsは、保持容量２４によって保持される。
【００４６】
駆動トランジスタ２２は、電源供給線３２（３２1〜３２m）の電源電圧ＤＳが第１電源電圧Ｖcc_Hにあるときには、一方の電極がドレイン電極、他方の電極がソース電極となって飽和領域で動作する。これにより、駆動トランジスタ２２は、電源供給線３２から電流の供給を受けて有機ＥＬ素子２１を電流駆動にて発光駆動する。より具体的には、駆動トランジスタ２２は、飽和領域で動作することにより、保持容量２４に保持された信号電圧Ｖsigの電圧値に応じた電流値の駆動電流を有機ＥＬ素子２１に供給し、当該有機ＥＬ素子２１を電流駆動することによって発光させる。
【００４７】
駆動トランジスタ２２は更に、電源電圧ＤＳが第１電源電圧Ｖcc_Hから第２電源電圧Ｖcc_Lに切り替わったときには、一方の電極がソース電極、他方の電極がドレイン電極となってスイッチングトランジスタとして動作する。これにより、駆動トランジスタ２２は、有機ＥＬ素子２１への駆動電流の供給を停止し、有機ＥＬ素子２１を非発光状態にする。すなわち、駆動トランジスタ２２は、電源電圧ＤＳ（Ｖcc_H／Ｖcc_L）の切替えの下に、有機ＥＬ素子２１の発光／非発光を制御するトランジスタとしての機能をも併せ持っている。
【００４８】
この駆動トランジスタ２２のスイッチング動作により、有機ＥＬ素子２１が非発光状態となる期間（非発光期間）を設け、有機ＥＬ素子２１の発光期間と非発光期間の割合（デューティ）を制御することができる。このデューティ制御により、１表示フレーム期間に亘って画素２０が発光することに伴う残像ボケを低減できるために、特に、動画の画品位をより優れたものとすることができる。
【００４９】
駆動走査部５０から電源供給線３２を通して選択的に供給される第１，第２電源電圧Ｖcc_H，Ｖcc_Lのうち、第１電源電圧Ｖcc_Hは有機ＥＬ素子２１を発光駆動する駆動電流を駆動トランジスタ２２に供給するための電源電圧である。また、第２電源電圧Ｖcc_Lは、有機ＥＬ素子２１に対して逆バイアスを掛けるための電源電圧である。この第２電源電圧Ｖcc_Lは、基準電圧Ｖofsよりも低い電圧、例えば、駆動トランジスタ２２の閾値電圧をＶthとするとき、Ｖofs−Ｖthよりも低い電圧、好ましくは、Ｖofs−Ｖthよりも十分に低い電圧に設定される。
【００５０】
上述した有機ＥＬ表示装置１０において、画素アレイ部３０の各画素２０は、駆動トランジスタ２２の特性のばらつきに起因する駆動電流のばらつきを補正する機能を有している。ここで、駆動トランジスタ２２の特性としては、例えば、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖthや、駆動トランジスタ２２のチャネルを構成する半導体薄膜の移動度ｕ（以下、単に「駆動トランジスタ２２の移動度ｕ」と記述する）を例示することができる。
【００５１】
駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖthのばらつきに起因する駆動電流のばらつきの補正（以下、「閾値補正」と記述する）は、駆動トランジスタ２２のゲート電圧Ｖgを基準電圧Ｖofsに初期化することによって行なわれる。具体的には、駆動トランジスタ２２のゲート電圧Ｖgの初期化電圧（基準電圧Ｖofs）を基準として当該初期化電圧から駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖthを減じた電圧に向けて、駆動トランジスタ２２のソース電圧Ｖsを変化させる処理が閾値補正処理である。
【００５２】
一方、駆動トランジスタ２２の移動度ｕのばらつきに起因する駆動電流のばらつきの補正（以下、「移動度補正」と記述する）は、書込みトランジスタ２３が導通状態となり、映像信号の信号電圧Ｖsigを書き込んでいる状態で、駆動トランジスタ２２を介した電流を保持容量２４に流すことによって行なわれる。換言すれば、駆動トランジスタ２２に流れる電流Ｉdsに応じた帰還量（補正量）で保持容量２４に負帰還をかける処理が移動度補正処理である。上記の閾値補正処理により、映像信号の信号電圧Ｖsigを書き込んだときには既にドレイン−ソース間電流Ｉdsの閾値電圧Ｖthに対する依存性が打ち消されており、当該ドレイン−ソース間電流Ｉdsは、駆動トランジスタ２２の移動度ｕに依存したものとなっている。
【００５３】
従って、駆動トランジスタ２２に流れるドレイン−ソース間電流Ｉdsに応じた帰還量で駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電圧Ｖdsに負帰還をかける移動度補正処理を実行することで、駆動トランジスタ２２に流れるドレイン−ソース間電流Ｉdsの移動度ｕに対する依存性を抑えることができる。すなわち、閾値補正や移動度補正等の補正処理を実行することにより、駆動トランジスタ２２のトランジスタ特性（閾値電圧Ｖthや移動度ｕ）の経時変化等の影響を受けることなく、有機ＥＬ素子２１の発光輝度を一定に維持することができる。その結果、良好な画質の表示画像を得ることができる。
【００５４】
以上に説明した、本開示の技術が適用される有機ＥＬ表示装置（本開示の表示装置）１０は、以下に説明する本開示の画像処理装置を有する（あるいは、本開示の画像処理方法を用いる）。そして、本開示の画像処理装置（画像処理方法）で処理された映像信号が、先述した表示パネル７０上の信号出力部６０に供給され、画素アレイ部３０の各画素２０の駆動に用いられる。以下に、本開示の画像処理装置（画像処理方法）の実施形態について説明する。
【００５５】
＜実施形態の説明＞
本実施形態にあっては、同一シーンを少なくとも２つの露出（露光）条件で撮影した画像情報群を１シーン分としてパッキングし、このパッキングした映像情報を１フレーム分の映像情報として扱う。画像情報群は、例えば、カメラの自連写機能を用いてシャッタースピード比を複数段階（例えば、×１／２、×１の２段階）に可変して撮影された画像情報の集合から成る。一般的には、露出条件を変更することにより、撮影可能な被写体反射率の範囲が制御可能となるために、撮像デバイスのハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）を有効に活用することができるようになる。
【００５６】
通常、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）と定義されるデジタルカメラでは、上記のような画像情報群を取得した後に、内蔵するプロセッサによる制御の下に、ダイナミックレンジを拡張（ハイダイナミックレンジ化）するための画像情報の合成処理が行われる。そして、所定の階調再現範囲に圧縮処理された１枚のＨＤＲ画像情報への変換処理が行われる。これに対して、本実施形態で使用する画像情報は、ＨＤＲ信号合成前の画像情報群である。
【００５７】
本実施形態に係る画像処理回路（画像処理方法）は、同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像についてのｎ個の画像情報と、その撮影の際のｎ個の露出条件とを入力とする。そして、１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御することにより、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号を生成する。その際に、好ましくは、ｎ個の画像情報に応じてサブフレーム毎に発光素子の単位時間当たりの発光輝度を制御するようにする。
【００５８】
ここでは、上記の画像情報に応じてサブフレーム毎に発光素子の単位時間当たりの発光輝度を制御するとしたが、当該画像情報に基づいて所定の演算によって算出された演算画像情報に応じてサブフレーム毎に発光素子の単位時間当たりの発光輝度を制御することも可能である。このとき、演算画像情報については、異なる少なくとも２つの露出条件の画像を比較し、各露出画像の情報と各露出条件又は画素値比から、各サブフレームに表示する画像データとして生成することができる。
【００５９】
本実施形態に係る画像処理回路（画像処理方法）にあっては、画像情報の合成処理を行わず、複数の画像をサブフレーム単位でそのまま表示する、例えば、暗い画像／明るい画像という具合にサブフレーム単位交互に表示する、所謂、サブフレーム表示を行う手法を採っている。そして、サブフレーム表示では、入力される複数の画像情報を光学的に加算することになるために、撮影時の階調情報を無駄なく再現できる。しかも、露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光条件、即ち、発光時間を制御することで、表示条件に被写体の露出条件が反映されるため、サブフレーム表現時の画面表示輝度が撮影画像の被写体反射率を正しく表現できる。
【００６０】
フレーム周期内の画面表示輝度は、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号レベルと発光時間の積の総和で再現される。すなわち、
画面表示輝度＝サブフレーム１の発光時間１×単位時間当たりの発光輝度１＋サブフレーム２の発光時間２×単位時間当たりの発光輝度２＋・・・＋サブフレームｎの発光時間ｎ×単位時間当たりの発光輝度ｎ
となる。
【００６１】
尚、複数の露出画像について、サブフレーム周期に同期した連続撮影画像をそのまま入力画像として使用することも可能である。
【００６２】
以下に、ｎ個の画像情報に応じてサブフレーム毎に発光素子の単位時間当たりの発光輝度を制御するとともに、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御する具体的な実施例について説明する。
【００６３】
［実施例１］
図３は、実施例１に係る画像処理回路の構成を示すブロック図である。図３に示すように、実施例１に係る画像処理回路８０は、露出画像分離部８１、サブフレーム信号生成部８２、サブフレーム補正部８３、基準発光時間選択部８４、及び、ガンマ回路部８５を有する構成となっている。この画像処理回路８０は、１フレーム映像情報及びユーザ輝度制御情報を入力とする。
【００６４】
１フレーム映像情報は、先述したように、同一シーンを少なくとも２つの露出条件で撮影した画像情報群を１シーン分としてパッキングした映像情報であり、露出画像分離部８１に入力される。ユーザ輝度制御情報は、画面表示輝度を任意に設定するための制御情報であり、基準発光時間選択部８４に入力される。基準発光時間選択部８４は、ユーザ輝度制御情報を受けて、発光素子の基準となる発光時間として、初期発光時間ＩＤＲ(Initial Duty Ratio)を選択し、設定する。
【００６５】
上記構成の画像処理回路８０において、露出画像分離部８１は、１フレーム映像情報、即ち、パッキングされた画像情報群を、個別の露出条件で撮影された画像（以下、「露出画像」と記述する）に分離するとともに、画像情報群から露出比率ＥＶＲを算出する。ここで、露出比率ＥＶＲは、露出画像間における露出時間（シャッタースピード）の比率である。露出時間は、画像データ内のタグ等に記録される露出条件（露出情報／露出関連情報）の一例である。露出条件としては、露出時間に限られるものではなく、例えば、センサ個別のゲイン情報を用いることもできる。ここで言う「センサ」とは、撮像デバイスの受光素子（フォトセンサ）を意味し、「ゲイン」とは、受光素子の出力を増幅するアンプ部のゲインを意味している。この画像データ内のタグ等に記録される露出関連情報については直接用いることもできるし、タグ情報を基に何らかの変換テーブル等で翻訳処理した結果を用いることもできる。
【００６６】
ここでは、一例として、１フレーム映像情報が２つの露出条件で撮影された２つの露出画像ＥＶ１，ＥＶ２から成るものとする。１フレーム映像情報が２つの露出画像ＥＶ１，ＥＶ２から成る場合に、これら２つの露出画像ＥＶ１，ＥＶ２を、例えば、標準露出画像と短時間露出画像／長時間露出画像との組み合わせから成る構成とすることができる。露出画像分離部８１は、分離した露出画像ＥＶ（ＥＶ１，ＥＶ２）と露出比率ＥＶＲ（ＥＶＲ１，ＥＶＲ２）とを対応付けして時系列に出力する。
【００６７】
露出比率ＥＶＲについては、ｎ個の露出条件で撮影したｎ枚の画像の中の１枚を基準露出画像として、その基準露出画像と他の各露出条件の画像との同一画素群の画素値を比較し、相対的な露出比を算出することによって求めることができる。具体的には、分離された露出画像ＥＶ１及び露出画像ＥＶ２の画素値をそれぞれＰＶ（ｘ，ｙ）_EV1，ＰＶ（ｘ，ｙ）_EV2、露出画像ＥＶ１又は露出画像ＥＶ２の総画素数をＳとすると、露出画像ＥＶ１を基準とした場合の露出画像ＥＶ２の露出比率ＥＶＲ２の値は、次式を基に算出することができる。
ＥＶＲ２＝１／Ｓ｛Σ｛ＰＶ（ｘ，ｙ）_EV2／ＰＶ（ｘ，ｙ）_EV1｝｝
【００６８】
ここでは、同一画素群の画素値を比較し、相対的な露出比を算出することによって露出比率ＥＶＲを求めるとしたが、これに限られるものではない。例えば、分離された異なる露出画像間において、同一画素位置（ｘ，ｙ）での画素値（信号レベル）の比を算出することによって露出比率ＥＶＲを求めるようにすることもできる。尚、画素値の比を算出する際に、各画素値が飽和していないことが望ましい。
【００６９】
ここで、本画像処理回路８０の駆動対象となる表示パネルが、カラー画像を形成する単位となる１つの画素（単位画素／ピクセル）が、例えば、ＲＧＢの副画素から構成されるパネル（例えば、図１の表示パネル７０）であるとする。この場合、上記の式で算出した露出比率ＥＶＲ２の値について、ＲＧＢ毎に個別に用いることもできる。但し、本実施例にあっては、ＲＧＢの各副画素の平均値を算出し、この平均値を共通の露出比率ＥＶＲの値として用いることとする。
【００７０】
露出画像分離部８１は、露出画像ＥＶを分離する機能及び露出比率ＥＶＲを算出する機能以外に、露出画像ＥＶの出力順の制御も行う。具体的には、露出画像分離部８１は、露出画像ＥＶの出力順を露出比率ＥＶＲの大小順に自動的に並べ変えたり、ユーザが任意に指定した順番に出力順を変更したりする制御を行う。本実施例にあっては、出力順を露出比率ＥＶＲの大きいものから順に出力する制御形態を採用することとする。
【００７１】
また、露出画像分離部８１は、表示サブフレーム数ｍに対して、露出条件を変えた画像情報群の画像枚数ｎが大きくなった場合（ｎ＞ｍ）、例えばユーザによる制御の下に、ｎ個の画像情報の中から所望の画像情報を選択してサブフレーム表示数ｍ分の画像情報を表示するユーザ調整機能も有する。表示サブフレーム数ｍは、基本的には、表示パネルの駆動性能によって決まる。
【００７２】
露出画像分離部８１以降の回路部の駆動周波数（処理周波数）、即ち、サブフレーム駆動周波数については、少なくともフレーム周波数を表示サブフレーム数倍（ｍ倍）した周波数以上で動作させるようにする。例えば、表示サブフレーム数ｍが２で、１フレーム周波数を６０［Ｈｚ］とする場合、サブフレーム駆動周波数は１２０［Ｈｚ］となる。
【００７３】
露出画像分離部８１で分離された露出画像ＥＶ及び露出画像分離部８１で算出された露出比率ＥＶＲはサブフレーム信号生成部８２に供給される。サブフレーム信号生成部８２は、露出画像ＥＶ及び露出比率ＥＶＲに基づいて、最適なダイナミックレンジを実現するためのサブフレームの映像信号（以下、「サブフレーム信号」と記述する場合もある）を生成する。
【００７４】
ここで、サブフレーム信号生成部８２において、２種類の露出画像ＥＶ１，ＥＶ２と、画像情報ＥＶ１を基準として算出された露出比率ＥＶＲ１，ＥＶ２とを入力とするときのサブフレーム信号のデータ生成例１の概要について、図４に基づいて説明する。データ生成例１は、露出比率ＥＶＲが２倍（×２）の場合である。図４Ａに被写体反射率−入力映像階調値の特性を示し、図４Ｂに被写体反射率−出力映像階調値の特性を示している。
【００７５】
露出画像ＥＶ１は、被写体反射率１００［％］以上は飽和し、１００［％］未満で被写体輝度を忠実に再現できる信号値を持つ、所謂、相対的に明るい画像である。従って、被写体反射率１００［％］未満の情報を表示するサブフレーム１には、露出画像ＥＶ１をそのまま割り当てる処理が行われる。露出画像ＥＶ２は、被写体反射率２００［％］まで飽和することなく再現できる信号値を持つ、所謂、相対的に暗い画像である。従って、サブフレーム２にて被写体反射率１００［％］以上、２００［％］未満の情報を表示するために、露出画像ＥＶ２を選択して割り当てるように制御が行われる。
【００７６】
但し、露出画像ＥＶ２には、被写体反射率１００［％］未満の情報も含まれるため、そのまま表示データとして使用した場合、被写体反射率１００［％］未満の情報を余計に追加してしまうことになる。従って、サブフレーム信号のデータ（以下、「サブフレームデータ」と記述する場合もある）として割り当てるために、被写体反射率１００［％］の情報を差し引いて、１００［％］以上の情報のみを抽出する処理を行う。具体的には、サブフレームデータについては、下記の定義式の演算によって求めることができる。
サブフレームデータ１＝ＥＶ１
サブフレームデータ２＝ＥＶ２−ＥＶＲ２×ＥＶ１
【００７７】
ここで、サブフレームデータの算出の際に、露出比率ＥＶＲを大きい順番で処理することにより、データを算出するための待ち時間（演算遅延時間）を低減できるメリットがある。露出比率ＥＶＲとサブフレームデータの関係は下記のようになる。
露出比率ＥＶＲが大きい−高輝度成分が飽和しているデータ（ＬＤＲ）
露出比率ＥＶＲが大きい−高輝度成分が飽和していないデータ（ＬＤＲ＋ＨＤＲ）
尚、ＬＤＲはローダイナミックレンジであり、ＨＤＲはハイダイナミックレンジである。
【００７８】
上記のことから明らかなように、露出画像ＥＶ２（ＬＤＲ＋ＨＤＲ）が先に入力される場合、サブフレームデータ２を算出するためには、露出画像ＥＶ１（ＬＤＲ）の入力が必要となる。従って、時系列でデータが入力される場合、２つのデータが揃うまで演算を待つ必要があるため、演算遅延時間が発生する。これに対して、露出画像ＥＶ１より入力を行う、即ち、露出画像ＥＶ１が先に入力されると、露出画像ＥＶ１自体のデータをサブフレームデータとして使用可能となり、上記の演算待ちが必要なくなるため、演算遅延時間を低減することが可能になる。
【００７９】
サブフレーム信号生成部８２は、例えば図３に示すように、階調再現差分データ演算部８２１、サブフレームバッファ部８２２、露出条件検出部８２３、及び、乗算器８２４を有する構成となっている。階調再現差分データ演算部８２１及びサブフレームバッファ部８２２は、露出画像分離部８１で分離された露出画像ＥＶを入力とする。露出条件検出部８２３は、露出画像分離部８１で算出された露出比率ＥＶＲを入力とし、当該露出比率ＥＶＲで決まるゲインを出力する。
【００８０】
ここで、ｉ番目のサブフレームの露出画像ＥＶをＥＶ_iとすると、サブフレームバッファ部８２２からは、１サブフレーム前のサブフレームの露出画像ＥＶ_i-1が出力される。そして、露出画像ＥＶ_i-1に対して、露出条件検出部８２３から出力される、ｉ番目のサブフレームの露出画像ＥＶ_iについてのゲインＥＶＲ_iが乗算器８２４で乗算される。乗算器８２４の乗算結果（＝ＥＶ_i-1×ＥＶＲ_i）は、階調再現差分データ演算部８２１に供給される。
【００８１】
階調再現差分データ演算部８２１は、被写体反射率１００［％］の情報を差し引いて１００［％］以上の情報のみを抽出する処理、即ち、サブフレーム階調再現差分データを算出する処理を行う。具体的には、階調再現差分データ演算部８２１は、露出画像ＥＶ_iから乗算器８２４の乗算結果（＝ＥＶ_i-1×ＥＶＲ_i）を減算する処理を行う。この減算処理を行うことで、階調再現差分データ演算部８２１は、サブフレームｉ（ｉはサブフレームの番号）のデータ（以下、「サブフレームデータｉ」と記述する）として、ＥＶ_i−ＥＶ_i-1×ＥＶＲ_iを出力する。
【００８２】
このように、上記の定義式の演算によってサブフレームデータｉを求める処理に関しては、減算機能を持つ階調再現差分データ演算部８２１や、１サブフレームに相当する時間の遅延機能を持つサブフレームバッファ部８２２を用いることで、時系列で処理することが可能である。最初のサブフレームデータ１の生成処理時にサブフレームバッファ部８２２が必ず０にリセットされる前提の場合には、上記の定義式を下記のように表現することが可能である。
サブフレームデータ１＝ＥＶ１−ＥＶＲ１×ＡＬＬ０
サブフレームデータ２＝ＥＶ２−ＥＶＲ２×ＥＶ１
【００８３】
画像処理回路８０では、サブフレーム信号生成部８２にてサブフレームデータｉが生成されるのと並行して、サブフレーム発光時間の補正値（補正ゲイン）を算出する処理がサブフレーム補正部８３で行われる。
【００８４】
図４からわかるように、入力の被写体反射率とパネル表示輝度とが線形の関係を維持するためには、被写体反射率１００［％］未満の表示を担うサブフレーム１の輝度と被写体反射率１００［％］以上、２００［％］未満の表示を担うサブフレーム２の輝度とはほぼ同じ値になる必要がある。生成されたサブフレーム信号の値にて発光時間を同一にした場合、サブフレーム２の輝度≒１／２サブフレーム１の輝度の関係になって、サブフレーム表示動作時に入力の被写体反射率とパネル表示輝度の線形性が満たせないことがわかる。
【００８５】
そこで、本実施例では、サブフレーム表示動作の輝度再現の線形性を維持するために、サブフレーム補正部８３において、露出比率ＥＶＲの値に基づいてサブフレーム毎に発光時間（以下、「サブフレーム発光時間」と記述する場合もある）ＳＤＲ(Subframe Duty Ratio)の補正を行う。サブフレーム補正部８３は、補正ゲイン算出部８３１及び乗算器８３２，８３３を有する構成となっている。
【００８６】
このサブフレーム補正部８３において、補正ゲイン算出部８３１は、露出比率ＥＶＲを入力とし、当該露出比率ＥＶＲに基づいて補正ゲイン（補正係数）Ｃgainをサブフレーム毎に算出する。具体的には、補正ゲイン算出部８３１は、補正ゲインＣgainを露出比率ＥＶＲの逆数にて算出し（Ｃgain＝１／ＥＶＲ）、その値をサブフレーム発光時間ＳＤＲの補正ゲインＤgainに割り振る処理を行う。
【００８７】
データ生成例１の場合において、サブフレーム１では、Ｃgain＝１のために補正は実施されない。サブフレーム２では、Ｃgain＝１／ＥＶＲ２となるためにサブフレーム発光時間ＳＤＲをＣgain倍する補正処理が実施される。
【００８８】
ここで、サブフレーム１の輝度をＬ１、サブフレーム２の輝度をＬ２、サブフレーム１のデューティをＤｕｔｙ１、サブフレーム２のデューティをＤｕｔｙ２とすると、
Ｌ１∝サブフレームデータ１×Ｄｕｔｙ１
Ｌ２∝サブフレームデータ２×Ｄｕｔｙ１×Ｃgain
∝１／２サブフレームデータ１×Ｄｕｔｙ１×Ｃgain＝Ｌ１
となる。但し、サブフレーム発光時間ＳＤＲの補正に関して、制御可能な発光時間の範囲が有限であるため、基準発光時間選択部８４で設定される初期発光時間ＩＤＲの値によっては補正限界が発生する。
【００８９】
図５は、サブフレーム信号のデータ生成例２の概要について説明する図であり、図５Ａに被写体反射率−入力映像階調値の特性を示し、図５Ｂに被写体反射率−出力映像階調値の特性を示している。データ生成例２は、露出比率ＥＶＲが３倍（×３）の場合である。データ生成例２の場合、補正ゲインＣgain＝３となるが、例えば初期デューティ比が０．５の場合、初期デューティ比×Ｄgain≦１の制約が発生するために発光時間ＳＤＲの補正限界が×２になり、１．５倍だけ補正量が不足することになる。
【００９０】
そこで、本実施例では、ゲイン補正量不足分のサブフレームデータに対して補正ゲインＶgainにて補正を実施する。具体的には、補正ゲイン算出部８３１において、サブフレーム発光時間ＳＤＲの補正ゲインＤgain及びサブフレームデータｉの補正ゲインＶgainについて、
Ｃgain＝Ｄgain×Ｖgain
の関係を満足するように各補正ゲインＤgain，Ｖgainを設定するようにする。
【００９１】
ここで、Ｖgain＝１．５とし、Ｄgain＝２．０とすると、
Ｌ１∝サブフレームデータ１×Ｄｕｔｙ１
Ｌ２∝サブフレームデータ２×Ｄｕｔｙ１×Ｃgain
∝１／２サブフレームデータ１×Ｖgain×Ｄｕｔｙ１×Ｄgain
∝２／３サブフレームデータ１×３×Ｄｕｔｙ１＝２×Ｌ１
となる。
【００９２】
以上のようにして、サブフレーム補正部８３では、補正ゲイン算出部８３１において算出された補正ゲインＶgain，Ｄgainを加味したサブフレームデータｉ及びサブフレーム発光時間ＳＤＲに基づいて表示パネルの発光制御が行われる。具体的には、サブフレームデータｉに対して乗算器８３２で補正ゲインＶgainが乗算されることによってサブフレームデータｉの補正が行われる。そして、補正後のサブフレームデータｉがガンマ回路部８５を介してパネル駆動回路部９０に供給される。パネル駆動回路部９０は、サブフレームデータｉに応じた発光輝度（単位時間当たりの発光輝度）で表示パネルの各画素の発光素子を発光駆動する。
【００９３】
また、基準発光時間選択部８４で設定された初期発光時間ＩＤＲに対して乗算器８７で補正ゲインＤgainが乗算されることにより、サブフレーム表示動作の輝度再現の線形性を維持するための補正、即ち、サブフレーム発光時間ＳＤＲの補正が行われる。そして、補正後のサブフレーム発光時間ＳＤＲがパネル駆動回路部９０に供給される。パネル駆動回路部９０は、サブフレーム発光時間ＳＤＲを基にサブフレーム毎の発光時間を決めて、発光素子のデューティを制御する。すなわち、露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間と非発光時間の割合、即ち、デューティの制御が行われる。先述した有機ＥＬ表示装置１０にあっては、電源電圧ＤＳのＶcc_H／Ｖcc_Lの切替えタイミングによって、有機ＥＬ素子２１のデューティを制御することができる。
【００９４】
ここで、表示パネルの発光特性は、一般的に、入力信号に対して発光輝度（表示輝度）が非線形特性を示すことが知られている。そのため、入力信号に対する発光輝度の特性（即ち、表示パネルの発光特性）が線形になるように補正する処理が必要がある。この補正処理は、ガンマ回路部８５において実行される。
【００９５】
ガンマ回路部８５は、入力信号に対する発光輝度の特性（発光ガンマ特性）を線形化するための補正テーブル（補正係数群）を備えている。そして、ガンマ回路部８５において、補正テーブルに基づいてガンマ補正を行うことにより、サブフレーム表示を行っても、入力信号に対する発光輝度の線形性が維持されることになる。
【００９６】
ここで、サブフレームデータｉ及びサブフレーム発光時間ＳＤＲによる表示パネルの発光輝度の制御の原理について、図６を用いて説明する。図６Ａは、表示パネルの発光輝度の制御の原理についての説明図である。また、図６Ｂは、（１）発光時間ＤＲ１＞発光時間ＤＲ２のとき、（２）発光時間ＤＲ１＝発光時間ＤＲ２のとき、（３）発光時間ＤＲ１＜発光時間ＤＲ２のときの階調−輝度特性図である。
【００９７】
サブフレーム表示の動作での輝度は下記の式で定義され、各サブフレームの輝度Ｌｉ（ｉはサブフレームの番号）の総和がフレーム輝度Ｌとなる。ここで、ｉ＝２のとき、サブフレーム１の発光時間をＤＲ１、サブフレーム２の発光時間をＤＲ２、サブフレーム１の信号レベルをＶsig1、サブフレーム２の信号レベルをＶsig2とすると、
Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２
＝ＤＲ１×Ｖsig1＋ＤＲ２×Ｖsig2
と定義される。
【００９８】
サブフレーム輝度Ｌｉについては、図６Ａに記載されているように、単位時間当たりの発光輝度と発光時間の掛算で表現できる。また、単位時間当たりの発光輝度は、表示パネルの発光素子に加える信号電圧（駆動電圧）Ｖsig又は信号電流（発光電流）Ｉdsに比例して制御され、サブフレーム個別の輝度Ｌ１，Ｌ２の総和はフレーム輝度Ｌとして認識される。
【００９９】
以上説明したように、実施例１に係る画像処理回路（画像処理方法）にあっては、画像情報の合成処理を行わず、階調表現範囲を分割した複数枚の画像をサブフレーム単位でそのまま表示する、例えば、暗い画像／明るい画像という具合に交互に表示するサブフレーム表示を行う手法を採っている。そして、サブフレーム表示では、入力される複数の画像情報を光学的に加算することになるため、撮影時の階調情報を無駄なく再現できる。
【０１００】
また、高価な多ビットの駆動ドライバ等を使用しなくても、低階調の表現力を維持しながら、被写体反射率が２００［％］まで線形に表現が可能となる。これにより、低ビットの駆動ドライバを使用できるため、システムコストの低減が可能になる。また、表示条件に被写体の露出条件が反映され、被写体反射率と表示輝度との関係を線形にできるため、サブフレーム表現時の画面表示輝度が撮影画像の被写体反射率を正しく表現でき、見た目に近い再現が可能になる。
【０１０１】
サブフレーム表示の動作を行う場合の表示パネルの駆動タイミングに関しては、図７に示すタイミング例のように動作させることが望ましい。具体的には、先述したように、サブフレーム数ｎ（＝ｉ）が２で、１フレーム周波数を６０［Ｈｚ］とする場合、サブフレーム駆動周波数が１２０［Ｈｚ］となり、サブフレーム１でＬ１階調データを、サブフレーム２でＬ２階調データを交互に表示させる。すなわち、ｎ個の画像を１フレーム周期で合成するために、サブフレームの駆動は、１フレーム周波数の最大ｎ倍速で行われる。そして、各サブフレーム毎に、表示パネルの発光信号（映像信号の信号レベル）Ｖsigと発光時間ＤＲとをパネル駆動同期信号に同期して制御するようにする。
【０１０２】
［実施例２］
実施例１に係る画像処理回路８０では、露出比率ＥＶＲを算出する処理を、１フレーム映像情報を個別の露出条件で撮影された露出画像に分離する露出画像分離部８１で行う構成を採っている。これに対して、実施例２に係る画像処理回路８０では、図８に示すように、露出画像分離部８１とは別に露出比率算出部８６を設け、当該露出比率算出部８６において露出比率ＥＶＲを算出する構成を採っている。
【０１０３】
図８は、実施例２に係る画像処理回路の構成を示すブロック図である。図８において、実施例２の構成を採る場合、露出画像分離部８１及び露出比率算出部８６には、同一シーンを少なくとも２つの露出条件で撮影した画像情報群と、その撮影時の露出条件の値（以下、「ＥＶ値」と記述する）とを１シーン分としてパッキングした１フレーム映像情報が入力されるものとする。
【０１０４】
実施例１の場合と同様に、露出画像分離部８１は、１フレーム映像情報、即ち、パッキングされた画像情報群を、個別の露出条件で撮影された露出画像に分離する。露出比率算出部８６は、パッキングされた画像情報群に含まれるＥＶ値を抽出し、この抽出したＥＶ値を基に露出比率ＥＶＲを算出する。露出画像分離部８１で分離された露出画像と、露出比率算出部８６で算出された露出比率ＥＶＲとは同期して時系列で出力される。尚、サブフレーム信号生成部８２以降に実施される処理については、実施例１の場合と同様であり、その詳細については重複するので省略する。
【０１０５】
ここで、画像情報群が、例えば２つの露出条件で撮影した２つの露出画像ＥＶ１，ＥＶ２から成るものとし、露出画像ＥＶ１，ＥＶ２に対応するＥＶ値をＥＶ値１，ＥＶ値２とすると、露出画像ＥＶ１を基準とした場合の露出画像ＥＶ２の露出比率ＥＶＲは、次式で算出することになる。
ＥＶＲ１＝１
ＥＶＲ２＝ＥＶ値２／ＥＶ値１
【０１０６】
上述した実施例２に係る画像処理回路８０にあっては、露出比率ＥＶＲを算出するための演算処理が、上記の式からも明らかなように、実施例１に係る画像処理回路８０に比べて非常に簡単である。従って、実施例２に係る画像処理回路８０は、実施例１に係る画像処理回路８０に比べて、演算処理が簡単な分だけ回路構成を簡略化できる利点がある。
【０１０７】
［実施例３］
実施例１及び実施例２では、同一シーンを少なくとも２つの露出条件で撮影した画像情報群を、１シーン分としてパッキングした１フレーム映像情報を入力とする構成を採っている。これに対して、実施例３では、ＳＮ比が高く、撮像ダイナミックレンジの広い高感度センサで撮影した１枚の映像を入力情報とする構成を採っている。そして、１枚の映像を疑似的に２つ以上の露出条件で撮影した画像情報群と同等の画像（以下、「疑似露出画像」と記述する）に分離（分割）する。また、疑似露出画像の分離時の条件を疑似ＥＶ値として使用する。
【０１０８】
ここで、疑似露出画像の生成の概要について、図９を基に説明する。図９Ａに、疑似露出画像の生成における被写体反射率−ロウ・コード（Ｒａｗ  Ｃｏｄｅ）の特性を示し、図９Ｂに、疑似露出画像の生成における被写体反射率−入力映像階調値の特性を示している。これは、被写体反射率８００［％］の撮像情報が１４［ｂｉｔ］に量子化された１つの映像データＥＶHDRを、１２［ｂｉｔ］再現の表示パネルにて表示を行う場合の例である。ここでは、３分割を実現するために、疑似ＥＶ値１〜３を１，１／２，１／４の条件で設定している。
【０１０９】
疑似ＥＶ値１〜３に基づいて、露出比率ＥＶＲ１〜ＥＶＲ３毎の疑似露出画像ＥＶ１〜ＥＶ３は、下記の定義に従って算出される。
ＥＶ１＝if（ＥＶHDR＞4095） 4095 else ＥＶHDR
ＥＶ２＝if（ＥＶ値２×ＥＶHDR＞4095） 4095 else ＥＶ値２×ＥＶHDR
ＥＶ３＝if（ＥＶ値３×ＥＶHDR＞4095） 4095 else ＥＶ値３×ＥＶHDR
【０１１０】
図１０は、実施例３に係る画像処理回路の構成を示すブロック図である。図１０において、露出比率ＥＶＲ１〜ＥＶＲ３毎の疑似露出画像ＥＶ１〜ＥＶ３を分離する処理、即ち、上記の定義に従って疑似露出画像ＥＶ１〜ＥＶ３を算出する処理は、疑似露出画像分離部８７において実施される。疑似露出画像分離部８７には、ＳＮ比が高く、撮像ダイナミックレンジの広い高感度センサで撮影したＨＤＲ映像情報が１フレーム映像情報として入力される。
【０１１１】
疑似露出画像分離部８７は、露出比率算出部８６から与えられる疑似ＥＶ値１〜３に基づいて、１枚の映像を疑似的に３つの露出条件で撮影した画像情報群と同等の疑似露出画像ＥＶ１〜ＥＶ３に分離（分割）する。疑似露出画像分離部８７で疑似分離条件として使用される疑似ＥＶ値１〜３については、露出比率算出部８６においてユーザ選択情報に基づいて算出される。すなわち、疑似ＥＶ値１〜３に関しては、ユーザ選択情報によってユーザが任意に設定可能となっている。
【０１１２】
尚、サブフレーム信号生成部８２以降の処理については、実施例１とほぼ同じ基本動作で実施される。但し、実施例１では２サブフレーム処理であるのに対して、実施例３にあっては、３サブフレーム処理を実現する必要がある。そのため、フレーム周波数６０［Ｈｚ］の表示を行うには、１８０［Ｈｚ］のサブフレーム駆動が必要になる。すなわち、実施例３に係る画像処理回路８０では、実施例１に係る画像処理回路８０に比べて、表示パネルの駆動も含めて高速動作を行うことになる。
【０１１３】
ここで、疑似露出画像分離部８７以降のサブフレーム制御及びサブフレーム補正処理の流れについて簡単に説明する。
【０１１４】
サブフレーム信号生成部８２において、実施例１の場合と同様の処理の下に、露出画像ＥＶ１〜ＥＶ３及び露出比率ＥＶＲ１〜ＥＶＲ３より、下記の式によってサブフレームデータ１〜３が生成される。
サブフレームデータ１＝ＥＶ１
サブフレームデータ２＝ＥＶ２−ＥＶＲ２×ＥＶ１
サブフレームデータ３＝ＥＶ３−ＥＶＲ３×ＥＶ２
【０１１５】
サブフレーム制御と並行して、即ち、サブフレーム信号生成部８２にてサブフレームデータ１〜３が生成されるのと並行して、サブフレーム補正部８３において、サブフレーム補正処理が実行される。具体的には、サブフレーム補正部８３では、基準発光時間選択部８４で設定される初期発光時間ＩＤＲ及び露出比率ＥＶＲ１〜ＥＶＲ３を基に、サブフレーム発光時間ＳＤＲの補正ゲインＤgain及びサブフレームデータｉの補正ゲインＶgainを下記に従って算出する。
ＳＤＲ＝ＩＤＲ／ＥＶＲ
if(ＳＤＲ＞ＤＬ）
ＳＤＲ＝ＤＬ
Ｖgain＝ＳＤＲ／Duty limit
Else ＳＤＲ＝ＳＤＲ  Ｖgain＝１
Ｄgain＝ＳＤＲ／ＩＤＲ
但し、ＤＬ（Duty limit）は、設定可能なサブフレーム発光時間ＳＤＲの限界値である。
【０１１６】
上述したように、サブフレーム信号生成部８２で生成されたサブフレームデータｉは、サブフレーム補正部８３において補正ゲインＶgainが乗算されることによって補正され、ガンマ回路部８５でガンマ補正されてパネル駆動回路部９０に供給される。また、基準発光時間選択部８４で設定された初期発光時間ＩＤＲは、サブフレーム補正部８３において補正ゲインＤgainが乗算されることによって補正され、サブフレーム発光時間ＳＤＲとしてパネル駆動回路部９０に供給される。パネル駆動回路部９０は、サブフレームデータｉに応じた発光輝度で表示パネルの各画素の発光素子を発光駆動するとともに、サブフレーム発光時間ＳＤＲを基にサブフレーム毎の発光時間を決め、発光素子の発光時間を制御する。
【０１１７】
以上説明した実施例３に係る画像処理回路（画像処理方法）によれば、上述したサブフレーム制御及びサブフレーム補正処理を実行することにより、入力される被写体反射率に対して線形な表示輝度（発光輝度）を実現できる。従って、サブフレーム表現時の画面表示輝度が撮影画像の被写体反射率を正しく表現できるために、見た目に近い再現が可能になる。
【０１１８】
［実施例４］
実施例３のように、３サブフレーム表示を実現しようとする場合、サブフレーム周波数が１８０［Ｈｚ］と高くなる、即ち、フレームレート処理が高速になる。そして、フレームレート処理の高速化によって、表示パネルの駆動に重要なデータの書込み時間や表示パネルの補正時間（例えば、先述した閾値補正の補正時間）を確保できない場合が発生する。上記の表示パネルの補正について、特に、例えば図２に示す画素回路のように、ＴＦＴを使用したアクティブマトリックス駆動の表示パネルでは、水平同期周波数ｆh内に閾値補正等の補正動作及び映像信号の書込み動作を行う必要がある。そのため、補正性能の向上及び十分な信号書込みを実現するには、周波数を必要以上に上げることができない。
【０１１９】
そこで、本実施例では、閾値補正等の補正動作及び映像信号の書込み動作に影響を与える水平同期周波数ｆhを基本条件に固定しながらサブフレーム周波数を可変する駆動を行う。以下、この駆動を可変サブフレーム周波数駆動と呼ぶ場合がある。この可変サブフレーム周波数駆動では、具体的には、サブフレーム周波数ｆsub、垂直解像度Httl、及び、水平同期周波数ｆhが下記の関係を満たすように、垂直解像度Httlをサブフレーム毎に制御してサブフレーム周波数ｆsubを可変し、高速スキャン駆動を実現する。
１／ｆsub＝１／ｆh×Httl
【０１２０】
図１１には、３サブフレームを１２０［Ｈｚ］駆動の水平同期周波数ｆhで固定してスキャン駆動を行う場合の動作概要を示す。サブフレーム１とサブフレーム２は垂直解像度を１／２に間引いて２４０［Ｈｚ］駆動を行い、サブフレーム３のみ通常の垂直解像度の１２０［Ｈｚ］駆動を行う。
【０１２１】
垂直解像度を１／２に間引いて２４０［Ｈｚ］駆動を行うときの具体的な書込みデータの関係について図１２を用いて説明する。図１２Ａに標準書込みスキャン時を示し、図１２Ｂに２ライン同時スキャン時を示し、図１２Ｃに４ライン同時スキャン時を示している。
【０１２２】
水平２ラインに同じデータに書き込むことにより、サブフレーム周期当たりのスキャンライン数を削減して駆動を行う。標準周波数の整数倍の駆動周波数で表示される露出画像のデータに関しては、図１２Ｂの例のように、奇数ライン、偶数ラインの平均値を使用してもよい。また、単純な間引き処理されたデータ、例えば、奇数ライン、偶数ラインの一方のみのデータをサンプリングして使用することも可能である。他の方法としては、垂直方向の映像空間周波数帯域を低域通過フィルタ等で帯域制限処理したデータをサンプリングして使用してもよい。
【０１２３】
表示パネルの駆動は、サブフレームに同期して駆動スキャンモードが自動的に切り替わるような構成となる。個々のサブフレーム画像にどの駆動スキャンモードを適用するかに関しては、ユーザが任意に設定することが可能である。他の方法としては、生成された個々のサブフレーム画像（ｎ個の露出条件の個々の画像）を解析し、特定の輝度以上でかつ映像垂直空間周波数の高周波成分が一番多い露出画像に対して、垂直解像度を落とさない標準駆動周波数の通常スキャンモード駆動に割り当てる。また、それ以外の露出画像については、垂直解像度が整数分の１（本例では、１／２）となる駆動周波数の同期スキャンモードに割り当てるようにする。このような処理を行うことにより、スキャンモードによる垂直解像度の低下に伴う表示映像の劣化を最小限に抑えることが可能になる。
【０１２４】
図１３には、４サブフレームを１２０［Ｈｚ］駆動の水平同期周波数ｆhで固定してスキャン駆動を行う場合の動作概要を示す。この場合の駆動については、次のようなスキャンモードの組み合わせで実現することができる。すなわち、サブフレーム２については、通常の垂直解像度で、標準（基準）周波数の１２０［Ｈｚ］駆動を行う標準スキャンとする。サブフレーム３については、垂直解像度を１／２に間引いて、標準周波数の２倍の２４０［Ｈｚ］駆動を行う２ライン同時スキャンとする。サブフレーム１及びサブフレーム４については、垂直解像度を１／４に間引いて、標準周波数の４倍の４８０［Ｈｚ］駆動を行う４ライン同時スキャンとする。これにより、サブフレームの駆動周波数は、サブフレーム毎に２つ以上の異なる周波数の組み合わせで設定される。そして、２つ以上の異なる周波数の組み合わせで設定されるｎ枚のサブフレームの合計周期はフレーム周期に等しい。
【０１２５】
上記のようなスキャンモードの組み合わせによる駆動を行うことにより、フレームレート６０［Ｈｚ］にて４サブフレーム表示が可能なる。各スキャンモードでの書込みデータについては、図１２の例の組み合わせで実現できる。
【０１２６】
図１４は、実施例４に係る画像処理回路、即ち、水平同期周波数ｆhを基本条件に固定しながらサブフレーム周波数を可変する駆動を行う画像処理回路の構成を示すブロック図である。また、図１５に、実施例４に係る画像処理を行う際のサブフレーム生成処理の概要を示す。図１５Ａは被写体反射率−入力映像階調値の特性図を示し、図１５Ｂは被写体反射率−出力映像階調値の特性図を示している。
【０１２７】
図１４に示すように、サブフレーム信号生成部８２は、階調再現差分データ演算部８２１、サブフレームバッファ部８２２、及び、乗算器８２４を、奇数ライン用及び偶数ライン用として２系統備えている。すなわち、階調再現差分データ演算部８２１が奇数ライン用データ演算部８２１o及び偶数ライン用データ演算部８２１eから成り、サブフレームバッファ部８２２が奇数ライン用バッファ部８２２o及び偶数ライン用バッファ部８２２eから成り、乗算器８２４が奇数ライン用乗算器８２４o及び偶数ライン用乗算器８２４eから成る。
【０１２８】
そして、本実施例に係る画像処理回路８０にあっては、サブフレーム信号生成部８２とサブフレーム補正部８３との間に垂直解像度間引き処理部８８が設けられた構成となっている。垂直解像度間引き処理部８８は、駆動モード／読み出し制御部８８１及び間引き処理部８８２から成る。駆動モード／読み出し制御部８８１は、露出比率算出部８６から露出条件検出部８２３を通して与えられる露出比率ＥＶＲを基に、間引き処理部８８２に対して、駆動モードの制御やサブフレームデータの読み出し制御を行う。駆動モード／読み出し制御部８８１は更に、表示パネルの駆動を行うためのスキャンモードタイミング信号、具体的には、サブフレームに同期して駆動スキャンモードを切り替えるためのスキャンモードタイミング信号をパネル駆動回路部９０に対して出力する。間引き処理部８８２は、駆動モード／読み出し制御部８８１による制御の下に、サブフレームデータに対して垂直解像度の間引き処理を行う。
【０１２９】
上記の構成の実施例４に係る画像処理回路８０において、露出画像分離部８１及び露出比率算出部８６には、連続する３枚の露出画像及び露出条件群が統合された１フレーム映像が入力される。露出画像分離部８１は、１フレーム映像を連続する３枚の露出画像ＥＶに分離するとともに、これらの露出画像ＥＶを奇数ライン／偶数ラインに分離（分割）して並列かつ時系列に出力する。露出比率算出部８６は、１フレーム映像情報、即ち、パッキングされた画像情報群から露出比率ＥＶＲを算出する。
【０１３０】
サブフレーム信号生成部８２におけるサブフレーム生成処理（サブフレーム制御）及びサブフレーム補正部８３におけるサブフレーム補正については、基本的に、他の実施例と同様の処理となる。但し、本実施例にあっては、サブフレーム信号生成部８２とサブフレーム補正部８３との間に垂直解像度間引き処理部８８が設けられている。この垂直解像度間引き処理部８８では、サブフレーム周波数ｆsubに対応して垂直解像度の間引き処理が行われるとともに、サブフレームデータの読み出し制御が行われる。また、駆動モード／読み出し制御部８８１からパネル駆動回路部８０に対して与えられるスキャンモードタイミング信号に基づいて、表示パネルの駆動、具体的には、サブフレームに同期して駆動スキャンモードを切り替える駆動が行われる。
【０１３１】
表示パネルの駆動の実現例を図１６に示す。図１６には、標準スキャン時、２ライン同時スキャン時、及び、４ライン同時スキャン時のゲート駆動パルスの各タイミングを示している。表示パネルとしては、例えば図１に示す表示パネルを例示することができる。この場合、ゲート駆動パルスは、図２のサンプリングトランジスタ２３のゲート電極に印加される書込み走査信号ＷＳである。駆動モードに応じて書込みデータと書込みタイミングを、図１６の実現例に示すように制御することによって、垂直解像度を間引いた駆動を実現できる。この実現例の駆動によれば、サブフレームの補正動作及びサブフレームデータの書込み動作に影響を与える水平同期周波数ｆhを維持しながら高速駆動が可能となる。
【０１３２】
［実施例５］
本実施例は、ユーザがサブフレームの任意の画質調整を実現できるように、画質改善調整パラメータをサブフレーム毎に生成されるサブフレームデータｉ及びサブフレーム発光時間ＳＤＲの設定に反映できるような機能を持たせる点に特徴がある。
【０１３３】
図１７は、実施例５に係る画像処理回路、即ち、ユーザが任意に画質調整を実現可能な画像処理回路の構成を示すブロック図である。図１７に示すように、本実施例に係る画像処理回路８０は、他の実施例に係る画像処理回路８０とは、サブフレーム補正部８３の補正ゲイン算出部８３１に代えて、サブフレーム画質改善処理部８９を備えている点で相違している。サブフレーム画質改善処理部８９は、サブフレーム補正部８３とほぼ同等の処理を行う他に、ユーザ制御によってサブフレームデータｉの生成条件やサブフレーム発光時間ＳＤＲを任意に制御することが可能である。
【０１３４】
サブフレーム画質改善処理部８９には、基準発光時間選択部８４から初期発光時間ＩＤＲが、露光条件検出部８２３から露出比率ＥＶＲが、及び、ユーザが設定するユーザ画質制御情報がそれぞれ入力される。サブフレーム画質改善処理部８９は、これらの入力情報に基づいて、サブフレーム画質改善処理の各要素に対する制御変数ｇ1〜ｇ3を制御する。制御変数ｇ1は乗算器８２４に供給され、制御変数ｇ2は乗算器８３２に供給され、制御変数ｇ3は乗算器８３３に供給される。このサブフレーム画質改善処理部８９による制御変数ｇ1〜ｇ3による制御の下に、サブフレームデータｉの生成条件やサブフレーム発光時間ＳＤＲを制御することによって画質改善を図ることができる。
【０１３５】
画質改善処理の概要を図１８及び図１９に示す。図１８は、低階調再現改善時の被写体反射率−出力映像階調値の特性を示す図であり、図１９は、低中階調再現改善時の被写体反射率−出力映像階調値の特性を示す図である。図１８の低階調再現改善時と、図１９の低中階調再現改善時の特性差は、制御変数ｇ2の設定による差異である。低階調再現改善時の設定では、低階調部の表現をより強調するような表現（画質調整）が可能になる。低中階調再現改善時の設定では、低階調部から中間調の部分を強調するような表現（画質調整）が可能になる。
【０１３６】
［実施例６］
先述した実施例４の駆動は、水平同期周波数を基本条件に固定しながらサブフレーム周波数を可変する可変サブフレーム周波数駆動である。実施例４のような可変サブフレーム周波数駆動の場合、閾値補正や信号書込みのための走査速度と、発光素子（有機ＥＬ素子２１）を発光駆動するための走査速度とが、周波数の異なるサブフレーム間で同じだと、異なる周波数のサブフレーム間で発光期間のオーバーラップが発生する。これにより、発光時間によって輝度制御範囲が制限される懸念がある。また、画面垂直方向の位置によってサブフレーム間の非発光期間と発光期間の関係が異なるため、画面内で輝度や動画応答が均一にならない懸念もある。この点に鑑みて為されたのが実施例６である。
【０１３７】
実施例６の説明に入る前に、上記の点について更に詳しく説明する。先述した画素２０が２つのトランジスタ、即ち、駆動トランジスタ２２及びサンプリングトランジスタ２３を用いて成るアクティブマトリクス型表示装置（有機ＥＬ表示装置）では、図２０に示すタイミングで画素２０の駆動が行われる。図２０には、走査線３１の電圧（書込み走査信号）ＷＳ、電源供給線３２の電圧ＤＳ（Ｖcc_H／Ｖcc_L）、及び、信号線３３の電圧（Ｖsig／Ｖofs）のタイミング関係が示されている。図２０には更に、駆動トランジスタ２２のゲート電圧Ｖg及びソース電圧Ｖsのそれぞれの変化についても示している。
【０１３８】
図２０において、時刻ｔ11までが前のサブフレームの発光期間となり、時刻ｔ11〜時刻ｔ16の期間が本サブフレームの非発光期間となり、時刻ｔ16以降が本サブフレームの発光期間となる。走査線３１の電圧ＷＳは、時刻ｔ12〜時刻ｔ14の期間、及び、時刻ｔ15〜時刻ｔ16の期間でアクティブ状態（本例では、高電圧の状態）となる。また、電源供給線３２の電圧（電源電圧）ＤＳは、時刻ｔ11〜時刻ｔ13の期間で第２電源Ｖcc_Hとなり、それ以外の期間で第１電源電圧Ｖcc_Lとなる。そして、時刻ｔ13〜時刻ｔ14の期間が閾値補正期間となり、時刻ｔ15〜時刻ｔ16の期間が信号書込み＆移動度補正期間となる。以下では、便宜上、閾値補正期間と信号書込み＆移動度補正期間とを合わせて信号書込み期間とする。
【０１３９】
走査線３１の電圧ＷＳ及び電源供給線３２の電圧ＤＳによる駆動の下に、閾値補正動作、信号書込み＆移動度補正動作、及び、発光動作の駆動が各サブフレーム毎に行われる。すなわち、各サブフレーム毎に、閾値補正動作、信号書込み＆移動度補正動作のための走査速度と、有機ＥＬ素子２１を発光駆動するための走査速度とが同じタイミングとなる。尚、便宜上、閾値補正動作、信号書込み＆移動度補正動作についての走査を書込み走査とし、その速度を書込み走査速度とする。また、発光駆動についての走査を発光走査とし、その速度を発光走査速度とする。
【０１４０】
そして、可変サブフレーム周波数駆動では、書込み走査速度と発光走査速度とが同じタイミングだと、図２１に示すように、発光期間と信号書込み期間とがサブフレーム間でオーバーラップする期間が発生する。また、発光位置も画面により異なる状態となる。そして、これらの要因によってサブフレーム１の発光時間が制限されるため、所望の輝度を得ることができなくなる。
【０１４１】
図２１は、３サブフレーム駆動の場合の不具合について説明する、図１１の駆動タイミングに対応するスキャン動作の説明図である。図１１の駆動タイミングでは、サブフレーム１及びサブフレーム２について２４０［Ｈｚ］駆動を行い、サブフレーム３について１２０［Ｈｚ］駆動を行うようにしている。この３サブフレーム駆動の駆動タイミングの場合、サブフレーム１とサブフレーム３との間で発光期間と信号書込み期間とがオーバーラップする期間が発生する。また、サブフレーム１とサブフレーム３との発光期間について、画面上下で差が生ずるため輝度差が発生する。
【０１４２】
続いて、可変サブフレーム周波数駆動、具体的には、３サブフレーム駆動の場合の上述した懸念を解消すべく為された実施例６に係る表示装置について説明する。
【０１４３】
図２２は、実施例６に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
図２２に示すように、実施例６に係る表示装置は、サブフレーム信号生成部８２、ガンマ回路部８５、パネル駆動回路部９０、及び、表示パネル７０に加えて、可変フレームレート変換部１００、システム制御部１１０、及び、基準電圧生成部１２０を備えた構成となっている。
【０１４４】
ガンマ回路部８５は、入力信号に対する発光輝度の特性（発光ガンマ特性）を線形化するための補正テーブル（補正係数群）を備えており、その補正テーブルの制御（切り替え）が可能な構成となっている。パネル駆動回路部９０は、例えば、図１における書込み走査部４０、駆動走査部５０、及び、信号出力部６０等の機能を有する。
【０１４５】
可変フレームレート変換部１００は、サブフレーム信号生成部８２から入力されるサブフレーム信号を基に可変フレームレートを実現するために、通常駆動用のサブフレーム信号と、複数ライン同時駆動用のサブフレーム信号とを生成するとともに、駆動モード選択信号を生成する。駆動モード選択信号は、可変フレームレート変換部１００からシステム制御部１１０へ与えられる。
【０１４６】
システム制御部１１０は、可変フレームレート変換部１００から与えられる駆動モード選択信号に基づいて、ガンマ回路部８５及び基準電圧生成部１２０の制御、並びに、パネル駆動回路部９０を介する表示パネル７０のタイミング制御を含むシステム全体の制御を行う。基準電圧生成部１２０は、発光信号（映像信号の信号レベル）Ｖsigの基準電圧Ｖrefを生成する。基準電圧Ｖrefとしては、例えば、デジタルの発光信号をアナログの発光信号に変換するＤ／Ａ変換器において、発光信号のトップレベルを決めるトップ電圧Ｖtopを用いる。但し、トップ電圧Ｖtopに限られるものではない。
【０１４７】
実施例６に係る表示装置では、システム制御部１１０による制御の下に、画素２０に発光信号Ｖsigを書き込む書込み走査速度と、発光素子を発光させる発光走査速度とを、サブフレーム単位で制御する構成を採っている。システム制御部１１０は、パネル駆動回路部９０に与える、書込みタイミング制御信号及び発光タイミング制御信号による制御によって、書込み走査速度と発光走査速度とをサブフレーム単位で制御する。書込みタイミング制御信号は、図１の書込み走査部４０の走査タイミングを制御することによって書込み走査速度を制御する。発光タイミング制御信号は、図１の駆動走査部５０の走査タイミングを制御することによって発光走査速度を制御する。
【０１４８】
尚、表示装置の基本的な回路動作の説明に用いた図２０のタイミング波形図では、信号書込みが終了するタイミング（時刻ｔ16）で発光期間に移行するとしているが、発光走査速度を制御するには、図１において、駆動走査部５０から電源供給線３２に与えられる電源電圧ＤＳ（Ｖcc_H／Ｖcc_L）を制御する必要がある。具体的には、信号書込みが終了したら電源電圧ＤＳを第１電源電圧Ｖcc_Hから第２電源電圧Ｖcc_Lに切り替えて一旦消灯状態（非発光状態）とする。そして、所望のタイミング（発光させたいタイミング）で再び、電源電圧ＤＳを第２電源電圧Ｖcc_Lから第１電源電圧Ｖcc_Hに切り替えて発光状態にする。これにより、発光走査速度の制御が可能になる。
【０１４９】
システム制御部１１０は、書込み走査速度と発光走査速度とをサブフレーム単位で制御するに当たっては、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なる設定になるように制御するとともに、周波数の異なるサブフレーム間で発光走査速度が同じ設定になるように制御する。
【０１５０】
図２３に、実施例６に係る表示装置におけるスキャン動作の概要について示す。図２３のスキャン動作は、図１１に示した３サブフレーム駆動の場合の駆動タイミングに対応している。ここでは、サブフレーム１とサブフレーム２は２４０［Ｈｚ］駆動を行い、サブフレーム３は１２０［Ｈｚ］駆動を行うようにしている。
【０１５１】
実施例６に係る３サブフレーム駆動では、書込み走査タイミングに関して、２４０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム１，２では２４０［Ｈｚ］の周波数とし、１２０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム３では１２０［Ｈｚ］の周波数とする制御を行う。発光走査タイミングに関しては、サブフレーム１，２，３で周波数を揃える制御を行う。すなわち、２４０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム１，２では、図２０の駆動タイミングでの制御を行い、１２０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム３では、上述した電源電圧ＤＳの切り替えによる発光走査速度の制御を行うようにする。
【０１５２】
上述したように、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なるようにする一方、周波数の異なるサブフレーム間で発光走査速度が同じになるように発光走査タイミングの制御を行うことで、サブフレーム間で発光期間と信号書込み期間とがオーバーラップするのを改善できる。これにより、発光時間によって輝度制御範囲が制限されたり、画面垂直方向の位置によってサブフレーム間の非発光期間と発光期間の関係が異なったりすることがないため、サブフレーム画面内で同じ発光状態を維持することが可能になる。
【０１５３】
ところで、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なり、且つ、周波数の異なるサブフレーム間で発光走査速度が同じになるようにすると、発光素子が発光しない期間、即ち、黒表示期間（図２３では、太線の網掛けで示す期間）が発生する。そして、黒表示期間が発生することによって輝度が低下する。例えば、サブフレーム１，２が２４０［Ｈｚ］駆動、サブフレーム３が１２０［Ｈｚ］駆動の場合には、サブフレーム３の輝度が１／２程度まで低下する。
【０１５４】
ここで、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度と発光走査速度とが同じスキャン動作の場合と、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なり、発光走査速度が同じスキャン動作の場合のサブフレーム１，２，３の輝度ｓ1，ｓ2，ｓ3について説明する。
【０１５５】
図２４Ａに、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度と発光走査速度とが同じスキャン動作を示し、図２４Ｂに、当該スキャン動作の場合の画面位置（画面垂直方向の位置）と輝度との関係を示す。周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度と発光走査速度とが同じだと、先述したように、異なる周波数のサブフレーム間で発光期間のオーバーラップが発生するため、図２４Ｂに一点鎖線で示すように、画面位置が下になるに従ってサブフレーム３の輝度ｓ3が低下する。図２４Ｂにおいて、破線は、オーバーラップの発生が無いときのサブフレーム３の理想の輝度を示している。
【０１５６】
図２５Ａに、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なり、発光走査速度が同じスキャン動作を示し、図２５Ｂに、当該スキャン動作の場合の画面位置と輝度との関係を示す。図２５Ａに太線の網掛けで示すように、発光素子が発光しない期間、即ち、黒表示期間が発生する。これにより、図２５Ｂに示すように、サブフレーム３の輝度ｓ3がサブフレーム１，２の輝度ｓ1，ｓ2と同程度まで、即ち、図２５Ｂに破線で示す理想の輝度の１／２程度に低下する。
【０１５７】
そこで、実施例６に係る表示装置にあっては、先述した走査タイミングの変更に起因して、サブフレーム毎に発光時間の制約によって発生する輝度の低下を補償するために、書込み走査速度と発光走査速度とのサブフレーム単位での制御に合わせて、発光信号Ｖsigの基準電圧を制御する構成を採る。この発光信号Ｖsigの基準電圧の制御は、システム制御部１１０による制御の下に、基準電圧生成部１２０で生成される基準電圧Ｖref、例えば、先述したＤ／Ａ変換器のトップ電圧Ｖtopをサブフレーム毎に制御することによって実現される。
【０１５８】
図２６Ａに、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なり、発光走査速度が同じスキャン動作を示し、図２６Ｂに、当該スキャン動作に対して基準電圧の制御を行った場合の画面位置と輝度との関係を示す。書込み走査速度と発光走査速度とのサブフレーム単位での制御に加えて、発光信号Ｖsigの基準電圧refの制御を行うことで、図２６Ａに太線の網掛けで示すように黒表示期間が発生しても、図２６Ｂから明らかなように、サブフレーム３の輝度ｓ3の低下を抑えることができる。
【０１５９】
また、ガンマ回路部８５の補正テーブル（補正係数群）について、システム制御部１１０による制御の下に、基準電圧refの制御と同じタイミングで切り替えるようにするのが好ましい。このように、表示パネル７０の発光ガンマ特性に関しても、基準電圧refの制御と同じタイミングで制御することにより、表示パネル７０の発光時の光線形性を補償するすることが可能となる。
【０１６０】
図２３に示すスキャン動作の場合、２４０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム１，２では、図２０の駆動タイミングに基づくスキャン動作（Ｎｏｒｍａｌスキャン動作）が行われ、１２０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム３では、発光走査速度の制御を行うスキャン動作（Ｍｏｄスキャン動作）が行われる。
【０１６１】
図２７に、Ｎｏｒｍａｌスキャン動作の場合のタイミング関係を示し、図２８に、Ｍｏｄスキャン動作の場合のタイミング関係を示す。図２７及び図２８には、書込み走査（補正＆書込み走査）タイミングと発光走査タイミングとを示している。また、実際の駆動タイミングは、書込み走査タイミングと発光走査タイミングとの論理和となる。
【０１６２】
このようなスキャン動作のタイミングによる駆動の下に、サブフレーム１，２ではＮｏｒｍａｌスキャン動作を行い、サブフレーム３では発光走査速度の制御を行うＭｏｄスキャン動作を行うことで、可変サブフレーム周波数駆動において同一の発光走査タイミングを適用できる。これにより、画面位置に関係なく、即ち、どの画面位置にあっても発光状態が均一になり、画面内での輝度や動画応答を均一にできるため表示画面の画質を向上できる。
【０１６３】
［実施例７］
実施例６が３サブフレーム駆動の例であったのに対して、実施例７は４サブフレーム駆動の例である。４サブフレーム駆動にあっても、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度と発光走査速度とが同じだと、異なる周波数のサブフレーム間で発光期間のオーバーラップが発生する。これにより、発光時間によって輝度制御範囲が制限される懸念がある。また、画面垂直方向の位置によってサブフレーム間の非発光期間と発光期間の関係が異なるため、画面内で輝度や動画応答が均一にならない懸念もある。
【０１６４】
図２９は、４サブフレーム駆動の場合の不具合について説明する、図１３の駆動タイミングに対応するスキャン動作の説明図である。図１３の駆動タイミングに示すように、４サブフレーム駆動にあっては、例えば、サブフレーム１とサブフレーム４について４８０［Ｈｚ］駆動を行い、サブフレーム２について１２０［Ｈｚ］駆動を行い、サブフレーム３について２４０［Ｈｚ］駆動を行うようにしている。この４サブフレーム駆動の駆動タイミングの場合、サブフレーム２とサブフレーム３との間、及び、サブフレーム３とサブフレーム４との間で発光期間と信号書込み期間とがオーバーラップする期間が発生する。また、サブフレーム２とサブフレーム３、及び、サブフレーム３とサブフレーム４との発光期間について、画面上下で差が生ずるため輝度差が発生する。
【０１６５】
実施例７に係る表示装置の構成については、基本的に、図２２に示した実施例６に係る表示装置と同じである。そして、実施例７に係る表示装置においても、システム制御部１１０による制御の下に、画素２０に発光信号Ｖsigを書き込む書込み走査速度と、発光素子を発光させる発光走査速度とを、サブフレーム単位で制御する構成を採っている。また、システム制御部１１０は、書込み走査速度と発光走査速度とをサブフレーム単位で制御するに当たっては、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なる設定になるように制御するとともに、周波数の異なるサブフレーム間で発光走査速度が同じ設定になるように制御する。
【０１６６】
図３０に、実施例７に係る表示装置におけるスキャン動作の概要について示す。図３０のスキャン動作は、図１３に示した４サブフレーム駆動の場合の駆動タイミングに対応している。ここでは、サブフレーム１とサブフレーム４について４８０［Ｈｚ］駆動を行い、サブフレーム２について１２０［Ｈｚ］駆動を行い、サブフレーム３について２４０［Ｈｚ］駆動を行うようにしている。
【０１６７】
実施例７に係る４サブフレーム駆動では、書込み走査タイミングに関して、４８０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム１，４では４８０［Ｈｚ］の周波数とし、１２０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム２では１２０［Ｈｚ］の周波数とし、２４０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム３では２４０［Ｈｚ］の周波数とする。発光走査タイミングに関しては、サブフレーム１，２，３，４で周波数を揃える制御を行う。すなわち、４８０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム１，４では、図２０の駆動タイミングに基づくスキャン動作（Ｎｏｒｍａｌスキャン動作）を行い、１２０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム２及び２４０［Ｈｚ］駆動のサブフレーム３では、発光走査速度の制御を行うスキャン動作（Ｍｏｄスキャン動作）を行う。
【０１６８】
このように、４サブフレーム駆動にあっても、書込み走査速度と発光走査速度とのサブフレーム単位での制御を行うことで、サブフレーム間で発光期間と信号書込み期間とがオーバーラップするのを改善できる。これにより、発光時間によって輝度制御範囲が制限されたり、画面垂直方向の位置によってサブフレーム間の非発光期間と発光期間の関係が異なったりすることがないため、サブフレーム画面内で同じ発光状態を維持することが可能になる。
【０１６９】
尚、図３０に太線の網掛けで示すように、４サブフレーム駆動にあっても、発光素子が発光しない期間、即ち、黒表示期間が発生し、これに起因して輝度の低下が発生する。従って、実施例７に係る４サブフレーム駆動においても、発光信号Ｖsigの基準電圧Ｖrefの制御、及び、表示パネル７０の発光ガンマ特性の制御を行うようにするのが好ましい。すなわち、書込み走査速度と発光走査速度とのサブフレーム単位での制御に合わせて、発光信号Ｖsigの基準電圧Ｖrefを制御するとともに、基準電圧refの制御と同じタイミングで表示パネル７０の発光ガンマ特性を制御するようにする。
【０１７０】
このように、書込み走査速度と発光走査速度とのサブフレーム単位での制御に合わせて、発光信号Ｖsigの基準電圧Ｖrefを制御することにより、走査タイミングの変更に起因して、サブフレーム毎に発光時間の制約によって発生する輝度の低下を補償することができる。更に、基準電圧refの制御と同じタイミングで表示パネル７０の発光ガンマ特性を制御することにより、表示パネル７０の発光時の光線形性を補償することが可能となる。
【０１７１】
［１フレーム映像情報について］
ここで、以上説明した実施例１乃至実施例５で使用している、複数の画像情報群を１シーン分としてパッキングした１フレーム映像情報の例について簡単に説明する。複数の画像情報を１フレーム内に統合する信号フォーマットとしては、図３１に示すような３次元（３Ｄ）映像対応のフォーマットを例示することができる。３Ｄ映像対応のフォーマットについて、図３１ＡにFrame Packing方式を示し、図３１ＢにSide-by-Side Half方式を示し、図３１ＣにTop-and-Bottom方式を示す。
【０１７２】
実施例１乃至実施例７の１フレーム映像情報として、上記のような、動画３Ｄフォーマットとして定義されているフォーマット形式を拡張して活用することが可能である。例えば、３Ｄ信号のＬ，Ｒ部分を２種類の露出条件の異なる画像に置き換えて考えることができ、既存の映像伝送システムを流用することが可能となる。具体的には、例えば、３Ｄ信号のＬ，Ｒをそれぞれローダイナミックレンジ／ハイダイナミックレンジに割り当て、ＬＲ切り替え信号に応じて発光時間等の切り替えを行うようにすることができる。露出条件の異なる画像に関しては、絵柄がほぼ同じで輝度再現範囲が異なることに着目すると、３枚以上の場合でも一部の画像に関して解像度削減等の情報圧縮を掛けることで上記３Ｄの信号システム拡張フォーマットを適用することも可能である。
【０１７３】
また、静止画のマルチフォーマット形式や、通常のデジタルカメラの機能として広まっているパノラマ撮影を記録するフォーマット形式等についても、実施例１乃至実施例７で用いる１フレーム映像情報に応用可能である。以上の例のように、本開示の技術を実現するために、新たなエコシステムを構築したり、導入したりすることなく、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）を有する映像を表示するシステムが構築可能である。
【０１７４】
尚、本開示は以下のような構成をとることもできる。
［１］同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像についてのｎ個の画像情報とその撮影の際のｎ個の露出条件とを入力とするサブフレーム信号生成部を備え、
サブフレーム信号生成部は、１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御して、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号を生成する、
画像処理回路。
［２］サブフレーム信号生成部は、ｎ個の画像情報に応じてサブフレーム毎に発光素子の単位時間当たりの発光輝度を制御する、
上記［１］に記載の画像処理回路。
［３］サブフレーム信号生成部は、ｎ個の画像情報に基づいて所定の演算によって算出された演算画像情報に応じて単位時間当たりの発光輝度を制御する、
上記［２］に記載の画像処理回路。
［４］演算画像情報は、異なる少なくとも２つの露出条件の画像を比較し、各露出条件の画像の情報と各露出条件又は画素値比から、各サブフレームに表示する画像データとして生成される、
上記［３］に記載の画像処理回路。
［５］露出条件は、ｎ個の露出条件で撮影したｎ枚の画像の中の１枚を基準露出画像とし、その基準露出画像と他の露出条件の画像との同一画素群の画素値を比較した相対的な露出比から算出される、
上記［１］から上記［４］のいずれかに記載の画像処理回路。
［６］露出条件は、各露出条件の画像間において、同一画素位置での画素値の比から算出される、
上記［１］から上記［４］のいずれかに記載の画像処理回路。
［７］サブフレーム信号生成部は、露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子のデューティを制御する、
上記［１］から上記［６］のいずれかに記載の画像処理回路。
［８］サブフレーム信号生成部は、発光素子のデューティ制御を、各露出条件の画像間における露出時間の比率の逆数倍した値を用いて行う、
上記［７］に記載の画像処理回路。
［９］サブフレームの駆動は、１フレーム周波数の最大ｎ倍速で行われる、
上記［１］から上記［８］のいずれかに記載の画像処理回路。
［１０］サブフレームの駆動周波数は、サブフレーム毎に２つ以上の異なる周波数の組み合わせで設定される、
上記［１］から上記［９］のいずれかに記載の画像処理回路。
［１１］２つ以上の異なる周波数の組み合わせで設定されるｎ枚のサブフレームの合計周期は、フレーム周期に等しい、
上記［１０］に記載の画像処理回路。
［１２］少なくとも１つのサブフレームの駆動周波数は標準周波数から成り、
他のサブフレームの駆動周波数は標準周波数の整数倍である、
上記［１０］又は上記［１１］に記載の画像処理回路。
［１３］サブフレームの駆動周波数が標準周波数のｘ倍（ｘは２以上の自然数）のとき、ｘライン同時に映像信号の書込みスキャンを行う、
上記［１２］に記載の画像処理回路。
［１４］標準周波数の整数倍の駆動周波数で表示される画像のデータは、奇数ライン、偶数ラインの平均値である、
上記［１２］に記載の画像処理回路。
［１５］標準周波数の整数倍の駆動周波数で表示される画像のデータは、垂直方向の映像空間周波数帯域を帯域制限処理したデータである、
上記［１２］に記載の画像処理回路。
［１６］ｎ個の露出条件の個々の画像を解析し、各画像に対してどのサブフレームの駆動周波数を割り当てるかを決定する、
上記［１２］に記載の画像処理回路。
［１７］映像垂直空間周波数の高周波成分が多い画像に対して、垂直解像度を落とさない標準駆動周波数を割り当てる、
上記［１６］に記載の画像処理回路。
［１８］映像垂直空間周波数の高周波成分が一番多い画像以外の画像に対して、垂直解像度が整数分の１となる駆動周波数を割り当てる、
上記［１６］に記載の画像処理回路。
［１９］同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像の画像情報とその際のｎ個の露出条件とに基づいて画像処理するに当たって、
１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ枚の画像についての画像情報に応じてサブフレーム毎に発光素子の単位時間当たりの発光輝度を制御するとともに、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御して、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号を生成する、
画像処理方法。
［２０］同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像の画像情報とその際のｎ個の露出条件とを入力とし、
同一シーンをｎ個（ｎは２以上の自然数）の露出条件で撮影したｎ枚の画像についてのｎ個の画像情報とその撮影の際のｎ個の露出条件とを入力とするサブフレーム信号生成部を備え、
サブフレーム信号生成部は、１シーンの表示映像を最大ｎ枚のサブフレームによって構成するとき、ｎ個の露出条件に応じてサブフレーム毎に発光素子の発光時間を制御して、最大ｎ枚のサブフレームの映像信号を生成する、
画像処理回路を有する表示装置。
［２１］サブフレームの駆動周波数は、サブフレーム毎に２つ以上の異なる周波数の組み合わせで設定される、
上記［２０］に記載の表示装置。
［２２］画素に発光信号を書き込む書込み走査速度と、発光素子を発光させる発光走査速度とを、サブフレーム単位で制御可能な制御部を有する、
上記［２１］に記載の表示装置。
［２３］制御部は、周波数の異なるサブフレーム間で書込み走査速度が異なる設定になるように制御する、
上記［２２］に記載の表示装置。
［２４］制御部は、周波数の異なるサブフレーム間で発光走査速度が同じ設定になるように制御する、
上記［２２］又は上記［２３］に記載の表示装置。
［２５］制御部は、書込み走査速度と発光走査速度とのサブフレーム単位での制御に合わせて、発光信号の基準電圧を制御する、
上記［２２］から上記［２４］のいずれかに記載の表示装置。
［２６］発光ガンマ特性を線形化するための補正テーブルを備えており、
制御部は、発光信号の基準電圧を制御する際に補正テーブルを切り替える、
上記［２５］に記載の表示装置。
【符号の説明】
【０１７５】
１０・・・有機ＥＬ表示装置、２０・・・画素、２１・・・有機ＥＬ素子、２２・・・駆動トランジスタ、２３・・・サンプリングトランジスタ、２４・・・保持容量、２５・・・補助容量、３０・・・画素アレイ部、３１（３１1〜３１m）・・・走査線、３２（３２1〜３２m）・・・電源供給線、３３（３３1〜３３n）・・・信号線、４０・・・書込み走査部、５０・・・駆動走査部、６０・・・信号出力部、７０・・・表示パネル、８０・・・画像処理回路、８１・・・露出画像分離部、８２・・・サブフレーム信号生成部、８３・・・サブフレーム補正部、８４・・・基準発光時間選択部、８５・・・ガンマ回路部、８６・・・露出比率算出部、８７・・・疑似露出画像分離部、８８・・・垂直解像度間引き処理部、８９・・・サブフレーム画質改善処理部、９０・・・パネル駆動回路部、１００・・・可変フレームレート変換部、１１０・・・システム制御部、１２０・・・基準電圧生成部、８２１・・・階調再現差分データ演算部、８２２・・・サブフレームバッファ部、８２３・・・露出条件検出部、８２４・・・乗算器、８３１・・・補正ゲイン算出部、８３２，８３３・・・乗算器、８８１・・・駆動モード／読み出し制御部、８８２・・・間引き処理部
【図１】
2015111234.tif 000003
【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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