(57)【要約】【課題】液晶ディスプレイに表示される動画像の画質を改善する。【解決手段】入力映像の入力フレームを１フレーム期間記憶する遅延フレーム生成部と、第１の表示フレーム及び第２の表示フレームを生成する際に参照する変換データを記憶している変換データ記憶部と、前記入力フレームの階調データ及び前記遅延フレームの階調データから、第１の表示フレームと第２の表示フレームを生成する表示フレーム生成部と、生成された第１の表示フレーム及び第２の表示フレームを記憶する表示フレーム用メモリと、生成された第１の表示フレーム及び第２の表示フレームを表示する液晶表示部と、前記表示フレーム用メモリに記憶された第１の表示フレーム及び第２の表示フレームを読み出して、前記液晶表示部に、入力映像の２倍のリフレッシュレートで出力する表示制御部とを備える。【選択図】  図１
2005003897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像の各フレームを入力フレームとして順次入力する入力部と、
入力フレームを入力映像の１フレーム期間遅延させた遅延フレームを生成する遅延フレーム生成部と、
入力フレームの階調データ及び遅延フレームの階調データと実際に表示させる２枚の表示フレームの階調データとの関係を表す変換データを記憶している変換データ記憶部と、
前記入力フレーム、前記遅延フレーム及び前記変換データを用いて、第１の表示フレーム及び第２の表示フレームを生成する表示フレーム生成部と、
前記第１の表示フレーム及び第２の表示フレームを記憶するフレームメモリと、
前記第１の表示フレーム及び前記第２の表示フレームを前記フレームメモリから読み出して、入力映像の１フレーム期間内に交互に出力する表示制御部と、
前記表示制御部から出力された第１の表示フレーム及び第２の表示フレームを表示する液晶表示部と、
を備える液晶表示装置。
【請求項２】
前記表示フレーム生成部は、
前記入力フレーム及び前記遅延フレームの階調データから、第１の表示フレームと第１の表示フレームより輝度が高いもしくは輝度が低い第２の表示フレームとを生成する、
請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記変換データ記憶部は、
前記第１の表示フレーム及び前記第２の表示フレームの表示後に前記液晶表示部が到達する階調である到達階調が、前記入力フレームの階調データによって決まるように生成された変換データを記憶している、
請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記変換データ記憶部は、
前記第１の表示フレーム及び前記第２の表示フレームの表示後に前記液晶表示部が到達する階調である到達階調が、前記第１の表示フレームの階調データ及び前記第２の表示フレームの階調データの両方が０若しくは前記液晶表示部の最大階調である場合を除いて、前記入力フレームの階調データによって決まるように生成された変換データを記憶している、
請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記変換データ記憶部は、
（Ａ）前記第１の表示フレーム及び前記第２の表示フレームの表示後に前記液晶表示部が到達する階調である到達階調が、前記入力フレームの階調データによって決まり、
（Ｂ）前記液晶表示部における表示階調の変化を表す曲線を入力映像の１フレーム期間内にわたって積分した値について、入力映像の１フレーム期間内に前記第１の表示フレーム及び前記第２の表示フレームを表示した場合の値と、入力フレームを入力映像の１フレーム期間表示した場合の値との、絶対値差分若しくは差の二乗が最小となる、
という２つの条件を満たすように生成された変換データを記憶している請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記入力映像におけるシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出部を備え、
前記表示フレーム生成部は、
シーンチェンジが検出された場合には、前記第１の表示フレームの階調データ及び前記第２の表示フレームの階調データの両方を、前記到達階調の値にする、
請求項３乃至請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記遅延フレーム生成部は、入力フレームを少なくとも入力映像の１フレーム期間保持するバッファである、
請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項８】
液晶表示装置に映像を表示するための方法であって、
入力映像中の第１の入力フレームの階調データ及び前記第１の入力フレームの直前の第２のフレームの階調データから、
（Ａ）第１の表示フレーム及び第２の表示フレームの表示後に前記液晶表示装置が到達する階調が、前記第１のフレームの階調データによって決まり、
（Ｂ）表示階調の変化を表す曲線を入力映像の１フレーム期間にわたって積分した値について、入力映像の１フレーム期間内に前記第１の表示フレーム及び前記第２の表示フレームを表示した際の値と、前記第１の入力フレームを入力映像の１フレーム期間表示した場合の値との、差分の絶対値若しくは差分の二乗値が最小となる、
という２つの条件を満たすように、前記第１の表示フレームの階調データと前記第２の表示フレームの階調データとを求め、
前記第１の表示フレーム及び前記第２の表示フレームを入力映像の１フレーム期間内に交互に表示する液晶表示方法。
【請求項９】
入力映像の各フレームを入力フレームとして順次入力する入力部と、
入力フレームを入力映像の１フレーム期間遅延させた遅延フレームを生成する遅延フレーム生成部と、
入力フレームの階調データ及び遅延フレームの階調データと実際に表示させる複数の表示フレームの階調データとの関係を表す変換データを記憶している変換データ記憶部と、
前記入力フレーム、前記遅延フレーム及び前記変換データを用いて、複数の表示フレームを生成する表示フレーム生成部と、
前記複数の表示フレームを記憶するフレームメモリと、
前記複数の表示フレームを、前記フレームメモリから読み出して、入力映像の１フレーム期間内に順次出力する表示制御部と、
前記表示制御部から出力された複数の表示フレームの各々を表示する液晶表示部と、
を備える液晶表示装置。
【請求項１０】
前記表示制御部は、表示フレームの輝度の極大が入力映像の１フレーム期間で１回だけになる順番で前記表示フレームの各々を出力する、
請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記変換データ記憶部は、
（Ａ）前記複数の表示フレームの全てを表示した後に前記液晶表示部が到達する階調である到達階調が、前記入力フレームの階調データによって決まり、
（Ｂ）前記液晶表示部における表示階調の変化を表す曲線を入力映像の１フレーム期間内にわたって積分した値について、入力映像の１フレーム期間内に前記複数の表示フレームの全てを表示した場合の値と、入力フレームを入力映像の１フレーム期間表示した場合の値との、絶対値差分若しくは差の二乗が最小となる、
という２つの条件を満たすように生成された変換データを記憶している請求項９または請求項１０記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に画像を表示する方法並びにこの方法を用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置の高性能化が進み、従来、陰極線管（以下、ＣＲＴ）が主流であったテレビ分野にも普及しはじめてきている。
【０００３】
しかし、液晶表示装置には、動画像を表示すると画像がボケて見えるという問題があった。この問題は、液晶表示装置とＣＲＴとでは画像表示方法の時間軸特性が異なるために発生するものであった。以下、この問題の原因について簡単に説明する。
【０００４】
画素毎の表示・非表示の選択スイッチとしてトランジスタを用いた液晶表示装置は、表示した画像が１フレーム期間保持される表示方法（以下、ホールド型表示）を採用した表示装置である。一方、ＣＲＴは、各画素は一定時間点灯した後に暗くなる表示方法（以下、インパルス型表示）を採用した表示装置である。
【０００５】
ホールド型表示の場合、動画像の各フレームを表示してから次のフレームを表示するまでの間、同じ画像が表示された状態になる。動画像中のフレームＡが表示されてから次のフレームＡ＋１が表示されるまでの間（フレーム間）は、フレームＡと同じ画像が表示された状態となる。動画像中に動体Ｍが映っている場合、画面上ではフレームＡが表示されてからフレームＡ＋１が表示されるまでの間、動体Ｍは静止していることになる。フレームＡ＋１が表示された時に動体Ｍが不連続に移動する。
【０００６】
一方、観察者が動体Ｍに注目していて、動体Ｍを追従して観察する場合（観察者の眼球運動が随従運動の場合）、観察者は眼球を動かして無意識のうちに連続的に滑らかに動体Ｍを追従しようとする。
【０００７】
すると、画面上における動体Ｍの動きと観察者が想定する動体Ｍの動きとの間に差違が生じる。この差違が原因となり、観察者の網膜上に動体Ｍの速度に応じてズレた画像が提示されることとなる。観察者はズレた画像が重ね合わされたズレ画像を知覚するため、動画像がボケているような印象を受けることになる。
【０００８】
動画像の動きが高速になるほど、観察者の網膜上に提示される画像のずれが大きくなるため、観察者はよりボケた印象を受けることになる。
【０００９】
インパルス型表示の場合はこのような「ボケ」は起こらない。インパルス型表示の場合は、動画像のフレーム間（例えば、上述のフレームＡとフレームＡ＋１との間）では黒が表示されるからである。
【００１０】
フレーム間で黒が表示されていることにより、観察者が眼球を動かしてなめらかに動体を追従している場合でも、画像が表示されている瞬間以外は観察者には画像が見えていない。観察者は動画像の１フレームをそれぞれ独立した画像として認識するため、網膜上に提示される画像がずれることはない。
【００１１】
ホールド型表示を行う表示装置における上述の問題を解決するために、フレームを表示した後に何らかの手段で「黒」を表示する手法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−１０９９２１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、フレーム間で液晶の画面を意図的に「黒」にすることにより上述の問題に対応している。しかし、黒表示によりコントラストが半減してしまう。黒表示期間中も点灯しているバックライトの消費電力が無駄になる。
【００１４】
別の手法として、バックライトを点滅させる方法も提案されている。しかし、バックライトの発光タイミングは液晶の応答が完了してからが望ましのいで、応答速度が比較的遅い液晶材料を使用した場合は、走査時間を短くする、或いは、発光期間を短くする等の改良が必要となる。しかし、前者は回路にかかる負担が大きくなり、後者は十分な輝度が得られなくなるという問題点がある。
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。液晶ディスプレイに表示される動画像の画質を改善することができる液晶表示装置並びに液晶表示方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の液晶表示装置は、（Ａ）入力映像の各フレームを入力フレームとして順次入力する入力部と、（Ｂ）入力フレームを入力映像の１フレーム期間遅延させた遅延フレームを生成する遅延フレーム生成部と、（Ｃ）入力フレームの階調データ及び遅延フレームの階調データと実際に表示させる２枚の表示フレームの階調データとの関係を表す変換データを記憶している変換データ記憶部と、（Ｄ）前記入力フレーム、前記遅延フレーム及び前記変換データを用いて、第１の表示フレーム及び第２の表示フレームを生成する表示フレーム生成部と、（Ｅ）前記第１の表示フレーム及び第２の表示フレームを記憶するフレームメモリと、（Ｆ）前記第１の表示フレーム及び前記第２の表示フレームを前記フレームメモリから読み出して、入力映像の１フレーム期間内に交互に出力する表示制御部と、（Ｇ）前記表示制御部から出力された第１の表示フレーム及び第２の表示フレームを表示する液晶表示部と、を備える。
【００１７】
尚、入力映像の１フレーム期間とは、ある入力フレームが入力されてから次の入力フレームが入力されるまでの時間間隔のことである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態の液晶表示装置について説明する。
【００１９】
（概要）本実施形態の液晶表示装置は、映像信号中の画像の各フレーム（入力フレーム）から、１フレームあたり２枚の表示フレームを生成し、生成した表示フレームを液晶画面に表示するものである。映像信号中の画像は、静止画及び動画のいずれでも良い。
【００２０】
本液晶装置は、入力フレームＮとその一つ前の入力フレームＮ−１との画素情報とに基づいて、輝度の異なる２枚の表示フレームを生成する。１フレーム期間内にこれら２枚の表示フレームを交互に液晶画面に表示する。尚、１フレーム期間とは、ある入力フレームが入力されてから次の入力フレームが入力されるまでの時間、すなわち入力フレーム間の時間間隔のことである。
【００２１】
これら２枚の表示フレームを生成する際は、これらを実際に液晶表示装置に表示させた際の液晶の応答に基づく階調（表示階調）の変化を１フレーム期間に亘って積分した値が、入力フレームＮを１フレーム期間表示させた場合の表示階調の積分値と同じになるように行う。
【００２２】
このような表示方式により、本液晶装置は輝度やコントラストを低下させることなく、動画像を表示する際に視聴者が感じやすい画像のボケを抑制することができる。
【００２３】
（概略構成）本実施形態の液晶表示装置の構成図を図１に示す。本実施形態の液晶表示装置は、入力映像信号の入力フレームを順次入力する入力部１００と、入力フレームを１フレーム期間保持するフレームメモリ１０１と、第１表示フレーム及び第２表示フレームを生成するための変換テーブル１０２とを備える。
【００２４】
さらに、入力フレーム、入力フレームをフレームメモリ１０１で１フレーム期間遅延させた遅延フレームを用いて、変換テーブル１０２を参照して第１表示フレーム及び第２表示フレームを生成する表示フレーム生成部１０３と、第１表示フレーム及び第２表示フレームを１フレーム期間保持するフレームメモリ１０４とを備える。
【００２５】
さらに、表示フレーム用フレームメモリ１０４から読み出した第１表示フレーム及び第２表示フレームを、入力映像信号の２倍のリフレッシュレートで交互に出力する表示制御部１０５と、表示制御部１０５から出力された表示フレームを表示する液晶表示部１０６とを備える。
【００２６】
尚、本実施形態では入力映像信号のリフレッシュレートは６０Ｈｚであるものとする。
【００２７】
以下、各部について説明する。
【００２８】
（入力部１００）入力部１００は入力フレームを順次入力する。
【００２９】
（フレームメモリ１０１）フレームメモリ１０１は、入力フレームをフレーム単位で１フレーム期間保持し、遅延フレームとして表示フレーム生成部１０３に出力する。
【００３０】
（変換テーブル１０２）変換テーブル１０２は、第１及び第２表示フレームを生成する際に用いる階調データの変換用ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）を格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。変換テーブル１０２は、第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１と第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２との２種類を記憶している。
【００３１】
図２は変換テーブル１０２のうちの第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１の一例である。本実施形態の第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１は、マトリックス状のＬＵＴであり、列方向が入力フレームの画素の階調データに対応し、行方向が遅延フレームの画素の階調データに対応する。
【００３２】
第１表示フレームの各画素の階調データは、入力フレームの当該画素の階調データと遅延フレームの当該画素の階調データとをアドレス情報として、第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１を参照すると得られる。
【００３３】
図２では第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１の参照方法の一例が示されている。ある画素の階調データが、入力フレームでは１２０で、遅延フレームでは１５であった場合、第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１において、入力フレームの階調データが１２０の列と遅延フレームの階調データが１５の列との交点にあたる「１８０」が、当該画素の第１表示フレームにおける階調データとなる。
【００３４】
尚、本実施形態では変換テーブル１０２はＲＯＭを用いるとしているが、その他の記憶媒体、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）でも構わない。また、ＲＯＭに記憶されている変換用ＬＵＴがマトリックス状に保持されているのは一例であり、入力されたアドレス信号（即ちフレームの階調データ）に対応する表示フレームの階調データを読み出すことができれば、例えば一次元的に保持されていても良い。また、ＬＵＴは、全ての階調データに対する変換階調データを保持している必要はなく、例えば入力フレーム及び遅延フレームの階調データに対し４階調おきの離散的な変換階調データを保持しておき、切捨てられた階調データに関しては、線形補間等により補うことも可能である。このようにすることによりＬＵＴのサイズを小さくすることが可能となる。
【００３５】
（表示フレーム生成部１０３）表示フレーム生成部１０３は、入力フレームと遅延フレームとを用い、変換テーブル１０２を参照して第１表示フレーム及び第２表示フレームを生成する。
【００３６】
表示フレーム生成部１０３は、入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとを入力するゲートアレイとして実現される。ゲートアレイでは、入力フレームの階調データと遅延フレーム階調データとをＲＧＢのサブ画素毎にアドレス信号として、変換テーブル１０２の第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１及び第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２に出力する。
【００３７】
このアドレス信号は、例えば、入力フレームの各サブ画素が８ｂｉｔの階調データで表される場合、入力フレームの８ｂｉｔと、遅延フレーム８ｂｉｔとを合わせた１６ｂｉｔの信号となる。このアドレス信号に基づいて、前述したように第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１及び第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２から、各表示フレームにおける各画素の階調データを読み出す。
【００３８】
第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１及び第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２から読み出された第１表示フレーム及び第２表示フレームにおける階調データは、ゲートアレイを介してフレームメモリ１０４に出力される。
【００３９】
（フレームメモリ１０４）フレームメモリ１０４は、表示フレーム生成部１０３で生成された第１表示フレーム及び第２表示フレームを記憶しておく。
【００４０】
尚、表示制御部１０５から読み出された表示フレームは、フレームメモリ１０４から消去しても良い。
【００４１】
（表示制御部１０５）表示制御部１０５は、フレームメモリ１０４から第１表示フレーム及び第２表示フレームを読み出して、第１表示フレーム・第２表示フレームの順で交互に、入力映像信号の２倍のリフレッシュレートで液晶表示部１０６に出力する。
【００４２】
表示制御部１０５は第１表示フレームを出力開始してから０．５フレーム期間が経過した時点で、第２表示フレームを出力開始する。そして、第２表示フレームを出力開始してから０．５フレーム期間が経過した時点で、次の第１表示フレームを出力開始する。すなわち、第１表示フレーム及び第２表示フレームは、入力映像信号のタイミングの２倍の速度でフレームメモリより呼び出される。
【００４３】
尚、表示制御部１０５からは、液晶表示部１０６を制御するための、垂直同期信号、水平同期信号等の制御信号も出力する。
【００４４】
本実施形態では入力映像信号のリフレッシュレートは６０Ｈｚなので、表示制御部１０５は液晶表示部１０６が１２０Ｈｚのリフレッシュレートで表示フレームを表示できるように制御信号を出力する。
【００４５】
（液晶表示部１０６）液晶表示部１０６は、表示制御部１０５から出力された表示フレーム及び各種制御信号に基づいて、液晶画面に各表示フレームを順次表示する。
【００４６】
（変換テーブル１０２が記憶するＬＵＴ）以下、ＲＯＭに保持されている第１表示フレーム生成用ＬＵＴと第２表示フレーム生成用ＬＵＴについて説明する。
【００４７】
本実施形態による液晶表示装置は、１枚の入力フレームを表示する１フレーム期間を２つに分割し、輝度の高い表示フレーム及び輝度の低い表示フレームの２つの表示フレームを交互に表示する。第１表示フレーム及び第２表示フレームのどちらの表示フレームが輝度の高い表示フレームであっても構わないが、本実施形態では、第１表示フレームが輝度の高い表示フレームであり、第２表示フレームが輝度の低い表示フレームであるとする。
【００４８】
よって、第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１は輝度の高い表示フレームを生成するための比較的輝度の高い階調データを保持したＬＵＴであり、第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２には輝度の低い表示フレームを生成するための比較的輝度の低い階調データを保持したＬＵＴである。
【００４９】
これらのＬＵＴが保持する階調データは、大別して以下の２段階のアルゴリズムにより予め（例えば、本液晶表示装置の製造時に）求めておく。
（１）入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しい場合における、第１表示フレームの階調データ及び第２表示フレームの階調データの導出。
（２）入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しくない場合における、第１表示フレームの階調データ及び第２表示フレームの階調データの導出。
【００５０】
まず（１）で、第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１及び第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２の対角成分を求める。それから（２）で、残りの成分を求める。以下にそれぞれの詳細を説明する。
【００５１】
（１）入力フレームの階調データと、遅延フレームの階調データが等しい場合についてのＬＵＴ導出。
【００５２】
「入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しい場合」とは、変化がない画像、例えば静止画、を表示している場合にあたる。
【００５３】
この場合、本実施形態の液晶表示装置のように輝度の高い表示フレームと輝度の低い表示フレームを交互に表示する液晶表示装置では、従来の液晶表示装置とは異なる方法で表示させる階調データを決定する必要がある。
【００５４】
画面に実際に表示された第１表示フレーム及び第２表示フレームの階調データ（以下、表示階調）の液晶の応答に基づく１フレーム期間の積分値が、従来のホールド型の表示装置と同じになるようにすればよい。なぜならば、１フレーム期間の表示階調の積分値が従来のもの異なると、画面を見ている人は映像のガンマ特性が従来とは異なっていると認識するが、積分値が同じであればガンマ特性が同じであると認識するからである。
【００５５】
本実施形態では、液晶の応答特性を考慮して、画面に実際に表示された階調（以下、表示階調）の１フレーム期間の積分値に基づき第１表示フレームと第２表示フレームの階調データを決定する。
【００５６】
図３は、従来のホールド型表示装置と本実施形態の液晶表示装置とのそれぞれに同じ静止画の映像信号を入力した場合の、それぞれの表示装置の応答波形、すなわち、表示階調の時間変化を表す図である。
【００５７】
図３の縦軸は階調、横軸は時間を表しており、ある１フレーム期間（１／６０秒）の応答波形を図示している。応答波形３０１は本実施形態の液晶表示装置のものであり、応答波形３０２は従来のホールド型表示装置のものである。尚、ここでは従来のホールド表示装置として、１フレーム期間同じ画像を表示する方式のものを取り上げている。
【００５８】
従来のホールド型表示装置では、図３の応答波形３０２に示すように、表示階調は１フレーム期間に亘って入力フレームの階調データと等しい状態を維持する。
【００５９】
本実施形態による液晶表示装置では、例えば図３の応答波形３０１のように１フレーム期間の前半に輝度の高い第１表示フレームを表示し、１フレーム期間の後半に輝度の低い第２表示フレームを表示する。第１及び第２表示フレームを表示させる際には、応答波形の１フレーム期間分の積分値が、従来のホールド型表示装置での表示時の応答波形の１フレーム期間の積分値と同じになるようにする。さらに、第１表示フレームに輝度の高い表示フレームを表示して第２表示フレームに輝度の低い表示フレームを表示するために、図３に示すように、第１表示フレームの表示開始時の階調（初期階調）を、入力フレームの階調データよりも低く変化させる。
【００６０】
初期階調の変化量はどのようなものでも良いが、入力フレームの階調データが０の場合は、黒を表示するために変化量を０にして、第１表示フレーム、第２表示フレーム共に０階調を表示することが望ましい。また、入力フレームの階調データが液晶表示装置の最大階調（例えば、２５６階調の液晶表示装置であれば、２５５）の場合も、従来の液晶表示装置と同じ輝度を達成するために、変化量を０にして、第１表示フレーム、第２表示フレーム共に２５５階調を表示することが望ましい。
【００６１】
図５は、初期階調の変化量を決定する手法の一例を説明する図である。図５の横軸は、入力フレームの階調データ、縦軸は、入力フレームの階調データに対する初期階調の変化量の絶対値を表している。図５では、入力フレームの階調データが１２７のときに変化量６３とし、入力フレームの階調データが０の場合と、２５５の場合に変化量が０になるように変化量を線形に変化させている。本実施形態では図５のように線形的に初期階調を変化させる。
【００６２】
また、静止画を表示する場合、図３に示すように、第２表示フレームの階調データを書込んだ後の到達階調が、初期階調と同じになる必要がある。これは、第２表示フレームの階調データの書込み後に初期階調と同じ階調に到達しない場合、入力映像信号の１／２倍のリフレッシュレートのフリッカ（ちらつき）が視認されるためである。本実施形態では、入力映像信号が６０Ｈｚ場合なので、３０Ｈｚのフリッカが視認されてしまう。
【００６３】
上記をまとめると、第１表示フレームと第２表示フレームの階調データは、以下の条件を満たすことが望ましい。
（Ａ）第２表示フレームの階調データ書込み後の到達階調が初期階調に等しい。
（Ｂ）第１表示フレーム及び第２表示フレームを表示させた際の応答波形の積分値が、従来の６０Ｈｚのホールド型表示の液晶表示装置の応答波形の積分値と等しい。
【００６４】
図６に、第１表示フレームの階調データ及び第２表示フレームの階調データを導出するフローチャートを示す。このフローチャートに従って、第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１及び第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２を予め生成しておく。
【００６５】
図６及び以下の説明において、ＬＩＮは入力フレームの階調データであり、ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）は図５の縦軸で表される変化量ΔＬ（ＬＩＮ）変化させた初期階調であり、Ｌ１ｓｔ（ＬＩＮ）は第１表示フレームの階調データであり、Ｌ２ｎｄ（ＬＩＮ）は第２表示フレームの階調データである。
【００６６】
また、ＬＥＮＤは第２表示フレームの階調データＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）の書込み後の到達階調であり、Ｔ（ＬＩＮ）はＬＩＮをホールド型表示の従来の液晶表示装置に表示した際の１フレーム期間の応答波形の積分値であり、ｔ１ｓｔは第１表示フレームを表示させた際の１／２フレーム期間の応答波形の積分値であり、ｔ２ｎｄは第２表示フレームを表示させた際の１／２フレーム期間の応答波形の積分値であり、ＬＭＡＸは液晶表示装置の最大階調（２５６階調の液晶表示装置であれば２５５）である。図７に上記の関係を図示する。
【００６７】
以下、図６のフローチャートに沿って具体的な処理を説明する。
【００６８】
（ステップＳ６０１）ＬＩＮを０にする。すなわち、入力フレームの階調データが０の場合から、順次第１表示フレームと第２表示フレームとの階調データを計算していく。
【００６９】
（ステップＳ６０２）ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）を、ＬＩＮから△Ｌ（ＬＩＮ）を減算した値にする。すなわち、初期階調を入力フレームの階調データよりも、ある量△Ｌだけ低い値に変化させる。
【００７０】
（ステップＳ６０３）Ｌ１ｓｔ（ＬＩＮ）をＬＩＮＩＴに設定。第１表示フレームの階調データを初期階調と等しくする。このステップはＬ１ｓｔ（ＬＩＮ）に関するループ処理の開始点である。Ｌ１ｓｔ（ＬＩＮ）をＬＩＮＩＴから１ずつ大きくしながら最適値を求めていく。
【００７１】
（ステップＳ６０４）Ｌ２ｎｄ（ＬＩＮ）をＬＩＮＩＴに設定。第２表示フレームの階調データを初期階調と等しくする。このステップはＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）に関するループ処理の開始点である。Ｌ２ｎｄ（ＬＩＮ）をＬＩＮＩＴから１ずつ小さくしながら最適値を求めていく。
【００７２】
（ステップＳ６０５）ＬＩＮＩＴからＬＥＮＤを求め、ＬＩＮＩＴと等しいかを判定する。ＬＩＮＩＴで表示している状態から１／１２０秒間隔でＬ１ｓｔ（ＬＩＮ）とＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）とを表示させた場合の到達階調ＬＥＮＤは、予め計測しておいた液晶表示部１０６の応答速度を用いて計算する。
【００７３】
ＬＩＮＩＴとＬＥＮＤとが等しくない場合はステップＳ６０６の処理を行う。等しい場合は、Ｌ２ｎｄ（ＬＩＮ）に関するループ処理を終了して、ステップＳ６０８の処理を行う。
【００７４】
（ステップＳ６０６）Ｌ２ｎｄ（ＬＩＮ）が０と等しいかを判定する。このステップはＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）に関するループ処理の終了条件を判定するものである。
【００７５】
等しくない場合はループ処理を繰り返すためにステップＳ６０７の処理を行う。等しい場合はＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）に関するループ処理を完走したのでステップＳ６０９の処理を行う。
【００７６】
（ステップＳ６０７）Ｌ２ｎｄ（ＬＩＮ）に関するループ処理の更新を行う。具体的にはＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）から１を減算する。減算後、ステップＳ６０５の処理を行う。
【００７７】
（ステップＳ６０８）ステップＳ６０５において、ＬＩＮＩＴとＬＥＮＤとが等しいと判定された場合、まず、ＬＩＮＩＴの状態から第１表示フレームの階調データＬ１ｓｔ（ＬＩＮ）及び第２表示フレームの階調データＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）を書き込んだ場合の、応答波形の積分値の合計ｔ１ｓｔ＋ｔ２ｎｄを求める。それから、ＬＩＮで１フレーム期間表示させた場合の応答波形の積分値Ｔ（ＬＩＮ）とｔ１ｓｔ＋ｔ２ｎｄとが等しいか判定する。
【００７８】
Ｔ（ＬＩＮ）とｔ１ｓｔ＋ｔ２ｎｄとが等しい場合はステップＳ６１２の処理を行い、等しくない場合はステップＳ６０９の処理を行う。
【００７９】
（ステップＳ６０９）Ｌ１ｓｔ（ＬＩＮ）がＬＭＡＸと等しいかを判定する。このステップはＬ１ｓｔ（ＬＩＮ）に関するループ処理の終了条件を判定するものである。
【００８０】
等しい場合はループを完走したのでステップＳ６１１の処理を行う。等しくない場合はステップＳ６１０の処理を行う。
【００８１】
（ステップＳ６１０）Ｌ１ｓｔ（ＬＩＮ）に関するループ処理の更新を行う。具体的にはＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）に１を加算する。加算後、ステップＳ６０４の処理を行う。
【００８２】
（ステップＳ６１１）△Ｌ（ＬＩＮ）から１を減算し、ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）に１を加算する。算出後、ステップＳ６０３の処理を行う。
【００８３】
（ステップＳ６１２）ＬＩＮがＬＭＡＸと等しいかの判定を行う。このステップは、ステップＳ６０１から始まるループの終了判定に当たる。
【００８４】
等しくなければステップＳ６１３の処理を行い、等しければ処理を終了する。
【００８５】
（ステップＳ６１３）ＬＩＮに１を加算する。加算後、ステップＳ６０２の処理を行う。
【００８６】
以上に説明した図６のフローチャートに基づき、ＬＩＮ＝０からＬＭＡＸまでのそれぞれの場合についての第１表示フレームの書込み階調データＬ１ｓｔ（ＬＩＮ）、第２表示フレームの書込み階調データＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）及び初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）を求める。前述したように、ここで求まる第１表示フレームの書込み階調Ｌ１ｓｔ（ＬＩＮ）及び第２表示フレームの書込み階調Ｌ２ｎｄ（ＬＩＮ）は、変換テーブル１０２が記憶する各々のＬＵＴの対角成分（入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しい場合）である。尚、初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）は、後述する（２）の処理において用いる。
【００８７】
尚、図６では、条件分岐の際に等号（＝）を用いて「等しい」と表現しているが、本実施形態では「厳密に等しい」ことまでは要求しない。ほぼ等しい、すなわち、ある誤差範囲内に収まっていれば良いものとする。階調データは離散的な値であるため、階調データが等しくても関連するパラメータの全てが厳密に等しくなるとは限らないためである。
【００８８】
ステップＳ６１１でＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）に１を足す処理を行っている。この処理は、動画に比べてガンマ特性の乱れが非常に視認されやすい静止画において、ガンマ特性を確実に維持するためのものである。応答波形の積分値が、従来の６０Ｈｚホールド型表示時の１フレーム期間のものと異なる場合、ガンマ特性が乱れてしまう。
【００８９】
本実施形態では、ステップＳ６０２で設定したＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）ではガンマ特性が乱れてしまう場合は、ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）を変えることで乱れを抑える。尚、逆に適切なΔＬ（ＬＩＮ）を設定して、ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）を変えないようにしても構わない。
【００９０】
（２）入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しくない場合についてのＬＵＴの導出。
【００９１】
「入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しくない場合」とは、変化がある画像、例えば動画像（変化があるもの）、を表示している場合にあたる。
【００９２】
図９は、入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しくない場合における、１フレーム期間の応答波形の一例である。初期階調９０４の状態から第１表示フレーム及び第２表示フレームを書き込むと、到達階調９０５に到達する。
【００９３】
入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しくない場合は、到達階調９０５を入力フレームの階調データ９０３から「ある階調」分変化させた値ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）にさせるようにする。これは、遅延フレームの階調データがどのようなものであっても、入力フレームの階調データが同じであれば、到達階調９０５を常に同じ値にさせるということである。
【００９４】
このようにすれば、第１表示フレームの書込み階調データ及び第２表示フレームの書込み階調データを求めるためのＬＵＴを一通りに決定できる。
【００９５】
もし、現在の入力フレームの階調データから到達階調９０５を一意に定められない場合、次の入力フレームに対する第１表示フレームの階調データ及び第２表示フレームの階調データは、次の入力フレームの階調データと次の遅延フレームの階調データ（現在の入力フレームの階調データ）のみで決定することが極めて困難になる。
【００９６】
例えば、あるフレーム期間Ａとあるフレーム期間Ｂとで入力フレームの階調データが同じ値であるが、到達階調９０５が異なるとする。この場合、その次のフレーム期間Ａ＋１及びＢ＋１での初期階調が異なることになる。
【００９７】
ここで、フレーム期間Ａ＋１及びＢ＋１において全く同じ階調データを持つ入力フレームが入力されたとする。すると、それぞれのフレーム期間で表示階調のズレがないように第１表示フレームと第２表示フレームとを表示させるには、それぞれのフレーム期間に適した異なる第１表示フレーム及び第２表示フレームを用意する必要がある。
【００９８】
フレーム期間Ａ＋１及びＢ＋１で、同じ第１表示フレーム及び第２表示フレームを無理矢理表示させても、応答波形及び応答波形の積分値が異なる値になる。従って、表示階調のズレ（ガンマ特性の乱れ）が生じる。
【００９９】
数フレーム前からの階調データの変化を履歴として参照する手段も考えられるが、参照するフレーム数が多くなるほど、フレームを保持するためのメモリや第１表示フレームの階調データ及び第２表示フレームの階調データを保持するＬＵＴのサイズが増大するという問題が生じる。
【０１００】
そのため、図１０に示すように、第２表示フレームの階調データを書込み後の到達階調１００３が、初期階調１００１の値によらず常に同じ値になるようにする必要がある。そのためには、到達階調１００３は入力フレームの階調データから決定することができるようにするのが良い。
【０１０１】
そうすれば、次の入力フレームの第１表示フレーム及び第２表示フレームの階調データは、次の入力フレームの階調データと次の遅延フレームの階調データ（現在の入力フレームの階調データ）から求めることが可能となる。
【０１０２】
上記条件を満たした上で、上記（１）と同様に、図９の第１表示フレーム及び第２表示フレームの階調データの書込んだ際の応答波形の１フレーム期間の積分値が、入力フレームの階調データが従来の液晶表示装置に表示された場合の応答波形の積分値に等しくなるように第１表示フレームの階調データ及び第２表示フレームの階調データを決定する。
【０１０３】
上記をまとめると、第１表示フレームの階調データと第２表示フレームの階調データは、以下の条件を満たすことが望ましい。
（Ａ）第２表示フレームの階調データ書込み後の到達階調が、現在の入力フレームの階調データＬＩＮに対する上記（１）で求めた初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）に等しい。
（Ｂ）第１表示フレームの階調データと第２表示フレームの階調データを書き込んだ場合における応答波形の１フレーム期間の積分値と、従来の６０Ｈｚのホールド型表示の液晶表示装置に入力フレームの階調データを書き込んだ場合における応答波形の積分値とが等しい。
【０１０４】
現在の入力フレームの階調データから到達階調が一意に決まっていなければ、次のフレーム期間の第１表示フレームの書込み階調データと第２表示フレームの書込み階調データとを決定することができない。よって、条件（Ａ）は必須である。
【０１０５】
ただし、第１表示フレームの階調データと第２表示フレームの階調データとを両方共０もしくは２５５にして書込みを行っても、所定の階調（現在の入力フレームの階調データＬＩＮに対する上記（１）で求めた初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ））に到達できない場合は、第１表示フレームの階調データと第２表示フレームの階調データとを、０階調もしくは２５５階調に設定する。
【０１０６】
条件（Ｂ）では「応答波形の積分値が等しい」と記述したが、動画表示時のガンマ特性の乱れは静止画表示時に比べ視認されにくいので、厳密に等しくなくても良い。本実施形態では、（Ａ）の条件を満たした上で、「第１表示フレームの階調データと第２表示フレームの階調データとを書き込んだ場合における応答波形の１フレーム期間の積分値と、現在の入力フレームの階調データをそのまま書き込んだ場合における応答波形の積分値との絶対値差分が最小である」という条件で実装する。尚、「絶対値差分」に限らず「差の二乗」でも構わない。
【０１０７】
上述の条件（Ａ）（Ｂ）両方を満たす、Ｌ１ｓｔ、Ｌ２ｎｄをそれぞれ第１表示フレーム、第２表示フレームの書込み階調データとする。
【０１０８】
図１１は第１表示フレーム、第２表示フレームの階調データを導出するフローチャートである。ここで、ＬＤは遅延フレームの階調データ、Ｌ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）は遅延フレームの階調データがＬＤ、入力フレームの階調データがＬＩＮの時の第１表示フレームの書込み階調データ、Ｌ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）は遅延フレームの階調データがＬＤ、入力フレームの階調データがＬＩＮの時の第２表示フレームの書込み階調データ、ｔ（Ｌ１ｓｔ，  Ｌ２ｎｄ）は第１表示フレームと第２表示フレームの表示波形による１フレーム期間の積分強度を表す。以下にフローチャートの動作を説明する。
【０１０９】
（ステップＳ１１０１）ＬＤを０に設定する。このステップは遅延フレームの階調データＬＤに関するループ処理の開始点である。
【０１１０】
（ステップＳ１１０２）ＬＩＮを０に設定する。このステップは入力フレームの階調データＬＩＮに関するループ処理の開始点である。
【０１１１】
（ステップＳ１１０３）ＬＤとＬＩＮとが等しいか否かの判定を行う。等しくなければステップＳ１１０４の処理を行う。等しければステップＳ１１１８の処理を行う。
【０１１２】
尚、等しい場合は、前のフレーム期間と現在のフレーム期間とで入力フレームの階調データに変化がない場合にあたるので、既に前述（１）の場合で求めてある。
【０１１３】
（ステップＳ１１０４）上述（１）の場合、すなわち入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しい場合、について求めた初期階調に基づき、ＬＩＮＩＴ（ＬＤ）、ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）を設定する。
【０１１４】
（ステップＳ１１０５）第１表示フレームの書込み階調データＬ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）と第２表示フレームの書込み階調データＬ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）とを０に設定する。
【０１１５】
（ステップＳ１１０６）第１表示フレームの書込み階調データＬ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）及び第２表示フレームの書込み階調データＬ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）が０の時の到達階調ＬＥＮＤを求める。そして、ＬＥＮＤがＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）より大きければステップＳ１１１７の処理を行う。ＬＥＮＤがＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）より大きくなければステップＳ１１０７の処理を行う。
【０１１６】
本実施形態では、第１表示フレーム、第２表示フレーム共に０階調を書き込んでも所定の初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）に到達できない場合に、第１表示フレーム、第２表示フレーム共に０階調に設定する。このステップの処理は、到達可能かを判定するための処理である
（ステップＳ１１０７）第２表示フレームの書込み階調データＬ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）を０に設定する。
【０１１７】
（ステップＳ１１０８）ＬＥＮＤがＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）と等しいかの判定を行う。
【０１１８】
等しければＳ１１１４の処理を行う。等しくなければ、ステップＳ１１０９の処理を行う。
【０１１９】
本実施形態では、第１表示フレーム、第２表示フレーム共にＬＭＡＸ階調を書き込んでも所定の初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）に到達できない場合に、第１表示フレーム、第２表示フレーム共に書込み階調データをＬＭＡＸに設定する。ステップＳ１１０９、Ｓ１１１１、Ｓ１１１２の一連のステップは、到達可能か否かを判定するための処理である。
【０１２０】
（ステップＳ１１０９）第２表示フレームの書込み階調データＬ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）が最大階調ＬＭＡＸと等しいかの判定を行う。
【０１２１】
等しくなければステップＳ１１１０の処理を行う。等しければステップＳ１１１１の処理を行う。
【０１２２】
（ステップＳ１１１０）第２表示フレームの書込み階調データＬ２ｎｄ（ＬＤ，ＬＩＮ）に１を足してステップＳ１１０８の処理を行う。
【０１２３】
（ステップＳ１１１１）第１表示フレームの書込み階調データＬ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）が最大階調ＬＭＡＸと等しいかの判定を行う。
【０１２４】
等しくなければステップＳ１１１３の処理を行う。等しければステップＳ１１１２の処理を行う。
【０１２５】
（ステップＳ１１１２）第１表示フレームの書込み階調データＬ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）と第２表示フレームの書込み階調データＬ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）との両方をＬＭＡＸに決定し、ステップＳ１１１８の処理を行う。
【０１２６】
（ステップＳ１１１３）第１表示フレームの書込み階調データＬ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）に１を足してステップＳ１１０７の処理を行う。
【０１２７】
（ステップＳ１１１４）予め求めておいた液晶の応答速度とＬＩＮＩＴ（ＬＤ）とを用いて、Ｌ１ｓｔ（ＬＩＮ）並びにＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）を書込んだ際の応答波形ｔ１ｓｔ、ｔ２ｎｄを求め、その和にあたるｔ（Ｌ１ｓｔ，  Ｌ２ｎｄ）を求める。
【０１２８】
（ステップＳ１１１５）第１表示フレームの書込み階調データＬ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）がＬＭＡＸと等しいかの判定を行う。
【０１２９】
等しくなければステップＳ１１１３の処理を行う。等しければ、ステップＳ１１１６の処理を行う。
【０１３０】
（ステップＳ１１１６）これまでに求めたＬ１ｓｔとＬ２ｎｄの様々な組み合わせについて、ｔ（Ｌ１ｓｔ，  Ｌ２ｎｄ）とＴ（ＬＩＮ）との絶対値差分を求め、絶対値差分が最小となるときのＬ１ｓｔとＬ２ｎｄとをＬ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）、Ｌ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）に決定する。そして、ステップ１１１８の処理を行う。
【０１３１】
（ステップＳ１１１７）Ｌ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）及びＬ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）を０に決定する。そして、ステップＳ１１１８の処理を行う。
【０１３２】
（ステップＳ１１１８）ＬＩＮがＬＭＡＸより小さい（未満）か判定する。このステップは、ＬＩＮに関するループ処理の継続判定を行うステップである。
【０１３３】
小さくなければステップＳ１１２０の処理を行う。小さければステップＳ１１１９の処理を行う。
【０１３４】
（ステップＳ１１１９）ＬＩＮに１を足してステップＳ１１０３の処理を行う。
【０１３５】
（ステップＳ１１２０）ＬＤがＬＭＡＸより小さいか判定する。このステップは、ＬＤに関するループ処理の継続判定を行うステップである。
【０１３６】
小さくなければ処理を終了する。小さければステップＳ１１２１の処理を行う。
【０１３７】
（ステップＳ１１２１）ＬＤに１を足してステップＳ１１０２の処理を行う。
【０１３８】
以上に説明した図１１のフローチャートに基づいて、予めＬＩＮ及びＬＤが０〜ＬＭＡＸの範囲で変化したそれぞれの場合における、第１表示フレームの書込み階調データＬ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）と第２表示フレームの書込み階調データＬ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）とを求める。
【０１３９】
ここで求めたＬ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）は、第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１のマトリックスにおいて、行方向がＬＤ、列方向がＬＩＮとなる地点に保持される。同様にして、Ｌ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）は第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２に保持される。
【０１４０】
ここで求めたＬ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）と（１）で求めたＬ１ｓｔ（ＬＩＮ）と合わせて、第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１が完成する。第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２についても同様で、ここで求めたＬ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）と（１）で求めたＬ２ｎｄ（ＬＩＮ）とを合わせて、第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２が完成する。
【０１４１】
前述したように、Ｌ１ｓｔ（ＬＩＮ）、Ｌ２ｎｄ（ＬＩＮ）は、ＬＤ＝ＬＩＮ（入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しい）の場合である。よって、ＬＵＴのマトリックスにおいて、ＬＤとＬＩＮが等しい点、すなわち対角成分、に保持される。
【０１４２】
上記（１）（２）の処理を通じて生成され、マトリックス状に保持されている階調データのＬＵＴを、アドレス信号としてＬＤ，  ＬＩＮを用いて参照することにより、Ｌ１ｓｔ（ＬＤ，  ＬＩＮ）、Ｌ２ｎｄ（ＬＤ，  ＬＩＮ）を決定することができる。
【０１４３】
（変形例１）本実施形態では、第１表示フレームが輝度の高い表示フレームであり、第２表示フレームが輝度の低い表示フレームである。これとは逆に、第１表示フレームが輝度の低い表示フレームであり、第２表示フレームが輝度の高い表示フレームであっても良い。
【０１４４】
この場合、図４に示すように、入力フレームの階調データに対し所定の階調分、初期階調を高く変換する必要がある。また、図８は、本変形例用の第１表示フレーム生成用ＬＵＴ並びに第２表示フレーム生成用ＬＵＴを求める処理を説明するフローチャートである。
【０１４５】
（変形例２）本実施形態では、表示フレームが２枚の場合について説明したが、表示フレームが３枚以上の場合でも同様にして表示フレーム生成用ＬＵＴを求めればよい。
【０１４６】
２枚の場合と同様にして、下記の２段階で処理を行う。
（１）入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しい場合における、複数の表示フレームの階調データの導出。
（２）入力フレームの階調データと遅延フレームの階調データとが等しくない場合における、複数の表示フレームの階調データの導出。
【０１４７】
（１）の処理では、下記の２条件を満たすように表示フレーム生成用ＬＵＴの対角成分を求める。
（Ａ）最後の表示フレームの階調データ書込み後の到達階調が初期階調に等しい。
（Ｂ）入力映像の１フレーム期間に全ての表示フレームを表示させた場合と入力映像の１フレーム期間に入力フレームを表示させた場合との、応答波形の入力映像の１フレーム期間の積分値の絶対値差分若しくは差の二乗が最小となる。
【０１４８】
（２）の処理では、下記の２条件を満たすように表示フレーム生成用ＬＵＴの残りの成分を求める。
（Ａ）最後の表示フレームの階調データ書込み後の到達階調が、現在の入力フレームの階調データＬＩＮに対する上記（１）で求めた初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）に等しい。
（Ｂ）入力映像の１フレーム期間に全ての表示フレームを表示させた場合と入力映像の１フレーム期間に入力フレームを表示させた場合との、応答波形の入力映像の１フレーム期間の積分値の絶対値差分若しくは差の二乗が最小となる。
【０１４９】
生成した複数の表示フレームを表示する順番は、表示フレームの輝度の極大が入力映像の１フレーム期間で１回だけになるようにすると良い。入力映像の１フレーム期間に極大が複数回あると、動画を表示させた際に視聴者が画像のボケを認識する可能性がある。
【０１５０】
例えば、複数の表示フレームを表示する順番を輝度の高い順若しくは低い順にすると良い。あるいは、入力映像の１フレーム期間で輝度が最も高い表示フレームを境に、前半は輝度が徐々に高くなる順に表示フレームを表示し、後半は輝度が徐々に低くなる順に表示フレームを表示しても良い。
【０１５１】
（本実施形態の効果）以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置では、入力フレームのフレームレートの２倍のレートで明るい表示フレームと暗い表示フレームとを生成して１フレーム期間内に表示している。これにより、特に通常の自然動画像に多く含まれている中間調の階調の変化に対して、表示される動画像の画質を改善することが可能となる。
【０１５２】
また、本実施形態の液晶表示装置では、表示フレームを生成する際に１フレーム期間に亘る応答波形の積分値が、従来のホールド型の液晶表示装置における応答波形の積分値とほぼ等しくなるように生成しているので、輝度やコントラストの低下を抑えることが可能である。
【０１５３】
（第２の実施形態）以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１５４】
図１２は本実施形態の液晶表示装置の構成を説明する図である。本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、シーンチェンジ検出部１２０１を備え、シーンチェンジ検出部の情報に基づいて第１表示フレームの階調データ及び第２表示フレームの階調データを可変とする点で第１の実施形態と異なる。
【０１５５】
さらに、変換テーブル１０２は、第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１及び第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２に加えて、第１の実施形態で述べた初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）も保持している。
【０１５６】
シーンチェンジ検出部１２０１とには、入力フレームと遅延フレームが入力される。シーンチェンジ検出部１２０１では、入力フレームがシーンチェンジであるかを検出し、シーンチェンジの有無をシーンチェンジ検出信号として表示フレーム生成部１０３に通知する。
【０１５７】
本実施形態で用いるシーン検出手法は、入力映像と１フレーム期間遅延されたフレームとの絶対値差分和を求め、絶対値差分和が閾値より大きい場合をシーンチェンジとみなす。閾値は一定でも良いし、前にシーンチェンジ発生してからの経過時間に応じて値を変える（例えば、ある水準まで低くする）ようにしても良い。
【０１５８】
表示フレーム生成部１０３は、第１の実施形態と同様にして、入力フレームと遅延フレームとの階調データをアドレス信号として、第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１と第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２とを参照して表示フレームを生成する。
【０１５９】
ただし、シーンチェンジ検出部１２０１からシーンチェンジが検出された旨の通知がある場合は、変換テーブル１０２が保持している初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）を参照する。そして、第１表示フレームの階調データ及び第２表示フレームの階調データを、初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）とする。
【０１６０】
上述のようにして生成された第１表示フレーム及び第２表示フレームは、第１の実施形態と同様の動作で、表示制御部１０５を介して液晶表示部１０６に表示される。
【０１６１】
本実施形態の液晶表示装置は第１の実施形態の液晶表示装置と同様、第２表示フレームの階調データ書込み後の到達階調が、入力フレームの階調データにより決定される初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）となるよう、第１表示フレーム及び第２表示フレームの書込み階調を決定している。
【０１６２】
しかし、長時間駆動した場合、周辺の温度等の影響により液晶の応答特性が変化し、上記関係が少しずつ誤差を含んでくることが考えられる。すなわち、長時間駆動し続けた場合、表示画像のガンマ特性が乱れる可能性がある。
【０１６３】
そこで、本実施形態では、シーンチェンジが検出された場合に、第１表示フレーム及び第２表示フレームに初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）を書き込んで蓄積された誤差をリセットするよう動作させている。このような動作により、長時間駆動した場合に発生する表示画像のガンマ特性が乱れを抑制することができる。
【０１６４】
一般に、視聴者は、シーンチェンジ後の数フレームの画像を認識するのが極めて困難であるため、上記のように表示を行っても、視聴者に認識される画像の画質に及ぼす影響は問題とはならない。
【０１６５】
通常、第１表示フレーム及び第２表示フレームの階調データを初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）にセットする期間は、１フレーム期間で十分である。しかし、液晶の応答速度が遅い場合は、１フレーム期間では応答が十分完了せずリセットの効果が十分得られないことがある。
【０１６６】
このような場合、複数フレーム（通常２〜３フレーム）期間に亘って、第１表示フレーム及び第２表示フレームの階調データを、シーンチェンジが検出された入力フレームに対する初期階調ＬＩＮＩＴ（ＬＩＮ）にセットする。すなわち、リセットが行われている期間は、入力フレームによらず、常に一定の階調データが表示される。
【０１６７】
（本実施形態の効果）以上述べたように、本実施形態の液晶表示装置は、長時間駆動した場合に発生するガンマ特性の乱れを抑制することが可能となる。
【０１６８】
【発明の効果】
本発明によれば、液晶ディスプレイに表示される動画像の画質を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の液晶表示装置の構成を説明する図。
【図２】変換テーブル１０２が保持する第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１のデータの一例。
【図３】第１の実施形態の液晶表示装置の応答波形を説明する図。
【図４】第１の実施形態の変形例の液晶表示装置の応答波形を説明する図。
【図５】第１の実施形態の液晶表示装置の入力フレームの階調データと変化量との関係を説明する図。
【図６】第１の実施形態の液晶表示装置で用いる第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１及び第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２を算出する処理を説明するフローチャート。
【図７】図６中に記載された量（ＬＩＮ等）の関係を説明する図。
【図８】第１の実施形態の変形例の液晶表示装置で用いる第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１及び第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２を算出する処理を説明するフローチャート。
【図９】第１の実施形態の変形例の液晶表示装置の応答波形を説明する図。
【図１０】第１の実施形態の変形例の液晶表示装置の応答波形を説明する図。
【図１１】第１の実施形態の液晶表示装置で用いる第１表示フレーム生成用ＬＵＴ１１１及び第２表示フレーム生成用ＬＵＴ１１２を算出する処理を説明するフローチャート。
【図１２】第２の実施形態の液晶表示装置の構成を説明する図。
【符号の説明】
１００  入力部
１０１  フレームメモリ
１０２  変換テーブル
１０３  表示フレーム生成部
１０４  フレームメモリ
１０５  表示制御部
１０６  液晶表示部
【図１】
2005003897.tif 000003
【図２】
2005003897.tif 000004
【図３】
2005003897.tif 000005
【図４】
2005003897.tif 000006
【図５】
2005003897.tif 000007
【図６】
2005003897.tif 000008
【図７】
2005003897.tif 000009
【図８】
2005003897.tif 000010
【図９】
2005003897.tif 000011
【図１０】
2005003897.tif 000012
【図１１】
2005003897.tif 000013
【図１２】
2005003897.tif 000014