(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置であって、
順に入力されるフレーム画像データの表すフレーム画像を順に表示するための画像表示デバイスと、
前記フレーム画像中の動き領域を前記フレーム画像ごとに順に検出する動き領域検出部と、
前記画像表示デバイスを駆動するための駆動データとして、前記フレーム画像ごとに、前記フレーム画像中の動き領域に対して残像補償を行った駆動画像データを生成する残像補償部と、
前記残像補償を行うことによって、前記画像表示デバイスによって表示される前記フレーム画像において発生する、前記動き領域以外の静止領域の輝度に対する前記動き領域の輝度の低下による前記動き領域と前記静止領域との間の輝度差を抑制する輝度調整部と、
を備え、
前記残像補償部は、
画像メモリと、
前記画像メモリから順に読み出される読出画像データごとに、前記読出画像データ中の前記動き領域に相当する画像データの少なくとも一部を、マスクデータに置き換えて、前記駆動画像データを生成する駆動画像データ生成部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記輝度調整部は、
前記輝度差を抑制するための輝度調整デバイスと、
前記輝度調整デバイスを駆動するための駆動データとして、前記フレーム画像ごとに、前記輝度差を抑制するように、前記画像表示デバイスから射出される前記画像を表す光のうち、前記静止領域に対応する光の輝度を低下させる駆動データを生成する輝度調整データ生成部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像表示装置であって、
前記画像表示デバイスの照明光を射出する光源と、
前記光源の発光量を制御する発光制御部と、を備え、
前記発光制御部は、前記画像表示デバイスによって表示される画像が前記動き領域を有する画像である場合において、前記輝度調整デバイスで低下させた前記静止領域に対応する光の輝度を補償するように前記光源の発光量を増加させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像表示装置であって、
前記残像補償部は、前記動き領域の動き量に応じた前マスクデータの画素値を決定して、前記残像補償を行い、
前記輝度調整部は、前記動き量に応じて発生する前記輝度低下を抑制するように調整する、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
画像表示装置であって、
順に入力されるフレーム画像データの表すフレーム画像を順に表示するための画像表示デバイスと、
前記フレーム画像中の動き領域を前記フレーム画像ごとに順に検出する動き領域検出部と、
前記画像表示デバイスを駆動するための駆動データとして、前記フレーム画像ごとに、前記フレーム画像中の動き領域に対して残像補償を行った駆動画像データを生成する残像補償部と、
前記残像補償を行うことによって、前記画像表示デバイスによって表示される前記フレーム画像において発生する、前記動き領域以外の静止領域の輝度に対する前記動き領域の輝度の低下による前記動き領域と前記静止領域との間の輝度差を抑制する輝度調整部と、
を備え、
前記残像補償部は、
画像メモリと、
所定のフレームレートで順に入力されるフレーム画像データを前記画像メモリへ順に書き込む書込制御部と、
前記画像メモリに書き込まれた前記フレーム画像データごとに、前記フレームレートのｓ倍（ｓは２以上の整数）のレートで前記フレーム画像データをｓ回読み出す読出制御部と、
前記画像メモリから順に読み出される読出画像データごとに、前記読出画像データ中の前記動き領域に相当する画像データの少なくとも一部を、マスクデータに置き換えて、前記駆動画像データを生成する駆動画像データ生成部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶パネルのようなフラットパネルと呼ばれる画像表示デバイスを用いた画像表示装置において、滑らかな動画表示を実現する残像補償表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルのような画像表示デバイスを用いた画像表示装置は、複数のフレーム画像を所定のフレームレートで順に切り替えることによって動画像を表示している。このため、表示される動画像の動きが間欠的になるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するため、従来から、連続する２つのフレーム画像の間を補間するための補間フレーム画像を生成することにより、滑らかな動画表示を実現する残像補償技術が提案されている(例えば、特許文献１〜３参照)。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３３９９６号公報
【特許文献２】特表２００３−５２４９４９号公報
【特許文献３】特開２００３−６９９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記手法による残像補償を適用する場合、補間フレーム画像を生成するための処理回路としてメモリや演算回路などの種々のディジタル回路を含む非常に大規模な処理回路が必要であった。また、生成した補間フレーム画像の画質も十分なものとは言えない場合があった。
【０００６】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、補間フレーム画像を生成するための処理回路としてメモリや演算回路などの種々のディジタル回路を含む非常に大規模な処理回路を用いることなく残像補償を実現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】
上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の第１の画像表示装置は、
順に入力されるフレーム画像データの表すフレーム画像を順に表示するための画像表示デバイスと、
前記フレーム画像中の動き領域を前記フレーム画像ごとに順に検出する動き領域検出部と、
前記画像表示デバイスを駆動するための駆動データとして、前記フレーム画像ごとに、前記フレーム画像中の動き領域に対して残像補償を行った駆動画像データを生成する残像補償部と、
前記残像補償を行うことによって、前記画像表示デバイスによって表示される前記フレーム画像において発生する、前記動き領域以外の静止領域の輝度に対する前記動き領域の輝度の低下による前記動き領域と前記静止領域との間の輝度差を抑制する輝度調整部と、
を備え、
前記残像補償部は、
画像メモリと、
前記画像メモリから順に読み出される読出画像データごとに、前記読出画像データ中の前記動き領域に相当する画像データの少なくとも一部を、マスクデータに置き換えて、前記駆動画像データを生成する駆動画像データ生成部と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成の第１の画像表示装置によれば、残像補償部において、読出画像データ中の動き領域に相当する画像データの少なくとも一部をマスクデータに置き換えることにより、人間の視覚上の性質を利用して動き領域の動きを補償することができるので、従来のような補間フレーム画像を生成するための大規模なディジタル回路を省略することが可能である。また、輝度調整部において、残像補償を行うことによって、前記画像表示デバイスによって表示される前記フレーム画像において発生する、動き領域以外の静止領域の輝度に対する動き領域の輝度の低下による動き領域と静止領域との間の輝度差を抑制することが可能である。
【０００９】
ここで、前記輝度調整部は、
前記輝度差を抑制するための輝度調整デバイスと、
前記輝度調整デバイスを駆動するための駆動データとして、前記フレーム画像ごとに、前記輝度差を抑制するように、前記画像表示デバイスから射出される前記画像を表す光のうち、前記静止領域に対応する光の輝度を低下させる駆動データを生成する輝度調整データ生成部と、
を備えることが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、輝度調整データ生成部によって、輝度調整デバイスを制御することにより、動き領域と静止領域との間の輝度差を容易に抑制することが可能である。
【００１１】
また、上記画像表示装置において、
前記画像表示デバイスの照明光を射出する光源と、
前記光源の発光量を制御する発光制御部と、を備え、
前記発光制御部は、前記画像表示デバイスによって表示される画像が前記動き領域を有する画像である場合において、前記輝度調整デバイスで低下させた前記静止領域に対応する光の輝度を補償するように前記光源の発光量を増加させることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、輝度調整デバイスで低下させた静止領域に対応する光の輝度を補償するように、画像表示デバイスの照明光を射出する光源の発光量を増加させることができるので、輝度調整による画像の輝度低下を抑制することが可能である。
【００１３】
なお、上記画像表示装置において、
前記残像補償部は、前記動き領域の動き量に応じた前マスクデータの画素値を決定して、前記残像補償を行い、
前記輝度調整部は、前記動き量に応じて発生する前記輝度低下を抑制するように調整する、ことが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、動き領域の動き量に応じて、効果的な残像補償を行うことができる。
【００１５】
本発明の第２の画像表示装置は、
順に入力されるフレーム画像データの表すフレーム画像を順に表示するための画像表示デバイスと、
前記フレーム画像中の動き領域を前記フレーム画像ごとに順に検出する動き領域検出部と、
前記画像表示デバイスを駆動するための駆動データとして、前記フレーム画像ごとに、前記フレーム画像中の動き領域に対して残像補償を行った駆動画像データを生成する残像補償部と、
前記残像補償を行うことによって、前記画像表示デバイスによって表示される前記フレーム画像において発生する、前記動き領域以外の静止領域の輝度に対する前記動き領域の輝度の低下による前記動き領域と前記静止領域との間の輝度差を抑制する輝度調整部と、
を備え、
前記残像補償部は、
画像メモリと、
所定のフレームレートで順に入力されるフレーム画像データを前記画像メモリへ順に書き込む書込制御部と、
前記画像メモリに書き込まれた前記フレーム画像データごとに、前記フレームレートのｓ倍（ｓは２以上の整数）のレートで前記フレーム画像データをｓ回読み出す読出制御部と、
前記画像メモリから順に読み出される読出画像データごとに、前記読出画像データ中の前記動き領域に相当する画像データの少なくとも一部を、マスクデータに置き換えて、前記駆動画像データを生成する駆動画像データ生成部と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記構成の第２の画像表示装置においても、第１の画像表示装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００１７】
なお、本発明は、上記した画像表示装置の態様に限ることなく、画像処理装置の態様で実現することも可能である。また、画像表示装置や画像データ処理装置などの装置発明の態様に限ることなく、画像表示方法や画像データ処理方法やなどの方法発明としての態様で実現することも可能である。さらに、方法や装置を構築するためのコンピュータプログラムとしての態様や、そのようなコンピュータプログラムを記録した記録媒体としての態様や、上記コンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号など、種々の態様で実現することも可能である。
【００１８】
また、本発明をコンピュータプログラムまたはそのプログラムを記録した記録媒体等として構成する場合には、上記装置の動作を制御するプログラム全体として構成するものとしてもよいし、本発明の機能を果たす部分のみを構成するものとしてもよい。また、記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置などコンピュータが読み取り可能な種々の媒体を利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．画像表示装置の全体構成：
Ａ２．動き領域検出：
Ａ３．残像補償：
Ａ４．残像補償の効果：
Ａ５．輝度調整：
Ａ６．輝度調整の効果：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：
【００２０】
Ａ．第１実施例：
Ａ１．画像表示装置の全体構成：
図１は、この発明の第１実施例としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。この画像表示装置ＤＰ１は、画像データ処理部として、信号変換部１０と、フレームメモリ２０と、メモリ書込制御部３０と、メモリ読出制御部４０と、駆動画像データ生成部５０と、動き領域検出部６０と、液晶パネル駆動部７０と、輝度調整データ生成部１３０と、輝度調整デバイス駆動部１４０と、ＣＰＵ８０と、メモリ９０と、を備えるコンピュータシステムである。なお、この画像表示装置ＤＰ１は、一般的なコンピュータシステムに備える外部記憶装置やインタフェース等の種々の周辺装置を備えているが、ここでは図示を省略している。
【００２１】
また、画像表示装置ＤＰ１は、画像表示部として、画像表示デバイスとしての液晶パネル１００と、照明光学系１１０と、輝度調整デバイス１５０と、投写光学系１２０と、を備えている。そして、この画像表示装置ＤＰ１は、照明光学系１１０から射出された照明光を、液晶パネル１００によって画像を表す光（画像光）に変換し、この画像光を、輝度調整デバイス１５０を介して投写光学系１２０に入射させ、投写光学系１２０を用いて投写スクリーンＳＣ上で結像させることにより、投写スクリーンＳＣ上に画像を投写する。なお、液晶パネル駆動部７０および輝度調整デバイス駆動部１４０は、画像データ処理部ではなく、画像表示部に含まれるブロックとみることもできる。
【００２２】
ＣＰＵ８０は、メモリ９０に記憶されている制御プログラムや処理の条件を読み込んで実行することにより、各ブロックの動作を制御する。
【００２３】
信号変換部１０は、外部から入力される映像信号を、メモリ書込制御部３０で処理可能な信号に変換するための処理回路である。例えば、アナログの映像信号の場合には、映像信号に含まれている同期信号に同期して、ディジタルの映像信号に変換する。また、ディジタルの映像信号の場合には、その信号の種類に応じて、メモリ書込制御部３０で処理可能な形式の信号に変換する。
【００２４】
メモリ書込制御部３０は、信号変換部１０から出力されたディジタルの映像信号に含まれている各フレームの画像データを、その映像信号に対応する書き込み用の同期信号ＷＳＮＫに同期して、順にフレームメモリ２０に書き込む。なお、書込用同期信号ＷＳＮＫには、書込垂直同期信号や書込水平同期信号、書込クロック信号が含まれている。
【００２５】
メモリ読出制御部４０は、ＣＰＵ８０を介してメモリ９０から与えられる読出制御条件に基づいて読み出し用の同期信号ＲＳＮＫを生成するとともに、この読出同期信号ＲＳＮＫに同期して、フレームメモリ２０に記憶された画像データを読み出す。そして、メモリ読出制御部４０は、読出画像データ信号ＲＶＤＳ０および読出同期信号ＲＳＮＫを駆動画像データ生成部５０に向けて出力する。なお、読出同期信号ＲＳＮＫには、読出垂直同期信号や読出水平同期信号、読出クロック信号が含まれている。また、読出垂直同期信号の周波数は、フレームメモリ２０に書き込まれる映像信号の書込垂直同期信号の周波数（フレームレート）の２倍に設定されており、メモリ読出制御部４０は、フレームメモリ２０に記憶された画像データを、１フレーム周期の間にフレーム画像単位で２回読み出して、駆動画像データ生成部５０に向けて出力する。
【００２６】
駆動画像データ生成部５０は、メモリ読出制御部４０から供給される読出画像データ信号ＲＶＤＳ０および読出同期信号ＲＳＮＫと、動き領域検出部６０から供給される動き領域データ信号ＭＡＳおよびマスクパラメータ信号ＭＰＳと、に基づいて、液晶パネル駆動部７０を介して液晶パネル１００を駆動するための駆動画像データ信号ＤＶＤＳを生成し、生成した駆動画像データ信号ＤＶＤＳを液晶パネル駆動部７０に向けて出力する。なお、駆動画像データ生成部５０の構成および動作についてはさらに後述する。
【００２７】
動き領域検出部６０は、フレームメモリ２０に順次書き込まれる各フレームの画像データ（以下、「フレーム画像データ」とも呼ぶ。）を検出対象とし、このときフレームメモリ２０から読み出されるひとつ前のフレーム画像データに相当する読出画像データに対する動き領域を検出し、動き領域データ信号ＭＡＳを駆動画像データ生成部５０に向けて出力する。また、検出した動き領域の動き量に応じて決定されるマスクパラメータＭＰをマスクパラメータ信号ＭＰＳとして駆動画像データ生成部５０および輝度調整データ生成部１３０に向けて出力する。さらに、検出した動き領域の動き量に応じて決定される輝度パラメータＢＰを輝度パラメータ信号ＢＰＳとして輝度調整データ生成部１３０に向けて出力する。なお、動き領域検出部６０の構成および動作についてはさらに後述する。
【００２８】
液晶パネル駆動部７０は、駆動画像データ生成部５０から供給された駆動画像データ信号ＤＶＤＳを液晶パネル１００に供給可能な信号に変換して液晶パネル１００に供給する。
【００２９】
液晶パネル１００は、照明光学系１１０から射出された照明光を、供給された駆動画像データ信号に対応する画像を表す画像光に変換して射出する。
【００３０】
輝度調整データ生成部１３０は、動き領域検出部６０から供給されるマスクパラメータ信号ＭＰＳおよび輝度パラメータ信号ＢＰＳに基づいて、輝度調整デバイス駆動部１４０を介して輝度調整デバイス１５０を駆動するための輝度調整データ信号ＢＤＳを生成し、生成した輝度調整データ信号ＢＤＳを輝度調整デバイス駆動部１４０に向けて出力する。なお、輝度調整データ生成部１３０の構成および動作についてはさらに後述する。
【００３１】
輝度調整デバイス１５０は、供給された輝度調整データ信号に基づいて、液晶パネル１００から射出される画像光の輝度を調整して、投写光学系１２０に向けて射出する。
【００３２】
投写光学系１２０は、入射した画像光の表す画像を投写スクリーンＳＣ上に投写する。
【００３３】
ここで、液晶パネル１００と、輝度調整デバイス１５０と、投写光学系１２０とは、具体的には、以下で示すような位置関係で配置されている。
【００３４】
図２は、輝度調整デバイス１５０の具体的な配置位置について示す説明図である。
【００３５】
液晶パネル１００は、具体的には、Ｒ（赤）の照明光をＲの画像に対応する画像光に変換して射出する液晶パネル１００Ｒと、Ｇ（緑）の照明光をＧの画像に対応する画像光に変換して射出する液晶パネル１００Ｇと、Ｂ(青)の照明光をＢの画像に対応する画像光に変換して射出する液晶パネル１００Ｂと、で構成されている。そして、各液晶パネル１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂは、それぞれ対応するクロスダイクロイックプリズム１０５の３つの入射側面１０５Ｒ，１００５Ｇ，１０５Ｂに対向配置されている。
【００３６】
クロスダイクロイックプリズム１０５は、各液晶パネル１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから入射した各色の画像光を合成して、射出側面１０５ＲＧＢから射出する色光合成光学系として機能する。
【００３７】
輝度調整デバイス１５０および投写光学系１２０は、クロスダイクロイックプリズム１０５の射出側面１０５ＲＧＢから射出する合成光が直進する経路に沿って、順にそれぞれ対向配置されている。
【００３８】
輝度調整デバイス１５０は、上記のように配置されることにより、クロスダイクロイックプリズム１０５の射出側面１０５ＲＧＢから射出する合成光（画像光）の透過率を調整して、投写光学系１２０によって投写される画像の輝度を調整する。なお、このような輝度調整機能を実現するデバイスは、例えば、透過型の液晶パネルを用いることにより実現することができる。
【００３９】
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光は、照明光学系１１０を構成する光源ユニット１１１から射出された照明光を、図示しない色光分離光学系により、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の色光に分離することにより生成され、対応する各液晶パネル１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂに導かれる。
【００４０】
Ａ２．動き領域検出：
以下では、動き領域検出部６０において実行される動き領域の検出について説明する。
【００４１】
図３は、動き領域検出部６０の構成の一例を示す概略ブロック図である。動き領域検出部６０は、動き量検出部６２と、動き領域決定部６４と、マスクパラメータ決定部６６と、輝度パラメータ決定部６８と、を備えている。
【００４２】
動き量検出部６２は、フレームメモリ２０に書き込まれるフレーム画像データ（対象データ）ＷＶＤＳおよびフレームメモリ２０から読出されるフレーム画像データ(基準データ)ＲＶＤＳを、ｐ×ｑ画素（ｐ，ｑは２以上の整数）の矩形の画素ブロックに分割するとともに、各ブロックについて、それぞれ、２つのフレーム間での動きベクトルを求めることにより、その動きベクトルの大きさを各ブロックの動き量として求めることができる。なお、動きベクトルを求める手法は、種々の一般的な方法を用いることができるので、ここではその具体的な説明を省略する。求めた動き量は、動き量データＱＭＤとして動き領域決定部６４およびマスクパラメータ決定部６６および輝度パラメータ決定部６８に供給される。
【００４３】
動き領域決定部６４は、各ブロックについて、動き量が所定量以上である場合には動きありと判定し、所定量以下である場合には動きなしと判定することにより動きのある領域（以下、「動き領域」と呼ぶ。）を決定する。決定した動き領域データは、動き領域データ信号ＭＡＳとして駆動画像データ生成部５０（図１）に向けて出力される。
【００４４】
マスクパラメータ決定部６６は、動き量検出部６２から供給された動き量データＱＭＤの示す動き量Ｖｍに応じたマスクパラメータＭＰの値を求める。求めたマスクパラメータＭＰの値を示すデータは、マスクパラメータ信号ＭＰＳとして駆動画像データ生成部５０に向けて出力される。
【００４５】
マスクパラメータ決定部６６には、あらかじめ、画像の動き量を正規化したものとこれに対応するマスクパラメータの値との関係を示すテーブルデータが、ＣＰＵ８０によってメモリ９０から読み出されて供給されることにより格納されている。これにより、マスクパラメータ決定部６６では、このテーブルデータを参照して、供給された動き量データＱＭＤの示す動き量Ｖｍに応じたマスクパラメータＭＰの値が求められる。なお、ここでは、テーブルデータを用いた場合を例として説明したが、近似式とした多項式による関数演算を用いるようにしてもよい。
【００４６】
輝度パラメータ決定部６８には、マスクパラメータ決定部６６と同様に、画像の動き量を正規化したものとこれに対応する輝度パラメータの値との関係を示すテーブルデータが、ＣＰＵ８０によってメモリ９０から読み出されて供給されることにより格納されている。これにより、輝度パラメータ決定部６８でも、このテーブルデータを参照して、供給された動き量データＱＭＤの示す動き量Ｖｍに応じたマスクパラメータＭＰの値が求められる。
【００４７】
なお、ここでは、テーブルデータを用いた場合を例として説明したが、近似式とした多項式による関数演算を用いるようにしてもよい。
【００４８】
図４は、マスクパラメータ決定部６６および輝度パラメータ決定部６８に格納されているテーブルデータの例について示す説明図である。これらのテーブルデータは、図４に示すように、動き量Ｖｍに対するマスクパラメータＭＰの値（０〜１）の特性および輝度パラメータＢＰの値（１〜２）の特性の例を示すものである。
【００４９】
動き量Ｖｍは、フレーム単位で移動する画素数、すなわち、単位を［ｐｉｘｅｌ／ｆｒａｍｅ］とする移動速度で表されている。この動き量Ｖｍが大きいほど、画像の動きが激しくなるため、動画像の滑らかさが損なわれると考えられる。そこで、図４の例は、動き量Ｖｍが判定基準値「Ｖｌｍｔ」以下である場合には動きなしと判定されて、マスクパラメータＭＰの値は「１」に設定される場合を示している。また、動き量Ｖｍが判定基準値「Ｖｌｍｔ」以上である場合には動きありと判定されて、マスクパラメータＭＰの値は、動き量Ｖｍが大きいほど動き量Ｖｍの大きさに応じて「１」より小さい値に設定され、動き量Ｖｍが上限値「Ｖｈｍｔ」以上である場合に「０」に設定される場合を示している。
【００５０】
また、後述するように、動き量Ｖｍが大きくなってマスクパラメータＭＰの値が０に近くなると、これに応じて動画像中の動き領域の画像の実効的な輝度が、動き領域以外の領域（以下、「静止領域」と呼ぶ。）の画像の実効的な輝度よりも低くなる。そこで、１フレームの画像は動画像である場合において、輝度パラメータＢＰは、後述するように、動画像中の静止領域の輝度よりも動き領域の輝度が高くなるように輝度調整デバイスにおいて調整するために、それぞれの領域に対応するように設定される。図４の例は、動画像中の、動き量Ｖｍが判定値基準値Ｖｌｍｔ以上の動き領域に対して、その動き領域に対応する輝度パラメータＢＰの値は、動き量Ｖｍが大きいほど動き量Ｖｍの大きさに応じて「１」より大きい値に設定され、動き量Ｖｍが上限値「Ｖｈｍｔ」以上である場合に「２」に設定される場合を示している。また、動画像中の、動き寮Ｖｍが判定基準地Ｖｌｍｔ以下の静止領域に対して、その静止領域に対応する輝度パラメータＢＰの値は、「１」に設定される場合を示している。なお、１フレームの画像が動画像ではなく静止画像である場合には、動画像中の静止領域と同様に、輝度パラメータＢＰの値は「１」に設定される。この輝度パラメータＢＰと表示される画像の実効的な輝度との関係については、さらに後述する。
【００５１】
Ａ３．残像補償：
以下では、駆動画像データ生成部５０において実行される動画像の残像補償について説明する。
【００５２】
図５は、駆動画像データ生成部５０の構成の一例を示す概略ブロック図である。駆動画像データ生成部５０は、駆動画像データ生成制御部５１０と、第１のラッチ部５２０と、マスクデータ生成部５３０と、第２のラッチ部５４０と、マルチプレクサ（ＭＰＸ）５５０と、を備えている。
【００５３】
駆動画像データ生成制御部５１０は、メモリ読出制御部４０（図１）から供給された読出同期信号ＲＳＮＫに含まれている読出垂直同期信号ＶＳ、読出水平同期信号ＨＳ、読出クロックＤＣＫ、および、フィールド選択信号ＦＩＥＬＤと、動き領域検出部６０から供給された動き領域データ信号ＭＡＳと、に基づいて、第１のラッチ部５２０および第２のラッチ部５４０の動作を制御するラッチ信号ＬＴＳと、マルチプレクサ５５０の動作を制御する選択制御信号ＭＸＳと、マスクデータ生成部５３０の動作を制御するイネーブル信号ＭＥＳとを出力して、駆動画像データ信号ＤＶＤＳの生成を制御する。なお、フィールド選択信号ＦＩＥＬＤは、フレームメモリ２０から２倍速のフレームレートで読み出されてメモリ読出制御部４０から供給された読出画像データ信号ＲＶＤＳ０が、１回目の読出画像データ信号（以下、「第１擬似フィールドの読出画像データ信号」と呼ぶ。）であるか２回目の読出画像データ信号（以下、「第２擬似フィールドの読出画像データ信号」と呼ぶ。）であるか区別するための信号である。
【００５４】
第１のラッチ部５２０は、メモリ読出制御部４０から供給された読出画像データ信号ＲＶＤＳ０を、駆動画像データ生成制御部５１０から供給されたラッチ信号ＬＴＳに従って順次ラッチし、ラッチ後の読出画像データを読出画像データ信号ＲＶＤＳ１としてマスクデータ生成部５３０および第２のラッチ部５４０に出力する。
【００５５】
マスクデータ生成部５３０は、駆動画像データ生成制御部５１０から供給されたイネーブル信号ＭＥＳによりマスクデータの生成が許可されている場合において、動き領域検出部６０から供給されたマスクパラメータ信号ＭＰＳと、第１のラッチ部５２０から供給された読出画像データ信号ＲＶＤＳ１とに基づいて、各画素の読出画像データの表す画素値に応じた画素値を表すマスクデータを生成し、生成したマスクデータをマスクデータ信号ＭＤＳ１として第２のラッチ部５４０に出力する。なお、イネーブル信号ＭＥＳは、検出された動き領域に対応する読出画像データに対してのみ、マスクデータの生成を許可する信号であり、読出垂直同期信号ＶＳと、読出水平同期信号ＨＳと、読出クロックＤＣＫと、動き領域データ信号ＭＡＳとに基づいて生成される。
【００５６】
図６は、マスクデータ生成部５３０の構成の一例を示す概略ブロック図である。マスクデータ生成部５３０は、演算部５３２と、演算選択部５３４と、マスクパラメータ記憶部５３６と、を備えている。
【００５７】
演算選択部５３４は、あらかじめ設定されてメモリ９０に格納されているマスクデータ生成条件をＣＰＵ８０からの指示により受け取って、受け取ったマスクデータ生成条件に対応する演算を演算部５３２に選択設定する。演算部５３２で実行される演算としては、例えば乗算、ビットシフト演算等の種々の演算が利用可能であり、本実施例では、演算部５３２で実行される演算として乗算（Ｃ＝Ａ＊Ｂ）が選択設定されていることとする。
【００５８】
マスクパラメータ記憶部５３６は、動き領域検出部６０から供給されたマスクパラメータ信号ＭＰＳの表すマスクパラメータＭＰの値を表すデータを記憶する。具体的には、静止画像あるいは動画像中の静止領域においては、図４に示すように、マスクパラメータＭＰの値「１」を表すデータを記憶し、動画像中の動き領域においては、「１」から「０」までの動き量に応じた値を表すデータを記憶する。そして、マスクパラメータ記憶部５３６に記憶されているマスクパラメータＭＰの値は、演算部５３２の演算パラメータＢの値として、演算部５３２に供給される。
【００５９】
演算部５３２は、入力される読出画像データ信号ＲＶＤＳ１中の読出画像データを演算パラメータＡとし、マスクパラメータ記憶部５３６から供給されるマスクパラメータＭＰを演算パラメータＢとし、演算選択部５３４によって選択された演算（Ａ？Ｂ：？は選択された演算を示す演算子）を、イネーブル信号ＭＥＳにより演算が許可されている場合において実行する。そして、その演算結果Ｃ（＝Ａ？Ｂ）であるマスクデータをマスクデータ信号ＭＤＳ１として出力する。これにより、入力された読出画像データＲＶＤＳ１の表す画像の、動き領域中の各画素に対して、動き領域の動き量に応じたマスクデータが、各画素の読出画像データに基づいて生成される。
【００６０】
例えば、上記したように、演算部５３２で実行される演算として乗算（Ｃ＝Ａ＊Ｂ）が選択設定されており、マスクパラメータ記憶部５３６にマスクパラメータＭＰの値として「０．３」が演算パラメータＢとして設定されていたとする。このとき、演算パラメータＡとして入力される読出画像データ信号ＲＶＤＳ１中の読出画像データの値が「００ｈ」、「３２ｈ」、「ＦＦｈ」であるとすると、演算部５３２は、それぞれ、「００ｈ」、「０Ｆｈ」、「４Ｃｈ」の値を有するマスクデータをマスクデータ信号ＭＤＳ１として出力する。また、マスクパラメータＭＰの値として「０」が設定されていたとすると、演算部５３２は、「００ｈ」の値、すなわち、最低輝度レベル(黒レベル)の値を有するマスクデータをマスクデータ信号ＭＤＳ１として出力する。
【００６１】
なお、本例では、演算部５３２で実行される演算として乗算が選択設定されており、マスクパラメータＭＰの値として、図４に示したように、「０」〜「１」の範囲の値が設定される場合を例に説明したが、上記したように、例えば、ビットシフト演算が選択されている場合には、マスクパラメータ決定部６６（図３）で決定されるマスクパラメータＭＰの値はビットシフト量となり、マスクパラメータ決定部６６に設定されるテーブルデータや関数もこれに応じたものとなる。すなわち、マスクパラメータ決定部６６で決定されるマスクパラメータＭＰの値は、演算部５３２で実行される演算に応じたものとなる。
【００６２】
図５の第２のラッチ部５４０は、第１のラッチ部５２０から出力された読出画像データ信号ＲＶＤＳ１およびマスクデータ生成部５３０から出力されたマスクデータ信号ＭＤＳ１を、ラッチ信号ＬＴＳに従って順次ラッチし、ラッチ後の読出画像データを読出画像データ信号ＲＶＤＳ２として、また、ラッチ後のマスクデータをマスクデータ信号ＭＤＳ２としてマルチプレクサ５５０に出力する。
【００６３】
マルチプレクサ５５０は、読出画像データ信号ＲＶＤＳ２とマスクデータ信号ＭＤＳ２の一方を、駆動画像データ生成制御部５１０から出力される選択制御信号ＭＸＳに従って選択することによって、駆動画像データ信号ＤＶＤＳを生成し、液晶パネル駆動部７０（図１）に出力する。
【００６４】
選択制御信号ＭＸＳは、読出画像データ中の検出された動き領域において、読出画像データに置き換えて配置されるマスクデータのパターンが所定のマスクパターンとなるように、擬似フィールド選択信号ＦＩＥＬＤと、読出垂直同期信号ＶＳと、読出水平同期信号ＨＳと、読出クロックＤＣＫと、動き領域データ信号ＭＡＳとに基づいて生成される。
【００６５】
図７は、生成される駆動画像データについて示す説明図である。図７（ａ）に示すように、各フレームのフレーム画像データは、一定の周期（フレーム周期）Ｔｆｒの間にメモリ書込制御部３０（図１）によって、フレームメモリ２０に格納される。図７（ａ）は、Ｎフレーム（Ｎは１以上の整数）のフレーム画像データＦＲ（Ｎ）と、（Ｎ＋１）フレームのフレーム画像データＦＲ（Ｎ＋１）が順にフレームメモリ２０に格納される場合を例に示している。
【００６６】
また、図７（ｂ）に示すように、動き領域検出部６０（図３）によって、フレームメモリ２０に格納されるフレーム画像データ（図７（ａ））のうち、１フレーム前のフレーム画像データに対して動きありと判定された領域（動き領域）が検出される。なお、図７中の点線で示された各格子領域は、動き領域検出部６０の動き量検出部６２において実行される動きベクトルの検出の単位であるｐ×ｑ画素のブロックを示している。
【００６７】
そして、図７（ｃ）に示すように、メモリ読出制御部４０（図１）によって、フレームメモリ２０に格納されているフレーム画像データが、フレーム周期Ｔｆｒの２倍速の周期（擬似フィールド周期）Ｔｆｉで２回読み出されて、第１擬似フィールドに対応する読出画像データＦＩ１および第２擬似フィールドに対応する読出画像データＦＩ２として順に出力される。図７（ｃ）は、Ｎフレームにおける第１擬似フィールドの読出画像データＦＩ１（Ｎ）および第２擬似フィールドの読出画像データＦＩ２（Ｎ）と、（Ｎ＋１）フレームにおける第１擬似フィールドの読出画像データＦＩ１（Ｎ＋１）および第２擬似フィールドの読出画像データＦＩ２（Ｎ＋１）が順に出力される場合が例示されている。
【００６８】
そして、図７（ｄ）に示すように、駆動画像データ生成部５０（図５）では、マスクデータ生成部５３０における演算処理と、マルチプレクサ５５０における選択処理とによって、読出画像データ中の図７（ｂ）に示した動き領域（図中破線で囲まれた領域）の一部が、マスクデータ生成部５３０で生成されたマスクデータに置き換えられて、第１擬似フィールドの読出画像データＦＩ１に対応する第１の駆動画像データＤＦＩ１と、第２擬似フィールドの読出画像データＦＩ２に対応する第２の駆動画像データＤＦＩ２とが生成される。
【００６９】
図８は、Ｎフレームのフレーム画像データＦＲ（Ｎ）に対して生成される第１の駆動画像データＤＦＩ１（Ｎ）および第２の駆動画像データＤＦＩ２（Ｎ）中の動き領域を拡大して示す説明図である。また、図９は、（Ｎ＋１）フレームのフレーム画像データＦＲ（Ｎ＋１）に対して生成される第１の駆動画像データＤＦＩ１（Ｎ＋１）および第２の駆動画像データＤＦＩ２（Ｎ＋１）中の動き領域を拡大して示す説明図である。なお、図中の細い破線による各格子領域は、動きベクトルを求める単位であるｐ×ｑ画素のブロックであり、説明および図示の便宜上ｐおよびｑを４画素として示している。また、太い破線により囲まれた領域は検出された動き領域を示している。
【００７０】
Ｎフレームにおける第１擬似フィールドの読出画像データＦＩ１（Ｎ）に対しては、図８（ａ）に示すように、偶数番目の水平ラインがマスクデータ（クロスハッチで示される領域）に置き換えられて第１の駆動画像データＤＦＩ１（Ｎ）が生成される。また、第２擬似フィールドの読出画像データＦＩ２（Ｎ）に対しては、図８（ｂ）に示すように、奇数番目の水平ラインがマスクデータに置き換えられて第２の駆動画像データＤＦＩ２（Ｎ）が生成される。
【００７１】
同様に、（Ｎ＋１）フレームにおける第１擬似フィールドの読出画像データＦＩ１（Ｎ＋１）に対しては、図９（ａ）に示すように、偶数番目の水平ラインがマスクデータに置き換えられて第１の駆動画像データＤＦＩ１（Ｎ＋１）が生成される。また、第２擬似フィールドの読出画像データＦＩ２（Ｎ＋１）に対しては、図９（ｂ）に示すように、奇数番目の水平ラインがマスクデータに置き換えられて第２の駆動画像データＤＦＩ２（Ｎ＋１）が生成される。
【００７２】
なお、図８および図９では、第１の駆動画像データＤＦＩ１で偶数番目の水平ラインがマスクデータに置き換えられており、第２の駆動画像データＤＦＩ２で奇数番目の水平ラインがマスクデータに置き換えられているが、第１の駆動画像データＤＦＩ１と第２の駆動画像データＤＦＩ２とが逆であってもよい。
【００７３】
また、図８および図９に示した駆動画像データの表す画像は、説明を容易にするために１フレームの画像を水平方向に１６ブロックで垂直方向に１２ブロック、すなわち、水平方向に６４画素（垂直６４ラインに相当）で垂直方向に４８画素（水平４８ラインに相当）の画像としているため、離散した画像に見えるが、実際の画像は、数百本以上の水平および垂直ラインを有しているので、水平１ラインおきにマスクデータが配置されたとしても、画像の明るさは減衰するものの、人間の視覚上ほとんど目立たない。
【００７４】
なお、画像が動画像ではなく静止画像である場合には、読出画像データのマスクデータへの置き換えは行われず、フレームメモリ２０からの読出画像データがそのまま駆動画像データとして出力される。
【００７５】
Ａ４．残像補償の効果：
以上説明したように、本実施例の駆動画像データ生成部５０では、１フレームの画像データが第１擬似フィールドと第２擬似フィールドの画像データとして読み出され、第１擬似フィールドの読出画像データに対しては、動き領域に対応する読出画像データのうち、偶数番目の水平ラインに対応する読出画像データがマスクデータに置き換えられて第１の駆動画像データ信号が生成される。また、第２擬似フィールドの読出画像データに対しては、動き領域に対応する読出画像データのうち、奇数番目の水平ラインに対応する読出画像データがマスクデータに置き換えられて第２の駆動画像データ信号が生成される。これにより、動画像中の動き領域以外の領域（静止領域）は、従来通りのコントラストや画質を維持するとともに、動き領域に対しては、２つの擬似フィールドの間を人間の視覚上の性質を利用して実効的に補間することができるので、滑らかな動きとなるように補償することができる。また、動き領域に対する人間の視覚による残像現象を軽減して滑らかな動きとなるように補償することもできる。さらに、また、動き領域に対する人間の視覚による残像現象に起因して発生する色バランスの乱れを抑制して優れた色バランスとなるように補償することもできる。
【００７６】
なお、以上説明からわかるように、フレームメモリ２０と、メモリ書込制御部３０と、メモリ読出制御部４０と、駆動画像データ生成部５０と、が本発明の残像補償部に相当する。
【００７７】
Ａ５．輝度調整：
次に、輝度調整データ生成部１３０で生成される輝度調整データ信号ＢＤＳに基づいて、輝度調整デバイス１５０において実行される投写画像の輝度調整について説明する。
【００７８】
残像補償のために生成される駆動画像データは、動き領域に対応する読出画像データを、第１擬似フィールドでは偶数番目の水平ラインをマスクデータに置き換え、第２擬似フィールドでは奇数番目の水平ラインをマスクデータに置き換えることにより生成している。このため、第１擬似フィールドの読出画像データおよび第２擬似フィールドの読出画像データによって表示される１フレームの画像のうち、動き領域に対応する画像の輝度が、静止領域に対応する画像の比べて暗くなり、動き領域と静止領域との間で仮に同じ輝度の画像を表示させたとしても輝度差が発生することとなる。また、この輝度差はフリッカの原因ともなる。なお、上記画像の輝度とは、人間の視覚上の性質を利用して、第１および第２の擬似フィールドの読出し画像データの表す画像を表示することによって、実効的に表される１フレームの画像の実効的な輝度を意味している。
【００７９】
そこで、本実施例の画像表示装置ＤＰ１では、以下で説明するように、輝度調整データ生成部１３０は、静止画像および動画像中の静止領域に対しては、輝度調整デバイス１５０の対応する領域（以下、「輝度調整デバイスの静止領域」と呼ぶ。）の透過率が最大透過率よりも低い透過率となるような輝度調整データ信号ＢＤＳを生成して、輝度調整デバイス１５０に供給する。そして、動画像中の動き領域に対しては、輝度調整デバイス１５０の対応する領域（以下、「輝度調整デバイスの動き領域」と呼ぶ。）の透過率を、輝度調整デバイスの静止領域の透過率よりも高くして、表示される動画像中の動き領域と静止領域との間の輝度差を抑制するような輝度調整データ信号ＢＤＳを生成して、輝度調整デバイス１５０に供給する。これにより、上記した動画像中の動き領域と静止領域との間で発生する輝度差を抑制することとしている。
【００８０】
図１０は、輝度調整データ生成部１３０の構成の一例を示す概略ブロック図である。輝度調整データ生成部１３０は、基準データ記憶部６１３と、マスクパラメータ記憶部６１４と、演算部６１５と、輝度パラメータ記憶部６１６と、演算部６１７と、を備えている。
【００８１】
演算部６１５は、基準データ記憶部６１３に記憶されている基準データＤＲを演算パラメータＡとし、マスクパラメータ記憶部６１４に記憶されている動き領域に対応するマスクパラメータＭＰの値をパラメータＢとして、演算式Ｃ＝［Ａ＊（１＋Ｂ）／２］で表される演算を実行し、下式で表される基準輝度データＲＢを生成する。
ＲＢ＝ＤＲ・（１＋ＭＰ）／２  ...（１）
【００８２】
この基準輝度データＲＢは、輝度調整デバイス１５０における輝度調整の基準として、輝度調整デバイスの静止領域に設定される透過率を示すデータであり、発生し得る動画像中の輝度差を示す、動画像中の静止領域の輝度に対する動き領域の輝度の比を、輝度調整デバイスの透過率に置き換えたものである。
【００８３】
なお、基準データ記憶部６１３に記憶されている基準データＤＲの値は、輝度調整デバイス１５０の透過率を１とするデータ値に設定される、例えば、輝度調整デバイス１５０において透過率を０とするデータの値が「０」で、透過率を１とするデータの値が「２５５」であるならば、基準データ記憶部６１３には値「２５５」を表すデータが記憶される。また、マスクパラメータ記憶部６１４に記憶されているマスクパラメータＭＰの値は、動き領域の動き量を示す値である。
【００８４】
演算部６１７は、輝度基準データＲＢを演算パラメータＡとし、輝度パラメータ記憶部６１６に記憶されている輝度パラメータＢＰを演算パラメータＢとして、演算式Ｃ＝［Ａ＊Ｂ］で表される演算を実行し、下式で表される輝度調整データＢＤを生成する。生成した輝度調整データは輝度調整信号ＢＤＳとして輝度調整デバイス駆動部１４０に供給される。
【００８５】
ＢＤ＝ＲＢ・ＢＰ＝［ＤＲ・（１＋ＭＰ）／２］・ＢＰ  ...（２）
【００８６】
なお、上式（２）で表される輝度調整データＢＤが与えられた輝度調整デバイス１５０の透過率Ｔｒは、下式で表される。
Ｔｒ＝ＢＤ／ＤＲ＝［（１＋ＭＰ）／２］・ＢＰ  ...（３）
【００８７】
以下では、具体的な輝度調整データＢＤの例を、図４に示すように、動画像中の動き領域の動き量Ｖｍが「Ｖｈｍｔ」以上であり、マスクパラメータＭＰが「０」となる場合を例に説明する。
【００８８】
基準輝度データＲＢは、上式（１）から求められるように「ＤＲ／２」となる。動画像中の静止領域に対する輝度パラメータＢＰは、動き量Ｖｍが「Ｖｌｍｔ」以下であり、図４に示すように、「１」となる。このとき、輝度調整データＢＤは、上式（２）から求められるように基準輝度データＲＢに等しい「ＤＲ／２」とされ、対応する輝度調整デバイスの静止領域の透過率Ｔｒｓは、上式（３）から求められるように「１／２」となる。なお、画像が静止画像である場合には、動き領域が存在しないため、動画像中の全領域が静止領域である場合に相当し、輝度調整データＢＤおよび透過率Ｔｒが上式（２），（３）から求められる。
【００８９】
一方、動画像中の動き領域に対する輝度パラメータＢＰは、図４に示すように、マスクパラメータＭＰが［０］である場合における値、すなわち、「２」となる。このとき、輝度調整データＢＤは、上式（２）から求められるように基準輝度データＲＢの値「ＤＲ／２」の２倍の値「ＤＲ」とされ、対応する輝度調整デバイスの動き領域の透過率Ｔｒｍは、上式（３）から求められるように「１」となる。
【００９０】
Ａ６．輝度調整の効果：
以上説明したようにして輝度調整デバイスの透過率を調整した場合には、以下で説明するような効果を得ることができる。
【００９１】
図１１および図１２は、輝度調整の効果を示す説明図である。まず、仮に、輝度調整デバイスを備えていない場合、すなわち、輝度調整無しの場合において投写表示される画像の輝度について、図１１を用いて説明する。なお、図１１および図１２では、前提として、図４に示すように、動画像中の動き領域の動き量Ｖｍが「Ｖｈｍｔ」以上であり、マスクパラメータＭＰが「０」で、輝度パラメータＢＰが動き領域で「２」、静止領域で「１」となる場合を例に説明する。
【００９２】
動き領域ＭＶＡに対応する駆動画像データは、上記した残像補償の説明で示したように、第１擬似フィールドＦＩ１では偶数ラインの画像データがマスクデータ（クロスハッチで示される領域）に置き換えられ、第２擬似フィールドＦＩ２では奇数ラインの画像データがマスクデータに置き換えられている（図１１（Ａ））。このとき、液晶パネルから出力される１フレームＦＲの画像を表す画像光の輝度(実効的な輝度)を、静止領域ＳＶＡの輝度に対する輝度率Ｂｒで表すとすると、静止領域ＳＶＡの輝度率Ｂｒｓは「１」であり、動き領域ＭＶＡの輝度率Ｂｒｍは下式で表され、マスクパラメータＭＰが「０」であるので「１／２」となる。
Ｂｒｍ＝ＲＢ／ＤＲ
＝［ＤＲ・（１＋ＭＰ）／２］／ＤＲ
＝（１＋ＭＰ）／２                  ...（４）
【００９３】
なお、静止領域ＳＶＡの輝度率Ｂｒｓは、上式（４）で表される動き領域の輝度率Ｂｒｍに、静止領域に対応するマスクパラメータＭＰの値「１」を代入することにより求められる値に相当する。
【００９４】
そして、投写表示される１フレームの画像の輝度も、静止領域ＳＶＡの輝度に対する輝度率（投写輝度率）Ｐｒで表すとすると、静止領域の輝度率Ｐｒｓおよび動き領域の輝度率Ｐｒｍは、それぞれ液晶パネルにおける静止領域の輝度率Ｂｒｓおよび動き領域の輝度率Ｂｒｍに等しくなり、図１１（Ｂ）に示すように、静止領域の投写輝度率Ｐｒｓは「１」で動き領域の投写輝度率Ｐｒｍは「１／２」となる。
【００９５】
従って、投写表示される画像（以下、単に「表示画像」あるいは「投写画像」とも呼ぶ。）の静止領域の画像と動き領域の画像との間で、表示の対象となる元の画像の輝度が同じであったとしても、輝度差が発生する。
【００９６】
次に、本実施例のように輝度調整デバイスを備えている、すなわち、輝度調整有りの場合において投写表示される画像の輝度について、図１２を用いて説明する。
【００９７】
輝度調整無しの場合と同様に、図１２（Ａ）に示すように、液晶パネルにおける静止領域の輝度率Ｂｒｓは「１」であり、動き領域の輝度率Ｂｒｍは「１／２」でとなる。
【００９８】
また、輝度調整デバイスの透過率Ｔｒは、上記したように、動画像中の静止領域ＳＶＡに対応する輝度調整デバイスの静止領域の透過率Ｔｒｓが「１／２」に設定され、動き領域ＭＶＡに対応する輝度調整デバイスの動き領域の透過率Ｔｒｍが「１」に設定される(図１２（Ｂ）)。
【００９９】
このとき、投写表示される１フレームの画像の輝度率Ｐｒは、下式で示すように、液晶パネルにおける輝度率Ｂｒと輝度調整デバイスの透過率Ｔｒとの積で表され、図１２（Ｃ）に示すように、静止領域ＳＶＡの輝度率Ｐｒｓと動き領域の輝度率Ｐｒｍのいずれも「１／２」とすることができる。
Ｐｒ＝Ｂｒ・Ｔｒ  ...（５）
【０１００】
以上説明したように、輝度調整ありの場合には、輝度調整なしの場合において発生していた動画像中の静止領域と動き領域との間の輝度差を抑制することができ、フリッカの発生を抑制することができる。
【０１０１】
なお、以上説明からわかるように、輝度調整データ生成部１３０と、輝度調整デバイス駆動部１４０と、輝度調整デバイス１５０と、が本発明の輝度調整部に相当する。
【０１０２】
Ｂ．第２実施例：
図１３は、この発明の第２実施例としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。この画像表示装置ＤＰ２は、第１実施例の画像表示装置ＤＰ１（図１）に対して、新たに発光制御部１６０を備えるとともに、動き領域検出部６０を、マスクパラメータ信号ＭＰＳ、輝度パラメータ信号ＢＰＳ、および、発光切換信号ＬＳＷを出力する動き領域検出部６０ａに置き換えた構成である点を除いて、画像表示装置ＤＰ１と同じである。
【０１０３】
動き領域検出部６０ａは、図３に示した動き領域検出部６０と同様に、図示しない動き量検出部と、動き領域決定部と、マスクパラメータ決定部と、輝度パラメータ決定部とを備えるが、動き領域決定部は、動き領域検出部６０の動き領域決定部６４に有する機能、すなわち、動き領域データ信号ＭＡＳを出力する機能に加えて、フレームメモリ２０（図１）からの読出画像データ信号の表す画像が静止画像であるか動画像であるかに応じて、光源ユニット１１１の発光量を切り換えるための発光切換信号ＬＳＷを出力する機能を有している。
【０１０４】
発光制御部１６０は、発光切換信号ＬＳＷに応じて光源ユニット１１１から射出される照明光の発光量を、動画像表示の場合と静止画像表示の場合とで切換制御する。静止画像表示の場合に対する動画像表示の場合の照明光の発光量の比(発光比)Ｌｒは、下式に示すように輝度調整デバイスの静止領域に設定される透過率Ｔｒｓの逆数で表される。
Ｌｒ＝１／Ｔｒｓ  ...（６）
【０１０５】
例えば、動画像中の動き領域の動き量Ｖｍが「Ｖｈｍｔ」以上となる動画像の場合には、図４に示すように、マスクパラメータＭＰが「０」である。また、図４に示すように、動画像中の静止領域における輝度パラメータＢＰの値は「１」である。従って、動画像中の静止領域の透過率Ｔｒｓは、上式（３）にＭＰ＝０およびＢＰ＝１を代入することにより求められ、「１／２」となる。そして、照明光の発光比Ｌｒは、この透過率Ｔｒｓの値「１／２」を上式（７）に代入することにより求められ、「２」となる。従って、この場合、発光制御部１６０は、光源ユニット１１１から射出される照明光の発光を、静止画像の場合の２倍の発光量となるように制御する。
【０１０６】
以上説明したようにして光源ユニット１１１の発光を制御した場合には、以下で説明するような効果を得ることができる。
【０１０７】
図１４は、輝度調整の効果を示す説明図である。なお、図１４（Ａ−１）〜（Ａ−４）は動画像を投写表示する場合を示しており、図１４（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）は静止画像を投写表示する場合を示している。また、第１実施例における輝度調整の効果を説明するために用いた図１２と同様に、前提として、図４に示すように、動画像中の動き領域の動き量Ｖｍが「Ｖｈｍｔ」以上であり、動き領域のマスクパラメータＭＰの値が「０」となる場合を例に説明する。
【０１０８】
まず、図１４（Ａ−１）〜（Ａ−４）により、動画像を表示する場合の輝度調整の効果について説明する。
【０１０９】
動画像中の動き領域のマスクパラメータＭＰの値が「０」である場合には、輝度パラメータＢＰの値は「２」となり（図４参照）、上記したように、照明光の発光比Ｌｒは「２」に設定される(図１４（Ａ−１）)。
【０１１０】
なお、第１実施例において動画像を表示する場合と同様に（図１２参照）、図１４（Ａ−２）に示すように、液晶パネルにおける静止領域の輝度率Ｂｒｓは「１」であり、動き領域の輝度率Ｂｒｍは「１／２」となるとする。このとき、図１４（Ａ−３）に示すように、輝度調整デバイスの静止領域の透過率Ｔｒｓは「１／２」であり、輝度調整デバイスの動き領域の透過率Ｔｒｍは「１」に設定される。
【０１１１】
この結果、動画像を表示する場合において、投写表示される１フレームの画像の輝度率Ｐｒは、下式で示すように、照明光の発光比Ｌｒと、液晶パネルにおける輝度率Ｂｒと、輝度調整デバイスの透過率Ｔｒとの積で表され、図１４（Ａ−４）に示すように、動画像中の静止領域の輝度率ＰＲｓおよび動き領域の輝度率Ｐｒｍのいずれも「１」となる。
Ｐｒ＝Ｌｒ・Ｂｒ・Ｔｒ  ...（７）
【０１１２】
次に、図１４（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）を用いて静止画像を表示する場合の輝度調整の効果について説明する。
【０１１３】
静止画像を表示する場合には、上記したように、照明光の発光比Ｌｒは「１」に設定される（図１４（Ｂ−１））。また、図１４（Ｂ−２）に示すように、液晶パネルの輝度率Ｂｒは、動画像の静止領域の輝度率Ｂｒｓと同じであり、「１」となる。このとき、図１４（Ｂ−３）に示すように、輝度調整デバイスの透過率Ｔｒは、「１」に設定される。
【０１１４】
この結果、静止画像を表示する場合においても、投写表示される１フレームの画像の輝度率Ｐｒは、上式（７）で示すように、照明光の発光比Ｌｒと、液晶パネルにおける輝度率Ｂｒと、輝度調整デバイスの透過率Ｔｒとの積で表され、図１４に示すように、「１」となる。
【０１１５】
ここで、第１実施例の場合には、図１２において説明したように、動画像中の静止領域の輝度率ＰＲｓおよび動き領域の輝度率Ｐｒｍのいずれも「１／２」であったのに対して、本実施例の場合には、上記したように、静止領域の輝度率ＰＲｓおよび動き領の輝度率Ｐｒｍのいずれも「１」とすることができる。すなわち、第１実施例の場合には、動き領域の輝度と静止領域の輝度との間の輝度差を抑制するために、全体の表示輝度が低下してしまうのに対して、本実施例の場合には、全体の表示輝度を低下させることなく、動き領域の輝度と静止領域の輝度との間の輝度差を抑制することが可能である。
【０１１６】
なお、第１実施例においても、例えば、輝度調整を行わない従来の画像表示装置における照明光の２倍の発光量で常時発光させておくことにより、同様の効果を得ることが可能である。しかしながら、このようにした場合には、静止画像表示の場合においても、動画像中の静止領域と同様に、輝度調整デバイスの透過率Ｔｒを低くして使用することになる。このため、光源ユニットから射出されている照明光のうち、有効に利用されない光が多く存在することになり、効率の面で課題がある。
【０１１７】
しかしながら、本実施例の場合、静止画像を表示する場合には、図１４（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）を用いて説明したように、輝度調整デバイスの透過率Ｔｒを「１」とし、かつ、照明光の発光比Ｌｒを「１」とすることにより、表示される静止画像の輝度率Ｐｒを「１」とすることができるので、光源ユニットから射出される照明光を効率よく利用することができ、光源ユニットで消費する電力を抑制することが可能である。
【０１１８】
なお、光源ユニットとしては、１フレームの周期ごとに高速に発光を切換制御可能なものが好ましい。例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光源として用いたものが考えられる。
【０１１９】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【０１２０】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例では、輝度調整デバイス１５０として透過型のデバイスである液晶パネルを用いた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device，ＴＩ(Texas Instruments)社の商標）や、反射型の液晶パネル等の反射型のデバイスを用いて構成することができる。なお、このＤＭＤは、画素に相当する複数の微小ミラーが敷き詰めは位置されており、各微小ミラーの反射角度を制御することにより、各微小ミラーによる光の反射方向を制御して、画像を表す光を生成する微小ミラー表示素子である。
【０１２１】
図１５は、反射型の液晶パネルを輝度調整デバイス１５０として用いた場合の具体的配置の例について示す説明図である。
【０１２２】
透過型の液晶パネルを輝度調整デバイス１５０として用いた場合には、図２に示したように、輝度調整デバイス１５０および投写光学系１２０は、クロスダイクロイックプリズムの射出側面１０５ＲＧＢから射出する合成光が直進する経路に沿って、順にそれぞれ対向配置されている。これに対して、反射型の液晶パネルを輝度調整デバイス１５０として用いた場合には、図１５に示したように、クロスダイクロイックプリズム１０５の射出側面１０５ＲＧＢから射出する合成光の直進する方向とは異なる方向、図の例では、ほぼ垂直方向に反射させるように、輝度調整デバイス１５０を配置し、輝度調整デバイス１５０で反射した合成光が直進する方向に沿って投写光学系１２０を配置すればよい。
【０１２３】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例では、動き領域検出部６０の動き領域決定部６４において、図４に示したような、動き量Ｖｍと輝度パラメータＢＰとの関係を表すテーブルデータに基づいて、検出した動き量Ｖｍに対応する輝度パラメータＢＰを求める場合を例に説明したが、以下で説明するように、動き量検出部６２で検出される動き量Ｖｍと、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の階調値（輝度に対応する値）ＹＲ，ＹＧ，ＹＢとから求められる輝度パラメータＢＰを求めるようにしてもよい。
【０１２４】
この変形例における輝度パラメータＢＰは、下式に示すように、動き量Ｖｍに対応する第１の輝度パラメータＢＰ１と、各色の階調値ＹＲ，ＹＧ，ＹＢに対応する第２の輝度パラメータＢＰ２との積で表される。
ＢＰ＝ＢＰ１・ＢＰ２  ...（８）
【０１２５】
第１の輝度パラメータＢＰ１は、第１実施例における輝度パラメータに相当する。第２の輝度パラメータＢＰ２は、画像を構成する各色の色成分が、表示する画像の輝度に対して与える影響度を示すパラメータであり、例えば、下式で表すことができる。
ＢＰ２＝ＫＲ・ＹＲ＋ＫＧ・ＹＧ＋ＫＢ・ＹＧ  ・・・（９）
【０１２６】
ここで、ＫＲ，ＫＧ，ＫＢは、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの輝度への影響度を示す係数であり、例えば、ＫＲ＝０．２９９，ＫＧ＝０．５８７，ＫＢ＝０．１１４に設定することができる。
【０１２７】
上記変形例の輝度パラメータＢＰを用いた場合には、表示する画像の各色成分が表示する画像の輝度に与える影響を反映させた輝度調整を行うことが可能となる。
【０１２８】
Ｃ３．変形例３：
上記実施例では、マスクデータが表す画素値として、対応する読出画像データと、動き量に応じて決定されたマスクパラメータとを演算することによって求められた画素値とする場合を例に説明しているが、例えば、黒色や灰色等の、あらかじめ決められている所定の色の画像を表す画素値をマスクデータとして用いることも可能である。この場合には、あらかじめ決められている所定のマスクパラメータおよび輝度パラメータを用いればよい。
【０１２９】
Ｃ４．変形例４：
上記実施例では、水平ラインごとに読出画像データとマスクデータとが交互に配置される場合を例に示したが、垂直ラインごとに読出画像データとマスクデータとが交互に配置されるようにしてもよい。また、水平および垂直方向の１画素ごとに読出画像データとマスクデータとが交互に配置されるようにしてもよい。
【０１３０】
Ｃ５：変形例５：
上記実施例の駆動画像データ生成部５０では、フレームメモリ２０から読み出されたてメモリ読出制御部４０から供給された読出画像データ信号ＲＶＤＳ０を順次第１のラッチ部５２０でラッチする構成としているが、第１のラッチ部５２０の前段に新たなフレームメモリを備える構成として、読出画像データ信号ＲＶＤＳ０を一旦、新たなフレームメモリに書き込み、新たなフレームメモリから出力される新たな読出画像データ信号を第１のラッチ部５２０で順次ラッチするようにしてもよい。この場合、動き領域検出部６０に入力される画像データ信号としては、新たなフレームメモリに書き込まれる画像データ信号および新たなフレームメモリから読み出される画像データ信号とすればよい。
【０１３１】
Ｃ６．変形例６：
上記実施例では、マスクデータの生成を読出画像データの各画素について実行する場合を例に説明しているが、置き換えを実行する画素についてのみマスクデータの生成を実行する構成としてもよい。ようするに、置き換えを実行する画素に対応するマスクデータを生成することができ、マスクデータの置き換えを実行することができれば、どのような構成であってもよい。
【０１３２】
Ｃ７．変形例７：
上記実施例では、動き領域検出部６０に、マスクパラメータ決定部６６および輝度パラメータ決定部６８を有している場合を例に示しているが、マスクパラメータ決定部６６を駆動画像データ生成部５０に有するようにしてもよい。また、輝度パラメータ決定部６８を輝度調整データ生成部１３０に有するようにしてもよい。また、動き領域検出部６０と、駆動画像データ生成部５０と、輝度調整データ生成部１３０とを、まとめて構成するようにしてもよい。
【０１３３】
Ｃ８．変形例８：
また、上記実施例では、液晶パネルを適用したプロジェクタを例に説明しているが、液晶パネルの他にＰＤＰ（Plasma Display Panel）やＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等の種々の画像表示デバイスを適用することも可能である。また、ＤＭＤを用いたプロジェクタに適用することも可能である。さらに、プロジェクタではなく直視型の表示装置にも適用可能である。
【０１３４】
Ｃ９．変形例９：
上記実施例では、駆動画像データを生成するための、メモリ書込制御部、メモリ読出制御部、駆動画像データ生成部、動き量検出部の各ブロックをハードウェアにより構築した場合を例に説明しているが、少なくとも一部のブロックをＣＰＵがコンピュータプログラムを読み出して実行することによって実現するように、ソフトウェアにより構築するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】この発明の第１実施例としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】輝度調整デバイスの具体的な配置位置について示す説明図である。
【図３】動き領域検出部の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図４】マスクパラメータ決定部および輝度パラメータ決定部に格納されているテーブルデータの例について示す説明図である。
【図５】駆動画像データ生成部の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図６】マスクデータ生成部の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図７】生成される駆動画像データについて示す説明図である。
【図８】Ｎフレームのフレーム画像データＦＲ（Ｎ）に対して生成される第１の駆動画像データＤＦＩ１（Ｎ）および第２の駆動画像データＤＦＩ２（Ｎ）中の動き領域を拡大して示す説明図である。
【図９】（Ｎ＋１）フレームのフレーム画像データＦＲ（Ｎ＋１）に対して生成される第１の駆動画像データＤＦＩ１（Ｎ＋１）および第２の駆動画像データＤＦＩ２（Ｎ＋１）中の動き領域を拡大して示す説明図である。
【図１０】輝度調整データ生成部の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図１１】輝度調整の効果を示す説明図である。
【図１２】輝度調整の効果を示す説明図である。
【図１３】この発明の第２実施例としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】輝度調整の効果を示す説明図である。
【図１５】反射型の液晶パネルを輝度調整デバイスとして用いた場合の具体的配置の例について示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３６】
ＤＰ１，ＤＰ２...画像表示装置
１０...信号変換部
２０...フレームメモリ
３０...メモリ書込制御部
４０...メモリ読出制御部
５０...駆動画像データ生成部
６０...動き領域検出部
６０ａ...動き領域検出部
６２...動き量検出部
６４...動き領域決定部
６６...マスクパラメータ決定部
６８...輝度パラメータ決定部
７０...液晶パネル駆動部
８０...ＣＰＵ
９０...メモリ
１００...液晶パネル
１１０...照明光学系
１１１...光源ユニット
１２０...投写光学系
１３０...輝度調整データ生成部
１４０...輝度調整デバイス駆動部
１５０...輝度調整デバイス
１６０...発光制御部
５１０...駆動画像データ生成制御部
５２０...第１のラッチ部
５３０...マスクデータ生成部
５３２...演算部
５３４...演算選択部
５３６...マスクパラメータ記憶部
５４０...第２のラッチ部
５５０...マルチプレクサ
６１３...基準データ記憶部
６１４...マスクパラメータ記憶部
６１５...演算部
６１６...輝度パラメータ記憶部
６１７...演算部
【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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