(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１フレームを、第１および第２サブフレームからなる２つのサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置において、
入力された表示信号の輝度階調に基づいた輝度の画像を表示する表示部と、
１フレームに表示部から出力される輝度の総和であるフレーム輝度をフレームの分割によって変えないように、第１および第２サブフレームの表示信号である第１および第２表示信号を生成して上記表示部に対して、当該第１および第２表示信号を順次交互に出力し、１フレーム期間に上記表示信号を２回出力するように制御する制御部と、
表示装置がおかれている環境温度を計測し、計測結果を上記制御部に伝える温度センサーとを備えており、
この制御部が、
フレーム輝度が最大値より小さい場合、両サブフレームから出力される輝度に差をつけるとともに、この輝度差を、１つのサブフレームで表示できる最大の輝度であるサブ最大輝度より小さくするように、第１サブフレーム用の変換表を用いて画像信号を上記第１表示信号に変換するとともに、第２サブフレーム用の変換表を用いて画像信号を上記第２表示信号に変換して出力するように構成されており、
上記第１サブフレーム用の変換表および上記第２サブフレーム用の変換表はそれぞれ、互いに異なる温度範囲での使用に適した複数の変換表から構成されており、
この制御部は、上記温度センサーによる計測結果に基づいて、使用する変換表を切り替えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
フレーム輝度が所定の閾値以下である場合には、第１サブフレームを最小輝度である黒表示とする一方、第２サブフレームの輝度を調整して表示を行うように設計されており、
フレーム輝度が上記閾値より大きい場合には、両サブフレームから出力される輝度の差をサブ最大輝度より小さくするように設計されており、
さらに、上記閾値が、サブ最大輝度よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
上記の閾値が、サブ最大輝度に応じた輝度階調の９８％以下で、５０％以上の輝度階調に応じた輝度範囲に設定されていることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
上記の制御部は、
一方のサブフレームの輝度がサブ最大輝度となるまでは、両サブフレームの輝度差を、サブ最大輝度に応じた輝度階調の９８％以下で、５０％以上の輝度階調に応じた輝度範囲に設定することを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
上記の表示部が液晶パネルであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表示装置と、
外部から入力された画像信号を制御部に伝達するための信号入力部とを備え、
表示装置の制御部が、この画像信号に基づいて表示信号を生成するように設計されていることを特徴とする液晶モニター。
【請求項７】
請求項５に記載の表示装置と、
テレビ放送信号のチャネルを選択し、選択されたチャネルのテレビ画像信号を制御部に伝達するためのチューナ部とを備え、
表示装置の制御部が、このテレビ画像信号に基づいて表示信号を生成するように設計されていることを特徴とする液晶テレビジョン受像機。
【請求項８】
表示装置を用いて、１フレームを、第１および第２サブフレームからなる２つのサブフレームに分割して画像表示を行う表示方法において、
上記表示装置のおかれている環境温度を計測する計測工程と、
１フレームに表示部から出力される輝度の総和であるフレーム輝度をフレームの分割によって変えないように、第１および第２サブフレームの表示信号である第１および第２表示信号を生成して上記表示部に対して、当該第１および第２表示信号を順次交互に出力し、１フレーム期間に上記表示信号を２回出力する出力工程とを含み、
この出力工程が、
フレーム輝度が最大値より小さい場合、両サブフレームから出力される輝度に差をつけるとともに、この輝度差を、１つのサブフレームで表示できる最大の輝度であるサブ最大輝度より小さくするように、第１サブフレーム用の変換表を用いて画像信号を上記第１表示信号に変換するとともに、第２サブフレーム用の変換表を用いて画像信号を上記第２表示信号に変換して出力するように構成されており、
上記第１サブフレーム用の変換表および上記第２サブフレーム用の変換表はそれぞれ、互いに異なる温度範囲での使用に適した複数の変換表から構成されており、
上記出力工程では、
上記計測工程で計測された結果に基づいて、使用する変換表を切り替えることを特徴とする表示方法。
【請求項９】
上記制御部は、
第１サブフレームと第２サブフレームとの割合をｎ：１とする場合、フレーム輝度が最大輝度の１／（ｎ＋１）以下である場合には、第１サブフレームを最小輝度とし、第２サブフレームの表示輝度のみをサブ最大輝度より小さい範囲で調整して階調表現を行うことにより、１フレームにおける積分輝度を（最小輝度＋第２サブフレームの輝度）／（ｎ＋１）とする一方、上記フレーム輝度が最大輝度の１／（ｎ＋１）より高い場合には、第２サブフレームを最大輝度とし、第１サブフレームの表示輝度を最小輝度より大きい範囲で調整して階調表現を行うことにより、１フレームにおける積分輝度を（第１サブフレームの輝度＋最大輝度）／（ｎ＋１）とするように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項１０】
ｎは２以上の整数であり、
表示開始時からｎ／（ｎ＋１）フレーム期間までの間に、第１表示信号とともに、信号階調が０であるダミーの第２表示信号とを交互に出力するように上記制御部は制御することを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、１フレームを、第１および第２サブフレームからなる２つのサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、ＣＲＴ（陰極線管）が用いられていた分野で、液晶表示装置、特にＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶表示パネル（ＴＮモードの液晶パネル；ＴＮパネル）を有するカラー液晶表示装置が多く用いられるようになってきている。【０００３】  例えば、特許文献１には、表示する画像が動画像であるか静止画像であるかによってＴＮパネルの駆動方法を切り替える、液晶表示装置が開示されている。【０００４】  ところで、このようなＴＮパネルでは、ＣＲＴに比して、視野角特性にやや問題がある。【０００５】  このため、視線角度（パネルを見る角度；パネルの法線方向と、パネルを見る方向とのなす角度）の増加に応じて階調特性が変わり、階調反転してしまう角度も存在する。【０００６】  そこで、従来、光学フィルムを用いて視野角特性の改善する技術や、表示方法に工夫を凝らすことで階調反転を抑制する記述が開発されている。例えば、特許文献２および特許文献３では、１フレームを分割して１画素に複数回信号書込みを行う、またその信号書込み電圧レベルを組み合わせて改善する方法がある。【０００７】  また、ＴＶ（テレビジョン受像機）などの広視野角を必要とする液晶表示パネルでは、ＴＮモードではなく、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードやＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードなどの液晶を用いることによって、広視野角化を図っている。例えば、ＶＡモードの液晶パネル（ＶＡパネル）では、上下左右１７０°の範囲でコントラストが１０以上となり、階調反転もなくなっている。
【特許文献１】特開２００１−２９６８４１号公報（公開日；２００１年１０月２６日）
【特許文献２】特開平５−６８２２１号公報（発行日；１９９３年３月１９日）
【特許文献３】特開２００２−２３７０７号公報（公開日；２００２年１月２５日）
【非特許文献１】新編  色彩科学ハンドブック；第２版（東京大学出版会；公開日；１９９８年６月１０日）
【発明の開示】
【０００８】  しかしながら、広視野角といわれているＶＡパネルでも、視野角度による階調特性の変化を完全になくすことはできず、例えば左右方向の視野角度が大きくなると階調特性が悪化する。
【０００９】  すなわち、図２に示すように、視野角度が６０度となると、正面からパネルを望む場合（視野角度０度）に対し、階調γ特性が変わり、中間調の輝度が明るくなる白浮き現象が起こってしまう。
【００１０】  また、ＩＰＳモードの液晶パネルに関しても、光学フィルムなどの光学特性の設計にもよるが、程度の大小はあれ、視野角度の増加に応じて階調特性の変化が起こる。
【００１１】  本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、白浮き現象を抑制可能な表示装置を提供することにある。
【００１２】  上記の目的を達成するために、本発明の表示装置（本表示装置）は、
１フレームを、第１および第２サブフレームからなる２つのサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置において、
入力された表示信号の輝度階調に基づいた輝度の画像を表示する表示部と、
１フレームに表示部から出力される輝度の総和であるフレーム輝度をフレームの分割によって変えないように、第１および第２サブフレームの表示信号である第１および第２表示信号を生成して表示部に出力する制御部とを備えており、
この制御部が、フレーム輝度が最大値より小さい場合、両サブフレームから出力される輝度に差をつけるとともに、この輝度差を、１つのサブフレームで表示できる最大の輝度であるサブ最大輝度より小さくする構成である。
【００１３】  本表示装置は、表示画面（液晶パネルなど）を備えた表示部を用いて画像を表示するものである。
【００１４】  そして、本表示装置は、制御部が、サブフレーム表示によって表示部を駆動するようになっている。ここで、サブフレーム表示とは、１つのフレームを複数（本表示装置では２つ）のサブフレーム（第１および第２サブフレーム）に分けて行う表示方法である。
【００１５】  すなわち、制御部は、１フレーム期間に、表示部に対して、表示信号を２回出力する（第１サブフレームの表示信号である第１表示信号と、第２サブフレームの表示信号である第２表示信号とを出力する）。
【００１６】  これにより、制御部は、両サブフレーム期間で、表示部の表示画面の全ゲートラインを１回ずつＯＮとする（１フレームに２回ＯＮとする）こととなる。なお、フレームをサブフレームに分割せずに行う通常の表示（通常ホールド表示）では、１フレーム期間で、表示画面の全ゲートラインを１回だけＯＮとすることとなる。
【００１７】  また、表示部（表示画面）は、制御部から入力された表示信号の輝度階調に基づいた輝度の画像を表示するように設計されている。
【００１８】  そして、制御部は、フレームを分割することによって、１フレームに画面から出力される輝度の総和（フレーム輝度）を変えないように、第１表示信号および第２表示信号を生成する（これらの表示信号の輝度階調を設定する）ようになっている。
【００１９】  また、通常、表示部の表示画面は、画像の輝度を最小あるいは最大に近づける場合に、大きな視野輝度での実際輝度と予定輝度とのズレ（輝度ズレ）を小さくできる。
【００２０】  ここで、予定輝度とは、表示画面から出力されるはずの輝度（表示信号の輝度階調に応じた値）のことである。また、実際輝度とは、画面から実際に出力された輝度のことであり、視野角度に応じて変化する値である。また、画面の正面では、これら実際輝度と予定輝度とは等しくなる。
【００２１】  本表示装置では、制御部が、フレーム輝度が最大値より小さい場合（完全な白表示でない場合）、両サブフレームから出力される輝度に差をつけるように設計されている。
【００２２】  これにより、本表示装置では、両サブフレームから同じ輝度を出力する場合（通常ホールド表示に相当）に比して、いずれか一方のサブフレームで表示される輝度を、最小あるいは最大に近づけることができる。
【００２３】  このため、本表示装置では、通常ホールド表示を行う構成に比して、１フレームでの輝度ズレを減らすことが可能となり、このズレに起因する白浮き現象を抑制できるようになっている。
【００２４】  また、上記のようなサブフレーム表示を行うことによって、動画の表示品質を向上させることも可能となる。
【００２５】  すなわち、通常ホールド表示で表示されている物体の動きを視線追従すると、直前のフレームの色や明るさも同時に見えてしまう。このため、物体のエッジがボケて認識される。
【００２６】  一方、サブフレーム表示（特に低輝度）で動画を表示する場合には、各フレームのいずれかのサブフレームの輝度が低くなる。このため、視認しているフレームの画像と、直前のフレームの画像（色・明るさ）とが視覚上で混在することを抑制できる。従って、上記のようなエッジボケを回避し、動画の表示品質を向上させられる。
【００２７】  ここで、上記した輝度ズレを最大限に防止するためには、フレーム輝度がサブ最大輝度（１つのサブフレームで表示できる最大の輝度）以下の場合（低輝度の場合）、一方のサブフレームを黒表示としたまま、他方のサブフレームの輝度を調整することで表示を行うことが好ましい。
【００２８】  なお、サブ最大輝度は、サブフレームの期間を１：１とする場合には、フレーム輝度の最大値の半分となる。
【００２９】  また、フレーム輝度がサブ最大輝度より高い場合（高輝度の場合）には、他方のサブフレームを白表示としつつ、一方のサブフレームの輝度を調整することで表示を行うことが好ましい。これにより、いずれか一方のサブフレームの輝度ズレを０にできる。
【００３０】  ところで、表示部における階調と輝度との関係は、その応答特性（γ値）に応じたものであり、各サブフレームで同様のものである。また、一般に、階調の増加に対する輝度の上昇の度合い（上昇率）は、輝度階調の低い場合には小さく、輝度階調の高い場合には大きくなる。
【００３１】  従って、上記した輝度ズレを最大限に防止可能なサブフレーム表示を行うと、低輝度と高輝度との切り替わる階調（切替階調；サブ最大輝度に対応）を境に、輝度を出力するサブフレームが完全に入れ代わる。
【００３２】  このため、階調増加に対する輝度の上昇率が大きく変化し、階調−輝度曲線に変曲点（特異点）が生じてしまう（詳しくは、後述する〔発明を実施するための最良の形態〕を参照されたい）。
【００３３】  そこで、このような変曲点の発生を抑制するために、本表示装置では、両サブフレームの輝度差を、１つのサブフレームで表示できる最大の輝度であるサブ最大輝度より小さくするように設定されている。
【００３４】  これにより、少なくともサブ最大輝度（切替階調）の近傍では、階調の増加に応じて、両サブフレームの輝度がともに上昇することなる（上昇率の高い輝度と上昇率の低い輝度とがともに増加する）。従って、サブ最大輝度（切替階調）の近傍で発生する変曲点を抑制することが可能となる。
【００３５】  また、本表示装置では、制御部は、フレーム輝度が所定の閾値以下である場合には、一方のサブフレームを黒表示とする一方、他方のサブフレームの輝度を調整して表示を行うことが好ましい。
【００３６】  さらに、フレーム輝度が上記の閾値より大きい場合には、両サブフレームから出力される輝度の差をサブ最大輝度より小さくすることが好ましい。なお、この閾値は、サブ最大輝度よりも小さい値である。
【００３７】  これにより、本表示装置では、フレーム輝度が小さい（サブ最大輝度よりも小さい閾値以下となる）場合、すなわち、上記の変曲点の発生しない場合には、１つのサブフレームを黒表示とできる。従って、輝度ズレを小さくできる。
【００３８】  ここで、上記の閾値については、これを小さくして切替階調に応じた輝度（サブ最大輝度）から離すにつれて、変曲点の抑制効果を向上できる。一方、閾値を小さくし過ぎると、フレーム輝度の小さい場合での、サブフレーム表示による白浮き改善効果を減少させてしまう。
【００３９】  そこで、本表示装置では、上記の閾値を、サブ最大輝度に応じた輝度階調の９８％以下で、５０％以上の輝度階調に応じた輝度範囲に設定することが好ましい。
【００４０】  閾値をこの範囲に設定すれば、白浮き改善効果を維持したまま、変曲点の抑制効果を良好に発揮できる。
【００４１】  また、上記の構成では、フレーム輝度が閾値より大きい場合には、両サブフレームから輝度を出力することとなる。ここで、一方のサブフレームの輝度がサブ最大輝度（白表示）となるまでは、両サブフレームの輝度差を小さくし過ぎると、サブフレーム表示による白浮き改善効果を減少させてしまう。また、輝度差を大きくしすぎると、変曲点の抑制効果を減じてしまう。
【００４２】  そこで、本表示装置では、両サブフレームの輝度差を、閾値と同様に、サブ最大輝度に応じた輝度階調の９８％以下で、５０％以上の輝度階調に応じた輝度範囲に設定することが好ましい。
【００４３】  両サブフレームの輝度差をこの範囲に設定すれば、白浮き改善効果を維持したまま、変曲点の抑制効果を良好に発揮できる。
【００４４】  また、液晶パネルからなる表示部を備えた本表示装置と画像信号入力部（信号入力部）とを組み合わせることで、パーソナルコンピューターなどに使用される液晶モニターを構成することが可能である。
【００４５】  ここで、画像信号入力部とは、外部から入力された画像信号を制御部に伝達するためのものである。
【００４６】  この構成では、本表示装置の制御部が、画像信号入力部から伝達された画像信号に基づいて、表示信号を生成して表示部に出力することとなる。
【００４７】  また、液晶パネルからなる表示部を備えた本表示装置とチューナ部とを組み合わせることで、液晶テレビジョン受像機を構成することも可能である。
【００４８】  ここで、チューナ部とは、テレビ放送信号のチャネルを選択し、選択されたチャネルのテレビ画像信号を制御部に伝達するためのものである。
【００４９】  この構成では、本表示装置の制御部が、チューナ部から伝達されたテレビ画像信号に基づいて表示信号を生成して表示部に出力することとなる。
【００５０】  また、本発明の画像表示方法（本表示方法）は、１フレームを、第１および第２サブフレームからなる２つのサブフレームに分割して画像表示を行う表示方法において、１フレームに表示部から出力される輝度の総和であるフレーム輝度をフレームの分割によって変えないように、第１および第２サブフレームの表示信号である第１および第２表示信号を生成して表示部に出力する出力工程を含み、この出力工程が、フレーム輝度が最大値より小さい場合、両サブフレームから出力される輝度に差をつけるとともに、この輝度差を、１つのサブフレームで表示できる最大の輝度であるサブ最大輝度より小さくするように設定されている方法である。
【００５１】  本表示方法は、上記した本表示装置において使用されている表示方法である。従って、本表示方法によれば、通常ホールド表示を行う場合に比して、輝度ズレを小さく抑えられるので、視野角特性を向上させることが可能となる。このため、白浮き現象を良好に抑制できる。また、動画の表示品質を向上させることも可能となる。
【００５２】  さらに、サブフレームの輝度差をサブ最大輝度より小さくすることによって、階調−輝度曲線に変曲点（特異点）の発生することを防止できる。
【００５３】  以上のように、本発明の表示装置（本表示装置）は、１フレームを、第１および第２サブフレームからなる２つのサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置において、入力された表示信号の輝度階調に基づいた輝度の画像を表示する表示部と、１フレームに表示部から出力される輝度の総和であるフレーム輝度をフレームの分割によって変えないように、第１および第２サブフレームの表示信号である第１および第２表示信号を生成して表示部に出力する制御部とを備えており、この制御部が、フレーム輝度が最大値より小さい場合、両サブフレームから出力される輝度に差をつけるとともに、この輝度差を、１つのサブフレームで表示できる最大の輝度であるサブ最大輝度より小さくする構成である。
【００５４】  本表示装置では、制御部が、フレーム輝度が最大値より小さい場合（完全な白表示でない場合）、両サブフレームから出力される輝度に差をつけるように設計されている。
【００５５】  これにより、本表示装置では、両サブフレームから同じ輝度を出力する場合（通常ホールド表示に相当）に比して、いずれか一方のサブフレームで表示される輝度を、最小あるいは最大に近づけることができる。
【００５６】  このため、本表示装置では、通常ホールド表示を行う構成に比して、１フレームでの輝度ズレを減らすことが可能となり、このズレに起因する白浮き現象を抑制できるようになっている。
【００５７】  また、上記のようなサブフレーム表示を行うことによって、動画の表示品質を向上させることも可能となる。
【００５８】  すなわち、通常ホールド表示で表示されている物体の動きを視線追従すると、直前のフレームの色や明るさも同時に見えてしまう。このため、物体のエッジがボケて認識される。
【００５９】  一方、サブフレーム表示（特に低輝度）で動画を表示する場合には、各フレームのいずれかのサブフレームの輝度が低くなる。このため、視認しているフレームの画像と、直前のフレームの画像（色・明るさ）とが視覚上で混在することを抑制できる。従って、上記のようなエッジボケを回避し、動画の表示品質を向上させられる。
【００６０】  また、本表示装置では、両サブフレームの輝度差を、１つのサブフレームで表示できる最大の輝度であるサブ最大輝度より小さくするように設定されている。
これにより、少なくともサブ最大輝度（切替階調）の近傍では、階調の増加に応じて、両サブフレームの輝度がともに上昇することなる（上昇率の高い輝度と上昇率の低い輝度とがともに増加する）。従って、サブ最大輝度（切替階調）の近傍で発生する変曲点を抑制することが可能となる。
【００６１】  本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】通常ホールド表示の場合に液晶パネルから出力される表示輝度（予定輝度と実際輝度との関係）を示すグラフである。
【図３】図１に示した表示装置においてサブフレーム表示を行う場合に液晶パネルから出力される表示輝度（予定輝度と実際輝度との関係）を示すグラフである。
【図４】（ａ）ないし（ｃ）は、図１に示した表示装置のフレームメモリに入力される画像信号を示す説明図である。
【図５】図１に示した表示装置においてフレームを３：１に分割する場合における、前段表示信号と後段表示信号とに関するゲートラインのＯＮタイミングを示す説明図である。
【図６】図３に示した輝度のグラフを明度に変換したものを示すグラフである。
【図７】図１に示した表示装置においてフレームを３：１に分割した場合における、予定明度と実際明度との関係を示すグラフである。
【図８】図１に示した表示装置の構成を一部変更した表示装置を示す説明図である。
【図９（ａ）】電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法を示す説明図である。
【図９（ｂ）】電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法を示す説明図である。
【図１０（ａ）】液晶の応答速度を説明するための図である。
【図１０（ｂ）】液晶の応答速度を説明するための図である。
【図１０（ｃ）】液晶の応答速度を説明するための図である。
【図１１】応答速度の遅い液晶を用いてサブフレーム表示を行う場合に、液晶パネルから出力される表示輝度（予定輝度と実際輝度との関係）を示すグラフである。
【図１２（ａ）】表示輝度がＬｍａｘの３／４および１／４の場合に、前サブフレームおよび後サブフレームによって表示される輝度を示すグラフである。
【図１２（ｂ）】液晶に印加される電圧（液晶電圧）の極性をサブフレーム周期で変えた場合の、液晶電圧の遷移状態を示すグラフである。
【図１３（ａ）】電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法を示す説明図である。
【図１３（ｂ）】電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法を示す説明図である。
【図１４（ａ）】液晶パネルにおける４つの画素と、各画素の液晶電圧の極性を示す説明図である。
【図１４（ｂ）】液晶パネルにおける４つの画素と、各画素の液晶電圧の極性を示す説明図である。
【図１４（ｃ）】液晶パネルにおける４つの画素と、各画素の液晶電圧の極性を示す説明図である。
【図１４（ｄ）】液晶パネルにおける４つの画素と、各画素の液晶電圧の極性を示す説明図である。
【図１５】均等な３つのサブフレームにフレームを分割して表示を行った結果（破線および実線）と、通常ホールド表示を行った結果（一点鎖線および実線）と合わせて示すグラフである。
【図１６】フレームを３つに分割し、フレームごとに電圧極性を反転した場合における、液晶電圧の遷移を示すグラフである。
【図１７】フレームを３つに分割し、サブフレームごとに電圧極性を反転した場合における、液晶電圧の遷移を示すグラフである。
【図１８】輝度を調整しないサブフレームにおける、表示部に出力される信号階調（％；表示信号の輝度階調）と、各信号階調に応じた実際輝度階調（％）との関係（視野角階調特性（実測））を示すグラフである。
【図１９】液晶パネルに関する、正規化輝度と信号階調とのなす階調−輝度曲線を示すグラフである。
【図２０】液晶パネルによって表示される、グレースケールを示す説明図である。
【図２１】液晶パネルに関する、変曲点を有する階調−輝度曲線を示すグラフである。
【図２２】液晶パネルによって表示される、変曲点を有するグレースケールを示す説明図である。
【図２３】（ａ）ないし（ｆ）は、２つのサブフレームを用いたサブフレーム表示を示す説明図である。
【図２４】（ａ）ないし（ｆ）は、２つのサブフレームを用いたサブフレーム表示において、両サブフレームの輝度差を所定範囲内に抑えるように制御した場合の表示を示す説明図である。
【図２５】液晶パネルに関する、変曲点のない階調−輝度曲線を示すグラフである。
【図２６】液晶パネルによって表示される、変曲点の解消されたグレースケールを示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】  本発明の一実施形態について説明する。【００６４】  本実施の形態にかかる液晶表示装置（本表示装置）は、複数のドメインに分割された垂直配向（ＶＡ）モードの液晶パネルを有するものである。そして、本表示装置は、外部から入力された画像信号を液晶パネルに表示する液晶モニターとして機能するものである。【００６５】  図１は、本表示装置の内部構成を示すブロック図である。図１に示すように、本表示装置は、フレームメモリ（Ｆ．Ｍ．）１１，前段ＬＵＴ１２，後段ＬＵＴ１３，表示部１４および制御部１５を備えている。【００６６】  フレームメモリ（画像信号入力部）１１は、外部の信号源から入力される画像信号（ＲＧＢ信号）を１フレーム分蓄積するものである。前段ＬＵＴ（ｌｏｏｋ−ｕｐ  ｔａｂｌｅ）１２および後段ＬＵＴ１３は、外部から入力される画像信号と、表示部１４に出力する表示信号との対応表（変換表）である。【００６７】  なお、本表示装置は、サブフレーム表示を行うようになっている。ここで、サブフレーム表示とは、１つのフレームを複数のサブフレームに分けて表示を行う方法である。【００６８】  すなわち、本表示装置は、１フレーム期間に入力される１フレーム分の画像信号に基づいて、その２倍の周波数で、サイズ（期間）の等しい２つのサブフレームによって表示を行うように設計されている。【００６９】  そして、前段ＬＵＴ１２は、前段のサブフレーム（前サブフレーム）において出力される表示信号（前段表示信号）のための対応表である。一方、後段ＬＵＴ１３は、後段のサブフレーム（後サブフレーム）において出力される表示信号（後段表示信号）のための対応表である。【００７０】  表示部１４は、図１に示すように、液晶パネル２１，ゲートドライバー２２，ソースドライバー２３を備えており、入力される表示信号に基づいて画像表示を行うものである。ここで、液晶パネル２１は、ＶＡモードのアクティブマトリックス（ＴＦＴ）液晶パネルである。【００７１】  制御部１５は、本表示装置における全動作を制御する、本表示装置の中枢部である。そして、制御部１５は、上記した前段ＬＵＴ１２，後段ＬＵＴ１３を用いて、フレームメモリ１１に蓄積された画像信号から表示信号を生成し、表示部１４に出力するものである。【００７２】  すなわち、制御部１５は、通常の出力周波数（通常クロック；例えば２５ＭＨｚ）で送られてくる画像信号をフレームメモリ１１に蓄える。そして、制御部１５は、この画像信号を、通常クロックの２倍の周波数を有するクロック（倍クロック；５０ＭＨｚ）により、フレームメモリ１１から２回出力する。【００７３】  そして、制御部１５は、１回目に出力する画像信号に基づいて、前段ＬＵＴ１２を用いて前段表示信号を生成する。その後、２回目に出力する画像信号に基づいて、後段ＬＵＴ１３を用いて後段表示信号を生成する。そして、これらの表示信号を、倍クロックで順次的に表示部１４に出力する。【００７４】  これにより、表示部１４が、順に入力される２つの表示信号に基づいて、１フレーム期間に、互いに異なる画像を１回ずつ表示する（両サブフレーム期間で、液晶パネル２１の全ゲートラインを１回ずつＯＮとする）。なお、表示信号の出力動作���ついては、後により詳細に説明する。【００７５】  ここで、制御部１５による、前段表示信号および後段表示信号の生成について説明する。まず、液晶パネルに関する一般的な表示輝度（パネルによって表示される画像の輝度）について説明する。【００７６】  通常の８ビットデータを、サブフレームを用いずに１フレームで画像を表示する場合（１フレーム期間で、液晶パネルの全ゲートラインを１回だけＯＮとする、通常ホールド表示する場合）、表示信号の輝度階調（信号階調）は、０〜２５５までの段階となる。【００７７】  そして、液晶パネルにおける信号階調と表示輝度とは、以下の（１）式によって近似的に表現される。
（（Ｔ−Ｔ０）／（Ｔｍａｘ−Ｔ０））＝（Ｌ／Ｌｍａｘ）＾γ・・・（１）
ここで、Ｌは１フレームで画像を表示する場合（通常ホールド表示で画像を表示する場合）の信号階調（フレーム階調）、Ｌｍａｘは最大の輝度階調（２５５）、Ｔは表示輝度、Ｔｍａｘは最大輝度（Ｌ＝Ｌｍａｘ＝２５５のときの輝度；白）、Ｔ０は最小輝度（Ｌ＝０のときの輝度；黒）、γは補正値（通常２．２）である。【００７８】  なお、実際の液晶パネル２１では、Ｔ０＝０ではない。しかしながら、説明を簡略化するため、以下では、Ｔ０＝０とする。【００７９】  また、この場合（通常ホールド表示の場合）に液晶パネル２１から出力される表示輝度Ｔを、図２にグラフとして示す。このグラフは、横軸に出力されるはずの輝度（予定輝度；信号階調に応じた値，上記の表示輝度Ｔに相当）を、縦軸に実際に出力された輝度（実際輝度）を示している。【００８０】  このグラフに示すように、この場合には、上記した２つの輝度は、液晶パネル２１の正面（視野角度０度）においては等しくなる。一方、視野角度を６０度としたときには、実際輝度が、階調γ特性の変化によって、中間調の輝度で明るくなってしまう。【００８１】  次に、本表示装置における表示輝度について説明する。
本表示装置では、制御部１５が、
（ａ）「前サブフレームおよび後サブフレームのそれぞれにおいて表示部１４によって表示される画像の輝度（表示輝度）の総和（１フレームにおける積分輝度）を、通常ホールド表示を行う場合の１フレームの表示輝度と等しくする」
（ｂ）「一方のサブフレームを黒（最小輝度）、または白（最大輝度）にする」
を満たすように階調表現を行うように設計されている。【００８２】  このために、本表示装置では、制御部１５が、フレームを２つのサブフレームに均等に分割し、１つのサブフレームによって最大輝度の半分までの輝度を表示するように設計されている。【００８３】  すなわち、最大輝度の半分（閾輝度；Ｔｍａｘ／２）までの輝度を１フレームで出力する場合（低輝度の場合）、制御部１５は、前サブフレームを最小輝度（黒）とし、後サブフレームの表示輝度のみを調整して階調表現を行う（後サブフレームのみを用いて階調表現を行う）。この場合、１フレームにおける積分輝度は（最小輝度＋後サブフレームの輝度）／２の輝度となる。【００８４】  また、上記の閾輝度より高い輝度を出力する場合（高輝度の場合）、制御部１５は、後サブフレームを最大輝度（白）とし、前サブフレームの表示輝度を調整して階調表現を行う。この場合、１フレームにおける積分輝度は（前サブフレームの輝度＋最大輝度）／２の輝度となる。【００８５】  次に、このような表示輝度を得るための表示信号（前段表示信号および後段表示信号）の信号階調設定について具体的に説明する。【００８６】  なお、信号階調設定については、図１に示した制御部１５が行う。制御部１５は、上記した（１）式を用いて、上記した閾輝度（Ｔｍａｘ／２）に対応するフレーム階調をあらかじめ算出しておく。【００８７】  すなわち、このような表示輝度に応じたフレーム階調（閾輝度階調；Ｌｔ）は、（１）式より、
Ｌｔ＝０．５＾（１／γ）×Ｌｍａｘ  ・・・（２）
となる。【００８８】  そして、制御部１５は、画像を表示する際、フレームメモリ１１から出力された画像信号に基づいて、フレーム階調Ｌを求める。そして、このＬがＬｔ以下の場合、制御部１５は、前段表示信号の輝度階調（Ｆとする）を、前段ＬＵＴ１２によって最小（０）とする。一方、制御部１５は、後段表示信号の輝度階調（Ｒとする）を、（１）式に基づいて、
Ｒ＝０．５＾（１／γ）×Ｌ    ・・・（３）
となるように、後段ＬＵＴ１３を用いて設定する。【００８９】  また、フレーム階調ＬがＬｔより大きい場合、制御部１５は、後段表示信号の輝度階調Ｒを最大（２５５）とする。一方、制御部１５は、前サブフレームの輝度階調Ｆを、（１）式に基づいて、
Ｆ＝（Ｌ＾γ−０．５×Ｌｍａｘ＾γ）＾（１／γ）・・・（４）
とする。【００９０】  次に、本表示装置における表示信号の出力動作について、より詳細に説明する。なお、以下では、液晶パネル２１の画素数をａ×ｂとする。【００９１】  この場合、制御部１５は、ソースドライバー２３に対し、倍クロックで、１番目のゲートラインの画素（ａ個）の前段表示信号を蓄積する。【００９２】  そして、制御部１５は、ゲートドライバー２２によって、１番目のゲートラインをＯＮとし、このゲートラインの画素に対して前段表示信号を書き込む。その後、制御部１５は、ソースドライバー２３に蓄積する前段表示信号を変えながら、同様に、２〜ｂ番目のゲートラインを倍クロックでＯＮしてゆく。これにより、１フレームの半分の期間（１／２フレーム期間）で、全ての画素に前段表示信号を書き込める。【００９３】  さらに、制御部１５は、同様の動作を行って、残りの１／２フレーム期間で、全ゲートラインの画素に後段表示信号の書き込みを行う。これにより、各画素には、前段表示信号と後段表示信号とが、それぞれ均等の時間（１／２フレーム期間）書き込まれることになる。【００９４】  図３は、このような前段表示信号および後段表示信号を前・後サブフレームに分けて出力するサブフレーム表示を行った結果（破線および実線）を、図２に示した結果（一点鎖線および実線）と合わせて示すグラフである。【００９５】  本表示装置では、図２に示したように、大きな視野角度での実際輝度と予定輝度（実線と同等）とのズレが、表示輝度が最小あるいは最大の場合に最小（０）となる一方、中間調（閾輝度近傍）で最も大きくなる液晶パネル２１を用いている。【００９６】  そして、本表示装置では、１つのフレームをサブフレームに分割するサブフレーム表示を行っている。さらに、２つのサブフレームの期間を等しく設定し、低輝度の場合、１フレームにおける積分輝度を変化させない範囲で、前サブフレームを黒表示とし、後サブフレームのみを用いて表示を行っている。従って、前サブフレームでのズレが最小となるので、図３の破線に示すように、両サブフレームのトータルのズレを約半分に減少することができる。【００９７】  一方、高輝度の場合、１フレームにおける積分輝度を変化させない範囲で、後サブフレームを白表示とし、前サブフレームの輝度だけを調整して表示を行っている。このため、この場合にも、後サブフレームのズレが最小となるので、図３の破線に示すように、両サブフレームのトータルのズレを約半分に減少することができる。【００９８】  このように、本表示装置では、通常ホールド表示を行う構成（サブフレームを用いずに１フレームで画像を表示する構成）に比して、全体的にズレを約半分に減らすことが可能となっている。このため、図２に示したような、中間調の画像が明るくなって白く浮いてしまう現象（白浮き現象）を抑制することが可能である。【００９９】  なお、本実施の形態では、前サブフレームと後サブフレームとの期間が等しいとしている。これは、最大値の半分までの輝度を１つのサブフレームで表示するためである。しかしながら、これらのサブフレームの期間を、互いに異なる値に設定してもよい。【０１００】  すなわち、本表示装置において問題とされている白浮き現象は、視野角度の大きい場合に実際輝度が図２のような特性を持つことで、中間調の輝度の画像が明るくなって白く浮いて見える現象のことである。【０１０１】  なお、通常、カメラに撮像された画像は、輝度に基づいた信号となる。そして、この画像をデジタル形式で送信する場合には、（１）式に示したγを用いて画像を表示信号に変換する（すなわち、輝度の信号を（１／γ）乗し、均等割りして階調をつける）。そして、このような表示信号に基づいて、液晶パネル等の表示装置によって表示される画像は、（１）式によって示される表示輝度を有することとなる。【０１０２】  ところで、人間の視覚感覚は、画像を、輝度ではなく明度として受け取っている。また、明度（明度指数）Ｍとは、以下の（５）（６）式によって表されるものである（非特許文献１参照）。【０１０３】  Ｍ＝１１６×Ｙ＾（１／３）−１６，Ｙ＞０．００８８５６  ・・・（５）
Ｍ＝９０３．２９×Ｙ，Ｙ≦０．００８８５６              ・・・（６）
ここで、Ｙは、上記した実際輝度に相当するものであり、Ｙ＝（ｙ／ｙｎ）なる量である。なお、ｙは、任意な色のｘｙｚ表色系における三刺激値のｙ値であり、また、ｙｎは、完全拡散反射面の標準の光によるｙ値でありｙｎ＝１００と定められている。【０１０４】  これらの式より、人間は、輝度的に暗い映像に対して敏感であり、明るい映像に対しては鈍感になっていく傾向がある。そして、白浮きに関しても、人間は、輝度のズレではなく、明度のズレとして受け取っていると考えられる。【０１０５】  ここで、図６は、図３に示した輝度のグラフを明度に変換したものを示すグラフである。このグラフは、横軸に『出力されるはずの明度（予定明度；信号階調に応じた値，上記の明度Ｍに相当）』を、縦軸に『実際に出力された明度（実際明度）』を示している。このグラフに実線で示すように、上記した２つの明度は、液晶パネル２１の正面（視野角度０度）においては等しくなる。【０１０６】  一方、このグラフの破線に示すように、視野角度を６０度とし、かつ、各サブフレームの期間を均等とした場合（すなわち、最大値の半分までの輝度を１つのサブフレームで表示する場合）には、実際明度と予定明度とのズレは、通常ホールド表示を行う従来の場合よりは改善されている。従って、白浮き現象を、ある程度は抑制できていることがわかる。【０１０７】  また、人間の視覚感覚にあわせて白浮き現象をより大きく抑制するためには、輝度ではなく、明度に合わせてフレームの分割割合を決定することがより好ましいといえる。そして、実際明度と予定明度とのズレは、輝度の場合と同様に、予定明度における最大値の半分の点で最も大きくなる。【０１０８】  従って、最大値の半分までの輝度を１つのサブフレームで表示するようにフレームを分割するよりも、最大値の半分までの明度を１つのサブフレームで表示するようにフレームを分割する方が、人間に感じられるズレ（すなわち白浮き）を改善できることになる。【０１０９】  そこで、以下に、フレームの分割点における好ましい値について説明する。まず、演算を簡単に行うために、上記した（５）（６）式を、以下の（６ａ）式のような形（（１）式に類似の形）にまとめて近似する。
Ｍ＝Ｙ＾（１／α）    ・・・（６ａ）
このような形に変換した場合、この式のαは、約２．５となる。【０１１０】  また、このαの値が２．２〜３．０の間にあれば、（６ａ）式における輝度Ｙと明度Ｍとの関係は適切となる（人間の視覚感覚に対応している）と考えられている。【０１１１】  そして、１つのサブフレームで、最大値の半分の明度Ｍを表示するためには、２つのサブフレームの期間を、γ＝２．２のときは約１：３、γ＝３．０のときは約１：７とすることが好ましいことがわかっている。なお、このようにフレームを分割する場合には、輝度の小さいときに表示に使用する方のサブフレーム（高輝度の場合に最大輝度に維持しておく方のサブフレーム）を短い期間とすることとなる。【０１１２】  以下に、前サブフレームと後サブフレームとの期間を３：１とする場合について説明する。まず、この場合における表示輝度について説明する。【０１１３】  この場合には、最大輝度の１／４（閾輝度；Ｔｍａｘ／４）までの輝度を１フレームで出力する表示する低輝度表示を行う際、制御部１５は、前サブフレームを最小輝度（黒）とし、後サブフレームの表示輝度のみを調整して階調表現を行う（後サブフレームのみを用いて階調表現を行う）。このときには、１フレームにおける積分輝度は『（最小輝度＋後サブフレームの輝度）／４』の輝度となる。【０１１４】  また、閾輝度（Ｔｍａｘ／４）より高い輝度を１フレームで出力する場合（高輝度の場合）、制御部１５は、後サブフレームを最大輝度（白）とし、前サブフレームの表示輝度を調整して階調表現を行う。この場合、１フレームにおける積分輝度は『（前サブフレームの輝度＋最大輝度）／４』の輝度となる。【０１１５】  次に、このような表示輝度を得るための表示信号（前段表示信号および後段表示信号）の信号階調設定について具体的に説明する。なお、この場合にも、信号階調（および後述する出力動作）は、上記した（ａ）（ｂ）の条件を満たすように設定される。【０１１６】  まず、制御部１５は、上記した（１）式を用いて、上記した閾輝度（Ｔｍａｘ／４）に対応するフレーム階調をあらかじめ算出しておく。【０１１７】  すなわち、このような表示輝度に応じたフレーム階調（閾輝度階調；Ｌｔ）は、（１）式より、
Ｌｔ＝（１／４）＾（１／γ）×Ｌｍａｘ    ・・・（７）
そして、制御部１５は、画像を表示する際、フレームメモリ１１から出力された画像信号に基づいて、フレーム階調Ｌを求める。そして、このＬがＬｔ以下の場合、制御部１５は、前段表示信号の輝度階調（Ｆ）を、前段ＬＵＴ１２を用いて最小（０）とする。【０１１８】  一方、制御部１５は、後段表示信号の輝度階調（Ｒ）を、（１）式に基づいて、Ｒ＝（１／４）＾（１／γ）×Ｌ    ・・・（８）
となるように、後段ＬＵＴ１３を用いて設定する。【０１１９】  また、フレーム階調ＬがＬｔより大きい場合、制御部１５は、後段表示信号の輝度階調Ｒを最大（２５５）とする。一方、制御部１５は、前サブフレームの輝度階調Ｆを、（１）式に基づいて、
Ｆ＝（（Ｌ＾γ−（１／４）×Ｌｍａｘ＾γ））＾（１／γ）・・・（９）
とする。【０１２０】  次に、このような前段表示信号および後段表示信号の出力動作について説明する。
上記したように、フレームを均等分割する構成では、画素には、前段表示信号と後段表示信号とが、それぞれ均等の時間（１／２フレーム期間）書き込まれる。これは、倍クロックで前段表示信号を全て書き込んだ後に、後段表示信号の書き込みを行うため、各表示信号に関するゲートラインのＯＮ期間が均等となったためである。【０１２１】  従って、後段表示信号の書き込みの開始タイミング（後段表示信号に関するゲートＯＮタイミング）を変えることにより、分割の割合を変えられる。【０１２２】  図４（ａ）は、フレームメモリ１１に入力される画像信号、（ｂ）は、３：１に分割する場合における、フレームメモリ１１から前段ＬＵＴ１２に出力される画像信号、そして、（ｃ）は、同じく後段ＬＵＴ１３に出力される画像信号を示す説明図である。また、図５は、同じく３：１に分割する場合における、前段表示信号と後段表示信号とに関するゲートラインのＯＮタイミングを示す説明図である。【０１２３】  これらの図に示すように、この場合、制御部１５は、１フレーム目の前段表示信号を、通常のクロックで各ゲートラインの画素に書き込んでゆく。そして、３／４フレーム期間後に、後段表示信号の書き込みを開始する。このときからは、前段表示信号と後段表示信号とを、倍クロックで、交互に書き込んでゆく。【０１２４】  すなわち、「全ゲートラインの３／４」番目のゲートラインの画素に前段表示信号を書き込んだ後、ソースドライバー２３に１番目のゲートラインに関する後段表示信号の蓄積し、このゲートラインをＯＮする。次に、ソースドライバー２３に「全ゲートラインの３／４」＋１番目のゲートラインに関する前段表示信号を蓄積し、このゲートラインをＯＮする。【０１２５】  このように１フレーム目の３／４フレーム期間後から、倍クロックで、前段表示信号と後段表示信号とを交互に出力することで、前サブフレームと後サブフレームとの割合を３：１とすることが可能となる。そして、これら２つのサブフレームにおける表示輝度の総和（積分総和）が、１フレームにおける積分輝度となる。なお、フレームメモリ１１に蓄えられたデータは、ゲートタイミングにあわせてソースドライバー２３に出力されることになる。【０１２６】  また、図７は、フレームを３：１に分割した場合における、予定明度と実際明度との関係を示すグラフである。図７に示すように、この構成では、予定明度と実際明度とのズレの最も大きくなる点でフレームを分割できている。従って、図６に示した結果に比べて、視野角度を６０度とした場合における予定明度と実際明度との差が、非常に小さくなっている。【０１２７】  すなわち、本表示装置では、「Ｔｍａｘ／４」までの低輝度（低明度）の場合、１フレームにおける積分輝度を変化させない範囲で、前サブフレームを黒表示とし、後サブフレームのみを用いて表示を行っている。従って、前サブフレームでのズレ（実際明度と予定明度との差）が最小となるので、図７の破線に示すように、両サブフレームのトータルのズレを約半分に減少することができる。【０１２８】  一方、高輝度（高明度）の場合、１フレームにおける積分輝度を変化させない範囲で、後サブフレームを白表示とし、前サブフレームの輝度だけを調整��て表示を行っている。このため、この場合にも、後サブフレームのズレが最小となるので、図７の破線に示すように、両サブフレームのトータルのズレを約半分に減少することができる。【０１２９】  このように、本表示装置では、通常ホールド表示を行う構成に比して、全体的に明度のズレを約半分に減らすことが可能となっている。このため、図２に示したような、中間調の画像が明るくなって白く浮いてしまう現象（白浮き現象）を、より効果的に抑制することが可能である。【０１３０】  ここで、上記では、表示開始時から３／４フレーム期間までの間において、１フレーム目の前段表示信号を、通常のクロックで各ゲートラインの画素に書き込むとしている。これは、後段表示信号を書き込むべきタイミングに達していないからである。【０１３１】  しかしながら、このような措置に変えて、ダミーの後段表示信号を用いて、表示開始時から倍クロックでの表示を行うようにしてもよい。すなわち、表示開始時から３／４フレーム期間までの間に、前段表示信号と、信号階調０の後段表示信号（ダミーの後段表示信号）とを交互に出力するようにしてもよい。【０１３２】  ここで、以下に、より一般的に、前サブフレームと後サブフレームとの割合をｎ：１とする場合について説明する。この場合、制御部１５は、最大輝度の１／（ｎ＋１）（閾輝度；Ｔｍａｘ／（ｎ＋１））までの輝度を１フレームで出力する場合（低輝度の場合）、前サブフレームを最小輝度（黒）とし、後サブフレームの表示輝度のみを調整して階調表現を行う（後サブフレームのみを用いて階調表現を行う）。この場合、１フレームにおける積分輝度は（最小輝度＋後サブフレームの輝度）／（ｎ＋１）の輝度となる。【０１３３】  また、閾輝度（Ｔｍａｘ／（ｎ＋１））より高い輝度を出力する場合（高輝度の場合）、制御部１５は、後サブフレームを最大輝度（白）とし、前サブフレームの表示輝度を調整して階調表現を行う。この場合、１フレームにおける積分輝度は『（前サブフレームの輝度＋最大輝度）／（ｎ＋１）』の輝度となる。【０１３４】  次に、このような表示輝度を得るための表示信号（前段表示信号および後段表示信号）の信号階調設定について具体的に説明する。なお、この場合にも、信号階調（および後述する出力動作）は、上記した（ａ）（ｂ）の条件を満たすように設定される。【０１３５】  まず、制御部１５は、上記した（１）式を用いて、上記した閾輝度（Ｔｍａｘ／（ｎ＋１））に対応するフレーム階調をあらかじめ算出しておく。【０１３６】  すなわち、このような表示輝度に応じたフレーム階調（閾輝度階調；Ｌｔ）は、（１）式より、
Ｌｔ＝（１／（ｎ＋１））＾（１／γ）×Ｌｍａｘ  ・・・（１０）
そして、制御部１５は、画像を表示する際、フレームメモリ１１から出力された画像信号に基づいて、フレーム階調Ｌを求める。そして、このＬがＬｔ以下の場合、制御部１５は、前段表示信号の輝度階調（Ｆ）を、前段ＬＵＴ１２を用いて最小（０）とする。一方、制御部１５は、後段表示信号の輝度階調（Ｒ）を、（１）式に基づいて、
Ｒ＝（１／（ｎ＋１））＾（１／γ）×Ｌ    ・・・（１１）
となるように、後段ＬＵＴ１３を用いて設定する。【０１３７】  また、フレーム階調ＬがＬｔより大きい場合、制御部１５は、後段表示信号の輝度階調Ｒを最大（２５５）とする。一方、制御部１５は、前サブフレームの輝度階調Ｆを、（１）式に基づいて、
Ｆ＝（（Ｌ＾γ−（１／（ｎ＋１））×Ｌｍａｘ＾γ））＾（１／γ）・・・（１２）
とする。【０１３８】  また、表示信号の出力動作については、フレームを３：１に分けた場合の動作において、１フレーム目のｎ／（ｎ＋１）フレーム期間後から、倍クロックで、前段表示信号と後段表示信号とを交互に出力するように設計すればよい。【０１３９】  また、フレームを均等分割する構成は、以下のような構成であるといえる。すなわち、１フレームを「１＋ｎ」のサブフレーム期間に分割する。そして、通常クロックの「１＋ｎ」倍のクロックで、１つのサブフレーム期間に前段表示信号を出力し、後のｎ個のサブフレーム期間に後段表示信号を連続的に出力する。【０１４０】  しかしながら、この構成では、ｎが２以上となると、クロックを非常に速める必要があるため、装置コストが増大する。従って、ｎが２以上となる場合には、上記したような前段表示信号と後段表示信号とを交互に出力する構成とすることが好ましい。この場合には、後段表示信号の出力タイミングを調整することで、前サブフレームと後サブフレームとの割合をｎ：１とすることが可能となるため、必要となるクロック周波数を、通常の２倍に維持できる。【０１４１】  また、本実施の形態では、制御部１５が、前段ＬＵＴ１２，後段ＬＵＴ１３を用いて、画像信号を表示信号に変換するとしている。ここで、本表示装置に備える前段ＬＵＴ１２，後段ＬＵＴ１３を、複数としてもよい。【０１４２】  図８は、図１に示した構成において、前段ＬＵＴ１２に変えて３つの前段ＬＵＴ１２ａないし１２ｃ，後段ＬＵＴ１３に代えて３つの後段ＬＵＴ１３ａないし１３ｃを備え、さらに、温度センサー１６を備えた構成である。【０１４３】  すなわち、液晶パネル２１は、環境温度（表示部１４のおかれている環境の温度（気温））により、その応答特性や階調輝度特性の変化するものである。このため、画像信号に応じた最適な表示信号も、環境温度に応じて変化する。【０１４４】  そして、上記の前段ＬＵＴ１２ａないし１２ｃは、互いに異なる温度範囲での使用に適した前段ＬＵＴである。また、後段ＬＵＴ１３ａないし１３ｃも、互いに異なる温度範囲での使用に適した後段ＬＵＴである。【０１４５】  また、温度センサー１６は、本表示装置のおかれている環境温度を計測し、計測結果を制御部１５に伝達するものである。【０１４６】  そして、この構成では、制御部１５は、温度センサー１６から伝達された環境温度の情報に基づいて、使用するＬＵＴを切り替えるように設計されている。従って、この構成では、画像信号に対してより適切な表示信号を液晶パネル２１に伝達できる。従って、想定される全ての温度範囲（例えば０℃〜６５℃の範囲）で、より忠実な輝度での画像表示を行うことが可能となる。【０１４７】  また、液晶パネル２１は、交流により駆動されることが好ましい。これは、交流駆動とすることにより、フレーム毎に、画素の電荷極性（液晶を挟む画素電極間の電圧（電極間電圧）の向き）を変えられるからである。【０１４８】  直流駆動とすると、電極間に偏った電圧がかかるため、電極に電荷がたまる。そして、この状態が続くと、電圧を印加していないときでも、電極間に電位差が発生した状態（いわゆる焼き付きという状態）になってしまう。【０１４９】  ここで、本表示装置のようにサブフレーム表示を行う場合、サブフレーム間で、画素電極間に印加される電圧値（絶対値）が異なることが多い。【０１５０】  従って、電極間電圧の極性をサブフレーム周期で反転させると、前サブフレームと後サブフレームとの電圧値の違いにより、印加される電極間電圧に偏りが生じる。このため、液晶パネル２１を長時間駆動させると、電極に電荷がたまり、上記した焼き付きやフリッカなどの発生する可能性がある。【０１５１】  そこで、本表示装置では、電極間電圧の極性をフレーム周期（１フレームの時間幅の周期）で反転させることが好ましい。なお、電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法は２つある。１つの方法は、１フレームの間、同極性の電圧を印加する方法である。また、もう１つの方法は、１フレーム内の２つのサブフレーム間で電極間電圧を逆極性とし、さらに、後サブフレームと、１つ後のフレームの前サブフレームとを同極性で駆動する方法である。【０１５２】  図９（ａ）に、前者の方法をとった場合における、電圧極性（電極間電圧の極性）とフレーム周期との関係を示す。また、図９（ｂ）に、後者の方法をとった場合における、電圧極性とフレーム周期との関係を示す。このようにフレーム周期で電極間電圧を交流化することにより、サブフレーム間で電極間電圧が大きく異なっていても、焼き付きやフリッカを防止できる。【０１５３】  また、上記のように、本表示装置では、サブフレーム表示によって液晶パネル２１を駆動しており、これにより、白浮きを抑制している。しかしながら、液晶の応答速度（液晶にかかる電圧（電極間電圧）が印加電圧と等しくなるまでの速度）が遅い場合、このようなサブフレーム表示による効果が薄れてしまうことがある。【０１５４】  すなわち、通常ホールド表示を行う場合、ＴＦＴ液晶パネルでは、ある輝度階調に対して１つの液晶状態が対応する。従って、液晶の応答特性は、表示信号の輝度階調に依存しない。【０１５５】  一方、本表示装置のようにサブフレーム表示を行う場合、前サブフレームが最小輝度（白）で後サブフレームが最大輝度となる、中間階調の表示信号を表示する場合、１フレームで液晶に印加される電圧は、図１０（ａ）に示すように変動する。また、電極間電圧は、液晶の応答速度（応答特性）に従って、図１０（ｂ）に実線Ｘで示すように変化する。【０１５６】  ここで、液晶の応答速度が遅い場合、このような中間調表示を行うと、電極間電圧（実線Ｘ）は、図１０（ｃ）に示すように変化する。従って、この場合には、前サブフレームの表示輝度が最小とならないとともに、後サブフレームの表示輝度が最大とならない。【０１５７】  このため、予定輝度と実際輝度との関係は、図１１に示すようになる。すなわち、サブフレーム表示を行っても、視野角度の大きい場合における予定輝度と実際輝度との差（ズレ）の少なくなる輝度（最小輝度・最大輝度）での表示を行えなくなる。このため、白浮き現象の抑制効果が減少する。【０１５８】  従って、本表示装置のようなサブフレーム表示を良好に行うためには、液晶パネル２１における液晶の応答速度が、以下の（ｃ）（ｄ）を満足するように設計されていることが好ましい。【０１５９】  （ｃ）最小輝度（黒；最小���度に相当）を表示している液晶に最大輝度（白；最大明度に相当）となるための電圧信号（表示信号に基づいてソースドライバー２３によって生成されるもの）を与えたときに、短い方のサブフレーム期間内で、液晶の電圧（電極間電圧）が、電圧信号の電圧における９０％以上の値に到達する（正面の実際明度が最大明度の９０％に到達する。）
（ｄ）最大輝度（白）を表示している液晶に最小輝度（黒）となるための電圧信号を与えたときに、短い方のサブフレーム期間内で、液晶の電圧（電極間電圧）が、電圧信号の電圧における５％以下の値に到達する（正面の実際明度が最小明度の５％に到達する）。【０１６０】  また、制御部１５は、液晶の応答速度をモニターできるように設計されていることが好ましい。そして、環境温度の変化等によって液晶の応答速度が遅くなり、上記の（ｃ）（ｄ）を満足できなくなったと判断した場合、制御部１５は、サブフレーム表示を中断して、液晶パネル２１を、通常ホールド表示によって駆動するように設定されていてもよい。【０１６１】  これにより、サブフレーム表示によって白浮き現象がかえって顕著となってしまった場合に、液晶パネル２１の表示方式を通常ホールド表示に切り替えられる。【０１６２】  また、本実施の形態では、本表示装置が液晶モニターとして機能するとしている。しかしながら、本表示装置を、液晶テレビジョン受像機（液晶テレビ）として機能させることも可能である。このような液晶テレビは、本表示装置に、チューナ部を備えることで実現できる。このチューナ部は、テレビ放送信号のチャネルを選択し、選択されたチャネルのテレビ画像信号を、フレームメモリ１１を介して制御部１５に伝達するためのものである。この構成では、制御部１５が、このテレビ画像信号に基づいて表示信号を生成することとなる。【０１６３】  なお、本実施の形態では、低輝度の場合に前サブフレームを黒とし、後サブフレームのみを用いて階調表現を行うとしている。しかしながら、サブフレームの前後関係を交換しても（低輝度の場合に後サブフレームを黒として、前サブフレームのみを用いて階調表現を行うようにしても）、同様の表示を得られる。【０１６４】  また、本実施の形態では、（１）式を用いて表示信号（前段表示信号および後段表示信号）の輝度階調（信号階調）を設定するとしている。しかしながら、実際のパネルでは、黒表示（階調０）の場合でも輝度を有し、さらに液晶の応答速度は有限であるため、従って、信号階調の設定に関しては、これらの要素を加味することが好ましい。すなわち、液晶パネル２１によって実際の画像を表示させて、信号階調と表示輝度との関係を実測し、実測結果に基づいて、（１）式に合うようＬＵＴ（出力テーブル）を決めることが好ましい。【０１６５】  また、本実施の形態では、式（６ａ）に示したαを、２．２〜３の範囲であるとしている。この範囲は、厳密に導き出されたものではないが、人間の視覚感覚的にほぼ妥当であるとされている範囲である。【０１６６】  また、本表示装置のソースドライバー２３として通常ホールド表示用のソースドライバーを用いると、入力される信号階調（表示信号の輝度階調）に応じて、γ＝２．２とした（１）式を用いて得られる表示輝度を得られるように、各画素（液晶）に対して電圧信号が出力される。【０１６７】  そして、このようなソースドライバー２３は、サブフレーム表示を行う場合でも、各サブフレームにおいて、入力される信号階調に応じて、通常ホールド表示で使用する電圧信号をそのまま出力することとなる。【０１６８】  しかしながら、このような電圧信号の��力方法では、サブフレーム表示における１フレーム内での輝度の総和を、通常ホールド表示での値と同一にできない（信号階調を表現しきれない）ことがある。【０１６９】  従って、サブフレーム表示では、ソースドライバー２３は、分割した輝度に換算した電圧信号を出力するように設計されていることが好ましい。すなわち、ソースドライバー２３が、信号階調に応じて、液晶に印加する電圧（電極間電圧）を微調整するように設定されていることが好ましい。このため、ソースドライバー２３をサブフレーム表示用に設計し、上記のような微調整を行えるようにしておくことが好ましい。【０１７０】  また、本実施の形態では、液晶パネル２１がＶＡパネルであるとしている。しかしながら、これに限らず、ＶＡモード以外の他モードの液晶パネルを用いても、本表示装置のサブフレーム表示によって、白浮き現象を抑制することが可能である。【０１７１】  すなわち、本表示装置のサブフレーム表示は、視野角度を大きくしたときに予定輝度（予定明度）と実際輝度（実際明度）とがずれてしまう液晶パネル（階調ガンマの視野角特性変化するモードの液晶パネル）に対しては、白浮き現象を抑制することが可能である。【０１７２】  また、特に、本表示装置のサブフレーム表示は、視野角度を増加させると表示輝度の強くなるような特性を有している液晶パネルに有効である。【０１７３】  また、本表示装置における液晶パネル２１は、ＮＢ（Ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｂｌａｃｋ；ノーマリーブラック）であっても、また、ＮＷ（Ｎｏｒｍａｌｌｙ  Ｗｈｉｔｅ；ノーマリーホワイト）であってもよい。【０１７４】  さらに、本表示装置では、液晶パネル２１に変えて、他の表示パネル（例えば有機ＥＬパネルやプラズマディスプレイパネル）を用いてもよい。【０１７５】  また、本実施の形態では、フレームを１：３〜１：７に分割することが好ましいとしている。しかしながら、これに限らず、本表示装置を、フレームを１：ｎあるいはｎ：１（ｎは１以上の自然数）の範囲で分割するように設計してもよい。【０１７６】  また、本実施の形態では、上記した（１０）式を用いて、表示信号（前段表示信号および後段表示信号）の信号階調設定を行うとしている。しかしながら、この設定は、液晶の応答速度を０ｍｓとし、かつ、Ｔ０（最小輝度）＝０とした設定方法である。このため、実使用の際には、さらに工夫を重ねることが好ましい。【０１７７】  すなわち、片側のサブフレーム（後サブフレーム）で出力できる最大の輝度（閾輝度）は、液晶応答が０ｍｓでＴ０＝０の場合には、Ｔｍａｘ／（ｎ＋１）となる。そして、閾輝度階調Ｌｔは、この輝度のフレーム階調である。
Ｌｔ＝（（（Ｔｍａｘ／（ｎ＋１））／Ｔｍａｘ）＾（１／γ））×Ｌｍａｘ（γ＝２．２）
液晶の応答速度が０でない場合、例えば、黒→白がサブフレーム内でＹ％の応答、白→黒がサブフレーム内でＺ％の応答、Ｔ０＝Ｔ０とすると、閾輝度（Ｌｔの輝度）Ｔｔは、
Ｔｔ＝（（Ｔｍａｘ−Ｔ０）×Ｙ／１００＋（Ｔｍａｘ−Ｔ０）×Ｚ／１００）／２
となる。従って、Ｌｔ＝（（（Ｔｔ−Ｔ０）／（Ｔｍａｘ−Ｔ０））＾（１／γ））×Ｌｍａｘ（γ＝２．２）となる。【０１７８】  また、実際には、Ｌｔはもう少し複雑になることもあり、閾輝度Ｔｔを単純な式では表せないこともある。従って、ＬｔをＬｍａｘで表現することが困難なこともある。このような場合にＬｔを求めるには、液晶パネルの輝度を測定した結果を用いることが好ましい。すなわち、片側のサブフレームが最大の輝度、かつ、他方のサブフレームの輝度が最小輝度の場合に液晶パネルから照射される輝度を測定して、その輝度をＴｔとする。そして、下式により、こぼれだしの階調Ｌｔを決める。
Ｌｔ＝（（（Ｔｔ−Ｔ０）／（Ｔｍａｘ−Ｔ０））＾（１／γ））×Ｌｍａｘ
（γ＝２．２）
このように、（１０）式を用いて求めたＬｔについては、理想的な値であり、目安として使用することが好ましい場合もあるといえる。【０１７９】  ここで、本表示装置において、電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させることが好ましい点について、より詳細に説明する。図１２（ａ）は、表示輝度がＬｍａｘの３／４および１／４の場合に、前サブフレームおよび後サブフレームによって表示される輝度を示すグラフである。この図に示すように、本表示装置のようにサブフレーム表示を行う場合、サブフレーム間で、液晶に印加される電圧値（画素電極間に印加される電圧値；絶対値）は異なる。【０１８０】  従って、液晶に印加される電圧（液晶電圧）の極性をサブフレーム周期で反転させると、図１２（ｂ）に示すように、前サブフレームと後サブフレームとの電圧値の違いにより、印加される液晶電圧に偏りが生じる（トータルの印加電圧が０Ｖとならない）。このため、液晶電圧の直流成分をキャンセルできなくなり、液晶パネル２１を長時間駆動させると、電極に電荷がたまり、焼き付きやフリッカなどの発生する可能性がある。【０１８１】  そこで、本表示装置では、液晶電圧の極性をフレーム周期で反転させることが好ましい。なお、液晶電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法は２つある。１つの方法は、１フレームの間、同極性の電圧を印加する方法である。また、もう１つの方法は、１フレーム内の２つのサブフレーム間で液晶電圧を逆極性とし、さらに、後サブフレームと、１つ後のフレームの前サブフレームとを同極性とする方法である。【０１８２】  図１３（ａ）は、前者の方法をとった場合における、電圧極性（液晶電圧の極性）とフレーム周期および液晶電圧との関係を示すグラフである。一方、図１３（ｂ）は、後者の方法をとった場合の、同様のグラフである。【０１８３】  これらのグラフに示すように、液晶電圧を１フレーム周期で反転させる場合、隣り合う２つのフレーム間で、前サブフレームどうしの平均電圧、および、後サブフレームの平均電圧を、０Ｖとできる。従って、２フレームでの平均電圧を０Ｖとできるので、印加電圧の直流成分をキャンセルすることが可能となる。このようにフレーム周期で液晶電圧を交流化することにより、サブフレーム間で液晶電圧が大きく異なっていても、焼き付きやフリッカを防止できる。【０１８４】  また、図１４（ａ）ないし図１４（ｄ）は、液晶パネル２１における４つの画素と、各画素の液晶電圧の極性を示す説明図である。上記したように、１つの画素に印加される電圧については、フレーム周期で極性を反転させることが好ましい。この場合、各画素の液晶電圧の極性は、フレーム周期ごとに、図１４（ａ）から図１４（ｄ）の順で示すように変化することとなる。【０１８５】  ここで、液晶パネル２１の全画素に印加される液晶電圧の和については、０Ｖとすることが好ましい。このような制御については、例えば、図１４（ａ）ないし図１４（ｄ）に示すように、隣接する画素間で電圧極性を変えることで実現できる。【０１８６】  また、本実施の形態では、前サブフレーム期間と後サブフレーム期間との比（フレームの分割比）を、３：１〜７：１に設定することが好ましいとしている。しかしなが��、これに限らず、フレームの分割比を、１：１あるいは２：１に設定してもよい。【０１８７】  例えば、フレームの分割比を１：１とする場合、図３に示したように、通常ホールド表示に比して、実際輝度を予定輝度に近づけることが可能となる。また、図６に示したように、明度に関しても、通常ホールド表示に比して、実際明度を予定明度に近くできる。従って、この場合でも、通常ホールド表示に比して、視野角特性を改善できることは明らかである。【０１８８】  また、液晶パネル２１では、液晶電圧（液晶に印加される電圧；電極間電圧）を表示信号に応じた値とするまでに、液晶の応答速度に応じた時間がかかる。従って、いずれかのサブフレーム期間が短すぎると、この期間内に、液晶の電圧を表示信号に応じた値にまで上げられない可能性がある。【０１８９】  従って、前サブフレームと後サブフレーム期間との比を、１：１あるいは２：１に設定することで、一方のサブフレーム期間を短くしすぎることを防止できる。従って、応答速度の遅い液晶を用いても、適切な表示を行える。【０１９０】  また、フレームの分割比（前サブフレームと後サブフレームとの比）については、ｎ：１（ｎは７以上の自然）に設定してもよい。また、この分割比を、ｎ：１（ｎは１以上の実数（より好ましくは１より大きい実数））としてもよい。例えば、この分割比を１．５：１に設定することで、１：１とする場合に比して視野角特性を向上させられる。また、２：１とする場合に比べて、応答速度の遅い液晶材料を使用することが容易となる。【０１９１】  また、フレームの分割比をｎ：１（ｎは１以上の実数）とする場合でも、「最大輝度の（ｎ＋１）分の１（Ｔｍａｘ／（ｎ＋１））」までの低輝度（低明度）の画像を表示する際には、前サブフレームを黒表示とし、後サブフレームのみを用いて表示を行うことが好ましい。また、「Ｔｍａｘ／（ｎ＋１）」以上の高輝度（高明度）の画像を表示するときには、後サブフレームを白表示とし、前サブフレームの輝度だけを調整して表示を行うことが好ましい。これにより、常に１つのサブフレームを、実際輝度と予定輝度との差のない状態としておける。従って、本表示装置の視野角特性を良好にできる。【０１９２】  ここで、フレームの分割比をｎ：１にする場合、前フレームをｎとしても後フレームｎとしても実質的に同じ効果が狙える。すなわちｎ：１と１：ｎは視野角改善効果に関しては同一である。また、ｎは１以上の実数とした場合でも、上記した（１０）〜（１２）式を用いた輝度階調の制御については有効である。【０１９３】  また、本実施の形態では、本表示装置のサブフレーム表示を、フレームを２つのサブフレームに分割して行う表示であるとしている。しかしながら、これに限らず、本表示装置を、フレームを３つ以上のサブフレームに分割したサブフレーム表示を行うように設計してもよい。【０１９４】  フレームをｍ個に分割する場合のサブフレーム表示では、輝度の非常に低い場合には、ｍ−１個のサブフレームを黒表示とする一方、１つのサブフレームの輝度（輝度階調）だけを調整して表示を行う。そして、このサブフレームだけでは表現できないくらい輝度の高くなった場合に、このサブフレームを白表示とする。���して、ｍ−２個のサブフレームを黒表示とする一方、残った１つのサブフレームの輝度を調整して表示を行う。【０１９５】  すなわち、フレームをｍ個に分割する場合でも、２個に分割するときと同様に、輝度を調整する（変化させる）サブフレームを常に１つとし、他のサブフレームを白表示あるいは黒表示としておくことが好ましい。これにより、ｍ−１個のサブフレームを、実際輝度と予定輝度とのズレのない状態とできる。従って、本表示装置の視野角特性を良好にできる。【０１９６】  図１５は、本表示装置によって、均等な３つのサブフレームにフレームを分割して表示を行った結果（破線および実線）と、通常ホールド表示を行った結果（一点鎖線および実線；図２に示したものと同様）と合わせて示すグラフである。このグラフに示すように、サブフレームを３つに増やした場合、実際輝度を予定輝度に非常に近づけることが可能となる。従って、本表示装置の視野角特性をより良好な状態とできることがわかる。【０１９７】  また、フレームをｍ個に分割する場合でも、上記した極性反転駆動を行うことが好ましい。図１６は、フレームを３つに分割し、フレームごとに電圧極性を反転した場合における、液晶電圧の遷移を示すグラフである。この図に示すように、この場合でも、２フレームでの平均の液晶電圧を０Ｖとできる。【０１９８】  また、図１７は、同様にフレームを３つに分割し、サブフレームごとに電圧極性を反転した場合における、液晶電圧の遷移を示すグラフである。このように、フレームを奇数個に分割する場合には、サブフレームごとに電圧極性を反転させても、２フレームでの平均の液晶電圧を０Ｖとできる。従って、フレームをｍ個（ｍ；２以上の整数）に分割した場合には、制御部１５は、隣接するフレーム間のＭ番目（Ｍ；１〜ｍ）のサブフレームどうしが、異なる極性の液晶電圧を印加されている状態とすることが好ましいといえる。これにより、２フレームでの平均の液晶電圧を０Ｖとできる。【０１９９】  また、フレームをｍ個（ｍ；２以上の整数）に分割した場合には、２フレーム（あるいはより多くのフレーム）でのトータルの液晶電圧を０Ｖとするように、液晶電圧の極性を反転させることが好ましいといえる。【０２００】  また、上記では、フレームをｍ個に分割する場合、輝度を調整するサブフレームを常に１つとし、他のサブフレームを白表示（最大輝度）あるいは黒表示（最小輝度）とすることが好ましいとしている。【０２０１】  しかしながら、これに限らず、輝度を調整するサブフレームを２つ以上としてもよい。この場合でも少なくとも１つのサブフレームを白表示（最大輝度）あるいは黒表示（最小輝度）とすることで、視野角特性を向上させられる。【０２０２】  また、輝度を調整しないサブフレームの輝度を、最大輝度とする代わりに「最大または第２所定値より大きい値」としてもよい。また、最小輝度とする代わりに、「最小または第１所定値より小さい値」としてもよい。この場合でも、輝度を調整しないサブフレームにおける実際明度と予定明度とのズレ（明度ズレ）を十分に小さくできる。従って、本表示装置の視野角特性を向上させられる。【０２０３】  ここで、図１８は、輝度を調整しないサブフレームにおける、���示部１４に出力される信号階調（％；表示信号の輝度階調）と、各信号階調に応じた実際輝度階調（％）との関係（視野角階調特性（実測））を示すグラフである。【０２０４】  なお、実際輝度階調とは、「各信号階調に応じて表示部１４の液晶パネル２１から出力された輝度（実際輝度）を、上記した（１）式を用いて輝度階調に変換したもの」である。【０２０５】  このグラフに示すように、上記した２つの階調は、液晶パネル２１の正面（視野角度０度）においては等しくなる。一方、視野角度を６０度としたときには、白浮きのため、実際輝度階調が中間調で信号階調より明るくなる。また、この白浮きは、視野角度によらず、輝度階調が２０％〜３０％の間となるときに最大値をとる。【０２０６】  ここで、このような白浮きについては、上記のグラフに破線で示した「最大値の１０％」を越えていない場合には、本表示装置の十分に表示品位を保てる（上記した明度ズレを十分に小さくできる）ことがわかっている。また、白浮きが「最大値の１０％」を越えないような信号階調の範囲は、信号階調の最大値の８０〜１００％、および、０〜０．０２％である。また、この範囲は、視野角度が変化しても不変である。【０２０７】  従って、上記した第２所定値としては、最大輝度の８０％に設定することが好ましく、また、第１所定値としては、最大輝度の０．０２％に設定することが好ましいといえる。【０２０８】  また、輝度を調整しないサブフレームを設けなくてもよい。すなわち、ｍ個のサブフレームで表示を行う場合、各サブフレームの表示状態に差をつけなくてもよい。このような構成であっても、上記したような、フレーム周期で液晶電圧の極性を反転する極性反転駆動を行うことが好ましい。なお、ｍ個のサブフレームで表示を行う場合、各サブフレームの表示状態に少しでも差をつけるだけで、液晶パネル２１の視野角特性を向上させることは可能である。【０２０９】  また、本実施形態では、サブフレーム表示によって、液晶の視野角特性を向上できる（白浮きを改善できる）としている。しかしながら、これに限らず、上記のようなサブフレーム表示を行うことによって、動画の表示品質を向上させることが可能となる。【０２１０】  すなわち、通常ホールド表示で表示されている物体の動きを視線追従すると、直前のフレームの色や明るさも同時に見えてしまう。このため、物体のエッジがボケて認識される。一方、サブフレーム表示（特に低輝度）で動画を表示する場合には、各フレームのいずれかのサブフレームの輝度が低くなる。このため、視認しているフレームの画像と、直前のフレームの画像（色・明るさ）とが視覚上で混在することを抑制できる。従って、上記のようなエッジボケを回避し、動画の表示品質を向上させられる。【０２１１】  ここで、上記したように、液晶パネルにおける信号階調と表示輝度とは、以下の（１）式によって近似的に表現される。
（（Ｔ−Ｔ０）／（Ｔｍａｘ−Ｔ０））＝（Ｌ／Ｌｍａｘ）＾γ・・・（１）
なお、Ｌは１フレームで画像を表示する場合（通常ホールド表示で画像を表示する場合）の信号階調（フレーム階調）、Ｌｍａｘは最大の輝度階調（階調信号が８ビット時は、２５５）、Ｔは表示輝度、Ｔｍａｘは最大輝度（Ｌ＝Ｌｍａｘ＝２５５のときの輝度；白）、Ｔ０は最小輝度（Ｌ＝０のときの輝度；黒）、γは補正値（通常２．２）である。また、Ｌ／Ｌｍａｘは、一般に正規化表示階調と称される値であり、また、（Ｌ／Ｌｍａｘ）＾γは、同じく正規化輝度と呼ばれるものである。【０２１２】  図１９は、室温（２５℃）における正規化輝度と信号階調とのなす階調−輝度曲線（γ曲線）を示すグラフである。本表示装置の階調−輝度曲線は、この図に示すような、滑らかな状態（γ曲線にのった状態）になることが好ましい。
また、このような場合、液晶パネルの表示画面では、図２０に示すように、グレースケールを、信号階調の変化に応じた自然なグラデーションで表示できる。【０２１３】  ここで、上記のように、本表示装置では、白浮きを防止するために、図２３（ａ）ないし（ｆ）に示すように、低輝度（最大輝度の半分以下）の画像を表示する場合、前サブフレームを黒表示として後サブフレームのみを用いて表示を行っている。【０２１４】  一方、高輝度（最大輝度の半分より高輝度）の画像を表示する場合、後サブフレームを白表示として前サブフレームの輝度だけを調整して表示を行っている。【０２１５】  また、液晶パネル２１における階調と輝度との関係は、その応答特性（γ値）に応じたものであり、各サブフレームで同様のものである。また、図１９に示すように、階調の増加に対する輝度の上昇の度合い（上昇率）は、信号階調の低い場合には小さく、信号階調の高い場合には大きくなる。【０２１６】  従って、単純にサブフレーム表示を行うと、低輝度と高輝度との切り替わる階調（切替階調）の前後で、輝度を出力するサブフレームが完全に入れ代わる。このため、切替階調の前後で輝度の上昇率が大きく異なることとなり、図２１に示すように、本表示装置の階調−輝度曲線に変曲点（特異点）が生じてしまう。従って、本表示装置では、切替階調の前後で階調−輝度曲線を滑らかにつなげられるように、画像信号を表示信号（信号階調）に変換するための前段ＬＵＴ１２，後段ＬＵＴ１３の値を、適切に設定することが好ましい。【０２１７】  なお、これらのＬＵＴ１２・１３の値は、通常、γ＝２．２のとき（ほぼ２５℃のとき）に、階調−輝度曲線を、図１９に示すような滑らかな関係にできるように設定される。【０２１８】  ここで、上記のγの値は、液晶パネル２１の応答特性に応じたものである。従って、温度変化に応じて液晶パネル２１の応答特性が変化すると、このγの値も２．２からずれることとなる。そして、室温に応じた１組のＬＵＴ１２・１３だけを用いる場合、本表示装置のおかれている環境温度が変化してγが２．２からずれると、前サブフレームでの表示を開始する輝度で（切替階調で）、階調−輝度曲線に図２１に示すような変曲点が生じてしまう。また、この場合、図２２に示すように、グレースケールも、上記の変曲点に応じた異質な部位が生じるため、不自然なグラデーションとなる。【０２１９】  なお、このような変曲点については、ＬＵＴを複数組備え、温度に応じて使い分けることで容易に防止できる。しかしながら、この構成では、複数のＬＵＴを記憶させる必要があるため、コスト高となる。【０２２０】  そこで、本表示装置では、このような変曲点の発生を回避するために、前サブフレームと後サブフレームとの輝度差を、所定範囲内に抑えるように制御することが好ましい。図２４（ａ）ないし（ｆ）は、このような制御を行う場合における、前サブフレームと後サブフレームとの輝度を示す説明図である。これらの図に示すように、この制御では、両サブフレームの輝度差が所定範囲Ｄを超えないようになっている。【０２２１】  なお、この所定範囲Ｄについては、本表示装置では、「切替階調の９８％以下で、５０％以上の階調に応じた輝度範囲」��設定される。例えば、切替階調が１７０であれば、所定範囲Ｄは、８５〜１６７の信号階調に応じた輝度範囲となる。【０２２２】  この構成では、１フレームで表示する輝度（フレーム輝度）が、所定範囲Ｄ内の任意の輝度（閾値）Ｄ１以下である場合（暗輝度の場合）、前サブフレームを黒表示とする一方、後サブフレームのみを用いて表示を行う。【０２２３】  一方、フレーム輝度がＤ１より高く、「最大輝度−Ｄ１」以下となるとき（中間輝度の場合）、前サブフレームと後サブフレームとの双方の輝度を調整する。また、このとき、後サブフレームの輝度が最大（白表示）となるまでは、両サブフレームの輝度差をＤ内に保つように制御する。【０２２４】  すなわち、Ｄ１＜フレーム輝度≦Ｄ１＋ｄである場合、後サブフレームでＤ１の輝度を、前サブフレームで残りの輝度を表示する。また、Ｄ１＋ｄ＜フレーム輝度≦Ｄ１＋２ｄである場合、後サブフレームでＤ＋ｄの輝度を、前サブフレームで残りの輝度を表示する。ここで、ｄは、Ｄ１＋ｄをＤ内にとするような、任意のステップ値である。この制御では、両サブフレームの輝度差は、Ｄ１あるいはＤ１＋ｄとなる。【０２２５】  また、フレーム輝度が「最大輝度−（Ｄ１＋ｄ）」以上となる場合（明輝度の場合）、後サブフレームの輝度が最大（白表示）となる。従って、フレーム輝度がこれ以上の値となる場合には、後サブフレームを白表示とし、前サブフレームの輝度だけを調整して表示を行う。【０２２６】  このような制御を行うことによって、中間輝度では、信号階調の増加に応じて、両サブフレームの輝度が交互に上昇することなる。すなわち、後サブフレームによる上昇率の高い輝度（上昇率；階調の増加に対する輝度の上昇の度合い）と、前サブフレームによる上昇率の低い輝度とを混在させられる（２種類の輝度を、信号階調の増加に応じて、ステップ値ｄごとに交互に増加できる）。【０２２７】  このため、本表示装置の階調−輝度曲線を、図２５に示すような状態にできる。この曲線は、図１９に示したγ曲線からは外れている。しかしながら、中間輝度（切替階調の前後）で、上昇率の異なる輝度を混在させているため、図２５に示すように、曲線の尖りを抑えられる。このため、変曲点（特異点）の発生を防止することが可能となり、図２６に示すように、自然なグレースケール表示を得られる。【０２２８】  なお、上記したステップ値ｄについては、これを小さく設定することによって、狭い間隔で２種類の輝度を細かく混ぜられるため、階調−輝度曲線における尖り度合いをより良好に抑制できる。従って、変曲点の発生をより確実に抑えることが可能となる。このため、ステップ値ｄについては、なるべく小さい値（例えば、１階調〜３階調分の輝度）に設定することが好ましい。【０２２９】  また、上記では、信号階調の増加に応じて、両サブフレームの輝度をステップ値ごとに交互に増加させるとしている。しかしながら、このようなステップ値を用いることなく（交互に増加させることなく）、両サブフレームの輝度差をＤ内とするように制御するだけでもよい。この構成でも、中間輝度では、両サブフレームの輝度を、フレーム輝度の上昇に応じて増加させられる（両サブフレームの輝度を混在させられる）。��って、この場合でも、変曲点の発生を抑えることは可能である。【０２３０】  また、上記では、所定範囲Ｄを、「切替階調の９８％以下で、５０％以上の階調に応じた輝度範囲」としている。ここで、Ｄの下限値については、これを小さくし過ぎると、サブフレーム表示による白浮き改善効果を減少させてしまう。また、Ｄの上限値については、切替階調に応じた輝度に近づけると、変曲点の抑制効果を減じてしまう。従って、Ｄの上限値・下限値については、これらの点を考慮して決定することが好ましいといえる。【０２３１】  しかし、より単純に、両サブフレームの輝度差を、切替階調に応じた輝度（フレーム輝度の最大値の半分の値）より小さくするだけでもよい。この構成でも、変曲点の発生を抑制することは可能である。また、上記では、切替階調の例として階調値１７０を挙げたが、この値は、液晶パネル２１の液晶材料の特性（応答速度など）によって変わる値である。【０２３２】  また、上記では、低輝度の場合、前サブフレームを黒表示として後サブフレームの輝度を調整して表示を行うとし、高輝度の場合に後サブフレームを白表示として前サブフレームの輝度を調整して表示を行うとしている。【０２３３】  しかしながら、これに限らず、前サブフレームとあとサブフレームとの役割を代えてもよい。すなわち、低輝度の場合、後サブフレームを黒表示として前サブフレームの輝度を調整して表示を行うとし、高輝度の場合に前サブフレームを白表示として後サブフレームの輝度を調整して表示を行うように設定してもよい。【０２３４】  すなわち、低輝度（高輝度）の場合に黒表示（白表示）とするサブフレームについては、前サブフレームでも後サブフレームでも、どちらでもよい。なお、この点については、変曲点を回避するために両サブフレームの輝度差をＤ内とする場合についても同様である。【０２３５】  また、上記では、本表示装置における全ての処理を、制御部１５の制御により行うとしている。しかしながら、これに限らず、これらの処理を行うためのプログラムを記録媒体に記録し、このプログラムを読み出すことのできる情報処理装置を、制御部１５に代えて用いるようにしてもよい。【０２３６】  この構成では、情報処理装置の演算装置（ＣＰＵやＭＰＵ）が、記録媒体に記録されているプログラムを読み出して処理を実行する。従って、このプログラム自体が処理を実現するといえる。【０２３７】  ここで、上記の情報処理装置としては、一般的なコンピューター（ワークステーションやパソコン）の他に、コンピューターに装着される、機能拡張ボードや機能拡張ユニットを用いることができる。【０２３８】  また、上記のプログラムとは、処理を実現するソフトウェアのプログラムコード（実行形式プログラム，中間コードプログラム，ソースプログラム等）のことである。このプログラムは、単体で使用されるものでも、他のプログラム（ＯＳ等）と組み合わせて用いられるものでもよい。また、このプログラムは、記録媒体から読み出された後、装置内のメモリ（ＲＡＭ等）にいったん記憶され、その後再び読み出されて実行されるようなものでもよい。【０２３９】  また、プログラムを記録させる記録媒体は、情報処理装置と容易に分離できるものでもよいし、装置に固定（装着）されるものでもよい。さらに、外部記憶機器として装置に接続するものでもよい。【０２４０】  このような記録媒体としては、ビデオテープやカセットテープ等の磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＯ，ＭＤ，ＤＶＤ，ＣＤ−Ｒ等の光ディスク（光磁気ディスク）、ＩＣカード，光カード等のメモリカード、マスクＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリなどを適用できる。【０２４１】  また、ネットワーク（イントラネット・インターネット等）を介して情報処理装置と接続されている記録媒体を用いてもよい。この場合、情報処理装置は、ネットワークを介するダウンロードによりプログラムを取得する。すなわち、上記のプログラムを、ネットワーク（有線回線あるいは無線回線に接続されたもの）等の伝送媒体（流動的にプログラムを保持する媒体）を介して取得するようにしてもよい。なお、ダウンロードを行うためのプログラムは、装置内（あるいは送信側装置・受信側装置内）にあらかじめ記憶されていることが好ましい。【０２４２】  また、本発明について、以下のように述べることもできる。すなわち、ＴＦＴ液晶表示デバイスにおいて、パネルのある画素の階調輝度表示において、その階調輝度表示方法に関して、１フレームを２つのサブフレームに分割し表示を行うことにより動画表示性能の向上もしくは、視野角特性の向上などを行う駆動方法で、半分の輝度表示までは、２つのサブフレームの第１のサブフレームを最小輝度にし、もう一方の第２のサブフレームにより階調を変化させ階調輝度表示を行い、表示輝度が最大輝度の半分以上の場合には、第１のサブフレームの輝度を変化させ階調輝度表示をさせるような駆動を行う表示駆動方法（図２３参照）は、動画性能の向上や、視野角特性の向上見込まれる。【０２４３】  しかしながら、このような表示方法を液晶パネルで行うと次のような不具合を生じる。液晶パネルは、温度により応答特性が変化するため、上記駆動方法を行う場合に、その温度によって、階調表示輝度が変化してしまう（図２１参照）。したがって、室温で表示階調輝度をγが２．２となる設定（図１９参照）としていても、温度が低くなった場合や高くなった場合には、γが２．２から変化してしまう（図２１参照）。また、上記駆動方法を行うと２つのサブフレームに分割し、片側の輝度表示階調から、両サブフレームの輝度表示になった場合にその階調輝度特性の温度特性が変化するため、その階調出力で階調変化が変わり、変曲点となる（図２２参照）。γが２．２から変化することにより画像の印象が変わることは、もちろんであるが、階調変化が急激に変化することは、さらに問題である。【０２４４】  これを解決するために、前サブフレーム表示と後サブフレーム表示の信号を各温度で変えて出力する方法があるが、その場合には、温度センサーと温度ごとの出力テーブルをもつ必要がありコストアップにつながる。従って、階調輝度表示の方法をサブフレームフレーム期間の表示輝度の差以上にならないように出力することにより、上記問題を解決することが好ましい（図２４参照）。この表示駆動方法を行うことにより、変��点がなくなり、見かけ上スムースなグレースケール表示となる（図２５、図２６参照）。【０２４５】  また、本発明のＴＦＴ液晶パネルを、１フレームを２つのサブフレームに分割するＴＦＴ液晶パネルの表示駆動方法において、個々のサブフレームの画素の輝度の総和により１フレームの階調輝度表示を行う方法において、そのサブフレーム期間での表示輝度が１フレーム表示時のサブフレーム間での差がある一定の輝度（相対的に）以上とならないような、表示をさせるＴＦＴ液晶パネル（モジュール、モニター、ＴＶ）、と表現することもできる。【０２４６】  発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求事項の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０２４７】  本発明は、白浮き現象の生じる表示画面を備えた装置に対し、好適に使用できるものである。
【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（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１０（ｃ）】
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【図１１】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１４（ｃ）】
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【図１４（ｄ）】
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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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