(57)【要約】【課題】動画表示において、輝度ずれによる着色を回避させた画像表示装置の提供。【解決手段】階調データに基づき画像表示を行う表示パネルを備えるものであって、  前記階調データのフレーム周波数を２倍にし、第２フレームと該第２フレームに対し１フレーム前の第１フレームのそれぞれに階調データを出力するフレーム周波数変換器と、  前記第１フレームの階調データからぼやけ階調データを生成する第１フィルタ処理器と、  前記第２フレームの階調データからぼやけ階調データとエッジを強調した階調データを生成する第２フィルタ処理器と、第２フレームと第１フレームのぼやけ階調データの差分に基づき、第２フレームのエッジを強調した階調データを補正する補正処理器と、前記補正処理器によって生成された補正処理後のエッジを強調した階調データと前記第２フィルタ処理器によって生成された第２フレームのぼやけ階調データを交互に前記表示パネルに表示する表示制御回路と、を具備する。【選択図】図１
2009251026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
階調データに基づき画像表示を行う表示パネルを備えるものであって、
前記階調データのフレーム周波数を２倍にし、第２フレームと該第２フレームに対し１フレーム前の第１フレームのそれぞれに階調データを出力するフレーム周波数変換器と、
前記第１フレームの階調データからぼやけ階調データを生成する第１フィルタ処理器と、
前記第２フレームの階調データからぼやけ階調データとエッジを強調した階調データを生成する第２フィルタ処理器と、
第２フレームと第１フレームのぼやけ階調データの差分に基づき、第２フレームのエッジを強調した階調データを補正する補正処理器と、
前記補正処理器によって生成された補正処理後のエッジを強調した階調データと前記第２フィルタ処理器によって生成された第２フレームのぼやけ階調データをフレーム毎に交互に前記表示パネルに表示する表示制御回路と、
を具備することを特徴とした画像表示装置。
【請求項２】
前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームのぼやけ階調データの差分に基づき、第２フレームのぼやけ階調データを補正する機能を有し、
前記表示制御回路は、前記補正処理器によって生成された補正処理後のエッジを強調した階調データと前記補正処理器によって補正された前記ぼやけ階調データをフレーム毎に交互に前記表示パネルに表示することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームの各ぼやけ階調データの差分に１／２をかけたデータ分を第２フレームのエッジを強調した階調データに加算して、第２フレームの補正されたエッジを強調した階調データを得ることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームの各ぼやけ階調データの差分に１／２をかけたデータ分を第２フレームのぼやけ階調データに加算して、第２フレームの補正されたぼやけ階調データを得ることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記第２フィルタ処理器は、第２フレームの階調データから第２フレームのぼやけ階調データを差し引くことによって、エッジを強調した階調データを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項６】
第２フレームおよび第１フレームの各階調データを取り込み、これら各階調データの組み合わせに応じ、１フレーム期間内に画素の応答が所望輝度に到達するように調整した補正値を格納したテーブルを基に、第２フレームの前記階調データに前記補正値を加算あるいは減算した階調データを前記第２フィルタ処理に出力するオーバードライブ装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項７】
第２フレームと第１フレームのぼやけ階調データの差分に基づき、エッジを強調した階調データもしくはぼやけ階調データを補正する前記補正処理器から出力された補正処理後のエッジを強調した階調データもしくはぼやけ階調データと前記第２フィルタ処理器から出力された第２フレームのぼやけ階調データもしくはエッジを強調した階調データの組み合わせに応じ、１フレーム期間内に画素の応答が所望輝度に到達するように調整した補正値を格納したテーブルを基に、補正処理後の階調データ及びフィルタ処理器から出力された第２フレームのエッジを強調した階調データもしくはぼやけ階調データに前記補正値を加算又は減算したデータを前記表示パネルに出力するオーバードライブ装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記フレーム周波数変換器からの第２フレームと第１フレームの各階調データを比較し、それらが一致する場合は、前記各階調データを前記表示パネルへ出力させることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項９】
階調データに基づき画像表示を行う表示パネルを備えるものであって、
前記階調データのフレーム周波数を２倍にし、第２フレームに対し１フレーム前の第１フレームのそれぞれに階調データを出力するフレーム周波数変換器と、
前記第１フレームの階調データを輝度データに変換する第１輝度変換器と、この第１輝度変換器からの前記輝度データからぼやけ輝度データを生成する第１フィルタ処理器と、
前記第２フレームの階調データを輝度データに変換する第２輝度変換器と、この第２輝度変換器からの前記輝度データからぼやけ輝度データとエッジを強調した輝度データを生成する第２フィルタ処理器と、
第２フレームと第１フレームのぼやけ輝度データの差分に基づき、第２フレームのエッジを強調した輝度データを補正する補正処理器と、
前記補正処理器によって生成された補正処理後のエッジを強調した輝度データと前記第２フィルタ処理器によって生成された第２フレームのぼやけ輝度データを、それぞれ、エッジを強調した階調データとぼやけ階調データに変換するデータ変換器と、
このデータ変換器からの前記エッジを強調した階調データとぼやけ階調データをフレーム毎に交互に前記表示パネルに表示する表示制御回路と、
を具備することを特徴とした画像表示装置。
【請求項１０】
前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームのぼやけ輝度データの差分に基づき、第２フレームのぼやけ輝度データを補正する機能を有し、
前記表示制御回路は、前記補正処理器によって生成された補正処理後のエッジを強調した階調データと前記補正処理器によって補正された前記ぼやけ階調データをフレーム毎に交互に前記表示パネルに表示することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームの各ぼやけ階調データの差分に１／２をかけたデータ分を第２フレームのエッジを強調した階調データに加算して、第２フレームの補正されたエッジを強調した階調データを得ることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームの各ぼやけ階調データの差分に１／２をかけたデータ分を第２フレームのぼやけ階調データに加算して、第２フレームの補正されたぼやけ階調データを得ることを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記第２フィルタ処理器は、第２フレームの輝度データから第２フレームのぼやけ輝度データを差し引くことによって、エッジを強調した輝度データを生成することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
第２フレームおよび第１フレームの各輝度データを取り込み、これら各輝度データの組み合わせに応じ、１フレーム期間内に画素の応答が所望輝度に到達するように調整した補正値を格納したテーブルを基に、第２フレームの前記輝度データに前記補正値を加算あるいは減算した輝度データを前記第２フィルタ処理に出力するオーバードライブ装置を備えることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
第２フレームと第１フレームのぼやけ輝度データの差分に基づき、エッジを強調した輝度データもしくはぼやけ輝度データを補正する前記補正処理器から出力された補正処理後のエッジを強調した輝度データもしくはぼやけ輝度データと前記第２フィルタ処理器から出力された第２フレームのぼやけ輝度データもしくはエッジを強調した輝度データの組み合わせに応じ、１フレーム期間内に画素の応答が所望輝度に到達するように調整した補正値を格納したテーブルを基に、補正処理後の輝度データ及びフィルタ処理器から出力された第２フレームのエッジを強調した輝度データもしくはぼやけ輝度データに前記補正値を加算又は減算したデータを前記表示パネルに出力するオーバードライブ装置を備えることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記フレーム周波数変換器からの第２フレームと第１フレームの各階調データを比較し、それらが一致する場合は、前記各階調データを前記表示パネルへ出力させることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
階調データに基づき画像表示を行う表示パネルを備える画像表示装置であって、
第（i-1）番目フレーム（iは整数）の階調データから高周波成分が除去された低周波数階調データを生成する第１フィルタ処理器と、
第i番目フレームの階調データから高周波成分が除去された低周波数階調データを生成すると共に、第i番目フレームの階調データの高周波成分が強調された高周波数強調階調データを生成する第２フィルタ処理器と、
前記第（i-1）番目フレーム低周波数階調データと前記第i番目フレームの低周波数階調データの差分に基づき、前記第i番目フレームの高周波数強調階調データを補正する補正処理器と、
前記第i番目フレームの高周波数強調階調データと前記第i番目フレームの低周波数階調データとを、フレーム毎に交互に前記表示パネルに表示する表示制御回路と、
を具備することを特徴とした画像表示装置。
【請求項１８】
前記補正処理器は、前記第（i-1）番目フレーム低周波数階調データと前記第i番目フレームの低周波数階調データの差分に応じた値を、前記第i番目フレームの高周波数強調階調データに加算して、前記第i番目フレームの高周波数強調階調データを補正することを特徴とする請求項１７に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置に係り、動画を表示するたとえば液晶ディスプレイ等の画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば液晶ディスプレイにおいて、動画を表示した際に画像の動く部分がぼやけて見える動画ぼやけが生じ、表示画像の画質が劣化する課題がある。この動画ぼやけの発生の要因は、２つ挙げられる。１つは液晶材料の応答速度が遅い問題、もう１つは１フレーム期間一定の光を出す、即ちホールド型の表示特性の問題である。
【０００３】
このような液晶材料の応答遅延の対策として、まず、１フレーム分遅延させるフレームメモリを用いて、現フレームと前フレームの表示データの比較に基づき、現フレームの表示データに補正データを加える事で、液晶材料の応答を高速化するオーバードライブ方式がある（下記特許文献１参照）。しかしながら、液晶分子の応答を改善したとしても、ホールド型の表示特性そのものに起因する動画ぼやけを改善することは困難となる。ホールド型表示特性の対策として、１フレーム期間内に黒データ（ブランキングデータ）を挿入することによって、１フレーム期間において映像表示期間と黒表示期間が割り振られ、ホールド期間を短縮するようにしている（各特許文献２参照）。しかしながら、間欠的に画像表示を行う方法は上述した黒表示期間が存在するため、従来のホールド型の画像表示装置より表示が暗くなる不都合が生じる。
【０００４】
そこで、このような問題を回避するため、入力画像信号のフレーム周波数を整数倍にし、新たな画像信号（生成画像信号）を生成するとともに、フレーム毎に前記入力画像信号と生成画像信号を交互に表示するようにしたものが知られるに至っている。ここで、前記生成画像信号は、連続する入力画像信号の線形和を取って第１次中間画像信号を生成し、該第１次中間画像信号をローパスフィルタで処理して第２次中間画像信号を生成し、連続する前記入力画像信号の変動領域に対応する第２次中間画像信号のみを抽出して第３次中間画像信号を生成し、連続する入力画像信号の非変動領域における画像信号のみを抽出して共通画像信号を生成し、前記第３次中間画像信号および共通画像信号を合成することによって、生成している（下記特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００１−１１７０７４号公報
【特許文献２】特開２００１−２２０８３２号公報
【特許文献３】特開２００６−２５９６８９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、フレーム毎に前記入力画像信号と生成画像信号を交互に表示するようにした前記画像表示装置は、その動画表示の場合において、視線方向を考慮したこれら入力画素信号と生成画像信号との合成画像は所望の入力画像信号に対し輝度がずれており、このため、輝度のずれた部分が着色されて視認してしまう不都合を有するものとなっている。
【０００６】
本発明の目的は、動画表示において、輝度ずれによる着色を回避させた画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像表示装置は、入力画像信号のフレーム周波数を整数倍にし、入力画像信号からフィルタ処理を介してエッジを強調した画像信号（エッジ強調信号）とぼやけ画像信号を生成するとともに、フレーム毎にエッジ強調信号と前記ぼやけ信号とを交互に表示するようにしたものである。これによって、前後の各フレームにおける画像の差分に基づき、上記従来技術の輝度ずれを補正できるようになる。
【０００８】
本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。
【０００９】
（１）本発明による画像表示装置は、たとえば、階調データに基づき画像表示を行う表示パネルを備えるものであって、
前記階調データのフレーム周波数を２倍にし、第２フレームと該第２フレームに対し１フレーム前の第１フレームのそれぞれに階調データを出力するフレーム周波数変換器と、
前記第１フレームの階調データからぼやけ階調データを生成する第１フィルタ処理器と、
前記第２フレームの階調データからぼやけ階調データとエッジを強調した階調データを生成する第２フィルタ処理器と、
第２フレームと第１フレームのぼやけ階調データの差分に基づき、第２フレームのエッジを強調した階調データを補正する補正処理器と、
前記補正処理器によって生成された補正処理後のエッジを強調した階調データと前記第２フィルタ処理器によって生成された第２フレームのぼやけ階調データをフレーム毎に交互に前記表示パネルに表示する表示制御回路と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
（２）本発明による画像表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームのぼやけ階調データの差分に基づき、第２フレームのぼやけ階調データを補正する機能を有し、
前記表示制御回路は、前記補正処理器によって生成された補正処理後のエッジを強調した階調データと前記補正処理器によって補正された前記ぼやけ階調データをフレーム毎に交互に前記表示パネルに表示することを特徴とする。
【００１１】
（３）本発明による画像表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームの各ぼやけ階調データの差分に１／２をかけたデータ分を第２フレームのエッジを強調した階調データに加算して、第２フレームの補正されたエッジを強調した階調データを得ることを特徴とする。
【００１２】
（４）本発明による画像表示装置は、たとえば、（２）の構成を前提とし、前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームの各ぼやけ階調データの差分に１／２をかけたデータ分を第２フレームのぼやけ階調データに加算して、第２フレームの補正されたぼやけ階調データを得ることを特徴とする。
【００１３】
（５）本発明による画像表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記第２フィルタ処理器は、第２フレームの階調データから第２フレームのぼやけ階調データを差し引くことによって、エッジを強調した階調データを生成することを特徴とする。
【００１４】
（６）本発明による画像表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、第２フレームおよび第１フレームの各階調データを取り込み、これら各階調データの組み合わせに応じ、１フレーム期間内に画素の応答が所望輝度に到達するように調整した補正値を格納したテーブルを基に、第２フレームの前記階調データに前記補正値を加算あるいは減算した階調データを前記第２フィルタ処理に出力するオーバードライブ装置を備えることを特徴とする。
【００１５】
（７）本発明による画像表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、第２フレームと第１フレームのぼやけ階調データの差分に基づき、エッジを強調した階調データもしくはぼやけ階調データを補正する前記補正処理器から出力された補正処理後のエッジを強調した階調データもしくはぼやけ階調データと前記第２フィルタ処理器から出力された第２フレームのぼやけ階調データもしくはエッジを強調した階調データの組み合わせに応じ、１フレーム期間内に画素の応答が所望輝度に到達するように調整した補正値を格納したテーブルを基に、補正処理後の階調データ及びフィルタ処理器から出力された第２フレームのエッジを強調した階調データもしくはぼやけ階調データに前記補正値を加算又は減算したデータを前記表示パネルに出力するオーバードライブ装置を備えることを特徴とする。
【００１６】
（８）本発明による画像表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記フレーム周波数変換器からの第２フレームと第１フレームの各階調データを比較し、それらが一致する場合は、前記各階調データを前記表示パネルへ出力させることを特徴とする。
【００１７】
（９）本発明による画像表示装置は、たとえば、階調データに基づき画像表示を行う表示パネルを備えるものであって、
前記階調データのフレーム周波数を２倍にし、第２フレームに対し１フレーム前の第１フレームのそれぞれに階調データを出力するフレーム周波数変換器と、
前記第１フレームの階調データを輝度データに変換する第１輝度変換器と、この第１輝度変換器からの前記輝度データからぼやけ輝度データを生成する第１フィルタ処理器と、
前記第２フレームの階調データを輝度データに変換する第２輝度変換器と、この第２輝度変換器からの前記輝度データからぼやけ輝度データとエッジを強調した輝度データを生成する第２フィルタ処理器と、
第２フレームと第１フレームのぼやけ輝度データの差分に基づき、第２フレームのエッジを強調した輝度データを補正する補正処理器と、
前記補正処理器によって生成された補正処理後のエッジを強調した輝度データと前記第２フィルタ処理器によって生成された第２フレームのぼやけ輝度データを、それぞれ、エッジを強調した階調データとぼやけ階調データに変換するデータ変換器と、
このデータ変換器からの前記エッジを強調した階調データとぼやけ階調データをフレーム毎に交互に前記表示パネルに表示する表示制御回路と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
（１０）本発明による画像表示装置は、たとえば、（９）の構成を前提とし、前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームのぼやけ輝度データの差分に基づき、第２フレームのぼやけ輝度データを補正する機能を有し、
前記表示制御回路は、前記補正処理器によって生成された補正処理後のエッジを強調した階調データと前記補正処理器によって補正された前記ぼやけ階調データをフレーム毎に交互に前記表示パネルに表示することを特徴とする。
【００１９】
（１１）本発明による画像表示装置は、たとえば、（９）の構成を前提とし、前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームの各ぼやけ階調データの差分に１／２をかけたデータ分を第２フレームのエッジを強調した階調データに加算して、第２フレームの補正されたエッジを強調した階調データを得ることを特徴とする。
【００２０】
（１２）本発明による画像表示装置は、たとえば、（１０）の構成を前提とし、前記補正処理器は、第２フレームと第１フレームの各ぼやけ階調データの差分に１／２をかけたデータ分を第２フレームのぼやけ階調データに加算して、第２フレームの補正されたぼやけ階調データを得ることを特徴とする。
【００２１】
（１３）本発明による画像表示装置は、たとえば、（９）の構成を前提とし、前記第２フィルタ処理器は、第２フレームの輝度データから第２フレームのぼやけ輝度データを差し引くことによって、エッジを強調した輝度データを生成することを特徴とする。
【００２２】
（１４）本発明による画像表示装置は、たとえば、（９）の構成を前提とし、第２フレームおよび第１フレームの各輝度データを取り込み、これら各輝度データの組み合わせに応じ、１フレーム期間内に画素の応答が所望輝度に到達するように調整した補正値を格納したテーブルを基に、第２フレームの前記輝度データに前記補正値を加算あるいは減算した輝度データを前記第２フィルタ処理に出力するオーバードライブ装置を備えることを特徴とする。
【００２３】
（１５）本発明による画像表示装置は、たとえば、（９）の構成を前提とし、第２フレームと第１フレームのぼやけ輝度データの差分に基づき、エッジを強調した輝度データもしくはぼやけ輝度データを補正する前記補正処理器から出力された補正処理後のエッジを強調した輝度データもしくはぼやけ輝度データと前記第２フィルタ処理器から出力された第２フレームのぼやけ輝度データもしくはエッジを強調した輝度データの組み合わせに応じ、１フレーム期間内に画素の応答が所望輝度に到達するように調整した補正値を格納したテーブルを基に、補正処理後の輝度データ及びフィルタ処理器から出力された第２フレームのエッジを強調した輝度データもしくはぼやけ輝度データに前記補正値を加算又は減算したデータを前記表示パネルに出力するオーバードライブ装置を備えることを特徴とする。
【００２４】
（１６）本発明による画像表示装置は、たとえば、（９）の構成を前提とし、前記フレーム周波数変換器からの第２フレームと第１フレームの各階調データを比較し、それらが一致する場合は、前記各階調データを前記表示パネルへ出力させることを特徴とする。
【００２５】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明による画像表示装置によれば、動画表示において、輝度ずれによる着色を回避させることができる。
【００２７】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
〈実施例１〉
図１は、本発明による画像表示装置の概略的な構成を示すブロック図である。図１において、符号１００ないし１１０は信号制御を行うブロックを、符号１１１ないし１２１は信号パスを示している。
【００３０】
なお、本実施形態及び以下の実施形態において、ローパスフィルタ処理に関しては、画面水平ライン方向及び垂直ライン方向の処理方法は同じであるため、本実施形態及び以下の実施形態では、水平ライン方向を対象とした処理の流れについて説明する。また、以下の説明で、階調情報を持つ画像信号を階調画像信号、輝度情報を持つ画像信号を輝度画像信号、ローパスフィルタの処理によって生成されたぼやけ情報を持つ階調画像信号及び輝度画像信号を、それぞれぼやけ階調画像信号及びぼやけ輝度画像信号と定義し、エッジ強調の情報を持つ階調画像信号及び輝度画像信号を、それぞれエッジ強調階調画像信号及びエッジ強調輝度画像信号と定義する。
【００３１】
１１１は階調画像信号、１１２は入力制御信号である。階調画像信号１１１及び入力制御信号１１２は図示しない外部システムから入力される信号である。フレームダブラ１０１は制御信号生成部１００から出力されたメモリ制御信号１２０に基づき、前記階調画像信号１１２の書き込み動作を行うとともに、２倍の速度で現フレームの階調画像信号１１４と前フレームの階調画像信号１１３の読み出し動作を行う。ここで、本実施形態及び以下の実施形態において、1フレーム期間に対し、前半の読み出し動作に基づく期間を第１フィールド、後半の読み出し動作に基づく期間を第２フィールドとする。即ち、このフレームダブラ１０１は、フレーム周波数を２倍にする機能を持ち、フレームダブラ１０１に入力された階調画像信号１１１のフレーム周波数がたとえば６０Ｈｚであるとすると、この階調画像信号１１１は出力される際に、フレーム周波数１２０Ｈｚに変換される。また、フレームダブラ１０１は、フレーム周波数６０Ｈｚの階調画像信号１１１に限らず、他の周波数の階調画像信号１１１にも対応可能なものである。なお、このフレームダブラ１０１は上記外部システム内に設置されていてもよい。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態及び以下の実施形態で用いる液晶ディスプレイ１１０の解像度をＩ×Ｊ（I、Jは共に整数）とし、この液晶ディスプレイ１１０上の画素の位置を示す座標系を用いて、（i）フレーム目にフレームダブラ１０１に入力される、画素（ｍ、ｎ）における階調画像信号をＤｍｎ（ｉ）と表記する。
【００３３】
以下、本実施態様及び以下の実施態様において、フレームダブラ１０１から階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ）が出力された場合について説明する。
【００３４】
図３に、本実施形態における全体の処理の流れを示す。図３において表記された画像信号名に関しては、後に説明する。
【００３５】
本実施形態では、第１フィールドにエッジ強調階調画像信号、第２フィールドにぼやけ階調画像信号を液晶表示ディスプレイ１１０に表示する。フレームダブラ１０１によって生成された階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ−１）、階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ）はそれぞれ輝度変換部１０２、１０３（図１参照）によって、輝度画像信号に変換される。ここで変換された輝度画像信号を以下、それぞれＢｍｎ（ｉ−１）、Ｂｍｎ（ｉ）と表記する。
【００３６】
輝度変換部１０２（図１参照）によって生成された輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ−１）はフィルタ処理部１０４（図１参照）に入力され、輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ）はフィルタ処理部１０５（図１参照）に入力される。フィルタ処理部１０４では、前記輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ−１）をぼやけ輝度画像信号に変換した上で出力する。例えば、フィルタ処理部１０４では、所定の周波数成分以外を通過するローパスフィルタに輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ−１）を通過させることによって、輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ−１）の高周波成分を除去し、輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ−１）の低周波数成分のみのぼやけ輝度画像信号を得ることができる。フィルタ処理部１０５では前記輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ）からぼやけ輝度画像信号とエッジ強調輝度画像信号を生成した上で出力する。フィルタ処理部１０５でのぼやけ輝度画像信号の生成方法は上記と同様である。フィルタ処理部１０５でのエッジ強調輝度画像信号の生成方法は後述する。ここで、静止画表示をもすることを考慮し、前記フィルタ処理部１０５では、ぼやけ輝度画像信号とエッジ強調輝度画像信号の平均がフィルタ処理部に入力された輝度画像信号と一致する様にフィルタ処理を行う。本実施形態に及び以下の実施形態において、ぼやけ輝度画像信号とエッジ強調輝度画像信号をそれぞれＬＰＢｍｎ（ｉ）とＨＰＢｍｎ（ｉ）と表記する。前記ぼやけ輝度画像信号ＬＰＢｍｎ（ｉ−１）は信号バス１１７を通過し、前記ぼやけ輝度画像信号ＬＰＢｍｎ（ｉ）は信号バス１１９を通過し、輝度ずれ補正処理部１０６（図１参照）に入力される。
【００３７】
次に、図４を用いて、ぼやけ輝度画像信号及びエッジ強調輝度画像信号を生成するフィルタ処理部１０５について説明する。以下の説明はフィルタ処理部１０４に関しても同じである。図４はフィルタ処理部１０５の内部ブロックを示している。図４において、符号４００は乗算部、符号４０１はＬＰＦ処理部、符号４０２は減算部を示している。まず、輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ）がフィルタ処理部１０５に入力され、乗算部４００とＬＰＦ処理部４０１に入力される。乗算部４００に入力された輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ）は、２×Ｂ１ｍｎ（ｉ）に変換される。一方、ＬＰＦ処理部４０１に入力された輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ）は、ぼやけ輝度画像信号ＬＰＢｍｎ（ｉ）に変換された上で、出力される。ＬＰＦ処理部４０１では、輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ）が入力されると、画素（ｍ、ｎ）を中心とした左右Ｍ画素分（Ｍは０以上の整数）、即ち計（２Ｍ＋１）個の画素範囲における輝度画像信号の平均処理を行い、ぼやけ輝度画像信号ＬＰＢｍｎ（ｉ）を生成し、出力する。このぼやけ輝度画像信号ＬＰＢｍｎ（ｉ）と乗算部４００から出力される２×Ｂｍｎ（ｉ）を基に、減算部４０２によって２×Ｂｍｎ（ｉ）からこのぼやけ輝度画像信号ＬＰＢｍｎ（ｉ）を減算して、エッジ強調輝度画像信号ＨＰＢｍｎ（ｉ）が生成される。これにより、輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ）に、輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ）の高周波成分（エッジ部分などに表れる成分）を追加（強調）したこととなる。従って、輝度ずれ補正処理部１０６には、ぼやけ輝度画像信号ＬＰＢｍｎ（ｉ−１）、ぼやけ輝度画像信号ＬＰＢｍｎ（ｉ）、エッジ強調輝度画像信号ＨＰＢｍｎ（ｉ）の３つの輝度画像信号が入力される。この輝度ずれ補正処理部１０６は上記背景技術の課題である輝度ずれを抑制する機能を持つ。
【００３８】
次に、図５を用いて、輝度ずれ補正処理部１０６の構成について説明する。図５において、減算部５００によって、ぼやけ輝度画像信号ＬＰＢ（ｉ）とぼやけ輝度画像信号ＬＰＢ（ｉ−１）の差分信号が生成され、更に、乗算部５０１によって、当該差分データに（１／２）が掛けられ、加算部５０２に入力される。加算部５０２に入力された差分データはＨＰＢ（ｉ）に加算され、出力される。選択部５０３には、加算部５０２から出力された、補正処理後のエッジ強調輝度画像信号ＨＰＢ（ｉ）とぼやけ輝度画像信号ＬＰＢ（ｉ）の他に、制御信号生成部１００から出力されたセレクタ信号１２１が入力される。セレクタ信号１２１が'ｈｉｇｈ'の場合、補正処理後のエッジ強調輝度画像信号ＨＰＢ（ｉ）がデータ選択部５０３からデータ変換部１０７に出力され、セレクタ信号１２１が'ｌｏｗ'の場合、ぼやけ輝度画像信号ＬＰＢ（ｉ）がデータ変換部１０７に出力される。
【００３９】
図６は、横軸に距離（ピクセル）、縦軸に輝度を取った座標系を用いて、ＬＰＦ処理部４０１に入力された輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ）とＬＰＦ処理部４０１から出力されるエッジ強調輝度画像信号ＨＰＢｍｎ（ｉ）及びぼやけ輝度画像信号ＬＰＢｍｎ（ｉ）をそれぞれデータ配列したものである。図６（ａ）は輝度画像信号Ｂｍｎ（ｉ）を、図６（ｂ）はエッジ強調輝度画像信号ＨＰＢｍｎ（ｉ）を、図６（ｃ）はぼやけ輝度画像信号ＬＰＢｍｎ（ｉ）を示している。図中、符号Ｂａ、Ｂｂはそれぞれ輝度を示しており、本実施形態及び以下の実施形態において、Ｂａ＜Ｂｂの関係を満たすものとする。また、ＬＰＦ処理部４０１に入力される輝度画像信号のデータ配列６００を入力輝度データＢ（ｉ）に基づいて、減算部４０２から出力されるエッジ強調輝度画像信号のデータ配列６０１をエッジ強調輝度データＨＰＢ（ｉ）、ＬＰＦ処理部４０１から出力されるぼやけ輝度画像信号のデータ配列６０２をぼやけ輝度データＬＰＢ（ｉ）と定義する。以下、本実施形態では説明の便宜上、輝度画像信号の代わりに、輝度データを用いて説明する。
【００４０】
次に、図７、図８を用いて、輝度ずれを抑制するアルゴリズムについて説明する。このアルゴリズムを以下、抑制アルゴリズムと表記する。
【００４１】
図７（Ａ）において、当該図の上側に、第１フィールドに入力されるエッジ強調画像データＨＰＢ（ｉ）（図中符号７０１）を、当該図の下側に、第２フィールドに入力されるぼやけ輝度画像データＬＰＢ（ｉ）（図中符号７０２）を示す。また、図中、符号７００はＬＰＦ処理部４０１で用いた（２Ｍ＋１）個の画素範囲に相当している。
【００４２】
図７（Ｂ）は、前記エッジ強調画像データＨＰＢ（ｉ）および輝度画像データＬＰＢ（ｉ）
基に、液晶の応答速度を０とした上で、横軸に距離（単位；ピクセル）、縦軸に時間（単位；フィールド）を取った２次元座標系（当該図の上側）を用いて、スクロール速度７０３で移動した輝度画像データに対して視線追従方向７０４に積分して得られる積分輝度波形７０５（当該図の下側）を示している。前記積分輝度波形７０５から明らかなように、輝度変化前後（図中点線楕円枠内）で輝度ずれが生じる。ここで、この輝度ずれ対策として、本実施形態では、エッジ強調輝度データ７０１のみにデータ補正を行うが、エッジ強調輝度データ７０１の代わりに、ぼやけ輝度データ７０２に補正しても良い。
【００４３】
ここで、輝度ずれの抑制に要する補正処理後のエッジ強調輝度データを次式（１）に示す。
【００４４】
ＨＰＢＣ（ｉ）＝ＨＰＢ（ｉ）＋（ＬＰＢ（ｉ）−ＬＰＢ（ｉ−１））／２  …（１）
上式（１）中、ＨＰＢＣ（ｉ）は、本実施形態及び以下の実施形態において、輝度ずれ補正処理部１０６にて補正されたエッジ強調輝度データを表す。
【００４５】
また、図８は、上式（１）に基づく処理の流れを示している。
【００４６】
図８（ａ）は、図７（Ｂ）の下側の図に対応するもので、図中斜線部分は、輝度データを補正する為に必要な範囲を示している。また、図８（ｂ）は、ぼやけ輝度データＬＰＢ（ｉ−１）を示し、上式（１）に示すＬＰＢ（ｉ−１）に対応している。図８（ｃ）は、ぼやけ輝度データＬＰＢ（ｉ）を示し、上式（１）に示すＬＰＢ（ｉ）に対応している。図８（ｄ）は、前記ぼやけ輝度データＬＰＢ（ｉ）と前記ぼやけ輝度データＬＰＢ（ｉ−１）の差分を示しており、上式（１）に示すＬＰＢ（ｉ）−ＬＰＢ（ｉ−１）に対応している。図８（ｅ）は、エッジ強調輝度データＨＰＢ（ｉ）を示し、上式（１）に示すＨＰＢ（ｉ）に対応している。図８（ｆ）は、補正後のエッジ強調輝度データＨＰＢＣ（ｉ）を示し、上式（１）に示すＨＰＢＣ（ｉ）に対応している。なお、図８（ｆ）では、比較を容易にするため、前記エッジ強調輝度データＨＰＢ（ｉ）を点線によって合わせ描画している。
【００４７】
図９は、前記図７（ｂ）に対応して描いた図で、第１フィールドに輝度データＨＰＢＣ（ｉ）を、第２フィールドに輝度データＬＰＢ（ｉ）を入力した際に得られる積分輝度波形９００を示す。この積分輝度波形９００は、図７（ｂ）に示した積分輝度波形７０５と比較して、輝度変化前後で所望輝度に対する輝度ずれを大幅に抑制できることが判明する。
【００４８】
しかし、積分輝度波形９００上の符号９０１、９０２で示した部分で輝度ずれが起こることが確認される。しかし、この部分での輝度ずれの大きさは、積分輝度波形７０５で示した輝度ずれの大きさに対して極めて小さく、またフィルタ処理の範囲に反比例する為、フィルタ処理の範囲を大きくすることによって抑制できるようになる。
【００４９】
そして、輝度ずれ補正処理部１０６（図１参照）から出力される輝度画像信号は、データ変換部１０７に入力され、階調画像信号に変換された上でデータドライバ１０９に出力される。このデータ変換部１０７から出力される階調画像信号を以下、ＢＤ（ｉ）と表記する。ゲートドライバ１０８、データドライバ１０９はそれぞれ制御信号生成部１００から出力された制御信号を基に、液晶表示ディスプレイパネルのゲート線及びデータ線を駆動し、画素の表示を行うようにする。
【００５０】
〈実施例２〉
図１０は、本発明による画像表示装置の実施例２を示す図で、図１に対応した図となっている。実施例２は、実施例１における静止画表示の際に、フィルタ処理範囲７００でのビット演算による誤差が大きい場合、ＬＰＢｍｎ（ｉ）とＨＰＢｍｎ（ｉ）の平均がＢｍｎ（ｉ）と一致せず、表示面内に輝度むらが発生することから、この輝度むらを解消した構成としている。
【００５１】
すなわち、データ変換部１０７の後段にデータ選択部１０００を具備させ、静止画の表示の際には、このデータ選択部１０００の切り替えによって、実施例１に示した本発明を適用しないようにしている。さらに、詳述すると、データ選択部１０００には、データ変換部１０９から階調画像信号ＢＤ（ｉ）、フレームダブラ１０１から階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ−１）、階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ）のそれぞれの信号が入力される。データ選択部１０００は、階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ）と階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ−１）との比較を行い、階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ）と階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ−１）が一致した場合に、階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ）を液晶装置１０１に出力し、階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ−１）と階調画像信号Ｄｍｎ（ｉ）が不一致の場合に、階調画像信号ＢＤ（ｉ）をデータドライバ１０９に出力する。このため、静止画表示時に、フィルタ処理の無い階調画像信号が液晶表示ディスプレイパネル１１０に入力されるため、ビット演算の誤差による、面内の輝度むらを防ぐことができる。また、以下の実施形態においても、静止画表示時の輝度むらを対策する手段として、データ選択部１０００を設けてもよい。
【００５２】
〈実施例３〉
図１１は、本発明の画像表示装置の実施例３を示す図で、図３と対応した図となっている。図３では、第１フィールドにエッジ強調輝度データＨＰＢ（ｉ）を、第２フィールドにぼやけ輝度データＬＰＢ（ｉ）をあてがっているのに対し、図１１では、第１フィールドにぼやけ輝度データＬＰＢ（ｉ）を、第２フィールドにエッジ強調輝度データＨＰＢ（ｉ）をあてがっている点で異なっている。
【００５３】
図１１に示したように、第１フィールドにぼやけ輝度データＬＰＢ（ｉ）を、第２フィールドにエッジ強調輝度データＨＰＢ（ｉ）をあてがう場合、実施例１と同様の条件下で求まる積分輝度波形は図１２に示すようになる。図１２は、図７（Ｂ）に対応した図となっている。図１２から明らかとなるように、実施例１と同様、図中点線楕円枠内で、所望輝度に対してずれが生じる。この輝度ずれは、実施例１で求まる積分輝度波形７０５の輝度ずれと反対方向に発生し、ずれの大きさは同じ値となっている。従って、輝度ずれを対策する抑制アルゴリズムに関しては、実施例１でＬＰＢ（ｉ）−ＬＰＢ（ｉ−１）を基に、エッジ強調輝度データＨＰＢ（ｉ）に補正したが、上述したずれの方向を考慮し、本実施例３では、ＬＰＢ（ｉ−１）−ＬＰＢ（ｉ）を基に、エッジ強調輝度データＨＰＢ（ｉ）に補正することで輝度ずれを抑制する。これにより生成される、補正処理後のエッジ強調輝度データＨＰＢＣ（ｉ）は次式（２）で表される。
【００５４】
ＨＰＢＣ（ｉ）＝ＨＰＢ（ｉ）＋（ＬＰＢ（ｉ−１）−ＬＰＢ（ｉ））／２  …（２）
なお、第１フィールドに輝度画像信号ＨＰＢＣ（ｉ）を、第２フィールドに輝度画像信号ＬＰＢ（ｉ）を入力した際に得られる積分輝度波形は、実施例１に示したと同様、図９中の符号９０１、符号９０２に示した範囲で輝度ずれが起こる。しかし、この輝度ずれに関しても実施例１とずれの方向が反対で、ずれの大きさは同じである為、フィルタ処理の範囲を大きくすることで抑制することができる。
【００５５】
〈実施例４〉
図１３は、本発明の画像表示装置の実施例４を示す図で、図１と対応した図となっている。図１３において、図１の場合と比較して異なる構成は、フレームダブラ１０１と輝度変換部１０３の間にオーバードライブ装置１３００を設置している点にある。このオーバードライブ装置１３００は、概略を示せば、現フレームおよび１つ前のフレームの各階調データを取り込み、これら各階調データの組み合わせに応じ、１フレーム期間内に液晶分子の応答が所望輝度に到達するように調整した補正値を格納したテーブルを基に、現フレームの階調データに前記補正値を加算あるいは減算した階調データを得るようになっている。このオーバードライブ装置１３００によって、液晶表示ディスプレイ１１０における液晶分子の応答を向上せんとするためである。
【００５６】
すなわち、前記オーバードライブ装置１３００は、前フレームにおける階調画像信号と現フレームの階調画像信号を基に、現フレームにおける階調画像信号を出力する機能を有するようになっている。オーバードライブ装置１３００から出力された現フレームの階調画像信号をＯＤｍｎ（ｉ）と表記する。また、オーバードライブ装置１３００は、出力する際に参照とする２つの階調画像信号から成る２次元マップによって構成されたオーバードライブ・ルックアップテーブルを備える。このオーバードライブ・ルックアップテーブルは、参照とする２つの階調画像信号における値の組み合わせに応じて、１フレーム期間内に液晶分子の応答が所望輝度に到達する様に調整した補正値を格納したテーブルである。従って、本実施形態では、入力されたＤｍｎ（ｉ−１）とＤｍｎ（ｉ）の組み合わせに基づいて、ＯＤｍｎ（ｉ）を出力し、出力されたＯＤｍｎ（ｉ）は輝度変換器１０３に入力され、輝度画像信号として出力されるようになる。以降、実施例１に示したと同様の処理の流れに従う。
【００５７】
〈実施例５〉
図１４は、本発明の画像表示装置の実施例５を示す図で、図１と対応した図となっている。図１４において、図１の場合と比較して異なる構成は、輝度ずれ補正処理部１０６の後段にオーバードライブ装置１４００を設置している点にある。実施例４の場合と同様、液晶表示ディスプレイ１１０における液晶分子の応答を向上せんとするためである。
【００５８】
前記オーバードライブ装置１４００も２次元マップによって構成されたオーバードライブ・ルックアップテーブルを備える。そして、輝度ずれ補正処理部１０６から出力される、ＨＰＢＣ（ｉ）とＬＰＢ（ｉ）における値の組み合わせに基づいて輝度画像信号を出力する。前記輝度画像信号はデータ変換部１０７にて階調画像信号に変換され、データドライバ１０９に出力される。
【００５９】
以上、本発明を実施例を用いて説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明を適用することによって、静止画像の表示品質を保ったまま、動画表示における動画ぼやけを低減できる。従って、たとえば、液晶表示パネルを用いたTV受像機や、PC等の表示モニタ、更に携帯電話やゲーム機等に対して適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の画像表示装置の実施例１の構成を示すブロック図である。
【図２】前記画素表示装置の画素の座標を示す説明図である。
【図３】実施例１におけるデータの流れをフレーム単位で示したタイミング図である。
【図４】図１に示すフィルタ処理部の構成を示したブロック図である。
【図５】図１に示す輝度ずれ補正処理部の構成を示したブロック図である。
【図６】エッジ強調した輝度データとぼやけの輝度データを示す図である。
【図７】実施例１において解決すべく課題を詳細に示した説明図である。
【図８】前記輝度ずれ補正処理部で行う演算処理の流れを示す図である。
【図９】実施例１の効果を示す説明図である。
【図１０】本発明の画像表示装置の実施例２の構成を示すブロック図で、図１と対応した図となっている。
【図１１】本発明の画像表示装置の実施例３の構成を示す図で、図３と対応した図となっている。
【図１２】実施例３において解決すべく課題を詳細に示した説明図である。
【図１３】本発明の画像表示装置の実施例４の構成を示すブロック図で、図１と対応した図となっている。
【図１４】本発明の画像表示装置の実施例５の構成を示すブロック図で、図１と対応した図となっている。
【符号の説明】
【００６２】
１００…制御信号生成部、１０１…フレームダブラ、１０２、１０３…輝度変換部、１０４、１０５…フィルタ処理部、１０６…輝度ずれ補正処理部、１０７…データ変換部、１０８…ゲートドライバ、１０９…データドライバ、１１０…液晶表示ディスプレイ、１１１、１１３、１１４…階調画像信号、１１２…入力制御信号、１１５、１１６…輝度画像信号、        １１７…前フレームのぼやけ輝度画像信号、１１８…現フレームのエッジ強調輝度画像信号、１１９…現フレームのぼやけ輝度画像信号、１２０…メモリ制御信号、１２１…セレクタ信号、４００、５０１…乗算部、４０１…ＬＰＦ補正処理部、４０２、５００…減算部、５００…減算部、５０２…加算部、５０３…選択部、６００…入力輝度データ、６０１、７０１…エッジ強調輝度データ、６０２、７０２…ぼやけ輝度データ、７００…フィルタ処理範囲、７０３…スクロール速度、７０４…視線追従方向、７０５、９００、１２００…積分輝度波形、９０１、９０２…輝度ずれ、１０００…データ選択部、１３００、１４００…オーバードライブ装置。
【図１】
2009251026.tif 000003
【図２】
2009251026.tif 000004
【図３】
2009251026.tif 000005
【図４】
2009251026.tif 000006
【図５】
2009251026.tif 000007
【図６】
2009251026.tif 000008
【図７】
2009251026.tif 000009
【図８】
2009251026.tif 000010
【図９】
2009251026.tif 000011
【図１０】
2009251026.tif 000012
【図１１】
2009251026.tif 000013
【図１２】
2009251026.tif 000014
【図１３】
2009251026.tif 000015
【図１４】
2009251026.tif 000016