JP2011048281A - 画像表示装置及びその輝度制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルに表示される映像信号の各フレームについて、表示輝度を制御するためのパラメータである輝度制御値を算出する算出回路と、前記算出回路で算出された輝度制御値を用いて、フレームの表示輝度を制御する輝度制御回路と、を備える。そして、前記映像信号が複数のフレームで1つの画像が構成されている映像信号である場合に、前記輝度制御回路は、1つの画像を構成する複数のフレームに同一の輝度制御値を適用するか、又は、1つの画像を構成する複数のフレームのそれぞれに適用する輝度制御値の差を所定の値よりも小さくする。
【選択図】図1
Description
する輝度制御値の差を所定の値よりも小さくすることを特徴とする画像表示装置である。
信号の場合、輝度制御回路は、1つの画像を構成する複数のフレームに同一の輝度制御値を適用するか、又は、複数のフレームの夫々に適用する輝度制御値の差を所定の値よりも小さくする。「所定の値」は、複数のフレームの輝度のバランスが輝度制御の前後で変化していることが視聴者に視認できない程度の値に設定される。所定の値は実験により求めた固定値でもよいし、複数のフレームの輝度の代表値に応じて変化する値でもよい。例えば、人間の眼は低輝度領域における輝度変化に敏感であるため、暗い画像ほど「所定の値」が小さくなるようにするとよい。なお、本発明者らの実験によれば、複数のフレームの夫々に適用される輝度制御値の変化が1%以下の場合に、好ましい結果が得られることがわかっている。
(1)右目用のフレームと左目用のフレームとで1つの画像が構成されている3次元表示用の映像信号(図7(a)参照)。
(2)元映像信号のオリジナルフレームの間に中間フレームが挿入された映像信号(図2(a)参照)。この場合、オリジナルフレームと中間フレームとで1つの画像が構成されているとみなすことができる。中間フレームは、オリジナルフレームの複製でもよいし、前後のオリジナルフレームを補間して得られた補間フレームでもよい。また、複数の中間フレームが挿入されることもある。
(3)元映像信号のオリジナルフレームの輝度を時系列の複数のフレームに分割(分配)することで得られた映像信号。図2(b)は、オリジナルフレームに対してローパスフィルタを施したり、輝度を低下させたりすることで生成したサブフレームと、オリジナルフレームからサブフレームを減算することで得られるメインフレームとで、1つの画像を構成した例である。1つのオリジナルフレームが3以上のフレームに分割されることもある。
図1(a)は実施例1の輝度制御回路の構成を示すブロック図である。以下に本構成における基本的な信号の流れを示す。
画像入力S01はまず逆γ処理回路0000へ入力され、輝度に対しリニアになるよう変換されて画像データS04となる。そして画像データS04は輝度制御回路0001において輝度制御値S05を乗算することにより輝度制御処理を施され、画像データS02となる。画像データS02は、画像処理回路0002によって表示パネル0007に最適な駆動データS03へと変換され、駆動データS03は表示パネル0007へと出力される。また、駆動データS03は輝度制御値算出回路0003に入力される。輝度制御値算出回路0003は入力された駆動データS03とフレーム識別信号S07より輝度制御値S05を算出し、輝度制御回路0001へと出力する。輝度制御回路0001は算出された輝度制御値S05を用いて次の画像データS04に輝度制御処理を行う。本構成では、あるフレームから求めた輝度制御値をそのフレームではなく次のフレームに乗算するフィ
ードバック型の輝度制御回路となっている。これはフレーム間のデータの相関性を利用している。
図1(b)は上記回路において通常の適応型輝度制御を行った際の動作を示した図である。図中の画像データS02、S04の縦軸は輝度を示し、横軸は時間を示している。また破線は、輝度レンジ(駆動可能な最大値)を示し、矩形部分はそのフレーム内のある画素の輝度を示している。この例では、2つのフレームから1つの画像が構成されている。n番目の画像の第1フレームを「n−1」、第2フレームを「n−2」のように表記する。
実施例1では、フィードバック型の輝度制御処理を示したが、実施例2では、フィードフォワード型の輝度制御処理に本発明を適用した例を示す。輝度制御値の内容及びその算出と乗算方法は実施例1と同じでよい。
液晶ディスプレイのようなホールド型表示装置では、動画ボケを低減するため、オリジナルフレームの間に低輝度画像を挿入したり、フレームレート変換による倍速駆動を行うことがある。このような場合にも、関連するフレーム群に対して同一又は実質的に同一の輝度制御値を適用することで、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。
実施例4は、3次元表示用の映像信号が入力された場合の例を示す。回路構成、輝度制御値の内容及びその算出と乗算方法は、上述した実施例のいずれかと同じでよい。
左目用フレームが交互に表示される。そして図7(b)のように、シャッターメガネなどを利用して、右目で右目用フレーム、左目で左目用フレームを見ることによって、視覚的に3D画像が構成される。
映画コンテンツでよく見られる24fps(フレーム/秒)の映像信号の場合、動きボケやフリッカーの解消のため、オリジナルフレームの間に複数の中間フレームを挿入することにより、元映像よりも高いフレームレートで表示動作を行うことがある。例えば、2枚の中間フレームを挿入した場合は72fps、3枚の中間フレームを挿入した場合は96fps、4枚の中間フレームを挿入した場合は120fpsとなる。この場合も、オリジナルフレームと複数の中間フレームとで構成されるフレーム群に対し、同一又は実質的に同一の輝度制御値を適用することにより、フレーム間の輝度バランスを維持して、高輝度かつ高品位な画像表示を実現することができる。
Claims (7)
- 表示パネルと、
前記表示パネルに表示される映像信号の各フレームについて、表示輝度を制御するためのパラメータである輝度制御値を算出する算出回路と、
前記算出回路で算出された輝度制御値を用いて、フレームの表示輝度を制御する輝度制御回路と、を備え、
前記映像信号が複数のフレームで1つの画像が構成されている映像信号である場合に、前記輝度制御回路は、1つの画像を構成する複数のフレームに同一の輝度制御値を適用するか、又は、1つの画像を構成する複数のフレームのそれぞれに適用する輝度制御値の差を所定の値よりも小さくすることを特徴とする画像表示装置。 - 複数のフレームで1つの画像が構成されている映像信号は、右目用のフレームと左目用のフレームとで1つの画像が構成されている3次元表示用の映像信号であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 複数のフレームで1つの画像が構成されている映像信号は、元映像信号のオリジナルフレームの間に1つ以上の中間フレームを挿入して得られた映像信号であり、
前記オリジナルフレームと前記1つ以上の中間フレームとで1つの画像が構成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 複数のフレームで1つの画像が構成されている映像信号は、元映像信号のオリジナルフレームの輝度を時系列の複数のフレームに分割することで得られた映像信号であり、
前記時系列の複数のフレームで1つの画像が構成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記輝度制御回路は、1つの画像を構成する複数のフレームに同一の輝度制御値を適用するものであり、
前記同一の輝度制御値は、1つの画像を構成する複数のフレームのうちの1つのフレームのデータから算出された輝度制御値であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像表示装置。 - 前記輝度制御回路は、1つの画像を構成する複数のフレームに同一の輝度制御値を適用するものであり、
前記同一の輝度制御値は、1つの画像を構成する複数のフレームの各々のデータから算出された複数の輝度制御値の統計値であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像表示装置。 - 表示パネルを備える画像表示装置の輝度制御方法であって、
前記表示パネルに表示される映像信号の各フレームについて、表示輝度を制御するためのパラメータである輝度制御値を算出する算出工程と、
前記算出工程で算出された輝度制御値を用いて、フレームの表示輝度を制御する輝度制御工程と、を含み、
前記映像信号が複数のフレームで1つの画像が構成されている映像信号である場合に、前記輝度制御工程では、1つの画像を構成する複数のフレームに同一の輝度制御値を適用するか、又は、1つの画像を構成する複数のフレームのそれぞれに適用する輝度制御値の差を所定の値よりも小さくすることを特徴とする画像表示装置の輝度制御方法。
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