JP2011164429A - 画像表示装置、画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノイズ成分や時間的な孤立点がオーバードライブ駆動によって強調される現象を抑制し、ちらつき等の画質劣化を改善する為の技術を提供すること。
【解決手段】 オーバードライブ量決定部１０１は、着目フレームの画像内の画素の画素値に応じたオーバードライブ量を取得する。特徴量検出部１０２は、着目フレームの画像内の画素のオーバードライブ量からこの画素の周囲画素の平均オーバードライブ量を減じた差分量を求める。オーバードライブ補正部１０４は、着目画素の差分量が閾値以上の場合、着目画素の画像信号を出力する。着目画素の差分量が閾値より小さい場合、着目画素の画像信号の信号レベルに、着目画素のオーバードライブ量を加算した画像信号を出力する。液晶表示パネル１０６は、着目フレームの画像内のそれぞれの画素について出力された画像信号に応じた画像を、着目フレームの画像として表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像表示技術に関するもので、特に、入力映像信号の階調変化に応じて画像表示装置の応答速度を改善するため技術に関する。

近年、ＴＶの受像機やＰＣの表示装置として液晶表示パネルを用いた液晶表示装置が幅広く使用されている。液晶表示パネルには液晶表示駆動回路が接続されており、入力映像信号のレベルに応じた駆動電圧を液晶表示パネルに印加することで、光の透過率を調節し、所望の輝度レベルを得ることができる。

しかしながら、液晶表示装置は、駆動電圧の変化に対して液晶応答速度が十分に早くないため、例えば動画像を表示した場合に残像が発生するという問題を有している。そこで、液晶応答速度を改善するための液晶駆動方法として、所謂オーバードライブ駆動方法が提案されている。オーバードライブ駆動とは、表示する現フレームの映像信号と１フレーム前の映像信号とを比較し、その比較結果に応じて現フレームの映像信号を強調するように補正する駆動方法である（特許文献１）。従って、オーバードライブ駆動により、目標とする到達輝度レベルへの遷移期間が短くなり、液晶応答速度が改善される。

一方、入力映像信号にノイズ成分が含まれる場合、オーバードライブ駆動によってノイズ成分が強調されることで、ちらつき等の画質劣化として視認されることがある。そこで、入力映像信号に含まれるノイズ成分を検出し、ノイズ検出結果に基づいて、オーバードライブ駆動を行なうか否かを選択的に切替える手法が提案されている（特許文献２）。

特許第０３３０５２４０号 特許第０３５６６９５６号

オーバードライブ駆動では、液晶表示パネルの応答特性（液晶応答速度）が考慮された補正値に基づいて補正処理を行なう為、オーバードライブ駆動によって強調されるちらつき等の画質劣化の視認具合は、応答特性によって変化して視認されることになる。しかしながら、従来技術では、応答特性が考慮されていない入力映像信号を参照し、ノイズ成分の検出を行なっている。このため、実際に視認されるノイズ成分と、検出したノイズ成分とにずれが生じることがあった。

本発明は以上の問題に鑑みなされたものであり、ノイズ成分や時間的な孤立点がオーバードライブ駆動によって強調される現象を抑制し、ちらつき等の画質劣化を改善する為の技術を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像表示装置は、以下の構成を有する。即ち、入力された各フレームの画像を順次表示する画像表示装置であって、入力された着目フレームの画像内の各画素について、該画素の画素値に応じたオーバードライブ量を取得する取得手段と、前記着目フレームの画像を構成する各画素について、該画素のオーバードライブ量から該画素の周囲画素の平均オーバードライブ量を減じた差分量を求める計算手段と、前記着目フレームの画像における着目画素について前記計算手段が求めた差分量が閾値以上である場合には、前記着目画素の画像信号を出力し、前記着目フレームの画像における着目画素について前記計算手段が求めた差分量が前記閾値より小さい場合には、前記着目画素の画像信号の信号レベルに前記着目画素について前記取得手段が取得したオーバードライブ量を加算した画像信号を出力する出力手段と、前記着目フレームの画像内のそれぞれの画素について前記出力手段が出力した画像信号に応じた画像を、前記着目フレームの画像として表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

本発明の構成によれば、ノイズ成分や時間的な孤立点がオーバードライブ駆動によって強調される現象を抑制し、ちらつき等の画質劣化を改善することができる。

第１の実施形態に係る画像表示装置の機能構成例を示すブロック図。 液晶表示パネル１０６における液晶応答特性について説明する図。 特徴量検出部１０２の機能構成例を示す図。 補正量決定部１０３の機能構成例を示す図。 第１の実施形態に係る画像表示装置が行う処理のフローチャート。 補正量決定部１０３に適用可能な構成例を示すブロック図。 第２の実施形態に係る画像表示装置の機能構成例を示すブロック図。 オーバードライブ量及び閾値の制御処理のフローチャート。

以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載の構成の具体的な実施例の１つである。

［第１の実施形態］
先ず、本実施形態に係る画像表示装置の機能構成例について、図１を用いて説明する。係る画像表示装置は、入力される各フレームの画像を順次表示する画像表示装置である。

入力端子１０９には、現フレーム（着目フレーム）の画像Ｆｎが入力され、入力端子１０８には、現フレームよりも１フレーム前（過去フレーム）の画像Ｆｎ−１が入力される。入力端子１０８に入力された画像Ｆｎ−１は後段のオーバードライブ量決定部１０１に入力され、入力端子１０９に入力された画像Ｆｎは後段のオーバードライブ量決定部１０１及びオーバードライブ補正部１０４に入力される。

オーバードライブ量決定部１０１は画像Ｆｎ中の画素ｉ（ｉ＝１〜Ｉ：Ｉは画像Ｆｎの画素数）の画素値と、画像Ｆｎ−１中の画素ｉの画素値と、の組み合わせに対応するオーバードライブ量を、画像Ｆｎ中の画素ｉに対するオーバードライブ量として取得する。そしてこの処理をｉ＝１〜Ｎについて行うことで、画像Ｆｎを構成する全ての画素についてオーバードライブ量を取得することができる。

例えば、画像Ｆｎが、ｍ（≧２）ビットの画素値を有する画素で構成されているとする。この場合、画像表示装置内のメモリには、ｍビットの画素値が取りうる全ての画素値と、ｍビットの画素値が取りうる全ての画素値と、の組み合わせ毎にオーバードライブ量が登録されたテーブルが格納されている。従ってオーバードライブ量決定部１０１は、画像Ｆｎ中の画素ｉの画素値と、画像Ｆｎ−１中の画素ｉの画素値と、の組み合わせに対応するオーバードライブ量を、このテーブルから取得することになる。そしてこのテーブルから取得したオーバードライブ量を、画像Ｆｎ中の画素ｉに対するオーバードライブ量とする。

もちろん、画像Ｆｎ中の画素ｉに対するオーバードライブ量を決定する方法はこれに限定するものではない。例えば、上記テーブルにｎビットの画素値が取りうる全ての画素値に対するオーバードライブ量を登録しておき、オーバードライブ量決定部１０１は、画像Ｆｎ中の画素ｉの画素値に対応するオーバードライブ量を、このテーブルから取得しても良い。

ここで、画像Ｆｎの信号レベルが画像Ｆｎ−１の信号レベルよりも高くなった場合における液晶表示パネル１０６における液晶応答特性について、図２を用いて説明する。グラフ２０１の横軸は時間、縦軸は信号レベルを示しており、画像Ｆｎ−１〜Ｆｎ＋１で同一位置の画素Ｑの信号レベルの変化を実線で示している。対して、グラフ２０２の横軸は時間、縦軸は液晶表示パネル１０６の画面上における階調値を示しており、画像Ｆｎ−１〜Ｆｎ＋１で画素Ｑの液晶表示パネル１０６の画面上における階調値を実線で示している。

上記の通り、液晶表示パネル１０６はその特性上、画素Ｑの信号レベルの変化に俊敏に反応して画素Ｑの階調値を変化させることができない。そのため、画像Ｆｎ内（画像内）の画素Ｑの信号レベルが画像Ｆｎ−１内の画素Ｑの信号レベルより高くなった場合、液晶表示パネル１０６上における画像Ｆｎ内の画素Ｑの階調値は、画像Ｆｎ＋１の表示期間内でようやく目標階調値に達することになる。即ち、画素Ｑの液晶表示パネル１０６の画面上における階調値は、画像Ｆｎの表示期間内で目標階調値に達することができていない。

そこで、グラフ２０１において点線で示す如く、画像Ｆｎ内の画素Ｑの信号レベルを、オーバードライブ量だけ上昇させておくと、グラフ２０２に示す如く、その分だけ画像Ｆｎの表示期間内での画素Ｑの階調値も上昇し、より目標階調値に近づいている。

このオーバードライブ量は、目標階調値により早く到達するように、階調遷移毎、さらには液晶表示パネル（本実施形態では液晶表示パネル１０６）の応答特性毎に予め決定されている。そしてこのようなオーバードライブ量が、上記のテーブルに登録されている。

そしてオーバードライブ量決定部１０１は、画像Ｆｎを構成する各画素のオーバードライブ量を、後段の補正量決定部１０３及び特徴量検出部１０２に送出する。ここで、特徴量検出部１０２の機能構成例について、図３を用いて説明する。

空間差分検出部３０１は、着目画素を中心とした水平方向３画素、垂直方向３画素を参照するための３×３のフィルタで構成されている。然るに空間差分検出部３０１は、画像Ｆｎを構成する各画素について、参照画素（着目画素）のオーバードライブ量Ｐから、着目画素に隣接する周囲８画素の平均オーバードライブ量ＡＶＥ（Ｐ）を減じた結果を差分量Ｄとして求める（計算する）。これにより、空間差分検出部３０１は、画像Ｆｎを構成する各画素について差分量Ｄを求めることができる。そして空間差分検出部３０１は、画像Ｆｎを構成する各画素について求めた差分量Ｄを、後段の特徴量判定部３０２に送出する。

特徴量判定部３０２には、特徴量検出部１０２が保持する閾値（＝Ｔｈ）と、空間差分検出部３０１から送出された各画素の差分量Ｄと、が入力される。そして特徴量判定部３０２は、各画素の差分量Ｄと、閾値Ｔｈと、の大小比較を行う。そして閾値Ｔｈよりも小さい差分量Ｄに対応する画素に対しては特徴量として”１”を出力し、閾値Ｔｈ以上（閾値以上）の差分量Ｄに対応する画素に対しては特徴量として”０”を出力する。なお、差分量Ｄの絶対値が閾値Ｔｈ以上である場合に、特徴量として“０”を出力してもよい。

このように、特徴量検出部１０２は、画像Ｆｎを構成する各画素について特徴量を求め、補正量決定部１０３に送出する。そして着目画素に対する特徴量は、着目画素のオーバードライブ量から、着目画素に隣接する周囲画素の平均オーバードライブ量を減じた結果が閾値Ｔｈよりも小さい場合には”１”、閾値Ｔｈ以上の場合には”０”となっている。

次に、補正量決定部１０３の機能構成例について、図４を用いて説明する。セレクタ４０１には、オーバードライブ量決定部１０１から送出されたオーバードライブ量と、補正量決定部１０３が保持する無補正量（＝０）とが入力される。そしてセレクタ４０１は、この入力された何れか一方を、特徴量検出部１０２（特徴量判定部３０２）から送出された特徴量の値に応じて選択し、後段のオーバードライブ補正部１０４に出力する。

例えば、無補正量と、画素ｉのオーバードライブ量と、がセレクタ４０１に入力され、且つこの画素ｉの特徴量として０がセレクタ４０１に入力された場合、セレクタ４０１はこの無補正量を出力する。一方、無補正量と、画素ｉのオーバードライブ量と、がセレクタ４０１に入力され、且つ画素ｉの特徴量として１がセレクタ４０１に入力された場合、セレクタ４０１は、この画素ｉのオーバードライブ量を出力する。

このように、補正量決定部１０３は、画素ｉに対するオーバードライブ量として、画素ｉの特徴量が０であれば無補正量を出力し、画素ｉの特徴量が１であれば、オーバードライブ量決定部１０１が決定した画素ｉのオーバードライブ量を出力する。そしてこれをｉ＝１〜Ｎについて行うことで、画像Ｆｎを構成する各画素についてオーバードライブ量を出力することができる。なお、特徴量の値が０，１の何れの場合であっても、補正量決定部１０３の出力先は上述の通り、オーバードライブ補正部１０４となる。

オーバードライブ補正部１０４は、入力端子１０９を介して入力した画像Ｆｎを構成する画素ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の画像信号の信号レベルに、画素ｉについて補正量決定部１０３から受けたオーバードライブ量を加える。即ち、オーバードライブ補正部１０４は、特徴量が１の画素の画像信号の信号レベルにはこの画素についてオーバードライブ量決定部１０１が取得したオーバードライブ量を加える（加算する）。一方、オーバードライブ補正部１０４は、特徴量が０の画素の画像信号の信号レベルには０を加える（何も加えていないことに等価）。

そしてオーバードライブ補正部１０４は、入力端子１０９を介して入力した画像Ｆｎを構成する各画素の画像信号について、信号レベルにオーバードライブ量を加えた結果を、後段の液晶表示駆動部１０５に送出する。

液晶表示駆動部１０５は、オーバードライブ補正部１０４から受けた各画像信号に応じた駆動電圧を液晶表示パネル１０６に印加する。なお、各画像信号がディジタル信号である場合、液晶表示駆動部１０５はこの各画像信号に対してＤ／Ａ変換を施すことで、この各画像信号をアナログ信号に変換し、この変換したアナログ信号に応じた駆動電圧を液晶表示パネル１０６に印加する。

次に、以上に説明した、本実施形態に係る画像表示装置が行う各処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図５に示す各ステップにおける処理については以上で説明したとおりであるので、ここでは簡単に説明する。

先ず、ステップＳ５０１では、入力端子１０９には、現フレームの画像Ｆｎが入力され、入力端子１０８には、現フレームよりも１フレーム前の画像Ｆｎ−１が入力される。

ステップＳ５０２では、オーバードライブ量決定部１０１は画像Ｆｎ中の画素ｉの画素値と、画像Ｆｎ−１中の画素ｉの画素値と、の組み合わせに対応するオーバードライブ量を、画像Ｆｎ中の画素ｉに対するオーバードライブ量として取得する。このオーバードライブ量を取得する処理を、画像Ｆｎを構成する各画素（ｉ＝１〜Ｎ）について行う。

ステップＳ５０３では、空間差分検出部３０１は、画像Ｆｎを構成する各画素（ｉ＝１〜Ｎ）について、画素ｉのオーバードライブ量Ｐから、画素ｉに隣接する周囲８画素の平均オーバードライブ量ＡＶＥ（Ｐ）を減じた結果を差分量Ｄとして求める。

次に、ステップＳ５０４では、特徴量判定部３０２は、画像Ｆｎを構成する各画素の差分量Ｄと、閾値Ｔｈと、の大小比較を行う。そして閾値Ｔｈよりも小さい差分量Ｄに対応する画素に対しては特徴量として”１”を出力し、閾値Ｔｈ以上の差分量Ｄに対応する画素に対しては特徴量として”０”を出力する。

ステップＳ５０６では補正量決定部１０３内のセレクタ４０１は、画素ｉに対するオーバードライブ量として、画素ｉの特徴量が０であれば無補正量を出力し、画素ｉの特徴量が１であれば、ステップＳ５０２で決定した画素ｉのオーバードライブ量を出力する。そしてこれを画像Ｆｎ中の各画素（ｉ＝１〜Ｎ）について行う。

ステップＳ５０６では更にオーバードライブ補正部１０４は、入力端子１０９を介して入力した画像Ｆｎを構成する各画素（ｉ＝１〜Ｎ）について、画素ｉの画像信号の信号レベルに、画素ｉについて補正量決定部１０３から受けたオーバードライブ量を加える。

そしてステップＳ５０７では、オーバードライブ補正部１０４は、入力端子１０９を介して入力した画像Ｆｎを構成する各画素の画像信号の信号レベルに、対応するオーバードライブ量を加えた結果を、後段の液晶表示駆動部１０５に送出する。

そして以上の各ステップにおける処理を、入力された全てのフレームの画像について行った場合には、ステップＳ５０８を介して本処理を終了する。一方、以上の各ステップにおける処理を、入力された全てのフレームの画像について行っていない場合には、処理をステップＳ５０８を介してステップＳ５０１に戻し、未処理のフレームの画像について以降の各ステップにおける処理を行う。

以上説明したように、本実施形態によれば、着目画素のオーバードライブ量の相対的な特徴に応じて、このオーバードライブ量をそのまま出力するのか、このオーバードライブ量の代わりに無補正量を出力するのか、を切り替えることができる。これにより、ノイズ成分や時間的な孤立点がオーバードライブ駆動によって強調される現象を抑制し、ちらつき等の画質劣化を改善することが可能となる。また、オーバードライブ駆動によって強調されて視認されるちらつき等の画質劣化は、その強調量によって変化するものであって、つまりは液晶表示パネルの応答特性を有するオーバードライブ量によるものである。本実施形態によれば、オーバードライブ量の相対的な特徴に基づくことで、オーバードライブ駆動によって強調され、視認されるノイズ成分や時間的な孤立点の検出精度を向上させることが可能となる。また、本実施形態によれば、入力される映像信号に含まれる時間方向のノイズ成分の検出を行なわない為、小回路規模での実現が可能となる。

なお、本実施形態では、特徴量検出部１０２は、着目画素のオーバードライブ量と、その周辺画素の平均オーバードライブ量との差分値を求め、差分値と閾値との大小比較を行うことでこの着目画素に対する特徴量を決定した。しかし、着目画素の特徴量を求める方法（特徴量計算の方法）はこれに限定するものではない。即ち、着目画素のオーバードライブ量とその周辺画素のオーバードライブ量との相対的な差に応じて特徴量を決定するのであれば、特徴量の決定方法として他の方法を採用しても良い。これは、要は、周辺画素と比較し、着目画素のオーバードライブ量が特異な量であるか否かが分かれば良い。また、そのためのフィルタサイズ、フィルタ形状もどのようなものであっても良い。また、着目画素の周辺画素として近隣画素を参照しないようにしても良い。また、画素間の相関性に基づいて特徴量を検出する方法であっても良く、ＭＰＥＧノイズに代表される映像信号のノイズ検出方法や、孤立点を検出する方法などを用いても良い。

本実施形態では、着目画素のオーバードライブ量が周辺画素の平均オーバードライブ量と比較して特異な量である（大きい）場合は、オーバードライブ駆動によって、着目画素がちらつきとして視認されやすいと判定する。また、オーバードライブ量は、フレーム間の階調遷移の組み合わせによって決まる為、オーバードライブ量が特異な量である着目画素は、入力されるフレームの画像もフレーム間で、周辺画素とは異なる変化をしたノイズ成分であると判定する。本実施形態では、判定結果を特徴量として、オーバードライブ駆動を行なうか、現フレームの画像信号をそのまま出力するかを選択していることに等しい。

［第２の実施形態］
本実施形態に係る画像表示装置の機能構成例については図１に示したものと同じであるとするが、特徴量検出部１０２及び補正量決定部１０３の動作のみが第１の実施形態のそれと異なる。然るに、以下では、本実施形態における特徴量検出部１０２及び補正量決定部１０３の動作について説明する。

特徴量検出部１０２における特徴量判定部３０２は、閾値Ｔｈよりも小さい差分量Ｄに対応する画素に対しては特徴量ｋとして”１”を出力する。一方、閾値Ｔｈ以上の差分量Ｄに対応する画素に対しては、差分量Ｄの値が大きいほど０に近く、小さいほど１に近い特徴量ｋ（０≦ｋ＜１）を出力する。これは、差分量Ｄが大きいほど、ノイズ成分や時間的な孤立点がオーバードライブ駆動によって強調され、ちらつき等の画質劣化を招くことになることに起因している。そして特徴量判定部３０２は、このようにして求めた特徴量ｋを補正量決定部１０３に送出する。

補正量決定部１０３には第１の実施形態と同様、オーバードライブ量決定部１０１から送出されたオーバードライブ量と、自身が保持する無補正量（＝０）とが入力される。しかし本実施形態では補正量決定部１０３は、この入力された何れか一方を選択するのではなく、入力されたオーバードライブ量、入力されたオーバードライブ量に特徴量ｋに応じた割合を乗じた乗算済みオーバードライブ量、無補正量、の何れかを出力する。何れを出力するのかは、特徴量ｋに応じて決まる。即ち、特徴量ｋ＝１の場合には、入力されたオーバードライブ量を出力し、特徴量ｋ＝０の場合には、無補正量を出力する。一方、０＜特徴量ｋ＜１の場合には、特徴量ｋの値が大きいほどより高く、小さいほどより低い割合をオーバードライブ量に乗じた乗算済みオーバードライブ量を出力する。

本実施形態に係る補正量決定部１０３に適用可能な構成例を図６に示す。補正量決定部１０３には、第１の実施形態と同様、オーバードライブ量決定部１０１から送出されたオーバードライブ量と、自身が保持する無補正量（＝０）とが入力される。本実施形態では更に、補正量決定部１０３は、オーバードライブ量決定部１０１から送出されたオーバードライブ量に係数ｎｊ（ｊ＝０〜５）を乗じた結果（乗算済みオーバードライブ量）を生成する。ここで、係数ｎｊの大小関係は、１＞ｎ０＞ｎ１＞ｎ２＞ｎ３＞ｎ４＞ｎ５＞０とする。そして、セレクタ６０２には、オーバードライブ量決定部１０１から送出されたオーバードライブ量と、このオーバードライブ量にｎ０〜ｎ５のそれぞれを乗じた乗算済みオーバードライブ量と、無補正量と、の８入力が入力される。

ここで、セレクタ６０２に、オーバードライブ量決定部１０１から送出された画素ｉのオーバードライブ量と、画素ｉのオーバードライブ量にｎ０〜ｎ５のそれぞれを乗じた乗算済みオーバードライブ量と、無補正量と、の８入力が入力されたとする。

この状態で、画素ｉの特徴量ｋ＝０がセレクタ６０２に入力された場合、セレクタ６０２は無補正量を出力する。また、この状態で、画素ｉの特徴量ｋ＝１がセレクタ６０２に入力された場合、セレクタ６０２は、オーバードライブ量決定部１０１から送出された「画素ｉのオーバードライブ量」を出力する。

またこの状態で、画素ｉの特徴量ｋ（０＜ｋ≦１／７）がセレクタ６０２に入力された場合、セレクタ６０２は、オーバードライブ量決定部１０１から送出された「画素ｉのオーバードライブ量」にｎ５を乗じた結果を出力する。

またこの状態で、画素ｉの特徴量ｋ（１／７＜ｋ≦２／７）がセレクタ６０２に入力された場合、セレクタ６０２は、オーバードライブ量決定部１０１から送出された「画素ｉのオーバードライブ量」にｎ４を乗じた結果を出力する。

またこの状態で、画素ｉの特徴量ｋ（２／７＜ｋ≦３／７）がセレクタ６０２に入力された場合、セレクタ６０２は、オーバードライブ量決定部１０１から送出された「画素ｉのオーバードライブ量」にｎ３を乗じた結果を出力する。

またこの状態で、画素ｉの特徴量ｋ（３／７＜ｋ≦４／７）がセレクタ６０２に入力された場合、セレクタ６０２は、オーバードライブ量決定部１０１から送出された「画素ｉのオーバードライブ量」にｎ２を乗じた結果を出力する。

またこの状態で、画素ｉの特徴量ｋ（４／７＜ｋ≦５／７）がセレクタ６０２に入力された場合、セレクタ６０２は、オーバードライブ量決定部１０１から送出された「画素ｉのオーバードライブ量」にｎ１を乗じた結果を出力する。

またこの状態で、画素ｉの特徴量ｋ（５／７＜ｋ≦６／７）がセレクタ６０２に入力された場合、セレクタ６０２は、オーバードライブ量決定部１０１から送出された「画素ｉのオーバードライブ量」にｎ０を乗じた結果を出力する。

またこの状態で、画素ｉの特徴量ｋ（６／７＜ｋ）がセレクタ６０２に入力された場合、セレクタ６０２は、オーバードライブ量決定部１０１から送出された「画素ｉのオーバードライブ量」を出力する。

このようにして、補正量決定部１０３は、オーバードライブ量を８通りに可変制御して出力値を決定する。なお、図６に示した構成はあくまでも一例であり、同様の構成を採用するとしても、係数の数はこれに限定するものではないし、乗ずる係数も別段限定するものではない。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ノイズ成分や時間的な孤立点がオーバードライブ駆動によって強調される現象を抑制し、ちらつき等の画質劣化を改善することが可能となる。さらに、オーバードライブ量を可変に低減制御することで、低減度合いの精度向上が可能となる。

［第３の実施形態］
先ず、本実施形態に係る画像表示装置の機能構成例について、図７のブロック図を用いて説明する。なお、図７において図１に示した機能ブロックと同じ機能ブロックには同じ参照番号を付けており、その説明は第１の実施形態と同じであるため、省略する。

閾値決定部７０１は、特徴量検出部１０２で使用する閾値Ｔｈを、液晶表示パネル１０６の応答特性に応じて可変制御する。また、オーバードライブ量決定部１０１は、第１の実施形態と同様にして取得したオーバードライブ量を、液晶表示パネル１０６の応答特性に応じて可変制御する。

液晶表示パネル１０６の応答特性としては、例えば液晶表示パネル１０６の使用環境温度が挙げられる。液晶応答速度は使用環境温度によって変化する。一般的に温度が高い場合は、液晶応答速度が早くなる階調遷移が多く存在し、また温度が低い場合は、遅くなる階調遷移が多く存在する。当然これらの変化に応じて、例えば最速で目標階調遷移に到達する為の最適なオーバードライブ量は変化する。また、オーバードライブ駆動によって強調されるノイズの視認具合も変化する。

本実施形態では、これら液晶表示パネルの応答特性の変化に対して、オーバードライブ量決定部１０１においてオーバードライブ量の可変制御を行なう。また、閾値決定部７０１において、ノイズの視認具合に対して閾値Ｔｈを可変制御する。

ここで、本実施形態では、ステップＳ５０２とステップＳ５０３との間では、図８のフローチャートに従った処理を実行する。ステップＳ８０１ではオーバードライブ量決定部１０１及び閾値決定部７０１は、液晶表示パネル１０６に取り付けられている不図示の温度センサから、液晶表示パネル１０６の周辺温度を示す温度情報を、液晶表示パネル１０６の応答特性データとして取得する。もちろん、応答特性データとして他の種類のデータを取得しても良い。

次に、オーバードライブ量を変更する（温度情報を参照する）ものと予め設定されている場合には処理はステップＳ８０２を介してステップＳ８０３に進む。一方、変更しないものとして予め設定されている場合には処理はステップＳ８０２を介してステップＳ８０４に進む。

ステップＳ８０３では、オーバードライブ量決定部１０１は、ステップＳ５０２で決定したオーバードライブ量を温度情報に応じて変更する。例えば、上記テーブルを温度情報毎に予め作成して用意しておき、ステップＳ８０１で取得した温度情報に近い温度情報に対応するテーブルを取得し、このテーブルを用いて第１の実施形態と同様にしてオーバードライブ量を決定する。これにより、ステップＳ５０２で決定したオーバードライブ量から変更することができる。

次に、閾値を変更する（温度情報を参照する）ものとして予め設定されている場合には処理はステップＳ８０４を介してステップＳ８０５に進み、変更しないものとして予め設定されている場合には処理はステップＳ８０４を介してステップＳ５０３に進む。

ステップＳ８０５では、閾値決定部７０１は、ステップＳ８０３で決定した全体的なオーバードライブ量が、ステップＳ５０２で決定した全体的なオーバードライブ量と比べて小さくなっている場合には、閾値Ｔｈをより小さくする。また、上記周辺温度が高い場合は、液晶応答速度が早くなり、オーバードライブ駆動によって強調されるノイズ成分が視認し易くなる為、それに応じて閾値Ｔｈもより小さくする。

本実施形態では、液晶表示パネル１０６の応答特性として使用環境温度を挙げたが、例えば、液晶表示パネル１０６の経時変化や、個体差、駆動周波数に応じて、最適なオーバードライブ量及び閾値へと変更すれば良い。

また、環境光などの使用環境や入力映像ソースの特徴に基づいて、これらを変更しても良い。例えば入力映像ソースが圧縮率の高い信号であるのならば、符号化ノイズが視認されやすい為、閾値Ｔｈを小さくするなどすれば良い。

また、ユーザによって好みで閾値Ｔｈを変更できる構成としても良い。また、応答特性データとして、これら各種条件を複合的に取得し、ステップＳ８０２及びステップＳ８０４において、オーバードライブ量及び閾値Ｔｈの変更量を判断しても良い。

本実施形態によれば、液晶表示パネルの応答特性に基づいて、オーバードライブ量及び閾値Ｔｈを変更することが可能となる。これによって、画像表示デバイスの応答特性を考慮したノイズ成分の検出と抑制が可能となる。

なお、本実施形態では、ステップＳ５０２とステップＳ５０３との間で、図８のフローチャートに従った処理を実行したが、図８のフローチャートに従った処理は、他のタイミングで行っても良い。

例えば、ステップＳ５０２の前で、図８のフローチャートに従った処理を行っても良い。例えば、温度毎に最適なオーバードライブ量が複数のテーブルに記憶されている場合、参照するテーブルを温度毎に予め変更する。変更するタイミングは、オーバードライブ量を使用する前となるので、ステップＳ８０１〜Ｓ８０５の処理は、ステップＳ５０２の前で行うことになる。

また、ステップＳ５０１〜Ｓ５０８のシーケンスが行なわれていない期間（ブランキング期間）で、図８のフローチャートに従った処理を行っても良い。この場合、画素毎に毎回温度情報を参照するほどの精度が必要無い場合は、フレーム毎、または数秒毎の任意なタイミングで参照テーブルを切り替えることが可能であれば良い。その意味では、図８のフローチャートに従った処理は、ステップＳ５０１〜Ｓ５０８のシーケンスが行なわれていない期間に行っても良い。

［第４の実施形態］
本実施形態では、特徴量検出部１０２の変形例について説明する。第１乃至３の実施形態では、特徴量検出部１０２は、着目画素のオーバードライブ量の相対的な差分量に着目し、特徴量を決定した。本実施形態では特徴量検出部１０２はこれに加え、画像表示装置への入力フレームの画像信号の時間的及び／又は空間的なノイズ成分を検出する。

ノイズの検出方法は、ＭＰＥＧノイズに代表される画像信号のノイズ検出方法や、孤立点を検出する方法を用いれば良く、どのようなものであっても良い。入力フレームの画像信号に含まれるノイズ成分の検出結果と、前述の特徴量とに基づいて、新たな特徴量を算出し、補正量決定部１０３へと入力する。例えば、画像信号に含まれるノイズ成分の検出を行なった結果、ノイズと判断された画素に対しては、前述の特徴量を求める際の閾値Ｔｈを小さくする。前述の特徴量と画像信号に含まれるノイズ成分の検出結果の両者を用いて、新たな特徴量を算出する方法ならばどのようなものであっても良い。

また、本実施形態の応用として、オーバードライブ量を用いてオーバードライブ補正処理を行なった後の画像信号の値に基づいて着目画素の特徴量を算出し、補正量決定部１０３において、この着目画素の補正量を決定してもよい。本実施形態によれば、特徴量検出部１０２において、さらに画像信号に含まれるノイズ成分の検出結果を、特徴量に加味するなどすることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ノイズ成分や時間的な孤立点がオーバードライブ駆動によって強調される現象を抑制し、ちらつき等の画質劣化を改善することが可能となる。また、オーバードライブ駆動によって強調され視認されるノイズ成分や時間的な孤立点の検出精度を向上することが可能となる。

なお、上記の各実施形態において用いた図１，３，４，６，７に示した各部はハードウェアで構成しても良いし、部分的にソフトウェアで構成しても良い。後者の場合、係るソフトウェアは、画像表示装置内のメモリに格納されており、画像表示装置内のＣＰＵがこのソフトウェアを実行することになる。また、上記第１乃至４の実施形態は適宜組み合わせて用いても良い。

また、上記の各実施形態では、液晶表示パネルの応答速度改善を例としたが、応答特性の改善を目的とした他の種類の画像表示デバイスに対して上記各実施形態を適用しても良い。

Claims (9)

1. 入力された各フレームの画像を順次表示する画像表示装置であって、
   入力された着目フレームの画像内の各画素について、該画素の画素値に応じたオーバードライブ量を取得する取得手段と、
   前記着目フレームの画像を構成する各画素について、該画素のオーバードライブ量から該画素の周囲画素の平均オーバードライブ量を減じた差分量を求める計算手段と、
   前記着目フレームの画像における着目画素について前記計算手段が求めた差分量が閾値以上である場合には、前記着目画素の画像信号を出力し、
   前記着目フレームの画像における着目画素について前記計算手段が求めた差分量が前記閾値より小さい場合には、前記着目画素の画像信号の信号レベルに前記着目画素について前記取得手段が取得したオーバードライブ量を加算した画像信号を出力する出力手段と、
   前記着目フレームの画像内のそれぞれの画素について前記出力手段が出力した画像信号に応じた画像を、前記着目フレームの画像として表示する表示手段と
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
2. 入力された各フレームの画像を順次表示する画像表示装置であって、
   入力された着目フレームの画像内の各画素について、該画素の画素値に応じたオーバードライブ量を取得する取得手段と、
   前記着目フレームの画像を構成する各画素について、該画素のオーバードライブ量から該画素の周囲画素の平均オーバードライブ量を減じた差分量を求める計算手段と、
   前記着目フレームの画像を構成する各画素について、該画素について前記計算手段が求めた差分量が大きいほど０に近い値をとり、該差分量が小さいほど１に近い値を取る特徴量を求める特徴量計算手段と、
   前記着目フレームの画像を構成する各画素に対するオーバードライブ量を、該画素について前記特徴量計算手段が求めた特徴量の値が大きいほどより高く、小さいほどより低い割合を、該画素について前記取得手段が取得したオーバードライブ量に乗じて求める決定手段と、
   前記着目フレームの画像を構成する各画素の画像信号として、前記着目フレームの画像における該画素の画像信号の信号レベルに該画素について前記決定手段が求めたオーバードライブ量を加算した画像信号を出力する出力手段と、
   前記着目フレームの画像内のそれぞれの画素について前記出力手段が出力した画像信号に応じた画像を、前記着目フレームの画像として表示する表示手段と
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
3. 前記決定手段は、
   前記着目フレームの画像内の着目画素に対するオーバードライブ量を、
   前記着目画素について前記特徴量計算手段が求めた特徴量の値が０であれば０とし、
   前記着目画素について前記特徴量計算手段が求めた特徴量の値が１であれば、前記着目画素について前記取得手段が取得したオーバードライブ量とし、
   前記着目画素について前記特徴量計算手段が求めた特徴量の値が０より大きく１より小さい場合には、該特徴量の値が大きいほどより高く、小さいほどより低い割合を、前記着目画素について前記取得手段が取得したオーバードライブ量に乗じた結果とする
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記取得手段は、
   ｍ（≧２）ビットの画素値が取りうる全ての画素値と、ｍビットの画素値が取りうる全ての画素値と、の組み合わせ毎にオーバードライブ量が登録されたテーブルを参照し、
   前記着目フレームの画像内の各画素について、該画素の画素値と、前記着目フレームより１つ前に入力された過去フレームの画像内の画素の画素値と、の組み合わせに対応するオーバードライブ量を前記テーブルから取得する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記取得手段は、
   ｍ（≧２）ビットの画素値が取りうる全ての画素値についてオーバードライブ量が登録されたテーブルを参照し、
   前記着目フレームの画像内の各画素について、該画素の画素値に対応するオーバードライブ量を前記テーブルから取得する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記テーブルは、前記表示手段の周辺温度を示す温度情報毎に予め作成されており、
   前記取得手段は、
   前記表示手段の周辺温度を示す温度情報を取得し、該取得した温度情報に対応する前記テーブルを参照し、前記着目フレームの画像内の各画素について、該画素の画素値と、前記着目フレームより１つ前に入力された過去フレームの画像内の画素の画素値と、の組み合わせに対応するオーバードライブ量を取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
7. 更に、
   前記温度情報が示す周辺温度が高いほど、前記閾値を小さくする手段
   を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
8. 入力された各フレームの画像を順次表示する画像表示装置が行う画像表示方法であって、
   入力された着目フレームの画像内の各画素について、該画素の画素値に応じたオーバードライブ量を取得する取得工程と、
   前記着目フレームの画像を構成する各画素について、該画素のオーバードライブ量から該画素の周囲画素の平均オーバードライブ量を減じた差分量を求める計算工程と、
   前記着目フレームの画像における着目画素について前記計算工程で求めた差分量が閾値以上である場合には、前記着目画素の画像信号を出力し、
   前記着目フレームの画像における着目画素について前記計算工程で求めた差分量が前記閾値より小さい場合には、前記着目画素の画像信号の信号レベルに前記着目画素について前記取得工程で取得したオーバードライブ量を加算した画像信号を出力する出力工程と、
   前記着目フレームの画像内のそれぞれの画素について前記出力工程が出力した画像信号に応じた画像を、前記着目フレームの画像として表示する表示工程と
   を備えることを特徴とする画像表示方法。
9. 入力された各フレームの画像を順次表示する画像表示装置が行う画像表示方法であって、
   入力された着目フレームの画像内の各画素について、該画素の画素値に応じたオーバードライブ量を取得する取得工程と、
   前記着目フレームの画像を構成する各画素について、該画素のオーバードライブ量から該画素の周囲画素の平均オーバードライブ量を減じた差分量を求める計算工程と、
   前記着目フレームの画像を構成する各画素について、該画素について前記計算工程で求めた差分量が大きいほど０に近い値をとり、該差分量が小さいほど１に近い値を取る特徴量を求める特徴量計算工程と、
   前記着目フレームの画像を構成する各画素に対するオーバードライブ量を、該画素について前記特徴量計算工程で求めた特徴量の値が大きいほどより高く、小さいほどより低い割合を、該画素について前記取得工程で取得したオーバードライブ量に乗じて求める決定工程と、
   前記着目フレームの画像を構成する各画素の画像信号として、前記着目フレームの画像における該画素の画像信号の信号レベルに該画素について前記決定工程で求めたオーバードライブ量を加算した画像信号を出力する出力工程と、
   前記着目フレームの画像内のそれぞれの画素について前記出力工程で出力した画像信号に応じた画像を、前記着目フレームの画像として表示する表示工程と
   を備えることを特徴とする画像表示方法。

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