JP6728943B2 - 映像処理回路、電気光学装置、電子機器および映像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、映像処理回路、電気光学装置、電子機器、および映像処理方法に関し、特に、電気光学装置における表示上の不具合を低減する技術に関する。

液晶パネルは本来、画素内における画素電極と対向電極との間の電界により液晶分子の配向状態を制御するものである。しかし、例えば液晶パネルが高精細化され、隣り合う画素間の距離が短くなると、２つの画素の画素電極間の電界（横電界）が発生し、液晶分子が意図しない向きに配向してしまう配向不良（いわゆるディスクリネーションまたはリバースチルトドメイン）が発生する場合がある。配向不良の発生は、液晶パネルの表示品位を低下させる原因となる。これに対し特許文献１は、配向不良の発生を抑えるための技術を開示している。

特開２００９−２３７３６６号公報

特許文献１ないし３の技術においては、液晶素子の電圧−明るさ特性（例えばＶ−Ｔ特性）によっては補正の効果が弱くなってしまう場合があった。

これに対し本発明は、配向不良による映像の乱れが視認される可能性を低減する技術を提供する。

本発明は、第１方向および第２方向に配置された画素群から、第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素の組であって、入力映像信号により示される当該第１画素および当該第２画素の印加電圧の差がしきい値以上である画素の組を検出する検出手段と、前記画素群の電圧−明るさ特性であって、電圧領域が当該電圧−明るさ特性の傾きに応じて複数の領域に区分された電圧−明るさ特性における当該複数の領域を特定する情報を取得する取得手段と、前記入力映像信号により示される前記第１画素の印加電圧が前記複数の領域のうち第１領域に属し、かつ前記第２画素の印加電圧が当該第１領域と異なる第２領域に属する場合、当該第１画素の印加電圧を当該第１領域外の電圧であって当該第２領域に近い電圧に置換する置換手段とを有する映像処理回路を提供する。
この映像処理回路によれば、配向不良による映像の乱れが視認される可能性を低減することができる。

前記置換手段は、前記検出手段により検出された前記画素の組のうち、前記電圧−明るさ特性の傾きがより小さい領域に属する画素を前記第１画素として、前記置換をしてもよい。
この映像処理回路によれば、電圧の置換による階調の変化を抑制することができる。

前記電圧−明るさ特性の電圧領域は３つ以上の領域に区分されており、前記第１領域および前記第２領域の間に第３領域が挟まれている場合、前記置換手段は、前記第１画素の印加電圧および前記第２画素の印加電圧の双方を、当該第３領域内の電圧に置換してもよい。
この映像処理回路によれば、第１領域および第２領域の間に第３領域が挟まれている場合でも、電圧の置換を行うことができる。

前記置換手段は、前記第１画素の置換後の印加電圧を、前記第２画素の印加電圧に応じて決めてもよい。
この映像処理回路によれば、電圧の置換による階調の変化を抑制することができる。

この映像処理回路は、前記置換手段により置換された前記第１画素および前記第２画素の印加電圧の少なくとも一方を、当該第１画素および当該第２画素の印加電圧の差が小さくなるよう補正する補正手段を有してもよい。
この映像処理回路によれば、配向不良を低減することができる。

前記補正手段における補正は、前記第１画素の印加電圧に補正係数を乗算する処理を含み、前記補正係数は、前記複数の領域の各々について決められていてもよい。
この映像処理回路によれば、配向不良による映像の乱れが視認される可能性を低減することができる。

前記複数の領域のうち前記電圧−明るさ特性の傾きが大きい領域ほど前記補正係数の値が小さくてもよい。
この映像処理回路によれば、共通の補正係数を用いる場合と比較して配向不良による映像の乱れが視認される可能性を低減することができる。

前記補正手段は、前記第２画素の印加電圧に応じて値が決められた前記補正係数を用いて前記第１画素の印加電圧を補正してもよい。
この映像処理回路によれば、共通の補正係数を用いる場合と比較して配向不良による映像の乱れが視認される可能性を低減することができる。

また、本発明は、第１方向および第２方向に配置された画素群を有する表示手段と、前記画素群から、第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素の組であって、入力映像信号により示される当該第１画素および当該第２画素の印加電圧の差がしきい値以上である画素の組を検出する検出手段と、前記画素群の電圧−明るさ特性であって、電圧領域が当該電圧−明るさ特性の傾きに応じて複数の領域に区分された電圧−明るさ特性における当該複数の領域を特定する情報を取得する取得手段と、前記入力映像信号により示される前記第１画素の印加電圧が前記複数の領域のうち第１領域に属し、かつ前記第２画素の印加電圧が当該第１領域と異なる第２領域に属する場合、当該第１画素の印加電圧を当該第１領域外の電圧であって当該第２領域に近い電圧に置換する置換手段とを有する電気光学装置を提供する。
この電気光学装置によれば、配向不良による映像の乱れが視認される可能性を低減することができる。

さらに、本発明は、上記の電気光学装置を有する電子機器を提供する。
この電子機器によれば、配向不良による映像の乱れが視認される可能性を低減することができる。

さらに、本発明は、第１方向および第２方向に配置された画素群から、第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素の組であって、入力映像信号により示される当該第１画素および当該第２画素の印加電圧の差がしきい値以上である画素の組を検出するステップと、前記入力映像信号により示される前記第１画素の印加電圧が、電圧領域が傾きに応じて複数の領域に区分された電圧−明るさ特性における当該複数の領域のうち第１領域に属し、かつ前記第２画素の印加電圧が当該第１領域と異なる第２領域に属する場合、当該第１画素の印加電圧を当該第１領域外の電圧であって当該第２領域に近い電圧に置換するステップとを有する映像処理方法を提供する。
この映像処理方法によれば、配向不良による映像の乱れが視認される可能性を低減することができる。

液晶表示装置の概略構成を示す図。 画素１１１の等価回路を示す図。 リバースチルトドメインによる表示不具合を例示する図。 液晶素子１２０におけるＶ−Ｔ特性を例示する図。 リバースチルトドメイン発生時の液晶分子の配向状態を例示する模式図。 従来の補正を例示する図。 電気光学装置１の構成を示すブロック図。 映像処理回路３０の構成を示す図。 電気光学装置１の動作を示すタイミングチャート。 映像処理回路３０の動作を示すフローチャート。 電圧置換部３２における電圧置換の例を示す図。 電圧置換部３２における電圧置換の別の例を示す図。 置換後電圧および補正係数を示す図。 映像処理回路３０における処理の例を示す図。 映像処理回路３０における処理の別の例を示す図。 第１実施形態に係る映像処理回路３０における処理の例を示す図。 第２実施形態に係る映像処理回路３０の構成を例示する図。 暗画素が電圧領域Ｉに属する場合の重み係数ｗ１を例示する図。 明画素が電圧領域ＩＩＩに属する場合の重み係数ｗ２を例示する図。 第２実施形態に係る映像処理回路３０の動作を示すフローチャート。 第２実施形態に係る電圧置換部３２における電圧置換の例を示す図。 第２実施形態に係る電圧置換部３２における電圧置換の別の例を示す図。 第２実施形態に係る映像処理回路３０における処理の例を示す図。 一実施形態に係るプロジェクター２１００を例示する図。 変形例１に係る電位差補正を例示する図。 変形例２に係る電圧値の置換を例示する図。

１．液晶表示装置の構成
１−１．液晶表示装置の概略
図１は、液晶表示装置の概略構成を示す図である。実施形態に係る装置の構成およびその動作の説明に先立ち、液晶表示装置の構成および問題点について説明する。この液晶表示装置は、液晶パネル１００、走査線駆動回路１３０、およびデータ線駆動回路１４０を有する。

液晶パネル１００は、供給される信号に応じて画像を表示する装置である。液晶パネル１００は、ｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された画素１１１を有する。画素１１１は、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０から供給される信号に応じた光学状態を示す。液晶パネル１００は、複数の画素１１１の光学状態を制御することにより画像を表示する。ここでいう光学状態は、透過型の液晶パネルにおいては透過率であり、反射型の液晶パネルにおいては反射率である。

液晶パネル１００は、素子基板１００ａ、対向基板１００ｂ、および液晶１０５を有する。素子基板１００ａと対向基板１００ｂとは、一定の間隙を保って貼り合わせられている。この間隙に、液晶１０５が挟まれている。

素子基板１００ａは、対向基板１００ｂと対向する面において、ｍ行の走査線１１２およびｎ列のデータ線１１４を有する。走査線１１２はＸ（横）方向に沿って、データ線１１４はＹ（縦）方向に沿って、それぞれ設けられており、互いに絶縁されている。一の走査線１１２を他の走査線１１２と区別するときは、図において上から順に第１、第２、第３、…、第（ｍ−１）、および第ｍ行の走査線１１２という。同様に、一のデータ線１１４を他のデータ線１１４と区別するときは、図において左から順に第１、第２、第３、…、第（ｎ−１）、第ｎ列のデータ線１１４という。画素１１１は、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な位置にある視点から見たときに、走査線１１２およびデータ線１１４の交差に対応して設けられている。すなわち、液晶パネル１００は、第１方向（例えばＸ方向）および第２方向（例えばＹ方向）に配置された画素群（画素１１１）を有する表示手段の一例である。

図２は、画素１１１の等価回路を示す図である。画素１１１は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）１１６、液晶素子１２０、および保持容量１２５を有する。液晶素子１２０は、画素電極１１８、液晶１０５、およびコモン電極１０８を有する。画素電極１１８は、画素１１１毎に個別に設けられた電極である。コモン電極１０８は、すべての画素１１１に共通の電極である。画素電極１１８は素子基板１００ａに、コモン電極１０８は対向基板１００ｂに、それぞれ設けられている。液晶１０５は、画素電極１１８およびコモン電極１０８に挟まれている。コモン電極１０８には、コモン電圧ＬＣｃｏｍが印加される。

ＴＦＴ１１６は、画素電極１１８への電圧の印加を制御するスイッチング素子の一例であり、この例では、ｎチャネル型の電界効果トランジスターである。ＴＦＴ１１６は、画素１１１毎に個別に設けられている。第ｉ行第ｊ列のＴＦＴ１１６のゲートは第ｉ行の走査線１１２に、ソースは第ｊ列のデータ線１１４に、ドレインは画素電極１１８に、それぞれ接続されている。保持容量１２５は、一端が画素電極１１８に、他端が容量線１１５に、それぞれ接続されている。容量線１１５には、時間的に一定の電圧が印加される。

第ｉ行の走査線１１２にハイレベルの電圧（以下「選択電圧」という）が印加されると、第ｉ行第ｊ列のＴＦＴ１１６はオン状態（低インピーダンス状態）となり、ソースとドレインが導通する。このとき、第ｊ列のデータ線１１４に、第ｉ行第ｊ列の画素１１１の階調値（データ）に応じた電圧（以下「データ電圧」という）が印加されると、データ電圧は、ＴＦＴ１１６を介して第ｉ行第ｊ列の画素電極１１８に印加される。

その後、第ｉ行の走査線１１２にローレベルの電圧（以下「非選択電圧」という）が印加されると、ＴＦＴ１１６はオフ状態（高インピーダンス状態）になり、ソースとドレインは高インピーダンス状態となる。ＴＦＴ１１６がオン状態のとき画素電極１１８に印加された電圧は、液晶素子１２０の容量性および保持容量１２５によって、ＴＦＴ１１６がオフ状態になった後も保持される。

液晶素子１２０には、データ電圧とコモン電圧との電位差に相当する電圧が印加される。液晶１０５の分子配向状態は、液晶素子１２０に印加される電圧に応じて変化する。画素１１１の光学状態は、液晶１０５の分子配向状態に応じて変化する。

再び図１を参照する。走査線駆動回路１３０は、ｍ本の走査線１１２の中から一の走査線１１２を順次排他的に選択する（すなわち走査線１１２を走査する）回路である。具体的には、走査線駆動回路１３０は、制御信号Ｙｃｔｒに従って、第ｉ行の走査線１１２に、走査信号Ｙｉを供給する。この例で、走査信号Ｙｉは、選択される走査線１１２に対しては選択電圧となり、選択されない走査線１１２に対しては非選択電圧となる信号である。

データ線駆動回路１４０は、ｎ本のデータ線１１４にデータ電圧を示す信号（以下「データ信号」という）を出力する回路である。具体的には、データ線駆動回路１４０は、映像処理回路３０から供給されるデータ信号Ｖｘを、制御信号Ｘｃｔｒに従ってサンプリングし、第１〜第ｎ列のデータ線１１４にデータ信号Ｘ１〜Ｘｎとして出力する。なお、本説明において電圧については、液晶素子１２０の印加電圧を除き、特に明記しない限り図示省略した接地電位を基準（ゼロＶ）として表す。

液晶パネル１００に表示される画像は、所定の周期で書き換えられる。以下、この書き換えの周期を「フレーム」という。例えば、画像が６０Ｈｚで書き換えられる場合、１フレームは約１６．７ｍｓｅｃである。走査線駆動回路１３０が１フレームに１回、ｍ本の走査線１１２を走査し、データ線駆動回路１４０がデータ信号を出力することにより、液晶パネル１００に表示される画像が書き換えられる。

１−２．リバースチルトドメインによる表示不具合
図３は、リバースチルトドメインによる表示不具合を例示する図である。図３は、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎにより示される画像が、白画素の背景上にグレー画素が連続するパターンとして描かれている例を示している。この場合、背景領域のうちパターンと隣接する部分（境界部分）において階調が白にならず中間階調になってしまうという現象が起こる。

この表示不具合は、液晶素子１２０において、横電界の影響により、印加電圧に応じた配向状態になりにくくなることが原因の一つであると考えられている。ここで、「横電界」とは、素子基板１００ａの面に沿った方向（ＸＹ平面に沿った方向）の電界をいう。これに対し画素電極１１８とコモン電極１０８との間に印加される電圧による電界を「縦電界」という。液晶分子の配向状態について説明する前に、まず、液晶素子１２０における印加電圧と透過率との関係を説明する。

図４は、液晶素子１２０における電圧−明るさ特性を例示する図である。この例で液晶パネル１００は透過型の液晶パネルであり、したがって明るさは相対透過率で表される。すなわち図４は、液晶素子１２０における電圧−透過率特性（いわゆるＶ−Ｔ特性）を示している。この例で、液晶１０５はＶＡ（Vertical Alignment）方式であり、電圧無印加時において液晶素子１２０は黒状態（透過率ゼロ）となるノーマリーブラックモードである。印加電圧が０．０Ｖから２．０Ｖまでの範囲では、透過率は０％から約５％まで緩やかに変化する。印加電圧が２．０Ｖから４．０Ｖまでの範囲では、透過率の変化は急峻となり、約５％から約９５％まで変化する。印加電圧が４．０Ｖから５．０Ｖまでの範囲では、透過率の変化は再び緩やかとなり、約９５％から１００％まで変化する。なお、液晶パネル１００が反射型の液晶パネルであった場合、明るさは相対反射率で表される。

このように、液晶素子１２０は、縦電界すなわち画素電極１１８とコモン電極１０８との間に印加される電圧によりその透過率を制御するものである。しかし、液晶パネル１００が小型化または高精細化されると、隣接する２つの液晶素子１２０間の距離が短くなり、横電界すなわち２つの画素電極１１８間の電界の影響が無視できなくなる。すなわち、横電界の影響により、液晶分子の配向状態が本来あるべき状態（縦電界で制御された状態）と異なった状態となってしまう領域（リバースチルトドメイン）が発生する。

図５は、リバースチルトドメイン発生時の液晶分子の配向状態を例示する模式図である。図５は、素子基板１００ａおよび対向基板１００ｂの積層方向に垂直な断面における模式図を示している。液晶分子は、電界に対して垂直な方向に向くように配向状態が変化する。この例では、図中右の画素電極１１８（Ｂｋ）に透過率０％に相当する電圧が書き込まれ、図中左の画素電極１１８（Ｗｔ）に透過率１００％に相当する電圧が書き込まれている。この例では、画素電極１１８（Ｗｔ）と画素電極１１８（Ｂｋ）との間隙で生じる電位差が、画素電極１１８（Ｗｔ）とコモン電極１０８との間で生じる電位差と同程度である上に、画素電極１１８同士の間隙が画素電極１１８とコモン電極１０８との間隙よりも狭い。したがって、画素電極１１８（Ｗｔ）と画素電極１１８（Ｂｋ）との間隙で生じる横電界は、画素電極１１８（Ｗｔ）とコモン電極１０８との間隙で生じる縦電界よりも強い。このような状況では、画素電極１１８（Ｗｔ）のうち画素電極１１８（Ｂｋ）との境界部分においては、リバースチルトドメインＲｖが発生する。階調が暗い画素（以下「暗画素」という）と階調が明るい画素（以下「明画素」という）とが隣接する領域において、横電界の影響によって、リバースチルトドメインＲｖが発生しやすいということができる。

なおこの例では、液晶分子は印加電圧がゼロＶの状態でも対向基板１００ｂ（および素子基板１００ａ）に対して垂直ではなく、所定の方向（図の例では右）に少し傾いている。これをプレチルトという。プレチルトは、電圧印加に対する液晶分子の応答性を向上させるために与えられている。リバースチルトドメインの発生しやすさは、プレチルトの向きとも関係している。例えば、横電界により液晶分子が傾く方向がプレチルトと逆向きとなるときの方が、横電界により液晶分子が傾く方向がプレチルトと同じ向きであるときよりも、リバースチルトドメインが発生しやすい。この図の例では、右に暗画素があり、左に明画素がある境界ではリバースチルトドメインが発生しやすいが、左に暗画素があり、右に明画素がある境界ではリバースチルトドメインが発生しにくい。

以上の説明から、リバースチルトドメインが発生する条件は例えば以下のとおりである。
・ある画素（「注目画素」という）に注目したとき、注目画素に対してプレチルトに応じた方向において隣り合う画素（「対象画素」という）の印加電圧の差の符号が所定の値であり、かつ印加電圧の差の絶対値がしきい値より大きい。
例えば、図５の例では、注目画素に対しプレチルトの方向（右）において隣り合う画素の印加電圧が、注目画素の印加電圧よりも低く、かつ、注目画素と対象画素との印加電圧の差の絶対値がしきい値より大きい場合に、リバースチルトドメインが発生する。

なお液晶パネル１００において液晶分子にプレチルトが与えられていない場合には、注目画素に対して全ての方向の画素においてリバースチルトドメインが発生する可能性がある。

１−３．リバースチルトドメインの抑制
リバースチルトドメインの発生を抑制するには、上記の条件が満たされなくなる補正処理を行えばよい。例えば、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎが、上記の条件を満たす、隣接する２つの画素があることを示していた場合、これら２つの画素の印加電圧の差を小さくするように、印加電圧が補正される。ここで、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎにより上記の条件を満たすことが示される暗画素と明画素との境界を「リスク境界」という。

印加電圧の補正は、暗画素および明画素の少なくとも一方に対して行われる。すなわち、暗画素の印加電圧を上げるように補正してもよいし、明画素の電圧を下げるように補正してもよいし、その両方を行ってもよい。補正によって暗画素と明画素との印加電圧の差がしきい値を下回れば、リバースチルトドメインは発生しない。しかし、この補正には、次のような問題点がある。

図６は、関連技術に係る補正を例示する図である。ここでは、例Ａおよび例Ｂの２つの例が示されている。例Ａでは、横方向に連続する４つの画素において、印加電圧が５．０Ｖ、５．０Ｖ、２．５Ｖ、および２．５Ｖである。例Ｂでは、横方向に連続する４つの画素において、印加電圧が２．５Ｖ、２．５Ｖ、０．０Ｖ、および０．０Ｖである。どちらの例でも、リスク境界における電位差の絶対値は２．５Ｖである。いま、リバースチルトドメインが発生する電位差のしきい値が２．４Ｖであり、補正としては、電位差に補正係数０．２を乗算した補正値を明画素の印加電圧から減算する処理が行われる例を考える。この場合、例Ａおよび例Ｂのどちらにおいても、明画素の印加電圧から０．５Ｖが減算される。例Ａの明画素の印加電圧は４．５Ｖに補正され、例Ｂの明画素の印加電圧は２．０Ｖに補正される。例Ａにおいては、印加電圧が５．０Ｖから４．５Ｖに補正されると透過率は１００％から約９８％に変化する。一方で例Ｂにおいては、印加電圧が２．５Ｖから２．０Ｖに補正されると透過率は約２０％から約５％に変化する。

このように、関連技術に係る補正においては、リスク境界における電位差は同じでも、補正による階調の変化は注目画素の印加電圧によって大きく異なってしまう。別の見方をすると、例Ｂの状況においても補正による階調の変化を一定レベル以下に抑えようとすると補正係数を小さくせざるをえないが、そうすると補正量が小さすぎて補正の効果が弱くなってしまう。これは、液晶のＶ−Ｔ特性が非線形であるためである。これに対し本実施形態は、Ｖ−Ｔ特性の非線形性を考慮した補正を提供する。さらに、本実施形態は、補正前後の階調変化の、注目画素の印加電圧依存性を低減する技術を提供する。

２．第１実施形態
２−１．装置構成
図７は、第１実施形態に係る電気光学装置１の構成を示すブロック図である。電気光学装置１は、カラー画像を表示するための装置であり、例えばプロジェクター（電子機器の一例）のライトバルブとして用いられる。電気光学装置１は、液晶パネル１００、走査線駆動回路１３０、およびデータ線駆動回路１４０を３組と、制御回路１０とを有する。各組は、それぞれ、異なる色成分、すなわち色成分Ｒ（赤）、色成分Ｇ（緑）、および色成分Ｂ（青）に対応している。ここでは、図面が煩雑になるのを避けるため、１組の液晶パネル１００、走査線駆動回路１３０、およびデータ線駆動回路１４０のみを図示している。

制御回路１０は、上位装置から供給される映像信号Ｖｉｄ−ｉｎおよび同期信号Ｓｙｎｃに応じて走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０を制御する信号を出力する。映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは、液晶パネル１００における各画素の階調値をそれぞれ指定するデジタル信号である。映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは、同期信号Ｓｙｎｃと同期して供給される。同期信号Ｓｙｎｃは、垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号（いずれも図示省略）を含んでいる。この例で、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎの周波数は６０Ｈｚである。すなわち、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎにより示される画像は、１６．６７ミリ秒毎に書き換えられる。

なお、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは直接的には階調値を指定するものであるが、階調値に応じて液晶素子に印加される電圧（以下「印加電圧」という）が定まるので、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは液晶素子の印加電圧を指定するものといえる。

制御回路１０は、走査制御回路２０と映像処理回路３０とを有する。走査制御回路２０は、制御信号Ｘｃｔｒ、制御信号Ｙｃｔｒ、制御信号Ｉｃｔｒ等、各種の制御信号を生成して、同期信号Ｓｙｎｃに同期して各部を制御する。映像処理回路３０は、デジタルの映像信号Ｖｉｄ−ｉｎを処理して、色成分毎にアナログのデータ信号Ｖｘを出力する。映像処理回路３０は、映像信号を処理する映像処理装置の一例である。映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは、（ｍ×ｎ）個の画素の各々について、複数の色成分の階調値を示す入力映像信号の一例である。

図８は、映像処理回路３０の構成を例示する図である。映像処理回路３０は、注目画素および対象画素のうち少なくとも一方の画素の印加電圧を補正する。本実施形態において、注目画素および対象画素の補正は２段階で行われる。第１段階は、電圧値を置換する処理である。第２段階は、置換後の電圧値に対し、注目画素および対象画素の電位差を縮める処理である。以下、詳細を説明する。

映像処理回路３０は、リスク境界検出部３１、電圧置換部３２、電位差補正部３３、および出力選択部３４を有する。映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは、図示を省略した回路によって、各画素の階調値を示す信号から各画素の印加電圧値を示すデータ信号Ｖｉｄ−ｄに変換される。電圧置換部３２および電位差補正部３３により処理されていないデータ信号Ｖｉｄ−ｄにより示される印加電圧値を入力データという。

リスク境界検出部３１は、入力されたデータ信号Ｖｉｄ−ｄからリスク境界の有無を検出し、その結果を示す判定信号Ｊを出力する。リスク境界検出部３１は、データ信号Ｖｉｄ−ｄにより印加電圧値が示される複数の画素から注目画素を順次特定し、注目画素および対象画素について、リスク境界の条件を満たすか判定する。すなわち、リスク境界検出部３１は、第１方向（例えばＸ方向）および第２方向（例えばＹ方向）に配置された画素群（複数の画素１１１）から、第１画素（例えば注目画素）および第１画素と隣り合う第２画素（例えば対象画素）の組であって、入力映像信号により示される第１画素および第２画素の印加電圧の差がしきい値以上である画素の組を検出する検出手段の一例である。リスク境界検出部３１は、この判定を行うため、遅延回路やラインメモリーを有する。リスク境界検出部３１は、この判定の結果を示す判定信号Ｊを出力選択部３４に出力する。判定信号Ｊは、例えば、注目画素および対象画素がリスク境界の条件を満たす場合にはハイレベルとなり、リスク境界の条件を満たさない場合にはローレベルとなる信号である。リスク境界検出部３１は、さらに、データ信号Ｖｉｄ−ｄを、電圧置換部３２および出力選択部３４に出力する。注目画素および対象画素の組がリスク境界の条件を満たしていた場合、これら２つの画素のうち階調がより暗い画素が「暗画素」であり、より明るい画素が「明画素」である。

電圧置換部３２は、所定の条件が満たされた場合、明画素および暗画素の少なくとも一方の印加電圧値を、所定の電圧値に置換する。電圧値の置換は、液晶素子１２０のＶ−Ｔ特性に基づいて行われる。液晶素子１２０のＶ−Ｔ特性の電圧領域は、Ｖ−Ｔ曲線の傾きすなわち線形性に応じて複数の電圧領域にあらかじめ区分されている。Ｖ−Ｔ特性の電圧領域における複数の領域を特定する情報は、例えば、映像処理回路３０の内部メモリー（図示略）または映像処理回路３０の外部に設けられたメモリー（図示略）に記憶されている。電圧置換部３２は、このメモリーから、Ｖ−Ｔ特性の電圧領域における複数の領域を特定する情報を読み出す。すなわち、電圧置換部３２は、画素群（複数の画素１１１）の電圧−明るさ特性（例えばＶ−Ｔ特性）であって、電圧領域が電圧−明るさ特性の傾きに応じて複数の領域に区分された電圧−明るさ特性における複数の領域を特定する情報を取得する取得手段の一例である。

図４を参照し、Ｖ−Ｔ特性における複数の電圧領域について説明する。この例で、Ｖ−Ｔ特性は、電圧領域Ｉ、電圧領域ＩＩ、および電圧領域ＩＩＩの３つの電圧領域に区分されている。電圧領域Ｉは、印加電圧が０〜２Ｖの範囲の、透過率の変化が緩やかな（傾きが小さい）領域である。電圧領域ＩＩは、印加電圧が２〜４Ｖの範囲の、透過率の変化が電圧領域Ｉよりも急な（傾きが大きい）領域である。電圧領域ＩＩＩは、印加電圧が４〜５Ｖの範囲の、透過率の変化が電圧領域ＩＩよりも緩やかな（傾きが小さい）領域である。

再び図８を参照する。電圧置換部３２は、明画素および暗画素の印加電圧が、Ｖ−Ｔ特性上において異なる電圧領域に属している場合、少なくとも一方の画素の印加電圧を他の電圧値に置換する。具体的には、明画素および暗画素のうち一方の画素（例えば「第１画素」）の印加電圧がＶ−Ｔ特性の複数の電圧領域のうちある領域（「第１領域」という）にあり、かつ他方の画素（例えば「第２画素」）の印加電圧が第１領域と異なる領域（「第２領域」という）にある場合、第１画素の印加電圧を、第１領域外の電圧であって第２領域に近い電圧に置換する。なおここでは、置換後の電圧値に関しては、２つの電圧領域の境界となる電圧値はいずれの電圧領域にも属さないと定義する。２つの画素の印加電圧が同じ電圧領域に属しているか否かの判定においては、境界の電圧値は両方の電圧領域に属すると定義する。なお、以下の説明において、ある画素Ｐの印加電圧がある電圧領域Ｘに属する（含まれる）ことを単に「画素Ｐが電圧領域Ｘに属する」という。

より詳細には、第１画素および第２画素が異なる電圧領域に属する場合、電圧置換部３２は、第１画素および第２画素のうち、Ｖ−Ｔ特性の傾きがより小さい電圧領域に属する画素の印加電圧値を、他方の画素が属する電圧領域に近い方の境界の電圧値に置換する。

電圧の置換後になおも第１画素および第２画素が異なる電圧領域に属する場合、再度置換が行われる。すなわち、電圧−明るさ特性の電圧領域が３つ以上の領域に区分されており、第１領域および第２領域の間に、別の第３領域が挟まれている場合、第１画素の印加電圧および第２電圧の双方が、第３領域内の電圧に置換される。

さらに具体的には、暗画素の印加電圧Ｖｄｋおよび明画素の印加電圧Ｖｌｔが、
Ｖｄｋ＜ＥＶ＿ｄ かつ
Ｖｌｔ＞ＥＶ＿ｌ …（１）
を満たす場合、
Ｖｄｋ＝ＣＶＬ
Ｖｌｔ＝ＣＶＨ …（２）
に置換する。ここで、ＥＶ＿ｄは電圧領域Ｉと電圧領域ＩＩとの境界の電圧を、ＥＶ＿ｌは電圧領域ＩＩと電圧領域ＩＩＩとの境界の電圧を、それぞれ示す。ＣＶＬは暗画素の置換後電圧を、ＣＶＨは明画素の置換後電圧を、それぞれ示す。本実施形態においては、
ＣＶＬ＝ＥＶ＿ｄ かつ
ＣＶＨ＝ＥＶ＿ｌ …（３）
である。

すなわち、電圧置換部３２は、入力映像信号により示される第１画素（例えば明画素）の印加電圧が複数の電圧領域のうち第１領域（例えば電圧領域ＩＩＩ）にあり、かつ第２画素（例えば暗画素）の印加電圧が第１領域と異なる第２領域（例えば電圧領域ＩＩ）にある場合、第１画素の印加電圧を第１領域外の電圧であって第２領域に近い電圧（例えばＣＶＨ）に置換する置換手段の一例である。また、置換手段は、検出手段により検出された画素の組のうち、電圧−明るさ特性の傾きがより小さい電圧領域に属する画素を第１画素として、置換をする。

電位差補正部３３は、電圧置換部３２の出力信号に対し、明画素と暗画素との電位差を縮める補正を行う。すなわち、電位差補正部３３は、置換手段により置換された第１画素および第２画素の印加電圧の少なくとも一方を、第１画素および第２画素の印加電圧の差が小さくなるよう補正する補正手段の一例である。この例で、電位差補正部３３は、明画素と暗画素との電位差に補正係数αを乗算して得られた補正値を明画素の印加電圧から減算する。また、電位差補正部３３は、電位差に補正係数βを乗算して得られた補正値を暗画素の印加電圧に加算する。すなわち、電位差補正部３３は、次式（４）および（５）に従って明画素および暗画素の印加電圧を補正する。
ＶｌｔＲ＝Ｖｌｔ−α・（Ｖｌｔ−Ｖｄｋ） …（４）
ＶｄｋＲ＝Ｖｄｋ＋β・（Ｖｌｔ−Ｖｄｋ） …（５）
ここで、ＶｌｔＲは明画素の補正後の印加電圧を、ＶｄｋＲは暗画素の補正後の印加電圧を、それぞれ示す。なお、明画素の補正と暗画素の補正とは、両方が行われる必要はなく、いずれか一方のみが行われてもよい。

なおこの例で、補正係数は、Ｖ−Ｔ特性において定義された電圧領域毎に定められている。電圧領域Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩに対応して定められた補正係数αを、それぞれ、α１、α２、およびα３、並びにβ１、β２、およびβ３という。これらの補正係数においては、Ｖ−Ｔ特性の傾きが大きい電圧領域ほど、補正係数の値が小さい。図４の例では電圧領域ＩＩにおける傾きが一番大きいので、α２＜α１かつα２＜α３であり、β２＜β１かつβ２＜β３である。例えば暗画素が電圧領域Ｉに属する場合、電位差補正部３３は、補正係数β１を用いて電位差の補正を行う。

出力選択部３４は、リスク境界検出部３１から出力されたデータ信号Ｖｄ−ｄ（すなわち補正されていないデータ信号）および電位差補正部３３から出力されたデータ信号Ｖｄ−ｄ（すなわち補正されたデータ信号）から選択された信号を出力する。具体的には、出力選択部３４は、判定信号Ｊがハイレベルのとき（リスク境界が検出されたとき）は補正されたデータ信号を選択し、判定信号Ｊがローレベルのとき（リスク境界が検出されていないとき）は補正されていないデータ信号を選択する。

出力選択部３４の出力信号は、図示を省略した変換回路によりアナログ信号に変換され、データ信号Ｖｘとして出力される。

再び図７を参照する。走査線駆動回路１３０は、走査制御回路２０から出力される制御信号Ｙｃｔｒに従ったタイミングで、複数の走査線１１２を走査する。データ線駆動回路１４０は、走査制御回路２０から出力される制御信号Ｘｃｔｒｌに従ったタイミングで、映像処理回路３０から出力されるデータ信号Ｖｘをデータ線１１４に供給する。

２−２．動作
図９は、電気光学装置１の動作を示すタイミングチャートである。この例では、１フレームが４つのフィールドに分割される、いわゆる４倍速駆動が行われる。例えば、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎにより示される画像が６０Ｈｚで更新される場合、１フレームは約１６．７ミリ秒である。この場合、データ信号Ｖｘは２４０Ｈｚの信号であり、１フィールドは約４．１７ミリ秒である。

各フィールドにおいて、走査線駆動回路１３０は、ｍ本の走査線１１２を順次排他的に選択する走査信号Ｙｉを出力する。データ線駆動回路１４０は、第ｉ行の走査線１１２が選択されているときに、第ｉ行第１〜ｎ列の画素のデータ信号Ｖｘをサンプリングし、データ信号Ｘ１〜Ｘｎとして出力する。データ信号Ｖｘの電圧は、奇数フィールドにおいて正極性であり、偶数フィールドにおいて負極性である。データ信号Ｖｘの振幅の中間電位は電位Ｖｃｎｔである。いわゆるプッシュダウン（フィードスルー）の影響を考慮し、コモン電圧ＬＣｃｏｍは、中間電位Ｖｃｎｔよりも低い値に設定されている。

図１０は、映像処理回路３０の動作を示すフローチャートである。図１０のフローは、例えば映像処理回路３０への電力の供給が開始されたことを契機として、所定の間隔で繰り返し実行される。図１０のフローは単一の画素についての処理のみを示しており、実際には、複数の画素の中から注目画素が一つずつ順番に特定され、対象画素について図１０のフローが実行される。

ステップＳ１において、リスク境界検出部３１は、注目画素および対象画素がリスク境界の条件を満たすか、すなわちリスク境界を検出したか判定する。リスク境界検出部３１は、判定結果を示す判定信号Ｊを出力する。リスク境界が検出されていないと判定された場合（Ｓ１：ＮＯ）、映像処理回路３０は、その注目画素について図１０の処理を終了する。リスク境界が検出されたと判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、映像処理回路３０は、処理をステップＳ２に移行する。

ステップＳ２において、電圧置換部３２は、明画素が電圧領域Ｉ〜ＩＩＩのいずれに属するか判定する。明画素が電圧領域Ｉに属すると判定された場合（Ｓ２：Ｉ）、電圧置換部３２は、処理をステップＳ４１に移行する。明画素が電圧領域ＩＩに属すると判定された場合（Ｓ２：ＩＩ）、電圧置換部３２は、処理をステップＳ３１に移行する。明画素が電圧領域ＩＩＩに属すると判定された場合（Ｓ２：ＩＩＩ）、電圧置換部３２は、処理をステップＳ３２に移行する。

ステップＳ３１において、電圧置換部３２は、暗画素が電圧領域ＩおよびＩＩのどちらに属するか判定する。暗画素が電圧領域Ｉに属すると判定された場合（Ｓ３１：Ｉ）、電圧置換部３２は、処理をステップＳ４２に移行する。暗画素が電圧領域ＩＩに属すると判定された場合（Ｓ３１：ＩＩ）、電圧置換部３２は、処理をステップＳ４３に移行する。

ステップＳ３２において、電圧置換部３２は、暗画素が電圧領域Ｉ〜ＩＩＩのいずれに属するか判定する。暗画素が電圧領域Ｉに属すると判定された場合（Ｓ３２：Ｉ）、電圧置換部３２は、処理をステップＳ４４に移行する。暗画素が電圧領域ＩＩに属すると判定された場合（Ｓ３１：ＩＩ）、電圧置換部３２は、処理をステップＳ４５に移行する。暗画素が電圧領域ＩＩＩに属すると判定された場合（Ｓ３１：ＩＩＩ）、電圧置換部３２は、処理をステップＳ４６に移行する。

ステップＳ４１において、電圧置換部３２は、暗画素および明画素の電圧値を置換しない。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域Ｉに属することを電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ４２において、電圧置換部３２は、暗画素の電圧値をＣＶＬに置換し、明画素の電圧値は置換しない。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域ＩＩに属することを電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ４３において、電圧置換部３２は、暗画素および明画素の電圧値を置換しない。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域ＩＩに属することを電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ４４において、電圧置換部３２は、暗画素の電圧値をＣＶＬに置換し、明画素の電圧値をＣＶＨに置換する。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域ＩＩに属することを電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ４５において、電圧置換部３２は、暗画素の電圧値を置換せず、明画素の電圧値をＣＶＨに置換する。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域ＩＩに属することを電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ４６において、電圧置換部３２は、暗画素および明画素の電圧値を置換しない。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域ＩＩＩに属することを電位差補正部３３に通知する。ステップＳ４１〜４６は、入力映像信号により示される第１画素の印加電圧が、電圧領域が傾きに応じて複数の領域に区分された電圧−明るさ特性における複数の電圧領域のうち第１領域に属し、かつ第２画素の印加電圧が第１領域と異なる第２領域に属する場合、第１画素の印加電圧を第１領域外の電圧であって第２領域に近い電圧に置換するステップの一例である。

図１１は、電圧置換部３２における電圧置換の例を示す図である。この図は、入力映像信号における暗画素の印加電圧が０．０Ｖである例を示している。この図において、横軸は入力映像信号における明画素の印加電圧Ｖｌｔ＿ｉｎを、縦軸は出力電圧を示している。Ｖｌｔ＿ｉｎ≧２．０Ｖの範囲では、暗画素の印加電圧Ｖｄｋ＝２．０Ｖに置換される。

図１２は、電圧置換部３２における電圧置換の別の例を示す図である。この図は、入力映像信号における明画素の印加電圧が５．０Ｖである例を示している。この図において、横軸は入力映像信号における暗画素の印加電圧Ｖｄｋ＿ｉｎを、縦軸は出力電圧を示している。Ｖｄｋ＿ｉｎ≦４．０Ｖの範囲では、明画素の印加電圧Ｖｌｔ＝４．０Ｖに置換される。

再び図１０を参照する。ステップＳ５において、電位差補正部３３は、電圧置換部３２から通知された電圧領域に対応する補正係数を用いて、印加電圧値を補正する。

ステップＳ６において、出力選択部３４は、判定信号Ｊに応じて選択された信号を出力する。すなわち、リスク境界が検出された場合には電圧置換部３２および電位差補正部３３で処理された映像信号が、リスク境界が検出されなかった場合には入力された映像信号がそのまま、それぞれ出力される。

図１３は、映像処理回路３０による処理において用いられる置換後電圧および補正係数を示す。この図は、図１０の処理の結果を表にまとめたものである。

図１４は、映像処理回路３０における処理の例を示す図である。この例は、図６の例Ａと同じく、注目画素の印加電圧Ｖ１＝５．０Ｖ（透過率１００％に相当）、対象画素の印加電圧Ｖ２＝２．５Ｖ（透過率２５％に相当）である。注目画素は電圧領域ＩＩＩに属し、対象画素は電圧領域ＩＩに属している。すなわち、両者は異なる電圧領域に属している。印加電圧Ｖ１は電圧領域ＩＩと電圧領域ＩＩＩとの境界の電圧値（４．０Ｖ）に置換される。印加電圧Ｖ２は置換されず、そのまま（２．５Ｖ）である。置換後の電圧値に対して式（４）の補正（一例としてα＝０．２とする）が行われると、最終的にＶ１＝３．７Ｖ、Ｖ２＝２．５Ｖに補正される。この処理の後、明画素の透過率は約９０％であり、暗画素の透過率は約２５％である。

図１５は、映像処理回路３０における処理の別の例を示す図である。この例は、図６の例Ｂと同じく、注目画素の印加電圧Ｖ１＝２．５Ｖ（透過率２５％に相当）、対象画素の印加電圧Ｖ２＝０．０Ｖ（透過率０％に相当）である。注目画素は電圧領域ＩＩに属し、対象画素は電圧領域Ｉに属している。すなわち、両者は異なる電圧領域に属している。印加電圧Ｖ１は置換されず、そのまま（２．５Ｖ）である。印加電圧Ｖ２は電圧領域Ｉと電圧領域ＩＩとの境界の電圧値（２．０Ｖ）に置換される。置換後の電圧値に対して式（４）の補正（α＝０．２とする）が行われると、最終的にＶ１＝２．４Ｖ、Ｖ２＝２．０Ｖに補正される。この処理の後、明画素の透過率は約２０％であり、暗画素の透過率は約５％である。

図６の例では、補正により明画素の階調が例Ａでは１００％から約９５％になったのに対し、例Ｂでは約２５％から約５％になっており、補正による階調の変化量には大きな差があった。これに対し本実施形態の補正によれば、明画素の階調が図１４の例では１００％から約９０％になったのに対し、図１５の例では約２５％から約２０％になっており、補正前後の階調の変化量の差の、印加電圧依存性が低減されている。

３．第２実施形態
図１６は、第１実施形態に係る映像処理回路３０における処理の例を示す図である。この例は、右半分が階調０％、左半分は階調が縦方向に徐々に変化するグラデーションになっている画像から、中心近傍の２行２列の４つの画素を抜き出したものである。左列の画素の印加電圧は上から１．９Ｖおよび２．１Ｖであり、右列の画素の印加電圧はいずれも０．０Ｖである。リスク境界の判定条件は、電位差が１．８Ｖ以上であるというものであり、この例ではリスク境界が縦に連続している。これらの画素に対して第１実施形態に係る処理が行われると、まず電圧置換部３２により、右下画素の印加電圧が２．０Ｖに置換される。右下画素以外の印加電圧は置換されない。次に、電位差補正部３３が、置換後の電圧値に対して補正を行う。ここで、上行のリスク境界の電位差は１．９Ｖであり、下行のリスク境界の電位差は０．１Ｖである。電位差に補正係数を乗算した補正量を明画素の印加電圧から減算すると、左上画素の印加電圧は１．５２Ｖになり、左下画素の印加電圧は２．０８Ｖになる。一方、右上画素の印加電圧は０．０Ｖであり、右下画素の印加電圧は２．０Ｖである。すなわち右列の２つの画素は、入力映像信号においては同じ階調であるものの、電圧値の置換によって電圧値が大きく異なるものとなってしまった。液晶のＶ−Ｔ特性によっては電圧値が異なる部分の境界が視認されてしまうことになり、電圧値の置換が表示不良として視認されてしまう可能性がある。

第２実施形態は、上記の問題に対処する。上記の問題は、補正後の電圧値（ＣＶＬおよびＣＶＨ）がある値に固定されていることが原因の一つである。そこで第２実施形態において、ＣＶＬおよびＣＶＨは、電圧領域の境界近傍において注目画素または対象画素の印加電圧に応じて決められる。さらに第２実施形態においては、電位差補正部３３において用いられる補正係数も、注目画素または対象画素の印加電圧に応じて決められる。

図１７は、第２実施形態に係る映像処理回路３０の構成を例示する図である。第２実施形態に係る映像処理回路３０は、第１実施形態で説明した構成に加え、重み設定部３５を有する。重み設定部３５は、置換後電圧および補正係数を注目画素または対象画素の印加電圧に応じて変化させるための重み係数を設定する。具体的には、重み設定部３５は、入力されたデータ信号Ｖｄ＿ｄにより示される注目画素および対象画素の電圧値に応じて重み係数ｗを設定し、設定した重み係数ｗを示す情報を出力する。

図１８は、暗画素が電圧領域Ｉに属する場合の重み係数ｗ１、置換後電圧ＣＶＬ、および補正係数βを例示する図である。横軸は入力映像信号における明画素の印加電圧Ｖｌｔ＿ｉｎを示している。なおここでは比較のため、第１実施形態における置換後電圧ＣＶＬおよび補正係数βの変化を併せて記載している。また、第１実施形態では重み係数を用いてはいないが、仮に重み係数を用いたと想定した場合の重み係数も記載している。

重み係数は、暗画素および明画素がそれぞれどの電圧領域に属するかに応じて定義されている。この例では、電圧領域Ｉと電圧領域ＩＩとの境界が２．０Ｖであるのに対し、１．０Ｖ≦Ｖｌｔ＿ｉｎ≦２．０Ｖの範囲で重み係数ｗ１が０から１まで連続的に増加している。この範囲においては、次式（６）により置換後電圧ＣＶＬが、次式（７）により補正係数βが、それぞれ計算される。
ＣＶＬ＝ｗ１・ＣＶＬ０ …（６）
β＝ｗ１・（β２−β１）＋β１ …（７）
ここで、ＣＶＬ０は置換後電圧の最大値を示している。

この例では、１．０Ｖ≦Ｖｌｔ＿ｉｎ≦２．０Ｖの範囲において、置換後電圧ＣＶＬは０．０Ｖから２．０Ｖまで連続的に変化している。また、この範囲において、補正係数はβ１からβ２まで連続的に変化している。

図１９は、明画素が電圧領域ＩＩＩに属する場合の重み係数ｗ２、置換後電圧ＣＶＨ、および補正係数αを例示する図である。横軸は入力映像信号における暗画素の印加電圧Ｖｄｋ＿ｉｎを示している。この例では、電圧領域ＩＩと電圧領域ＩＩＩとの境界が４．０Ｖであるのに対し、３．０Ｖ≦Ｖｄｋ＿ｉｎ≦４．０Ｖの範囲で重み係数ｗ２が０から１まで連続的に増加している。この範囲においては、次式（８）により置換後電圧ＣＶＨが、次式（９）により補正係数αが、それぞれ計算される。
ＣＶＨ＝ｗ２・ＣＶＨ０ …（８）
α＝ｗ２・（α３−α２）＋α２ …（９）
ここで、ＣＶＨ０は置換後電圧の最大値を示している。

この例では、３．０Ｖ≦Ｖｌｔ≦４．０Ｖの範囲において、置換後電圧ＣＶＨは３．０Ｖから４．０Ｖまで連続的に変化している。また、３．０Ｖ≦Ｖｌｔ≦４．０Ｖの範囲において、補正係数はα２からα３まで連続的に変化している。

暗画素の印加電圧が電圧領域ＩＩまたは電圧領域ＩＩＩに属する場合、重み係数ｗ１は、ｗ１＝１である。明画素の印加電圧が電圧領域Ｉまたは電圧領域ＩＩに属する場合、重み係数ｗ２は、ｗ２＝１である。

図２０は、第２実施形態に係る映像処理回路３０の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１１において、リスク境界検出部３１は、注目画素および対象画素がリスク境界の条件を満たすか、すなわちリスク境界を検出したか判定する。リスク境界検出部３１は、判定結果を示す判定信号Ｊを出力する。リスク境界が検出されていないと判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）、映像処理回路３０は、その注目画素について図１０の処理を終了する。リスク境界が検出されたと判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、映像処理回路３０は、処理をステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２において、重み設定部３５は、明画素が電圧領域Ｉ〜ＩＩＩのいずれに属するか判定する。明画素が電圧領域Ｉに属すると判定された場合（Ｓ１２：Ｉ）、重み設定部３５は、処理をステップＳ１４１に移行する。明画素が電圧領域ＩＩに属すると判定された場合（Ｓ１２：ＩＩ）、重み設定部３５は、処理をステップＳ１３１に移行する。明画素が電圧領域ＩＩＩに属すると判定された場合（Ｓ１２：ＩＩＩ）、重み設定部３５は、処理をステップＳ１３２に移行する。

ステップＳ１３１において、重み設定部３５は、暗画素が電圧領域ＩまたはＩＩのどちらに属するか判定する。暗画素が電圧領域Ｉに属すると判定された場合（Ｓ１３１：Ｉ）、重み設定部３５は、処理をステップＳ１４２に移行する。暗画素が電圧領域ＩＩに属すると判定された場合（Ｓ１３１：ＩＩ）、重み設定部３５は、処理をステップＳ１４３に移行する。

ステップＳ１３２において、重み設定部３５は、暗画素が電圧領域Ｉ〜ＩＩＩのいずれに属するか判定する。暗画素が電圧領域Ｉに属すると判定された場合（Ｓ１３２：Ｉ）、重み設定部３５は、処理をステップＳ１４４に移行する。暗画素が電圧領域ＩＩに属すると判定された場合（Ｓ１３２：ＩＩ）、重み設定部３５は、処理をステップＳ１４５に移行する。暗画素が電圧領域Ｉに属すると判定された場合（Ｓ１３２：ＩＩＩ）、重み設定部３５は、処理をステップＳ１４６に移行する。

ステップＳ１４１において、重み設定部３５は、重み係数ｗ１およびｗ２を、ｗ１＝ｗ２＝１に設定する。重み設定部３５は、設定した重み係数を電圧置換部３２および電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１４２において、重み設定部３５は、重み係数ｗ１を図１８の関係（ｗ１＝ｆ（Ｖｌｔ）という）に従って設定し、重み係数ｗ２をｗ２＝１に設定する。重み設定部３５は、設定した重み係数を電圧置換部３２および電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１４３において、重み設定部３５は、重み係数ｗ１およびｗ２を、ｗ１＝ｗ２＝１に設定する。重み設定部３５は、設定した重み係数を電圧置換部３２および電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１４４において、重み設定部３５は、重み係数ｗ１を図１８の関係に従って設定し、重み係数ｗ２を図１９の関係（ｗ２＝ｆ（Ｖｄｋ）という）に従って設定する。重み設定部３５は、設定した重み係数を電圧置換部３２および電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１４５において、重み設定部３５は、重み係数ｗ１をｗ１＝１に設定し、重み係数ｗ２を図１９の関係に従って設定する。重み設定部３５は、設定した重み係数を電圧置換部３２および電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１４６において、重み設定部３５は、重み係数ｗ１およびｗ２を、ｗ１＝ｗ２＝１に設定する。重み設定部３５は、設定した重み係数を電圧置換部３２および電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１５１において、電圧置換部３２は、暗画素および明画素の電圧値を置換しない。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域Ｉに属することを電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１５２において、電圧置換部３２は、暗画素の電圧値を式（６）で計算されるＣＶＬに置換し、明画素の電圧値は置換しない。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域ＩＩに属することを電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１５３において、電圧置換部３２は、暗画素および明画素の電圧値を置換しない。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域ＩＩに属することを電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１５４において、電圧置換部３２は、暗画素の電圧値を式（６）で計算されるＣＶＬに置換し、明画素の電圧値を式（８）で計算されるＣＶＨに置換する。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域ＩＩに属することを電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１５５において、電圧置換部３２は、暗画素の電圧値を置換せず、明画素の電圧値を式（８）で計算されるＣＶＨに置換する。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域ＩＩに属することを電位差補正部３３に通知する。

ステップＳ１５６において、電圧置換部３２は、暗画素および明画素の電圧値を置換しない。さらに、電圧置換部３２は、置換後の電圧値が電圧領域ＩＩＩに属することを電位差補正部３３に通知する。ステップＳ１５１〜１５６は、入力映像信号により示される第１画素の印加電圧が、電圧領域が傾きに応じて複数の領域に区分された電圧−明るさ特性における複数の電圧領域のうち第１領域に属し、かつ第２画素の印加電圧が第１領域と異なる第２領域に属する場合、第１画素の印加電圧を第１領域外の電圧であって第２領域に近い電圧に置換するステップの別の例である。

図２１は、第２実施形態に係る電圧置換部３２における電圧置換の例を示す図である。この図は、入力映像信号における暗画素の印加電圧Ｖｄｋ＿ｉｎが０．０Ｖである例を示している。この図において、横軸は入力映像信号における明画素の印加電圧Ｖｌｔ＿ｉｎを、縦軸は出力電圧を示している。図１１と比較すると、１．０Ｖ≦Ｖｌｔ＿ｉｎ≦２．０Ｖの範囲でＶｄｋが０．０Ｖから２．０Ｖまで連続的に増加している点が異なっている。

図２２は、第２実施形態に係る電圧置換部３２における電圧置換の別の例を示す図である。この図は、入力映像信号における明画素の印加電圧が５．０Ｖである例を示している。この図において、横軸は入力映像信号における暗画素の印加電圧Ｖｄｋ＿ｉｎを、縦軸は出力電圧を示している。図１２と比較すると、３．０Ｖ≦Ｖｄｋ＿ｉｎ≦４．０Ｖの範囲でＶｌｔが４．０Ｖから５．０Ｖまで連続的に増加している点が異なっている。

ステップＳ１６において、電位差補正部３３は、電圧置換部３２から通知された電圧領域に対応し、かつ式（７）または（９）で計算される補正係数を用いて、印加電圧値を補正する。例えば、明画素の印加電圧Ｖｌｔを補正する場合、注目画素の補正後の印加電圧ＶｌｔＲは式（４）で計算される。

ステップＳ１７において、出力選択部３４は、判定信号Ｊに応じて選択された信号を出力する。

図２３は、第２実施形態に係る映像処理回路３０における処理の例を示す図である。この例は、右半分が階調０％、左半分は階調が縦方向に徐々に変化するグラデーションになっている画像から、中心近傍の１１行２列の２２個の画素を抜き出したものである。左列の画素の印加電圧は上から順に、１．１Ｖから３．１Ｖまで０．２Ｖ刻みで増加しており、右列の画素の印加電圧はいずれも０．０Ｖである。リスク境界の判定条件は、電位差が１．０Ｖ以上であるというものであり、この例ではリスク境界が縦に連続している。これらの画素に対して第２実施形態に係る処理が行われると、右列の第１〜第５行の画素の印加電圧は、０．２Ｖから２．０Ｖまで段階的に変化しており、第１実施形態の処理（図１６）で見られたような、置換後電圧の急激な変化は緩和されている（なお図面では階調のグラデーションを表現することが困難なので簡易的に示している）。

４．適用例
図２４は、一実施形態に係るプロジェクター２１００を例示する図である。プロジェクター２１００は、電気光学装置１を用いた電子機器の一例である。プロジェクター２１００において、液晶パネル１００がライトバルブとして用いられている。この図に示されるように、プロジェクター２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット２１０２が設けられている。ランプユニット２１０２から射出された投写光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色の３原色に分離される。分離された投写光は、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにそれぞれ導かれる。なお、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４を有するリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。

プロジェクター２１００において、液晶パネル１００を含む液晶表示装置が、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応して３組設けられている。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの構成は、上述した液晶パネル１００と同様である。Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれの原色成分の階調レベルを指定するに映像信号がそれぞれ外部上位回路から供給されて、制御回路１０を介して、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００がそれぞれ駆動される。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、ダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折し、Ｇ色の光は直進する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン２１２０には、投写レンズ群２１１４によってカラー画像が投写される。

なお、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂには、ダイクロイックミラー２１０８によって、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。また、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂの透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投写されるのに対し、ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投写される。したがって、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１００Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。

電気光学装置１が用いられる電子機器としては、図２４に例示したプロジェクターの他にも、テレビジョンや、ビューファインダー型・モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。

５．変形例
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。

５−１．変形例１
図２５は、変形例１に係る電位差補正を例示する図である。電位差補正の対象となる画素の数は実施形態で例示したものに限定されない。変形例１では、リスク境界の両側においてそれぞれ２画素ずつの印加電圧が補正される。この例では、横方向に連続する６つの画素において、印加電圧が５．０Ｖ、５．０Ｖ、５．０Ｖ、０．０Ｖ、０．０Ｖ、および０．０Ｖである。

この例では、ＣＶＬ、ＣＶＨ、ＥＶ＿ｄ、ＥＶ＿ｌ、α、およびβといったパラメーターは、リスク境界からの距離に応じて異なる値に設定される。例えば、リスク境界の隣の画素に対してはＣＶＬ＝２．０Ｖ、ＣＶＨ＝４．０Ｖに設定され、リスク境界から１画素分離れた画素に対してはＣＶＬ＝１．０Ｖ、ＣＶＨ＝４．５Ｖに設定されている。また、リスク境界の隣の画素に対してはα＝β＝０．１に設定され、リスク境界から１画素分離れた画素に対してはα＝β＝０．０５に設定されている。

まず電圧置換部３２により、これら６つの画素の印加電圧は、５．０Ｖ、４．５Ｖ、４．０Ｖ、２．０Ｖ、１．０Ｖ、および０．０Ｖに置換される。次に、電位差補正部３３は、置換後の印加電圧に対し補正値を算出する。リスク境界の隣の画素に対する補正値は２．０Ｖ×０．１＝０．２Ｖであり、リスク境界から１画素分離れた画素に対する補正値は２．０Ｖ×０．０５＝０．１Ｖである。暗画素に対する補正値の加算および明画素に対する補正値の減算により、各画素の印加電圧は、５．０Ｖ、４．４Ｖ、３．８Ｖ、２．２Ｖ、１．１Ｖ、および０．０Ｖに補正される。この例によれば、リスク境界の隣の１画素だけを補正する場合と比較して、横電界をより緩和することができる。

５−２．変形例２
Ｖ−Ｔ特性において区分される電圧領域の数は３つに限定されない。電圧領域の数は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、電圧領域を区分する方法は、Ｖ−Ｔ曲線における傾きに応じたものであればどのような方法でもよい。一例としては、Ｖ−Ｔ曲線の傾き（微分係数）が所定のしきい値より大きい領域と小さい領域とで、電圧領域を区分することができる。

Ｖ−Ｔ特性が４つの電圧領域に区分される場合において、暗画素が属する電圧領域と明画素が属する電圧領域との間に２つ以上の電圧領域が挟まれている場合、暗画素と明画素とが同じ電圧領域に属するようになるまで電圧値の置換を繰り返してもよいし、置換の回数に制限を設けてもよい。

図２６は、変形例２に係る電圧値の置換を例示する図である。この例で、Ｖ−Ｔ特性は電圧領域Ｉ〜ＩＶの４つの領域に区分されており、暗画素が電圧領域Ｉに、明画素が電圧領域ＩＶに、それぞれ属している。電圧領域Ｉ〜ＩＶにおけるＶ−Ｔ曲線の傾きをそれぞれａ１〜ａ４とすると、ａ２＞ａ３＞ａ４＞ａ１である。電圧領域の境界の電圧値は、低い方から順に、ＥＶ＿ｄ、ＥＶ＿ｍ、ＥＶ＿ｌであり、置換後電圧値は、低い方から順に、ＣＶＬ＝ＥＶ＿ｄ、ＣＶＭ＝ＥＶ＿ｍ、ＣＶＨ＝ＥＶ＿ｌである。

まず、暗画素の印加電圧値がＣＶＬに置換され、明画素の印加電圧値がＣＶＨに置換される。この段階で、暗画素は電圧領域ＩＩに、明画素は電圧領域ＩＩＩに、すなわち両者は異なる領域に属している。そこでさらに、明画素の印加電圧値が、ＣＶＭに置換される。これで両者は共に電圧領域ＩＩに属するようになる。置換後の電圧値に対し、電圧領域ＩＩに対応する補正係数を用いて補正が行われる。

なおこの例で、例えば、暗画素および明画素のそれぞれにつき電圧値の置換は１回まで、といった制限を設けてもよい。この場合、暗画素の印加電圧値がＣＶＬに、明画素の印加電圧値がＣＶＨに、それぞれ置換された段階で置換は終了する。これらの電圧値に対し、暗画素には電圧領域ＩＩに対応する補正係数を、明画素には電圧領域ＩＩＩに対応する補正係数を、それぞれ用いて補正が行われる。

５−３．変形例３
電位差補正部３３による補正は省略されてもよい。この場合でも、電圧置換部３２による電圧値の置換により、明画素と暗画素との電位差は縮まっているので、何ら処理をしない場合と比較して横電界は緩和される。

５−４．変形例４
電位差補正部３３において用いられる補正係数は、電圧領域毎に異なるものに限定されない。全ての電圧領域について共通の補正係数が用いられてもよい。また、暗画素および明画素の補正係数は、それぞれ個別に設定されるものに限定されない。暗画素および明画素に対して共通の補正係数が用いられてもよい。

５−５．変形例５
第２実施形態において、重み係数ｗは補正係数に対しては適用されなくてもよい。すなわち式（７）および（９）による補正係数の計算は省略されてもよい。

５−６．変形例６
第２実施形態において、重み係数ｗを０から１まで変化させる範囲は例示したものに限定されない。例えば、ＥＶ＿ｄ＝２．０Ｖの場合において、２．０Ｖ≦Ｖｌｔ＿ｉｎ≦３．０Ｖの範囲で重み係数ｗ１を０から１まで連続的に変化させてもよい。あるいはこの場合において、１．５Ｖ≦Ｖｌｔ＿ｉｎ≦２．５Ｖの範囲のように電圧領域の境界をまたぐ範囲で重み係数ｗ１を０から１まで変化させてもよい。

５−７．他の変形例
実施形態においては、リスク境界の検出や補正処理は印加電圧を示すデータに対して行われたが、階調値を示すデータに対してこれらの処理が行われてもよい。

液晶１０５は、ＶＡ液晶に限定されない。ＴＮ（Twisted Nematic）液晶等、ＶＡ液晶以外の液晶が用いられてもよい。また、液晶１０５は、ノーマリーホワイトモードの液晶であってもよい。

実施形態で説明したパラメーター（例えば、階調数、フレーム周波数、画素数など）および信号の極性やレベルはあくまで例示であり、本発明はこれに限定されない。

１…電気光学装置、１０…制御回路、２０…走査制御回路、３０…映像処理回路、３１…リスク境界検出部、３２…電圧置換部、３３…電位差補正部、３３…出力選択部、３５…重み設定部、１００…液晶パネル、１００ａ…素子基板、１００ｂ…対向基板、１０５…液晶、１０８…コモン電極、１１１…画素、１１６…ＴＦＴ、１１８…画素電極、１２０…液晶素子、１２５…保持容量、１３０…走査線駆動回路、１４０…データ線駆動回路、２１００…プロジェクター、２１０２…ランプユニット、２１０６…ミラー、２１０８…ダイクロイックミラー、２１１２…ダイクロイックプリズム、２１１４…投写レンズ群、２１２０…スクリーン、２１２１…リレーレンズ系、２１２２…入射レンズ、２１２３…リレーレンズ、２１２４…出射レンズ

Claims (9)

1. 第１方向および第２方向に配置された画素群から、第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素の組であって、入力映像信号により示される当該第１画素および当該第２画素の印加電圧の差がしきい値以上である画素の組を検出する検出手段と、
   前記画素群の電圧−明るさ特性であって、電圧領域が当該電圧−明るさ特性の傾きに応じて複数の領域に区分された電圧−明るさ特性における当該複数の領域を特定する情報を取得する取得手段と、
   前記入力映像信号により示される前記第１画素の印加電圧が前記複数の領域のうち第１領域に属し、かつ前記第２画素の印加電圧が当該第１領域と異なる第２領域に属する場合、当該第１画素の印加電圧を当該第１領域外の電圧であって当該第２領域に近い電圧に置換する置換手段と、
   前記置換手段により置換された前記第１画素および前記第２画素の印加電圧の少なくとも一方を、当該第１画素および当該第２画素の印加電圧の差が小さくなるよう補正する補正手段と
   を有し、
   前記補正手段における補正は、前記第１画素の印加電圧に補正係数を乗算する処理を含み、
   前記補正係数は、前記複数の領域の各々について決められている
   映像処理回路。
2. 前記置換手段は、前記検出手段により検出された前記画素の組のうち、前記電圧−明るさ特性の傾きがより小さい領域に属する画素を前記第１画素として、前記置換をする
   ことを特徴とする請求項１に記載の映像処理回路。
3. 前記電圧−明るさ特性の電圧領域は３つ以上の領域に区分されており、
   前記第１領域および前記第２領域の間に第３領域が挟まれている場合、前記置換手段は、前記第１画素の印加電圧および前記第２画素の印加電圧の双方を、当該第３領域内の電圧に置換する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の映像処理回路。
4. 前記置換手段は、前記第１画素の置換後の印加電圧を、前記第２画素の印加電圧に応じて決める
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の映像処理回路。
5. 前記複数の領域のうち前記電圧−明るさ特性の傾きが大きい領域ほど前記補正係数の値が小さい
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の映像処理回路。
6. 前記補正手段は、前記第２画素の印加電圧に応じて値が決められた前記補正係数を用いて前記第１画素の印加電圧を補正する
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の映像処理回路。
7. 第１方向および第２方向に配置された画素群を有する表示手段と、
   前記画素群から、第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素の組であって、入力映像信号により示される当該第１画素および当該第２画素の印加電圧の差がしきい値以上である画素の組を検出する検出手段と、
   前記画素群の電圧−明るさ特性であって、電圧領域が当該電圧−明るさ特性の傾きに応じて複数の領域に区分された電圧−明るさ特性における当該複数の領域を特定する情報を取得する取得手段と、
   前記入力映像信号により示される前記第１画素の印加電圧が前記複数の領域のうち第１領域に属し、かつ前記第２画素の印加電圧が当該第１領域と異なる第２領域に属する場合、当該第１画素の印加電圧を当該第１領域外の電圧であって当該第２領域に近い電圧に置換する置換手段と、
   前記置換手段により置換された前記第１画素および前記第２画素の印加電圧の少なくとも一方を、当該第１画素および当該第２画素の印加電圧の差が小さくなるよう補正する補正手段と
   を有し、
   前記補正手段における補正は、前記第１画素の印加電圧に補正係数を乗算する処理を含み、
   前記補正係数は、前記複数の領域の各々について決められている
   電気光学装置。
8. 請求項７に記載の電気光学装置を有する電子機器。
9. 第１方向および第２方向に配置された画素群から、第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素の組であって、入力映像信号により示される当該第１画素および当該第２画素の印加電圧の差がしきい値以上である画素の組を検出するステップと、
   前記入力映像信号により示される前記第１画素の印加電圧が、電圧領域が傾きに応じて複数の領域に区分された電圧−明るさ特性における当該複数の領域のうち第１領域に属し、かつ前記第２画素の印加電圧が当該第１領域と異なる第２領域に属する場合、当該第１画素の印加電圧を当該第１領域外の電圧であって当該第２領域に近い電圧に置換するステップと、
   前記置換された前記第１画素および前記第２画素の印加電圧の少なくとも一方を、当該第１画素および当該第２画素の印加電圧の差が小さくなるよう補正するステップと
   を有し、
   前記補正するステップにおける補正は、前記第１画素の印加電圧に補正係数を乗算する処理を含み、
   前記補正係数は、前記複数の領域の各々について決められている
   映像処理方法。

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