JP6746464B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

従来、液晶表示装置のコントラストを向上させる技術として、２枚の表示パネルを重ね合わせて、入力映像信号に基づいて、それぞれの表示パネルに画像を表示させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。具体的には例えば、前後に配置された２枚の表示パネルのうち前側（観察者側）の表示パネルにカラー画像を表示し、後側（バックライト側）の表示パネルに白黒画像を表示することにより、コントラストの向上を図るものである。また、上記液晶表示装置では、表示画面を斜め方向から見た場合でも画像ずれが起こらず所望の画像が視認されるように、白黒画像の高輝度領域を拡張するフィルタ処理（拡張フィルタ処理）を行っている。例えば、上記拡張フィルタ処理では、３×３画素領域をフィルタサイズとして、このフィルタサイズ内の最大階調値をその画素領域の中央の画素（注目画素）の階調値に設定する処理を、各フレームの全ての画素に対して行っている。

ＷＯ２００７／０４０１３９号公報

しかし、上記従来の液晶表示装置では、各フレームにおいて全ての画素に共通サイズ（上記の例では３×３画素領域）のフィルタにより上記拡張フィルタ処理を行っているため、白黒画像全体の輝度が高くなる。このため、例えば表示画像のうち暗い領域に黒浮きした画像が視認され、表示品位が低下するという問題が生じ得る。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の表示パネルを重ね合わせて構成された液晶表示装置において、表示画像のうち暗い領域における表示品位の低下を抑えることにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、複数の表示パネルが重ね合わされて配置され、それぞれの前記表示パネルに画像を表示する表示装置であって、観察者に近い位置に配置され、カラー画像を表示する第１表示パネルと、前記第１表示パネルより観察者から遠い位置に配置され、白黒画像を表示する第２表示パネルと、入力映像信号に基づいて、前記カラー画像に対応する第１画像データと、前記白黒画像に対応する第２画像データとを生成する画像処理部と、を含み、前記画像処理部は、前記入力映像信号に含まれる色情報を表す各色の値のうち最大値を用いて白黒化した第１白黒画像データに対して、注目画素と該注目画素の周囲の画素とからなる領域をフィルタサイズとして、該フィルタサイズ内で輝度の最大値を該注目画素の輝度に設定する拡張フィルタ処理を実行する拡張フィルタ処理部と、前記色情報を表す各色の値に基づいて算出した輝度信号を用いて白黒化した第２白黒画像データにおいて輝度差を判定する輝度差判定部と、を含み、前記第２白黒画像データに対応する白黒画像が、第１の輝度差を有する第１領域と、前記第１の輝度差より小さい第２の輝度差を有する第２領域とを含む場合において、前記拡張フィルタ処理部は、前記第１白黒画像データに対して、前記第１領域に対応する領域では、第１の画素数からなるフィルタサイズで前記拡張フィルタ処理を実行し、前記第２領域に対応する領域では、前記第１の画素数より少ない第２の画素数からなるフィルタサイズで前記拡張フィルタ処理を実行する、ことを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置では、前記拡張フィルタ処理部は、前記輝度差が小さい程、小さいフィルタサイズで前記拡張フィルタ処理を実行してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、複数レベルに分類された輝度差と、各レベルに対応するフィルタサイズとを関連付けて記憶するテーブルをさらに含み、前記拡張フィルタ処理部は、前記テーブルを参照して、前記輝度差に対応する前記フィルタサイズを選択してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記拡張フィルタ処理部は、前記注目画素が白色に対応し、かつ前記注目画素の周囲の画素が赤色に対応する場合は、前記注目画素が白色に対応し、かつ前記注目画素の周囲の画素が白色に対応する場合と比べて、大きいフィルタサイズで前記拡張フィルタ処理を実行してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記画像処理部は、前記輝度信号に基づいて、前記第２白黒画像データおいて輝度が変化する境界を検出する微分フィルタ処理を実行してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記画像処理部は、前記微分フィルタ処理が施された前記第２白黒画像データに対して、全ての画素に共通のフィルタサイズで、輝度の最大値を注目画素の輝度に設定する共通拡張フィルタ処理を実行してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記輝度差判定部は、前記共通拡張フィルタ処理が施された前記第２白黒画像データにおいて輝度差を判定してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記画像処理部は、前記拡張フィルタ処理が施された前記第１白黒画像データに対して全ての画素に共通のフィルタサイズで平滑化処理を実行することにより、前記第２画像データを生成してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、複数レベルに分類された輝度差と、各レベルに対応するフィルタサイズとが関連付けられたフィルタテーブルを複数記憶する記憶部をさらに含み、前記拡張フィルタ処理部は、ガンマ設定情報を取得し、取得した前記ガンマ設定情報に基づいて前記記憶部から前記フィルタテーブルを選択し、選択した前記フィルタテーブルを参照して前記拡張フィルタ処理を実行してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記ガンマ設定情報は、前記入力映像信号に基づいて当該液晶表示装置の外部に設けられたシステムにおいて設定されたガンマ値の情報であってもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記記憶部は、第１フィルタテーブルと第２フィルタテーブルとを含み、前記第１フィルタテーブルは、前記輝度差が第１閾値以上の範囲では複数の画素数からなるフィルタサイズが設定され、前記輝度差が前記第１閾値未満の範囲では１個の画素からなるフィルタサイズが設定されており、前記第２フィルタテーブルは、前記輝度差が前記第１閾値より大きい第２閾値以上の範囲では複数の画素数からなるフィルタサイズが設定され、前記輝度差が前記第２閾値未満の範囲では１個の画素からなるフィルタサイズが設定されており、前記拡張フィルタ処理部は、前記ガンマ設定情報がＳＤＲ映像に対応する情報の場合に前記第１フィルタテーブルを選択し、前記ガンマ設定情報がＨＤＲ映像に対応する情報の場合に前記第２フィルタテーブルを選択してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記輝度差と前記フィルタサイズとが関連付けられた複数のフィルタテーブルを記憶する記憶部と、前記入力映像信号に基づく画像の輝度分布の特性を解析する解析部と、をさらに含み、前記拡張フィルタ処理部は、解析された前記輝度分布に基づいて前記記憶部から前記フィルタテーブルを選択し、選択した前記フィルタテーブルを参照して前記拡張フィルタ処理を実行してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記画像処理部は、前記輝度信号に基づいて、前記第２白黒画像データおいて輝度が変化する境界を検出する微分フィルタ処理と、前記微分フィルタ処理が施された前記第２白黒画像データに対して、全ての画素に共通のフィルタサイズで、輝度の最大値を注目画素の輝度に設定する共通拡張フィルタ処理を実行し、前記画像処理部は、前記共通拡張フィルタ処理が施された前記第２白黒画像データを記憶するフレームメモリをさらに含み、前記解析部は、前記フレームメモリに記憶された前記第２白黒画像データの画像に基づいて前記輝度分布の特性を解析してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記記憶部は、第１フィルタテーブルと第２フィルタテーブルとを含み、前記第１フィルタテーブルは、前記輝度差が第１輝度差以上の範囲では複数の画素数からなるフィルタサイズが設定され、前記輝度差が第１輝度差未満の範囲では１個の画素からなるフィルタサイズが設定されており、前記第２フィルタテーブルは、前記輝度差が第２輝度差以上の範囲では複数の画素数からなるフィルタサイズが設定され、前記輝度差が第２輝度差未満の範囲では１個の画素からなるフィルタサイズが設定されており、前記第１輝度差は、前記第２輝度差より小さく、前記拡張フィルタ処理部は、前記輝度分布の幅が閾値より狭い場合に前記第１フィルタテーブルを選択し、前記輝度分布の幅が前記閾値より広い場合に前記第２フィルタテーブルを選択してもよい。

本発明に係る液晶表示装置では、前記輝度差が閾値より小さい場合は、前記拡張フィルタ処理部は、１個の画素からなるフィルタサイズで前記拡張フィルタ処理を実行し、前記閾値は、前記入力映像信号の特性に基づいて設定されてもよい。

本発明に係る液晶表示装置によれば、複数の表示パネルを重ね合わせて構成された液晶表示装置において、表示画像のうち暗い領域における表示品位の低下を抑えることができる。

本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。 本実施形態に係る第１表示パネルの概略構成を示す平面図である。 本実施形態に係る第２表示パネルの概略構成を示す平面図である。 図２及び図３のＡ−Ａ´断面図である。 第１表示パネル及び第２表示パネルの画素配置の他の例を示す平面図である。 実施形態１に係る画像処理部の具体的な構成を示すブロック図である。 画像処理部の各処理により生成される画像の一例を示す図である。 微分フィルタ処理で用いられるオペレータの一例である。 実施形態１に係るフィルタテーブルの一例を示す図である。 第２白黒画像データに基づいて選択されるフィルタサイズの一例を示す図である。 第１白黒画像データに対する拡張フィルタ処理の前後の画像の一例を示す図である。 画像処理部の平滑化処理により生成される画像の一例を示す図である。 従来の構成において、第１表示パネル及び第２表示パネルに表示される画像の一例を示す図である。 実施形態１に係る構成において、第１表示パネル及び第２表示パネルに表示される画像の一例を示す図である。 実施形態２に係る画像処理部に入力されるデータの一例を示す図である。 実施形態２に係る画像処理部の具体的な構成を示すブロック図である。 実施形態２に係るフィルタテーブルの一例を示す図である。 実施形態２に係る画像処理部の変形例１を示すブロック図である。 実施形態２に係る画像処理部の変形例２を示すブロック図である。 第１拡張フィルタ処理後の画像における輝度差のヒストグラムを示す図である。 実施形態２に係るフィルタテーブルの他の例を示す図である。

本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。本実施形態に係る液晶表示装置は、画像を表示する複数の表示パネルと、それぞれの表示パネルを駆動する複数の駆動回路（複数のソースドライバ、複数のゲートドライバ）と、それぞれの駆動回路を制御する複数のタイミングコントローラと、外部から入力される入力映像信号に対して画像処理を行い、それぞれのタイミングコントローラに画像データを出力する画像処理部と、複数の表示パネルに背面側から光を照射するバックライトと、を含んでいる。表示パネルの数は限定されず２枚以上であればよい。また複数の表示パネルは、観察者側から見て前後方向に互いに重ね合わされて配置されており、それぞれが画像を表示する。以下では、２枚の表示パネルを備える液晶表示装置１０を例に挙げて説明する。

図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１０の概略構成を示す平面図である。図１に示すように、液晶表示装置１０は、観察者に近い位置（前側）に配置された第１表示パネル１００と、第１表示パネル１００より観察者から遠い位置（後側）に配置された第２表示パネル２００と、第１表示パネル１００に設けられた第１ソースドライバ１２０及び第１ゲートドライバ１３０を制御する第１タイミングコントローラ１４０と、第２表示パネル２００に設けられた第２ソースドライバ２２０及び第２ゲートドライバ２３０を制御する第２タイミングコントローラ２４０と、第１タイミングコントローラ１４０及び第２タイミングコントローラ２４０に画像データを出力する画像処理部３００と、を含んでいる。第１表示パネル１００は入力映像信号に応じたカラー画像を第１画像表示領域１１０に表示し、第２表示パネル２００は入力映像信号に応じた白黒画像を第２画像表示領域２１０に表示する。画像処理部３００は、外部のシステム（図示せず）から送信された入力映像信号Ｄａｔａを受信し、後述する画像処理を実行した後、第１タイミングコントローラ１４０に第１画像データＤＡＴ１を出力し、第２タイミングコントローラ２４０に第２画像データＤＡＴ２を出力する。また画像処理部３００は、第１タイミングコントローラ１４０及び第２タイミングコントローラ２４０に同期信号等の制御信号（図１では省略）を出力する。第１画像データＤＡＴ１はカラー画像表示用の画像データであり、第２画像データＤＡＴ２は白黒画像表示用の画像データである。バックライト（図１では省略）は、第２表示パネル２００の背面側に配置されている。画像処理部３００の具体的な構成は後述する。

図２は第１表示パネル１００の概略構成を示す平面図であり、図３は第２表示パネル２００の概略構成を示す平面図である。図４は、図２及び図３のＡ−Ａ´断面図である。

図２及び図４を用いて、第１表示パネル１００の構成について説明する。図４に示すように、第１表示パネル１００は、バックライト４００側に配置された薄膜トランジスタ基板１０１（以下、ＴＦＴ基板という。）と、観察者側に配置され、ＴＦＴ基板１０１に対向するカラーフィルタ基板１０２（以下、ＣＦ基板という。）と、ＴＦＴ基板１０１及びＣＦ基板１０２の間に配置された液晶層１０３と、を含んでいる。第１表示パネル１００のバックライト４００側には偏光板１０４が配置されており、観察者側には偏光板１０５が配置されている。

ＴＦＴ基板１０１には、図２に示すように、第１方向（例えば列方向）に延在する複数のデータ線１１１と、第１方向とは異なる第２方向（例えば行方向）に延在する複数のゲート線１１２とが形成され、複数のデータ線１１１と複数のゲート線１１２とのそれぞれの交差部近傍に薄膜トランジスタ１１３（以下、ＴＦＴという。）が形成されている。第１表示パネル１００を平面的に見て、隣り合う２本のデータ線１１１と隣り合う２本のゲート線１１２とにより囲まれる領域が１つのサブ画素１１４として規定され、該サブ画素１１４がマトリクス状（行方向及び列方向）に複数配置されている。複数のデータ線１１１は、行方向に等間隔で配置されており、複数のゲート線１１２は、列方向に等間隔で配置されている。ＴＦＴ基板１０１には、サブ画素１１４ごとに画素電極１１５が形成されており、複数のサブ画素１１４に共通する１つの共通電極（図示せず）が形成されている。ＴＦＴ１１３を構成するドレイン電極はデータ線１１１に電気的に接続され、ソース電極は画素電極１１５に電気的に接続され、ゲート電極はゲート線１１２に電気的に接続されている。

図４に示すように、ＣＦ基板１０２には、各サブ画素１１４に対応して複数の着色部１０２ａが形成されている。各着色部１０２ａは、光の透過を遮断するブラックマトリクス１０２ｂで囲まれており、例えば矩形状に形成されている。また、複数の着色部１０２ａは、赤色（Ｒ色）の材料で形成され、赤色の光を透過する赤色部と、緑色（Ｇ色）の材料で形成され、緑色の光を透過する緑色部と、青色（Ｂ色）の材料で形成され、青色の光を透過する青色部と、を含んでいる。赤色部、緑色部、及び青色部は、行方向にこの順に繰り返し配列され、同一色の着色部が列方向に配列され、行方向及び列方向に隣り合う着色部１０２ａの境界部分にブラックマトリクス１０２ｂが形成されている。各着色部１０２ａに対応して、複数のサブ画素１１４は、図２に示すように、赤色部に対応する赤色サブ画素１１４Ｒと、緑色部に対応する緑色サブ画素１１４Ｇと、青色部に対応する青色サブ画素１１４Ｂと、を含んでいる。尚、第１表示パネル１００では、１つの赤色サブ画素１１４Ｒ、１つの緑色サブ画素１１４Ｇ及び１つの青色サブ画素１１４Ｂを含んで１つの画素１２４を構成し、複数の画素１２４がマトリクス状に配置されている。

第１タイミングコントローラ１４０は、周知の構成を備えている。例えば第１タイミングコントローラ１４０は、画像処理部３００から出力される第１画像データＤＡＴ１と第１制御信号ＣＳ１（クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等）とに基づいて、第１画像データＤＡ１と、第１ソースドライバ１２０及び第１ゲートドライバ１３０の駆動を制御するための各種タイミング信号（データスタートパルスＤＳＰ１、データクロックＤＣＫ１、ゲートスタートパルスＧＳＰ１、ゲートクロックＧＣＫ１）とを生成する（図２参照）。第１タイミングコントローラ１４０は、第１画像データＤＡ１と、データスタートパルスＤＳＰ１と、データクロックＤＣＫ１とを第１ソースドライバ１２０に出力し、ゲートスタートパルスＧＳＰ１とゲートクロックＧＣＫ１とを第１ゲートドライバ１３０に出力する。

第１ソースドライバ１２０は、データスタートパルスＤＳＰ１及びデータクロックＤＣＫ１に基づいて、第１画像データＤＡ１に応じたデータ信号（データ電圧）をデータ線１１１に出力する。第１ゲートドライバ１３０は、ゲートスタートパルスＧＳＰ１及びゲートクロックＧＣＫ１に基づいて、ゲート信号（ゲート電圧）をゲート線１１２に出力する。

各データ線１１１には、第１ソースドライバ１２０からデータ電圧が供給され、各ゲート線１１２には、第１ゲートドライバ１３０からゲート電圧が供給される。共通電極には、コモンドライバ（図示せず）から共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。ゲート電圧（ゲートオン電圧）がゲート線１１２に供給されると、ゲート線１１２に接続されたＴＦＴ１１３がオンし、ＴＦＴ１１３に接続されたデータ線１１１を介して、データ電圧が画素電極１１５に供給される。画素電極１１５に供給されたデータ電圧と、共通電極に供給された共通電圧Ｖｃｏｍとの差により電界が生じる。この電界により液晶を駆動してバックライト４００の光の透過率を制御することによって画像表示を行う。第１表示パネル１００では、赤色サブ画素１１４Ｒ、緑色サブ画素１１４Ｇ、青色サブ画素１１４Ｂそれぞれの画素電極１１５に接続されたデータ線１１１に、所望のデータ電圧を供給することにより、カラー画像表示が行われる。尚、第１表示パネル１００は、周知の構成を適用することができる。

次に、図３及び図４を用いて、第２表示パネル２００の構成について説明する。図４に示すように、第２表示パネル２００は、バックライト４００側に配置されたＴＦＴ基板２０１と、観察者側に配置され、ＴＦＴ基板２０１に対向するＣＦ基板２０２と、ＴＦＴ基板２０１及びＣＦ基板２０２の間に配置された液晶層２０３と、を含んでいる。第２表示パネル２００のバックライト４００側には偏光板２０４が配置されており、観察者側には偏光板２０５が配置されている。第１表示パネル１００の偏光板１０４と、第２表示パネル２００の偏光板２０５との間には、拡散シート３０１が配置されている。

ＴＦＴ基板２０１には、図３に示すように、列方向に延在する複数のデータ線２１１と、行方向に延在する複数のゲート線２１２とが形成され、複数のデータ線２１１と複数のゲート線２１２とのそれぞれの交差部近傍にＴＦＴ２１３が形成されている。第２表示パネル２００を平面的に見て、隣り合う２本のデータ線２１１と隣り合う２本のゲート線２１２とにより囲まれる領域が１つの画素２１４として規定され、該画素２１４がマトリクス状（行方向及び列方向）に複数配置されている。複数のデータ線２１１は、行方向に等間隔で配置されており、複数のゲート線２１２は、列方向に等間隔で配置されている。ＴＦＴ基板２０１には、画素２１４ごとに画素電極２１５が形成されており、複数の画素２１４に共通する１つの共通電極（図示せず）が形成されている。ＴＦＴ２１３を構成するドレイン電極はデータ線２１１に電気的に接続され、ソース電極は画素電極２１５に電気的に接続され、ゲート電極はゲート線２１２に電気的に接続されている。第１表示パネル１００の各サブ画素１１４と、第２表示パネル２００の各画素２１４とは、互いに１対１の関係で配置されており、平面視で互いに重なっている。例えば、図２に示す画素１２４を構成する赤色サブ画素１１４Ｒ、緑色サブ画素１１４Ｇ及び青色サブ画素１１４Ｂそれぞれと、図３に示す３個の画素２１４それぞれとが平面視で重なっている。尚、図５に示すように、第１表示パネル１００の３個のサブ画素１１４（赤色サブ画素１１４Ｒ、緑色サブ画素１１４Ｇ、青色サブ画素１１４Ｂ）（図５（ａ）参照）と、第２表示パネル２００の１個の画素２１４（図５（ｂ）参照）とが平面視で重なっていてもよい。

図４に示すように、ＣＦ基板２０２には、各画素２１４の境界部分に対応する位置に、光の透過を遮断するブラックマトリクス２０２ｂが形成されている。ブラックマトリクス２０２ｂで囲まれた領域２０２ａには、着色部は形成されておらず、例えばオーバーコート膜が形成されている。

第２タイミングコントローラ２４０は、周知の構成を備えている。例えば第２タイミングコントローラ２４０は、画像処理部３００から出力される第２画像データＤＡＴ２と第２制御信号ＣＳ２（クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等）とに基づいて、第２画像データＤＡ２と、第２ソースドライバ２２０及び第２ゲートドライバ２３０の駆動を制御するための各種タイミング信号（データスタートパルスＤＳＰ２、データクロックＤＣＫ２、ゲートスタートパルスＧＳＰ２、ゲートクロックＧＣＫ２）とを生成する（図３参照）。第２タイミングコントローラ２４０は、第２画像データＤＡ２と、データスタートパルスＤＳＰ２と、データクロックＤＣＫ２とを第２ソースドライバ２２０に出力し、ゲートスタートパルスＧＳＰ２とゲートクロックＧＣＫ２とを第２ゲートドライバ２３０に出力する。

第２ソースドライバ２２０は、データスタートパルスＤＳＰ２及びデータクロックＤＣＫ２に基づいて、第２画像データＤＡ２に応じたデータ電圧をデータ線２１１に出力する。第２ゲートドライバ２３０は、ゲートスタートパルスＧＳＰ２及びゲートクロックＧＣＫ２に基づいて、ゲート電圧をゲート線２１２に出力する。

各データ線２１１には、第２ソースドライバ２２０からデータ電圧が供給され、各ゲート線２１２には、第２ゲートドライバ２３０からゲート電圧が供給される。共通電極には、コモンドライバから共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。ゲート電圧（ゲートオン電圧）がゲート線２１２に供給されると、ゲート線２１２に接続されたＴＦＴ２１３がオンし、ＴＦＴ２１３に接続されたデータ線２１１を介して、データ電圧が画素電極２１５に供給される。画素電極２１５に供給されたデータ電圧と、共通電極に供給された共通電圧Ｖｃｏｍとの差により電界が生じる。この電界により液晶を駆動してバックライト４００の光の透過率を制御することによって画像表示を行う。第２表示パネル２００では、白黒画像表示が行われる。尚、第２表示パネル２００は、周知の構成を適用することができる。

［実施形態１］
図６は、実施形態１に係る画像処理部３００の具体的な構成を示すブロック図である。画像処理部３００は、第１遅延部３１１と、ガンマ処理部３１２と、第１画像出力部３１３と、第１白黒画像生成部３３１と、第２遅延部３３２と、第２白黒画像生成部３２１と、微分フィルタ処理部３２２と、第１拡張フィルタ処理部３２３と、輝度差判定部３２４と、第２拡張フィルタ処理部３２５と、フィルタテーブル３２６と、平均値フィルタ処理部３２７と、第３遅延部３２８と、第２画像出力部３２９と、を含んでいる。画像処理部３００は、入力映像信号Ｄａｔａに基づいて以下の画像処理を行い、第１表示パネル１００用の第１画像データＤＡＴ１（カラー画像データ）と、第２表示パネル２００用の第２画像データＤＡＴ２（白黒画像データ）とを生成する。

画像処理部３００は、外部のシステムから送信された入力映像信号Ｄａｔａを受信すると、入力映像信号Ｄａｔａを、第１遅延部３１１と第１白黒画像生成部３３１及び第２白黒画像生成部３２１とに転送する。尚、入力映像信号Ｄａｔａは、例えば輝度情報（階調情報）と色情報とを含んでいる。色情報は、色を指定するための情報であり、例えば、入力映像信号Ｄａｔａが８ビットの場合、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色を含む複数色それぞれの色を０〜２５５の値で表すことができる。上記複数色には、少なくともＲ色、Ｇ色及びＢ色を含み、さらにＷ（白）色及び／又はＹ（黄）色が含まれてもよい。以下では、一例として、上記複数色がＲ色、Ｇ色及びＢ色である場合を挙げる。また以下では、入力映像信号Ｄａｔａの色情報を、「ＲＧＢ値」（［Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値］）と称す。例えば、入力映像信号Ｄａｔａに対応する色が「白」の場合、Ｒ色の値（Ｒ値）は［２５５］で表され、Ｇ色の値（Ｇ値）は［２５５］で表され、Ｂ色の値（Ｂ値）は［２５５］で表される。すなわち、「ＲＧＢ値」は［２５５，２５５，２５５］で表される。また入力映像信号Ｄａｔａに対応する色が「赤」の場合、「ＲＧＢ値」は［２５５，０，０］で表され、上記色が「黒」の場合、「ＲＧＢ値」は［０，０，０］で表される。

図７（ａ）の画像Ａは、入力映像信号Ｄａｔａに対応する画像（入力画像）の一例を示している。第１白黒画像生成部３３１は、入力映像信号Ｄａｔａを取得すると、入力映像信号Ｄａｔａの色情報を示す各色の値（ここではＲＧＢ値：［Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値］）のうち最大値（Ｒ値、Ｇ値又はＢ値）を用いて白黒画像に対応する白黒画像データ（以下、第１白黒画像データとする。）を生成する。具体的には、第１白黒画像生成部３３１は、各画素２１４に対応するＲＧＢ値において、該ＲＧＢ値のうち最大値をその画素２１４の値に設定することにより第１白黒画像データを生成する。第１白黒画像生成部３３１は、生成した第１白黒画像データを第２遅延部３３２に出力する。

第２白黒画像生成部３２１は、入力映像信号Ｄａｔａを取得すると、入力映像信号Ｄａｔａの輝度信号Ｙを用いて白黒画像に対応する白黒画像データ（以下、第２白黒画像データとする。）を生成する。具体的には、第２白黒画像生成部３２１は、入力映像信号ＤａｔａのＲＧＢ値（［Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値］）から輝度信号Ｙを算出し、輝度信号Ｙに基づいて第２白黒画像データを生成する。輝度信号Ｙは、例えば以下に示す周知の変換式（１）により算出することができる。
Ｙ＝０．２９９×Ｒ値＋０．５８７×Ｇ値＋０．１１４×Ｂ値・・・（１）

微分フィルタ処理部３２２は、第２白黒画像生成部３２１から第２白黒画像データを取得すると、該第２白黒画像データに対して、輝度が大きく変化する境界（エッジ）を検出（強調）する微分フィルタ処理（エッジ検出処理）を実行する。微分フィルタ処理部３２２は、例えばPrewittフィルタ又はSobelフィルタを用いて上記微分フィルタ処理を行う。例えば、微分フィルタ処理部３２２は、図８（ａ）に示すＸ軸（水平）方向のオペレータと図８（ｂ）に示すＹ軸（垂直）方向のオペレータとを用いたPrewittフィルタにより上記微分フィルタ処理を行う。上記微分フィルタ処理によれば、低周波成分が削除されるため輝度変化が大きいエッジを強調することができる。図７（ｂ）の画像Ｂは、上記微分フィルタ処理により生成される画像を示している。尚、上記微分フィルタ処理に用いられるオペレータは、図８（ａ）及び（ｂ）に示すオペレータに限定されない。また上記微分フィルタ処理は、周知の方法を適用することができる。

第１拡張フィルタ処理部３２３は、上記微分フィルタ処理が施された第２白黒画像データを取得すると、該第２白黒画像データに対して、各フレームにおいて全ての画素に共通のフィルタサイズで高輝度領域を拡張する拡張フィルタ処理（第１拡張フィルタ処理）を実行する。例えば、第１拡張フィルタ処理部３２３は、各画素２１４（注目画素）について、周囲の上下左右９個の画素からなる１９×１９画素領域をフィルタサイズとして、このフィルタサイズ内の輝度の最大値をその画素（注目画素）の輝度に設定する処理を実行する。フィルタサイズは、１９×１９画素領域に限定されないが、各フレームにおいて全ての画素２１４に対して共通のフィルタサイズに設定される。またフィルタ形状は、正方形に限定されず円形でもよい。図７（ｃ）の画像Ｃは、上記第１拡張フィルタ処理により生成される画像を示している。図７（ｃ）に示すように、図７（ｂ）の画像Ｂの高輝度領域が同一の幅で拡張していることが分かる。上記第１拡張フィルタ処理は、周知の方法を適用することができる。

輝度差判定部３２４は、上記第１拡張フィルタ処理が施された第２白黒画像データを取得すると、該第２白黒画像データにおいて輝度の境界部分の差（輝度差）を判定する。図７（ｃ）に示す画像Ｃでは、図中上側に近づく程、輝度差が大きく、図中下側に近づく程、輝度差が小さくなっている。輝度差判定部３２４は、判定結果（輝度差）を第２拡張フィルタ処理部３２５に出力する。尚、入力映像信号Ｄａｔａが８ビットの場合、輝度差は０〜２５５階調で表される。

第２遅延部３３２は、第１白黒画像生成部３３１から取得した第１白黒画像データを、輝度差判定部３２４における判定結果（輝度差）の出力タイミングに合わせて、第２拡張フィルタ処理部３２５に出力する。

第２拡張フィルタ処理部３２５は、第２遅延部３３２及び輝度差判定部３２４から第１白黒画像データ及び判定結果（輝度差）をそれぞれ取得すると、該輝度差に基づいて該第１白黒画像データに対して高輝度領域を拡張する拡張フィルタ処理（第２拡張フィルタ処理）を実行する。

具体的には、先ず、第２拡張フィルタ処理部３２５は、フィルタテーブル３２６を参照して、上記判定結果（輝度差）に対応するフィルタサイズを選択する。フィルタテーブル３２６には、輝度差として０〜２５５階調が複数レベルに分類されており、各レベルに対応するフィルタサイズが関連付けて記憶されている。図９は、フィルタテーブル３２６（ＬＵＴ）の一例を示す図であり、ここでは、輝度差として０〜２５５階調が７個のレベルに分類されており、各レベルにフィルタサイズが関連付けられている。またフィルタテーブル３２６では、輝度差が小さい程、フィルタサイズが小さくなり、輝度差が大きい程、フィルタサイズが大きくなるように設定されている。図７（ｃ）の画像Ｃの例では、図１０に示すように、輝度差が最大となる最上部では１３×１３画素領域のフィルタサイズが選択され、輝度差が小さくなる下側の領域に近づく程、小さいフィルタサイズが選択される。また輝度差が小さい最下部付近（０〜１５階調）では１×１画素領域のフィルタサイズが選択される。

次に、第２拡張フィルタ処理部３２５は、第２遅延部３３２から取得した第１白黒画像データに対して、上記選択したフィルタサイズにより高輝度領域を拡張する拡張フィルタ処理（第２拡張フィルタ処理）を実行する。すなわち、第２拡張フィルタ処理部３２５は、各画素２１４（注目画素）について、上記選択されたフィルタサイズ内の輝度の最大値をその画素（注目画素）の輝度に設定する処理を実行する。図１１（ａ）は、第１白黒画像データに対応する画像Ｄと、該画像Ｄに対して上記第２拡張フィルタ処理を実行するための上記選択されたフィルタサイズ（図１０参照）とを示し、図１１（ｂ）の画像Ｄは、上記第２拡張フィルタ処理により生成される画像を示している。上記第２拡張フィルタ処理によれば、図１１（ｂ）に示すように、全体的に高輝度領域が拡張するとともに、輝度差が大きい領域である図中上側の領域に近づく程、高輝度領域が拡張し、輝度差が小さい領域である図中下側の領域に近づく程、高輝度領域が縮小する。また輝度差が小さい最下部付近（０〜１５階調）では、１×１画素領域のフィルタサイズにより第２拡張フィルタ処理を行うため、図１０（ａ）に示す画像（高輝度領域幅）と同一となる。尚、１×１画素領域のフィルタサイズが選択された場合は、第２拡張フィルタ処理部３２５による第２拡張フィルタ処理を実行しない（第２拡張フィルタ処理をオフにする）構成としてもよい。

平均値フィルタ処理部３２７は、上記第２拡張フィルタ処理が施された第１白黒画像データを取得すると、該第１白黒画像データに対して、各フレームにおいて全ての画素２１４に共通の平均値フィルタを用いて平滑化処理を実行する。例えば、平均値フィルタ処理部３２７は、各画素２１４（注目画素）について、周囲の上下左右９個の画素からなる１９×１９画素領域をフィルタサイズとして、このフィルタサイズ内の輝度の平均値をその画素２１４（注目画素）の輝度とする処理を実行する。フィルタサイズは、１９×１９画素領域に限定されないが、各フレームにおいて全ての画素２１４に対して共通のフィルタサイズに設定される。またフィルタ形状は、正方形に限定されず円形でもよい。上記平滑化処理によれば、高周波成分が削除されるため輝度変化を滑らかにすることができる。図１２の画像Ｆは、上記平滑化処理により生成される画像を示している。図１２に示すように、図１１の画像Ｅにおける輝度の境界部分（輪郭）がぼやけ、輝度変化が滑らかになることが分かる。平均値フィルタ処理部３２７は、上記平滑化処理を施した第１白黒画像データを、ガンマ処理部３１２及び第３遅延部３２８に出力する。

ガンマ処理部３１２は、第１遅延部３１１から取得した入力映像信号Ｄａｔａに対して、平均値フィルタ処理部３２７から取得した第１白黒画像データに基づいて、第１表示パネル１００で表示するカラー画像のガンマ処理を実行する。例えば、ガンマ処理部３１２は、白黒画像とカラー画像とを合成した表示画像の合成ガンマ値が２．２になるように、カラー画像のガンマ値を設定する。ガンマ処理部３１２は、上記ガンマ処理を施したカラー画像データを第１画像出力部３１３に出力する。

第３遅延部３２８は、上記平滑化処理が施された第１白黒画像データを、ガンマ処理部３１２におけるカラー画像データの出力タイミングに合わせて、第２画像出力部３２９に出力する。

第１画像出力部３１３は、カラー画像データを第１画像データＤＡＴ１として第１タイミングコントローラ１４０に出力し、第２画像出力部３２９は、第１白黒画像データを第２画像データＤＡＴ２として第２タイミングコントローラ２４０に出力する。また画像処理部３００は、第１タイミングコントローラ１４０に第１制御信号ＣＳ１を出力し、第２タイミングコントローラ２４０に第２制御信号ＣＳ２を出力する（図２及び図３）。

以上のように、本実施形態に係る画像処理部３００は、特に、第２拡張フィルタ処理部３２５が、画像（白黒画像）の輝度差に応じてフィルタサイズを変更して拡張フィルタ処理（第２拡張フィルタ処理）を実行する構成を有している。図１３は、従来の構成において、第１表示パネルに表示される画像（カラー画像）と、第２表示パネルに表示される画像（白黒画像）とを示している。図１４は、本実施形態に係る構成において、第１表示パネル１００に表示される画像（カラー画像）と、第２表示パネル２００に表示される画像（白黒画像）とを示している。図１３及び図１４に示すように、本実施形態に係る構成では、従来の構成と比較して、白黒画像において、低階調領域（図中下側領域）の高輝度領域の拡張幅が、輝度差が小さくなるにつれて徐々に狭くなることが分かる（ｔ２＜ｔ１）。よって、本実施形態に係る構成によれば、特に低階調領域において高輝度領域の拡張幅を狭めることができるため、従来の構成において生じ得る暗い領域における黒浮き画像の出現を抑えることができる。また、認知される輝度差と認知されない輝度差の中間領域において拡張フィルタのサイズを動的に変更することにより、輝点状の画像で発生するフレアを大幅に軽減することができる。

ここで、輝度差は色によって異なるが、ＲＧＢ値の最大値を用いて白黒化する方式では色を区別していないため、例えば白色及び赤色からなる画像の場合、赤色部に対応する領域に対して拡張フィルタが相対的に強くかかる。その結果、赤色部の領域で黒浮きが発生するおそれがある。特に斜めから見た場合にその黒浮きが顕著に視認されるおそれがある。この点、本実施形態では、ＲＧＢ値から輝度信号Ｙを算出し、輝度信号Ｙに基づいて白黒画像（第２白黒画像データ）を生成し、この白黒画像に対して微分フィルタ処理を施している。これにより、赤色部に対応する領域の輝度差が小さくなるため、この周辺領域に対して第２拡張フィルタ処理部３２５において選択されるフィルタサイズが小さくなる。すなわち、第２拡張フィルタ処理部３２５は、例えば注目画素が白色（最高輝度）に対応し、かつ注目画素の周囲の画素が赤色（最高輝度）に対応する場合は、注目画素が白色（最高輝度）に対応し、かつ注目画素の周囲の画素が白色（最高輝度）に対応する場合と比べて、大きいフィルタサイズで第２拡張フィルタ処理を実行する。これにより、白黒画像における赤色部に対応する領域の輝度が低く抑えられるため、黒浮きを改善することができる。

［実施形態２］
本発明の実施形態２について、図面を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１において示した構成要素と構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、実施形態１において定義した用語については特に断らない限り本実施形態においてもその定義に則って用いるものとする。

実施形態２に係る液晶表示装置１０では、映像信号のフォーマット、ガンマ値、輝度などの特性に基づいて、第２拡張フィルタ処理部３２５が第１白黒画像データに対して高輝度領域を拡張する拡張フィルタ処理（第２拡張フィルタ処理）を実行する。以下、実施形態２に係る画像処理部３００の具体的な構成について説明する。

図１５は、実施形態２に係る画像処理部３００に入力されるデータの一例を示す図である。液晶表示装置１０の外部に設けられたシステム５００は、信号源から所定のフォーマットの映像信号ＤＡを受信する。システム５００は、例えば、映像信号ＤＡを表示パネル（第１表示パネル１００、第２表示パネル２００）の特性に応じた映像（入力映像信号Ｄａｔａ）に変換する処理を行う。また、システム管理者、観察者等のユーザは、システム５００の設定画面において、所望のガンマ値を設定する。例えば、ユーザは、システム５００の設定画面において、映像信号ＤＡの特性に応じてガンマ値を設定してもよいし、第１表示パネル１００及び第２表示パネル２００の表示特性に応じてガンマ値を設定してもよいし、その他のパラメータに応じてガンマ値を設定してもよい。図１５には、ガンマ値の設定画面の一例を示している。例えば、ユーザは、設定画面において、「γ２．２」、「γ２．４」、「ＰＱ（Perceptual Quantizer）」の何れかを選択する。システム５００は、入力映像信号Ｄａｔａと、設定された情報（ガンマ設定情報）とを画像処理部３００に出力する。

図１６は、実施形態２に係る画像処理部３００の具体的な構成を示すブロック図である。第２拡張フィルタ処理部３２５は、システム５００から、入力映像信号Ｄａｔａに対応する上記ガンマ設定情報を取得する。第２拡張フィルタ処理部３２５は、上記ガンマ設定情報を取得すると、テーブル記憶部３４０に記憶された複数のフィルタテーブルから、上記ガンマ設定情報に対応するフィルタテーブルを選択する。図１７には、テーブル記憶部３４０に記憶された、２つのフィルタテーブル（第１フィルタテーブル、第２フィルタテーブル）を示している。例えば、図１７（ａ）に示す第１フィルタテーブルは、輝度差判定部３２４における判定結果（輝度差）が１６階調未満のときに拡張フィルタ処理（第２拡張フィルタ処理）がオフになるように設定されており、図１７（ｂ）に示す第２フィルタテーブルは、上記輝度差が４８階調未満のときに拡張フィルタ処理（第２拡張フィルタ処理）がオフになるように設定されている。すなわち、第２拡張フィルタ処理のオン／オフが切り替わる階調（閾値）は、第１フィルタテーブルでは１６階調に設定されており、第２フィルタテーブルでは４８階調に設定されている。尚、第１フィルタテーブル及び第２フィルタテーブルには、第２拡張フィルタ処理がオフとなる領域では、１×１画素領域（１個の画素）のフィルタサイズが設定されている。また第１フィルタテーブル及び第２フィルタテーブルには、第２拡張フィルタ処理がオンとなる領域では、輝度差が最大となる領域では１３×１３画素領域のフィルタサイズが設定されており、輝度差が小さくなる程、小さいフィルタサイズが設定されている。

第２拡張フィルタ処理部３２５は、上記選択したフィルタテーブル（例えば、第１フィルタテーブル又は第２フィルタテーブル）を参照して、上記輝度差に対応するフィルタサイズを選択し、選択したフィルタサイズにより第２拡張フィルタ処理を実行する。以降の処理は、実施形態１に係る画像処理部３００の処理と同一である。

実施形態２に係る上記構成によれば、例えば、映像信号ＤＡの特性が、ＳＤＲ（Standard Dynamic Range）映像でガンマ値２．２の場合は、第２拡張フィルタ処理部３２５は、第１フィルタテーブルを参照して、第２拡張フィルタ処理を実行する。また映像信号ＤＡの特性が、ＨＤＲ（High Dynamic Range）映像でＰＱカーブ（Perceptual Quantizer Curve）のガンマカーブ特性を有する場合は、第２拡張フィルタ処理部３２５は、第２フィルタテーブルを参照して、第２拡張フィルタ処理を実行する。ここで、ＨＤＲ映像はＳＤＲ映像より輝度幅（ダイナミックレンジ）が広いため、ＨＤＲ映像に対して第１フィルタテーブルを参照して第２拡張フィルタ処理を実行すると、暗い領域の輝度が高くなり黒浮きした画像やノイズ画像が視認され易くなる。この点、上記構成によれば、例えば、元画像が同一のＳＤＲ映像とＨＤＲ映像において、ＳＤＲ映像では１６〜４７階調の領域に対して第２拡張フィルタ処理が実行されるが（図１７（ａ）参照）、ＨＤＲ映像では０〜４７階調の領域に対して第２拡張フィルタ処理が実行されなくなる（図１７（ｂ）参照）。これにより、ＨＤＲ映像において視認される可能性のある黒浮きした画像やノイズ画像の出現を抑えることができる。このように、上記構成によれば、映像信号ＤＡの特性に応じて適切に黒浮きした画像の出現を抑えることができる。

ここで上記構成では、画像処理部３００の第２拡張フィルタ処理部３２５は、システム５００から出力されたガンマ設定情報を取得し、ガンマ設定情報に基づいてフィルタテーブルを選択する構成であるが、画像処理部３００は上記構成に限定されない。図１８は、変形例１に係る画像処理部３００の具体的な構成を示すブロック図である。変形例１に係る画像処理部３００は、実施形態１に係る画像処理部３００の各部に加えて、さらに、映像特性解析部３４１を含んでいる。映像特性解析部３４１は、システム５００から出力された入力映像信号Ｄａｔａを受信し、入力映像信号Ｄａｔａの特性を解析してガンマ設定情報を取得してもよい。この場合、第２拡張フィルタ処理部３２５は、映像特性解析部３４１から上記ガンマ設定情報を取得する。

図１９は、変形例２に係る画像処理部３００の具体的な構成を示すブロック図である。変形例２に係る画像処理部３００は、実施形態１に係る画像処理部３００の各部に加えて、さらに、フレームメモリ３５１と、輝度分布解析部３５２とを含んでいる。フレームメモリ３５１は、第１拡張フィルタ処理部３２３による第１拡張フィルタ処理により生成された画像（図７（ｃ）参照）を１フレームごとに記憶する。輝度分布解析部３５２は、フレームメモリ３５１の画像の輝度分布（ヒストグラム）を生成し、輝度分布の特徴を検出する。例えば、輝度分布解析部３５２は、輝度分布の分布幅を検出する。図２０（ａ）はＳＤＲ映像に基づき第１拡張フィルタ処理した後の画像における輝度分布を示し、図２０（ｂ）はＨＤＲ映像に基づき第１拡張フィルタ処理した後の画像における輝度分布を示している。尚、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、元画像が同一の場合を示している。輝度分布解析部３５２は、上記輝度分布の分布幅を検出すると、検出結果を第２拡張フィルタ処理部３２５に出力する。

第２拡張フィルタ処理部３２５は、上記検出結果（分布幅情報）を取得すると、テーブル記憶部３４０に記憶された複数のフィルタテーブル（図１７参照）から、上記分布幅に対応するフィルタテーブルを選択する。第２拡張フィルタ処理部３２５は、上記選択したフィルタテーブル（第１フィルタテーブル又は第２フィルタテーブル）を参照して、上記輝度差に対応するフィルタサイズを選択し、選択したフィルタサイズにより第２拡張フィルタ処理を実行する。例えば、上記分布幅が閾値より狭い場合は、第２拡張フィルタ処理部３２５は、第１フィルタテーブルを選択し、第１フィルタテーブルを参照して第２拡張フィルタ処理を実行する。また上記分布幅が閾値より広い場合は、第２拡張フィルタ処理部３２５は、第２フィルタテーブルを選択し、第２フィルタテーブルを参照して第２拡張フィルタ処理を実行する。

尚、輝度分布解析部３５２は、上記輝度分布の特徴として、上記輝度分布における度数ピーク値を検出してもよいし、上記輝度分布の平均値を検出してもよい。この場合、第２拡張フィルタ処理部３２５は、上記度数ピーク値又は上記平均値に基づき、フィルタテーブルを選択してもよい。

実施形態２に係る液晶表示装置１０は上記構成に限定されない。例えば、変形例３に係る液晶表示装置１０では、１つのフィルタテーブルにおいて、第２拡張フィルタ処理のオン／オフが切り替わる閾値が複数設定されていてもよい。例えば図２１に示すフィルタテーブルには、第１閾値及び第２閾値が設定されている。この場合、例えば映像信号ＤＡの特性が、ＳＤＲ映像でガンマ値２．２の場合は、第２拡張フィルタ処理部３２５は、第１閾値（１６階調）を採用して上記フィルタテーブルを参照し、第２拡張フィルタ処理を実行する。すなわち、上記輝度差が１６階調未満の場合は、第２拡張フィルタ処理部３２５は、第２拡張フィルタ処理をオフにする。一方、映像信号ＤＡの特性が、ＨＤＲ映像でＰＱカーブのガンマカーブ特性を有する場合は、第２拡張フィルタ処理部３２５は、第２閾値（３２階調）を採用して上記フィルタテーブルを参照し、第２拡張フィルタ処理を実行する。すなわち、上記輝度差が３２階調未満の場合は、第２拡張フィルタ処理部３２５は、第２拡張フィルタ処理をオフにする。ＳＤＲ映像において上記輝度差が１６階調以上の場合と、ＨＤＲ映像において上記輝度差が３２階調以上の場合は、同じフィルタテーブル（図２１参照）のフィルタサイズで第２拡張フィルタ処理を実行する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で上記各実施形態から当業者が適宜変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。

１０ 液晶表示装置、１００ 第１表示パネル、１２０ 第１ソースドライバ、１３０ 第１ゲートドライバ、１４０ 第１タイミングコントローラ、２００ 第２表示パネル、２２０ 第２ソースドライバ、２３０ 第２ゲートドライバ、２４０ 第２タイミングコントローラ、３００ 画像処理部、３１１ 第１遅延部、３１２ ガンマ処理部、３１３ 第１画像出力部、３３１ 第１白黒画像生成部、３３２ 第２遅延部、３２１ 第２白黒画像生成部、３２２ 微分フィルタ処理部、３２３ 第１拡張フィルタ処理部、３２４ 輝度差判定部、３２５ 第２拡張フィルタ処理部、３２６ フィルタテーブル、３２７ 平均値フィルタ処理部、３２８ 第３遅延部、３２９ 第２画像出力部、３４０ テーブル記憶部、３４１ 映像特性解析部、３５１ フレームメモリ、３５２ 輝度分布解析部、５００ システム。

Claims (15)

1. 複数の表示パネルが重ね合わされて配置され、それぞれの前記表示パネルに画像を表示する表示装置であって、
   観察者に近い位置に配置され、カラー画像を表示する第１表示パネルと、
   前記第１表示パネルより観察者から遠い位置に配置され、白黒画像を表示する第２表示パネルと、
   入力映像信号に基づいて、前記カラー画像に対応する第１画像データと、前記白黒画像に対応する第２画像データとを生成する画像処理部と、
   を含み、
   前記画像処理部は、前記入力映像信号に含まれる色情報を表す各色の値のうち最大値を用いて白黒化した第１白黒画像データに対して、注目画素と該注目画素の周囲の画素とからなる領域をフィルタサイズとして、該フィルタサイズ内で輝度の最大値を該注目画素の輝度に設定する拡張フィルタ処理を実行する拡張フィルタ処理部と、前記色情報を表す各色の値に基づいて算出した輝度信号を用いて白黒化した第２白黒画像データの各画素において微分演算により算出した輝度差を判定する輝度差判定部と、を含み、
   前記第２白黒画像データに対応する白黒画像が、第１の輝度差を有する第１領域と、前記第１の輝度差より小さい第２の輝度差を有する第２領域とを含む場合において、
   前記拡張フィルタ処理部は、前記第１白黒画像データに対して、前記第１領域に対応する領域では、第１の画素数からなるフィルタサイズで前記拡張フィルタ処理を実行し、前記第２領域に対応する領域では、前記第１の画素数より少ない第２の画素数からなるフィルタサイズで前記拡張フィルタ処理を実行する、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記拡張フィルタ処理部は、前記輝度差が小さい程、小さいフィルタサイズで前記拡張フィルタ処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 複数レベルに分類された輝度差と、各レベルに対応するフィルタサイズとを関連付けて記憶するテーブルをさらに含み、
   前記拡張フィルタ処理部は、前記テーブルを参照して、前記輝度差に対応する前記フィルタサイズを選択する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記拡張フィルタ処理部は、前記注目画素が白色に対応し、かつ前記注目画素の周囲の画素が赤色に対応する場合は、前記注目画素が白色に対応し、かつ前記注目画素の周囲の画素が白色に対応する場合と比べて、大きいフィルタサイズで前記拡張フィルタ処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記画像処理部は、前記輝度信号に基づいて、前記第２白黒画像データおいて輝度が変化する境界を検出する微分フィルタ処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記画像処理部は、前記微分フィルタ処理が施された前記第２白黒画像データに対して、全ての画素に共通のフィルタサイズで、輝度の最大値を注目画素の輝度に設定する共通拡張フィルタ処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記輝度差判定部は、前記共通拡張フィルタ処理が施された前記第２白黒画像データにおいて輝度差を判定する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記画像処理部は、前記拡張フィルタ処理が施された前記第１白黒画像データに対して全ての画素に共通のフィルタサイズで平滑化処理を実行することにより、前記第２画像データを生成する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 複数レベルに分類された輝度差と、各レベルに対応するフィルタサイズとが関連付けられたフィルタテーブルを複数記憶する記憶部をさらに含み、
   前記拡張フィルタ処理部は、ガンマ設定情報を取得し、取得した前記ガンマ設定情報に基づいて前記記憶部から前記フィルタテーブルを選択し、選択した前記フィルタテーブルを参照して前記拡張フィルタ処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
10. 前記ガンマ設定情報は、前記入力映像信号に基づいて当該液晶表示装置の外部に設けられたシステムにおいて設定されたガンマ値の情報である、
    ことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
11. 前記記憶部は、第１フィルタテーブルと第２フィルタテーブルとを含み、
    前記第１フィルタテーブルは、前記輝度差が第１閾値以上の範囲では複数の画素数からなるフィルタサイズが設定され、前記輝度差が前記第１閾値未満の範囲では１個の画素からなるフィルタサイズが設定されており、
    前記第２フィルタテーブルは、前記輝度差が前記第１閾値より大きい第２閾値以上の範囲では複数の画素数からなるフィルタサイズが設定され、前記輝度差が前記第２閾値未満の範囲では１個の画素からなるフィルタサイズが設定されており、
    前記拡張フィルタ処理部は、前記ガンマ設定情報がＳＤＲ映像に対応する情報の場合に前記第１フィルタテーブルを選択し、前記ガンマ設定情報がＨＤＲ映像に対応する情報の場合に前記第２フィルタテーブルを選択する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
12. 前記輝度差と前記フィルタサイズとが関連付けられた複数のフィルタテーブルを記憶する記憶部と、前記入力映像信号に基づく画像の輝度分布の特性を解析する解析部と、をさらに含み、
    前記拡張フィルタ処理部は、解析された前記輝度分布に基づいて前記記憶部から前記フィルタテーブルを選択し、選択した前記フィルタテーブルを参照して前記拡張フィルタ処理を実行する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
13. 前記画像処理部は、前記輝度信号に基づいて、前記第２白黒画像データおいて輝度が変化する境界を検出する微分フィルタ処理と、前記微分フィルタ処理が施された前記第２白黒画像データに対して、全ての画素に共通のフィルタサイズで、輝度の最大値を注目画素の輝度に設定する共通拡張フィルタ処理を実行し、
    前記画像処理部は、前記共通拡張フィルタ処理が施された前記第２白黒画像データを記憶するフレームメモリをさらに含み、
    前記解析部は、前記フレームメモリに記憶された前記第２白黒画像データの画像に基づいて前記輝度分布の特性を解析する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
14. 前記記憶部は、第１フィルタテーブルと第２フィルタテーブルとを含み、
    前記第１フィルタテーブルは、前記輝度差が第１輝度差以上の範囲では複数の画素数からなるフィルタサイズが設定され、前記輝度差が第１輝度差未満の範囲では１個の画素からなるフィルタサイズが設定されており、
    前記第２フィルタテーブルは、前記輝度差が第２輝度差以上の範囲では複数の画素数からなるフィルタサイズが設定され、前記輝度差が第２輝度差未満の範囲では１個の画素からなるフィルタサイズが設定されており、
    前記第１輝度差は、前記第２輝度差より小さく、
    前記拡張フィルタ処理部は、前記輝度分布の幅が閾値より狭い場合に前記第１フィルタテーブルを選択し、前記輝度分布の幅が前記閾値より広い場合に前記第２フィルタテーブルを選択する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
15. 前記輝度差が閾値より小さい場合は、前記拡張フィルタ処理部は、１個の画素からなるフィルタサイズで前記拡張フィルタ処理を実行し、
    前記閾値は、前記入力映像信号の特性に基づいて設定されている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。