CN112119450B - 图像处理装置、显示装置和图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是抑制由环境的明暗造成的具有双液晶盒的显示装置的图像质量劣化。为此，图像处理单元生成针对后液晶盒的后图像信号和针对前液晶盒的后图像信号作为针对由通过后液晶盒和前液晶盒的光生成显示图像的液晶显示面板的图像信号。图像处理单元对后图像信号施加空间滤波处理。滤波控制单元基于检测显示面板附近的照度的照度传感器的检测结果来控制由图像处理单元对后图像信号施加的空间滤波。

Description

图像处理装置、显示装置和图像处理方法
技术领域
本技术涉及图像处理装置、显示装置和图像处理方法，更具体地涉及处理针对由通过后液晶盒和前液晶盒的光生成显示图像的显示面板的图像信号。
背景技术
作为液晶显示装置，已知各种结构。作为结构之一，下面的专利文献1公开了双液晶盒型液晶显示装置。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开号2015-191053
发明内容
本发明要解决的问题
在双液晶盒型显示装置中，虽然可以通过利用后液晶盒控制灰度来实现高对比度，但是亮度视角倾向于比单个液晶盒的亮度视角窄。作为对此进行改善的方法，可能存在在靠近背光的后液晶盒的图像生成时使用空间滤波来使图像模糊的情况。
然而，当使用空间滤波使后液晶盒的图像模糊时，即使显示(亮度)恒定，人眼的视感度(如何感知亮度)也根据显示装置的周围环境照度而改变，并且如果周围环境照度是亮的，则显示装置看上去相对暗，因此感觉视角较窄，或者如果周围环境照度是暗的，则感觉亮度视角较宽，但是由被称为眩光(flare)(黑浮(black float))的对比度降低造成的图像质量劣化可能看上去被强调了。
本技术的目的是在使用双液晶盒型显示装置的情况下减少这样的由周围环境照度造成的图像质量劣化。
问题的解决方案
根据本技术的图像处理装置包括：图像处理单元，生成针对后液晶盒的后图像信号和针对前液晶盒的前图像信号作为针对由通过所述后液晶盒和所述前液晶盒的光生成显示图像的显示面板的图像信号；以及滤波控制单元，基于检测所述显示面板周围的照度的照度传感器的检测值，控制在所述图像处理单元中对所述后图像信号执行的空间滤波处理。
要被图像处理装置处理的图像信号是在双液晶盒型液晶显示面板中使用的图像信号。图像处理装置处理针对双液晶盒型液晶显示面板的前液晶盒和后液晶盒中的每一个的图像信号。在这种情况下，可以对后图像信号执行空间滤波处理，并且根据照度来控制该空间滤波处理。
在上述根据本技术的图像处理装置中，可以想到，所述图像处理单元对所述后图像信号执行使所述后液晶盒中的图像的透射像素范围大于所述前液晶盒中的图像的透射像素范围的所述空间滤波处理。
即，执行空间滤波处理，以使后图像模糊。具体地，执行针对后图像信号的像低通滤波那样的处理，使得相对于基于前图像信号的前液晶盒的图像，后液晶盒侧的透射的像素的范围被扩大，以使图像模糊。
在上述根据本技术的图像处理装置中，可以想到，所述滤波控制单元基于所述照度传感器的检测值来可变地控制使所述空间滤波处理中的滤波特性改变的参数。
即，当对后图像信号执行空间滤波处理以使后液晶盒的透射像素范围大于前液晶盒的透射像素范围时，使通过波形的形状(灰度值如何扩展的形状)可变。
在上述根据本技术的图像处理装置中，可以想到，所述参数是所述后图像信号的滤波通过宽度。
滤波通过宽度是经空间滤波处理而变得平缓的后图像信号的范围的宽度(包括经低通处理的信号的脚部的宽度)。即，这对应于基于后图像信号的后液晶盒的透射像素的范围大于前液晶盒的透射像素的范围的情况下的透射像素的范围(模糊范围)。使该滤波通过宽度根据照度而可变。
在上述根据本技术的图像处理装置中，可以想到，所述参数是所述后图像信号的峰宽度。
峰宽度是经空间滤波处理而变得平缓的后图像信号等于对应像素的原始灰度值(峰值)的范围的宽度。使该峰宽度根据照度而可变。
在上述根据本技术的图像处理装置中，可以想到，所述参数是所述后图像信号的峰值。
峰值是成为经空间滤波处理而变得平缓的后图像信号的峰的灰度值。通常是对应像素的原始灰度值，但是使该峰值根据照度而可变。
在上述根据本技术的图像处理装置中，可以想到，所述滤波控制单元控制所述空间滤波处理，使得所述后液晶盒的图像模糊范围随着作为所述照度传感器的检测值的照度变低而变窄，并且所述后液晶盒的图像模糊范围随着所述照度变高而变宽。
例如，通过控制后图像信号的滤波形状来执行图像模糊范围的控制。
在上述根据本技术的图像处理装置中，可以想到，所述滤波控制单元控制所述空间滤波处理，使得所述后液晶盒中的光的透射量随着作为所述照度传感器的所述检测值的照度变低而变少，并且所述后液晶盒中的光的透射量随着所述照度变高而变多。
例如，通过控制后图像信号的灰度的峰值来执行光的透射量的控制。
在上述根据本技术的图像处理装置中，可以想到，当通过所述照度传感器的检测值检测到照度改变时，所述滤波控制单元控制所述空间滤波处理，使得逐步地改变滤波特性。
即，当检测到照度改变时，不立即改变成与新的照度对应的滤波形状，而是逐渐改变。
在上述根据本技术的图像处理装置中，可以想到，当所述照度传感器的检测值从执行先前滤波控制时的值变为超过预定的改变幅度的值时，所述滤波控制单元执行与照度改变对应的空间滤波处理的可变控制。
即，防止由于微小的照度改变而不必要地执行空间滤波处理的可变控制。
根据本技术的显示装置包括由通过后液晶盒和前液晶盒的光生成显示图像的显示面板、检测所述显示面板周围的照度的照度传感器以及上述图像处理装置。
在该显示装置中，显示面板包括例如按光源单元、后液晶盒、扩散层和前液晶盒的次序布置以形成所谓的双液晶盒型液晶显示面板的光源单元、后液晶盒、扩散层和前液晶盒。对针对这样的双液晶盒型液晶显示面板的后图像信号执行与照度对应的空间滤波控制。
根据本技术的图像处理方法执行图像处理过程和滤波控制过程作为上述图像处理装置中的由图像处理单元和滤波控制单元执行的处理。
本发明的效果
根据本技术，通过控制根据周围环境照度使后液晶盒的图像模糊的空间滤波处理，可以通过减少图像缺陷和眩光(黑浮)来提高图像质量。
注意，这里描述的效果不一定是限制性的，而可以是本公开中描述的任何效果。
附图说明
图1是本技术的实施例的显示装置的框图。
图2是实施例的前液晶盒和后液晶盒的说明性示图。
图3是实施例的液晶显示面板的布置的说明性示图。
图4是实施例的双盒图像处理单元的框图。
图5是根据实施例的双盒图像处理单元的主要部分的框图。
图6是实施例的伽马处理的说明性示图。
图7是实施例的使后液晶盒侧模糊的空间滤波处理的说明性示图。
图8是有或没有空间滤波处理的各情况下的从倾斜方向视觉地观察到的状态的说明性示图。
图9是实施例的滤波特性的控制的说明性示图。
图10是人眼的光接收敏感度的改变的说明性示图。
图11是根据周围照度的外观的改变的说明性示图。
图12是取决于周围照度和空间滤波特性的外观的说明性示图。
图13是实施例的空间滤波的参数控制的说明性示图。
图14是实施例的空间滤波的参数控制的说明性示图。
图15是第一实施例的滤波控制处理的流程图。
图16是第二实施例的滤波控制处理的流程图。
图17是根据第二实施例的照度改变确定的流程图。
具体实施方式
下文中将按以下次序描述实施例。
<1.显示装置的配置>
<2.双盒图像处理单元的配置>
<3.实施例中的空间滤波控制>
<4.第一实施例的处理>
<5.第二实施例的处理>
<6.总结和变形例>
为了便于说明，将红色、绿色和蓝色这三原色分别用字母描述为R、G和B。
<1.显示装置的配置>
图1图示了实施例的显示装置90的配置。显示装置90具有液晶显示面板1、图像处理装置10、前液晶盒驱动单元20以及后液晶盒驱动单元30。
液晶显示面板1是双盒型液晶显示面板，包括前液晶盒2、扩散层4、后液晶盒3和背光5。
在背光5的前侧，后液晶盒3、扩散层4和前液晶盒2被布置成按该次序堆叠，并且观看者看到从前液晶盒2的前侧显示的图像。
前液晶盒2和后液晶盒3中的每一个都形成一个液晶显示面板，但是在本实施例中，将整个双液晶盒型显示面板称为液晶显示面板1。
图像处理装置10对于作为彩色图像信号(例如超高清(UHD)格式的信号等)输入的图像信号S1执行用于液晶显示面板1上的显示的信号处理。
图像处理装置10具有显示图像处理单元11、双盒图像处理单元12以及滤波控制单元15。
显示图像处理单元11对输入的图像信号S1执行必要的解码处理、亮度处理、颜色处理、分辨率转换等，并且将处理后的图像信号Sig_in供应给双盒图像处理单元12。至少在图像信号Sig_in的阶段，它是表示R、G和B的各颜色的灰度值的彩色图像信号。
稍后将详细描述的双盒图像处理单元12执行与双盒型液晶显示面板1对应的处理。
即，双盒图像处理单元12对输入的图像信号Sig_in执行信号处理，以生成并输出针对前液晶盒2的图像信号(前图像信号Sig_FR)和针对后液晶盒3的图像信号(后图像信号Sig_RE)。
前图像信号Sig_FR是包括R、G和B灰度值的彩色图像信号。另一方面，后图像信号Sig_RE是包括灰阶(grayscale)灰度值的黑白(灰阶)图像信号。
滤波控制单元15例如包括执行算术处理的微处理器。
该滤波控制单元15控制双盒图像处理单元12中的空间滤波处理。尽管稍后还将描述其细节，但双盒图像处理单元12对后图像信号Sig_RE执行使图像模糊的空间滤波处理。滤波控制单元15控制该空间滤波处理的滤波特性。具体地，滤波控制单元15通过控制信号FC执行例如指定定义滤波特性的参数的处理。
特别地，滤波控制单元15基于照度传感器40的检测值来执行这样的滤波控制。
照度传感器40例如安装在显示装置90上，检测由周围的环境光造成的照度，并且将其检测信号供应给滤波控制单元15。
例如，照度传感器40具有在作为显示装置90的壳体的表面等上设置的检测窗，以检测亮度。特别地，其被布置为检测液晶显示面板1的前表面侧的亮度。
注意，照度传感器40可以与显示装置90分离。
从图像处理装置10输出的前图像信号Sig_FR被供应到前液晶盒驱动单元20。前液晶盒驱动单元20基于前图像信号Sig_FR来驱动前液晶盒2，以执行彩色图像显示。
从图像处理装置10输出的后图像信号Sig_RE被供应到后液晶盒驱动单元30。后液晶盒驱动单元30基于后图像信号Sig_RE来驱动后液晶盒3，以执行单色图像显示。
在图2A中图示了前液晶盒驱动单元20和前液晶盒2的结构的示例。
前液晶盒驱动单元20具有显示控制单元21、垂直驱动单元22和水平驱动单元23，并且用这些配置来驱动前液晶盒2。
显示控制单元21基于前图像信号Sig_FR向垂直驱动单元22供应控制信号并且还向水平驱动单元23供应图像信号(与R、G和B的灰度值对应的信号)和控制信号，以控制它们彼此同步地操作。
垂直驱动单元22基于从显示控制单元21供应的控制信号，顺序地选择一条水平线作为前液晶盒2中的显示驱动的对象。
水平驱动单元23基于从显示控制单元21供应的图像信号和控制信号，生成一条水平线的像素电压，并将该像素电压供应给垂直驱动单元22所选择的一条水平线的子像素26(26R、26G和26B)。
前液晶盒2具有被布置成矩阵的多个像素25。
每个像素25具有三个子像素26R、26G和26B。
子像素26R具有红色滤色器，子像素26G具有绿色滤色器，子像素26B具有蓝色滤色器。
从水平驱动单元23向这些子像素26R、26G和26B分别供应像素电压。此外，子像素26R、26G和26B被配置为根据像素电压来改变透光率。
在图2B中图示了后液晶盒驱动单元30和后液晶盒3的结构的示例。
后液晶盒驱动单元30具有显示控制单元31、垂直驱动单元32和水平驱动单元33，并且用这些配置来驱动后液晶盒3。
显示控制单元31基于后图像信号Sig_RE向垂直驱动单元32供应控制信号并且还向水平驱动单元33供应图像信号(与作为灰阶的灰度值对应的信号)和控制信号，以控制它们彼此同步地操作。
垂直驱动单元32基于从显示控制单元31供应的控制信号，顺序地选择一条水平线作为前液晶盒2中的显示驱动的对象。
水平驱动单元33基于从显示控制单元31供应的图像信号和控制信号，生成一条水平线的像素电压，并将该像素电压供应给垂直驱动单元32所选择的一条水平线的子像素36。
在后液晶盒3中，多个像素35被布置成矩阵。
每个像素35具有三个子像素36。每个子像素36不具有滤色器。即，前液晶盒2中的每个子像素26R、26G或26B具有对应颜色的滤色器，但是后液晶盒3中的每个子像素36不具有滤色器。
从水平驱动单元33向属于一个像素35的三个子像素36供应相同的像素电压。此外，子像素36被配置为根据像素电压来改变透光率。
注意，后液晶盒3的像素35可以被配置为使得上述一组三个子像素被配置为一个电极和黑色矩阵(black matrix)的一个像素。即，它不仅可以是无滤色器的，而且可以是在诸如TFT、透明电极、布线和黑色矩阵这样的各液晶结构元件中不具有子像素的结构。在该情况下，一个像素35对应于前液晶盒2中的三个子像素26R、26G和26B。
这样的后液晶盒3可以通过在能够显示彩色图像的通用液晶显示面板的制造过程中省略形成滤色器的步骤来制造。因此，在显示装置90中，与开发专用产品的情况相比，可以降低开发成本和制造成本。
图1中图示的背光5基于背光控制信号(未图示)来发射光。背光5被布置在后液晶盒3的背侧。
背光5包括例如由LED(发光二极管)形成的发光单元来发射光。
图3图示了液晶显示面板1的布置配置。
如该示图中所示，在液晶显示面板1中，背光5、后液晶盒3、扩散层4和前液晶盒2按该次序布置，并且图3中的前液晶盒2的上表面是显示面DP。
即，从背光5发射的光依次通过背光5、后液晶盒3、扩散层4和前液晶盒2而到达观看者。
前液晶盒2和后液晶盒3彼此分开地布置。此外，在前液晶盒2和后液晶盒3之间的间隙8中布置扩散层4。
注意，作为配置示例，前液晶盒2和后液晶盒3的盒可以利用粘合剂层无间隙地彼此粘接。
前液晶盒2具有基板122和124、液晶层123以及偏振片121和125。
基板122和124例如由玻璃基板形成，并且被布置成彼此面对。
在基板122的基板124侧的表面上针对每个子像素26形成像素电极，并且由上述水平驱动单元23施加像素电压。
在基板124的基板122侧的表面上形成有子像素26中的每个子像素共用的电极。另外，在基板124上形成有滤色器和黑色矩阵。
液晶层123被密封在基板122和基板124之间，并且具有根据施加到基板122的像素电极的像素电压而改变的透光率。
偏振片121被附接到基板122的光入射侧，偏振片125被附接到基板124的光发射侧。偏振片121的透射轴与偏振片125的透射轴彼此相交。
后液晶盒3具有基板132和134、液晶层133以及偏振片131和135。
基板132和134例如由玻璃基板形成，并且被布置成彼此面对。
在基板132的基板134侧的表面上针对每个子像素26形成像素电极，并且由上述水平驱动单元33施加像素电压。
注意，也可以想到如上所述不具有子像素的结构，并且在这种情况下，针对每个像素35形成像素电极。
在基板134的基板132侧的表面上形成有子像素36中的每个子像素共用的电极。另外，在基板134上形成有黑色矩阵。此外，与前液晶盒2的基板124不同，在基板134上没有形成滤色器。
液晶层133被密封在基板132和基板134之间，并且具有根据施加到基板132的像素电极的像素电压而改变的透光率。
偏振片131被附接到基板132的光入射侧，偏振片135被附接到基板134的光发射侧。偏振片131的透射轴与偏振片135的透射轴彼此相交。
扩散层4使从后液晶盒3侧入射的光扩散。对于扩散层4，例如，可以使用在树脂膜上或树脂膜中随机散布有珠子(bead)的扩散膜。
该扩散层4用于减少显示图像中的摩尔纹(moire)。即，在液晶显示面板1中，由于作为两个液晶显示面板的前液晶盒2和后液晶盒3被布置成彼此重叠，因此在显示的图像中可能产生摩尔纹。因此，在液晶显示面板1中，将扩散层4布置在前液晶盒2和后液晶盒3之间，以减少摩尔纹并抑制图像质量的劣化。
尽管可以将扩散层4布置在间隙8中的任何位置处，但是期望将其布置在更靠近前液晶盒2的一侧，如图3中所示。即，在面板间距离dFR之中，期望扩散层4与前液晶盒2之间的距离dFR1小于扩散层4与后液晶盒3之间的距离dFR2(dFR1＜dFR2)。
在这种情况下，可以在扩散层4和前液晶盒2之间和/或在扩散层4和后液晶盒3之间形成透明材料层。
另外，更期望将扩散层4设置成与前液晶盒2相邻(dFR1＝0)。这是因为，扩散层4越靠近前液晶盒2，可以越有效地抑制摩尔纹并且还可以提高清晰度。
扩散层4的扩散度(雾度值)越高，可以越有效地抑制摩尔纹。例如，如果雾度值为90％或更大，则可以提高用于获得期望的图像质量的面板间距离dFR的设计的自由度。然而，在雾度值变高的情况下，担心亮度将降低。因此，期望降低后液晶盒3的分辨率并去除滤色器。
另外，在扩散层4的雾度值低的情况下，例如，也可以通过将扩散层4布置得靠近前液晶盒2来获得期望的图像质量。
背光5除了具有发光阵列42之外还具有扩散片141。扩散片141使从发光阵列42发射的光扩散。
发光阵列42例如通过排列LED而构成。
<2.双盒图像处理单元的配置>
将参考图4和图5描述双盒图像处理单元12的配置。
图4是双盒图像处理单元12的框图，图5是详细图示了图4中的后图像生成单元51的内部的框图。
如图4中所示，双盒图像处理单元12具有RGB输入单元50、后图像生成单元51、前图像生成单元52、光量校正单元53、面板伽马处理单元54和57、调整单元55和58、后输出单元56以及前输出单元59。
来自显示图像处理单元11的图像信号Sig_in输入到RGB输入单元50，并且从RGB输入单元50供应给后图像生成单元51。
图像信号Sig_in例如是对于R、G和B中的每一个具有10位的1024个灰度的信号。当然，具有1024个灰度(10位)仅是用于说明的示例，并且可以使用具有更小数量或更大数量的灰度(位长)的信号。
后图像生成单元51通过如后所述的处理来生成后图像信号Sig_RE。后图像信号Sig_RE例如是具有1024个灰度(10位：0至1023)的W(白色)信号。
在面板伽玛处理单元54中对后图像信号Sig_RE进行与后液晶盒3对应的伽玛处理，然后在调整单元55中对其进行必要的调整处理。然后，在后输出单元56中对其进行延迟调整处理、与三个子像素36对应的并行化等，然后将其供应给后液晶盒驱动单元30。
注意，在如上所述在后液晶盒3中没有形成子像素的情况下，以与前液晶盒2中的三个子像素26R、26G和26B对应的三个定时处的前图像信号Sig_FR对应的方式输出后图像信号Sig_RE。
由后图像生成单元51生成的后图像信号Sig_RE还被供应给光量校正单元53。光量校正单元53将后图像信号Sig_RE与用于校正入射在前液晶盒2上的光量分量的光量校正系数kLC相乘，并将信号输出到前图像生成单元52。
光量校正系数kLC例如是固定值。然而，光量校正系数kLC可以是可变值。例如，可以根据图像来适应性地计算光量校正系数kLC。
图像信号Sig_in被供应给前图像生成单元52。前图像生成单元52设置有如图5中所示的除法单元52a，并且通过将输入的图像信号Sig_in除以后图像信号Sig_RE来生成前图像信号Sig_FR。
在双盒型液晶显示面板1的情况下，将后液晶盒3中的图像与前液晶盒2中的图像组合得到的图像视觉地识别为显示图像。即，对后液晶盒3中的亮度与前液晶盒2中的亮度相乘得到的图像进行显示。因此，关于前图像信号Sig_FR，通过将其亮度除以后图像信号Sig_RE的量，可以针对每个像素执行根据原始图像信号Sig_in的亮度的显示。出于这样的原因，通过将图像信号Sig_in除以后图像信号Sig_RE来生成前图像信号Sig_FR。
然而，实际上，由于从后液晶盒3发射直到入射在前液晶盒2上产生了光量差，因此为了准确，必须进行校正而非简单的相除。因此，光量校正单元53对后图像信号Sig_RE进行校正(Sig_RE·kLC)。
因此，在前图像生成单元52(除法单元52a)中，前图像信号Sig_FR被计算为
Sig_FR＝Sig_in/(Sig_RE·kLC)。
这里，图像信号Sig_in是包括R、G和B的灰度值Sig_in(R)、Sig_in(G)和Sig_in(B)的信号，因此，更具体地，对于前图像信号Sig_FR，作为其R、G和B的灰度值Sig_FR(R)、Sig_FR(G)和Sig_FR(B)，将前图像信号Sig_FR生成为
Sig_FR(R)＝Sig_in(R)/(Sig_RE·kLC)，
Sig_FR(G)＝Sig_in(G)/(Sig_RE·kLC)，以及
Sig_FR(B)＝Sig_in(B)/(Sig_RE·kLC)。
R、G和B的灰度值Sig_FR(R)、Sig_FR(G)和Sig_FR(B)中的每一个例如是具有1024个灰度(0至1023)的10位信号。
注意，例如，在液晶显示面板1具有不太需要光量校正的结构的情况下，可以想到，不给出光量校正系数kLC而设置Sig_FR＝Sig_in/Sig_RE。
在图4中图示的面板伽马处理单元57中对由前图像生成单元52生成的前图像信号Sig_FR进行与前液晶盒2对应的伽马处理，然后在调整单元58中对其进行必要的调整处理。然后，前输出单元59执行与三个子像素26R、26G和26B对应的并行化等，并将信号供应给前液晶盒驱动单元20。
将参考图5描述后图像生成单元51中的配置。
在后图像生成单元51中，作为输入的彩色图像信号的图像信号Sig_in被灰阶转换单元70转换成灰阶信号(单色图像信号)Gr。
使用系数kR、kG和kB如下执行灰阶转换。
Gr＝kR·Sig_in(R)+kG·Sig_in(G)+kB·Sig_in(B)
即，将用于R的系数kR、用于G的系数kG和用于B的系数kB与图像信号Sig_in中包括的R、G和B的各自的灰度值Sig_in(R)、Sig_in(G)和Sig_in(B)对应地相乘，并且将它们相加，以获得灰阶信号Gr。该灰阶信号Gr具有作为W(白色)的灰度值(0至1023)。
将这样的灰阶信号Gr供应给灰度转换单元72，并对其进行灰度值转换。
灰度转换单元72包括查找表(LUT)73和伽马转换单元74。伽马转换单元74使用输入的灰阶信号Gr的灰度值作为LUT输入信号LUTin来参考LUT 73，并且获得对应的输出灰度值(LUT输出信号LUTout)。然后，将该输出灰度值LUTout供应给组合单元78。
图6A图示了灰度转换单元72中的转换特性的示例。即，图示了作为LUT 73的输入灰度(横轴)-输出灰度(纵轴)的转换曲线。
另外，图6B表示了前液晶盒2和后液晶盒3的透光率。在图6B中，横轴表示供应给前液晶盒2和后液晶盒3的信号的灰度级(gradation level)，纵轴表示透射率L2和L3。这里，透射率L2表示前液晶盒2的透射率，透射率L3表示后液晶盒3的透射率。
在前液晶盒2中，在灰度级高于某个级别(例如约40[％]的级别)的范围中透射率L2根据灰度级而改变，但在低于该级别的范围中透射率L2几乎是恒定的。即，前液晶盒2的透射率L2在低灰度范围中没有充分降低。
因此，在液晶显示面板1中，在灰度级高的范围中使后液晶盒3中的透射率L3保持恒定(100％)，并且在例如灰度级低于约40[％]的上述范围中使后液晶盒3中的透射率L3根据灰度级而改变。
因此，在液晶显示面板1中，前液晶盒2中的透射率L2与后液晶盒3中的透射率L3的乘积Ltotal在灰度级低的范围中也可以与灰度级高的范围类似地根据灰度级而改变。因此，在液晶显示面板1中，例如，与使用一个液晶盒的配置的情况相比，可以在低灰度范围中降低透射率Ltotal，因此可以增强对比度。
灰度转换单元72执行伽马转换，使得可以实现图6B中所示的透射率L3。这种情况下的转换特性例如如图6A中所示。即，在输入灰度值高于某个灰度值的范围中，输出灰度值被设置成最高灰度值。即，在输入灰度值高于某个灰度值的范围中，输出灰度值被设置成最高灰度值。
如图5中所示，为了高灰度时的灰度再现性，后图像生成单元51设置有灰度保持单元75。
灰度保持单元75在图像信号Sig_in中的R、G和B的各自的灰度值Sig_in(R)、Sig_in(G)和Sig_in(B)当中检测最大值，并且对检测到的最大值执行预定的处理以生成信号M。该信号M被供应给组合单元78。
对于某个时间点的图像信号Sig_in，在相同定时对组合单元78供应作为信号M的灰度值和作为LUT输出信号LUTout的灰度值，并且选择其中灰度值较大的一个用作作为后图像信号Sig_RE的灰度值。
组合单元78的输出(后图像信号Sig_RE)由空间处理单元79进行处理，然后从后图像生成单元51输出。
根据该事实，粗略地说，如果输入了针对高灰度范围内的像素的图像信号Sig_in，则基于信号M的灰度值很可能反映在后图像信号Sig_RE中，或者如果输入了针对低灰度范围内的像素的图像信号Sig_in，则基于LUT输出信号LUTout的灰度值很可能反映在后图像信号Sig_RE中。然而，因为LUT 73的输出灰度值并非简单地对应于图像信号Sig_in的灰度，因此不能一概而论。
使用信号M是因为例如在输入具有1023个灰度的R的单颜色信号的情况下，存在该信号通过灰阶转换或由LUT 73进行的转换不能返回到1023个灰度的可能性。这取决于系数kR、kG和kB以及LUT 73的设置。
假定这样的情况，为了保持灰度，在某些情况下可以使用基于最大值的信号M。
空间处理单元79对组合单元78的输出执行空间滤波处理，并且将该输出作为后图像信号Sig_RE而输出。
例如，空间处理单元79使用有限脉冲响应(finite impulse response，FIR)滤波器来执行滤波处理。该FIR滤波器用作低通滤波器，并且使后液晶盒3上显示的图像模糊。因此，在显示装置90中，在观看者观察显示图像时，可以降低在该显示图像中产生图像缺陷或双重图像的可能性。根据在显示图像中不引起图像缺陷或双重图像的视角的目标值θ来设置FIR滤波器的抽头(tap)数量。
图7用于说明空间处理单元79进行的空间滤波处理，并且图示了前液晶盒2和后液晶盒3的剖面示意图连同各液晶盒2和3中的灰度(亮度)。
在该示例中，前液晶盒2对显示元素a11进行显示，并且后液晶盒3在与前液晶盒2中的显示元素a11的显示位置对应的位置处对显示元素a12进行显示。由于显示元素a12因空间滤波处理而模糊，因此显示元素a12的宽度w12大于显示元素a12的宽度w11。
如断线所示，显示元素a11的灰度在透射范围内恒定在该显示元素a11的原始灰度值。另一方面，显示元素a11的灰度如实线所示具有山状分布。在空间滤波处理中，使后液晶盒3中的透射像素范围大于前液晶盒2中的透射像素范围，而且对后图像信号Sig_RE进行使得通过产生如上所述的山状灰度改变而使图像模糊的处理。
将描述这样的对后图像信号Sig_RE的空间滤波处理的效果。
与图7类似地，图8A和图8B图示了前液晶盒2和后液晶盒3的示意性剖面图以及液晶盒2和3中的每一个中的灰度(亮度)。图8A图示了对后图像信号Sig_RE进行空间滤波处理的情况，图8B图示了不对其进行空间滤波处理的情况。
在不执行空间滤波处理的情况下，如图8B中所示，后液晶盒3上显示的显示元素a13具有与前液晶盒2上显示的显示元素a11相同的宽度，并且亮度的改变陡峭。
当与显示面的法线方向成角度
Figure BDA0002777802040000161
的方向上的用户观察这样的显示图像时，在范围C11中观察到显示元素a11。
此时，在范围C11中，产生了前液晶盒2中的光的透射率高而后液晶盒3中的光的透射率低的部分。因此，显示元素a11的一部分可能被视觉地识别为被部分切割。
另外，在范围C13中，前液晶盒2中的光的透射率低而后液晶盒3中的光的透射率高。因此，如果该范围C13中前液晶盒2的透射率不足够低，则可能在显示图像中产生双重图像。
另一方面，在图8A的情况下，由于后液晶盒3上显示的显示元素a12因空间滤波处理而模糊，因此与前液晶盒2上显示的显示元素a11不同，它具有大的宽度并具有和缓地改变的亮度。
当与显示面的法线方向成角度
Figure BDA0002777802040000162
的方向上的用户在范围C11中观察显示元素a11时，显示元素a11中的光的透射率高，并且显示元素a12中的光的透射率和缓地改变。因此，不太可能将产生图像缺陷。
另外，在范围C12中，前液晶盒2中的光的透射率低，并且后液晶盒3中的光的透射率和缓地改变。因此，在显示装置1中，可以降低在显示图像中产生双重图像的可能性。因此，可以提高显示装置90的图像质量。
<3.实施例中的空间滤波控制>
在本实施例中，空间处理单元79中的空间滤波处理由滤波控制单元15控制。
例如，图9A、图9B、图9C和图9D图示了改变空间处理单元79中的空间滤波处理的滤波特性的示例。
这里提到的滤波特性的控制特别地是用于获得图7或图8A中图示的灰度分布的滤波特性。即，改变滤波特性并改变针对后图像信号Sig_RE的滤波通过波形的形状意味着，当执行针对后图像信号的空间滤波处理使得后液晶盒3的透射像素的范围大于前液晶盒2的透射像素的范围时，使其灰度值如何扩展的形状可变。
为了便于说明，将根据通过滤波参数设置的滤波特性的信号的通过波形形状(即，如图9A、图9B、图9C和图9D中所示的灰度分布的形状)称为“滤波形状”。
滤波控制单元15通过控制信号FC对空间处理单元79可变地设置用于设置滤波形状的参数。
这里，作为参数，示出了峰宽度d11、滤波通过宽度d12和峰值d13。通过这三个参数中的至少一个参数或多个参数的组合，使滤波形状可变。
峰宽度d11是经空间滤波处理而变得平缓的后图像信号Sig_RE的电平大体上等于对应像素的原始灰度值(峰值)的范围的宽度。
滤波通过宽度d12是经空间滤波处理而变得平缓的后图像信号Sig_RE的范围的宽度(包括经低通处理的信号的脚部的宽度)。即，该范围对应于使后液晶盒3的透射像素的范围大于前液晶盒2的透射像素的范围的情况下的后液晶盒3的透射像素的范围(模糊范围)。
峰值d13是成为经空间滤波处理而变得平缓的后图像信号Sig_RE的对应像素的峰的灰度值。
注意，图9A、图9B、图9C和图9D的滤波特性是示例，并且作为滤波特性的波形形状不是由峰宽度d11、滤波通过宽度d12和峰值d13唯一确定的，并且假定有各种滤波特性。例如，即使峰宽度d11、滤波通过宽度d12和峰值d13与图9A中相同，也不限于作为滤波特性的实线的滤波特性，而也可以想到由一点划线和两点划线图示的示例。
这里，将描述执行这样的滤波形状的可变控制的必要性以及实施例的可变控制的概念。
在实施例中，根据周围环境照度来可变地控制使后液晶盒3的图像模糊的滤波形状，从而通过减少图像缺陷和眩光(黑浮)来改善图像质量。
众所周知，人眼的视感度以及可识别的明暗的范围(动态范围)根据周围环境照度(进入眼睛的总光量)而改变。即，当周围环境变亮时，可以被眼睛的虹膜(光圈)识别的明暗的范围向较亮的方向偏移。
在图10中，横轴图示了进入人眼的总光量(周围环境照度)，纵轴表示亮度，图示了取决于眼睛的虹膜(光圈)的光接收敏感度的改变。
首先，不管周围环境照度如何，由液晶显示面板1显示的图像的亮度范围是恒定的，如监视器显示范围所示。
另一方面，人眼的动态范围根据周围环境照度而改变，如高亮度侧的线UL(视感度的上限值)和低亮度侧的线LL(视感度的下限值)的范围所示。
因此，当周围环境照度增大时，感觉具有恒定亮度的液晶显示面板1的表观亮度变得相对暗。由于人无法识别低亮度侧的线LL下方的亮度的灰度，因此，当周围环境照度高时，液晶显示面板1的低灰度部的亮度(即图中的阴影部的亮度)不再能够被辨识(阴影部中的所有灰度看上去都是相同的黑色)。
基于此，将考虑已经进行了空间滤波处理的图像。
图11图示了取决于周围环境照度的显示图像的外观。
假定在黑色背景上显示面积小的白色图像，如图11A中所示。在这种情况下，通过空间滤波处理使后液晶盒3侧模糊。
图11B图示了这种情况下的前液晶盒2侧的图像和前图像信号Sig_FR(显示元素a11)以及后液晶盒3侧的图像和后图像信号Sig_RE(显示元素a12)。以这种方式，通过后液晶盒3的图像处理使图像模糊并变宽，使得当以重叠方式观看前液晶盒2和后液晶盒3时即使倾斜观看也不出现图像缺陷。
图11D图示了被驱动以这种方式进行显示的液晶显示面板1的取决于周围环境照度的外观的差异，包括如图11C中所示的从正面和倾斜方向进行的视觉识别。在图11D中，在周围光暗的情况下以及在周围光亮的情况下，用粗线指示从正面观看时以及从左斜方观看时的对于观看者而言的外观。注意，断线是图11B中图示的显示元素a11和a12的波形。
在周围暗的情况下，在正视图和斜视图这二者中，后图像的模糊部分的透射光通过前液晶盒2被识别为眩光FL(黑浮)。
因此，表观对比度CM降低，并且变得容易被察觉为图像质量劣化。
在周围亮的情况下，由于图10中描述的视感度范围的偏移，导致显示整体的外观看上去暗，并且变得难以辨识低灰度侧。因此，难以看到眩光FL，但是这时白色图像部分看上去暗，特别是从一个角度观看时。另外，由于外部光反射RF的影响，低灰度升高。因此，观看者变得容易察觉到图像缺陷和表观对比度CM的劣化。
滤波形状控制对这样的事件是有效的。图12图示了取决于周围环境照度和针对后图像信号Sig_RE的空间滤波处理的滤波形状的外观。
在图12A中，作为形状(1)和形状(2)，图示了两种类型的滤波形状。在图12B中，对于正面观看和倾斜观看的各情况，类似于先前的图11D，图示了使用形状(1)和(2)作为滤波形状的情况。
在形状(1)、即后图像的模糊量(透射光的量)少的情况下，当周围暗时，眩光FL不显眼且良好。具体地，这是因为减少了后图像的模糊部分的透射光的量。
然而，当周围亮时，特别是当从一个角度观看时，可能表观对比度CM降低，或者可能看上去出现了图像缺陷。这是因为图8A中描述的使后图像模糊的效果减弱了。
在形状(2)、即后图像的模糊量(透射光的量)增多的情况下，当周围暗时，眩光FL的范围变大，因此图像质量很可能劣化。这是因为增多了后图像的模糊部分的透射光的量。
另一方面，当周围亮时，由于图10中描述的视感度的关系，眩光FL对于观看者而言是不明显的，并且在倾斜观察时透射光范围变宽，使得对比度CM提高，并且不太可能出现图像缺陷。
根据以上内容，适于周围环境照度的后图像处理的模糊量是不同的，并且例如，如图12B中的断线所包围的，在周围暗时形状(1)(小模糊量)是优选的，而在周围亮时形状(2)(大模糊量)是优选的。
即，通过控制针对后图像信号Sig_RE的空间滤波处理中的滤波形状，可以减少与周围环境照度对应的图像质量劣化，并且使观看者能够察觉到图像质量提高。
因此，在本实施例中，滤波控制单元15根据照度传感器40的检测值来可变地控制滤波形状。
图13图示了滤波控制的示例。
图13A图示了作为一个点图像的输入信号。这种情况下的前图像信号Sig_FR(显示元素a11)在图13B中图示。图13C在重叠在断线的显示元素a11上的状态下图示了后图像信号Sig_RE(显示元素a12)。
在空间滤波处理中，使用峰宽度d11、滤波通过宽度d12和峰值d13作为滤波处理的参数。
例如，空间处理单元79在这三个参数被指定的情况下设置滤波系数，并且执行所指定的滤波特性的空间滤波处理。
滤波控制单元15被提供有表数据，该表数据中例如存储有与周围环境照度的值对应的峰宽度d11、滤波通过宽度d12和峰值d13。然后，滤波控制单元15顺序地监视照度传感器40的检测值，从表中读取与检测值对应的峰宽度d11等，并且将其作为控制信号FC供应给空间处理单元79。
当然，滤波控制单元15可以通过使用照度传感器40的检测值的预定的计算处理而非表来计算诸如峰宽度d11这样的参数。
图13D图示了根据周围环境照度来改变峰宽度d11和滤波通过宽度d12的示例。在这种情况下，例如，上述表仅需要根据周围环境照度的各个值来存储峰宽度d11和滤波通过宽度d12的值。
通过该控制，控制滤波形状，使得随着周围变得越暗，峰宽度d11和滤波通过宽度d12变得越小(模糊量变得越小)，并且随着周围变得越亮，峰宽度d11和滤波通过宽度d12变得越大(模糊量变得越大)。
即，如图12B中描述的，根据周围环境照度来执行滤波控制，使得减小图像质量劣化。
可以考虑控制滤波形状的各种其他示例。图14以与图13D类似的格式图示了它们。
图14A是根据周围环境照度可变地控制峰宽度d11和峰值d13的示例。
图14B是根据周围环境照度可变地控制滤波通过宽度d12和峰值d13的示例。
图14C是根据周围环境照度可变地控制仅峰宽度d11的示例。
图14D是根据周围环境照度可变地控制仅滤波通过宽度d12的示例。
图14E是根据周围环境照度可变地控制仅峰值d13的示例。
图14F是根据周围环境照度可变地控制峰宽度d11、滤波通过宽度d12和峰值d13的示例。
在以上每种情况下，在可变地控制峰宽度d11的情况下，控制为使得越暗宽度越窄而越亮宽度越宽。
在可变地控制滤波通过宽度d12的情况下，控制为使得越暗宽度越窄而越亮宽度越宽。
在可变地控制峰值d13的情况下，控制为使得越暗峰值越低而越亮峰值越高。
<4.第一实施例的处理>
将参考图15描述第一实施例的处理作为滤波控制单元15的具体处理示例。
例如，在液晶显示面板1正在显示图像时，滤波控制单元15连续地执行图15的处理。例如，滤波控制单元15响应于液晶显示面板1上的图像显示的开始而开始图15的处理，并且在液晶显示面板1上的图像显示被关闭时，从步骤S100结束控制。
在控制期间，滤波控制单元15在步骤S101中获取照度传感器40的检测值，并且在步骤S102中确定是否发生了照度改变。在这种情况下，忽略检测值的微小改变，确定是否已经发生了足以改变空间滤波处理的参数的显著的照度改变。稍后将描述细节。
如果尚未发生显著的照度改变，则滤波控制单元15从步骤S103返回到步骤S100和S101，继续监视照度传感器40的检测值。
如果已经检测到显著的照度改变，则滤波控制单元15从步骤S103前进至S104，获取滤波参数。即，利用当前检测到的照度的值来参考表，并且获取与当前照度对应的峰宽度d11、滤波通过宽度d12和峰值d13中的部分或全部。
然后，在步骤S105中，滤波控制单元15将获取的参数供应给后图像生成单元51中的空间处理单元79。空间处理单元79相应地改变滤波参数。即，改变并控制空间滤波处理的滤波形状。
如上所述，顺序地利用当前照度来控制空间滤波处理，使得可以减少由周围的光量造成的图像质量劣化的产生。
<5.第二实施例的处理>
将参考图16描述作为滤波控制单元15的处理的第二实施例的处理。
这是不执行急剧的滤波形状改变的示例。
根据前液晶盒2和后液晶盒3的响应特性，当滤波形状改变时，可能发生画面闪烁。因此，设置磁滞特性或时间滤波，使得不跟随短时间内的照度改变或者改变量小的照度改变。
步骤S100、S101和S102与图15中的那些步骤类似。
如果确定存在显著的照度改变，则滤波控制单元15从步骤S103前进至S104。
这里将参考图17描述用于检测显著的照度改变的步骤S102的处理示例。注意，也可以将图17的处理应用于先前的图15的步骤S102。
作为图17中的步骤S201，滤波控制单元15将当前照度的检测值代入变量SDdet。
在步骤S202中，滤波控制单元15从变量SDnew中减去变量SDdet以获得改变量ΔSD。
变量SDnew是执行先前的滤波控制时(即，上次确定存在显著的照度改变时)的照度的检测值，并且是在那时的步骤S205中代入的值。
因此，对于当前的照度值的改变量，改变量ΔSD指示从先前的显著的照度改变发生时的照度值改变的改变量。
在步骤S203中，滤波控制单元15将改变量ΔSD与阈值thSD进行比较。
如果不满足ΔSD≥thSD，即，如果与先前控制时相比存在微小的照度改变，则确定不存在显著的照度改变，在步骤S206中设置标志(flag)FSD＝0，并且结束步骤S102的处理。标志FSD是指示是否存在显著的照度改变的标志。
另一方面，如果满足ΔSD≥thSD，则滤波控制单元15确定与先前控制时相比存在显著的照度改变(即，必须改变滤波形状的照度改变)，并且在步骤S204中设置标志FSD＝1。
然后，在步骤S205中，滤波控制单元15将变量SDdet的值代入变量SDnew。这是将这次的照度值设置为用于执行滤波形状控制的最新的照度值的处理，并且可以在下次的步骤S202中使用。
通过执行以上图17中图示的处理，当存在等于或大于阈值thSD的照度改变时，将确定为显著的照度改变，并且可以防止对微小照度改变的过度反应。
当执行图17的处理时，仅需要在图16的步骤S103中检查标志FSD。即，如果标志FSD＝1，则确定已经检测到照度改变，并且处理前进至步骤S104。
如果标志FSD＝0，则滤波控制单元15确定没有照度改变，并且经由步骤S110返回到S100。
注意，尽管在步骤S110中检查标志FT，但标志FT是指示正在执行逐步的可变控制的标志。通常，标志FT＝0，并且处理返回到步骤S100。
当处理由于检测到显著的照度改变而前进至步骤S104时，滤波控制单元15获取滤波参数。即，利用当前检测到的照度的值(变量SDnew的值)来参考表，并且获取与当前照度对应的参数。这里，将描述例如如图14D中所示控制滤波通过宽度d12的示例。
在步骤S111中，滤波控制单元15将当前正在控制的滤波通过宽度d12与根据新的照度值获取的滤波通过宽度d12进行比较，并获得其改变幅度。
然后，在步骤S112中，滤波控制单元15将改变幅度与预设的最大步幅进行比较。最大步幅是一次控制的最大改变量。该最大步幅被设置为不引起急剧的参数变化的改变量。
如果这次的改变幅度在距当前控制值的最大步幅内，则利用一次控制改变成这次的参数(新的滤波通过宽度d12)不存在问题。因此，在该情况下，滤波控制单元15前进至步骤S113，并且将根据这次的照度的检测值获取的参数(滤波通过宽度d12)供应给后图像生成单元51中的空间处理单元79。空间处理单元79相应地改变滤波参数。即，改变并控制空间滤波处理的滤波形状。
另一方面，如果这次的改变幅度超过最大步幅，则执行逐步的可变控制。因此，滤波控制单元15在步骤S114中设置指示正在执行逐步的可变控制的标志FT＝1，并且在步骤S115中将在最大步幅内改变的参数供应给空间处理单元79。空间处理单元79相应地改变滤波参数。然而，仅通过一次控制，尚未达到与当前照度对应的滤波形状。
因此，在尚未达到与这次的照度对应的参数值(滤波通过宽度d12)的时段期间，处理在标志FT＝1的情况下从步骤S116返回到步骤S100。
在这种情况下，如果在逐步的可变控制期间未检测到显著的照度改变，则处理前进至步骤S103→S110→S115，并且将在最大步幅内改变的参数再次发送到空间处理单元79。
通过对此进行重复，利用最大步幅内的多次控制来逐渐改变滤波形状，直到达到目标参数为止。
当控制完成至达到目标参数(滤波通过宽度d12)时，在步骤S117中设置标志FT＝0，并且处理返回到步骤S100。
注意，尽管在逐步的可变控制期间监视照度值，但如果确定已经发生了照度改变，则根据新的照度执行从步骤S104开始的处理。在这种情况下，步骤S111中的改变幅度是与逐步控制期间的参数值之差。
尽管以上已经描述了逐渐改变滤波通过宽度d12的示例，但当改变峰宽度d11和峰值d13时，可以执行类似的处理。
另外，在改变多个参数的情况下，针对每个参数仅需要对超过最大步幅的参数执行逐步的可变控制。
以这种方式，关于参数改变，可以实现在时间方向上进行滤波的处理。当然，其他处理示例是可能的。
<6.总结和变形例>
在以上实施例中，可以获得以下效果。
根据实施例的图像处理装置10包括：图像处理单元(双盒图像处理单元12)，生成后图像信号Sig_RE和前图像信号Sig_FR作为针对由通过后液晶盒3和前液晶盒2的光生成显示图像的液晶显示面板1的图像信号；以及滤波控制单元15，基于检测显示面板周围的照度的照度传感器40的检测值来控制在双盒图像处理单元12中对后图像信号Sig_RE执行的空间滤波处理。
通过根据显示装置90周围的照度而改变对于用户而言的外观，由于照度(明暗)而导致图像缺陷可能更容易被看到或者眩光的影响可能增大，但是在本实施例的情况下，通过根据周围环境照度来执行对后图像信号Sig_RE的空间滤波控制，可以执行与照度对应的空间滤波处理。
具体地，变得可以使暗状态下的眩光不明显，并且例如改善亮状态下的从倾斜方向进行视觉识别时的图像缺陷和表观对比度劣化。
在实施例的双盒图像处理单元12中，空间处理单元79对后图像信号Sig_RE执行使后液晶盒3中的图像的透射像素范围大于前液晶盒2中的图像的透射像素范围的空间滤波处理。即，执行空间滤波处理，以使后图像模糊。具体地，执行针对后图像信号Sig_RE的像低通滤波那样的处理，使得基于后图像信号Sig_RE的后液晶盒3的透射像素的范围比基于前图像信号Sig_FR的前液晶盒的透射像素的范围宽。
以这种方式，例如，在显示图像中不太可能出现双重图像，并且可以改善视角，但是对于该空间滤波，执行与照度对应的控制。这使得在防止双重图像和改善视角的情况下，可以应对暗状态下的眩光、亮状态下的图像缺陷和对比度劣化。
在实施例中，滤波控制单元15基于照度传感器40的检测值来可变地控制使空间滤波处理中的滤波特性改变的参数。
即，当对后图像信号执行空间滤波处理以使基于后图像信号的后液晶盒的透射像素的范围大于前液晶盒的透射像素的范围时，使其滤波特性可变并且使后图像信号的通过波形的形状(灰度值如何扩展的形状)可变。通过可变地控制滤波特性的灰度值如何扩展的形状，可以实现对抗暗状态下的眩光、亮状态下的图像缺陷和对比度劣化的适当措施。
在实施例中，提到滤波通过宽度d12作为用于改变滤波特性的参数。滤波通过宽度是经空间滤波处理而变得平缓的后图像信号的范围的宽度(包括经低通处理的信号的脚部的宽度)，并且对应于透射像素的范围(模糊范围)。使该滤波通过宽度根据照度而可变。
通过对滤波通过宽度d12的可变控制(图14D)，可以应对与明暗对应的图像的劣化(暗状态下的眩光、亮状态下的图像缺陷和对比度劣化)。
在实施例中，提到峰宽度d11作为用于改变滤波特性的参数。
峰宽度是经空间滤波处理而变得平缓的后图像信号等于对应像素的原始灰度值(峰值)的范围的宽度。使该峰宽度根据照度而可变。
通过对峰宽度d11的可变控制(图14C)，可以应对与明暗对应的图像的劣化。
注意，可以可变地控制峰宽度d11和滤波通过宽度d12这二者(图13D)。这也使得可以应对与明暗对应的图像的劣化。
在实施例中，提到峰值d13作为改变滤波特性的参数。峰值是经空间滤波处理而变得平缓的后图像信号的峰的灰度值，并且使该峰值根据照度而可变。
通过对峰值d13的可变控制(图14E)，可以根据明暗来调整光的透射量，以应对与明暗对应的图像的劣化。
注意，可以可变地控制峰值d13和滤波通过宽度d12这二者(图14B)。
另外，可以可变地控制峰值d13和峰宽度d11这二者(图14A)。
此外，可以可变地控制峰值d13、滤波通过宽度d12和峰宽度d11全体(图14F)。
这些也使得可以应对与明暗对应的图像的劣化。
在实施例中，滤波控制单元15控制空间滤波处理，使得后液晶盒3的图像模糊范围随着作为照度传感器40的检测值的照度变低而变窄，并且后液晶盒3的图像模糊范围随着照度变高而变宽(参见图13和图14)。
在周围照度低的情况下，通过使后液晶盒的图像模糊范围变窄，可以使暗状态下的眩光不明显。在周围照度高的情况下，通过使后液晶盒的图像模糊范围变宽，可以改善亮状态下的从倾斜方向进行视觉识别时的图像缺陷和表观对比度劣化。
在实施例中，滤波控制单元15控制空间滤波处理，使得后液晶盒中的光的透射量随着作为照度传感器40的检测值的照度变低而变少，并且后液晶盒中的光的透射量随着照度变高而变多(参见图14)。
在周围照度低的情况下，通过控制峰值d13以减少后液晶盒的透射量，可以使暗状态下的眩光不明显。在周围照度高的情况下，通过控制峰值d13以增多后液晶盒的透射量，可以改善亮状态下的从倾斜方向进行视觉识别时的图像缺陷和表观对比度劣化。
在实施例中，已经描述了当通过照度传感器40的检测值检测到照度改变时滤波控制单元15执行控制以逐步改变滤波特性的示例(参见图16)。
即，当检测到照度改变时，不立即改变成与新的照度对应的滤波形状，而是逐渐改变。如果急剧改变滤波形状，则由于前液晶盒2与后液晶盒3之间的响应特性差异，导致可能出现画面闪烁。因此，通过不直接跟随短时间内的大的照度改变，可以防止在画面上出现闪烁的现象。
在实施例中，已经描述了当照度传感器40的检测值从执行先前滤波控制时的值变为超过预定的改变幅度的值时执行与照度改变对应的空间滤波处理的可变控制的示例(参见图17)。
即，防止了由于微小的照度改变而不必要地执行空间滤波处理的可变控制。因此，实现了不对微小的照度改变过度响应的控制，并且可以防止由于过度的空间滤波控制而造成的画面的闪烁等。
在实施例中，前图像生成单元52通过将图像信号Sig_in除以后图像信号Sig_RE来生成前图像信号。
即，将作为图像信号Sig_in(该图像信号是彩色图像信号)的例如R、G和B的灰度值中的每一个除以限制处理之后的后图像信号Sig_RE的灰度值，以获得R、G和B的灰度值作为前图像信号。
通过将彩色图像信号除以后图像信号，变成可以获得适当的灰度作为重叠了后液晶盒3与前液晶盒2的图像的状态。
实施例给出了以下示例：双盒图像处理单元12包括将与入射在前液晶盒2上的光量分量对应的校正系数kLC与后图像信号Sig_RE相乘的光量校正单元53，并且前图像生成单元52通过将图像信号Sig_in除以通过与校正系数kLC相乘而获得的后图像信号Sig_RE来生成前图像信号Sig_FR。
可以获得考虑了从后液晶盒3入射到前液晶盒2上的光量分量的前图像信号Sig_FR，并且可以实现获得适当的灰度作为重叠了后液晶盒3与前液晶盒2的图像的状态。
实施例的显示装置90具有由通过后液晶盒和前液晶盒的光生成显示图像的双盒型液晶显示面板1以及上述的双盒图像处理单元12。
液晶显示面板1包括按背光5、后液晶盒3、扩散层4和前液晶盒2的次序布置的背光5、后液晶盒3、扩散层4和前液晶盒2。
对于这样的双液晶盒型液晶显示面板1，可以减少由周围环境照度造成的图像质量劣化。
注意，本实施例中公开的技术不限于上述实施例的配置和设置方法，并且可以想到双盒图像处理单元12的配置示例、滤波控制单元15的处理示例等的各种变形例。
注意，本说明书中描述的效果仅仅是示例而非限制，并且可以提供其他效果。
注意，本技术可以采用如下的配置。
(1)
一种图像处理装置，包括：
图像处理单元，生成针对后液晶盒的后图像信号和针对前液晶盒的前图像信号作为针对由通过所述后液晶盒和所述前液晶盒的光生成显示图像的显示面板的图像信号；以及
滤波控制单元，基于检测所述显示面板周围的照度的照度传感器的检测值，控制在所述图像处理单元中对所述后图像信号执行的空间滤波处理。
(2)
根据以上(1)所述的图像处理装置，其中
所述图像处理单元对所述后图像信号执行使所述后液晶盒中的图像的透射像素范围大于所述前液晶盒中的图像的透射像素范围的所述空间滤波处理。
(3)
根据以上(2)所述的图像处理装置，其中
所述滤波控制单元基于所述照度传感器的检测值来可变地控制使所述空间滤波处理中的滤波特性改变的参数。
(4)
根据以上(3)所述的图像处理装置，其中
所述参数是所述后图像信号的滤波通过宽度。
(5)
根据以上(3)或(4)所述的图像处理装置，其中
所述参数是所述后图像信号的峰宽度。
(6)
根据以上(3)至(5)中的任一项所述的图像处理装置，其中
所述参数是所述后图像信号的峰值。
(7)
根据以上(1)至(6)中的任一项所述的图像处理装置，其中
所述滤波控制单元控制所述空间滤波处理，使得所述后液晶盒的图像模糊范围随着作为所述照度传感器的检测值的照度变低而变窄，并且所述后液晶盒的图像模糊范围随着所述照度变高而变宽。
(8)
根据以上(1)至(7)中的任一项所述的图像处理装置，其中
所述滤波控制单元控制所述空间滤波处理，使得所述后液晶盒中的光的透射量随着作为所述照度传感器的所述检测值的照度变低而变少，并且所述后液晶盒中的光的透射量随着所述照度变高而变多。
(9)
根据以上(1)至(8)中的任一项所述的图像处理装置，其中
当通过所述照度传感器的检测值检测到照度改变时，所述滤波控制单元控制所述空间滤波处理，使得逐步地改变滤波特性。
(10)
根据以上(1)至(9)中的任一项所述的图像处理装置，其中
当所述照度传感器的检测值从执行先前滤波控制时的值变为超过预定的改变幅度的值时，所述滤波控制单元执行与照度改变对应的空间滤波处理的可变控制。
(11)
一种显示装置，包括：
显示面板，其中由通过后液晶盒和前液晶盒的光生成显示图像；
图像处理单元，生成针对所述后液晶盒的后图像信号和针对所述前液晶盒的前图像信号；
照度传感器，检测所述显示面板周围的照度；以及
滤波控制单元，基于所述照度传感器的检测值，控制在所述图像处理单元中对所述后图像信号执行的空间滤波处理。
(12)
一种使图像处理装置执行以下过程的图像处理方法：
图像处理过程，生成针对后液晶盒的后图像信号和针对前液晶盒的前图像信号作为针对由通过所述后液晶盒和所述前液晶盒的光生成显示图像的显示面板的图像信号；以及
滤波控制过程，基于检测所述显示面板周围的照度的照度传感器的检测值，控制在所述图像处理过程中对所述后图像信号执行的空间滤波处理。
附图标记列表
1…液晶显示面板，2…前液晶盒，3…后液晶盒，4…扩散层，5…背光，10…图像处理装置，11…显示图像处理单元，12…双盒图像处理单元，15…滤波控制单元，20…前液晶盒驱动单元，30…后液晶盒驱动单元，40…照度传感器，51…后图像生成单元，52…前图像生成单元，53…光量校正单元，54、57…面板伽马处理单元，55、58…调整单元，56…后输出单元，57…前输出单元，70…灰阶转换单元，72…灰度值转换单元，73…LUT，74…伽马转换单元，75…灰度保持单元，78…组合单元，79…空间处理单元，90…显示装置。

Claims (11)

1.一种图像处理装置，包括：
图像处理单元，生成针对后液晶盒的后图像信号和针对前液晶盒的前图像信号作为针对由通过所述后液晶盒和所述前液晶盒的光生成显示图像的显示面板的图像信号；以及
滤波控制单元，基于检测所述显示面板周围的照度的照度传感器的检测值，控制在所述图像处理单元中对所述后图像信号执行的空间滤波处理，
其中，所述滤波控制单元控制所述空间滤波处理，使得所述后液晶盒的图像模糊范围随着作为所述照度传感器的检测值的照度变低而变窄，并且所述后液晶盒的图像模糊范围随着所述照度变高而变宽。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
所述图像处理单元对所述后图像信号执行使所述后液晶盒中的图像的透射像素范围大于所述前液晶盒中的图像的透射像素范围的所述空间滤波处理。
3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，
所述滤波控制单元基于所述照度传感器的检测值来可变地控制使所述空间滤波处理中的滤波特性改变的参数。
4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，
所述参数是所述后图像信号的滤波通过宽度。
5.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，
所述参数是所述后图像信号的峰宽度。
6.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，
所述参数是所述后图像信号的峰值。
7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
所述滤波控制单元控制所述空间滤波处理，使得所述后液晶盒中的光的透射量随着所述照度变低而变少，并且所述后液晶盒中的光的透射量随着所述照度变高而变多。
8.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
当通过所述照度传感器的检测值检测到照度改变时，所述滤波控制单元控制所述空间滤波处理，使得逐步地改变滤波特性。
9.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
当所述照度传感器的检测值从执行先前滤波控制时的值变为超过预定的改变幅度的值时，所述滤波控制单元执行与照度改变对应的空间滤波处理的可变控制。
10.一种显示装置，包括：
显示面板，其中由通过后液晶盒和前液晶盒的光生成显示图像；
图像处理单元，生成针对所述后液晶盒的后图像信号和针对所述前液晶盒的前图像信号；
照度传感器，检测所述显示面板周围的照度；以及
滤波控制单元，基于所述照度传感器的检测值，控制在所述图像处理单元中对所述后图像信号执行的空间滤波处理，
其中，所述滤波控制单元控制所述空间滤波处理，使得所述后液晶盒的图像模糊范围随着作为所述照度传感器的检测值的照度变低而变窄，并且所述后液晶盒的图像模糊范围随着所述照度变高而变宽。
11.一种使图像处理装置执行以下过程的图像处理方法：
图像处理过程，生成针对后液晶盒的后图像信号和针对前液晶盒的前图像信号作为针对由通过所述后液晶盒和所述前液晶盒的光生成显示图像的显示面板的图像信号；以及
滤波控制过程，基于检测所述显示面板周围的照度的照度传感器的检测值，控制在所述图像处理过程中对所述后图像信号执行的空间滤波处理，
其中，在所述滤波控制过程中，控制所述空间滤波处理，使得所述后液晶盒的图像模糊范围随着作为所述照度传感器的检测值的照度变低而变窄，并且所述后液晶盒的图像模糊范围随着所述照度变高而变宽。
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