JP2006139057A - Image display device, image display method, program capable of executing this method with computer, and computer readable recording medium with this program recorded thereon - Google Patents

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Mitsuhiro Inazumi
満広 稲積
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device which can improve display quality by making display unevenness having high spacial frequency hard to be visually recognized, and can simultaneously reduce influence of a moire pattern. <P>SOLUTION: In the image display device which is equipped with a display main body 141 of a fixed pixel type; and a control means 6 for performing the drive control of the display main body 141 on the basis of an image signal to be inputted, the control means 6 is provided with; an image signal input part 61 to which the image signal is inputted; a minute noise generation part 62 generating a noise signal which displays minute noise changing in terms of time when the noise signal is displayed on the display main body 141; a signal adding part 63 which generates a display image signal by adding the inputted image signal and the generated noise signal; and a display image output part 64 which outputs the added display image signal to the display device main body 141. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、固定画素型の表示素子を用いた画像表示装置、画像表示方法、この方法をコンピュータで実行可能なプログラム、及びこのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。   The present invention relates to an image display apparatus using a fixed pixel type display element, an image display method, a program capable of executing the method by a computer, and a computer-readable recording medium on which the program is recorded.

固定画素型表示素子は、平面上に微小な発光素子や光変調素子を多数並べたものであり、薄型画像表示装置、また投射型大画面画像表示装置を実現する上で重要な要素である。それら固定画素型表示素子は諧調表示方式に注目すると2種に大別できる。
一つは、プラズマ素子やデジタルミラーデバイス(DMD)などのデジタル表示型素子であり、もう一つは液晶表示デバイス(LCD)などのアナログ表示型素子である。
The fixed pixel type display element has a large number of small light emitting elements and light modulation elements arranged on a plane, and is an important element for realizing a thin image display device and a projection type large screen image display device. These fixed pixel type display elements can be roughly classified into two types when attention is paid to the gradation display method.
One is a digital display element such as a plasma element or a digital mirror device (DMD), and the other is an analog display element such as a liquid crystal display device (LCD).

アナログ型表示素子は、表示の階調をその素子の透過率、反射率などにより表示するものである。そのため、表示中のどの瞬間においても、階調を持った画像が表示されており、動画表示などの自然さにおいて優れたものである。
しかし、アナログ型の素子であるがために、その素子の製造時に発生する僅かな特性差が、表示のむらなどの画質の劣化を引き起こすと言う問題がある。
この表示むらにおいて、空間周波数の低いむらは、比較的に容易に補正でき、また目に付きにくいものであるが、空間周波数の高いむらは、その補正が困難であり、また目に付きやすいと言う問題がある。
An analog display element displays a display gradation by the transmittance and reflectance of the element. Therefore, an image having a gradation is displayed at any moment during display, which is excellent in naturalness such as moving image display.
However, since it is an analog element, there is a problem that a slight difference in characteristics that occurs during the manufacture of the element causes deterioration in image quality such as display unevenness.
In this display unevenness, unevenness with a low spatial frequency can be corrected relatively easily and is not easily noticeable. However, unevenness with a high spatial frequency is difficult to correct and is easily noticeable. There is a problem to say.

デジタル型表示素子は、基本的に点灯、消灯などの2つの状態しか持たず、表示の階調は、パルス幅変調などによる時間的な平均値として表現される。つまり、各々の表示素子は単に消灯、点灯の2値の動作のみが可能であれば良く、その素子の製造時に発生する僅かな特性差が表示むらなどの画質劣化を引き起こすことは少ない。
一方、表示中のある瞬間について言えば、その時に表示されているのは単に点灯あるいは消灯した画素の集合でしかない。つまり、階調は時間平均値としてしか表現できないために、動画を表示する際に、擬似的な輪郭が現れるとか、カラーブレークアップと呼ばれる不自然な色が現れるなどの問題がある。
更に、アナログ型表示素子においてもデジタル型表示素子においても、固定画素型表示素子は空間的に離散的な表示素子の集合体であり、その表示素子の配置の空間周波数と近い空間周波数を持った表示内容によっては、モアレパターンなどによる表示品質の劣化が起こると言う問題がある。
The digital display element basically has only two states such as lighting and extinguishing, and the display gradation is expressed as a temporal average value by pulse width modulation or the like. That is, each display element only needs to be able to perform only a binary operation of turning off and on, and a slight difference in characteristics that occurs during the manufacture of the element hardly causes deterioration in image quality such as display unevenness.
On the other hand, as for a certain moment during display, what is displayed at that time is simply a set of pixels that are lit or extinguished. That is, since the gradation can only be expressed as a time average value, there are problems such as the appearance of a pseudo contour or the appearance of an unnatural color called color breakup when displaying a moving image.
Furthermore, in both analog and digital display elements, the fixed pixel display element is an aggregate of spatially discrete display elements and has a spatial frequency close to the spatial frequency of the arrangement of the display elements. There is a problem that display quality is deteriorated due to a moire pattern depending on display contents.

これらの問題を解決するための従来技術としては、表示位置を決めるタイミング発生回路により、色むら補正量を記憶した色むら補正信号発生回路が駆動され、発生させた色むら補正信号を、入力された映像信号に色むら補正信号加算回路により加算することにより、色むらを補正する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この技術では、表示全体に白に相当する映像信号を入力した時に、実際に表示される色むらを含んだ映像を各表示部分ごとに測定し、その色むらの逆特性に相当する信号を、各表示部分に対応して、入力された映像信号に加算することにより、表示される色むらを補正すると言うものである。これは基本的な考え方としては非常に有効なものである。
As a conventional technique for solving these problems, the color unevenness correction signal generation circuit storing the color unevenness correction amount is driven by the timing generation circuit that determines the display position, and the generated color unevenness correction signal is input. There is known a technique for correcting color unevenness by adding to a video signal by a color unevenness correction signal adding circuit (see, for example, Patent Document 1).
In this technique, when a video signal corresponding to white is input to the entire display, an image including color unevenness actually displayed is measured for each display portion, and a signal corresponding to the inverse characteristic of the color unevenness is obtained. Corresponding to each display portion, the color irregularity displayed is corrected by adding to the input video signal. This is a very effective basic idea.

また、特にモアレパターンなどの抑制を目的として、液晶の照明系の一部に、ランダムなドットパターンを形成し、それにより表示素子の空間周波数を乱してやることにより、モアレパターンの生成を抑制する技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。
つまり、モアレとして観察される現象は、固定画素型表示素子の画素周期に対応する空間周波数と、表示される内容の空間周波数が近い時に発生するうなり、あるいはエイリアジングであると考えられる。
この時、この2つの空間周波数の差に相当する周波数が見えることになる。従って、この何れかの空間周波数をランダムなドットパターンにより拡散してやることにより、モアレパターンの空間周波数も拡散され、それを見え難くすることが可能となる。
In addition, a technology that suppresses the generation of moire patterns by forming random dot patterns in part of the liquid crystal illumination system, thereby disturbing the spatial frequency of the display elements, particularly for the purpose of suppressing moire patterns. Is known (see, for example, Patent Document 2).
In other words, the phenomenon observed as moire is considered to be beat or aliasing that occurs when the spatial frequency corresponding to the pixel period of the fixed pixel type display element is close to the spatial frequency of the displayed content.
At this time, a frequency corresponding to the difference between the two spatial frequencies can be seen. Accordingly, by diffusing any one of these spatial frequencies with a random dot pattern, the spatial frequency of the moire pattern is also diffused, making it difficult to see.

特開平10−84551号公報JP-A-10-84551 特開平10−153779号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-1537779

前記の2つの従来技術はそれぞれ有効なものである。しかし、依然として幾つかの問題も残る。
前記特許文献1に記載の輝度むら補正装置においては、色むら補正信号発生手段に記憶される色むら補正データの取得が困難であると言う問題がある。つまり、最新のディスプレイは非常に微細な表示素子を配置したものであり、そのそれぞれ個別素子に対する補正データを取得するためには、その表示素子以上の精細さを持つ測定装置が必要となる。
また、この測定装置として2次元のイメージセンサなどを用いる場合は、そのセンサ自身に特性むらがあると言う問題もある。さらに、仮にその補正データを取得できたとしても、それを記憶するためには、非常に大きなメモリを必要とすると言う問題がある。
The above two conventional techniques are effective. However, some problems still remain.
The luminance unevenness correction apparatus described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to obtain color unevenness correction data stored in the color unevenness correction signal generation means. That is, the latest display has very fine display elements arranged, and in order to obtain correction data for each individual element, a measuring device having a finer resolution than that of the display element is required.
In addition, when a two-dimensional image sensor or the like is used as the measuring device, there is a problem that the sensor itself has uneven characteristics. Furthermore, even if the correction data can be acquired, there is a problem that a very large memory is required to store the correction data.

このため、特許文献1においては、複数の画素をまとめた領域を設定し、その領域ごとに補正データを持つことにより、このデータ量を削減する方法が記載されている。これはメモリ量に関する問題を緩和するものである。
しかしながら、この場合、各々の点の補正データは、それらを補間することにより生成されることになる。従って、この方法においては、この領域よりも細かな、つまり空間周波数の高いむらについて補正することができないと言う問題がある。
For this reason, Patent Document 1 describes a method of reducing the amount of data by setting a region in which a plurality of pixels are collected and having correction data for each region. This alleviates the problem with the amount of memory.
In this case, however, the correction data for each point is generated by interpolating them. Therefore, this method has a problem that it is not possible to correct unevenness that is finer than this region, that is, with a high spatial frequency.

前記特許文献2に記載されている液晶表示装置はモアレパターンによる画質劣化を緩和するものであるが、照明系にこのようなドットパターン発生手段を挿入することによる照明効率の劣化が起こる。これを補うためには、光源を強化する必要があり消費電力の増加などにつながると言う問題がある。
また、このようなドットパターンにより、液晶が不均一に、かつ固定して照明されることになる。この時、表示面内の平均輝度を一定に保とうとすると、平均よりも強く照明される部分が発生することになり、これは表示素子の寿命を短くすると言う問題がある。
さらに、この方法は照明系と表示を行うための光変調系が分離している場合にしか適用できず、プラズマ素子やEL素子などの自発光表示素子を用いた表示方法、表示素子に適用することはできないと言う問題がある。
The liquid crystal display device described in Patent Document 2 alleviates image quality degradation due to moire patterns, but illumination efficiency is degraded by inserting such dot pattern generation means into the illumination system. In order to compensate for this, there is a problem that it is necessary to strengthen the light source, leading to an increase in power consumption.
In addition, such a dot pattern causes the liquid crystal to be illuminated non-uniformly and fixedly. At this time, if the average luminance in the display surface is kept constant, a portion that is illuminated more strongly than the average is generated, which has a problem of shortening the lifetime of the display element.
Furthermore, this method can be applied only when the illumination system and the light modulation system for display are separated, and is applied to a display method and a display element using a self-luminous display element such as a plasma element or an EL element. There is a problem that you can't.

本発明の目的は、空間周波数の高い表示むらを視認し難くし、表示品質を向上させるものであり、同時に、モアレパターンの影響を低減することのできる画像表示装置、画像表示方法、この方法をコンピュータ実行可能なプログラム、及びこのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。   An object of the present invention is to make it difficult to visually recognize display unevenness with a high spatial frequency and to improve display quality. At the same time, an image display device, an image display method, and a method for reducing the influence of a moire pattern are provided. It is an object to provide a computer-executable program and a computer-readable recording medium on which the program is recorded.

本発明の画像表示装置は、入力された画像信号に基づいて、固定画素型の表示装置本体の駆動制御を行う画像表示装置であって、前記画像信号が入力される画像信号入力部と、前記表示装置本体で表示したときに、時間的に変化する微小ノイズを表示させるノイズ信号を生成する微小ノイズ生成部と、入力した画像信号及び生成されたノイズ信号を加算して表示画像信号を生成する信号加算部と、加算された表示画像信号を前記表示装置本体に出力する表示画像信号表示画像出力部とを備えていることを特徴とする。   An image display device according to the present invention is an image display device that performs drive control of a fixed pixel type display device main body based on an input image signal, the image signal input unit to which the image signal is input, A fine noise generation unit that generates a noise signal for displaying minute noise that changes with time when displayed on the display device main body, and the input image signal and the generated noise signal are added to generate a display image signal. A signal addition unit and a display image signal display image output unit for outputting the added display image signal to the display device main body are provided.

ここで、固定画素型の表示装置本体は、液晶表示装置やDLP等の照明光を変調するタイプのものの他、プラズマディスプレイ、有機EL表示装置等の自己発光するタイプのものを含む概念である。
この発明によれば、微小ノイズ生成部によって時間的に変化する微小ノイズを表示させるノイズ信号を、画像信号入力部に入力される画像信号に重畳加算して、表示装置本体上に表示させることにより、画像表示装置上で動画像を表示しても、空間周波数の高い筋状の「ムラ」(以下単に「ムラ」とする。)が観察者に認識されることを防止して、表示品質の向上を図ることができる。
Here, the fixed pixel type display device body is a concept including a self-luminous type such as a plasma display or an organic EL display device in addition to a type that modulates illumination light such as a liquid crystal display device or a DLP.
According to the present invention, the noise signal for displaying the minute noise that changes with time by the minute noise generation unit is superimposed on the image signal input to the image signal input unit and displayed on the display device main body. Even when a moving image is displayed on the image display device, it is possible to prevent the viewer from recognizing streak-like “unevenness” (hereinafter simply referred to as “unevenness”) having a high spatial frequency, and to improve display quality. Improvements can be made.

すなわち、空間周波数の高い「ムラ」は、実際には表示面上で非常に薄く表示されるものである。逆に言うと、非常に濃い「ムラ」は不良品として排除される。多くの場合、この「ムラ」が明確に視認されるのは、表示内容が非常に一様である場合か、あるいは表示内容が滑らかに動いた場合である。
表示内容が一様である場合に、これらの「ムラ」が見え易いことは容易に想像される。しかし実際的には、かなり注意して見ないと見つけることができない場合が多い。
人の視覚は、静止している非常に僅かな差異に対し、容易に順応してしまうからである。
むしろ「ムラ」が視認され易いのは、表示内容が滑らかに動いた場合である。この場合、観察者の視線は表示内容に追随して移動するが、この「ムラ」は表示面上に固定されたままである。つまり、この「ムラ」は表示内容の動きとは逆方向へ動く何かとして観察者には認識される。人間の視覚は、動きのあるものに対して敏感であり、この時「ムラ」が明確に認識される場合が多い。
That is, “unevenness” having a high spatial frequency is actually displayed very thinly on the display surface. In other words, a very dark “unevenness” is excluded as a defective product. In many cases, this “unevenness” is clearly visually recognized when the display content is very uniform or when the display content moves smoothly.
It is easily imagined that these “unevenness” can be easily seen when the display content is uniform. In practice, however, there are many cases that cannot be found without careful attention.
This is because human vision easily adapts to very small differences that are stationary.
Rather, “unevenness” is easily visible when the display content moves smoothly. In this case, the line of sight of the observer moves following the display content, but this “unevenness” remains fixed on the display surface. That is, this “unevenness” is recognized by the observer as something that moves in the direction opposite to the movement of the display content. Human vision is sensitive to moving objects, and at this time "unevenness" is often clearly recognized.

本発明によれば、視認されることのある空間周波数の高い「ムラ」を微小ノイズ中に埋没させることによって、視認され難くするものであり、同様にしてモアレパターンも視認しにくくすることができる。
このため、前記特許文献1に記載の輝度むら補正装置において要求されたような、表示ムラを精密に測定すると言うことは必要ではなく、その大きな補正データを記憶する必要もない。
また、ノイズ信号により、時間的に変化するような微小ノイズが表示されることとなるので、前記特許文献2において見られたような、照明効率の劣化と言うことはなく、表示装置本体の部分的な劣化を促進するということもない。
According to the present invention, “unevenness” having a high spatial frequency that can be visually recognized is buried in a minute noise so that it is difficult to be visually recognized. Similarly, a moire pattern can also be difficult to visually recognize. .
For this reason, it is not necessary to precisely measure display unevenness as required in the luminance unevenness correction apparatus described in Patent Document 1, and it is not necessary to store large correction data.
In addition, since the minute noise that changes with time is displayed by the noise signal, it is not said that the illumination efficiency is deteriorated as seen in the above-mentioned Patent Document 2, and the display device main body part. It does not promote general degradation.

本発明では、画像信号に入力した表示画像の1フレーム分の画像信号が記憶される画像信号記憶部と、この画像信号記憶部に記憶された1フレーム分の画像信号、及び、次に入力された表示画像の1フレーム分の画像信号を比較して、両画像信号間の変化の大小を判定する比較判定部とを備えているのが好ましい。
この発明によれば、比較判定部がフレーム間の変化を比較判定することにより、入力した画像信号が動きの大きな動画像であるのか、殆ど動きのない静止画像に近い画像であるかを判定できるので、「ムラ」の目立ち易い動画像要の時に、動画像上に微小ノイズを重畳することができ、静止画像では微小ノイズを重畳しないという処理を行うことができる。
In the present invention, an image signal storage unit that stores an image signal for one frame of a display image input as an image signal, an image signal for one frame stored in the image signal storage unit, and the next input It is preferable to provide a comparison / determination unit that compares the image signals for one frame of the displayed image and determines the magnitude of the change between the two image signals.
According to the present invention, the comparison / determination unit can determine whether the input image signal is a moving image with a large movement or an image close to a still image with little movement by comparing and determining a change between frames. Therefore, when a moving image that is easily noticeable in “unevenness” is necessary, it is possible to superimpose minute noise on the moving image, and to perform processing that does not superimpose minute noise on the still image.

本発明では、微小ノイズ生成部は、比較判定部の結果に基づいて、変化が小さいと判定された場合は、発生頻度の少ないノイズ信号を生成し、変化が大きいと判定された場合は、発生頻度の多いノイズ信号を生成するのが好ましい。
ここで、変化の大きい/小さい、任意の2つの画像におけるノイズの定性的、相対的な大小に基づいて判断してもよいが、ノイズの大小の判断については、ある閾値を設定してこの閾値を基準とした定量的な判断を行ってもよい。
また、発生頻度の多い/少ないについても、大小の場合と同様に、定性的、相対的に判断してもよいが、発生頻度の多少を定量的に二値化してデジタルに設定してもよく、さらには、変化の大小を複数段階で評価して、これに応じて複数の発生頻度を設定してもよい。
この発明によれば、比較判定部の判定結果に応じて、「ムラ」が目立ち易い画像が動いている時に、より多くのノイズを加算することにで「ムラ」を見え難くすることができる。逆に、ノイズを加算することによる画質の劣化が見え易い、映像の動きが少ない時にはノイズを少なくし、画質の劣化を最小現にとどめることができる。
そして、いずれの場合にも微小ノイズを重畳することで微小ノイズの重畳の有無による表示画像の変化を観察者に認識させにくくすることができ、違和感のない表示画像を表示装置本体に表示させることができる。
In the present invention, the minute noise generation unit generates a noise signal with a low occurrence frequency when it is determined that the change is small based on the result of the comparison determination unit, and is generated when the change is determined to be large. It is preferable to generate a frequent noise signal.
Here, the determination may be made based on the qualitative and relative magnitudes of noise in any two images having large / small changes. However, for the determination of the magnitude of noise, a certain threshold is set and this threshold is set. You may make a quantitative judgment based on the above.
In addition, the occurrence frequency may be determined qualitatively and relatively in the same manner as in the case of the size, but it may be set to digital by quantitatively binarizing the occurrence frequency. Further, the magnitude of the change may be evaluated in a plurality of stages, and a plurality of occurrence frequencies may be set in accordance with the evaluation.
According to this invention, when an image in which “unevenness” is conspicuous is moving according to the determination result of the comparison determination unit, it is possible to make “unevenness” difficult to see by adding more noise. On the contrary, it is easy to see the deterioration of the image quality due to the addition of noise, and when the motion of the image is small, the noise can be reduced and the deterioration of the image quality can be minimized.
In any case, by superimposing minute noise, it is possible to make it difficult for the observer to recognize the change in the display image due to the presence or absence of the superimposition of minute noise, and to display a display image without any sense of incongruity on the display device body. Can do.

本発明では、1フレーム分の表示画像を複数の画像ブロックに分割する画像ブロック分割部と、分割された画像ブロック毎の空間周波数を分析する周波数分析部とを備え、微小ノイズ生成部が、各ブロックで分析された空間周波数に基づいて、ノイズ信号を生成するのが好ましい。
ここで、周波数分析部による周波数の分析は、各画像ブロックの高周波成分を数値化して、該画像ブロックの周波数分析を行うようにするのが好ましく、微小ノイズ生成部は、分析された画像ブロックの数値化された高周波成分が大きなときは、より発生頻度の多いノイズ信号を生成し、高周波成分の小さなときは、発生頻度の少ないノイズ信号を生成するのが好ましい。
また、高周波成分の分析は、画像信号が入力されるたびに周波数分析を行ってもよいが、MPEGファイル等の動画コンテンツの場合、周波数分析された結果が符号化されたデータに含まれているので、これを利用してもよい。
The present invention includes an image block division unit that divides a display image for one frame into a plurality of image blocks, and a frequency analysis unit that analyzes a spatial frequency for each of the divided image blocks. A noise signal is preferably generated based on the spatial frequency analyzed in the block.
Here, the frequency analysis by the frequency analysis unit is preferably performed by digitizing the high-frequency component of each image block and performing frequency analysis of the image block. When the digitized high-frequency component is large, it is preferable to generate a noise signal with a higher occurrence frequency, and when the high-frequency component is small, it is preferable to generate a noise signal with a low occurrence frequency.
The analysis of the high frequency component may be performed every time an image signal is input, but in the case of moving image content such as an MPEG file, the result of the frequency analysis is included in the encoded data. So you may use this.

この発明によれば、モアレパターンが見え易く、画質の劣化が大きくなる可能性の高い空間周波数の高い部分により多くのノイズを加算することが可能となり、モアレパターンを見え難くする。逆に、ノイズを加算することにより画質の劣化が見え易い空間周波数の低い部分にはノイズを少なくし、画質の劣化を最小限にとどめることができる。
また、周波数分析を数値化することにより、前記のMPEGファイルのような動画コンテンツの場合、直接ファイルデータを参照して周波数分析を行うことができ、分析の簡便化を図ることができる。
According to the present invention, it is possible to add a lot of noise to a portion having a high spatial frequency where the moire pattern is easily visible and the image quality is likely to be deteriorated, thereby making it difficult to see the moire pattern. Conversely, by adding noise, it is possible to reduce noise in a portion with a low spatial frequency where deterioration in image quality is easily visible, and to minimize deterioration in image quality.
In addition, by converting the frequency analysis into numerical values, in the case of moving image content such as the above-mentioned MPEG file, the frequency analysis can be performed by referring directly to the file data, and the analysis can be simplified.

本発明は、前述した画像表示装置としてのみならず、画像表示装置上で実行される画像表示方法として構成することもできる。
すなわち本発明の画像表示方法は、入力された画像信号に基づいて、固定画素型の表示装置本体の駆動制御を行う画像表示装置で実行される画像表示方法であって、前記画像信号が入力する画像信号入力ステップと、前記表示装置本体で表示したときに、時間的に変化する微小ノイズを表示させるノイズ信号を生成する微小ノイズ生成ステップと、入力した画像信号及び生成されたノイズ信号を加算して表示画像信号を生成する信号加算ステップと、加算された表示画像信号を前記表示装置本体に出力する表示画像信号出力ステップとを実行することを特徴とする。
この発明によっても、前記と同様の作用及び効果を享受できる。
The present invention can be configured not only as the above-described image display apparatus but also as an image display method executed on the image display apparatus.
In other words, the image display method of the present invention is an image display method executed by an image display device that controls driving of a fixed pixel type display device body based on an input image signal, and the image signal is input. An image signal input step, a minute noise generation step for generating a noise signal for displaying minute noise that changes with time when displayed on the display device main body, and the input image signal and the generated noise signal are added. Then, a signal adding step for generating a display image signal and a display image signal output step for outputting the added display image signal to the display device main body are executed.
This invention can also enjoy the same operations and effects as described above.

また、本発明は、前記方法をコンピュータ上で実行させるプログラムとして構成することもでき、さらには、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としても構成することができる。
これらの発明によれば、前述した作用及び効果と同様の作用及び効果を享受できる上、汎用の画像表示装置にインストールすることで本発明に係る方法を実行できる画像表示装置とすることができ、表示品質を簡単に向上させることができる。
The present invention can also be configured as a program that causes the method to be executed on a computer, and can also be configured as a computer-readable recording medium on which the program is recorded.
According to these inventions, in addition to enjoying the same operations and effects as described above, it can be an image display device capable of executing the method according to the present invention by being installed in a general-purpose image display device, Display quality can be easily improved.

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
〔1〕光学系の構造
図1には、本発明の第1実施形態に係る画像表示装置としてのプロジェクタ1の模式図が示されている。
このプロジェクタ1は、インテグレータ照明光学系11と、色分離光学系12と、リレー光学系13と、光変調光学系14と、色合成光学系15と、投射光学系16とを含んで構成され、これらの各光学系11〜17は、所定の照明光軸X上に配置される。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
[1] Structure of Optical System FIG. 1 shows a schematic diagram of a projector 1 as an image display apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The projector 1 includes an integrator illumination optical system 11, a color separation optical system 12, a relay optical system 13, a light modulation optical system 14, a color synthesis optical system 15, and a projection optical system 16. Each of these optical systems 11 to 17 is disposed on a predetermined illumination optical axis X.

インテグレータ照明光学系11は、詳しくは後述するが、光変調光学系14の3枚の液晶パネル141(赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル141R,141G,141Bと示す)の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置111と、第1レンズアレイ112と、第2レンズアレイ113と、偏光変換素子114と、重畳レンズ115とを備えている。
光源装置111は、放射状の光線を射出する光源ランプ116と、この光源ランプ116から射出された放射光を反射する楕円面鏡117と、光源ランプ116から射出され楕円面鏡117により反射された光を平行光とする平行化凹レンズ118とを備える。なお、平行化凹レンズ118の平面部分には、図示しないUVフィルタが設けられている。
また、光源ランプ116としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが多用される。さらに、楕円面鏡117および平行化凹レンズ118の代わりに、放物面鏡を用いてもよい。
The integrator illumination optical system 11, which will be described in detail later, is an image forming area of three liquid crystal panels 141 of the light modulation optical system 14 (respectively indicated as liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B for each of red, green, and blue color lights). The light source device 111, the first lens array 112, the second lens array 113, the polarization conversion element 114, and the superimposing lens 115 are provided.
The light source device 111 includes a light source lamp 116 that emits a radial light beam, an elliptical mirror 117 that reflects radiation emitted from the light source lamp 116, and light that is emitted from the light source lamp 116 and reflected by the elliptical mirror 117. And a collimating concave lens 118 that converts the light into parallel light. A UV filter (not shown) is provided on the plane portion of the collimating concave lens 118.
As the light source lamp 116, a halogen lamp, a metal halide lamp, or a high-pressure mercury lamp is frequently used. Furthermore, instead of the ellipsoidal mirror 117 and the collimating concave lens 118, a parabolic mirror may be used.

第1レンズアレイ112は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ116から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル141の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。
第2レンズアレイ113は、第1レンズアレイ112と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ113は、重畳レンズ115とともに、第1レンズアレイ112の各小レンズの像を液晶パネル141上に結像させる機能を有している。
The first lens array 112 has a configuration in which small lenses having a substantially rectangular outline when viewed from the optical axis direction are arranged in a matrix. Each small lens splits the light beam emitted from the light source lamp 116 into a plurality of partial light beams. The contour shape of each small lens is set so as to be almost similar to the shape of the image forming area of the liquid crystal panel 141.
The second lens array 113 has substantially the same configuration as the first lens array 112, and has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix. The second lens array 113 has a function of forming an image of each small lens of the first lens array 112 on the liquid crystal panel 141 together with the superimposing lens 115.

偏光変換素子114は、第2レンズアレイ113と重畳レンズ115との間に配置されている。このような偏光変換素子114は、第2レンズアレイ113からの光を1種類の直線偏光に変換するものであり、これにより、光変調光学系14での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子114によって1種類の直線偏光に変換された各部分光は、重畳レンズ115によって、光変調光学系14の液晶パネル141R,141G,141B上にほぼ重畳される。直線偏光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、1種類の直線偏光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ116からの光のほぼ半分を利用することができない。
そこで、偏光変換素子114を用いることにより、光源ランプ116からの射出光をほぼ1種類の直線偏光に変換し、光変調光学系14での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子114は、例えば特開平8−304739号公報に紹介されている。
The polarization conversion element 114 is disposed between the second lens array 113 and the superimposing lens 115. Such a polarization conversion element 114 converts the light from the second lens array 113 into one type of linearly polarized light, thereby improving the light use efficiency in the light modulation optical system 14.
Specifically, each partial light converted into one kind of linearly polarized light by the polarization conversion element 114 is substantially superimposed on the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B of the light modulation optical system 14 by the superimposing lens 115. In a projector using a liquid crystal panel of a type that modulates linearly polarized light, only one kind of linearly polarized light can be used, and therefore almost half of the light from the light source lamp 116 that emits randomly polarized light cannot be used.
Therefore, by using the polarization conversion element 114, the light emitted from the light source lamp 116 is converted into almost one kind of linearly polarized light, and the light use efficiency in the light modulation optical system 14 is enhanced. Such a polarization conversion element 114 is introduced in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-304739.

色分離光学系12は、2枚のダイクロイックミラー121,122と、反射ミラー123とを備え、ダイクロイックミラー121,122によりインテグレータ照明光学系11から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有している。
この際、色分離光学系12のダイクロイックミラー121では、インテグレータ照明光学系11から射出された光束の青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。
The color separation optical system 12 includes two dichroic mirrors 121 and 122, and a reflection mirror 123. A plurality of partial light beams emitted from the integrator illumination optical system 11 by the dichroic mirrors 121 and 122 are red, green, and blue. It has a function of separating into three color lights.
At this time, the dichroic mirror 121 of the color separation optical system 12 reflects the blue light component of the light beam emitted from the integrator illumination optical system 11 and transmits the red light component and the green light component.

ダイクロイックミラー121によって反射した青色光は、反射ミラー123で反射し、フィールドレンズ124を通って青色用の液晶パネル141Bに達する。
このフィールドレンズ124は、第2レンズアレイ113から射出された各部分光束をその照明光軸Xに対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル141G,141Rの光入射側に設けられたフィールドレンズ124も同様である。
ダイクロイックミラー121を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー122によって反射し、フィールドレンズ124を通って緑色用の液晶パネル141Gに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー122を透過してリレー光学系13に達する。
The blue light reflected by the dichroic mirror 121 is reflected by the reflecting mirror 123, passes through the field lens 124, and reaches the blue liquid crystal panel 141B.
The field lens 124 converts each partial light beam emitted from the second lens array 113 into a light beam parallel to the illumination optical axis X. The same applies to the field lens 124 provided on the light incident side of the other liquid crystal panels 141G and 141R.
Of the red light and green light transmitted through the dichroic mirror 121, the green light is reflected by the dichroic mirror 122, passes through the field lens 124, and reaches the green liquid crystal panel 141G. On the other hand, the red light passes through the dichroic mirror 122 and reaches the relay optical system 13.

リレー光学系13は、入射側レンズ131、リレーレンズ133、および反射ミラー132、134を備え、色分離光学系12で分離された色光、赤色光を液晶パネル141Rまで導く機能を有している。このリレー光学系13が赤色光の光路に用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ131に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ124を介して液晶パネル141Rに伝えるためである。
なお、リレー光学系13には、3つの色光のうち、赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
The relay optical system 13 includes an incident side lens 131, a relay lens 133, and reflection mirrors 132 and 134, and has a function of guiding the color light and red light separated by the color separation optical system 12 to the liquid crystal panel 141R. The reason why this relay optical system 13 is used in the optical path of red light is that the length of the optical path of red light is longer than the length of the optical path of other color lights, so that the light utilization efficiency is reduced due to light divergence and the like. This is to prevent it. That is, the partial light beam incident on the incident side lens 131 is transmitted as it is to the liquid crystal panel 141R through the field lens 124.
The relay optical system 13 is configured to pass red light out of the three color lights, but is not limited thereto, and may be configured to pass blue light, for example.

光変調光学系14は、入射した光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光変調光学系14は、色分離光学系12で分離された各色光が入射する3つの入射側偏光板142と、この入射側偏光板142の後段に配置される光変調素子としての液晶パネル141(141R,141G,141B)と、射出側偏光板143とを備えて構成される。
入射側偏光板142は、入射された光束のうち、一方向の直線偏光のみ透過させ、その他の光束を吸収する。この入射側偏光板142は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が設けられた構成を有している。
射出側偏光板143は、液晶パネル141から射出された光束のうち、入射側偏光板142における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この射出側偏光板143は、入射側偏光板142と同様の構造である。
The light modulation optical system 14 modulates an incident light beam according to image information to form a color image. The light modulation optical system 14 includes three incident-side polarizing plates 142 on which the respective color lights separated by the color separation optical system 12 are incident, and a liquid crystal panel as a light modulation element disposed at a subsequent stage of the incident-side polarizing plates 142. 141 (141R, 141G, 141B) and an exit side polarizing plate 143.
The incident side polarizing plate 142 transmits only linearly polarized light in one direction out of the incident light flux and absorbs the other light flux. The incident-side polarizing plate 142 has a configuration in which a polarizing film is provided on a translucent substrate such as sapphire glass or quartz.
The exit side polarizing plate 143 transmits only the light beam having a polarization axis orthogonal to the transmission axis of the light beam in the incident side polarizing plate 142 among the light beams emitted from the liquid crystal panel 141 and absorbs the other light beams. The exit side polarizing plate 143 has the same structure as the incident side polarizing plate 142.

液晶パネル141は、入射する光束を画像信号に応じて変調する光変調素子として機能し、一対の透明な基板に電気光学物質となる液晶が密閉封入された構成を具備している。
一対の基板のうち、一方の基板は、液晶封入面にITO膜等の共通電極が形成された構成を備えている。
他方の基板は、図2に示されるように、互いに並行に配列形成される複数のデータ線1411と、この複数のデータ線1411と直交する方向に配列形成される複数の走査線1412と、隣り合う2つのデータ線1411及び2つの走査線1412の間の矩形状の領域に設けられる画素電極1413及びスイッチング素子となるTFT1414とを備えている。つまり、液晶パネル141は、画像形成領域141A内に複数の画素電極1413がマトリクス状に配列形成された構成を有し、それぞれの画素電極1413が基板上に固定された固定画素型の表示装置となる。
The liquid crystal panel 141 functions as a light modulation element that modulates an incident light beam according to an image signal, and has a configuration in which a liquid crystal serving as an electro-optical material is hermetically sealed between a pair of transparent substrates.
One of the pair of substrates has a configuration in which a common electrode such as an ITO film is formed on the liquid crystal sealing surface.
As shown in FIG. 2, the other substrate is adjacent to a plurality of data lines 1411 arranged in parallel with each other and a plurality of scanning lines 1412 arranged in a direction orthogonal to the plurality of data lines 1411. A pixel electrode 1413 provided in a rectangular region between two matching data lines 1411 and two scanning lines 1412 and a TFT 1414 serving as a switching element are provided. That is, the liquid crystal panel 141 has a configuration in which a plurality of pixel electrodes 1413 are arranged in a matrix in the image forming area 141A, and each pixel electrode 1413 is fixed on a substrate. Become.

データ線1411は、駆動回路5を構成するソースドライバ51と接続され、各データ線1411には、画像信号が供給される。
走査線1412は、やはり駆動回路5を構成するゲートドライバ52と接続され、各走査線1412には、TFT1413のゲートをオンオフするスイッチング信号が供給される。
TFT1414は、ソースがデータ線1411と接続され、ドレインが画素電極1413と接続され、ゲートが走査線1412と接続されている。尚、本例では、駆動回路5は、液晶パネル141の基板上には設けられておらず、プロジェクタ1を構成するメインボード上に設けられ、液晶パネル141との間は、フレキシブルプリント配線基板を介して接続されている。
The data line 1411 is connected to the source driver 51 constituting the drive circuit 5, and an image signal is supplied to each data line 1411.
The scanning line 1412 is also connected to the gate driver 52 constituting the driving circuit 5, and a switching signal for turning on and off the gate of the TFT 1413 is supplied to each scanning line 1412.
The TFT 1414 has a source connected to the data line 1411, a drain connected to the pixel electrode 1413, and a gate connected to the scanning line 1412. In this example, the drive circuit 5 is not provided on the substrate of the liquid crystal panel 141, but is provided on the main board constituting the projector 1, and a flexible printed wiring board is provided between the drive circuit 5 and the liquid crystal panel 141. Connected through.

そして、ビデオ等の画像信号は、後述する制御手段6からソースドライバ51に供給される。一方、制御手段6からは、画像信号とともに、スイッチング信号がゲートドライバ52に供給され、走査線1412を介してTFT1414のゲートのオンオフを行う。
走査線1412を流れるスイッチング信号により、TFT1414のゲートがオンされると、TFT1414のソース及びドレイン間が導通され、画素電極1413に画像信号が供給される。画素電極1413が画像信号に基づいて電圧印加されると、共通電極との間で電位差が生じ、両電極間の液晶はこの電位差によってねじれを生じ、光の透過率が変化し、これにより画像信号に応じた光変調が行われる。
Then, an image signal such as video is supplied to the source driver 51 from the control means 6 described later. On the other hand, the switching signal is supplied from the control means 6 to the gate driver 52 together with the image signal, and the gate of the TFT 1414 is turned on / off via the scanning line 1412.
When the gate of the TFT 1414 is turned on by a switching signal flowing through the scanning line 1412, the source and drain of the TFT 1414 are brought into conduction, and an image signal is supplied to the pixel electrode 1413. When a voltage is applied to the pixel electrode 1413 based on the image signal, a potential difference is generated between the common electrode and the liquid crystal between both electrodes is twisted due to the potential difference, and the light transmittance is changed. The light modulation is performed according to the above.

ここで、各画素電極1413の印加電圧に応じた光透過率は、すべての画素電極1413で同じであるのが望ましいが、実際には、各画素電極1413間に若干の相違がある。
すなわち、図3のグラフに示すように、目標値としてグラフG1の印加電圧V−光透過率Tの特性を有する画素電極1413を作り込もうとしても、実際には、画素電極1413によっては、グラフG2やグラフG3のようなバラツキが生じる。従って、このようなバラツキのある画素電極1413のそれぞれに同じ電圧Vを印加しても、光透過率が異なり、これが画像形成領域141A上の「ムラ」として認識される。
Here, it is desirable that the light transmittance corresponding to the voltage applied to each pixel electrode 1413 is the same for all the pixel electrodes 1413, but there is actually a slight difference between the pixel electrodes 1413.
That is, as shown in the graph of FIG. 3, even if an attempt is made to create the pixel electrode 1413 having the characteristic of the applied voltage V-light transmittance T of the graph G1 as the target value, the graph actually depends on the pixel electrode 1413. Variations such as G2 and graph G3 occur. Therefore, even if the same voltage V is applied to each of the pixel electrodes 1413 having such variations, the light transmittance is different, and this is recognized as “unevenness” on the image forming area 141A.

図1に戻って、色合成光学系15は、クロスダイクロイックプリズムであり、各射出側偏光板143から射出された各色光の変調光束を合成してカラー画像を形成する。
この色合成光学系15は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。
これら誘電体多層膜は、液晶パネル141R,141Bから射出された色光を反射し、液晶パネル141Gから射出され射出側偏光板143を介した色光を透過し、射出された光束は、赤、青、緑が重畳されたカラー画像となる。
投射光学系16は、色合成光学系15で合成されたカラー画像をスクリーンS上に拡大投射するものであり、内部に光軸が設定された鏡筒と、この鏡筒内に光軸に沿って配列される複数のレンズとを備えて構成される。
Returning to FIG. 1, the color synthesis optical system 15 is a cross dichroic prism, and forms a color image by synthesizing the modulated light beams of the respective color lights emitted from the respective emission-side polarizing plates 143.
The color synthesizing optical system 15 has a substantially square shape in plan view in which four right-angle prisms are bonded, and two dielectric multilayer films are formed on the interface where the right-angle prisms are bonded.
These dielectric multilayer films reflect the color light emitted from the liquid crystal panels 141R and 141B, transmit the color light emitted from the liquid crystal panel 141G and passing through the emission-side polarizing plate 143, and the emitted light beams are red, blue, The color image is superimposed with green.
The projection optical system 16 enlarges and projects the color image synthesized by the color synthesizing optical system 15 onto the screen S, and has a lens barrel with an optical axis set inside, along the optical axis in the lens barrel. And a plurality of lenses arranged.

〔2〕制御手段6の構造
次に、前述した光学系を有するプロジェクタ1において、液晶パネル141の駆動制御を行う制御手段6を図2に基づいて説明する。
制御手段6は、前述したメインボード上に実装されるCPU等の演算処理装置を有し、演算処理装置上で動作するソフトウエアとしての画像信号入力部61と、微小ノイズ生成部62と、信号加算部63、及び表示画像出力部64を備えて構成される。
尚、図2では液晶パネル141が1つの信号処理系が示されているが、本例のプロジェクタ1は三板式であるため、画像信号入力部61及び微小ノイズ生成部62の間には、画像信号をR、G、Bの3つの信号に分離する信号分離部が介在し、各液晶パネル141R、141G、141Bのそれぞれに微小ノイズ生成部62、信号加算部63、及び表示画像出力部64が並列に設けられ、互いに同期しながら信号の処理を行っている。
[2] Structure of Control Unit 6 Next, the control unit 6 that controls the driving of the liquid crystal panel 141 in the projector 1 having the optical system described above will be described with reference to FIG.
The control means 6 has an arithmetic processing unit such as a CPU mounted on the main board described above, and includes an image signal input unit 61 as software operating on the arithmetic processing unit, a minute noise generating unit 62, a signal An addition unit 63 and a display image output unit 64 are provided.
In FIG. 2, the liquid crystal panel 141 has one signal processing system. However, since the projector 1 of this example is a three-plate type, an image between the image signal input unit 61 and the minute noise generation unit 62 is displayed. A signal separation unit that separates the signal into three signals R, G, and B is interposed, and each of the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B includes a minute noise generation unit 62, a signal addition unit 63, and a display image output unit 64. They are provided in parallel and process signals while synchronizing with each other.

画像信号入力部61は、コンポジット信号端子、RGB信号端子等の入力端子7に接続されたビデオ機器やコンピュータ機器からの画像信号が入力する部分である。入力端子7から入力する画像信号がアナログ信号である場合、画像信号は、デジタル変換された後に画像信号入力部61に入力される。
微小ノイズ生成部62は、時間的に変化する微小ノイズを液晶パネル141上に表示させるノイズ信号を生成する部分である。この微小ノイズ生成部62による微小ノイズは、テレビなどで搬送波の入力がない、いわゆる砂嵐状の画像に類似する画像であり、微小ノイズの視認性は、ノイズの発生頻度、及び振幅に依存する。また、微小ノイズは、時間的にランダムに変化するものである。尚、この微小ノイズ生成部62は、プロジェクタ1の起動時にメニュー画面等で選択されると、ノイズ信号を生成するようにするのが好ましい。
The image signal input unit 61 is a part to which an image signal from a video device or a computer device connected to the input terminal 7 such as a composite signal terminal or an RGB signal terminal is input. When the image signal input from the input terminal 7 is an analog signal, the image signal is input to the image signal input unit 61 after being digitally converted.
The minute noise generating unit 62 is a part that generates a noise signal for displaying minute noise that changes with time on the liquid crystal panel 141. The minute noise generated by the minute noise generating unit 62 is an image similar to a so-called sandstorm-like image in which a carrier wave is not input on a television or the like, and the visibility of the minute noise depends on the occurrence frequency and amplitude of the noise. Further, the minute noise changes randomly with time. The minute noise generator 62 preferably generates a noise signal when selected on the menu screen or the like when the projector 1 is activated.

信号加算部63は、画像信号入力部61に入力した画像信号と、微小ノイズ生成部62で生成したノイズ信号とを重畳加算して、表示画像信号とする部分である。両信号の加算は、デジタル変換された画像信号の信号列に対して、これと同期するようにランダムなノイズ信号の信号列を加算することにより生成され、同期のタイミングは、画像信号の1フレーム単位で行われる。
表示画像出力部64は、信号加算部63で重畳加算された表示画像信号を駆動回路5に出力する部分であり、出力された表示画像信号は、水平同期信号とともにソースドライバ51に入力される。また、この表示画層信号出力部64は、垂直同期信号をゲートドライバ52に出力し、水平同期信号及び垂直同期信号に基づいて、液晶パネル141の画像形成領域に微小ノイズが重畳された画像が形成される。
The signal addition unit 63 is a part that superimposes and adds the image signal input to the image signal input unit 61 and the noise signal generated by the minute noise generation unit 62 to form a display image signal. The addition of both signals is generated by adding a signal sequence of a random noise signal so as to be synchronized with the signal sequence of the digitally converted image signal, and the synchronization timing is one frame of the image signal. Done in units.
The display image output unit 64 is a part that outputs the display image signal superimposed and added by the signal addition unit 63 to the drive circuit 5, and the output display image signal is input to the source driver 51 together with the horizontal synchronization signal. In addition, the display layer signal output unit 64 outputs a vertical synchronization signal to the gate driver 52, and based on the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal, an image in which minute noise is superimposed on the image forming area of the liquid crystal panel 141 is displayed. It is formed.

〔3〕制御手段6の作用
次に、前述した制御手段6の作用を図4に示されるフローチャートに基づいて説明する。
(1)まず、プロジェクタ1を起動した際、操作者は、メニュー画面上で微小ノイズを重畳するか否かの選択を行う。微小ノイズの重畳が選択されると、制御手段の画像信号入力部61は、画像信号の入力を監視する(処理S1)。
(2)画像信号入力部61が画像信号の入力を検出すると、微小ノイズ生成部62は、ノイズ信号を生成する(処理S2)。ノイズ信号は、1フレーム分の画像信号に同期させた信号列として生成され、例えば、NTSC方式の場合、60Hz(フレームレートとしては30Hz)のタイミングで生成され、信号加算部63に出力される。
[3] Operation of Control Unit 6 Next, the operation of the control unit 6 described above will be described based on the flowchart shown in FIG.
(1) First, when the projector 1 is activated, the operator selects whether to superimpose minute noise on the menu screen. When superposition of minute noise is selected, the image signal input unit 61 of the control unit monitors the input of the image signal (processing S1).
(2) When the image signal input unit 61 detects the input of the image signal, the minute noise generation unit 62 generates a noise signal (processing S2). The noise signal is generated as a signal sequence synchronized with the image signal for one frame. For example, in the case of the NTSC system, the noise signal is generated at a timing of 60 Hz (frame rate is 30 Hz) and is output to the signal adder 63.

(3)信号加算部63は、画像信号入力部61から入力する画像信号と、微小ノイズ生成部62から入力するノイズ信号とを重畳して、表示画像信号を生成する(処理S3)。画像信号とノイズ信号との重畳は、1フレーム分のデジタル画像信号列に対して、これと同じ長さのデジタルノイズ信号列を加算することにより行われる。信号加算部63で生成された表示画像信号は、表示画像出力部64に出力される。
(4)表示画像出力部64は、信号加算部63から出力された表示画像信号及び水平同期信号を、駆動回路のソースドライバ51に出力するとともに、ゲートドライバ52に垂直同期信号を出力する(処理S4)。ソースドライバ51及びゲートドライバ52は、表示画像出力部64からのこれらの信号に基づいて、液晶パネル141を駆動し、画像形成領域141A上に微小ノイズが重畳された画像を表示させ、画像信号の入力が終了するまで上記の手順が繰り返される(処理S5)。
(3) The signal addition unit 63 generates a display image signal by superimposing the image signal input from the image signal input unit 61 and the noise signal input from the minute noise generation unit 62 (processing S3). The superimposition of the image signal and the noise signal is performed by adding a digital noise signal sequence having the same length to the digital image signal sequence for one frame. The display image signal generated by the signal adding unit 63 is output to the display image output unit 64.
(4) The display image output unit 64 outputs the display image signal and the horizontal synchronization signal output from the signal addition unit 63 to the source driver 51 of the drive circuit and also outputs the vertical synchronization signal to the gate driver 52 (processing) S4). Based on these signals from the display image output unit 64, the source driver 51 and the gate driver 52 drive the liquid crystal panel 141 to display an image on which minute noise is superimposed on the image forming area 141A. The above procedure is repeated until the input is completed (process S5).

上記作用を液晶パネル141の画像形成領域141A上に形成される表示画像によって説明すると、図5に示されるような表示画像の合成が行われることとなる。
すなわち、まず、表示画像D1のようにオブジェクトA1がオブジェクトA2に移動するような動画を液晶パネル141の画像形成領域141A上に表示させ、この液晶パネル141の画像形成領域141Aの一部に筋状のムラB1が発生している状態を考える。
この筋状のムラB1は、非常に空間周波数の高い筋状のムラであり、その濃淡の差としては、1024階調の内の1階調程度であり、画像形成領域141A上に静止画を表示している状態では、観察者が視認することは殆どない。
The above operation will be described with reference to a display image formed on the image forming area 141A of the liquid crystal panel 141. The display image is synthesized as shown in FIG.
That is, first, a moving image in which the object A1 moves to the object A2 like the display image D1 is displayed on the image forming area 141A of the liquid crystal panel 141, and a part of the image forming area 141A of the liquid crystal panel 141 is streaked. Let us consider a state in which the unevenness B1 occurs.
The streak-like unevenness B1 is a streak-like unevenness having a very high spatial frequency, and the difference in density is about one of 1024 gradations, and a still image is formed on the image forming area 141A. In the displayed state, the viewer hardly sees it.

しかしながら、表示画像D1のように、表示される内容が動画となると、この筋状のムラB1は見え易くなる。つまり、表示されている内容に動きがあると、視線はそれに追従するが、筋状のムラB1は、画像形成領域141A上に固定されたパターンであるために、視野においては、オブジェクトA1、A2と逆の方向の動きをもつ何かとして見えることになる。
これは、動きのあるものに対しては敏感であると言う人間の視覚特性による。例えば、表示画像D1のようにあるパターンが、この例では左の方向に流れた場合、人間の視覚はそれを容易に認識することが出来る。
However, when the displayed content is a moving image like the display image D1, the streaky unevenness B1 is easily visible. That is, when the displayed content moves, the line of sight follows it, but the streak-like unevenness B1 is a pattern fixed on the image forming area 141A. Therefore, in the field of view, the objects A1 and A2 It appears as something with a movement in the opposite direction.
This is due to the human visual characteristic of being sensitive to moving objects. For example, when a certain pattern such as the display image D1 flows in the left direction in this example, human vision can easily recognize it.

そこで、本実施形態では、微小ノイズ画像D2を微小ノイズ生成部62により生成し、これを、動画である表示画像D1に重畳させ、表示画像D3のような状態で画像形成領域141A上に表示させている。
筋状のムラB1と同程度の時間的に変化する微小ノイズを意図的に画像信号に加算すると、この筋状のムラB1の動きを視認し難くするものである。
ただし、この図では、説明の便宜のために微小ノイズ画像D2を2値化して表現しており、加算した表示画像D3における微小ノイズ画像D2が非常に目立ち、画像の劣化を起こしているように見えるが、実際においては、加算される微小ノイズの振幅は非常に小さいものであるので、ノイズ自身は非常に視認され難い。また、それは時間的に変化するものであるので、平均値としては画像の劣化は非常に小さなものとなる。
Therefore, in the present embodiment, the minute noise image D2 is generated by the minute noise generation unit 62, and this is superimposed on the display image D1 that is a moving image and displayed on the image forming area 141A in a state like the display image D3. ing.
If minute noise that changes with time as much as the streaky unevenness B1 is intentionally added to the image signal, the movement of the streaky unevenness B1 becomes difficult to visually recognize.
However, in this figure, for convenience of explanation, the minute noise image D2 is expressed by binarization, and the minute noise image D2 in the added display image D3 is very conspicuous and causes image degradation. Although it can be seen, in reality, the amplitude of the minute noise added is very small, so that the noise itself is very difficult to see. Moreover, since it changes with time, the average image has very little image degradation.

そして、本実施形態では、このような構成を採用することにより、色補正データを持つことなく、筋状のムラB1が目立たないようにすることができ、色補正のための計測と補正データの算出が不要となり、また、それを記憶するためのメモリも不要である。
また、画像形成領域141Aの全体に微小ノイズを重畳するため、表示位置に同期することも不要であり、極めて簡単なプログラムを制御手段6上で実行させることで非常に簡単に実施できるという利点を持つ。
In this embodiment, by adopting such a configuration, the streak-like unevenness B1 can be made inconspicuous without having color correction data, and measurement and correction data for color correction can be prevented. No calculation is required, and no memory for storing the calculation is required.
In addition, since the minute noise is superimposed on the entire image forming area 141A, it is not necessary to synchronize with the display position, and an extremely simple program can be executed on the control unit 6 so that it can be implemented very easily. Have.

〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分及び構造と同一の部分等については、その説明を省略又は簡略する。
前記第1実施形態で説明した制御手段6では、画像信号入力部61に入力する画像信号に依存することなく、微小ノイズ生成部62で生成されたノイズ信号を、信号加算部63により一様に重畳加算して、これを表示画像として出力するように構成されていた。
これに対して、第2実施形態に係る制御手段26(図6)では、入力する画像信号の画像フレーム間の変化を検出して、変化に応じたノイズ信号を生成して重畳加算している点が相違する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the description of the same parts and the like as those already described will be omitted or simplified.
In the control means 6 described in the first embodiment, the signal adding unit 63 uniformly converts the noise signal generated by the minute noise generating unit 62 without depending on the image signal input to the image signal input unit 61. It was configured to superimpose and output this as a display image.
On the other hand, the control means 26 (FIG. 6) according to the second embodiment detects a change between image frames of an input image signal, generates a noise signal corresponding to the change, and performs superposition addition. The point is different.

〔1〕制御手段26の構造
すなわち、第2実施形態に係る制御手段26は、図6に示すように、第1実施形態と同様の画像信号入力部61、微小ノイズ生成部62、信号加算部63、及び表示画像出力部64の他、やはりソフトウエアとしての画像信号記憶部200及び比較判定部201を備えて構成される。
画像信号記憶部200は、画像1フレーム分の画像信号列を記憶する部分であり、制御手段26の演算処理装置に付設されるメモリとして構成されている。画像信号入力部61に入力した画像信号列は、1フレーム分の信号列毎に切り出され、この画像信号記憶部200に記憶される。
[1] Structure of Control Unit 26 That is, the control unit 26 according to the second embodiment includes an image signal input unit 61, a minute noise generation unit 62, and a signal addition unit similar to those in the first embodiment, as shown in FIG. 63, the display image output unit 64, and an image signal storage unit 200 and a comparison determination unit 201 as software.
The image signal storage unit 200 is a part that stores an image signal sequence for one frame of an image, and is configured as a memory attached to the arithmetic processing unit of the control means 26. The image signal sequence input to the image signal input unit 61 is cut out for each signal sequence for one frame and stored in the image signal storage unit 200.

比較判定部201は、画像信号記憶部200に記憶された1フレーム分の画像信号列と、次に画像信号入力部61に入力した1フレーム分の画像信号列とを比較して、両画像信号列間の変化の大小を判定し、判定結果に応じて微小ノイズ生成部62で生成するノイズ信号の発生頻度を変化させる。変化の大小の判定は、詳しくは後述するが、例えば、両フレームの同じ画素位置における変化を差分として把握し、これを積算して両フレーム間の変化として把握することにより行われる。   The comparison / determination unit 201 compares the image signal sequence for one frame stored in the image signal storage unit 200 with the image signal sequence for one frame input to the image signal input unit 61, and outputs both image signals. The magnitude of the change between the columns is determined, and the generation frequency of the noise signal generated by the minute noise generation unit 62 is changed according to the determination result. The determination of the magnitude of the change will be described later in detail. For example, the change at the same pixel position in both frames is grasped as a difference, and this is integrated and grasped as a change between both frames.

〔2〕制御手段26の作用
次に、前述した制御手段26の作用について、図7に示されるフローチャートに基づいて説明する。
(1)画像信号入力部61が画像信号の入力を検出すると、この画像信号入力部61は、1フレーム分の画像信号列を取得して(処理S7)、画像信号記憶部200に記憶する(処理S8)。尚、最初の1フレーム分の画像信号列は、画像信号記憶部200に記憶されると同時に、信号加算部63を介して表示画像出力部64から駆動回路5に出力され、液晶パネル141の画像形成領域上に表示される。
[2] Operation of Control Unit 26 Next, the operation of the control unit 26 described above will be described based on the flowchart shown in FIG.
(1) When the image signal input unit 61 detects an input of an image signal, the image signal input unit 61 acquires an image signal sequence for one frame (processing S7) and stores it in the image signal storage unit 200 ( Process S8). Note that the image signal sequence for the first frame is stored in the image signal storage unit 200, and at the same time, is output from the display image output unit 64 to the drive circuit 5 via the signal addition unit 63, and the image on the liquid crystal panel 141 is output. It is displayed on the formation area.

(2)比較判定部201は、続けて画像信号入力部61に入力した1フレーム分の画像信号列を取得するとともに、取得された現在の1フレーム分の画像信号列と、画像信号記憶部200に記憶された画像信号列とを同じ画素位置の信号が対応するように設定する(処理S9)。さらに、比較判定部201は、差分値を積算するための変数となる差分積算値のデータをリセットして0とする(処理S10)。
(3)次に、比較判定部201は、全画素分の対比が終了したか否かの分岐処理を経た後(処理S11)、両画像信号列の同じ画素位置での画像信号の差分を算出(処理S12)し、算出された差分値を差分積算値にストアする(処理S13)。差分積算値のストアが終了したら、次の、例えば、隣りの画素位置に移動し(処理S14)、全画素分の比較判定が終了するまで、差分値の差分積算値へのストアを繰り返す(処理S11)。
(2) The comparison / determination unit 201 acquires the image signal sequence for one frame continuously input to the image signal input unit 61, and the acquired image signal sequence for one frame and the image signal storage unit 200. Are set so that signals at the same pixel position correspond to the image signal sequence stored in (S9). Further, the comparison / determination unit 201 resets the difference accumulated value data, which is a variable for integrating the difference values, to 0 (processing S10).
(3) Next, the comparison / determination unit 201 calculates the difference between the image signals at the same pixel position in both image signal sequences after branching whether or not the comparison for all the pixels has been completed (processing S11). (Process S12) and store the calculated difference value in the difference integrated value (Process S13). When the difference accumulated value has been stored, the next pixel position is moved to the next, for example, adjacent pixel position (process S14), and the difference value is stored in the accumulated difference value until the comparison determination for all pixels is completed (process). S11).

(4)全画素分の比較判定が終了したら、比較判定部201は、得られた差分積算値に基づいて、ノイズ信号の発生頻度の設定を行って、微小ノイズ生成部62にノイズ信号を生成させる(処理S15)。具体的には、例えば、図8に示すように、差分積算値の増加に伴ってノイズ信号の発生頻度を大きくするようなグラフG4を、制御手段26に付設されたメモリ内でルックアップテーブル等により設定しておき、得られた差分積算値に対応するノイズ信号の発生頻度を設定することができる。つまり、積算差分値が小さいときには、両フレーム間の画像が変化に乏しく表示内容が静止画に近い状態と把握されるので、比較判定部201は、ノイズ信号の発生頻度が小さくなるように設定する。一方、積算差分値が大きいときには、両フレーム間の画像の変化が大きく激しい動きの動画であると把握されるので、比較判定部201は、ノイズ信号の発生頻度が大きくなるように設定する。尚、差分積算値とノイズ信号の発生頻度との対応関係は、生成される微小ノイズが過剰と成らないように、飽和特性を持つS字状のカーブに設定するのが好ましい。 (4) When the comparison determination for all pixels is completed, the comparison determination unit 201 sets the noise signal generation frequency based on the obtained difference integrated value, and generates a noise signal in the minute noise generation unit 62 (Processing S15). Specifically, for example, as shown in FIG. 8, a graph G4 that increases the frequency of generation of the noise signal as the difference integrated value increases is looked up in a memory attached to the control means 26. Thus, it is possible to set the generation frequency of the noise signal corresponding to the obtained difference integrated value. That is, when the integrated difference value is small, the image between both frames is scarcely changed and the display content is grasped to be a state similar to a still image. Therefore, the comparison / determination unit 201 is set so that the noise signal generation frequency is low. . On the other hand, when the integrated difference value is large, it is grasped that the moving image is a moving image with a large change in the image between both frames. Therefore, the comparison / determination unit 201 sets the generation frequency of the noise signal to be large. The correspondence relationship between the difference integrated value and the noise signal occurrence frequency is preferably set to an S-shaped curve having a saturation characteristic so that the generated minute noise does not become excessive.

(5)比較判定部201の設定により発生頻度が設定され、これに基づいて、微小ノイズ生成部62がノイズ信号を生成したら、信号加算部63は、現在の画像信号にこの生成されたノイズ信号を重畳加算して、表示画像信号を生成する(処理S16)。
(6)表示画像出力部64は、ノイズ信号が重畳された表示画像信号を駆動回路5に出力して、液晶パネル141の画像形成領域141A上に表示画像信号に応じた画像を表示させ(処理S17)、画像信号の入力が終了するまで上記の手順が繰り返される(処理S18)。
(5) When the occurrence frequency is set by the setting of the comparison / determination unit 201, and the minute noise generation unit 62 generates a noise signal based on this, the signal addition unit 63 adds the generated noise signal to the current image signal. Are superimposed and added to generate a display image signal (step S16).
(6) The display image output unit 64 outputs the display image signal on which the noise signal is superimposed to the drive circuit 5, and displays an image corresponding to the display image signal on the image forming area 141A of the liquid crystal panel 141 (processing) In step S17, the above procedure is repeated until the input of the image signal is completed (step S18).

第1実施形態の場合においては、表示内容に非依存でノイズを重畳させるために、特に動きの少ない場合にノイズによる表示品質の劣化が多少見えることになる。
これに対して、第2実施形態の手法によれば、動きの少ない場合にはノイズを少なくすることにより、この表示品質の劣化を小さくする。また、筋状の「ムラ」の見え易い動きのある(変化のある)表示においては、ノイズを多くすることにより筋状の「ムラ」を、より見え難くすることを可能にする。
この時、変化のある画像においては、人間の目の実効的な分解能は下がるために、ノイズを多くしても画質劣化にはつながらない。
In the case of the first embodiment, since noise is superimposed without depending on the display content, display quality degradation due to noise is somewhat visible particularly when there is little movement.
On the other hand, according to the method of the second embodiment, when the movement is small, the deterioration of the display quality is reduced by reducing the noise. Further, in a display with a movement (change) in which streaky “unevenness” is easily visible, it is possible to make the streaky “unevenness” more difficult to see by increasing noise.
At this time, since the effective resolution of the human eye is lowered in an image having a change, even if the noise is increased, the image quality is not deteriorated.

〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
前述の第2実施形態に係る制御手段26では、画像信号記憶部200に前フレームの画像信号を記憶しておき、次に入力した現フレームと、この前フレームとの変化を比較判定部201によって比較判定し、比較判定の結果に基づいて、ノイズ信号の発生頻度を設定していた。
これに対して、第3実施形態に係る制御手段36(図9)では、1フレーム分の画像を複数の画像ブロックに分割し、各画像ブロックの空間周波数分析を行って、分析された各画像ブロックの空間周波数評価値に基づいて、ノイズ信号の発生頻度を設定している点が相違する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the control unit 26 according to the second embodiment described above, the image signal of the previous frame is stored in the image signal storage unit 200, and the change between the next input current frame and the previous frame is detected by the comparison determination unit 201. The comparison determination is performed, and the frequency of occurrence of the noise signal is set based on the comparison determination result.
On the other hand, the control means 36 (FIG. 9) according to the third embodiment divides an image for one frame into a plurality of image blocks, performs a spatial frequency analysis of each image block, and analyzes each analyzed image. The difference is that the generation frequency of the noise signal is set based on the spatial frequency evaluation value of the block.

〔1〕制御手段36の構造
すなわち、第3実施形態に係る制御手段36は、図9に示すように、第1実施形態と同様の画像信号入力部61、微小ノイズ生成部62、信号加算部63、及び表示画像出力部64の他、やはりソフトウエアとしての画像ブロック分割部300及び周波数分析部301を備えて構成される。
画像ブロック分割部300は、1フレーム分の表示画像を複数の画像ブロックに分割する部分であり、例えば、図10に示されるように、画像フレームF1内を左上から右下に向かってナンバリングされるような複数の画像ブロックBLに分割する。画像ブロックBLは、例えば、MPEG等の画像圧縮技術で利用される画素8ドット×8ドットを単位とすることが可能である。
[1] Structure of Control Unit 36 That is, the control unit 36 according to the third embodiment includes an image signal input unit 61, a minute noise generation unit 62, and a signal addition unit similar to those in the first embodiment, as shown in FIG. 63, the display image output unit 64, and an image block dividing unit 300 and a frequency analysis unit 301 as software.
The image block dividing unit 300 is a part that divides a display image for one frame into a plurality of image blocks. For example, as shown in FIG. 10, the image frame F1 is numbered from the upper left to the lower right. It is divided into a plurality of such image blocks BL. For example, the image block BL can have a unit of 8 dots × 8 dots used in an image compression technique such as MPEG.

周波数分析部301は、分割された各画像ブロックBLの空間周波数を分析する部分である。空間周波数の分析の手法としては、例えば、デジタル画像信号の符号化に用いられる離散コサイン変換(DCT)を採用するのが好ましい。
DCTを用いた場合、8ドット×8ドットからなる画像ブロックBLは、図11に示されるように、8×8のマスメに数値が入れられた行列M1に変換される。
仮に、この行列M1が左上に行くほど空間周波数が低く、右下に行くほど空間周波数が高くなった行列M1であったとすると、この行列M1の空間周波数評価値を求めることによって、画像ブロックBLに生成させるノイズの発生頻度を求めることができる。
The frequency analysis unit 301 is a part that analyzes the spatial frequency of each divided image block BL. As a spatial frequency analysis method, for example, it is preferable to employ a discrete cosine transform (DCT) used for encoding a digital image signal.
When DCT is used, an image block BL composed of 8 dots × 8 dots is converted into a matrix M1 in which numerical values are put in 8 × 8 squares as shown in FIG.
Assuming that the matrix M1 has a lower spatial frequency as it goes to the upper left and a higher spatial frequency as it goes to the lower right, by obtaining the spatial frequency evaluation value of this matrix M1, an image block BL is obtained. The frequency of occurrence of noise to be generated can be obtained.

空間周波数評価値を求める手法としては、1番目のマスメの値を基準として、2番目のマスメとの差をとって差分に書き換えこれを矢印Y方向に繰り返し、例えば、図12に示されるような重み付けされた行列M2を取得し、その積算値を画像ブロックBLの空間周波数評価値とする方法を採用することができる。
この空間周波数評価値の取得には、通常のコンポジット信号のような画像信号の場合、画像ブロック分割部300による画像ブロックBLの分割の都度分析を行うこととなるが、MPEGなどのデジタル画像信号のである場合には、その符号化されたデータの中に周波数分析された結果が符号されて含まれるために、このデータを用いて判断することも可能である。
As a technique for obtaining the spatial frequency evaluation value, the difference from the second square is taken with the value of the first square as a reference, and the difference is repeated in the direction of the arrow Y. For example, as shown in FIG. A method can be employed in which the weighted matrix M2 is acquired and the integrated value is used as the spatial frequency evaluation value of the image block BL.
For obtaining the spatial frequency evaluation value, in the case of an image signal such as a normal composite signal, an analysis is performed every time the image block BL is divided by the image block dividing unit 300. In some cases, the result of frequency analysis is encoded and included in the encoded data, so that determination can be made using this data.

〔2〕制御手段36の作用
次に、制御手段36の作用を図13に示されるフローチャートに基づいて説明する。
(1)画像信号入力部61に画像信号が入力したら、画像信号入力部61は、画像1フレーム分を画像ブロック分割部300に出力し、画像ブロック分割部300は、1フレーム分の画像信号を取得する(処理S19)。
(2)画像ブロック分割部300は、取得した1フレーム分の画像信号を、1フレームの画像内での座標位置を設定しながら、複数の画像ブロックBLに分割する(処理S20)。
(3)次に、周波数分析部301は、全画像ブロック分の対比が終了したか否かの分岐処理を経た後(処理S21)、前述の方法により画像ブロックBLの空間周波数分析を行い、空間周波数評価値を算出する(処理S22)。
[2] Operation of Control Unit 36 Next, the operation of the control unit 36 will be described based on the flowchart shown in FIG.
(1) When an image signal is input to the image signal input unit 61, the image signal input unit 61 outputs one frame of the image to the image block dividing unit 300, and the image block dividing unit 300 outputs the image signal for one frame. Obtain (process S19).
(2) The image block dividing unit 300 divides the acquired image signal for one frame into a plurality of image blocks BL while setting the coordinate position in the image of one frame (processing S20).
(3) Next, the frequency analysis unit 301 performs a branching process on whether or not the comparison for all the image blocks has been completed (processing S21), and then performs a spatial frequency analysis of the image block BL by the above-described method, A frequency evaluation value is calculated (process S22).

(4)空間周波数評価値が算出されたら、周波数分析部301は、評価値に応じた画像ブロックBLのノイズ信号の発生頻度を算出設定する(処理S23)。具体的には、例えば、図14に示すように、空間周波数評価値の増加に伴ってノイズ信号の発生頻度を大きくするようなグラフG5を、制御手段36に付設されたメモリ内でルックアップテーブル等により設定しておき、これに基づいて、ノイズ信号の発生頻度を設定する。ここで、空間周波数評価値が小さい時、つまり表示内容が平坦に近い時には生成されるノイズ発生頻度が小さいようにする。また空間周波数評価値が大きいとき、つまり表示内容が細かい時には、ノイズ信号の発生頻度が大きくなるようにする。また、生成されるノイズ信号が過剰とならないように、この対応関係は飽和特性をもつことが好ましい。これは、表示内容の高周波成分が多い時には、重畳するノイズを多くしても、それによる見かけ上の画質劣化を小さいと言うことによる。逆に高周波成分が少ない時にはノイズ信号の重畳による画質劣化が見え易いため、重畳するノイズを少なくする必要があるということによる。 (4) When the spatial frequency evaluation value is calculated, the frequency analysis unit 301 calculates and sets the noise signal occurrence frequency of the image block BL according to the evaluation value (processing S23). Specifically, for example, as shown in FIG. 14, a graph G5 that increases the frequency of occurrence of the noise signal as the spatial frequency evaluation value increases is looked up in a memory attached to the control means 36. The frequency of noise signal generation is set based on this. Here, when the spatial frequency evaluation value is small, that is, when the display content is almost flat, the generated noise generation frequency is made small. Further, when the spatial frequency evaluation value is large, that is, when the display content is fine, the generation frequency of the noise signal is increased. Moreover, it is preferable that this correspondence has a saturation characteristic so that the generated noise signal does not become excessive. This is because, when there are many high-frequency components in the display content, even if the superimposed noise is increased, the apparent image quality deterioration due to this is small. Conversely, when there are few high-frequency components, image quality deterioration due to noise signal superposition is easy to see, and therefore it is necessary to reduce the noise to be superimposed.

(5)続けて周波数分析部301は、算出設定されたノイズ信号の発生頻度をメモリ等に画像ブロックBLに設定された座標とともにストアし(処理S24)、次の画像ブロックBLに移動する。そして、これを全画像ブロックBLについてノイズ信号の発生頻度が求められるまで繰り返す(処理S21)。
(6)全ての画像ブロックBLについてノイズ信号の発生頻度設定が終了したら、微小ノイズ生成部62は、各画像ブロックBLに応じて設定された発生頻度に基づいて、ノイズ信号を生成する(処理S26)。
(7)信号加算部63は、前記の1フレーム分の画像信号列と、微小ノイズ生成部62で生成されたノイズ信号列とを重畳加算して表示画像信号を生成する(処理S27)。
(8)表示画像出力部64は、生成された表示画像信号を駆動回路5に出力して、液晶パネル141の画像形成領域141A上に表示画像信号に応じた画像を表示させ(処理S28)、画像信号の入力が終了するまで上記の手順が繰り返される(処理S29)。
(5) Subsequently, the frequency analysis unit 301 stores the calculated generation frequency of the noise signal together with the coordinates set for the image block BL in a memory or the like (processing S24), and moves to the next image block BL. This is repeated until the noise signal generation frequency is obtained for all the image blocks BL (processing S21).
(6) When the noise signal generation frequency setting is completed for all the image blocks BL, the minute noise generation unit 62 generates a noise signal based on the generation frequency set for each image block BL (processing S26). ).
(7) The signal adder 63 superimposes and adds the image signal sequence for one frame and the noise signal sequence generated by the minute noise generator 62 to generate a display image signal (processing S27).
(8) The display image output unit 64 outputs the generated display image signal to the drive circuit 5, and displays an image corresponding to the display image signal on the image forming area 141A of the liquid crystal panel 141 (processing S28). The above procedure is repeated until the input of the image signal is completed (processing S29).

制御手段36による処理においては、前述した第1実施形態の効果に加えて、モアレパターンの発生を抑制するという効果もある。すなわち、画像ブロックBL内での空間周波数が高くなると、これに伴い、モアレパターンが出易くなるため、モアレパターンの程度に応じた微小ノイズを重畳することによって、モアレパターンを視認しにくくすることができるのである。
一方、空間周波数が低くなる場合、モアレパターンが生じる可能性が少なくなるので、この際の微小ノイズの重畳を少なくして、画質劣化を避けることができる。
In the processing by the control means 36, in addition to the effects of the first embodiment described above, there is also an effect of suppressing the occurrence of moire patterns. That is, when the spatial frequency in the image block BL is increased, a moire pattern is likely to be generated accordingly. Therefore, it is difficult to visually recognize the moire pattern by superimposing minute noise corresponding to the degree of the moire pattern. It can be done.
On the other hand, when the spatial frequency is low, the possibility of the occurrence of a moire pattern is reduced. Therefore, the superposition of minute noise at this time can be reduced to avoid image quality deterioration.

〔第4実施形態〕
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
第4実施形態に係る制御手段46は、図15に示されるように、第2実施形態に係る画像信号記憶部200及び比較判定部201と、第3実施形態に係る画像ブロック分割部300及び周波数分析部301とを両方具備している点が相違している。
すなわち、比較判定部201が前フレーム及び現フレームの表示画像の変化に基づいて、ノイズ信号の発生頻度の設定を行うとともに、周波数分析部301が現フレームの画像ブロックの空間周波数評価値に基づいて、各画像ブロックのノイズ信号の発生頻度の設定を行って、これらを組み合わせて、所定の発生頻度のノイズ信号を微小ノイズ生成部62が生成することになる。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
As illustrated in FIG. 15, the control unit 46 according to the fourth embodiment includes an image signal storage unit 200 and a comparison determination unit 201 according to the second embodiment, an image block dividing unit 300 according to the third embodiment, and a frequency. The difference is that both of the analyzers 301 are provided.
That is, the comparison / determination unit 201 sets the generation frequency of the noise signal based on the change in the display image of the previous frame and the current frame, and the frequency analysis unit 301 uses the spatial frequency evaluation value of the image block of the current frame. The noise signal generation frequency of each image block is set, and these are combined to generate a noise signal having a predetermined generation frequency.

発生頻度の組合せは、例えば、各画像ブロックに設定された発生頻度に対して、全体に作用させる発生頻度との差分を算出し、これを各画像ブロックに設定された発生頻度とすればよい。
このような構成を具備する制御手段46によれば、動きの大きな画像に対する微小ノイズによって筋状の「ムラ」が観察者に視認されるのを防止することができ、かつ、モアレパターンが視認されることを防止できるという第2、第3実施形態で述べた効果を同時に具備することができる。
For the combination of occurrence frequencies, for example, the difference between the occurrence frequency set for each image block and the occurrence frequency that acts on the entire image may be calculated, and this may be set as the occurrence frequency set for each image block.
According to the control means 46 having such a configuration, it is possible to prevent the viewer from visually recognizing streak-like “unevenness” due to minute noise with respect to an image having a large movement, and the moire pattern is visually recognized. The effect described in the second and third embodiments can be simultaneously provided.

〔実施形態の変形〕
本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形も含むものである。
前記実施形態では、投射型のプロジェクタ1に本発明を採用していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、バックライトを備えた液晶ディスプレイにも本発明を利用することができ、さらには、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等の自己発光型のディスプレイに本発明を採用してもよい。
また、プロジェクタに本発明を採用する場合でも、前記実施形態のように液晶パネル141を備えたものに限らず、DLP等の他の変調方式の光変調装置を備えたプロジェクタに本発明を採用してもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications as described below.
In the above embodiment, the present invention is adopted in the projection type projector 1, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention can also be used for a liquid crystal display provided with a backlight, and further, the present invention may be adopted for a self-luminous display such as a plasma display or an organic EL display.
Further, even when the present invention is adopted for a projector, the present invention is not limited to the one provided with the liquid crystal panel 141 as in the above embodiment, but is adopted for a projector equipped with a light modulation device of another modulation method such as DLP. May be.
In addition, the specific structure, shape, and the like in the implementation of the present invention may be other structures as long as the object of the present invention can be achieved.

本発明は、液晶パネルを光変調素子とする液晶プロジェクタや液晶ディスプレイの他、自己発光型のプラズマディスプレイ、有機ELディスプレイの表示制御手段及び表示制御方法として利用することができる。   The present invention can be used as a display control means and a display control method for a self-luminous plasma display and an organic EL display, in addition to a liquid crystal projector and a liquid crystal display using a liquid crystal panel as a light modulation element.

本発明の第1実施形態に係る画像表示装置の光学系の構造を表す模式図。1 is a schematic diagram illustrating a structure of an optical system of an image display device according to a first embodiment of the present invention. 前記実施形態における画像表示装置の制御手段の構造を表すブロック図。The block diagram showing the structure of the control means of the image display apparatus in the said embodiment. 前記実施形態における表示装置本体の印加電圧及び光透過率の関係を表すグラフ。The graph showing the relationship between the applied voltage and light transmittance of the display apparatus main body in the said embodiment. 前記実施形態における画像表示装置の作用を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the effect | action of the image display apparatus in the said embodiment. 前記実施形態における画像表示装置の作用を説明するための画面模式図。The screen schematic diagram for demonstrating the effect | action of the image display apparatus in the said embodiment. 本発明の第2実施形態に係る画像表示装置の制御手段の構造を表すブロック図。The block diagram showing the structure of the control means of the image display apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 前記実施形態における画像表示装置の作用を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the effect | action of the image display apparatus in the said embodiment. 前記実施形態における差分積算値に応じたノイズ信号の発生頻度の関係を表すグラフ。The graph showing the relationship of the generation frequency of the noise signal according to the difference integrated value in the embodiment. 本発明の第3実施形態に係る画像表示装置の制御手段の構造を表すブロック図。The block diagram showing the structure of the control means of the image display apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 前記実施形態における1フレーム分の画像を画像ブロック単位で分割することを説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating dividing | segmenting the image for 1 frame in the said embodiment per image block. 前記実施形態における空間周波数分析を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the spatial frequency analysis in the said embodiment. 前記実施形態における空間周波数分析を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the spatial frequency analysis in the said embodiment. 前記実施形態における画像表示装置の作用を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the effect | action of the image display apparatus in the said embodiment. 前記実施形態における空間周波数評価値に応じたノイズ信号の発生頻度の関係を表すグラフ。The graph showing the relationship of the generation frequency of the noise signal according to the spatial frequency evaluation value in the embodiment. 本発明の第4実施形態に係る画像表示装置の制御手段の構造を表すブロック図。The block diagram showing the structure of the control means of the image display apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…プロジェクタ(画像表示装置)、141…液晶パネル(表示装置本体)、6、26、36、46…制御手段、61…画像信号入力部、62…微小ノイズ生成部、63…信号加算部、64…表示画像出力部、200…画像信号記憶部、201…比較判定部、300…画像ブロック分割部、301…周波数分析部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector (image display apparatus), 141 ... Liquid crystal panel (display apparatus main body), 6, 26, 36, 46 ... Control means, 61 ... Image signal input part, 62 ... Minute noise production | generation part, 63 ... Signal addition part, 64 ... Display image output unit, 200 ... Image signal storage unit, 201 ... Comparison determination unit, 300 ... Image block division unit, 301 ... Frequency analysis unit

Claims (8)

入力された画像信号に基づいて、固定画素型の表示装置本体の駆動制御を行う画像表示装置であって、
前記画像信号が入力される画像信号入力部と、
時間的に変化する微小ノイズを表示させるノイズ信号を生成する微小ノイズ生成部と、
入力された画像信号及び生成されたノイズ信号を加算して表示画像信号を生成する信号加算部と、
加算された表示画像信号を前記表示装置本体に出力する表示画像出力部とを備えていることを特徴とする画像表示装置。
An image display device that performs drive control of a fixed pixel type display device body based on an input image signal,
An image signal input unit to which the image signal is input;
A minute noise generator for generating a noise signal for displaying minute noise that changes over time;
A signal adder for adding the input image signal and the generated noise signal to generate a display image signal;
An image display device comprising: a display image output unit that outputs the added display image signal to the display device body.
請求項1に記載の画像表示装置において、
前記画像信号入力部に入力された表示画像の1フレーム分の画像信号が記憶される画像信号記憶部と、
当該画像信号記憶部に記憶された1フレーム分の画像信号、及び、前記画像信号記憶部に記憶された1フレーム分の画像信号の次に入力された表示画像の1フレーム分の画像信号を比較して、両画像信号間の変化を判定する比較判定部とを備えていることを特徴とする画像表示装置。
The image display device according to claim 1,
An image signal storage unit for storing an image signal for one frame of a display image input to the image signal input unit;
The image signal for one frame stored in the image signal storage unit and the image signal for one frame of the display image input next to the image signal for one frame stored in the image signal storage unit are compared. An image display apparatus comprising a comparison / determination unit that determines a change between the two image signals.
請求項2に記載の画像表示装置において、
前記微小ノイズ生成部は、前記比較判定部の判定結果に基づいて、
変化が小さいと判定された場合は、発生頻度の少ないノイズ信号を生成し、
変化が大きいと判定された場合は、発生頻度の多いノイズ信号を生成することを特徴とする画像表示装置。
The image display device according to claim 2,
The minute noise generation unit is based on the determination result of the comparison determination unit.
If it is determined that the change is small, generate a noise signal that occurs less frequently,
An image display device that generates a noise signal having a high occurrence frequency when it is determined that the change is large.
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像表示装置において、
1フレーム分の表示画像を複数の画像ブロックに分割する画像ブロック分割部と、
分割された画像ブロック毎の空間周波数を分析する周波数分析部とを備え、
前記微小ノイズ生成部は、各画像ブロックで分析された空間周波数に基づいて、ノイズ信号を生成することを特徴とする画像表示装置。
In the image display device according to any one of claims 1 to 3,
An image block dividing unit for dividing a display image for one frame into a plurality of image blocks;
A frequency analysis unit that analyzes the spatial frequency of each divided image block,
The fine noise generation unit generates a noise signal based on a spatial frequency analyzed in each image block.
請求項4に記載の画像表示装置において、
前記周波数分析部は、各画像ブロックの高周波成分を数値化して、該画像ブロックの周波数分析を行い、
前記微小ノイズ生成部は、分析された画像ブロックの数値化された高周波成分が大きなときは、発生頻度の多いノイズ信号を生成し、高周波成分の小さなときは、発生頻度の少ないノイズ信号を生成することを特徴とする画像表示装置。
The image display device according to claim 4,
The frequency analysis unit quantifies the high-frequency component of each image block, performs frequency analysis of the image block,
The minute noise generation unit generates a noise signal with a high occurrence frequency when the digitized high frequency component of the analyzed image block is large, and generates a noise signal with a low occurrence frequency when the high frequency component is small. An image display device characterized by that.
入力された画像信号に基づいて、固定画素型の表示装置本体の駆動制御を行う画像表示装置で実行される画像表示方法であって、
前記画像信号が入力される画像信号入力ステップと、
時間的に変化する微小ノイズを表示させるノイズ信号を生成する微小ノイズ生成ステップと、
入力された画像信号及び生成されたノイズ信号を加算して表示画像信号を生成する信号加算ステップと、
加算された表示画像信号を前記表示装置本体に出力する表示画像信号出力ステップとを実行することを特徴とする画像表示方法。
An image display method executed by an image display device that performs drive control of a fixed pixel type display device body based on an input image signal,
An image signal input step in which the image signal is input;
A minute noise generation step for generating a noise signal for displaying minute noise that changes over time;
A signal addition step of adding the input image signal and the generated noise signal to generate a display image signal;
And a display image signal output step of outputting the added display image signal to the display device main body.
入力された画像信号に基づいて、固定画素型の表示装置本体の駆動制御を行う画像表示装置で実行されるプログラムであって、
請求項6に記載の画像表示方法を、前記制御手段に実行させることを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラム。
A program executed by an image display device that performs drive control of a fixed pixel type display device body based on an input image signal,
A computer-executable program for causing the control means to execute the image display method according to claim 6.
入力された画像信号に基づいて、固定画素型の表示装置本体の駆動制御を行う画像表示装置で実行されるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
請求項7に記載のプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
A computer-readable recording medium on which a program executed by an image display device that performs drive control of a fixed pixel type display device body based on an input image signal is recorded,
A computer-readable recording medium on which the program according to claim 7 is recorded.
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