JP2006259624A - 画像表示装置、画像表示モニター、およびテレビジョン受像機 - Google Patents

Abstract

【課題】 動画ボケの抑制効果を効果的に得ると共に、フリッカの問題や動画部分の乱れといった問題を軽減することのできる画像表示装置を実現する。
【解決手段】 コントロールＬＳＩ３０は、第１の表示モードでは１階調変換回路３４および第２階調変換回路３５により、入力画像信号の１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割して表示パネルに出力することにより、擬似インパルス駆動を行う。また、コントロールＬＳＩ３０は、第２の表示モードでは入力画像信号をそのままの信号として表示する期間と、動き位置補正画像処理回路３７にて生成される補間フレーム画像を表示する期間とからなるｎ倍速補間駆動を行う。第１および第２の表示モードの切替は、出力データセレクタ３６における出力をモード切替信号に応じて切り替えることによって行われる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示素子やＥＬ（Electro Luminescence）表示素子などのホールド型表示素子を用いた画像表示装置に関するものである。

近年では、ＣＲＴ（陰極線管）表示装置以外に、液晶表示装置、プラズマ表示装置、有機ＥＬ表示装置等、種々の表示が開発され商品化されている。

ここで、ＣＲＴ表示装置等のインパルス型表示（発光期間のみ表示がなされる表示）を行う表示装置では、非選択期間の画素は黒表示となる。これに対し、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等のホールド型表示（新たな画像の書き込みが行われるまで前フレームの画像を保持し続ける表示）装置では、非選択期間の画素において前回書き込まれた表示内容が維持される（ホールド型表示装置における通常表示）。

そして、このようなホールド型表示装置の通常表示では、動画表示を行う場合に動画ボケの問題が生じる。上記動画ボケの問題は、ホールド型表示装置の画素において、その非選択期間にも表示内容が保持されることに起因するものであり、画素の応答速度を向上させたとしても解決されるものではない。ホールド型表示装置において、動画ボケを防止する方法として、擬似インパルス駆動としての時分割駆動を行うものやｎ倍速補間駆動を行うものがある。

尚、擬似インパルス駆動としての時分割駆動は、１垂直期間（１フレーム）を複数のサブフレームに分割して、各サブフレームを異なる表示輝度にて表示を行う駆動方法である。すなわち、ホールド型表示装置においても、時分割駆動を行ってサブフレームの少なくとも一つで低輝度の表示（黒表示に近い表示）を行えば、擬似的にインパルス型表示に近い表示を行うことができ、動画ボケの防止に効果がある。液晶表示装置における時分割駆動を開示するものとしては、例えば、特許文献１が挙げられる。

また、ｎ倍速補間駆動とは、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割して、１フレーム期間内の第１サブフレームには入力画像信号に対応した表示画像を表示し、第１以外のサブフレームには該入力画像信号の連続したフレームの表示画像より動画部分を検出し、中間的な時間における動画部分の動き位置補正を画像処理によって施した新たな表示画像を生成して表示する方法である。

例えば、図１５に示すように、入力画像信号において連続する２つのフレーム画像、すなわち（Ｎ−１）フレームおよび（Ｎ）フレームの画像があるとき、２倍速補間駆動では、これらのフレームの時間的中間にある（Ｎ−０．５）フレームの画像を生成する。図１５の例において、（Ｎ−０．５）フレームの画像を生成するには、先ず、（Ｎ−１）フレームおよび（Ｎ）フレームの画像より、「自動車」の画像を動画部分として検出する。そして、動画部分として検出された「自動車」の動画部分の、（Ｎ−０．５）フレームの画像における位置を求め、この動画部分の動き位置補正を画像処理によって施した（Ｎ−０．５）フレームを生成する。

表示画面に対する画像表示処理では、（Ｎ−１）フレームと（Ｎ）フレームとの間に、上述のように生成された（Ｎ−０．５）フレームを補間して表示する。このようなｎ倍速補間駆動においては、補間されるフレームによって表示フレーム数が増加するため、フレーム周波数が上げられる。ｎ倍速補間駆動を開示するものとしては、例えば、特許文献４ないし６が挙げられる。
特開２００１−２９６８４１号公報（公開日；２００１年１０月２６日） 特開２００１−１８４０３４号公報（公開日；２００１年７月６日） 特開２００３−２６２８４６号公報（公開日；２００３年９月１９日） 特開平４―３０２２８９号公報（公開日；１９９２年１０月２６日） 特開平４−１６７６８８号公報（公開日；１９９２年６月１５日） 特開２００２―１９９４００号公報（公開日；２００３年７月１２日）

上記擬似インパルス駆動では、画像ボケの防止効果は得られるものの、同時にフリッカが発生しやすくなるといった問題も生じる。これに対し、ｎ倍速補間駆動では、そのようなフリッカの問題は生じない。しかしながら、ｎ倍速補間駆動では、動画部分の動き検出が難しいために、動き位置補正を完全には行えず動画部分が乱れることがあるといった問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、動画ボケの抑制効果を効果的に得ると共に、フリッカの問題や動画部分の乱れといった問題を軽減することのできる画像表示装置を実現することにある。

本発明に係る画像表示装置は、上記課題を解決するために、入力画像信号の１フレーム期間を複数のサブフレームに時分割し、各サブフレームの表示輝度の時間積分値が、入力画像信号に基づく１フレーム期間内の階調輝度を再現するように、各サブフレームへ表示輝度を配分して画像表示を行う第１の表示モードと、入力画像信号の１フレーム期間を、入力画像信号における原フレーム画像を表示するサブフレームと、入力画像信号における原フレーム画像から生成される補間フレーム画像を表示するサブフレームとに時分割して画像表示を行う第２の表示モードとを有しており、上記第１の表示モードにて画像表示を行う時に、各サブフレームへの表示用画像信号を生成する第１の信号生成手段と、上記第２の表示モードにて画像表示を行う時に、各サブフレームへの表示用画像信号を生成する第２の信号生成手段と、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を切り替えて、表示用画像信号を表示部へ出力する切替手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記画像表示装置は、第１の表示モードと第２の表示モードとを有している。第１の表示モードは擬似インパルス駆動による表示モードであり、１フレーム期間を複数のサブフレームに時分割し、各サブフレームの表示輝度の時間積分値が、入力画像信号に基づく１フレーム期間内の階調輝度を再現するように、各サブフレームへ表示輝度を配分して画像表示を行う。また、第２の表示モードはｎ倍速補間駆動による表示モードであり、１フレーム期間を、入力画像信号における原フレーム画像を表示するサブフレームと、入力画像信号における原フレーム画像から生成される補間フレーム画像を表示するサブフレームとに時分割して画像表示を行う。

そして、上記画像表示装置は、上記第１の表示モードにて画像表示を行う時に表示用画像信号を生成する第１の信号生成手段と、上記第２の表示モードにて画像表示を行う時に表示用画像信号を生成する第２の信号生成手段とを、上記切替手段によって切り替えて使用可能となっている。すなわち、上記切替手段によって、擬似インパルス駆動による第１の表示モードと、ｎ倍速補間駆動による第２の表示モードとが切り替えられる。

上記第１および第２の表示モードは、何れも動画ボケの抑制効果を有するが、擬似インパルス駆動による第１の表示モードではフリッカが発生しやすいといった問題があり、ｎ倍速補間駆動による第２の表示モードでは動画乱れの問題がある。

このため、フリッカの発生を抑制したい入力画像に対しては、ｎ倍速補間駆動による第２の表示モードにて表示を行い、ｎ倍速補間駆動を用いた場合に動画部分の乱れが発生する可能性のある入力画像に対しては、擬似インパルス駆動による第１の表示モードにて表示を行うことができる。これにより、動画ボケの抑制効果を効果的に得ると共に、フリッカや動画ボケの問題を軽減することができる。

また、上記画像表示装置では、上記切替手段は、外部からの入力操作によって、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を切替可能である構成とすることができる。

上記の構成によれば、ユーザ自身が表示モードの切替え操作を行うことが可能となり、ユーザの好みに応じて動画ボケおよびフリッカまたは動画ボケの調整がなされた表示画像を得ることができる。

また、上記画像表示装置は、入力画像信号に基づいて入力画像の内容を判定する判定手段を有し、上記切替手段は、上記判定手段の判定結果に基づいて、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を切り替える構成とすることができる。

上記の構成によれば、上記表示モードの切替えが、上記判定手段による入力画像の内容判定結果に基づいて実施されるため、ユーザに繁雑な手間を要求することなく、適切に表示モードの切替えが行われる。

また、上記画像表示装置では、上記判定手段は、入力画像の平均輝度を測定する輝度測定手段である構成とすることができる。この時、上記切替手段は、入力画像の平均輝度が低いと判定された場合に、上記第１の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させ、入力画像の平均輝度が高いと判定された場合に、上記第２の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させることが好ましい。

上記の構成によれば、上記輝度測定手段が、入力画像の平均輝度を測定し、その結果に応じて適切な表示モードを選択する。すなわち、表示画像の輝度が低い場合には、フリッカの問題が小さいので動画乱れの恐れが無い第１の表示モードで表示を行い、表示画像の輝度が高い場合には、フリッカの抑制を考慮して第２の表示モードで表示を行うことができる。

また、上記画像表示装置では、上記判定手段は、入力画像のフレーム周波数を測定するフレーム周波数測定手段である構成とすることができる。この時、上記切替手段は、入力画像のフレーム周波数が高いと判定された場合に、上記第１の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させ、入力画像のフレーム周波数が低いと判定された場合に、上記第２の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させることが好ましい。

上記の構成によれば、上記フレーム周波数測定手段が、入力画像のフレーム周波数を測定し、その結果に応じて適切な表示モードを選択する。すなわち、表示画像のフレーム周波数が低い場合には、フリッカが発生しにくい第２の表示モードで表示を行い、表示画像のフレーム周波数が高い場合には、動画ボケの乱れ防止を考慮して第１の表示モードにて表示を行うことができる。

また、上記画像表示装置では、上記切替手段は、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を切り替えるための基準となるフレーム周波数の閾値として、５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間に設定された閾値を有することが好ましい。

上記の構成によれば、テレビ画像の信号として一般的に使用されている５０Ｈｚのフレーム周波数（ＰＡＬ方式）と６０Ｈｚのフレーム周波数（ＮＴＳＣ方式）との間で、表示モードの切替えを行うことができる。

また、上記画像表示装置では、上記判定手段は、入力画像信号に基づいて入力画像の内容を画素毎に判定し、上記切替手段は、上記判定手段の判定結果に基づいて、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を画素毎に切り替える構成とすることができる。

また、上記画像表示装置では、上記判定手段は、入力画像の輝度を画素毎に測定する輝度測定手段であり、上記切替手段は、入力画像の平均輝度が低いと判定された画素に対しては、上記第１の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させ、入力画像の平均輝度が高いと判定された画素に対しては、上記第２の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させる構成とすることができる。

上記の構成によれば、例えば、入力画像において表示画像の輝度が高い領域（高輝度領域）と表示画像の輝度が低い領域（低輝度領域）とを輝度測定手段によって判定し、高輝度領域ではフリッカの抑制を考慮して第２の表示モードにて表示を行い、低輝度領域では動画乱れの発生の恐れが無い第１の表示モードにて表示を行うといった表示制御を行うことができる。

また、上記画像表示装置では、上記判定手段は、入力画像信号に基づいて入力画像の内容を複数に分割された領域毎に判定し、上記切替手段は、上記判定手段の判定結果に基づいて、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を領域毎に切り替える構成とすることができる。

また、上記画像表示装置では、上記判定手段は、入力画像の輝度を複数に分割された領域毎に測定する輝度測定手段であり、上記切替手段は、入力画像の平均輝度が低いと判定された領域に対しては、上記第１の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させ、入力画像の平均輝度が高いと判定された領域に対しては、上記第２の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させる構成とすることができる。

また、上記画像表示装置では、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、入力画像信号に基づく１フレーム期間内の輝度を再現するように各サブフレームへ輝度を配分して画像表示を行う第１の表示モードと、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、上記複数のサブフレームの一方のサブフレームは原フレーム画像を表示し、他方のサブフレームは原フレーム画像から生成される補間フレーム画像を表示する第２の表示モードとを有しており、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替えて、画像表示を行う構成とすることができる。

また、上記画像表示装置は、外部からの入力操作によって、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替える構成とすることができる。

また、上記画像表示装置は、入力画像の内容に基づいて、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替える構成とすることができる。

また、上記画像表示装置は、上記入力画像の平均輝度に基づいて、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替える構成とすることができる。

また、上記画像表示装置は、入力画像の平均輝度が低い場合に、上記第１の表示モードで表示し、入力画像の平均輝度が高い場合に、上記第２の表示モードで表示する構成とすることができる。

また、上記画像表示装置は、入力画像のフレーム周波数に基づいて、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替える構成とすることができる。

また、上記画像表示装置は、入力画像のフレーム周波数が高い場合は、上記第１の表示モードで表示し、入力画像のフレーム周波数が低い場合は、上記第２の表示モードで表示する構成とすることができる。

また、上記画像表示装置では、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとの切り替えを行うための基準となるフレーム周波数の閾値は、５０Ｈｚ以上と６０Ｈｚとの間に設定される構成とすることができる。

また、上記画像表示装置は、入力画像信号に基づいて入力画像の内容を画素毎に判定し、その判定結果に基づいて上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替える構成とすることができる。

また、上記画像表示装置は、入力画像信号に基づいて入力画像の内容を複数に分割された領域毎に判定し、その判定結果に基づいて、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替える構成とすることができる。

また、上記画像表示装置は、上記第１の表示モードと第２の表示モードとの切替えは領域毎に行なう構成とすることができる。

また、上記画像表示装置は、入力画像の平均輝度が低い領域に対しては、上記第１の表示モードで表示し、入力画像の平均輝度が高い領域に対しては、上記第２の表示モードで表示する構成とすることができる。

また、上記画像表示装置と、外部から入力された画像信号を該画像表示装置に伝達するための信号入力部とを組み合わせることで、パーソナルコンピューターなどに使用される液晶モニターを構成することが可能である。

また、上記画像表示装置と、チューナ部とを組み合わせることで、液晶テレビジョン受像機を構成することも可能である。

本発明に係る画像表示装置は、以上のように、入力画像信号の１フレーム期間を複数のサブフレームに時分割し、各サブフレームの表示輝度の時間積分値が、入力画像信号に基づく１フレーム期間内の階調輝度を再現するように、各サブフレームへ表示輝度を配分して画像表示を行う第１の表示モードと、入力画像信号の１フレーム期間を、入力画像信号における原フレーム画像を表示するサブフレームと、入力画像信号における原フレーム画像から生成される補間フレーム画像を表示するサブフレームとに時分割して画像表示を行う第２の表示モードとを有しており、上記第１の表示モードにて画像表示を行う時に、各サブフレームへの表示用画像信号を生成する第１の信号生成手段と、上記第２の表示モードにて画像表示を行う時に、各サブフレームへの表示用画像信号を生成する第２の信号生成手段と、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を切り替えて、表示用画像信号を表示部へ出力する切替手段とを備えている構成である。

それゆえ、上記画像表示装置は、上記第１の表示モードにて画像表示を行う時に表示用画像信号を生成する第１の信号生成手段と、上記第２の表示モードにて画像表示を行う時に表示用画像信号を生成する第２の信号生成手段とを、上記切替手段によって切り替えて使用可能となっている。

このため、フリッカの発生を抑制したい入力画像に対しては、ｎ倍速補間駆動による第２の表示モードにて表示を行い、ｎ倍速補間駆動を用いた場合に動画部分の乱れが発生する可能性のある入力画像に対しては、擬似インパルス駆動による第１の表示モードにて表示を行うことができる。これにより、動画ボケの抑制効果を効果的に得ると共に、フリッカや動画ボケの問題を軽減することができるといった効果を奏する。

〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図６に基づいて説明すると以下の通りである。先ずは、本実施の形態１に係る画像表示装置の概略構成を、図２を参照して以下に説明する。図２において、画像表示装置１は、表示パネル１０と、フレームメモリ２０と、コントロールＬＳＩ３０と、モード切替スイッチ５０とを備えている。

表示パネル１０は、画像表示手段を構成し、表示素子アレイ１１、ＴＦＴ基板１２、ソースドライバ１３ａ〜１３ｄ、およびゲートドライバ１４ａ〜１４ｄを有している。また表示素子アレイ１１には、液晶材料または有機ＥＬ部材を用いた複数の表示素子１１ａ（画素部）がマトリクス状に配置されている。

ＴＦＴ基板１２の表示領域には、これらの表示素子１１ａを駆動する画素電極１２ａと、画素電極１２ａへの電荷供給（表示電圧）をオン・オフするスイッチング素子としてのＴＦＴ１２ｂとが各表示素子１１ａに対応してマトリクス状にそれぞれ配置されている。これらの表示素子アレイ１１およびＴＦＴ基板１２の表示領域の周辺部には、各ＴＦＴ１２ｂをそれぞれ介して画素電極１２ａおよび表示素子１１ａを表示駆動するためのソースドライバとゲートドライバとが配置されている。ソースドライバに関しては、第１〜第４ソースドライバ１３ａ〜１３ｄをカスケード接続した構成が例示されており、ゲートドライバに関しては、第１〜第４ゲートドライバ１４ａ〜１４ｄをカスケード接続した構成が例示されている。

ＴＦＴ基板１２の表示領域において、ソースドライバに接続されてソース電圧（表示電圧）が供給される複数のソース電圧ラインと、ゲートドライバに接続されてゲート電圧（走査信号電圧）が供給される複数のゲート電圧ラインとが互いに交差して設けられている。その交差部近傍ごとに、画素電極１２ａおよびＴＦＴ１２ｂが設けられている。

ＴＦＴ１２ｂのゲート電極は、対応するゲート電圧ライン（その交差部のゲート電圧ライン）に接続され、ＴＦＴ１２ｂのソース電極は、対応するソース電圧ライン（その交差部のソース電圧ライン）に接続され、ＴＦＴ１２ｂのドレイン電極は画素電極１２ａに接続されている。

フレームメモリ２０は、表示パネル１０に表示される画像信号を１フレーム分蓄積するものである。コントロールＬＳＩ３０は、各部を制御する表示制御手段である。そして、モード切替スイッチ５０は、ユーザの指示によって表示モードを切り替え可能とするために、ユーザの操作によってモード切替信号をコントロールＬＳＩ３０に出力するものである。

上記構成の画像表示装置１において、その基本的な画像表示方法について説明すれば以下の通りである。

先ず、コントロールＬＳＩ３０からは、１水平ライン分の各画素部に表示されるパネル画像信号（表示用画像信号）が、クロック信号に同期して順次、第１ソースドライバ１３ａに転送される。第１〜第４ソースドライバ１３ａ〜１３ｄは図２に示すようにカスケード接続されているので、１水平画素数分のクロック信号のパルスによって、第１〜第４ソースドライバ１３ａ〜１３ｄに１水平画素数分のパネル画像信号が一旦保持される。この状態で、コントロールＬＳＩ３０から第１〜第４ソースドライバ１３ａ〜１３ｄにラッチパルス信号が出力されると、各ソースドライバ１３ａ〜１３ｄから各画素部の画像信号に対応した表示電圧レベルが１水平画素数分のソース電圧ラインに出力される。

また、コントロールＬＳＩ３０は、各ゲートドライバ１４ａ〜１４ｄのそれぞれへの制御信号として、イネーブル信号、スタートパルス信号、および垂直シフトクロック信号を出力する。イネーブル信号がローレベルの間は、ゲート電圧ラインはオフ状態となる。また、イネーブル信号がハイレベルであり、かつスタートパルス信号が入力されている時には、垂直シフトクロック信号の立ち上がりエッジのタイミングで、該当するゲートドライバの最初のゲート電圧ラインがオン状態となる。また、イネーブル信号がハイレベルであり、かつスタートパルス信号が入力されていない時には、垂直シフトクロック信号の立ち上がりエッジのタイミングで、前回オン状態となったゲート電圧ラインの次のゲート電圧ラインがオン状態となる。

上記ソース電圧ラインに１水平画素数分の表示電圧が出力されている期間に、１本のゲート電圧ラインがオン状態となることによって、このゲート電圧ラインに接続されている１水平画素数分の各ＴＦＴ１２ｂがオン状態となる。これにより、１水平画素数分の各画素電極１２ａに各ソース電圧ラインからの電荷（表示電圧）がそれぞれ供給され、これによって、表示素子１１ａの状態が変化して画像表示が行われる。以上のような表示制御が各水平ラインについて繰り返し行われることによって、表示画面全体に画像表示が行われる。

本実施の形態１に係る画像表示装置１は、動画ボケの抑制効果を効果的に得ると共に、フリッカの問題や動画部分の乱れといった問題を軽減することを目的としている。そして、この目的を達成するために、表示画像の内容に応じて表示モードの切替えを行う点に特徴を有している。以下に、この特徴点について詳細に説明する。

画像表示装置１では、モード切替スイッチ５０によって入力されるユーザ指示に基づいて、表示モードの切替えを行う構成を例示している。すなわち、ユーザが表示モードの切替えを行うためにモード切替スイッチ５０を操作すると、モード切替信号がモード切替スイッチ５０からコントロールＬＳＩ３０に入力され、コントロールＬＳＩ３０において表示モードの切替制御が行われる。

画像表示装置１は、動画ボケを抑制する表示モードとして、擬似インパルス駆動を行う第１の表示モードと、ｎ倍速補間駆動を行う第２の表示モードとを有する。

第１の表示モードによる擬似インパルス駆動では、各サブフレームの表示輝度の時間積分値が入力画像信号に基づく１フレーム期間内の階調輝度特性を再現するように、各サブフレームへ表示輝度が配分される。この表示モードでは、このような各サブフレームへの表示輝度の配分によって、入力画像信号階調レベルよりも高輝度のサブフレームと低輝度のサブフレームとが発生することで擬似インパルス表示となり、動画ボケに効果を発揮するものである。但し、第１の表示モードでは、高輝度のサブフレームと低輝度のサブフレームとが交互に生じるため、フリッカが発生しやすいといった問題がある。

これに対し、第２の表示方法によるｎ倍速補間駆動では、入力画像信号において連続する２つのフレーム画像間に、動画位置補正処理が施された新たなフレーム画像を生成して補間することで動画ボケを抑制する。この第２の表示モードでは、サブフレーム間の輝度の変化は小さいため、フリッカの問題は生じない。しかしながら、動画部分の動き検出が難しく、動き位置補正を完全には行えずに動画部分が乱れることがある。

したがって、画像表示装置１では、フリッカの発生を抑制したい入力画像に対しては、ｎ倍速補間駆動による第２の表示モードにて表示を行うことが好ましい。また、ｎ倍速補間駆動を用いた場合に動画部分の乱れが発生する可能性のある入力画像に対しては、擬似インパルス駆動による第１の表示モードにて表示を行うことが好ましい。

第１の表示モードおよび第２の表示モードにおける輝度配分の例を以下に示す。尚、以下の説明では、サブフレームの分割を前半サブフレームと後半サブフレームとの２つとし、さらにそのサブフレームの時間比率が１：１であると仮定している（すなわち、ｎ倍速補間駆動では２倍速となる）。まず、第１の表示モードにおける輝度配分例を以下の表１に示す。さらに、表１に基づいた輝度配分を図３に図示する。

図３は、擬似インパルス駆動による第１の表示モードを示すものであり、入力画像信号の階調レベルが０％（フレーム輝度０％）、５３．３％（フレーム輝度２５％）、７３．０％（フレーム輝度５０％）、８７．７％（フレーム輝度７５％）、１００％（フレーム輝度１００％）のそれぞれの場合を例として、サブフレームの輝度配分を図示している。尚、フレーム輝度と入力画像信号の階調レベルとの関係は、以下の（１）式を満たす。また、（１）式においては、γ（ガンマ特性）＝２．２の時に、実際の表示と近い特性が得られることが知られている。

表１および図３にて示される第１の表示モードでは、フレーム輝度が０〜５０％の範囲においては、一方のサブフレーム（この例では前半サブフレーム）の輝度を最小輝度（０％）に固定し、他方のサブフレーム（この例では後半サブフレーム）の輝度を変化させている。また、フレーム輝度が５０〜１００％の範囲においては、一方のサブフレーム（この例では後半サブフレーム）の輝度を最大輝度（１００％）に固定し、他方のサブフレーム（この例では前半サブフレーム）の輝度を変化させている。

尚、表１および図３に示す輝度分割比率は、各階調レベルにおいてサブフレーム間の輝度差が最大となる分割比率であり、擬似インパルス駆動を行う場合では、動画ボケの防止効果が最も高い輝度分割比率である。しかしながら、第１の表示モードにおいて、各サブフレームへの輝度配分比率は特に限定されるものではない。例えば、フリッカの発生程度を抑制するために、以下の表２に示すようなサブフレーム間の輝度差を抑えた分割比率としても良い。

図４は、ｎ倍速補間駆動による第２の表示モードを示すものであり、入力画像信号の階調レベルが０％（フレーム輝度０％）、５３．３％（フレーム輝度２５％）、７３．０％（フレーム輝度５０％）、８７．７％（フレーム輝度７５％）、１００％（フレーム輝度１００％）のそれぞれの場合を例として、サブフレームの輝度配分を図示している。

図４にて示される第２の表示モードでは、前半サブフレームにて入力画像信号における原フレーム画像を表示し、後半サブフレームにて動画位置補正処理が施された新たなフレーム画像を補間表示する。この表示では、後半サブフレームに表示される補間画像は、その前後のフレームに対して大きな輝度変化を与えられるものではないので、前半サブフレームと後半サブフレームとはほぼ等しい輝度となる。

次に、上記第１および第２の表示モードの切替制御を行うための、コントロールＬＳＩ３０の構成について図１を参照して説明する。

コントロールＬＳＩ３０は、図１に示すように、ラインバッファ３１、タイミングコントローラ３２、フレームメモリデータセレクタ３３、第１階調変換回路３４、第２階調変換回路３５、出力データセレクタ３６、および動き位置補正画像処理回路３７を備えて構成されている。

ラインバッファ３１では、入力された入力画像信号が１水平ラインずつ受信されて一旦保持される。ラインバッファ３１は、受信ポートと送信ポートとを独立して備えており、入力画像信号の受信および送信を同時に行うことができる。

タイミングコントローラ３２は、フレームメモリデータセレクタ３３に対して、フレームメモリ２０へのデータ転送と、フレームメモリ２０からのデータ読出しとのタイミングを交互に切り替えて制御する。また、タイミングコントローラ３２は、出力データセレクタ３６に対して、第１階調変換回路３４および第２階調変換回路３５からの各出力タイミングを交互に選択制御する。すなわち、タイミングコントローラ３２は、出力データセレクタ３６に対して前半サブフレーム期間と後半サブフレーム期間との切替えを行う。さらに、タイミングコントローラ３２は、入力同期信号に基づき生成したクロック信号、ラッチパルス信号、イネーブル信号、スタートパルス信号、および垂直シフトクロック信号を所定のタイミングで出力する。

フレームメモリデータセレクタ３３は、タイミングコントローラ３２によって制御され、ラインバッファ３１に保持された入力画像信号を１水平ライン分ずつフレームメモリ２０にデータ転送する動作と、１フレーム前に入力されてフレームメモリ２０に保存されている画像信号を１水平ライン分ずつ読み出す動作とを交互に選択する。また、フレームメモリデータセレクタ３３は、フレームメモリ２０から読み出した画像データを第２階調変換回路３５および動き位置補正画像処理回路３７に転送する。

第１階調変換回路３４および第２階調変換回路３５は、第１の表示モードにおける擬似インパルス駆動を行うための手段である。第１階調変換回路３４は、ラインバッファ３１から入力画像信号の供給を受け、その入力画像信号の階調レベルを前半サブフレームの階調レベルに変換して出力する。第２階調変換回路３５は、フレームメモリデータセレクタ３３を介してフレームメモリ２０から入力画像信号の供給を受け、その入力画像信号の階調レベルを後半サブフレームの階調レベルに変換して出力する。

第１階調変換回路３４は、入力画像信号の階調レベルと前半サブフレームの階調レベルとを対応付けて記憶するＬＵＴ（Look-Up Table）を参照し、入力画像信号の階調レベルを、輝度分割表示を行うための前半サブフレームの階調レベルに変換して出力する。図１では、このＬＵＴは第１階調変換回路３４内に格納されているものとする。

同様に、第２階調変換回路３５は、入力画像信号の階調レベルと後半サブフレームの階調レベルとを対応付けて記憶するＬＵＴ（Look-Up Table）を参照し、入力画像信号の階調レベルを、輝度分割表示を行うための後半サブフレームの階調レベルに変換して出力する。図１では、このＬＵＴは第２階調変換回路３５内に格納されているものとする。

尚、第１階調変換回路３４および第２階調変換回路３５は、入力画像信号の階調レベルに対応する各サブフレームの階調レベルをＬＵＴから読み出すことによって階調レベルの変換を行うものに限定されない。例えば、第１階調変換回路３４および第２階調変換回路３５は、入力画像信号の階調レベルに対応する各サブフレームの階調レベルを計算式から演算することで求めるものであっても良い。

動き位置補正画像処理回路３７は、第２の表示モードにおけるｎ倍速補間駆動を行うための手段である。動き位置補正画像処理回路３７は、ラインバッファ３１から入力画像信号における最新のフレーム画像（Ｎフレーム画像）の供給を受け、フレームメモリデータセレクタ３３を介してフレームメモリ２０から入力画像信号における１フレーム前のフレーム画像（（Ｎ−１）フレーム画像）の供給を受ける。そして、動き位置補正画像処理回路３７は、入力画像信号において連続するこれら２つのフレーム画像から、これらのフレーム画像の時間的中間にある（Ｎ−０．５）フレーム画像を動画位置補正によって生成する。

動き位置補正画像処理回路３７において、動画位置補正を行う画像処理方法については、従来提案されている種々の公知の方法を利用することができるため、ここでは、その詳細な説明を省略する。動き位置補正画像処理回路３７では、例えば、上述した特許文献４〜６等で開示されている動画位置補正方法を用いることができる。

出力データセレクタ３６は、モード切替信号の入力を受けて、第１の表示モードと第２の表示モードとの間でモード切替えを行う。すなわち、出力データセレクタ３６は、第１の表示モード時には、第１階調変換回路３４または第２階調変換回路３５からの出力をパネル画像信号としてソースドライバ１３へ出力する。また、出力データセレクタ３６は、第２の表示モード時には、ラインバッファ３１を介して入力される入力画像信号または動き位置補正画像処理回路３７から入力される補間フレーム画像信号をパネル画像信号としてソースドライバ１３へ出力する。さらに、出力データセレクタ３６では、前半サブフレームと後半サブフレームとの切替えをタイミングコントローラ３２によって制御される。

ここで、上記構成のコントロールＬＳＩ３０を用いた画像表示装置１の動作について図５および図６を参照して説明する。図５は、上記画像表示装置の第１の表示モード時、すなわち擬似インパルス駆動における水平期間毎の画像信号の流れを示す図である。また、図６は、上記画像表示装置の第２の表示モード時、すなわちｎ倍速補間駆動における水平期間毎の画像信号の流れを示す図である。

尚、図５および図６では、括弧［］内は、それぞれ１水平ライン分の画像信号の転送期間を示している。例えば、［Ｎ，１］は、第Ｎフレームの水平第１ラインに入力された入力画像信号が転送されていることを示している。また、Ｍライン目は画面の中間ラインを示しており、本実施の形態１では第３ゲートドライバ１４ｃの第１ゲート電圧ラインによって駆動される水平ラインである。

また、図５において、Ｃ１はその後の［］内に示すフレームおよび水平ラインの入力画像信号をソースとして第１階調変換回路３４にて変換された画像信号が転送されることを示している。Ｃ２はその後の［］内に示すフレームおよび水平ラインの入力画像信号をソースとして第２階調変換回路３５にて変換された画像信号が転送されることを示している。さらに、図６において、Ｐｘは、動き位置補正画像処理回路３７にて生成された補間フレーム画像信号が転送されることを示している。

先ず、画像表示装置１の第１表示モード時の動作について図５を参照して説明すると以下の通りである。尚、図５では、第Ｎ番目のフレームの１ライン目から３ライン目の画像入力信号が入力される期間を示している。

図５の矢印Ｄ１に示すように、入力された入力画像信号は、ラインバッファ３１で受信される。次に、矢印Ｄ２に示すように、１ライン分の画像信号が受信されている途中から、ラインバッファ３１からフレームメモリデータセレクタ３３を介してフレームメモリ２０への書き込みと、ラインバッファ３１から第１階調変換回路３４への転送が行われる。第１階調変換回路３４からは変換された画像信号がパネル画像信号として出力される。

また、矢印Ｄ３に示すように、フレームメモリ２０への書き込みと交互に、書込まれる画像信号のラインから半フレーム分だけ過去の水平ラインの画像信号が、フレームメモリ２０から１ラインずつ読み出される。フレームメモリ２０から読み出された画像信号は、フレームメモリデータセレクタ３３を介して第２階調変換回路３５へ転送され、第２階調変換回路３５からは変換された画像信号がパネル画像信号として出力される。

さらに、コントロールＬＳＩ３０から出力された１水平ライン分のパネル画像信号がクロック信号によって第１〜第４のソースドライバへ転送された後、ラッチパルス信号を与えると、各ソース電圧ラインから各画素部の表示輝度に対応して表示電圧が出力される。この時、ソース電圧ライン上の電荷（表示電圧）を供給して画像表示させたいラインに該当するゲートドライバには、必要に応じて垂直シフトクロック信号やゲートスタートパルス信号が与えられて、該当するゲート電圧ラインの走査信号がオン状態とされる。一方、画像表示させないゲートドライバでは、イネーブル信号がローレベルとされて、ゲート電圧ラインの走査信号がオフ状態とされている。

図５の例では、矢印Ｄ４に示すように、第Ｎ−１フレームの第Ｍラインの１水平ライン分の画像信号がソースドライバへ転送された後、コントロールＬＳＩ３０から、矢印Ｄ５に示すように、第３ゲートドライバ１４ｃへのイネーブル信号がハイレベルとされ、矢印Ｄ６およびＤ７に示すように、第３ゲートドライバ１４ｃへのスタートパルス信号と垂直シフトクロック信号とが供給される。これにより、矢印Ｄ８に示すように、表示位置が画面の第Ｍラインに該当する第３ゲートドライバ１４ｃの第１ゲート電圧ラインに接続されたＴＦＴ１２ｂがオン状態とされ、画像が表示される。この時、表示位置に該当しない第１、第２および第４ゲートドライバ１４ａ，１４ｂ，１４ｃへのイネーブル信号はローレベルとされており、これらのゲートドライバのゲート電圧ラインに接続されたＴＦＴ１２ｂはオフ状態とされている。

次に、矢印Ｄ９に示すように、第Ｎフレームの第１ラインの１水平ライン分の画像信号がソースドライバに転送された後、コントロールＬＳＩ３０から、矢印Ｄ１０に示すように、第１ゲートドライバ１４ａへのイネーブル信号がハイレベルとされ、矢印Ｄ１１およびＤ１２に示すように、第１ゲートドライバ１４ａへのスタートパルス信号と垂直シフトクロック信号とが供給される。これにより、矢印Ｄ１３に示すように、表示位置が画面の第１ラインに該当する第１ゲートドライバ１４ａの第１ゲート電圧ラインに接続されたＴＦＴ１２ｂがオン状態とされ、画像が表示される。この時、表示位置に該当しない第２〜第４ゲートドライバ１４ｂ〜１４ｃへのイネーブル信号はローレベルとされ、これらのゲートドライバのゲート電圧ラインに接続されたＴＦＴ１２ｂはオフ状態とされている。

尚、図５に基づく上記説明の動作は、画像表示装置１において擬似インパルス駆動を行うための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。

例えば、上記の説明では、サブフレームへの分割数を２つとした場合を例示しているが、フレームの分割数はこれに限らず、フレームを３つ以上のサブフレームに分割してもよい。また、サブフレームの分割比も１：１などの等分割である必要は無く、任意の分割比（例えば２：１や３：２）でフレーム分割を行うこともできる。これらのことは、後述する実施の形態２ないし４においても同様である。

次に、画像表示装置１の第２表示モード時の動作について図６を参照して説明すると以下の通りである。尚、図６においても、第Ｎ番目のフレームの１ライン目から３ライン目の画像入力信号が入力される期間を示している。

図６の矢印Ｄ２１に示すように、入力された入力画像信号は、ラインバッファ３１で受信される。次に、矢印Ｄ２２に示すように、１ライン分の画像信号が受信されている途中から、ラインバッファ３１からフレームメモリデータセレクタ３３を介してフレームメモリ２０への書き込みと、ラインバッファ３１から出力データセレクタ３６への入力画像信号の転送が行われ、出力データセレクタ３６から上記入力画像信号がパネル画像信号として出力される。

また、矢印Ｄ２３に示すように、上記入力画像信号のパネル画像信号としての出力と交互に、フレームメモリデータセレクタ３３を介してフレームメモリ２０からの１フレーム前のフレーム画像信号（（Ｎ−１）フレーム画像）とラインバッファ３１からの最新のフレーム画像信号（Ｎフレーム画像）から動き位置補正画像処理回路３７が補間フレームの画像信号（（Ｎ−０．５）フレーム画像）を生成し、この補間フレーム画像信号が出力データセレクタ３６を介してパネル画像信号として出力される。

尚、第２の表示モード時の動作において、ソースドライバおよびゲートドライバの動作は、第１の表示モードの動作と同じであるので、これについての詳細な説明は省略する。

本実施の形態１に係る画像表示装置１では、表示モードの切替えは、モード切替スイッチ５０から入力されるユーザ指示によって行われる構成となっている。しかしながら、本発明に係る画像表示装置では、装置自身が表示画像の内容を認識し、その認識結果に応じて適切な表示モードが自動的に選択される構成とすることも可能である。このような構成の画像表示装置について、以下の実施の形態２および３において説明する。

〔実施の形態２〕
本実施の形態２に係る画像表示装置は、図７に示すようなものとなる。図７に示す画像表示装置２が、図２に示す画像表示装置１と異なる点は、モード切替スイッチ５０を備えていない点と、コントロールＬＳＩ３０に代えてコントロールＬＳＩ６０を備えている点である。それ以外の構成は、画像表示装置１と同じであるので、画像表示装置１と同様の構成および作用を有する部材について、図２と同じ部材番号を付し、その詳細な説明は省略する。

画像表示装置２では、コントロールＬＳＩ６０が入力画像信号の平均輝度を測定（算出）し、その結果に応じて適切な表示モードを選択する。すなわち、本発明の画像表示装置では、擬似インパルス駆動による第１の表示モードにて画像表示を行った場合、輝度の高い画像を表示する時にフリッカを生じやすい。したがって、表示画像の輝度が低い場合にはフリッカの問題が小さいため、動画乱れの恐れが無い擬似インパルス駆動による第１の表示モードにて表示を行い、表示画像の輝度が高い場合には、フリッカの抑制を考慮してｎ倍速補間駆動による第２の表示モードにて表示を行うことが好ましい。

このような表示モード切替動作を行うコントロールＬＳＩ６０の構成について、図８を参照して説明する。コントロールＬＳＩ６０は、図１に示すコントロールＬＳＩ３０に対し、さらに輝度測定回路６１を備えた構成である。その他、コントロールＬＳＩ３０と同様の構成および作用を有する部材について、図１と同じ部材番号を付し、その詳細な説明は省略する。

輝度測定回路６１は、図８に示すように、入力画像信号および入力同期信号の供給を受け、これらの信号に基づいて表示画像の平均輝度を測定（算出）し、その結果に基づいてモード切替信号を出力する。輝度測定回路６１が出力するモード切替信号は、タイミングコントローラ３２、および出力データセレクタ３６に入力される。尚、上記平均輝度の算出にあたっては、実際には、入力画像信号における階調値データが利用される。

ここで、輝度測定回路６１における輝度測定方法としては、例えば、フレーム中の複数の画素の輝度データ平均値（すなわち平均輝度）を算出する方法などが考えられる。尚、上記平均輝度の算出は、単一のフレームに対して求めても良いし、あるいは連続する複数のフレームに対して求めても良い。また、上記平均輝度の算出は、フレーム中の全ての画素を用いて算出しても良いし、あるいはフレーム中から抽出される一部の画素を用いて算出しても良い。尚、輝度測定方法は、例えば液晶表示装置のバックライトを表示画像の輝度に応じて制御するような場合の処理等に既に応用されている技術であり、輝度測定方法に関しては何れの周知方法をも利用し得る。このため、本発明において、輝度測定にかかる具体的方法は特に限定されるものではない。

〔実施の形態３〕
本実施の形態３に係る画像表示装置は、図７に示す画像表示装置２とほぼ同様の構成となるが、コントロールＬＳＩ６０に代えて、図９に示すコントロールＬＳＩ７０を備えた構成となる。コントロールＬＳＩ７０は、図８に示すコントロールＬＳＩ６０に対し、輝度測定回路６１に代えてフレーム周波数測定回路７１を備えた構成である。

本実施の形態３に係る画像表示装置では、コントロールＬＳＩ７０が入力画像信号のフレーム周波数を測定し、その結果に応じて適切な表示モードを選択する。すなわち、本発明の画像表示装置における擬似インパルス駆動による第１の表示モードでは、一般にフレーム周波数が高い時にはフリッカが認識されにくく、フレーム周波数が低い時にフリッカが認識されやすい。したがって、表示画像の輝度フレーム周波数が高い場合には、動画乱れが生じにくい第１の表示モードにて表示を行い、表示画像のフレーム周波数が低い場合には、フリッカの抑制を考慮して動画ボケ効果を小さくした第２の表示モードにて表示を行うことが好ましい。

より具体的な例としては、フレーム周波数が約６０Ｈｚと判定された場合は第１の表示モードにて表示を行い、フレーム周波数が約５０Ｈｚと判定された場合は第２の表示モードにて表示を行うことが好ましい。このような場合は、表示モードを切り替えるための基準となるフレーム周波数の閾値を、５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間に設定すればよい。尚、フレーム周波数の閾値を５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間に設定することが好適となるのは、テレビ画像の信号として５０Ｈｚのもの（ＰＡＬ方式）と６０Ｈｚのもの（ＮＴＳＣ方式）とが一般的に使用されているためである。

フレーム周波数測定回路７１は、図９に示すように、入力同期信号の供給を受け、この入力同期信号に基づいて表示画像のフレーム周波数を測定し、その結果に基づいてモード切替信号を出力する。フレーム周波数測定回路８１が出力するモード切替信号は、タイミングコントローラ３２および出力データセレクタ３６に入力される。

ここで、フレーム周波数測定回路７１におけるフレーム周波数方法としては、例えば、フレーム周波数測定回路７１内に、周波数が一定に固定されたクロック（たとえば、水晶発振器の出力）で動作する同期式カウンタを設け、上記入力同期信号の垂直周期をカウントすることで、上記入力同期信号からフレーム周波数を抽出する方法などが考えられるが、本発明において、フレーム周波数測定にかかる具体的方法は特に限定されるものではない。

尚、上記実施の形態２および３で説明した各構成は、本発明に係る画像表示装置において、両方の構成を組み合わせて用いることも可能である。また、これらに実施の形態１にて説明したモード切替スイッチ５０の構成を組み合わせて用いることも可能である。

さらに、実施の形態２における輝度測定処理、実施の形態３におけるフレーム周波数測定処理は、画像信号の入力期間中、継続して実施することも可能である。しかしながら、輝度測定回路６１あるいはフレーム周波数測定回路７１での処理にかかる負担軽減のため、例えば一定期間の経過毎に間欠的に判別あるいは計測を行う構成であってもよい。

〔実施の形態４〕
本実施の形態４に係る画像表示装置は、上述した実施の形態２に係る画像表示装置と同様に、装置自身が表示画像の輝度を測定し、その測定結果に応じて適切な表示モードが自動的に選択される構成である。但し、実施の形態２に係る画像表示装置では、表示モードの切替えは、フレーム画像の全体に対して切替えが行われる構成となっているのに対し、本実施の形態４に係る画像表示装置では、フレーム画像の各画素に対して判定を行い、判定された画素毎に表示モードの切替えを行うことを特徴とする。

例えば、本実施の形態４に係る画像表示装置では、入力画像において高輝度の画像が表示される画素と低輝度の画像が表示される画素とを判定し、高輝度画素ではフリッカが発生しにくい第２の表示モード（ｎ倍速補間駆動）にて表示を行い、低輝度画素では動画乱れが生じないように第１の表示モード（擬似インパルス駆動）にて表示を行うといった表示制御を行うことができる。

このような表示制御を行う画像表示装置は、基本的には、実施の形態２における画像表示装置と同様の構成にて実現が可能である。すなわち、実施の形態２では、コントロールＬＳＩ６０における輝度測定回路６１は、フレーム全体の画像について平均輝度の測定を行っていたが、本実施の形態４では、輝度測定回路６１は画素毎に輝度の測定を行い、輝度の測定を受けた画素毎にモード切替信号を切り替えて出力するようにすればよい。

〔実施の形態５〕
本実施の形態５に係る画像表示装置は、上述した実施の形態２に係る画像表示装置と同様に、装置自身が表示画像の輝度を測定し、その測定結果に応じて適切な表示モードが自動的に選択される構成である。但し、実施の形態２に係る画像表示装置では、表示モードの切替えは、フレーム画像の全体に対して切替えが行われる構成となっているのに対し、本実施の形態４に係る画像表示装置では、フレーム画像に対して領域判定を行い、判定された領域毎に表示モードの切替えを行うことを特徴とする。

例えば、本実施の形態５に係る画像表示装置では、入力画像において高輝度の画像が表示される領域（高輝度領域）と低輝度の画像が表示される領域（低輝度領域）とを判定し、高輝度領域ではフリッカが発生しにくい第２の表示モード（ｎ倍速補間駆動）にて表示を行い、低輝度領域では動画乱れが生じないように第１の表示モード（擬似インパルス駆動）にて表示を行うといった表示制御を行うことができる。

本実施の形態７に係る画像表示装置は、図７に示す画像表示装置２とほぼ同様の構成となるが、コントロールＬＳＩ６０に代えて、図１０に示すコントロールＬＳＩ９０を備えた構成となる。コントロールＬＳＩ９０は、図１に示すコントロールＬＳＩ３０に対し、さらに領域毎判別回路９１および遅延用バッファ９２を備えた構成である。

領域毎判別回路９１には入力画像信号および入力同期信号が入力され、該領域毎判別回路９１は、これらの入力信号に基づいて所定のブロック領域毎に入力画像信号の内容を判定し、その判定結果に基づいたモード切替信号を出力する。領域毎判別回路９１は、例えば、図１１に示すように、表示画面を複数のブロック領域に分割し、入力画像の内容判定およびモード切替信号の切り替えを、このブロック領域毎に実行する、図１１では、表示画面を、８×８画素単位でＹ行Ｘ列のブロック領域に分割した場合を例示している。

また、領域毎判別回路９１では、ブロック領域内の全画素の情報がすべて収集された後に、そのブロック領域の内容判定結果が導かれるため、モード切替信号を出力するまでに遅延時間が発生する。遅延用バッファ９２は、この遅延時間を考慮し、領域毎判別回路９１が出力するモード切替信号とパネル画像信号として出力される映像信号との時間タイミングを同期させるために、ラインバッファ３１の前段に導入されている。

ここで、領域毎判別回路９１の一構成例を図１２を参照して説明する。この領域毎判別回路９１は、輝度測定回路９１１、画素位置算出回路９１２、判別情報記録回路９１３、および領域内モード判定回路９１４を備えて構成されている。

輝度測定回路９１１は、実施の形態２に示す輝度測定回路６１と基本的に同一の機能を有するものであり、入力画像信号に基づいて、高輝度か低輝度かの判別を画素毎に行うことができる。輝度測定回路９１１は、例えば、低輝度と判断された場合は１を、高輝度と判断された場合は０を判断情報記録回路９１３に出力する。

画素位置算出回路９１２は、入力同期信号に基づいて入力画素の画面位置および出力画素の画面位置を算出する。

判別情報記録回路９１３は、輝度測定回路９１１での判別結果を、画素位置算出回路９１２から入力される入力画素の画面位置に基づいて記録する。すなわち、判断情報記録回路９１３は、画素位置算出回路９１２が出力する入力画素位置（現在入力している画素の画面上での位置）をアドレスとして、輝度測定回路９１１での判断結果（１または０）を順次記録する。例えば、縦４８０×横６４０画素の表示解像度の場合で、現在入力している画素の位置が縦５０、横１００の位置とすると、アドレス（５０，１００）として低輝度／高輝度の判断結果１ビット（１または０）を記録する。

領域内モード判定回路９１４は、画素位置算出回路９１２から入力される出力画素の画面位置に基づいて、判別情報記録回路９１３から出力画素が属するブロック領域内の判別結果を読出し、それらを演算してブロック領域内のモードを判定しモード切替信号を出力する
領域内モード判定回路９１４は、画素位置算出回路９１３より出力画素位置（これからモード切替信号を出力しようとする画素の画面上での位置）が入力されると、この画素が分割されたどのブロック領域に含まれるかを算出する。図１１における画素Ｐが出力が疎である場合を例に取れば、該画素Ｐはブロック領域Ａｒｅａ（ｊ，ｉ）に含まれることが求められる。この算出式は、ブロック領域の大きさに依存する。すなわち、表示画面がＭ×Ｎ画素（Ｍ，Ｎは整数）サイズのブロックで領域分割される場合、画素Ｐの画面上のＹ座標（縦座標）をＰｙ、Ｘ座標（横座標）をＰｘとすれば、該画素Ｐが含まれるブロック領域Ａｒｅａ（ｊ，ｉ）は次式によって導かれる。

ｊ＝ｉｎｔ（Ｐｙ ÷ Ｍ）
ｉ＝ｉｎｔ（Ｐｘ ÷ Ｎ）
ここでｉｎｔ（）は（）内の数値の小数点以下を切り捨てて整数に変換する関数である。

例えば、８×８画素のブロックで領域分割される場合は、出力画素位置が縦５０（Ｐｙ）、横１００（Ｐｘ）の位置とすると、
ｉ＝ｉｎｔ（５０÷８）＝ｉｎｔ（６．２５）＝６
ｊ＝ｉｎｔ（１００÷８）＝ｉｎｔ（１２．５）＝１２
となり、画素Ｐは図１１でのＡｒｅａ（６，１２）のブロック領域に含まれていると算出できる。

次に、領域内モード判定回路９１４は、判断情報記録回路９１３より、出力画素位置から算出したブロック内の全ての画素についての判断結果を同時に読み出し、低輝度画素と高輝度画素とのどちらが多いかを判定する（すなわち、１および０のどちらのカウント数が多いかを判定する）。高低輝度画素（０）のカウント数が２０画素、低輝度画素（１）のカウント数が４４画素であった結果を示している。この場合、このブロック領域では低輝度画素（１）のカウント数の方が多いため、領域内モード判定回路９１４はこのブロック領域に対して低輝度領域であるとの判定を行い、動画乱れが生じないように第１の表示モードの表示を行うようにモード切替信号を出力する。

また、図１３（ｂ）の例では、高輝度画素数の方が多いので、領域内モード判定回路９１４はこのブロック領域に対して高輝度領域であるとの判定を行い、フリッカを抑制するように第２の表示モードの表示を行うようにモード切替信号を出力する。

また、ブロック領域の内容判定を行う方法としては、上述のように低輝度画素と高輝度画素とのどちらが多いかによって判定を行う方法に限定されるものでない。他の方法によっては、より回路を簡便にしたり、判断結果を記録する容量を少なくしたりする方法等も考えられる。

ブロック領域の内容判定方法についての他の例を、図１４を参照して説明すれば以下のとおりである。

図１４の手順(i)では、判断情報記録回路９１３において、低輝度画素または高輝度画素の判断結果（１または０）をブロック領域１行単位であらかじめすべて加算し、手順(ii)に示すように各行ごとの加算値を記録しておく。図１４では、図１３（ａ）に示す例の低輝度画素数の加算値を記録している。こうすることによって、判断情報記録回路９１３で記録される情報は、上記の方法（低輝度画素と高輝度画素とのどちらが多いかによって判定を行う方法）では１ブロック領域の行８ｂｉｔ×列８ｂｉｔで６４ｂｉｔ必要であったが、判断結果をブロックの１行単位であらかじめ加算することによって１ブロックの１行については４ｂｉｔとなり、１ブロック領域の記録情報は半分の３２ｂｉｔで済むようなる。

また、領域内モード判定回路９１４が判断情報記録回路９１３から記録情報を読み出す時には、ブロック内の１および０の数をカウントしなくとも、手順(ii)から(iii)に示すように、４ｂｉｔデータを８行分読み出して加算すればそのブロック領域の低輝度画素数を求めることができる。この求まったブロック領域の低輝度画素数を、ブロック領域内の全画素の５０％の数の３２と比較すれば、このブロック領域が低輝度領域か高輝度領域かを判定することができる。

モード切替信号に基づいてパネル画像信号へ信号生成手段を切り替える方法は、上記各実施の形態と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

尚、上記の説明では、表示画像を８×８画素ブロック毎のブロック領域に分割する例を示したが、分割されるブロック領域のサイズは８×８画素サイズに限定されるものでなく、任意のＮ×Ｍ画素（Ｎ，Ｍは整数）サイズで分割することもできる。

また、表示画像を分割する領域は、上記例のような矩形ブロック毎でなくてもよく任意の形状で分割できる。さらには、表示画像を分割する領域は、すべて同じ大きさの領域でなくてもよく、入力画像信号によって分割領域の大きさを変えてもよい。例えば、入力画像の絵柄が細かいところは分割領域を小さくし、滑らかなところは分割領域を大きく取るようにすれば、より映像にマッチングした処理を行うことが可能となる。

また、上記例では、分割領域内のモード判定は、その領域内に占める画素数の多数決で判定しているが、この判定ラインを５０％だけではなく、３０％と小さくしてもよいし、７０％と大きくしてもよい。この判定ラインを外部操作によって可変にすれば、動画質をユーザの好みに調整することができる。

上記の各実施の形態１〜５における画像表示装置は、液晶モニター等の画像表示モニターとして機能させることも可能であり、テレビジョン受像機として機能させることも可能である。

上記画像表示装置を画像表示モニターとして機能させる場合には、外部から入力された画像信号をコントロールＬＳＩに入力する信号入力部（例えば、入力用ポート）を備えることで実現できる。一方、上記画像表示装置をテレビジョン受像機として機能させる場合は、本画像表示装置に、チューナ部を備えることで実現できる。このチューナ部は、テレビ放送信号のチャネルを選択し、選択されたチャネルのテレビ画像信号を、入力画像信号としてコントロールＬＳＩに入力する。

動画ボケを抑制するために時分割駆動を行う画像表示装置において、動画ボケの抑制効果を得ることができると共に、フリッカや動画乱れの問題を軽減でき、液晶表示素子やＥＬ表示素子などのホールド型表示素子を用いた画像表示装置に適用できる。

本発明の実施形態を示すものであり、実施の形態１におけるコントロールＬＳＩの概略構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。 上記画像表示装置における第１の表示モードにおける輝度配分を示す図である。 上記画像表示装置における第２の表示モードにおける輝度配分を示す図である。 上記画像表示装置における第１の表示モードにおける動作を示す図である。 上記画像表示装置における第２の表示モードにおける動作を示す図である。 実施の形態２に係る画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。 実施の形態２におけるコントロールＬＳＩの概略構成を示すブロック図である。 実施の形態３におけるコントロールＬＳＩの概略構成を示すブロック図である。 実施の形態５におけるコントロールＬＳＩの概略構成を示すブロック図である。 表示画面を複数のブロック領域に分割した例を示す図である。 実施の形態５における領域毎判別回路の概略構成を示すブロック図である。 図１３（ａ）は低輝度領域と判断されるブロック領域の例を示す図であり、図１３（ｂ）は高輝度領域と判断されるブロック領域の例を示す図である。 低輝度領域と高輝度領域との判別方法の変形例を示す図である。 ｎ倍速補間駆動の動作原理を示す図である。

符号の説明

１，２ 画像表示装置
１０ 表示パネル（表示部）
２０ フレームメモリ（第１の信号生成手段、第２の信号生成手段）
３０，６０，７０，９０
コントロールＬＳＩ（第１の信号生成手段、第２の信号生成手段）
３１ ラインバッファ
３２ タイミングコントローラ
３３ フレームメモリデータセレクタ（第１の信号生成手段、第２の信号生成手段）
３４ 第１階調変換回路（第１の信号生成手段）
３５ 第２階調変換回路（第１の信号生成手段）
３６ 出力データセレクタ（切替手段）
３７ 動き位置補正画像処理回路（第２の信号生成手段）
５０ モード切替スイッチ（切替手段）
６１ 輝度測定回路（判定手段、輝度測定手段、切替手段）
７１ フレーム周波数測定回路（判定手段、フレーム周波数測定手段、切替手段）
９１ 領域毎判別回路（判定手段、輝度測定手段、切替手段）

Claims (26)

1. １フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、入力画像信号に基づく１フレーム期間内の輝度を再現するように各サブフレームへ輝度を配分して画像表示を行う第１の表示モードと、
   １フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、上記複数のサブフレームの一方のサブフレームは原フレーム画像を表示し、他方のサブフレームは原フレーム画像から生成される補間フレーム画像を表示する第２の表示モードとを有しており、
   上記第１の表示モードにて画像表示を行う時に、各サブフレームへの表示用画像信号を生成する第１の信号生成手段と、
   上記第２の表示モードにて画像表示を行う時に、各サブフレームへの表示用画像信号を生成する第２の信号生成手段と、
   上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を切り替えて、表示用画像信号を表示部へ出力する切替手段とを備えていることを特徴とする画像表示装置。
2. 上記切替手段は、外部からの入力操作によって、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を切替可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 入力画像信号に基づいて入力画像の内容を判定する判定手段を有し、
   上記切替手段は、上記判定手段の判定結果に基づいて、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を切り替えるものであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
4. 上記判定手段は、入力画像の平均輝度を測定する輝度測定手段であることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
5. 上記切替手段は、
   入力画像の平均輝度が低いと判定された場合に、上記第１の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させ、
   入力画像の平均輝度が高いと判定された場合に、上記第２の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 上記判定手段は、入力画像のフレーム周波数を測定するフレーム周波数測定手段であることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
7. 上記切替手段は、
   入力画像のフレーム周波数が高いと判定された場合に、上記第１の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させ、
   入力画像のフレーム周波数が低いと判定された場合に、上記第２の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
8. 上記切替手段は、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を切り替えるための基準となるフレーム周波数の閾値として、５０Ｈｚと６０Ｈｚとの間に設定された閾値を有することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
9. 上記判定手段は、入力画像信号に基づいて入力画像の内容を画素毎に判定し、
   上記切替手段は、上記判定手段の判定結果に基づいて、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を画素毎に切り替えるものであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
10. 上記判定手段は、入力画像の輝度を画素毎に測定する輝度測定手段であり、
    上記切替手段は、入力画像の輝度が低いと判定された画素に対しては、上記第１の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させ、入力画像の輝度が高いと判定された画素に対しては、上記第２の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
11. 上記判定手段は、入力画像信号に基づいて入力画像の内容を複数に分割された領域毎に判定し、
    上記切替手段は、上記判定手段の判定結果に基づいて、上記第１の信号生成手段および上記第２の信号生成手段の出力を領域毎に切り替えるものであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
12. 上記判定手段は、入力画像の輝度を複数に分割された領域毎に測定する輝度測定手段であり、
    上記切替手段は、入力画像の平均輝度が低いと判定された領域に対しては、上記第１の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させ、入力画像の平均輝度が高いと判定された領域に対しては、上記第２の信号生成手段の出力を表示用画像信号として表示部へ出力させることを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。
13. １フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、入力画像信号に基づく１フレーム期間内の輝度を再現するように各サブフレームへ輝度を配分して画像表示を行う第１の表示モードと、
    １フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、上記複数のサブフレームの一方のサブフレームは原フレーム画像を表示し、他方のサブフレームは原フレーム画像から生成される補間フレーム画像を表示する第２の表示モードとを有しており、
    上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替えて、画像表示を行うことを特徴とする画像表示装置。
14. 外部からの入力操作によって、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替えることを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置。
15. 入力画像の内容に基づいて、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替えることを特徴とする請求項１３または１４に記載の画像表示装置。
16. 上記入力画像の平均輝度に基づいて、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替えることを特徴とする請求項１５に記載の画像表示装置。
17. 入力画像の平均輝度が低い場合に、上記第１の表示モードで表示し、
    入力画像の平均輝度が高い場合に、上記第２の表示モードで表示することを特徴とする請求項１６に記載の画像表示装置。
18. 入力画像のフレーム周波数に基づいて、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替えることを特徴とする請求項１５に記載の画像表示装置。
19. 入力画像のフレーム周波数が高い場合は、上記第１の表示モードで表示し、
    入力画像のフレーム周波数が低い場合は、上記第２の表示モードで表示することを特徴とする請求項１８に記載の画像表示装置。
20. 上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとの切り替えを行うための基準となるフレーム周波数の閾値は、５０Ｈｚ以上と６０Ｈｚとの間に設定されることを特徴とする請求項１９に記載の画像表示装置。
21. 入力画像信号に基づいて入力画像の内容を画素毎に判定し、その判定結果に基づいて上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替えることを特徴とする請求項１３ないし２０の何れかに記載の画像表示装置。
22. 入力画像信号に基づいて入力画像の内容を複数に分割された領域毎に判定し、その判定結果に基づいて、上記第１の表示モードと上記第２の表示モードとを切り替えることを特徴とする請求項１３ないし２０の何れかに記載の画像表示装置。
23. 上記第１の表示モードと第２の表示モードとの切替えは領域毎に行なうことを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
24. 入力画像の平均輝度が低い領域に対しては、上記第１の表示モードで表示し、入力画像の平均輝度が高い領域に対しては、上記第２の表示モードで表示することを特徴とする請求項２３に記載の画像表示装置。
25. 請求項１ないし２４の何れかに記載の画像表示装置と、
    外部から入力された画像信号を上記画像表示装置に伝達するための信号入力部とを備えていることを特徴とする画像表示モニター。
26. 請求項１ないし２４の何れかに記載の画像表示装置を備えていることを特徴とするテレビジョン受像機。

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