JP2011242418A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズ強調を抑制しつつオーバードライブ補正の本来の効果が得られるようにオーバードライブ補正量を決定する。
【解決手段】液晶表示装置４１は、液晶表示素子５０７と、入力された映像信号によって順次形成される前画像および後画像の同一画素における階調の差が特定範囲から外れているときに、前画像および後画像のそれぞれの階調に応じて決定した補正量を用いて映像信号に対してオーバードライブ補正を行う補正手段５０３（６０７）と、オーバードライブ補正がなされた映像信号に基づいて液晶表示素子を駆動する液晶駆動手段５０４と、オーバードライブ補正がなされた映像信号に含まれるノイズ成分により変化する信号特徴量を検出する信号特徴量検出手段５０２（６０６）とを有する。補正手段は、信号特徴量に応じて特定範囲を変更する。
【選択図】図２

Description

本発明は、テレビモニタやプロジェクタ等の液晶表示装置に関し、特に動画表示性能を向上させるためにオーバードライブ方式での駆動を行う液晶表示装置に関する。

液晶表示装置では、液晶表示素子の応答性の低さに起因して、動画表示を行う場合に残像やぼやけが発生し易い。

液晶表示素子の応答性を高めるための液晶駆動方式として、オーバードライブ方式がある。オーバードライブ方式は、時間的に前後する２フレーム間での階調差に応じて液晶表示素子の駆動量を過剰にするように補正する駆動方式である。オーバードライブ方式による駆動を行うことにより、中間調での液晶応答性が改善され、動画を表示すめ際の残像やぼやけ等が低減される。

オーバードライブの原理を図１５に示す。図１５（ａ）中の実線１０１は、オーバードライブを行わない場合の液晶表示素子の特定画素の駆動階調（あるいは駆動階調に対応した駆動電圧）を示しており、該特定画素の駆動階調が低駆動階調から高駆動階調に変化していることを示している。図１５（ｂ）中の実線１０３は、図１５（ａ）中の実線１０１により示された駆動階調に対応した液晶表示素子の上記特定画素の表示階調（表示輝度）を示しており、駆動階調の変化に対して応答性が低い（応答の遅れがある）ことを示している。

また、図１５（ａ）中の破線１０２は、入力映像信号に対してオーバードライブによる補正（以下、オーバードライブ補正ともいう）を行った場合の液晶表示素子の駆動階調を示している。破線１０２は、特定画素の駆動階調が前述した低駆動階調から高駆動階調に増加する際に、該低駆動階調と該高駆動階調との本来の差（駆動階調差または駆動電圧差）よりも大きい駆動階調増加量が与えられることを示している。該駆動階調増加量をオーバードライブ補正量（又は単に補正量）という。

これにより、図１５（ｂ）中に破線１０４で示したオーバードライブ補正を行った場合の液晶表示素子の特定画像の表示階調の応答性は、オーバードライブ補正を行わない場合に比べて高く（速く）なる。

一般的なオーバードライブ補正では、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照してオーバードライブ補正量を決定する。典型的なＬＵＴの例を図１６に示す。ＬＵＴの縦軸は前フレームの階調を示し、横軸は現フレームの階調を示す。そして、縦軸上の階調と横軸上の階調とに対応するテーブル内のデータが、現フレームの階調に対するオーバードライブ補正量である。

例えば、映像信号のある座標の画素の階調（８ｂｉｔ）が、前フレームにて２５で、現フレームにて５５に増加する場合、図１６に示したＬＵＴから、補正量３が得られる。したがって、現フレームのオーバードライブ後の階調は、階調がより高くなるように補正された、
５５＋３＝５８
となる。

このようなオーバードライブの処理を１フレームの全画素に対して行って得られた駆動階調のデータを用いて液晶表示素子を駆動することにより、動画表示時に適切なオーバードライブ補正を行うことができる。 ただし、このようなオーバードライブ補正を行うと、映像信号に重畳された高周波成分であるノイズが強調されて白点化することで目立つようになり、画質が低下するという問題がある。ノイズは、図１７に示すように、１画素だけ孤立した輝点や滅点として出現する場合が多く、ノイズの階調としては図１７に示すΔ〜０の付近の階調が最も出現頻度が高い。

特許文献１には、オーバードライブ補正を行った際に映像信号のノイズが強調されてしまうことによる画質劣化を抑制するために、入力映像信号の特徴量の解析により得られたノイズ量に応じてオーバードライブのＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う技術が開示されている。また、オーバードライブ補正量を変更し、オーバードライブによるノイズ強調を抑制する技術も開示されている。

また、特許文献２には、オーバードライブ補正が行われた映像信号に対して高周波成分を低減する補正を行うことにより、オーバードライブによるノイズ強調を抑制する技術が開示されている。

特許第３６０２５２０号公報 特開２００４−２１２６０７号公報

しかしながら、特許文献１には、入力映像信号の特性や映像シーンに応じた適切なオーバードライブ補正量を決定する方法について開示されていない。

また、特許文献２には開示されたように映像信号の高周波成分を低減する処理を行うと、オーバードライブにより強調されたノイズのみならず、映像のシャープネスも低減されてしまうおそれがある。

本発明は、映像信号に対してオーバードライブ補正を行う場合に、ノイズ強調を抑制しつつオーバードライブ補正の本来の効果が得られるようにオーバードライブ補正量を決定できるようにした画像表示装置を提供する。

本発明の一側面としての液晶表示装置は、液晶表示素子と、入力された映像信号によって順次形成される前画像および後画像の同一画素における階調の差が特定範囲から外れているときに、前画像および後画像のそれぞれの階調に応じて決定した補正量を用いて映像信号に対してオーバードライブ補正を行う補正手段と、オーバードライブ補正がなされた映像信号に基づいて液晶表示素子を駆動する液晶駆動手段と、オーバードライブ補正がなされた映像信号に含まれるノイズ成分により変化する信号特徴量を検出する信号特徴量検出手段とを有する。そして、補正手段は、信号特徴量に応じて特定範囲を変更することを特徴とする。

本発明によれば、様々な量や階調のノイズを含む映像信号に対してオーバードライブ補正を行う場合に、ノイズの強調を抑制しつつオーバードライブ補正の本来の効果が得られる適切なオーバードライブ補正量を決定することができる。

本発明の実施例１である液晶プロジェクタを示す図。 実施例１の液晶プロジェクタの構成を示すブロック図。 実施例１の液晶プロジェクタにおけるＯＤ補正部の構成を示すブロック図。 実施例１の液晶プロジェクタにおける信号特徴量評価回路の演算内容を示す図。 実施例１の液晶プロジェクタにおけるＯＤ補正条件制御回路の動作を示すフローチャート。 実施例１における不感帯幅を説明する図。 実施例１における不感帯幅と信号特徴量との関係を示す図。 実施例１を試験動画に適用したときの実験結果を示す図。 本発明の実施例２である液晶プロジェクタの動作を示すフローチャート。 実施例２の液晶プロジェクタにおけるＯＤ補正条件制御回路の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例３である液晶プロジェクタにおけるＯＤ補正条件制御回路の動作を示すフローチャート。 実施例３の液晶プロジェクタの動作を示すフローチャート。 実施例１を試験動画に適用した際の実験結果を示す図。 実施例２の変形例を示すフローチャート。 従来のオーバードライブの概念図。 従来のオーバードライブ用ＬＵＴを示す図。 従来のノイズ特性を説明する図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１である画像表示装置としての液晶プロジェクタを示している。なお、本実施例では、液晶プロジェクタについて説明するが、本発明は、液晶テレビモニタ等、液晶表示素子を使用する表示装置のいずれにも適用することができる。

ビデオプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置４２から出力された映像信号は、ビデオケーブル４３を介して液晶プロジェクタ４１に入力される。液晶プロジェクタ４１は、入力された映像信号に対応する映像（画像）４５を被投射面であるスクリーン４４に投射する。

図２には、液晶プロジェクタ４１の電気的構成を示している。ビデオケーブル４３を介して液晶プロジェクタ４１に入力されたアナログ信号としての映像信号は、ＡＤコンバータ５０１に入力されてデジタル映像信号に変換される。デジタル映像信号は、映像処理部５０２にてブライトネス補正、コントラスト補正、色変換等の映像処理（信号処理）を受けて後述する液晶表示素子５０７が表示するのに適した映像信号に変換される。

映像処理部５０２からの映像信号は、補正手段としてのオーバードライブ補正部（図にはＯＤ補正部と記す）５０３に入力される。オーバードライブ補正部５０３は、映像信号により順次形成される前フレーム画像（前画像）と現フレーム画像（後画像）のそれぞれの階調（言い換えれば、前後フレーム画像の階調の組み合わせ）に応じてオーバードライブ補正量を決定する。そして、決定したオーバードライブ補正量によって映像信号を補正し、該オーバードライブ補正した映像信号を液晶駆動部（液晶駆動手段）５０４に出力する。オーバードライブ補正部５０３の詳細な構成および動作については後述する。

液晶駆動部５０４は、オーバードライブ補正後の映像信号を液晶駆動信号（駆動電圧）に変換し、該液晶駆動信号を液晶表示素子５０７に与えることで該液晶表示素子５０７を駆動し、連続したフレーム画像を順次表示させる。

液晶表示素子５０７は、図示はしないが、第１の電極と、第２の電極と、該第１および第２の電極の間に配置された液晶層とを有する。第１および第２の電極は、配向膜を介して液晶層に電圧を印加するために設けられている。液晶表示素子５０７は、第１および第２の電極のうち一方に入力された液晶駆動信号（駆動電圧）に応じた原画を液晶層に形成し、光源ランプ５０５から射出されて照明光学系５０６により平行光束に変換された光束を該原画に応じて変調する。

変調された光束は、投射光学系５０８によって被投射面（図１のスクリーン４４）に投射される。

全体制御回路５０９は、ＣＰＵ等により構成されるマイクロコンピュータであり、液晶プロジェクタ４１の上記各部の動作を制御する。

図３には、オーバードライブ補正部５０３の構成を示す。従来は、入力画像（入力映像信号）のノイズ成分を評価してオーバードライブ補正条件を決定していた。これに対し、本実施例では、オーバードライブ補正後の映像信号のノイズ成分を評価してオーバードライブ補正条件を決定し、さらにオーバードライブ補正後の画像を評価する。これにより、オーバードライブ補正によるノイズの強調を抑え、かつオーバードライブ補正の効果も十分に得られるようにする。

オーバードライブ補正部５０３に入力された映像信号は、フレーム遅延回路６０１、ＬＵＴ適用回路６０３およびフレーム加算回路６０５に入力される。

フレーム遅延回路６０１は、入力された１フレーム画像をフレームバッファ６０２に格納するとともに、順次１フレーム前に格納されたフレーム画像をフレームバッファ６０２より読み出すことにより１フレーム遅延させた映像信号を出力する。１フレーム遅延された映像信号は、ＬＵＴ適用回路６０３に入力される。

ＬＵＴ適用回路６０３には、新たな入力映像信号（現フレーム画像）とフレーム遅延回路６０１からの１フレーム遅延された映像信号（前フレーム画像）とが入力される。ＬＵＴ適用回路６０３は、ＲＡＭ６０４から、図６に示すＬＵＴデータ６０４１を読み出す。そして、該ＬＵＴデータ６０４１から、前フレーム画像と現フレーム画像での同一座標の画素（同一画素）の階調の組み合せに応じたオーバードライブ補正量を決定する。このようにして、ＬＵＴ適用回路６０３は、画素ごとにオーバードライブ補正量を決定する。

フレーム加算回路６０５は、入力映像信号（現フレーム画像）に対してＬＵＴ適用回路６０３にて決定されたオーバードライブ補正量を加算又は減算することで、オーバードライブ補正された映像信号を生成し、液晶駆動部５０４に出力する。

フレーム加算回路６０５によりオーバードライブ補正された映像信号は、信号特徴量評価回路（信号特徴量検出手段）６０６にも入力される。信号特徴量評価回路６０６は、オーバードライブ補正後の映像信号に含まれる信号特徴量を、１フレーム画像ごとに検出（演算）する。信号特徴量評価回路６０６の詳細な構成および動作については後述する。

信号特徴量評価回路６０６によって検出された信号特徴量は、オーバードライブ補正条件制御回路（図にはＯＤ補正条件制御回路と記す）６０７に入力される。オーバードライブ補正条件制御回路６０７は、フレームごとの信号特徴量の変動に応じて、オーバードライブ補正条件の変更情報をＬＵＴ適用回路６０３にフィードバックする。 次に、信号特徴量評価回路６０６により行われる演算の内容について説明する。信号特徴量とは、１フレーム画像中のノイズ成分の量を定量化する評価値である。ノイズは、その空間的な特徴として、１フレーム画像中において孤立した１画素の輝点や滅点として出現する場合が多い。このため、図４（ａ）に図したように、ある注目画素の階調Ａ_kとその周囲の画素の階調Ｂ_１〜Ｂ_８との関係が、
Ａ_k＞Ｂ_k１，Ｂ_k２，Ｂ_k３，・・・，Ｂ_k８又はＡ_k＜Ｂ_k１，Ｂ_k２，Ｂ_k３，・・・Ｂ_k８であるような注目画素（A_ｋ）をノイズ画素と判定する。

１フレーム画像中の全画素に対して上記ノイズ画素判定を行って算出されたノイズ画素の数をｎと定義する。このとき、信号特徴量Ｎ_ｉを、図４（ｂ）に示す式（７０１）によって定義する。

式（７０１）で定義された信号特徴量は、直感的には、１フレーム画像中の孤立した１画素の輝点又は滅点の平均的な階調に対してどの程度の階調差があるかの指標の値である。そして、オーバードライブ補正を行うと当然、この値も増加するため、ノイズを定量化した評価値とすることができる。

なお、１フレーム画像中のノイズ量を定量化でき、かつオーバードライブ補正条件によって増減する特性を持つ評価量であれば、式（７０１）で定義した信号特徴量以外の信号特徴量を用いてもよい。例えば、オーバードライブ補正後の画像に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行い、高周波成分の値を信号特徴量としても、ノイズ量を定量化することが可能である。

次に、ＯＤ補正条件制御回路６０７について説明する。ＯＤ補正条件制御回路６０７は、前フレーム画像と現フレーム画像間での信号特徴量の増減に応じて、次のフレーム画像に適用するオーバードライブ補正条件を決定する。オーバードライブ補正条件には、オーバードライブ補正の程度やオーバードライブ補正の有無といったオーバードライブ補正に関する様々な条件を含むが、本実施例では、特に不感帯幅をオーバードライブ補正条件の１つとして説明する。

なお、オーバードライブ補正の程度に関するオーバードライブ補正条件としては、上記不感帯幅以外では、例えばＲＡＭ６０４に格納されているＬＵＴ６０４１に含まれるオーバードライブ補正量そのものであってもよい。

不感帯幅について説明する。不感帯幅は、前フレーム画像と現フレーム画像との間での特定画素の階調変動量（階調増減量）が特定範囲内であるときにオーバードライブ補正を行わないとするオーバードライブ補正条件における当該特定範囲を意味する。言い換えれば、階調変動量が特定範囲から外れているとき（不感帯幅を超えているとき）に限りオーバードライブ補正を行うとするオーバードライブ補正条件における当該特定範囲を意味する。

前述したＬＵＴ適用回路６０３が使用する図６に示すＬＵＴには、前フレーム画像と現フレーム画像の階調の組み合わせに応じたオーバードライブ補正量が示されている。ただし、図６のうちハッチング部９０１は、不感帯幅を４０に設定した場合にオーバードライブ補正が行われない階調の組み合わせの範囲を示している。なお、不感帯幅を０（０から０の範囲）に設定すると、オーバードライブ補正が全ての階調の組み合わせに対して行われる一方、ノイズ成分も強調される。また、不感帯幅を０から最大階調である２５５までの範囲に設定すると、オーバードライブ補正が全ての階調の組み合わせに対して行われないことになる。

図７には、実験によって得られた、ノイズ成分が含まれる試験動画において、不感帯幅を変化させていった場合の信号特徴量の変化をグラフで示すこの試験動画では、不感帯幅が０から３０階調付近までの範囲であるときに信号特徴量が大きく減衰する。また、不感帯幅が３０階調以上の領域では信号特徴量の減衰はわずかに留まる。このことは、この試験動画中のノイズの階調が０〜３０階調程度のレベルに主として分布していることを示している。このとき、不感帯幅を、例えば０〜３０階調の範囲（つまりは３０階調以下の範囲）に設定すればよい。

尚、図７の不感帯幅と信号特徴量の関係は、試験動画における、代表的な特性を示したものである。この試験動画を構成する各フレームの画像の特性は、それぞれ図７に示した特性とは微小に異なる特性を持つ。但し、この差異に関しては、本実施例の説明する効果に大きな影響は与えないため、本実施例では、各フレームの画像における不感帯幅と信号特徴量の特性を、図７であると近似して以降の説明を行う。

図５のフローチャートには、ＯＤ補正条件制御回路６０７の動作を示している。この動作は、全体制御回路の記憶領域等に記憶されたコンピュータプログラムに従って実行される。このことは、後述する他のフローチャートによって示される動作や処理についても同じである。
液晶プロジェクタ４１の電源が投入されると、ＳＴＥＰ８０１でＯＤ補正条件制御回路６０７は処理を開始する。ＳＴＥＰ８０２では、ＯＤ補正条件制御回路６０７は、不感帯幅α_ｉを前の設定値α_ｉ−１からΔαだけ差し引いた値に設定する。ここでいう、前の設定値α_ｉ−１とは、予め設定された値（例えば３０）、あるいは処理の過程で設定された値である。

ここで、図５のフローチャートには明示されてないが、不感帯幅αiの設定作業ＳＴＥＰ８０２が完了して、ＳＴＥＰ８０３に移る際には、1フレーム相当の時間が経過する。ＯＤ補正条件回路はフレーム数ｉをi+1へと増加させる。尚、以降の実施例の説明における、不感帯幅αｉの設定作業、ＳＴＥＰ８０５、ＳＴＥＰ１３０２、ＳＴＥＰ１３０６に関しても、OＤ補正条件制御回路６０７が、同様にフレーム数ｉをｉ＋１へと増加させる。

ＳＴＥＰ８０３では、ＯＤ補正条件制御回路６０７は、ＳＴＥＰ８０２で設定された不感帯幅α_ｉをＬＵＴに適用してオーバードライブ補正を行った後の画像（補正画像）の信号特徴量Ｎ_ｉを読み込む。信号特徴量は、図７に示すような特性を持つため、現フレーム画像では、前フレーム画像に対して信号特徴量が増加することが予測される。

そして、ＳＴＥＰ８０４では、ＯＤ補正条件制御回路６０７は、現フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉと前フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉ−１とを比較する。予測通り、現フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉが前フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉ−１より増加した場合にはＳＴＥＰ８０５に進む。一方、現フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉが前フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉ−１よりも増加しなかった場合には、現在の不感帯幅α_ｉが図７中の１００３で示すように不感帯幅の変化に対してノイズが増減しない領域にあることが予測される。このため、不感帯幅を減少させるためにＳＴＥＰ８０２に戻る。

ＳＴＥＰ８０５では、ＯＤ補正条件制御回路６０７は、不感帯幅α_ｉを前の設定値α_ｉ−１にΔαを足した値に設定する。そして、ＳＴＥＰ８０６では、ＯＤ補正条件制御回路６０７は、ＳＴＥＰ８０５で設定された不感帯幅α_ｉをＬＴＵに適用してオーバードライブ補正を行った後の画像（補正画像）の信号特徴量Ｎ_ｉを読み込む。

次に、ＳＴＥＰ８０７では、ＯＤ補正条件制御回路６０７は、現フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉと前フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉ−１とを比較する。ここでも、信号特徴量は、図７に示すような特性を持つため、現フレーム画像では、前フレーム画像に対して信号特徴量が減少することが予測される。予測通り、現フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉが前フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉ−１より減少した場合には、さらに不感帯幅を増加させるためにＳＴＥＰ８０５に戻る。一方、現フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉが前フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉ−１よりも減少しなかった場合には、現在の不感帯幅α_ｉが図７中の１００３で示すように不感帯幅の変化に対してノイズが増減しない領域にあることが予測される。このため、不感帯幅を減少させるためにＳＴＥＰ８０２に戻る。

以上の不感帯幅の増減ループを繰り返すことにより、最終的に、不感帯幅は、図７中において１００２で示す２５階調付近までの範囲へと収束する。実際に、本実施例と同様に、試験動画を用いて不感帯幅の設定実験を行った結果を図８に示す。

図８において、１１０１は不感帯幅の設定値の時間変化を示し、太線１１０２は該不感帯幅に対応する信号特徴量の時間変化を示している。この図から分かるように、実験では、１５０フレーム程度の期間で不感帯幅が２４階調付近までの範囲に収束している。

図７に特性を示したように、これ以上、不感帯幅を大きくしてもノイズの低減はなされないため、オーバードライブ補正によるノイズ強調を本実施例のアルゴリズムで十分に抑制できたことが分かる。

また、試験動画とはノイズの階調分布が異なる動画に対しても、図７に示すような特性に応じて収束する不感帯幅の値が該動画のノイズのレベルに応じた値へと収束する。

本実施例では、試験動画の各フレームの信号特徴量を計算して、不感帯幅の増減を決定する処理を、時間的に連続したフレームに対して繰り返し行う。これにより、オーバードライブ補正の効果（応答性を向上させる効果）を得つつ、オーバードライブ補正によるノイズ強調を抑制することができる。

上記実施例の変形例として、ＯＤ補正部５０３の処理、及び全体制御回路の処理速度が、本実施例における処理速度よりも十分速いものを用いれば、１フレームの期間で、所望の不感帯幅を設定することも可能である。これにより、動画を構成するフレーム毎に最適な不感帯幅を設定した画像を表示することも可能である。

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例では、一連の映像信号（動画）においてシーン（映像シーン）が変化することで、該映像信号に含まれるノイズの階調成分も変動する場合について説明する。映像シーンの変化によって適切な不感帯幅が大きく変動する場合は、実施例１のようにリアルタイムでの不感帯幅の設定変更を行い続けるのではなく、映像シーンの切り替わり時点でその映像シーンに応じた適切な不感帯幅を再設定するのがよい。そして、次の映像シーンの切り替わり時までその再設定した不感帯幅を保持するとよい。

本実施例では、図２に示した映像処理部５０２に、入力映像信号（入力フレーム画像）の全体的な階調レベル（例えば、平均階調）を算出する回路を設ける。さらに、映像処理部５０２に、入力映像信号の階調レベルが大きく変動したことによって映像シーンが切り替わったことを検出（判定）し、このことを全体制御回路５０９に通知する回路も設ける。全体制御回路５０９は、該通知を受け取ってＯＤ補正条件制御回路６０７に不感帯幅の変更（再設定）を指示する。本実施例の液晶プロジェクタにおける他の構成は、実施例１と同じである。

図９のフローチャートには、本実施例におけるＯＤ補正条件制御回路６０７の動作を示している。ＯＤ補正条件制御回路６０７は、ＳＴＥＰ１２０１において映像シーンが切り替わったことを検出すると、ＳＴＥＰ１２０２に進み、図１０に示すＯＤ補正条件設定シーケンスを開始し、切り替わった映像シーンに対して適切な不感帯幅を再設定する。ＯＤ補正条件設定シーケンスが終了すると、該シーケンスにより再設定された不感帯幅を固定して、次の映像シーンの切り替わりが検出されるのを待つ。

図１０に示すＯＤ補正条件設定シーケンスにおいて、ＯＤ補正条件制御回路６０７は、ＳＴＥＰ１３０１にてこのシーケンスを開始する。ＯＤ補正条件設定シーケンスのうち、ＳＴＥＰ１３０２，１３０４，１３０５，１３０６，１３０８および１３０９は、実施例１において図５に示したステップ８０２，８０３，８０４，８０５，８０６および８０７とそれぞれ同じである。

ただし、本実施例では、ＳＴＥＰ１３０２およびＳＴＥＰ１３０６での不感帯幅α_ｉの変更回数（フレーム数）ｉが所定回数ｉ＿ｍａｘに達すると（ＳＴＥＰ１３０３，１３０７）、不感帯幅の変更処理を終了する。

なお、不感帯幅の変更処理の終了条件は、上記のように不感帯幅の変更回数が所定回数に達したことだけに限らない。例えば、図１４に示すように、直近の複数回（ここでは５回）の不感帯幅の設定履歴を記憶しておき、該記憶された不感帯幅がほぼ一定値へと収束した、すなわち不感帯幅の変動量がΔα以下になったこと（ＳＴＥＰ１７０１，１７０２）を終了条件にしてもよい。これにより、様々な映像シーンに対する不感帯幅の適切な再設定が完了したことを検出して、自動的に不感帯幅の再設定処理を終了することができる。

次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例では、実施例１，２と比較して、ノイズ量が所定量より少ない動画に対しては、オーバードライブの効果である動画のぼやけや残像の改善を優先する。すなわち、最初にノイズの有無を判定し、ノイズがあり、かつノイズ量が所定量より少ないときは不感帯幅を０に設定し、ノイズ量が所定量より多いときは適切な不感帯幅を設定する。

図１１のフローチャートには、本実施例におけるＯＤ補正条件設定シーケンスを示している。ＳＴＥＰ１３０１〜１３０４およびＳＴＥＰ１３０６〜１３０８については、実施例２で説明した図１０中の同ＳＴＥＰと同じである。

ＳＴＥＰ１３０４の後のＳＴＥＰ１４０１およびＳＴＥＰ１３０８の後のＳＴＥＰ１４０２において、ＯＤ補正条件制御回路６０７は、現フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉの前フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉ−１に対する増減判定を行う。このとき、前フレーム画像の信号特徴量Ｎ_ｉ−１にオフセット値Ｎｏｆｆを加算した値に対する増減判定を行う。そして、この増減判定の結果に応じて、不感帯幅を変更する（ＳＴＥＰ１３０３，１３０６）。

オフセット値Ｎｏｆｆは、通常は０に設定されるが、この値を０以外の有限値に設定すると、ノイズの少ない動画に対しては、ＳＴＥＰ１３０２→ＳＴＥＰ１３０３→ＳＴＥＰ１３０４→ＳＴＥＰ１４０１→ＳＴＥＰ１３０２というルーチンを回る。このため、設定される不感帯幅は単調に減少して最小設定値０へと収束する。本実施例は、このことを利用して、映像シーンのノイズの有無をオフセット値Ｎｏｆｆの設定によって判別する。

図１２のフローチャートには、ノイズの有無を判定する処理を示している。映像処理部５０２にて映像シーンの切り替わりが検出されると（ＳＴＥＰ１５０１）、ＯＤ補正条件制御回路６０７は、ＳＴＥＰ１５０２にて、オフセット値ＮｏｆｆにＮｏｆｆ１を設定する。ＳＴＥＰ１５０３では、図１１に示したＯＤ補正条件設定シーケンスを、Ｎｏｆｆ＝Ｎｏｆｆ１（≠０）と設定した状態でｉ＿ｍａｘ＝１００となるまで繰り返す。Ｎｏｆｆ＝Ｎｏｆｆ１（≠０）であるため、映像シーンのノイズの有無（多いか少ないか）が判定される。

この後、ＳＴＥＰ１５０４では、ＯＤ補正条件制御回路６０７は、現在設定されている不感帯幅を読み出し、該不感帯幅として０が設定されている場合にはノイズ量が所定量より少ない動画であると判定して不感帯幅を０に固定し、本処理を終了する。一方、設定されている不感帯幅が０でない場合には、ノイズ量が所定量より多い動画であると判定し、実施例２と同様に映像シーンに適切な不感帯幅を設定するために、ＳＴＥＰ１５０５に進んでＮｏｆｆ＝０に設定し、ＳＴＥＰ１５０６へと進む。

ＳＴＥＰ１５０６では、図１１に示したＯＤ補正条件設定シーケンスを、Ｎｏｆｆ＝０と設定した状態でｉ＿ｍａｘ＝１００となるまで繰り返す。そして、本処理を終了する。

図１３には、ノイズを含まない評価動画とノイズを含む評価動画に対して本実施例にて説明した処理を行った実験による不感帯幅の設定履歴を示す。期間１６０１は、図１２中のＳＴＥＰ１５０３でのＯＤ補正条件設定シーケンス（ノイズ有無判定シーケンス）が行われた期間である。期間１６０２は、ＳＴＥＰ１５０６でのＯＤ補正条件設定シーケンス(不感帯設定シーケンス)が行われた期間である。

１６０３はノイズを含まない評価動画に対して設定された不感帯幅を示している。期間１６０１で不感帯幅は単調に減少して０へと収束した。一方、ノイズを含む評価動画に対して設定された不感帯幅１６０４は、期間１６０２において適切な不感帯幅へと収束した。

このように、本実施例によれば、実施例２で説明したシーケンスにＮｏｆｆを追加するだけで、映像信号中のノイズを検出する特別な回路を追加することなく、ノイズの有無を判定する機能と適切な不感帯幅の設定機能を持つことができる。

以上説明したように上記各実施例によれば、様々な量や階調のノイズ成分を含む映像信号に対してオーバードライブ補正を行う場合に、ノイズの強調を抑制しつつオーバードライブ補正の本来の効果が得られるようにオーバードライブ補正量を決定できる。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

ノイズ強調を抑制しつつオーバードライブの効果が得られる液晶プロジェクタやテレビモニタ等の画像表示装置を提供する。

４１ 液晶プロジェクタ
５０２ 映像処理部
５０３ オーバードライブ補正部
５０４ 液晶駆動部
５０７ 液晶表示素子
６０６ 信号特徴量評価回路
６０７ ＯＤ補正条件制御回路

Claims (4)

1. 液晶表示素子と、
   入力された映像信号によって順次形成される前画像および後画像の同一画素における階調の差が特定範囲から外れているときに、前記前画像および前記後画像のそれぞれの前記階調に応じて決定した補正量を用いて前記映像信号に対してオーバードライブ補正を行う補正手段と、
   前記オーバードライブ補正がなされた前記映像信号に基づいて前記液晶表示素子を駆動する液晶駆動手段と、
   前記オーバードライブ補正がなされた前記映像信号に含まれるノイズ成分により変化する信号特徴量を検出する信号特徴量検出手段とを有し、
   前記補正手段は、前記信号特徴量に応じて前記特定範囲を変更することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記補正手段は、前記オーバードライブ補正がなされた前記映像信号の階調レベルの変化に基づいてシーンの切り替わりを検出し、該シーンの切り替わりに応じて前記特定範囲を変更することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記補正手段は、前記シーンの切り替わりに応じた前記特定範囲の変更回数が所定回数に達したことに応じて該特定範囲の変更を終了することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記補正手段は、前記後画像における前記信号特徴量の前記前画像における前記信号特徴量にオフセット値を加算した値に対する増減判定を行い、該増減判定の結果に応じて前記特定範囲を変更することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。