JP2013156368A - 映像処理回路、映像処理方法、液晶表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】１フレーム当たり１画素移動する画像を示す入力映像信号であっても、当該入力映像信号の補正による画像の変化を抑えつつ、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合の発生を抑える。
【解決手段】映像処理回路３０は、ノーマリーブラックモードにおいて、現フレームの入力映像信号で指定される印加電圧が第１電圧を下回る第１画素と、前記印加電圧が前記第１電圧よりも大きい第２電圧以上である第２画素との境界を検出する第１境界検出部と、前記第１境界検出部によって検出された境界に接する前記第１画素から当該境界の反対方向に向かって連続するＭ個（Ｍは２以上の整数）の前記第１画素のいずれもが、前記第１電圧よりも低い第３電圧を下回る場合、当該境界に接する前記第１画素に対応する液晶素子への印加電圧を指定する映像信号を、前記第３電圧以上で前記第２電圧を下回る電圧を指定する映像信号に補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶パネルにおける表示上の不具合を低減する技術に関する。

液晶パネルは、画素毎に設けられた画素電極と、複数画素で共通に設けられたコモン電極とで液晶を挟持した構成を有している。このような液晶パネルでは、互いに隣接する画素電極同士で生じる横電界に起因する液晶の配向不良（リバースチルトドメイン）が発生し、これが表示上の不具合の原因となることがある。液晶の配向不良による表示上の不具合の発生を抑える技術が特許文献１および特許文献２に開示されている。特許文献１および特許文献２は、隣り合う画素の信号レベルの差（つまり、液晶素子の印加電圧差）により映像信号の白黒境界を検出し、検出した白黒境界の映像信号を信号レベルの差を小さくするように映像信号を補正することを開示している。

特開２００８−２８１９４７号公報 特開２００８−４６６１３号公報

特許文献１および特許文献２が開示する技術のように、隣接する画素同士の信号レベル差が大きいことのみを条件として映像信号を補正する手法では、映像信号の補正による表示内容の変化が視認されてしまい、表示背反という別の問題が生じることがある。この表示背反の発生を抑えるには、補正対象画素をなるべく少なくすべきである。
ところで、動きを伴う画像の場合、隣り合う画素の信号レベルの差が大きい箇所の中に、リバースチルトドメインが発生しやすい箇所とリバースチルトドメインが発生しにくい箇所とがある。この場合、前者に絞って補正対象画素を決定すれば、リバースチルトドメインの発生を低減しつつ表示背反の発生も抑えられる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、１フレーム当たり１画素移動する画像を示す入力映像信号であっても、当該入力映像信号の補正による画像の変化を抑えつつ、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合の発生を抑えることである。

上記目的を達成するために、本発明の映像処理回路は、複数の画素の各々に対応して画素電極が設けられた第１基板と、コモン電極が設けられた第２基板とで液晶を挟持し、前記画素電極、前記液晶および前記コモン電極で液晶素子が構成された液晶パネルに対し、画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路であって、現フレームの入力映像信号を解析することによって、当該入力映像信号で指定される印加電圧が第１電圧を下回る第１画素と、前記印加電圧が前記第１電圧よりも大きい第２電圧以上である第２画素との境界を検出する第１境界検出部と、前記第１境界検出部によって検出された境界に接する前記第１画素から当該境界の反対方向に向かって連続するＭ個（Ｍは２以上の整数）の前記第１画素のいずれもが、前記第１電圧よりも低い第３電圧を下回る場合には、当該境界に接する前記第１画素に対応する液晶素子への印加電圧を指定する映像信号を、前記第３電圧以上で前記第２電圧を下回る電圧を指定する映像信号に補正する補正部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、１フレーム当たり１画素移動する画像を示す入力映像信号であっても、当該入力映像信号の補正による画像の変化を抑えつつ、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合の発生を抑えることができる。

本発明において、現フレームよりも１つ前の前フレームの入力映像信号を解析することによって、前記第１画素と前記第２画素との境界を検出する第２境界検出部を備え、前記補正部は、前記第１境界検出部によって検出された境界のうち前記第２境界検出部によって検出された境界から変化した境界に接する前記第１画素から当該変化した境界の反対方向に向かって連続するＭ個の前記第１画素のいずれもが、前記第３電圧を下回る場合には、当該変化した境界に接する前記第１画素の映像信号を補正するようにしてもよい。
本発明によれば、実際に前フレームから現フレームにかけて変化した境界に接する第１画素を、補正対象とすることができる。

本発明において、前記補正部は、前記変化した境界のうち前フレームから現フレームにかけて１画素分だけ移動した境界に接する前記第１画素から、当該移動した境界の反対方向へ連続するＭ個の前記第１画素のいずれもが、前記第３電圧を下回る場合に、当該変化した境界に接する前記第１画素の映像信号を補正するようにしてもよい。
本発明によれば、リバースチルトドメインに起因する尾引き現象のような表示上の不具合の発生を抑制することができる。

本発明において、前記補正部は、前記１画素分だけ移動した境界に接する前記第１画素および前記第２画素が、前フレームにおいてともに前記第２画素であった場合、当該第１画素の映像信号を補正しないようにしてもよい。
本発明によれば、配向不良が生じにくい第１画素を補正対象から除外することができる。

本発明において、前記液晶パネルの表示を更新する時間間隔をＳとし、前記第２電圧を上回る前記印加電圧から前記第１電圧を下回る印加電圧に切り替わったときの前記液晶素子の応答時間をＴとした場合に、Ｓ＜Ｔであるとき、Ｍは、前記応答時間Ｔを前記時間間隔Ｓで割った値の整数部の値に１を加えた値以上であるにしてもよい。
本発明によれば、横電界が強く掛かる暗画素に対応する液晶素子が静的透過率に達してリバースチルト状態になることを抑制することができる。

本発明において、前記補正部は、前記Ｍ個の前記第１画素のうち、前記境界に接する前記第１画素のほか、前記印加電圧が前記第３電圧を下回る１以上の前記第１画素に対応する液晶素子への印加電圧を指定する映像信号を、前記第３電圧以上で前記第２電圧を下回る電圧を指定する映像信号に補正するようにしてもよい。
本発明によれば、液晶素子の応答時間が、表示画面が更新される時間間隔より長くなる場合でも、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合の発生を抑制することができる。

本発明において、前記液晶パネルの表示を更新する時間間隔をＳとし、前記第１電圧を下回る前記印加電圧から前記補正部による補正後の映像信号が指定する印加電圧に切り替わったときの前記液晶素子の応答時間をＵとした場合に、Ｓ＜Ｕであるとき、前記映像信号を補正する第１画素の数は、前記応答時間Ｕを前記時間間隔Ｓで割った値の整数部の値に１を加えた値以上であるにしてもよい。
本発明によれば、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合の発生を抑制するのに適した数の第１画素を補正対象とすることができる。

本発明において、前記第１境界検出部は、現フレームの入力映像信号で指定される前記第１画素と前記第２画素との境界の一部であって、前記液晶のチルト方位で定まるリスク境界を検出し、前記補正部は、前記第１境界検出部によって検出されたリスク境界に接する前記第１画素を補正対象とするようにしてもよい。
本発明によれば、液晶のチルト方位に応じてリバースチルトドメインがより発生しやすい第１画素に絞って映像信号を補正することができる。

なお、本発明は、映像処理回路のほか、映像処理方法、液晶表示装置および当該液晶表示装置を含む電子機器としても概念することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る映像処理回路を適用した液晶表示装置を示す図。 同液晶表示装置における液晶素子の等価回路を示す図。 同映像処理回路の構成を示す図。 同液晶表示装置を構成する液晶パネルのＶ−Ｔ特性を示す図。 同液晶パネルにおける表示動作を示す図。 画像の動きと液晶素子の透過率の変化との関係の説明図。 画像の動きと液晶素子の透過率の変化との関係の説明図。 画像の動きと液晶素子の透過率の変化との関係の説明図。 映像処理回路の補正処理の概要の説明図。 同映像処理回路における境界の検出手順の説明図。 同映像処理回路における補正処理を示す図。 同映像処理回路の変形例における補正処理を示す図。 同液晶パネルにおいてＶＡ方式としたときの初期配向の説明図。 本発明の第２実施形態に係る映像処理回路の構成を示す図。 同映像処理回路における境界の検出手順の説明図。 同映像処理回路における補正処理を示す図。 液晶パネルにおいて他のチルト方位角としたときの図。 液晶パネルにおいて他のチルト方位角としたときの図。 同映像処理回路の変形例おける境界の検出手順の説明図。 同変形例における補正処理を示す図。 同変形例における補正処理を示す図。 本発明の第３実施形態に係る映像処理回路の補正処理の説明図。 同変形例における補正処理を示す図。 液晶表示装置を適用したプロジェクターを示す図。 横電界の影響による表示上の不具合等を示す図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る映像処理回路を適用した液晶表示装置１の全体構成を示すブロック図である。
図１に示すように、液晶表示装置１は、制御回路１０と、液晶パネル１００と、走査線駆動回路１３０と、データ線駆動回路１４０とを備える。制御回路１０には、映像信号Ｖid-inが上位装置から同期信号Ｓyncに同期して供給される。映像信号Ｖid-inは、液晶パネル１００における各画素の階調レベルをそれぞれ指定するデジタルデータであり、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号（いずれも図示省略）に従った走査の順番で供給される。
なお、映像信号Ｖid-inは階調レベルを指定するが、階調レベルに応じて液晶素子の印加電圧が定まるので、映像信号Ｖid-inは液晶素子の印加電圧を指定するものといって差し支えない。

制御回路１０は、走査制御回路２０と映像処理回路３０とを備える。走査制御回路２０は、各種の制御信号を生成して、同期信号Ｓyncに同期して各部を制御する。映像処理回路３０は、詳細については後述するが、デジタルの映像信号Ｖid-inを処理して、アナログのデータ信号Ｖxを出力する。

液晶パネル１００は、素子基板（第１基板）１００ａと対向基板（第２基板）１００ｂとが一定の間隙を保って貼り合わせられるとともに、この間隙に、縦方向の電界で駆動される液晶１０５が挟持された構成である。素子基板１００ａのうち、対向基板１００ｂとの対向面には、複数ｍ行の走査線１１２が図においてＸ（横）方向に沿って設けられる一方、複数ｎ列のデータ線１１４が、Ｙ（縦）方向に沿って、且つ各走査線１１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられている。
なお、この実施形態では、走査線１１２を区別するために、図において上から順に１、２、３、…、（ｍ−１）、ｍ行目という呼び方をする場合がある。同様に、データ線１１４を区別するために、図において左から順に１、２、３、…、（ｎ−１）、ｎ列目という呼び方をする場合がある。

素子基板１００ａでは、さらに、走査線１１２とデータ線１１４との交差のそれぞれに対応して、ｎチャネル型のＴＦＴ１１６と矩形形状で透明性を有する画素電極１１８との組が設けられている。ＴＦＴ１１６のゲート電極は走査線１１２に接続され、ソース電極はデータ線１１４に接続され、ドレイン電極が画素電極１１８に接続されている。一方、対向基板１００ｂのうち、素子基板１００ａとの対向面には、透明性を有するコモン電極１０８が全面にわたって設けられる。コモン電極１０８には、図示省略した回路によって電圧ＬＣｃomが印加される。
なお、図１において、素子基板１００ａの対向面は紙面裏側であるので、当該対向面に設けられる走査線１１２、データ線１１４、ＴＦＴ１１６および画素電極１１８については、破線で示すべきであるが、見難くなるのでそれぞれ実線で示す。

図２は、液晶パネル１００における等価回路を示す図である。
図２に示すように、液晶パネル１００は、走査線１１２とデータ線１１４との交差に対応して、画素電極１１８とコモン電極１０８とで液晶１０５を挟持した液晶素子１２０が配列した構成である。図１では省略したが、液晶パネル１００における等価回路では、実際には図２に示すように、液晶素子１２０に対して並列に補助容量（蓄積容量）１２５が設けられる。補助容量１２５は、一端が画素電極１１８に接続され、他端が容量線１１５に共通接続されている。容量線１１５は時間的に一定の電圧に保たれている。
ここで、走査線１１２がＨレベルになると、その走査線にゲート電極が接続されたＴＦＴ１１６がオンとなり、画素電極１１８がデータ線１１４に接続される。このため、走査線１１２がＨレベルであるときに、データ線１１４に階調に応じた電圧のデータ信号を供給すると、そのデータ信号は、オンしたＴＦＴ１１６を介して画素電極１１８に印加される。走査線１１２がＬレベルになると、ＴＦＴ１１６はオフするが、画素電極１１８に印加された電圧は、液晶素子１２０の容量性および補助容量１２５によって保持される。
液晶素子１２０では、画素電極１１８およびコモン電極１０８によって生じる電界に応じて液晶１０５の分子配向状態が変化する。このため、液晶素子１２０は、透過型であれば、印加・保持電圧に応じた透過率となる。液晶パネル１００では、液晶素子１２０毎に透過率が変化するので、液晶素子１２０が画素に相当する。そして、この画素の配列領域が表示領域１０１となる。
なお、本実施形態においては、液晶１０５をＶＡ方式として、液晶素子１２０が電圧無印加時において黒状態となるノーマリーブラックモードとする。

図１に戻って、走査線駆動回路１３０は、走査制御回路２０による制御信号Ｙｃtrにしたがって、１、２、３、…、ｍ行目の走査線１１２に、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを供給する。詳細には、走査線駆動回路１３０は、図５（ａ）に示すように、走査線１１２をフレームにわたって１、２、３、…、（ｍ−１）、ｍ行目という順番で選択するとともに、選択した走査線への走査信号を選択電圧Ｖ_Ｈ（Ｈレベル）とし、それ以外の走査線への走査信号を非選択電圧Ｖ_Ｌ（Ｌレベル）とする。
なお、フレームとは、液晶パネル１００を駆動することによって、画像の１コマ分を表示させるのに要する期間をいい、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号の周波数が６０Ｈｚであれば、その逆数である１６．７ミリ秒である。

データ線駆動回路１４０は、映像処理回路３０から供給されるデータ信号Ｖxを、走査制御回路２０による制御信号Ｘｃtrにしたがって１〜ｎ列目のデータ線１１４にデータ信号Ｘ1〜Ｘnとしてサンプリングする。
なお、本説明において電圧については、液晶素子１２０の印加電圧を除き、特に明記しない限り図示省略した接地電位を電圧ゼロの基準とする。液晶素子１２０の印加電圧は、コモン電極１０８の電圧ＬＣｃomと画素電極１１８との電位差であり、他の電圧と区別するためである。

さて、液晶素子１２０の印加電圧と透過率との関係は、ノーマリーブラックモードであれば、例えば図４（ａ）に示すようなＶ−Ｔ特性で表される。このため、液晶素子１２０を、映像信号Ｖid-inで指定された階調レベルに応じた透過率とさせるには、その階調レベルに応じた電圧を液晶素子１２０に印加すればよいはずである。しかしながら、液晶素子１２０の印加電圧を、映像信号Ｖid-inで指定される階調レベルに応じて単に規定するだけでは、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合が発生する場合がある。

リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合は、液晶素子１２０において挟持された液晶分子が不安定な状態にあるときに、横電界の影響によって乱れる結果、以後、印加電圧に応じた配向状態になりにくくなることが原因のひとつとして考えられている。
ここで、横電界の影響を受ける場合とは、互いに隣り合う画素電極同士の電位差が大きくなる場合であり、これは、表示しようとする画像において黒レベルの（または黒レベルに近い）暗画素と、白レベルの（または白レベルに近い）明画素とが隣接する場合である。
このうち、暗画素については、印加電圧がノーマリーブラックモードにおける黒レベルの電圧Ｖbk以上であって閾値Ｖth1（第１電圧）を下回る電圧範囲Ａにある液晶素子１２０の画素をいうことにする。また、便宜的に、液晶素子の印加電圧が電圧範囲Ａにある液晶素子の透過率範囲（階調範囲）を「ａ」とする。また、階調範囲ａの透過率とするための液晶素子の印加電圧を「Ｖa」と表すことがある。明画素については、印加電圧が閾値Ｖth2（第２電圧）以上であってノーマリーブラックモードにおける白レベル電圧Ｖwt以下の電圧範囲Ｂにある液晶素子１２０とする。便宜的に、液晶素子の印加電圧が電圧範囲Ｂにある液晶素子の透過率範囲（階調範囲）を「ｂ」とする。また、階調範囲ｂの透過率とするための液晶素子の印加電圧を「Ｖb」と表すことがある。
なお、ノーマリーブラックモードにおいて、閾値Ｖth1は、液晶素子の相対透過率を１０％とさせる光学的閾値電圧であり、閾値Ｖth2は、液晶素子の相対透過率を９０％とさせる光学的飽和電圧と考えてよい。

液晶分子が不安定な状態であるときとは、液晶素子の印加電圧が電圧範囲Ａにおいて、図４に示すＶc1（第３電圧）を下回るときである。液晶素子の印加電圧がＶc1を下回るときは、その印加電圧による縦電界の規制力が配向膜による規制力と比較して弱いので、液晶分子の配向状態は、わずかな外的要因によって乱れやすい。また、その後、印加電圧がＶc1以上になったときに、その印加電圧に応じて液晶分子が傾斜しようとしても、応答に時間がかかりやすい。逆にいえば、印加電圧がＶc1以上であれば、液晶分子が印加電圧に応じて傾斜し始める（透過率が変化し始める）ので、液晶分子の配向状態は安定状態にある、ということができる。このため、電圧Ｖc1は、透過率で規定した閾値Ｖth1よりも低い関係にある。
以下の説明において、液晶素子の印加電圧としてＶc1を指定する映像信号の階調レベルは「ｃ1」（図４参照）であるとし、映像信号の階調レベルが高いほど液晶素子に対して指定する印加電圧が大きいものとする。

横電界を原因とする表示上の不具合の例について説明する。例えば図２５に示すように、映像信号Ｖid-inで示す画像が、白画素を背景として黒画素が連続する黒パターンがフレーム毎に１画素ずつ右方向に移動する場合に、その黒パターンの左端縁部（動きの後縁部）において黒画素から白画素に変化すべき画素がリバースチルトドメインの発生によって白画素にならない、という一種の尾引き現象として顕在化する。本実施形態のように、液晶パネル１００が、映像信号Ｖid-inの供給速度と等倍速で駆動される場合に、白画素を背景とした黒画素の領域がフレーム毎に２画素以上ずつ移動するとき、後述するように液晶素子の応答時間が表示画面が更新される時間間隔より短ければ、このような尾引き現象は顕在化しない（又は、視認されにくい）。この理由は、次のように考えられる。すなわち、あるフレームにおいて、白画素と黒画素とが隣接したときに、その白画素でリバースチルトドメインが発生するかもしれないが、画像の動きを考えると、リバースチルトドメインが発生する画素が離散的となるので、視覚的に目立たない、と考えられるからである。
なお、図２５において見方を変えると、黒画素を背景として白画素が連続する白パターンがフレーム毎に１画素ずつ右方向に移動する場合に、その白パターンの右端縁部（動きの先端部）において黒画素から白画素に変化すべき画素がリバースチルトドメインの発生によって白画素にならない、ということもできる。また、図２５においては、説明の便宜上、画像のうち、１ラインの境界付近を抜き出している。

そこで、液晶パネル１００の前段に設けられた映像処理回路３０では、映像信号Ｖid-inで示される画像を解析して、階調範囲ａの暗画素と階調範囲ｂの明画素とが隣接する状態があるか否かを検出する。そして、映像処理回路３０は、暗画素と明画素との境界に隣接する暗画素の階調レベルを、階調範囲ｂでもなく、階調範囲ａでもない別の階調範囲ｄに属する階調レベルに補正する。階調範囲ｄは、階調範囲ａを上回り、且つ階調範囲ｂを下回る階調レベルの範囲である。以下の説明においては、階調範囲ｄにおける各階調レベルを特に区別する必要のないときは、その階調レベルを「ｄ」として表すことがある。また、階調範囲ａの透過率とするための液晶素子の印加電圧を「Ｖd」と表すことがある（図４参照）。
ただし、上記補正の主旨に照らせば、補正後の映像信号の階調レベルはｃ1以上であればよいといえる。

これにより、液晶パネル１００では、横電界の影響を受けやすい画素（ノーマリーブラックモードでは暗画素）に対して強い横電界が発生しないことになる。ところで、明画素に隣接するすべての暗画素を補正対象にすれば、表示領域１０１全体でリバースチルトドメインを低減させることはできるが、補正対象画素が多くなった場合に、表示背反が目立つおそれがある。そこで、本実施形態では、画像の動きを考慮して以下のように補正対象の画素を定める。

図６から図８において、（ａ）は、１ラインの画像の画素におけるＮフレームからＮ＋５フレームまでの画像の動きの様子を説明する図であり、（ｂ）は、（ａ）において右から２番目に位置する画素Ｐの透過率の時系列変化を説明するグラフである。各図において、黒色で塗り潰して表す画素は階調レベルｃ1を下回る暗画素であり、白色で塗り潰して表す画素は明画素である。
図６（ａ）に示すような、画像の移動方向（図中右方向）における暗画素の連続数が少ない表示パターン（ここでは、白画素を背景とした連続２画素の暗画素のパターン）が、１pixel/frame（１フレームあたり１画素移動）で動いた場合を考える。この場合、画素Ｐに注目すると、Ｎ＋２及びＮ＋３フレーム目において階調範囲ａに属する電圧Ｖaが印加され、その前後のフレームでは階調範囲ｂに属する電圧Ｖbが印加される。仮に液晶の応答速度を無視すれば、Ｎ＋２及びＮ＋３フレーム目において、画素Ｐは、図６（ｂ）に「ＶＡの静的透過率」と示した透過率に達するはずである。しかし、実際には、図６（ｂ）に示すように、Ｎ＋３フレーム目終了時点における透過率は、電圧Ｖaを印加したときの静的透過率よりも高い。これは、液晶素子の応答速度に対して電圧Ｖaの印加期間が短いことによるものである。このとき、液晶のチルト角はプレチルト角よりも大きい状態となっているから、仮にこの暗画素に強い横電界が掛かったとしても、リバースチルトドメインは発生しにくい。このような考えから、このような暗画素については、本実施形態ではリバースチルトドメインを低減させるための補正対象画素から除外する。

また、図７（ａ）に示すように、このような暗画素の印加電圧を、補正電圧Ｖdに補正した場合、電圧Ｖb→電圧Ｖaへの応答よりも電圧Ｖb→補正電圧Ｖdへの応答の方が遅いことから、図７（ｂ）に示すように、Ｎ＋２及びＮ＋３フレーム目において、補正対象画素の透過率が補正なしの場合よりも高くなる。その結果、背景の白画素と暗画素のパターンとの階調差が小さくなり、画像におけるコントラスト比（動画コントラスト）が元の画像よりも低下してしまう。

以上の理由により、明画素に接する暗画素であっても、電圧Ｖaを印加したときの静的透過率に達する前に、電圧Ｖaの印加期間が終了してしまう暗画素については、リバースチルトドメインを低減させるための補正をしないことが望ましい、といえる。ここで、液晶パネル１００の表示画面が更新される時間間隔をＳ（ミリ秒）とし、電圧Ｖth2を上回る印加電圧からＶth1を下回る印加電圧に切り替わったときの液晶素子１２０の応答時間をＴ（ミリ秒）とする。この場合に、応答時間Ｔが２．５×Ｓであったとすると、電圧Ｖaの印加期間が２Ｓであれば、図６に示すように、液晶素子１２０は静的透過率に達しない。一方、電圧Ｖaの印加期間が３Ｓ以上続くと、図８のＮ＋４フレーム目に示すように、液晶素子１２０は静的透過率に達する。よって、表示上の不具合が目立ちやすい１pixel/frameで画像が動いたときの表示上の不具合を抑えるためには、電圧Ｖaが印加される暗画素が連続３画素以上続いた場合は、リバースチルトドメインを低減させるための補正が必要である。一方、電圧Ｖaが印加される暗画素が連続２画素以下の場合は、リバースチルトドメインを低減させるための補正が必要ない。一般化すれば、補正対象とすべき暗画素の連続数をＭ（Ｍは２以上の整数）とすると、連続数Ｍが応答時間Ｔを時間間隔Ｓで割った値の整数部の値に１を加えた値以上である場合には、これらの暗画素の補正が必要となるということである。
なお、応答時間Ｔについては、例えば、明画素の最大階調を示す電圧Ｖwtが印加されたときの静的透過率の液晶素子が、電圧Ｖth1を下回る電圧（例えば、最小階調を示す電圧Ｖbk）が印加されたときの静的透過率に達するまでの時間を事前に調べておけばよい。

図９は、応答時間Ｔが２．５×Ｓである場合の補正処理の概要を説明する図である。
図９（ａ）に示すような１ラインの画像があった場合、図９（ｂ）に示すように、この１ラインの画像を構成する画素が補正される。具体的には、両側から明画素に挟まれた暗画素が連続して５つ並ぶ場合、暗画素の連続数Ｍ（＝５）が応答時間Ｔを時間間隔Ｓで割った値の整数部の値に１を加えた値（つまり３）以上であるであるから、これらの暗画素のうち、明画素に隣接している２つの暗画素が補正対象となって階調レベルｄの映像信号に補正される。一方、両側から明画素に挟まれた暗画素が連続して２つ並ぶ場合、暗画素の連続数Ｍ（＝２）が応答時間Ｔを時間間隔Ｓで割った値の整数部の値に１を加えた値（つまり３）未満であるであるから、これらの暗画素は補正対象とならない。

次に、映像処理回路３０の詳細について、図３を参照して説明する。図３に示すように、映像処理回路３０は、遅延回路３０２、境界検出部３０４、補正部３０６及びＤ／Ａ変換器３０８を備える。
遅延回路３０２は、ＦＩＦＯ（First In First Out：先入れ先出し）メモリーや多段のラッチ回路などにより構成され、上位装置から供給される映像信号Ｖid-inを蓄積して、所定時間経過後に読み出して映像信号Ｖid-dとして出力するものである。なお、遅延回路３０２における蓄積及び読出は、走査制御回路２０によって制御される。

境界検出部３０４は、現フレーム境界検出部３０４１と、前フレーム境界検出部３０４２と、保存部３０４３と、適用境界決定部３０４４と、判別部３０４５とを備える。
現フレーム境界検出部３０４１は、現フレームの映像信号Ｖid-inで示す画像を解析して、階調範囲ａにある暗画素と階調範囲ｂにある明画素とが隣接する部分があるか否かを判別する。そして、現フレーム境界検出部３０４１は、隣接する部分があると判別したとき、その隣接部分である境界を検出して、境界の位置情報を出力する（第１境界検出部）。
前フレーム境界検出部３０４２は、前フレームの映像信号Ｖid-inで示される画像を解析して、暗画素と明画素とが隣接する部分を境界として検出する。前フレーム境界検出部３０４２は、映像信号Ｖid-inに基づいて現フレーム境界検出部３０４１と同じ手順の処理を実行して境界を検出し、検出した境界の位置情報を出力する。
保存部３０４３は、前フレーム境界検出部３０４２によって検出された境界の位置情報を保存して、１フレーム期間だけ遅延させて出力するものである。
したがって、現フレーム境界検出部３０４１で検出される境界は現フレームに係るものであるのに対し、前フレーム境界検出部３０４２で検出されて保存部３０４３に保存される境界は、前フレームに係るものとなる。すなわち、前フレーム境界検出部３０４２は、前フレームの入力映像信号における暗画素と明画素との境界を検出する（第２境界検出部）。

適用境界決定部３０４４は、現フレーム境界検出部３０４１によって検出された現フレーム画像の境界のうち、保存部３０４３に保存された前フレーム画像の境界と同じ部分を除外したものを、適用境界として決定する。すなわち、適用境界は、前フレームから現フレームにかけて変化した境界であり、換言すれば、前フレームでは存在せず、かつ、現フレームでは存在する境界と換言される。

判別部３０４５は、遅延して出力された映像信号Ｖid-dで示す画素が、適用境界決定部３０４４で決定された適用境界に接している暗画素であって、階調レベルｃ1を下回る暗画素であるか否かを判別し、更に、この暗画素から適用境界の反対方向に向かって連続するＭ個（ここでは、Ｍ＝３）の暗画素のいずれもが階調レベルｃ1を下回ると判別した場合には、これらＭ個の暗画素について、出力信号のフラグＱを「１」として出力する。一方で、判別部３０４５は、適用境界に接する暗画素以外でないと判別した場合、および、適用境界に接している暗画素から、この適用境界の反対方向に向かって連続するＭ個の暗画素のいずれか１つでも階調レベルがｃ1以上であると判別した場合には、出力信号のフラグＱを「０」として出力する。
なお、現フレーム境界検出部３０４１は、ある程度（少なくとも３行以上）の映像信号を蓄積してからでないと、表示すべき画像における垂直または水平方向にわたって境界を検出することができない。前フレーム境界検出部３０４２についても同様である。このため、上位装置からの映像信号Ｖid-inの供給タイミングを調整する意味で、遅延回路３０２が設けられている。
上位装置から供給される映像信号Ｖid-inのタイミングと、遅延回路３０２から供給される映像信号Ｖid-dのタイミングとは異なるので、厳密にいえば、両者の水平走査期間等については一致しないことになるが、以降については特に区別しないで説明する。
以上が、境界検出部３０４の構成の説明である。

補正部３０６は、判別部３０４５から供給されるフラグＱが“１”であるときの暗画素の映像信号Ｖid-dを、階調レベルｄの映像信号に補正し、補正した映像信号Ｖid-outを出力する。一方、補正部３０６は、判別部３０４５から供給されるフラグＱが“０”であるときには、映像信号を補正することなく、映像信号Ｖid-dをそのまま映像信号Ｖid-outとして出力する。

Ｄ／Ａ変換器３０８は、デジタルデータである映像信号Ｖid-outを、アナログのデータ信号Ｖxに変換する。液晶１０５に直流成分が印加されるのを防止するため、データ信号Ｖxの電圧は、ビデオ振幅中心である電圧Ｖcntに対して高位側の正極性電圧と低位側の負極性電圧とに例えばフレーム毎に交互に切り替えられる。
なお、コモン電極１０８に印加される電圧ＬＣcomは、電圧Ｖcntとほぼ同電圧と考えてよいが、ｎチャネル型のＴＦＴ１１６のオフリーク等を考慮して、電圧Ｖcntよりも低位となるように調整されることがある。

次に、液晶表示装置１の表示動作について説明すると、上位装置からは映像信号Ｖid-inが、フレームにわたって１行１列〜１行ｎ列、２行１列〜２行ｎ列、３行１列〜３行ｎ列、…、ｍ行１列〜ｍ行ｎ列の画素の順番で、供給される。映像処理回路３０は、映像信号Ｖid-inを遅延・補正等の処理をして映像信号Ｖid-outとして出力する。
ここで、１行１列〜１行ｎ列の映像信号Ｖid-outが出力される水平有効走査期間（Ｈa）でみたときに、処理された映像信号Ｖid-outは、Ｄ／Ａ変換器３０８によって、図５（ｂ）で示すように正極性又は負極性のデータ信号Ｖxに変換される。ここでは例えば正極性のデータ信号に変換される。このデータ信号Ｖxは、データ線駆動回路１４０によって１〜ｎ列目のデータ線１１４にデータ信号Ｘ1〜Ｘnとしてサンプリングされる。
一方、１行１列〜１行ｎ列の映像信号Ｖid-outが出力される水平走査期間では、走査制御回路２０が走査線駆動回路１３０に対し走査信号Ｙ１だけをＨレベルとなるように制御する。走査信号Ｙ１がＨレベルであれば、１行目のＴＦＴ１１６がオン状態になるので、データ線１１４にサンプリングされたデータ信号は、オン状態にあるＴＦＴ１１６を介して画素電極１１８に印加される。これにより、１行１列〜１行ｎ列の液晶素子には、それぞれ映像信号Ｖid-outで指定された階調レベルに応じた正極性電圧が書き込まれる。

続いて、２行１列〜２行ｎ列の映像信号Ｖid-inは、同様に映像処理回路３０によって処理されて、映像信号Ｖid-outとして出力されるとともに、Ｄ／Ａ変換器３０８によって正極性のデータ信号に変換された上で、データ線駆動回路１４０によって１〜ｎ列目のデータ線１１４にサンプリングされる。
２行１列〜２行ｎ列の映像信号Ｖid-outが出力される水平走査期間では、走査線駆動回路１３０によって走査信号Ｙ２だけがＨレベルとなるので、データ線１１４にサンプリングされたデータ信号は、オン状態にある２行目のＴＦＴ１１６を介して画素電極１１８に印加される。これにより、２行１列〜２行ｎ列の液晶素子には、それぞれ映像信号Ｖid-outで指定された階調レベルに応じた正極性電圧が書き込まれる。
以下同様な書込動作が３、４、…、ｍ行目に対して実行され、これにより、各液晶素子に、映像信号Ｖid-outで指定された階調レベルに応じた電圧が書き込まれて、映像信号Ｖid-inで規定される透過像が作成されることとなる。
次のフレームでは、データ信号の極性反転によって映像信号Ｖid-outが負極性のデータ信号に変換される以外、同様な書込動作が実行される。

図５（ｂ）は、映像処理回路３０から、水平走査期間（Ｈ）にわたって１行１列〜１行ｎ列の映像信号Ｖid-outが出力されたときのデータ信号Ｖxの一例を示す電圧波形図である。本実施形態では、ノーマリーブラックモードとしているので、データ信号Ｖxは、正極性であれば、基準電圧Ｖcntに対し、映像処理回路３０によって処理された階調レベルに応じた分だけ高位側の電圧（図５（ｂ）において上矢印（↑）で示す）になり、負極性であれば、基準電圧Ｖcntに対し、階調レベルに応じた分だけ低位側の電圧（図５（ｂ）において下矢印（↓）で示す）になる。
詳細には、データ信号Ｖxの電圧は、正極性であれば、白に相当する電圧Ｖw(+)から黒に相当する電圧Ｖb(+)までの範囲で、一方、負極性であれば、白に相当する電圧Ｖw(-)から黒に相当する電圧Ｖb(-)までの範囲で、それぞれ基準電圧Ｖcntから階調に応じた分だけ偏位させた電圧となる。
電圧Ｖw(+)及び電圧Ｖw(-)は、電圧Ｖcntを中心に互いに対称の関係にある。電圧Ｖb(+)及びＶb(-)についても電圧Ｖcntを中心に互いに対称の関係にある。
なお、図５（ｂ）は、データ信号Ｖxの電圧波形を示すものであって、液晶素子１２０に印加される電圧（画素電極１１８とコモン電極１０８との電位差）とは異なる。また、図５（ｂ）におけるデータ信号の電圧の縦スケールは、図５（ａ）における走査信号等の電圧波形と比較して拡大してある。

映像処理回路３０による補正処理の具体例について説明する。
前フレームの映像信号Ｖid-inで示される画像が例えば図１０（１）に示されるとおりであって、現フレームの映像信号Ｖid-inで示される画像が例えば図１０（２）に示されるとおりである場合、各映像信号Ｖid-inで示される画像における境界は、それぞれ図１０（３）に示すとおりである。そして、現フレーム境界検出部３０４１により検出される境界のうち、前フレーム境界検出部３０４２により検出される境界と重複しないものが適用境界として、適用境界決定部３０４４で決定される。よって、この場合の適用境界は、図１１（ａ）に示されるとおりである。

図１１（ｂ）は、映像信号Ｖid-inで示す画像が図１０（１）から（２）のように変化した場合の映像信号Ｖid-outを例示した図である。
補正部３０６は、図１１（ｂ）に示すように、前フレームから現フレームにかけて変化した境界に接する暗画素から適用境界の反対方向に連続する３個の暗画素のいずれもが、階調レベルｃ1を下回る場合に、この適用境界に接する暗画素の映像信号を階調レベルｄの映像信号に補正する。図１１（ｂ）に「※１」と示した暗画素は、明画素に隣り合っているため、適用境界に接することだけを補正条件すれば補正対象画素となる。しかしながら、本実施形態では、１pixel/frameで画像が動いたときにこの暗画素が静的透過率に達しないという理由から、補正対象画素から除外されている。また、図１１（ｂ）に「※２」と示した暗画素は、左上又は左下の一角において縦横に連続する境界が位置しているので、当該境界に接しているということになり、明画素に隣接する暗画素に該当し補正対象となる。このように補正対象画素を定めているのは、斜め方向に１pixel/frameで画像が動いた場合を考慮してのものである。一方、暗画素のある一角において縦又は横のみに断裂した境界が位置する暗画素については、縦横で連続した境界が位置していないので、境界に接していると扱われず明画素に隣接する暗画素に該当しないから、補正対象とならない。これらの考え方は以下の説明でも共通する内容である。

以上説明した第１実施形態によれば、映像処理回路３０は、適用境界に接する暗画素であっても、１pixel/frameで画像が動いたときに、液晶素子の応答速度と液晶パネル１００の更新間隔との関係により静的透過率に達しない暗画素については、補正対象画素から除外する。これにより、映像処理回路３０は、動画においてリバースチルトドメインが発生しやすい暗画素に絞って補正対象画素とすることができ、リバースチルトドメインを低減させるための映像信号の補正に起因する、動画コントラストの低下といった表示背反の発生を抑えることができる。

＜第１実施形態の変形例＞
上述した第１実施形態において、補正部３０６は、補正対象の暗画素を適用境界に接するもののみとしていた。これに代えて、補正部３０６は、図１２に示すように、暗画素から適用境界の反対方向へ連続する２以上の暗画素（ここでは、３個）を補正対象としてもよい。この場合において、液晶パネル１００の表示画面が更新される時間間隔をＳ（ミリ秒）とし、電圧Ｖc1を下回る印加電圧（例えば、最小階調に対応する電圧Ｖbk）から電圧Ｖc1に切り替わったときの液晶素子１２０の配向状態になるまでの応答時間をＵ（ミリ秒）とした場合に、応答時間Ｕを時間間隔Ｓで割った値の整数部の値に１を加えた値以上の画素数とすることが好ましい。
なお、応答時間Ｕは、例えば暗画素の最小階調を示すＶbkが印加されたときの液晶素子が、電圧Ｖc1が印加されたときの静的透過率に達するまでの時間を事前に調べておけばよい。

液晶パネル１００が等倍速で駆動される場合、時間間隔Ｓは、フレームに等しい１６．７ミリ秒である。このため、Ｓ（＝１６．７）≧Ｕであれば、補正対象画素は適用境界に隣接する１画素のみで足りる。一方、近年では、２倍速、４倍速、…というように、液晶パネル１００の駆動がより高速化する傾向がある。このような高速駆動であっても、上位装置からは供給される映像信号Ｖid-inは、等速駆動と同様にフレーム毎に１コマ分である。このため、ｎフレームと（ｎ＋１）フレームとの間では、動画表示視認特性を向上させる等のために、補間技術等によって両フレームの中間的な画像が生成されて、液晶パネル１００に表示させる場合がある。例えば２倍速駆動の場合、表示画面が更新される時間間隔は、半分の８．３５（ミリ秒）となる。このため、各フレームは第１フィールドと第２フィールドとの２つに分割されるとともに、第１フィールドでは、例えば自フレームの画像を表示させる更新がなされ、第２フィールドでは、当該自フレームの画像と後のフレームの画像とに相当する補間画像を表示させる更新がなされる。したがって、高速駆動であっても、フレームを分割したフィールドにおいて、画像パターンが１画素分ずつ移動する場合があり得る。

映像信号Ｖid-inが１コマ分供給されるフレームの時間をＶ（ミリ秒）としたとき、これのＦ倍速（Ｆは整数）で液晶パネルを駆動するとき、１フィールドの時間は、ＶをＦで割った値となり、これが表示画面の更新される時間間隔Ｓとなる。
このため、例えば１フレームが１６．７ミリで供給される映像信号Ｖid-inに対して液晶パネル１００を２倍速で駆動するとき、表示画面が更新される時間間隔Ｓは、半分の８．３５ミリ秒となる。ここで、上記応答時間Ｔが仮に２４ミリ秒であったとすると、補正対象として好ましい画素数は、「２４」を「８．３５」で割った値が「２．８７４…」であるから、この値のうちの整数部「２」に「１」を加えた「３」ということになる。
このように、液晶パネル１００が２倍速以上される場合等、液晶素子の応答時間Ｕが表示画面が更新される時間間隔Ｓより長くなる場合でも、補正対象とする暗画素の数を適切に設定して、上述したリバースチルトドメインに起因する表示上の不具合の発生を事前に回避することが可能となる。また、ノーマリーブラックモードでは、補正の対象となる暗画素群を３つの連続する暗画素としていたが、この数は「３」に限らず、液晶素子１２０の応答時間と液晶パネル１００の駆動速度を考慮してその数をさらに多くてしてもよい。

＜第２実施形態＞
本実施形態の映像処理回路３０は、液晶分子のチルト方位角及びチルト角を考慮して補正対象画素をさらに絞り込む点で、上述した第１実施形態と相違する。液晶分子のチルト方位角及びチルト角を考慮する根拠についてまず説明する。
上述したように、変化前において液晶分子が不安定な状態にあった画素は、画像の動きによって暗画素と明画素とが隣接することになったときの横電界の影響によって、リバースチルトドメインが発生しやすい状況にあるということができる。ただし、液晶分子の初期配向状態を考慮して検討すると、暗画素と明画素との位置関係によってリバースチルトドメインが発生する場合と発生しない場合とがある。

図１３（ａ）は、液晶パネル１００において互いに縦方向および横方向に隣接する２×２の画素を示す図であり、図１３（ｂ）は、液晶パネル１００を、図１３（ａ）におけるｐ−ｑ線を含む垂直面で破断したときの簡易断面図である。
図１３に示すように、ＶＡ方式の液晶分子は、画素電極１１８とコモン電極１０８との電位差（液晶素子の印加電圧）がゼロである状態において、チルト角がθaで、チルト方位角がθb（＝４５度）で、初期配向しているものとする。ここで、リバースチルトドメインは、上述したように画素電極１１８同士の横電界に起因して発生することから、画素電極１１８が設けられた素子基板１００ａの側における液晶分子の振る舞いが問題となる。このため、液晶分子のチルト方位角およびチルト角については、画素電極１１８（素子基板１００ａ）の側を基準にして規定する。

詳細には、チルト角θaとは、図１３（ｂ）に示すように、基板法線Ｓvを基準にして、液晶分子の長軸Ｓaのうち、画素電極１１８側の一端を固定点としてコモン電極１０８側の他端が傾斜したときに、液晶分子の長軸Ｓaがなす角度とする。
一方、チルト方位角θbとは、データ線１１４の配列方向であるＹ方向に沿った基板垂直面を基準にして、液晶分子の長軸Ｓaおよび基板法線Ｓvを含む基板垂直面（ｐ−ｑ線を含む垂直面）がなす角度とする。なお、チルト方位角θbについては、画素電極１１８の側からコモン電極１０８に向けて平面視したときに、画面上方向（Ｙ方向の反対方向）から、液晶分子の長軸の一端を始点として他端に向かう方向（図１３（ａ）では右上方向）までを、時計回りで規定した角度とする。
また、同様に画素電極１１８の側から平面視したときに、液晶分子における画素電極側の一端から他端に向かう方向を便宜的にチルト方位の下流側と呼び、反対に他端から一端に向かう方向（図１３（ａ）では左下方向）を便宜的にチルト方位の上流側と呼ぶことにする。

特開２０１１−１０７１７４号公報にも開示されているように、ＶＡ方式（ノーマリーブラックモード）の液晶において、図１３（ａ）に示すようにチルト方位角θbが４５度である場合、自画素および周辺画素において液晶分子が不安定な状態から自己画素だけ明画素に変化したとき、当該自己画素においてリバースチルトは、図１３（ｃ）に示すように、左辺および下辺に沿った内周領域で発生する。よって、あるｎフレームに着目したとき、次のような要件を満たす場合に、ｎフレームにおいて次の画素でリバースチルトドメインの影響を受ける、ということができる。
すなわち、
（１）ｎフレームに着目したときに暗画素と明画素とが隣接して、すなわち、印加電圧が低い状態の画素と印加電圧が高い状態の画素とが隣接して、横電界が強くなる場合であって、かつ、
（２）ｎフレームにおいて、当該明画素（印加電圧高）が、隣接する暗画素（印加電圧低）に対して、液晶分子におけるチルト方位の上流側に相当する左下側、左側又は下側に位置する場合に、
（３）ｎフレームにおいて当該明画素に変化する画素が、１フレーム前の（ｎ−１）フレームでは、液晶分子が不安定な状態にあったとき、
ｎフレームにおいて当該明画素でリバースチルトが発生する、ということになる。
既に理由を説明したが、（２）において、暗画素と明画素とが隣接する部分を示す境界が、前フレームから１画素分だけ移動しているときには、より一層リバースチルトドメインの影響を受けやすくなると考えられる。
このような考えに基づいて、現フレームの映像信号Ｖid-inを処理して、液晶パネル１００でリバースチルトドメインの発生を未然に防ぐための回路が、図１４における映像処理回路３０である。

次に、映像処理回路３０の詳細について図１４を参照して説明する。図１４に示すように、映像処理回路３０は、遅延回路３０２、境界検出部３０４ａ、補正部３０６及びＤ／Ａ変換器３０８を備える。このうち、遅延回路３０２及びＤ／Ａ変換器３０８は、上述した第１実施形態の構成と同等の機能を実現するものである。
境界検出部３０４ａは、第１実施形態の境界検出部３０４の構成に加えて、リスク境界検出部３０４６を有している。リスク境界検出部３０４６は、現フレームの映像信号Ｖid-inで示す画像を解析して、階調範囲ａにある暗画素と階調範囲ｂにある明画素とが垂直又は水平方向で隣接する部分があるか否かを判別する。そして、リスク境界検出部３０４６は、隣接する部分があると判別したときに、その隣接部分を境界として検出して、境界の位置情報を出力する。このようにして、リスク境界検出部３０４６は、暗画素と明画素との境界の一部の境界であって、液晶１０５のチルト方位で定まるリスク境界を検出する（第１境界検出部）。

判別部３０４５は、遅延して出力された映像信号Ｖid-dで示す画素が、リスク境界検出部３０４６で検出されたリスク境界であり、かつ、適用境界決定部３０４４で決定された適用境界である境界に接する暗画素であるか否かを判別する。そして、判別部３０４５は、その判別結果が「Ｙｅｓ」である場合に、境界に接している暗画素から、この境界の反対方向に向かって連続するＭ個（ここでは、Ｍ＝３）の暗画素のいずれもが階調レベルｃ1を下回るときには、境界に接する暗画素について、出力信号のフラグＱを「１」として出力する。一方で、判別部３０４５は、リスク境界かつ適用境界である境界に接する暗画素でないと判別した場合、および、リスク境界かつ適用境界である境界に接している暗画素からこの境界の反対方向に向かって連続するＭ個の暗画素のいずれか１つでも階調レベルｃ1以上のときには、出力信号のフラグＱを「０」として出力する。
補正部３０６は、上述した第１実施形態と同じく、判別部３０４５から供給されるフラグＱが“１”であるときの暗画素の映像信号Ｖid-dを、階調レベルｄの映像信号に補正し、補正した映像信号Ｖid-outを出力する。一方、補正部３０６は、判別部３０４５から供給されるフラグＱが“０”であるときには、映像信号を補正することなく、映像信号Ｖid-dをそのまま映像信号Ｖid-outとして出力する。

ここで、前フレームの映像信号Ｖid-inで示される画像が例えば図１０（１）に示されるとおりであって、現フレームの映像信号Ｖid-inで示される画像が例えば図１０（２）に示されるとおりである場合、前述のように、適用境界決定部３０４４が決定する適用境界は、図１１（ａ）に示すとおりとなる。一方、リスク境界検出部３０４６が現フレームの映像信号Ｖid-inから検出するリスク境界は、図１５（１）に示すとおりとなる。よって、現フレームの映像信号Ｖid-inから検出されるリスク境界かつ適用境界である境界は、図１５（２）に示すとおりになる。

補正部３０６は、リスク境界であり、かつ、適用境界である境界に接する暗画素を補正対象画素として、図１６に示すように、補正対象の暗画素を階調レベルｄの映像信号を補正する。図１６から分かるように、映像処理回路３０は、リスク境界かつ適用境界である境界に接する暗画素から補正対象画素を定めるので、上述した第１実施形態のようにリスク境界を考慮せず適用境界に接する暗画素から補正対象画素を定める場合に比べて、補正対象画素が少なくなる。

以上説明した第２実施形態によれば、映像処理回路３０は、上述した第１実施形態と共通の作用効果を奏するとともに、液晶１０５のチルト方位を考慮して検出したリスク境界に基づいて、リバースチルトドメインがより発生しやすい画素に絞って映像信号を補正する。これにより、映像処理回路３０は、動画においてリバースチルトドメインが特に発生しやすい暗画素に絞って補正対象画素とすることができ、リバースチルトドメインを低減させるための映像信号の補正に起因する、動画コントラストの低下といった表示背反の発生を更に抑えることができる。

＜第２実施形態の変形例＞
上述した第２実施形態では、ＶＡ方式においてチルト方位角θbが４５度である場合を例にとって説明したが、特開２０１１−１０７１７４号公報にも開示されているように、チルト方位角θｂが別の角度であっても、第１実施形態よりも補正画素を減らすことが可能である。チルト方位角θbが２２５度である例について説明する。
まず、図１７（ａ）に示すように、自画素および周辺画素において液晶分子が不安定な状態から自己画素だけ明画素に変化したとき、当該自己画素においてリバースチルトは、図１７（ｂ）に示すように、左辺および下辺に沿った内周領域で発生する。なお、この例では、図１３に示したチルト方位角θbが４５度である場合の例を１８０度回転させたときと等価である。
チルト方位角θbが２２５度である場合には、チルト方位角θbが４５度である場合にリバースチルトドメインが発生する要件（１）〜（３）のうち、として、要件（２）を次のように修正する。すなわち、
（２）ｎフレームにおいて、当該明画素（印加電圧高）が、隣接する暗画素（印加電圧低）に対して、液晶分子におけるチルト方位の上流側に相当する右上側、右側又は上側に位置する場合に、
と修正する。なお、要件（１）及び要件（３）についての変更はない。
したがって、チルト方位角θbが２２５度であれば、ｎフレームにおいて、暗画素と明画素とが隣接する場合であって、当該暗画素が、当該明画素に対して反対に左下側、左側又は下側に位置する場合、当該暗画素に相当する液晶素子に対し、液晶分子が不安定な状態とならないような措置を施してやればよい。
このためには、映像処理回路３０における補正部３０６が、前フレームから現フレームにかけて変化した境界のうち、暗画素が下側に位置し明画素が上側に位置する部分と、暗画素が左側に位置し明画素が右側に位置する部分のリスク境界に基づいて映像信号を補正するとよい。
よって、チルト方位角θbが２２５度である場合、図１５（１）で示される画像において、図１９（ａ）に示すリスク境界が検出されて、図２０（ａ）に示す画像に補正される。

次に、図１８（ａ）に示すようにチルト方位角θbが９０度である例について説明する。この例では、自画素および周辺画素において液晶分子が不安定な状態から自己画素だけ明画素に変化したとき、当該自己画素においてリバースチルトは、図１８（ｂ）に示すように、右辺に沿った領域で集中的に発生する。このため、当該自己画素においてリバースチルトドメインは、右辺で発生した幅の分だけ、上辺の右辺寄りおよび下辺の右辺寄りにおいても発生する、という見方もできる。
このため、チルト方位角θbが９０度である場合には、チルト方位角θbが４５度である場合にリバースチルトドメインが発生する要件（１）〜（３）のうち、として、要件（２）を次のように修正する。すなわち、
（２）ｎフレームにおいて、当該明画素（印加電圧高）が、隣接する暗画素（印加電圧低）に対して、液晶分子におけるチルト方位の上流側に相当する左側のみならず、その左側で発生する領域の影響を受ける上側又は下側に位置する場合に、
と修正する。なお、要件（１）及び要件（３）についての変更はない。

したがって、チルト方位角θbが９０度であれば、ｎフレームにおいて、暗画素と明画素とが隣接する場合であって、当該暗画素が、当該明画素に対して反対に右側、下側又は上側に位置する場合、当該暗画素に相当する液晶素子に対し、液晶分子が不安定な状態とならないような措置を施してやればよい。
このためには、映像処理回路３０における補正部３０６が、前フレームから現フレームにかけて変化した境界のうち、暗画素が右側に位置し明画素が左側に位置する部分と、暗画素が上側に位置し明画素が下側に位置する部分と、暗画素が下側に位置し明画素が上側に位置する部分のリスク境界に基づいて映像信号を補正するとよい。
よって、チルト方位角θbが９０度である場合、図１５（ａ）で示される画像において、図１９（ｂ）に示すリスク境界が検出されて、図２０（ｂ）に示す画像に補正される。

また、上述した第２実施形態において、補正部３０６は、補正対象の暗画素を境界に接するもののみとしていた。これに代えて、補正部３０６は、図２１に示すように、暗画素から適用境界の反対方向へ連続する２以上の暗画素（ここでは、３個）を補正対象としてもよい。図２１（ａ）は、チルト方位角θbが４５度である場合を例示した図であり、図２１（ｂ）は、チルト方位角θbが２２５度である場合を例示した図であり、図２１（ｃ）は、チルト方位角θbが９０度である場合を例示した図である。この場合においても、補正対象画素数は、応答時間Ｕを時間間隔Ｓで割った値の整数部の値に１を加えた値以上の画素数とすることが好ましい。

＜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。
以下の説明において、第１，２実施形態と同じ構成については同一の符号を付して表し、その説明については適宜省略する。
本実施形態の映像処理回路３０は、現フレームにおいて暗画素と明画素とが隣接する境界を検出し、該検出した境界のうち、前フレームから現フレームにかけて１画素分だけ移動した境界に接する暗画素を補正対象画素とし、それ以外の画素を補正対象画素としない。上述した第１実施形態で図２５を用いて既に説明したように、明画素を背景とした暗画素の領域がフレーム毎に２画素以上ずつ移動するときに、このような尾引き現象は顕在化しない（又は、視認されにくい）。そこで、映像処理回路３０がこのような１画素分だけ移動した境界の隣接画素を補正対象画素の要件とすれば、補正対象画素数を更に減らせる。

よって、この実施形態では、適用境界決定部３０４４が、現フレーム境界検出部３０４１及び前フレーム境界検出部３０４２による境界の検出結果から、１画素分だけ移動した境界のみを適用境界として決定し、前フレームから移動していない境界、及び、２画素以上移動したリスク境界を適用境界として決定しない。映像処理回路３０のその他の各部が実現する機能は、上述した第１，２実施形態と同じである。この構成により、図２５に示すように、１pixel/frameで縦、横、斜めのいずれかに移動する境界に接する暗画素に絞って、補正部３０６は暗画素の映像信号を補正することができる。

図２２は、本実施形態の補正処理を説明する図である。
図２２に示すように、ここでは前フレームから現フレームにかけて変化した境界であっても、１pixel/1flameの移動の条件を満たす境界に接する暗画素のみが補正対象になり、例えば２画素分境界が移動したような場合には、境界に接する暗画素であっても補正対象にはならない。
これにより、補正部３０６は、リバースチルトドメインがより発生しやすい箇所に更に絞り込んで補正することができる。

＜第３実施形態の変形例＞
上述した第３実施形態において、補正部３０６は、前フレームから現フレームにかけて１画素分だけ移動した境界に接する暗画素および明画素が、前フレームにおいてともに明画素であった場合、この暗画素に対応する映像信号を補正しないようにしてもよい。図２３に示すように、Ｔ＞Ｓという状況下において、前フレームにおいて明画素であったということは、現フレームにおいて暗画素であっても、現フレームにおいて静的透過率には達しないといえる。このような暗画素は、現フレームにおいてリバースチルト状態にならないと考えられるから、補正対象画素から除外することで、表示背反の発生を更に抑制できる。

＜変形例＞
（変形例１）
上述した各実施形態において、映像処理回路３０は、前フレームから現フレームにかけて変化する境界を検出し、検出した境界に接する暗画素により補正対象の画素を定めていた。これに代えて、映像処理回路３０が、前フレーム境界検出部３０４２、保存部３０４３及び適用境界決定部３０４４に相当する構成を有していなくても、本発明を特定可能である。ここで、映像処理回路３０において、現フレーム境界検出部３０４１で検出された境界に接する暗画素により補正対象画素を決定しても、その中に、前フレームから現フレームにかけて変化する境界に接する暗画素が含まれていて、かつ、この暗画素が境界の反対方向に連続するＭ個の暗画素のいずれもが階調レベルｃ1を下回れば、この暗画素は補正対象画素になるからである。このような映像処理回路３０の構成であっても、適用境界からの階調レベルｃ1を下回る暗画素の連続数を考慮しない従来構成に比べれば、補正対象画素数を減らすことができるので、表示背反の発生は抑えられる。

（変形例２）
上述した実施形態では、液晶１０５にＶＡ方式を用いた例について説明したがＴＮ方式としてもよい。その理由は特開２０１１−１０７１７４号公報にも開示されているとおりである。

（変形例３）
補正部３０６が暗画素の映像信号を補正する場合に、表示領域１０１の画像の明るさに応じた階調レベルの映像信号に補正してもよい。例えば、補正部３０６は、表示領域１０１の明るさの指標となる情報を取得し、取得した情報により定まる明るさのレベルが高い（つまり、明るい）ほど、補正後の映像信号の階調レベルを高くする。このようにするのは、表示領域１０１が明るいほど、補正による階調レベルの変化が目立ちにくいためであり、リバーススチルトドメインの低減を優先させるために補正後の階調レベルを高くしても表示背反がユーザーに知覚されにくい、ということである。表示領域１０１の明るさの指標となる情報としては、表示領域１０１周辺の映像表示環境の明るさ（例えば照度）がある。この場合、液晶表示装置１に設けられた光センサーの検知結果を補正部３０６が取得して、補正部３０６は補正後の階調レベルを決定すればよい。これ以外にも、補正部３０６は、入力映像信号の階調レベルを、明るさの指標となる情報（例えば、１フレームの入力映像信号の階調レベルの平均値）として取得してもよい。高階調レベルの映像信号の画像を表示する場合ほど、表示領域１０１も明るくなるからである。また、補正部３０６は、表示領域１０１に表示される画像の明るさ又はコントラスト比を規定する複数の映像表示モードのいずれかを指定するモード情報を取得してもよい。補正部３０６は、映像表示モードで定まる輝度又はコントラスト比に応じた補正量を用いる。この場合、補正部３０６は、いわゆるダイナミックモード＞通常モード＞省電力モードの順で階調レベルを高くするといった具合に、表示モードに応じた階調レベルの映像信号に補正すればよい。

また、補正部３０６は、液晶表示装置１の周辺温度や装置内温度を検知する温度センサーの検知結果を取得し、その検知結果が示す温度に応じて補正後の映像信号の階調レベルを決定してもよい。一般に温度が高いほど液晶素子の透過率は高くなりやすいから、透過率の温度依存性を小さくするように、補正部３０６は温度に応じた階調レベルの映像信号に補正すればよい。
また、補正後の映像信号（液晶素子１２０の印加電圧）の決定の仕方について、補正部３０６は、演算式を用いて算出する構成のほか、ルックアップテーブルを参照する構成であってもよい。

（変形例４）
上述した各実施形態において、映像信号Ｖid-inは、画素の階調レベルを指定するものとしたが、液晶素子の印加電圧を直接的に指定するものとしてもよい。映像信号Ｖid-inが液晶素子の印加電圧を指定する場合、指定される印加電圧によって境界を判別して、電圧を補正する構成とすればよい。
また、各実施形態において、液晶素子１２０は、透過型に限られず、反射型であってもよい。

（変形例５）
次に、上述した実施形態に係る液晶表示装置を用いた電子機器の一例として、液晶パネル１００をライトバルブとして用いた投射型表示装置（プロジェクター）について説明する。図２４は、このプロジェクターの構成を示す平面図である。
この図に示すように、プロジェクター２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられている。このランプユニット２１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６及び２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色の３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。なお、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３及び出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。

このプロジェクター２１００では、液晶パネル１００を含む液晶表示装置が、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応して３組設けられる。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの構成は、上述した液晶パネル１００と同様である。Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれの原色成分の階調レベルを指定するに映像信号がそれぞれ外部上位回路から供給されて、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００がそれぞれ駆動される構成となっている。
ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ色及びＢ色の光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の光は直進する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン２１２０には、投射レンズ２１１４によってカラー画像が投射されることとなる。

なお、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂには、ダイクロイックミラー２１０８によって、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応する光が入射するので、カラーフィルターを設ける必要はない。また、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂの透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１００Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。

電子機器としては、図２４を参照して説明したプロジェクターの他にも、テレビジョンや、ビューファインダー型・モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、上記液晶表示装置が適用可能なのは言うまでもない。

１…液晶表示装置、３０…映像処理回路、１００…液晶パネル、１００ａ…素子基板、１００ｂ…対向基板、１０５…液晶、１０８…コモン電極、１１８…画素電極、１２０…液晶素子、３０２…遅延回路、３０４…境界検出部、３０４１…現フレーム境界検出部、３０４２…前フレーム境界検出部、３０４３…保存部、３０４４…適用境界決定部、３０４５…判別部、３０４６…適用境界決定部、３０６…補正部、３０８…Ｄ／Ａ変換器、２１００…プロジェクター

Claims (11)

1. 複数の画素の各々に対応して画素電極が設けられた第１基板と、コモン電極が設けられた第２基板とで液晶を挟持し、前記画素電極、前記液晶および前記コモン電極で液晶素子が構成された液晶パネルに対し、
   画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路であって、
   現フレームの入力映像信号で指定される印加電圧が第１電圧を下回る第１画素と、前記印加電圧が前記第１電圧よりも大きい第２電圧以上である第２画素との境界を検出する第１境界検出部と、
   前記第１境界検出部によって検出された境界に接する前記第１画素から当該境界の反対方向に向かって連続するＭ個（Ｍは２以上の整数）の前記第１画素のいずれもが、前記第１電圧よりも低い第３電圧を下回る場合には、当該境界に接する前記第１画素に対応する液晶素子への印加電圧を指定する映像信号を、前記第３電圧以上で前記第２電圧を下回る電圧を指定する映像信号に補正する補正部と
   を備えることを特徴とする映像処理回路。
2. 現フレームの１つ前の前フレームの入力映像信号において前記第１画素と前記第２画素との境界を検出する第２境界検出部を備え、
   前記補正部は、
   前記第１境界検出部によって検出された境界のうち、前記第２境界検出部によって検出された境界から変化した境界に接する前記第１画素から、当該変化した境界の反対方向に向かって連続するＭ個の前記第１画素のいずれもが、前記第３電圧を下回る場合には、当該変化した境界に接する前記第１画素の映像信号を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の映像処理回路。
3. 前記補正部は、
   前記変化した境界のうち前フレームから現フレームにかけて１画素移動した境界に接する前記第１画素から、当該移動した境界の反対方向へ連続するＭ個の前記第１画素のいずれもが、前記第３電圧を下回る場合に、当該変化した境界に接する前記第１画素の映像信号を補正する
   ことを特徴とする請求項２に記載の映像処理回路。
4. 前記補正部は、
   前記１画素移動した境界に接する前記第１画素および前記第２画素が、前フレームにおいてともに前記第２画素であった場合、当該第１画素の映像信号を補正しない
   ことを特徴とする請求項３に記載の映像処理回路。
5. 前記液晶パネルの表示を更新する時間間隔をＳとし、
   前記第２電圧を上回る前記印加電圧から前記第１電圧を下回る印加電圧に切り替わったときの前記液晶素子の応答時間をＴとした場合に、
   Ｓ＜Ｔであるとき、
   前記Ｍは、前記応答時間Ｔを前記時間間隔Ｓで割った値の整数部の値に１を加えた値以上である
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の映像処理回路。
6. 前記補正部は、
   前記Ｍ個の前記第１画素のうち、前記境界に接する前記第１画素のほか、前記印加電圧が前記第３電圧を下回る１以上の前記第１画素に対応する液晶素子への印加電圧を指定する映像信号を、前記第３電圧以上で前記第２電圧を下回る電圧を指定する映像信号に補正する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の映像処理回路。
7. 前記液晶パネルの表示を更新する時間間隔をＳとし、
   前記第１電圧を下回る前記印加電圧から前記補正部による補正後の映像信号が指定する印加電圧に切り替わったときの前記液晶素子の応答時間をＵとした場合に、
   Ｓ＜Ｕであるとき、
   前記映像信号を補正する第１画素の数は、
   前記応答時間Ｕを前記時間間隔Ｓで割った値の整数部の値に１を加えた値以上である
   ことを特徴とする請求項６に記載の映像処理回路。
8. 前記第１境界検出部は、
   現フレームの入力映像信号で指定される前記第１画素と前記第２画素との境界の一部であって、前記液晶のチルト方位で定まるリスク境界を検出し、
   前記補正部は、
   前記第１境界検出部によって検出されたリスク境界に接する前記第１画素を補正対象とする
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の映像処理回路。
9. 複数の画素の各々に対応して画素電極が設けられた第１基板と、コモン電極が設けられた第２基板とで液晶を挟持し、前記画素電極、前記液晶および前記コモン電極で液晶素子が構成された液晶パネルに対し、
   画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理方法であって、
   現フレームの入力映像信号で指定される印加電圧が第１電圧を下回る第１画素と、前記印加電圧が前記第１電圧よりも大きい第２電圧以上である第２画素との境界を検出し、
   検出した境界に接する前記第１画素から当該境界の反対方向に向かって連続するＭ個（Ｍは２以上の整数）の前記第１画素のいずれもが、前記第１電圧よりも低い第３電圧を下回る場合には、当該境界に接する前記第１画素に対応する液晶素子への印加電圧を指定する映像信号を、前記第３電圧以上で前記第２電圧を下回る電圧を指定する映像信号に補正する
   ことを特徴とする映像処理方法。
10. 複数の画素の各々に対応して画素電極が設けられた第１基板と、コモン電極が設けられた第２基板とで液晶を挟持し、前記画素電極、前記液晶および前記コモン電極で液晶素子が構成された液晶パネルと、
    画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路と
    を備え、
    前記映像処理回路は、
    現フレームの入力映像信号で指定される印加電圧が第１電圧を下回る第１画素と、前記印加電圧が前記第１電圧よりも大きい第２電圧以上である第２画素との境界を検出する境界検出部と、
    前記境界検出部によって検出された境界に接する前記第１画素から当該境界の反対方向に向かって連続するＭ個（Ｍは２以上の整数）の前記第１画素のいずれもが、前記第１電圧よりも低い第３電圧を下回る場合には、当該境界に接する前記第１画素に対応する液晶素子への印加電圧を指定する映像信号を、前記第３電圧以上で前記第２電圧を下回る電圧を指定する映像信号に補正する補正部と
    を有することを特徴とする液晶表示装置。
11. 請求項１０に記載された液晶表示装置を有することを特徴とする電子機器。

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