JP2014032369A

JP2014032369A - 表示装置およびその制御方法

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Publication number: JP2014032369A
Application number: JP2012174362A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Inagaki; 健介稲垣
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2032-08-06
Also published as: US20140035966A1; US9013522B2; JP6103850B2

Abstract

【課題】画像信号の補正を行った場合の、補正後の画像信号において新たな画質低下の発生を低減する。
【解決手段】表示装置は、表示対象の画像信号を複数のブロックに分割して得られるブロック毎に、ブロック内の画像信号に基づいて補正値を算出し、さらに、複数のブロックのうちの一のブロックと該一のブロックの周囲のブロックの算出された補正値に基づいて該一のブロックの補正値を決定する。表示装置は、複数のブロックの各々について上記決定された補正値を用いて画像信号を補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置およびその制御方法に関する。

従来、液晶表示装置として、光源からの光を液晶パネルに供給し、液晶パネルを透過した光を投影面に投影することにより画像を表示する液晶プロジェクタが知られている。これらのプロジェクタにおいては、一般に、マトリクス駆動により画像を形成する液晶パネルの各画素に対して印加する電圧を制御することで、液晶の配向方向を変更して光の透過率を調整していた。

今後、液晶パネルの画素数が向上してくると、１画素あたりの物理的な大きさがより小さくなっていくことになる。そうすると、例えば、隣接画素間で、輝度が大きく異なる画像を表示する場合、すなわち、隣接画素間で印加する電圧が大きく異なる場合などには、横画素の電圧の影響で、液晶の配向方向に乱れが生じてしまうことになる。この乱れは、結果的には液晶の透過率に影響を与えるものであり、表示される画像の画質が低下してしまうという課題が生じる。例えば、高輝度の画素と低輝度の画素とが隣接する場合には、一方の画素の一部が部分的に暗くなったり、一方の画素の一部が部分的に明るくなったりしてしまうといった表示ムラになってしまう。

このような課題に対し、特許文献１では、複数の画素のうち相隣接する二つの画素間における階調の差分を算出し、算出された差分が小さくなるように画像信号を補正する技術が開示されている。

特開２００９−１０４０５３号公報

しかしながら、特許文献１は、画像信号における隣接画素間の階調を比較して補正を行うものであり、画像全体のバランス等が考慮されておらず、補正後の画像信号において新たに画質の低下が起きる可能性があるという課題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、画像信号の補正を行った場合の、補正後の画像信号において新たな画質低下の発生を低減する表示装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の位置態様による表示装置は以下の構成を備える。すなわち、
表示対象の画像信号を複数のブロックに分割して得られるブロック毎に、ブロック内の画像信号に基づいて補正値を算出する算出手段と、
前記複数のブロックのうちの一のブロックと該一のブロックの周囲のブロックの前記算出手段により算出された補正値に基づき該一のブロックの補正値を決定する決定手段と、
前記複数のブロックの各々について前記決定手段により決定された補正値を用いて前記画像信号を補正する補正手段と、を備える。

本発明によれば、画像信号の補正を行っても、補正後の画像信号において新たな画質の低下が発生しにくくなる。

実施形態による液晶プロジェクタの全体の構成を示す図。実施形態による液晶プロジェクタの基本動作を示すフローチャート。画像処理部の構成例を示すブロック図。ディスクリネーション検出部の構成例を示すブロック図。ディスクリネーション検出の動作を説明する図。ディスクリネーション検出の動作を説明する図。ディスクリネーション検出および補正のブロック分割の一例を示す図。ディスクリネーション補正部の構成例を示すブロック図。補正データの空間補間を説明するための図。レベル補正を説明するための図。ディスクリネーション補正の処理を示すフローチャート。補正値算出処理を示すフローチャート。閾値テーブルと補正値テーブルの一例を示す図。補正値拡大処理を示すフローチャート。補正値拡大処理における周辺ブロックを説明する図。補正値拡大処理の補正イメージを説明する図。第二実施形態による補正値拡大処理を示すフローチャート。第三実施形態による補正値拡大処理を示すフローチャート。第三実施形態による特定パターン、補正値拡大処理を説明する図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

なお、以下の実施形態においては、プロジェクタを例にとって説明するが、本発明は、プロジェクタに限らず、液晶パネルを用いて画像を表示することができる液晶表示装置であればどのような装置であっても適用可能である。

なお、本実施形態において説明される各機能ブロックは必ずしも個別のハードウェアである必要はなく、例えばいくつかの機能ブロックの機能は、１つのハードウェアにより実行されても良いし、いくつかのハードウェアの連係動作により実行されても良い。また、本実施形態においては、隣接画素間で、輝度が大きく異なる画像を表示する場合、すなわち、隣接画素間で印加する電圧が大きく異なる場合などには、横画素の電圧の影響で、液晶の配向方向に乱れが生じる減少をディスクリネーションと呼ぶ。

［第一実施形態］
本実施形態のプロジェクタは、入力された画像に基づいて液晶パネル上の透過率を変更し、液晶パネルを透過させた光源の光を投影面（スクリーン）に投影することにより画像を表示する。本実施形態のプロジェクタは、入力画像をブロック単位に分割して、画像解析を行い、ディスクリネーションが発生すると予想されるブロックの補正値を決定する、さらに、周辺ブロックの補正値を比較して、各ブロックの補正値を決定する。

＜液晶プロジェクタの全体構成＞
まず、図１を用いて、本実施形態の液晶プロジェクタの全体構成を説明する。図１は、本実施形態の液晶プロジェクタ１００の全体の構成を示す図である。図１に示されるように、液晶プロジェクタ１００は、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１１１、ＲＡＭ１１２、操作部１１３、画像入力部１３０、画像処理部１４０を有する。また、液晶プロジェクタ１００は、液晶制御部１５０、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ、光源制御部１６０、光源１６１、色分離部１６２、色合成部１６３、光学系制御部１７０、投影光学系１７１を有する。さらに、液晶プロジェクタ１００は、記録再生部１９１、記録媒体１９２、通信部１９３、撮像部１９４、表示制御部１９５、表示部１９６を有する。

ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１１に記憶された制御プログラムを実行することにより、液晶プロジェクタ１００の各動作を制御する。ＲＯＭ１１１は、ＣＰＵ１１０の処理手順を記述した制御プログラムや、各種定数などを記憶する。ＲＡＭ１１２は、ワークメモリとして一時的に制御プログラムやデータを格納する。ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを実行することにより、記録再生部１９１により記録媒体１９２から再生された静止画データや動画データをＲＡＭ１１２に一時的に記憶し、それぞれの画像や映像を再生することもできる。また、ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを実行することにより、通信部１９３より受信した静止画データや動画データをＲＡＭ１１２に一時的に記憶し、それぞれの画像や映像を再生することもできる。また、ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを実行することにより、撮像部１９４により得られた画像や映像を一時的にＲＡＭ１１２に記憶し、静止画データや動画データに変換して記録媒体１９２に記録させることもできる。

操作部１１３は、ユーザの指示を受け付け、ＣＰＵ１１０に指示信号を送信するものであり、例えば、スイッチやダイヤル、表示部１９６上に設けられたタッチパネルなどを有する。また、操作部１１３は、例えば、リモコンからの信号を受信する信号受信部（赤外線受信部など）を有し、受信した信号に基づいて所定の指示信号をＣＰＵ１１０に送信するものであってもよい。ＣＰＵ１１０は、操作部１１３や、通信部１９３から入力された制御信号を受信して、液晶プロジェクタ１００の各動作を制御する。

画像入力部１３０は、外部装置から映像信号を受信するものであり、例えば、コンポジット端子、Ｓ映像端子、Ｄ端子、コンポーネント端子、アナログＲＧＢ端子、ＤＶＩ−Ｉ端子、ＤＶＩ−Ｄ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）端子等を含む。また、画像入力部１３０は、受信した映像信号を画像処理部１４０に送信する。画像入力部１３０は、アナログ映像信号を受信した場合には、受信したアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する。ここで、外部装置としては、映像信号を出力できるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機など、どのようなものであってもよい。

画像処理部１４０は、画像入力部１３０から受信した映像信号に、フレーム数、画素数、画像形状などを変更する変更処理、ディスクリネーションの発生するパターンの検出、ディスクリネーションの補正処理、などを施し、液晶制御部１５０に送信する。画像処理部１４０は、典型的には画像処理用のマイクロプロセッサを有する。但し、画像処理部１４０は、そのような専用のマイクロプロセッサでなくてもよく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムによってＣＰＵ１１０が画像処理部１４０としての機能を実現するようにしても良い。更に、画像処理部１４０は、フレーム間引き処理、フレーム補間処理、解像度変換処理、歪み補正処理（キーストン補正処理）、等の処理を実行することが可能である。また、画像処理部１４０は、画像入力部１３０から受信した映像信号以外にも、ＣＰＵ１１０によって再生された画像や映像に対して前述の変更処理を施すこともできる。

液晶制御部１５０は、画像処理部１４０で処理された映像信号に基づいて、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画素の液晶に印可する電圧を制御して、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの透過率を調整する。液晶制御部１５０は、典型的には液晶制御用のマイクロプロセッサからなる。但し、液晶制御部１５０は、そのような専用のマイクロプロセッサでなくてもよく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ１１０により液晶制御部１５０と同様の処理を実行するようにしても良い。

たとえば、画像処理部１４０に映像信号が入力されている場合、液晶制御部１５０は、画像処理部１４０から１フレームの画像を受信する度に、画像に対応する透過率となるように、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを制御する。液晶パネル１５１Ｒは、赤色に対応する液晶素子であって、光源１６１から出力されて色分離部１６２で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離された光のうち、赤色の光の透過率を調整する。液晶パネル１５１Ｇは、緑色に対応する液晶素子であって、光源１６１から出力されて色分離部１６２で分離された光のうち、緑色の光の透過率を調整する。液晶パネル１５１Ｂは、青色に対応する液晶素子であって、光源１６１から出力され色分離部１６２で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離された光のうち、青色の光の透過率を調整する。なお、液晶制御部１５０による液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの具体的な制御動作や液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの構成については、後述する。

光源制御部１６０は、光源１６１のオン／オフや光量を制御するものであり、光量制御用のマイクロプロセッサからなる。なお、光源制御部１６０は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ１１０により光源制御部１６０と同様の処理を実現するようにしても良い。また、光源１６１は、不図示のスクリーンに画像を投影するための光を出力するものであり、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプなどであっても良い。また、色分離部１６２は、光源１６１から出力された光を、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。なお、光源１６１として、各色に対応するＬＥＤ等を使用する場合には、色分離部１６２は不要である。

また、色合成部１６３は、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを透過した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光を合成するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。色合成部１６３により合成された光は、投影光学系１７１に送られる。このとき、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂは、それぞれ画像処理部１４０から入力された画像に対応する光の透過率となるように、液晶制御部１５０により制御されている。そのため、色合成部１６３により合成された光が投影光学系１７１によりスクリーンに投影されると、画像処理部１４０により入力された画像に対応する画像がスクリーン上に表示されることになる。

光学系制御部１７０は、投影光学系１７１を制御するものであり、投影光学系制御用のマイクロプロセッサからなる。但し、光学系制御部１７０は、専用のマイクロプロセッサでなくてもよく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ１１０が光学系制御部１７０と同様の処理を実行するようにしても良い。また、投影光学系１７１は、色合成部１６３から出力された合成光をスクリーンに投影するためのものであり、複数のレンズ、レンズ駆動用のアクチュエータを有する。光学系制御部１７０は、レンズをアクチュエータにより駆動することで、投影画像の拡大、縮小、焦点調整などを行う。

記録再生部１９１は、記録媒体１９２から静止画データや動画データを再生したり、撮像部１９４により得られた静止画データや動画データを記録媒体１９２に記録したりする。また、記録再生部１９１は、通信部１９３より受信した静止画データや動画データを記録媒体１９２に記録できるようにしても良い。記録再生部１９１は、典型的には、記録媒体１９２と電気的に接続するインタフェースや記録媒体１９２と通信するための専用のマイクロプロセッサからなる。但し、記録再生部１９１は専用のマイクロプロセッサでなくてもよく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ１１０が記録再生部１９１と同様の処理を実行するようにしても良い。また、記録媒体１９２には、静止画データや動画データ、その他、本実施形態の液晶プロジェクタに必要な制御データなどを記録することができる。また、記録媒体１９２として、磁気ディスク、光学式ディスク、半導体メモリなどのあらゆる方式の記録媒体を用いることができ、着脱可能な記録媒体であっても、内蔵型の記録媒体であってもよい。

通信部１９３は、外部機器からの制御信号や静止画データ、動画データなどを受信するためのものであり、例えば、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などであってよく、通信方式を特に限定するものではない。また、画像入力部１３０の端子が、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子であれば、その端子を介してＣＥＣ通信を行うものであっても良い。ここで、外部装置は、液晶プロジェクタ１００と通信を行うことができるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、リモコンなど、どのようなものであってもよい。

撮像部１９４は、本実施形態の液晶プロジェクタ１００の周辺を撮像して画像信号を取得するものであり、投影光学系１７１を介して投影された画像を撮影（スクリーン方向を撮影）することができる。ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ１１０は、撮像部１９４により得られた画像や映像を一時的にＲＡＭ１１２に記憶し、静止画データや動画データに変換する。撮像部１９４は、被写体の光学像を取得するレンズ、レンズを介して取得した光学像を画像信号に変換する撮像素子、撮像素子により得られた画像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部を有する。また、撮像部１９４は、レンズを駆動するアクチュエータ、アクチュエータを制御するマイクロプロセッサを有する。なお、撮像部１９４は、スクリーン方向を撮影するものに限られず、例えば、スクリーンと逆方向の視聴者側を撮影するものであっても良い。

表示制御部１９５は、液晶プロジェクタ１００に備えられた表示部１９６に液晶プロジェクタ１００を操作するための操作画面やスイッチアイコン等の画像を表示させる。表示制御部１９５は、表示制御を行う専用のマイクロプロセッサからなる。但し、表示制御部１９５は専用のマイクロプロセッサでなくてもよく、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムによってＣＰＵ１１０が表示制御部１９５と同様の処理を実行するようにしても良い。また、表示部１９６は、液晶プロジェクタ１００を操作するための操作画面やスイッチアイコンを表示する。表示部１９６は、例えば、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイなど、画像を表示できればどのようなものであっても良い。また、特定のボタンをユーザに認識可能に掲示するために、各ボタンに対応するＬＥＤ等を発光させるものであってもよい。

なお、本実施形態の画像処理部１４０、液晶制御部１５０、光源制御部１６０、光学系制御部１７０、記録再生部１９１、表示制御部１９５は、これらの各ブロックと同様の処理を行うことのできる単数または複数のマイクロプロセッサあっても良い。または、例えば、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムによって、ＣＰＵ１１０が各ブロックと同様の処理を実行しても良い。

＜基本動作＞
次に、図１、図２を用いて、本実施形態の液晶プロジェクタ１００の基本動作を説明する。図２は、本実施形態の液晶プロジェクタ１００の基本動作を説明するフローチャートである。図２の動作は、基本的にＣＰＵ１１０が、ＲＯＭ１１１に記憶されたプログラムを実行して各機能ブロックを制御することにより実現されるものである。図２のフローチャートは、操作部１１３や不図示のリモコンによりユーザが液晶プロジェクタ１００の電源のオンを指示した時点をスタートとしている。すなわち、操作部１１３や不図示のリモコンによりユーザが液晶プロジェクタ１００の電源のオンを指示すると、ＣＰＵ１１０は、不図示の電源部から液晶プロジェクタ１００の各部に不図示の電源回路から電源を供給させ、図２に示す処理を開始する。

Ｓ２１０において、ＣＰＵ１１０は、ユーザによる操作部１１３やリモコンの操作により選択された表示モードを判定する。本実施形態の液晶プロジェクタ１００は、表示モードとして、以下のモードを備えている。
・入力画像表示モード：画像入力部１３０より入力された画像／映像を表示する。
・ファイル再生表示モード：記録再生部１９１により記録媒体１９２から読み出された静止画データや動画データの画像や映像を表示する。
・ファイル受信表示モード：通信部１９３から受信した静止画データや動画データの画像や映像を表示する。
なお、本実施形態では、ユーザによりいずれかの表示モードが選択される場合について説明するが、電源を投入した時点での表示モードは前回終了時の表示モードとしてもよいし、上述した表示モードのいずれかをデフォルトの表示モードとしてもよい。ここでは、Ｓ２１０で、「入力画像表示モード」が選択されたものとして説明する。

「入力画像表示モード」が選択されると、Ｓ２２０において、ＣＰＵ１１０は、画像入力部１３０から映像が入力されているか否かを判定する。入力されていないと判定された場合（Ｓ２２０でＮｏ）、ＣＰＵ１１０は入力が検出されるまで待機し、入力されていると判定された場合（Ｓ２２０でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１０は投影処理（Ｓ２３０）を実行する。

Ｓ２３０において、ＣＰＵ１１０は、画像入力部１３０より入力された映像を画像処理部１４０に送信する。画像処理部１４０は、ＣＰＵ１１０の制御下で、映像の画素数やフレームレートに関する処理、形状の変形（画像回転や台形補正）を実行し、処理された１画面分の画像を液晶制御部１５０に送信する。液晶制御部１５０は、ＣＰＵ１１０の制御下で、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの透過率を、受信した１画面分の画像の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色成分の階調レベルに応じた透過率となるように制御する。光源制御部１６０は、ＣＰＵ１１０の制御下で、光源１６１からの光の出力を制御する。色分離部１６２は、光源１６１から出力された光を、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離し、それぞれの光を、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂに供給する。液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂに供給された、各色の光は、各液晶パネルの画素毎に透過する光量が制限される。そして、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを透過した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）それぞれの光は、色合成部１６３に供給され、そこで再び合成される。色合成部１６３で合成された光は、投影光学系１７１を介して、不図示のスクリーンに投影される。以上の投影処理は、画像を投影している間、１フレームの画像毎に順次、実行される。

なお、このとき、ユーザにより投影光学系１７１の操作をする指示が操作部１１３から入力されると、ＣＰＵ１１０は、光学系制御部１７０を介して投影光学系１７１のアクチュエータを制御する。これにより、たとえば、投影画像の焦点を変更したり、光学系の拡大率を変更したりすることができる。

また、投影処理の実行中に、ＣＰＵ１１０は、ユーザにより表示モードを切り替える指示が操作部１１３から入力されたか否かを判定する（Ｓ２４０）。ここで、ユーザにより表示モードを切り替える指示が操作部１１３から入力されると（Ｓ２４０でＹｅｓ）、処理はＳ２１０に戻り、ＣＰＵ１１０は、表示モードを判定する。このとき、ＣＰＵ１１０は、画像処理部１４０に、表示モードを選択させるためのメニュー画面をＯＳＤ画像として送信し、投影中の画像に対して、このＯＳＤ画面を重畳させるように画像処理部１４０を制御する。ユーザは、この投影されたＯＳＤ画面を見ながら、表示モードを選択することができる。

一方、表示処理実行中に、ユーザにより表示モードを切り替える指示が操作部１１３から入力されない場合は（Ｓ２４０でＮｏ）、ＣＰＵ１１０は、ユーザにより投影終了の指示が操作部１１３から入力されたか否かを判定する（Ｓ２５０）。ここで、ユーザにより投影終了の指示が操作部１１３から入力された場合には（Ｓ２５０でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１０は、液晶プロジェクタ１００の各ブロックに対する電源供給を停止させ、画像投影を終了させる。一方、ユーザにより投影終了の指示が操作部１１３から入力されていない場合には（Ｓ２５０でＮｏ）、処理は、Ｓ２２０へ戻り、以降、ユーザにより投影終了の指示が操作部１１３から入力されるまでの間、上述したＳ２２０からＳ２５０までの処理が繰り返される。以上のように、「入力画像表示モード」では、液晶プロジェクタ１００は、画像入力部１３０から入力された画像／映像をスクリーンに投影する。

「ファイル再生表示モード」の場合は、記録再生部１９１が記録媒体１９２から静止画データや動画データのファイルリストや各ファイルのサムネイルデータを読み出し、ＲＡＭ１１２に一時的に記憶する。ＣＰＵ１１０は、ＲＡＭ１１２に一時記憶されたファイルリストに基づく文字画像や各ファイルのサムネイルデータに基づく画像を生成し、画像処理部１４０に送信する。そして、ＣＰＵ１１０は、Ｓ２３０で説明した投影処理と同様に、画像処理部１４０、液晶制御部１５０、光源制御部１６０、光学系制御部１７０を制御する。

投影画面上において、記録媒体１９２に記録された静止画データや動画データにそれぞれ対応する文字や画像を選択する指示が操作部１１３を通して入力される。この指示の入力に応じて、ＣＰＵ１１０は、選択された静止画データや動画データを記録媒体１９２から読み出すように記録再生部１９１を制御する。そして、ＣＰＵ１１０は、読み出された静止画データや動画データをＲＡＭ１１２に一時的に記憶し、液晶制御部１５０や光学系制御部１７０を制御して静止画データや動画データの画像や映像を再生する。

ＣＰＵ１１０は、例えば再生した動画データの映像を順次、画像処理部１４０に送信し、Ｓ２３０で説明した投影処理と同様に、画像処理部１４０、液晶制御部１５０、光学系制御部１７０を制御する。また、静止画データを再生した場合には、再生した画像を画像処理部１４０に送信し、Ｓ２３０で説明した投影処理と同様に、画像処理部１４０、液晶制御部１５０、光源制御部１６０、光学系制御部１７０を制御する。

また、「ファイル受信表示モード」では、ＣＰＵ１１０は、通信部１９３から受信した静止画データや動画データをＲＡＭ１１２に一時的に記憶し、これら静止画データや動画データの画像や映像を再生する。そして、ＣＰＵ１１０は、例えば再生した動画データの映像を順次、画像処理部１４０に送信し、Ｓ２３０で説明した投影処理と同様に、画像処理部１４０、液晶制御部１５０、光学系制御部１７０を制御する。また、静止画データを再生した場合には、再生した画像を画像処理部１４０に送信し、Ｓ２３０で説明した投影処理と同様に、画像処理部１４０、液晶制御部１５０、光源制御部１６０、光学系制御部１７０を制御する。

次に、本実施形態によるディスクリネーション補正について、その構成と動作を説明する。図３は、本実施形態の画像処理部１４０の内部構成を示した図である。図３に示すように、画像処理部１４０は、解像度変換部１４１、画像変形部１４２、画像メモリ１４３、メモリバス１４４、レジスタバス１４５、ディスクリネーション検出部３００、ディスクリネーション補正部４００を有する。

画像処理部１４０には、画像入力部１３０から画像データ（画像信号ともいう）とタイミング信号が入力されている。画像処理部１４０に入力されたタイミング信号は、解像度変換部１４１、画像変形部１４２、ディスクリネーション検出部３００、ディスクリネーション補正部４００に供給される。解像度変換部１４１は、画像入力部１３０から入力された画像を液晶パネル１５１に適した解像度へ変換する。画像変形部１４２は、解像度変換部１４１によって変換された画像に対して、必要に応じて回転や台形補正を行う。画像メモリ１４３は解像度変換部１４１、画像変形部１４２、ディスクリネーション補正部４００における画像処理に利用されるメモリであり、メモリバス１４４を介して各ブロックと接続されている。また、解像度変換部１４１、画像変形部１４２、ディスクリネーション検出部３００、ディスクリネーション補正部４００は、レジスタバス１４５を介してＣＰＵ１１０と接続されている。

次に、図４〜図６を用いてディスクリネーション検出部３００について説明する。図４はディスクリネーション検出部３００の内部構成を示した図である。

ディスクリネーション検出部３００には画像データとタイミング信号が入力されている。画像データは、遅延部３０１とレベル分類部３０２に入力される。遅延部３０１は、タイミング制御部３０４の制御下で、入力された画像データから１ラインと１画素分だけ遅延した画像データと、１画素だけ遅延した画像データを出力する。

レベル分類部３０２には、画像データと、遅延部３０１から出力された１ラインと１画素分遅延した画像データと、１画素遅延した画像データの３種類のデータが入力される。レベル分類部３０２はこれら３つのデータと、レジスタ３０３に格納された閾値を元に、ディスクリネーションが発生すると判断される画素の数をカウントし、そのカウント値を１フレーム分の画像データの集計結果としてレジスタ３０３に格納する。閾値に関しては後述する。

次に、レベル分類部３０２の動作について図５Ａを用いて説明する。図５Ａ（ａ）は、レベル分類部３０２に入力される３種類のデータを表した図である。画素Ｂがディスクリネーション検出部３００に入力された画像データの位置である。画素Ａが遅延部３０１から出力された「１画素遅延した画像データ」の位置、画素Ｃが遅延部３０１から出力された「１ラインと１画素分遅延した画像データ」の位置を表している。レベル分類部３０２は１画素遅延した画像データである画素Ａの画素値を基準にレベルの比較を行う。すなわち、基準画素Ａと右隣の画素Ｂとのレベル比較、及び基準画素Ａと上隣の画素Ｃとのレベル比較を行う。

具体的なレベル比較動作を説明する前に、図５Ａ（ｂ１）〜（ｂ４）を用いて、ディスクリネーションが発生するパターンについて説明する。ディスクリネーションは、隣接画素間の電位差が大きくなった場合に発生する現象である。そのため、ディスクリネーションが発生するパターンとして、画素Ａと画素Ｂの間では、２通りの発生パターンが存在する。まず１つ目の発生パターンは、画素Ａが中間階調であり画素Ｂが黒階調付近であった場合である。この場合、画素Ａと画素Ｂの間に電位差が生じるため、図５Ａ（ｂ１）に示すように、画素Ａの斜線部分にディスクリネーションが発生する。２つ目の発生パターンは、画素Ａが白階調付近であり画素Ｂが中間階調であった場合である。この場合も画素Ａと画素Ｂの間に電位差が生じるため、図５Ａ（ｂ２）に示すように、画素Ａの斜線部分にディスクリネーションが発生する。

上述したように、ディスクリネーションの発生パターンは、黒階調から中間階調に変化する画素間と、中間階調から白階調に変化する画素間の２通りの発生パターンがある。画素Ａと画素Ｃの間でも、画素Ａと画素Ｂの場合と同様に、図５Ａ（ｂ３）、（ｂ４）に示すような２通りの発生パターンが存在する。よって、ディスクリネーションには横方向に２通り、縦方向に２通りの、計４通りの発生パターンが存在する。

次に、図５Ｂ（ａ）〜（ｄ）の特徴条件分類マトリクスを用いて、レベル分類部３０２におけるディスクリネーションの検出処理に関して説明する。レベル分類部３０２は、ＣＰＵ１１０がレジスタ３０３に設定した比較のための閾値ＡＬｎ（ｎ＝０〜４）、ＡＨｎ（ｎ＝０〜３）、ＢＬｎ（ｎ＝０〜１）、ＢＨｎ（ｎ＝０〜２）、ＣＬｎ（ｎ＝０〜１）、ＣＨｎ（ｎ＝０〜２）を用いて比較を行う。

図５Ｂ（ａ）は図５Ａ（ｂ１）のようなディスクリネーションの発生パターンをカウントするための特徴条件分類マトリクスである。すなわち、画素Ａが中間階調であり、画素Ｂが黒階調付近の場合である。例えば、基準画素ＡのレベルがＡＬ０以上ＡＬ１以下で、かつ、隣接画素ＢのレベルがＢＬ０以上ＢＬ１以下であれば、特徴量カウンタＡＢＬ００をカウントアップする。図５Ｂ（ａ）の特徴条件分類マトリクスにおける特徴量カウンタＡＢＬ００〜ＡＢＬ０３のカウント値が多く集計されるほど、画像データ内に多くのディスクリネーションが発生する事になる。また、特徴条件分類マトリクスの右にいくに従って、画素Ａと画素Ｂの電位差は大きくなっていく。そのため、ＡＢＬ００に集計される画素よりも、ＡＢＬ０３に集計される画素の方が、より顕著なディスクリネーションが発生することとなる。

図５Ｂ（ｂ）は図５（ｂ２）のようなディスクリネーションの発生パターン（ディスクリネーションが発生すると予測される画素）をカウントするための特徴条件分類マトリクスである。すなわち、画素Ａが白階調付近であり画素Ｂが中間階調であった場合である。この場合は、画素Ａの閾値をＡＨ０〜ＡＨ３、画素Ｂの閾値をＢＨ０〜ＢＨ２まで設け、２×３の６通りの特徴量カウンタＡＢＨ００〜ＡＢＨ１２に、各条件に合致するパターンの数（画素の数）を集計する。

図５Ｂ（ｃ）、（ｄ）は図５Ａ（ｂ３）、（ｂ４）に対応するディスクリネーションの発生をカウントするための特徴条件分類マトリクスである。図５Ａ（ｂ３）、（ｂ４）の特徴条件分類マトリクスに対応する特徴量カウンタは、それぞれＡＣＬ００〜ＡＣＬ０３、ＡＣＨ００〜ＡＣＨ１２である。こちらの特徴条件分類マトリクスと特徴量カウンタも、画素Ａと画素Ｂを比較する場合と同様のものとなるため説明は省略する。

上記で説明した閾値ＡＬｎ（ｎ＝０〜４）、ＡＨｎ（ｎ＝０〜３）、ＢＬｎ（ｎ＝０〜１）、ＢＨｎ（ｎ＝０〜２）、ＣＬｎ（ｎ＝０〜１）、ＣＨｎ（ｎ＝０〜２）は、液晶素子や画像データのビット幅に依存する値である。これらの閾値は、レベル分類部３０２で集計処理が開始されるよりも前に、予めＣＰＵ１１０がレジスタ３０３にセットしておくものとする。なお、これらの閾値をユーザが変更可能にしてもよい。また、予め用意された閾値のセットをユーザが選択するようにしてもよい。

なお、本実施形態において特徴条件分類マトリックスとして、ディスクリネーションによる画質劣化が比較的大きい図５Ｂ（ａ）〜（ｄ）の４種類を採用したが、条件分類はこれらに限られるものでなく、他の条件を用いてもよい。例えば、単純に隣接する画素間の画素値の差が所定値以上の場合に、発生パターンとしてカウントするといった条件を加えてもよい。また閾値ＡＬｎ（ｎ＝０〜４）、ＡＨｎ（ｎ＝０〜３）、ＢＬｎ（ｎ＝０〜１）、ＢＨｎ（ｎ＝０〜２）、ＣＬｎ（ｎ＝０〜１）、ＣＨｎ（ｎ＝０〜２）の設定も一例であり、これ以外の組み合わせであっても良いことは言うまでもない。

次に、図６（ａ）を用いて、レベル分類部３０２におけるカウント処理の範囲に関して説明する。表示対象の画像データは、図６（ａ）に示されるように、複数のブロックに分割される。ディスクリネーションの発生が予測される画素数の集計は、図６（ａ）の太線で囲まれた画像データ６００を複数のブロックに分割して得られたブロック６０１ごとに行われる。図６（ａ）は、画像データ６００を垂直方向にｈ０、水平方向にｗ０の間隔で区切り、縦４つ横６つの２４個のブロック６０１に分割した例を示している。

前述の４種類の特徴量カウンタＡＢＬ００〜０３、ＡＢＨ００〜１２、ＡＣＬ００〜０３、ＡＣＨ００〜１２による集計は、ブロックごとに独立に行われる。すなわち、図６（ａ）の例では、特徴量カウンタは、縦４つ横６つの計２４ブロックの各ブロック毎に独立に設けられ、それぞれ独立に計数を行なう。なお、間隔ｗ０及びｈ０は、画像データの分割数に応じて決定される。即ち、画像データ全体を縦４×横６のブロックに分割する場合には、１ブロックに含まれる画素数に応じてｗ０とｈ０が決まる。なお、画像データの分割数は縦４つ横６つに限ったものではなく、入力画像のサイズに応じて分割数を変更することができる。また、分割ブロックのサイズを固定として、画像の大きさに応じて分割数を決定するようにしてもよい。

次に図７〜図９を用いて、ディスクリネーション補正部４００について説明する。図７はディスクリネーション補正部４００の内部構成を示した図である。タイミング制御部４０１はタイミング信号を元に各ブロックの動作タイミングを制御する。レジスタ４０２は、レジスタバス１４５を介してＣＰＵ１１０と接続され、ディスクリネーション補正用の補正データ（後述する各ブロックのｔｏｐ、ｂｔｍ）を格納する。

バッファ４０３は画像位置に対応してレジスタ４０２から読み出した補正データを一時格納する。レジスタ４０２から読み出された補正データはバッファ４０３に一時格納され、タイミング制御部４０１で制御されたタイミングでバッファ４０３から出力される。補間部４０４、４０５はバッファ４０３からの補正データを補間演算する。水平空間補間部４０６〜４０９は水平方向に補正データを補間演算する。垂直空間補間部４１０、４１１は垂直方向に補正データを補間演算する。レベル補正部４１２は画像データの階調レベルを垂直空間補間部４１０、４１１からのデータで補正する。水平空間補間部４０６〜４０９、垂直空間補間部４１０〜４１１、およびレベル補正部４１２の補間処理に関しては、後述する。

次に図６（ｂ）を用いて、画像データとディスクリネーションのための補正データの関係を説明する。ディスクリネーションのための補正データは、図６（ｂ）の黒丸６０２に示すように、各ブロックの中央に、水平方向にｗ０、垂直方向にｈ０の間隔で配置される。詳細は後述するが、黒丸６０２に代表される各点には、白側で調整された階調の上限値ｔｏｐと，黒側で調整された階調の下限値ｂｔｍの２種類の補正データが割り当てられている。

図６（ｂ）は画像データを縦４つ横６つのブロックに分割し、各ブロックの中心に補正データ読出点を配置した例を図示している。なお、間隔ｗ０及びｈ０は、画像データの分割数に応じて決定される。即ち、画像データ全体を縦４×横６のブロックに分割する場合には、１ブロックに含まれる画素数に応じてｗ０とｈ０が決まる。なお、入力画像の分割数は縦４つ横６つに限ったものではなく、入力画像のサイズに応じて分割数を変更することができる。また、分割ブロックのサイズを固定として、分割数を決定してもよい。

次に図８を用いて、補間部４０４の動作を説明する。なお、補間部４０４は水平空間補間部４０６、４０７、垂直空間補間部４１０から構成され、白階調付近で発生するディスクリネーションを低減する補間処理を行っている。詳細に関しては、レベル補正部４１２の動作と合わせて後ほど詳しく説明する。

図８において、補正データは４つの黒丸Ｔ_m,n、Ｔ_m+w,n、Ｔ_m,n+h、Ｔ_m+w,n+hで表現されている。また、図８では、補正対象位置は、これら４つの黒丸を頂点とした矩形により内包された位置にある白丸Ｔ_m+a,n+bで表現されている。また上下の白丸Ｔ_m+a,n、Ｔ_m+a,n+hは、それぞれ水平空間補間部４０６、４０７の出力データを表している。なお、補正データはタイミング制御部４０１からの制御でバッファ４０３から水平空間補間部４０６、４０７に読み込まれる。

まず、水平空間補間部４０６には、補正データＴ_m,nと右隣に（ｘ方向に）ｗ画素離れた補正データＴ_m+w,nが入力される。水平空間補間部４０６はＴ_m,nを読み出した点からａ画素右へ離れた点の補正データＴ_m+b,nを生成するために、以下の式（１）に示す演算を行う。
Ｔ_m+a,n＝Ｔ_m,n×{(w−a)／w}＋Ｔ_m+w,n×(a／w) …（１）

また、上記の水平空間補間部４０６に補正データが供給されるのと同じタイミングで、水平空間補間部４０７には、
・水平空間補間部４０６に入力した補正データからｈライン下に離れた位置の補正データＴ_m,n+hと、
・その位置から右隣にｗ画素離れた位置の補正データＴ_m+w,n+hと、
が入力される。水平空間補間部４０７はＴ_m,n+hを読み出した点からａ画素右へ離れた点の補正データＴ_m+a,n+hを生成するために、以下の式（２）に示す演算を行う。
Ｔ_m+a,n+h＝Ｔ_m+a,n+h×{(w−a)／w}＋Ｔ_m+a,n+h×(a／w) …（２）

次に、水平空間補間部４０６、４０７でそれぞれ水平方向の補間を行ったデータＴ_m+a,nとＴ_m+a,n+hは、垂直空間補間部４１０に入力される。垂直空間補間部４１０では、入力された２つのデータを元に垂直方向の補間を行う。垂直空間補間部４１０は補間生成したデータＴ_m+a,nからｂライン下に離れた点の補正データＴ_m+a,n+bを補間生成するために、以下の式（３）に示す演算を行う。
Ｔ_m+a,n+b＝Ｔ_m+a,n×{(h−b)／h}＋Ｔ_m+a,n+h×(b／h) …（３）

以上の操作により、垂直空間補間部４１０からは周辺の４つの白側の上限値ｔｏｐの補正データから補間生成した補正データＴ_m+a,n+bが出力される。同様に、水平空間補間部４０８、４０９および垂直空間補間部４１１を含む補間部４０５からは周辺の４つの黒側の下限値ｂｔｍの補正データから補間生成した補正データＢ_m+a,n+bが出力される。

次に、図９を用いてレベル補正部４１２でのディスクリネーション補正の動作を説明する。レベル補正部４１２では、画像データと、補間生成した補正データＴ_m+a,n+b、Ｂ_m+a,n+bを用いてディスクリネーション補正が行われる。レベル補正部４１２は、図９の９０２に示す入出力特性を持つブロックである。レベル補正部４１２には、上限値ｔｏｐ（＝Ｔ_m+a,n+b）及び下限値ｂｔｍ（＝Ｂ_m+a,n+b）がそれぞれ垂直空間補間部４１０、４１１から入力される。また、表示対象の画像データのうち、これら上限値ｔｏｐ及び下限値ｂｔｍが算出された画面上の位置に対応した補正対象画素の画素値が入力される。入出力特性９０２により、液晶表示素子の駆動電圧のダイナミックレンジが縮小される。これにより、補正対象画素において隣接画素間の駆動電圧の差分が低減されるため、ディスクリネーション補正が実現される。ディスクリネーション補正を行わない場合、画素が有する階調範囲の上限側の値が２５５、下限側の値が０となり、９０１に示すような入出力特性となる。なお、図９は画素値のデータが８ビットである例を挙げているがビット数はこれに限ったものではない。

次に図１０〜図１４を用いてＣＰＵ１１０におけるディスクリネーション補正処理について説明する。図１０はＣＰＵ１１０におけるディスクリネーション補正の流れを説明するフローチャートである。図１０のフローチャートでは、図６（ａ）、図６（ｂ）で表されるように、ディスクリネーションの検知および補正が、画像を縦４つ横６つの計２４ブロックに分割して行われるケースを例に挙げて説明を行う。また、説明の便宜上、ブロックには図６（ｃ）に示すような（ｘ，ｙ）（ｘ＝０〜５，ｙ＝０〜３）という名前を付けて呼ぶこととする。

電源が投入されると図１０に示す処理が開始され、まず、Ｓ１００１でＣＰＵ１１０はディスクリネーション検出部３００のレジスタ３０３を参照してディスクリネーション検出部３００の状態を取得する。そして、Ｓ１００２において、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１００１で取得した状態から、ディスクリネーション検出部３００がディスクリネーションパターンの検出を終了しているか判定する。Ｓ１００２において、ディスクリネーションパターンの検出が終了していなければ処理はＳ１００１へ戻り、Ｓ１００１〜Ｓ１００２が繰り返される。ディスクリネーションパターンの検出が終了していた場合、ＣＰＵ１１０はＳ１００３、Ｓ１００４で変数ｘ、ｙを０に初期化する。その後、ＣＰＵ１１０はブロック（ｘ，ｙ）の特徴量カウンタＡＢＬ００〜０３、ＡＢＨ００〜１２、ＡＣＬ００〜０３、ＡＣＨ００〜１２をディスクリネーション検出部３００のレジスタ３０３から読み出す。特徴量カウンタの読み出し後、Ｓ１００６において、ＣＰＵ１１０は読み出した特徴量カウンタを元に、後述する補正データ算出処理を行い、ブロック（ｘ，ｙ）の補正データｔｏｐ、ｂｔｍを算出する。

以上の補正データ算出処理（Ｓ１００５，Ｓ１００６）は、Ｓ１００７〜Ｓ１０１０により、全てのブロック（本実施形態では、縦４つ横６つの計２４個のブロック）について補正データを算出するまで繰り返される。したがって、ＣＰＵ１１０は変数ｘをインクリメントし、ｘが６以上かどうか判定し、ｘが６未満だった場合は、Ｓ１００５〜Ｓ１００８の処理を繰り返す。ｘが６以上だった場合はｙをインクリメントし（Ｓ１００９）、ｙが４以上かどうか判定し（Ｓ１０１０）、ｙが４未満だった場合は、Ｓ１００４〜Ｓ１０１０の処理を繰り返し、ｙが４以上だった場合はＳ１０１１へ進む。

次に、Ｓ１０１１で、ＣＰＵ１１０は補正値拡大モードがＯＮかどうか判定する（Ｓ１０１１）。補正値拡大モードとは、ブロックごとに算出した補正値と周囲のブロックの補正値とに基づいて各ブロックの補正値を修正するモードのことである。補正値拡大処理の詳細に関しては後ほど詳しく説明する。なお、補正値拡大モードのＯＮ／ＯＦＦは、予めＲＯＭ１１１に書き込んでおくように構成しても良いし、ユーザの指示により変更可能なように構成しても良い。補正値拡大モードがＯＦＦであった場合は、そのまま処理がＳ１０１３へ進み、ＯＮで合った場合は、補正値拡大処理が実行される（Ｓ１０１２）。次にＣＰＵ１１０は、全てのブロック（ｘ，ｙ）（ｘ＝０〜５，ｙ＝０〜３）に対して、算出された補正データｔｏｐ、ｂｔｍをディスクリネーション補正部４００のレジスタ４０２へ書き込む（Ｓ１０１３）。その後、Ｓ１０１４において、ＣＰＵ１１０は、ユーザからの終了指示があるか確認し、指示が無ければ処理をＳ１００１に戻し、Ｓ１００１〜Ｓ１０１４までの処理を繰り返す。終了指示がなされていた場合には、処理は終了する。

次に図１１を用いて図１０のＳ１００６における補正データ算出処理に関して説明する。補正データ算出処理が開始されると、Ｓ１１０１において、ＣＰＵ１１０は変数ｔｏｐに２５５、ｂｔｍに０を代入する。

以下のＳ１１０２〜Ｓ１１０９の処理は補正値ｂｔｍを算出するための処理である。まず、Ｓ１１０２、Ｓ１１０３でＣＰＵ１１０は、変数ｉ，ｊを０に初期化する。次にＳ１１０４で、ＣＰＵ１１０は、特徴量カウンタＡＢＬijとＡＣＬijを加算し、変数Ｄに代入する。次に、Ｓ１１０５において、ＣＰＵ１１０は図１２（ａ）に示される閾値テーブルを参照し、変数Ｄが閾値ＴＬijよりも大きいか判定する。

なお、図１２（ａ）の閾値テーブルは、予めＲＯＭ１１１に保存しておくものとする。閾値テーブルに保存される値ＴＬijは、液晶素子の特性などに応じて任意に設定可能しておくものとする。なお、図１２（ａ）の閾値テーブルは、図５Ｂ（ａ）と（ｃ）の特徴条件分類マトリクスと対応しているものであり、特徴条件分類マトリクスのサイズを変更した場合は、閾値テーブルのサイズも同様に変更する必要がある。

変数Ｄが閾値ＴＬij以下だった場合は、処理はＳ１１０８に進み、変数Ｄが閾値ＴＬijより大きい場合は、処理はＳ１１０６へ進む。Ｓ１１０６において、ＣＰＵ１１０は、図１２（ｂ）の補正値テーブルを参照し、補正値ＭＬijを取得して変数ｂｔｍと比較する。

なお、図１２（ｂ）の補正値テーブルは、閾値テーブルと同様に予めＲＯＭ１１１に保存しておくものとする。補正値テーブルも、閾値テーブルと同様に、液晶素子の特性などに応じて任意に設定可能しておくものとする。なお、図１２（ｂ）の補正値テーブルは、閾値テーブルと同様に、図５（ａ）と（ｃ）の特徴条件分類マトリクスと対応しているものである。よって、特徴条件分類マトリクスのサイズを変更した場合は、補正値テーブルのサイズも同様に変更する必要がある。

Ｓ１１０６において、補正値ＭＬijが変数ｂｔｍ以下だった場合、処理はＳ１１０８に進む。他方、補正値ＭＬijが変数ｂｔｍより大きい場合は、処理はＳ１１０７へ進み、ＣＰＵ１１０は、変数ｂｔｍにＭＬijを代入して、ｂｔｍを更新する。次に、Ｓ１１０８において、ＣＰＵ１１０は、変数ｊをインクリメントし、変数ｊが４より小さいか比較し（Ｓ１１０９）、小さい場合はＳ１１０４に戻り、Ｓ１１０４〜Ｓ１１０９までの処理を繰り返す。こうして、Ｓ１１０４〜Ｓ１１０７に示される処理が、図５Ｂ（ａ）、（ｃ）の検索条件分類マトリクスに対応して設けられた特徴量カウンタの全てについて実行されることになる。

次に、Ｓ１１１０〜Ｓ１１２０の処理を説明する。Ｓ１１１０〜Ｓ１１２０の処理は補正値ｔｏｐを算出するための処理である。まず、Ｓ１１１０、Ｓ１１１１で、ＣＰＵ１１０は、変数ｉ，ｊを０に初期化する。次にＳ１１１２で、ＣＰＵ１１０は、特徴量カウンタＡＢＨijとＡＣＨijを加算し、変数Ｄに代入する。次に、Ｓ１１１４において、ＣＰＵ１１０は予めＲＯＭ１１１に保存されている図１２（ｃ）に示される閾値テーブルを参照し、変数Ｄが閾値ＴＨijよりも大きいか比較する。なお、図１２（ｃ）及び後述の図１２（ｄ）の閾値テーブルは、予めＲＯＭ１１１に保存しておくものとする。閾値テーブルに保存される値ＴＬijは、液晶素子の特性などに応じて任意に設定可能しておくものとする。また、図１２（ｃ）と（ｄ）の閾値テーブルは、図５Ｂ（ｂ）と（ｄ）の特徴条件分類マトリクスと対応しているものであり、特徴条件分類マトリクスのサイズを変更した場合は、閾値テーブルのサイズも同様に変更する必要がある。

変数Ｄが閾値ＴＨij以下だった場合は、処理はＳ１１１７に進み、変数Ｄが閾値ＴＨijより大きい場合は、そりはＳ１１１５へ進む。Ｓ１１１５において、ＣＰＵ１１０は、予めＲＯＭ１１１に保存されている図１２（ｄ）の補正値テーブルを参照し、補正値ＭＨijが変数ｔｏｐより小さいか判定する。

補正値ＭＨijが変数ｔｏｐ以上だった場合は、処理はＳ１１１７に進み、補正値ＭＨijが変数ｔｏｐより小さい場合は、処理はＳ１１１６へ進む。Ｓ１１１６において、ＣＰＵ１１０は、変数ｔｏｐにＭＨijを代入する。次に、Ｓ１１１７においてＣＰＵ１１０は、変数ｊをインクリメントする。そして、Ｓ１１１８において、ＣＰＵ１１０は、変数ｊが３より小さいか判定し、小さい場合は処理をＳ１１１２に戻す。こうして、変数ｊが３以上になるまでＳ１１１２〜Ｓ１１１８の処理が繰り返される。変数ｊが３以上の場合、ＣＰＵ１１０は、変数ｉをインクリメントし（Ｓ１１１９）、変数ｉが２より小さい場合は、処理をＳ１１１１に戻す（Ｓ１１２０）。変数ｉが２以上の場合は、本処理を終了する。結果、変数ｉが２以上になるまで、Ｓ１１１１〜Ｓ１１２０までの処理が繰り返される。こうして、Ｓ１１１２〜Ｓ１１１６に示される処理が、図５Ｂ（ｂ）、（ｄ）の検索条件分類マトリクスに対応して設けられた特徴量カウンタの全てについて実行されることになる。

以上の処理を行うことにより、各ブロックについて、変数ｂｔｍには最大の補正値、変数ｔｏｐには最小の補正値が設定されている状態となる。

次に図１３Ａを用いて図１０のＳ１０１２における補正値拡大処理に関して説明する。まず補正値拡大処理が開始されると、Ｓ１３０１において、ＣＰＵ１１０は全ブロックの補正値を、一旦作業領域コピーする。この作業領域にコピーした値は、Ｓ１３０５およびＳ１３０６において利用される。このように、全ブロックの補正値を一旦作業領域にコピーしておく理由は、補正値拡大処理前の元々の補正値を保持しておくためである。

次にＳ１３０２，Ｓ１３０３で、ＣＰＵ１１０は、変数ｘ，ｙを０に初期化する。次に、Ｓ１３０４で、ＣＰＵ１１０は、参照ブロック数が４であるか確認する。参照ブロック数は、事前にＲＯＭ１１１に記録しておくものとする。参照ブロック数が４であった場合、処理はＳ１３０５へ進む。Ｓ１３０５において、ＣＰＵ１１０は、対象ブロックの周囲のブロックの補正値として図１３Ｂ（ａ）の斜線で示される、対象ブロックと上下左右に隣接する４個のブロックの補正値をＳ１３０１においてコピーした作業領域から取得する。他方、参照ブロック数が４で無かった場合、処理はＳ１３０６へ進む。Ｓ１３０６において、ＣＰＵ１１０は、対象ブロックの周囲のブロックの補正値として図１３Ｂ（ｂ）に斜線で示される、対象ブロックを囲む８個のブロックの補正値をＳ１３０１においてコピーした作業領域から取得する。次に、Ｓ１３０７において、ＣＰＵ１１０は、作業領域から周辺ブロックの補正値を取得後、取得した周辺ブロックとブロック（ｘ，ｙ）の補正値を比較し、その中で最大の補正値をブロック（ｘ，ｙ）の補正値として設定する。なお、拡大処理は、ｂｔｍおよびｔｏｐの両方について行ってもよいし、いずれか一方のみについて行ってもよい。また、ｂｔｍに関しては最大値が最大の補正値となり、ｔｏｐに関しては最小値が最大の補正値となる。

補正値設定後、ＣＰＵ１１０は、変数ｘをインクリメントし（Ｓ１３０８）、変数ｘが６未満であった場合は処理をＳ１３０４に戻す（Ｓ１３０９）。こうして、変数ｘが６以上になるまでＳ１３０４〜Ｓ１３０９の処理が繰り返される。変数ｘが６以上になると、ＣＰＵ１１０は、変数ｙをインクリメントし（Ｓ１３１０）、ｙが４未満であった場合は処理をＳ１３０３に戻す（Ｓ１３１１）。変数ｙが４以上になると本処理を終了する。こうして、変数ｙが４以上になるまで、Ｓ１３０３〜Ｓ１３１１の処理が繰り返される。

図１４を用いて補正値拡大処理の処理イメージを説明する。図１４（ａ）は、ブロック（３，２）〜（４，３）にまたがってディスクリネーションの発生しやすいパターンが存在した場合の画像を模式的に示している。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示した画像について補正値を算出した例（ここではｂｔｍを示している）であり、補正値拡大処理を適用する前の状態を示している。図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）の補正値算出結果について、周辺９ブロックを参照して補正値拡大処理を適用した後の状態を表している。なお、図１４（ｃ）の斜線部のブロックは、補正値拡大処理によって、補正値が変更されたブロックを表している。

補正値拡大処理をしない場合には、図１４（ｂ）に示すように、ブロック（３，２）の補正値は“３０”、隣接ブロックの補正値は“０”である。この場合、ブロック（３，２）の端部に適用される補正値は、図８で説明した補間処理の結果“１５”になり、補正不足になる。また、ブロック（４，２）、（３，３）、（４，３）については、図１４（ａ）に示すように、該当ブロック内に占めるディスクリネーションの発生しやすいパターンの面積の比率が小さいため、特徴量カウンタの値が小さくなる。その結果、補正値が０になり、ディスクリネーション補正が実施されない。

これに対して、上述した補正値拡大処理を適用すると、図１４（ｃ）に示すようにブロック（４，２）、（３，３）、（４，３）の補正値がブロック（３，２）と同じ値になる。そのため、ブロック（３、２）についてはブロック全域に適切なディスクリネーション補正を適用できる。また、ブロック（４，２）、（３，３）、（４，３）についても、ブロック（３，２）と隣接する部分についてはブロック（３，２）と同じ強度のディスクリネーション補正が適用される。

補正値拡大処理を行うことにより、画像のダイナミックレンジは低下してしまうが、図１４（ａ）に示すようにブロックの境界にディスクリネーションの発生しやすいパターンが存在した場合には、ディスクリネーションの発生を効果的に抑制する効果が得られる。

以上説明した通り、第一実施形態では、画像データの各分割ブロックにディスクレネーション補正を行うことにより、画像の鮮鋭度を損なうことなくディスクリネーションの補正を行うことができる。すなわち、補正後の画像信号におけ画質劣化を低減しながらディスクリネーションを低減することができる。また、補正値を決定する際に、周辺ブロックを参照して補正量を決定することにより、ブロックの境界付近にディスクリネーションの発生しやすいパターンが存在した場合も、ディスクリネーションの発生を防止することができる。

［第二実施形態］
第二実施形態では、第一実施形態で説明した補正値拡大処理の変形例を説明する。第二実施形態における液晶プロジェクタ１００の構成や動作は、補正値拡大処理を除いて第一実施形態（図１〜図１２）と同様である。以下、第二実施形態による補正値拡大処理について説明する。

図１５は第二実施形態における補正値拡大処理の流れを示したフローチャートである。なお、図１５のＳ１５０１〜Ｓ１５０３、Ｓ１５０５〜Ｓ１５１２の処理は、Ｓ１３０１〜Ｓ１３１１までの処理と同様である。

Ｓ１５０４において、ＣＰＵ１１０はブロック（ｘ，ｙ）の特徴量カウンタＡＢＬi（ｉ＝０〜３）、ＡＢＨij（ｉ＝０〜１、ｊ＝０〜２）、ＡＣＬi（ｉ＝０〜３）、ＡＣＨij（ｉ＝０〜１、ｊ＝０〜２）のいずれかが、所定の閾値Ｔ以上であるか判断する。いずれかの特徴量カウンタが閾値Ｔ以上ならば、Ｓ１５０５〜Ｓ１５０８に示される補正値拡大処理を実行する。ブロック（ｘ，ｙ）の全ての特徴量カウンタが所定の閾値Ｔ未満の場合は、補正値の拡大処理をスキップし、処理をＳ１５０９に進める。なお、特徴量カウンタは、図１０のＳ１００５で取得した値を用いる。

ここで、上記の処理の効果に関して説明する。特徴量カウンタは、ディスクリネーションの発生が予見される画素数を表している。よって、この画素数が多ければ多いほど、ディスクリネーションの発生が顕著に視認されることとなり、逆に画素数が少なければ、ディスクリネーションが画質に与える影響は少なくなる。一方、大きな補正値を用いてディスクリネーション補正を行うと、図９で説明したように画像のダイナミックレンジを大きく圧縮することとなってしまう。上記のように特徴量カウンタが所定の閾値Ｔ以下ならば処理をスキップすることにより、ディスクリネーションの発生があまり目立たないブロックに関しては、補正によるダイナミックレンジの縮小を緩和する効果が得られる。

以上説明した通り、第二実施形態では、補正値拡大処理を行う際に、特徴量カウンタを参照して補正値拡大処理をスキップすることにより、ダイナミックレンジを改善しつつ、ディスクリネーションの発生を防止することができる。

［第三実施形態］
第三実施形態では、補正値拡大処理の更なる変形例を説明する。第三実施形態における液晶プロジェクタ１００の構成や動作は、補正値拡大処理を除いて第一実施形態（図１〜ら図１２）と同様である。以下、第三実施形態による補正値拡大処理について説明する。

図１６は第三実施形態における補正値拡大処理の流れを示したフローチャートである。補正値拡大処理が開始されると、Ｓ１６０１において、ＣＰＵ１１０は全ブロックの補正値を、一旦作業領域にコピーする。次に、Ｓ１６０２において、ＣＰＵ１１０は画像データに含まれる特定のパターンを検出する。ここでいう特定のパターンとは、ディスクリネーションの発生が視認されやすいパターンのことであり、例えば図１７（ａ）に示される顔１７０１、文字領域１７０２、エッジ１７０３などである。特定パターンは、パターンマッチや画像の周波数解析などを行うことによって検出される。なお、第三実施形態では、特定パターンの検出をＣＰＵ１１０で行うと説明したが、パターン検出専用のハードウェアを設け、そのハードウェアから検出されたパターンの座標情報を受け取るように構成しても良い。

パターン検出後、ＣＰＵ１１０は、変数ｘ，ｙを０に初期化する（Ｓ１６０３、Ｓ１６０４）。そして、Ｓ１６０５において、ＣＰＵ１１０は、ブロック（ｘ，ｙ）に特定パターンが含まれるかどうか判定する。特定パターンが含まれない場合は、処理は補正値拡大処理をスキップしてＳ１６０８へ進む。他方、特定パターンが含まれていた場合は、処理はＳ１６０６へ進み、ＣＰＵ１１０は、特定パターンの一部が含まれる周辺ブロックの補正値を取得する。

図１７（ｂ）を用いて特定パターンの含まれる周辺ブロックに関して説明する。例えば、図１７（ｂ）の太線で囲まれているブロック１７０４の補正を行っていたとすると、このブロック１７０４には特定パターンの１つである顔１７０１が含まれている。この場合、特定パターンの一部が含まれる周辺ブロックから補正値を取得する動作とは、顔１７０１の一部が含まれている斜線部で表される３つのブロックから補正値を取得することを指す。

Ｓ１６０７において、ＣＰＵ１１０は、特定パターンの含まれる周辺ブロックの補正値を取得後、取得した補正値と、自ブロック（ｘ，ｙ）の補正値の中で最大の値をブロック（ｘ，ｙ）の補正値として設定する。以降、Ｓ１６０８〜Ｓ１６１１の処理により、全てのブロックについて上述したＳ１６０５〜Ｓ１６０７の処理が実行される。なお、Ｓ１６０８〜Ｓ１６１１の処理は、図１３のＳ１３０８〜Ｓ１３１１と同様の処理である。

以上説明した通り、第三実施形態では、補正値拡大処理を行う際に、ディスクリネーションの発生が起こりやすいブロックの補正を強めに掛け、ディスクリネーションの発生を防止あるいは低減することができる。

なお、上記各実施形態において、図５Ｂに示した閾値、図１２（ａ）（ｃ）に示した閾値、図１２（ｂ）（ｄ）に示した補正値は、ユーザにより変更可能としてもよい。また、各閾値や補正値のセットを複数種類用意しておき、ユーザが所望のセットを選択できるようにしてもよい。

［他の実施形態］
上述の実施形態は、システム或は装置のコンピュータ（或いはＣＰＵ、ＭＰＵ等）によりソフトウェア的に実現することも可能である。従って、上述の実施形態をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給されるコンピュータプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、上述の実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。

なお、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能であれば、どのような形態であってもよい。例えば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等で構成することができるが、これらに限るものではない。上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、記憶媒体又は有線／無線通信によりコンピュータに供給される。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記憶媒体、ＭＯ、ＣＤ、ＤＶＤ等の光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。

有線／無線通信を用いたコンピュータプログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバを利用する方法がある。この場合、本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル（プログラムファイル）をサーバに記憶しておく。プログラムファイルとしては、実行形式のものであっても、ソースコードであっても良い。そして、このサーバにアクセスしたクライアントコンピュータに、プログラムファイルをダウンロードすることによって供給する。この場合、プログラムファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに分散して配置することも可能である。つまり、上述の実施形態を実現するためのプログラムファイルをクライアントコンピュータに提供するサーバ装置も本発明の一つである。

また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを暗号化して格納した記憶媒体を配布し、所定の条件を満たしたユーザに、暗号化を解く鍵情報を供給し、ユーザの有するコンピュータへのインストールを許可してもよい。鍵情報は、例えばインターネットを介してホームページからダウンロードさせることによって供給することができる。また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、すでにコンピュータ上で稼働するＯＳの機能を利用するものであってもよい。さらに、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、その一部をコンピュータに装着される拡張ボード等のファームウェアで構成してもよいし、拡張ボード等が備えるＣＰＵで実行するようにしてもよい。

Claims

表示対象の画像信号を複数のブロックに分割して得られるブロック毎に、ブロック内の画像信号に基づいて補正値を算出する算出手段と、
前記複数のブロックのうちの一のブロックと該一のブロックの周囲のブロックの前記算出手段により算出された補正値に基づき該一のブロックの補正値を決定する決定手段と、
前記複数のブロックの各々について前記決定手段により決定された補正値を用いて前記画像信号を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする表示装置。
前記算出手段は、前記ブロック内の各画素の画素値と隣接画素の画素値との関係に基づいて前記補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記算出手段は、ブロック毎に、隣接画素間の画素値の関係が所定の条件を満たす画素をカウントして得られたカウント値に基づいて前記補正値を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
前記決定手段は、前記カウント値が所定値より小さいブロックの補正値は、前記算出手段により算出された補正値をそのまま用いるように決定することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
前記決定手段は、前記周囲のブロックとして、前記一のブロックの周囲を囲む８個のブロック、または、前記一のブロックの上下左右に隣接する４個のブロックを用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
表示対象の前記画像信号から特定のパターンを検出する検出手段を更に備え、
前記決定手段は、前記特定のパターンを含まないブロックの補正値として、前記算出手段により算出された補正値をそのまま用いるように決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
前記特定のパターンは、顔、文字領域、エッジの何れかであることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
前記決定手段は、前記周囲のブロックとして、前記一のブロックの周囲にあって前記特定のパターンを含むブロックを用いることを特徴とする請求項６または７に記載の表示装置。
前記決定手段は、前記一のブロックと前記周囲のブロックについて前記算出手段が算出した補正値のうち、最大の補正値を前記一のブロックの補正値に決定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
前記補正手段は、表示対象の前記画像信号における補正対象画素の補正値を、前記決定手段で決定された補正値を前記複数のブロックの各々の中央における補正値として用いた補間により取得し、該補間により取得された補正値を用いて前記補正対象画素を補正することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の表示装置。
前記補正手段は、前記補正値に基づいて前記表示対象の画像における階調のダイナミックレンジを変更することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか1項に記載の表示装置。
表示装置の制御方法であって、
算出手段が、表示対象の画像信号を複数のブロックに分割して得られるブロック毎に、ブロック内の画像信号に基づいて補正値を算出する算出工程と、
決定手段が、一のブロックと該一のブロックの周囲のブロックの前記算出工程で算出された補正値に基づいて、該一つのブロックの補正値を決定する決定工程と、
補正手段が、前記複数のブロックの各々について前記決定工程で決定された補正値を用いて前記画像信号を補正する補正工程と、を有することを特徴とする表示装置の制御方法。
請求項１２に記載された制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。