JP2016118687A - 画像表示方法及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数枚のＬＣＤパネルを使用しつつ、斜めから見た場合に発生する２重像や色ずれを防止する画像表示方法の提供。【解決手段】前側のＬＣＤパネル７と後側のＬＣＤパネル９を重ねることにより構成された画像表示装置１を用いる、画像表示方法であって、前記前側のＬＣＤパネル７に、ＲＧＢ画像を表示すること、ＲＧＢ画像に基づく画像の明領域のピーク又はエッジに対して局所的な信号処理を行い、明領域を拡大して明領域拡大画像を生成すること、前記後側のＬＣＤパネル９に、前記明領域拡大画像に基づく白黒調整画像を表示すること、を含む、画像表示方法を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示方法及び画像表示装置に関するものである。

平板形状のディスプレイ装置としては、量産性、駆動手段の容易性、高画質の具現というメリットにおいて、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ、ＬＣＤ）が特に使用されている。

図１８に、ＬＣＤパネルを１枚使用した従来の画像表示装置１８０１を示す。画像表示装置１８０１は、画像表示装置本体１８０２とＬＣＤモジュール１８０３を備えている。画像表示装置本体１８０２は、画像処理エンジン１８０４を含む。ＬＣＤモジュール１８０３は更に、Ｉ／Ｆ（インタフェース）１８０５、ＬＣＤコントローラ１８０６、及びＲＧＢパネル１８０７を備えている。

画像表示装置本体１８０２内の画像処理エンジン１８０４で生成された画像データは、Ｉ／Ｆ１８０５を経由してＬＣＤコントローラ１８０６に送信される。ＬＣＤコントローラ１８０６はＩ／Ｆ１８０５から受信した画像データを信号処理し、ＲＧＢパネル１８０７に送信する。ＲＧＢパネル１８０７はＬＣＤコントローラ１８０６から受信した、信号処理された画像を表示する。

画像表示装置１８０１においては、ＬＣＤモジュール１８０３に入力された画像データに対し、ＬＣＤコントローラ１８０６内のパネルドライバーなどによって折れ線ガンマによる補正を行って、目視における階調のリニアリティ特性を実現している。

このような画像表示装置１８０１においては、ＲＧＢパネル１８０７をバックライトの照明が通過することで輝度表現を行っている。そのため、特に黒領域の階調特性が悪く、理想の輝度に比べて明るい方向に輝度が観測される。この現象を表したものが図１９である。図１９において、横軸に示される入力、及び縦軸に示される出力は、入力および出力となる画像データの輝度値の最大値を１００％とした、輝度値の対数表現となっており、図１９は入力された輝度値が実際にどのような輝度値でＲＧＢパネルに表示されるかを示している。

本図において、線１９０１は輝度値の入出力の理想的な関係を、線１９０２はＬＣＤパネルを使用した従来の画像表示装置における実際の輝度値の入出力の関係を、それぞれ示す。この入出力の関係、つまり階調特性が理想値に近づくほど、階調がリニアに表示され、人間の目に自然な表示を行うことができる。

図１９の線１９０２においては、入力輝度値が小さく、つまり画像データの階調が暗くなると、出力輝度値が理想よりも大きくなっている。つまり実際にＲＧＢパネルに表示される画像は、理想とされる輝度値よりも大きく、すなわち、白っぽく、明るく表示される。この現象は黒浮きといわれ、ＬＣＤパネルにおいて暗い領域を表示する際にＬＣＤパネルの遮光が完全でなく、バックライトの照明光が漏れるために発生するものであり、ＬＣＤにおいて特に問題となる現象である。従来のＣＲＴでは１０,０００：１、有機ＥＬパネルでは１,０００,０００：１のコントラスト比が実現されているが、本現象により従来のＬＣＤパネルにおいては１５００：１程度のコントラスト比しか実現できない。

そこで、コントラスト比を改善し、黒浮きを解消する装置として、特許文献１（特開平５−８８１９７）、特許文献２（特開２００８−１９１２６９）に記載の画像表示装置が提案されている。

特許文献１に記載される画像表示装置は、２枚のＬＣＤパネルの使用に起因するＬＣＤパネル間の距離のため、斜めから見た場合に後側、つまりバックライト側のＬＣＤパネルの画像と前側、つまり画像を観る人間に近い側のＬＣＤパネルの、それぞれの画像の位置がずれて見える。すなわち、２枚のＬＣＤパネル間の物理的視差による画像の位置ずれが発生する。このため、特に輝度差の大きいエッジ等が２重に見えたり、色ずれが生じる問題がある。

特許文献２に関しては、処理に必要な回路の実現が容易でなく、特に、微妙に輝度差のあるディテール部で、特に制御が困難である。

本発明は、前側のＬＣＤパネルと後側のＬＣＤパネルを重ねることにより構成された画像表示装置を用いる、画像表示方法であって、前記前側のＬＣＤパネルに、ＲＧＢ画像を表示すること、ＲＧＢ画像に基づく画像の明領域のピーク又はエッジに対して局所的な信号処理を行い、明領域を拡大して明領域拡大画像を生成すること、前記後側のＬＣＤパネルに、前記明領域拡大画像に基づく白黒調整画像を表示すること、を含む、画像表示方法を提供する。

ここで、画像内のある画素について、当該画素の輝度値がある程度以上大きくて、かつ、近傍、周囲の他の画素の輝度値に比べて極大である時、当該画素を「ピーク」と呼称する。また、画像内のある画素について、当該画素の輝度値が隣接する他の画素の輝度値に比べてある程度以上大きい時、つまり急峻な輝度変化がある時、当該画素を「エッジ」と呼称する。

前記信号処理が前記明領域のピークに対して行われる場合、前記明領域は、注目画素を中心とした水平ｎタップ内の画素に対し、前記注目画素の輝度値が前記水平ｎタップ内で最大値または極大値である場合に、前記水平ｎタップ内の各画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大されてもよい。

前記明領域の拡大は、前記注目画素の輝度値が第１閾値より大きく、及び、前記水平ｎタップ内の画素の輝度値の最大値と最小値との差分が、第２閾値より大きいときに、行われてもよい。

前記信号処理が前記明領域のエッジに対して行われる場合、前記明領域は、注目画素を中心とした水平ｎタップ内の画素に対し、前記注目画素の輝度値が前記注目画素の左の画素の輝度値より大きい場合に、前記左の画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換え、前記注目画素の輝度値が前記注目画素の右の画素の輝度値より大きい場合に、前記右の画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大されてもよい。

前記明領域の拡大は、前記注目画素の輝度値が第３閾値より大きく、及び、前記注目画素の輝度値と前記左または右の画素の輝度値との差分が第４閾値より大きいときに、行われてもよい。

前記信号処理が前記明領域のピークに対して行われる場合、前記明領域は、注目画素を中心とした垂直ｎタップ内の画素に対し、前記注目画素の輝度値が前記垂直ｎタップ内で最大値または極大値である場合に、前記垂直ｎタップ内の各画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大されてもよい。

前記信号処理が前記明領域のエッジに対して行われる場合、前記明領域は、注目画素を中心とした垂直ｎタップ内の画素に対し、前記注目画素の輝度値が前記注目画素の上の画素の輝度値より大きい場合に、前記上の画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換え、前記注目画素の輝度値が前記注目画素の下の画素の輝度値より大きい場合に、前記下の画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大されてもよい。

ＲＧＢ画像に基づく前記画像は、ＲＧＢ画像から色マトリクス変換によって、色マトリクス変換画像を生成すること、前記色マトリクス変換画像に基づく画像の階調を、階調変換前後の輝度値の対応関係が登録されたルックアップテーブルによって階調変換すること、を含む方法によって生成されてもよい。

前記色マトリクス変換画像に基づく前記画像は、前記色マトリクス変換画像の各画素の輝度値をビット拡張すること、を含む方法によって生成されてもよい。

ＲＧＢ画像に基づく前記画像は、ＲＧＢ画像から色マトリクス変換によって生成され、前記白黒調整画像は、前記明領域拡大画像の階調を、階調変換前後の輝度値の対応関係が登録されたルックアップテーブルによって階調変換することによって生成されてもよい。

ＲＧＢ画像に基づく前記画像は、前記色マトリクス変換の実施後に、更に、各画素の輝度値をビット拡張することによって生成されてもよい。

また、本発明は、前側のＬＣＤパネルと後側のＬＣＤパネルを重ねることにより構成された画像表示装置であって、ＲＧＢ画像を信号処理して前記前側のＬＣＤパネルに供給するＬＣＤコントローラと、ＲＧＢ画像に基づく画像の明領域のピーク又はエッジに対して局所的な信号処理を行い、明領域を拡大して明領域拡大画像を生成する、明領域拡大部を含み、前記明領域拡大画像に基づく白黒調整画像を前記後側のＬＣＤパネルに供給するＬＶコントローラと、を含む、画像表示装置を提供する。

前記信号処理が前記明領域のピークに対して行われる場合、前記明領域拡大部は、注目画素を中心とした水平ｎタップ内のｎ個の画素の輝度値を格納する画素格納部と、前記画素格納部から前記ｎ個の画素の輝度値を取得し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素の輝度値内で最大値または極大値である場合に、前記ｎ個の画素のそれぞれに対応する選択信号に１を設定する論理回路部と、前記ｎ個の画素のそれぞれに対し、当該画素に対応する前記選択信号が１であれば、前記注目画素の輝度値を、前記画素の輝度値として出力する出力部と、を含んでもよい。

前記論理回路部の処理は、前記注目画素の輝度値が第１閾値より大きく、及び、前記ｎ個の画素の輝度値の最大値と最小値との差分が、第２閾値より大きいときに行われてもよい。

前記信号処理が前記明領域のエッジに対して行われる場合、前記明領域拡大部は、注目画素を中心とした水平ｎタップ内のｎ個の画素の輝度値を格納する画素格納部と、前記画素格納部から前記ｎ個の画素の輝度値を取得し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素中の左の画素の輝度値より大きい場合、前記左の画素に対応する選択信号に１を設定し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素中の右の画素の輝度値より大きい場合、前記右の画素に対応する選択信号に１を設定する論理回路部と、前記ｎ個の画素のそれぞれに対し、当該画素に対応する前記選択信号が１であれば、前記注目画素の輝度値を、前記画素の輝度値として出力する出力部と、を含んでもよい。

前記論理回路部の処理は、前記注目画素の輝度値が第３閾値より大きく、及び、前記注目画素の輝度値と前記左または右の画素の輝度値との差分が第４閾値より大きいときに行われてもよい。

前記信号処理が前記明領域のピークに対して行われる場合、前記明領域拡大部は、注目画素を中心とした垂直ｎタップ内のｎ個の画素の輝度値を格納する画素格納部と、前記画素格納部から前記ｎ個の画素の輝度値を取得し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素の輝度値内で最大値または極大値である場合に、前記ｎ個の画素のそれぞれに対応する選択信号に１を設定する論理回路部と、前記ｎ個の画素のそれぞれに対し、当該画素に対応する前記選択信号が１であれば、前記注目画素の輝度値を、前記画素の輝度値として出力する出力部と、を含んでもよい。

前記信号処理が前記明領域のエッジに対して行われる場合、前記明領域拡大部は、注目画素を中心とした垂直ｎタップ内のｎ個の画素の輝度値を格納する画素格納部と、前記画素格納部から前記ｎ個の画素の輝度値を取得し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素中の上の画素の輝度値より大きい場合、前記上の画素に対応する選択信号に１を設定し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素中の下の画素の輝度値より大きい場合、前記下の画素に対応する選択信号に１を設定する論理回路部と、前記ｎ個の画素のそれぞれに対し、当該画素に対応する前記選択信号が１であれば、前記注目画素の輝度値を、前記画素の輝度値として出力する出力部と、を含んでもよい。

前記ＬＶコントローラは、ＲＧＢ画像から色マトリクス変換によって、色マトリクス変換画像を生成する色マトリクス変換部と、階調変換前後の輝度値の対応関係が登録されたルックアップテーブルであって、前記色マトリクス変換画像に基づく画像を階調変換し、ＲＧＢ画像に基づく前記画像を生成する、前記ルックアップテーブルと、をさらに含んでもよい。

前記ＬＶコントローラは、前記色マトリクス変換画像の各画素の輝度値をビット拡張して前記色マトリクス変換画像に基づく前記画像を生成するビット拡張部を更に含んでもよい。

前記ＬＶコントローラは、ＲＧＢ画像から色マトリクス変換によって、ＲＧＢ画像に基づく前記画像を生成する色マトリクス変換部と、階調変換前後の輝度値の対応関係が登録されたルックアップテーブルであって、前記明領域拡大画像を階調変換し、前記白黒調整画像を生成する、前記ルックアップテーブルと、をさらに含んでもよい。

前記ＬＶコントローラは、前記色マトリクス変換部が生成したＲＧＢ画像に基づく前記画像に対し、当該画像の各画素の輝度値をビット拡張した画像を生成し、当該画像を明領域拡大部に供給するビット拡張部を更に含んでもよい。

本発明によれば、次のような効果を得ることができる。

すなわち、複数枚の、例えば２枚のＬＣＤパネルを使用しながらも、表示画像のエッジ部やディテール部において、斜めから見た場合に発生する２重像や色ずれを防止することが可能となる。

好ましい様態では、黒浮きを防止し、コントラスト比を格段に改善することが可能となる。

好ましい様態では、画像表示装置を、安価に製造することが可能となる。

本発明の実施形態として示した画像表示装置の信号処理ブロック図を示す。 前記実施形態として示した画像表示装置の断面図である。 前記実施形態として示した画像表示装置に含まれるＬＶコントローラを示す。 前記実施形態における、ビット拡張を示す。 前記実施形態における、注目画素及びその周辺画素を示す。 前記実施形態における、ＬＵＴの階調変換の概要を示す。 前記実施形態における、ＬＵＴの設定を示す。 前記実施形態における、明領域拡大部の、回路構成を示す。 前記実施形態における、ピークホールド処理の概要を示す。 前記実施形態における、ピークホールド処理のフローチャートを示す。 前記実施形態における、ＬＵＴの階調変換特性を示す。 前記実施形態の実験結果を示す。 前記実施形態の実験結果の拡大図を示す。 前記実施形態を変形した実施形態における、エッジホールド処理の概要を示す。 前記実施形態を変形した実施形態における、エッジホールド処理のフローチャートを示す。 前記実施形態を変形した実施形態の実験結果を示す。 前記実施形態を変形した実施形態の実験結果の拡大図を示す。 ＬＣＤパネルを用いた従来の画像表示装置の信号処理ブロック図を示す。 液晶パネルの階調特性を示す。

以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態である画像表示装置の信号処理ブロック図を示す。
図１における画像表示装置１は、画像表示装置本体２とＬＣＤモジュール３を備えている。画像表示装置本体２は、画像処理エンジン４を含む。ＬＣＤモジュール３は更に、Ｉ／Ｆ（インタフェース）５、ＬＣＤコントローラ６、ＲＧＢパネル７、ＬＶ（ライトバルブ）コントローラ８、及びＬＶパネル９を備えている。

画像表示装置本体２内の画像処理エンジン４は、ＲＧＢ画像を生成し、ＬＣＤモジュール３に送信する。

ＬＣＤモジュール３内のＩ／Ｆ５は、画像処理エンジン４が生成したＲＧＢ画像を受信し、ＬＣＤコントローラ６、及びＬＶコントローラ８に送信する。

ＬＣＤコントローラ６は、Ｉ／Ｆ５からＲＧＢ画像を受信し、受信したＲＧＢ画像を信号処理して、ＲＧＢパネル７に送信する。

ＲＧＢパネル７は、ＬＣＤコントローラ６からＲＧＢ画像を受信し、表示する。

ＬＶコントローラ８は、Ｉ／Ｆ５からＲＧＢ画像を受信し、受信したＲＧＢ画像を信号処理して、白から黒までの明暗だけで表現された、グレースケールの画像を生成し、当該画像の輝度を調整して、ＬＶ画像（輝度が調整されたグレースケールの白黒調整画像）を生成し、ＬＶパネル９に送信する。

ＬＶパネル９は、ＬＶコントローラ８からＬＶ画像を受信し、表示する。

図２は、図１に示される画像表示装置１の一部の実施の形態を示す。図２の画像表示装置１は、図１に記載のＲＧＢパネル７とＬＶパネル９、及びバックライトユニット１０を備える。

ＲＧＢパネル７は、カラーフィルタ基板１１、ＴＦＴ基板１２、偏光フィルム１３、駆動ＩＣ１４を備えている。カラーフィルタ基板１１は、ブラックマトリクスやＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを配列し、共通電極などが形成された基板である。ＴＦＴ基板１２は、液晶側にＴＦＴや電極などを形成した基板である。偏光フィルム１３は、後述するバックライトユニット１０から照射される光を偏光させる。駆動ＩＣ１４は、ＬＣＤコントローラ６によって処理されたＲＧＢ画像を、ＴＦＴ基板１２を駆動させることによってＲＧＢパネル７に表示する。

ＬＶパネル９は、ガラス基板１５、ＴＦＴ基板１６、偏光フィルム１７、駆動ＩＣ１８を備えている。ガラス基板１５はＲＧＢパネル７におけるカラーフィルタ基板１１に対応するものであるが、カラーフィルタ基板１１とは異なり、カラーフィルタ基板１１の有するブラックマトリクスやカラーフィルタを有さない。これは、ＬＶパネル９が、ＬＶ画像、つまり白から黒までの明暗だけで表現された、グレースケールの画像を表示するという、本発明の特徴に基づくものである。ＴＦＴ基板１６、偏光フィルム１７は、ＲＧＢパネル７のＴＦＴ基板１２、偏光フィルム１３と同様のものである。駆動ＩＣ１８は、ＬＶコントローラ８によって処理されたＬＶ画像を、ＴＦＴ基板１６を駆動させることによってＬＶパネル９に表示する。

ＲＧＢパネル７とＬＶパネル９は、正面から見た場合に、対応する画素が重なって表示されるように、互いに重ねて配置される。

バックライトユニット１０は、光ガイドパネル１９と光源２０を備える。光源２０は光ガイドパネル１９に対し光を照射する。光ガイドパネル１９は、光源２０から照射された光を屈折させてＬＶパネル９に照射する。光ガイドパネル１９から照射された光は、重ねられたＬＶパネル９、及びＲＧＢパネル７を順に通過して、画像表示装置１を視聴する人間の眼に届く。

次に、図３を用いて、ＬＶコントローラ８を説明する。

ＬＶコントローラ８は、色マトリクス変換部３０、ビット拡張部３１、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）３２、および明領域拡大部３３を備える。

色マトリクス変換部３０は、Ｉ／Ｆ５を介して画像処理エンジン４からＲＧＢ画像を受信する。色マトリクス変換部３０は受信したＲＧＢ画像に対して、色マトリクス変換を行う。色マトリクス変換は、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの輝度値を入力とした場合に、例えば次式のような演算を行うことで、グレースケールの輝度値であるＹを取得する。ｃ_１、ｃ_２、ｃ_３は所定の定数である。

これにより、色マトリクス変換部３０は、入力されたＲＧＢ画像から、白から黒までの明暗だけで表現された、グレースケールの色マトリクス変換画像を生成する。色マトリクス変換部３０は生成した色マトリクス変換画像をビット拡張部３１に送信する。

ビット拡張部３１は、色マトリクス変換部３０が生成した色マトリクス変換画像を受信する。ビット拡張部３１は、受信した色マトリクス変換画像の、各画素の輝度値をビット拡張する。図４はビット拡張を説明するものである。ここでは、８ビットの画素値に対して２ビット分左シフト演算を行い、ＬＳＢの下に２ビットを追加して、１０ビットに拡張している。本実施形態においては、８ビットで表される輝度値を１０ビットに拡張しているが、輝度値を表現するビット数は８ビットに限られず、また、拡張後のビット数も１０ビットに限られない。拡張後のビット数は増加する回路規模とコストとのトレードオフで決定されてよい。

拡張された２ビットに設定する値は、処理対象の画素を注目画素と呼称すると、注目画素の周囲の画素の輝度値を基に設定する。図５（ａ）に、注目画素Ｘ_５とその周囲の画素Ｘ_１〜Ｘ_４、Ｘ_６〜Ｘ_９を例示する。注目画素に対し、周囲の画素は注目画素と似ている、あるいは関連する値を示していることが多い。例えば、注目画素が周囲の画素より大きい輝度値を有する場合、画素の並びを横軸、各画素の輝度値を縦軸としてみたときの関数の形状は凸の形状を有し、注目画素の真の画素値ともいえる画素値のアナログ値は、８ビットに丸められた画素値のデジタル値よりも本来小さいであろうことが推定される。したがって、当該注目画素は実際には周囲の画素に近づけるように、８ビットに丸められた画素値のデジタル値よりも若干小さい輝度値で描画すると、人間の眼に自然に映るように画像を描画できる。逆に、注目画素が周囲の画素より小さい輝度値を有する場合、その注目画素は若干大きい輝度値で描画すると、自然に画像を描画できる。このような値の調整を拡張された２ビットを用いて実施する。

具体的には、拡張された２ビットの値の設定を次のように行う。図５（ｂ）はこの値の設定のプログラム実現例である。変数ｄｃを０で初期化したうえで、注目画素Ｘ_５の８ビットの輝度値をその周囲の画素Ｘ_１〜Ｘ_４、Ｘ_６〜Ｘ_９の８ビットの輝度値とそれぞれ比較し、注目画素Ｘ_５の輝度値が周囲の画素より大きければｄｃから１を減算し、注目画素Ｘ_５の輝度値が周囲の画素より小さければｄｃに１を加算する。ここでは注目画素と比較される周囲の画素の数は８であり、この時点での変数ｄｃの値は−８〜＋８の値をとり得る。この変数ｄｃを８で除算することで−１〜１までの値に正規化し、注目画素の８ビットの輝度値に加算することで、小数点以下の２ビットの値が設定される。正規化された変数ｄｃが加算された輝度値を、最終的に２ビット分だけ左シフトすることにより、８ビットの輝度値の１０ビットへの拡張が完了する。

前述のように、正規化前の変数ｄｃは−８〜＋８の、１６段階の値をとることが可能であり、つまり４ビットで表現できる。したがって、上記のビット拡張方法によれば、例えば８ビットの輝度値を最大１２ビットまで拡張することが可能であるが、本実施形態ではｄｃの下位２ビット分は丸められている。拡張するビット数は、後述のＬＵＴ３２のビット幅にも影響するため、輝度値のビット数と同様、回路規模とコストとのトレードオフで決定されてよい。

ビット拡張部３１は、上記のように各注目画素に対し、周囲の画素との大小関係を反映した値が重みとして拡張されたビットに設定されたビット拡張画像を、ＬＵＴ３２に送信する。

ＬＵＴ３２は、ビット拡張画像をビット拡張部３１から受信する。ＬＵＴ３２はビット拡張画像を階調変換し、ＬＵＴ出力画像を生成する。図１９を用いて上述したように、画像データの階調が暗くなると、出力輝度値が理想よりも大きくなる。つまり、実際にＲＧＢパネルに表示される画像は、理想とされる輝度値よりも大きく、したがって白っぽく、明るく表示される。

図６（ａ）は、図１９においては対数表現されていたｘ軸、すなわち入力輝度値を、線形で表現したものである。線６１、６２は図１９の線１９０１、１９０２と同様、輝度値の入出力の理想的な関係、及び、ＬＣＤパネルを使用した従来の画像表示装置における実際の輝度値の入出力の関係を、それぞれ示す。図６（ａ）において、線６１と線６２が特に乖離している、入力輝度値が小さい部位を拡大したものが図６（ｂ）である。図６（ｂ）の線６３、６４は、輝度値の入出力の理想的な関係、及び、ＬＣＤパネルを使用した従来の画像表示装置における実際の輝度値の入出力の関係を、それぞれ示し、図６（ａ）の線６１と線６２にそれぞれ対応する。入力画像の画素がある入力輝度値を有していた場合、当該入力輝度値が実際に線６４上の対応する出力輝度値で描画されるところを、当該入力輝度値に対応する線６３の出力輝度値で描画されるように、出力輝度値が補正されるような階調変換を、ＬＵＴ３２が実施するように、ＬＵＴ３２は設定される。

図７（ａ）は、実測点に関するＬＵＴ３２の設定の一形態を示す。ここで実測点とは、出力輝度値の実測値が実験などによって実際に測定された、入力輝度値を指す。実測点は、０から輝度値の最大値までの間の、異なる値を有するものであり、本実施形態において、従来の折れ線によるガンマ近似における変極点に相当する。尚、本実施形態においては、本来８ビットの値を有する輝度値が、ビット拡張部３１で１０ビットにビット拡張された結果として、入力輝度値の最大値は１０２３の値を示している。

実測点として、実際には１、１５、…等の値が使われる。図７（ａ）の「入力」列には、これらの値が１０ビットに拡張された結果、すなわち、１、６０、…、１０２３の値が格納されている。「実測値％」列は、各実測点に対応する輝度値がＬＣＤパネルに入力された場合に、実際に表示される出力輝度値を、１００％で正規化した値を示す。「理想％」列は、各実測点に対応する輝度値がＬＣＤパネルに入力された場合の理想の出力輝度値を、１００％で正規化した値を示す。例えばＸ_ｎが入力輝度値とした場合に、Ｘ_ｎの理想値は次式により求められてもよい。

上式において、指数「２．２」は、一般的なディスプレイのガンマ値として知られるものであるため本実施形態において使用するものであるが、これに限られず、例えば使用するディスプレイの特性に応じた、他の値であってもいい。

「補正係数」列は、各実測点に対応する「理想％」を「実測値％」で除算した値を示す。「ＬＵＴ値」列は、各実測点に対応する「補正係数」を、ビット拡張前の輝度値の最大値で正規化した、すなわち、「補正係数」にビット拡張前の輝度値の最大値を乗算して、丸め処理を行った値を示す。「ＬＵＴ値」は出力輝度値に相当する値である。

このように、入力輝度値が実測点のいずれかに対応する場合は、実測点を入力輝度値とした場合のＬＣＤパネルの出力輝度値の実測値と、実測点を入力輝度値とした場合の出力輝度値の理想値から、補正係数を計算し、当該補正係数を輝度値の最大値で正規化することで、当該実測点に相当する「ＬＵＴ値」の値が事前に計算され、かつ、当該実測点と「ＬＵＴ値」が関連づけられた対応関係としてＬＵＴ３２に登録されている。ビット拡張画像のある画素が実測点に相当する輝度値を有している場合、この対応関係に基づいて、入力輝度値に対応する「ＬＵＴ値」を取得し、その値を出力輝度値としてＬＵＴ出力画像を生成する。

図７（ａ）は、各実測点に相当する輝度値のみの対応関係が登録されたものであり、この状態では、入力輝度値が離散的になっている、すなわちＬＵＴ３２の「入力」列に存在しない、例えば２〜５９、６１〜１２３などの、実測点間の入力輝度値が存在する。したがって、「入力」列における入力値の刻みが１になるように、ＬＵＴ３２の対応関係を設定する。この設定は、隣接する実測点の間を線形補間し、さらに理想値への補正係数を求めることによって行われる。

具体的には、次のように、実測点間の各入力輝度値に対応する出力輝度値を計算する。まず、Ｘ_ｎが入力輝度値とした場合に、次の線形補間式によって、Ｘ_ｎに対応する、線形補間された実測値Ｙ_ｎを算出する。

ここで、Ｘ_ｍｉｎ、Ｙ_ｍｉｎは、入力輝度値Ｘ_ｎを間に値として有する、２つの実測点のうち、値が小さい実測点の入力輝度値、及びそれに対応する実測値を指す。また、Ｘ_ｍａｘ、Ｙ_ｍａｘは、入力輝度値Ｘ_ｎを間に値として有する、２つの実測点のうち、値が大きい実測点の入力輝度値、及びそれに対応する実測値を指す。このように、２つの実測点の実測値を案分して入力値の刻み１に対応する増分を計算し、相応する刻み分の増分を実測値に加算することで実測値を線形補間する。

図７（ｂ）は、２つの実測点「Ｘ_６０」「Ｘ_１２４」の間の各輝度値に対応する、ＬＵＴ３２の対応関係の設定の一形態を示す。２つの実測点間の各入力輝度値が、「入力」列に示される。また、上記の線形補間式においてＸ_ｍｉｎを６０、Ｘ_ｍａｘを１２４としたときに、Ｘ_６１〜Ｘ_１２３の各入力輝度値に対して線形補間式によって計算された実測値を、１００％で正規化した値が、「実測値％」列に示されている。「理想％」列は、各入力輝度値がＬＣＤパネルに入力された場合の理想の出力輝度値を、１００％で正規化した値を示す。この値は、実測点に対応する輝度値の場合と同じ計算式によって求められてもよい。「補正係数」列は、各入力輝度値に対応する「理想％」を「実測値％」で除算した値を示す。「ＬＵＴ値」列は、各入力輝度値に対応する「補正係数」を、ビット拡張前の輝度値の最大値で正規化した、すなわち、「補正係数」にビット拡張前の輝度値の最大値を乗算して、丸め処理を行った値を示す。ＬＵＴ値は出力輝度値に相当する値である。

尚、図７（ｂ）において、例えば「入力」が６０と６４の間については破線で表現されている。本破線は、実際には６１〜６３の入力輝度値に関する行が存在するところ、これらを省略して表すものである。

このように、入力輝度値が実測点のいずれにも対応しない場合は、当該入力輝度値を間に値として有する、２つの実測点間で、実測点同士の実測値を線形補間して、当該入力輝度値の実測値に対応する値を取得し、当該入力輝度値の実測値に対応する値と当該入力輝度値の理想値から当該入力輝度値の補正係数を計算し、当該補正係数を輝度値の最大値で正規化することで、「ＬＵＴ値」の値が事前に計算され、当該入力輝度値と「ＬＵＴ値」が関連づけられた対応関係としてＬＵＴ３２に登録されている。ＬＵＴ入力画像のある画素が実測点に相当しない輝度値を有している場合、この対応関係に基づいて、入力輝度値に対応する「ＬＵＴ値」を取得し、その値を出力輝度値として、ＬＵＴ出力画像を生成する。

ＬＵＴ３２は、メモリなどに、入力輝度値と出力輝度値の、つまり、階調変換前後の輝度値の対応関係として事前に登録し、別途設置されるＣＰＵなどでＬＵＴ３２上に登録された対応関係を参照しながら、入力輝度値を出力輝度値に変換するように、実装することが可能である。

ＬＵＴ３２は、上記のように生成されたＬＵＴ出力画像を、図３に示すように、明領域拡大部３３に送信する。

明領域拡大部３３は、ＬＵＴ出力画像の明領域のピークに対して局所的な信号処理を行い、明領域を拡大して明領域拡大画像を生成する。本処理をピークホールド処理と呼称する。図８に示すように、明領域拡大部３３は、画素格納部８１、論理回路部８２、出力部８３を備える。画素格納部８１はレジスタＸ_１〜Ｘ_５を備える。出力部８３は、レジスタＹ_１〜Ｙ_６及び第１から第５の選択部８３ａ〜８３ｅを備える。尚、本実施形態においては画素格納部８１の有するレジスタの数は５個であるが、これに限られない。

画素格納部８１は、ＬＵＴ３２からＬＵＴ出力画像を受信する。ここでは、ＬＵＴ出力画像の水平ラインごとに、最も右の画素から左方向に順に一画素ずつ、輝度値を受信する場合を想定する。この場合、画素格納部８１は輝度値を受信すると、レジスタＸ_１に格納する。レジスタＸ_１〜Ｘ_５は、前段のレジスタＸ_ｉの出力が後段のレジスタＸ_ｉ＋１の入力に接続され、これにより、全レジスタが順に接続されており、一画素に関する処理が終了すると、各レジスタは保持する値を一つ後段のレジスタに移動する。すなわち、画素格納部８１が次の輝度値を受信すると、レジスタＸ_１の値はレジスタＸ_２に移り、レジスタＸ_１には新規に受信した輝度値が格納される。このようにして、レジスタＸ_１〜Ｘ_５には、レジスタＸ_３に格納される輝度値に対応する画素を注目画素と呼称すると、注目画素の左右計５画素分の、すなわち、注目画素を中心とした水平５タップ分の画素の輝度値が格納され、処理サイクルが進むと前段のレジスタの値が一つずつ後段のレジスタにシフトする。

出力部８３は、画素格納部８１と同じタイミングで、ＬＵＴ出力画像を受信する。つまり、画素格納部８１と同様に、全レジスタが順に接続されており、一画素に関する処理が終了すると、各レジスタは保持する値を一つ後段のレジスタに移動する。出力部８３の、画素格納部８１との差異は、前段のレジスタＹ_ｉと後段のレジスタＹ_ｉ＋１の間に、第１から第５の選択部８３ａ〜８３ｅがそれぞれ挟まれながら、前段のレジスタＹ_ｉの出力が後段のレジスタＹ_ｉ＋１の入力に接続されている点である。第１から第５の選択部８３ａ〜８３ｅのそれぞれの、一方の入力には、前段のレジスタＹ_ｉの出力が接続されており、他の入力には、後述する論理回路部８２が出力する、レジスタＸ_３、つまり注目画素の輝度値が供給される。

また、第１から第５の選択部８３ａ〜８３ｅのそれぞれには、後述する論理回路部８２が出力する選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５が供給される。この構造により、出力部８３は、ある注目画素に関する処理が終了すると、論理回路部８２が下した判断、すなわち選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５の値に従って、各レジスタＹ_ｉ＋１が次に有すべき値として、注目画素の輝度値Ｘ_３か、前段のレジスタＹ_ｉがもともと有していた値のどちらかが選択される。例えば、選択信号Ｓ_１の値が１であれば、注目画素の輝度値Ｘ_３が、後段のレジスタＹ_２の次の値として選択される。選択信号Ｓ_１の値が０であれば、レジスタＹ_１の値が、レジスタＹ_２の次の値として選択される。このようにして、レジスタＹ_１〜Ｙ_６の各々は、画素格納部８１と同じ入力を供給されながらも、処理が進むにつれ、論理回路部８２の判断に応じて、各処理における注目画素の輝度値Ｘ_３によって更新され続けながら、値を後段のレジスタＹ_ｉ＋１へ移していく。

レジスタＸ_１〜Ｘ_５の出力、及び、レジスタＹ_１〜Ｙ_５の出力は、論理回路部８２に接続している。論理回路部８２は、レジスタＸ_１〜Ｘ_５から５個分の画素の輝度値を取得すると同時に、レジスタＹ_１〜Ｙ_５から５個分の、これまでの処理において更新された、画素の輝度値を取得する。これらの入力を基に、論理回路部８２は、レジスタＹの各々が注目画素Ｘ_３の値によって更新されるべきか否かを判断し、その結果を選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５として、出力部８３の第１から第５の選択部８３ａ〜８３ｅの各々に送信する。

本実施形態においては、明領域拡大部３３はピークホールド処理を行い、論理回路部８２はピークホールド処理に適合するように、選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５を設定する。ピークホールド処理においては、注目画素の輝度値Ｘ_３がレジスタＸ_１〜Ｘ_５に格納された輝度値内で最大値または極大値である場合に、それぞれに対応する選択信号に１を設定する。

図９はピークホールド処理の概要を示す。本図において、横軸はある水平ラインにおいて順次供給される画素を示し、また、縦軸は各画素の輝度値を示している。白い丸は、ＬＵＴ出力画像における各画素に対応する、明領域拡大部３３に入力されたオリジナルの輝度値である。各輝度値を、その前後計５画素の輝度値と比較し、その中で最大値、あるいは極大値をとる場合は、黒い丸として表現している。ピークホールド処理では、注目画素がそれぞれの黒い丸に相当する場合に、その前後計５画素の輝度値を、注目画素すなわち黒い丸に相当する輝度値に、値を更新するように、選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５が設定される。

論理回路部８２の処理は、注目画素の輝度値Ｘ_３が所定の閾値１より大きく、及び、注目画素の前後計５画素の輝度値の、最大値と最小値との差分が、所定の閾値２より大きいときに行われる。つまり、比較的明るい輝度値を有したピークで、周囲の画素の輝度値との差がある程度有る場合に、処理が行われる。

出力部８３の出力は、一画素ずつ出力され、その各々が結合して明領域拡大画像となる。すなわち、明領域拡大部３３は、明領域拡大画像、つまりＬＶ画像（輝度が調整されたグレースケールの白黒調整画像）を生成し、ＬＶパネル９へ送信する。

次に、本実施形態に基づいて、画像を表示する手順について記載する。

まず、図１に示されるように、画像表示装置本体２の画像処理エンジン４が、画像表示装置１に表示すべきＲＧＢ画像を生成し、ＬＣＤモジュール３に送信する。

ＬＣＤモジュール３が、Ｉ／Ｆ５によりＲＧＢ画像を受信し、Ｉ／Ｆ５は受信したＲＧＢ画像をＬＣＤコントローラ６、ＬＶコントローラ８の双方に送信する。

ＬＣＤコントローラ６がＩ／Ｆ５からＲＧＢ画像を受信し、受信したＲＧＢ画像を信号処理してＲＧＢパネル７に送信する。

ＲＧＢパネル７がＬＣＤコントローラ６から受信したＲＧＢ画像を表示する。

他方、ＬＶコントローラ８もＬＣＤコントローラ６と同様に、Ｉ／Ｆ５からＲＧＢ画像を受信する。

図３に図示される、ＬＶコントローラ８の色マトリクス変換部３０が、受信したＲＧＢ画像に対し色マトリクス変換を行い、白から黒までの明暗だけで表現された、グレースケールの色マトリクス変換画像を生成し、ビット拡張部３１に送信する。

ビット拡張部３１は、色マトリクス変換部３０から色マトリクス変換画像を受信する。ビット拡張部３１は、受信した色マトリクス変換画像の各画素に対して、ビット拡張を行い、ビット拡張画像を生成する。ビット拡張により拡張されたビットに格納される値は、注目画素と、注目画素の近傍の画素との大小関係から算出された重みを基に設定される。ビット拡張部３１は、生成したビット拡張画像を、ＬＵＴ３２に送信する。

ＬＵＴ３２が、ビット拡張部３１から、ビット拡張画像を受信する。ＬＵＴ３２には階調変換前後の輝度値の対応関係が登録されている。

ＬＵＴ３２は、受信したビット拡張画像の各画素に対して、階調変換を行い、ＬＵＴ出力画像を生成する。ＬＵＴ３２は生成したＬＵＴ出力画像を、明領域拡大部３３に送信する。

明領域拡大部３３は、ＲＧＢ画像に基づく画像の明領域のピークに対して局所的な信号処理を行い、明領域を拡大して明領域拡大画像を生成する。すなわち、明領域は、注目画素を中心とした水平ｎタップ内の画素に対し、注目画素の輝度値が前記水平ｎタップ内で最大値または極大値である場合に、水平ｎタップ内の各画素の輝度値を注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大される。

図８に示される明領域拡大部３３は、ＬＵＴ３２からＬＵＴ出力画像を受信する。受信したＬＵＴ出力画像は、一画素分ずつ画素格納部８１及び出力部８３に入力される。画像格納部８１は、一水平ライン上のｎタップ分の画素の輝度値を格納する。

図１０は、論理回路部８２によって行われる処理を詳説したものである。まず、クロックを１進め（ステップＳ１０１）、各選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５を０で初期化し（ステップＳ１０２）、画素格納部８１のレジスタＸ_１〜Ｘ_５から５個分の画素の輝度値Ｘ_１〜Ｘ_５を取得する（ステップＳ１０３）。また、Ｘ_１〜Ｘ_５の最大値及び最小値を求め、ダイナミックレンジＤＲ、すなわち最大値と最小値の差分値を計算する（ステップＳ１０４）。

次に、Ｘ_３が所定の閾値１より大きいか否か、ＤＲが所定の閾値２より大きいか否か、及び、Ｘ_３がＸ_１〜Ｘ_５の中で最大値であるか否かを、それぞれ判定する（ステップＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７）。これらの判定が真である、すなわち、注目画素の輝度値Ｘ_３が一定以上明るい値を有する明領域に相当する値であり、注目画素の輝度値Ｘ_３が周囲の画素の輝度値Ｘ_１〜Ｘ_５のなかで最大であり、かつ、注目画素の輝度値Ｘ_３と周囲の画素の輝度値Ｘ_１〜Ｘ_５との差が一定以上あって注目画素の輝度値Ｘ_３により画素の輝度値Ｘ_１〜Ｘ_５を上書きすることに明確な効果があると認められる場合に、選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５の設定処理に移行する。これらの条件判定が一つでも真でなければ、選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５はステップＳ１０２で設定された初期値０を有する状態で出力される。すなわち、第１から第５の選択部８３ａ〜８３ｅはいずれも選択信号として０が与えられ、各レジスタＹ_ｉ＋１は前段のレジスタＹ_ｉの値を引き継ぎ、いずれの値も注目画素の輝度値Ｘ_３によって上書きされない。

ステップＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７のいずれの判定も真である場合、選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５の設定処理に移行する。まず、変数ｉを１で初期化する（ステップＳ１０８）。そのうえで、レジスタＹ_ｉの値と注目画素の輝度値Ｘ_３とが比較され（ステップＳ１０９）、注目画素の輝度値Ｘ_３が大きければ選択信号Ｓ_ｉに１が設定される（ステップＳ１１０）。基本的には、選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５のすべてを１に設定することで、レジスタＹの各値を注目画素の輝度値Ｘ_３に更新する。しかし、レジスタＹの各々の値は、以前の処理サイクルにおいて、当該処理サイクル中で注目画素とされた画素に関するピークホールド処理がなされた結果、出力部８３に入力された初期状態時の輝度値から、既に値が上書きされた可能性がある。したがって、ステップＳ１０９の条件判定を実施することによって、レジスタＹ中の既に更新された可能性がある値より、本クロックサイクルにおける注目画素の輝度値Ｘ_３の値が小さければ、値を更新しない、すなわちＳ_ｉを０のままとすることで、当該画素がとり得る最大の輝度値が維持される。

変数ｉをインクリメント（ステップＳ１１１）しながらレジスタＹ_１〜Ｙ_５の比較と選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５の設定処理を行い、終了したら（ステップＳ１１２）、設定された選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５の値を出力部８３に出力する（ステップＳ１１３）。

このようにして設定された選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５、注目画素の輝度値Ｘ_３を出力部８３が受信し、レジスタＹ_２〜Ｙ_６の値を更新し、ピークホールド処理がなされた結果の輝度値を、一処理サイクルにつき一画素分ずつ、出力する。

明領域拡大部３３は、出力部８３の出力を明領域拡大画像、つまりＬＶ画像（輝度が調整されたグレースケールの白黒調整画像）として、ＬＶパネル９へ送信する。

これにより、ＬＶ画像において、ピークホールド処理後に輝度値を更新すべきと判断された領域に属する画素には、確実に注目画素の輝度値Ｘ_３が供給され、当該画素はＬＶパネル９において、注目画素の輝度値Ｘ_３によって、本来より明るく表示される。

上記のように、同一のＲＧＢ画像が、一方はＬＣＤコントローラ６を介してＲＧＢ画像としてＲＧＢパネル７に、他方はＬＶコントローラ８を介して、白から黒までの明暗だけで表現された、グレースケールのＬＶ画像としてＬＶパネル９に、同時に表示される。

前側のＬＣＤパネルであるＲＧＢパネル７と、後側のＬＣＤパネルであるＬＶパネル９は、図２に示されるように重ねられた構造になっているため、光源２０からバックライトユニット１０を介して照射された光は、同一のＲＧＢ画像を基にしたＬＶ画像、ＲＧＢ画像がそれぞれ表示されたＬＶパネル９、ＲＧＢパネル７を順次通過し、人間の眼に届く。光がＬＶパネル９、及びＲＧＢパネル７を通過する際に、カラーフィルタ基板１１、及びそれぞれが有する図示しない液晶層を通過することによって、色調や輝度が制御される。

輝度の制御はＬＶパネル９、及びＲＧＢパネル７のそれぞれによって個別に行うことが可能であり、したがって、細やかなコントラストの調整が可能となる。

また、ＲＧＢパネル７とＬＶパネル９を通してバックライトユニット１０から光を照射すると、双方のパネルを通して人間の眼に届く光は、それぞれのパネルの透過率を掛け合わせたものとなる。本実施形態において、実際にＬＵＴ３２に設定される、入力輝度値と出力輝度値の対応の一形態を図１１に示す。本図において、入力輝度値が小さい部分に対応する出力輝度値の傾きは図６に示される実測値に比べて急峻な形状となっており、理想に近いものとなっている。ＬＵＴ３２がこのような階調変換を、グレースケールの画像に対して行うことにより、輝度値が小さく暗い部分のＬＶパネル９の透過率を悪くする。それにより、ＲＧＢ画像を表示するＲＧＢパネル７の輝度値を変更せずに、ＬＶパネル９の輝度値のみを変更することで、黒浮きを防止することが可能となる。

図１１において特に注目すべき点は、実測点、すなわち折れ線によるガンマ近似における変極点に相当する入力輝度値の多くは、対応する出力輝度値が極大点となっている、すなわち、入力輝度値が変極点より大きくなると出力輝度値は一旦減少していることである。これは、実測点間の各入力輝度値における実測値は、上記の線形補間式のように、実測点間の線形補間によって算出しているところが、Ｘ_ｎの理想値を導出するための計算式は右下方向に膨らんだ形状の関数を有することに起因する。図７（ｂ）においては、実際に、入力輝度値が変極点である６０の場合よりも、６１〜８０の場合の方が、小さい出力輝度値（ＬＵＴ値）を有している。

例えば輝度値が徐々に明るくなるようなグラデーションを画面に表示した場合、通常の折れ線によるガンマ近似であれば折れ線の変極点に相当する輝度値に対応する箇所に関しては人間には色の境界線が見えてしまう。しかし、第１の実施形態は、図１１に示されるような形状の入力輝度値と出力輝度値との対応関係を有するＬＵＴ３２を備えている。つまり、折れ線によるガンマ近似の適用を前提として補正をかける、すなわち、折れ線によるガンマ近似が実装された装置において階調特性を実測し、それを理想の状態に補正する補正曲線が、ＬＵＴ３２に対応関係として登録されている。これにより、変極点より少し明るい輝度値に相当する画素の輝度を小さくして描画することで、境界線を目立たなくすることが可能となり、したがって自然なグラデーションの表示を実現し、人間の眼に自然に映るような階調特性を実現することが可能となる。

また、ＲＧＢパネル７とＬＶパネル９の対応する画素は、本画像表示装置１を正面から見た場合には重なって表示されるように位置される。例えば、画像表示装置１上に幅が１画素である垂直な直線が描画され、当該直線を描画する画素の輝度値が周囲の画素の輝度値よりも大きいためピークと判断され、かつ、当該直線の横に隣接する画素が直線と同じ輝度値によって描画されたものとする。つまり、本来当該画素が有していた輝度値よりも、ＬＶパネル９上では明るく表示される。このため、当該直線を本画像表示装置１の正面からではなく斜め方向から見た場合、ＲＧＢパネル７に表示された直線と、直線の近傍の画素であって、ＬＶパネル９上に本来より明るく表示された画素とが重なって見えるため、当該直線を正面から見た場合と同様な輝度で、当該直線が細く表示されることなく、さらに、色ずれが起こることなく正常に当該直線が２重に見えることなく、見ることが可能となる。

上記の一連の処理は、バックライト側の後側のＬＣＤパネルをＬＶパネル９として構成したために、複雑な構成となってはおらず、実装に要する回路規模が小さくて済む。

また、ＬＵＴ３２の値は製品実装前にオフラインで作成し、回路構成上はメモリを実装するのみですむので、階調特性の変換は容易に実現できる。

更に、図２を用いて示したように、ＬＶパネル９はＬＶコントローラ８から受信したＬＶ画像を表示する。ＬＶ画像はグレースケールの画像を基にしたものであるため、カラーフィルタなどの、通常のＬＣＤパネルが必要とする一部の構成要素を必要としない。

以上の理由により、安価に製品を提供することも可能である。

本実施形態による実験結果を図１２、１３に示す。

図１２（ａ）はＲＧＢ画像、図１２（ｂ）はＲＧＢ画像に対し色マトリクス変換を行った色マトリクス変換画像、図１２（ｃ）はビット拡張、ＬＵＴ３２による階調変換、及びピークホールド処理を実施したＬＶ画像で、図１２（ａ）のＲＧＢ画像と図１２（ｃ）のＬＶ画像を重ねて表示したものが図１２（ｄ）の最終出力画像である。

図１３（ａ）〜（ｄ）は、図１２（ａ）〜（ｄ）の拡大図である。

最終出力画像は黒の階調特性が改善され、高いコントラスト比の画像表示が実現されている。さらにエッジ部での２重像や色ずれも解消されている。

次に、本発明の、前記した実施形態を変形した実施形態を説明する。この変形した実施形態においては、明領域拡大部３３において、ピークホールド処理に代わり、エッジホールド処理を行う。すなわち、ＬＵＴ出力画像の明領域のエッジに対して局所的な信号処理を行い、明領域を拡大して明領域拡大画像を生成する。

変形した実施形態においては、明領域拡大部３３が、図８に示されるように、画素格納部８１、論理回路部８２、出力部８３を備え、画素格納部８１がレジスタＸ_１〜Ｘ_５を備え、出力部８３が、レジスタＹ_１〜Ｙ_６及び第１から第５の選択部８３ａ〜８３ｅを備えるという構成は、前記の実施形態に同じである。

また、画素格納部８１の各レジスタＸ_１〜Ｘ_５の接続や挙動、出力部８３の各レジスタＹ_１〜Ｙ_６、第１から第５の選択部８３ａ〜８３ｅの接続や挙動に関しても、前記の実施形態に同じである。

本実施形態においては、前記の実施形態から、明領域拡大部３３の、論理回路部８２で実行される処理内容のみが異なっている。すなわち、明領域拡大部３３は前記のようにエッジホールド処理を行い、論理回路部８２はエッジホールド処理に適合するように、選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５を設定する。エッジホールド処理においては、注目画素の輝度値Ｘ_３がレジスタＸ_１、Ｘ_２に格納された、すなわち注目画素の左の画素の輝度値より大きい場合、それぞれに対応する選択信号に１を設定する。また、注目画素の輝度値Ｘ_３がレジスタＸ_４、Ｘ_５に格納された、すなわち注目画素の右の画素の輝度値より大きい場合、それぞれに対応する選択信号に１を設定する。

図１４はエッジホールド処理の概要を示す。本図において、横軸はある水平ラインにおいて順次供給される画素を示し、また、縦軸は各画素の輝度値を示している。白い丸は、ＬＵＴ出力画像における各画素に対応する、明領域拡大部３３に入力されたオリジナルの輝度値である。エッジホールド処理は、注目画素の輝度値をその前後計５画素の輝度値と比較し、左あるいは右の画素の輝度値が注目画素の輝度値よりも小さければ、これらの画素の輝度値を、注目画素の輝度値に、値を更新するように、選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５が設定される。

論理回路部８２の処理は、注目画素の輝度値Ｘ_３が所定の閾値３より大きく、及び、注目画素の輝度値Ｘ_３とその左または右の画素の輝度値の差分が、所定の閾値４より大きいときに行われる。つまり、比較的明るい輝度値を有したエッジで、周囲の画素の輝度値との差がある程度有る場合に、処理が行われる。

前述の実施形態と同様に、出力部８３の出力は、一画素ずつ出力され、その各々が結合して明領域拡大画像となる。すなわち、明領域拡大部３３は、明領域拡大画像、つまりＬＶ画像（輝度が調整されたグレースケールの白黒調整画像）を生成し、ＬＶパネル９へ送信する。

次に、変形した実施形態に基づいて、画像を表示する手順について記載する。前記の実施形態との相違は論理回路部８２の処理内容であるため、関連する箇所のみ説明する。

明領域拡大部３３は、ＲＧＢ画像に基づく画像の明領域のエッジに対して局所的な信号処理を行い、明領域を拡大して明領域拡大画像を生成する。すなわち、明領域は、注目画素の輝度値が注目画素の左の画素の輝度値より大きい場合に、左の画素の輝度値を注目画素の輝度値で置き換え、注目画素の輝度値が注目画素の右の画素の輝度値より大きい場合に、右の画素の輝度値を注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大される。

図８に示される明領域拡大部３３は、ＬＵＴ３２からＬＵＴ出力画像を受信する。受信したＬＵＴ出力画像は、一画素分ずつ画素格納部８１及び出力部８３に入力される。画像格納部８１は、一水平ライン上のｎタップ分の画素の輝度値を格納する。

図１５は、論理回路部８２によって行われるエッジホールド処理を詳説したものである。まず、クロックを１進め（ステップＳ２０１）、各選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５を０で初期化し（ステップＳ２０２）、画素格納部８１のレジスタＸ_１〜Ｘ_５から５個分の画素の輝度値Ｘ_１〜Ｘ_５を取得する（ステップＳ２０３）。

次に、注目画素の輝度値Ｘ_３が所定の閾値３より大きいか否か、判定する（ステップＳ２０４）。この判定が真である、すなわち、注目画素の輝度値Ｘ_３が一定以上明るい値を有する明領域に相当する値である場合にのみ、処理が続行される。判定が真でなければ、選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５はステップＳ２０２で設定された初期値０を有する状態で出力される。すなわち、第１から第５の選択部８３ａ〜８３ｅはいずれも選択信号として０が与えられ、各レジスタＹ_ｉ＋１は前段のレジスタＹ_ｉの値を引き継ぎ、いずれの値も注目画素の輝度値Ｘ_３によって上書きされない。

ステップＳ２０４の判定処理が真である場合、注目画素の輝度値Ｘ_３とその左の画素の輝度値Ｘ_２との差分Ｌｅｆｔを算出し（ステップＳ２０５）、Ｌｅｆｔが所定の閾値４より大きいか否か、判定する（ステップＳ２０６）。この判定が真である、すなわち、注目画素の輝度値Ｘ_３がその左の画素の輝度値Ｘ_２より閾値４以上大きければ、左の画素の輝度値Ｘ_２、Ｘ_１に対してエッジホールド処理を行う。判定が偽であれば、注目画素の輝度値Ｘ_３とその右の画素の輝度値の比較処理に移行する（ステップＳ２１２）。

Ｌｅｆｔが所定の閾値４より大きい場合、変数ｉを１で初期化する（ステップＳ２０７）。そのうえで、レジスタＹ_ｉの値と注目画素の輝度値Ｘ_３とが比較され（ステップＳ２０８）、真であれば選択信号Ｓ_ｉに１が設定される（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０８の条件判定は、ピークホールド処理におけるステップＳ１０９と同様、より小さな値による上書きを防止するためのものである。

変数ｉをインクリメント（ステップＳ２１０）しながらレジスタＹ_１、Ｙ_２に関する比較と、選択信号Ｓ_１、Ｓ_２の設定処理を行い、終了したら（ステップＳ２１１）、注目画素の輝度値Ｘ_３とその右の画素の輝度値の比較処理に移行する。

注目画素の輝度値Ｘ_３とその右の画素の輝度値の比較処理においては、まず、注目画素の輝度値Ｘ_３とその右の画素の輝度値Ｘ_４との差分Ｒｉｇｈｔを算出し（ステップＳ２１２）、Ｒｉｇｈｔが所定の閾値４より大きいか否か、判定する（ステップＳ２１３）。この判定が真である、すなわち、注目画素の輝度値Ｘ_３がその右の画素の輝度値Ｘ_４より閾値４以上大きければ、右の画素の輝度値Ｘ_４、Ｘ_５に対してエッジホールド処理を行う。判定が偽であれば、その時点で設定されている、すなわち、注目画素の輝度値Ｘ_３とその左の画素の輝度値の比較処理において設定された、選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５の値を出力部８３に出力する（ステップＳ２１９）。

Ｒｉｇｈｔが所定の閾値４より大きい場合、変数ｉを３で初期化する（ステップＳ２１４）。そのうえで、レジスタＹ_ｉの値と注目画素の輝度値Ｘ_３とが比較され（ステップＳ２１５）、真であれば選択信号Ｓ_ｉに１が設定される（ステップＳ２１６）。ステップＳ２１５の条件判定は、ピークホールド処理におけるステップＳ１０９と同様、より小さな値による上書きを防止するためのものである。

変数ｉをインクリメント（ステップＳ２１７）しながらレジスタＹ_３、Ｙ_４、Ｙ_５の比較と選択信号Ｓ_３、Ｓ_４、Ｓ_５の設定処理を行い、終了したら（ステップＳ２１８）、設定された選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５の値を出力部８３に出力する（ステップＳ２１９）。

このようにして設定された選択信号Ｓ_１〜Ｓ_５、注目画素の輝度値Ｘ_３を出力部８３が受信し、レジスタＹ_２〜Ｙ_６の値を更新し、エッジホールド処理がなされた結果の輝度値を、一処理サイクルにつき一画素分ずつ、出力する。

明領域拡大部３３は、出力部８３の出力を明領域拡大画像、つまりＬＶ画像（輝度が調整されたグレースケールの白黒調整画像）として、ＬＶパネル９へ送信する。

これにより、ＬＶ画像において、エッジホールド処理後に輝度値を更新すべきと判断された領域に属する画素には、確実に注目画素の輝度値Ｘ_３が供給され、当該画素はＬＶパネル９において、注目画素の輝度値Ｘ_３によって、本来より明るく表示される。

本変形形態は、前述の実施形態とは異なる方法ではあるが明領域を拡大するという点では同じであり、したがって、前述の実施形態と同様に、２重像や色ずれを防止するという効果を奏することができる。

原理的に、画像内に一点だけ明るいピークがあるような場合には、ピークホールド処理が効果を発揮する。しかし、ある程度似たような輝度値の画素が集まっている場合においては、ピークホールド処理だけでは十分な処理ができない場合がある。このような場合は、エッジホールド処理を適用すると、効率的に明領域を拡大することが可能となる。ただし、論理回路部８２内の回路の実現が、ピークホールド処理に比べるとエッジホールド処理の方が若干複雑である。したがって、ピークホールド処理とエッジホールド処理は、製造コストと性能とのトレードオフを考慮して選択されてもよい。

本変形形態は、前述の実施形態とは、論理回路部８２以外においては同一の形態であり、したがって、前述の実施形態と同様に、細やかなコントラストの調整、黒浮きの防止、人間の眼に自然に映るような階調特性の実現、２重像や色ずれの防止、安価な製品の提供といった様々な効果を奏することが可能である。

本実施形態による実験結果を図１６、１７に示す。

図１６（ａ）はＲＧＢ画像、図１６（ｂ）はＲＧＢ画像に対し色マトリクス変換を行った色マトリクス変換画像、図１６（ｃ）はビット拡張、ＬＵＴ３２による階調変換、及びエッジホールド処理を実施したＬＶ画像で、図１６（ａ）のＲＧＢ画像と図１６（ｃ）のＬＶ画像を重ねて表示したものが図１６（ｄ）の最終出力画像である。

図１７（ａ）〜（ｄ）は、図１６（ａ）〜（ｄ）の拡大図である。

最終出力画像は黒の階調特性が改善され、高いコントラスト比の画像表示が実現されている。さらにエッジ部での２重像や色ずれも解消されている。

上記の二つの実施形態において、明領域拡大部３３は共に、一水平ラインの画素群を入力としており、したがって、ピークホールド処理、エッジホールド処理は、注目画素に対して、同一水平ライン上に、すなわち、横に存在する画素の輝度値のみを参照している。例えば、同様の回路構成を用いて、垂直方向の処理を追加し、縦方向の画素の輝度値を参照した処理を追加することで、ピークホールド処理、エッジホールド処理を２次元的に広げてもよい。

上記の二つの実施形態においては、ピークホールド、エッジホールド共に、水平方向の画素の輝度値を参照、変更したが、走査方向を変更することで、垂直方向でも同様に実施可能であることはいうまでもない。

すなわち、ピークホールド処理においては、明領域は、注目画素を中心とした垂直ｎタップ内の画素に対し、注目画素の輝度値が垂直ｎタップ内で最大値または極大値である場合に、垂直ｎタップ内の各画素の輝度値を注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大されてもよい。

また、エッジホールド処理においては、明領域は、注目画素を中心とした垂直ｎタップ内の画素に対し、注目画素の輝度値が注目画素の上の画素の輝度値より大きい場合に、上の画素の輝度値を注目画素の輝度値で置き換え、注目画素の輝度値が注目画素の下の画素の輝度値より大きい場合に、下の画素の輝度値を注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大されてもよい。

上記のように垂直方向に処理を行う場合、上下方向から見た場合の２重線や色ずれの防止も可能である。

上記の二つの実施形態において、明領域拡大部３３は共に、ＬＵＴ３２が出力するＬＵＴ出力画像を受信し、ＬＵＴ出力画像に対して処理を行っている。しかし、明領域拡大部３３は、ビット拡張部３１とＬＵＴ３２の間におかれてもよい。すなわち、明領域拡大部３３は、ビット拡張部３１が出力するビット拡張画像を受信し、明領域拡大処理を行い、結果の画像をＬＵＴ３２に提供し、ＬＵＴ３２が階調変換を行い、ＬＵＴ出力画像を生成して、それをＬＶ画像（輝度が調整されたグレースケールの白黒調整画像）として、ＬＶパネル９へ送信してもよい。上記の二つの実施形態において、明領域拡大部３３、及びＬＵＴ３２は共に、グレースケールの画像の処理の輝度調整を行うものであるから、その処理順を変更してもよい。

ただし、上記のように処理順を変更した場合、明領域拡大部３３を通過した後のＬＵＴ３２において、ビット拡張部３１でビット拡張された輝度値が、元のビット数に戻される。つまり、明領域拡大部３３においては、拡張されたビット数で処理をしなければならないため、回路規模が大きくなる可能性がある。

この場合、ビット拡張部３１を省略し、色マトリクス変換部３０−明領域拡大部３３−ＬＵＴ３２と処理をつなげるようにしてもよい。すなわち、色マトリクス変換部３０が出力した色マトリクス変換画像を明領域拡大部３３が受信し、明領域拡大部３３が明領域拡大処理を行う。明領域拡大部３３は、結果の画像をＬＵＴ３２に提供し、ＬＵＴ３２が階調変換を行い、ＬＵＴ出力画像を生成して、それをＬＶ画像（輝度が調整されたグレースケールの白黒調整画像）として、ＬＶパネル９へ送信してもよい。

あるいは、上記の二つの実施形態の、図３に示されるＬＶコントローラ８の構成から、ビット拡張部３１を省略し、色マトリクス変換部３０−ＬＵＴ３２−明領域拡大部３３と処理をつなげるようにしてもよい。すなわち、色マトリクス変換部３０が出力した色マトリクス変換画像をＬＵＴ３２が受信し、階調変換を行う。ＬＵＴ３２は、ＬＵＴ出力画像を明領域拡大部３３に提供し、明領域拡大部３３が明領域拡大処理を行い、明領域拡大画像を生成して、それをＬＶ画像（輝度が調整されたグレースケールの白黒調整画像）として、ＬＶパネル９へ送信してもよい。

詳述した二つの実施形態のＬＵＴ３２は、拡張されたビット数で表現された入力輝度値を、拡張される前のビット数で表現された出力輝度値に、ビット数を変えながら階調変換するものであった。これに対し、ビット拡張部３１を省略した場合においては、ＬＵＴ３２は、ビット数を変えないで、すなわち、入力輝度値も出力輝度値も、輝度値が本来表現されるべきビット数で表現された状態で、階調変換される。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であればこれから様々な変形及び均等な実施の形態が可能であることが理解できるであろう。

よって、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義される本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形や改良形態も本発明に含まれる。

１ 画像表示装置
２ 画像表示装置本体
３ ＬＣＤモジュール
４ 画像処理エンジン
５ Ｉ／Ｆ（インタフェース）
６ ＬＣＤコントローラ
７ ＲＧＢパネル
８ ＬＶコントローラ
９ ＬＶパネル
１０ バックライトユニット
１１ カラーフィルタ基板
１２ ＴＦＴ基板
１３ 偏光フィルム
１４ 駆動ＩＣ
１５ ガラス基板
１６ ＴＦＴ基板
１７ 偏光フィルム
１８ 駆動ＩＣ
１９ 光ガイドパネル
２０ 光源
３０ 色マトリクス変換部
３１ ビット拡張部
３２ ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
３３ 明領域拡大部
８１ 画素格納部
８２ 論理回路部
８３ 出力部

Claims (22)

1. 前側のＬＣＤパネルと後側のＬＣＤパネルを重ねることにより構成された画像表示装置を用いる、画像表示方法であって、
   前記前側のＬＣＤパネルに、ＲＧＢ画像を表示すること、
   ＲＧＢ画像に基づく画像の明領域のピーク又はエッジに対して局所的な信号処理を行い、明領域を拡大して明領域拡大画像を生成すること、
   前記後側のＬＣＤパネルに、前記明領域拡大画像に基づく白黒調整画像を表示すること、
   を含む、画像表示方法。
2. 前記信号処理が前記明領域のピークに対して行われる場合、前記明領域は、注目画素を中心とした水平ｎタップ内の画素に対し、前記注目画素の輝度値が前記水平ｎタップ内で最大値または極大値である場合に、前記水平ｎタップ内の各画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大される、請求項１に記載の画像表示方法。
3. 前記明領域の拡大は、前記注目画素の輝度値が第１閾値より大きく、及び、前記水平ｎタップ内の画素の輝度値の最大値と最小値との差分が、第２閾値より大きいときに、行われる、請求項２に記載の画像表示方法。
4. 前記信号処理が前記明領域のエッジに対して行われる場合、前記明領域は、注目画素を中心とした水平ｎタップ内の画素に対し、前記注目画素の輝度値が前記注目画素の左の画素の輝度値より大きい場合に、前記左の画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換え、前記注目画素の輝度値が前記注目画素の右の画素の輝度値より大きい場合に、前記右の画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大される、請求項１に記載の画像表示方法。
5. 前記明領域の拡大は、前記注目画素の輝度値が第３閾値より大きく、及び、前記注目画素の輝度値と前記左または右の画素の輝度値との差分が第４閾値より大きいときに、行われる、請求項４に記載の画像表示方法。
6. 前記信号処理が前記明領域のピークに対して行われる場合、前記明領域は、注目画素を中心とした垂直ｎタップ内の画素に対し、前記注目画素の輝度値が前記垂直ｎタップ内で最大値または極大値である場合に、前記垂直ｎタップ内の各画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大される、請求項１に記載の画像表示方法。
7. 前記信号処理が前記明領域のエッジに対して行われる場合、前記明領域は、注目画素を中心とした垂直ｎタップ内の画素に対し、前記注目画素の輝度値が前記注目画素の上の画素の輝度値より大きい場合に、前記上の画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換え、前記注目画素の輝度値が前記注目画素の下の画素の輝度値より大きい場合に、前記下の画素の輝度値を前記注目画素の輝度値で置き換えることによって、拡大される、請求項１に記載の画像表示方法。
8. ＲＧＢ画像に基づく前記画像は、
   ＲＧＢ画像から色マトリクス変換によって、色マトリクス変換画像を生成すること、
   前記色マトリクス変換画像に基づく画像の階調を、階調変換前後の輝度値の対応関係が登録されたルックアップテーブルによって階調変換すること、
   を含む方法によって生成される、請求項１から７のいずれか一項に記載の画像表示方法。
9. 前記色マトリクス変換画像に基づく前記画像は、
   前記色マトリクス変換画像の各画素の輝度値をビット拡張すること、
   を含む方法によって生成される、請求項８に記載の画像表示方法。
10. ＲＧＢ画像に基づく前記画像は、ＲＧＢ画像から色マトリクス変換によって生成され、
    前記白黒調整画像は、前記明領域拡大画像の階調を、階調変換前後の輝度値の対応関係が登録されたルックアップテーブルによって階調変換することによって生成される、請求項１から７のいずれか一項に記載の画像表示方法。
11. ＲＧＢ画像に基づく前記画像は、前記色マトリクス変換の実施後に、更に、各画素の輝度値をビット拡張することによって生成される、請求項１０に記載の画像表示方法。
12. 前側のＬＣＤパネルと後側のＬＣＤパネルを重ねることにより構成された画像表示装置であって、
    ＲＧＢ画像を信号処理して前記前側のＬＣＤパネルに供給するＬＣＤコントローラと、
    ＲＧＢ画像に基づく画像の明領域のピーク又はエッジに対して局所的な信号処理を行い、明領域を拡大して明領域拡大画像を生成する、明領域拡大部を含み、前記明領域拡大画像に基づく白黒調整画像を前記後側のＬＣＤパネルに供給するＬＶコントローラと、
    を含む、画像表示装置。
13. 前記信号処理が前記明領域のピークに対して行われる場合、前記明領域拡大部は、
    注目画素を中心とした水平ｎタップ内のｎ個の画素の輝度値を格納する画素格納部と、
    前記画素格納部から前記ｎ個の画素の輝度値を取得し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素の輝度値内で最大値または極大値である場合に、前記ｎ個の画素のそれぞれに対応する選択信号に１を設定する論理回路部と、
    前記ｎ個の画素のそれぞれに対し、当該画素に対応する前記選択信号が１であれば、前記注目画素の輝度値を、前記画素の輝度値として出力する出力部と、
    を含む、請求項１２に記載の画像表示装置。
14. 前記論理回路部の処理は、前記注目画素の輝度値が第１閾値より大きく、及び、前記ｎ個の画素の輝度値の最大値と最小値との差分が、第２閾値より大きいときに行われる、請求項１３に記載の画像表示装置。
15. 前記信号処理が前記明領域のエッジに対して行われる場合、前記明領域拡大部は、
    注目画素を中心とした水平ｎタップ内のｎ個の画素の輝度値を格納する画素格納部と、
    前記画素格納部から前記ｎ個の画素の輝度値を取得し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素中の左の画素の輝度値より大きい場合、前記左の画素に対応する選択信号に１を設定し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素中の右の画素の輝度値より大きい場合、前記右の画素に対応する選択信号に１を設定する論理回路部と、
    前記ｎ個の画素のそれぞれに対し、当該画素に対応する前記選択信号が１であれば、前記注目画素の輝度値を、前記画素の輝度値として出力する出力部と、
    を含む、請求項１２に記載の画像表示装置。
16. 前記論理回路部の処理は、前記注目画素の輝度値が第３閾値より大きく、及び、前記注目画素の輝度値と前記左または右の画素の輝度値との差分が第４閾値より大きいときに行われる、請求項１５に記載の画像表示装置。
17. 前記信号処理が前記明領域のピークに対して行われる場合、前記明領域拡大部は、
    注目画素を中心とした垂直ｎタップ内のｎ個の画素の輝度値を格納する画素格納部と、
    前記画素格納部から前記ｎ個の画素の輝度値を取得し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素の輝度値内で最大値または極大値である場合に、前記ｎ個の画素のそれぞれに対応する選択信号に１を設定する論理回路部と、
    前記ｎ個の画素のそれぞれに対し、当該画素に対応する前記選択信号が１であれば、前記注目画素の輝度値を、前記画素の輝度値として出力する出力部と、
    を含む、請求項１２に記載の画像表示装置。
18. 前記信号処理が前記明領域のエッジに対して行われる場合、前記明領域拡大部は、
    注目画素を中心とした垂直ｎタップ内のｎ個の画素の輝度値を格納する画素格納部と、
    前記画素格納部から前記ｎ個の画素の輝度値を取得し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素中の上の画素の輝度値より大きい場合、前記上の画素に対応する選択信号に１を設定し、前記注目画素の輝度値が前記ｎ個の画素中の下の画素の輝度値より大きい場合、前記下の画素に対応する選択信号に１を設定する論理回路部と、
    前記ｎ個の画素のそれぞれに対し、当該画素に対応する前記選択信号が１であれば、前記注目画素の輝度値を、前記画素の輝度値として出力する出力部と、
    を含む、請求項１２に記載の画像表示装置。
19. 前記ＬＶコントローラは、
    ＲＧＢ画像から色マトリクス変換によって、色マトリクス変換画像を生成する色マトリクス変換部と、
    階調変換前後の輝度値の対応関係が登録されたルックアップテーブルであって、前記色マトリクス変換画像に基づく画像を階調変換し、ＲＧＢ画像に基づく前記画像を生成する、前記ルックアップテーブルと、
    をさらに含む、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の画像表示装置。
20. 前記ＬＶコントローラは、
    前記色マトリクス変換画像の各画素の輝度値をビット拡張して前記色マトリクス変換画像に基づく前記画像を生成するビット拡張部を更に含む、請求項１９に記載の画像表示装置。
21. 前記ＬＶコントローラは、
    ＲＧＢ画像から色マトリクス変換によって、ＲＧＢ画像に基づく前記画像を生成する色マトリクス変換部と、
    階調変換前後の輝度値の対応関係が登録されたルックアップテーブルであって、前記明領域拡大画像を階調変換し、前記白黒調整画像を生成する、前記ルックアップテーブルと、
    をさらに含む、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の画像表示装置。
22. 前記ＬＶコントローラは、
    前記色マトリクス変換部が生成したＲＧＢ画像に基づく前記画像に対し、当該画像の各画素の輝度値をビット拡張した画像を生成し、当該画像を明領域拡大部に供給するビット拡張部を更に含む、請求項２１に記載の画像表示装置。

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