JP2018044988A - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＬＣＤパネル中に、画素が斜め格子状に配列されたＬＣＤパネルが用いられている場合に、画乱れがないような画像信号を生成可能な、画像表示装置及び画像表示方法を提供する。【解決手段】バックライト光が後面側ＬＣＤパネル、前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置であって、ＲＧＢ画像信号から出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を生成して前面側ＬＣＤパネルに供給する第１コントローラ３３と、ＲＧＢ画像信号から、グレースケール画像信号である、画素が斜め格子状に配列された出力グレー画像信号Ｗ４を生成して後面側ＬＣＤパネルに供給する第２コントローラ３４と、を備え、第２コントローラ３４は、斜め格子状に配列された画素の各々と、格子状に配列された画素の各々との位置対応関係を計算して、解像度変換処理部３４２が、出力グレー画像信号Ｗ４を生成する。【選択図】図４

Description

本発明は、画像表示装置及び画像表示方法に関する。

従来のＬＣＤ１枚パネルによる画像表示装置においては、入力された画像に対し、パネルドライバーで折れ線ガンマによる補正を行うことで、目視における階調のリニアリティ特性を実現している。

しかしながら、実際には、液晶パネルをバックライトの照明が透過することで輝度表現を行っているため、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、いわゆる黒浮きという現象が生じる。

この現象は、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る。従来のＣＲＴでは１００００：１程度、有機ＥＬパネルでは１００００００：１程度のコントラスト比が実現されている。しかしながら、本現象により、従来のＬＣＤ１枚パネルによる画像表示装置においては、コントラスト比が、１５００：１程度しか実現できていない。

そこで、このような１枚ＬＣＤ画像表示装置のコントラスト比改善のために、２枚のＬＣＤパネルを使用した画像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。いずれの画像表示装置も、ＬＣＤパネルを２枚用いる構成とし、後ろ側のＬＣＤでバックライトの透過量を調整し、前側のＬＣＤパネルでＲＧＢ表示を行わせることで、コントラスト比の改善を図っている。

図１４に、２枚のＬＣＤパネルを用いた従来の画像表示装置１００を示す。後ろ側のバックライト１０３側のＬＣＤパネルを、ＬＶパネル（Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ Ｐａｎｅｌ）１０２と称し、画像を観る人間に近い側である前側のＬＣＤパネルを、ＲＧＢパネル１０１と称する。ＲＧＢパネル１０１は、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルで構成されている。その一方で、ＬＶパネル１０２は、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルをまとめて１画素としている。つまり、ＲＧＢパネル１０１のサブピクセルをまとめた１画素に対して、ＬＶパネル１０２の１画素が共通であり、１対１の対応になっている。

このように、従来の２枚のＬＣＤパネルを使用した構成においては、ＲＧＢパネル１０１の画素とＬＶパネル１０２の画素は１対１に対応しているため、２枚のパネルを重ねる際に、微小なずれがどうしても発生してしまい、画像を表示した際にモアレが見えることがある。これを解消するために、ＬＶパネルの画素の形状をＲＧＢパネルの画素よりも大きな菱形状にして、画素を斜め格子状に配列することにより、モアレの原因となる微小なずれの解消が試みられている。

特開平５−８８１９７号公報 国際公開第２００７／１０８１８３号

上記のように、ＬＶパネルの画素の形状をＲＧＢパネルの画素よりも大きな菱形状にして、画素を斜め格子状に配列した場合においては、ＲＧＢパネルの画素とＬＶパネルの画素が１対１に対応せず、また、画素数も異なるため、画乱れがないように、ＬＶパネルに表示する画像信号を生成することが容易ではない。

本発明が解決しようとする課題は、複数のＬＣＤパネル中に、画素が斜め格子状に配列されたＬＣＤパネルが用いられている場合に、画乱れがないような画像信号を生成可能な、画像表示装置及び画像表示方法を提供することである。

本発明に係る画像表示装置は、画素が格子状に配列された前面側ＬＣＤパネルと、画素が斜め格子状に配列された後面側ＬＣＤパネルとを重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側ＬＣＤパネル、前記前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置であって、ＲＧＢ画像信号から出力ＲＧＢ画像信号を生成して前記前面側ＬＣＤパネルに供給する第１コントローラと、前記ＲＧＢ画像信号から、グレースケール画像信号である、画素が斜め格子状に配列された出力グレー画像信号を生成して前記後面側ＬＣＤパネルに供給する第２コントローラと、を備え、前記第２コントローラは、斜め格子状に配列された前記画素の各々と、格子状に配列された前記画素の各々との位置対応関係を計算して、前記位置対応関係を基に前記出力グレー画像信号を生成する解像度変換処理部を備える。

また、本発明に係る画像表示方法は、画素が格子状に配列された前面側ＬＣＤパネルと、画素が斜め格子状に配列された後面側ＬＣＤパネルとを重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側ＬＣＤパネル、前記前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、ＲＧＢ画像信号から出力ＲＧＢ画像信号を生成して前記前面側ＬＣＤパネルに供給し、斜め格子状に配列された前記画素の各々と、格子状に配列された前記画素の各々との位置対応関係を計算し、前記ＲＧＢ画像信号から、前記位置対応関係を基に、グレースケール画像信号である、画素が斜め格子状に配列された出力グレー画像信号を生成して前記後面側ＬＣＤパネルに供給する。

本発明によれば、複数のＬＣＤパネル中に、画素が斜め格子状に配列されたＬＣＤパネルが用いられている場合に、画乱れがないような画像信号を生成可能な、画像表示装置及び画像表示方法を提供することができる。

本発明の実施形態における画像表示装置の信号処理ブロック図である。 前記実施形態における画像表示装置の概略断面図である。 前記実施形態における画像表示装置の、（ａ）概略平面図と、（ｂ）概略平面図を部分的に拡大した図である。 前記実施形態における画像表示装置に含まれるＲＧＢコントローラ、及びＬＶコントローラによる、より詳細な信号処理ブロック図である。 前記実施形態におけるビット拡張回路によるビット拡張処理の説明図である。 前記実施形態におけるエッジホールド回路による局所的エッジホールド処理の説明図である。 前記実施形態における、ＬＶパネルの画素に関する説明図である。 前記実施形態における、位置対応関係の計算に関する説明図である。 前記実施形態における解像度変換処理部の信号処理ブロック図である。 前記実施形態における画素対応関係計算回路の信号処理ブロック図である。 前記実施形態における出力グレー画像輝度計算回路の信号処理ブロック図である。 前記実施形態における解像度変換処理部の説明図である。 前記実施形態の第１の変形例における出力グレー画像輝度計算回路の信号処理ブロック図である。 ２枚のＬＣＤパネルを用いた従来の画像表示装置の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態における画像表示装置は、画素が格子状に配列された前面側ＬＣＤパネルと、画素が斜め格子状に配列された後面側ＬＣＤパネルとを重ねることで構成され、バックライト光が後面側ＬＣＤパネル、前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置であって、ＲＧＢ画像信号から出力ＲＧＢ画像信号を生成して前面側ＬＣＤパネルに供給する第１コントローラと、ＲＧＢ画像信号から、グレースケール画像信号である、画素が斜め格子状に配列された出力グレー画像信号を生成して後面側ＬＣＤパネルに供給する第２コントローラと、を備え、第２コントローラは、斜め格子状に配列された画素の各々と、格子状に配列された画素の各々との位置対応関係を計算して、位置対応関係を基に出力グレー画像信号を生成する解像度変換処理部を備える。

図１は、本実施形態における画像表示装置１０の信号処理ブロック図である。画像表示装置１０は、画像表示装置本体２０とＬＣＤモジュール３０を備えている。

画像表示装置本体２０は、画像処理エンジン２１を備えている。一方、ＬＣＤモジュール３０は、Ｉ／Ｆ（インタフェース）３１、ビット拡張回路３２、ＲＧＢコントローラ（第１コントローラ）３３、ＬＶ（ライトバルブ）コントローラ（第２コントローラ）３４、ＲＧＢパネル（前面側ＬＣＤパネル）３５、及びＬＶパネル（後面側ＬＣＤパネル）３６を備えている。

画像表示装置本体２０内の画像処理エンジン２１は、ＲＧＢ画像を生成し、ＬＣＤモジュール３０に送信する。ＬＣＤモジュール３０内のＩ／Ｆ３１は、画像処理エンジン２１が生成したＲＧＢ画像を受信し、各画素におけるサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの各々の輝度値を、ビット拡張回路３２に送信する。ビット拡張回路３２は、ＲＧＢ画像に対して後述するようなビット拡張処理を行い、ビット拡張されたＲＧＢ画像信号をＲＧＢコントローラ３３、ＬＶコントローラ３４へ送信する。

ＲＧＢコントローラ３３は、ビット拡張回路３２から受信したＲＧＢ画像信号から出力ＲＧＢ画像信号を生成してＲＧＢパネル３５に供給する。ＬＶコントローラ３４は、ビット拡張回路３２から受信したＲＧＢ画像信号から、白から黒までの明暗だけで表現された、グレースケール画像信号である出力グレー画像信号を生成してＬＶパネル３６に供給する。

ＲＧＢパネル３５は、出力ＲＧＢ画像信号を受信して表示する。また、ＬＶパネル３６は、出力グレー画像信号を受信して表示する。

図２は、図１に示される画像表示装置１０の概略断面図である。画像表示装置１０は、ＲＧＢパネル３５、ＬＶパネル３６に加え、バックライトユニット３７、及びＲＧＢパネル３５とＬＶパネル３６を接合するラミネーション３８を備えている。

ＲＧＢパネル３５は、カラーフィルタ基板３５ｂ、ＴＦＴ基板３５ｃ、偏光フィルム３５ａ、駆動ＩＣ３５ｄを備えている。カラーフィルタ基板３５ｂ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３５ｃ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３５ａは、バックライトユニット３７から照射される光を偏光させる。駆動ＩＣ３５ｄは、ＲＧＢコントローラ３３によって処理されたＲＧＢ画像を、ＴＦＴ基板３５ｃを駆動させることによってＲＧＢパネル３５に表示する。

一方、ＬＶパネル３６は、ガラス基板３６ａ、ＴＦＴ基板３６ｂ、偏光フィルム３６ｃ、駆動ＩＣ３６ｄを備えている。ガラス基板３６ａは、ＲＧＢパネル３５におけるカラーフィルタ基板３５ｂに対応するものであるが、カラーフィルタ基板３５ｂとは異なり、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３６がグレースケールの出力グレー画像信号を表示することに基づくものである。

ＴＦＴ基板３６ｂ、偏光フィルム３６ｃは、ＲＧＢパネル３５のＴＦＴ基板３５ｃ、偏光フィルム３５ａと同様のものである。駆動ＩＣ３６ｄは、ＬＶコントローラ３４によって処理された出力グレー画像信号を、ＴＦＴ基板３６ｂを駆動させることによってＬＶパネル３６に表示する。

バックライトユニット３７は、光ガイドパネル３７ａと光源３７ｂを備える。光源３７ｂは、光ガイドパネル３７ａに対し光を照射する。光ガイドパネル３７ａは、光源３７ｂから照射された光を屈折させて、ＬＶパネル３６に照射する。光ガイドパネル３７ａから照射された光は、重ねられたＬＶパネル３６、及びＲＧＢパネル３５を順に通過して、画像表示装置を視聴する人間の眼に届く。

ＲＧＢパネル３５及びＬＶパネル３６のそれぞれのコントラスト比は、従来の１枚ＬＣＤパネルと同様に、１５００：１である。しかしながら、図２に示すような２枚ＬＣＤパネル構造とすることで、コントラスト比が２，２５０，０００：１に改善される。

図３（ａ）は、画像表示装置１０の概略平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ矢視部分の拡大図である。ＲＧＢパネル３５とＬＶパネル３６は、正面から見た場合に、図３（ａ）に示されるように、互いに重ねて配置されている。

図３（ｂ）に示されるように、ＲＧＢパネル３５においては、画素４１が格子状に配列されている。他方、ＬＶパネル３６においては、各画素４５が菱形状に形成されており、この菱形状の画素４５が斜めに配列されて構成されている。すなわち、画素の配列の態様のみに着目すると、ＬＶパネル３６における画素４５は、格子状に並べられた画素が４５°回転されて、すなわち、斜め格子状に配列されているように設けられている。以降、ＲＧＢパネル３５の、格子状に配列されている画素４１を第１画素４１と、及び、ＬＶパネル３６の、斜め格子状に配列されている画素４５を第２画素４５と、それぞれ呼称する。

図３に示されるように、ＬＶパネル３６の面積は、ＲＧＢパネル３５の面積よりも大きくなっている。これは、次の理由に因る。ＲＧＢパネル３５はＲＧＢ画像を表示し、ＬＶパネル３６はＲＧＢパネル３５に表示されたＲＧＢ画像の明るさを、第２画素４５ごとに調整するものである。ＬＶパネル３６の第２画素４５が菱形状であるので、ＬＶパネル３６の外周３６ｅは波状に形成されている。そのため、ＲＧＢパネル３５とＬＶパネル３６の大きさが同等であると、本来であれば直線に表示されるべきである、ＲＧＢパネル３５の外周３５ｅが、波状に切れて表示される。これを解消するために、ＲＧＢパネル３５とＬＶパネル３６を図３（ａ）のように重ねたときに、ＲＧＢパネル３５の外周３５ｅの十分外側に、ＬＶパネル３６の外周３６ｅが位置するように、２枚のパネルは設けられている。

ＬＶパネル３６の第２画素４５は、モアレを確実に解消するために、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１よりも大きくなっている。

図４は、本実施形態における画像表示装置１０に含まれる、ビット拡張回路３２、ＲＧＢコントローラ３３、及びＬＶコントローラ３４による、より詳細な信号処理ブロック図である。

ＲＧＢコントローラ３３は、遅延回路３３１、６つのＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）３３２１、３３２２、３３２３、３３２４、３３２５、３３２６を有するＲＧＢ階調変換回路３３２、及び、色バランスコントローラ３３３を備えている。

ＬＶコントローラ３４は、グレー画像輝度計算部３４１と、解像度変換処理部３４２を備えている。グレー画像輝度計算部３４１は、グレーコンバータ３４１１、１つのＬＵＴ３４１２を有するＬＶ階調変換回路（グレー階調変換回路）３４１２、エッジホールド回路３４１３、及び、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）回路３４１４を備えている。解像度変換処理部３４２は、画素対応関係計算回路３４２１と出力グレー画像輝度計算回路３４２２を備えている。

以降、信号の流れの順に沿って、ビット拡張回路３２、ＲＧＢコントローラ３３、ＬＶコントローラ３４の各構成要素を説明する。

ビット拡張回路３２は、図１に示されるＩ／Ｆ３１により送信されたＲＧＢ画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを受信し、ＲＧＢ画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂの各サブピクセルの輝度値に対してビット拡張処理を施して、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号（ＲＧＢ画像信号）Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を生成する。ビット拡張回路３２に入力されるＲＧＢ画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂにおいては、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１に対応して、画素が格子状に配列されている。ビット拡張回路３２は、ＲＧＢ画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂの各々毎に、対応するビット拡張回路３２１、３２２、３２３を備えている。ここでは、画像信号Ｒに対応するビット拡張回路３２１を説明する。画像信号Ｇ、Ｂに対応するビット拡張回路３２２、３２３も、画像信号Ｒに対応するビット拡張回路３２１と同様に構成されている。

ビット拡張回路３２１は、入力されたＲＧＢ各８ビットの画像に対し、１２ビットへのビット拡張処理を行う。このビット拡張処理は、後段の処理でビット精度を落とさないようにするため、あらかじめビット長を精度よく拡張するものである。

本実施形態におけるビット拡張回路３２１では、図５（ａ）に示されるように、８ビットデータ５０、すなわち８ビットの画像信号を、例えば１２ビットに拡張して１２ビットデータ５２とすることを想定する。本来、アナログである画像信号を８ビットに量子化する場合には、ビット解像度以下の変化については、丸められて捨てられている。しかしながら、画像は、隣接画素間の相関が高いため、次の手法を導入することで、ある程度の復元をすることができる。

図５（ｂ）は、処理対象となっている画素、すなわち注目画素Ｘ５の説明図であり、図５（ｃ）は、ビット拡張処理の手順をプログラム形式で表現した例である。ビット拡張回路３２１は、図５に示すように、０に初期化された変数ｄｃに関して、注目画素Ｘ５の周辺で隣接する８画素（Ｘ１〜Ｘ４、Ｘ６〜Ｘ９）に対し、注目画素Ｘ５の輝度値が隣接するそれぞれの画素の輝度値に比べて小さいときは＋１、注目画素Ｘ５の輝度値が隣接するそれぞれの画素の輝度値に比べて大きいときは−１の演算を行う。

さらに、ビット拡張回路３２１は、その合計値すなわちｄｃを８で割った値を小数点以下の重み５１として、注目画素Ｘ５に加算し、１６倍して丸め処理をすることで、８ビットから１２ビットへの拡張を行う。

一般に、画像の隣接する画素は、輝度値が似ているという性質があり、例えば、注目画素Ｘ５の輝度値に対して周辺の画素の輝度値が全て大きい場合には、各画素の輝度値が８ビットに丸められる前の本来の値であるアナログ値における波形は連続した凹の形状になっており、注目画素Ｘ５の輝度値の本来の値であるアナログ値は、８ビットに丸められたデータよりも大きいであろうことが推定される。

一方、逆に、注目画素Ｘ５の輝度値に対して周辺の画素の輝度値が全て小さい場合には、各画素の輝度値が８ビットに丸められる前の本来の値であるアナログ値における波形は連続した凸の形状になっており、注目画素Ｘ５の輝度値の本来の値であるアナログ値は、８ビットに丸められたデータよりも小さいであろうことが推定される。そこで、ビット拡張回路３２１は、このような根拠に基づいて、上述した図５のようなビット拡張処理を行うこととなる。

ビット拡張回路３２によってビット拡張された、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１においては、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１に対応して、画素が格子状に配列されている。

ビット拡張回路３２は、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を、ＲＧＢコントローラ３３の遅延回路３３１と、ＬＶコントローラ３４のグレー画像輝度計算部３４１に、より詳細にはグレーコンバータ３４１１に送信する。

ＲＧＢコントローラ３３は、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信し、出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を生成して、ＲＧＢパネル３５へ供給する。ＲＧＢコントローラ３３の内部処理で扱われる全ての画像信号においては、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１に対応して、画素が格子状に配列されている。すなわち、ＲＧＢコントローラ３３が出力する出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３においても、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１に対応して、画素が格子状に配列されている。

ＲＧＢコントローラ３３の遅延回路３３１は、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信する。遅延回路３３１は、受信したＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対して、適切な遅延をかける。この「適切な遅延」とは、ＬＶコントローラ３４内でのグレーコンバータ３４１１、エッジホールド回路３４１３、及び、ＬＰＦ回路３４１４による処理の遅延分を補償して、遅延回路３３１とＲＧＢ階調変換回路３３２を介して色バランスコントローラ３３３へ送信される階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２と、ＬＶコントローラ３４から送信される中間グレー画像信号Ｗ３との同期をとるためのものである。

遅延回路３３１は、遅延が掛けられたＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を、ＲＧＢ階調変換回路３３２へ送信する。

ＬＶコントローラ３４のグレー画像輝度計算部３４１は、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１から、中間グレー画像信号Ｗ３を生成する。中間グレー画像信号Ｗ３においては、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１に対応して、画素が格子状に配列されている。グレー画像輝度計算部３４１は、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１に対応した画素構成を備えた中間グレー画像信号Ｗ３において、各画素の輝度値を決定するものであり、後述する解像度変換処理部３４２が、第１画素４１に対応した画素構成を備えた中間グレー画像信号Ｗ３を、ＬＶパネル３６の第２画素４５に対応して画素が斜め格子状に配列されている出力グレー画像信号Ｗ４へと変換し、ＬＶパネル３６へ出力グレー画像信号Ｗ４を供給する。

中間グレー画像信号Ｗ３をはじめとした、グレー画像輝度計算部３４１において取り扱われる各画像信号における、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１に対応した画素構成は、後段の解像度変換処理部３４２によってＬＶパネル３６の第２画素４５に対応した画素構成へ変換されるため、実際にはＬＶパネル３６へ出力されない、仮想的なものである。したがって、以降、ＬＶコントローラ３４において、ＬＶパネル３６の第２画素４５に対応した画素構成へ変換される前の、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１に対応した画素構成を備える各画像信号における画素を、仮想画素と呼称する。

グレー画像輝度計算部３４１の最前段の回路である、グレーコンバータ３４１１が、ビット拡張回路３２から、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信する。

グレーコンバータ３４１１は、ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１からグレースケール画像信号である初期グレー画像信号Ｗ１を生成する。すなわち、グレーコンバータ３４１１は、ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対して、それぞれの仮想画素について、ＲＧＢの各サブピクセルの輝度値、すなわちＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の中の最大値を選択し、これを代表値Ｗ１とすることで、グレー画像に変換する。

グレーコンバータ３４１１は、生成したグレー画像の各仮想画素について、輝度値を初期グレー画像信号Ｗ１として、ＬＶ階調変換回路３４１２へ送信する。

ＲＧＢコントローラ３３のＲＧＢ階調変換回路３３２は、遅延回路３３１からＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信し、ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を階調変換して階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を生成する。また、ＬＶコントローラ３４のＬＶ階調変換回路３４１２は、グレーコンバータ３４１１から初期グレー画像信号Ｗ１を受信し、初期グレー画像信号Ｗ１を階調変換して階調変換後のグレー画像信号Ｗ２を生成する。

本実施形態においては、４種類のＬＵＴ、すなわち、サブピクセルＲ用のＬＵＴであるＬＵＴ（Ｒ）、サブピクセルＧ用のＬＵＴであるＬＵＴ（Ｇ）、サブピクセルＢ用のＬＵＴであるＬＵＴ（Ｂ）、及び、グレー画像用のＬＵＴであるＬＵＴ（Ｗ）を使用している。ＲＧＢコントローラ３３内のＲＧＢ階調変換回路３３２は、各々１つのＬＵＴ（Ｒ）３３２１、ＬＵＴ（Ｇ）３３２２、ＬＵＴ（Ｂ）３３２３と、３つのＬＵＴ（Ｗ）３３２４、３３２５、３３２６を備えている。ＬＶコントローラ３４内のＬＶ階調変換回路３４１２は、ＬＵＴ（Ｗ）３４１２を備えている。

ＬＵＴ（Ｒ）３３２１、ＬＵＴ（Ｇ）３３２２、ＬＵＴ（Ｂ）３３２３の階調変換特性は、例えば、γ＝０．５のガンマカーブ（Ｙ＝Ｘ^γ）で実現される。これに対して、ＬＵＴ（Ｗ）３４１２の階調変換特性は、ＲＧＢの値に対し、ＬＶの値を変化させながら２枚のＬＣＤパネルの透過光を実測して、最終的な合成結果が人の視覚特性に見合うγ＝２．２になるよう、ＬＶの入出力特性を決めたものである。

ＲＧＢコントローラ３３のＲＧＢ階調変換回路３３２は、階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を、色バランスコントローラ３３３へ送信する。また、ＲＧＢコントローラ３３のＲＧＢ階調変換回路３３２は、ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対して、ＬＵＴ（Ｗ）３３２４、３３２５、３３２６の各々で階調変換を行い、階調変換ＲＧＢ信号Ｌ_Ｒ、Ｌ_Ｇ、Ｌ_Ｂを生成して、色バランスコントローラ３３３へ送信する。また、ＬＶコントローラ３４のＬＶ階調変換回路３４１２は、階調変換後のグレー画像信号Ｗ２を、エッジホールド回路３４１３へ送信する。

エッジホールド回路３４１３は、階調変換後のグレー画像信号Ｗ２に対して局所的エッジホールド処理を適用し、エッジホールド処理後のグレー画像信号を生成する。エッジホールド回路３４１３は、画像のエッジ領域の局所的な拡大処理を行う。２枚のＬＣＤパネルに対して、正面視では問題ないが、斜め方向から見たときには、パネルの厚みに起因して、前側と後ろ側の表示画像の位置が角度に応じてずれることで、２重像や色ずれが見える問題がある。この問題を解決するために、エッジホールド回路３４１３は、ＬＶ画像に対して視野角補正を行い、輝度差の大きい部分であるエッジを暗い方向に広げることで、明るく表示される領域を広げる。

図６は、エッジホールド回路３４１３による局所的エッジホールド処理の動作結果を波形で示した図である。図６（ａ）は、エッジホールド回路３４１３への入力波形であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の入力波形に対する出力波形である。図６中のそれぞれの白い丸は、階調変換後のグレー画像信号Ｗ２における各仮想画素の輝度値に相当する。一方、図６（ｂ）中の黒い丸は、エッジホールド処理された仮想画素の輝度値に相当する。

図６に示すように、エッジホールド回路３４１３は、エッジ画素の輝度値で、その前あるいは後の仮想画素の輝度値を置き換える。このように、隣接する仮想画素の輝度を上げる補正を施すことで、画像表示装置１０を斜めから見た際に、画像が暗くなってしまうことを防止する。

エッジホールド回路３４１３は、このような局所的エッジホールド処理を、階調変換後のグレー画像信号Ｗ２の水平方向及び垂直方向の各方向に対して行い、エッジホールド処理後のグレー画像信号を生成して、図４に示されるＬＰＦ回路３４１４へと送信する。

ＬＰＦ回路３４１４は、エッジホールド処理後のグレー画像信号を受信し、エッジホールド処理後のグレー画像信号に対してローパスフィルタを適用し、中間グレー画像信号Ｗ３を生成する。エッジホールド処理を行い視野角が補正された画像は、上記のように各仮想画素の輝度値が調整されているが、この調整後の輝度値が、画像全体として自然にみえるように、ＬＰＦをかけることによって隣接する輝度値間の変化をなまらせている。

ＬＰＦ回路３４１４は、中間グレー画像信号Ｗ３を、ＲＧＢコントローラ３３の色バランスコントローラ３３３と、解像度変換処理部３４２へ送信する。

色バランスコントローラ３３３は、図４に示されるように、階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、階調変換ＲＧＢ信号Ｌ_Ｒ、Ｌ_Ｇ、Ｌ_Ｂ、及び、中間グレー画像信号Ｗ３を受信し、階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に対して色バランス補正処理を施すことで出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を生成する。

より詳細には、色バランスコントローラ３３３は、次の数式１のように、階調変換ＲＧＢ信号Ｌ_Ｒ、Ｌ_Ｇ、Ｌ_Ｂの各々を中間グレー画像信号Ｗ３で除算することで、輝度比率を算出し、階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各々に対してこの輝度比率を乗算することで、出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を生成する。

（数１）
Ｒ３＝Ｒ２×（Ｌ_Ｒ／Ｗ３） …（１）
Ｇ３＝Ｇ２×（Ｌ_Ｇ／Ｗ３）
Ｂ３＝Ｂ２×（Ｌ_Ｂ／Ｗ３）

例えば、ＲＧＢがそれぞれ０でない混色（Ｒ＞Ｇ＞Ｂ）を表現する画素を表示する場合を考える。上記のように、グレーコンバータ３４１１は、ＲＧＢ画像に対し、グレー画像を、画素ごとのＲＧＢの各サブピクセルの輝度値の最大値で代表されるように生成する。このため、輝度値が最大値のサブピクセルであるＲと同程度の輝度値を有する中間グレー画像信号Ｗ３が生成される。

これらの、階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２と、中間グレー画像信号Ｗ３を、ＲＧＢパネル３５とＬＶパネル３６を用いて合成透過した際においては、合成透過後のＲ２に関しては、所望の輝度が得られるが、Ｇ２及びＢ２に関しては、Ｇ２及びＢ２の表現に本来必要とされるグレー画像信号の輝度値よりも、中間グレー画像信号Ｗ３が大きくなるため、色バランスが崩れてしまう。

色バランス補正後のＲＧＢ画像信号が、本来のＲＧＢの輝度を得るために本来必要なＬＶ画像の輝度値は、それぞれ、信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１をＲＧＢ階調変換回路３３２内の３つのＬＵＴ（Ｗ）３３２４、３３２５、３３２６で階調変換することにより生成された、階調変換ＲＧＢ信号Ｌ_Ｒ、Ｌ_Ｇ、Ｌ_Ｂであるはずである。すなわち、本来のＧ及びＢの輝度を得るためには、ＬＶ画像における輝度値をＲＧＢのそれぞれの色ごとに変える必要がある。しかしながら、ＬＶパネルの１画素は、ＲＧＢパネルの各サブピクセル以上の大きさであるため、ＬＶ画像の各画素をＲＧＢのそれぞれの色ごとに変えることはできない。従って、全ての色で所望の合成透過率を得るために、ＲＧＢパネル側の階調を調整する。

そこで、調整前後のＲＧＢパネルとＬＶパネルとの合成透過率が等しくなるように、ＲＧＢパネル側の階調を調整して、調整後の輝度値を導出することを考える。このためには、階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各々に対し、Ｌ_Ｒ／Ｗ３、Ｌ_Ｇ／Ｗ３、Ｌ_Ｂ／Ｗ３を輝度比率として乗算し、すなわち、上記の数式１でＲ３、Ｇ３、Ｂ３を導出すればよいことがわかる。結果として、Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３が、ＲＧＢパネル３５に表示された場合においては、Ｗ３がＬＶパネル３６に表示され、これらが合成透過されることにより、色バランスの調整が可能となる。

色バランスコントローラ３３３は、上記のように生成した出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を、ＲＧＢパネル３５へ送信する。

ＬＶコントローラ３４の解像度変換処理部３４２は、ＬＰＦ回路３４１４から中間グレー画像信号Ｗ３を受信し、斜め格子状に配列された画素の各々と、格子状に配列された画素の各々との位置対応関係を計算して、位置対応関係を基に出力グレー画像信号Ｗ４を生成する。すなわち、解像度変換処理部３４２は、位置対応関係の計算と、出力グレー画像信号Ｗ４の生成を通して、上記したように、第１画素４１に対応して画素が格子状に配列されている画素構成を備えた中間グレー画像信号Ｗ３を、ＬＶパネル３６の第２画素４５に対応して画素が斜め格子状に配列されている画素構成を備えた出力グレー画像信号Ｗ４へと変換する。ここではまず、中間グレー画像信号Ｗ３の画素構成、すなわち仮想画素の画素構成と、ＬＶパネル３６の第２画素４５の画素構成との関係を説明した後、画素対応関係計算回路３４２１、出力グレー画像輝度計算回路３４２２を説明する。

図７は、ＬＶパネルの画素の座標値に関する説明図である。図７においては、格子状に配列された、中間グレー画像信号Ｗ３の仮想画素４４と、ＬＶパネル３６の第２画素４５の関係が示されている。仮想画素４４は、概念上の、複数の縦境界線４４ａと横境界線４４ｂによって縦横に区切られることにより形成されている。図７においては、仮想画素４４は矩形形状を成しているが、上記のように縦境界線４４ａと横境界線４４ｂはあくまで概念上のものであるため、実際には仮想画素４４は厳密な矩形を成している必要はなく、それに近い形状であってよい。

図３を用いて説明したように、ＬＶパネル３６はＲＧＢパネル３５よりも大きな形状となっている。図７中太線で示されているアクティブ境界線４４ｃによって区切られて、アクティブ境界線４４ｃの内側、すなわち、図７における右下に位置しているアクティブ領域４２が、実際のＲＧＢパネル３５に相当して出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３が表示される領域である。図７においては、アクティブ境界線４４ｃに対してアクティブ領域４２の反対側の領域、すなわち非アクティブ領域４３にも、縦境界線４４ａと横境界線４４ｂが二点鎖線で描画されている。この非アクティブ領域４３においては、実際にはＲＧＢパネル３５には第１画素４１が設けられていないが、後述の位置対応関係の計算においては、仮想画素４４はあるものとして処理を行っている。

非アクティブ領域４３を含めた全領域に位置する全ての仮想画素４４の中で、図７上における最も左上に位置する仮想画素４４Ａを、原点画素４４Ａと呼称する。また、仮想画素４４が垂直方向において原点画素４４Ａからｉ行目で、水平方向において原点画素４４Ａからｊ列目である場合、当該仮想画素４４は（ｉ、ｊ）番目に位置するものとし、当該仮想画素４４の左上端の座標値を（ｙ_ｉ、ｘ_ｊ）と表すものとする。例えば、原点画素４４Ａは（０、０）番目に位置し、その左上端Ｏの座標値（ｙ_０、ｘ_０）は、（０、０）である。図７中、原点画素４４Ａの右に位置する仮想画素４４Ｂは、（０、１）番目に位置し、その左上端Ｂの座標値は、（ｙ_０、ｘ_１）として表される。更に、図７中、４４Ｃとして表される仮想画素４４は、（５、７）番目に位置し、その左上端Ｃの座標値は、（ｙ_５、ｘ_７）として表される。

次に、斜め格子状に配列された第２画素４５に関しては、図７においては、概念上の、複数の斜め境界線４５ａによって、斜め方向に区切られることにより形成されている。図７においては、第２画素４５は斜め境界線４５ａによって区切られているため、菱形形状を成しているが、上記のように斜め境界線４５ａはあくまで概念上のものであるため、実際には第２画素４５は厳密な菱形を成している必要はなく、それに近い形状であってよい。

第２画素４５は、ＲＧＢパネル３５のアクティブ領域４２に相当する領域に設けられていることは言うまでもなく、上記のように、ＬＶパネル３６はＲＧＢパネル３５よりも大きな形状であるため、ＲＧＢパネル３５の非アクティブ領域４３に相当する領域にも設けられている。

図７上における最も左上に位置する第２画素４５Ａを、原点画素４５Ａと呼称する。また、第２画素４５が垂直方向において原点画素４５Ａからｍ行目で、水平方向において原点画素４５Ａからｎ列目である場合、当該第２画素４５は（ｍ、ｎ）番目に位置するものとし、当該第２画素４５の中心座標値を（ｙ´_ｍ、ｘ´_ｎ）と表すものとする。

ここで、複数の第２画素４５の、垂直方向の中心座標値ｙ´_ｍが同じ場合に、これら複数の第２画素４５は同じ行にあるものとする。同様に、水平方向の中心座標値ｘ´_ｎが同じ場合に、これら複数の第２画素４５は同じ列にあるものとする。例えば、原点画素４５Ａは（０、０）番目に位置し、その中心Ｄ_Ａの座標値は、（ｙ´_０、ｘ´_０）として表される。図７中、原点画素４５Ａの右下に位置する第２画素４５Ｂは、（１、１）番目に位置し、その中心Ｄ_Ｂの座標値は、（ｙ_１、ｘ_１）として表される。原点画素４５Ａと第２画素４５Ｂは、異なる行、異なる列に位置している。図７中、原点画素４５Ａの下に位置する第２画素４５Ｃは、（２、０）番目に位置し、その中心Ｄ_Ｃの座標値は、（ｙ_２、ｘ_０）として表される。原点画素４５Ａと第２画素４５Ｃは、異なる行、同じ列に位置している。図７中、原点画素４５Ａの右に位置する第２画素４５Ｅは、（０、２）番目に位置し、その中心Ｄ_Ｅの座標値は、（ｙ_０、ｘ_２）として表される。原点画素４５Ａと第２画素４５Ｅは、同じ行、異なる列に位置している。図７においては、右端に、第２画素４５の行番号ｍが、下端に第２画素４５の列番号ｎが、それぞれ示されている。

第２画素４５は上記のように数えられるため、例えば図７において、（０、１）番目、（１、０）番目等の、行と列のいずれかの番号が奇数で、他方が偶数であるような場所には、第２画素４５は位置しない。

図８は、図７の部分拡大図であり、一つの第２画素４５である第２画素４５Ｌに着目したものである。本図を用いて、画素対応関係計算回路３４２１の動作原理を説明する。本図において、第２画素４５Ｌは、格子状に配列された複数の仮想画素４４Ｆ、４４Ｇ、４４Ｈ、４４Ｋと重なっている。第２画素４５Ｌの中心は、図８においてＤ_Ｌ（ｙ´_ｍ、ｘ´_ｎ）と表されている。仮想画素４４Ｆ、４４Ｇ、４４Ｈ、４４Ｋの、各々の左上端は、Ｆ（ｙ_ｉ、ｘ_ｊ）、Ｇ（ｙ_ｉ、ｘ_ｊ＋１）、Ｈ（ｙ_ｉ＋１、ｘ_ｊ）、Ｋ（ｙ_ｉ＋１、ｘ_ｊ＋１）となっている。仮想画素４４Ｆ、４４Ｇ、４４Ｈ、４４Ｋの、各々における、解像度変換処理部３４２へ入力された中間グレー画像信号Ｗ３の対応する画素の輝度値は、ｄ_ｆ、ｄ_ｇ、ｄ_ｈ、ｄ_ｋとなっている。

画素対応関係計算回路３４２１は、まず、次の数式２により、水平方向、垂直方向各々の、オフセット値ｘ´_０、ｙ´_０を計算する。

（数２）
ｘ´_０＝（ＲＧＢ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅ／ＬＶ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅ） …（２）
ｙ´_０＝（ＲＧＢ＿Ｖ＿Ｓｉｚｅ／ＬＶ＿Ｖ＿Ｓｉｚｅ）

上式において、ＲＧＢ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅ、ＲＧＢ＿Ｖ＿Ｓｉｚｅは、各々、ＲＧＢパネル３５の水平方向、垂直方向の解像度であり、ＬＶ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅ、ＬＶ＿Ｖ＿Ｓｉｚｅは、各々、ＬＶパネル３６の水平方向、垂直方向の解像度である。ＲＧＢ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅは、例えば１９２０等の値であり、ＬＶ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅは、例えば１７７１等の値である。この場合には、ｘ´_０は１．０８４に近い値となる。

次に、画素対応関係計算回路３４２１は、次の数式３により、第２画素４５Ｌの中心座標Ｄ_Ｌ（ｙ´_ｍ、ｘ´_ｎ）を求める。

（数３）
ｘ´_ｎ＝ｘ´_０＋ｎ×（ＲＧＢ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅ／ＬＶ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅ） …（３）
ｙ´_ｍ＝ｙ´_０＋ｍ×（ＲＧＢ＿Ｖ＿Ｓｉｚｅ／ＬＶ＿Ｖ＿Ｓｉｚｅ）

上記のように、数式３は、第２画素４５Ｌの行番号、列番号であるｍ、ｎに、解像度の比率を乗算した後に、原点画素４５Ａの座標値を加算することで、中心座標Ｄ_Ｌ（ｙ´_ｍ、ｘ´_ｎ）を求めている。

画素対応関係計算回路３４２１は、更に、数式３により計算されたｙ´_ｍ、ｘ´_ｎの各々を、整数部と小数部に分離する。ｙ´_ｍ、ｘ´_ｎの各々の整数部は、複数の仮想画素４４Ｆ、４４Ｇ、４４Ｈ、４４Ｋのうち、座標値が最も小さい整数となっている、左上に位置する仮想画素４４Ｆの左上端の点Ｆの座標ｙ_ｉ、ｘ_ｊに相当する。以下、ｘ´_ｎの小数部、すなわちｘ´_ｎからｘ_ｊを減算した値をａ、ｙ´_ｍの小数部、すなわちｙ´_ｍからｙ_ｉを減算した値をｂとする。このようにして、第２画素４５Ｌの中心Ｄ_Ｌが位置する仮想画素４４が仮想画素４４Ｆであること、及び、中心Ｄ_Ｌが仮想画素４４Ｆ上のどの位置に在るかを、計算により求める。

上記のようにして、画素対応関係計算回路３４２１は、第２画素４５Ｌの中心位置Ｄ_Ｌと、中心位置Ｄ_Ｌに相当する仮想画素４４との位置対応関係を計算する。位置対応関係は、上記の数式３のように、ＲＧＢパネル３５と、ＬＶパネル３６との、解像度の比率を基に計算される。

出力グレー画像輝度計算回路３４２２は、画素対応関係計算回路３４２１により算出された位置対応関係を基に、出力グレー画像信号Ｗ４の各第２画素４５Ｌの輝度値を、中間グレー画像信号Ｗ３の位置対応関係において対応する仮想画素４４Ｆの輝度値を基に計算する。本実施形態においては、出力グレー画像信号Ｗ４の第２画素４５Ｌの輝度値を、中間グレー画像信号Ｗ３の位置対応関係において対応する仮想画素４４Ｆと、仮想画素４４Ｆの近傍の画素間において、出力グレー画像信号Ｗ４の第２画素４５Ｌの中心位置Ｄ_Ｌからの距離によって、各仮想画素４４の輝度値の加重平均を計算することにより決定する。

本実施形態においては、特に、第２画素４５Ｌの輝度値Ｄを、対応する仮想画素４４Ｆと、仮想画素４４Ｆの右及び下に隣接する仮想画素４４Ｇ、４４Ｈ、及び、仮想画素４４Ｆの右下に位置する仮想画素４４Ｋの輝度値ｄ_ｆ、ｄ_ｇ、ｄ_ｈ、ｄ_ｋから、次式によって計算する。

（数４）
Ｄ＝（２−ｂ）×（２−ａ）×ｄ_ｆ＋（２−ｂ）×ａ×ｄ_ｇ
＋ｂ×（２−ａ）×ｄ_ｈ＋ｂ×ａ×ｄ_ｋ …（４）

出力グレー画像輝度計算回路３４２２は、このようにして全ての第２画素４５に関して輝度値Ｄを計算し、その結果を出力グレー画像信号Ｗ４としてＬＶパネル３６へ出力する。

次に、解像度変換処理部３４２のより詳細な構成を、図９乃至図１１を用いて説明する。図９、図１０、図１１は、各々、解像度変換処理部３４２、画素対応関係計算回路３４２１、出力グレー画像輝度計算回路３４２２の信号処理ブロック図である。

解像度変換処理部３４２は、中間グレー画像信号Ｗ３を受信するために、６つのラインメモリ６０を備えている。図４に示されるグレー画像輝度計算部３４１からは、中間グレー画像信号Ｗ３が、図７に示されるような仮想画素４４の行単位で送信される。各ラインメモリ６０の各々には、受信した中間グレー画像信号Ｗ３の一行分の仮想画素４４の輝度値が格納される。中間グレー画像信号Ｗ３の新たな行の輝度値を受信した場合に、第１メモリアドレス演算回路６２は、データが格納されていない、空いているラインメモリ６０、あるいは、既に輝度値の計算として値が使用された行に対応するラインメモリ６０を割り当てる。このラインメモリ６０の割り当て情報は、ラインメモリ６０の前段に位置して中間グレー画像信号Ｗ３を直接受信するセレクタ６１ａに、セレクタ信号として供給される。セレクタ６１ａは、このセレクタ信号に基づいて、ラインメモリ６０を選択し、選択されたラインメモリ６０に、中間グレー画像信号Ｗ３の受信した行の輝度値データを格納する。

ラインメモリ６０の後段には、セレクタ６１ｂが接続されており、ラインメモリ６０は、セレクタ６１ｂを介して、画素対応関係計算回路３４２１、出力グレー画像輝度計算回路３４２２に接続されている。図７に示されるように、第２画素４５の、中心の垂直方向の座標、すなわち行番号ｍが同じである一つの集合である任意の１行は、仮想画素４４の、概ね２行にわたっている。したがって、基本的には、第２画素４５の１行に相当する輝度値の算出には、この後段のセレクタ６１ｂによって、２つのラインメモリ６０が同時にアクセス可能に選択されるとよい。

しかし、本実施形態においては、後段のセレクタ６１ｂから画素対応関係計算回路３４２１、出力グレー画像輝度計算回路３４２２に対し、３つのラインメモリ６０が同時にアクセス可能であるように、３本の線により接続されている。これは、次のように、ＬＶパネル３６の１つのゲートラインが、第２画素４５の２つの行に跨って設けられているためである。

本実施形態における、ＬＶパネル３６の各ゲートラインに対する、斜め格子状に配列された第２画素４５の割り当てを、図１２に示す。図１２においては、各ゲートライン４７が、太線で区切られて示されている。本実施形態においては、１つ目のゲートライン４７ａに対しては、行番号ｍが０である第２画素４５のみが割り当てられているが、２つ目のゲートライン４７ｂに対しては、行番号ｍが１である第２画素４５と、行番号ｍが２である第２画素４５とが割り当てられている。このように、２つ目以降のゲートライン４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ、４７ｆ、４７ｇにおいては、行番号ｍが１だけ異なる、２種類の行番号に相当する第２画素４５が、１つのゲートライン４７に割り当てられている。これにより、２つ目以降のゲートライン４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ、４７ｆ、４７ｇの各々は、その形状が波状になっている。

ここで、出力グレー画像信号Ｗ４は、ＬＶコントローラ３４からＬＶパネル３６に対して、ゲートライン４７単位で出力される必要がある。そのため、１つ目のゲートライン４７ａを除き、画素対応関係計算回路３４２１と出力グレー画像輝度計算回路３４２２は、仮想画素４４の３つの連続する行を同時に参照して、第２画素４５の、行番号ｍが１だけ異なる２つの行の輝度値を同時に計算し、１つのゲートライン４７に対応する信号を生成している。このため、本実施形態においては、ラインメモリ６０の後段のセレクタ６１ｂと、画素対応関係計算回路３４２１、出力グレー画像輝度計算回路３４２２との接続線が、３本となっている。

図１０（ａ）は、画素対応関係計算回路３４２１の、列番号ｎから、当該列番号ｎに対応する第２画素４５の水平方向の中心座標ｘ´_ｎの、整数部、すなわちｘ_ｊと、小数部、すなわちａを計算する回路のブロック図である。レジスタ７１ａに格納されている列番号ｎと、メモリ７０ａに格納されている定数ＲＧＢ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅ／ＬＶ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅが、乗算器７２ａにより乗算され、その結果と、メモリ７０ｂに格納されているオフセット値ｘ´_０が、加算器７３ａにより加算されている。これにより、上記の数式３が実現されている。

加算器７３ａの出力結果、すなわち中心座標ｘ´_ｎは、分離器７４ａに入力されて、整数部と小数部に分離され、各々がレジスタ７１ｃとレジスタ７１ｄに格納される。

図１０（ｂ）は、画素対応関係計算回路３４２１の、行番号ｍから、当該行番号ｍに対応する第２画素４５の垂直方向の中心座標ｙ´_ｍの、整数部、すなわちｙ_ｉと、小数部、すなわちｂを計算する回路のブロック図である。中心座標ｙ´_ｍにおいても、図１０（ａ）を用いて説明した中心座標ｘ´_ｎと同様に、上記の数式３が実現された構成となっている。中心座標ｙ´_ｍは、分離器７４ｂに入力されて、整数部と小数部に分離され、各々がレジスタ７１ｅとレジスタ７１ｆに格納される。

図１０（ｃ）は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示したブロック図により計算されて、レジスタ７１ｃに格納されているｘ´_ｎの整数部ｘ_ｊと、レジスタ７１ｅに格納されているｙ´_ｍの整数部ｙ_ｉから、図８に示される第２画素４５Ｌの中心座標Ｄ_Ｌが位置する仮想画素４４Ｆ、仮想画素４４Ｆの右、下、及び右下の仮想画素４４Ｇ、４４Ｈ、４４Ｋの、各々の輝度値ｄ_ｆ、ｄ_ｇ、ｄ_ｈ、ｄ_ｋを取得する回路のブロック図である。図１０（ｃ）においては、図９においてラインメモリ６０の後段に位置するセレクタ６１ｂと、ラインメモリ６０にアドレス信号を供給している第１メモリアドレス演算回路６２が省略されており、セレクタ６１ｂによって選択されている３つのラインメモリ６０から、レジスタ７１ｃに格納されているｘ´_ｎの整数部ｘ_ｊを基にして直接値を読みだすように描かれている。

本図１０（ｃ）においては、まず、３つのラインメモリ６０の各々から、仮想画素４４のｊ番目の列に相当する輝度値が読み込まれる。これらの３つの値は、セレクタ７５に供給される。セレクタ７５には、セレクタ信号として、ｙ´_ｍの整数部ｙ_ｉを基に、Ｙ方向アドレス制御回路７６によって生成された、値ｉと、値ｉ＋１の２つの値が供給されており、これらの値を基に、セレクタ７５はラインメモリ６０から供給された３つの値から、仮想画素４４のｉ番目とｉ＋１番目の行の、ｊ番目の列に相当する値ｄ_ｆ、ｄ_ｈを選択し、セレクタ７５に直接接続されているレジスタ７７ａ、７７ｃに格納する。

続けて、３つのラインメモリ６０の各々から、仮想画素４４のｊ＋１番目の列に相当する輝度値が読み込まれる。セレクタ７５には、依然として値ｉと、値ｉ＋１の２つの値が供給されており、セレクタ７５は、上記と同様に、ラインメモリ６０から供給された３つの値から、仮想画素４４のｉ番目とｉ＋１番目の行の、ｊ＋１番目の列に相当する値ｄ_ｇ、ｄ_ｋを選択する。このとき、先の計算によってレジスタ７７ａ、７７ｃに格納されている値ｄ_ｆ、ｄ_ｈは、レジスタ７７ａ、７７ｃの更に後段のレジスタ７７ｂ、７７ｄに移されており、値ｄ_ｇ、ｄ_ｋはレジスタ７７ａ、７７ｃに格納されることにより、関連する全ての輝度値ｄ_ｆ、ｄ_ｇ、ｄ_ｈ、ｄ_ｋがそれぞれ、レジスタ７７ｂ、７７ａ、７７ｄ、７７ｃに格納される。

図１１は、出力グレー画像輝度計算回路３４２２における、数式４による輝度値の計算を行う処理に相当するブロック図である。重み生成回路７８は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示されたブロック図においてレジスタ７１ｄ、７１ｆに格納されている、中心座標ｘ´_ｎの小数値ａと中心座標ｙ´_ｍの小数値ｂを基に、重み値（２−ｂ）×（２−ａ）、（２−ｂ）×ａ、ｂ×（２−ａ）、ｂ×ａを、４つの乗算器７９の各々に供給する。４つの乗算器７９には、各重み値に対応して、図１０（ｃ）によりレジスタ７７ｂ、７７ａ、７７ｄ、７７ｃに取得された、図８における第２画素４５Ｌに対応する４つの仮想画素４４Ｆ、４４Ｇ、４４Ｈ、４４Ｋの輝度値ｄ_ｆ、ｄ_ｇ、ｄ_ｈ、ｄ_ｋが供給されている。４つの乗算器７９の各々は、対応する重み値と輝度値を乗算し、加算器８０に供給する。加算器８０は、各乗算器７９から供給された４つの値を加算して第２画素４５Ｌの輝度値Ｄを計算し、レジスタ８１に格納する。

このようにして、画素対応関係計算回路３４２１と出力グレー画像輝度計算回路３４２２は、斜め格子状に配列された各第２画素４５Ｌに対し、対応する仮想画素４４Ｆと、仮想画素４４Ｆの近傍の仮想画素４４Ｇ、４４Ｈ、４４Ｋを計算し、これら仮想画素４４Ｆ、４４Ｇ、４４Ｈ、４４Ｋの輝度値から、第２画素４５の輝度値Ｄを計算している。上記の説明においては、ある任意の行番号ｍ、列番号ｎに対し、当該位置に相当する第２画素４５Ｌの輝度値を計算するように説明したが、実際の処理においては、この輝度値の計算は、図１２に示される各ゲートライン４７のうち、垂直方向において最も上に位置するゲートライン４７ａから、下方向に向かって順次行われる。また、同一ゲートライン４７内においても、最も左に位置する第２画素４５から、右方向に向かって順次処理が実施される。

上記のように、画素対応関係計算回路３４２１と出力グレー画像輝度計算回路３４２２は、一つのゲートライン４７に対して、当該ゲートライン４７に属する全ての第２画素４５の輝度値を計算する。この輝度値は、図９に示される、後段に位置するラインメモリ６３に格納される。画素対応関係計算回路３４２１と出力グレー画像輝度計算回路３４２２の後段には、ラインメモリ６３が４つ設けられており、第２メモリアドレス演算回路６５が、データが格納されていない、空いているラインメモリ６３、あるいは、既にＬＶパネル３６へと輝度値が送信されたゲートライン４７に対応するラインメモリ６３を割り当てる。このラインメモリ６３の割り当て情報は、ラインメモリ６３の前段に位置して第２画素４５の輝度値を直接受信するセレクタ６４ａに、セレクタ信号として供給される。セレクタ６４ａは、このセレクタ信号に基づいて、ラインメモリ６３を選択し、選択されたラインメモリ６３に、処理中のゲートライン４７の第２画素４５の輝度値データを格納する。

図１２に示されるように、上から２つのデータライン４７ａ、４７ｂに関しては、非アクティブ領域４３に対応しており、中間グレー画像信号Ｗ３に対応する仮想画素４４の輝度値が存在しないため、上記の要領では、第２画素４５の輝度値を計算することができない。そのため、これらの２つのデータライン４７ａ、４７ｂに関しては、上から３つ目のゲートライン４７ｃの値を計算した後に、ゲートライン４７ｃの値と同じ値を有するように設定される。すなわち、ゲートライン４７ｃの第２画素４５の輝度値を計算してラインメモリ６３に出力する際においては、同じ値が、他の２つのラインメモリ６３に、データライン４７ａ、４７ｂ用のデータとして格納される。このように、同時に３つのラインメモリ６３が、値の書き込みに使用される場合がある。

また、上記のようにして格納されたゲートライン４７ａ、４７ｂ、４７ｃの輝度値を各々ＬＶパネル３６へ送信している間に、次のゲートライン４７ｄの第２画素４５の輝度値が計算されるため、これを格納するための別のラインメモリ６３が必要である。このような理由で、４つのラインメモリ６３が設けられている。

ラインメモリ６３に格納された輝度値データは、セレクタ６４ｂを介して、ＬＶパネル３６へ出力グレー画像信号Ｗ４として供給される。

ＲＧＢパネル３５は、出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を受信して表示する。また、ＬＶパネル３６は、出力グレー画像信号Ｗ４を受信して表示する。

次に、上記画像表示装置１０を使用した画像表示方法を、図１乃至図１２を用いて説明する。

本画像表示方法は、画素が格子状に配列された前面側ＬＣＤパネルと、画素が斜め格子状に配列された後面側ＬＣＤパネルとを重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側ＬＣＤパネル、前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、ＲＧＢ画像信号から出力ＲＧＢ画像信号を生成して前面側ＬＣＤパネルに供給し、斜め格子状に配列された画素の各々と、格子状に配列された画素の各々との位置対応関係を計算し、ＲＧＢ画像信号から、位置対応関係を基に、グレースケール画像信号である、画素が斜め格子状に配列された出力グレー画像信号を生成して後面側ＬＣＤパネルに供給する。

また、出力グレー画像信号の生成は、ＲＧＢ画像信号から、前面側ＬＣＤパネルと同じ画素配列の中間グレー画像信号を生成すること、後面側ＬＣＤパネルの斜め格子状に配列された画素の中心位置と、該中心位置に相当する中間グレー画像信号の格子状に配列された画素との位置対応関係を計算することを含む。
更に、出力グレー画像信号の生成は、出力グレー画像信号の各画素の輝度値を、中間グレー画像信号の位置対応関係において対応する画素の輝度値を基に計算することを含む。

まず、画像表示装置本体２０内の画像処理エンジン２１が、ＲＧＢ画像を生成し、ＬＣＤモジュール３０に送信する。ＬＣＤモジュール３０内のＩ／Ｆ３１は、画像処理エンジン２１が生成したＲＧＢ画像を受信し、各画素におけるサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの各々の輝度値を、ビット拡張回路３２に送信する。

ビット拡張回路３２は、Ｉ／Ｆ３１により送信されたＲＧＢ画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを受信し、ＲＧＢ画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂの各サブピクセルの輝度値に対してビット拡張処理を施して、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を生成する。ビット拡張回路３２は、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を、ＲＧＢコントローラ３３の遅延回路３３１と、ＬＶコントローラ３４のグレー画像輝度計算部３４１に、より詳細にはグレーコンバータ３４１１に送信する。

グレーコンバータ３４１１が、ビット拡張回路３２から、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信する。グレーコンバータ３４１１は、グレー画像を生成し、生成したグレー画像の各仮想画素について、輝度値を初期グレー画像信号Ｗ１として、ＬＶ階調変換回路３４１２へ送信する。

ＬＶ階調変換回路３４１２は、グレーコンバータ３４１１から初期グレー画像信号Ｗ１を受信し、初期グレー画像信号Ｗ１を階調変換して階調変換後のグレー画像信号Ｗ２を生成して、エッジホールド回路３４１３へ送信する。

エッジホールド回路３４１３は、階調変換後のグレー画像信号Ｗ２を受信し、階調変換後のグレー画像信号Ｗ２に対して局所的エッジホールド処理を適用し、エッジホールド処理後のグレー画像信号を生成する。エッジホールド回路３４１３は、エッジホールド処理後のグレー画像信号を、ＬＰＦ回路３４１４へと送信する。

ＬＰＦ回路３４１４は、エッジホールド処理後のグレー画像信号を受信し、ローパスフィルタを適用して、中間グレー画像信号Ｗ３を生成する。ＬＰＦ回路３４１４は、中間グレー画像信号Ｗ３を、ＲＧＢコントローラ３３の色バランスコントローラ３３３と、解像度変換処理部３４２へ送信する。

ＲＧＢコントローラ３３のＲＧＢ階調変換回路３３２は、遅延回路３３１を経てＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を受信し、階調変換して階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を生成する。ＲＧＢ階調変換回路３３２は、階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を、色バランスコントローラ３３３へ送信する。ＲＧＢ階調変換回路３３２は、また、ＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対して、ＬＵＴ（Ｗ）３３２４、３３２５、３３２６の各々で階調変換を行い、階調変換ＲＧＢ信号Ｌ_Ｒ、Ｌ_Ｇ、Ｌ_Ｂを生成して、色バランスコントローラ３３３へ送信する。

色バランスコントローラ３３３は、階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、階調変換ＲＧＢ信号Ｌ_Ｒ、Ｌ_Ｇ、Ｌ_Ｂ、及び、中間グレー画像信号Ｗ３を受信し、階調変換後のＲＧＢ画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に対して色バランス補正処理を施すことで出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を生成する。色バランスコントローラ３３３は、出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を、ＲＧＢパネル３５へ送信する。

ＬＶコントローラ３４の解像度変換処理部３４２は、ＬＰＦ回路３４１４から中間グレー画像信号Ｗ３を受信する。画素対応関係計算回路３４２１は、各第２画素４５Ｌに対して、その中心座標Ｄ_Ｌ（ｙ´_ｍ、ｘ´_ｎ）を、上記のような数式２、数式３により求めた後、ｙ´_ｍ、ｘ´_ｎの各々を、整数部と小数部に分離する。

出力グレー画像輝度計算回路３４２２は、各第２画素４５Ｌに対して、輝度値Ｄを、対応する仮想画素４４Ｆと、仮想画素４４Ｆの右及び下に隣接する仮想画素４４Ｇ、４４Ｈ、及び、画素４４Ｆの右下に位置する画素４４Ｋの輝度値ｄ_ｆ、ｄ_ｇ、ｄ_ｈ、ｄ_ｋから、上記のような数式４により求める。出力グレー画像輝度計算回路３４２２は、このようにして出力グレー画像信号Ｗ４を生成し、ＬＶパネル３６へ出力グレー画像信号Ｗ４として供給する。

ＲＧＢパネル３５は、出力ＲＧＢ画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を受信して表示する。また、ＬＶパネル３６は、出力グレー画像信号Ｗ４を受信して表示する。

次に、上記の画像表示装置及び画像表示方法の効果について説明する。

上記のような構成によれば、画素対応関係計算回路３４２１が、ＲＧＢパネル３５における、格子状に配列された第１画素と同じ配列を備える、中間グレー画像信号Ｗ３の仮想画素４４と、ＬＶパネル３６の第２画素４５との位置対応関係を、上記のような数式２及び数式３により計算することにより、ＲＧＢパネル３５とＬＶパネル３６を重ねたときに、ＬＶパネル３６の各第２画素４５の中心位置に相当する第１画素４１を求めている。また、出力グレー画像輝度計算回路３４２２が、各第２画素４５の中心位置に相当する仮想画素４４の輝度値を基に、第２画素４５の輝度値を決定している。

これにより、人間が画像表示装置１０を正面視したときに、バックライト光が、ＬＶパネル３６とＲＧＢパネル３５の、位置対応関係により関連付けられている第２画素４５と第１画素４１であって、第２画素４５の輝度値が第１画素４１に対応する仮想画素４４の輝度値を基に決定されている、第２画素４５と第１画素４１を、順に透過する。すなわち、人間の眼に届く光は、正しく対応付けられて、かつ、互いの輝度値が適正に設定された第２画素４５と第１画素４１が合成透過されたものとなっているため、斜め格子状に配列されたＬＣＤパネル３６が用いられていても、画乱れが生じない。

また、出力グレー画像輝度計算回路３４２２は、ＬＶパネル３６の各第２画素４５の輝度値を、位置対応関係において対応する仮想画素４４と、その近傍の仮想画素４４間において、第２画素４５Ｌの中心位置Ｄ_Ｌからの距離によって、各仮想画素４４の輝度値の加重平均を計算することにより決定している。このため、各第２画素４５は、解像度変換処理部３４２によって輝度値が変換される前の、位置対応関係において対応する仮想画素４４に非常に近い輝度値により表示される。したがって、斜め格子状に配列されたＬＣＤパネル３６が用いられていても、画質が大きく損なわれることがない。

また、ＬＶコントローラ３４のグレー画像輝度計算部３４１は、ビット拡張後のＲＧＢ画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１から、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１と同じ画素配列の中間グレー画像信号Ｗ３を生成し、解像度変換処理部３４２が、ＬＶパネル３６の斜め格子状に配列された第２画素４５の中心位置と、該中心位置に相当する中間グレー画像信号Ｗ３の格子状に配列された仮想画素４４との位置対応関係を計算する構成となっている。すなわち、グレー画像輝度計算部３４１が生成した、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１と同じ画素配列の中間グレー画像信号Ｗ３を、解像度変換処理部３４２が、ＬＶパネル３６の第２画素４５に対応して画素が斜め格子状に配列されている出力グレー画像信号Ｗ４へと変換している。このように、解像度変換処理部３４２における処理が、上記のように、本実施形態におけるグレー画像輝度計算部３４１に相当する、解像度変換処理部３４２の前段階における処理結果を大きく損なうような変換処理をしない。したがって、前段階の処理がどのようなものであっても、それに依存せず、適切な変換処理を行うことが可能であり、汎用性が高い。

また、数式２、数式３を用いて説明したように、位置対応関係は、ＲＧＢパネル３５と、ＬＶパネル３６との、解像度の比率を基に計算されている。すなわち、簡易な計算で位置対応関係を計算することができるため、回路規模を抑え、なおかつ、処理速度を高めることが可能となる。

［第１変形例］
次に、上記実施形態として示した画像表示装置１０及び画像表示方法の第１変形例を説明する。図１３は、本第１変形例の出力グレー画像輝度計算回路において、第２画素４５Ｌの輝度値Ｄを計算する際に使用される回路のブロック図である。本第１変形例は、上記実施形態として示した画像表示装置１０とは、この、出力グレー画像輝度計算回路における第２画素４５Ｌの輝度値Ｄを計算する回路及び計算する方法が異なっている。

本第１変形例においては、図８に示されるような第２画素４５Ｌの輝度値Ｄを、対応する仮想画素４４Ｆと、仮想画素４４Ｆの右及び下に隣接する仮想画素４４Ｇ、４４Ｈ、及び、仮想画素４４Ｆの右下に位置する仮想画素４４Ｋの輝度値ｄ_ｆ、ｄ_ｇ、ｄ_ｈ、ｄ_ｋから、次式によって計算する。

（数５）
Ｄ_Ｌ＝Ｍａｘ（ｄ_ｆ、ｄ_ｇ、ｄ_ｈ、ｄ_ｋ） …（５）

すなわち、本第１変形例においては、出力グレー画像信号Ｗ４の第２画素４５の輝度値を、中間グレー画像信号Ｗ３の位置対応関係において対応する仮想画素４４と、当該仮想画素４４の近傍の仮想画素４４間において、各仮想画素４４の輝度値の最大値を計算することにより決定している。

上記のような構成によれば、上記実施形態と同様に、画乱れが生じないという効果を奏することは言うまでもない。

本第１変形例においては、特に、出力グレー画像信号Ｗ４の第２画素４５の輝度値を、中間グレー画像信号Ｗ３の位置対応関係において対応する仮想画素４４と、当該仮想画素４４の近傍の仮想画素４４間において、各仮想画素４４の輝度値の最大値を計算することにより決定しているため、表示される画像が全体的に暗くなるのを防ぐことが可能となる。

また、図１３に示されるように、４つの輝度値ｄ_ｆ、ｄ_ｇ、ｄ_ｈ、ｄ_ｋの最大値を決定する回路は、１つの比較器９０で実現することが可能である。すなわち、上記実施形態よりも回路構成を小さくすることが可能である。

［第２変形例］
次に、上記実施形態として示した画像表示装置１０及び画像表示方法の第２変形例を説明する。本第２変形例は、上記実施形態として示した画像表示装置１０とは、出力グレー画像輝度計算回路における第２画素４５Ｌの輝度値Ｄを計算する回路及び計算する方法が異なっている。

本第２変形例においては、図８に示されるような出力グレー画像信号Ｗ４の第２画素４５Ｌの輝度値を、中間グレー画像信号Ｗ３の位置対応関係において対応する仮想画素４４Ｆの輝度値に一致させることにより決定している。

上記のような構成によれば、上記実施形態と同様に、画乱れが生じないという効果を奏することは言うまでもない。

本第２変形例においては、特に、上記実施形態よりも回路構成を小さくすることが可能である。

なお、本発明の画像表示装置及び画像表示方法は、図面を参照して説明した上述の実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。

例えば、上記実施形態においては、図８に示されるように、第２画素４５Ｌの輝度値Ｄを、対応する仮想画素４４Ｆと、仮想画素４４Ｆの右及び下に隣接する仮想画素４４Ｇ、４４Ｈ、及び、仮想画素４４Ｆの右下に位置する仮想画素４４Ｋの輝度値ｄ_ｆ、ｄ_ｇ、ｄ_ｈ、ｄ_ｋから求めているが、これに限られない。例えば、第２画素４５Ｌの中心位置Ｄ_Ｌが、対応する仮想画素４４Ｆの右下端Ｋ（ｙ_ｉ＋１、ｘ_ｊ＋１）よりも、左上端Ｆ（ｙ_ｉ、ｘ_ｊ）に近い場合においては、仮想画素４４Ｆと、仮想画素４４Ｆの左及び上に隣接する仮想画素、及び、仮想画素４４の左上に位置する仮想画素の輝度値から求める等、対応する仮想画素４４中の中心位置Ｄ_Ｌの位置によって、輝度値を計算する際に基とする仮想画素４４を変えてもよい。

また、上記実施形態及び各変形例においては、図１０においてオフセット値ｘ´_０や定数ＲＧＢ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅ／ＬＶ＿Ｈ＿Ｓｉｚｅ等はメモリに格納されていたが、ＬＵＴに格納されていても構わない。

また、上記実施形態及び各変形例においては、ＲＧＢコントローラ３３とグレー画像輝度計算部３４１は、上記の構成に限られない。例えば、グレー画像輝度計算部３４１は、図４に示されるように構成されておらずとも、ＲＧＢ画像信号から、画素構成を変えずに、すなわち、ＲＧＢパネル３５の第１画素４１に対応して、画素が格子状に配列されている中間グレー画像信号Ｗ３を生成するものであれば、どのようなものであってもよい。

これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１０ 画像表示装置
３０ ＬＣＤモジュール
３２ ビット拡張回路
３３ ＲＧＢコントローラ（第１コントローラ）
３３１ 遅延回路
３３２ ＲＧＢ階調変換回路
３３３ 色バランスコントローラ
３４ ＬＶコントローラ（第２コントローラ）
３４１ グレー画像輝度計算部
３４１１ グレーコンバータ
３４１２ ＬＶ階調変換回路（グレー階調変換回路）
３４１３ エッジホールド回路
３４１４ ＬＰＦ回路
３４２ 解像度変換処理部
３４２１ 画素対応関係計算回路
３４２２ 出力グレー画像輝度計算回路
３５ ＲＧＢパネル（前面側ＬＣＤパネル）
３６ ＬＶパネル（後面側ＬＣＤパネル）
４１ 第１画素（画素）
４４ 仮想画素（画素）
４５ 第２画素（画素）
Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１ ビット拡張後のＲＧＢ画像信号（ＲＧＢ画像信号）
Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２ 階調変換後のＲＧＢ画像信号
Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３ 出力ＲＧＢ画像信号
Ｗ１ 初期グレー画像信号
Ｗ２ 階調変換後のグレー画像信号
Ｗ３ 中間グレー画像信号
Ｗ４ 出力グレー画像信号

Claims (14)

1. 画素が格子状に配列された前面側ＬＣＤパネルと、画素が斜め格子状に配列された後面側ＬＣＤパネルとを重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側ＬＣＤパネル、前記前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置であって、
   ＲＧＢ画像信号から出力ＲＧＢ画像信号を生成して前記前面側ＬＣＤパネルに供給する第１コントローラと、
   前記ＲＧＢ画像信号から、グレースケール画像信号である、画素が斜め格子状に配列された出力グレー画像信号を生成して前記後面側ＬＣＤパネルに供給する第２コントローラと、
   を備え、
   前記第２コントローラは、斜め格子状に配列された前記画素の各々と、格子状に配列された前記画素の各々との位置対応関係を計算して、前記位置対応関係を基に前記出力グレー画像信号を生成する解像度変換処理部を備える、画像表示装置。
2. 前記第２コントローラは、前記ＲＧＢ画像信号から、前記前面側ＬＣＤパネルと同じ画素配列の中間グレー画像信号を生成するグレー画像輝度計算部を備え、
   前記解像度変換処理部は、前記後面側ＬＣＤパネルの斜め格子状に配列された画素の中心位置と、該中心位置に相当する前記中間グレー画像信号の格子状に配列された画素との前記位置対応関係を計算する画素対応関係計算回路を備える、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記解像度変換処理部は、前記出力グレー画像信号の各画素の輝度値を、前記中間グレー画像信号の前記位置対応関係において対応する画素の輝度値を基に計算する出力グレー画像輝度計算回路を備える、請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記出力グレー画像輝度計算回路は、前記出力グレー画像信号の前記画素の輝度値を、前記中間グレー画像信号の前記位置対応関係において対応する前記画素と、当該画素の近傍の画素間において、前記出力グレー画像信号の前記画素の前記中心位置からの距離によって、各画素の輝度値の加重平均を計算することにより決定する、請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記出力グレー画像輝度計算回路は、前記出力グレー画像信号の前記画素の輝度値を、前記中間グレー画像信号の前記位置対応関係において対応する前記画素と、当該画素の近傍の画素間において、各画素の輝度値の最大値を計算することにより決定する、請求項３に記載の画像表示装置。
6. 前記出力グレー画像輝度計算回路は、前記出力グレー画像信号の前記画素の輝度値を、前記中間グレー画像信号の前記位置対応関係において対応する前記画素の輝度値に一致させることにより決定する、請求項３に記載の画像表示装置。
7. 前記グレー画像輝度計算部は、
   前記ＲＧＢ画像信号からグレースケール画像信号である初期グレー画像信号を生成するグレーコンバータと、
   前記初期グレー画像信号を階調変換して階調変換後のグレー画像信号を生成するグレー階調変換回路と、
   前記階調変換グレー画像信号に対して局所的エッジホールド処理を適用し、エッジホールド処理後のグレー画像信号を生成するエッジホールド回路と、
   前記エッジホールド処理後のグレー画像信号に対してローパスフィルタを適用し、前記中間グレー画像信号を生成するローパスフィルタ回路と、を備えている、請求項２から６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
8. 前記第１コントローラは、
   前記ＲＧＢ画像信号を階調変換して階調変換後のＲＧＢ画像信号を生成するＲＧＢ階調変換回路と、
   前記階調変換後のＲＧＢ画像信号に対して色バランス補正処理を施すことで前記出力ＲＧＢ画像信号を生成する色バランスコントローラと、を備えている、請求項１から７のいずれか一項に記載の画像表示装置。
9. 前記位置対応関係は、前記前面側ＬＣＤパネルと、前記後面側ＬＣＤパネルとの、解像度の比率を基に計算される、請求項１から８のいずれか一項に記載の画像表示装置。
10. 前記後面側ＬＣＤパネルの面積は、前記前面側ＬＣＤパネルの面積よりも大きい、請求項１から９のいずれか一項に記載の画像表示装置。
11. 前記後面側ＬＣＤパネルの画素は、前記前面側ＬＣＤパネルの画素よりも大きい、請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像表示装置。
12. 画素が格子状に配列された前面側ＬＣＤパネルと、画素が斜め格子状に配列された後面側ＬＣＤパネルとを重ねることで構成され、バックライト光が前記後面側ＬＣＤパネル、前記前面側ＬＣＤパネルの順で透過することにより画像表示を行う画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、
    ＲＧＢ画像信号から出力ＲＧＢ画像信号を生成して前記前面側ＬＣＤパネルに供給し、
    斜め格子状に配列された前記画素の各々と、格子状に配列された前記画素の各々との位置対応関係を計算し、前記ＲＧＢ画像信号から、前記位置対応関係を基に、グレースケール画像信号である、画素が斜め格子状に配列された出力グレー画像信号を生成して前記後面側ＬＣＤパネルに供給する、画像表示方法。
13. 前記出力グレー画像信号の生成は、
    前記ＲＧＢ画像信号から、前記前面側ＬＣＤパネルと同じ画素配列の中間グレー画像信号を生成すること、
    前記後面側ＬＣＤパネルの斜め格子状に配列された画素の中心位置と、該中心位置に相当する前記中間グレー画像信号の格子状に配列された画素との前記位置対応関係を計算することを含む、請求項１２に記載の画像表示方法。
14. 前記出力グレー画像信号の生成は、前記出力グレー画像信号の各画素の輝度値を、前記中間グレー画像信号の前記位置対応関係において対応する画素の輝度値を基に計算することを含む、請求項１３に記載の画像表示方法。