JP4844235B2

JP4844235B2 - 液晶表示方法

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Publication number: JP4844235B2
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Inventors: 弘敦福冨; 豊越智
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Publication date: 2011-12-28
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Also published as: JP2007041539A

Description

本発明は液晶表示方法に係り、特に入力映像信号による画像を、液晶表示素子を用いて表示する液晶表示方法に関する。

現在、液晶表示装置は軽量、安価などの特徴から、各種のディスプレイデバイスとして広く普及しているが、その応答特性の改善が重要な課題となっている。例えば、図１２（Ａ）に示すように、液晶表示装置の画面表示エリア１に、矩形形状の単一色相（単一階調）の画像２が停止している状態から、同図（Ｂ）に２ａで示すように移動した場合、移動速度に比べて液晶表示パネルの応答特性が遅いと、同図（Ｂ）にＳＯ、ＬＯで示すように、移動方向と反対の方向に尾引きが発生する。

尾引きは、移動する画像２ａの移動方向と反対方向の移動前の画像が全体的に残像する面状の尾引きＳＯと、画像２ａの移動方向と反対方向の移動前の画像２の一部が強く残像する線状の尾引きＬＯとの２つに大きく分類される。後者の線状の尾引きＬＯは、移動する画像２ａとその周囲領域の階調との階調差（輝度差）が大きい場合に、それらの境界において顕著に現れる。また、線状の尾引きＬＯは液晶表示素子を垂直方向に配向した液晶表示装置の場合に顕著に現れ、その抑制が課題となっている。

従来、尾引きを解決する方法として、液晶表示素子の構成材料、製造工程条件などによる方法がある。低電圧駆動できる液晶材料を使いセルギャップを狭くする、また液晶配向条件を変えるなどにより尾引きは抑制できる。ところが、この方法では他の画像表示特性、信頼性などにも影響があり、液晶表示素子に要求されるすべての特性を満たすことは困難である。

そこで、液晶表示素子の構成材料、生産工程条件は変えずに、画像信号に処理を加え、尾引きを抑制する液晶表示方法が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の液晶表示方法では、少なくとも１垂直期間前の入力画像データと現垂直期間の入力画像データとの比較を行い、該比較結果から得られる強調変換パラメータに基づいて、入力画像データを強調データに変換した上で液晶表示パネルへ出力することにより尾引きの発生を抑制している。

特開２００４−３４８１５１号公報

しかし、上記の従来の液晶表示方法は、図１３（Ａ）に示すように、液晶表示装置の画面表示エリア１に、矩形形状の画像２が停止している状態から、同図（Ｂ）に画像が２ａで示すように移動した場合、面状の尾引きＳＯを抑制することはできるが、線状の尾引きＬＯに対してはその効果が不十分であるという課題がある。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、液晶表示素子の構成材料や生産工程条件は変えずに映像信号に処理を加える方法で、線状尾引きの発生を十分に抑制する液晶表示方法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、本発明は、入力映像信号の画像を液晶表示素子により表示する液晶表示方法において、現在フレームの入力映像信号の画像内において周囲領域と所定値以上の階調差を有する第１の画像と、現在フレームよりも少なくとも１フレーム前の入力映像信号の画像内において第１の画像の移動前の画像である第２の画像との間の移動量及び移動方向と、液晶表示素子の温度を検出する第１のステップと、第１のステップで検出された移動量及び移動方向と、第２の画像の周囲領域との階調差に従い、第２の画像の境界部分のうち、第２の画像の移動方向と反対方向に液晶表示素子に発生する線状の残像である線状尾引きを発生させる境界部分に向かって、第２の画像内の所定の境界領域部分が、その周囲領域との階調差が徐々に小さくなるように、滑らかに階調を変化させる階調変換の画像処理を、少なくとも１フレーム前の入力映像信号の画像における第２の画像に施すと共に、第１のステップで検出された液晶表示素子の温度に従い、階調変換の画像処理を行う画像上での開始位置や画像上での領域幅を可変制御する第２のステップと、階調変換の画像処理が施された少なくとも１フレーム前の入力映像信号を、階調変換の画像処理が施されていない少なくとも１フレーム前の入力映像信号に替えて液晶表示素子へ出力する第３のステップとを含むことを特徴とする。

この発明では、現在のフレームの入力映像信号の画像内の第１の画像と、少なくとも１フレーム前の入力映像信号の画像内の第２の画像との間の移動量と移動方向と、第２の画像の周囲領域との階調差に従い、尾引きを除去又は軽減するための部分的な階調変換の画像処理（すなわち、グラデーション処理）を施された少なくとも１フレーム前の入力映像信号を液晶表示素子により表示することができる。また、液晶表示素子の温度を含めた特徴に応じて、尾引きを除去又は軽減するための部分的な階調変換の画像処理（すなわち、グラデーション処理）を施された入力映像信号を液晶表示素子により表示することができる。

また、上記の目的を達成するため、本発明は、上記の第２のステップが、階調変換の画像処理を行う画像上での開始位置や画像上での領域幅を、移動量及び／又は階調差に応じて可変制御することを特徴とする。この発明では、階調変換の画像処理を行う画像上での開始位置や画像上での領域幅を、移動量及び／又は階調差に応じて可変制御するようにしているため、検出した画像の移動量や周囲領域との階調差に応じて尾引きを除去又は軽減するための最適な階調変換処理ができる。

また、上記の目的を達成するため、本発明は、上記の第２のステップが、第２の画像内の尾引きが発生する境界部分に向かって、第２の画像内の所定の境界領域部分が、その周囲領域との階調差が徐々に小さくなるように、滑らかに階調を変化させる階調変換の画像処理を、少なくとも１フレーム前の入力映像信号の画像における第２の画像に施し、かつ、境界部分では階調変換の画像処理を行わず第２の画像の階調のまま残す画像処理を行うことを特徴とする。この発明では、尾引きを完全に除去するのではなく、上記境界部分では階調変換の画像処理を行わないことで上記境界部分に発生する尾引きの一部を利用した画像を表示できる。

また、上記の目的を達成するため、上記の第２のステップが、外部指示入力に基づいて、階調変換の変換特性を可変制御することを特徴とする。この発明では、ユーザの意図に応じた尾引きの除去又は軽減する画像処理による表示ができる。

本発明によれば、液晶表示素子により表示される画面上において移動する画像内の所定の境界領域部分が、周囲領域との階調差が徐々に小さくなるように、滑らかに階調を変化させる階調変換の画像処理（グラデーション処理）を施すようにしたため、急激な階調の段差を回避することで、強く残像する線状の尾引きを抑制することができる。

また、本発明によれば、階調変換の画像処理を行う画像上での領域幅や階調変換の画像上の開始位置を、画像の移動量及び／又は階調差に応じて可変制御するようにしているため、検出した画像の移動量や周囲領域との階調差に応じて尾引きを除去又は軽減するための最適な階調変換処理ができる。

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明になる液晶表示方法の第１の実施の形態を適用した液晶表示装置のブロック図を示す。同図に示すように、この液晶表示装置は，所定の演算動作を行って入力映像信号に画像処理を施す演算部１１と、入力映像信号を少なくとも１フレーム以上蓄積するフレームメモリ１２と、演算部１１の出力信号が供給される液晶駆動回路１３と、液晶駆動回路１３からの駆動信号により表示動作を行う液晶表示素子１４より構成される。

フレームメモリ１２は入力映像信号を毎フレーム蓄え、少なくとも１フレーム以上の複数フレームのデータを保存する。演算部１１には、現在の映像信号（Ｆ_ｎ）とフレームメモリ１２に蓄えられている映像信号（Ｆ_ｎ）以前のフレームの映像信号（Ｆ_n-1、Ｆ_n-2、、、）が入力される。演算部１１は入力される現在の映像信号（Ｆ_ｎ）とフレームメモリ１２から入力される映像信号（Ｆ_n-1、Ｆ_n-2、、、）を用いて演算を行い、線状の尾引きが抑制されるようにフレームメモリ１２の映像信号（Ｆ_n-1、Ｆ_n-2、、、）に画像処理を施して液晶駆動回路１３に出力する。

ここで、図１３（Ｂ）に示した線状の尾引きＬＯは、液晶表示素子の配向方向に起因しており、線状の尾引きＬＯが発生する場所が特定できることが知られている。また、液晶表示素子上で、周囲領域の階調と階調差（輝度差）のある画像２が図１２（Ｂ）あるいは図１３（Ｂ）に画像２ａで示すように移動する際、線状の尾引きＬＯは面状の尾引きＳＯを発生させる画像境界（画像２ａの移動方向に対して後ろ側の画像境界線）の両端(両角部)のいずれかのエッジに沿って、画像２ａの移動方向と反対方向に発生する。また、線状の尾引きＬＯは、画像２ａの移動速度が速くなるに従って、その尾引きの濃さと長さが増加することが知られている。

次に、図１２（Ｂ）のような液晶表示素子条件、すなわち線状の尾引きＬＯが面状の尾引きＳＯの下端側に沿って、画像２ａの移動方向と反対方向に発生する場合を例にとって、本実施の形態の動作について、図２乃至図５を参照して説明する。

図２は本発明方法の第１の実施の形態の動作説明用フローチャート、図４は液晶表示装置に入力される現在フレームの映像信号（Ｆ_n）の画像の表示例を示し、図３は現在フレームよりも１フレーム前の映像信号(Ｆ_n-1)の画像の表示例を示す。

この第１の実施の形態では、線状の尾引きＬＯが発生する画像を検出する方法として、従来の画像処理方法を用いる。用いられる画像処理としては、１フレームの映像信号の画像（画面表示エリア）内で周囲領域と階調差（輝度差）が大きい画像を検出する方法と、時間的に前後する複数のフレームの映像信号の画像から液晶表示画面上で移動する画像を検出する方法がある。

まず、演算部１１は、現在フレームの入力映像信号の画像内の第１の画像と、フレームメモリ１２から入力される現在フレームよりも少なくとも１フレーム前の入力映像信号の画像内の第２の画像とを検出する（図２のステップＳ１）。

ここで、本明細書における上記の第１の画像と第２の画像とは、画面内において周囲領域の階調と階調差（輝度差）が所定値以上大きい階調を持つ画像のことであり、ここでは、図３に示す１フレーム前の映像信号（Ｆ_n-1）に対して、周囲領域の階調と階調差が大きい階調をもつ画像ｂ１_n-1、ｂ２_n-1を上記第２の画像として検出し、同様に、図４に示す現在フレームの入力映像信号（Ｆ_n）に対しても、周囲領域の階調と階調差が大きい階調をもつ画像ｂ１_n、ｂ２_nを上記第１の画像として検出する。

次に、演算部１１は、互いに１フレームの時間差を有する映像信号中から検出した画像ｂ１_n-1と画像ｂ１_n、及び画像ｂ２_n-1と画像ｂ２_nのそれぞれを比較して、それらの移動（移動量・移動方向）を検出する（図２のステップＳ２）。

続いて、演算部１１は、検出した移動量が規定量（例えば、１０画素）以上かどうか判定し（図２のステップＳ３）、規定量に満たない場合は処理を終了し、規定量以上の場合は、図３に示すような映像信号Ｆ_n-1の画像ｂ１_n-1、ｂ２_n-1に対して、図５に示すような映像信号Ｆ_n-1の画像ｂ１'_n-1、ｂ２'_n-1のように、線状の尾引きが発生する画像の境界部分（ここでは、画像の周囲領域との境界のうち、液晶表示素子の配向方向などの条件に起因して線状の尾引きが発生させる画像の下側端の境界線［エッジ線］Ａや境界点［角部分／頂点］Ｂ）に向かって、画像（ｂ１'_n-1、ｂ２'_n-1）内の所定の境界領域部分がその画像の周囲領域の階調と略同じになるまで、画像本来の階調から滑らかに階調が変化するように（すなわち、周囲領域との階調差が徐々に小さくなるように）、図５の画像表示エリアにおける垂直方向にグラデーションをかける画像処理（階調変換の画像処理）を部分的に施す（図２のステップＳ４）。

なお、このグラデーションをかける画像処理の手法自体は公知の手法を適用する。ここで、グラデーション処理とは、ある画像に対して、ある階調レベルから別の階調レベルまで滑らかに階調レベルが変化するように画像処理（階調変換の画像処理）を施すものである。例えば、グラデーション処理前に［１０，１０，５，１，１］の階調レベルを有する画像（線）があるとすると、これをグラデーション処理すると、［１０，７，５，３，１］の階調レベルに変換され、滑らかに階調レベルが変化するようになる。

演算部１１において、上記のグラデーションをかける画像処理が施された映像信号は、図１の液晶駆動回路１３を介して液晶表示素子１４に供給されて画像表示される（図２のステップＳ５）。

従って、この第１の実施の形態では、液晶表示素子１４により、図３に示すように、画面表示エリア内に表示される画像ｂ１_n-1と画像ｂ２_n-1の替わりに、線状の尾引きが発生する画像の境界部分に向かって、画像内の所定の境界領域部分がその画像の周囲領域の階調と略同じになるまで、画像本来の階調から滑らかに階調が変化するように、垂直方向にグラデーションがかけられた図５に示す画像ｂ１'_n-1、ｂ２'_n-1が画面表示エリア内に表示されるため、その後に画像がｂ１'_n-1から図４に示す画像ｂ１_nへと移動し、かつ、ｂ２'_n-1から図４に示す画像ｂ２_nへと移動するように表示されても、線状の尾引きＬＯが発生する画像の境界部分である画像ｂ１'_n-1の右下端部分（角部分Ａ１）や画像ｂ２'_n-1の下端部分（頂点Ｂ）では、画像ｂ１'_n-1、ｂ２'_n-1が周囲領域の階調と殆ど変わらないため、線状の尾引きＬＯの発生を抑制することができる。

なお、図５に示す表示例では、画像内の境界領域部分に対して一様にグラデーションをかけているが、図６（Ａ）〜（Ｄ）のように、グラデーション開始位置（ＳＴ１，ＳＴ２）やグラデーション幅（Ｗ１，Ｗ２）を可変制御するようにしてもよい。

ここで、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示す表示例では、線状の尾引きを発生させる画像の下側端の境界線［エッジ線］のうち、少なくとも画像の移動方向の反対側の境界点［角部分］Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を含む画像下側端の境界線［エッジ線］に向かって画像の周囲領域の階調と略同じになるまでグラデーションをかける画像処理が部分的に施されていれば、線状の尾引きの発生を抑制することができる。

このように、グラデーション開始位置やグラデーション幅を可変制御にすることで、映像信号に施す画像処理を最小限にすることができるので、線状の尾引きを抑制するための画像処理による見た目の不自然さを回避することができる。

また、前述したように、線状の尾引きＬＯは、画像の移動速度が速くなるにしたがって、その尾引きの濃さと長さが増加するため、画像の検出時に移動量を計算し、その値にしたがって演算部１１において適切なグラデーション幅やグラデーション開始位置を決定する。また、画像と周囲領域の階調差もグラデーション幅やグラデーション開始位置を決定する１つの要素となる。

なお、図１３の例では画像が水平方向に移動しているが、図１４（Ａ）、（Ｂ）のように、画像２が垂直方向に移動する場合も、線状の尾引きＬＯは画像２ａの移動方向と反対方向に現れる。そのため、画像２（２ａ）の移動量だけでなく移動方向もグラデーションの開始位置やグラデーション幅を決定する重要な要素となる。

また、演算部１１に、外部制御信号を入力させることによって、ユーザがグラデーション処理特性を指示（調整）することができる。例えば、ＯＳＤ（オン・スクリーン・ディスプレイ）に線状の尾引きが発生する画像を表示させて、ユーザが尾引きの様子を見ながらインタラクティブにグラデーションの処理特性を設定することも可能である。

図７は、図１における演算部１１の内部構成を示すブロック図である。図７において、第１の画像検出部２１は、フレームメモリ１２から現在フレームよりも少なくとも１フレーム前の入力映像信号Ｆ_n-1が入力される。この入力映像信号Ｆ_n-1の画像に対して、例えば、周囲領域と１２８（８ビットデータで、２５６階調表示の場合：１／２５５が１単位）以上の階調差を有する画像を検出する。そして、この第１の画像検出部２１は、検出された画像の特徴（形や面積等）、検出された画像の周囲領域との階調差、及び入力映像信号Ｆ_n-1における検出画像の画像位置を出力する。

第２の画像検出部２２は、現在フレームの入力映像信号Ｆ_n及び、第１の画像検出部２１から出力された画像の特徴（形や面積等）と画像位置が入力される。この現在フレームの入力映像信号Ｆ_nの画像に対して、第１の画像検出部２１で検出された画像と同じ画像を探して検出する。

ここで、現在フレームの入力映像信号Ｆ_ｎの画像内において、第１の画像検出部２１で検出された画像と同じ画像が存在する場合は、現在フレームの入力映像信号Ｆ_nにおける画像の画像位置を出力し、それが存在しない場合は第１の画像検出部２１から入力した画像位置と同じ値を出力する。

移動量計算部２３は、第２の画像検出部２２及び第１の画像検出部２１からそれぞれ出力された現在フレームの入力映像信号Ｆ_n及び１フレーム前の入力映像信号Ｆ_n-1における画像の画像位置を入力する。移動量計算部２３は、これらの両画像位置から画像が、時間的に前後する２フレームの間で移動した移動量（画素数）として求める。具体的には、x方向（水平方向），y方向(垂直方向)の移動画素数から全体の移動量を計算し、求めた移動量を出力する。

グラデーション処理条件設定部２４は、例えば、後述するように、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）で構成され、第１の画像検出部２１から出力された階調差と、移動量計算部２３から出力された移動量とがそれぞれ入力される。そして、グラデーション処理条件設定部２４は、これらの入力に基づいて、ＬＵＴにより、グラデーション処理条件（グラデーション開始位置やグラデーション幅）を導き出して出力する。

また、このグラデーション処理条件設定部２４には、ユーザがグラデーション処理特性を指示するための外部制御信号が入力される。この外部制御信号により、ＬＵＴ内部のデータを直接変更（調整）することができ、例えば、ユーザが設定できるＯＳＤメニューの調整値を係数として、ＬＵＴ内部データにその係数を乗算するなどが考えられる。

具体的には、画像の移動量と、周囲領域との階調差が大きい程、グラデーション面積が大きくなるようにする。但し、入力された移動量が１０画素未満である場合にはグラデーション面積がゼロ［０］（すなわち、グラデーションの画像処理をしない）となるような条件を出力する。

図８は、グラデーション処理条件設定部２４を構成するルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を示す図である。同図において、階調差Ｇは、例えば、８ビットデータで、２５６階調表示の場合に、周囲領域との階調差が１２８以上の場合に、グラデーション処理を施すようにする。また、移動量Ｍは、例えば、移動が検出された画像の移動量が１０画素以上の場合に、グラデーション処理を施すようにする。そして、階調差Ｇと移動量Ｍの組み合わせに応じて、ＬＵＴにおけるグラデーション開始位置（pxy）の値（アドレス）やグラデーション幅（hxy）の値（アドレス）に対応するデータがグラデーション処理条件として得られ、出力される。

グラデーション処理部２５は、１フレーム前の入力映像信号Ｆ _n-1及びグラデーション処理条件設定部２４から出力されたグラデーション処理条件（グラデーション開始位置やグラデーション幅）が入力され、１フレーム前の入力映像信号Ｆ_n-1の画像において検出された画像に対してグラデーション処理を施す。このグラデーション処理は入力されたグラデーション処理条件に基づいて実施される。

具体的には、グラデーション処理を施す対象となる画像のグラデーション開始位置での階調から画像の周囲領域の階調へと階調が滑らかに変化するように、上記のグラデーション処理条件により設定されたグラデーション幅だけ階調変換処理が加えられ、このグラデーション処理が施された１フレーム前の入力映像信号Ｆ'_n-1が出力される。
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９は本発明になる液晶表示方法の第２の実施の形態による画像表示例を示す。この第２の実施の形態は、図１のブロック図と同じ構成の液晶表示装置において、演算部１１の演算動作を線状の尾引きを有効的に利用するように工夫することで、画像処理による見た目の不自然さを回避できるようにしたものである。

いま、入力される映像信号の画像として、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示したように、画面内において周囲領域の階調と階調差（輝度差）が所定値以上大きい階調を持つ画像２が、画像２ａで示すように水平方向に移動する場合について考える。

この第２の実施の形態では、上記の第１の実施の形態と同様のグラデーション処理を施すに際し、図９に示すように、線状の尾引きが発生する画像３の境界線部（画像３の下側端の境界線［エッジ線］）に向かって、画像の境界部分付近がその画像の周囲領域の階調と略同じになるように画像本来の階調から滑らかに変化するようにグラデーションをかける画像処理を行うが、画像の一部は画像本来の階調のまま残す画像処理を行う。すなわち、グラデーション処理は画像３の下側の境界部分で、かつ、所定の幅Ｗ３の領域でのみ行われ、画像３の下端位置ではグラデーション処理は意図的に行わない。

これにより、例えば、図９に示すように、上記の画像処理が施された画像３が液晶表示素子１４により構成された画面表示エリア１内を矢印方向に水平移動する場合、画像３中の周囲領域との境界部分においてグラデーション処理が施されている箇所Ｇ１では線状の尾引きが発生しないが、グラデーション処理が施されていない画像の周囲領域との境界部分となる画像３の下端位置の箇所Ｇ２では線状の尾引きＬ１が発生することとなる。

しかし、この第２の実施の形態によれば、この線状の尾引きＬ１が箇所Ｇ２から発生していることで、画像３が矩形の輪郭を有し、入力映像信号の本来の画像２（図１２（Ａ））に近似した画像に見えるという効果が得られる。

なお、図９の例は、従来の尾引き抑制の手法も併用されているものとし、画像３の移動方向の後方に広がる面状の尾引きが抑制されている。
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について図面と共に説明する。図１０は本発明になる液晶表示方法の第３の実施の形態を適用した液晶表示装置のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。この第３の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態と比較すると、液晶表示素子１４の温度をモニタリングして、その値を演算部１１ａにフィードバックする温度センサ１５が追加されている。

この第３の実施の形態では、線状の尾引きＬＯは液晶表示素子１４の温度に起因して、その様子が異なるため、図１０に示す温度センサ１５を用いて液晶表示素子１４の温度を検出し、検出した液晶素子温度を演算部１１ａに入力することによって適切なグラデーション開始位置やグラデーション幅を決定する。

更に、この第３の実施の形態も演算部１１ａに外部制御信号を入力させることによって、ユーザがグラデーション処理特性を指示することができる。例えば、ＯＳＤに線状の尾引きが発生する画像を表示させて、ユーザが尾引きの様子を見ながらインタラクティブにグラデーション処理特性を設定することも可能である。

図１１は、図１０における演算部１１ａの内部構成を示すブロック図である。同図中、グラデーション処理条件設定部２４ａ以外は、図７における同一構成部分に同一符号を付し、その説明を省略する。温度センサ１５で検出した液晶素子温度がグラデーション処理条件設定部２４ａに入力される。グラデーション処理条件設定部２４ａは、入力からグラデーション処理条件（グラデーション開始位置やグラデーション幅）を導き出して出力するが、第１、第２の実施の形態に対して、更に、液晶表示素子１４の検出温度に基づいて、適切なグラデーション開始位置やグラデーション幅を決定している。

なお、このように、液晶表示素子１４の検出温度に基づく温度条件も考慮した際のグラデーション処理条件設定部２４ａを構成するＬＵＴは、「階調差」、「移動量」、「温度」の３つの条件を入力とする３次元のＬＵＴとして構成することで実現することができる。あるいは、図８に示すＬＵＴのように、「階調差」、「移動量」の２つの条件を入力とする２次元ＬＵＴを、温度毎に複数個用意することで実現することもできる。

次に、本発明の第３の実施の形態の動作について説明する。いま、入力される映像信号の画像として、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示したように、画面内において周囲領域の階調と階調差が所定値以上大きい階調を持つ画像２が、画像２ａで示すように水平方向に移動する場合について考える。

この第３の実施の形態では、上記の第１、第２の実施の形態と同様のグラデーション処理を施すに際し、図９に示す第２の実施の形態と同様に、線状の尾引きが発生する画像３の境界部分（画像３の下側端の境界線［エッジ線］）に向かって、画像の境界部分付近がその画像の周囲領域の階調と略同じになるように画像本来の階調から滑らかに変化するようにグラデーションをかける画像処理を行う。なお、図９と共に説明したような画像の一部は画像本来の階調のまま残すグラデーション処理を行うようにしてもよい。

また、この第３の実施の形態では、温度センサ１５を用いて検出した液晶表示素子１４の温度を演算部１１に入力することによって、演算部１１がグラデーション開始位置やグラデーション幅を液晶表示素子１４の温度に応じて可変設定する。液晶表示素子１４の応答速度は温度が低くなると遅くなるため、尾引きが発生し易くなるためである。

なお、本発明は以上の実施に限定されるものではなく、例えば１フレーム前、及び２フレーム前の入力映像信号と現在のフレームの入力映像信号とに基づいて、尾引きの発生の有無を検出するようにしても良い。

また、本発明は、例えば、演算部１１による画像の移動量（動き量）が規定量以上の画像の検出、及びその画像に対するグラデーション処理を、コンピュータを用いたソフトウェア処理にて行わせるコンピュータプログラムも包含するものである。このコンピュータプログラムは、記録媒体から読み出されコンピュータに取り込まれるものでもよいし、ネットワークを介してコンピュータに配信されるものでもよい。

本発明の液晶表示方法の第１の実施の形態を適用した液晶表示装置のブロック図である。本発明方法の第１の実施の形態の動作説明用フローチャートである。図１の入力映像信号Ｆ_n-1フレームの表示例を示す図である。図１の入力映像信号Ｆ_nフレームの表示例を示す図である。本発明による画像処理を入力映像信号Ｆ_n-1フレームに施した後の液晶表示素子における映像信号Ｆ_nフレームの表示例を示す図である。本発明による画像処理におけるグラデーションの各種のパターン例を示す図である。図１に示す本発明の第１の実施の形態を適用した液晶表示装置における演算部の内部構成の一例を示すブロック図である。図７に示す演算部中のグラデーション処理条件設定部を構成するＬＵＴの一例を示す図である。本発明の第２、第３の実施の形態の画像処理によるグラデーションのパターン例と線状尾引きの関係を示す図である。本発明の液晶表示方法の第３の実施の形態を適用した液晶表示装置のブロック図である。図１０に示す本発明の第３の実施の形態を適用した液晶表示装置における演算部の内部構成の一例を示すブロック図である。従来の液晶表示装置における尾引きの一例を示す図である。従来の液晶表示装置による尾引き改善方法を説明する図である。従来の液晶表示装置における尾引きの一例を示す図である。

符号の説明

１画面表示エリア
２、２ａ、３画像
１１、１１ａ演算部
１２フレームメモリ
１３液晶駆動回路
１４液晶表示装置
１５温度センサ
２１第１の画像検出部
２２第２の画像検出部
２３移動量計算部
２４、２４ａグラデーション処理条件設定部
２５グラデーション処理部
ＳＯ面状に広がる尾引き例
ＬＯ、Ｌ１線状に伸びる尾引き例

Claims

入力映像信号の画像を液晶表示素子により表示する液晶表示方法において、
現在フレームの入力映像信号の画像内において周囲領域と所定値以上の階調差を有する第１の画像と、前記現在フレームよりも少なくとも１フレーム前の入力映像信号の画像内において前記第１の画像の移動前の画像である第２の画像との間の移動量及び移動方向と、前記液晶表示素子の温度を検出する第１のステップと、
前記第１のステップで検出された前記移動量及び移動方向と、前記第２の画像の周囲領域との階調差に従い、前記第２の画像の境界部分のうち、前記第２の画像の移動方向と反対方向に前記液晶表示素子に発生する線状の残像である線状尾引きを発生させる境界部分に向かって、前記第２の画像内の所定の境界領域部分が、その周囲領域との階調差が徐々に小さくなるように、滑らかに階調を変化させる階調変換の画像処理を、前記少なくとも１フレーム前の入力映像信号の画像における前記第２の画像に施すと共に、前記第１のステップで検出された前記液晶表示素子の温度に従い、前記階調変換の画像処理を行う画像上での開始位置や画像上での領域幅を可変制御する第２のステップと、
前記階調変換の画像処理が施された前記少なくとも１フレーム前の入力映像信号を、前記階調変換の画像処理が施されていない前記少なくとも１フレーム前の入力映像信号に替えて前記液晶表示素子へ出力する第３のステップと
を含むことを特徴とする液晶表示方法。
前記第２のステップは、前記階調変換の画像処理を行う画像上での開始位置や画像上での領域幅を、前記移動量及び／又は前記階調差に応じて可変制御することを特徴とする請求項１記載の液晶表示方法。
前記第２のステップは、前記第２の画像内の前記尾引きが発生する境界部分に向かって、前記第２の画像内の所定の境界領域部分が、その周囲領域との階調差が徐々に小さくなるように、滑らかに階調を変化させる階調変換の画像処理を、前記少なくとも１フレーム前の入力映像信号の画像における前記第２の画像に施し、かつ、前記境界部分では前記階調変換の画像処理を行わず前記第２の画像の階調のまま残す画像処理を行うことを特徴とする請求項１記載の液晶表示方法。
前記第２のステップは、外部指示入力に基づいて、前記階調変換の変換特性を可変制御することを特徴とする請求項１記載の液晶表示方法。
前記線状尾引きを発生させる境界部分は、前記液晶表示素子に発生する面状の残像である面状尾引きを発生させる境界線の両端部分のいずれか一方であること特徴とする請求項１記載の液晶表示方法。
前記線状尾引きを発生させる境界部分は、多角形状の前記第２の画像における角部分のうち、少なくとも角部分の移動方向の反対方向に前記線状尾引きを発生させる角部分(頂点)であること特徴とする請求項１記載の液晶表示方法。