JP4882745B2 - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば液晶表示装置のように入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示装置および画像表示方法に関するものである。

表示（ディスプレイ）装置において表示可能な階調数が少ないときには、階調間の境界が地図の等高線のような模様として観測される。これは偽輪郭と呼ばれており表示性能を大きく劣化させる。
一般に、各色を８ビット（２５６階調）程度で表示できれば、このような偽輪郭は表示性能上からは問題とならないレベルとなる。
しかしながら、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、あるいはエレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）などのディスプレイ装置では、各色を８ビット(２５６階調)で表示することは比較的困難である。

たとえば、液晶を駆動するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を搭載した液晶ディスプレイ装置は、印加信号電圧に対応する特性曲線、たとえば透過率曲線を有する液晶材料特性を利用して、電圧をそれぞれの階調レベルに合せて分割することで、所定の特性値、たとえば透過率を得て中間階調表示を行う。
しかし、このような方式で８ビット（２５６階調）の階調表現を行おうとした場合には、分割する電圧範囲が非常に狭くなり、液晶 材料特性やＴＦＴ特性のばらつきでそれぞれの階調レベル間が重なる場合が生じて、２５６階調を十分表示できない。

また、ＳＴＮ液晶を用いるドットマトリクス駆動方式では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）のそれぞれのドット単位で液晶をオン、オフしてカラー画像を表示するため、各ドット単位では基本的に２値の表示しかできない。

プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）もドットマトリクス型の表示で、２値的に発光するディスプレイ装置であるため、一般的にはそれぞれ重み付けされた複数の２値画像を時間的に重ねることで中間階調をもつ動画像を表示するサブフィールド法が用いられている。この方式では、駆動形態により偽輪郭が発生することがある。

このようなディスプレイ装置で中間階調画像を表示する方法として、複数の画素を使用するディザ法や誤差拡散方式等の疑似階調表現法による中間階調表示が行われている（たとえば、特許文献１参照）。
たとえば、入力信号が８ビット（２５６階調）で、ディスプレイ装置の表示性能が６ビット（６４階調）の場合、８ビット（２５６階調）の入力信号に対して、下位の２ビットを単純に切り捨てて６ビット(６４階調)で表示すると、地図の等高線のような模様を生ずる。このような模様を目立ちにくくするため、ディザ法では、入力信号に対して故意に小雑音を加える。

一般的な疑似階調表現で多く用いられているディザ法について、図１Ａ〜１Ｄに関連付けて説明する。
ここではｎドット×ｍラインからなるディザマトリクスで、ｎおよびｍが２の場合を例に組織的ディザ法について説明する。この場合には以下に述べるように、８ビット分の２５６階調（０、１、２、３、・・・、２５５）を６ビット分の６４階調（０、４、８、１２、・・・２５２）で擬似的に表現できる。

入力信号（８ｂｉｔ）が図１Ａに示すようになっているとする。これに、図１Ｂに示すような２×２のディザマトリクスのディザ係数を、対応する位置の各画素に加算する。
加算結果を図１Ｃに示すが、入力映像信号が８ビットであるので表示性能の６ビットで表示できるようにするために下位２ビットを切り捨てる（０にする）。下位の２ビットを切り捨てたときの値を図１Ｄに示す。
たとえば、図１Ｃでディザ係数を加算後の画像データ値が“２１１”である場合、２進数では“１１０１００１１”であるので、下位の２ビットを切り捨てると“１１０１００００”となり、１０進数に戻すと“２０８”となる。
このような処理を行うことで、６ビット（６４階調）で擬似的に８ビット（２５６階調）分の階調を表現することができる。

このようなディザ処理の原理を以下に説明する。
入力映像信号のもとの８ビットのうち、下位の２ビットが“０”である場合は、いずれのディザ係数を加算されても上位６ビットは増加しない。
入力映像信号のもとの８ビットのうち、下位の２ビットが“１”である場合は、ディザ係数が３である場合にのみ上位６ビットは１繰り上がる。たとえば値が“１０９”という画像信号は２進数では“０１１０１１０１”であり、ディザ係数３（００００００１１）を加算すると上位６ビットは１繰り上がる。
図１Ｂのディザマトリクスでは、ディザ係数が３である確率は１／４であるので、下位２ビットが“１”である場合に上位６ビットが１繰り上がる確率は１／４である。
入力映像信号のもとの８ビットのうち、下位２ビットが“２”である場合は、ディザ係数が３と２のときに上位６ビットは１繰り上がる。
図１Ｂのディザマトリクスではディザ係数が３または２である確率は２／４であるので、下位２ビットが“２”である場合に上位６ビットが１繰り上がる確率は２／４である。
入力映像信号のもとの８ビットのうち、下位２ビットが“３”である場合は、ディザ係数が３、２、および１であるときに上位６ビットは１繰り上がる。
図１Ｂのディザマトリクスではディザ係数が３または２または１である確率は３／４であるので、下位２ビットが“３”である場合に上位６ビットが１繰り上がる確率は３／４である。

たとえば、もとの値が２１（下位２ビットは１）という画像データに上記のディザ処理を施すと、４画素に１画素の確率で２４となり、４画素に３画素の確率で２０となる。
したがって、ディザ処理後の画像の平均的な階調は２４×１／４＋２０×３／４＝２１となり、擬似的に６ビット（８ビットのうち下位２ビットが０）で元の８ビットが表現できる。以上のようにして最終的に６ビット分の階調数で擬似的に入力画像データを表現する。

このようなディザ法では、加算される値が周期的であるという特性上、水平方向または垂直方向に碁盤目状の規則正しい模様が観測されることがある。
たとえば、入力信号が図２Ａのように全画素で「１」である場合、入力信号に図２Ｂのディザ係数を加算し、その後に下位２ビットを“０”にする処理を行うと、図２Ｃに示すような画像パターンが得られる。このパターンは４画素に１画素の割合で「４」を表示しているので、平均的には「１」を擬似的に表現できている。
しかし、この図から示されるように、「４」が規則的に並ぶ固定パターンが発生して、画質が劣化したと認識される。このような固定パターン発生を防ぐために、フィールドごとに異なるディザマトリクスを用いるディザ法も提案されている。
特開２００２−０５２７５８号公報

ところで、たとえば視野角依存性のある直視型のディスプレイにおいては、視認方向に応じて画像複屈折位相差(リタデーション)に差ができてしまい、ディスプレイ上に表示される画像の色が変わって見えてしまう。

このため、上述したディザ法に基づいて、複数の画素を使用した中間階調表示を実現することができた場合においても、それは特定の方向からディスプレイを視認する場合においてのみ効果を奏するものであり、他のいかなる方向からそれを視認する場合においてもかかる中間階調を常に精細に表示できるとは限らない。
すなわち、一般的な液晶ディプレイ装置などにおいては、中間階調表示を実現できる一方で視野角特性の改善を図ることができないという不利益がある。

本発明の目的は、複数の画素を使用して中間階調を表示すると同時に視野角特性を改善できる画像表示装置および方法を提供することにある。

本発明の第１の観点は、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示装置であって、入力された映像信号の階調を表示すべき画像に対して二次元配列する各画素の特性値に階調変換する階調変換部を有し、上記階調変換部は、中間階調を表現する複数の画素のうち、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換される画素、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換される画素を、少なくとも１つずつ含むように上記階調変換を行う。

好適には、表現すべき中間階調に応じて上記補正値を設定するための補正値設定部をさらに有する。

好適には、上記階調変換部は、原色輝度成分で表される映像信号について上記階調変換を行う。

好適には、上記階調変換部は、正または負の補正値を加算した第１の特性値または第２の特性値の何れか一方が最大特性値または最小特性値となるように上記階調変換を行う。

本発明の第２の観点は、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示装置であって、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現する階調表現部を有し、上記階調表現部は、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換されるフィールド、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換されるフィールドを、少なくとも１つずつ含むように上記階調表現を行う。

好適には、表示すべき中間階調に応じて上記第１の特性値並びに第２の特性値を設定する設定部をさらに有する。

好適には、上記階調表現部は、原色輝度成分で表される映像信号の中間階調を上記フィールド列で表現する。

好適には、上記階調表現部は、上記第１の特性値または上記第２の特性値の何れか一方が最大特性値または最小特性値となるように上記階調変換を行う。

本発明の第３の観点は、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示装置であって、入力された映像信号の階調を表示すべき画像に対して二次元配列する各画素の特性値に階調変換する階調変換部と、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現する階調表現部と、を有し、上記階調変換部は、中間階調を表現する複数の画素のうち、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換される画素、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換される画素を、少なくとも１つずつ含むように上記階調変換を行い、上記階調表現部は、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換されるフィールド、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換されるフィールドを、少なくとも１つずつ含むように上記階調表現を行う。

好適には、入力された映像信号が動画像を含む場合には、上記階調変換部により階調変換を行うように制御し、また入力された映像信号が静止画像で構成されている場合には、上記階調表現部により中間階調をフィールド列で表現するように制御する制御部をさらに有する。

本発明の第４の観点は、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現し、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示装置であって、駆動電圧に応じた階調で表示する液晶画素セルを含む表示部と、明レベルの相当する第１の電圧と暗レベルに相当する第２の電圧を含む実効的電圧に対応する上記駆動電圧を生成する駆動部と、を有し、上記第２の電圧は、液晶セルのしきい値電圧より低い電圧に設定されている。

本発明の第５の観点は、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現し、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示装置であって、駆動電圧に応じた階調で表示する液晶画素セルを含む表示部と、明レベルの相当する第１の電圧と暗レベルに相当する第２の電圧を含む実効的電圧に対応する上記駆動電圧を生成する駆動部と、を有し、上記第１の電圧は、液晶セルの特性値が略最大となり始める電圧より高い電圧に設定されている。

好適には、画素セルの光学的厚さが上記第１の電圧値に応じて設定されている。

本発明の第６の観点は、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現し、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示装置であって、駆動電圧に応じた階調で表示する液晶画素セルを含む表示部を有し、上記表示部は、明と暗の時間的な比率を変えて駆動される。

好適には、上記表示部は、上記明と暗の比率のうち、暗の比率が大きくなるように駆動される。

好適には、明レベルの相当する第１の電圧と暗レベルに相当する第２の電圧を含む実効的電圧に対応する上記駆動電圧を生成する駆動部を、さらに有し、上記第１の電圧は、液晶セルの特性値が略最大となり始める電圧より高い電圧に設定されている。

本発明の第７の観点は、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示方法であって、入力された映像信号の階調を表示すべき画像に対して二次元配列する各画素の特性値に階調変換する階調変換ステップを有し、上記階調変換ステップでは、中間階調を表現する複数の画素のうち、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換される画素、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換される画素を、少なくとも１つずつ含むように上記階調変換を行う。

本発明の第８の観点は、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示方法であって、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現する階調表現部ステップを有し、上記階調表現ステップでは、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換されるフィールド、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換されるフィールドを、少なくとも１つずつ含むように上記階調表現を行う。

本発明の第９の観点は、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示方法であって、入力された映像信号の階調を表示すべき画像に対して二次元配列する各画素の特性値に階調変換する階調変換ステップと、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現する階調表現ステップと、を有し、上記階調変換ステップでは、中間階調を表現する複数の画素のうち、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換される画素、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換される画素を、少なくとも１つずつ含むように上記階調変換を行い、上記階調表現ステップでは、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換されるフィールド、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換されるフィールドを、少なくとも１つずつ含むように上記階調表現を行う。

本発明の第１０の観点は、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現し、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示方法であって、明レベルの相当する第１の電圧と暗レベルに相当する第２の電圧を含む実効的電圧に対応する上記駆動電圧を生成するステップと、生成された上記駆動電圧を液晶表示セルに印加するステップと、を有し、上記第２の電圧は、液晶セルのしきい値電圧より低い電圧に設定されている。

本発明の第１１の観点は、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現し、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示方法であって、明レベルの相当する第１の電圧と暗レベルに相当する第２の電圧を含む実効的電圧に対応する上記駆動電圧を生成するステップと、生成された上記駆動電圧を液晶表示セルに印加するステップと、を有し、上記第１の電圧は、液晶セルの特性値が略最大となり始める電圧より高い電圧に設定されている。

本発明の第１２の観点は、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現し、入力映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示方法であって、駆動電圧に応じた階調で表示する液晶画素セルを含む表示部を、明と暗の時間的な比率を変えて駆動する。

本発明によれば、複数の画素を使用して中間階調を表示すると同時に視野角特性を改善することができる。

図１Ａ〜図１Ｄは一般的なディザ法について説明するための図である。 図２Ａ〜図２Ｃは一般的なディザ法について説明するための他の図である。 図３は本発明を適用した第１の実施形態の画像表示装置の構成例を示す図である。 図４Ａおよび図４Ｂはディザマトリクスを用いてディザ処理を行う場合について説明するための図である。 図５は入力階調に対して補正すべき画素出力の関係を示す図である。 図６Ａおよび図６Ｂは本発明を適用した画像表示装置により改善された視野角特性について説明するための図である。 図７Ａおよび図７Ｂは本発明を適用した画像表示装置により改善された視野角特性について説明するための他の図である。 図８Ａおよび図８ＢはＦ１からＦ４の４つの画素で一つのディザマトリクスを構成する場合について説明するための図である。 図９は本発明を適用した第２の実施形態の画像表示装置の構成を示す図である。 図１０は入力された映像信号のレベルに対して表示される映像の濃度（透過率）の関係を示す図である。 図１１は上半分が５０％の濃度、下半分が１００％の濃度の画像領域を示す図である。 図１２は図１１の画像を表示する場合の複数のフィールドで構成されるフィールド列を示した図である。 図１３Ａ〜図１３Ｃは時刻ｔ０から時刻ｔ１に至るまでのフィールド列における領域Ｐの濃度を示す図である。 図１４Ａおよび図１４Ｂは斜め視野角特性に基づいて２値の輝度を求める場合について説明するための図である。 図１５Ａおよび図１５Ｂは求めた２値のうち元の画素の明るさより明るい点Ｔ（ｖ１）と暗い点Ｔ（ｖ２）を千鳥配置状に表示する例を示す図である。 図１６Ａおよび図１６ＢはＲＧＢのうち、Ｇのみを入れ替えてディザマトリクスを構成する例を示す図である。 図１７は測定した斜め視野角に基づいてディザ処理を最適化する構成を示す図である。 図１８は液晶に印加する駆動電圧の黒レベルの電圧選定を最適化して、液晶応答波形を、パルス幅変調（ＰＷＭ）の波形に近づけて視野角特性を改善する第１の方法について説明するための図である。 図１９Ａ〜図１９Ｅは、液晶に印加する駆動電圧の黒レベルの電圧選定を最適化して、液晶応答波形を、パルス幅変調（ＰＷＭ）の波形に近づける第１方法を説明するための図である。 図２０Ａおよび図２０Ｂは白レベルの電圧選定を最適化および屈折率異方性Δｎｄ（ｄはパネル厚）を最適化して視野角特性を改善する第２の方法について説明する図である。 図２１Ａおよび図２１Ｂは一般的な液晶ディスプレイ装置および図２０Ｂに相当する本実施形態の第２の方法を採用する液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を示す図である。 図２２は第３の方法に係る明と暗の時間的な比率を１：２となるように駆動方法の一例を説明するための図である。 図２３Ａおよび図２３Ｂは一般的な液晶ディスプレイ装置および図２０Ｂに相当する本実施形態の第３の方法を採用する液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を示す図である。 図２４Ａ〜図２４Ｃは一般的な液晶ディスプレイ装置および本実施形態の第２の方法並びに第４の方法を採用する液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を示す図である。 図２５Ａおよび図２５Ｂは一般的な液晶ディスプレイ装置および本実施形態の第５の方法を採用する液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を示す図である。 図２６Ａ〜図２６Ｃは一般的な液晶ディスプレイ装置および本実施形態の第２の方法並びに第４の方法を採用する液晶ディスプレイ装置の明および暗時の駆動電圧波形を示す図である。 図２７Ａおよび図２７Ｂは一般的な液晶ディスプレイ装置および本実施形態の第５の方法を採用する液晶ディスプレイ装置の明および暗時の駆動電圧波形を示す図である。 図２８は本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置（画像表示装置）の第１の構成例を示す図である。 図２９は本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置（画像表示装置）の第２の構成例を示す図である。 図３０は本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置（画像表示装置）の第３の構成例を示す図である。 図３１Ａ〜図３１Ｃは図３０の装置において設定されるデータ変換部のγパターン、基準電圧生成部のγパターン、および入力データに対する液晶印加電圧を示す図である。 図３２は本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置（画像表示装置）の第４の構成例を示す図である。 図３３Ａ〜図３３Ｃは図３２の装置において設定されるデータ変換部のγパターン、基準電圧生成部のγパターン、および入力データに対する液晶印加電圧を示す図である。 図３４は本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置（画像表示装置）の第５の構成例を示す図である。 図３５Ａ〜図３５Ｅは図３２の装置において設定されるデータ変換部のγパターン、基準電圧生成部のγパターン、および入力データに対する液晶印加電圧を示す図である。 図３６は本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置（画像表示装置）の第６の構成例を示す図である。 図３７Ａ〜図３７Ｆは図３６の装置において設定されるデータ変換部のγパターン、基準電圧生成部のγパターン、および入力データに対する液晶印加電圧を示す図である。 図３８は本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置（画像表示装置）の第７の構成例を示す図である。

符号の説明

１０・・・画像表示装置、１１・・・輝度変換部、１２・・・オフセット生成部、１３・・・第１の加算回路、１４・・・第２の加算回路、１５・・・第１の電圧変換部、１６・・・第２の電圧変換部、１７・・・ディザ処理部、１８・・・制御部、１９・・・表示部、２０・・・画像表示装置、２１・・・非線形変換部、２２・・・オフセット生成部、２３・・・オフセットテーブル、２４・・・第１の加算回路、２５・・・第２の加算回路、２６・・・第１の逆変換部、２７・・・第２の逆変換部、２８・・・時分割処理部、２９・・・制御部、３０・・・表示部、４０，４０Ａ〜４０Ｆ・・・液晶ディスプレイ装置（画像表示装置）、４１，４１Ｃ，４１Ｆ・・・データ変換部、４２，４２Ａ・・・基準電圧生成部、４３・・・ソースドライバ、４４・・・表示パネル部。

以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
本実施形態においては、入力された映像信号に応じた画像を直視型の液晶表示面を介して表示する画像表示装置を例に説明する。

まず、第１の実施形態に係る画像表示装置１０について説明をする。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す図である。

画像表示装置１０は、図３に示すように、印加信号電圧として与えられる映像信号Ｈを所定の非線形特性に基づいて輝度信号に変換する輝度変換部１１、入力された映像信号Ｈが供給されるオフセット生成部１２、輝度変換部１１およびオフセットテーブルからの出力信号を加減算するための第１の加算回路１３および第２の加算回路１４、第１の加算回路１３の演算結果が供給される第１の電圧変換部１５、第２の加算回路１４の演算結果が供給される第２の電圧変換部１６と、第１および第２の電圧変換部１５,１６から出力される信号Ｖ１、Ｖ２が供給されるディザ処理部１７、ディザ処理部１７を制御する制御部１８、並びにディザ処理部１７からの出力信号Ｃoutに基づいて入力映像信号Ｈに応じた画像を表示する表示部１９と、を備えている。

輝度変換部１１は、供給される映像信号Ｈを、予め設定された非線形特性に基づきこれを輝度信号Ｌに変換する。
輝度変換部１１において設定される非線形特性は、任意に設定可能であるが、たとえば低電圧になるにつれて勾配が緩やかになる非線形曲線で表すようにしてもよい。
輝度変換部１１において電圧から輝度に変換された信号Ｌは、それぞれ第１の加算回路１３および第２の加算回路１４に供給される。

オフセット生成部１２は、供給される映像信号Ｈの階調（以下、入力階調という。）について補正した画素出力として表される信号Ｄ１、信号Ｄ２を生成する。
オフセット生成部１２は、かかる場合において、供給される映像信号Ｈの印加信号電圧に応じて、予め設定されているオフセットテーブルを参照しつつ、輝度変換部１１による輝度信号Ｌに対してオフセット処理するための信号Ｄ１、Ｄ２を生成する。
オフセット生成部１２で生成された信号Ｄ１は、第１の加算回路１３へ出力され、信号Ｄ２は、第２の加算回路１４に出力される。
なお、オフセット生成部１２におけるオフセットテーブル並びに生成すべき信号Ｄ１、Ｄ２の詳細については後述する。

第１の加算回路１３は、輝度変換部１１から信号Ｌが供給され、オフセット生成部１２からは信号Ｄ１が供給される。
第１の加算回路１３は、信号Ｌから信号Ｄ１を減算（引き算）した結果得られる信号Ｅ１を第１の電圧変換部１５に供給する。

第２の加算回路１４は、輝度変換部１１から信号Ｌが供給され、オフセット生成部１２からは信号Ｄ２が供給される。
第２の加算回路１４は、信号Ｌから信号Ｄ２を加算した結果得られる信号Ｅ２を第２の電圧変換部１６に供給する。

第１の電圧変換部１５は、第１の加算回路１３により供給される信号Ｅ１について、予め設定された非線形特性に基づいてこれをγ特性に再び変換する。
この第１の電圧変換部１５に設定されている非線形特性は、輝度変換部１１に設定されている非線形特性の逆特性として表される。このため、輝度変換部１１に設定されている非線形特性を更新した場合には、これに連動させてこの第１の電圧変換部１５に設定されている非線形特性をも更新することになる。
第１の電圧変換部１５により変換された信号Ｖ１は、ディザ処理部１７に出力される。

第２の電圧変換部１６は、第２の加算回路１４により供給される信号Ｅ２について、予め設定された非線形特性に基づいてこれをγ特性に再び変換する。
この第２の電圧変換部１６に設定されている非線形特性は、輝度変換部１１に設定されている非線形特性の逆特性として表される。このため、輝度変換部１１に設定されている非線形特性を変更した場合には、これに連動させてこの第２の電圧変換部１６に設定されている非線形特性をも変更することになる。
第２の電圧変換部１６により変換された信号Ｖ２は、ディザ処理部１７に出力される。

ディザ処理部１７は、第１の電圧変換部１５および第２の電圧変換部１６により供給された信号Ｖ１、Ｖ２から、制御部１８による制御の下、ディザ法に基づきディザ処理を行う。

図４は、本実施形態のディザ処理部１７においてディザマトリクスを用いてディザ処理を行う場合について説明するための図である。
このディザ法は、図４Ａに示すように、複数画素で構成される中間階調で現される画像領域を、図４Ｂで示すように水平方向または垂直方向に碁盤目状の規則的な模様で表される第１の特性値（本実施形態においては透過率）の画素と、第２の特性値（本実施形態においては透過率）の画素の２つの画素で構成される２次元的なディザマトリクスにより擬似的に表現するものである。
ディザ処理部１７は、このようなディザマトリクスで表現される出力信号Ｃoutを表示部１９に出力する。

表示部１９は、たとえば液晶を駆動するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を搭載した直視型の液晶表示面を介してディザ処理部１７の出力画像を表示する。
表示部１９は、たとえば、電圧値として定義される出力信号Ｃoutに対応した透過率曲線を有する液晶材料特性を利用して、所定の透過率（特性値）を得て中間階調表示を行う。

次に、本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置１０より上述した２次元的なディザマトリクスを生成するまでの動作について説明をする。

図５は、入力階調に対して補正すべき画素出力の関係を示す図である。
図５において、横軸が入力階調（透過率）を示し、縦軸が特性値（透過率）を示している。

通常のディザ法においては、所定のディザ係数を対応する位置の複数の画素に加算し、複数の画素による加算された平均出力が、入力階調に対して図５中、直線ｂで示される線形関係となるように入力信号を補正して画素出力を得ることになる。
これに対して、本実施形態の画像表示装置１０においては、入力階調に対して、例えば一対の画素（サブピクセル）をそれぞれ図５中、ａ、ｃで示される画素出力の関係に基づいてこれを補正し、第１の特性値ＶＡＬａと、第２の特性値ＶＡＬｃを得るように制御する。
具体的には、この補正においては、図５に示すように直線ｂに対してプラスの補正値Δｋ２を加算して第１の特性値ＶＡＬａを求めるとともに、直線ｂに対してマイナスの補正値Δｋ１を引算して第２の特性値ＶＡＬｃを求める。
換言すれば、入力階調に対して正の補正値としてのΔｋ２と負の補正値としてのΔｋ１を生成し、これらの補正値を入力階調に加算することで、画素出力ｂを得る。

ディザ処理部１７には、入力階調に対してａの関係を持つ画素出力を示す信号Ｖ１と、入力階調に対してｃの関係を持つ画素出力を示す信号Ｖ２が供給される。
ディザ処理部１７においては、このような信号Ｖ１に基づき第１の特性値ＶＡＬａを決定するとともに、信号Ｖ２に基づき第２の特性値ＶＡＬｃを決定し、ディザマトリクスを介して中間階調を表現する。
その結果、第１の特性値ＶＡＬａと第２の特性値ＶＡＬｂをプラスして２で割った中間階調がディザマトリクスで表現されることになる。
これは、図５に示すａ,ｃの関係で表される画素出力（透過率）を加算して２で割った関係がディザマトリクスを介して表現されることに相当する。

ちなみに、オフセット生成部１２は、入力階調に対する画素出力ａ,ｃの関係を予めオフセットテーブルに記憶させておき、映像信号Ｈが入力される度にこのオフセットテーブルを参照して、補正値Δｋ１、Δｋ２を特定する。
オフセットテーブル中に予め記憶させておく画素出力の関係ａ,ｃは、図５に示すように、入力階調に対して正の補正値Δｋ２を加算した第１の特性値ＶＡＬａに変換される画素と、負の補正値Δｋ１を加算した第２の特性値ＶＡＬｃに変換される画素を、それぞれディザマトリクス中に少なくとも１つずつ含む形式となるように設定される。

たとえば、負の補正値Δｋ１と正の補正値Δｋ２を加算した結果得られる第１の特性値または第２の特性値の何れか一方が最大特性値（透過率１００％）または最小特性値（透過率０％）となるように画素出力の関係ａ,ｃをオフセットテーブル中に記憶させる。
図５においては、透過率０％から５０％に至るまで第２の特性値が最小特性値となるように負の補正値Δｋ１を設定しておくとともに、透過率５０％から１００％に至るまで第１の特性値が最大特性値となるように正の補正値Δｋ２を設定している。

図６Ａおよび図６Ｂは、上述したように補正値を設定した場合における表示部１９の液晶表示面への各視野角（０度、２０度、４０度および６０度）に対する透過率の関係を示す図であって、図６Ａは通常のディザ法に基づく場合の視野角に対する透過率の関係を示し、図６Ｂは本実施形態における視野角に対する透過率の関係を示している。
図６Ａおよび図６Ｂにおいて、横軸が表示部１９において表示すべき階調に応じてディザ処理部１７から供給された出力信号Ｃoutに基づく透過率（入力）を示しており、縦軸は、実際に表示部１９において表示される階調の透過率（出力）を示している。

通常のディザ法に基づき、入力階調に対して図５中に直線ｂで示される線形関係に基づいてこれを補正して画素出力を得た場合には、図６Ａに示すように、視野角が大きくなるにつれて、換言すれば液晶表示面を斜めから視認した場合において、視野角特性が著しく劣化することが分かる。

これに対して、本実施形態のように、画素出力の関係ａ,ｃとなるように第１の特性値、第２の特性値を決定した場合には、図６Ｂに示すように、液晶表示面を斜めから視認した場合においても、視野角特性が改善されていることが分かる。

図７Ａおよび図７Ｂは、図６Ａおよび図６Ｂに示す透過率の関係をγ補正した階調で表した結果を示す図である。図７Ａおよび図７Ｂにおいて、横軸が入力階調を、縦軸が出力階調をそれぞれ示している。

入力階調に対して実際に液晶表示面を介して人間の目で視認できる階調（以下、出力階調という。）は、通常のディザ法に基づき入力階調に対して図５中の直線ｂで示される線形関係に基づいてこれを補正して画素出力を得た場合には、図７Ａに示すように、視野角が大きくなるにつれて入力階調と出力階調との線形性が徐々にズレていく。これは、液晶表示面を斜めから視認した場合において、視野角特性が著しく劣化することを示唆している。

これに対して、本実施形態にように、画素出力の関係ａ,ｃとなるように第１の特性値、第２の特性値を決定した場合には、図７Ｂに示すように、液晶表示面を斜めから視認した場合においても、視野角特性が改善されていることが分かる。

このように視野角が改善される理由としては、たとえば透過率が５０％である場合には、図５に示すように、画素出力の関係ａ,ｃにおいて、第１の特性値は、透過率１００％となるように、また第２の特性値は透過率０％となるようにディザマトリクスが構成されることになる。
透過率が０％、１００％の場合には視野角特性は劣化することはないため、これに基づく第１の特性値と第２の特性値をプラスして２で割ることにより表現されるディザマトリクスの中間階調は、透過率５０％においては、視野角特性は劣化することはない。
図６Ｂに示すように透過率５０％においては、視野角に応じたズレが生じていないことが分かる。

また、透過率０％から透過率５０％に至るまでにおいても、本実施形態においては、図５に示すように、第２の特性値を透過率０％で固定して、第１の特性値のみについて透過率を変えていくため、少なくとも第２の特性値に関しては視野角特性を劣化させることはなくなる。
このため、これら第１の特性値と第２の特性値をプラスして２で割ることにより表現されるディザマトリクスの中間階調を表示する場合に、通常のディザ法と比較して視野角特性を改善することができる。

同様に、透過率５０％から透過率１００％に至るまでにおいても、本実施形態においては、図５に示すように、第１の特性値を透過率１００％で固定して、第２の特性値のみについて透過率を変えていくため、少なくとも第１の特性値に関しては視野角特性を劣化させることはなくなる。
このため、これら第１の特性値と第２の特性値をプラスして２で割ることにより表現されるディザマトリクスの中間階調を表示する場合に、通常のディザ法と比較して視野角特性を改善することができる。

このように、本実施形態の画像表示装置１０においては、第１の特性値と第２の特性値でディザマトリクスの中間階調を表現する場合に、いずれか一方の濃度を０％または１００％に固定しているため、その分視野角特性を改善することが可能となる。

なお、本実施形態においては、第１の特性値または第２の特性値の何れか一方が最大特性値または最小特性値となるような画素出力の関係ａ,ｃがオフセットテーブル中に記憶させている場合に限定されるものではない。
入力階調に対して正の補正値Δｋ２を加算した第１の特性値（透過率）に変換される画素と、負の補正値Δｋ１を加算した第２の特性値（透過率）に変換される画素を、それぞれディザマトリクス中に少なくとも１つずつ含む形とされていれば同様の効果を得ることができる。たとえば、図５に示す画素出力の関係がａ’,ｃ’で規定されるような曲線をオフセットテーブル中に記憶させていてもよい。

また、上述した実施の形態では、２つの画素でディザマトリクスを構成する場合について説明をしたが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、複数の画素でディザマトリクスが構成されていればいかなるものであってもよい。

たとえば、図８Ａに示すようなＦ１からＦ４の４つの画素で一つのディザマトリクスを構成する場合には、入力階調に対して補正すべき画素出力の関係は、図８Ｂに示すように、透過率０％から２５％においては、画素Ｆ１の画素出力の特性値（透過率）を大きくシフトさせる一方、画素Ｆ２,Ｆ３,Ｆ４を最小特性値に固定する。
透過率２５％から５０％においては、画素Ｆ２の画素出力の特性値を大きくシフトさせる一方、画素Ｆ１の透過率を最大値（特性値）に固定し、さらに画素Ｆ３,Ｆ４の最小特性値に固定する。
透過率５０％から７５％においては、画素Ｆ３の画素出力の特性値を大きくシフトさせる一方、画素Ｆ１、Ｆ２を最大特性値に固定し、さらに画素Ｆ４を最小特性値に固定する。
透過率７５％から１００％においては、画素Ｆ４の画素出力の特性値を大きくシフトさせる一方、画素Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を最大特性値に固定する。

その結果、図８Ｂ中直線ｂに示すような画素出力を擬似的に作り出すことが可能となる。また、このような場合において、画素Ｆ１からＦ４のうち、少なくとも３つの画素は常に最小特性値（透過率０％）若しくは最大特性値（透過率１００％）に固定されることになるため、視野角特性の劣化を防ぐことも可能となる。

このように、本第１の実施形態の画像表示装置１０においては、第１の特性値と第２の特性値でディザマトリクスの中間階調を表現する場合に、このディザマトリクスを構成する１の画素の特性値のみをシフトさせ、他の画素の特性値は常に特性値（透過率）を０％または１００％に固定しているため、その分視野角特性を改善することが可能となる。

次に、入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現することにより視野角特性を改善した第２の実施形態に係る画像処理装置２０について説明をする。

第１の実施形態の画像表示装置１０においては、空間方向へのディザ処理の手法を用いて、複数の画素により１つの階調を表現し、視野角特性を改善していた。
これに対して、第２の実施形態の画像表示装置２０においては、時間方向に並ぶ複数の画面の画素により１つの階調を表現して、視野角特性を改善するものである。
以下、１枚の画面のことをフィールドとも呼び、複数のフィールドで構成される列をフィールド列と呼ぶものとする。なお、本明細書におけるフィールドと言う言葉は、いわゆる飛び越し走査におけるフィールドに限らない。

図９は、第２の実施形態に係る画像表示装置２０の構成例を示すブロック図である。

画像表示装置２０は、図９に示すように、非線形変換部２１と、オフセット生成部２２と、オフセットテーブル２３と、第１の加算回路２４と、第２の加算回路２５と、第１の逆変換部２６と、第２の逆変換部２７と、時分割処理部２８と、時分割処理部２８を制御する制御部２９と、表示部３０とを備えている。

非線形変換部２１には、たとえば画面表示レートが６０Ｈｚの映像信号Ｈが、外部から入力される。
非線形変換部２１は、入力された映像信号Ｈを、予め設定されている所定の非線形の入出力特性に従って、レベル変換をする。
非線形変換部２１に設定される非線形の入出力特性は、たとえば低レベルになるにつれて勾配が緩やかになるいわゆるガンマ関数で表される非線形曲線である。ただし、この非線形の入出力特性は、任意に設定可能である。

非線形変換部２１から出力されたレベル変換後の映像信号Ｌは、第１の加算回路２４および第２の加算回路２５に供給される。

オフセット生成部２２は、映像信号Ｈが入力される。オフセット生成部２２は、オフセットテーブル２３を参照して、第１のオフセット信号Δｋ１および第２のオフセット信号Δｋ２を発生する。
オフセットテーブル２３は、入力された映像信号Ｈの信号レベルに対する対応するオフセット信号Δｋ１およびΔｋ２の値が示されたテーブルである。
オフセット生成部２２は、入力された映像信号Ｈに応じて対応するΔｋ１およびΔｋ２をオフセットテーブルから検索して、オフセット信号として出力する。
なお、オフセット生成部２２から出力される第１のオフセット信号Δｋ１および第２のオフセット信号Δｋ２についての詳細は後述する。

オフセット生成部２２から出力された第１のオフセット信号Δｋ１は、第１の加算回路２４に供給される。オフセット生成部２２から出力された第２のオフセット信号Δｋ２は、第２の加算回路２５に供給される。

第１の加算回路２４には、非線形変換部２１から出力された映像信号Ｌと、オフセット生成部２２から出力された第１のオフセット信号Δｋ１とが入力される。
第１の加算回路２４は、映像信号Ｌと第１のオフセット信号Δｋ１とを加算した映像信号Ｅ１を生成する。
第１の加算回路２４により生成された映像信号Ｅ１は、第１の逆変換部２６に供給される。

第２の加算回路２５には、非線形変換部２１から出力された映像信号Ｌと、オフセット生成部２２から出力された第２のオフセット信号Δｋ２とが入力される。
第２の加算回路２５は、映像信号Ｌから、第１のオフセット信号Δｋ１を減算した映像信号Ｅ２を生成する。
第２の加算回路２４により生成された映像信号Ｅ２は、第２の逆変換部２７に供給される。

第１の逆変換部２６には、第１の加算回路２４から出力された映像信号Ｅ１が入力される。第１の逆変換部２６は、入力された映像信号Ｅ１を、予め設定されている所定の非線形の入出力特性に従って、レベル変換をする。

第２の逆変換部２７には、第２の加算回路２５から出力された映像信号Ｅ２が入力される。第２の逆変換部２７は、入力された映像信号Ｅ２を、予め設定されている所定の非線形の入出力特性に従って、レベル変換をする。

第１の逆変換部２６および第２の逆変換部２７に設定されている非線形の入出力特性は、非線形変換部２１に設定されている非線形の入出力特性の逆特性である。
たとえば、非線形変換部２１にガンマ関数に応じた入出力特性が設定されていれば、第１の逆変換部２６および第２の逆変換部２７には逆ガンマ特性が設定されていることとなる。
このため、非線形変換部２１に設定されている非線形特性を更新した場合には、これに連動させて第１の逆変換部２６および第２の逆変換部２７に設定されている非線形特性をも更新することになる。

第１の逆変換部２６によりレベル変換がされた後の映像信号Ｖ１は、時分割処理部２８に供給される。また、第２の逆変換部２７によりレベル変換がされた後の映像信号Ｖ２も、時分割処理部２８に供給される。

なお、非線形変換部２１は、第１の実施形態の画像表示装置１０の輝度変換部１１と同一の構成要素を有し、オフセット生成部２２およびオフセットテーブル２３は、第１の実施形態の画像表示装置１０のオフセット生成部１２と同一の構成要素を有し、第１の加算回路２４は、第１の実施形態の画像表示装置１０の第１の加算回路１３と同一の構成要素を有し、第２の加算回路２５は、第１の実施形態の画像表示装置１０の第２の加算回路１４と同一の構成要素を有する。さらに、第１の逆変換部２６は、第１の実施形態の画像表示装置１０の第１の電圧変換部１５と同一の構成要素を有し、第２の逆変換部２７は、第１の実施形態の画像表示装置１０の第２の電圧変換部２６と同一の構成要素を有する。

さらに、以上の各構成要素の接続関係も第１の実施形態の画像表示装置１０と同様である。

時分割処理部２８は、第１のアップコンバート部２８１と、第２のアップコンバート部２８２と、切換出力部２８３とを有している。

第１のアップコンバート部２８１には、第１の逆変換部２６によりレベル変換がされた後の映像信号Ｖ１が入力される。映像信号Ｖ１は、元々の映像信号Ｈと同様の画面表示レート（６０Ｈｚ）である。
第１のアップコンバート部２８１は、入力された映像信号Ｖ１の画面表示レートを、６０Ｈｚから１２０Ｈｚに、アップコンバートする。第１のアップコンバート部２８１は、たとえば同じ画面を２回繰り返し出力することによりアップコンバートを行う。

第２のアップコンバート部２８２には、第２の逆変換部２７によりレベル変換がされた後の映像信号Ｖ２が入力される。映像信号Ｖ２は、元々の映像信号Ｈと同様の画面表示レート（６０Ｈｚ）である。
第２のアップコンバート部２８２は、入力された映像信号Ｖ２の画面表示レートを、６０Ｈｚから１２０Ｈｚに、アップコンバートする。第２のアップコンバート部２８２は、たとえば同じ画面を２回繰り返し出力することによりアップコンバートを行う。

切換出力部２８３は、第１のアップコンバート部２８１から出力された映像信号と、第２のアップコンバート部２８１から出力された映像信号とを、１画面毎に交互に選択して出力する。

このため、切換出力部２８３からは、第１のオフセット信号Δｋ１が加算されて生成された画面と、第２のオフセット信号Δｋ２が加算されて生成された画面とが、１画面毎に交互に繰り返された画面表示レートが１２０Ｈｚの映像信号Ｃｏｕｔが出力される。
切換出力部２８３から出力された映像信号Ｃｏｕｔは、表示部４０に供給される。

表示部３０は、たとえば液晶を駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を搭載した直視型の液晶表示面を介して時分割処理部２８の出力画像を表示する。
表示部３０では、液晶表示面が、映像信号Ｃoutに対応して各画素位置において透過率が変化し、映像信号の各画面を表示する。ここで、画面表示レートは１２０Ｈｚであっても、液晶の交流化は６０Ｈｚにする。液晶に直流が印加され、焼きつきやフリッカを生じることをふせぐためである。

次に、第２の実施形態に係る画像表示装置２０の処理動作について説明する。

画像表示装置２０においては、時間方向に並ぶ連続した２つの画面により１つの階調を表現して、視野角特性を改善する。具体的には、次のような処理を行っている。

画像表示装置２０においては、映像信号の画面表示レートを６０Ｈｚから１２０Ｈｚにアップコンバートする。
ここで、画面表示レートをアップコンバートした後の映像信号の連続した２枚の画面のうち、先行する画面のことを「第１フィールド」、後の画面のことを「第２フィールド」と呼ぶものとする。
なお、フィールドと呼んでいるが、飛び越し走査のフィールドとは関係がない。

図１０は、入力された映像信号Ｈの信号レベル（階調）に対する、表示部３０に表示される特性値（液晶の透過率）を示す図である。

画像表示装置２０においては、図１０に示すように、第１フィールドＦＬＤ１に対しては第１のオフセット信号Δｋ１を加算し、第２のフィールドＦＬＤ２に対しては、第２のオフセット信号Δｋ２を減算するようにしている。

このため、画像表示装置２０においては、プラス側にレベルが補正されたフィールド（第１フィールド）と、マイナス側にレベルが補正されたフィールドとが交互に繰り返される出力映像信号Ｃｏｕｔが表示部３０に供給される。

ここで、人間の目の視覚の特性は、時間方向に対する積分特性があるため、プラス側に補正されたフィールドとマイナス側に補正されたフィールドとが交互に表示された場合には、その平均値のレベルの画像であると認識する。
そのため、表示部３０に表示された映像を見たユーザは、第１フィールドＦＬＤ１と第２のフィールドＦＬＤ２との平均のレベルで表された映像信号ＡＦＤＬ１２を擬似的に見ていることとなる。
したがって、画像表示装置２０においては、第１フィールドＦＬＤ１と第２フィールドＦＬＤ２とを平均化したときに、オフセット信号Δｋ１，Δｋ２を加算しなかった場合の通常の映像を見たのと同じ映像となるように、オフセット信号Δｋ１，Δｋ２を定めている。

画像表示装置２０のオフセット生成部２２は、第１のオフセット信号Δｋ１および第２のオフセット信号Δｋ２をオフセットテーブル２３を参照して発生する。
オフセットテーブル２３は、元の映像信号のレベル（入力階調）に対する画素出力レベルの関係を予め記憶している。オフセット生成部２２は、映像信号Ｈが入力される度にオフセットテーブル２３を参照して、Δｋ１、Δｋ２を特定する。

たとえば、図１１に示すような、画面上半分の領域が５０％の透過率の階調で表示される領域であり、画面下半分の領域が１００％の透過率の階調で表示される領域の画面ｗを表示する場合を考える。

この場合、図１２に示すように、第１フィールドＦＤＬ１は、全面が１００％の透過率の階調で表示される画像となる。また、第２のフィールドＦＬＤ２は、画面上半分の領域が０％の透過率の階調で表示され、画面下半分の領域が１００％の透過率の階調で表示される。
画面ｗを表示する場合、このような第１フィールドＦＬＤ１および第２フィールドＦＬＤ２が交互に表示されるため、上半分の領域の濃度が、擬似的に０％と１００％との合成の濃度として視認される画像を表示することができる。

また、画像表示装置２０においては、第１のオフセット信号Δｋ１を加算した結果値と、第２のオフセット信号Δｋ２を減算した結果値との何れか一方が、最大特性値（透過率１００％）または最小特性値（透過率０％）となるように、オフセットテーブル２３中にΔｋ１およびΔｋ２が記憶させている。
前記の図１０においては、入力された映像信号のレベルが０％から５０％に至るまでは第２フィールドＦＬＤ２の特性値（透過率）が最小値（最小透過率）となるように第２のオフセット信号Δｋ２が設定してあるとともに、入力された映像信号のレベルが５０％から１００％に至るまでは第１フィールドＦＬＤ１の特性値（透過率）が最大値（最大透過率）となるように第１のオフセット信号Δｋ１を設定してある。

このため、たとえば、中間階調ｅ１を表現する場合には、図１３Ａに示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１/２に至るまでの第１フィールドＦＬＤ１を透過率ｇ１に基づくものとし、時刻ｔ1/２から時刻ｔ１に至るまでの第２フィールドＦＬＤ２を透過率０％とする。
これにより、時刻ｔ０から時刻ｔ１に至るまでの連続したフィールドの並び（以下、フィールド列という。）を視認したユーザに対して、その画像領域について中間階調ｅ１を擬似的に映し出すことが可能となる。

また、たとえば、中間階調ｅ２を表現する場合には、図１３Ｂに示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１/２に至るまでの第１フィールドＦＬＤ１を透過率ｇ２に基づくものとし、時刻ｔ１/２から時刻ｔ１に至るまでの第２フィールドＦＬＤ２を透過率０％とする。
これにより、時刻ｔ０から時刻ｔ１に至るまでのフィールド列を連続して視認したユーザに対して、その画像領域について中間階調ｅ２を擬似的に映し出すことが可能となる。

さらに、たとえば、透過率の高い中間階調ｅ３を表現する場合には、図１３Ｃに示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１/２に至るまでの第１フィールドＦＬＤ１を透過率１００％に基づくものとし、時刻ｔ1/２から時刻ｔ１に至るまで第２のフィールドＦＬＤ２を透過率ｇ３とする。
これにより、時刻ｔ０から時刻ｔ１に至るまでのフィールド列を連続して視認したユーザに対して、その画像領域について中間階調ｅ３を擬似的に映し出すことが可能となる。

このように、本発明を適用した画像表示装置２０においては、第１の特性値（透過率）と第２の特性値（透過率）でディザマトリクスの中間階調を表現する場合に、いずれか一方の特性値を最小特性値（透過率０％）または最大特性値（透過率１００％）に固定している。
この特性値（透過率）０％並びに１００％はともに視野角特性が良好であるため、いずれか一方の特性値を最小特性値、最大特性値に設定することで、その分視野角特性を改善することが可能となる。

このようなオフセット信号Δｋ１,Δｋ２を設定した場合における表示部３０の液晶表示面への各視野角に対する透過率の関係は、空間ディザの場合と同様に改善がされる。

なお、第２の実施形態においては、２つの連続したフィールドにより１つの階調を表示してるいが、本発明はこれに限らず、２以上の連続したフィールドから構成されるフィールド列内に、映像信号の階調に対して正の補正値（オフセット値）を加算した特性値に変換されるフィールドと、映像信号の階調に対して負の補正値（オフセット値）を加算した特性値に変換されるフィールドを、少なくとも１つずつ含むようにして階調表現を行えば、どのようにしてもよい。

なお、本発明は、上述した第１の実施形態および第２の実施形態に限定されるものではなく、たとえば入力された映像信号Ｈが動画像で構成されている場合には、ディザ処理部１７において、２次元画像としてのディザマトリクスを用いて中間階調を表現するように制御し、また入力された映像信号Ｈが静止画像で構成されている場合には、フィールド列を用いて中間階調を表現するように制御してもよい。

また、本実施形態に係る画像表示装置においては、中間階調をディザマトリクスで表現する構成とフィールド列で表現する構成の何れも備えるようにしてもよいし、何れか一方のみ備えるようにしてもよい。

また、この画像表示装置においては、白黒画像の中間階調を表現する場合に限定されるものではなく、ＲＧＢの原色輝度成分で表される映像信号の中間階調を同様の手法に基づいて表現するようにしてもよい。

また、この画像表示装置１０においては、オフセット生成部１２において設定する補正値としてのΔｋ１、Δｋ２をユーザが事前において任意に設定できるようにしてもよいことは勿論である。

また、この画像表示装置１０においては、液晶表示面を斜めから視認した場合におけるいわゆる斜め視野角を測定し、測定した斜め視野角に基づいてディザ処理部１７におけるディザ処理を最適化するようにしてもよい。

一般に斜め視野角において黒浮きが生じないのは、視野角補償フィルムを配置することによる効果が大きく、また中間階調においては、ガンマ特性のズレが大きくなるところ、ＲＧＢが異なる階調としての記憶色の肌色の色抜け現象として目立つことになる。これらを解決するためには、ガンマ特性の斜め視野角の変化を少なくする必要がある。

このため、平均化すると元のレベルが同じ輝度（透過率）になる互いにΔＴ離れた２値を求める。

図１４Ａおよび図１４Ｂは視野角が０度、３０度、４５度及び６０度の場合における入力階調に対する透過率特性を示している。たとえば図１４Ａで示すようにＴ１（ｖ１）と、Ｔ２（ｖ２）を平均化した結果得られる輝度をＴ０（ｖ０）とする。また、実測したガンマ特性が図１４Ａに示すように暗い方向へシフトしていた場合には、
Ｔ６０_org＝Ｔ０（ｖ０）＋ΔＴ（ｖ０）・・・・・・・・・・・・・・・（１）
Ｔ６０_dither＝
（Ｔ０（ｖ１）＋ΔＴ（ｖ１）＋Ｔ０（ｖ２）＋ΔＴ（ｖ２））／２
＝Ｔ０（ｖ１）／２＋ΔＴ（ｖ１）／２＋Ｔ０（ｖ２）／２＋ΔＴ（ｖ２）／２
・・・・・・・・・・・・・（２）
Ｔ０（ｖ０）＝（Ｔ１（ｖ１）＋Ｔ２（ｖ２））／２・・・・・・・・・（３）
であることから、
Ｔ６０_dither＝Ｔ０（ｖ０）＋ΔＴ（ｖ１）／２＋Ｔ０（ｖ２）／２・・・・（４）
となる。
ただし上述の変数は以下の値を示す。
ｖ０：目的とする中間調を表示するための通常駆動電圧、
ｖ１：本発明での正の補正値を加算した特性値を得るための駆動電圧、
ｖ２：本発明での負の補正値を減算した特性値を得るための駆動電圧、
Ｔ０（ｖ０）：目的とする中間調透過率、
Ｔ１（ｖ１）：本発明での正の補正値を加算した特性値、
Ｔ２（ｖ２）：本発明での負の補正値を減算した特性値、
ΔＴ（ｖ０）:ｖ０での視角６０°透過率と視角０°透過率との差、
ΔＴ（ｖ１）：ｖ１での視角６０°透過率と視角０°透過率との差、
ΔＴ（ｖ２）：ｖ２での視角６０°透過率と視角０°透過率との差、
Ｔ６０_org：通常駆動での視角６０°透過率、
Ｔ６０_dither：本発明での視角６０°透過率。

また、ΔＴ（ｖ１）／２＋ΔＴ（ｖ２）／２＜ΔＴ（ｖ０）であることから、ΔＴ６０_dither＜ΔＴ６０_orgとなり、視野角による輝度変動は少なくなる。このような場合におけるΔＴは片側が０にクリップされるまで、互いに離れた条件が最も改善され、ガンマ特性の斜め視野角の変化が少なくなる。

また、実測したガンマ特性が図１４Ｂに示すように明るい方向へシフトしていた場合には、ΔＴ（ｖ１）／２＋ΔＴ（ｖ２）／２＞ΔＴ（ｖ０）であるから、ΔＴ６０_dither＞ΔＴ６０_orgとなり、視野角による輝度変動は悪化する。この場合には、元の値Ｔ（Ｖ０）を使うか、ΔＴを変えて最適点を探すことになる。

次に、求めた２値を利用して空間ディザをかける。このとき、各画素について上述の如くガンマ特性に応じて２値を求め、求めた２値のうち元の画素の明るさより明るい点Ｔ（ｖ１）と暗い点Ｔ（ｖ２）を図１５Ａに示すように千鳥配置状に表示する。
ちなみに、ＲＧＢに関しても同様に千鳥配置状に表示する場合には、（ｒ１,ｇ１,ｂ１）からなる輝度と、（ｒ２,ｇ２,ｂ２）からなる輝度の２値で表されることになる。

このようにして空間ディザをかけた後に、さらに時間ディザをかける。図１５Ｂは、図１５Ａにおいて求められた千鳥配置状のパターンを時間の経過に応じて逆転させて交互に表示させる例を示している。
このように空間ディザと時間ディザを重ね合わせることにより、フリッカもなく網目も目立たない視野角の広がった良質の合成画像を作り出すことが可能となる。

なお、ＲＧＢに関して上述の如き千鳥配置状に表示する場合において、何れか一の原色輝度成分を入れ替えるようにしてもよい。

図１６Ａおよび図１６Ｂは、ＲＧＢのうち、Ｇのみを入れ替える例を示している。この図１６Ａ、Ｂに示す例では、（ｒ１,ｇ２,ｂ１）からなる輝度と、（ｒ２,ｇ１,ｂ２）からなる輝度の２値で千鳥配置状に空間配置するとともに、時間ディザをかけることによりこれらの配置を逆転させる。
このような場合には、白黒の千鳥配置ではなくＧの補色市松配置の如き印象をユーザに与えることになる。
すなわち、この図１６Ａ，Ｂの例では、隣り合う画素の輝度差が少なく、網目も見えにくく、エッジもよりスムーズに見えることになり、また各画素についてディザ値を求めているため解像度の劣化が少ない。

図１７は、測定した斜め視野角に基づいてディザ処理を最適化する構成を上記画像表示装置１０に組み込む例を示している。

図１５Ａに示すように千鳥配置状に表示する。（ｒ１,ｇ１,ｂ１）からなる輝度と、（ｒ２,ｇ２,ｂ２）からなる輝度の２値でディザマトリクスを構成する場合には、入力された輝度（ｒ０,ｇ０,ｂ０）からなる映像信号Ｈが入力される２値生成部３１と、この２値生成部３１に接続された斜め視野角パラメータ部３２と、ディザ処理部１７Ａとで構成されることになる。

２値生成部３１は、入力された映像信号Ｈに対して上記式（１）〜式（４）に基づき、輝度（ｒ１,ｇ１,ｂ１）と、輝度（ｒ２,ｇ２,ｂ２）を求める。この２値生成部３１において求められた２値の輝度は、それぞれディザ処理部１７Ａへと送信される。

ちなみに２値生成部３１は、これら２値の輝度を求める際において、測定した斜め視野角がパラメータ化されて管理されている斜め視野角パラメータ部３２を参照することになる。

ディザ処理部１７Ａは、これら輝度（ｒ１,ｇ１,ｂ１）と、輝度（ｒ２,ｇ２,ｂ２）が２値生成部３１へ送られてきた場合には、これに基づいて上述の如きディザ処理を実行することになる。

上述したように、第２の実施形態として、時間方向に並ぶ連続した２つの画面により１つの階調を表現して、視野角特性を改善する時間的なディザ法を説明した。
以下に、本第２の実施形態の概念に含まれる入力された映像信号の中間階調を複数のフィールドで構成されるフィールド列で表現する場合であって、以下に示す駆動方法について説明する。

以下においては、液晶に印加する駆動電圧の黒レベルの電圧選定を最適化、パネル厚を最適化して、液晶応答波形を、いわゆるパルス幅変調（ＰＷＭ）の波形に近づけて視野角特性を改善する第１の方法、白レベルの電圧選定を最適化およびパネル厚を最適化して視野角特性を改善する第２の方法、並びに、明と暗の時間比率を変えてパネルを駆動して視野角特性を改善する第３の方法について、順を追って説明する。

まず、液晶に印加する駆動電圧の黒レベルの電圧選定を最適化して、図１８に示すように、液晶応答波形を、いわゆるパルス幅変調（ＰＷＭ）の波形に近づけて視野角特性を改善する第１の方法について説明する。

一般的な液晶ディスプレイ装置においては、駆動電圧を、たとえば図１９ＡのＸで示す範囲、すなわち、黒レベルはしきい値電圧、たとえば１．９Ｖと略同様の値に設定され、白レベルは４．０Ｖに設定される。
この場合の、駆動電圧波形を図１９Ｂに、入力階調に対する透過率特性を図１９Ｃに示している。
この場合、実効的駆動電圧波形の立ち上がり、立ち上がり部分が十分な急峻さを得られておらず（十分な応答特性が得られておらず）、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線と異なる波形が得られる傾向にある。

これに対して、本実施形態に係る第１の方法においては、駆動電圧を、図１９ＡのＹで示す範囲、すなわち、黒レベルはしきい値電圧、たとえば１．９Ｖより低い電圧、図１９Ａの例では０Ｖに設定され、白レベルは４．０Ｖに設定される。
この場合の、駆動電圧波形を図１９Ｄに、入力階調に対する透過率特性を図１９Ｅに示している。
この場合、実効的な駆動電圧波形の立ち上がり、立ち上がり部分が十分な急峻さを得られており（十分な応答特性が得られており）、パルス幅を実効的に狭くするように制御できており、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線に近似した波形が得られる傾向にある。
すなわち、黒レベルの電圧値を、しきい値より低い値（この値は低いほど（０Ｖに近づくほど）良好な応答特性を得られる駆動電圧波形を形成することが可能である。）に設定することにより、図１８に示すように、液晶応答波形を、いわゆるパルス幅変調（ＰＷＭ）の波形に近づけて中間階調の視野角特性を改善することが可能となる利点がある。
また、液晶応答特性が改善されることから、動画に対する応答も改善される利点がある。

次に、白レベルの電圧選定を最適化および液晶材料の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚みｄの積で表される光学的なセル厚Δｎｄを最適化して視野角特性を改善する第２の方法について説明する。

本第２の方法においては、基本的には、白レベルの電圧を最大の透過率を示す４Ｖではなく、４Ｖより大きい値、たとえば５Ｖに設定する。
図２０Ａに示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を個別に観察すると、Ｒ，Ｇは白レベルで駆動電圧として４Ｖを印加しても、透過率を最大レベルに保持可能であるが、Ｂ信号は透過率が低くなっていく傾向にある。
そこで、本実施形態においては、図２０Ｂに示すように、白レベルの電圧を最大の透過率を示す４Ｖではなく、４Ｖより大きい値、たとえば５Ｖに設定している。白レベルとして５Ｖを設定することにより、白表示時の透過率を４Ｖ時のレベルあるいはそれ以上に保持させることが可能となる。
そして、本実施形態の第２の方法においては、画素セルの光学的なセル厚Δｎｄを通常の液晶ディスプレイ装置においては、波長５４６ｎｍ（Ｇの波長近傍）に対して３１０ｎｍであったものを２７０ｎｍに設定し、波長４５０ｎｍ（Ｂの波長近傍）に対して３３０ｎｍであったものを２８５ｎｍに設定している。
すなわち、本第２の方法を採用する液晶パネルには、光学的なセル厚を薄くなるように構成している。
なお、本第２の方法において、黒レベルは通常の液晶ディスプレイ装置と同様にしきい値の近傍値、あるいは、第１の方法と同様に、しきい値より低く設定する。

図２１Ａに図２０Ａに相当する一般的な液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を、図２１Ｂに図２０Ｂに相当する本実施形態の第２の方法を採用する液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を示す。

一般的な液晶ディスプレイ装置は、図２１Ａに示すように、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線と異なる波形が得られる傾向にある。
これに対して、本実施形態に係る第２の方法においては、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線に近似した波形が得られる傾向にある。
すなわち、液晶の駆動電圧の白レベルの値を透過率が略最大となり始める４Ｖではなく、４Ｖより高い電圧、たとえば５Ｖに設定し、これに対応して画素セルの光学的厚さを所定波長に対して薄くなるように構成することにより、中間階調の視野角特性を改善することが可能となる利点がある。

なお、本実施形態においては、白レベルの駆動電圧（印加電圧）を一般的なディスプレイ装置に比べて２５％高くし、光学的セル厚を８６％程度に薄く設定しているが、本発明は、この割合に限定されるものではく、種々の態様が可能である。また、さらに液晶材料として、粘度の低いものを使用することにより、液晶の応答速度が速くなり、上述の第２の実施形態に適用することで視野角特性を改善することができる。

次に、明と暗の時間比率を変えてパネルを駆動して視野角特性を改善する第３の方法について説明する。

本第３の方法は、基本的に、明と暗の時間的な比率を１：２となるように駆動方法を採用する。
この場合、たとえば図２２に示すように垂直方向（Ｖ）のラインを線順次ではなく、明暗を交互にアクセスするが、暗データが明データの２倍となるようなアクセス方法を採用する。

たとえば、Ｖライン数が７６８である場合に、明と暗の時間的な比率を１：２となるように駆動する場合、以下のような駆動制御を行う。なお、以下の説明ではライン数は＃符号に数字を付して示す。

まず、ライン＃１を明データとしてアクセス、次にライン＃５１３を暗データとしてアクセスし、次にライン＃２を明データとしてアクセスし、次にライン＃５１４を暗データとしてアクセスし、以後、これを順番に繰り返し、ライン＃２５６を明データとしてアクセスし、次に、ライン＃７６８（最終ライン）を暗データとしてアクセスし、次にライン＃２５７を明データとしてアクセスする。
一通り上述の順でアクセスし、次いで、今度は、ライン＃１を暗データとしてアクセスし、次二ライン＃２５８を明データとしてアクセスし、次にライン＃２を暗データとしてアクセスし、以後これを順番に繰り返す。
以上の駆動方法により、明と暗との時間比率を１：１ではなく、１：２として液晶パネルを駆動することが可能である。

図２３Ａに一般的な液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を、図２３Ｂに本実施形態の第３の方法を採用する液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を示す。

一般的な液晶ディスプレイ装置は、図２３Ａに示すように、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線と異なる波形が得られる傾向にある。
これに対して、本実施形態に係る第３の方法においては、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線に近似した（近づいた）波形が得られる傾向にある。
すなわち、明と暗の時間的な比率を１：２となるように駆動することにより、中間階調の視野角特性を改善することが可能となる利点がある。そしてこの比率は１：２に限定されるものではなく、明と暗の時間的な比率を変えて、特に明と暗の比率のうち暗の比率が大きくなるように駆動することにより、中間階調の視野角特性を改善することが可能となる。

以上、明と暗の時間的な比率を１：２となるように駆動する好適な液晶パネルの駆動方法として、第１〜第３の方法を例に説明した。
これらの方法は、組み合わせて採用することも可能である。たとえば第２の方法（白レベルを５Ｖに設定し、光学的セル厚を薄くする方法。）と第３の方法（明と暗の時間的な比率を変える方法）を組み合わせた第４の方法、あるいは、いわゆる空間サブピクセル（たとえば面積比２：１）と第２の方法とを組み合わせた第５の方法を採用することも可能である。

図２４Ａに一般的な液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を、図２４Ｂに本実施形態の第２の方法を採用する液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を、図２４Ｃに第２の方法と第３の方法を組み合わせた第４の方法を採用した液晶ディプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を示す。

前述しているように、一般的な液晶ディスプレイ装置は、図２４Ａに示すように、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線と異なる波形が得られる傾向にある。
これに対して、本実施形態に係る第２の方法においては、図２４Ｂに示すように、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線に近似した波形が得られる傾向にある。
さらに、本実施形態の第４の方法においては、図２４Ｃに示すように、第２の方法に比較して、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線にさらに近似した波形が得られる傾向にある。
したがって、第４の方法を採用しても中間階調の視野角特性を改善することが可能である利点がある。

図２５Ａに一般的な空間サブピクセル処理に対応した液晶ディスプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を、図２５Ｂに本実施形態の第２の方法と空間サブピクセル処理を組み合わせた第５の方法を採用した液晶ディプレイ装置の入力階調に対する透過率特性を示す。

前述しているように、一般的な液晶ディスプレイ装置は、図２５Ａに示すように、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線と異なる波形が得られる傾向にある。
これに対して、本実施形態に係る第５の方法においては、図２４Ｂに示すように、視野角６０度におけるγ特性は、Ｂで示す実際の特性もＡで示す理想曲線に近似した良好な特性波形が得られる傾向にある。
したがって、第５の方法を採用しても中間階調の視野角特性を改善することが可能である利点がある。

次に、明と暗時の液晶セルの駆動電圧について説明する。

図２６Ａに一般的な液晶ディスプレイ装置の入力に対する明と暗時の液晶セルに印加する電圧特性波形を、図２６Ｂに本実施形態の第２の方法を採用する液晶ディスプレイ装置の入力に対する明と暗時の液晶セルに印加する電圧特性波形を、図２６Ｃに第２の方法と第３の方法を組み合わせた第４の方法を採用した液晶ディプレイ装置の入力に対する明と暗時の液晶セルに印加する電圧特性波形を示す。
各図において、ＶＷで示す曲線が明時の液晶セルへの印加電圧波形を示し、ＶＢで示す曲線が暗時の液晶セルへの印加電圧波形を示している。
図に示すように、本実施形態の方法を採用した液晶ディスプレイ装置は、黒レベルの表現範囲が広くなり、実効的に中間階調の視野角特性を改善することが可能である。

図２７Ａに一般的な空間サブピクセル処理に対応した液晶ディスプレイ装置の入力に対する明と暗時の液晶セルに印加する電圧特性波形を、図２７Ｂに本実施形態の第２の方法と空間サブピクセル処理を組み合わせた第５の方法を採用した液晶ディスプレイ装置の入力に対する明と暗時の液晶セルに印加する電圧特性波形を示す。
各図において、ＶＷで示す曲線が明時の液晶セルへの印加電圧波形を示し、ＶＢで示す曲線が暗時の液晶セルへの印加電圧波形を示している。
図に示すように、本実施形態の方法を採用した液晶ディスプレイ装置は、黒レベルの表現範囲が広くなり、実効的に中間階調の視野角特性を改善することが可能である。

本実施形態の第１〜第５の方法を採用する液晶ディスプレイ装置においては、図２６Ａ〜図２６Ｃや図２７Ａ，Ｂに示す明の印加電圧ＶＷと暗の印加電圧ＶＢをフィールドごとに切り替えて液晶パネル前段のいわゆるソースドライバに供給する。

以下に、これの方法に対応した液晶ディスプレイ装置の構成例について説明する。

図２８は、本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置（画像表示装置）の第１の構成例を示す図である。

この液晶ディスプレイ装置４０は、データ変換部４１、基準電圧生成部４２、ソースドライバ４３、および表示部としての表示パネル部４４を有する。データ変換部４１、基準電圧生成部４２、ソースドライバ４３により駆動部が構成される。以下に示すディスプレイ装置の構成例において、入力信号は、画像表示レートが６０Ｈｚの通常の信号であっても、１２０Ｈｚに画像表示レートを上げ補間した信号、若しくは、さらにオーバードライブ処理を行った信号であっても、本実施形態の駆動方法を適用することができる。

データ変換部４１は、γ切替部４１０を有し、γ切替部４１０は、第１フィールドγ特性保持部４１１、第２フィールドγ特性保持部４１２、およびγ切替スイッチ４１３を有している。
第１フィールドγ特性保持部４１１は、たとえば上述したγ特性に対応して設定された明電圧ＶＷの特性電圧γパターンを、たとえばルックアップテーブル等の形態で保持する。
第２フィールドγ特性保持部４１２は、たとえば上述したγ特性に対応して設定された暗電圧ＶＢの特性電圧γパターンを、たとえばルックアップテーブル等の形態で保持する。
γ切替スイッチ４１３は、第１フィールドγ特性保持部４１１と第２フィールドγ特性保持部４１２の出力データをフィールドごとに切り替えてソースドライバ信号としてソースドライバ４３に選択的に出力する。
基準電圧生成部４２は、固定の基準電圧パターンをソースドライバ４３に供給する。
ソースドライバ４３は、γ切替部４１０により選択的に供給されるソースドライバ信号を基準電圧パターンと比較して所定の駆動信号を表示パネル部４４に出力する。

この装置４０に対して前述した駆動方法が採用されて、階調性能が改善される。

図２９は、本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置の第２の構成例を示す図である。

この液晶ディスプレイ装置４０Ａは、基準電圧生成部４２Ａ、ソースドライバ４３、および表示パネル部４４を有する。

図２９の装置４０Ａが、図２８の装置と異なる点は、γ切替部の機能を基準電圧生成部４２Ａに持たせ、元データは、ソースドライバ４３に入力される。

基準電圧生成部４２Ａは、第１フィールドγ特性保持部４２１、第２フィールドγ特性保持部４２２、およびγ切替スイッチ４２３を有している。
第１フィールドγ特性保持部４２１は、たとえば上述したγ特性に対応して設定された明時の特性電圧γパターンを、たとえばルックアップテーブル等の形態で保持する。
第２フィールドγ特性保持部４２２は、たとえば上述したγ特性に対応して設定された暗時の特性電圧γパターンを、たとえばルックアップテーブル等の形態で保持する。
γ切替スイッチ４２３は、第１フィールドγ特性保持部４２１と第２フィールドγ特性保持部４２２の出力データをフィールドごとに切り替えて基準電圧としてソースドライバ４３に選択的に出力する。
ソースドライバ４３は、供給されるソースドライバ信号を基準電圧パターンと比較して所定の駆動信号を表示パネル部４４に出力する。

この装置４０Ａに対して前述した駆動方法が採用されて、階調性能が改善される。

図３０は、本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置の第３の構成例を示す図である。

この液晶ディスプレイ装置４０Ｂは、図２８のγ切替部４１と図２９の切替機能を有する基準電圧生成部４２Ａを合わせ持つ構成を有する。
したがって、各部の基本的な機能についての説明は省略する。

図３１Ａにγ切替部４１０の第１フィールドγ特性保持部４１１、第２フィールドγ特性保持部４１２に保持されるデータ変換γパターンＰＶＷ，ＰＶＢを示し、図３１Ｂに基準電圧生成部４２Ａの第１フィールドγ特性保持部４２１、第２フィールドγ特性保持部４２２に保持されるデータ変換γパターンＰＶＷ，ＰＶＢを示し、図３１Ｃに入力データに対するソースドライバ４３の出力（液晶印加電圧）特性を示す。

図３０の装置４０Ｂにおいては、ソースドライバ４３において、γ切替部４１０からフィールドごとに選択的に供給されるγパターンと基準電圧生成部４２Ａからフィールドごとに選択的に供給されるγパターンとが比較されて、図３１Ｃに示すような、明電圧ＶＷ、暗電圧ＶＢが生成されて、表示パネル部４４に供給される。

この装置４０Ｂに対して前述した駆動方法が採用されて、階調性能が改善される。

図３２は、本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置の第４の構成例を示す図である。

この液晶ディスプレイ装置４０Ｃが図３０の装置４０Ｂと異なる点は、ＲＧＢの各γ補正を行う用に構成したことにあり、基本的なデータ変換部４１Ｃのγ切替部４１０Ｃの機能は同様である。また、基準電圧生成部４２Ａは、図３０の装置４０Ｂと同様の構成を有する。
したがって、各部の基本的な機能についての説明は省略する。

図３３Ａにγ切替部４１０Ｃの第１フィールドγ特性保持部４１１Ｃ、第２フィールドγ特性保持部４１２Ｃに保持されるＲＧＢ対応のデータ変換γパターンＰＶＷ，ＰＶＢを示し、図３３Ｂに基準電圧生成部４２Ａの第１フィールドγ特性保持部４２１、第２フィールドγ特性保持部４２２に保持されるデータ変換γパターンＰＶＷ，ＰＶＢを示し、図３３Ｃに入力データに対するＲＧＢ対応のソースドライバ４３の出力（液晶印加電圧）特性を示す。

図３２の装置４０Ｃにおいては、ソースドライバ４３において、データ変換部４１Ｃのγ切替部４１０Ｃからフィールドごとに選択的に供給されるＲＧＢ対応のγパターンと基準電圧生成部４２Ａからフィールドごとに選択的に供給されるγパターンとが比較されて、図３１Ｃに示すような、明電圧ＶＷ、暗電圧ＶＢが生成されて、表示パネル部４４に供給される。

この装置４０Ｃに対して前述した駆動方法が採用されて、階調性能が改善される。

図３４は、本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置の第５の構成例を示す図である。

この液晶ディスプレイ装置４０Ｄが図３０の装置４０Ｂと異なる点は、サブピクセル変調処理に対応した構成、すなわち、入力信号に対しサブピクセル１系とサブピクセル２系が並列に配置されていることにある。
各部の機能は図３０と同様であることから、各部の基本的な機能についての説明は省略する。

図３５Ａにγ切替部４１０−１の第１フィールドγ特性保持部４１１、第２フィールドγ特性保持部４１２に保持されるデータ変換γパターンＰＶＷ１，ＰＶＢ１を示し、図３５Ｂにγ切替部４１０−２の第１フィールドγ特性保持部４１１、第２フィールドγ特性保持部４１２に保持されるデータ変換γパターンＰＶＷ２，ＰＶＢ２を示し、図３５Ｃに基準電圧生成部４２Ａ−１の第１フィールドγ特性保持部４２１、第２フィールドγ特性保持部４２２に保持されるデータ変換γパターンＰＶＷ１，ＰＶＢ１を示し、図３５Ｄに基準電圧生成部４２Ａ−１の第１フィールドγ特性保持部４２１、第２フィールドγ特性保持部４２２に保持されるデータ変換γパターンＰＶＷ２，ＰＶＢ２を示し、図３５Ｅに入力データに対するソースドライバ４３の出力（液晶印加電圧）特性を示す。

この装置４０Ｄに対して前述した駆動方法が採用されて、階調性能が改善される。

図３６は、本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置の第６の構成例を示す図である。

この液晶ディスプレイ装置４０Ｅが図３４の装置４０Ｄと異なる点は、ＲＧＢの各γ補正を行う用に構成したことにあり、その他の構成は、装置４０Ｄと同様である。
したがって、各部の基本的な機能についての説明は省略する。

図３７Ａにγ切替部４１０−１の第１フィールドγ特性保持部４１１、第２フィールドγ特性保持部４１２に保持されるＲＧＢ対応のデータ変換γパターンＰＶＷ１，ＰＶＢ１を示し、図３７Ｂにγ切替部４１０−２の第１フィールドγ特性保持部４１１、第２フィールドγ特性保持部４１２に保持されるＲＧＢ対応のデータ変換γパターンＰＶＷ２，ＰＶＢ２を示し、図３７Ｃに基準電圧生成部４２Ａ−１の第１フィールドγ特性保持部４２１、第２フィールドγ特性保持部４２２に保持されるデータ変換γパターンＰＶＷ１，ＰＶＢ１を示し、図３７Ｄに基準電圧生成部４２Ａ−１の第１フィールドγ特性保持部４２１、第２フィールドγ特性保持部４２２に保持されるデータ変換γパターンＰＶＷ２，ＰＶＢ２を示し、図３７Ｅおよび図３７Ｆに入力データに対するソースドライバ４３のＲＧＢ対応の出力（液晶印加電圧）特性を示す。

この装置４０Ｅに対して前述した駆動方法が採用されて、階調性能が改善される。

図３８は、本実施形態の駆動方法に適用可能な液晶ディスプレイ装置の第７の構成例を示す図である。

この液晶ディスプレイ装置４０Ｆが図３４の装置４０Ｄと異なる点は、データ変換部４１Ｅにおいてγ切替部４１０Ｅをサブピクセル１の第１および第２フィールドγ保持部とサブピクセル２野の第１および第２フィールドγ保持部を並列的に配置して、一つのγ切替スイッチ４１３Ｆで選択的に切り替えて出力し、ＲＧＢγ補正部４１４で補正した後、ソースドライバ４３に出力するようにしたことにある。
したがって、図３８の装置４０Ｆは、ソースドライバ４３、基準電圧生成部４２Ａを一つずつ設けるだけでサブピクセル変調処理に対応することができる。

この装置４０Ｅに対して前述した駆動方法が採用されて、階調性能が改善される。

本画像表示装置および画像表示方法は、複数の画素を使用して中間階調を表示すると同時に視野角特性を改善可能なことから直視型の液晶表示装置等に適用可能である。

Claims (9)

1. 入力された映像信号に応じた階調表示が可能な表示部を有する画像表示装置であって、
   入力された映像信号の階調を表示すべき画像に対して二次元配列する各画素の特性値に階調変換する階調変換部と、
   入力された映像信号の中間階調を当該映像信号より高い表示レートの２つのフィールドで構成されるフィールド列で表現する階調表現部と、
   上記階調変換部および上記階調表現部を制御して入力された映像信号に基づき上記階調表示を行う制御部と、を有し、
   上記階調変換部は、中間階調を表現する複数の画素のうち、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換される画素、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換される画素を、少なくとも１つずつ含むように上記階調変換を行い、
   上記階調表現部は、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第３の特性値に変換されるフィールド、並びに負の補正値を加算した第４の特性値に変換されるフィールドを、少なくとも１つずつ含むように上記階調表現を行い、
   上記制御部は、
   入力された映像信号が動画像を含む場合には、上記階調変換部を駆動して、中間階調を表現する複数の画素のうち、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換される画素、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換される画素を、少なくとも１つずつ含むように上記階調変換を行うように制御し、
   入力された映像信号が静止画像で構成されている場合には、上記階調表現部を駆動して、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第３の特性値に変換されるフィールド、並びに負の補正値を加算した第４の特性値に変換されるフィールドを、少なくとも１つずつ含むように上記階調表現を行うように制御する
   画像表示装置。
2. 上記階調表現部における上記第３の特性値および上記第４の特性値に対応する基準電圧を生成する基準電圧生成部をさらに備え、
   上記表示部は、上記階調変換部により階調変換された上記第１および第２の特性値に対応して上記基準電圧生成部により生成された各フィールドの基準電圧により駆動される
   請求項１記載の画像表示装置。
3. 上記階調表現部は、上記第１の特性値または上記第２の特性値の何れか一方が最大特性値または最小特性値となるように上記階調変換を行う
   請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 入力された映像信号より明るい明レベルに相当する第１の電圧と入力された映像信号より暗い暗レベルに相当する第２の電圧に対応する駆動電圧を生成する駆動部を含み、
   上記階調表現部は、入力された映像信号の中間階調を当該映像信号より高い表示レートの２つのフィールドで構成されるフィールド列の実効的電圧で表現し、
   上記表示部は、駆動電圧に応じた階調で表示する液晶画素セルを含み、
   上記第１の電圧の最大値は、液晶セルの特性値が略最大となり始める電圧より高い電圧に設定されている
   請求項１から３のいずれか一に記載の画像表示装置。
5. 入力された映像信号より明るい明レベルに相当する第１の電圧と入力された映像信号より暗い暗レベルに相当する第２の電圧に対応する上記駆動電圧を生成する駆動部を含み、
   上記階調表現部は、入力された映像信号の中間階調を当該映像信号より高い表示レートの２つのフィールドで構成されるフィールド列の実効的電圧で表現し、
   上記表示部は、駆動電圧に応じた階調で表示する液晶画素セルを含み、入力された映像信号より明るい明レベルと入力された映像信号より暗い暗レベルとで表示される時間的な比率を変えて駆動される
   請求項１から４のいずれか一に記載の画像表示装置。
6. 上記表示部は、上記明レベルおよび上記暗レベルの時間的な比率のうち、暗レベルで表示される時間的な比率が大きくなるように駆動される
   請求項５記載の画像表示装置。
7. 入力された映像信号に応じた階調表示が可能な画像表示方法であって、
   入力された映像信号の階調を表示すべき画像に対して二次元配列する各画素の特性値に階調変換する階調変換ステップと、
   入力された映像信号の中間階調を当該映像信号より高い表示レートの２つのフィールドで構成されるフィールド列で表現する階調表現ステップと、
   上記階調変換部および上記階調表現部を制御して入力された映像信号に基づき上記階調表示を行う制御ステップと、を有し、
   上記階調変換ステップでは、中間階調を表現する複数の画素のうち、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換される画素、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換される画素を、少なくとも１つずつ含むように上記階調変換を行い、
   上記階調表現ステップでは、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第３の特性値に変換されるフィールド、並びに負の補正値を加算した第４の特性値に変換されるフィールドを、少なくとも１つずつ含むように上記階調表現を行い、
   上記階調変換ステップおよび上記階調表現ステップを制御して入力された映像信号に基づき上記階調表示を行い、
   上記制御ステップでは、
   入力された映像信号が動画像を含む場合には、上記階調変換ステップを駆動して、中間階調を表現する複数の画素のうち、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第１の特性値に変換される画素、並びに負の補正値を加算した第２の特性値に変換される画素を、少なくとも１つずつ含むように上記階調変換を行うように制御し、
   入力された映像信号が静止画像で構成されている場合には、上記階調表現ステップを駆動して、入力された映像信号の階調に対して正の補正値を加算した第３の特性値に変換されるフィールド、並びに負の補正値を加算した第４の特性値に変換されるフィールドを、少なくとも１つずつ含むように上記階調表現を行うように制御する
   画像表示方法。
8. 入力された映像信号の中間階調を当該映像信号より高い表示レートの２つのフィールドで構成されるフィールド列の実効的電圧で表現し、
   入力された映像信号より明るい明レベルに相当する第１の電圧と入力された映像信号より暗い暗レベルに相当する第２の電圧に対応する駆動電圧を生成するステップと、
   生成された上記駆動電圧を液晶表示セルに印加するステップと、を有し、
   上記第１の電圧は、液晶セルの特性値が略最大となり始める電圧より高い電圧に設定されている
   請求項７記載の画像表示方法。
9. 入力された映像信号の中間階調を２つのフィールドで構成されるフィールド列で表現し、
   駆動電圧に応じた階調で表示する液晶画素セルを含む表示部を、入力された映像信号より明るい明レベルと入力された映像信号より暗い暗レベルとで表示される時間的な比率を変えて駆動する
   請求項７または８記載の画像表示方法。

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