JP5538849B2 - 画像表示装置、画像表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、動画像表示技術に関するものである。

近年、薄型のディスプレイとして液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display、以下ＬＣＤと呼ぶ）等が注目されている。ＬＣＤは、１フレーム期間にわたって表示輝度を一定にするホールド駆動と呼ばれる駆動方式を採用しているので、テレビジョン放送などの動画像表示を行うと画像がぼやけて見えるという欠点がある。

一方、ブラウン管やＦＥＤ（Field Emission Display 以下ＦＥＤと呼ぶ）を使用した表示装置では、短い時間で瞬間的に強い光を発光するインパルス駆動と呼ばれる駆動方式を採用している。そのため、動画がぼやけて見えるという問題は発生しない。

一般に、表示期間内に黒表示期間が長くなればなるほど、インパルス表示に近くなり、画像がぼやけて見えるという問題は改善する。画像がぼやけて見えるという問題を改善する為に、特許文献１には、次のようなＬＣＤが開示されている。即ち、１つのフレーム画像を２つのサブフレーム画像に分割し、一方のサブフレーム画像の輝度を高くして表示させ、他方のサブフレーム画像の輝度を低くして表示させることで、画像がぼやけて見えるという問題を改善するＬＣＤが開示されている。

またＬＣＤを用いたプロジェクタ装置においても特許文献２のように、オリジナル画像にLPF（ローパスフィルタ）処理して得たサブフレーム画像と、オリジナル画像と、を交互に出力することで、画像がぼやけて見えるという問題を改善している。

また、特許文献３には、入力された画像信号から補間処理により複数のフレーム画像を生成して倍速表示させることにより、画像がぼやけて見えるという問題を改善する方法が開示されている。さらに、日本やアメリカなどで放送しているＮＴＳＣ方式では約６０Ｈｚのフレームレートであるが、倍速駆動のＬＣＤテレビでは１２０Ｈｚや２４０Ｈｚのフレームレートで表示し、すでに商品化されている。

一方、ブラウン管やＦＥＤ方式などのインパルス駆動を採用している表示装置では、画像がぼやけて見えるという問題は発生しないが、大画面表示になればなるほど、画面ちらつき（フリッカ感）が大きくなる。そのため、ブラウン管やＦＥＤ方式のディスプレイにおいては、フリッカ感防止のために、１フレームの画像を複数のフレーム画像に分割して表示する倍速駆動方式を採用する場合がある。

特開２００６−３４３７０６号公報 特開２００６−１８４８９６号公報 特開２００８−７０８３８号公報

「生体情報システム」 Ｐ１５９〜Ｐ１６１ 福田忠彦著 産業図書株式会社

インパルス駆動を採用している表示装置において、フリッカ感防止の為に、入力されたフレーム画像を倍の数のフレーム画像に分割して表示する倍速駆動方式を採用する場合がある。この倍速駆動を採用する場合には、次のような課題があった。

即ち、倍速表示のために生成された補間フレーム画像は、移動する物体の動きを予測して生成された新たな画像であり、状況によっては必ずしも正しい補間フレーム画像が生成されるわけではない。従って、入力されたフレーム画像によっては、誤って補間された補間フレーム画像が生成されてしまい、この誤って生成された補間フレーム画像がユーザに見えてしまうことで、画質劣化が目立つ場合があった。

補間フレーム画像による画質劣化の見栄えを改善する方法として、補間により生成された補間フレーム画像の輝度を下げる方法がとられる場合もある。しかし、補間フレーム画像の輝度を下げることは、フリッカ感が増大することになり、画質の劣化とフリッカ感の低減がトレードオフの関係になる場合がある。特に、大画面の表示装置においては、画面周辺部の輝度差がより大きなフリッカ感として感じられるため問題になる場合があった。

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、倍速表示を行う場合であってもより高品質の動画像を表示する為の技術を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像表示装置が以下の構成を備える。即ち、動画像を表示するための表示画面を有する画像表示装置であって、
前記動画像を構成する各フレーム画像を順次入力する入力手段と、
前記動画像中の隣接する２つのフレーム画像を用いて、該２つのフレーム画像のそれぞれの表示タイミングの間で表示するサブフレーム画像を生成する生成手段と、
前記フレーム画像の輝度値を調整して表示用フレーム画像を生成する第１の生成手段と、
前記サブフレーム画像の輝度値を調整して表示用サブフレーム画像を生成する第２の生成手段と、
前記表示用フレーム画像、前記表示用サブフレーム画像を順次、前記表示画面に対して出力する手段とを備え、
前記第１の生成手段は、前記入力手段により入力された前記表示画面の全域に亘って輝度値が均一なフレーム画像から、前記表示画面の中央部で表示される画素の輝度値が該中央部以外で表示される画素の輝度値よりも高い前記表示用フレーム画像が生成されるように、該フレーム画像の画素のうち前記表示画面の中央部で表示される画素の画像信号に対して、前記表示画面の前記中央部以外で表示される画素の画像信号に対して乗じるゲイン値よりも高いゲイン値を乗じることで、前記中央部の画素の輝度値が前記中央部以外の画素の輝度値よりも高い前記表示用フレーム画像を生成し、
前記第２の生成手段は、前記生成手段により生成された前記表示画面の全域に亘って輝度値が均一なサブフレーム画像から、前記表示画面の中央部で表示される画素の輝度値が該中央部以外で表示される画素の輝度値よりも低い前記表示用サブフレーム画像が生成されるように、該サブフレーム画像の画素のうち前記表示画面の前記中央部で表示される画素の画像信号に対して、前記表示画面の前記中央部以外で表示される画素の画像信号に対して乗じるゲイン値よりも低いゲイン値を乗じることで、前記中央部の画素の輝度値が前記中央部以外の画素の輝度値よりも低い前記表示用サブフレーム画像を生成する
ことを特徴とする。

本発明の構成により、倍速表示を行う場合であってもより高品質の動画像を表示することができる。

第１の実施形態に係る画像表示装置の機能構成例を示すブロック図。 ゲイン値を説明する図。 フレーム画像、サブフレーム画像の輝度分布を説明する図。 フレーム画像、サブフレーム画像の輝度分布を説明する図。 画像表示装置が行う処理のフローチャート。

以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載の構成の具体的な実施例の１つである。

［第１の実施形態］
本実施形態では、日本やアメリカで放送されているHDTV方式（水平1920画素、垂直1080画素）の動画像を表示する画像表示装置について説明する。しかし、以下の説明の本質は、係る方式の動画像を表示することに限るものではなく、他の方式の動画像を表示することに適用可能であることは、以下の説明により明らかとなるであろう。

本実施形態では、フレーム画像と、フレーム画像から生成したサブフレーム画像とを交互に表示画面に表示する場合に、フレーム画像については、表示画面の中央部に近い画素ほど輝度値を高くし、表示画面の枠部に近い画素ほど輝度値を低くしてから表示する。一方、サブフレーム画像については、表示画面の中央部に近い画素ほど輝度値を低くし、表示画面の枠部に近い画素ほど輝度値を高くしてから表示する。即ち、フレーム画像とサブフレーム画像とについて、表示画面の中央部における輝度値の差を、枠部における輝度値の差よりも大きくする。

以下に、本実施形態についてより詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る画像表示装置について、図１のブロック図を用いて説明する。入力端子１０１には、動画像を構成する各フレームの画像（フレーム画像）が順次入力される。入力された各フレーム画像は、後段の倍速化回路１０３に入力される。

倍速化回路１０３は、入力端子１０１を介して入力されたフレーム画像のフレームレートを上げる。フレームレートを上げる方法としては、動き補償方式がある。動き補償方式では、隣接する２つのフレーム画像を用いて動きベクトルを算出し、算出した動きベクトルを用いて、この隣接する２つのフレーム画像のそれぞれの表示タイミングの間で表示するサブフレーム画像を算出する。そして、フレーム画像とサブフレーム画像とを交互に出力する。例えば、倍速化回路１０３は、日本やアメリカで放送されているNTSC方式やHDTV方式では、60Hzで入力されたフレーム画像（画像信号）を120Hzにする。なお、ヨーロッパで放送されているPAL方式では60Hzで入力されたフレーム画像（画像信号）を100Hzにする。なお、隣接する２つのフレーム画像のそれぞれの表示タイミングの間で表示するサブフレーム画像の算出方法は、上記の方法に限定するものではなく、例えば、２つ以上の隣接するフレーム画像（隣接フレーム画像）を用いて算出しても構わない。

倍速化回路１０３が動き補償方式に従ってフレームレートを上げる場合、倍速化回路１０３は先ず、入力端子１０１から入力されたｆフレーム目のフレーム画像ｆをメモリ１０５に格納する。そして倍速化回路１０３は、この入力されたフレーム画像ｆと、既にメモリ１０５に格納されている（ｆ−１）フレーム目のフレーム画像（ｆ−１）と、を用いて、動きベクトルを求める。そして倍速化回路１０３は、求めた動きベクトルを用いて、フレーム画像ｆの表示タイミングとフレーム画像（ｆ−１）の表示タイミングとの間で表示するサブフレーム画像ｇを生成する。倍速化回路１０３が行う上記処理については周知の技術であるためのこれ以上の詳細な説明は省略する。また、同様のサブフレーム画像を生成することができるのであれば、倍速化回路１０３が行う処理はこれに限定するものではない。

そして倍速化回路１０３は、フレーム画像ｆ、生成したサブフレーム画像ｇ、を順次、後段の乗算器１１３に送出する。なお、倍速化回路１０３の動作制御は制御器１０７が行う。制御器１０７は、制御信号を倍速化回路１０３に送出することで、この倍速化回路１０３の動作制御を行う。

乗算器１１３は、倍速化回路１０３からフレーム画像ｆが送出された場合、フレーム画像ｆの水平方向の輝度値を調整すべく、水平ライン内の各画素の画像信号に対して、この各画素について係数器１０９から供給されるゲイン値（係数値）を乗じる。そして乗算器１１３は、各水平ラインに対してゲイン値を乗じたフレーム画像ｆ’を、後段の乗算器１１５に送出する。

また乗算器１１３は、倍速化回路１０３からサブフレーム画像ｇが送出された場合、サブフレーム画像ｇの水平方向の輝度値を調整すべく、次の処理を行う。即ち乗算器１１３は、水平ライン内の各画素の画像信号に対して、この各画素について係数器１０９から供給されるゲイン値を乗じる。そして乗算器１１３は、各水平ラインに対してゲイン値を乗じたサブフレーム画像ｇ’を、後段の乗算器１１５に送出する。

乗算器１１５は、乗算器１１３からフレーム画像ｆ’が送出された場合、このフレーム画像ｆ’の垂直方向の輝度値を調整すべく、次の処理を行う。即ち乗算器１１５は、垂直ライン内の各画素の画像信号に対して、この各画素について係数器１１１から供給されるゲイン値を乗じる。そして乗算器１１５は、各垂直ラインに対してゲイン値を乗じたフレーム画像ｆ”を、表示用フレーム画像として後段の表示部１１７に送出する（第１の生成）。

また乗算器１１５は乗算器１１３からサブフレーム画像ｇ’が送出された場合、サブフレーム画像ｇ’の垂直方向の輝度値を調整すべく、次の処理を行う。即ち乗算器１１５は、垂直ライン内の各画素の画像信号に対して、この各画素について係数器１１１から供給されるゲイン値を乗じる。そして乗算器１１５は、各垂直ラインに対してゲイン値を乗じたサブフレーム画像ｇ”を、表示用サブフレーム画像として後段の表示部１１７に送出する（第２の生成）。

これにより表示部１１７には、フレーム画像ｆ”、サブフレーム画像ｇ”が順次表示されることになる。なお、表示部１１７は、倍速表示可能なインパルス駆動の表示装置であればよい。例えば、ブラウン管、有機ELディスプレイ、FEDでも良い。

制御器１０７は、倍速化回路１０３にフレーム画像ｆを出力させた場合、フレーム画像ｆが出力された旨を係数器１０９、１１１に通知する。更に制御器１０７は、フレーム画像ｆにおいてゲイン値を乗じる画素の水平位置（水平画素位置）、フレーム画像ｆにおいてゲイン値を乗じる画素の垂直位置（垂直画素位置）をそれぞれ、係数器１０９、１１１に通知する。

一方、制御器１０７は、倍速化回路１０３にサブフレーム画像ｇを出力させた場合、サブフレーム画像ｇが出力された旨を係数器１０９、１１１に通知する。更に制御器１０７は、サブフレーム画像ｇにおいてゲイン値を乗じる画素の水平位置（水平画素位置）、サブフレーム画像ｇにおいてゲイン値を乗じる画素の垂直位置（垂直画素位置）をそれぞれ、係数器１０９、１１１に通知する。

係数器１０９には、表示部１１７の表示画面上の水平位置毎に予め設定した（割り当てた）フレーム画像用のゲイン値と、表示部１１７の表示画面上の水平位置毎に予め設定した（割り当てた）サブフレーム画像用のゲイン値と、が格納されている。従って係数器１０９は、制御器１０７からフレーム画像ｆが出力された旨と、フレーム画像ｆにおいてゲイン値を乗じる画素の水平位置と、を受けると、制御器１０７から指定された水平位置に応じたフレーム画像用のゲイン値を乗算器１１３に提供する。また係数器１０９は制御器１０７からサブフレーム画像ｇが出力された旨と、サブフレーム画像ｇにおいてゲイン値を乗じる画素の水平位置とを受けると、制御器１０７から指定された水平位置に応じたサブフレーム画像用のゲイン値を乗算器１１３に提供する。

係数器１１１には、表示部１１７の表示画面上の垂直位置毎に予め設定した（割り当てた）フレーム画像用のゲイン値と、表示部１１７の表示画面上の垂直位置毎に予め設定した（割り当てた）サブフレーム画像用のゲイン値と、が格納されている。従って係数器１１１は、制御器１０７からフレーム画像ｆが出力された旨と、フレーム画像ｆにおいてゲイン値を乗じる画素の垂直位置と、を受けると、制御器１０７から指定された垂直位置に応じたフレーム画像用のゲイン値を乗算器１１５に提供する。また係数器１１１は制御器１０７からサブフレーム画像ｇが出力された旨と、サブフレーム画像ｇにおいてゲイン値を乗じる画素の垂直位置を受けると、制御器１０７から指定された垂直位置に応じたサブフレーム画像用のゲイン値を乗算器１１５に提供する。

ここで、係数器１０９に格納されているゲイン値の分布は、図２（ａ）に示す如く分布となっている。図２（ａ）において横軸は表示部１１７の表示画面内における水平位置を示し、縦軸はゲイン値（利得）を示している。

フレーム画像用のゲイン値の分布２０１は、表示部１１７の表示画面の左右端により近い水平位置に対するゲイン値ほど小さくなっており、表示部１１７の表示画面の中央部により近い水平位置に対するゲイン値ほど大きくなっている。図２（ａ）では、表示部１１７の表示画面の中央部の水平位置に対するゲイン値は√１．２となっており、表示部１１７の表示画面の左右端の水平位置に近づくほどゲイン値は低下し、左右端の水平位置でゲイン値は√１．１となっている。

一方、サブフレーム画像用のゲイン値の分布２０２は、表示部１１７の表示画面の左右端により近い水平位置に対するゲイン値ほど大きくなっており、表示部１１７の表示画面の中央部により近い水平位置に対するゲイン値ほど小さくなっている。図２（ａ）では、表示部１１７の表示画面の中央部の水平位置に対するゲイン値は√０．８となっており、表示部１１７の表示画面の左右端の水平位置に近づくほどゲイン値は増加し、左右端の水平位置でゲイン値は√０．９となっている。ここで、HDTV放送信号の場合、水平画素数は1920画素になるため、係数器109が保持しているゲイン値の数は、1920個×２フレーム分の3840個になる。更に、何れの水平位置でも、フレーム画像用のゲイン値と、サブフレーム画像用のゲイン値と、の合計値は、常に一定（＝１．０）となっている。

一方、係数器１１１に格納されているゲイン値の分布は、図２（ｂ）に示す如く分布となっている。図２（ｂ）において横軸は表示部１１７の表示画面内における垂直位置を示し、縦軸はゲイン値（利得）を示している。

フレーム画像用のゲイン値の分布２１１は、表示部１１７の表示画面の上下端により近い垂直位置に対するゲイン値ほど小さくなっており、表示部１１７の表示画面の中央部により近い垂直位置に対するゲイン値ほど大きくなっている。図２（ｂ）では、表示部１１７の表示画面の中央部の垂直位置に対するゲイン値は√１．２となっており、表示部１１７の表示画面の上下端の垂直位置に近づくほどゲイン値は低下し、上下端の垂直位置でゲイン値は√１．１となっている。

一方、サブフレーム画像用のゲイン値の分布２１２は、表示部１１７の表示画面の上下端により近い垂直位置に対するゲイン値ほど大きくなっており、表示部１１７の表示画面の中央部により近い垂直位置に対するゲイン値ほど小さくなっている。図２（ｂ）では、表示部１１７の表示画面の中央部の垂直位置に対するゲイン値は√０．８となっており、表示部１１７の表示画面の上下端の垂直位置に近づくほどゲイン値は増加し、上下端の垂直位置でゲイン値は√０．９となっている。ここで、係数器111の保持している係数は、垂直画素数が1080画素であるため、1080個×２フレーム分の2160個となる。更に、何れの垂直位置でも、フレーム画像用のゲイン値と、サブフレーム画像用のゲイン値と、の合計値は、常に一定（＝１．０）となっている。

即ち、本実施形態では、表示画面の枠部により近い画素位置にはより小さいフレーム画像用ゲイン値が割り当てられており、表示画面の中央部により近い画素位置（座標位置）にはより大きいフレーム画像用ゲイン値が割り当てられている。そして更に、表示画面の枠部により近い画素位置にはより大きいサブフレーム画像用ゲイン値が割り当てられており、表示画面の中央部により近い画素位置にはより小さいサブフレーム画像用ゲイン値が割り当てられている。そしてこの割り当てられているそれぞれのゲイン値は、上述の通り、係数器１０９、１１１が保持している。

以上の構成により、乗算器１１５から出力されるフレーム画像、サブフレーム画像、のそれぞれの利得は、垂直／水平位置における利得の積算値となる。その結果、輝度値が表示部１１７の表示画面全域で均一な画像信号を入力した場合、フレーム画像については、表示部１１７の表示画面の中央部では輝度値が高く、周辺部では輝度値が低くなっている。また、サブフレーム画像については、表示部１１７の表示画面の中央部では輝度値が低く、周辺部では輝度値が高くなっている。例えば、図２では、フレーム画像、サブフレーム画像の平均利得は１．０としており、また、表示部１１７の表示画面における各画素位置（e）〜（ｍ）での平均利得も１．０となっている。図２（ｃ）、（ｄ）より、表示部１１７の表示画面の中央部分の利得比は１．２対０．８（１．５対１）となっている。また、画素位置（ｆ）、（ｈ）、（ｊ），（ｌ）では利得比は、１．１５対０．８５（１．３５対１）、画素位置（ｅ）、（ｇ）、（ｋ）、（ｍ）では１．１対０．９（１．２対１）になっている。即ち、輝度が表示部１１７の表示画面全域に一定な信号を入力した場合、周辺部ではフレーム画像とサブフレーム画像との間の輝度値の差が小さく、中央部では輝度値の差が大きくなるようになっている。また、フレーム画像とサブフレーム画像の平均輝度値は表示部１１７の表示画面内の画素位置に関係なく一定になっている。

輝度値が３００ｃｄ／ｍ^２で画面全域表示させるような画像信号のフレーム画像、サブフレーム画像の輝度値分布は図３（ａ）に示す如く分布となっている。ここでは説明上、フレーム画像、サブフレーム画像は共に、画像の中心位置が表示部１１７の表示画面の中心位置に一致するように表示部１１７の表示画面上に表示されているものとしている。

図３（ａ）において、横軸は、表示部１１７の表示画面内における垂直／水平位置を示しており、縦軸は、輝度値を示している。図３（ａ）、（ｂ）に示す如く、フレーム画像については、画面中央部（画像中央部）に近いほど輝度値は高くなり、画面周辺部に近いほど輝度値は低くなる。また、図３（ａ）、（ｃ）に示す如く、サブフレーム画像については、画面中央部に近いほど輝度値は低くなり、画面周辺部に近いほど輝度値は高くなる。

表示装置を３H（Hは表示装置の高さ）の距離から見ることを想定した場合、水平方向の視角は３０度程度以下になる。この視角範囲内では、画面周辺部ではフレーム画像とサブフレーム画像との間の輝度値の差が小さくなるように設定し、逆に中央部では輝度値の差が大きくなるように設定することで、フリッカ感の抑制が可能になる。

また、フリッカ感の感じ方は画面の明るさにも関係し、輝度値が３００ｃｄ／ｍ^２程度の場合は、フレーム画像とサブフレーム画像との間の輝度値の差が最周辺部では１．２対１に設定し、中心部では輝度差が１．５対１に設定した。フリッカの感じ方は個人差もあるが、３００ｃｄ／ｍ^２程度と平均輝度値が高い場合は、この程度の差にすることで画面の中心および周辺部のフリッカ感が抑えられた。

図３（ａ）において、フレーム画像については、画像中央部の輝度値を１８０ｃｄ／ｍ^２と、周辺部の輝度165ｃｄ／ｍ^２よりも高く設定している。また、サブフレーム画像については、周辺部の輝度値を135ｃｄ／ｍ^２と、画像中央部の輝度値120ｃｄ／ｍ^２よりも高く設定している。

また、図３（ａ）では、サブフレーム画像の周辺部の輝度値は、フレーム画像の周辺部の輝度値よりも低い輝度値となっている。また、図３（ａ）において、フレーム画像の輝度値とサブフレーム画像の輝度値との平均（合計輝度）は、画像中央部と周辺部でと同じ（300ｃｄ／ｍ^２）になっている。

また、図３（ａ）に示す如く、フレーム画像とサブフレーム画像とで、画像中央部の輝度値の差（イ）は、周辺部の輝度値の差（ロ）、（ハ）よりも大きくなっている。

このように、画面中央部の輝度値の差、周辺部の輝度値の差を上記のように設定し、フレーム画像とサブフレーム画像とを交互に表示することで、次のような効果が得られる。即ち、観察者の目に映る平均輝度値は一定としながらも、フリッカ感が増大する周辺部の輝度値の差を減らし、フリッカ感の影響を受けにくい中心部の輝度値の差を増大させることができる。

サブフレーム画像については画面中央部に近いほど輝度値をより低下させることにより、画面中央部における動画ぼやけが改善されると共に、サブフレーム画像が誤って生成されても、このサブフレーム画像を目立たなくすることができる。

なお、本実施形態では、画面の平均輝度値３００ｃｄ／ｍ^２で全域表示させた場合を説明したが、フリッカ感は絶対輝度によっても変化する。画面輝度がもっと低い場合はフリッカ感は感じにくくなるため、画面中央部と周辺部の両方について、フレーム画像、サブフレーム画像との間の輝度値の差を大きくすることができる。

なお、本実施形態では、係数器１０９には、水平位置に応じたゲイン値が格納されているものとして説明した。しかし、係数器１０９に、図２（ａ）に示した水平位置に対するフレーム画像用ゲイン値／サブフレーム画像用ゲイン値の分布関数のデータ（プログラムでも良い）を格納しても良い。

同様に、本実施形態では、係数器１１１には、垂直位置に応じたゲイン値が格納されているものとして説明した。しかし、係数器１１１に、図２（ｂ）に示した垂直位置に対するフレーム画像用ゲイン値／サブフレーム画像用ゲイン値の分布関数のデータ（プログラムでも良い）を格納しても良い。

以下に、本実施形態に係る画像表示装置が行う処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、係る処理は既に上記で説明したとおりであるので、ここでは簡単に説明するに留める。

先ずステップＳ５０２では倍速化回路１０３は、入力端子１０１を介して入力されたフレーム画像ｆと、既にメモリ１０５に格納されているフレーム画像（ｆ−１）と、から、サブフレーム画像ｇを生成する。そして倍速化回路１０３は、フレーム画像ｆ、生成したサブフレーム画像ｇ、を順次、後段の乗算器１１３に送出する。

そして制御器１０７が、倍速化回路１０３にフレーム画像ｆを出力させた場合、処理はステップＳ５０３を介してステップＳ５０４に進み、倍速化回路１０３にサブフレーム画像ｇを出力させた場合、処理はステップＳ５０３を介してステップＳ５０８に進む。

ステップＳ５０４では、係数器１０９は、制御器１０７から指定された水平位置に応じたフレーム画像用のゲイン値を乗算器１１３に供給する。そしてステップＳ５０５では、乗算器１１３は、フレーム画像ｆの各水平位置の画素の画像信号に、水平位置毎に係数器１０９から供給されるゲイン値を乗じてフレーム画像ｆ’を生成し、後段の乗算器１１５に送出する。

ステップＳ５０６では、係数器１１１は、制御器１０７から指定された垂直位置に応じたフレーム画像用のゲイン値を乗算器１１５に供給する。そしてステップＳ５０７では、乗算器１１５は、フレーム画像ｆ’の各垂直位置の画素の画像信号に、垂直位置毎に係数器１１１から供給されるゲイン値を乗じてフレーム画像ｆ”を生成し、表示用フレーム画像として後段の表示部１１７に送出する。

一方、ステップＳ５０８では、係数器１０９は、制御器１０７から指定された水平位置に応じたサブフレーム画像用のゲイン値を乗算器１１３に供給する。そしてステップＳ５０９では乗算器１１３は、サブフレーム画像ｇの各水平位置の画素の画像信号に、水平位置毎に係数器１０９から供給されるゲイン値を乗じてサブフレーム画像ｇ’を生成し、後段の乗算器１１５に送出する。

ステップＳ５１０では、係数器１１１は、制御器１０７から指定された垂直位置に応じたサブフレーム画像用のゲイン値を乗算器１１５に提供する。そしてステップＳ５１１では乗算器１１５は、サブフレーム画像ｇ’の各垂直位置の画素の画像信号に、垂直位置毎に係数器１１１から供給されるゲイン値を乗じてサブフレーム画像ｇ”を生成する。そして乗算器１１５は、この生成したサブフレーム画像ｇ”を表示用サブフレーム画像として後段の表示部１１７に送出する。

次に、全てのフレーム画像について上記処理を行った場合にはステップＳ５１２を介して本処理を終了する。一方、全てのフレーム画像について上記処理を行っていない場合は、処理はステップＳ５１２を介してステップＳ５０２に戻り、次のフレーム画像についてステップＳ５０２以降の処理を行う。

［第２の実施形態］
本実施形態では、画像全域に渡って輝度値が一定である画像信号が入力端子１０１を介して入力された場合、フレーム画像については第１の実施形態と同様、画面中央部に近い画素位置ほど輝度値を高くし、周辺部に近い画素位置ほど輝度値を低くする。一方、サブフレーム画像については、画面中央部、周辺部に関係なく輝度値を、輝度値変更後のフレーム画像（表示用フレーム画像）内の最低輝度値よりも低い一定値に更新する。即ち、本実施形態では、サブフレーム画像に対する輝度値の調整のみが第１の実施形態と異なっており、それ以外については第１の実施形態と同じである。また、輝度値の調整は第１の実施形態と同様、乗算器１１３、１１５が行う。

以下では、本実施形態について、図４を用いて説明する。画面中央部に近いほど輝度値を高くし、周辺部に近いほど輝度値を低くしたフレーム画像と、画面中央部、周辺部に関係なく輝度値を一定にしたサブフレーム画像のそれぞれの、垂直／水平位置における輝度値の分布を図４に示す。更に図４には、各位置について、フレーム画像の輝度値とサブフレーム画像の輝度値との合計輝度も示している。合計輝度は、画面中央部ほど高い値となっている。また、サブフレーム画像における周辺部の輝度値は、フレーム画像における周辺部の輝度値（表示用フレーム画像内における最低輝度値）よりも低い輝度値となっている。なお、ここでは説明上、フレーム画像、サブフレーム画像は共に、画像の中心位置が表示部１１７の表示画面の中心位置に一致するように表示部１１７の表示画面上に表示されているものとしている。また、図４に示す如く、フレーム画像とサブフレーム画像とで、画像中央部の輝度値の差（イ）は、周辺部の輝度値の差（ロ）、（ハ）よりも大きくなっている。

このように本実施形態では、フレーム画像の画像中央部に近いほど輝度値を高くし、周辺部に近いほど輝度値を低くし、サブフレーム画像については画像中央部、周辺部に関係なく輝度値を一定値（フレーム画像内における最低輝度値よりも低い一定値）にする。これにより、フリッカ感が増大する周辺部の輝度値の差を減らし、かつフリッカ感の影響を受けにくい画像中央部の輝度値の差を増大させることができる。

また、サブフレーム画像の輝度値を低下させることにより、画像中央部において動画がぼやけて見えるという問題が改善されると共に、サブフレーム画像が誤って生成されても、このサブフレーム画像を目立たなくすることができる。

Claims (9)

1. 動画像を表示するための表示画面を有する画像表示装置であって、
   前記動画像を構成する各フレーム画像を順次入力する入力手段と、
   前記動画像中の隣接する２つのフレーム画像を用いて、該２つのフレーム画像のそれぞれの表示タイミングの間で表示するサブフレーム画像を生成する生成手段と、
   前記フレーム画像の輝度値を調整して表示用フレーム画像を生成する第１の生成手段と、
   前記サブフレーム画像の輝度値を調整して表示用サブフレーム画像を生成する第２の生成手段と、
   前記表示用フレーム画像、前記表示用サブフレーム画像を順次、前記表示画面に対して出力する手段とを備え、
   前記第１の生成手段は、前記入力手段により入力された前記表示画面の全域に亘って輝度値が均一なフレーム画像から、前記表示画面の中央部で表示される画素の輝度値が該中央部以外で表示される画素の輝度値よりも高い前記表示用フレーム画像が生成されるように、該フレーム画像の画素のうち前記表示画面の中央部で表示される画素の画像信号に対して、前記表示画面の前記中央部以外で表示される画素の画像信号に対して乗じるゲイン値よりも高いゲイン値を乗じることで、前記中央部の画素の輝度値が前記中央部以外の画素の輝度値よりも高い前記表示用フレーム画像を生成し、
   前記第２の生成手段は、前記生成手段により生成された前記表示画面の全域に亘って輝度値が均一なサブフレーム画像から、前記表示画面の中央部で表示される画素の輝度値が該中央部以外で表示される画素の輝度値よりも低い前記表示用サブフレーム画像が生成されるように、該サブフレーム画像の画素のうち前記表示画面の前記中央部で表示される画素の画像信号に対して、前記表示画面の前記中央部以外で表示される画素の画像信号に対して乗じるゲイン値よりも低いゲイン値を乗じることで、前記中央部の画素の輝度値が前記中央部以外の画素の輝度値よりも低い前記表示用サブフレーム画像を生成する
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 動画像を表示するための表示画面を有する画像表示装置であって、
   前記動画像を構成する各フレーム画像を順次入力する入力手段と、
   前記動画像中の隣接する２つのフレーム画像を用いて、該２つのフレーム画像のそれぞれの表示タイミングの間で表示するサブフレーム画像を生成する生成手段と、
   前記フレーム画像の輝度値を調整して表示用フレーム画像を生成する第１の生成手段と、
   前記サブフレーム画像の輝度値を調整して表示用サブフレーム画像を生成する第２の生成手段と、
   前記表示用フレーム画像、前記表示用サブフレーム画像を順次、前記表示画面に対して出力する手段とを備え、
   前記第１の生成手段は、前記入力手段により入力された前記表示画面の全域に亘って輝度値が均一なフレーム画像から、前記表示画面の中央部で表示される画素の輝度値が前記中央部以外で表示される画素の輝度値より高い前記表示用フレーム画像が生成されるように、前記フレーム画像の画素のうち前記表示画面の中央部で表示される画素の画像信号に対して、前記表示画面の前記中央部以外で表示される画素の画像信号に対して乗じるゲイン値よりも高いゲイン値を乗じることで、前記中央部の画素の輝度値が前記中央部以外の画素の輝度値よりも高い前記表示用フレーム画像を生成し、
   前記第２の生成手段は、前記サブフレーム画像を構成する各画素の輝度値を、前記表示用フレーム画像内の最低輝度値よりも低い一定値に更新した前記表示用サブフレーム画像を生成する
   ことを特徴とする画像表示装置。
3. 前記フレーム画像、前記サブフレーム画像のそれぞれで同じ画素位置の画像信号に対して乗じるゲイン値の合計値は、該画素位置に関係なく一定であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
4. 動画像を表示するための表示画面を有する画像表示装置が行う画像表示方法であって、
   前記画像表示装置の入力手段が、前記動画像を構成する各フレーム画像を順次入力する入力工程と、
   前記画像表示装置の生成手段が、前記動画像中の隣接する２つのフレーム画像を用いて、該２つのフレーム画像のそれぞれの表示タイミングの間で表示するサブフレーム画像を生成する生成工程と、
   前記画像表示装置の第１の生成手段が、前記フレーム画像の輝度値を調整して表示用フレーム画像を生成する第１の生成工程と、
   前記画像表示装置の第２の生成手段が、前記サブフレーム画像の輝度値を調整して表示用サブフレーム画像を生成する第２の生成工程と、
   前記画像表示装置の出力手段が、前記表示用フレーム画像、前記表示用サブフレーム画像を順次、前記表示画面に対して出力する工程とを備え、
   前記第１の生成工程では、前記入力工程で入力された前記表示画面の全域に亘って輝度値が均一なフレーム画像から、前記表示画面の中央部で表示される画素の輝度値が該中央部以外で表示される画素の輝度値よりも高い前記表示用フレーム画像が生成されるように、該フレーム画像の画素のうち前記表示画面の中央部で表示される画素の画像信号に対して、前記表示画面の前記中央部以外で表示される画素の画像信号に対して乗じるゲイン値よりも高いゲイン値を乗じることで、前記中央部の画素の輝度値が前記中央部以外の画素の輝度値よりも高い前記表示用フレーム画像を生成し、
   前記第２の生成工程では、前記生成工程で生成された前記表示画面の全域に亘って輝度値が均一なサブフレーム画像から、前記表示画面の中央部で表示される画素の輝度値が該中央部以外で表示される画素の輝度値よりも低い前記表示用サブフレーム画像が生成されるように、該サブフレーム画像の画素のうち前記表示画面の前記中央部で表示される画素の画像信号に対して、前記表示画面の前記中央部以外で表示される画素の画像信号に対して乗じるゲイン値よりも低いゲイン値を乗じることで、前記中央部の画素の輝度値が前記中央部以外の画素の輝度値よりも低い前記表示用サブフレーム画像を生成する
   ことを特徴とする画像表示方法。
5. 動画像を表示するための表示画面を有する画像表示装置が行う画像表示方法であって、 前記画像表示装置の入力手段が、前記動画像を構成する各フレーム画像を順次入力する入力工程と、
   前記画像表示装置の生成手段が、前記動画像中の隣接する２つのフレーム画像を用いて、該２つのフレーム画像のそれぞれの表示タイミングの間で表示するサブフレーム画像を生成する生成工程と、
   前記画像表示装置の第１の生成手段が、前記フレーム画像の輝度値を調整して表示用フレーム画像を生成する第１の生成工程と、
   前記画像表示装置の第２の生成手段が、前記サブフレーム画像の輝度値を調整して表示用サブフレーム画像を生成する第２の生成工程と、
   前記画像表示装置の出力手段が、前記表示用フレーム画像、前記表示用サブフレーム画像を順次、前記表示画面に対して出力する工程とを備え、
   前記第１の生成工程では、前記入力工程で入力された前記表示画面の全域に亘って輝度値が均一なフレーム画像から、前記表示画面の中央部で表示される画素の輝度値が前記中央部以外で表示される画素の輝度値より高い前記表示用フレーム画像が生成されるように、前記フレーム画像の画素のうち前記表示画面の中央部で表示される画素の画像信号に対して、前記表示画面の前記中央部以外で表示される画素の画像信号に対して乗じるゲイン値よりも高いゲイン値を乗じることで、前記中央部の画素の輝度値が前記中央部以外の画素の輝度値よりも高い前記表示用フレーム画像を生成し、
   前記第２の生成工程では、前記サブフレーム画像を構成する各画素の輝度値を、前記表示用フレーム画像内の最低輝度値よりも低い一定値に更新した前記表示用サブフレーム画像を生成する
   ことを特徴とする画像表示方法。
6. 前記生成手段は、前記入力手段により入力された時間的に隣接する２つのフレーム画像から動きベクトルを算出し、該算出された動きベクトルに基づいて前記サブフレーム画像を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
7. 前記第１の生成手段は、前記表示画面の枠部により近い位置で表示される画素の画像信号に対してはより小さいゲイン値を乗じ、前記表示画面の前記中央部により近い位置で表示される画素の画像信号に対してはより大きいゲイン値を乗じることで前記フレーム画像から前記表示用フレーム画像を生成し、
   前記第２の生成手段は、前記表示画面の前記枠部により近い位置で表示される画素の画像信号に対してはより大きいゲイン値を乗じ、前記表示画面の前記中央部により近い位置で表示される画素の画像信号に対してはより小さいゲイン値を乗じることで前記サブフレーム画像から前記表示用サブフレーム画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
8. 前記生成工程では、前記入力工程で入力された時間的に隣接する２つのフレーム画像から動きベクトルを算出し、該算出された動きベクトルに基づいて前記サブフレーム画像を生成することを特徴とする請求項４又は５に記載の画像表示方法。
9. 前記第１の生成工程では、前記表示画面の枠部により近い位置で表示される画素の画像信号に対してはより小さいゲイン値を乗じ、前記表示画面の前記中央部により近い位置で表示される画素の画像信号に対してはより大きいゲイン値を乗じることで前記フレーム画像から前記表示用フレーム画像を生成し、
   前記第２の生成工程では、前記表示画面の前記枠部により近い位置で表示される画素の画像信号に対してはより大きいゲイン値を乗じ、前記表示画面の前記中央部により近い位置で表示される画素の画像信号に対してはより小さいゲイン値を乗じることで前記サブフレーム画像から前記表示用サブフレーム画像を生成することを特徴とする請求項４に記載の画像表示方法。

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