JP6386244B2 - 画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＰＳＲ（Panel Self-Refresh：パネルセルフリフレッシュ）機能を有する画像処理装置および画像処理方法に関するものである。

液晶パネル等の表示パネルを備える画像表示装置の消費電力を削減するために、ディスプレイポート（DisplayPort）等の画像インターフェイス規格を採用する画像表示装置では、画面の表示が変化しない静止画を表示する場合に、この静止画の１画面（１フレーム）分の画像データを、画像表示装置が備える画像処理装置内部のメモリ部に記憶しておき、メモリ部に記憶された静止画の画像データを読み出して画面の表示を自己リフレッシュするＰＳＲ機能が実用化されている。

図９は、従来の画像処理装置の構成を表す一例のブロック図である。同図に示す画像処理装置４０は、ＰＳＲ機能を有するものであり、データ受信部１２と、メモリ部１４と、メモリ制御部１６と、出力データ選択部２２とを備えている。

画像処理装置４０では、データ受信部１２により、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のＧＰＵ（Graphics Processing Unit）４２からディスプレイポートを介して転送されてくる入力画像データが受信され、受信画像データとして出力される。

第１表示モードの場合、図１０（Ａ）に示すように、受信画像データが出力画像データとして選択されて出力データ選択部２２から出力され、受信画像データに対応する画像が表示パネルに表示される。

続いて、静止画が表示パネルに表示される場合、第１表示モードから第２表示モードへの切り替えを指示するデータがＧＰＵ４２から画像処理装置４０へ転送されてくる。
このデータをデータ受信部１２が受け取ると、その指示に応じて、図１０（Ｂ）に示すように、メモリ制御部１６により、受信画像データがメモリ部１４に順次書き込まれる。その結果、１画面分の静止画に対応する受信画像データがメモリ部１４に記憶される。

１画面分の静止画に対応する受信画像データがメモリ部１４に記憶されると、図１０（Ｃ）に示すように、メモリ制御部１６により、メモリ部１４から受信画像データが順次読み出され、記憶画像データとして出力される。そして、記憶画像データが出力画像データとして選択されて出力データ選択部２２から出力され、記憶画像データに対応する静止画が表示パネルに表示される。つまり、第１表示モードから第２表示モードへ切り替えられる。

第２表示モードの期間、入力画像データの送信側のＧＰＵ４２、および、その受信側の画像処理装置４０のデータ受信部１２が休止状態とされる。これにより、消費電力を削減することができる。

続いて、動画が表示パネルに表示される場合、第２表示モードから第１表示モードへの切り替えを指示するデータがＧＰＵ４２から画像処理装置４０へ転送されてくる。
このデータをデータ受信部１２が受け取ると、その指示に応じて、図１０（Ｄ）に示すように、受信画像データが出力画像データとして選択されて出力データ選択部２２から出力され、受信画像データに対応する画像が表示パネルに表示される。つまり、第２表示モードから第１表示モードへ切り替えられる。
これ以降の動作は同じである。

ディスプレイポートで用いられる第１表示モードの場合、画像処理装置４０は、ＧＰＵ４２から転送されてくるデータからリカバリされたクロックを用いて動作するが、第２表示モードの場合はＧＰＵ４２およびデータ受信部１２が休止状態となり、そのクロックを得ることができないため、画像処理装置４０の内部で発生された内部クロックを用いて動作する。つまり、第２表示モードから第１表示モードへの切り替えの期間、受信画像データと記憶画像データとは非同期となる。

そこで、第２表示モードから第１表示モードへ切り替える場合、画像の切り替えを滑らかに行うために、図１１に示すように、受信画像データＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…と記憶画像データＰＳＲの位相を調整した後に、Ｖ（垂直）ブランキング期間において記憶画像データＰＳＲから受信画像データＢに切り替える必要がある。例えば、両者の位相を合わせるために、メモリ部１４からの記憶画像データＰＳＲの読み出しを止めて、受信画像データＡと受信画像データＢとの間のＶブランキング期間を待つことになる。

この場合、図１１に示すように、切り替えタイミングに応じて、第２表示モードから第１表示モード、つまり、記憶画像データＰＳＲから受信画像データＢに切り替える切り替えフレームのＶブランキング期間が増加し、リフレッシュレートが意図せず一時的に変化する場合がある。一時的にフレームレートが変わると、液晶パネル等の表示パネルに表示される画像のフリッカとなって見える場合がある。もしくは、フリッカには至らないが、画像の輝度が変化したり変色して見えることがある。

また、液晶パネルは、液晶のトランジスタの電荷が時間とともにリークするため、静止画を表示している場合であっても画面を定期的にリフレッシュする必要がある。一方で、リフレッシュに要する消費電力を削減するために、第２表示モードで静止画を表示する場合はリフレッシュレートをなるべく下げたいという要求がある。
ところが、フレームレートを下げると、同様に、第２表示モードの場合に表示された静止画の輝度が変化したり変色して見える場合がある。

ここで、本発明に関連性のある先行技術文献として、特許文献１がある。
特許文献１には、静止画像開始信号が印加されると、入力映像データをフレームメモリに保存し、フレームメモリに保存された保存映像データを表示パネルに第１の周波数よりも低い第２の周波数にて出力し、入力映像データの伝送を不活性化させ、静止画像終了信号が印加されると、入力映像データの伝送を活性化させ、入力映像データを表示パネルに第１の周波数にて出力する表示装置が記載されている。

特開２０１３−３７３６６号公報

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、リフレッシュレートが変化することにより生じる画像の輝度の変化や変色を低減することができる画像処理装置および画像処理方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、外部から転送されてくる入力画像データを出力画像データとして出力し、前記入力画像データに対応する画像を表示パネルに表示する第１表示モードと、パネルセルフリフレッシュ機能により、内部に記憶された記憶画像データを前記出力画像データとして出力し、前記記憶画像データに対応する静止画を前記表示パネルに表示する第２表示モードとを有する画像処理装置であって、
外部から転送されてくる前記入力画像データを受信し、受信画像データとして出力するデータ受信部と、
前記受信画像データを記憶するメモリ部と、
外部から転送されてくる前記第１表示モードから前記第２表示モードへの切り替えの指示に応じて、前記受信画像データを前記メモリ部へ書き込んで１画面分の前記静止画に対応する受信画像データを前記メモリ部に記憶させ、前記第２表示モードの場合に、前記メモリ部から前記受信画像データを読み出し、前記記憶画像データとして出力するように制御するメモリ制御部と、
外部から転送されてくる前記第２表示モードから前記第１表示モードへの切り替えの指示に応じて、前記第２表示モードから前記第１表示モードへ切り替える切り替えフレームのフレームレートを算出する切り替えフレーム算出部と、
前記切り替えフレームのフレームレートにおける前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度が、前記受信画像データのフレームレートにおける前記受信画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度と同じになるように、前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値を補正した第１補正画像データを出力する画像補正部と、
前記第１表示モードの場合に、前記受信画像データを前記出力画像データとして選択して出力し、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの場合に、前記記憶画像データを前記出力画像データとして選択して出力し、前記切り替えフレームの場合に、前記第１補正画像データを前記出力画像データとして選択して出力する出力データ選択部とを備えることを特徴とする画像処理装置を提供するものである。

ここで、前記切り替えフレーム算出部は、
前記外部から転送されてくる前記第２表示モードから前記第１表示モードへの切り替えの指示に応じて、前記受信画像データの１フレーム時間、および、前記受信画像データと、前記メモリ制御部の制御により、前記第２表示モードの場合に、前記メモリ部から読み出される前記受信画像データである前記記憶画像データとの位相差を算出する位相差算出部と、
前記受信画像データの１フレーム時間および前記位相差に基づいて、前記記憶画像データのフレームレートを算出するフレームレート算出部と、
前記記憶画像データのフレームレートの算出が完了した後に、前記受信画像データおよび前記記憶画像データに各々対応する画像の同期信号に基づいて、前記フレームレートが算出された記憶画像データのフレームを前記切り替えフレームに決定する切り替えフレーム決定部とを備えることが好ましい。

また、前記画像補正部は、
前記切り替えフレームのフレームレートにおける前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度が、前記受信画像データのフレームレートにおける前記受信画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度と同じになるように、前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値を補正するための補正係数または補正値の代表値を記憶するＬＵＴ部と、
前記切り替えフレームの場合に、前記切り替えフレームのフレームレートに対応する１以上の補正係数または補正値の代表値を前記ＬＵＴ部から読み出し、前記ＬＵＴ部から読み出された１以上の補正係数または補正値の代表値に基づいて前記第１補正画像データを算出する補正値算出部とを備えることが好ましい。

また、前記メモリ制御部は、前記第２表示モードの場合に、さらに、前記受信画像データを、外部から入力された前記第２表示モードの場合のフレームレートで前記メモリ部から読み出し、前記記憶画像データとして出力するように制御するものであり、
前記画像補正部は、さらに、前記外部から入力された第２表示モードの場合のフレームレートにおける前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの記憶画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度が、前記受信画像データのフレームレートにおける前記受信画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度と同じになるように、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの記憶画像データの階調値を補正した第２補正画像データを出力するものであり、
前記出力データ選択部は、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの場合に、前記第２補正画像データを前記出力画像データとして選択して出力するものであることが好ましい。

また、本発明は、外部から転送されてくる入力画像データを出力画像データとして出力し、前記入力画像データに対応する画像を表示パネルに表示する第１表示モードと、パネルセルフリフレッシュ機能により、内部に記憶された記憶画像データを前記出力画像データとして出力し、前記記憶画像データに対応する静止画を前記表示パネルに表示する第２表示モードとを有する画像処理装置における画像処理方法であって、
データ受信部が、外部から転送されてくる前記入力画像データを受信し、受信画像データとして出力するステップと、
メモリ制御部が、外部から転送されてくる前記第１表示モードから前記第２表示モードへの切り替えの指示に応じて、前記受信画像データをメモリ部へ書き込んで１画面分の前記静止画に対応する受信画像データを前記メモリ部に記憶させ、前記第２表示モードの場合に、前記メモリ部から前記受信画像データを読み出し、前記記憶画像データとして出力するように制御するステップと、
切り替えフレーム算出部が、外部から転送されてくる前記第２表示モードから前記第１表示モードへの切り替えの指示に応じて、前記第２表示モードから前記第１表示モードへ切り替える切り替えフレームのフレームレートを算出するステップと、
画像補正部が、前記切り替えフレームのフレームレートにおける前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度が、前記受信画像データのフレームレートにおける前記受信画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度と同じになるように、前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値を補正した第１補正画像データを出力するステップと、
出力データ選択部が、前記第１表示モードの場合に、前記受信画像データを前記出力画像データとして選択して出力し、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの場合に、前記記憶画像データを前記出力画像データとして選択して出力し、前記切り替えフレームの場合に、前記第１補正画像データを前記出力画像データとして選択して出力するステップとを含むことを特徴とする画像処理方法を提供する。

ここで、前記メモリ制御部が、前記第２表示モードの場合に、さらに、前記受信画像データを、外部から入力された前記第２表示モードの場合のフレームレートで前記メモリ部から読み出し、前記記憶画像データとして出力するように制御するステップと、
前記画像補正部が、さらに、前記外部から入力された第２表示モードの場合のフレームレートにおける前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの記憶画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度が、前記受信画像データのフレームレートにおける前記受信画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度と同じになるように、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの記憶画像データの階調値を補正した第２補正画像データを出力するステップと、
前記出力データ選択部が、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの場合に、前記第２補正画像データを前記出力画像データとして選択して出力するステップとを含むことが好ましい。

本発明によれば、第２表示モードから第１表示モードへ切り替えられる場合に、リフレッシュレートが意図せず一時的に変化した場合であっても、表示パネルに表示された画像の輝度の変化や変色を低減することができる。
また、本発明によれば、第２表示モードの場合に、フレームレートを下げたことによりリフレッシュレートが変化した場合であっても、表示パネルに表示された画像の輝度の変化や変色を低減することができる。また、第２表示モードの場合のフレームレートを自由に調整できるため、フレームレートを下げて表示パネルの消費電力を削減することができる。
つまり、本発明によれば、第２表示モードから第１表示モードへ切り替えられる場合、および、第２表示モードでフレームレートを下げる場合の問題への対応を、画像処理装置の内部のみで完結させることができる。

本発明の画像処理装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。 図１に示す切り替えフレーム算出部の構成を表す一例のブロック図である。 図１に示す画像補正部の構成を表す一例のブロック図である。 図１に示す画像処理装置の動作を表す一例のタイミングチャートである。 図２に示す切り替えフレーム算出部の動作を表す一例のフローチャートである。 図３に示す画像補正部の動作を表す一例のフローチャートである。 ４つの補正値の代表値から、切り替えフレームのフレームレートおよびその記憶画像データの階調値に対応する補正値を算出する場合の一例の概念図である。 図１に示す画像処理装置の動作を表す別の例のタイミングチャートである。 従来の画像処理装置の構成を表す一例のブロック図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、図９に示す画像処理装置の動作を表す一例の概念図である。 図９に示す画像処理装置の動作を表す一例のタイミングチャートである。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の画像処理装置および画像処理方法を詳細に説明する。

図１は、本発明の画像処理装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。同図に示す画像処理装置１０は、外部から転送されてくる入力画像データを出力画像データとして出力し、入力画像データに対応する画像を表示パネルに表示する第１表示モード（通常表示モード）と、ＰＳＲ機能により、内部に記憶された記憶画像データを出力画像データとして出力し、記憶画像データに対応する静止画を表示パネルに表示する第２表示モード（ＰＳＲ表示モード）とを有するものである。

画像処理装置１０は、データ受信部１２と、メモリ部１４と、メモリ制御部１６と、切り替えフレーム算出部１８と、画像補正部２０と、出力データ選択部２２とを備えている。

データ受信部１２は、画像処理装置１０の外部から、例えば、ＰＣのＧＰＵから、ディスプレイポート等のビデオポートを介して転送されてくる入力画像データを受信し、受信画像データとして出力するものである。
データ受信部１２は、入力画像データだけでなく、ＧＰＵから転送されてくる、第１表示モードから第２表示モードへの切り替えの指示のデータ、第２表示モードから第１表示モードへの切り替えの指示のデータ等も受信する。

メモリ部１４は、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）などの半導体メモリであり、メモリ制御部１６の制御により、第２表示モードの場合に表示パネルに表示される１画面分の静止画の受信画像データを記憶するものである。

メモリ制御部１６は、受信画像データのメモリ部１４への書き込み、および、メモリ部１４からの受信画像データの読み出しを制御するものである。
メモリ制御部１６は、ＧＰＵから転送されてくる第１表示モードから第２表示モードへの切り替えの指示に応じて、受信画像データをメモリ部１４へ書き込んで１画面分の静止画に対応する受信画像データをメモリ部１４に記憶させ、第２表示モードの場合に、メモリ部１４から受信画像データを読み出し、記憶画像データとして出力するように制御する。

続いて、切り替えフレーム算出部１８は、ＧＰＵから転送されてくる第２表示モードから第１表示モードへの切り替えの指示に応じて、第２表示モードから第１表示モードへ切り替える切り替えフレームのフレームレートを算出するものである。
切り替えフレーム算出部１８は、図２に示すように、位相差算出部２４と、フレームレート算出部２６と、切り替えフレーム決定部２８とを備えている。

位相差算出部２４は、ＧＰＵから転送されてくる第２表示モードから第１表示モードへの切り替えの指示に応じて、受信画像データの１フレーム時間、および、受信画像データと記憶画像データとの位相差を算出するものである。
位相差算出部２４からは、受信画像データおよび記憶画像データに各々対応する画像の画像表示期間信号およびＶブランキング期間信号を含む同期信号も出力される。

フレームレート算出部２６は、受信画像データの１フレーム時間、および、受信画像データと記憶画像データとの位相差に基づいて、記憶画像データ（切り替えフレームと予測されるフレームの記憶画像データ）のフレームレートを算出するものである。
フレームレート算出部２６からは、記憶画像データのフレームレートの算出が完了した場合にアクティブ状態となるフレームレート算出完了信号も出力される。

切り替えフレーム決定部２８は、フレームレート算出完了信号に基づいて、記憶画像データのフレームレートの算出が完了した後に、受信画像データおよび記憶画像データに各々対応する画像の同期信号に基づいて、フレームレートが算出された記憶画像データのフレームを切り替えフレームに決定するものである。
切り替えフレーム決定部２８からは、切り替えフレームの期間にアクティブ状態となる切り替えフレーム信号が出力される。

続いて、画像補正部２０は、切り替えフレームのフレームレートにおける切り替えフレームの記憶画像データの階調値に対応する表示パネル上での輝度が、受信画像データのフレームレートにおける受信画像データの階調値に対応する表示パネル上での輝度と同じになるように、切り替えフレームの記憶画像データの階調値を補正した第１補正画像データを出力するものである。
画像補正部２０は、図３に示すように、ＬＵＴ部３０と、補正値算出部３２とを備えている。

ＬＵＴ部３０は、切り替えフレームのフレームレートにおける切り替えフレームの記憶画像データの階調値に対応する表示パネル上での輝度が、受信画像データのフレームレートにおける受信画像データの階調値に対応する表示パネル上での輝度と同じになるように、切り替えフレームの記憶画像データの階調値を補正するための補正係数または補正値の代表値を記憶するものである。

補正値算出部３２は、切り替えフレーム信号に基づいて、切り替えフレームの場合に、切り替えフレームのフレームレートに対応する１以上の補正係数または補正値の代表値をＬＵＴ部３０から読み出し、ＬＵＴ部３０から読み出された１以上の補正係数または補正値の代表値に基づいて第１補正画像データを算出するものである。

切り替えフレームの記憶画像データの階調値に一致する補正係数または補正値の代表値がＬＵＴ部３０に記憶されている場合、補正値算出部３２は、その階調値に一致する１つの補正係数または補正値の代表値を読み出す。

一方、切り替えフレームの記憶画像データの階調値に一致する補正係数または補正値の代表値がＬＵＴ部３０に記憶されていない場合には、補間処理が必要となる。この場合、補正値算出部３２は、その階調値に対応する補正係数または補正値の前後の２以上の補正係数または補正値の代表値を読み出し、読み出された２以上の補正係数または補正値の代表値の間を補間して、切り替えフレームの記憶画像データの階調値に一致する補正係数または補正値を算出する。

また、補正係数がＬＵＴ部３０に記憶されている場合、補正値算出部３２は、補間して算出された補正係数と切り替えフレームの記憶画像データの階調値とを乗算した結果を算出し、第１補正画像データとして出力する。
一方、補正値がＬＵＴ部３０に記憶されている場合、補正値算出部３２は、補間して算出された補正値を第１補正画像データとして出力する。

最後に、出力データ選択部２２は、第１表示モードの場合に、受信画像データを出力画像データとして選択して出力し、第２表示モードの切り替えフレーム以外のフレームの場合に、記憶画像データを出力画像データとして選択して出力し、第２表示モードの切り替えフレームの場合に、第１補正画像データを出力画像データとして選択して出力するものである。

次に、画像処理装置１０の動作を説明する前に、図５に示すフローチャートを参照して切り替えフレーム算出部１８の動作を説明する。

切り替えフレーム算出部１８は、データ受信部１２が、第２表示モードから第１表示モードへの切り替え開始の指示のデータを受信するまで待機する（ステップＳ１でＮＯ）。データ受信部１２が切り替え開始の指示のデータを受信すると（ステップＳ１でＹＥＳ）、この切り替え開始の指示に応じて、位相差算出部２４により、受信画像データの１フレーム時間、および、受信画像データと記憶画像データとの位相差が算出される。

この場合、位相差算出部２４は、受信画像データに対応する画像の同期信号に基づいて、受信画像データのフレームの開始を検出するまで待機する（ステップＳ２でＮＯ）。受信画像データのフレームの開始を検出すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、図４に示すように、位相差算出部２４は、カウンタのカウント値を０にクリアした後、カウンタにより、内部クロックに同期して、受信画像データＡのフレームの開始からカウントを開始する（ステップＳ３）。

続いて、位相差算出部２４は、次の受信画像データＢのフレームの開始を検出するまで、カウンタによりカウントを続ける（ステップＳ４でＮＯ）。受信画像データＢのフレームの開始を検出すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、図４に示すように、位相差算出部２４は、カウンタのカウントを終了し（ステップＳ５）、そのカウント値を、受信画像データの１フレーム時間のサイクル数ａとして第１レジスタに格納した後（ステップＳ６）、カウンタのカウント値を０にクリアする。

なお、サイクル数ａは、例えば、第２表示モードの開始時に、あらかじめ算出しておくこともできる。

続いて、位相差算出部２４は、記憶画像データＰＳＲに対応する画像の同期信号に基づいて、次の記憶画像データＰＳＲのフレームの開始を検出するまで、カウンタによりカウントを続ける（ステップＳ７でＮＯ）。次の記憶画像データＰＳＲのフレームの開始を検出すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、図４に示すように、位相差算出部２４は、カウンタのカウントを終了し、そのカウント値を、受信画像データと記憶画像データとの位相差のサイクル数ｂとして第２レジスタに格納する（ステップＳ８）。

続いて、フレームレート算出部２６により、サイクル数ａ、ｂに基づいて、記憶画像データのフレームレートが算出される（ステップＳ９）。
ここで、図４に示すように、受信画像データの１フレーム時間のサイクル数をＸ、記憶画像データの１フレーム時間のサイクル数をＹとすると、Ｘ＝ａ、Ｙ＝ａ＋ａ−ｂである。従って、受信画像データのフレームレートが６０Ｈｚであれば、記憶画像データのフレームレートＦは、Ｆ＝６０×（Ｘ／Ｙ）により算出することができる。

続いて、切り替えフレーム決定部２８により、フレームレート算出部２６からのフレームレート算出完了信号に基づいて、切り替えフレームのフレームレートの算出が完了した後に、位相差算出部２４からの受信画像データＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…および記憶画像データＰＳＲに各々対応する画像の同期信号に基づいて切り替えフレームが決定される。図４の例の場合、切り替えフレームは、受信画像データＢの次の記憶画像データＰＳＲのフレームの開始から、受信画像データＤのフレームの開始までの期間となる。

上記のようにして、切り替えフレームのフレームレート、および、切り替えフレームの期間にアクティブ状態となる切り替えフレーム信号が切り替えフレーム算出部１８から出力される（ステップＳ１０）。

続いて、切り替えフレーム算出部１８は、データ受信部１２が、第２表示モードから第１表示モードへの切り替えの終了の指示のデータを受信するまで待機する（ステップＳ１１でＮＯ）。データ受信部１２が切り替え終了の指示のデータを受信すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、この指示に応じて、切り替えフレーム信号は非アクティブ状態となる（ステップＳ１２）。
これ以降は、ステップＳ１へ戻り、前述の動作が繰り返される。

続いて、図６に示すフローチャートを参照して画像補正部２０の動作を説明する。

画像補正部２０では、例えば、画像処理装置１０を搭載する画像表示装置の電源投入時に、画像処理装置１０の外部に設けられたフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）等に格納された補正係数または補正値の代表値が読み出されて、ＬＵＴ部３０に書き込まれる（ステップＳ１３）。

画像補正部２０は、補正係数または補正値の代表値のＬＵＴ部３０への書き込みが完了するまで待機する（ステップＳ１４でＮＯ）。補正係数または補正値の代表値のＬＵＴ部３０への書き込みが完了すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、画像補正部２０は、補正処理が可能な状態となる（ステップＳ１５）。

続いて、画像補正部２０は、記憶画像データが入力されるまで待機する（ステップＳ１６でＮＯ）。記憶画像データが入力されると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、切り替えフレーム信号がアクティブ状態となるまで（ステップＳ１７でＮＯ）、つまり、切り替えフレームとなるまで、記憶画像データの階調値は補正されず、そのまま補正値算出部３２から出力される（ステップＳ１８）。その後、ステップＳ１６へ戻る。

続いて、切り替えフレーム信号がアクティブ状態になると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、補正値算出部３２により、切り替えフレームのフレームレートに対応する補正係数または補正値の代表値がＬＵＴ部３０から読み出され（ステップＳ１９）、ＬＵＴ部３０から読み出された補正係数または補正値の代表値に基づいて、切り替えフレームの記憶画像データの階調値が補正され（ステップＳ２０）、第１補正画像データが出力される（ステップＳ２１）。
これ以降は、ステップＳ１６へ戻り、前述の動作が繰り返される。

ここで、補正値算出部３２の補正処理について説明する。

例えば、補正係数の代表値がＬＵＴ部３０に記憶されている場合、切り替えフレームの記憶画像データのＲＧＢ成分の階調値をＲｘ、Ｇｘ、Ｂｘ、切り替えフレームのフレームレートに対応するＲＧＢ成分に共通の補正係数をγとすると、第１補正画像データのＲＧＢ成分の階調値Ｒ＿ｏｕｔ、Ｇ＿ｏｕｔ、Ｂ＿ｏｕｔは、式（１）により算出することができる。
Ｒ＿ｏｕｔ＝Ｒｘ×γ
Ｇ＿ｏｕｔ＝Ｇｘ×γ
Ｂ＿ｏｕｔ＝Ｂｘ×γ … 式（１）

一方、補正値の代表値がＬＵＴ部３０に記憶されている場合、第１補正画像データのＲＧＢ成分の階調値Ｒ＿ｏｕｔ、Ｇ＿ｏｕｔ、Ｂ＿ｏｕｔは、切り替えフレームのフレームレートに対応する、ＲＧＢ成分の各々の補正値となる。

なお、ＲＧＢ成分に各々対応する補正係数または補正値の代表値が記憶された３つのＬＵＴ部３０を備えていてもよく、その場合、補正係数または補正値の代表値は、ＲＧＢ成分の各々について異なる値とすることができる。

以下、具体例を挙げて説明する。

例えば、表１に示すように、補正係数の代表値がＬＵＴ部３０に記憶されている場合に、切り替えフレームのフレームレートが４２Ｈｚであり、８ビットで表される階調値が１３４であるとする。
この場合、切り替えフレームのフレームレートである４２Ｈｚの前後の４５Ｈｚおよび４０Ｈｚのフレームレートに各々対応する補正係数の代表値である０．９５および０．９がＬＵＴ部３０から読み出される。

補正値算出部３２は、式（２）により、２つの補正係数の代表値である０．９５および０．９の間を補間して、切り替えフレームのフレームレートである４２Ｈｚに対応する補正係数を算出する。
（０．９５×（４２−４０）＋０．９×（４５−４２））／（４５−４０）＝０．９２ … 式（２）
また、第１補正画像データの階調値は、式（３）により、切り替えフレームの記憶画像データの階調値である１３４と、補間して算出された補正係数０．９２とを乗算することにより算出することができる。
１３４×０．９２＝１２３．２８ … 式（３）
例えば、小数点以下を四捨五入して、第１補正画像データの階調値は１２３となる。

また、表２に示すように、補正値の代表値がＬＵＴ部３０に記憶されている場合に、切り替えフレームのフレームレートが５１Ｈｚであり、８ビットで表される階調値が２１８であるとする。
この場合、切り替えフレームのフレームレートである５１Ｈｚの前後の５５Ｈｚおよび５０Ｈｚのフレームレートに各々対応し、かつ、その階調値である２１８の前後の２２４および２０８に各々対応する補正値の代表値である２２３、２０７、２２０および２０５がＬＵＴ部３０から読み出される。

補正値算出部３２は、まず、式（４）により、図７に示すように、２つの補正値の代表値である２０７および２０５の間、および、２つの補正値の代表値である２２３および２２０の間を補間した補間値ＡおよびＢを算出する。
Ａ：（２０７×（５１−５０）＋２０５×（５５−５１））／（５５−５０）＝２０５．４
Ｂ：（２２３×（５１−５０）＋２２０×（５５−５１））／（５５−５０）＝２２０．６ … 式（４）
続いて、式（５）により、補間値ＡおよびＢである２０５．４および２２０．６の間を補間して、図７に示すように、切り替えフレームのフレームレートである５１Ｈｚ、その階調値である２１８に対応する補正値を算出する。
（２０５．４×（２２４−２１８）＋２２０．６×（２１８−２０８））／（２２４−２０８）＝２１４．９ … 式（５）
例えば、小数点以下を四捨五入して、第１補正画像データの階調値は２１５となる。

なお、表２の階調値の刻み幅は一定でなくてもよい。

次に、画像処理装置１０の動作を説明する。

第１表示モード、第１表示モードから第２表示モードへの切り替え、および、第２表示モードの場合の画像処理装置１０の動作は、図９に示す従来の画像処理装置４０の場合と同様である。

データ受信部１２が、第２表示モードから第１表示モードへの切り替えを指示するデータを受け取ると、その指示に応じて、切り替えフレーム算出部１８により、切り替えフレームのフレームレートが算出される。
そして、画像補正部２０により、切り替えフレームのフレームレートにおける切り替えフレームの記憶画像データの階調値に対応する表示パネル上での輝度が、受信画像データのフレームレートにおける受信画像データの階調値に対応する表示パネル上での輝度と同じになるように、切り替えフレームの記憶画像データの階調値が補正され、第１補正画像データが出力される。

切り替えフレームでは、第１補正画像データが出力画像データとして選択されて出力データ選択部２２から出力され、第１補正画像データに対応する静止画が表示パネルに表示される。
これにより、画像処理装置１０では、第２表示モードから第１表示モードへ切り替えられる場合に、リフレッシュレートが意図せず一時的に変化した場合であっても、表示パネルに表示された画像の輝度の変化や変色を低減することができる。

続いて、受信画像データが出力画像データとして選択されて出力データ選択部２２から出力され、受信画像データに対応する画像が表示パネルに表示される。つまり、第２表示モードから第１表示モードへ切り替えられる。
これ以降の動作は同じである。

また、本発明は、切り替えフレームだけでなく、第２表示モードの場合に、フレームレートを、受信画像データのフレームレートよりも下げる場合にも同様に適用可能である。
ここで、記憶画像データのフレームレートは、画像処理装置１０が自律的に決定するのではなく、外部から入力された第２表示モードの場合のフレームレートにより決定される。また、フレームモードではなくても、１フレーム時間のサイクル数、画像表示期間のサイクル数、Ｖブランキング期間のサイクル数等によりフレームレートを決定することもできる。

例えば、図８に示すように、第２表示モードの場合のフレームレートが、１フレーム時間のサイクル数Ｚとして決められた場合、受信画像データのフレームレートが６０Ｈｚであれば、記憶画像データのフレームレートＦは、式（６）により算出することができる。
Ｆ＝６０×（Ｘ／Ｙ） … 式（６）

この場合、データ受信部１２が、第１表示モードから第２表示モードへの切り替えの指示のデータを受け取ると、その指示に応じて、メモリ制御部１６により、第２表示モードの場合に、さらに、受信画像データが、ＧＰＵから入力された第２表示モードの場合のフレームレートでメモリ部１４から読み出され、記憶画像データとして出力されるように制御される。
また、画像補正部２０により、さらに、外部から入力された第２表示モードの場合のフレームレートにおける第２表示モードの切り替えフレーム以外のフレームの記憶画像データの階調値に対応する表示パネル上での輝度が、受信画像データのフレームレートにおける受信画像データの階調値に対応する表示パネル上での輝度と同じになるように、第２表示モードの切り替えフレーム以外のフレームの記憶画像データの階調値を補正した第２補正画像データが出力される。
そして、切り替えフレーム以外の第２表示モードのフレームの場合に、第２補正画像データが出力画像データとして選択されて出力データ選択部２２から出力され、第２補正データに対応する画像が表示パネルに表示される。
これ以降の動作は同じである。

これにより、画像処理装置１０では、第２表示モードの場合に、フレームレートを下げたことによりリフレッシュレートが変化した場合であっても、表示パネルに表示された画像の輝度の変化や変色を低減することができる。また、第２表示モードの場合のフレームレートを自由に調整できるため、フレームレートを下げて表示パネルの消費電力を削減することができる。
つまり、画像処理装置１０では、第２表示モードから第１表示モードへ切り替えられる場合、および、第２表示モードでフレームレートを下げる場合の問題への対応を、画像処理装置１０の内部のみで完結させることができる。

なお、画像処理装置１０を構成する各構成要素の具体的な構成は何ら限定されず、同様の機能を果たす各種構成のものを利用することができる。

本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０、４０ 画像処理装置
１２ データ受信部
１４ メモリ部
１６ メモリ制御部
１８ 切り替えフレーム算出部
２０ 画像補正部
２２ 出力データ選択部
２４ 位相差算出部
２６ フレームレート算出部
２８ 切り替えフレーム決定部
３０ ＬＵＴ部
３２ 補正値算出部
４２ ＧＰＵ

Claims (6)

1. 外部から転送されてくる入力画像データを出力画像データとして出力し、前記入力画像データに対応する画像を表示パネルに表示する第１表示モードと、パネルセルフリフレッシュ機能により、内部に記憶された記憶画像データを前記出力画像データとして出力し、前記記憶画像データに対応する静止画を前記表示パネルに表示する第２表示モードとを有する画像処理装置であって、
   外部から転送されてくる前記入力画像データを受信し、受信画像データとして出力するデータ受信部と、
   前記受信画像データを記憶するメモリ部と、
   外部から転送されてくる前記第１表示モードから前記第２表示モードへの切り替えの指示に応じて、前記受信画像データを前記メモリ部へ書き込んで１画面分の前記静止画に対応する受信画像データを前記メモリ部に記憶させ、前記第２表示モードの場合に、前記メモリ部から前記受信画像データを読み出し、前記記憶画像データとして出力するように制御するメモリ制御部と、
   外部から転送されてくる前記第２表示モードから前記第１表示モードへの切り替えの指示に応じて、前記第２表示モードから前記第１表示モードへ切り替える切り替えフレームのフレームレートを算出する切り替えフレーム算出部と、
   前記切り替えフレームのフレームレートにおける前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度が、前記受信画像データのフレームレートにおける前記受信画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度と同じになるように、前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値を補正した第１補正画像データを出力する画像補正部と、
   前記第１表示モードの場合に、前記受信画像データを前記出力画像データとして選択して出力し、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの場合に、前記記憶画像データを前記出力画像データとして選択して出力し、前記切り替えフレームの場合に、前記第１補正画像データを前記出力画像データとして選択して出力する出力データ選択部とを備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記切り替えフレーム算出部は、
   前記外部から転送されてくる前記第２表示モードから前記第１表示モードへの切り替えの指示に応じて、前記受信画像データの１フレーム時間、および、前記受信画像データと、前記メモリ制御部の制御により、前記第２表示モードの場合に、前記メモリ部から読み出される前記受信画像データである前記記憶画像データとの位相差を算出する位相差算出部と、
   前記受信画像データの１フレーム時間および前記位相差に基づいて、前記記憶画像データのフレームレートを算出するフレームレート算出部と、
   前記記憶画像データのフレームレートの算出が完了した後に、前記受信画像データおよび前記記憶画像データに各々対応する画像の同期信号に基づいて、前記フレームレートが算出された記憶画像データのフレームを前記切り替えフレームに決定する切り替えフレーム決定部とを備える請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像補正部は、
   前記切り替えフレームのフレームレートにおける前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度が、前記受信画像データのフレームレートにおける前記受信画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度と同じになるように、前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値を補正するための補正係数または補正値の代表値を記憶するＬＵＴ部と、
   前記切り替えフレームの場合に、前記切り替えフレームのフレームレートに対応する１以上の補正係数または補正値の代表値を前記ＬＵＴ部から読み出し、前記ＬＵＴ部から読み出された１以上の補正係数または補正値の代表値に基づいて前記第１補正画像データを算出する補正値算出部とを備える請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記メモリ制御部は、前記第２表示モードの場合に、さらに、前記受信画像データを、外部から入力された前記第２表示モードの場合のフレームレートで前記メモリ部から読み出し、前記記憶画像データとして出力するように制御するものであり、
   前記画像補正部は、さらに、前記外部から入力された第２表示モードの場合のフレームレートにおける前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの記憶画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度が、前記受信画像データのフレームレートにおける前記受信画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度と同じになるように、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの記憶画像データの階調値を補正した第２補正画像データを出力するものであり、
   前記出力データ選択部は、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの場合に、前記第２補正画像データを前記出力画像データとして選択して出力するものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 外部から転送されてくる入力画像データを出力画像データとして出力し、前記入力画像データに対応する画像を表示パネルに表示する第１表示モードと、パネルセルフリフレッシュ機能により、内部に記憶された記憶画像データを前記出力画像データとして出力し、前記記憶画像データに対応する静止画を前記表示パネルに表示する第２表示モードとを有する画像処理装置における画像処理方法であって、
   データ受信部が、外部から転送されてくる前記入力画像データを受信し、受信画像データとして出力するステップと、
   メモリ制御部が、外部から転送されてくる前記第１表示モードから前記第２表示モードへの切り替えの指示に応じて、前記受信画像データをメモリ部へ書き込んで１画面分の前記静止画に対応する受信画像データを前記メモリ部に記憶させ、前記第２表示モードの場合に、前記メモリ部から前記受信画像データを読み出し、前記記憶画像データとして出力するように制御するステップと、
   切り替えフレーム算出部が、外部から転送されてくる前記第２表示モードから前記第１表示モードへの切り替えの指示に応じて、前記第２表示モードから前記第１表示モードへ切り替える切り替えフレームのフレームレートを算出するステップと、
   画像補正部が、前記切り替えフレームのフレームレートにおける前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度が、前記受信画像データのフレームレートにおける前記受信画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度と同じになるように、前記切り替えフレームの記憶画像データの階調値を補正した第１補正画像データを出力するステップと、
   出力データ選択部が、前記第１表示モードの場合に、前記受信画像データを前記出力画像データとして選択して出力し、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの場合に、前記記憶画像データを前記出力画像データとして選択して出力し、前記切り替えフレームの場合に、前記第１補正画像データを前記出力画像データとして選択して出力するステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。
   
6. 前記メモリ制御部が、前記第２表示モードの場合に、さらに、前記受信画像データを、外部から入力された前記第２表示モードの場合のフレームレートで前記メモリ部から読み出し、前記記憶画像データとして出力するように制御するステップと、
   前記画像補正部が、さらに、前記外部から入力された第２表示モードの場合のフレームレートにおける前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの記憶画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度が、前記受信画像データのフレームレートにおける前記受信画像データの階調値に対応する前記表示パネル上での輝度と同じになるように、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの記憶画像データの階調値を補正した第２補正画像データを出力するステップと、
   前記出力データ選択部が、前記第２表示モードの前記切り替えフレーム以外のフレームの場合に、前記第２補正画像データを前記出力画像データとして選択して出力するステップとを含む請求項５に記載の画像処理方法。