TWI807023B - 圖像處理裝置、顯示裝置及圖像處理方法 - Google Patents

圖像處理裝置、顯示裝置及圖像處理方法 Download PDF

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Abstract

本發明係於使用2片液晶單元之顯示裝置中減少對應於環境之明暗之畫質劣化。為此，圖像處理部產生對於後液晶單元之後圖像信號、及對於前液晶單元之前圖像信號，作為對於藉由通過後液晶單元與前液晶單元之光產生顯示圖像之液晶顯示面板的圖像信號。於該圖像處理部對後圖像信號進行空間濾波處理。而且，濾波器控制部基於檢測顯示面板附近之照度的照度感測器之檢測值，控制於圖像處理部中對後圖像信號實施之空間濾波處理。

Description

圖像處理裝置、顯示裝置及圖像處理方法
本技術係關於一種圖像處理裝置、顯示裝置及圖像處理方法，尤其係關於一種對於藉由通過後液晶單元與前液晶單元之光產生顯示圖像之顯示面板的圖像信號之處理。
作為液晶顯示裝置，已知有各種構造。作為其構造之一，於下述專利文獻1中揭示有雙液晶單元型之液晶顯示裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-191053號公報
[發明所欲解決之問題]
於雙液晶單元型之顯示裝置中，藉由在後液晶單元控制灰階而可實現較高之對比度，另一方面，與1片液晶單元相比有亮度視角變窄之傾向。作為改善該傾向之方法，存在於靠近背光源之後液晶單元之圖像產生中使用空間濾波器使圖像模糊之情形。 然，於使用空間濾波器使後液晶單元之圖像模糊之情形時，即使為固定之顯示(亮度)，人眼之視感度(亮度之感覺方式)亦因顯示裝置之周圍環境照度而變化，於周圍環境照度較亮之情形時，相對而言顯示裝置看起來較暗，故感覺視角更窄，於周圍環境照度較暗之情形時，感覺亮度視角更寬，但存在被稱為眩光(黑變灰)之對比度下降所致之畫質劣化看上去加強之情形。 本技術之目的在於：於使用該雙液晶單元型之顯示裝置之情形時，可減輕此種周圍環境照度所致之畫質劣化。 [解決問題之技術手段]
本技術之圖像處理裝置具備：圖像處理部，其產生對於後液晶單元之後圖像信號、及對於前液晶單元之前圖像信號，作為對於藉由通過上述後液晶單元與上述前液晶單元之光產生顯示圖像之顯示面板的圖像信號；及濾波器控制部，其基於檢測上述顯示面板附近之照度的照度感測器之檢測值，控制於上述圖像處理部中對後圖像信號實施之空間濾波處理。 設為該圖像處理裝置之處理對象之圖像信號係雙液晶單元型之液晶顯示面板所使用之圖像信號。圖像處理裝置對雙液晶單元型之液晶顯示面板之前液晶單元與後液晶單元之各者進行圖像信號之處理。於此情形時，有時對後圖像信號進行空間濾波處理，但根據照度控制該空間濾波處理。
於上述本技術之圖像處理裝置中，考慮如下：上述圖像處理部對後圖像信號進行將後液晶單元中之圖像之透過像素範圍較前液晶單元之圖像更為擴大之上述空間濾波處理。 即，以使後圖像模糊之方式進行空間濾波處理。具體而言，以使後液晶單元側之透過之像素之範圍相對於前圖像信號之前液晶單元之圖像擴大而使圖像模糊之方式，對後圖像信號實施如低通濾波器般之處理。
於上述本技術之圖像處理裝置中，考慮如下：上述濾波器控制部基於上述照度感測器之檢測值，對使上述空間濾波處理中之濾波器特性變化之參數進行可變控制。 即，於以後液晶單元之透過像素範圍較前液晶單元之透過像素之範圍擴大之方式對後圖像信號實施空間濾波處理之情形時，可改變其通過波形之形狀(灰階值之擴展方式之形狀)。
於上述本技術之圖像處理裝置中，考慮如下：上述參數係後圖像信號之濾波器通過寬度。 濾波器通過寬度係藉由空間濾波處理而變平穩之後圖像信號之範圍之寬度(包含低通處理之信號之周邊部分的寬度)。即，相當於使後圖像信號之後液晶單元之透過像素之範圍較前液晶單元之透過像素之範圍擴大之情形時之透過像素之範圍(模糊範圍)。根據照度可改變該濾波器通過寬度。
於上述本技術之圖像處理裝置中，考慮如下：上述參數係後圖像信號之波峰寬度。 波峰寬度係藉由空間濾波處理而變平穩之後圖像信號之成為該像素本來之灰階值(峰值)之範圍之寬度。根據照度可改變波峰寬度。
於上述本技術之圖像處理裝置中，考慮如下：上述參數係後圖像信號之峰值。 峰值係藉由空間濾波處理而變平穩之後圖像信號之峰值之灰階值。通常為該像素本來之灰階值，但根據照度可改變該峰值。
於上述本技術之圖像處理裝置中，考慮如下：上述濾波器控制部係以如下方式控制上述空間濾波處理，即，作為上述照度感測器之檢測值，照度越低，額上述後液晶單元之圖像模糊範圍越窄，照度越高，則上述後液晶單元之圖像模糊範圍越寬。 圖像模糊範圍之控制係藉由控制例如後圖像信號之濾波器形狀來進行。
於上述本技術之圖像處理裝置中，考慮如下：上述濾波器控制部係以如下方式控制上述空間濾波處理，即，作為上述照度感測器之檢測值，照度越低，則上述後液晶單元之光之透過量越少，照度越高，則上述後液晶單元之光之透過量越多。 光之透過量之控制係藉由控制例如後圖像信號之灰階之峰值來進行。
於上述本技術之圖像處理裝置中，考慮如下：上述濾波器控制部以如下方式控制上述空間濾波處理，即，於藉由上述照度感測器之檢測值檢測出照度變化時，使濾波器特性階段性地變化。 即，於偵測出照度變化時，不使濾波器特性瞬間變化至對應於新的照度之濾波器形狀，而是使之緩慢地變化。
於上述本技術之圖像處理裝置中，考慮如下：上述濾波器控制部於上述照度感測器之檢測值成為較進行上一次濾波器控制時之值超過特定變化幅度之值時，進行對應於照度變化之空間濾波處理之可變控制。 即，不因微小之照度變化而過度地進行空間濾波處理之可變控制。
本技術之顯示裝置具備：顯示面板，其藉由通過後液晶單元與前液晶單元之光而產生顯示圖像；照度感測器，其檢測該顯示面板附近之照度；及上述圖像處理裝置。 於該顯示裝置中，顯示面板係依序配置例如光源部、後液晶單元、擴散層、及前液晶單元，構成所謂雙液晶單元型之液晶顯示面板。針對對於此種雙液晶單元型之液晶顯示面板之後圖像信號，進行對應於照度之空間濾波器控制。 本技術之圖像處理方法係進行圖像處理程序、及濾波器控制程序作為由上述圖像處理裝置中之圖像處理部及濾波器控制部進行之處理。 [發明之效果]
根據本技術，藉由根據周圍環境照度控制使後液晶單元之圖像模糊之空間濾波處理，可實現減輕圖像缺損或眩光(黑變灰)之畫質提高。 再者，此處所記載之效果未必受限定，亦可為本發明中所記載之任一種效果。
以下，按以下之順序說明實施形態。 ＜1.顯示裝置之構成＞ ＜2.雙單位圖像處理部之構成＞ ＜3.實施形態中之空間濾波器控制＞ ＜4.第1實施形態之處理＞ ＜5.第2實施形態之處理＞ ＜6.總結及變化例＞ 再者，於說明上，作為3原色之紅色(red)、綠色(green)、藍色(blue)分別記作字母R、G、B。
＜1.顯示裝置之構成＞ 圖1表示實施形態之顯示裝置90之構成。顯示裝置90具有液晶顯示面板1、圖像處理裝置10、前液晶單元驅動部20、及後液晶單元驅動部30。
液晶顯示面板1設為雙單元型之液晶顯示面板，具備前液晶單元2、擴散層4、後液晶單元3、背光源5。 於背光源5之前表面側，以重疊之方式依序配置有後液晶單元3、擴散層4、前液晶單元2，視認者自前液晶單元2之前表面側觀察所顯示之圖像。 前液晶單元2、後液晶單元3雖分別形成1個液晶顯示面板，但於本實施形態中，將雙液晶單元型之顯示面板整體稱為液晶顯示面板1。
圖像處理裝置10針對作為彩色圖像信號(例如UHD(Ultra High Definition，超高畫質)格式之信號等)被輸入之圖像信號S1進行用以顯示於液晶顯示面板1之信號處理。 圖像處理裝置10具有顯示圖像處理部11、雙單元圖像處理部12、及濾波器控制部15。 顯示圖像處理部11對所輸入之圖像信號S1進行必要之解碼處理、亮度處理、色彩處理、解析度轉換等，並將處理後之圖像信號Sig_in供給至雙單元圖像處理部12。至少於圖像信號Sig_in之階段，設為表示R、G、B各色之灰階值之彩色圖像信號。
雙單元圖像處理部12雖詳細情況將於下文敍述，但進行與雙單元型之液晶顯示面板1對應之處理。 即，雙單元圖像處理部12對所輸入之圖像信號Sig_in進行信號處理，產生並輸出對於前液晶單元2之圖像信號(前圖像信號Sig_FR)、及對於後液晶單元3之圖像信號(後圖像信號Sig_RE)。 前圖像信號Sig_FR係包含R、G、B之灰階值之彩色圖像信號。另一方面，後圖像信號Sig_RE係包含作為灰度之灰階值之黑白(灰度)圖像信號。
濾波器控制部15例如由進行運算處理之微處理器構成。 該濾波器控制部15進行關於雙單元圖像處理部12中之空間濾波處理之控制。對此，詳細情況亦於下文敍述，但於雙單元圖像處理部12中，針對後圖像信號Sig_RE，以使圖像模糊之方式實施空間濾波處理。濾波器控制部15控制該空間濾波處理之濾波器特性。具體而言，濾波器控制部15藉由控制信號FC，進行例如指定對濾波器特性加以規定之參數之處理。 尤其是濾波器控制部15基於照度感測器40之檢測值進行此種濾波器控制。
照度感測器40搭載於例如顯示裝置90，檢測周圍之環境光之照度，並將其檢測信號供給至濾波器控制部15。 例如，照度感測器40係於作為顯示裝置90之殼體之表面等設置檢測窗而檢測照度。尤其以檢測液晶顯示面板1之前表面側之照度之方式配置。 再者，照度感測器40亦可與顯示裝置90為不同體。
自圖像處理裝置10輸出之前圖像信號Sig_FR被供給至前液晶單元驅動部20。前液晶單元驅動部20基於前圖像信號Sig_FR驅動前液晶單元2，使其執行彩色圖像顯示。 自圖像處理裝置10輸出之後圖像信號Sig_RE被供給至後液晶單元驅動部30。後液晶單元驅動部30基於後圖像信號Sig_RE驅動後液晶單元3，使其執行黑白圖像顯示。
將前液晶單元驅動部20及前液晶單元2之構造之一例示於圖2A。 前液晶單元驅動部20具有顯示控制部21、垂直驅動部22、及水平驅動部23，利用該等構成驅動前液晶單元2。
顯示控制部21基於前圖像信號Sig_FR，對垂直驅動部22供給控制信號，並且對水平驅動部23供給圖像信號(與R、G、B之灰階值對應之信號)及控制信號，以其等相互同步地動作之方式進行控制。 垂直驅動部22基於自顯示控制部21供給之控制信號，依序選擇前液晶單元2中之成為顯示驅動之對象之1水平線。 水平驅動部23基於自顯示控制部21供給之圖像信號及控制信號，產生1水平線之像素電壓，並供給至垂直驅動部22所選擇之1水平線之子像素26(26R、26G、26B)。
於前液晶單元2中，複數個像素25配置成矩陣狀。 各像素25具有3個子像素26R、26G、26B。 子像素26R係具有紅色之彩色濾光片者，子像素26G係具有綠色之彩色濾光片者，子像素26B係具有藍色之彩色濾光片者。 對該等子像素26R、26G、26B，自水平驅動部23分別供給像素電壓。然後，子像素26R、26G、26B根據像素電壓，使光之透過率分別變化。
將後液晶單元驅動部30及後液晶單元3之構造之一例示於圖2B。 後液晶單元驅動部30具有顯示控制部31、垂直驅動部32、及水平驅動部33，利用該等構成驅動後液晶單元3。
顯示控制部31基於後圖像信號Sig_RE，對垂直驅動部32供給控制信號，並且對水平驅動部33供給圖像信號(與作為灰度之灰階值對應之信號)及控制信號，以其等相互同步地動作之方式進行控制。 垂直驅動部32基於自顯示控制部31供給之控制信號，依序選擇前液晶單元2中之成為顯示驅動之對象之1水平線。 水平驅動部33基於自顯示控制部31供給之圖像信號及控制信號，產生1水平線之像素電壓，並供給至垂直驅動部32所選擇之1水平線之子像素36。
於後液晶單元3中，複數個像素35配置成矩陣狀。 各像素35具有3個子像素36。各子像素36係不具有彩色濾光片者。即，前液晶單元2中之各子像素26R、26G、26B具有對應顏色之彩色濾光片，但後液晶單元3中之各子像素36不具有彩色濾光片。 對屬於1個像素35之3個子像素36，自水平驅動部33供給相同之像素電壓。然後，子像素36根據像素電壓，使光之透過率變化。 再者，後液晶單元3之像素35亦可將上述3個子像素構成為1個電極、及黑色矩陣之1像素。即，亦存在如下情況：不僅無彩色濾光片，而且關於TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)、透明電極、配線、黑色矩陣之各液晶構造要素，亦設為不具有子像素之構造。於此情形時，1個像素35與前液晶單元2中之3個子像素26R、26G、26B對應。
此種後液晶單元3可藉由在能夠顯示彩色圖像之通用之液晶顯示面板之製造步驟中省略彩色濾光片之形成步驟而製造。藉此，於顯示裝置90，與開發專用品之情形相比可削減開發成本或製造成本。
圖1所示之背光源5基於未圖示之背光源控制信號，射出光。背光源5配置於後液晶單元3之背面側。 背光源5具備例如由LED(Light Emitting Diode，發光二級體)構成之發光部進行發光。
圖3係表示液晶顯示面板1之配置構成者。 如圖所示，於液晶顯示面板1中，依序配置有背光源5、後液晶單元3、擴散層4、及前液晶單元2，圖3中之前液晶單元2之上表面成為顯示面DP。 亦即，自背光源5射出之光依序通過背光源5、後液晶單元3、擴散層4、前液晶單元2，而到達視認者。 前液晶單元2及後液晶單元3相互隔開地配置。而且，於該前液晶單元2與後液晶單元3之間之空隙8，配置有擴散層4。 再者，作為構成例，亦存在使前液晶單元2與後液晶單元3之單元間無間隙地以接著層密接之情形。
前液晶單元2具有基板122、124、液晶層123、及偏光板121、125。 基板122、124係藉由例如玻璃基板構成者，以相互對向之方式配置。 於基板122之基板124側之面，於每個子像素26形成像素電極，並藉由上述水平驅動部23被施加像素電壓。 於基板124之基板122側之面，於各子像素26形成有共通之電極。又，於基板124，形成有彩色濾光片、或黑色矩陣。 液晶層123係被密封於基板122與基板124之間者，其光之透過率根據施加至基板122之像素電極之像素電壓而變化。 偏光板121貼附於基板122之光入射側，偏光板125貼附於基板124之光出射側。偏光板121之透過軸與偏光板125之透過軸相互交叉。
後液晶單元3具有基板132、134、液晶層133、及偏光板131、135。 基板132、134係藉由例如玻璃基板構成者，以相互對向之方式配置。 於基板132之基板134側之面，於每個子像素26形成像素電極，且藉由上述水平驅動部33被施加像素電壓。 再者，如上所述般亦考慮不具有子像素之構造，於此情形時，於每個像素35形成像素電極。 於基板134之基板132側之面，於各子像素36形成有共通之電極。又，於基板134，形成有黑色矩陣。而且，於基板134，與前液晶單元2之基板124不同，未形成彩色濾光片。 液晶層133係密封於基板132與基板134之間者，且係光之透過率根據施加至基板132之像素電極之像素電壓而產生變化者。 偏光板131貼附於基板132之光入射側，偏光板135貼附於基板134之光出射側。偏光板131之透過軸與偏光板135之透過軸相互交叉。
擴散層4係將自後液晶單元3側入射之光擴散者。擴散層4例如可使用在樹脂膜上或樹脂膜內隨機散佈顆粒而成之擴散膜。 該擴散層4係用以減少顯示圖像之疊紋者。即，液晶顯示面板1由於將2片液晶顯示面板即前液晶單元2與後液晶單元3重疊配置，故而有於顯示圖像產生疊紋之虞。對此，於液晶顯示面板1中，藉由將擴散層4配置於前液晶單元2與後液晶單元3之間，而減少疊紋，從而抑制畫質降低。
擴散層4於空隙8中可配置於任一位置，但較理想為如圖3所示般配置於靠近前液晶單元2之側。即，較理想為面板間距離dFR之中，擴散層4與前液晶單元2之間之距離dFR1小於擴散層4與後液晶單元3之間之距離dFR2(dFR1＜dFR2)。 於此情形時，亦可於擴散層4與前液晶單元2之間、及擴散層4與後液晶單元3之間中之一者或兩者形成透明材料層。 又，更理想為將擴散層4以鄰接於前液晶單元2(dFR1=0)之方式配置。其原因在於，擴散層4越靠近前液晶單元2，則可更有效地抑制疊紋，且可提高清晰度。
擴散層4之擴散程度(霧度值)越高則越能有效地抑制疊紋。例如若霧度值為90%以上，則可提高用以獲得所期望之畫質之面板間距離dFR之設計自由度。但是，若霧度值變高，則擔心亮度降低，故較理想為將後液晶單元3設為低解析度並且除去彩色濾光片。 又，即使於擴散層4之霧度值較低之情形時，例如藉由將擴散層4靠近前液晶單元2配置，亦能獲得所期望之畫質。
背光源5除了具有發光陣列42以外，還具有擴散板141。擴散板141係使自發光陣列42出射之光擴散者。 發光陣列42例如將LED排列而構成。
＜2.雙單元圖像處理部之構成＞ 利用圖4、圖5說明雙單元圖像處理部12之構成。 圖4係雙單元圖像處理部12之方塊圖，圖5係詳細地表示圖4中之後圖像產生部51內之方塊圖。
如圖4所示，雙單元圖像處理部12具有RGB輸入部50、後圖像產生部51、前圖像產生部52、光量修正部53、面板伽瑪處理部54、57、調整部55、58、後輸出部56、及前輸出部59。
來自顯示圖像處理部11之圖像信號Sig_in被輸入至RGB輸入部50，且自RGB輸入部50被供給至後圖像產生部51。 圖像信號Sig_in為例如針對R、G、B各10位元之1024灰階之信號。當然，設為1024灰階(10位元)僅為說明上之一例，亦可設為更少或更多灰階(位元數)之信號。
後圖像產生部51於下述處理中產生後圖像信號Sig_RE。該後圖像信號Sig_RE例如為W(白色)之1024灰階(10位元：0～1023)之信號。 後圖像信號Sig_RE於由面板伽瑪處理部54實施對應於後液晶單元3之伽瑪處理之後，由調整部55實施必要之調整處理。而且，由後輸出部56進行延遲調整處理或與3個子像素36對應之並行化等，而供給至後液晶單元驅動部30。 再者，如上所述般若後液晶單元3中未構成子像素之情形時，後圖像信號Sig_RE係與對應於前液晶單元2中之3個子像素26R、26G、26B之3個時序之前圖像信號Sig_FR對應地輸出。
後圖像產生部51所產生之後圖像信號Sig_RE亦被供給至光量修正部53。光量修正部53將用以修正入射至前液晶單元2之光量成分的光量修正係數kLC乘以後圖像信號Sig_RE而輸出至前圖像產生部52。 光量修正係數kLC例如為固定值。但亦可考慮將光量修正係數kLC設為可變值。例如亦可根據圖像而適宜地算出光量修正係數kLC。
對前圖像產生部52供給圖像信號Sig_in。前圖像產生部52如圖5所示般設置有除法運算部52a，藉由自所輸入之圖像信號Sig_in除以後圖像信號Sig_RE而產生前圖像信號Sig_FR。
於雙單元型之液晶顯示面板1之情形時，將後液晶單元3中之圖像與前液晶單元2中之圖像合成後之圖像會被作為顯示圖像而視認。亦即，顯示後液晶單元3中之亮度與前液晶單元2中之亮度相乘所得之圖像。因此，針對前圖像信號Sig_FR，藉由預先以其亮度僅除以後圖像信號Sig_RE，可針對各像素進行與原本之圖像信號Sig_in之亮度對應之顯示。根據此種理由，將前圖像信號Sig_FR藉由自圖像信號Sig_in除以後圖像信號Sig_RE而產生。 但是，實際上自後液晶單元3出射至入射至前液晶單元2為止會產生光量差，故準確而言並非需要單純之除法運算而需要修正。因此，由光量修正部53對後圖像信號Sig_RE進行修正(Sig_RE･kLC)。 因此，於前圖像產生部52(除法運算部52a)，將前圖像信號Sig_FR以 Sig_FR=Sig_in/(Sig_RE･kLC) 之形式算出。
此處，圖像信號Sig_in係包含R、G、B之灰階值Sig_in(R)、Sig_in(G)、Sig_in(B)之信號，因此，更具體而言，前圖像信號Sig_FR係作為其R、G、B之灰階值Sig_FR(R)、Sig_FR(G)、Sig_FR(B)，以 Sig_FR(R)=Sig_in(R)/(Sig_RE･kLC) Sig_FR(G)=Sig_in(G)/(Sig_RE･kLC) Sig_FR(B)=Sig_in(B)/(Sig_RE･kLC) 之形式產生前圖像信號Sig_FR。 R、G、B之灰階值Sig_FR(R)、Sig_FR(G)、Sig_FR(B)分別為例如10位元且1024灰階(0～1023)之信號。
再者，於液晶顯示面板1為光量修正之必要性較小之構造之情形等時，亦考慮不賦予光量修正係數kLC而設為Sig_FR=Sig_in/Sig_RE。
前圖像產生部52所產生之前圖像信號Sig_FR於由圖4所示之面板伽瑪處理部57實施對應於前液晶單元2之伽瑪處理之後，由調整部58實施必要之調整處理。而且，由前輸出部59進行與3個子像素26R、26G、26B對應之並行化等，並供給至前液晶單元驅動部20。
藉由圖5說明後圖像產生部51內之構成。 於後圖像產生部51，利用灰度轉換部70將所輸入之彩色圖像信號即圖像信號Sig_in轉換為灰度信號(黑白圖像信號)Gr。 灰度轉換係使用係數kR、kG、kB，以 Gr=kR･Sig_in(R)+kG･Sig_in(G)+kB･Sig_in(B) 之形式進行。 即，與圖像信號Sig_in所包含之R、G、B之各者之灰階值Sig_in(R)、Sig_in(G)、Sig_in(B)對應地乘以R用之係數kR、G用之係數kG、B用之係數kB，並將其等相加，藉此設為灰度信號Gr。該灰度信號Gr成為作為W(白色)之灰階值(0～1023)。
此種灰度信號Gr被供給至灰階轉換部72進行灰階值轉換。 灰階轉換部72包含LUT(Look Up Table，查找表)73及伽瑪轉換部74。伽瑪轉換部74將所輸入之灰度信號Gr之灰階值作為LUT輸入信號LUT in並參照LUT73，獲得對應之輸出灰階值(LUT輸出信號LUTout)。然後，將該輸出灰階值LUTout供給至合成部78。
圖6A表示灰階轉換部72中之轉換特性之例。即，示出作為LUT73之輸入灰階(橫軸)-輸出灰階(縱軸)之轉換曲線。 又，圖6B係表示前液晶單元2、後液晶單元3中之光之透過率者。於該圖6B中，橫軸表示向前液晶單元2、後液晶單元3供給之信號之灰階位準，縱軸表示透過率L2、L3。此處，透過率L2表示前液晶單元2中之透過率，透過率L3表示後液晶單元3中之透過率。
於前液晶單元2，於灰階位準高於某一位準(例如約40[%]之位準)之範圍內，透過率L2根據灰階位準而變化，但於低於該位準之範圍內，透過率L2大致固定。即，前液晶單元2於低灰階範圍內透過率L2未充分下降。 因此，於液晶顯示面板1中，於灰階位準較高之範圍內，將後液晶單元3中之透過率L3設為固定(100%)，於灰階位準低於上述例如約40[%]之範圍內，使後液晶單元3中之透過率L3根據灰階位準變化。 藉此，於液晶顯示面板1中，前液晶單元2中之透過率L2與後液晶單元3中之透過率L3之積Ltotal於灰階位準較低之範圍內，亦能夠與灰階位準較高之範圍同樣地，根據灰階位準而變化。因此，於液晶顯示面板1中，例如與使用1片液晶單元而構成之情形相比，由於在低灰階範圍內可降低透過率Ltotal，故可提高對比度。 灰階轉換部72以可實現該圖6B所示之透過率L3之方式，進行伽瑪轉換。此情形之轉換特性成為例如圖6A般。即，於輸入灰階值高於某一灰階值之範圍內，輸出灰階值成為最高灰階值。即，於輸入灰階值高於某一灰階值之範圍內，輸出灰階值成為最高灰階值。
如圖5所示，於後圖像產生部51中，為了實現高灰階時之灰階再現性，而設置有灰階保持部75。 灰階保持部75於圖像信號Sig_in之R、G、B之各者之灰階值Sig_in(R)、Sig_in(G)、Sig_in(B)中檢測最大值，對檢測出之最大值進行特定之處理而產生信號M。該信號M被供給至合成部78。
於合成部78，針對某一時點之圖像信號Sig_in，雖以相同時序供給作為信號M之灰階值、及作為LUT輸出信號LUTout之灰階值，但選擇其中灰階值較大者設為作為後圖像信號Sig_RE之灰階值。 該合成部78之輸出(後圖像信號Sig_RE)係於由空間處理部79進行處理之後自後圖像產生部51輸出。 由此，大概而言，於輸入了關於高灰階區域之像素之圖像信號Sig_in之情形時，信號M之灰階值容易反映於後圖像信號Sig_RE，於輸入了關於低灰階區域之像素之圖像信號Sig_in之情形時，LUT輸出信號LUTout之灰階值容易反映於後圖像信號Sig_RE。但是，由於LUT73之輸出灰階值不會單純地對應於圖像信號Sig_in之灰階，故而無法一概論之。
使用信號M之原因在於：於例如以單色輸入了R之1023灰階之信號之情形等時，有可能因灰度轉換、利用LUT73進行之轉換而不恢復為1023灰階。此依存於係數kR、kG、kB、及LUT73之設定。 假設此種情形，存在為了保持灰階性而使用基於最大值之信號M之情形。
空間處理部79對合成部78之輸出進行空間濾波處理，並作為後圖像信號Sig_RE輸出。 例如空間處理部79係藉由FIR(Finite Impulse Response，有限脈衝響應)濾波器進行濾波處理者。該FIR濾波器作為低通濾波器發揮功能，使顯示於後液晶單元3之圖像模糊。藉此，於顯示裝置90，於觀察者觀察顯示圖像時，可減少於該顯示圖像產生圖像缺損或雙重圖像之虞。FIR濾波器之抽頭數係根據不於顯示圖像產生圖像缺損或雙重圖像之視角之目標值θ而設定者。
圖7係用以說明空間處理部79進行之空間濾波處理者，示出前液晶單元2、後液晶單元3之剖面模式圖、以及各液晶單元2、3中之灰階(亮度)。 該例中，前液晶單元2顯示了顯示要素a11，後液晶單元3於與前液晶單元2中之顯示要素a11之顯示位置對應之位置，顯示了顯示要素a12。顯示要素a12藉由空間濾波處理而模糊，故顯示要素a12之寬度w12大於顯示要素a12之寬度w11。 顯示要素a11之灰階如虛線所示般，於透過範圍內以該顯示要素a11本來之灰階值固定。另一方面，顯示要素a11之灰階如實線所示般成為山峰之分佈。於空間濾波處理中，使後液晶單元3中之透過像素範圍較前液晶單元2擴大，並且對後圖像信號Sig_RE實施產生如上所述之山峰之灰階變化而使圖像模糊般之處理。
說明針對此種後圖像信號Sig_RE之空間濾波處理之效果。 圖8A、圖8B與圖7同樣地示出前液晶單元2、後液晶單元3之剖面模式圖、及各液晶單元2、3中之灰階(亮度)。圖8A係對後圖像信號Sig_RE實施了空間濾波處理之情形，圖8B係未實施空間濾波處理之情形。
於未實施空間濾波處理之情形時，如圖8B所示，顯示於後液晶單元3之顯示要素a13成為與顯示於前液晶單元2之顯示要素a11相同之寬度，且亮度之變化亦急遽。 於處於距顯示面之法線方向為角度之方向之使用者觀察此種顯示圖像之情形時，於範圍C11，觀察到顯示要素a11。 此時，於範圍C11內，產生前液晶單元2中之光之透過率較高但後液晶單元3中之光之透過率較低之部分。因此，存在視認到顯示要素a11之一部分產生缺損之情形。 又，於範圍C13內，前液晶單元2中之光之透過率較低，但後液晶單元3中之光之透過率較高。於是，於該範圍C13中之前液晶單元2之透過率不足夠低之情形時，有於顯示圖像產生雙重圖像之虞。
另一方面，於圖8A之情形時，顯示於後液晶單元3之顯示要素a12由於藉由空間濾波處理而模糊，故與顯示於前液晶單元2之顯示要素a11不同，該顯示要素a12寬度變寬，並且亮度平穩地變化。 若處於距顯示面之法線方法為角度之方向之使用者於範圍C11觀察到顯示要素a11，則顯示要素a11之光之透過率較高，又，由於顯示要素a12之光之透過率平穩地變化，故不易產生圖像缺損。 又，於範圍C12，前液晶單元2中之光之透過率較低，且後液晶單元3中之光之透過率平穩地變化。由此，於顯示裝置1中，可減少於顯示圖像產生雙重圖像之虞。其等之結果為，可於顯示裝置90提高畫質。
＜3.實施形態中之空間濾波器控制＞ 於本實施形態中，空間處理部79中之空間濾波處理由濾波器控制部15控制。 例如於圖9A、圖9B、圖9C、圖9D中示出使空間處理部79中之空間濾波處理之濾波器特性變化之例。 此處所提及之濾波器特性之控制係用以獲得尤其上文中圖7或圖8A所示之灰階分佈之濾波器特性。即，使濾波器特性變化，使對於後圖像信號Sig_RE之濾波器通過波形形狀變化意指於以後液晶單元3之透過像素之範圍較前液晶單元2之透過像素之範圍擴大之方式對後圖像信號實施空間濾波處理之情形時，可改變其灰階值之擴展方式之形狀。
說明上，將藉由濾波器係數設定之濾波器特性之信號之通過波形形狀、即如圖9A、圖9B、圖9C、圖9D所示之灰階分佈之形狀稱為「濾波器形狀」。 濾波器控制部15藉由控制信號FC對空間處理部79可變設定參數，該參數設定濾波器形狀。 此處，示出波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12、峰值d13作為參數。利用該3個參數中之至少1個或複數個之組合可改變濾波器形狀。
波峰寬度d11係藉由空間濾波處理而變平穩之後圖像信號Sig_RE之位準大致成為該像素本來之灰階值(峰值)之範圍的寬度。 濾波器通過寬度d12係藉由空間濾波處理而變平穩之後圖像信號Sig_RE之範圍之寬度(包含低通處理之信號之周邊部分在內之寬度)。即，相當於使後液晶單元3之透過像素之範圍較前液晶單元2之透過像素之範圍擴大之情形時之後液晶單元3之透過像素之範圍(模糊範圍)。 峰值d13係藉由空間濾波處理而變平穩之後圖像信號Sig_RE之成為該像素之峰值之灰階值。 再者，圖9A、圖9B、圖9C、圖9D之濾波器特性為一例，並且作為濾波器特性之波形形狀並非由波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12、峰值d13唯一地決定，而假設多種濾波器特性。例如，即使為與圖9A相同之波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12、峰值d13，亦不限定於作為濾波器特性之實線之濾波器特性，亦考慮以單點鏈線或二點鏈線所示之例。
此處，說明進行此種濾波器形狀之可變控制之必要性、及實施形態之可變控制之思考方法。 於實施形態中，藉由根據周圍環境照度對使後液晶單元3之圖像模糊之濾波器形狀進行可變控制，而實現減輕了圖像缺損或眩光(黑變灰)之畫質提高。
一般而言，已知人眼之視感度、能夠識別之明暗範圍(動態範圍)根據周圍環境照度(進入眼睛之總光量)而變化。即，若周圍環境變亮，則藉由眼睛之虹膜(孔徑光闌)可辨識之明暗範圍向更亮之方向偏移。 圖10中將橫軸設為進入人眼之總光量(周圍環境照度)，將縱軸設為亮度，示出眼睛之光彩(孔徑光闌)之受光感度之變化。 首先，藉由液晶顯示面板1顯示之圖像之亮度範圍如作為監視器顯示範圍所示般，不論周圍環境照度如何均固定。 另一方面，人眼之動態範圍如作為高亮度側之線UL(視感度之上限值)與低亮度側之線LL(視感度之下限值)之範圍所示般，根據周圍環境照度而變化。 因此，若周圍環境照度上升，則感覺固定亮度之液晶顯示面板1之表觀之亮度相對地變暗。而且，由於人無法辨識較低亮度側之線LL低之亮度之灰階性，故若周圍環境照度較高，則變得無法識別液晶顯示面板1之低灰階部之亮度、即圖之斜線部之亮度(斜線部之灰階看起來全部為相同之黑色)。
鑒於此，考慮實施空間濾波處理之圖像。 藉由圖11對根據周圍環境照度變化之顯示圖像之視覺表現加以表示。 於如圖11A之黑背景顯示小面積之白圖像。於此情形時，藉由空間濾波處理使後液晶單元3側模糊。 將此情形之前液晶單元2側之圖像與前圖像信號Sig_FR(顯示要素a11)、及後液晶單元3側之圖像與後圖像信號Sig_RE(顯示要素a12)示於圖11B。如此般藉由後液晶單元3之圖像處理使圖像模糊並擴展，藉此於重疊前液晶單元2與後液晶單元3觀察時即使斜視亦無圖像缺損。
對以此方式顯示驅動之液晶顯示面板1，亦包含如圖11C之自正面或傾斜方向之視認在內，將周圍環境照度所致之視覺表現之差異示於圖11D。於圖11D中，以粗實線表示於周圍光較暗之情形與較亮之情形之各者時自正面觀察之情形與自左傾斜觀察之情形時之視認者之視覺表現。再者，虛線係圖11B所示之顯示要素a11、a12之波形。
於周圍較暗之情形時，於前視、斜視中之任一者之情形時，後圖像之模糊部分之透過光均通過前液晶單元2被辨識為眩光FL(黑變灰)。 因此，表觀之對比度CM降低，容易感覺為畫質劣化。 於周圍較亮之情形時，由於圖10中所說明之視感度範圍之偏移而導致顯示整體之表觀看起來較暗，難以識別低灰階側。因此，難以觀察眩光FL，但此次係尤其自斜向觀察白圖像之部分時看起來較暗。又，由於外界光反射RF之影響而低灰階被提高。由此，視認者容易感覺到圖像缺損或表觀之對比度CM之劣化。
對於此種現象，濾波器形狀控制較為有效。藉由圖12，表示根據周圍環境照度與針對後圖像信號Sig_RE之空間濾波處理之濾波器形狀變化之視覺表現。 於圖12A中示出2種濾波器形狀作為形狀(1)、形狀(2)。於圖12B中針對前視與斜視之各情形與上文之圖11D同樣地示出使用形狀(1)、形狀(2)作為濾波器形狀之情形。
於形狀(1)、即後圖像之模糊量(透過光量)較少之情形時，當周圍較暗時眩光FL不明顯而良好。即，原因在於後圖像之模糊部分之透過光變少。 然而，於周圍較亮時，尤其是自斜向觀察之情形時，存在表觀之對比度CM降低、或看起來圖像有缺損之情形。其原因在於：圖8A中所說明之後圖像之模糊之效果變弱。
於形狀(2)、即增加了後圖像之模糊量(透過光量)之情形時，當周圍較暗時由於眩光FL之範圍變大，故作為畫質容易劣化。其原因在於後圖像之模糊部分之透過光變多。 另一方面，於周圍較亮時，由於圖10中所說明之視感度之關係，對視認者而言不再介意眩光FL，又，於斜視時由於透過光範圍變寬，故對比度CM得到改善，不易出現圖像缺損。
根據以上所述，相對於周圍環境照度而言適當之後圖像處理之模糊量不同，例如於圖12B中以虛線所包圍般，於周圍較暗之情形時較佳為形狀(1)(模糊量小)，於周圍較亮之情形時較佳為形狀(2)(模糊量大)。 即，藉由控制關於後圖像信號Sig_RE之空間濾波處理中之濾波器形狀，可減輕對應於周圍環境照度之畫質劣化，並使視認者感覺到畫質提高。 因此，於本實施形態中，濾波器控制部15根據照度感測器40之檢測值，對濾波器形狀進行可變控制。
圖13表示濾波器控制例。 圖13A示出作為1點圖像之輸入信號。將此情形之前圖像信號Sig_FR(顯示要素a11)示於圖13B。於圖13C中，以重疊於虛線之顯示要素a11之狀態表示後圖像信號Sig_RE(顯示要素a12)。 於空間濾波處理中，使用波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12、峰值d13作為濾波處理之參數。
例如，空間處理部79藉由指示該3個參數而設定濾波器係數，並進行所指示之濾波器特性之空間濾波處理。 濾波器控制部15具備表格資料，該表格資料記憶有例如對應於周圍環境照度之值之波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12、峰值d13。而且，濾波器控制部15逐次監視照度感測器40之檢測值，自表格中讀出對應於檢測值之波峰寬度d11等，並作為控制信號FC供給至空間處理部79。 當然，濾波器控制部15亦可藉由使用照度感測器40之檢測值之特定之運算處理而非表格來算出波峰寬度d11等參數。
圖13D示出根據周圍環境照度使波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12變化之例。例如，於此情形時，作為上述表格，只要根據周圍環境照度之各值預先記憶波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12之值即可。 藉由該控制，以周圍越暗之情形時波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12越小(模糊量越小)，越亮則波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12越大(模糊量越大)之方式控制濾波器形狀。 亦即，如圖12B中所說明般，以根據周圍環境照度減輕畫質劣化之方式進行濾波器控制。
此外亦考慮各種濾波器形狀之控制例。於圖14中以與圖13D同樣之形式表示。 圖14A係根據周圍環境照度對波峰寬度d11與峰值d13進行可變控制之例。 圖14B係根據周圍環境照度對濾波器通過寬度d12與峰值d13進行可變控制之例。 圖14C係根據周圍環境照度僅對波峰寬度d11進行可變控制之例。 圖14D係根據周圍環境照度僅對濾波器通過寬度d12進行可變控制之例。 圖14E係根據周圍環境照度僅對峰值d13進行可變控制之例。 圖14F係根據周圍環境照度對波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12、峰值d13進行可變控制之例。 於在以上各情形下對波峰寬度d11進行可變控制之情形時，越暗則寬度越窄，越亮則寬度越寬。 於對濾波器通過寬度d12進行可變控制之情形時，越暗則寬度越窄，越亮則寬度越寬。 於對峰值d13進行可變控制之情形時，越暗則峰值越低，越亮則峰值越高。
＜4.第1實施形態之處理＞ 圖15中說明第1實施形態之處理作為濾波器控制部15之具體之處理例。 例如濾波器控制部15於藉由液晶顯示面板1進行圖像顯示之期間，持續進行圖15之處理。例如濾波器控制部15根據液晶顯示面板1中之圖像顯示之開始而開始圖15之處理，於斷開液晶顯示面板1之圖像顯示時自步驟S100結束控制。
控制中，濾波器控制部15於步驟S101中取得照度感測器40之檢測值，並於步驟S102中判定是否產生了照度變化。於此情形時，忽視檢測值之微小變化，判定是否產生了進行空間濾波處理之參數變更之程度的顯著之照度變化。詳細情況於下文敍述。 若未產生顯著之照度變化，則濾波器控制部15自步驟S103返回至S100、S101，繼續監視照度感測器40之檢測值。
於檢測出顯著之照度變化之情形時，濾波器控制部15自步驟S103進行至S104，取得濾波器參數。即，藉由當前檢測出之照度之值參照表格，取得與當前之照度對應之波峰寬度d11、濾波器通過寬度d12、峰值d13之一部分或全部。 然後，於步驟S105中濾波器控制部15將取得之參數供給至後圖像產生部51中之空間處理部79。空間處理部79根據該參數變更濾波器參數。即，變更控制空間濾波處理之濾波器形狀。
如上所述般藉由逐次利用當前之照度控制空間濾波處理，可減輕因周圍之光量導致產生畫質劣化之情況。
＜5.第2實施形態之處理＞ 藉由圖16說明作為濾波器控制部15之處理之第2實施形態之處理。 此係以不進行急遽之濾波器形狀變更之方式實施之例。 根據前液晶單元2與後液晶單元3之各者之應答特性，有可能於濾波器形狀變更時出現畫面閃爍。因此，以不追隨短時間內之照度變化或變化量較小之照度變化之方式設置滯後特性或時間濾波器。
步驟S100、S101、S102與圖15相同。 而且，於判定為有顯著之照度變化之情形時，濾波器控制部15自步驟S103進行至S104。 此處於圖17中說明用以檢測顯著之照度變化之步驟S102之處理例。再者，該圖17之處理亦能應用於上文之圖15之步驟S102。
作為圖17之步驟S201，濾波器控制部15將當前之照度之檢測值代入至變數SDdet。 於步驟S202中，濾波器控制部15自變數SDnew減去變數SDdet而求出變化量ΔSD。 變數SDnew為進行上一次濾波控制時(亦即上一次判定為有顯著之照度變化時)之照度之檢測值，且為於當時之步驟S205中代入之值。 因此，變化量ΔSD表示針對當前之照度值，自上一次產生顯著之照度變化時之照度值之變化量。
於步驟S203中，濾波器控制部15將變化量ΔSD與閾值thSD進行比較。 若非ΔSD≧thSD，即與上一次控制時相比為微小之照度變化，則設為不存在顯著之照度變化，於步驟S206中設為旗標FSD=0，結束該步驟S102之處理。旗標FSD係表示有無顯著之照度變化之旗標。 另一方面，若ΔSD≧thSD，則濾波器控制部15設為與前一次控制時相比有顯著之照度變化、亦即應變更濾波器形狀之照度變化，於步驟S204中設為旗標FSD=1。 而且，濾波器控制部15於步驟S205中，將變數SDdet之值代入至變數SDnew。此為將此次之照度值為進行濾波器形狀控制之最新之照度值，使其可於下一次之步驟S202中使用之處理。
藉由進行以上之圖17般之處理，而於有閾值thSD以上之照度變化時，判定為顯著之照度變化，從而能夠不對微小之照度變化過度地反應。
於進行該圖17之處理之情形時，於圖16之步驟S103中，只要確認旗標FSD即可。即，若為旗標FSD=1，則設為檢測出照度變化而進行至步驟S104。 又，若為旗標FSD=0，則濾波器控制部15設為無照度變化，經由步驟S110返回至S100。 再者，雖於步驟S110中確認旗標FT，但旗標FT係表示處於階段性之可變控制中之旗標。通常旗標FT=0，而返回至步驟S100。
若因檢測出顯著之照度變化而進行至步驟S104之情形時，濾波器控制部15取得濾波器參數。即，根據當前檢測出之照度之值(變數SDnew之值)參照表格，取得與當前之照度對應之參數。此處以例如圖14D般控制濾波器通過寬度d12之例進行敍述。
於步驟S111中，濾波器控制部15將當前控制中之濾波器通過寬度d12與根據新的照度值取得之濾波器通過寬度d12進行比較，求出其變化幅度。 然後，於步驟S112中，濾波器控制部15將變化幅度與預先設定之最大步驟幅度進行比較。最大步驟幅度係於1次控制中變化之最大變化量。該最大步驟幅度設定為不會引起急遽之參數變動之變化量。
若此次之變化幅度為與當前之控制值相比在最大步驟幅度以內之變化幅度，則即使藉由1次控制變更為此次之參數(新的濾波器通過寬度d12)亦無問題。因此，於此情形時，濾波器控制部15進行至步驟S113，將根據此次之照度之檢測值而取得之參數(濾波器通過寬度d12)供給至後圖像產生部51中之空間處理部79。空間處理部79根據該參數變更濾波器參數。即，變更控制空間濾波處理之濾波器形狀。
另一方面，若此次之變化幅度超過最大步驟幅度，則進行階段性之可變控制。因此，濾波器控制部15於步驟S114中，設為表示處於階段性之可變控制中之旗標FT=1，於步驟S115中，將於最大步驟幅度以內變化之參數供給至空間處理部79。空間處理部79根據該參數變更濾波器參數。但是，藉由1次未達成與當前之照度對應之濾波器形狀。
因此，於未達到與此次照度對應之參數值(濾波器通過寬度d12)之期間，保持設為旗標FT=1不變自步驟S116返回至S100。 於此情形時，若於階段性之可變控制中未檢測出顯著之照度變化，則進行步驟S103→S110→S115，並再次將於最大步驟幅度以內變化之參數發送至空間處理部79。 藉由將此反覆，而藉由最大步驟幅度以內之複數次控制，逐漸變更濾波器形狀，直至達到目標參數為止。 至達到目標參數(濾波器通過寬度d12)為止結束控制後，於步驟S117中設為旗標FT=0並返回至步驟S100。 再者，於階段性之可變控制中亦進行照度值之監視，於判定為有照度變化之情形時，根據新的照度進行自步驟S104起之處理。此情形時之步驟S111中之變化幅度成為與階段性之控制中途之參數值的差量。
以上以使濾波器通過寬度d12逐漸變化之例進行了敍述，但於使波峰寬度d11或峰值d13變化之情形時亦只要進行同樣之處理即可。 又，於使複數個參數變化之情形時，只要對關於各者而言超過最大步驟幅度之參數階段性地進行可變控制即可。 藉由如此，關於參數變更可實現於時間方向施加濾波器之處理。當然，亦考慮其他處理例。
＜6.總結及變化例＞ 於以上之實施形態中可獲得如下效果。 實施形態之圖像處理裝置10具備：圖像處理部(雙單元圖像處理部12)，其產生後圖像信號Sig_RE與前圖像信號Sig_FR作為對於藉由通過後液晶單元3與前液晶單元2之光產生顯示圖像之液晶顯示面板1的圖像信號；及濾波器控制部15，其基於檢測顯示面板附近之照度的照度感測器40之檢測值，控制於雙單元圖像處理部12中對後圖像信號Sig_RE實施之空間濾波處理。 由於使用者之視覺表現根據顯示裝置90周圍之照度發生變化，故因照度(明暗)而導致容易觀察到圖像缺損或眩光之影響變大，但於本實施形態之情形時，藉由根據周圍環境照度進行後圖像信號Sig_RE之空間濾波器控制，可進行與照度對應之空間濾波處理。 具體而言，能夠使較暗狀態下之眩光不明顯，又，改善較亮狀態下之自傾斜方向視認時之圖像缺損或表觀之對比度劣化等。
實施形態之雙單元圖像處理部12藉由空間處理部79，對後圖像信號Sig_RE進行將後液晶單元3中之圖像之透過像素範圍較前液晶單元2之圖像擴大般之空間濾波處理。即，以使後圖像模糊之方式進行空間濾波處理。具體而言，以後圖像信號Sig_RE之後液晶單元3之透過像素之範圍較前圖像信號Sig_FR之前液晶單元之透過像素之範圍擴大之方式，對後圖像信號Sig_RE實施如低通濾波器般之處理。 藉由如此，例如於顯示圖像不易產生雙重圖像或可改善視角，但要針對該空間濾波器進行對應於照度之控制。藉此，於進行雙重圖像防止或視角改善之情形時，可進行較暗狀態下之眩光或較亮狀態下之圖像缺損或對比度劣化之對應。
於實施形態中，濾波器控制部15基於照度感測器40之檢測值，對使空間濾波處理中之濾波器特性變化之參數進行可變控制。 即，於以使後圖像信號之後液晶單元之透過像素之範圍較前液晶單元之透過像素之範圍擴大之方式對後圖像信號實施空間濾波處理之情形時，可改變其濾波器特性，並可改變後圖像信號之通過波形之形狀(灰階值之擴展方式之形狀)。藉由對濾波器特性之灰階值之擴展方式之形狀進行可變控制，可實現適合較暗狀態下之眩光或較亮狀態下之圖像缺損或對比度劣化之對應。
於本實施形態中，列舉了濾波器通過寬度d12作為使濾波器特性變化之參數。濾波器通過寬度係藉由空間濾波處理而變平穩之後圖像信號之範圍之寬度(包含低通處理之信號之周邊部分在內之寬度)，相當於透過像素之範圍(模糊範圍)。根據照度可改變該濾波器通過寬度。 藉由濾波器通過寬度d12之可變控制(圖14D)，可與對應於明暗之圖像之劣化(較暗狀態下之眩光或較亮狀態下之圖像缺損或對比度劣化)對應。
於實施形態中，例舉了波峰寬度d11作為使濾波器特性變化之參數。波峰寬度係藉由空間濾波處理而變平穩之後圖像信號之成為該像素本來之灰階值(峰值)之範圍的寬度。根據照度可改變該波峰寬度。 藉由波峰寬度d11之可變控制(圖14C)，可與對應於明暗之圖像之劣化對應。 再者，亦可對波峰寬度d11與濾波器通過寬度d12兩者進行可變控制(圖13D)。藉此，亦能夠與對應於明暗之圖像之劣化對應。
於實施形態中，列舉了峰值d13作為使濾波器特性變化之參數。峰值係藉由空間濾波處理而變平穩之後圖像信號之峰值之灰階值，根據照度可改變該峰值。 藉由峰值d13之可變控制(圖14E)，可根據明暗調整光之透過量，從而可與對應於明暗之圖像之劣化對應。 再者，亦可對峰值d13與濾波器通過寬度d12兩者進行可變控制(圖14B)。 又，亦可對峰值d13與波峰寬度d11兩者進行可變控制(圖14A)。 又，亦可對峰值d13、濾波器通過寬度d12及波峰寬度d11之全部進行可變控制(圖14F)。 藉此，亦能夠與對應於明暗之圖像之劣化對應。
於實施形態中，濾波器控制部15係以如下方式控制空間濾波處理：作為照度感測器40之檢測值，照度越低，則後液晶單元3之圖像模糊範圍越窄，照度越高，則後液晶單元3之圖像模糊範圍越寬(參照圖13、圖14)。 於周圍之照度較低之情形時，藉由使後液晶單元之圖像模糊範圍變窄，可使較暗狀態下之眩光不明顯。於周圍之照度較高之情形時，藉由使後液晶單元之圖像模糊範圍變寬，可改善較亮狀態下之自傾斜方向視認時之圖像缺損或表觀之對比度劣化。
於實施形態中，濾波器控制部15係以如下方式控制上述空間濾波處理：作為照度感測器40之檢測值，照度越低，則後液晶單元之光之透過量越少，照度越高，則上述後液晶單元之光之透過量越多(參照圖14)。 於周圍之照度較低之情形時，藉由以減少後液晶單元之透過量之方式控制峰值d13，可使較暗狀態下之眩光不明顯。於周圍之照度較高之情形時，藉由以增加後液晶單元之透過量之方式控制峰值d13，可改善較亮狀態下之自傾斜方向視認時之圖像缺損或表觀之對比度劣化。
於實施形態中，敍述了如下示例：濾波器控制部15於藉由照度感測器40之檢測值檢測出照度變化時，使濾波器特性階段性地變化(參照圖16)。 即，於偵測出照度變化時，不使濾波器特性瞬間變化至對應於新的照度之濾波器形狀，而使之緩慢地變化。若急遽地變更濾波器形狀，則有可能因前液晶單元2與後液晶單元3之應答特性之差異而導致產生畫面閃爍。因此，可藉由不直接追隨於短時間內之較大之照度變化來防止於畫面產生閃爍之現象。
於實施形態中，敍述了如下示例：於照度感測器40之檢測值成為較進行上一次濾波器控制時之值超過特定變化幅度之值時，進行對應於照度變化之空間濾波處理之可變控制(參照圖17)。 即，不因微小之照度變化而過度地進行空間濾波處理之可變控制。藉此，實現不會對微小之照度變化過度地進行應答之控制，從而可防止因過度之空間濾波控制所致之畫面閃爍等。
於實施形態中，前圖像產生部52係設為藉由自圖像信號Sig_in除以後圖像信號Sig_RE而產生前圖像信號者。 即，關於作為彩色圖像信號即圖像信號Sig_in之例如R、G、B之各灰階值，分別除以後圖像信號Sig_RE之灰階值，而獲得作為前圖像信號之R、G、B之灰階值。 藉由自彩色圖像信號除以後圖像信號，作為將後液晶單元3與前液晶單元2重疊而成之圖像，可設為能夠獲得適當之灰階之狀態。
於實施形態中，例舉了如下示例：雙單元圖像處理部12具備將與入射至前液晶單元2之光量成分對應之修正係數kLC乘以後圖像信號Sig_RE之光量修正部53，後圖像產生部52藉由自圖像信號Sig_in除以與修正係數kLC相乘後之後圖像信號Sig_RE，而產生前圖像信號Sig_FR。 可獲得考慮了自後液晶單元3入射至前液晶單元2之光量成分的前圖像信號Sig_FR，作為將後液晶單元3與前液晶單元2重疊而成之圖像，可設為能夠獲得適當之灰階之狀態。
實施形態之顯示裝置90具有：雙單元型之液晶顯示面板1，其藉由通過後液晶單元與前液晶單元之光產生顯示圖像；及上述雙單元圖像處理部12。 液晶顯示面板1依序配置有背光源5、後液晶單元3、擴散層4、及前液晶單元2。 對於此種雙液晶單元型之液晶顯示面板1，可減輕因周圍環境照度而產生之畫質劣化。
再者，本實施形態所揭示之技術並不限定於上述實施形態之構成或設定方法，關於雙單元圖像處理部12之構成例、濾波器控制部15之處理例等，考慮各種變化例。
再者，本說明書所記載之效果僅為例示，並非受限定者，又，亦可具有其他效果。
再者，本技術亦可採用如下所述之構成。 (1) 一種圖像處理裝置，其具備： 圖像處理部，其產生對於後液晶單元之後圖像信號、及對於前液晶單元之前圖像信號，作為對於藉由通過上述後圖像單元與上述前圖像單元之光產生顯示圖像之顯示面板的圖像信號；及 濾波器控制部，其基於檢測上述顯示面板附近之照度的照度感測器之檢測值，控制於上述圖像處理部中對後圖像信號實施之空間濾波處理。 (2) 如上述(1)之圖像處理裝置，其中 上述圖像處理部對後圖像信號進行將後液晶單元中之圖像之透過像素範圍較前液晶單元之圖像更為擴大之上述空間濾波處理。 (3) 如上述(2)之圖像處理裝置，其中 上述濾波器控制部基於上述照度感測器之檢測值，對使上述空間濾波處理中之濾波器特性變化之參數進行可變控制。 (4) 如上述(3)之圖像處理裝置，其中 上述參數係後圖像信號之濾波器通過寬度。 (5) 如上述(3)或(4)之圖像處理裝置，其中 上述參數係後圖像信號之波峰寬度。 (6) 如上述(3)至(5)中任一項之圖像處理裝置，其中 上述參數係後圖像信號之峰值。 (7) 如上述(1)至(6)中任一項之圖像處理裝置，其中 上述濾波器控制部係以如下方式控制上述空間濾波處理：作為上述照度感測器之檢測值，照度越低，則上述後液晶單元之圖像模糊範圍越窄，照度越高，則上述後液晶單元之圖像模糊範圍越寬。 (8) 如上述(1)至(7)中任一項之圖像處理裝置，其中 上述濾波器控制部係以如下方式控制上述空間濾波處理：作為上述照度感測器之檢測值，照度越低，則上述後液晶單元之光之透過量越少，照度越高，則上述後液晶單元之光之透過量越多。 (9) 如上述(1)至(8)中任一項之圖像處理裝置，其中 上述濾波器控制部係以如下方式控制上述空間濾波處理：於藉由上述照度感測器之檢測值檢測出照度變化時，使濾波器特性階段性地變化。 (10) 如上述(1)至(9)中任一項之圖像處理裝置，其中 上述濾波器控制部於上述照度感測器之檢測值成為較進行上一次濾波器控制時之值超過特定變化幅度之值時，進行對應於照度變化之空間濾波處理之可變控制。 (11) 一種顯示裝置，其具備： 顯示面板，其藉由通過後液晶單元與前液晶單元之光而產生顯示圖像； 圖像處理部，其產生對於上述後液晶單元之後圖像信號、及對於上述前液晶單元之前圖像信號； 照度感測器，其檢測上述顯示面板附近之照度；及 濾波器控制部，其基於上述照度感測器之檢測值，控制於上述圖像處理部中對後圖像信號實施之空間濾波處理。 (12) 一種圖像處理方法，其由圖像處理裝置進行如下程序： 圖像處理程序，其產生對於後液晶單元之後圖像信號、及對於前液晶單元之前圖像信號，作為對於藉由通過上述後液晶單元與上述前液晶單元之光產生顯示圖像之顯示面板的圖像信號；及 濾波器控制程序，其基於檢測上述顯示面板附近之照度的照度感測器之檢測值，控制於上述圖像處理程序中對後圖像信號實施之空間濾波處理。
1‧‧‧液晶顯示面板 2‧‧‧前液晶單元 3‧‧‧後液晶單元 4‧‧‧擴散層 5‧‧‧背光源 8‧‧‧空隙 10‧‧‧圖像處理裝置 11‧‧‧顯示圖像處理部 12‧‧‧雙單元圖像處理部 15‧‧‧濾波器控制部 20‧‧‧前液晶單元驅動部 21‧‧‧顯示控制部 22‧‧‧垂直驅動部 23‧‧‧水平驅動部 25‧‧‧像素 26B‧‧‧子像素 26G‧‧‧子像素 26R‧‧‧子像素 30‧‧‧後液晶單元驅動部 31‧‧‧顯示控制部 32‧‧‧垂直驅動部 33‧‧‧水平驅動部 35‧‧‧像素 36‧‧‧子像素 40‧‧‧照度感測器 42‧‧‧發光陣列 50‧‧‧RGB輸入部 51‧‧‧後圖像產生部 52‧‧‧前圖像產生部 52a‧‧‧除法運算部 53‧‧‧光量修正部 54‧‧‧面板伽瑪處理部 55‧‧‧調整部 56‧‧‧後輸出部 57‧‧‧面板伽瑪處理部 58‧‧‧調整部 57‧‧‧前輸出部 70‧‧‧灰度轉換部 72‧‧‧灰階轉換部 73‧‧‧LUT 74‧‧‧伽瑪轉換部 75‧‧‧灰階保持部 78‧‧‧合成部 79‧‧‧空間處理部 90‧‧‧顯示裝置 121‧‧‧偏光板 122‧‧‧基板 123‧‧‧液晶層 124‧‧‧基板 125‧‧‧偏光板 131‧‧‧偏光板 132‧‧‧基板 133‧‧‧液晶層 134‧‧‧基板 135‧‧‧偏光板 141‧‧‧擴散板 a11‧‧‧顯示要素 a12‧‧‧顯示要素 a13‧‧‧顯示要素 B‧‧‧藍色 C11‧‧‧範圍 C12‧‧‧範圍 C13‧‧‧範圍 CM‧‧‧對比度 d11‧‧‧波峰寬度 d12‧‧‧濾波器通過寬度 d13‧‧‧峰值 dFR‧‧‧面板間距離 dFR1‧‧‧距離 dFR2‧‧‧距離 DP‧‧‧顯示面 FC‧‧‧控制信號 FL‧‧‧眩光 G‧‧‧綠色 Gr‧‧‧灰度信號 L2‧‧‧透過率 L3‧‧‧透過率 LL‧‧‧低亮度側之線 Ltotal‧‧‧透過率之積 LUT in‧‧‧LUT輸入信號 LUTout‧‧‧LUT輸出信號 M‧‧‧信號 R‧‧‧紅色 RF‧‧‧外界光反射 S1‧‧‧圖像信號 S100～S105‧‧‧步驟 S110～S117‧‧‧步驟 S201～S206‧‧‧步驟 Sig_in‧‧‧圖像信號 Sig_FR‧‧‧前圖像信號 Sig_RE‧‧‧後圖像信號 UL‧‧‧高亮度側之線 W‧‧‧灰階值 w11‧‧‧寬度 w12‧‧‧寬度 θ‧‧‧目標值
圖1係本技術之實施形態之顯示裝置之方塊圖。 圖2A、B係實施形態之前液晶單元及後液晶單元之說明圖。 圖3係實施形態之液晶顯示面板之配置之說明圖。 圖4係實施形態之雙單元圖像處理部之方塊圖。 圖5係實施形態之雙單元圖像處理部之主要部分之方塊圖。 圖6A、B係實施形態之伽瑪處理之說明圖。 圖7係實施形態之使後液晶單元側模糊之空間濾波處理之說明圖。 圖8A、B係關於有無空間濾波處理之各情形之自傾斜方向視認到之狀態之說明圖。 圖9A～D係實施形態之濾波器特性之控制之說明圖。 圖10係人眼之受光感度之變化之說明圖。 圖11A～D係周圍之照度所致之視覺表現之變化之說明圖。 圖12A、B係根據周圍之照度與空間濾波器特性變化之視覺表現之說明圖。 圖13A～D係實施形態之空間濾波器之參數控制之說明圖。 圖14A～F係實施形態之空間濾波器之參數控制之說明圖。 圖15係第1實施形態之濾波器控制處理之流程圖。 圖16係第2實施形態之濾波器控制處理之流程圖。 圖17係第2實施形態之照度變化判定之流程圖。
1‧‧‧液晶顯示面板
2‧‧‧前液晶單元
3‧‧‧後液晶單元
4‧‧‧擴散層
5‧‧‧背光源
10‧‧‧圖像處理裝置
11‧‧‧圖像處理部
12‧‧‧雙單元圖像處理部
15‧‧‧濾波器控制部
20‧‧‧前液晶單元驅動部
30‧‧‧後液晶單元驅動部
40‧‧‧照度感測器
90‧‧‧顯示裝置
FC‧‧‧控制信號
S1‧‧‧圖像信號
Sig_in‧‧‧圖像信號
Sig_FR‧‧‧前圖像信號
Sig_RE‧‧‧後圖像信號

Claims (11)

  1. 一種圖像處理裝置，其具備：圖像處理部，其產生對於後液晶單元之後圖像信號、及對於前液晶單元之前圖像信號，作為對於藉由通過上述後液晶單元與上述前液晶單元之光產生顯示圖像之顯示面板的圖像信號；及濾波器控制部，其基於檢測上述顯示面板附近之照度的照度感測器之檢測值，控制於上述圖像處理部中對後圖像信號實施之空間濾波處理；且上述濾波器控制部係以如下方式控制上述空間濾波處理：作為上述照度感測器之檢測值所代表之照度越低，則上述後液晶單元之圖像模糊範圍越窄；作為上述照度感測器之檢測值所代表之照度越高，則上述後液晶單元之圖像模糊範圍越寬。
  2. 如請求項1之圖像處理裝置，其中上述圖像處理部對上述後圖像信號進行將上述後液晶單元中之圖像之透過像素範圍較上述前液晶單元之圖像更為擴大之上述空間濾波處理。
  3. 如請求項2之圖像處理裝置，其中上述濾波器控制部基於上述照度感測器之檢測值，對使上述空間濾波處理中之濾波器特性變化之參數進行可變控制。
  4. 如請求項3之圖像處理裝置，其中 上述參數係上述後圖像信號之濾波器通過寬度。
  5. 如請求項3之圖像處理裝置，其中上述參數係上述後圖像信號之波峰寬度。
  6. 如請求項3之圖像處理裝置，其中上述參數係上述後圖像信號之峰值。
  7. 如請求項1之圖像處理裝置，其中上述濾波器控制部係以如下方式控制上述空間濾波處理：作為上述照度感測器之檢測值所代表之照度越低，則上述後液晶單元之光之透過量越少；作為上述照度感測器之檢測值所代表之照度越高，則上述後液晶單元之光之透過量越多。
  8. 如請求項1之圖像處理裝置，其中上述濾波器控制部係以如下方式控制上述空間濾波處理：於藉由上述照度感測器之檢測值檢測出照度變化時，使濾波器特性階段性地變化。
  9. 如請求項1之圖像處理裝置，其中上述濾波器控制部於上述照度感測器之檢測值成為較進行上一次濾波器控制時之值超過特定變化幅度之值時，進行對應於照度變化之空間濾波處理之可變控制。
  10. 一種顯示裝置，其具備：顯示面板，其藉由通過後液晶單元與前液晶單元之光而產生顯示圖像；圖像處理部，其產生對於上述後液晶單元之後圖像信號、及對於上述前液晶單元之前圖像信號；照度感測器，其檢測上述顯示面板附近之照度；及濾波器控制部，其基於上述照度感測器之檢測值，控制於上述圖像處理部中對上述後圖像信號實施之空間濾波處理；且上述濾波器控制部係以如下方式控制上述空間濾波處理：作為上述照度感測器之檢測值所代表之照度越低，則上述後液晶單元之圖像模糊範圍越窄；作為上述照度感測器之檢測值所代表之照度越高，則上述後液晶單元之圖像模糊範圍越寬。
  11. 一種圖像處理方法，其由圖像處理裝置進行如下程序：圖像處理程序，其產生對於後液晶單元之後圖像信號、及對於前液晶單元之前圖像信號，作為對於藉由通過上述後液晶單元與上述前液晶單元之光產生顯示圖像之顯示面板的圖像信號；及濾波器控制程序，其基於檢測上述顯示面板附近之照度的照度感測器之檢測值，控制於上述圖像處理程序中對上述後圖像信號實施之空間濾波處理；且上述濾波器控制程序係以如下方式控制上述空間濾波處理：作為上述照度感測器之檢測值所代表之照度越低，則上述後液晶單元之圖像模糊範圍越窄；作為上述照度感測器之檢測值所代表之照度越高，則上述後液晶單元之圖像模糊範圍越寬。
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