WO2006009106A1

WO2006009106A1 - 画像表示装置および画像表示方法

Info

Publication number: WO2006009106A1
Application number: PCT/JP2005/013144
Authority: WO
Inventors: Tomoya Yano; Yoshiki Shirochi; Toshinobu Isobe; Makio Iida
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2006-01-26
Also published as: EP1662474A1; EP1662474A4; JP4882745B2; JPWO2006009106A1; KR101115046B1; TW200617868A; TWI305340B; KR20070031262A; US20080272998A1

Abstract

複数の画素またはフィールド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画像表示装置および画像表示方法を提供する。直視型の液晶表示面を介して画像を表示する際に、入力された映像信号の階調を表示画像に対して二次元配列する各画素の特性値（透過率）に階調変換し、中間階調を表現する複数の画素またはフィールドのうち、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またはフィールド、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画素またはフィールドを、少なくとも１つずつ含むように階調変換を行う。

Description

明細書

画像表示装置および画像表示方法

技術分野

[0001] 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。

背景技術

[0002] 表示 (ディスプレイ)装置にお!、て表示可能な階調数が少な!、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、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)、あるいはェレクト口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。

[0003] 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ィ装置は、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。

[0004] 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。

[0005] 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。

[0006] 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《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。

[0007] 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 X mライン力も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。

[0008] 入力信号（8bit)が図 1Aに示すようになつているとする。これに、図 1Bに示すような 2 X 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進数に戻すど' 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。

[0009] 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ビットは増カロしない。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 (OOOOOOl 1)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 1Z4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 1Z4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、ディザ係数力 S3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

[0010] 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 X 1Z4 + 20 X 3Z4 = 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。

[0011] 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、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 V、るので、平均的には「 1」を擬似的に表現できて、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、る。

特許文献 1 :特開 2002— 052758号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] 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、ては、視認方向に応じて画像複屈折位相差 (リタデーシヨン)に差ができてしま、、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。

[0013] 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ぉ、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、他のいかなる方向力それを視認する場合にお、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!/、。

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。

[0014] 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。

課題を解決するための手段

[0015] 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。

[0016] 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。

[0017] 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ヽて上記階調変換を行う。

[0018] 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。

[0019] 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。

[0020] 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。

[0021] 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。

[0022] 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。

[0023] 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。

[0024] 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ヽる場合には、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。

[0025] 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!/、値電圧より低!、電圧に設定されてヽる。

[0026] 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。

[0027] 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。

[0028] 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。

[0029] 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。

[0030] 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。

[0031] 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。

[0032] 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。

[0033] 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。

[0034] 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、液晶セルのしきヽ値電圧より低ヽ電圧に設定されて!ヽる。

[0035] 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。

[0036] 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。

発明の効果

[0037] 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。

図面の簡単な説明

[0038] [図 1]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 2]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]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 4]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]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 6]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 7]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 8]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]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]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]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]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 13]図 13A〜図 13Cは時刻 tOから時刻 tl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 14]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 15]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(vl) と喑ヽ点 Τ (ν2)を千鳥配置状に表示する例を示す図である。

[図 16]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]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]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 19]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 20]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 Δ nd (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 21]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。

圆 22]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 23]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 24]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 25]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 26]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 27]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]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]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]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 31]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]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 33]図 33Α〜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]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 35]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]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 37]図 37Α〜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]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

[0039] 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、 21· · ·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, 42Α· · '基準電圧生成部、 43·· 'ソースドライノく、 44· · '表示パネル部。

発明を実施するための最良の形態

[0040] 以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。

本実施形態にぉヽては、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。

[0041] 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。 [0042] 画像表示装置 10は、図 1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プ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 1 5, 16から出力される信号 VI、 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、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。

[0043] 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、て電圧力も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。

[0044] 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!、て補正した画素出力として表される信号 D 1、信号 D2を生成する。

オフセット生成部 12は、力かる場合において、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 1 1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 D 1、 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 Dl、 D2の詳細については後述する。

[0045] 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力も信号 D1を減算（引き算)した結果得られる信号 E 1を第 1の電圧変換部 15に供給する。

[0046] 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力も信号 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。

[0047] 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!ヽてこれを 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!、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、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!、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 VIは、ディザ処理部 17に出力される。

[0048] 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 Ε2について、予め設定された非線形特性に基づ!ヽてこれを 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、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。

[0049] 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 VI、 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

[0050] 図 4は、本実施形態のディザ処理部 17にお、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 4Α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 4Β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。

[0051] 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。

[0052] 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。

[0053] 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。

[0054] 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 A k2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 A kl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 A k2と負の補正値としての Δ kl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。

[0055] 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 VI 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、ては、このような信号 VI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り、

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。

[0056] 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の関係を予めォ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 Δ kl、 Δ k2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、入力階調に対して負の補正値 A klを加算した第 1の特性値 VALaに変換される画素と、正の補正値 A k2を加算した第 2の濃度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。

[0057] たとえば、負の補正値 Δ klと正の補正値 Δ k2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 A kl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 A k2を設定している。

[0058] 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。 [0059] 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力る。

[0060] 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ぉ、ても、視野角特性が改善されて、ることが分かる。

[0061] 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 7Αおよび図 7Β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！/ヽる。

[0062] 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ヽる。

[0063] 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ぉ、ても、視野角特性が改善されて、ることが分かる。

[0064] 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〖こなる。

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!/、ては、視野角に応じたズレが生じて!/ヽな!、ことが分かる。 [0065] また、透過率 0%力も透過率 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。

[0066] 同様に、透過率 50%力も透過率 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、て透過率を変えて、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。

[0067] 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。

[0068] なお、本実施形態にぉ、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、る場合に限定されるものではな、。

入力階調に対して負の補正値 Aklを加算した第 1の特性値 (透過率）に変換される画素と、正の補正値 Ak2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、てもよ、。

[0069] 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ぐ複数の画素でディザマトリクスが構成されてヽれば、かなるものであってもよ、。 [0070] たとえば、図 8Aに示すような Fl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 Fl、 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 Fl、 F2、 F3を最大特性値に固定する。

[0071] 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。

[0072] 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。

[0073] 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。

[0074] 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。

[0075] 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。

[0076] 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。

[0077] 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力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、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。

[0078] 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 2

4および第 2の加算回路 25に供給される。

[0079] 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 Δ klおよび第 2のオフセット信号 Δ k

2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 Δ klおよび Δ k2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 Aklおよび Ak2 をオフセットテーブル力も検索して、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 Aklおよび第 2のォフセット信号 Δ k2につ、ての詳細は後述する。

[0080] 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 Aklは、第 1の加算回路 2 4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 Ak2は、第 2の加算回路 25に供給される。

[0081] 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 A kl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 A kl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。

[0082] 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 Δ k2とが入力される。

第 2の加算回路 25は、映像信号しから、第 1のオフセット信号 A kl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。

[0083] 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。

[0084] 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。

[0085] 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、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ヽれば

、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。

[0086] 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 VIは、時分割処理部 2 8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 V 2も、時分割処理部 28に供給される。

[0087] 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。

[0088] 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。

[0089] 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 28

2と、切換出力部 283とを有している。

[0090] 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 VIが入力される。映像信号 VI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 VIの画面表示レートを、 60

Hz力ら 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。

[0091] 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、 60

Hz力ら 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。

[0092] 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。

[0093] このため、切換出力部 283からは、第 1のオフセット信号 A klが加算されて生成された画面と、第 2のオフセット信号 A k2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。

[0094] 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、焼きつきゃフリツ力を生じることをふせぐためである。

[0095] 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。

[0096] 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。

[0097] 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にァ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力飛び越し走査のフィールドとは関係がない。

[0098] 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。

[0099] 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 A kl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 Δ klを減算するようにして、る。

[0100] 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。

[0101] 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、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 FL D2とを平均化したときに、オフセット信号 A kl, A k2を加算しな力つ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 A kl, A k2を定めている。

[0102] 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 A klおよび第 2のオフセット信号 Δ k2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）に対する画素出カ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、 A kl、 A k2を特定する。

[0103] 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。

[0104] この場合、図 12〖こ示すよう〖こ、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、画面上半分の領域力 S0%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。

[0105] また、画像表示装置 20においては、第 1のオフセット信号 A klを加算した結果値と、第 2のオフセット信号 A k2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 Δ klおよび Δ k2が記憶させて!/、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 A k2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 A klを設定してある。

[0106] このため、たとえば、中間階調 elを表現する場合には、図 13Aに示すように、時刻 t 0から時刻 tl/2に至るまでの第 1フィールド FLD1を透過率 glに基づくものとし、時刻 tl/2から時刻 tl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 tOから時刻 tlに至るまでの連続したフィールドの並び（以下、フィ一ルド列という。）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 elを擬似的に映し出すことが可能となる。

[0107] 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 tOから時刻 tl/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 tl /2から時刻 tl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 tOから時刻 tl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。

[0108] 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 tOから時刻 tl/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 tl/2から時刻 tl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 tOから時刻 tl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。

[0109] 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、 V、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、ヽ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。

[0110] このようなオフセット信号 A kl, A k2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。

[0111] 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。

[0112] 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ぐ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、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ヽる場合には、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、。

[0113] 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ょ、し、何れか一方のみ備えるようにしてもょ、。

[0114] 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ぐ 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、て表現するようにしてもょ、。

[0115] 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 Δ kl、 Δ k2をユーザが事前にぉ、て任意に設定できるようにしてもよ!ヽことは勿論である。

[0116] 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ょヽ。

[0117] 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ぐ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。

[0118] 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 ΔΤ離れた 2 値を求める。

[0119] 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 Tl (vl)と、 T2 (v2)を平均化した結果得られる輝度を TO (νθ)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) + ΔΤ(νΟ) (1)

Τ60— dither =

(TO(vl) + ΔΤ(νΙ) +Τ0(ν2) + ΔΤ(ν2))/2

=T0(vl)/2+ ΔΤ(ν1)/2+Τ0(ν2)/2+ ΔΤ(ν2)/2

(2)

TO (νθ) = (Tl (vl) +Τ2 (ν2) )/2 (3)

であること力ゝら、

Τ60— dither =ΤΟ (νθ) + ΔΤ(ν1)/2+Τ0 (ν2) /2···· (4)

となる。

ただし上述の変数は以下の値を示す。

νθ:目的とする中間調を表示するための通常駆動電圧、

vl：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、

TO(vO)：目的とする中間調透過率、

Tl (vl)：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、

ΔΤ(νΟ) :νΟでの視角 60° 透過率と視角 0° 透過率との差、

ΔΤ(ν1) :ν1での視角 60° 透過率と視角 0° 透過率との差、

ΔΤ(ν2) :ν2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。

[0120] また、 ΔΤ(ν1)Ζ2+ ΔΤ(ν2) /2< ΔΤ(νΟ)であることから、 ΔΤ60— ditherく ΔΤ

60_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 ΔΤ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。

[0121] 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、 ΔΤ(ν1)Ζ2+ ΔΤ(ν2)Ζ2> ΔΤ(νΟ)であるから、 ΔΤ60— dither > ΔΤ60 rgとなり、視野角による輝度変動は悪ィ匕する。この場合には、元の値 T(VO)を使うか

、 ΔΤを変えて最適点を探すことになる。

[0122] 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(vl)と喑、点 Τ (ν2)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、（rl,gl,bl)からなる輝度と、（r2,g2,b2)力もなる輝度の 2値で表されることになる。

[0123] 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 1

5A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、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、フリツ力もなく網目も目立たな、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。

[0124] 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ょヽ。

[0125] 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、（rl,g2,bl)力もなる輝度と、（r2,gl,b2)力もなる輝度の 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の補色巿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ぐ網目も見えにくぐ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

V、るため解像度の劣化が少な!/、。

[0126] 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ヽる。

[0127] 図 15Aに示すように千鳥配置状に表示する。（rl,gl,bl)力なる輝度と、 (r2,g2, b2)カゝらなる輝度の 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 (rO, gO,bO)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。

[0128] 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 (rl,gl,bl)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。

[0129] 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、る斜め視野角パラメータ部 32を参照することになる。

[0130] ディザ処理部 17Aは、これら輝度 (rl,gl,bl)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。

[0131] 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。

[0132] 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。

[0133] 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。

[0134] 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. OV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、 Βで示す実際の特性も Αで示す理想曲線と異なる波形が得られる傾向にある。

[0135] 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 1 9Aの例では OVに設定され、白レベルは 4. OV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、 Βで示す実際の特性も Α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（OV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。

[0136] 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 Δ ηと液晶層の厚み dの積で表される光学的なセル厚 Δ ndを最適化して視野角特性を改善する第 2の方法にっ、て説明する。

[0137] 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 4 Vではなぐ 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力 B信号は透過率が低くなつて、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ではなぐ 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 A nd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 31 Onm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 330η mであったものを 285nmに設定して!/、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。

[0138] 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 21 B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。

[0139] 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、 Βで示す実際の特性も Α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ではなぐ 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。

[0140] 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)を一般的なデイ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ぐ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。

[0141] 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。

[0142] 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ぐ明暗を交互にアクセスする力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。

[0143] 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。

[0144] まず、ライン # 1を明データとしてアクセス、次にライン # 513を暗データとしてァクセスし、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を暗データとしてァクセスし、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ではなぐ 1 : 2として液晶パネルを駆動することが可能である。

[0145] 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 2 3B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。

[0146] 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、 Βで示す実際の特性も Α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、 Βで示す実際の特性も Αで示す理想曲線に近似した (近づヽた)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ぐ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。

[0147] 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。

[0148] 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 2 4B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。

[0149] 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、 Βで示す実際の特性も Α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、 Βで示す実際の特性も Α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、 Βで示す実際の特性も Α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。

[0150] 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。

[0151] 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、 Βで示す実際の特性も Α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、 Βで示す実際の特性も Α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。

[0152] 次に、明と暗時の液晶セルの駆動電圧について説明する。

[0153] 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。

[0154] 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。

[0155] 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 2 6 A〜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。

[0156] 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。

[0157] 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。

[0158] 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、ソースドラィバ 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の通常の信号であつても、 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。

[0159] 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切替スィッチ 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 y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ノターンを、たとえばルックアップテーブル等の形態で保持する。

Ύ切替スィッチ 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。

[0160] 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。

[0161] 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。

[0162] この液晶ディスプレイ装置 40Αは、基準電圧生成部 42Α、ソースドライノ 43、および表示パネル部 44を有する。

[0163] 図 29の装置 40Α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 42Αに持たせ、元データは、ソースドライバ 43に入力される。

[0164] 基準電圧生成部 42Α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切替スィッチ 423を有して、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ノターンを、たとえばルックアップテーブル等の形態で保持する。

γ切替スィッチ 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 4 3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。

[0165] この装置 40Α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。

[0166] 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。

[0167] この液晶ディスプレイ装置 40Β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 42Α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。

[0168] 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 42Α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 4 22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。

[0169] 図 30の装置 40Β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 yパターンと基準電圧生成部 42Α力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。

[0170] この装置 40Β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。

[0171] 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。

[0172] この液晶ディスプレイ装置 40Cが図 30の装置 40Βと異なる点は、 RGBの各 y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 42Αは、図 30の装置 40Βと同様の構成を有する。

[0173] 図 33Α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 33Βに基準電圧生成部 42Α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 33 C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。

[0174] 図 33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 41 OC力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 42Α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。

[0175] 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。

[0176] 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。

[0177] 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!、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。

[0178] 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 35Β に Ί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 42Α— 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 4 22に保持されるデータ変換 γパターン PVW2, PVB2を示し、図 35Ε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。

[0179] 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。

[0180] 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。

[0181] この液晶ディスプレイ装置 40Ε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。

[0182] 図 37Α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 37Β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 y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 42Α— 1の第 1フィールド γ特性保持部 421、第 2 フィールド _Ύ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 42Α— 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 y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。

[0183] 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。

[0184] 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。

[0185] 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 41 E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 切替スィッチ 413Fで選択的に切り替えて出力し、 RGB γ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、ソースドライノ 3、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。

[0186] 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。

産業上の利用可能性

[0187] 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

請求の範囲

[1] 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

画像表示装置。

[2] 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

請求項 1記載の画像表示装置。

[3] 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ヽて上記階調変換を行う

請求項 1記載の画像表示装置。

[4] 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請求項 1記載の画像表示装置。

[5] 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

画像表示装置。

[6] 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、

請求項 5記載の画像表示装置。

[7] 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

請求項 5記載の画像表示装置。

[8] 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 5記載の画像表示装置。

[9] 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、

画像表示装置。

[10] 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

請求項 9記載の画像表示装置。

[11] 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、値電圧より低、電圧に設定されて!ヽる画像表示装置。

[12] 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、

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

画像表示装置。

[13] 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

請求項 12記載の画像表示装置。

[14] 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

画像表示装置。

[15] 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請求項 14記載の画像表示装置。

[16] 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、

請求項 15記載の画像表示装置。

[17] 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

画像表示方法。

[18] 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カロ算した第 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画像表示方法。

[19] 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ヽ、

[20] 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、値電圧より低、電圧に設定されて!ヽる画像表示方法。

[21] 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、

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

画像表示方法。

[22] 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

画像表示方法。