WO2007119731A1

WO2007119731A1 - 画像表示装置

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Publication number: WO2007119731A1
Application number: PCT/JP2007/057942
Authority: WO
Inventors: Satoshi Kitao
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2007-10-25
Also published as: KR20080105128A; CN101421774A; EP1983507A4; EP1983507A1; JPWO2007119731A1; KR101011596B1; US20090058778A1

Abstract

　画像表示装置は、サブフレームに分けるときにサブフレーム間で輝度に差をつけ、且つＲ信号Ｇ信号Ｂ信号のうち最も信号レベルの大きな値の信号をガンマ変換したときの倍率を他の信号にも適用しており、サブフレーム間で色の偏りがない画像表示装置が提供される。

Description

明細書

画像表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、液晶パネル等の新デバイスを用いたテレビ、ディスプレイ及び投射式ビデォプロジェクターなどの画像表示装置に関する。背景技術

[0002] 画像表示装置によく用いられるブラウン管（以降、 CRTと記載する）は、電子ビームを蛍光面に当てて発光させる力微少時間で測定すると画面の各点は蛍光体残光力なる極めて短い時間でしか表示されていない。 CRTでは、この点発光を順次走查させることにより、目の残像効果を利用して 1フレームの映像を表示している。この CRTのような表示素子はインパルス型と呼ばれる。

[0003] 一方、近年、液晶パネルを使用した液晶表示装置はパソコン用モニタとしてだけでなぐテレビ用途としても需要が伸びており、それに伴い動画像を表示する機会も増カロしている。しかし、液晶表示装置の動画質については、動きぼけが知覚されるなどの表示性能上の課題がある。

[0004] 動きぼけは、液晶材料自身の応答特性に関する課題であり、 1フレーム期間にわたり同じ表示を続ける方式 (いわゆるホールド型表示方式）に起因している。すなわち、液晶表示装置では、一般的に、マトリクス状に配置した画素に対してデータ線 (ソース線)及びアドレス線 (ゲート線）を用いて 1フレームに 1回表示データが書き込まれる。各画素は、 1フレームの間表示データを保ち（ホールド)続ける。すなわち液晶表示装置では、 1フレーム期間に比べ微少な時間で測定しても画面は常時表示されている。

[0005] なお、以下に記載するフレームとは、表示装置において 1画面を構成すべき画素全てが走査される期間における映像信号のことである。例えば、テレビ信号の 1フィールド毎に、 1画面を構成する画素の全てを 1通り走査して表示を行う表示装置においては、テレビ信号の 1フィールドと本明細書中で記載する 1フレームは等しい。従って、以下に記載する 1フレームはテレビ信号において一般に用いるフレームとは必ずしも一致しない。

[0006] また、本明細書の文中でのサブフレームは、フレームを更に複数の走査期間に分けた場合のそれぞれの映像信号を指す。例えば、 60Hzのインターレースの映像信号を画像表示装置の内部で IP変換 (順次走査線順次操作変換)して液晶パネルなどに表示できる信号に変換した場合、 1秒に 60フレームの映像信号になっている。この信号をさらに、 1つのフレームを 2つに分けて 120Hzとした場合、新たなフレームはもとの 60Hzのフレームのサブフレームと呼ぶ。

[0007] さてこのようなホールド型の画像表示装置では、動きのある映像の輪郭がボケるという現象が視覚的に発生する。その現象の発生原理の説明及び改善方法の提案は、例えば非特許文献 1に記載されている。この非特許文献 1によれば、フレームの表示期間を 1フレームの半分以下にすることで、動画表示の品位を大幅に改善できることがわかる。

[0008] 液晶表示装置がホールド型表示装置であることによる問題を解決するために、 CR Tのインパルス駆動と同等の効果を液晶表示装置において擬似的に実現しようとする方法もある。その方法としては、例えば、映像信号の順次フィールド表示情報を 1フィールド期間より十分短い期間で液晶パネルに書き込み、蛍光ランプを映像信号が書き込まれない時間間隔の一部期間で点灯し、映像信号が書き込まれている時間間隔の一部で消灯する方法である。この方法は、例えば特許文献 1に記載されている。

[0009] また、更に別の方法として、疑似的にインパルス駆動に近い表示を可能にするものがある。その方法は、映像信号を画像表示装置の内部で IP変換して液晶パネルなどに表示できる信号に変換したのち、そのフレームを更に 2つのサブフレームに分け、それぞれのサブフレームに別のガンマ補正を適用する事で、一方のサブフレームにできるだけ輝度情報が偏るようにする方法である。この方法は、例えば非特許文献 2 に記載されている。

[0010] 図 10Aは上述の方法によらない一般の駆動、図 10Bは上述の方法による映像信号の例である。図 9は、各サブフレームへのガンマ補正曲線の例を示している。

[0011] 図 10Aおよび図 10Bにおいて、横軸は時間を、縦軸は輝度を夫々示している。フレームの周期 10010および周期 10020は約 16. 6ミリ秒、である。この場合、サブフレームの周期はフレームの周期 10020の半分である。斜線は輝度を表している。

[0012] また、図 9において、横軸は変換前階調を示し、縦軸は変換後階調を示している。

縦軸と横軸の目盛は、階調が 10ビット精度である場合の階調値である。

[0013] 例えば 1枚のフレーム（60Hz)は 2枚のサブフレーム（120Hzで 2枚は同じ画像）に分けられる。それぞれのサブフレームに図 9のような特性の変換が施される。 1枚目のサブフレームはガンマ変換特性 9010で変換され、 2枚目のサブフレームはガンマ変換特性 9020で変換される。そのため、図 10Aのような輝度の信号が図 10Bに示すような疑似的なインノルス駆動になる。ただし、高輝度（図の右端のフレーム)では一般の駆動と変わりない。

[0014] この従来例ではサブフレームに分けた後ガンマ補正で特性変換しているが、概念的には 1つのフレームを図 9の特性に沿って 2つのサブフレームに分けているという見方もできる。

[0015] し力しながら、上述の特許文献 1に記載されているような従来技術では、 1フレームの発光時間が短くなるため、発光輝度が下がってしまうという問題がある。

[0016] また、上述の非特許文献 2に記載されているような従来技術では、 1つのフレームを一定のガンマカーブに沿って複数に分解すると、色に偏りがでてしまう場合がある。そのため、動きのある中間色の映像の輪郭付近に信号にはなヽ色が付くと!、う問題がある。

[0017] 例えば、最大階調（10ビットならば最大値は 1023になる）を 100%とする。最大階調に対して R信号 (赤信号)が 100%,最大階調に対して G信号 (緑信号)が 75%, 最大階調に対して B信号 (青信号)が 50%という肌色に近い色を表示する場合を仮定する。この信号を図 9に示すガンマ変換特性 9010で変換すれば、 R信号は 100% に， G信号は 95. 6%に， B信号は 68. 4%に夫々変換される。この信号をガンマ変換特性 9020で変換すれば、 R信号は 100%に， G信号は 42. 9%に， B信号は 6. 4 %に夫々変換される。画像表示装置の信号に対する表示特性は一般に 2. 2乗である。従って、ガンマ変換特性 9010で変換した場合の光出力レベルでは、 R信号が 10 0%, G信号が 90. 6%, B信号が 43. 3%であり、薄いレモン色になる。一方、ガンマ変換特性 9020で変換した場合の光出力レベルでは、 R信号が 100%, G信号が 15 . 5%, B信号が 2. 4%であり、濃い朱色になる。

[0018] 図 11は、黒地に上記の肌色の映像を映した場合であって、静止している場合と水平スクロールして、る場合を示して、る。図 10Bに示すような倍周波数のサブフレームを図 9の変換をして表示した場合、肌色 11001の画像を水平にスクロールすると、図 11に示すようになる。肌色画像 11012の左右の輪郭の一方は薄、レモン色 1101 1、他方は濃い朱色 11013の着色が確認される。薄いレモン色 11011の方は視認されにくいが濃い朱色 11013は目立っため画像品位を非常に損ねる。

特許文献 1：特表平 8 - 500915号公報

非特許文献 1：栗田泰巿郎：ホールド型ディスプレイにおける動画表示の画質，信学技報， EID99— 10 (1999— 06)

非特許文献 2 :Kimura, N. , et al. , Proc. SID' 05 60. 2 pp. 1734 ( 2005)

発明の開示

[0019] 画像表示装置は、入力される映像信号のフレームレートを変換してサブフレームを生成するフレームレート変換部と、サブフレームでの R信号と G信号と B信号のなかで最も階調値の大きい値に応じてサブフレームのガンマゲインを変換するガンマゲイン変換部と、ガンマゲイン変換部の出力を受けて画像表示する LCD駆動部とを備える

[0020] 画像表示装置は、入力される映像信号のフレームレートを変換してサブフレームを生成するフレームレート変換部と、前記サブフレームでの R信号と G信号と B信号のなかで最も階調値の大きい値に応じてサブフレームのガンマゲインを変換するガンマ変換部と、ガンマゲイン変換部の出力を受けて画像表示する LCD駆動部と、入力される映像信号を基にしてガンマ変換部のガンマ切替を制御する RGBレベル検出部とを備える。

[0021] 画像表示方法は、入力される映像信号のフレームレートを変換してサブフレームを生成するステップと、サブフレームでの R信号と G信号と B信号のなかで最も階調値の大き、値に応じてサブフレームのガンマゲインを変換するステップと、ガンマゲインが変換された信号を受けて画像表示するステップとを備える。

[0022] 画像表示方法は、入力される映像信号のフレームレートを変換してサブフレームを生成するステップと、サブフレームでの R信号と G信号と B信号のなかで最も階調値の大き、値に応じてサブフレームのガンマゲインを変換するステップと、ガンマゲインが変換された信号を受けて画像表示するステップと、入力される映像信号を基にして、ガンマゲインを変換するステップでのガンマ切替を制御する RGBレベルを検出するステップとを備える。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]図 1は本発明の実施の形態 1及び実施の形態 2における画像表示装置の要部構成のブロック図である。

[図 2]図 2は図 1に示された画像表示装置の内部構成詳細ブロック図である。

[図 3]図 3は本発明の実施の形態 2における画像表示装置の内部構成詳細ブロック図である。

[図 4]図 4は本発明の実施の形態 1及び実施の形態 2におけるゲイン変換特性を示すグラフである。

[図 5]図 5は本発明の実施の形態 3及び実施の形態 4における画像表示装置の要部構成のブロック図である。

[図 6]図 6は本発明の実施の形態 3における画像表示装置の内部構成詳細ブロック図である。

[図 7]図 7は本発明の実施の形態 4における画像表示装置の内部構成詳細ブロック図である。

[図 8]図 8は本発明の実施の形態 3及び実施の形態 4におけるガンマ変換特性を示すグラフである。

[図 9]図 9は従来の画像表示装置のガンマ変換特性の一例を示すグラフである。

[図 10A]図 10Aは従来の疑似インパルス駆動の一例を説明する説明図である。

[図 10B]図 10Bは従来の疑似インパルス駆動の一例を説明する説明図である。

[図 11]図 11は従来の疑似インパルス駆動の輪郭色つきの問題点を説明するための図である。符号の説明

1100 フレームレート変換部

1200 ガンマゲイン変換部

1230, 1430 選択回路

1240, 1440 フレーム判別部

1250 倍率演算部

1260 個別ゲイン変換部

1270 倍率演算切替部

1280 直結個別ゲイン変換部

1300 LCD駆動部

1310 LCDパネル

1320 駆動回路

1400 ガンマ変換部

1410 個別ガンマ変換部

1417 ガンマ同期切替部

1418 直結個別ガンマ変換部

1490 ガンマ切替部

1500 RGBレベル検出部

発明を実施するための最良の形態

[0025] 本発明は、動画輪郭部の不要な色つきが無ぐピーク輝度は保ったまま動画応答性能の高!ヽ画像表示装置を提供する。

[0026] 以下、本発明の実施の形態 1から実施の形態 4について、図 1から図 10を用いて説明する。

[0027] なお、実施の形態 1から実施の形態 4で同様の働きをするブロックについては同じ参照番号を付与している。

[0028] (実施の形態 1)

図 1は本発明の実施の形態 1における画像表示装置の要部構成のブロック図である。図 1に於いて、フレームレート変換部 1100は入力された映像信号 1101のフレームレートを変換し、例えばフレームから倍周波数のサブフレームへの変換を行う。フレームレート変換部 1100の出力はガンマゲイン変換部 1200に供給される。ガンマゲイン変換部 1200は、信号のゲインを変えることで表示素子に表示される映像のガンマ特性を実現する。 LCD駆動部 1300は LCDを駆動する。 LCDは、液晶表示素子であり、表示デバイスの一例である。

[0029] 図 2は図 1の LCD駆動部 1300とガンマゲイン変換部 1200との内部構成を更に詳細に示している。

[0030] 図 2において、駆動回路 1320は表示デバイスである LCDパネル 1310を駆動する駆動回路である。フレーム判別部 1240は、同期信号またはフレーム情報信号 1204 を基にして、何番目のサブフレームかを判別し結果を出力する。倍率演算部 1250はサブフレーム信号にかけるゲイン倍率を 2種算出する。個別ゲイン変換部 1260はサブフレーム信号に倍率演算部 1250からのゲイン倍率を入力信号にかけて出力する。選択回路 1230は、個別ゲイン変換部 1260からの 2種のゲイン倍率をかけられた結果の 2組のサブフレーム信号を、フレーム判別部 1240の結果出力に従ってどちらかの組を選択する。

[0031] 以下、図 1、図 2、図 4、図 9、図 10A、図 10Bを用いてその動作を更に説明する。

[0032] なお、図 1の前段部に更に映像信号の前処理がある場合があるが今回はその構成は図や説明を省略して!/ヽる。

[0033] ガンマゲイン変換部 1200に入力されたサブフレーム信号について、以下、図 2を用いて説明する。図 1のフレームレート変換部 1100からはサブフレーム信号と共に同期信号或いはフレーム情報信号 1204が出力されるものとする。このサブフレーム信号は、 R信号 1201と G信号 1202と B信号 1203で構成されている。フレーム情報信号 1204とはサブフレームがフレームを 2つに分けたときに何番目のサブフレームが出力されているかを示す情報信号を指す。フレーム判別部 1240はこの同期信号或いはフレーム情報信号 1204を受けて何番目のサブフレームかを判別し、その結果を選択回路 1230に伝える。

[0034] ガンマゲイン変換部 1200に入力されたこれら R信号 1201と G信号 1202と B信号 1 203は、倍率演算部 1250と個別ゲイン変換部 1260に入力される。なお、映像信号力 S3つの色信号 (R信号と G信号と B信号)で構成されてヽる場合を、以降 RGBと記載する。

[0035] 倍率演算部 1250では、入力されたサブフレーム信号をもとにして個別ゲイン変換部 1260にてサブフレーム信号にかけるゲイン倍率を算出する。このゲイン倍率の算出につ、て図 4を用いて説明する。

[0036] 図 4は個別ゲイン変換部 1260でのゲイン変換前に対する変換後の倍率を示すグラフであり、変換前の階調によってゲイン倍率を決定することを示す。図 4において、横軸は変換前階調であって、階調は 10ビット精度である場合を仮定している。縦軸は、変換前に対する変換後の倍率である。変換特性にはゲイン特性 4010とゲイン特性 4020の 2種がある。これらの変換特性は図 9の従来のガンマ変換特性について、変換前階調に対して変換後階調の値が何倍であるカゝから導き出したものである。

[0037] 倍率演算部 1250は入力された RGBのサブフレーム信号のなかで最も階調値の大きい値を選出し、それに応じた倍率を出力する。例えば、 RGBのサブフレーム信号レベノレ力 S (900, 600, 250)であったとする。（900, 600, 250)は、 R信号のレべノレ力 ^ 900、 G信号のレベル力 ½00、 B信号のレベルが 250を意味している。この場合、倍率演算部 1250は最も値の大きい R信号の値（900)に対応する倍率 2種、すなわちゲイン特性 4010での 1. 14倍とゲイン特性 4020での 0. 84倍とを出力する。

[0038] 個別ゲイン変換部 1260は、倍率演算部 1250からの 2種のゲイン倍率情報を用いて、入力されたサブフレーム信号に対してゲインをかけ、 2組のサブフレーム信号を出す。

[0039] 選択回路 1230はフレーム判別部 1240の判別結果に応じて個別ゲイン変換部 12 60からの 2組の RGBのサブフレーム信号のうちどちらか一組を選択して出力する。例えば、フレーム判別部 1240が 1つ目のサブフレームであると判別した場合、選択回路 1230は個別ゲイン変換部 1260の出力のうち 1組目（ゲイン変換 Ral261、ゲイン変換 Gal262、ゲイン変換 Ba 1263)の出力を選択する。フレーム判別部 1240が 2つ目のサブフレームであるとフレーム判別部 1240が判別した場合、選択回路 123 0は個別ゲイン変換部 1260の出力のうち 2組目（ゲイン変換 Rbl264、ゲイン変換 G bl265、ゲイン変換 Bbl266)の出力を選択する。 [0040] すなわち、もとの 1枚のフレーム画像信号（60Hz)に対して半分の周期の 2枚のサブフレーム画像信号が図 4のような明暗のゲイン変換を受ける。そうして交互に出力されるので、従来の図 10Bとほぼ同様に疑似的にインパルス駆動に近い信号が選択回路 1230から出力されることになる。且つ、 3色に同じ倍率を適用することでサブフレーム間での色の偏りを無くすることが出来る。

[0041] 選択回路 1230から出力された画像の信号は LCD駆動部 1300の駆動回路 1320 に入力される。そうして、駆動回路 1320は LCDパネル 1310を駆動することにより、 L

CDパネル 1310に映像が映し出される。

[0042] LCDパネル 1310に必要なバックライトなどは図及び説明を省略する。

[0043] 結果としてインパルス駆動に近い表示ができ、且つサブフレーム間の色の偏りがないので、動きのある映像の輪郭部に元の信号には無力つた色が付いてしまうことがなぐ良好な映像を映すことが出来る。

[0044] (実施の形態 2)

図 1は実施の形態 2における発明の画像表示装置の要部構成のブロック図をも示し

、実施の形態 1と同様であるので構成の説明は省略する。

[0045] 図 3は実施の形態 2における LCD駆動部 1300とガンマゲイン変換部 1200との内部構成を更に詳細に示したブロック図である。

[0046] 図 3において、駆動回路 1320は表示デバイスである LCDパネル 1310を駆動する

。倍率演算切替部 1270は、同期信号またはフレーム情報信号 1208を基にして、何番目のサブフレームかを判別し、 RGBのサブフレーム信号にかけるゲイン倍率をサブフレーム信号にあわせて切替える。直結個別ゲイン変換部 1280は RGBのサブフレーム信号にゲインをかけて出力する。

[0047] 以下、図 1、図 3、図 4、図 9、図 10A、図 10Bを用いてその動作を説明する。但し、実施の形態 1と同様の箇所は説明を省略し、実施の形態 1と異なる箇所について説明する。

[0048] なお、図 1の前段部に更に映像信号の前処理がある場合があるが今回はその構成は図や説明を省略して!/ヽる。

[0049] ガンマゲイン変換部 1200に入力されるサブフレーム信号は R信号 1205と G信号 1 206と B信号 1207である。この RGBのサブフレーム信号は倍率演算切替部 1270と直結個別ゲイン変換部 1280とに入力される。

[0050] 直結個別ゲイン変換部 1280でサブフレーム信号にかけるゲイン倍率の算出について図 4を用いて説明する。

[0051] 倍率演算切替部 1270は入力された RGBのサブフレーム信号のなかで最も階調値の大き、値を選出し、それに応じた 2種の倍率をサブフレームの順番にあわせて交互に出力する。

[0052] 直結個別ゲイン変換部 1280は、ゲイン変換 R1281とゲイン変換 G 1282とゲイン変換 B 1283で構成されてヽる。直結個別ゲイン変換部 1280は入力されたサブフレーム信号に対し倍率演算切替部 1270からの 2種のゲイン倍率情報を用いてサブフレームの順番にあわせて交互にゲインをかけ、同時には 1組の RGBのサブフレーム出力を出す。

[0053] すなわち、もとの 1枚のフレーム画像信号（60Hz)に対して半分の周期の 2枚のサブフレーム信号が図 4のような明暗のゲイン変換を受け、交互に出力される。従って、従来の図 10Bとほぼ同様に疑似的にインパルス駆動に近い信号が選択回路 1230 力も出力されることになる。且つ、 3色に同じ倍率を適用することでサブフレーム間での色の偏りを無くすることが出来る。

[0054] ガンマゲイン変換部 1200の直結個別ゲイン変換部 1280から出力されたサブフレーム信号は、 LCD駆動部 1300の駆動回路 1320に入力される。駆動回路 1320は L CDパネル 1310を駆動することにより、 LCDパネル 1310に映像が映し出される。

[0055] LCDパネル 1310に必要なバックライトなどは図及び説明を省略する。

[0056] 結果としてインパルス駆動に近い表示ができ、且つサブフレーム間の色の偏りがな V、ので、動きのある映像の輪郭部にもとの信号には無、色が付!、てしまうことがなく、良好な映像を映すことが出来る。

[0057] (実施の形態 3)

図 5は実施の形態 3における画像表示装置の要部構成のブロック図である。図 5に於いて、映像信号 1301はフレームレート変換部 1100に供給される。フレームレート変換部 1100は、映像信号 1301のフレームレートを変換し例えばフレーム力も倍周波数のサブフレームへの変換を行う。ガンマ変換部 1400は、フレームレート変換部 1 100の出力を LCDに表示する映像のガンマ特性を変換する。 LCD駆動部 1300は LCDを駆動する。 LCDは表示デバイスの一例である。 RGBレベル検出部 1500は、映像信号 1301の RGBのうちの最大レベルを検出しガンマ切替信号 1501をガンマ変換部 1400へ出力する。

[0058] 図 6は図 5の LCD駆動部 1300とガンマ変換部 1400との内部構成を更に詳細に示している。

[0059] 図 6において、駆動回路 1320は、表示デバイスとしての LCDパネル 1310を駆動する。フレーム判別部 1440は、同期信号またはフレーム情報信号 1404を基にして、何番目のサブフレーム信号かを判別し結果を出力する。ガンマ切替部 1490は、ガンマ切替信号 1501に制御されて、映像信号にかけるガンマ変換テーブルを 2種算出或いは選出する。個別ガンマ変換部 1410は、ガンマ切替部 1490からのガンマ変換テーブルを用いて、 RGBのサブフレーム信号をガンマ変換し出力する。選択回路 1430は、個別ガンマ変換部 1410からの 2組のサブフレーム信号をフレーム判別部 1440の結果出力に従ってどちらかの組を選択する。

[0060] 以下、図 5、図 6、図 8、図 9、図 10A、図 10Bを用いてその動作を更に説明する。

[0061] なお、図 5の前段部に更に映像信号の前処理がある場合があるが今回はその構成は図や説明を省略して!/ヽる。

[0062] 映像信号は RGBレベル検出部 1500にも入力され、そこで RGBのうちの最大レべルが検出される。例えば RGBのサブフレーム信号レベルが（900, 600, 250)であつたとすると、最も値の大きいのは R信号の値（900)である。 RGBレベル検出部 150 0は更にその最大レベルに対応したガンマ切替信号 1501を発生し、ガンマ変換部 1 400を制御する。

[0063] ここで、ガンマ切替信号 1501は、 RGBレベル検出部 1500で検出した最大レベルの大 /J、によって異なった信号となる。

[0064] ガンマ変換部 1400に入力されたサブフレーム信号について、図 6を用いて説明する。但し、図 2と同じ参照番号の部分は図 2と同じなので、図 2と異なる箇所を中心に説明する。図 5のフレームレート変換部 1100からは RGBのサブフレーム信号と共に同期信号或いはフレーム情報信号 1404が出力される。フレーム情報信号とはサブフレームがフレームを 2つに分けたときに何番目のサブフレームが出力されているかを示す情報信号を指す。フレーム判別部 1440はこの同期信号或いはフレーム情報信号を受けて何番目のサブフレームかを判別し、その結果を選択回路 1430に伝える。

[0065] 一方、ガンマ変換部 1400に入力された R信号 1401と G信号 1402と B信号 1403 は個別ガンマ変換部 1410に入力される。

[0066] ガンマ切替部 1490は、図 5の RGBレベル検出部 1500からのガンマ切替信号 150 1をもとに、個別ガンマ変換部 1410で画像信号に施すガンマ変換特性テーブルを切り換える。このガンマ変換特性の切り換えについて図 8を用いて説明する。

[0067] 図 8は個別ガンマ変換部 1410でのガンマ変換前に対する変換後の階調特性を示すグラフである。図 8において、横軸は変換前の階調を示し、階調は 10ビット精度である場合を仮定している。縦軸は変換後階調であって、階調は 10ビット精度である場合を仮定してヽる。変換特性にはガンマ変換特性 (a) 8010とガンマ変換特性 (b) 80 20との 2種がある。ガンマ変換特性 (a) 8010には、更にそれぞれ変換の大きさの異なるガンマ変換特性 8011、ガンマ変換特性 8012、ガンマ変換特性 8013がある。ガンマ変換特性 (b) 8020にはとガンマ変換特性 8021、ガンマ変換特性 8022、ガンマ変換特性 8023の種類がある。

[0068] 前述のようにガンマ切替信号は RGBレベル検出部 1500で検出した最大レベルの大小によって異なった信号となっている。そこでガンマ切替部 1490は、最大レベルが大き!/、ガンマ切替信号であるほど、変換の大きさの小さ!、ガンマ変換特性テープルを選択して出力する。図 8の例ではたとえばガンマ変換特性 8013、ガンマ変換特性 8023である。逆に最大レベルが小さいというガンマ切替信号では、ガンマ切替部 1490は変換の大きさの大きいガンマ変換特性テーブルを選択して出力する。図 8の例ではたとえばガンマ変換特性 8011、ガンマ変換特性 8021である。

[0069] 個別ガンマ変換部 1410は入力されたサブフレーム信号をガンマ切替部 1490からの 2種のガンマ変換特性テーブルを用いてガンマ変換し、 2組の RGBのサブフレームを出す。 [0070] 選択回路 1430はフレーム判別部 1440の判別結果に応じて個別ガンマ変換部 14 10からの 2組の RGB出力のうちどちらか一組を選択して出力する。例えば、 1つ目のサブフレームであるとフレーム判別部 1440が判別した場合、選択回路 1430は個別ガンマ変換部 1410の出力のうち 1組目（ガンマ変換 Ral411、ガンマ変換 Gal412 、ガンマ変換 Bal413)の RGB出力を選択する。 2つ目のサブフレームであるとフレーム判別部 1440が判別した場合、選択回路 1430は個別ガンマ変換部 1410の出力のうち 2組目（ガンマ変換 Rbl414、ガンマ変換 Gbl415、ガンマ変換 Bbl416)の RGB出力を選択する。

[0071] すなわち、もとの 1枚のフレーム画像信号（60Hz)に対して半分の周期の 2枚のサブフレーム画像信号が図 8のような明暗のガンマ変換を受け、交互に出力されるので従来の図 10Bとほぼ同様に疑似的にインパルス駆動に近い信号が選択回路 1430 力も出力されることになる。且つ、色の映像信号 RGBのうち最も大きな信号レベルの値が大き、ほどガンマ変換の度合、が小さ、ので、たとえ RGBのうちの 1色が大きな信号レベルであったとしても、 2枚のサブフレームにかけられるガンマ変換の差は小さくなり、結果として、サブフレーム間での色の偏りを無くすることが出来る。

[0072] 選択回路 1430から出力された画像の信号は LCD駆動部 1300の駆動回路 1320 に入力され駆動回路 1320は LCDパネル 1310を駆動することにより、 LCDパネル 1 310に映像が映し出される。

[0073] LCDパネル 1310に必要なバックライトなどは図及び説明を省略する。

[0074] 結果としてインパルス駆動に近い表示ができ、且つサブフレーム間の色の偏りがな V、ので、動きのある映像の輪郭部にもとの信号には無、色が付!、てしまうことがなく、良好な映像を映すことが出来る。

[0075] (実施の形態 4)

図 5は本願第 4の発明の画像表示装置の要部構成のブロック図をも示し、構成の説明は実施例 3と同様であるので省略する。

[0076] 図 7は本願第 4の発明にお!/、ての LCD駆動部 1300とガンマ変換部 1400との内部構成を更に詳細に示したものである。

[0077] 図 7において、駆動回路 1320は、表示デバイスとしての LCDパネル 1310を駆動する。ガンマ同期切替部 1417は、同期信号またはフレーム情報信号 1409を基にして、何番目のサブフレームかを判別し、ガンマ変換テーブルをサブフレームにあわせて切り換えて出力する。直結個別ガンマ変換部 1418は RGBの映像信号にガンマ同期切替部 1417からのガンマ変換テーブルを用、てガンマ変換し出力する。

[0078] 以下、図 5、図 7、図 8、図 9、図 10を用いてその動作を説明する。

[0079] なお、図 5の前段部に更に映像信号の前処理がある場合があるが今回はその構成は図や説明を省略して!/ヽる。

[0080] ガンマ変換部 1400に入力されたサブフレーム画像信号について、図 7を用いて説明する。図 5のフレームレート変換部 1100からは RGBのサブフレーム画像信号と共に同期信号或いはフレーム情報信号 1409が出力される。フレーム情報信号とはサブフレームがフレームを 2つに分けたときに何番目のサブフレームが出力されているかを示す情報信号を指す。ガンマ同期切替部 1417はこの同期信号或いはフレーム情報信号 1409を受けて何番目のサブフレームかを判別する。

[0081] 一方、ガンマ変換部 1400に入力された RGBのサブフレーム画像信号は直結個別ガンマ変換部 1418に入力される。

[0082] ガンマ同期切替部 1417では図 5の RGBレベル検出部 1500からのガンマ切替信号をもとに直結個別ガンマ変換部 1418にて画像信号に施すガンマ変換特性テープルを切り換える。図 8は、このガンマ変換特性の切り換えについて説明する図である。図 8については、実施の形態 3で説明したので、その説明は省略する。

[0083] 前述のようにガンマ切替信号は RGBレベル検出部 1500で検出した最大レベルの大小によって異なった信号となっている。そこでガンマ同期切替部 1417は、最大レベルが大き、ガンマ切替信号であるほど、変換の大きさの小さ、ガンマ変換特性テ一ブルを選択して出力する。図 8の例ではたとえばガンマ変換特性 8013またはガンマ変換特性 8023である。逆に最大レベルが小さいというガンマ切替信号では、ガンマ同期切替部 1417は変換の大きさの大きいガンマ変換特性テーブルを選択して出力する。図 8の例ではたとえばガンマ変換特性 8011またはガンマ変換特性 8021である。前述のようにガンマ同期切替部 1417は同期信号或いはフレーム情報信号を受けて何番目のサブフレームかを判別しており、ガンマ変換特性 (a) 8010とガンマ変換特性 (b) 8020との 2種の特性のテーブルをサブフレームの順番にあわせて交互に出力する。例えば 1番目のサブフレームにはガンマ変換特性 8011、 2番目のサブフレームにはガンマ変換特性 8023と、うように出力する。

[0084] 直結個別ガンマ変換部 1418は入力されたサブフレーム信号をガンマ同期切替部 1417からの 2種のガンマ変換特性テーブルを用いてサブフレームの順番にあわせて交互にガンマ変換し、同時には 1組の RGBのサブフレームを出す。

[0085] すなわち、もとの 1枚のフレーム画像信号（60Hz)に対して半分の周期の 2枚のサブフレーム画像信号が図 8のような明暗のガンマ変換を受け、交互に出力されるので、従来の図 10Bとほぼ同様に疑似的にインパルス駆動に近い信号が出力されることになる。且つ、 R信号と G信号と B信号のうち最も大きな信号レベルの値が大きいほどガンマ変換の度合いが小さいので、たとえ 1色が大きな信号レベルであったとしても、 2枚のサブフレームにかけられるガンマ変換の差は小さくなる。結果として、サブフレーム間での色の偏りを無くすることが出来る。

[0086] ガンマ変換部 1400の直結個別ガンマ変換部 1418から出力された画像の信号は L CD駆動部 1300の駆動回路 1320に入力され、駆動回路 1320は LCDパネル 1310 を駆動することにより、 LCDパネル 1310に映像が映し出される。

[0087] LCDパネル 1310に必要なバックライトなどは図及び説明を省略する。

[0088] 以上に記載した通り、本発明は、フレームをサブフレームに分け、それぞれのサブフレームに別のガンマ補正を適用する。こうする事で、一方のサブフレームにできるだけ輝度情報が偏るようにして、疑似的にインパルス駆動に近い表示をする場合でも、 2つに分けたフレーム（サブフレーム）の色に偏りは出ず、動きのある中間色の映像輪郭にも色は付かなくなり、白のピークは保ったままとすることができるという顕著な効果が得られる。

[0089] 結果としてインパルス駆動に近い表示ができ、且つサブフレーム間の色の偏りがな V、ので、動きのある映像の輪郭部にもとの信号には無、色が付!、てしまうことがなく、良好な映像を映すことが出来る。

産業上の利用可能性

[0090] 本発明の映像表示装置は、動画の画質を犠牲にすることなぐ画像品位を向上することが出来るという顕著な効果を有し、特に動画像表示が重要となるテレビ受信機の表示装置等として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 入力される映像信号のフレームレートを変換してサブフレームを生成するフレームレート変換部と、

前記サブフレームでの R信号と G信号と B信号のなかで最も階調値の大きい値に応じて前記サブフレームのガンマゲインを変換するガンマゲイン変換部と、

前記ガンマゲイン変換部の出力を受けて画像表示する LCD駆動部とを備える画像表示装置。

[2] 前記ガンマゲイン変換部は、同一サブフレームでの R信号と G信号と B信号に対して同様に前記ガンマゲインを変換する請求項 1に記載の画像表示装置。

[3] 前記ガンマゲイン変換部は、

前記サブフレームの R信号と G信号と B信号との夫々個別にゲインをかける個別ゲイン変換部と、

前記サブフレームを基にして倍率を出力し、前記個別ゲイン変換部を制御する倍率演算部と、

同期信号とフレーム情報信号の少なくとも何れかを基にして、前記サブフレームを判別するフレーム判別部と、

前記フレーム判別部に制御され、前記個別ゲイン変換部の出力を選択して前記 LCD駆動部に供給する選択回路と

を備える請求項 1と請求項 2のいずれか 1項に記載の画像表示装置。

[4] 前記ガンマゲイン変換部は、

前記サブフレームの R信号と G信号と B信号との夫々個別にゲインをかけて前記 LCD駆動部に供給する直結個別ゲイン変換部と、

同期信号とフレーム情報信号の少なくとも何れかを基にして、前記サブフレームを判別し、前記直結個別ゲイン変換部でのゲイン倍率を切り替える倍率演算切替部と、

[5] 入力される映像信号のフレームレートを変換してサブフレームを生成するフレームレート変換部と、前記サブフレームでの R信号と G信号と B信号のなかで最も階調値の大きい値に応じて前記サブフレームのガンマゲインを変換するガンマ変換部と、

前記ガンマ変換部の出力を受けて画像表示する LCD駆動部と、前記入力される映像信号を基にして前記ガンマ変換部のガンマ切替を制御する RGBレべノレ検出咅と

を備える画像表示装置。

[6] 前記ガンマ変換部は、同一サブフレームでの R信号と G信号と B信号に対して同様にガンマを変換する請求項 5に記載の画像表示装置。

[7] 前記ガンマ変換部は、

前記 RGBレベル検出部に制御されて、前記個別ゲイン変換部で使用されるガンマ変換テーブルを選出するガンマ切替部と、

を備える請求項 5と請求項 6のいずれか 1項に記載の画像表示装置。

[8] 前記ガンマゲイン変換部は、

同期信号とフレーム情報信号の少なくとも何れかを基にして、前記サブフレームを判別し、前記直結個別ゲイン変換部でのガンマ変換テーブルを切り換えるガンマ同期切替部と

[9] 入力される映像信号のフレームレートを変換してサブフレームを生成するステツプと、

前記サブフレームでの R信号と G信号と B信号のなかで最も階調値の大きい値に応じて前記サブフレームのガンマゲインを変換するステップと、

前記ガンマゲインが変換された信号を受けて画像表示するステップとを備える画像表示方法。

[10] 前記ガンマゲインを変換するステップは、同一サブフレームでの R信号と G信号と B信号に対して同様に前記ガンマゲインを変換する請求項 9に記載の画像表示方法。

[11] 入力される映像信号のフレームレートを変換してサブフレームを生成するステツプと、

前記ガンマゲインが変換された信号を受けて画像表示するステップと、前記入力される映像信号を基にして、前記ガンマゲインを変換するステップでのガンマ切替を制御する RGBレベルを検出するステップと

を備える画像表示方法。

[12] 前記ガンマゲインを変換するステップは、同一サブフレームでの R信号と G信号と B信号に対して同様に前記ガンマゲインを変換する請求項 11に記載の画像表示方法。