WO2014208383A1

WO2014208383A1 - 表示装置、及び表示装置の制御方法

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Publication number: WO2014208383A1
Application number: PCT/JP2014/065897
Authority: WO
Inventors: 佐々木　崇
Original assignee: 堺ディスプレイプロダクト株式会社
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2014-12-31
Also published as: JP6298815B2; US9905150B2; US20160180761A1; JPWO2014208383A1

Abstract

　画素の明るさが誤認された場合でも確実にオーバードライブ制御を行うことにより、動画の画質の悪化を防止することができる表示装置、及び表示装置の制御方法を提供する。　液晶パネル（３）に動画を表示する際、表示装置は、表示すべき画像での画素の明るさが所定の設定値以上である場合に、画素の明るさを、一つ前の画像での明るさから、表示すべき明るさとの間の中途値まで変化させ、次に表示すべき明るさまで変化させるためのオーバードライブ制御を行う。設定値は、例えば、表示可能な明るさの最大値又は最大値に近い値である。一つ前の画像での画素の明るさが第１閾値以下であれば、表示装置は、同じオーバードライブ制御を行う。一つ前の画像での画素の明るさが表示可能な最小値から第１閾値以下の他の値に誤認された場合でも、一つ前の画像の明るさが最小値である場合と同じオーバードライブ制御が行われる。

Description

表示装置、及び表示装置の制御方法

　本発明は、液晶パネルを用いて画像を表示する表示装置、及び表示装置の制御方法に関する。

　液晶パネルを用いて画像を表示する表示装置は、画素の明るさの変化量によっては、明るさ変化の応答が遅く、動画の画質が悪化することがある。例えば、動画中で移動する物体が尾を引くように表示される所謂尾引きが発生する。そこで、表示装置では、明るさ変化の応答がより速くなるような変化量で画素の明るさを変化させ、次に目的の明るさまで変化させるように液晶パネルを制御することにより、明るさの変化の応答を改善するオーバードライブ制御が行われている。特許文献１には、オーバードライブ制御のためのパラメータを適切に定める技術が開示されている。

　従来、表示面に対して液晶を垂直に配向させて光の非透過状態を表現し、電圧を印加させて液晶を倒すことによって変化する屈折率を利用して光の透過状態を表現するＶＡ（Virtical Alignment）方式の液晶パネルが用いられている。ＶＡ方式の液晶パネルを備えた表示装置には、画素の明るさが大きく変化する際の応答が遅いという問題がある。そこで、ＶＡ方式の液晶パネルを備えた表示装置では、画素の明るさを表示可能な明るさの最小値から最大値又は最大値に近い値まで変化させる際に、画素の明るさを最小値と表示すべき明るさとの間の明るさまで変化させ次に最大値又は最大値に近い値へ変化させるように液晶パネルを制御するオーバードライブ制御が行われる。例えば、明るさを２５６階調で制御する場合に、画素の明るさを表す階調値を階調値０から階調値２４４へ変化させ次に階調値２５５へ変化させるように液晶パネルを制御する。

特許第４４２５６４３号公報

　表示装置では、フレーム毎に画像データを記憶し、表示すべきフレームと一フレーム前とで各画素の明るさを比較し、明るさの差に応じたオーバードライブ制御を行う。しかしながら、画像データを圧縮して記憶し、伸張して読み出した際に、圧縮・伸張の誤差によって画素の明るさが誤認されることがある。例えば、最小値の明るさがより大きい明るさとして誤認されることがある。画素の明るさが誤認された場合、適切なオーバードライブ制御を行うことができない。例えば、一フレーム前で画素の明るさが最小値であるにも関わらずより大きい明るさとして誤認された場合は、表示すべき一フレームで画素の明るさが最大値又は最大値に近い値であったときに、適切なオーバードライブ制御が行われない。適切なオーバードライブ制御が行われないことによって、画素の明るさの変化の応答が遅くなり、動画の画質が悪化する。例えば、白い背景に混色の四角の図形が横方向に移動する動画等、極端な明るさの変化が発生する動画において、尾引きが発生し、画質が悪化する。この問題は、ＶＡ方式の液晶パネルに多く発生する問題である。

　本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、画素の明るさが誤認された場合でも確実にオーバードライブ制御を行うことにより、動画の画質の悪化を防止することができる表示装置、及び表示装置の制御方法を提供することにある。

　本発明に係る表示装置は、夫々に複数の画素からなる複数の画像を順次的に表示する液晶パネルと、夫々の画像を表す画像データを順次的に記憶し、表示すべき画像の一つ前の画像を表す画像データを読み出す記憶部と、画像に含まれる夫々の画素について、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像における前記画素の明るさが所定範囲に含まれる値であり、表示すべき画像における前記画素の明るさが所定の設定値以上である場合に、前記画素の明るさを、一つ前の画像における明るさから、前記画像データが表す画像における明るさの値と表示すべき画像における明るさの値との間の中途値まで変化させ、次に、表示すべき画像における明るさの値まで変化させるように、前記液晶パネルが表示する画像に含まれる画素の明るさを制御する制御手段とを備える表示装置において、前記制御手段は、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさが、前記設定値未満で表示可能な明るさの最小値超の所定の第１閾値以下である場合に、前記中途値を前記第１閾値超の所定の定数値に定める手段を有することを特徴とする。

　本発明に係る表示装置は、前記設定値は、表示可能な明るさの最大値であることを特徴とする。

　本発明に係る表示装置は、前記制御手段は、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさが、前記第１閾値超であり、前記設定値未満で前記第１閾値超の所定の第２閾値以下である場合に、前記中途値を、前記定数値超で前記画素の明るさの値が大きいほど大きい値に定める手段を有することを特徴とする。

　本発明に係る表示装置は、前記記憶部は、画像データを圧縮して記憶する手段と、画像データを読み出して伸張する手段とを有し、前記第１閾値は、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさが圧縮・伸張アルゴリズムに起因して前記最小値から誤認され得る値の上限値であることを特徴とする。

　本発明に係る表示装置は、前記記憶部は、画像データを圧縮して記憶する手段と、画像データを読み出して伸張する手段とを有し、前記第１閾値は、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさが圧縮・伸張アルゴリズムに起因して前記最小値から誤認され得る値の上限値未満の値であり、前記第２閾値は前記上限値以上の値であることを特徴とする。

　本発明に係る表示装置は、前記制御手段は、前記中途値を画素の明るさの値に対応づけた対応表を記憶してあり、該対応表に基づいて、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさに応じた前記中途値を定めるように構成してあることを特徴とする。

　本発明に係る表示装置の制御方法は、夫々に複数の画素からなる複数の画像を順次的に表示する液晶パネルと、夫々の画像を表す画像データを順次的に記憶し、表示すべき画像の一つ前の画像を表す画像データを読み出す記憶部とを備える表示装置で、画像に含まれる夫々の画素について、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像における前記画素の明るさが所定範囲に含まれる値であり、表示すべき画像における前記画素の明るさが所定の設定値以上である場合に、前記画素の明るさを、一つ前の画像における明るさから、前記画像データが表す画像における明るさの値と表示すべき画像における明るさの値との間の中途値まで変化させ、次に、表示すべき画像における明るさの値まで変化させるように、前記液晶パネルが表示する画像に含まれる画素の明るさを制御する表示装置の制御方法において、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさが、前記設定値未満で表示可能な明るさの最小値超の所定の第１閾値以下である場合に、前記中途値を前記第１閾値超の所定の定数値に定めることを特徴とする。

　本発明においては、表示装置は、液晶パネルに順次的に画像を表示し、画像を表す画像データを記憶部に順次記憶し、表示すべき画像の一つ前の画像を表す画像データを読み出す。表示装置は、表示すべき画像での画素の明るさが所定の設定値以上である場合に、画素の明るさを、一つ前の画像での明るさから、読み出した画像データにより得られる一つ前の画像での画素の明るさと表示すべき画像での明るさとの間の中途値まで一旦変化させ、次に、表示すべき画像での明るさまで変化させるように、画素の明るさを制御する。設定値は、例えば、表示可能な明るさの最大値又は最大値に近い値である。一つ前の画像での画素の明るさが第１閾値以下である場合は、表示装置は、中途値を定数値として制御を行う。一つ前の画像での画素の明るさが、表示可能な明るさの最小値を超過する値であっても、第１閾値以下であれば、表示装置は、一つ前の画像での画素の明るさが最小値である場合と同じ制御を行う。

　また、本発明においては、設定値は、表示可能な最大値である。このため、表示装置は、表示すべき画像での画素の明るさが最大値である場合に、画素の明るさを、一つ前の画像での明るさから中途値まで一旦変化させ次に最大値まで変化させるように、画素の明るさを制御する。

　また、本発明においては、表示装置は、画素の明るさが一つ前の画像では第１閾値超で第２閾値以下であり、表示すべき画像では設定値以上である場合にも、画素の明るさを、一つ前の画像での明るさから中途値まで変化させ、次に設定値以上の明るさまで変化させる。中途値には、一つ前の画像での画素の明るさが第１閾値以下の場合の中途値より大きく、一つ前の画像の明るさが大きいほど大きくなる値を用いる。

　また、本発明においては、第１閾値は、一つ前の画像での画素の明るさが記憶部での画像の圧縮・伸張の誤差によって最小値から誤認される可能性のある値の上限値である。最小値であるはずの一つ前の画像における画素の明るさが誤認された場合でも、一つ前の画像の明るさが最小値である場合と同じ制御が確実に行われる。

　また、本発明においては、第１閾値は、一つ前の画像での画素の明るさが記憶部での画像の圧縮・伸張の誤差によって最小値から誤認される可能性のある値の上限値未満である。一つ前の画像における画素の明るさが第１閾値を超過する場合の中途値は、一つ前の画像における画素の明るさが第１閾値以下である場合の中途値を超過している。

　また、本発明においては、表示装置は、中途値を画素の明るさの値に対応づけた対応表を記憶しており、対応表に従って中途値を定める。

　本発明にあっては、表示装置は、一フレーム前における画素の明るさが最小値から他の値に誤認されたとしても、画素の明るさを最小値から変化させる場合と同様のオーバードライブ制御を行う。従って、表示装置は、画素の明るさが誤認された場合でも確実にオーバードライブ制御を実行し、動画の画質の悪化を防止することができる等、本発明は優れた効果を奏する。

本発明の表示装置の内部の機能構成を示すブロック図である。オーバードライブ部の内部構成を示すブロック図である。実施の形態１に係るルックアップテーブルの内容例を示す概念図である。オーバードライブ制御の例を示す特性図である。実施の形態２に係るルックアップテーブルの内容例を示す概念図である。実施の形態３に係るルックアップテーブルの内容例を示す概念図である。

　以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の表示装置の内部の機能構成を示すブロック図である。表示装置は、液晶パネル３を備えており、複数の画素から構成される画像を液晶パネル３を用いて表示する。例えば、表示装置は、テレビジョン受像機又はモニタ装置である。表示装置は、外部からデータを入力される入力部５を備えている。入力部５は、データ入力用のインタフェース部、又は放送されたデータを入力されるチューナである。入力部５には、画像生成部４が接続されている。画像生成部４は、入力部５に入力されたデータに基づいて、液晶パネル３を用いて表示するための画像を表す画像データを生成する。動画が表示される場合は、画像生成部４は、動画を構成する複数の画像を表す複数の画像データを順次生成する。画像生成部４には、オーバードライブ部１が接続されている。画像生成部４は、複数の画像データを順次オーバードライブ部１へ入力する。オーバードライブ部１は、オーバードライブ制御を行いながら液晶パネル３に画像を表示させるための画像信号を順次生成する。オーバードライブ部１及び液晶パネル３には、表示制御部２が接続されている。表示制御部２は、オーバードライブ部１が順次生成した画像信号に従って、液晶パネル３に画像を順次表示させる処理を行う。夫々の画像は動画の夫々のフレームに対応する。複数の画像が順次表示されることで、液晶パネル３には動画が表示される。

　図２は、オーバードライブ部１の内部構成を示すブロック図である。オーバードライブ部１は、色変換部１１、量子化部１２、フレームメモリ１３、逆量子化部１４及び色逆変換部１５を備えている。フレームメモリ１３はＲＡＭ（Random Access Memory）で構成されている。画像生成部４が生成した一フレーム分の画像データは、色変換部１１へ入力され、色変換部１１は、画像データを圧縮するための色変換を行う。量子化部１２は、色変換後の画像データを量子化することにより、画像データを圧縮する。フレームメモリ１３は、一のフレームを表す圧縮された画像データを記憶する。逆量子化部１４は、フレームメモリ１３から画像データを読み出し、読みだした画像データを逆量子化する。色逆変換部１５は、逆量子化された画像データの色逆変換を行うことにより、フレームメモリ１３に記憶された画像データを伸張する。色変換部１１、量子化部１２、フレームメモリ１３、逆量子化部１４及び色逆変換部１５は、本発明における記憶部に対応する。画像生成部４が順次生成した画像データは、順次記憶され読み出される。

　また、オーバードライブ部１は、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）部１６を備えている。ＬＵＴ部１６は、オーバードライブ制御で画素の明るさを表示すべきフレームの一フレーム前での明るさから一旦変化させようとすべき明るさの目標値を、二つのフレームにおける画素の明るさの値の組み合わせに対応づけて記録したルックアップテーブルを予め記憶している。ルックアップテーブルは、本発明における対応表に相当する。

　図３は、実施の形態１に係るルックアップテーブルの内容例を示す概念図である。画素の明るさは、０～２５５の階調値の何れかで表されている。階調値０が表示可能な明るさの最小値であり、階調値２５５が明るさの最大値である。ルックアップテーブルでは、表示すべき画像の一つ前の画像（前フレーム）での明るさを示す階調値と表示すべき画像（現フレーム）での明るさを示す階調値との組み合わせに対応づけて、目標値を示す階調値が記録されている。例えば、前フレームでの階調値０及び現フレームでの階調値２５５に対応づけて、階調値２４４が記録されている。現フレームでの階調値２５５に対応づけられた階調値２５５未満の目標値は、本発明における中途値に相当する。ルックアップテーブルに記録されている値は、予め定められている。

　ＬＵＴ部１６は、記憶しているルックアップテーブルに従って、オーバードライブ制御での目標値を決定する。ＬＵＴ部１６には、色逆変換部１５及び補間部１７が接続されている。補間部１７は、二つのフレームにおける画素の明るさの値の組み合わせの内、ルックアップテーブルに記録されていない組み合わせに応じて画素の明るさの目標値を補間により計算する。補間部１７での計算により、画像に含まれる各画素の明るさを前フレームでの明るさから一旦変化させるべき明るさの目標値が決定される。補間部１７には、処理部１８が接続されている。処理部１８は、画素の明るさを、前フレームにおける明るさから各画素について決定した目標値まで一旦変化させ、次に表示すべき画像である現フレームでの明るさへ変化させるための画像信号を生成する。ＬＵＴ部１６、補間部１７、処理部１８及び表示制御部２は、本発明における制御手段に対応する。

　図２に示すように、画像生成部４から順次オーバードライブ部１へ入力された画像データは、色変換部１１、ＬＵＴ部１６及び処理部１８へ並行して入力される。画像データは、色変換部１１及び量子化部１２で圧縮されてフレームメモリ１３に記憶される。フレームメモリ１３に記憶されていた前フレームを表す画像データは、フレームメモリ１３から読み出され、逆量子化部１４及び色逆変換部１５に伸張され、ＬＵＴ部１６へ入力される。ＬＵＴ部１６は、現フレームを表す画像データ及び前フレームを表す画像データに基づき、二つのフレームにおける各画素の明るさの値を特定する。ＬＵＴ部１６は、次に、記憶しているルックアップテーブルを参照し、特定した各画素の明るさの値の組み合わせに対応した明るさの目標値を特定する。補間部１７は、補間により、ルックアップテーブルに記録されていない画素の明るさの組み合わせに応じた明るさの目標値を計算して、各画素の明るさの目標値を決定する。補間部１７は、決定した各画素の明るさの目標値を処理部１８へ入力する。処理部１８は、入力された現フレームを表す画像データ及び各画素の明るさの目標値に基づいて、各画素の明るさを、前フレームにおける明るさから目標値まで一旦変化させ、次に現フレームにおける明るさへ変化させるための画像信号を生成し、表示制御部２へ入力する。

　オーバードライブ部１は、画像データが画像生成部４から順次入力される都度、処理部１８で画像信号を生成し、表示制御部２へ入力する。表示制御部２は、入力された画像信号に基づいて液晶パネル３に画像を表示させる。このとき、表示制御部２は、オーバードライブ部１が生成した画像信号に基づき、画像に含まれる画素の明るさを制御する。従って、オーバードライブ制御が行われた画像が表示される。

　図４は、オーバードライブ制御の例を示す特性図である。図４には、画素の明るさを階調値０から階調値２５５へ変化させる例を示す。図中の横軸は時間を示し、縦軸は画素の明るさを階調値で示す。図３で示したように、ルックアップテーブルには、前フレームでの階調値０及び現フレームでの階調値２５５に対応づけて、画素の明るさを一旦変化させるべき目標値として階調値２４４が記録されている。そこで、オーバードライブ部１は、画素の明るさを、階調値０から階調値２４４へ一旦変化させ、次に階調値２５５へ変化させるための画像信号を生成し、表示制御部２へ入力する。表示制御部２は、入力された画像信号に従って液晶パネル３に画像を表示させる。図４中には、オーバードライブ制御を行った場合の画素の明るさの応答を実線で示している。画素の明るさは、階調値２４４を目指して一旦立ち上がり、次に階調値２５５へ近づくように変化する。図４中には、オーバードライブ制御を行わない場合の画素の明るさの応答を破線で示している。オーバードライブ制御を行わない場合に比べて、オーバードライブ制御を行った場合は、画素の明るさはより短時間で階調値０から階調値２５５へ変化する。

　画素の明るさを階調値０から階調値２５５へ変化させる場合のように、目標値が現フレームでの明るさ未満である場合は、オーバードライブ制御により画素の明るさにアンダーシュートがかけられる。目標値が現フレームでの明るさを超過している場合は、オーバードライブ制御により画素の明るさにオーバーシュートがかけられる。目標値が現フレームでの明るさと等しい場合は、画素の明るさの変化にオーバードライブ制御による改善は無い。二つのフレームにおける画素の明るさの組み合わせと画素の明るさの目標値との対応関係は、予め適切に定められ、ルックアップテーブルに記録されている。

　本実施の形態では、現フレームでの画素の明るさが表示可能な明るさの最大値である階調値２５５である場合は、画素の明るさを前フレームでの明るさから一旦変化させるべき明るさの目標値は、前フレームでの画素の明るさの値と最大値との間の中途値となる。前述のように、前フレームでの階調値０及び現フレームでの階調値２５５に目標値（中途値）として階調値２４４が対応づけられている。また、図３に示すように、本実施の形態では、前フレームでの階調値０を超過して階調値１２８以下の値及び現フレームでの階調値２５５に、目標値として、前フレームでの階調値０と同一の階調値２４４が対応づけられている。前フレームでの階調値１２８は、本発明における第１閾値に相当する。このようにルックアップテーブルが定められていることによって、前フレームでの画素の明るさが階調値１２８以下である場合は、オーバードライブ制御での中途値は定数の階調値２４４に定められる。即ち、前フレームでの画素の明るさが階調値０を超過していても、階調値１２８以下である場合は、画素の明るさを階調値２５５へ変化させる際に、画素の明るさを階調値０から階調値２５５へ変化させる場合と同様のオーバードライブ制御が行われる。階調値２４４は、本発明における定数値に相当する。

　従来の表示装置では、前フレームでの画素の明るさが階調値０を超過している場合は、前フレームでの画素の明るさが階調値０である場合と同様のオーバードライブ制御は行われていなかった。例えば、従来では、ルックアップテーブルで、前フレームでの階調値０を超過した値及び現フレームでの階調値２５５に、階調値２５５が対応づけられており、画素の明るさを階調値２５５へ変化させる際にオーバードライブ制御の影響は無い。ところが、一フレームを表す画像データを色変換部１１及び量子化部１２で圧縮し、逆量子化部１４及び色逆変換部１５で伸張した結果、圧縮・伸張の誤差により、前フレームにおける画素の明るさが他の値に誤認されることがある。例えば、前フレームにおける画素の明るさが階調値０であっても、画像データを圧縮・伸張した結果、画素の明るさが階調値３２に誤って変更され、前フレームにおける画素の明るさが階調値３２であると誤認されることがある。このような誤認が起こった場合、従来では、画素の明るさを階調値０から階調値２５５へ変化させる場合であっても、画素の明るさを階調値３２から階調値２５５へ変化させるための処理が行われ、本来行われるべきオーバードライブ制御が行われない。このため、画素の明るさの変化の応答が遅くなり、動画の画質が悪化する。

　本実施の形態においては、従来と異なり、画素の明るさを階調値０超の明るさから階調値２５５へ変化させる際に、画素の明るさを階調値０から階調値２５５へ変化させる場合と同様のオーバードライブ制御が行われる。このため、たとえ、階調値０である前フレームにおける画素の明るさが他の値に誤認されたとしても、画素の明るさを階調値０から階調値２５５へ変化させる場合と同様のオーバードライブ制御が行われることにより、本来行われるべきオーバードライブ制御が行われる。従って、本実施の形態に係る表示装置は、画素の明るさが誤認された場合でも確実にオーバードライブ制御を実行し、動画の画質の悪化を防止することができる。例えば、白い背景に混色の四角の図形が横方向に移動する動画等、極端な明るさの変化が発生する動画が表示される場合でも、動画の画質の悪化が防止される。特に、ＶＡ方式の液晶パネルを用いた表示装置で動画の画質の悪化を防止することができる。

　本実施の形態においては、階調値０を超過し第１閾値以下の画素の明るさの値は、明るさの最小値である階調値０であるはずの前フレームにおける画素の明るさが誤認される可能性のある値である。本実施の形態では、第１閾値を階調値１２８としており、前フレームにおける階調値０の画素の明るさが誤認される可能性のある画素の明るさの上限値が階調値１２８であるという前提に基づいて第１閾値が定められている。圧縮・伸張アルゴリズムに起因して階調値０の画素の明るさが誤認される可能性のある画素の明るさの上限値を第１閾値とすることによって、画素の明るさの誤認を原因とした動画の画質の悪化を確実に防止することができる。第１閾値は、画像データの圧縮・伸張アルゴリズムに応じて適切に定められている。第１閾値は、圧縮・伸張アルゴリズムに応じて、階調値１２８以外の値であってもよい。

　前フレームにおける画素の明るさの誤認は、圧縮・伸張アルゴリズムにおいて想定されていない画像が生成された場合に発生する可能性がある。表示装置がテレビジョン受像機である場合は、自然を映した画像に適した圧縮・伸張アルゴリズムを採用していることが多く、幾何学的な模様を含むモニタ装置向けの画像が生成されたときには、圧縮誤差により画素の明るさの誤認が発生する可能性がある。例えば、自然を映した画像を背景としてコンピュータ用のウィンドウが表示され、使用者の操作に応じてウィンドウが移動した場合に、画質が悪化する可能性がある。本実施の形態では、このような圧縮・伸張アルゴリズムとは相性の悪い画像が表示される場合であっても、表示装置は、画質を悪化させることなく動画を表示することができる。

（実施の形態２）
　図５は、実施の形態２に係るルックアップテーブルの内容例を示す概念図である。表示装置のその他の構成は実施の形態１と同様である。実施の形態２では、ルックアップテーブルは、前フレームでの階調値１２８を超過し階調値２４０以下の値及び現フレームでの階調値２５５に対応づけて、目標値として階調値２５５未満の階調値を対応づけて記録している。これらの目標値は、前フレームでの画素の明るさの値に応じて予め定められており、本発明における中途値に相当する。このようにルックアップテーブルが定められていることによって、オーバードライブ部１は、前フレームでの画素の明るさが階調値１２８を超過し階調値２４０以下であり、現フレームでの画素の明るさが階調値２５５である場合に、画素の明るさを、前フレームでの明るさから所定の中途値へ一旦変化させ、次に階調値２５５へ変化させるための画像信号を生成する。前フレームでの画素の明るさが階調値１２８を超過し階調値２４０以下である場合の中途値は、前フレームでの画素の明るさの値に応じて、前フレームでの画素の明るさの値が大きいほど大きい所定の値に定められている。また、階調値２４０は、本発明における第２閾値に対応する。

　実施の形態１では、ルックアップテーブルでは前フレームでの階調値１４４以上の値及び現フレームでの階調値２５５に目標値として階調値２５５が対応づけられている。このため、画素の明るさを階調値１４４以上の値から階調値２５５へ変化させる際にはオーバードライブ制御による影響は無い。一方、実施の形態１では、画素の明るさを階調値１２８から階調値２５５へ変化させる際には、画素の明るさを階調値１２８から階調値１４４へ一旦変化させ、次に階調値２５５へ変化させようとするオーバードライブ制御が行われる。このため、前フレームでの明るさが階調値１２８である画素は、オーバードライブ制御が無い場合に比べて、明るさ変化の応答が遅くなる。これに対し、前フレームでの明るさが階調値１４４である画素は、明るさを階調値２５５へ変化させる際にオーバードライブ制御による影響を受けないので、明るさ変化の応答が遅くなることは無い。従って、画像の中で画素の明るさ変化の応答に差が生じ、局所的に尾引きが発生する等、画質が悪化する虞がある。

　実施の形態２では、前フレームでの画素の明るさが階調値１２８を超過する場合でも、画素の明るさを階調値２５５へ変化させる際に、画素の明るさを、前フレームでの明るさから階調値２５５未満の中途値へ一旦変化させ、次に階調値２５５へ変化させるためのオーバードライブ制御が行われる。このため、前フレームでの明るさが階調値１２８を超過する画素も、明るさが階調値１２８以下の画素と同様に、オーバードライブ制御によって明るさ変化の応答が遅くなる。画像の中で生じる画素の明るさ変化の応答の差が小さくなり、局所的な尾引きが目立たなくなり、画質の悪化が防止される。このように、実施の形態２では、圧縮・伸張の誤差により階調値０の画素の明るさを誤認した値である可能性の無い画素の明るさについても、画素の明るさを中途値へ一旦変化させ、次に階調値２５５へ変化させるためのオーバードライブ制御を行うことにより、画素間で明るさ変化の応答に大きな差が発生することを防止する。従って、実施の形態２に係る表示装置は、画質の悪化をより効果的に防止しながら動画を表示することができる。

　また、実施の形態２では、前フレームでの第１閾値を超過した画素の明るさに対応する中途値を、前フレームでの画素の明るさの値が大きいほど大きい値に定めてあるので、前フレームでの明るさが階調値１２８を超過し階調値２４０以下のいずれの画素についても、画素の明るさを中途値へ一旦変化させ、次に階調値２５５へ変化させるためのオーバードライブ制御を行うことができる。また、前フレームでの画素の明るさが第１閾値を超過している場合は、前フレームでの画素の明るさの値が大きいほど、中途値が階調値２５５へ近づくので、オーバードライブ制御の影響は弱くなり、明るさ変化の応答が改善される。前フレームでの画素の明るさの増加に応じて明るさ変化の応答が徐々に改善されるので、表示装置は、画素間で明るさ変化の応答に大きな差が発生することを防止しながらも、明るさ変化の応答の悪化を抑制することができる。なお、本実施の形態においては、第２閾値を階調値２４０であるとしたが、第２閾値はその他の値であってもよい。

（実施の形態３）
　図６は、実施の形態３に係るルックアップテーブルの内容例を示す概念図である。表示装置のその他の構成は実施の形態１と同様である。実施の形態３では、第１閾値は階調値８０となっている。即ち、前フレームでの階調値８０以下の値及び現フレームでの階調値２５５に、中途値として、前フレームでの階調値０と同一の階調値２４４が対応づけられている。このようにルックアップテーブルが定められていることによって、オーバードライブ部１は、画素の明るさを、階調値８０以下の値から、階調値２４４へ一旦変化させ、次に階調値２５５へ変化させるための画像信号を生成する。

　一方で、ルックアップテーブルでは、前フレームでの階調値８０を超過した値及び現フレームでの階調値２５５に、中途値として、前フレームでの階調値０に対応づけられた中途値を超過する値が対応づけられている。前フレームでの画素の明るさが階調値８０を超過し階調値２４０以下である場合の中途値は、前フレームでの画素の明るさの値に応じて、前フレームでの画素の明るさの値が大きいほど大きくなる所定の値に定められている。このようにルックアップテーブルが定められていることによって、オーバードライブ部１は、画素の明るさを、階調値８０を超過し階調値２４０以下である値から、階調値２４４を超過する中途値へ一旦変化させ、次に階調値２５５へ変化させるための画像信号を生成する。

　実施の形態３でも、実施の形態１と同様に、前フレームにおける画素の明るさが圧縮・伸張の誤差によって階調値０から誤認される可能性のある値の上限値は、階調値１２８である。但し、実施の形態３では、第１閾値は、階調値１２８未満の階調値８０になっている。前フレームにおける階調値０の画素の明るさが誤認される場合は、階調値０に近い値に誤認される可能性が高い。従って、前フレームにおける画素の明るさが階調値０から誤認される可能性のある値であるとしても、上限値に近い値は、階調値０を誤認した値である可能性は低い。また、実施の形態１では、圧縮・伸張の誤差に起因する動画の画質の悪化を防止する代わりに、画素の明るさが前フレームでの階調値１２８以下の値から現フレームでの階調値２５５へ変化する場合に明るさ変化の応答が遅くなる。そこで、実施の形態３では、前フレームにおける画素の明るさが階調値０から誤認される可能性のある値の上限値に近い値については、中途値を階調値２５５により近い値にしてある。中途値が階調値２５５に近いほど明るさ変化の応答が速くなるので、表示装置は、圧縮・伸張の誤差に起因する画質の悪化を防止しながらも、明るさ変化の応答の悪化を抑制することができる。

　前フレームにおける階調値０の画素の明るさが誤認の可能性のある上限値に近い値に誤認された場合でも、階調値０に近い値に誤認された場合に比べれば弱いながらも、画素の明るさはオーバードライブ制御の影響を受けるので、表示装置は、動画の画質の悪化を防止することができる。動画の画質の悪化を防止する効果が弱くなると雖も、前フレームにおける階調値０の画素の明るさが上限値に近い値に誤認される確率は低いので、頻繁に動画の画質が悪化することは無い。

　また、実施の形態３においても、実施の形態２と同様に、前フレームでの画素の明るさが階調値１２８を超過する場合でも、オーバードライブ部１は、画素の明るさを、前フレームでの明るさから、中途値へ一旦変化させ、次に階調値２５５へ変化させるための画像信号を生成する。このため、画像の中で生じる画素の明るさ変化の応答の差が小さくなり、局所的な尾引きが目立たなくなり、動画の画質の悪化が防止される。また、実施の形態３においても、前フレームでの第１閾値を超過した画素の明るさに対応する中途値を、前フレームでの画素の明るさの値が大きいほど大きくなる値に定めてあるので、前フレームでの画素の明るさの値が大きいほど、明るさ変化の応答が速くなる。従って、表示装置は、画素間で明るさ変化の応答に大きな差が発生することを防止しながらも、明るさ変化の応答の悪化を抑制することができる。

　なお、第１閾値は階調値８０に限るものではなく、階調値０を超過し、前フレームにおける階調値０の画素の明るさが誤認される可能性のある画素の明るさの上限値未満であれば、その他の値であってもよい。また、第２閾値は、階調値２４０以外の値であってもよい。

　また、以上の実施の形態１～３においては、本発明における設定値を、表示可能な明るさの最大値である階調値２５５であるとしたが、本発明の表示装置は、表示可能な明るさの最大値未満の値を設定値とした形態であってもよい。この形態では、表示装置は、前フレームでの画素の明るさが第１閾値又は第２閾値以下であり、現フレームでの画素の明るさが設定値以上である場合に、オーバードライブ制御を行う。ルックアップテーブルでは、前フレームでの第１閾値又は第２閾値以下の階調値と現フレームでの設定値以上の階調値に、前フレームでの階調値と現フレームでの階調値との間の中途値に相当する階調値が対応づけられている。例えば、設定値を階調値２５４等の最大値に近い値とした形態では、表示装置は、画素の明るさが前フレームで第１閾値又は第２閾値以下であり現フレームで最大値又は最大値に近い値である場合に、画素の明るさを、前フレームでの明るさから中途値まで一旦変化させ、次に最大値又は最大値に近い値まで変化させるように、画素の明るさを制御する。この形態においても、表示装置は、画素の明るさが誤認された場合でも確実にオーバードライブ制御を実行し、動画の画質の悪化を防止することができる。

　また、実施の形態１～３においては、画素の明るさを２５６階調で表した例を示したが、表示装置は、５１２階調で画素の明るさを表す方法等、２５６階調で表す方法とは別の方法で画素の明るさを表す形態であってもよい。また、以上の実施の形態１～３においては、オーバードライブ部１をハードウェアで構成した例を示したが、表示装置は、オーバードライブ部１での処理の一部をソフトウェアを用いて実行する形態であってもよい。

　１　オーバードライブ部
　１１　色変換部
　１２　量子化部
　１３　フレームメモリ
　１４　逆量子化部
　１５　色逆変換部
　１６　ＬＵＴ部
　１７　補間部
　１８　処理部
　２　表示制御部
　３　液晶パネル

Claims

　夫々に複数の画素からなる複数の画像を順次的に表示する液晶パネルと、夫々の画像を表す画像データを順次的に記憶し、表示すべき画像の一つ前の画像を表す画像データを読み出す記憶部と、画像に含まれる夫々の画素について、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像における前記画素の明るさが所定範囲に含まれる値であり、表示すべき画像における前記画素の明るさが所定の設定値以上である場合に、前記画素の明るさを、一つ前の画像における明るさから、前記画像データが表す画像における明るさの値と表示すべき画像における明るさの値との間の中途値まで変化させ、次に、表示すべき画像における明るさの値まで変化させるように、前記液晶パネルが表示する画像に含まれる画素の明るさを制御する制御手段とを備える表示装置において、
　前記制御手段は、
　前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさが、前記設定値未満で表示可能な明るさの最小値超の所定の第１閾値以下である場合に、前記中途値を前記第１閾値超の所定の定数値に定める手段を有すること
　を特徴とする表示装置。
　前記設定値は、表示可能な明るさの最大値であること
　を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
　前記制御手段は、
　前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさが、前記第１閾値超であり、前記設定値未満で前記第１閾値超の所定の第２閾値以下である場合に、前記中途値を、前記定数値超で前記画素の明るさの値が大きいほど大きい値に定める手段を有すること
　を特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
　前記記憶部は、
　画像データを圧縮して記憶する手段と、
　画像データを読み出して伸張する手段とを有し、
　前記第１閾値は、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさが圧縮・伸張アルゴリズムに起因して前記最小値から誤認され得る値の上限値であること
　を特徴とする請求項１から３までの何れか一つに記載の表示装置。
　前記記憶部は、
　画像データを圧縮して記憶する手段と、
　画像データを読み出して伸張する手段とを有し、
　前記第１閾値は、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさが圧縮・伸張アルゴリズムに起因して前記最小値から誤認され得る値の上限値未満の値であり、
　前記第２閾値は前記上限値以上の値であること
　を特徴とする請求項３に記載の表示装置。
　前記制御手段は、
　前記中途値を画素の明るさの値に対応づけた対応表を記憶してあり、
　該対応表に基づいて、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさに応じた前記中途値を定めるように構成してあること
　を特徴とする請求項１から５までの何れか一つに記載の表示装置。
　夫々に複数の画素からなる複数の画像を順次的に表示する液晶パネルと、夫々の画像を表す画像データを順次的に記憶し、表示すべき画像の一つ前の画像を表す画像データを読み出す記憶部とを備える表示装置で、画像に含まれる夫々の画素について、前記記憶部が読み出した画像データが表す画像における前記画素の明るさが所定範囲に含まれる値であり、表示すべき画像における前記画素の明るさが所定の設定値以上である場合に、前記画素の明るさを、一つ前の画像における明るさから、前記画像データが表す画像における明るさの値と表示すべき画像における明るさの値との間の中途値まで変化させ、次に、表示すべき画像における明るさの値まで変化させるように、前記液晶パネルが表示する画像に含まれる画素の明るさを制御する表示装置の制御方法において、
　前記記憶部が読み出した画像データが表す画像に含まれる画素の明るさが、前記設定値未満で表示可能な明るさの最小値超の所定の第１閾値以下である場合に、前記中途値を前記第１閾値超の所定の定数値に定めること
　を特徴とする表示装置の制御方法。