WO2018062091A1 - フィールドシーケンシャル方式の画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

Abstract

光利用効率の低下を抑えつつ色割れを防止すると共に色再現性の高い画像表示を行う。　赤、緑、青、白（共通色）のサブフレームにより各フレームが構成されるフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、画像データ変換部３０が、赤、緑、青に対応する入力画像データＤ１を当該複数のサブフレームに対応する駆動用画像データＤ２に画素毎に変換する。すなわち、彩度に応じて滑らかに変化する関数で示される分配割合と調整係数を用いた変換処理により、無彩色の画素については白サブフレームの画素データ値Ｗｄが他のサブフレームの画素データ値Ｒｄ，Ｇｄ，Ｂｄよりも大きくなり、彩度Ｓが所定値よりも大きい画素については白サブフレームの画素データ値Ｗｄが他のサブフレームの画素データ値Ｒｄ，Ｇｄ，Ｂｄのうちの最小値よりも大きく最大値よりも小さくなるように、入力画像データＤ１から駆動用画像データＤ２を生成する。

Description

フィールドシーケンシャル方式の画像表示装置および画像表示方法

　本発明は、画像表示装置に関し、より詳細には、フィールドシーケンシャル方式の画像表示装置および画像表示方法に関する。

　従来から、１フレーム期間に複数のサブフレームを表示するフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置が知られている。例えば、典型的なフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置は、赤、緑、および、青の光源を含むバックライトを備え、１フレーム期間に赤、緑、および、青のサブフレームを表示する。赤サブフレームを表示するときには、表示パネルは赤画像データに基づき駆動され、赤色光源が発光する。続いて、緑サブフレームと青サブフレームが同様の方法で表示される。時分割で表示された３枚のサブフレームは、観測者の網膜上で残像現象によって合成され、観測者には１枚のカラー画像として認識される。

　フィールドシーケンシャル方式の画像表示装置では、観測者の視線が表示画面内を移動したときに、観測者に各サブフレームの色が分離して見えることがある（この現象は、「色割れ」と呼ばれる）。そこで、色割れを抑制するために、赤、緑、および、青のサブフレームに加えて、白のサブフレームを表示する画像表示装置が知られている。また、赤、緑、および、青の画像データを含む入力画像データに基づき赤、緑、青、および、白の画像データを含む駆動用画像データを求めるときに、入力画像データに１以上の係数を乗算する増幅処理を行う画像表示装置が知られている。

　本願で開示される画像表示装置に関連して、特許文献１および２には、赤、緑、青、および、白のサブ画素を有するフィールドシーケンシャル方式ではない画像表示装置において、赤、緑、および、青の画像データを含む入力画像データに基づき赤、緑、青、および、白の画像データを含む駆動用画像データを求める方法が記載されている。

日本国特開２００１－１４７６６６号公報 日本国特開２００８－１３９８０９号公報 日本国特開２０１０－３３００９号公報 日本国特開２００２－２２９５３１号公報

　上記のようなフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置において、色割れを防止すべく共通色サブフレームとして白サブフレームを設け、入力画像データに１以上の係数を乗算する増幅処理を含む画像データ変換処理により駆動用画像データを生成すると、増幅処理後の画像データが示す色（以下「拡張入力色」という）と液晶パネル等の表示デバイスに実際に表示される色（以下「実際表示色」という）との間で、色相、彩度、輝度にずれが生じることがある。この場合、十分に色再現性の高い画像表示を行えない。

　また、上記のようなフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置において、消費電力を低減すべく最大白表示において当該画像表示装置での光利用効率を最大化しようとすると、入力画像データから駆動用画像データへの変換において共通色サブフレームとしての白のサブフレームへの分配割合が限定される。このように、最も色割れが生じやすい白表示において白のサブフレームへの分配割合が限定されると、色割れが許容できない場合がある。

　そこで、光利用効率の低下を抑えつつ色割れを防止すると共に色再現性の高い画像表示を行えるフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置および画像表示方法を提供することが望まれている。

　本発明の第１の局面は、複数の原色にそれぞれ対応する複数の原色サブフレーム期間と少なくとも１つの共通色サブフレーム期間とからなる複数のサブフレーム期間が各フレーム期間に含まれるフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置であって、
　前記複数の原色に対応する入力画像データを受け取り、当該入力画像データに基づき、当該入力画像データの表す入力画像の各画素につき前記複数のサブフレーム期間のそれぞれの画素データ値を求めることにより、当該入力画像データから前記複数のサブフレーム期間に対応する駆動用画像データを生成する画像データ変換部と、
　前記駆動用画像データに基づき画像を表示する表示部と
を備え、
　前記画像データ変換部は、
　　前記入力画像の各画素についてのＨＳＶ空間における色相と彩度が維持され、かつ、前記入力画像が無彩色の画素を含む場合に当該無彩色の画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなり、かつ、前記入力画像が所定値よりも大きい彩度の画素を含む場合に当該画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最小値よりも大きく最大値よりも小さくなるように、
　　前記入力画像データから前記駆動用画像データを生成する変換処理を行うことを特徴とする。

　本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記画像データ変換部は、
　　前記入力画像の各画素につき、前記共通色サブフレーム期間の画素データ値が取り得る最大値に対する前記駆動用画像データにおける前記共通色サブフレーム期間の画素データ値の比として定義される分配割合を当該画素の彩度に応じて決定し、
　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の値に乗算すべき調整係数を、前記複数のサブフレーム期間における画素データ値に基づき当該画素が前記表示部で表示可能な範囲内で当該画素の彩度に応じて決定し、
　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の値から前記調整係数および前記分配割合に基づき前記複数のサブフレーム期間のそれぞれにおける画素データ値を求めることにより、前記駆動用画像データを生成することを特徴とする。

　本発明の第３の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記画像データ変換部は、
　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の表示のために１フレーム期間で発すべき共通色成分の表示光量のうち共通色サブフレーム期間で発すべき表示光量の割合として定義される分配割合を当該画素の彩度に応じて決定し、
　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の値に乗算すべき調整係数を、前記複数のサブフレーム期間における画素データ値に基づき当該画素が前記表示部で表示可能な範囲内で当該画素の彩度に応じて決定し、
　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の値から前記調整係数および前記分配割合に基づき前記複数のサブフレーム期間のそれぞれにおける画素データ値を求めることにより、前記駆動用画像データを生成することを特徴とする。

　本発明の第４の局面は、本発明の第２または第３の局面において、
　前記画像データ変換部は、前記入力画像の各画素につき、前記複数のサブフレーム期間における画素データ値のうちの最大値が最小値に関して線形に制限されるように、前記調整係数を決定することを特徴とする。

　本発明の第５の局面は、本発明の第２、第３、または第４の局面において、
　前記画像データ変換部は、
　　前記調整係数を得るための仮の係数を示す彩度の関数と、前記仮の係数に乗算すべき補正係数を示す彩度の関数とを想定し、
　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の彩度に基づき前記仮の係数と前記補正係数との乗算結果を前記調整係数として求めることを特徴とする。

　本発明の第６の局面は、本発明の第５の局面において、
　前記仮の係数は、前記入力画像の画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最小値よりも大きく最大値よりも小さくなるように前記分配割合を設定した場合に前記調整係数が取り得る最大値を示すように構成され、
　前記補正係数は、前記入力画像の画素が無彩色のときに、当該画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなるように前記分配割合を設定した場合に前記調整係数が取り得る最大値に前記仮の係数と前記補正係数との乗算結果が等しくなるように、構成されていることを特徴とする。

　本発明の第７の局面は、本発明の第２、第３、または第４の局面において、
　前記画像データ変換部は、
　　前記調整係数を得るための仮の係数を示す彩度の関数を想定し、
　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の彩度に基づき前記仮の係数と所定値との差の按分点に相当する値を前記調整係数として求めることを特徴とする。

　本発明の第８の局面は、本発明の第７の局面において、
　前記仮の係数は、前記入力画像の画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最大値よりも小さく最小値よりも大きくなるように前記分配割合を設定した場合に前記調整係数が取り得る最大値を示すように構成され、
　前記画像データ変換部は、前記入力画像の画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなるように前記分配割合を設定した場合において前記入力画像の当該画素が無彩色のときに前記調整係数が取り得る最大値に前記按分点が対応するように前記仮の係数と前記所定値との差を按分することにより、前記調整係数を求めることを特徴とする。

　本発明の第９の局面は、本発明の第２から第８の局面のいずれかにおいて、
　前記画像データ変換部は、
　　前記分配割合を示す彩度の関数であって少なくとも１つの第１パラメータを含む第１の関数と、前記調整係数を示す彩度の関数であって少なくとも１つの第２パラメータを含む第２の関数とを備え、
　　前記分配割合および前記調整係数を前記少なくとも１つの第１および第２パラメータによってそれぞれ調整可能に構成されていることを特徴とする。

　本発明の第１０の局面は、本発明の第９の局面において、
　前記表示部は、
　　各サブフレーム期間において対応する色の光を発する光源部と、
　　前記光源部からの光を透過または反射させる光変調部と、
　　各サブフレーム期間において対応する色の光が前記光変調部に照射されるように前記光源部を駆動する光源部駆動回路と、
　　各サブフレーム期間で対応する色の画像が表示されるように前記光変調部における透過率または反射率を制御する光変調部駆動回路とを備え、
　前記少なくとも１つの第１および第２パラメータは発光制御パラメータを含み、
　前記光源部駆動回路は、前記光源部における前記共通色の発光輝度を前記発光制御パラメータに基づき制御することを特徴とする。

　本発明の第１１の局面は、本発明の第１０の局面において、
　前記画像データ変換部は、前記制御パラメータをＷＢＲとしたとき、前記入力画像における無彩色の画素につき前記分配割合をＷＢＲ／（１＋ＷＢＲ）よりも大きくなるように決定し、
　前記光源部駆動回路は、前記共通色サブフレーム期間において前記光源部が各原色サブフレーム期間での前記光源部の発光輝度に前記発光制御パラメータＷＢＲを乗じた輝度で発光するように前記光源部を駆動することを特徴とする。

　本発明の第１２の局面は、本発明の第１１の局面において、
　前記画像データ変換部は、彩度に応じて滑らかに変化する関数に従い前記分配割合と前記係数とを求めることを特徴とする。

　本発明の第１３の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記画像データ変換部は、前記変換処理で用いるパラメータを記憶するパラメータ記憶部を含み、
　前記パラメータ記憶部は、前記表示部での画像表示における応答特性に応じたパラメータを記憶することを特徴とする。

　本発明の第１４の局面は、本発明の第１３の局面において、
　前記画像データ変換部は、前記入力画像の各画素につき前記複数のサブフレーム期間における画素データ値のうちの最小値に応じて最大値の範囲を指定するパラメータを更に記憶することを特徴とする。

　本発明の第１５の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記画像データ変換部は、前記変換処理で用いるパラメータを記憶するパラメータ記憶部を含み、
　前記表示部は温度センサを含み、
　前記パラメータ記憶部は、前記パラメータについて温度に応じて複数の値を記憶し、
　前記画像データ変換部は、前記パラメータ記憶部に記憶された複数の値の中から前記温度センサで測定された温度に応じた値を選択して前記変換処理で用いることを特徴とする。

　本発明の第１６の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記画像データ変換部は、
　　前記入力画像データを記憶するフレームメモリを含み、
　　前記入力画像の各画素につき、当該画素に対応した駆動用画像データを前記フレームメモリに記憶された複数の画素に対応した入力画像データに基づき生成することを特徴とする。

　本発明の第１７の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記画像データ変換部は、正規化された輝度データに対して前記変換処理を行うことを特徴とする。

　本発明の第１８の局面は、本発明の第１７の局面において、
　前記画像データ変換部は、前記変換処理を行った後の画像データに対して応答補償処理を行うことにより、前記駆動用画像データを求めることを特徴とする。

　本発明の第１９の局面は、本発明の第１の局面において、
　前記複数の原色は、青、緑、および赤からなり、
　前記共通色は白であることを特徴とする。

　本発明の第２０の局面は、
　複数の原色にそれぞれ対応する複数の原色サブフレーム期間と少なくとも１つの共通色サブフレーム期間とからなる複数のサブフレーム期間が各フレーム期間に含まれるフィールドシーケンシャル方式の画像表示方法であって、
　前記複数の原色に対応する入力画像データを受け取り、当該入力画像データに基づき、当該入力画像データの表す入力画像の各画素につき前記複数のサブフレーム期間のそれぞれの画素データ値を求めることにより、当該入力画像データから前記複数のサブフレーム期間に対応する駆動用画像データを生成する画像データ変換ステップと、
　前記駆動用画像データに基づき画像を表示する表示ステップと
を備え、
　前記画像データ変換ステップでは、
　　前記入力画像の各画素についてのＨＳＶ空間における色相と彩度が維持され、かつ、前記入力画像が無彩色の画素を含む場合に当該無彩色の画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなり、かつ、前記入力画像が所定値よりも大きい彩度の画素を含む場合に当該画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最小値よりも大きく最大値よりも小さくなるように、
　　前記入力画像データから前記駆動用画像データを生成する変換処理が行われることを特徴とする。

　本発明の他の局面は、本発明の上記第１から第２０の局面および後述の各実施形態に関する説明から明らかであるので、その説明を省略する。

　本発明の第１の局面によれば、入力画像データの表す入力画像の各画素についてのＨＳＶ空間における色相と彩度が維持されるように駆動用画像データが生成されるので、表示部において色再現の高い画像表示を行うことができる。また、入力画像が無彩色の画素を含む場合に当該無彩色の画素につき共通色サブフレーム期間における画素データ値が上記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなるように駆動用画像データが生成されるので、色割れが生じやすい無彩色の画像表示においても色割れを抑制することができる。さらに、入力画像が所定値よりも大きい彩度の画素を含む場合に当該画素につき共通色サブフレーム期間における画素データ値が上記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最小値よりも大きく最大値よりも小さくなるように駆動用画像データが生成されるので、色再現性の高い画像表示を行え、また、共通色サブフレームの分配割合を最大値１．０とする従来構成に比べると、光利用効率の低下も抑制される。このようにして本発明の第１の局面によれば、フィールドシーケンシャル方式の画像表示装置において、光利用効率の低下を抑えつつ色割れを防止すると共に色再現性の高い画像表示を行うことができる。

　本発明の第２または第３の局面によれば、入力画像の各画素につき、共通色サブフレームの分配割合が当該画素の彩度に応じて決定されると共に、当該画素の値に乗算すべき調整係数が、各サブフレーム期間における画素データ値に基づき当該画素が表示部で表示可能な範囲内で当該画素の彩度に応じて決定される。このような分配割合および調整係数に基づき駆動用画像データが生成されることにより、フィールドシーケンシャル方式の画像表示装置において、光利用効率の低下を抑えつつ色割れを防止すると共に色再現性の高い画像表示を行うことができる。

　本発明の第４の局面によれば、駆動用画像データの１フレーム期間内の最小値に関して駆動用画像データの１フレーム期間内の最大値を線形に制限することで、当該最小値に応じて当該最大値の範囲が決定される。これにより、１フレーム期間内の変換後の画像データの変化を抑制し、色再現性を高くすることができる。

　本発明の第５の局面によれば、彩度の関数としての仮の係数と彩度の関数としての補正係数との乗算結果を調整係数とする変換処理によって駆動用画像データが生成される。これにより、本発明の第２または第４の局面と同様の効果が得られる。

　本発明の第６の局面によれば、仮の係数は、入力画像の画素につき共通色サブフレーム期間における画素データ値が上記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最小値よりも大きく最大値よりも小さくなるように上記分配割合を設定した場合に調整係数が取り得る最大値を示すように構成され、補正係数は、入力画像の画素が無彩色のときに、当該画素につき共通色サブフレーム期間における画素データ値が上記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなるように上記分配割合を設定した場合に調整係数が取り得る最大値に仮の係数と補正係数との乗算結果が等しくなるように、構成されている。このような仮の係数と補正係数との乗算結果を調整係数とする変換処理によって駆動用画像データを生成することにより、本発明の第５の局面と同様の効果が得られる。

　本発明の第７の局面によれば、彩度の関数としての仮の係数と所定値との差の按分点に相当する値を調整係数とする変換処理によって駆動用画像データが生成される。これにより、本発明の第２または第４の局面と同様の効果が得られる。

　本発明の第８の局面によれば、仮の係数は、入力画像の画素につき共通色サブフレーム期間における画素データ値が上記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最大値よりも小さく最小値よりも大きくなるように上記分配割合を設定した場合に調整係数が取り得る最大値を示すように構成され、入力画像の画素につき共通色サブフレーム期間における画素データ値が上記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなるように上記分配割合を設定した場合において入力画像の当該画素が無彩色のときに調整係数が取り得る最大値に上記按分点が対応するように仮の係数と所定値との差が按分される。この按分点に相当する値を調整係数とする変換処理によって駆動用画像データを生成することにより、本発明の第７の局面と同様の効果が得られる。

　本発明の第９の局面によれば、上記分配割合は第１の関数における少なくとも１つの第１パラメータにより調整可能であり、上記調整係数は第２の関数における少なくとも１つの第２パラメータにより調整可能である。このため、画像表示装置の仕様や用途に応じて上記の分配割合および調整係数を調整することにより、本発明の第２から第８の局面の効果をより確実に得ることができる。

　本発明の第１０の局面によれば、光源からの光を透過または反射させる光変調部を用いた表示部を備えるフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置において、共通色サブフレームを表示するときの光源の輝度を制御することにより、光源で発生する熱を削減することができる。

　本発明の第１１の局面によれば、光源からの光を透過または反射させる光変調部を用いた表示部を備えるフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置において、制御パラメータをＷＢＲとしたとき、入力画像における無彩色の画素につき上記分配割合がＷＢＲ／（１＋ＷＢＲ）よりも大きくなるように決定され、光源部は、共通色サブフレーム期間において各原色サブフレーム期間での光源部の発光輝度に発光制御パラメータＷＢＲを乗じた輝度で発光する。これにより、色割れが生じやすい無彩色の画像表示においても色割れを抑制することができる。

　本発明の第１２の局面によれば、彩度に応じて滑らかに変化する関数に従い上記の分配割合と調整係数が求められるので、グラデーション画像を表示するときの画像の乱れが防止される。これにより、色再現性の高い画像表示を行うことができる。

　本発明の第１３の局面によれば、表示部の応答特性に応じて好適なパラメータを設定して、色再現性を高くすることができる。

　本発明の第１４の局面によれば、パラメータ記憶部に記憶されたパラメータを用いて駆動用画像データの１フレーム期間内の最小値に応じて駆動用画像データの１フレーム期間内の最大値を制限することにより、色再現性を高くすることができる。

　本発明の第１５の局面によれば、表示部の温度に応じたパラメータに基づき変換処理を行うことにより、表示部の応答特性が温度に応じて変化する場合でも色再現性を高くすることができる。

　本発明の第１６の局面によれば、複数の画素に対応した入力画像データに基づき変換処理を行うことにより、画素の色が空間方向または時間方向に急激に変化することを防止することができる。

　本発明の第１７の局面によれば、正規化された輝度データに対して変換処理を行うことにより、変換処理を正しく行うことができる。

　本発明の第１８の局面によれば、変換処理を行った後の画像データに対して応答補償処理を行うことにより、表示部の応答速度が遅い場合でも所望の画像を表示することができる。

　本発明の第１９の局面によれば、３原色に対応した入力画像データに基づき、３原色と白のサブフレームを表示する画像表示装置において、色再現性を高くすることができる。

　本発明の他の局面の効果については、本発明の上記第１～第１９の局面の効果および下記実施形態についての説明から明らかであるので、説明を省略する。

第１の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。 上記第１の実施形態に係る画像表示装置におけるパラメータを説明するための図である。 上記第１の実施形態に係る画像表示装置の画像データ変換処理のフローチャートである。 上記第１の実施形態に係る画像表示装置における彩度と白サブフレームの分配割合の範囲を示す図である。 上記第１の実施形態における白サブフレームの分配割合ＷＲｓを説明するための図である。 上記第１の実施形態における分配割合ＷＲｓのグラフ（パラメータＷＲＷ＝０．５）を示す図である。 上記第１の実施形態における分配割合ＷＲｓのグラフ（パラメータＷＲＷ＝０．６）を示す図である。 上記第１の実施形態における第１例による調整係数Ｋｓにおける補正係数Ｋｈを説明するための図である。 上記第１の実施形態における第１例による調整係数Ｋｓを説明するための図である。 上記第１の実施形態における第１例による調整係数Ｋｓのグラフ（パラメータＷＲＷ＝０．５）を示す図である。 上記第１の実施形態における第１例による調整係数Ｋｓのグラフ（パラメータＷＲＷ＝０．６）を示す図である。 上記第１の実施形態における第２例による調整係数Ｋｓを説明するための図である。 上記第１の実施形態における第２例による調整係数Ｋｓのグラフ（パラメータＷＲＷ＝０．５）を示す図である。 上記第１の実施形態における第２例による調整係数Ｋｓのグラフ（パラメータＷＲＷ＝０．６）を示す図である。 上記第１の実施形態における第３例による調整係数Ｋｓにおける補正係数Ｋｈを説明するための図である。 上記第１の実施形態における第３例による調整係数Ｋｓを説明するための図である。 上記第１の実施形態における第３例による調整係数Ｋｓのグラフ（パラメータＷＲＷ＝０．５）を示す図である。 上記第１の実施形態における第３例による調整係数Ｋｓのグラフ（パラメータＷＲＷ＝０．６）を示す図である。 上記第１の実施形態における第４例による調整係数Ｋｓを説明するための図である。 上記第１の実施形態における第４例による調整係数Ｋｓのグラフ（パラメータＷＲＷ＝０．５）を示す図である。 上記第１の実施形態における第４例による調整係数Ｋｓのグラフ（パラメータＷＲＷ＝０．６）を示す図である。 上記第１の実施形態において低輝度部ノイズ対策処理を行う場合の係数Ｋｓｖのグラフを示す図（Ａ～Ｃ）である。 上記第１の実施形態において低輝度部ノイズ対策処理を行う場合の係数Ｋｓｖが取り得る範囲を示す図である。 上記第１の実施形態において低輝度部ノイズ対策処理を行う場合に値ＮＳが取り得る範囲を示す図である。 上記第１の実施形態において低輝度部ノイズ対策処理を行う場合に設定される値ＮＳのグラフを示す図である。 上記第１の実施形態における低輝度部ノイズ対策処理の効果を説明するために係数Ｋｓｖ，Ｋｓのグラフを示す図である。 上記第１の実施形態において低輝度部ノイズ対策処理を行わない場合の画像データ変換処理の例を示す図である。 上記第１の実施形態において低輝度部ノイズ対策処理を行う場合の画像データ変換処理の例を示す図である。 液晶パネルの光利用効率を最大化する場合の分配割合を説明するための図である。 上記第１の実施形態における画像データ変換処理による分配割合を説明するための図である。 第２の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。 上記第１の実施形態の変形例に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。

　以下、図面を参照して幾つかの実施形態に係る画像表示装置および画像表示方法について説明する。なお、以下の説明に含まれる「演算」には、「演算器を用いて演算結果を求める」ことに加えて、「演算結果を予めテーブルに記憶しておき、テーブルを引くことにより演算結果を求める」ことが含まれることを予め指摘しておく。

＜１．第１の実施形態＞
＜１．１　全体構成＞
　図１は、第１の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像表示装置３は、画像データ変換部３０と表示部４０を備えている。画像データ変換部３０は、パラメータ記憶部３１、統計値／彩度演算部１２、分配割合／係数演算部３２、および、駆動用画像データ演算部３３を含んでいる。表示部４０は、タイミング制御回路２１、パネル駆動回路２２、バックライト駆動回路４１、光変調部としての液晶パネル２４、および、光源部としてのバックライト２５を含んでいる。画像表示装置３は、低輝度部ノイズ対策処理に加えて、階調差制限処理を選択的に行う。

　画像表示装置３は、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置である。画像表示装置３は、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分割し、各サブフレーム期間において異なる色のサブフレームを表示する。以下、画像表示装置３は、１フレーム期間を４個のサブフレーム期間に分割し、第１～第４サブフレーム期間では白、青、緑、および、赤のサブフレームをそれぞれ表示するものとする。画像表示装置３では、白サブフレームが共通色サブフレームとなる。なお、各サブフレームにおける「色」とは光源色を指しており、画像表示装置３の表示部４０は、バックライト２５を駆動するための光源駆動用データとして赤、緑、青につきいずれも“１”（最大値）が与えられた場合に所望の色温度である「白色」を表示できるように構成されているものとする。

　画像表示装置３には、赤、緑、および、青の画像データを含む入力画像データＤ１が入力される。画像データ変換部３０は、入力画像データＤ１に基づき、白、青、緑、および、赤のサブフレームに対応した駆動用画像データＤ２を求める。以下、この処理を「画像データ変換処理」といい、白、青、緑、および、赤のサブフレームに対応した駆動用画像データＤ２を、それぞれ、「駆動用画像データＤ２に含まれる白、青、緑、および、赤の画像データ」という。表示部４０は、駆動用画像データＤ２に基づき、１フレーム期間に白、青、緑、および、赤のサブフレームを表示する。

　タイミング制御回路２１は、パネル駆動回路２２とバックライト駆動回路４１に対してタイミング制御信号ＴＣを出力する。パネル駆動回路２２は、タイミング制御信号ＴＣと駆動用画像データＤ２に基づき液晶パネル２４を駆動する。バックライト駆動回路４１は、タイミング制御信号ＴＣおよびパラメータ記憶部３１からの後述のパラメータＷＢＲに基づきバックライト２５を駆動する。液晶パネル２４は、２次元状に配置された複数の画素２６を含んでいる。バックライト２５は、赤色光源２７ｒ、緑色光源２７ｇ、および、青色光源２７ｂを含んでいる（以下では、これらの光源２７ｒ，２７ｇ，２７ｂを総称的に「光源２７」ともいう）。バックライト２５は、白色光源を含んでいてもよい。光源２７には、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）が使用される。

　第１サブフレーム期間では、パネル駆動回路２２は駆動用画像データＤ２に含まれる白画像データに基づき液晶パネル２４を駆動し、バックライト駆動回路４１は赤色光源２７ｒ、緑色光源２７ｇ、および、青色光源２７ｂを発光させる。これにより、白サブフレームが表示される。なお、バックライト２５が白色光源を含む場合には、バックライト駆動回路４１は第１サブフレーム期間において白色光源を発光させてもよい。

　第２サブフレーム期間では、パネル駆動回路２２は駆動用画像データＤ２に含まれる青画像データに基づき液晶パネル２４を駆動し、バックライト駆動回路４１は青色光源２７ｂを発光させる。これにより、青サブフレームが表示される。第３サブフレーム期間では、パネル駆動回路２２は駆動用画像データＤ２に含まれる緑画像データに基づき液晶パネル２４を駆動し、バックライト駆動回路４１は緑色光源２７ｇを発光させる。これにより、緑サブフレームが表示される。第４サブフレーム期間では、パネル駆動回路２２は駆動用画像データＤ２に含まれる赤画像データに基づき液晶パネル２４を駆動し、バックライト駆動回路４１は赤色光源２７ｒを発光させる。これにより、赤サブフレームが表示される。

＜１．２　画像データ変換部の詳細＞
　以下、画像データ変換部３０の詳細を説明する。入力画像データＤ１に含まれる赤、緑、および、青の画像データは、０以上１以下の値に正規化された輝度データである。３色の画像データが等しいときに、画素２６は無彩色になる。駆動用画像データＤ２に含まれる白、青、緑、および、赤の画像データも、０以上１以下の値に正規化された輝度データである。なお、画像データ変換部３０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）とメモリを含むマイクロコンピュータ（以下「マイコン」と略記する）を使用し、マイコンが後述の図３に相当する所定プログラムを実行することによりソフトウェア的に実現することができる。これに代えて、画像データ変換部３０全体を専用ハードウェア（典型的には、専用に設計された特定用途向け集積回路）として実現することも可能である。

　画像データ変換処理では、入力画像データＤ１の表す画像（入力画像）の各画素の青、緑、および、赤の値（以下「入力画像のＢＧＲ画素データ値」という）に乗算すべき係数である調整係数Ｋｓを用いた増幅圧縮処理を行うと共に、当該画素の白色成分の白サブフレームへの分配割合ＷＲｓを求め、その分配割合ＷＲｓに基づき、その増幅圧縮処理の施された入力画像のＢＧＲ画素データ値を白、青、緑、および、赤のサブフレームの画素データ値（以下「出力画像のＷＢＧＲ画素データ値」という）に変換する色成分変換処理を行う（後述の式（３ａ）～（３ｄ）参照）。この画像データ変換処理では、駆動用画像データＤ２に含まれる白画像データ（共通色サブフレームに分配される値）は、０以上１以下の範囲で決定される。分配割合ＷＲｓは、各画素について求めた、白画像データが取り得る最大値（３色の画像データの最小値）に対する白画像データの割合である（以下この割合を「共通色サブフレームの分配割合」もしくは「白サブフレームの分配割合」または単に「分配割合」という）。例えば、入力画像データＤ１に含まれる赤画像データが０．５、緑および青の画像データが１のときに分配割合ＷＲｓを０．６に決定した場合、駆動用画像データＤ２に含まれる白画像データは０．３になる。ところで、後述のように本実施形態では、パラメータＷＢＲに従い、白サブフレームを表示するときの光源２７の輝度が、他のサブフレームを表示するときの光源２７の輝度のＷＢＲ倍に制御される。このため、白サブフレーム期間の画素データ値とそれによる表示輝度との関係はパラメータＷＢＲに依存する。この点を考慮すると、分配割合ＷＲｓは、上記増幅圧縮処理の施された入力画像のＢＧＲ画素データ値の最小値に対する、駆動用画像データＤ２における白画像データとパラメータＷＢＲとの乗算値の比として定義されるべきである。より一般的には、分配割合ＷＲｓは、入力画像の各画素につき、当該画素の表示のために１フレーム期間で発すべき白色成分の表示光量のうち白サブフレーム期間で発すべき表示光量の割合として定義される。ただし、本実施形態においてパラメータＷＢＲを“１”に固定した場合（パラメータＷＢＲを導入しない場合）には、上記のように分配割合ＷＲｓを、各画素について求めた、白画像データが取り得る最大値に対する白画像データの割合として定義してもよい。

　パラメータ記憶部３１は、画像データ変換処理で用いるパラメータＷＲＸ、ＲＡ、ＲＢ、ＷＢＲ、ＷＲＷ、ＧＬ、ＲＣ、ＮＲを記憶する。統計値／彩度演算部１２は、入力画像データＤ１に基づき各画素について、最大値Ｄｍａｘと最小値Ｄｍｉｎと彩度Ｓを求める。最大値ＤｍａｘはＨＳＶ色空間における明度Ｖに等しいので、以下の説明では最大値Ｄｍａｘを明度Ｖと記載する。分配割合／係数演算部３２は、明度Ｖと彩度ＳとパラメータＷＲＸ、ＲＡ、ＲＢ、ＷＢＲ、ＷＲＷ、ＧＬ、ＲＣ、ＮＲに基づき、分配割合ＷＲｓと調整係数（以下、単に「係数」ともいう）Ｋｓとを求める（詳細は後述）。駆動用画像データ演算部３３は、入力画像データＤ１、最小値Ｄｍｉｎ、分配割合ＷＲｓ、係数Ｋｓ、および、パラメータＷＢＲに基づき、駆動用画像データＤ２を求める。

　以下、パラメータ記憶部３１に記憶されるパラメータについて説明する。パラメータＷＲＸは、表示部２０に含まれる画素２６の応答特性に応じたパラメータである。パラメータＷＲＸは、分配割合ＷＲｓを求める計算式に含まれる。パラメータＷＢＲは、白サブフレームを表示するときの、バックライト２５に含まれる光源２７の輝度を指定し、０≦ＷＢＲ≦１の範囲内の値を取る。パラメータＷＲＷは、色割れをより低減するために、彩度Ｓが０のとき（無彩色のとき）の分配割合ＷＲｓをＷＢＲ／（１＋ＷＢＲ）以上に設定できるよう準備されたパラメータであり、０≦ＷＲＷ≦１の範囲内の値を取る。パラメータＧＬは、階調差制限処理の種類を示し、０、１、または、２の値を取る。値０は、階調差制限処理を行わないことを示し、値１または２は階調差制限処理を行うことを示す。パラメータＲＣは、階調差制限処理を行うときに係数Ｋｓを求める計算式に含まれる。パラメータＮＲは、低輝度部ノイズ対策処理を行うか否かを示し、０または１の値を取る。値０は低輝度部ノイズ対策処理を行わないことを示し、値１は低輝度部ノイズ対策処理を行うことを示す。なお、階調差制限処理および低輝度部ノイズ対策処理の詳細については後述する。

　駆動用画像データＤ２の１フレーム期間内の最小値をＤＤｍｉｎ、最大値をＤＤｍａｘとする。低輝度部ノイズ対策処理を行わない場合、分配割合／係数演算部３２は、パラメータ記憶部３１に記憶されたパラメータＲＡ、ＲＢに応じて、次式（１）を満たすように係数Ｋｓを求める。
　　ＤＤｍａｘ≦ＲＡ・ＤＤｍｉｎ＋ＲＢ　…（１）
例えば、ＲＢ＝１－ＲＡの場合、式（１）を満たす範囲は、図２に示す斜線部になる。このようにパラメータＲＡ、ＲＢは、最小値ＤＤｍｉｎに応じて最大値ＤＤｍａｘの範囲を指定する。なお、この式（１）に示すように、駆動用画像データの１フレーム期間内の最小値に応じて駆動用画像データの１フレーム期間内の最大値の範囲を決定することにより、１フレーム期間内の変換後の画像データの変化を抑制し、色再現性を高くすることができる。

　既述のようにパラメータＷＢＲは、白サブフレームを表示するときの、バックライト２５に含まれる光源２７の輝度を指定し、０≦ＷＢＲ≦１の範囲内の値を取る。表示部２０は、白サブフレームを表示するときに、光源２７の輝度をパラメータＷＢＲに応じて制御する。より詳細には、表示部４０内のバックライト駆動回路４１は、パラメータＷＢＲに従い、白サブフレームを表示するときの光源２７の輝度を、他のサブフレームを表示するときの光源２７の輝度のＷＢＲ倍に制御する。

　図３は、画像データ変換処理のフローチャートである。図３に示す処理は、入力画像データＤ１に含まれる各画素のデータについて行われる。以下、入力画像データＤ１に含まれる或る画素の赤、緑、および、青の画像データ（画素データ値）をそれぞれＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉ、駆動用画像データＤ２に含まれる当該画素の白、青、緑、および、赤の画像データ（画素データ値）をそれぞれＷｄ、Ｂｄ、Ｇｄ、Ｒｄとし、３色の画像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉに対する処理を説明する。

　図３に示すように、画像データ変換部３０には、３色の画像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉが入力される（ステップＳ１０１）。次に、統計値／彩度演算部１２は、３色の画像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉについて明度Ｖと最小値Ｄｍｉｎを求める（ステップＳ１０２）。次に、統計値／彩度演算部１２は、明度Ｖと最小値Ｄｍｉｎに基づき、次式（２）に従い彩度Ｓを求める（ステップＳ１０３）。
　　Ｓ＝（Ｖ－Ｄｍｉｎ）／Ｖ　…（２）
ただし、式（２）において、Ｖ＝０のときにはＳ＝０とする。

　次に、分配割合／係数演算部３２は、彩度ＳとパラメータＷＲＸに基づき、後述する計算式に従い分配割合ＷＲｓを求める（ステップＳ１０４）。

　次に、分配割合／係数演算部３２は、パラメータＧＬに応じて条件分岐を行う（ステップＳ３０１）。分配割合／係数演算部３２は、ＧＬ＝０のときにはステップＳ１０５へ進み、ＧＬ＞０のときにはステップＳ３０２へ進む。前者の場合、分配割合／係数演算部３２は、後述の式（７）に従い係数Ｋｓを求める（ステップＳ１０５）。

　後者の場合、分配割合／係数演算部３２は、後述の式（１５ａ）に従い仮の係数Ｋｓ’としてＫｓｍａｘ１を求める（ステップＳ３０２）。次に、分配割合／係数演算部３２は、ＧＬ＝１のときには後述の式（２０ｂ）に従い、ＧＬ＝２のときには後述の式（２０ｃ）に従い補正係数Ｋｈを求める（ステップＳ３０３）。次に、分配割合／係数演算部３２は、仮の係数Ｋｓ’（＝Ｋｓｍａｘ１）に補正係数Ｋｈを乗算した結果を調整係数Ｋｓとして出力する（ステップＳ３０４）。

　次に、分配割合／係数演算部３２は、パラメータＮＲに応じて条件分岐を行う（ステップＳ１０６）。分配割合／係数演算部３２は、ＮＲ＝０のときにはステップＳ１１０へ進み、ＮＲ＝１のときにはステップＳ１０７へ進む。後者の場合、分配割合／係数演算部３２は、係数ＫｓとパラメータＷＢＲに基づき値ＮＳを求め（ステップＳ１０７）、明度Ｖと係数Ｋｓと値ＮＳに基づき係数Ｋｓｖを求め（ステップＳ１０８）、係数Ｋｓｖを係数Ｋｓとする（ステップＳ１０９）。

　次に、駆動用画像データ演算部３３は、３色の画像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉ、最小値Ｄｍｉｎ、分配割合ＷＲｓ、係数Ｋｓ、および、パラメータＷＢＲに基づき、次式（３ａ）～（３ｄ）に従い、４色の画像データＷｄ、Ｂｄ、Ｇｄ、Ｒｄを求める（ステップＳ１１０）。
　　Ｗｄ＝ＷＲｓ・Ｄｍｉｎ・Ｋｓ・ＰＰ／ＷＢＲ　…（３ａ）
　　Ｂｄ＝（Ｂｉ－ＷＲｓ・Ｄｍｉｎ）Ｋｓ・ＰＰ　…（３ｂ）
　　Ｇｄ＝（Ｇｉ－ＷＲｓ・Ｄｍｉｎ）Ｋｓ・ＰＰ　…（３ｃ）
　　Ｒｄ＝（Ｒｉ－ＷＲｓ・Ｄｍｉｎ）Ｋｓ・ＰＰ　…（３ｄ）
ただし、式（３ａ）～（３ｄ）において、ＰＰは画像データ制限用の最大値Ｐを画像データの設定可能最大値Ｐｍａｘ（＝１）で割った値（＝Ｐ／Ｐｍａｘ）である。ＰＰは、彩度Ｓを考慮しない階調圧縮方法でも使用される。以下の説明では、ＰＰ＝１とする。ＰＰ≠１の場合には、Ｓ＝０のときに最大輝度を出力することができない。

　駆動用画像データ演算部３３は、ＮＲ＝０のときにはステップＳ１０５で求めた係数Ｋｓを用いて４色の画像データＷｄ、Ｂｄ、Ｇｄ、Ｒｄを求め、ＮＲ＝１のときにはステップＳ１０８で求めた係数Ｋｓｖを用いて４色の画像データＷｄ、Ｂｄ、Ｇｄ、Ｒｄを求める。このように画像データ変換部３０は、ＮＲ＝０のときには低輝度部ノイズ対策処理を行わず、ＮＲ＝１のときには低輝度部ノイズ対策処理を行う（詳細は後述）。

　以下、ステップＳ１０４とＳ１０５の詳細を説明する。彩度Ｓと分配割合ＷＲｓは、０以上１以下の値を取る。駆動用画像データＤ２に含まれる青、緑、および、赤の画像データＢｄ、Ｇｄ、Ｒｄの最大値をＤｄｍａｘ、最小値をＤｄｍｉｎとする。ＰＰ＝１のとき、Ｗｄ、Ｄｄｍａｘ、および、Ｄｄｍｉｎは、それぞれ、次式（４ａ）～（４ｃ）で与えられる。
　　Ｗｄ＝ＷＲｓ・Ｄｍｉｎ・Ｋｓ／ＷＢＲ　　　　　　…（４ａ）
　　Ｄｄｍａｘ＝（Ｖ－ＷＲｓ・Ｄｍｉｎ）Ｋｓ　　　　…（４ｂ）
　　Ｄｄｍｉｎ＝（Ｄｍｉｎ－ＷＲｓ・Ｄｍｉｎ）Ｋｓ　…（４ｃ）
Ｖ＝Ｄｍｉｎ／（１－Ｓ）を考慮して、Ｗｄ＞Ｄｄｍａｘを解くと、次式（５ａ）が導かれる。Ｗｄ＜Ｄｄｍｉｎを解くと、次式（５ｂ）が導かれる。
　　ＷＲｓ＞ＷＢＲｏ／（１－Ｓ）　…（５ａ）
　　ＷＲｓ＜ＷＢＲｏ　　　　　　　…（５ｂ）
ただし、式（５ａ）と（５ｂ）において、ＷＢＲｏ＝ＷＢＲ／（１＋ＷＢＲ）である。

　図４は、彩度Ｓと分配割合ＷＲｓの範囲を示す図である。図４に示す（Ｓ，ＷＲｓ）の範囲は、Ｄｄｍｉｎ＜Ｗｄ＜Ｄｄｍａｘとなる第１エリア、Ｄｄｍａｘ＜Ｗｄとなる第２エリア、および、Ｗｄ＜Ｄｄｍｉｎとなる第３エリアに分割される。

　（Ｓ，ＷＲｓ）が第１エリア内にある場合には、ＤＤｍｉｎ＝Ｄｄｍｉｎ、ＤＤｍａｘ＝Ｄｄｍａｘとなる。式（１）にＤｍｉｎ＝Ｖ（１－Ｓ）を代入して式（１）を解くと、次式（６）が導かれる。
　　Ks≦RB／(V×[1－｛WRs(1－RA)＋RA｝(1－S)])　…（６）
明度Ｖが１（入力画像データＤ１が取り得る最大値）のときでも式（６）が成立するように、係数Ｋｓを次式（７）のように決定する。式（７）は、（Ｓ，ＷＲｓ）が第１エリア内にある場合に、Ｖ＝１とする条件下で係数Ｋｓが取り得る最大値を示す。
　　Ks＝RB／[1－｛WRs(1－RA)＋RA｝(1－S)]  …（７）

　（Ｓ，ＷＲｓ）が第１エリア内に入るように分配割合ＷＲｓを決定した場合には、Ｄｄｍｉｎ＜Ｗｄ＜Ｄｄｍａｘが成立し、駆動用画像データＤ２に含まれる４色の画像データＷｄ、Ｂｄ、Ｇｄ、Ｒｄ間の差は最小になる（最大でも（Ｄｄｍａｘ－Ｄｄｍｉｎ）になる）。この場合、分配割合ＷＲｓを用い、かつ、Ｖ＝１とする条件下で係数Ｋｓが取り得る最大値は式（７）で与えられる。また、（Ｓ，ＷＲｓ）が第１および第２エリアの境界線に近いほど、白画像データＷｄは最大値Ｄｄｍａｘに近づき、（Ｓ，ＷＲｓ）が第１および第３エリアの境界線に近いほど、白画像データＷｄは最小値Ｄｄｍｉｎに近づく。

　画素２６の応答速度は、画素２６が表示する階調（以下「表示階調」という）に応じて変化する。画像表示装置３では、表示階調が高いほど画素２６の応答速度が遅い場合と、表示階調が低いほど画素２６の応答速度が遅い場合とがある。前者の場合には、（Ｓ，ＷＲｓ）が第１および第２エリアの境界線に近づくように分配割合ＷＲｓを決定し、白画像データＷｄを最大値Ｄｄｍａｘに近づける。後者の場合には、（Ｓ，ＷＲｓ）が第１および第３エリアの境界線に近づくように分配割合ＷＲｓを決定し、白画像データＷｄを最小値Ｄｄｍｉｎに近づける。このように画素２６の応答特性に応じて白画像データＷｄを最大値Ｄｄｍａｘまたは最小値Ｄｄｍｉｎに近づけることにより、応答速度がより速い階調を表示する。これにより、画素２６の変換後の画像データを各サブフレーム期間内で高速に変化させて、画像表示装置３の色再現性を高くすることができる。なお、画素２６の応答特性は、液晶パネル２４における光学的応答特性に相当し、これは、表示部４０での画像表示における応答特性とみなすことができる。

　（Ｓ，ＷＲｓ）が第２エリア内にある場合には、ＤＤｍｉｎ＝Ｄｄｍｉｎ、ＤＤｍａｘ＝Ｗｄとなる。これらの式と上記式（４ａ）と上記式（４ｃ）とＤｍｉｎ＝Ｖ（１－Ｓ）を考慮すると、上記式（１）より次式（８）が導かれる。
　　Ks≦WBR・RB／[V(1-S)｛WRs(1＋WBR・RA)－RA・WBR｝]  …（８）
明度Ｖが１（入力画像データＤ１が取り得る最大値）のときでも式（８）が成立するように、係数Ｋｓを次式（９）のように決定する。式（９）は、（Ｓ，ＷＲｓ）が第２エリア内にある場合に、Ｖ＝１とする条件下で係数Ｋｓが取り得る最大値を示す。
　　Ks＝WBR・RB／[｛WRs(1＋WBR・RA)－RA・WBR｝(1-S)]　…（９）

　（Ｓ，ＷＲｓ）が第３エリア内にある場合には、ＤＤｍｉｎ＝Ｗｄ、ＤＤｍａｘ＝Ｄｄｍａｘとなる。これらの式と上記式（４ａ）と上記式（４ｂ）とＤｍｉｎ＝Ｖ（１－Ｓ）を考慮すると、上記式（１）より次式（１０）が導かれる。
　　Ks≦WBR・RB／[V｛WBR－(WBR＋RA)WRs(1－S)｝]  …（１０）
明度Ｖが１（入力画像データＤ１が取り得る最大値）のときでも式（１０）が成立するように、係数Ｋｓを次式（１１）のように決定する。式（１１）は、（Ｓ，ＷＲｓ）が第３エリア内にある場合に、Ｖ＝１とする条件下で係数Ｋｓが取り得る最大値を示す。
　　Ks＝WBR・RB／｛WBR－(WBR＋RA)WRs(1－S)｝　…（１１）

　次に、分配割合ＷＲｓを求めるための処理（ステップＳ１０４）の詳細、および、調整係数Ｋｓを求める処理（ステップＳ１０５，Ｓ３０２～Ｓ３０４）の詳細について説明する。

＜１．３　分配割合の決定方法＞
　分配割合／係数演算部３２は、彩度Ｓに基づき分配割合ＷＲｓを求める関数と、ＮＲ＝０のときに彩度Ｓに基づき調整係数Ｋｓを求める関数とを有する。これらの関数は、パラメータ記憶部３１に記憶されたパラメータＷＲＸ、ＲＡ、ＲＢ、ＷＢＲ、ＷＲＷに応じて変化する。

　分配割合／係数演算部３２は、次式（１２ａ）～（１２ｃ）に従い分配割合ＷＲｓを求める。
　ａ）WRX≧(3/2)WRW　かつ　1－S≦(3・WRW)/(2・WRX)　のとき
　　　　WRs＝WRX－(WRX/3)｛(2・WRX)/(3・WRW)｝²×(1－S)²　…（１２ａ）
　ｂ）WRX≧(3/2)WRW　かつ　1－S＞(3・WRW)/(2・WRX)　のとき
　　　　WRs＝WRW/(1－S)　　　　　　　　　　　　　　　　　 …（１２ｂ）
　ｃ）WRX＜(3/2)WRW　のとき
　　　　WRs＝WRX－(WRX－WRW)×(1－S)²　　　　　　　　　　 …（１２ｃ）

　図５は、分配割合ＷＲｓのグラフを示す図である。ここでは、ＷＲＸ＝０．８、ＷＲＷ＝０．５、ＷＢＲ＝０．７５に設定されている。また、図６は、ＷＲＷ＝０．５の場合におけるＷＲＸ＝１，０．８５，０．７，０．５５のそれぞれについての分配割合ＷＲｓを示すグラフであり、図７は、ＷＲＷ＝０．６の場合におけるＷＲＸ＝１，０．８５，０．７，０．５５のそれぞれについての分配割合ＷＲｓを示すグラフである。彩度Ｓの関数としての分配割合ＷＲｓを示す曲線（以下、単に「分配割合ＷＲｓの曲線」という）が図４の第１エリアを通る場合には、入力画像の各画素につき、画像データ変換処理前における最大値Ｄｍａｘと最小値Ｄｍｉｎとの差は、画像データ変換処理後における１フレーム期間内の全サブフレーム期間での最大値ＤＤｍａｘと最小値ＤＤｍｉｎとの差に等しい。しかし、分配割合ＷＲｓの曲線が図４の第３エリアを通る場合には、画像データ変換処理後における上記の最大値ＤＤｍａｘと最小値ＤＤｍｉｎとの差が従来よりも大きくなることから、表示デバイスとしての液晶パネル２４の適切な応答が困難となる。また、この場合、共通色サブフレームの分配割合ＷＲｓが小さくなる。このため、分配割合ＷＲｓの曲線が図４の第３エリアに入らないようにするのが好ましい。そこで、図６および図７では、パラメータＷＲＸがＷＲＸ≧ＷＢＲｏを満たすパラメータＷＲＸの値につき分配割合ＷＲｓのグラフが示されている（後述の図１０、図１１、図１３、図１４、図１７、図１８、図２０、図２１に示す調整係数Ｋｓのグラフについても同様である）。なお図６および図７等に示す例では、ＷＢＲ＝０．７５であるので、ＷＢＲｏ＝ＷＢＲ／（１＋ＷＢＲ）＝０．４２９である。

　図５において、実線曲線は本実施形態における分配割合ＷＲｓのグラフを示している（ＷＲＸ＝０．８、ＷＲＷ＝０．５）。この曲線は、彩度Ｓ＝０（無彩色）のときには第２エリア内にあり、彩度Ｓが或る所定値よりも大きくなると第１エリア内にある。ＮＲ＝０の場合（低輝度部ノイズ対策処理を行わない場合）、調整係数Ｋｓの値は、このような分配割合ＷＲｓを用い、かつ、明度Ｖ＝１とする条件の下で当該係数Ｋｓが取り得る最大値となるように求められる。このような方法で分配割合ＷＲｓと調整係数Ｋｓを求めることにより、無彩色または彩度が低い画素については共通色サブフレーム期間での画素値を他のサブフレーム期間での画素値よりも大きくし（（ＷＲｓ，Ｓ）が第２エリア内に存在）、彩度が所定値よりも大きい画素については同一フレーム期間内のサブフレーム期間の画素値間の差（４色の画像データＷｄ，Ｂｄ，Ｇｄ，Ｒｄ間の差）を最小にしながら（（ＷＲｓ，Ｓ）が第１エリア内に存在）、調整係数Ｋｓが許容される最大の値に設定される。

　また、Ｓ＝１のときＷＲｓ＝ＷＲＸであることから（式（１２ａ）、（１２ｃ）参照）、表示階調が高いほど画素２６の応答速度が遅い場合には、パラメータＷＲＸを１に近い値に設定し、白画像データＷｄを最大値Ｄｄｍａｘに近づける。一方、表示階調が低いほど画素２６の応答速度が遅い場合には、パラメータＷＲＸをＷＢＲｏ＝ＷＢＲ／（１＋ＷＢＲ）に近い値に設定し、白画像データＷｄを最小値Ｄｄｍｉｎに近づける（図４参照）。このように画素２６の応答特性に応じてパラメータＷＲＸを設定することにより（図６、図７参照）、応答速度がより速い階調を表示して、画像表示装置３の色再現性を高くすることができる。

　また、図６および図７に示すように、分配割合ＷＲｓを求める関数は０≦Ｓ≦１の範囲で滑らかに変化し、当該関数上には屈曲点が発生しない。したがって、グラデーション画像を表示するときの画像の乱れを防止することができる。なお、本明細書において「滑らかに変化する関数」とは、例えば、微分係数が連続的に変化する関数であるが、これに限定されるものではなく、屈曲点を有しない滑らかな関数であればよい。すなわち、その関数の微分係数が不連続であってもその不連続性の程度が十分に小さく表示上の不具合が生じない場合には、「滑らかに変化する関数」とみなしてもよい。

＜１．４　調整係数の決定方法＞
＜１．４．１　低輝度部ノイズ対策処理を行わない場合＞
　次に、低輝度部ノイズ対策処理を行わない場合（ＮＲ＝０の場合）の調整係数Ｋｓの決定方法について説明する（ステップＳ１０５、Ｓ３０２～Ｓ３０４参照）。なお、以下の第１例および第２例では、パラメータＲＡ，ＲＢについては、ＲＡ＝０、ＲＢ＝１であるものとする。この場合、上記式（１）は、
　　ＤＤｍａｘ≦１　…（１４）
となる。この式（１４）は、入力画像の各画素につき、駆動用画像データＤ２に基づき当該画素が表示部４０で表示可能な範囲内で調整係数Ｋｓを決定するための条件を示すものとみなすことができる。

＜１．４．１．１　第１例＞
　以下、本実施形態の第１例による調整係数Ｋｓについて説明する。
　（Ｓ，ＷＲｓ）が第１エリア内に入るように分配割合ＷＲｓを決定した場合には、Ｄｄｍｉｎ＜Ｗｄ＜Ｄｄｍａｘが成立し、駆動用画像データＤ２に含まれる４色の画像データＷｄ、Ｂｄ、Ｇｄ、Ｒｄ間の差は最小になる（（Ｄｄｍａｘ－Ｄｄｍｉｎ）になる）。本例ではＲＡ＝０、ＲＢ＝１としており、この場合、分配割合ＷＲｓを用い、かつ、Ｄｍａｘ＝Ｖ＝１とする条件下で係数Ｋｓが取り得る最大値（以下「第１エリアの係数最大値」という）Ｋｓｍａｘ１は、上記式（７）にＲＡ＝０、ＲＢ＝１を代入することにより得られる。すなわち、第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１は下記の式（１５ａ）で与えられる。また、（Ｓ，ＷＲｓ）が第１および第２エリアの境界線に近いほど、白画像データＷｄは最大値Ｄｄｍａｘに近づき、（Ｓ，ＷＲｓ）が第１および第３エリアの境界線に近いほど、白画像データＷｄは最小値Ｄｄｍｉｎに近づく。（Ｓ，ＷＲｓ）が第２エリア内に入るように分配割合ＷＲｓを決定した場合には、Ｄｄｍａｘ＜Ｗｄが成立する。この場合、分配割合ＷＲｓを用い、かつ、Ｄｍａｘ＝Ｖ＝１とする条件下で係数Ｋｓが取り得る最大値（以下「第２エリアの係数最大値」という）Ｋｓｍａｘ２は、上記式（９）にＲＡ＝０、ＲＢ＝１を代入することにより得られる。すなわち、第２エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ２は下記の式（１５ｂ）で与えられる。さらに、（Ｓ，ＷＲｓ）が第３エリア内に入るように分配割合ＷＲｓを決定した場合には、Ｗｄ＜Ｄｄｍｉｎが成立する。この場合、分配割合ＷＲｓを用い、かつ、Ｄｍａｘ＝Ｖ＝１とする条件下で係数Ｋｓが取り得る最大値（以下「第３エリアの係数最大値」という）Ｋｓｍａｘ３は、上記式（１１）にＲＡ＝０、ＲＢ＝１を代入することにより得られる。すなわち、第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ３は下記の式（１５ｃ）で与えられる。なお、下記の式（１５ａ）と（１５ｃ）からわかるように第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１と第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ３とは同じ式で与えられる。
　　Ksmax1＝1/｛1－WRs(1－S)｝　…（１５ａ）
　　Ksmax2＝WBR/｛WRs(1－S)｝　 …（１５ｂ）
　　Ksmax3＝1/｛1－WRs(1－S)｝　…（１５ｃ）

　色割れが生じない限り、（Ｓ，ＷＲｓ）が第１エリア内に存在することが望ましいので、本例では、後述の補正係数Ｋｈを導入して調整係数Ｋｓを次式で定義する。
　　Ks＝Ksmax1×Kh　…（１６）
一方、本実施形態では、色割れを低減すべく、無彩色のときには（Ｓ，ＷＲｓ）が第２エリア内に存在するので、下記のように調整係数Ｋｓは、彩度Ｓ＝０ときに第２エリアでの調整係数Ｋｓの最大値Ｋｓｍａｘ２に等しくなるように設定する。したがって、彩度Ｓ＝０（無彩色）のときのＫｓｍａｘ１、Ｋｓｍａｘ２の値をそれぞれＫｓｍａｘ１０、Ｋｓｍａｘ２０とし、Ｓ＝０のときＷＲｓ＝ＷＲＷであることを考慮すると（式（１２ｂ）参照）、
　　Ksmax10＝1/(1－WRW)　…（１７ａ）
　　Ksmax20＝WBR/WRW     …（１７ｂ）
である。

　調整係数Ｋｓを無彩色の場合の第２エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ２０に等しくするための補正係数Ｋｈｍａｘは次式（１８）で与えられる。彩度Ｓ＝０のとき輝度が最大となることが望ましいことから、補正係数Ｋｈは、次式（１８）で示されるＫｈｍａｘ以下となるように設定する。
　　Khmax＝Ksmax20/Ksmax1　…（１８）
そこで、彩度Ｓ＝０のときの補正係数（以下「無彩色補正係数」という）Ｋｈ０を次式により与える。
　　Kh0＝Ksmax20/Ksmax10  …（１９）

　補正係数Ｋｈは、この無彩色補正係数Ｋｈ０を用いて、例えば次のように設定することができる。なお、下記においてＧＬ、ＲＣは階調差制限処理を特徴付けるパラメータであり、ＧＬ＞０のときにはＲＣに応じて階調差が制限され、ＧＬ＝０のときには階調差制限処理が行われない。
　ａ）GL＝0のとき　Kh＝Kh0                  …（２０ａ）
　ｂ）GL＝1のとき　Kh＝Kh0－(Kh0－RC)×S    …（２０ｂ）
　ｃ）GL＝2のとき　Kh＝Kh0－(Kh0－RC)×S²　 …（２０ｃ）
上記のように本例における補正係数Ｋｈは、Ｓ＝０（無彩色）のときに調整係数Ｋｓが第２エリアでの調整係数Ｋｓの最大値Ｋｓｍａｘ２に等しくなるように設定され、階調差制限処理が行われる場合には彩度Ｓが大きくなるにしたがって小さくなるように設定される（ただしＲＣ＜Ｋｈ０とする）。

　図８は、ＧＬ＝２の場合の補正係数Ｋｈを式（１８）の補正係数Ｋｈｍａｘと共に示す図である。図８において、実線の曲線は本例における補正係数Ｋｈを示し（式（２０ｃ）参照）、一点鎖線の曲線は式（１８）の補正係数Ｋｈｍａｘを示す。

　本例では、調整係数Ｋｓは式（１６）で与えられ、ＧＬ＝２の場合には、補正係数Ｋｈは、式（１９）で示される無彩色補正係数Ｋｈ０を用いて式（２０ｃ）により与えられる。すなわち、調整係数Ｋｓは、下記の式（２１ａ）、（２１ｂ）で与えら、彩度Ｓの変化に対して図９において実線の曲線で示すように変化する。
　　Ks＝｛Kh0－(Kh0－RC)×S²｝/｛1－WRs(1－S)｝　…（２１ａ）
　　Kh0＝Ksmax20/Ksmax10                         …（２１ｂ）

　図９は、式（２１ａ）、（２１ｂ）で示される調整係数Ｋｓを第１～第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１～Ｋｓｍａｘ３とともに示すグラフである。図９に示すグラフでは、ＷＲＸ＝０．８、ＷＲＷ＝０．５、  ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５に設定されている。この図９において、実線の曲線は本例による調整係数Ｋｓを示し、一点鎖線の曲線は第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１および第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ３を示し（式（１５ａ）、（１５ｃ）参照）、二点鎖線の曲線は第２エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ２を示している（式（１５ｂ）参照）。また、図１０は、ＷＲＷ＝０．５、ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５の場合におけるＷＲＸ＝１，０．８５，０．７，０．５５のそれぞれについての本例による調整係数Ｋｓを示すグラフであり、図１１は、ＷＲＷ＝０．６、ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５の場合におけるＷＲＸ＝１，０．８５，０．７，０．５５のそれぞれについての本例による調整係数Ｋｓを示すグラフである。

　図９に示すように、本例による調整係数Ｋｓは、Ｓ＝０（無彩色）のときに調整係数Ｋｓが第２エリアでの調整係数Ｋｓの最大値Ｋｓｍａｘ２に等しくなるように設定されている。また、図１０および図１１に示すように、調整係数Ｋｓを求める関数は、分配割合ＷＲｓを求める関数と同様、０≦Ｓ≦１の範囲で滑らかに変化する。

＜１．４．１．２　第２例＞
　次に、本実施形態の第２例による調整係数Ｋｓについて説明する。
　本例では、調整係数Ｋｓは、第１例のように第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１（式（１５ａ））に補正係数Ｋｈを乗算するのではなく、第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１とパラメータＲＣとの差を按分した点（Ｋｓｍａｘ１とＲＣの間の内分点）が調整係数Ｋｓに相当し、かつ、彩度Ｓ＝０のときにその調整係数Ｋｓが第２エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ２に等しくなるように設定される。すなわち、本例による調整係数Ｋｓは、第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１とパラメータＲＣをＫｓｍａｘ１０－Ｋｓｍａｘ２０：Ｋｓｍａｘ２０－ＲＣの比で按分した値であり、次式により与えられる。
　　Ks＝Ksmax1－(Ksmax1－RC)×(Ksmax10－Ksmax20)/(Ksmax10－RC)  …（２２）

　図１２は、式（２２）で示される調整係数Ｋｓを第１～第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１～Ｋｓｍａｘ３とともに示すグラフである。図１２に示すグラフにおいても、ＷＲＸ＝０．８、ＷＲＷ＝０．５、  ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５に設定されている。図１２において、実線の曲線は本例による調整係数Ｋｓを示し、一点鎖線の曲線は第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１および第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ３を示し（式（１５ａ）、（１５ｃ）参照）、二点鎖線の曲線は第２エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ２を示している（式（１５ｂ）参照）。また、図１３は、ＷＲＷ＝０．５、ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５の場合におけるＷＲＸ＝１，０．８５，０．７，０．５５のそれぞれについての本例による調整係数Ｋｓを示すグラフであり、図１４は、ＷＲＷ＝０．６、ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５の場合におけるＷＲＸ＝１，０．８５，０．７，０．５５のそれぞれについての本例による調整係数Ｋｓを示すグラフである。

　図１２に示すように、本例による調整係数Ｋｓは、第１例と同様、Ｓ＝０（無彩色）のときに調整係数Ｋｓが第２エリアでの調整係数Ｋｓの最大値Ｋｓｍａｘ２に等しくなるように設定される。また、図１３および図１４に示すように、調整係数Ｋｓを求める関数は、分配割合ＷＲｓを求める関数と同様、０≦Ｓ≦１の範囲で滑らかに変化する。

＜１．４．１．３　第３例＞
　次に、本実施形態の第３例による調整係数Ｋｓについて説明する。
　本例では、第１例および第２例とは異なり、パラメータＲＡ，ＲＢをＲＡ＝０、ＲＢ＝１に限定せずに、上記式（１）を満たすように調整係数Ｋｓを決定する。なお、上記式（１）は、駆動用画像データＤ２の１フレーム期間内の最大値ＤＤｍａｘが最小値ＤＤｍｉｎについての線形式で与えられる値以下であることを示している（図２参照）。

　既述のように、（Ｓ，ＷＲｓ）が第１エリア内にある場合（Ｄｄｍｉｎ＜Ｗｄ＜Ｄｄｍａｘの場合）においてＶ＝１とする条件下で調整係数Ｋｓが取り得る最大値（第１エリアの係数最大値）Ｋｓｍａｘ１は上記式（７）で与えられ、これを下記に式（２３ａ）として再度示す。（Ｓ，ＷＲｓ）が第２エリア内にある場合（Ｗｄ＞Ｄｄｍａｘの場合）においてＶ＝１とする条件下で調整係数Ｋｓが取り得る最大値（第２エリアの係数最大値）Ｋｓｍａｘ２は上記式（９）で与えられ、これを下記に式（２３ｂ）として再度示す。（Ｓ，ＷＲｓ）が第３エリア内にある場合（Ｗｄ＜Ｄｄｍｉｎの場合）においてＶ＝１とする条件下で調整係数Ｋｓが取り得る最大値（第３エリアの係数最大値）Ｋｓｍａｘ３は上記式（１１）で与えられ、これを下記に式（２３ｃ）として再度示す。
　　Ksmax1＝RB／[1－｛WRs(1－RA)＋RA｝(1－S)]            …（２３ａ）
　　Ksmax2＝WBR・RB／[｛WRs(1＋WBR・RA)－RA・WBR｝(1-S)] …（２３ｂ）
　　Ksmax3＝WBR・RB／｛WBR－(WBR＋RA)WRs(1－S)｝　　　　 …（２３ｃ）

　本例では、第１例と同様、第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１と補正係数Ｋｈを用いて調整係数Ｋｓを次式（２４）で定義し、この調整係数ＫｓがＳ＝０（無彩色）のとき第２エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ２に等しくなるように補正係数Ｋｈを設定する。
　　Ks＝Ksmax1×Kh　…（２４）

　本例においてＳ＝０（無彩色）のときのＫｓｍａｘ１、Ｋｓｍａｘ２の値をそれぞれＫｓｍａｘ１０、Ｋｓｍａｘ２０とすると、
　　Ksmax10＝RB／[1－｛WRs(1－RA)＋RA｝]             …（２５ａ）
　　Ksmax20＝WBR・RB／[｛WRs(1＋WBR・RA)－RA・WBR｝] …（２５ｂ）
である。第１例と同様、Ｓ＝０（無彩色）のときの補正係数（無彩色補正係数）Ｋｈ０を下記の式（２６）で与える。
　　Kh0＝Ksmax20／Ksmax10  …（２６）

　この無彩色補正係数Ｋｈ０を用いて本例による補正係数Ｋｈを下記の式（２７ａ）～（２７ｃ）のように設定することができる。
　ａ）GL＝0のとき　Kh＝Kh0                  …（２７ａ）
　ｂ）GL＝1のとき　Kh＝Kh0－(Kh0－RC)×S    …（２７ｂ）
　ｃ）GL＝2のとき　Kh＝Kh0－(Kh0－RC)×S²   …（２７ｃ）
上記のように本例における補正係数Ｋｈは、第１例と同様、Ｓ＝０（無彩色）のときに調整係数Ｋｓが第２エリアでの調整係数Ｋｓの最大値Ｋｓｍａｘ２に等しくなるように設定され、階調差制限処理が行われる場合には彩度Ｓが大きくなるにしたがって小さくなるように設定される（ただしＲＣ＜Ｋｈ０とする）。

　図１５は、ＧＬ＝２の場合の補正係数Ｋｈを既述の式（１８）の補正係数Ｋｈｍａｘ＝Ｋｓｍａｘ２０／Ｋｓｍａｘ１と共に示す図である。図１５において、実線の曲線は本例による補正係数Ｋｈを示し（式（２７ｃ）参照）、一点鎖線の曲線は式（１８）の補正係数Ｋｈｍａｘを示す。

　本例では、調整係数Ｋｓは式（２４）で与えられ、補正係数Ｋｈは、ＧＬ＝２の場合には、式（２６）で示される無彩色補正係数Ｋｈ０を用いて式（２７ｃ）により与えられる。すなわち、調整係数Ｋｓは、下記の式（２８ａ）、（２８ｂ）で与えられ、彩度Ｓの変化に対して図１６における実線の曲線で示すように変化する。
　　Ks＝RB｛Kh0－(Kh0－RC)×S²｝／[1－｛WRs(1－RA)＋RA｝(1－S)]
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２８ａ）
　　Kh0＝Ksmax20／Ksmax10                         　　…（２８ｂ）

　図１６は、式（２８ａ）、（２８ｂ）で示される調整係数Ｋｓを第１～第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１～Ｋｓｍａｘ３とともに示すグラフである。図１６に示すグラフにおいても、ＷＲＸ＝０．８、ＷＲＷ＝０．５、  ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５に設定されている。この図１６において、実線の曲線は本例による調整係数Ｋｓを示し、一点鎖線の曲線は第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１を示し（式（２３ａ）参照）、二点鎖線の曲線は第２エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ２を示し（式（２３ｂ）参照）、破線の曲線は第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ３を示している（式（２３ｃ）参照）。また図１７は、ＷＲＷ＝０．５、ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５の場合におけるＷＲＸ＝１，０．８５，０．７，０．５５のそれぞれについての本例による調整係数Ｋｓを示すグラフであり、図１８は、ＷＲＷ＝０．６、ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５の場合におけるＷＲＸ＝１，０．８５，０．７，０．５５のそれぞれについての本例による調整係数Ｋｓを示すグラフである。

　図１６に示すように、本例による調整係数Ｋｓも、Ｓ＝０（無彩色）のときに調整係数Ｋｓが第２エリアでの調整係数Ｋｓの最大値Ｋｓｍａｘ２に等しくなるように設定されている。また、図１７および図１８に示すように、調整係数Ｋｓを求める関数は、分配割合ＷＲｓを求める関数と同様、０≦Ｓ≦１の範囲で滑らかに変化する。

＜１．４．１．４　第４例＞
　次に、本実施形態の第４例による調整係数Ｋｓについて説明する。
　本例では、第３例と同様に、第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１、第２エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ２、第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ３が、上記式（２３ａ）、（２３ｂ）、（２３ｃ）でそれぞれ与えられる。しかし本例では、補正係数Ｋｈを導入する第３例とは異なり、第２例と同様に、調整係数Ｋｓは、第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１とパラメータＲＣとの差を按分した点（Ｋｓｍａｘ１とＲＣの間の内分点）が調整係数Ｋｓに相当し、かつ、彩度Ｓ＝０のときにその調整係数Ｋｓが第２エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ２に等しくなるように設定される。すなわち、本例による調整係数Ｋｓは次式により与えられる。
　　Ks＝Ksmax1－(Ksmax1－RC)×(Ksmax10－Ksmax20)/(Ksmax10－RC)  …（２９）
ここで、この式（２９）におけるＫｓｍａｘ１、Ｋｓｍａｘ１０、Ｋｓｍａｘ２０は、上記式（２３ａ）、（２５ａ）、（２５ｂ）でそれぞれ与えられる。

　図１９は、式（２９）で示される調整係数Ｋｓを第１～第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１～Ｋｓｍａｘ３と共に示すグラフである。図１９に示すグラフにおいても、ＷＲＸ＝０．８、ＷＲＷ＝０．５、  ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５に設定されている。図１９において、実線の曲線は本例による調整係数Ｋｓを示し、一点鎖線の曲線は第１エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ１を示し（式（２３ａ）参照）、二点鎖線の曲線は第２エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ２を示し（式（２３ｂ）参照）、破線の曲線は第３エリアの係数最大値Ｋｓｍａｘ３を示している（式（２３ｃ）参照）。また図２０は、ＷＲＷ＝０．５、ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５の場合におけるＷＲＸ＝１，０．８５，０．７，０．５５のそれぞれについての本例による調整係数Ｋｓを示すグラフであり、図２１は、ＷＲＷ＝０．６、ＲＣ＝０．６、ＷＢＲ＝０．７５の場合におけるＷＲＸ＝１，０．８５，０．７，０．５５のそれぞれについての本例による調整係数Ｋｓを示すグラフである。

　図１９に示すように、本例による調整係数Ｋｓも、Ｓ＝０（無彩色）のときに調整係数Ｋｓが第２エリアでの調整係数Ｋｓの最大値Ｋｓｍａｘ２に等しくなるように設定されている。また、図２０および図２１に示すように、調整係数Ｋｓを求める関数は、分配割合ＷＲｓを求める関数と同様、０≦Ｓ≦１の範囲で滑らかに変化する。

＜１．４．２　低輝度部ノイズ対策処理を行う場合＞
　次に、低輝度部ノイズ対策処理を行う場合（ＮＲ＝１の場合）の調整係数Ｋｓの決定方法について説明する（図３のステップＳ１０７～Ｓ１０９参照）。

　分配割合／係数演算部３２は、ＮＲ＝１のときには、ステップＳ１０７において次式（３０）に従い値ＮＳを求め、ステップＳ１０８において次式（３１）に従い係数Ｋｓｖを求める。
　　NS＝NB－NB｛Ks－(1＋WBR)｝²／（1＋WBR）²　…（３０）
　　Ksv＝(Ks－NS)V＋NS　　　　　　　　　　　　…（３１）
ただし、式（３０）におけるＮＢは次式で与えられる。
　　NB＝（1＋WBR）² ／｛2（1＋WBR）－1｝　　　…（３２）

　式（３０）を式（３１）に代入すると、明度Ｖと係数ＫｓとパラメータＷＢＲに基づき係数Ｋｓｖを求める計算式（以下「式Ｅ」という）が導かれる。式ＥにおいてＶ＝０に設定すると、Ｖ＝０のときに係数Ｋｓｖを求める関数が導かれる。同様に、式ＥにおいてＶ＝１に設定すると、Ｖ＝１のときに係数Ｋｓｖを求める関数が導かれ、式ＥにおいてＶ＝Ｖｘ（ただし、０＜Ｖｘ＜１）に設定すると、Ｖ＝Ｖｘのときに係数Ｋｓｖを求める関数が導かれる。Ｖ＝０のときの係数Ｋｓｖは値ＮＳに等しく（Ｋｓｖ＝ＮＳ）、Ｖ＝１のときの係数Ｋｓｖは係数Ｋｓに等しい（Ｋｓｖ＝Ｋｓ）。Ｖ＝Ｖｘのときの係数Ｋｓｖは、係数Ｋｓと値ＮＳを（１－Ｖｘ）：Ｖｘの比で按分した値になる。

　図２２は、係数Ｋｓｖのグラフを示す図である。図２２（Ａ）～（Ｃ）は、それぞれ、Ｖ＝０のとき、Ｖ＝Ｖｘのとき、および、Ｖ＝１のときのグラフを示す。図２２に示すように、明度Ｖを或る値に設定したとき、明度Ｖの値にかかわらず、彩度Ｓが大きいほど、係数Ｋｓｖは小さくなる。このため、係数Ｋｓｖは、Ｓ＝０のときに最大になり、Ｓ＝１のときに最小になる。また、Ｖ＝０のときの係数Ｋｓｖの最小値と最大値の差は、Ｖ＝１のときの係数Ｋｓｖの最小値と最大値の差よりも小さい。また、明度Ｖが小さいほど、係数Ｋｓｖの最小値と最大値の差は小さくなる。

　このように明度Ｖが小さいほど係数Ｋｓｖの最小値と最大値の差が小さいので、明度Ｖが小さいときには彩度Ｓの変化量に対する係数Ｋｓｖの変化量が小さくなる。したがって、低輝度部ノイズ対策処理を行うことにより、輝度が低いときに画素の色が隣接画素間で大きく変化することを防止して、表示画像の低輝度部に発生するノイズを抑制することができる。

　画像表示装置３では、彩度Ｓと色相Ｈが同じであれば、入力画像データＤ１が大きいほど画素２６の輝度が大きくなる（すなわち、階調性を保持する）必要がある。階調性を保持するためには、彩度Ｓが同じであれば入力画像データＤ１の明度Ｖが大きいほど、明度Ｖに増幅圧縮処理を行った結果が大きくなる必要がある。したがって、少なくとも、０＜Ｖ＜１のときに明度Ｖに係数Ｋｓｖを乗算した結果が、Ｖ＝１のときに明度Ｖ（＝１）に係数Ｋｓｖ（＝Ｋｓ）を乗算した結果よりも小さくなる必要がある。Ｋｓｖ・Ｖ≦Ｋｓより、次式（３３）が導かれる。
　　Ｋｓｖ≦Ｋｓ／Ｖ　…（３３）

　式（３３）を満たす範囲は、図２３に示す斜線部になる。関数のグラフが図２３に示す斜線部の内部にあるように、明度Ｖに基づき係数Ｋｓｖを求める関数を決定する。上述したように、分配割合／係数演算部３２は、式（３１）に従い係数Ｋｓｖを求める。図２３に示すように、係数Ｋｓｖのグラフは、２点（０，ＮＳ）と（１，Ｋｓ）を通る。

　式（３１）を式（３３）に代入して導かれる不等式が０＜Ｖ＜１の範囲内で成立するためには、式（３１）に示す直線の傾きが関数Ｋｓｖ＝Ｋｓ／Ｖの点（１，Ｋｓ）における接線の傾き以上であればよい。したがって、Ｋｓ－ＮＳ≧－Ｋｓより、次式（３４）が導かれる。式（３４）を満たす範囲は、図２４に示す点模様部になる。
　　ＮＳ≦２Ｋｓ　…（３４）

　図２５は、値ＮＳのグラフを示す図である。図２５に示すグラフは、３点（０，０）、（１，１）、（１＋ＷＢＲ，ＮＢ）を通る。値ＮＳを求める関数の点（０，０）における接線の傾きは、２ＮＢ／（１＋ＷＢＲ）＝（２＋２ＷＢＲ）／（１＋２ＷＢＲ）であり、０≦ＷＢＲ≦１の範囲内では２以下である。したがって、図２５に示すグラフは、図２４に示す範囲内にある。よって、式（３１）に従い値ＮＳを求めることにより、彩度Ｓと色相Ｈが同じであれば入力画像データＤ１の明度Ｖが大きいほど、明度Ｖに増幅圧縮処理を行った結果が大きくなる。したがって、低輝度部ノイズ対策処理を行う場合に、入力画像データＤ１が大きいほど画素２６の輝度が高くなり、階調性を保持することができる。

　図２６～図２８を参照して、低輝度部ノイズ対策処理の効果を説明する。図２６は、画像表示装置３における係数のグラフを示す図である。図２６には、ＮＲ＝０のときにステップＳ１０５で求めた係数Ｋｓのグラフと、ＮＲ＝１のときにステップＳ１０８で求めた係数Ｋｓｖのグラフとが記載されている。ここでは、ＷＲＸ＝ＷＢＲ＝１、ＲＡ＝ＲＢ＝０．５に設定されている。図２７は、画像表示装置３において低輝度部ノイズ対策処理を行わない場合（ＮＲ＝０のとき）の画像データ変換処理の例を示す図である。図２８は、画像表示装置３において低輝度部ノイズ対策処理を行う場合（ＮＲ＝１のとき）の画像データ変換処理の例を示す図である。

　ここでは例として、入力画像データＤ１に含まれる赤、緑、および、青の画像データが（０．２５，０．２５，０．２５）である場合と、（０．２５，０．２５，０．２）である場合を考える（以下、前者を「データＤａ」、後者を「データＤｂ」という）。データＤａについては、Ｓ＝０、Ｖ＝０．２５である。データＤｂについては、Ｓ＝０．２、Ｖ＝０．２５である。

　ＮＲ＝０かつＳ＝０のときにはＫｓ＝２であり、ＮＲ＝０かつＳ＝０．２のときにはＫｓ＝１．４２８である（図２６を参照）。したがって、低輝度部ノイズ対策処理を行わない場合（図２７）、データＤａに対してはＫｓ＝２を乗算する増幅圧縮処理が行われ、増幅圧縮処理後の画像データは（０．５，０．５，０．５）となる。また、データＤｂに対してはＫｓ＝１．４２８を乗算する増幅圧縮処理が行われ、増幅圧縮処理後の画像データは（０．３５７，０．３５７，０．２８６）となる。データＤａ、Ｄｂ間の差は小さいが、低輝度部ノイズ対策処理を行わない場合、データＤａに対して増幅圧縮処理を行った結果とデータＤｂに対して増幅圧縮処理を行った結果との間には大きな差が生じる。

　ＮＲ＝１かつＳ＝０のときにはＫｓ＝１．３３３であり、ＮＲ＝１かつＳ＝０．２のときにはＫｓ＝１．２２４である（図２６を参照）。したがって、低輝度部ノイズ対策処理を行う場合（図２８）、データＤａに対してＫｓ＝１．３３３を乗算する増幅圧縮処理が行われ、増幅圧縮処理後の画像データは（０．３３３，０．３３３，０．３３３）となる。また、データＤｂに対してはＫｓ＝１．２２４を乗算する増幅圧縮処理が行われ、増幅圧縮処理後の画像データは（０．３０６，０．３０６，０．２４５）となる。低輝度部ノイズ対策処理を行う場合、データＤａに対して増幅圧縮処理を行った結果とデータＤｂに対して増幅圧縮処理を行った結果との間の差は、低輝度部ノイズ対策処理を行わない場合と比べて小さくなる。

　データＤａに基づき駆動される画素と、データＤｂに基づき駆動される画素が隣接しているとする。低輝度部ノイズ対策処理を行わない場合には、２個の画素の色の差が大きくなり、表示画像の低輝度部にノイズが発生する。低輝度部ノイズ対策処理を行うことにより、２個の画素の色の差を小さくし、表示画像の低輝度部に発生するノイズを抑制することができる。

＜１．５　効果＞
　上述したように、駆動用画像データ演算部３３は、ステップＳ１１０において、３色の画像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉ、最小値Ｄｍｉｎ、分配割合ＷＲｓ、調整係数Ｋｓ、および、パラメータＷＢＲに基づき、式（３ａ）～（３ｄ）に従い、４色の画像データＷｄ、Ｂｄ、Ｇｄ、Ｒｄを求める。ここで、３色の画像データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉが表す色を変換前の色、４色の画像データＷｄ、Ｂｄ、Ｇｄ、Ｒｄが表す色を「変換後の色」という。これら２個の色をＨＳＶ色空間内で表現したとき、２個の色の間で明度Ｖは異なるが、色相Ｈと彩度Ｓは同じである。このように画像データ変換部３０における画像データ変換処理は、各画素について、入力画像データＤ１と駆動用画像データＤ２との間でＨＳＶ色空間における色相Ｈと彩度Ｓを同じ値に保つ。

　以上に示すように、本実施形態に係る画像表示装置３は、複数の原色（赤、緑、および、青）に対応した入力画像データＤ１に基づき、共通色サブフレーム（白サブフレーム）を含む複数のサブフレーム（白、青、緑、および、赤のサブフレーム）に対応した駆動用画像データＤ２を求める画像データ変換部３０と、駆動用画像データＤ２に基づき１フレーム期間に複数のサブフレームを表示する表示部４０とを備えたフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置である。画像データ変換部３０は、複数の原色に対応した第１画像データ（入力画像データＤ１）を複数のサブフレームに対応した第２画像データ（駆動用画像データＤ２）に変換する変換処理（画像データ変換処理）を各画素２６について行う。変換処理は、各画素２６について、第１画像データと第２画像データとの間でＨＳＶ色空間における色相Ｈと彩度Ｓを同じ値に保つ。画像データ変換部３０は、変換処理で用いる調整係数Ｋｓを演算し、調整係数Ｋｓを用いて変換処理を行う。低輝度部ノイズ対策処理を行う場合には、調整係数Ｋｓは、明度Ｖに応じて異なり、彩度Ｓが同じであれば明度Ｖが大きいほど変換処理後の明度が大きくなるような値である（ステップＳ１０７～Ｓ１０９参照）。明度Ｖが小さいほど、調整係数の最小値（Ｓ＝１のときの調整係数Ｋｓ）と最大値（Ｓ＝０のときの調整係数Ｋｓ）の差が小さい（図２２参照）。

　このように明度Ｖに応じて異なり、彩度Ｓが同じであれば明度Ｖが大きいほど増幅圧縮処理後の明度が大きくなるような調整係数Ｋｓを求めることにより、階調性を保持することができる。また、明度Ｖが小さいときには彩度Ｓの変化量に対する調整係数Ｋｓの変化量を小さくして、表示画像の低輝度部に発生するノイズを抑制することができる。したがって、本実施形態に係る画像表示装置３によれば、階調性を保持しながら、表示画像の低輝度部に発生するノイズを抑制することができる。

　また、画像データ変換部３０は、共通色サブフレームに分配する値を示す分配割合ＷＲｓと増幅圧縮処理で用いる調整係数Ｋｓとを求め、分配割合ＷＲｓと調整係数Ｋｓとを用いて変換処理を行い、各画素について、彩度Ｓが所定値よりも大きいときには、共通色サブフレームに対応した第２画像データが他のサブフレームに対応した第２画像データの最小値Ｄｄｍｉｎから最大値Ｄｄｍａｘまでの範囲内に入るように分配割合ＷＲｓを求める（図４、図５参照）。これにより、１フレーム期間内の変換後の画像データの変化を抑制し、色再現性を高くすることができる。また、画像データ変換部３０は、彩度Ｓに応じて滑らかに変化する関数に従い分配割合ＷＲｓと調整係数Ｋｓとを求める（図６、図１０、図１３、図１７、図２０等参照）。これにより、グラデーション画像を表示するときの画像の乱れを防止することができる。

　また、画像データ変換部３０における変換処理では、第２画像データの１フレーム期間内の最小値ＤＤｍｉｎに応じて第２画像データの１フレーム期間内の最大値ＤＤｍａｘの範囲が決定されている（式（１）、図２参照）。これにより、１フレーム期間内の変換後の画像データの変化を抑制し、色再現性を高くすることができる。

　また、彩度Ｓが０近傍（無彩色またはそれに近い彩度）の場合には、色割れが発生しやすいが、本実施形態では、この場合、（Ｓ，ＷＲｓ）が第２エリア内にあってＷｄ＞Ｄｄｍａｘとなる（図４、図５参照）。入力画像データＤ１が例えば最大白表示のデータである場合、表示デバイスとしての液晶パネル２４の光利用効率を最大化しようとすると、図２９に示すように分配割合ＷＲｓは５０％となるが、この分配割合では最大白表示において色割れが許容できないと判断されることがある。しかし本実施形態では、Ｓ＝０（無彩色）の場合には、Ｗｄ＞Ｄｄｍａｘであり、図３０に示すように分配割合ＷＲｓが例えば６６％となるので、最大白表示においても色割れの発生が抑えられる。一方、彩度Ｓが所定値よりも大きいときには、（Ｓ，ＷＲｓ）が第１エリア内にあってＤｄｍｉｎ＜Ｗｄ＜Ｄｄｍａｘとなるので（図４、図５、式（１２ａ）、式（１２ｃ）参照）、既述のように色再現性を高くすることができ、また、共通色サブフレームの分配割合を最大値１．０とする従来構成に比べると、光利用効率の低下が抑制される。このように本実施形態によれば、フィールドシーケンシャル方式の画像表示装置において、光利用効率の低下を抑えつつ色割れを防止すると共に色再現性の高い画像表示を行うことができる。

　また、共通色サブフレームを利用した輝度増幅を行う構成では、彩度Ｓが０に近づくほど増幅しやすいことから、増幅後の色空間は、彩度が０に近づくほど輝度方向に伸長される。その結果、彩度が０に近い場合には、本来の階調差が強調されることによって表示画像に階調飛びが発生する可能性がある。これに対し本実施形態では、Ｓ＝０（無彩色）の場合には、（Ｓ，ＷＲｓ）が図４の第２エリアにあってＷｄ＞Ｄｄｍａｘとなるので、各サブフレーム期間において液晶パネル２４の透過率が最大になることはない。その結果、Ｓ＝０（無彩色）の場合に各サブフレーム期間で液晶パネル２４の透過率を最大にする構成に比べ、最大輝度が低下することになるが、表示画像における階調飛びが抑制される。すなわち本実施形態によれば、表示画像において、調整係数Ｋｓにより、輝度を増幅しつつ階調飛びを抑制するよう輝度増幅量を適正に調整することができる。

　また、画像データ変換部３０は、変換処理で用いるパラメータを記憶するパラメータ記憶部３１を含み、パラメータ記憶部３１は、表示部４０に含まれる画素２６の応答特性に応じた第１パラメータ（パラメータＷＲＸ）を記憶する。これにより、表示部４０の応答特性に応じて好適な第１パラメータを設定して、色再現性を高くすることができる。

　また、パラメータ記憶部３１は、第１パラメータ（パラメータＷＲＸ）に加えて、第２画像データの１フレーム期間内の最小値ＤＤｍｉｎに応じて第２画像データの１フレーム期間内の最大値ＤＤｍａｘの範囲を指定する第２パラメータ（パラメータＲＡ、ＲＢ）を記憶する。表示部４０の応答特性に応じて好適な第１パラメータを設定し、第２パラメータを用いて駆動用画像データＤ２の１フレーム期間内の最小値ＤＤｍｉｎに応じて駆動用画像データＤ２の１フレーム期間内の最大値ＤＤｍａｘを制限することにより、色再現性を高くすることができる。

　また、パラメータ記憶部３１は、第１パラメータ（パラメータＷＲＸ）と第２パラメータ（パラメータＲＡ、ＲＢ）に加えて、共通色サブフレーム（白サブフレーム）を表示するときの表示部４０に含まれる光源２７の輝度を指定する第３パラメータ（パラメータＷＢＲ）を記憶する。表示部４０は、共通色サブフレームを表示するときに、光源２７の輝度を第３パラメータに応じて制御する。したがって、画像表示装置３によれば、第１および第２パラメータを用いて色再現性を高くすると共に、第３パラメータを用いて共通色サブフレームを表示するときの光源２７の輝度を制御して、光源２７で発生する熱を削減することができる。

　また、パラメータ記憶部３１は、第１パラメータ（パラメータＷＲＸ）と第２パラメータ（パラメータＲＡ、ＲＢ）と第３パラメータ（パラメータＷＢＲ）に加えて、色割れをより低減するために、Ｓ＝０（無彩色）のときの分配割合ＷＲｓをＷＢＲ／（１＋ＷＢＲ）以上に設定できるよう準備された第４パラメータ（パラメータＷＲＷ）を記憶する。このパラメータＷＲＷによって、彩度が０近傍であるときにＷｄ＞Ｄｄｍａｘとなるように分配割合を大きくすることで、最大白表示においても色割れを抑えることができる。

　また、画像データ変換部３０は、正規化された輝度データ（入力画像データＤ１）に対して変換処理を行う。これにより、変換処理を正しく行うことができる。また、入力画像データＤ１は赤、緑、および、青に対応し、駆動用画像データＤ２は赤、緑、青、および、白のサブフレームに対応し、共通色サブフレームは白サブフレームである。したがって、３原色に対応した入力画像データに基づき、３原色と白のサブフレームを表示する画像表示装置において、階調性を保持しながら、表示画像の低輝度部に発生するノイズを抑制することができる。

＜２．第２の実施形態＞
　図３１は、第２の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。図３１に示す画像表示装置５は、画像データ変換部５０と表示部６０を備えている。画像データ変換部５０は、第１の実施形態に係る画像データ変換部３０にパラメータ選択部５２を追加し、パラメータ記憶部３１をパラメータ記憶部５１に置換したものである。表示部６０は、第１の実施形態に係る表示部４０に温度センサ６１を追加したものである。以下、第１の実施形態との相違点を説明する。

　温度センサ６１は、表示部６０に含まれ、表示部６０の温度Ｔを測定する。温度センサ６１は、例えば、液晶パネル２４の近傍に設けられる。温度センサ６１で測定された温度Ｔは、パラメータ選択部５２に入力される。

　パラメータ記憶部５１は、パラメータＷＲＸ、ＲＡ、ＲＢ、ＷＢＲ、ＷＲＷ、ＲＣについて温度に応じて複数の値を記憶している。パラメータ選択部５２は、パラメータ記憶部５１に記憶された複数の値の中から温度センサ６１で測定された温度Ｔに応じた値を選択し、選択した値をパラメータＷＲＸ、ＲＡ、ＲＢ、ＷＢＲ、ＷＲＷ、ＲＣとして出力する。パラメータ選択部５２から出力されたパラメータＷＲＸ、ＲＡ、ＲＢ、ＷＢＲ、ＷＲＷ、ＲＣは、分配割合／係数演算部３２に入力される。パラメータＷＢＲはバックライト駆動回路４１にも入力される。なお、パラメータＧＬ、ＮＲは、パラメータ記憶部５１からパラメータ選択部５２を介してそのまま分配割合／係数演算部３２に入力される。

　以上に示すように、本実施形態に係る画像表示装置５では、画像データ変換部５０は、変換処理（画像データ変換処理）で用いるパラメータＷＲＸ、ＲＡ、ＲＢ、ＷＢＲ、ＷＲＷ、ＧＬ、ＲＣ、ＮＲを記憶するパラメータ記憶部５１を含み、表示部６０は温度センサ６１を含んでいる。パラメータ記憶部５１はパラメータＷＲＸ、ＲＡ、ＲＢ、ＷＢＲ、ＷＲＷ、ＲＣについて温度に応じて複数の値を記憶し、画像データ変換部５０はパラメータ記憶部５１に記憶された複数の値の中から温度センサ６１で測定された温度Ｔに応じた値を選択して変換処理で用いる。したがって、画像表示装置５によれば、表示部６０の温度Ｔに応じたパラメータＷＲＸ、ＲＡ、ＲＢ、ＷＢＲ、ＷＲＷ、ＲＣに基づき変換処理を行うことにより、表示部６０の応答特性が温度に応じて変化する場合でも色再現性を高くすることができる。

＜３．第３の実施形態＞
　図３２は、第３の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。図３２に示す画像表示装置７は、画像データ変換部７０と表示部６０を備えている。画像データ変換部７０は、第２の実施形態に係る画像データ変換部５０にフレームメモリ７１を追加し、統計値／彩度演算部１２を統計値／彩度演算部７２に置換したものである。以下、第２の実施形態との相違点を説明する。

　画像表示装置７には、赤、緑、および、青の画像データを含む入力画像データＤ１が入力される。フレームメモリ７１は、１フレーム分または複数フレーム分の入力画像データＤ１を記憶する。

　統計値／彩度演算部１２と同様に、統計値／彩度演算部７２は、入力画像データＤ１に基づき各画素について、最大値Ｄｍａｘと最小値Ｄｍｉｎと彩度Ｓを求める。このとき、統計値／彩度演算部７２は、各画素について、フレームメモリ７１に記憶された複数の画素に対応した入力画像データＤ１に基づき、最大値Ｄｍａｘと最小値Ｄｍｉｎと彩度Ｓを求める。

　例えば、統計値／彩度演算部７２は、或る画素について彩度Ｓを求めるときに、近傍の複数の画素について彩度を求め、求めた複数の彩度の平均値、最大値、または、最小値を求めてもよい。また、統計値／彩度演算部７２は、近傍の画素の彩度に対して、近傍の画素との間の距離などに応じた重み付けを行って計算してもよい。これにより、彩度Ｓを空間方向に滑らかに変化させたり、彩度Ｓに応じた調整係数Ｋｓの大小を抑制したりすることにより、彩度Ｓに応じた輝度差による画像の違和感を低減することができる。また、統計値／彩度演算部７２は、過去のフレームについて求めた彩度と現フレームについて求めた彩度に対してフィルタ演算を適用することにより、彩度Ｓを求めてもよい。また、統計値／彩度演算部７２は、過去のフレームの彩度に対して、現フレームとの時間差などに応じた重み付けを行って計算してもよい。これにより、彩度Ｓを時間方向に滑らかに変化させたり、彩度Ｓに応じた調整係数Ｋｓの大小を抑制したりすることにより、彩度Ｓに応じた時間方向の輝度差による画像の違和感を低減することができる。統計値／彩度演算部７２は、同様の方法で最大値Ｄｍａｘと最小値Ｄｍｉｎを求める。

　以上に示すように、本実施形態に係る画像表示装置７では、画像データ変換部７０は第１画像データ（入力画像データＤ１）を記憶するフレームメモリ７１を含み、各画素について、フレームメモリ７１に記憶された複数の画素に対応した第１画像データに基づき変換処理を行う。したがって、画像表示装置７によれば、分配割合ＷＲｓと調整係数Ｋｓの急激な変化を防止し、画素２６の色が空間方向または時間方向に急激に変化することを防止することができる。
＜４．変形例＞

　上記各実施形態に係る画像表示装置については、以下の変形例を構成することができる。図３３は、第１の実施形態の変形例に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。図３３に示す画像表示装置８において、画像データ変換部８０は、第１の実施形態に係る画像データ変換部３０に対して、逆ガンマ変換部８１、ガンマ変換部８２、および、応答補償処理部８３を追加したものである。

　画像表示装置８に入力される入力画像データＤ１は、逆ガンマ変換を行う前の階調データである。逆ガンマ変換部８１は、入力画像データＤ１に対して逆ガンマ変換を行い、逆ガンマ変換後の画像データＤ３を求める。パラメータ記憶部３１、統計値／彩度演算部１２、分配割合／係数演算部３２、および、駆動用画像データ演算部３３は、逆ガンマ変換後の画像データＤ３に対して第１の実施形態と同様の処理を行う。これにより、ガンマ変換前の画像データＤ４が得られる。ガンマ変換部８２は、ガンマ変換前の画像データＤ４に対してガンマ変換を行うにことにより、画像データＤ５を求める。応答補償処理部８３は、画像データＤ５に対して応答補償処理を行うことにより、駆動用画像データＤ２を求める。応答補償処理部８３では、画素２６の応答速度の不足を補うオーバードライブ処理（「オーバーシュート処理」とも呼ばれる）が行われる。

　本変形例に係る画像表示装置８では、画像データ変換部８０は、複数の原色に対応した第１画像データ（逆ガンマ変換後の画像データＤ３）を複数のサブフレームに対応した第２画像データ（ガンマ変換前の画像データＤ４）に変換する変換処理（画像データ変換処理）を各画素について行い、変換処理を行った後の画像データＤ５に対して応答補償処理を行うことにより、駆動用画像データＤ２を求める。したがって、画像表示装置８によれば、表示部６０の応答速度が遅い場合でも所望の画像を表示することができる。

　なお、画像データ変換部８０は、逆ガンマ変換部８１、ガンマ変換部８２、および、応答補償処理部８３を含むこととした。これに代えて、画像データ変換部は、逆ガンマ変換部８１とガンマ変換部８２を含み、応答補償処理部８３を含んでいなくてもよく、応答補償処理部８３を含み、逆ガンマ変換部８１とガンマ変換部８２を含んでいなくてもよい。また、第１の実施形態に係る画像データ変換部に対して、逆ガンマ変換部８１とガンマ変換部８２、および、応答補償処理部８３の少なくとも一方を追加してもよい。また、応答補償処理の後にガンマ変換を行うこととしてもよい。この場合、駆動用画像データ演算部から出力された画像データに対して応答補償処理が行われ、応答補償処理後の画像データに対してガンマ変換が行われる。

　なお、第１～第３の実施形態では、分配割合／係数演算部は式（１）を満たすように係数Ｋｓを求め、かつ、ＲＢ＝１－ＲＡであることとした（図２を参照）。これに代えて、分配割合／係数演算部は、最小値ＤＤｍｉｎと最大値ＤＤｍａｘが０≦ＤＤｍｉｎ≦１、０≦ＤＤｍａｘ≦１を満たす範囲内に設定された任意の制限範囲内に入るように係数Ｋｓを求めてもよい。例えば、図２に示す制限範囲の境界は直線であるが、制限範囲の境界は、曲線でもよいし、屈曲点を有する折れ線でもよい。ただし、制限範囲の境界は直線または曲線であることが好ましい。

　また、第１～第３の実施形態では、特定の計算式に従い分配割合ＷＲｓと係数Ｋｓ、Ｋｓｖを求める画像表示装置について説明してきたが、分配割合ＷＲｓと係数Ｋｓ、Ｋｓｖを求める計算式は各実施形態で説明したもの以外でもよい。例えば、分配割合ＷＲｓを求める計算式として、従来から知られた計算式を用いてもよく、係数Ｋｓｖを求める計算式として、式（３３）を満たす任意の計算式を用いてもよい。

　また、ここまで第１～第３の実施形態およびその変形例に係る画像表示装置について説明してきたが、第１～第３の実施形態およびその変形例に係る画像表示装置の特徴をその性質に反しない限り任意に組合せて、各種の変形例に係る画像表示装置を構成することができる。

　また、上記第１～第３の実施形態では、光源部としてのバックライト２５からの光を透過する液晶パネル２４が表示パネルとして使用され液晶パネル２４における透過率を制御することにより画像が表示されるが、本発明は、液晶パネル２４のような透過型の光変調器を使用したフィールドシーケンシャル方式の表示装置に限定されず、反射型の光変調器を使用したフィールドシーケンシャル方式の表示装置にも適用することができる。例えば、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）と呼ばれる反射型の液晶パネルを光変調器として使用したフィールドシーケンシャル方式の投写型表示装置も本発明を適用することができる。また、本発明を液晶表示装置以外のフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置、例えば有機ＥＬ（ElectroLuminescence）表示装置等の自発光型の画像表示装置や、表示パネルの後方を透けて見せる機能を有するシースルー画像表示装置などに適用することもできる。

　また、上記第１～第３の実施形態では、各フレーム期間は、青、緑、赤の原色サブフレーム期間と共通色サブフレーム期間としての白のサブフレーム期間（青、緑、青の共通色である白のサブフレーム）とから構成されるが、これに代えて、他の原色のサブフレーム期間と共通色サブフレーム期間から構成されていてもよい。なお本明細書において、「共通色」は、各フレーム期間内の原色サブフレーム期間に対応する原色の色成分を全て含む色であり、これらの色成分の比率は問わないものとする。ただし、共通色サブフレームによって色割れを抑制するという観点からは、共通色サブフレーム期間としての白のサブフレーム期間に代えて、２つの原色から構成される他の色に対応する共通色サブフレーム期間（例えば赤と緑から構成される黄色のサブフレーム期間）を使用してもよい。また、同様の観点から、「白色」や「黄色」に代えて、「黄緑色」、「赤色」、または「輝度半分の赤色」等、黒色以外の任意の色を共通色サブフレーム期間に対応させることも可能である。

＜５．その他＞
　本願は、２０１６年９月３０日に出願された「フィールドシーケンシャル方式の画像表示装置および画像表示方法」という名称の日本国特願２０１６－１９２９４３号に基づく優先権を主張する出願であり、この日本国出願の内容は引用することによって本願の中に含まれる。

　３、５、７、８…画像表示装置
　３０、５０、７０、８０…画像データ変換部
　４０、６０…表示部
　３１、５１…パラメータ記憶部
　１２、７２…統計値／彩度演算部
　３２…分配割合／係数演算部
　３３…駆動用画像データ演算部
　２１…タイミング制御回路
　２２…パネル駆動回路
　４１…バックライト駆動回路
　２４…液晶パネル
　２５…バックライト
　２６…画素
　２７…光源
　５２…パラメータ選択部
　６１…温度センサ
　７１…フレームメモリ
　８１…逆ガンマ変換部
　８２…ガンマ変換部
　８３…応答補償処理部

Claims (20)

1. 　複数の原色にそれぞれ対応する複数の原色サブフレーム期間と少なくとも１つの共通色サブフレーム期間とからなる複数のサブフレーム期間が各フレーム期間に含まれるフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置であって、
   　前記複数の原色に対応する入力画像データを受け取り、当該入力画像データに基づき、当該入力画像データの表す入力画像の各画素につき前記複数のサブフレーム期間のそれぞれの画素データ値を求めることにより、当該入力画像データから前記複数のサブフレーム期間に対応する駆動用画像データを生成する画像データ変換部と、
   　前記駆動用画像データに基づき画像を表示する表示部と
   を備え、
   　前記画像データ変換部は、
   　　前記入力画像の各画素についてのＨＳＶ空間における色相と彩度が維持され、かつ、前記入力画像が無彩色の画素を含む場合に当該無彩色の画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなり、かつ、前記入力画像が所定値よりも大きい彩度の画素を含む場合に当該画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最小値よりも大きく最大値よりも小さくなるように、
   　　前記入力画像データから前記駆動用画像データを生成する変換処理を行うことを特徴とする、画像表示装置。
2. 　前記画像データ変換部は、
   　　前記入力画像の各画素につき、前記共通色サブフレーム期間の画素データ値が取り得る最大値に対する前記駆動用画像データにおける前記共通色サブフレーム期間の画素データ値の比として定義される分配割合を当該画素の彩度に応じて決定し、
   　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の値に乗算すべき調整係数を、前記複数のサブフレーム期間における画素データ値に基づき当該画素が前記表示部で表示可能な範囲内で当該画素の彩度に応じて決定し、
   　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の値から前記調整係数および前記分配割合に基づき前記複数のサブフレーム期間のそれぞれにおける画素データ値を求めることにより、前記駆動用画像データを生成することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 　前記画像データ変換部は、
   　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の表示のために１フレーム期間で発すべき共通色成分の表示光量のうち共通色サブフレーム期間で発すべき表示光量の割合として定義される分配割合を当該画素の彩度に応じて決定し、
   　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の値に乗算すべき調整係数を、前記複数のサブフレーム期間における画素データ値に基づき当該画素が前記表示部で表示可能な範囲内で当該画素の彩度に応じて決定し、
   　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の値から前記調整係数および前記分配割合に基づき前記複数のサブフレーム期間のそれぞれにおける画素データ値を求めることにより、前記駆動用画像データを生成することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
4. 　前記画像データ変換部は、前記入力画像の各画素につき、前記複数のサブフレーム期間における画素データ値のうちの最大値が最小値に関して線形に制限されるように、前記調整係数を決定することを特徴とする、請求項２または３に記載の画像表示装置。
5. 　前記画像データ変換部は、
   　　前記調整係数を得るための仮の係数を示す彩度の関数と、前記仮の係数に乗算すべき補正係数を示す彩度の関数とを想定し、
   　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の彩度に基づき前記仮の係数と前記補正係数との乗算結果を前記調整係数として求めることを特徴とする、請求項２、３、または４に記載の画像表示装置。
6. 　前記仮の係数は、前記入力画像の画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最小値よりも大きく最大値よりも小さくなるように前記分配割合を設定した場合に前記調整係数が取り得る最大値を示すように構成され、
   　前記補正係数は、前記入力画像の画素が無彩色のときに、当該画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなるように前記分配割合を設定した場合に前記調整係数が取り得る最大値に前記仮の係数と前記補正係数との乗算結果が等しくなるように、構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の画像表示装置。
7. 　前記画像データ変換部は、
   　　前記調整係数を得るための仮の係数を示す彩度の関数を想定し、
   　　前記入力画像の各画素につき、当該画素の彩度に基づき前記仮の係数と所定値との差の按分点に相当する値を前記調整係数として求めることを特徴とする、請求項２、３、または４に記載の画像表示装置。
8. 　前記仮の係数は、前記入力画像の画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最大値よりも小さく最小値よりも大きくなるように前記分配割合を設定した場合に前記調整係数が取り得る最大値を示すように構成され、
   　前記画像データ変換部は、前記入力画像の画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなるように前記分配割合を設定した場合において前記入力画像の当該画素が無彩色のときに前記調整係数が取り得る最大値に前記按分点が対応するように前記仮の係数と前記所定値との差を按分することにより、前記調整係数を求めることを特徴とする、請求項７に記載の画像表示装置。
9. 　前記画像データ変換部は、
   　　前記分配割合を示す彩度の関数であって少なくとも１つの第１パラメータを含む第１の関数と、前記調整係数を示す彩度の関数であって少なくとも１つの第２パラメータを含む第２の関数とを備え、
   　　前記分配割合および前記調整係数を前記少なくとも１つの第１および第２パラメータによってそれぞれ調整可能に構成されていることを特徴とする、請求項２から８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
10. 　前記表示部は、
    　　各サブフレーム期間において対応する色の光を発する光源部と、
    　　前記光源部からの光を透過または反射させる光変調部と、
    　　各サブフレーム期間において対応する色の光が前記光変調部に照射されるように前記光源部を駆動する光源部駆動回路と、
    　　各サブフレーム期間で対応する色の画像が表示されるように前記光変調部における透過率または反射率を制御する光変調部駆動回路とを備え、
    　前記少なくとも１つの第１および第２パラメータは発光制御パラメータを含み、
    　前記光源部駆動回路は、前記光源部における前記共通色の発光輝度を前記発光制御パラメータに基づき制御することを特徴とする、請求項９に記載の画像表示装置。
11. 　前記画像データ変換部は、前記制御パラメータをＷＢＲとしたとき、前記入力画像における無彩色の画素につき前記分配割合をＷＢＲ／（１＋ＷＢＲ）よりも大きくなるように決定し、
    　前記光源部駆動回路は、前記共通色サブフレーム期間において前記光源部が各原色サブフレーム期間での前記光源部の発光輝度に前記発光制御パラメータＷＢＲを乗じた輝度で発光するように前記光源部を駆動することを特徴とする、請求項１０に記載の画像表示装置。
12. 　前記画像データ変換部は、彩度に応じて滑らかに変化する関数に従い前記分配割合と前記調整係数とを求めることを特徴とする、請求項１１に記載の画像表示装置。
13. 　前記画像データ変換部は、前記変換処理で用いるパラメータを記憶するパラメータ記憶部を含み、
    　前記パラメータ記憶部は、前記表示部での画像表示における応答特性に応じたパラメータを記憶することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
14. 　前記画像データ変換部は、前記入力画像の各画素につき前記複数のサブフレーム期間における画素データ値のうちの最小値に応じて最大値の範囲を指定するパラメータを更に記憶することを特徴とする、請求項１３に記載の画像表示装置。
15. 　前記画像データ変換部は、前記変換処理で用いるパラメータを記憶するパラメータ記憶部を含み、
    　前記表示部は温度センサを含み、
    　前記パラメータ記憶部は、前記パラメータについて温度に応じて複数の値を記憶し、
    　前記画像データ変換部は、前記パラメータ記憶部に記憶された複数の値の中から前記温度センサで測定された温度に応じた値を選択して前記変換処理で用いることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
16. 　前記画像データ変換部は、
    　　前記入力画像データを記憶するフレームメモリを含み、
    　　前記入力画像の各画素につき、当該画素に対応した駆動用画像データを前記フレームメモリに記憶された複数の画素に対応した入力画像データに基づき生成することを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
17. 　前記画像データ変換部は、正規化された輝度データに対して前記変換処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
18. 　前記画像データ変換部は、前記変換処理を行った後の画像データに対して応答補償処理を行うことにより、前記駆動用画像データを求めることを特徴とする、請求項１７に記載の画像表示装置。
19. 　前記複数の原色は、青、緑、および赤からなり、
    　前記共通色は白であることを特徴とする、請求項１に記載の画像表示装置。
20. 　複数の原色にそれぞれ対応する複数の原色サブフレーム期間と少なくとも１つの共通色サブフレーム期間とからなる複数のサブフレーム期間が各フレーム期間に含まれるフィールドシーケンシャル方式の画像表示方法であって、
    　前記複数の原色に対応する入力画像データを受け取り、当該入力画像データに基づき、当該入力画像データの表す入力画像の各画素につき前記複数のサブフレーム期間のそれぞれの画素データ値を求めることにより、当該入力画像データから前記複数のサブフレーム期間に対応する駆動用画像データを生成する画像データ変換ステップと、
    　前記駆動用画像データに基づき画像を表示する表示ステップと
    を備え、
    　前記画像データ変換ステップでは、
    　　前記入力画像の各画素についてのＨＳＶ空間における色相と彩度が維持され、かつ、前記入力画像が無彩色の画素を含む場合に当該無彩色の画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間におけるいずれの画素データ値よりも大きくなり、かつ、前記入力画像が所定値よりも大きい彩度の画素を含む場合に当該画素につき前記共通色サブフレーム期間における画素データ値が前記複数の原色サブフレーム期間における画素データ値のうちの最小値よりも大きく最大値よりも小さくなるように、
    　　前記入力画像データから前記駆動用画像データを生成する変換処理が行われることを特徴とする、画像表示方法。

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