JP4451057B2 - 表示装置の駆動方法、表示装置、および、そのプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置の駆動方法、表示装置、および、そのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
比較的少ない電力で駆動可能な液晶表示装置は、携帯機器のみならず、据え置き型の機器の表示装置として、広く使用されている。当該液晶表示装置は、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）などと比較すると、応答速度が遅く、遷移階調によって、通常のフレーム周波数（６０Ｈｚ）に対応した書き換え時間（１６．７ｍｓｅｃ）で応答が完了しないこともあるため、前回から今回への階調遷移を強調するように、駆動信号を変調して駆動する方法も採用されている（後述の特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、前フレームＦＲ(k-1) から現フレームＦＲ(k) への階調遷移がライズ駆動の場合、前回から今回への階調遷移を強調するように、具体的には、現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) が示す電圧レベルよりも高いレベルの電圧を画素へ印加する。
【０００４】
この結果、階調が遷移するとき、現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) が示す電圧レベルを最初から印加する場合の輝度レベルと比較して、画素の輝度レベルは、より急峻に増大し、より短い期間で、上記現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) に応じた輝度レベル近傍に到達する。これにより、液晶の応答速度が遅い場合であっても、液晶表示装置の応答速度を向上できる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１６７４３号公報（公開日：2002年４月１９日）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、映像信号にノイズが混入すると、ノイズに起因する階調遷移も強調され、本来の映像とは異なるピーキーな映像が出力される虞れがある。一方、当該ノイズに起因する表示品質の低下を防止するために、階調遷移を強調する程度を抑えると、画素の応答速度が遅くなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画素の応答速度を向上させているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分を抑制する第２補正工程を含んでいることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調を比較して、空間領域でのピークをカットする第２補正工程を含んでいることを特徴としている。
【００１０】
これらの構成では、第１補正工程において、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調しているため、画素の応答速度を向上できる一方で、ノイズが混入すると、ノイズによる階調の変化を強調するだけではなく、次の表示において、ノイズが混入しない場合であっても、前回混入したノイズによる階調変化が発生してしまう。
【００１１】
ところが、上記構成では、第１補正工程の後で実施される第２補正工程によって、空間ローパスフィルタ処理やピークカット処理によって、空間領域における高周波成分が抑制されるので、ノイズの混入していない通常の映像を表示する際における画素の応答速度向上と、ノイズによる階調変化の抑制との双方を実現できる。
【００１２】
また、ノイズによって発生した、各画素への階調の空間領域における高周波成分は、第１補正工程によって、より周波数が高くなった後に、第２の補正工程によって抑制される。このように、通常の映像の空間周波数とノイズの空間周波数との差が拡大された後で、高周波成分が抑制されるので、第１補正工程の前に第２の補正工程を実施する場合と比較して、通常の映像の表示を阻害することなく、ノイズを除去できる。
【００１３】
これらの結果、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できる。
【００１４】
また、本発明に係る表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素近傍の第１画素群の補正後の階調を平均して、第１の平均値を算出すると共に、当該第１の平均値と補正対象画素の階調との差が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定する判定工程と、上記判定工程での判定結果によって、階調が突出していると判断した特定画素について、当該特性画素近傍の第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正工程とを含んでいることを特徴としている。
【００１５】
なお、第２画素群は、第１画素群と同じ画素群であってもよいし、第１画素群よりも補正対象画素に近い画素群であってもよい。また、上記第１画素群は、特定画素を中心とする矩形領域に含まれる画素であってもよいし、特定画素を中心とする線分に含まれる画素であってもよい。
【００１６】
上記構成でも、第１補正工程の後に実施される第２補正工程によって、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分が抑制される。したがって、上述の表示装置の駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できる。
【００１７】
さらに、上記構成に加えて、上記第２画素群は、第１画素群よりも特定画素に近い画素群であってもよい。当該構成では、第１画素群の階調を参照した判定結果によって補正対象画素が特定画素か否かを判定すると共に、階調の変更が必要な場合には、第１画素群よりも特定画素に近い第２画素群の階調の平均値（第２の平均値）に、特定画素の階調を変更する。したがって、映像が比較的高精細な場合であっても、特定画素の階調を周囲と全く相関のない階調にすることがなく、表示装置の表示品質を向上できる。
【００１８】
また、上記構成に加えて、上記第１画素群は、特定画素を中心とする線分に含まれる画素からなる画素群であってもよい。当該構成では、線分に含まれる画素の階調を平均して、第１の平均値を求めるので、矩形領域に含まれる画素の階調を平均して、第１の平均値を求める構成に比べて、演算量を削減できる。なお、ノイズは、突発的なので、第１画素群が線分であっても、矩形領域の場合と同様にノイズに起因する表示品質の低下を抑制できる。
【００１９】
一方、上記判定工程に代えて、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求めると共に、他方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定工程を含んでいてもよい。
【００２０】
当該構成でも、第１補正工程の後に実施される第２補正工程によって、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分が抑制される。したがって、上述の表示装置の駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できる。
【００２１】
また、上記構成に加えて、上記第２画素群は、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる画素群であってもよい。
【００２２】
当該構成では、第１画素群の階調を参照した判定結果によって補正対象画素が特定画素か否かを判定すると共に、階調の変更が必要な場合には、第１画素群よりも特定画素に近い第２画素群の階調の平均値（第２の平均値）に、特定画素の階調を変更する。したがって、映像が比較的高精細な場合であっても、特定画素の階調を周囲と全く相関のない階調にすることがなく、表示装置の表示品質を向上できる。
【００２３】
さらに、上記各構成に加えて、上記判定工程は、特定画素を中心とする、互いに異なる方向の線分に含まれる画素からなる各第１画素群について繰り返され、上記第２補正工程は、上記判定工程での各方向の判定結果の組み合わせによって、階調が突出していると判断した画素を特定画素としてもよい。
【００２４】
当該構成では、複数の方向での判定結果の組み合わせによって、補正対象画素の階調が突出しているか否かを判断しているので、単一方向での判定結果によって判断する場合よりも確実に、特定画素か否かを識別できる。この結果、より確実にノイズに起因する表示品質の低下を抑制できる。
【００２５】
また、上記構成に加えて、上記第１補正手段に入力される映像信号は、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group ）映像など、映像を複数の小ブロックに分割し、各ブロック単位で符号化された映像信号であり、上記第１画素群の長手方向の長さは、上記ブロックの長手方向の長さと略同一であってもよい。なお、ブロック単位で符号化された映像信号が拡大して表示される場合は、符号化の単位となるブロックも拡大されているので、これに合わせて、第１画素群の長手方向の長さも設定される。
【００２６】
上記構成では、符号化の単位（映像として一体として扱われるサイズ、あるいは、符号化の単位であるためノイズが目立ちやすいサイズ）と、第１画素群の長手方向の長さとが略同一なので、より的確に、補正対象画素が特定画素か否かを判定できる。この結果、より確実にノイズに起因する表示品質の低下を抑制できる。
【００２７】
一方、本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、上記第１補正手段にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分を抑制する第２補正手段を含んでいることを特徴としている。
【００２８】
また、本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、上記第１補正手段にて補正された各画素への階調を比較して、空間領域でのピークをカットする第２補正手段を含んでいることを特徴としている。
【００２９】
さらに、本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素近傍の第１画素群の補正後の階調を平均して、第１の平均値を算出すると共に、当該第１の平均値と補正対象画素の階調との差が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、上記判定手段での判定結果によって、階調が突出していると判断した特定画素について、当該特性画素近傍の第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正手段とを備えていることを特徴としている。
【００３０】
また、本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記判定手段に代えて、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求めると共に、他方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定手段を備えていることを特徴としている。
【００３１】
当該構成の表示装置は、上述の各表示装置の駆動方法で画素を駆動する。したがって、上述の各駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できる。
【００３２】
さらに、上記構成に加えて、上記画素は、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子であってもよい。ここで、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子を画素とする場合、ディケイの階調遷移に対する応答速度がライズの場合に比べて遅く、階調遷移を強調するように変調して駆動したとしても、前々回から前回へのディケイの階調遷移において、実際の階調遷移と、所望の階調遷移とに差が発生しやすい。したがって、ノイズの混入によって、ディケイ→ライズの階調遷移が発生すると、画素の階調が所望の階調を超えて、白光りが発生し、ユーザに視認されやすくなる。これに対して、上記構成では、第１補正手段の後に配された第２補正手段によって、ノイズに起因する階調遷移が抑制されている。したがって、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子を画素としているにも拘わらず、ノイズに起因する白光りの発生を防止でき、表示装置の表示品質を向上できる。
【００３３】
また、本発明に係るプログラムは、上述の表示装置の駆動方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムであって、当該プログラムがコンピュータによって実行されると、当該コンピュータは、上記表示装置の駆動装置として動作する。したがって、上述の各駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図１ないし図１３に基づいて説明すると以下の通りである。すなわち、本実施形態に係る画像表示装置（表示装置）１は、前回から今回への階調遷移を強調することによって、画素の応答速度を向上させているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止可能な画像表示装置１である。
【００３５】
当該画像表示装置１のパネル１１は、図２に示すように、マトリクス状に配された画素ＰＩＸ(1,1) 〜ＰＩＸ(n,m) を有する画素アレイ２と、画素アレイ２のデータ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎを駆動するデータ信号線駆動回路３と、画素アレイ２の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍを駆動する走査信号線駆動回路４とを備えている。また、画像表示装置１には、両駆動回路３・４へ制御信号を供給する制御回路１２と、入力される映像信号に基づいて、上記階調遷移を強調するように、上記制御回路１２へ与える映像信号を変調する変調駆動処理部２１とが設けられている。なお、これらの回路は、電源回路１３からの電力供給によって動作している。
【００３６】
以下では、変調駆動処理部２１の詳細構成について説明する前に、画像表示装置１全体の概略構成および動作を説明する。また、説明の便宜上、例えば、ｉ番目のデータ信号線ＳＬｉのように、位置を特定する必要がある場合にのみ、位置を示す数字または英字を付して参照し、位置を特定する必要がない場合や総称する場合には、位置を示す文字を省略して参照する。
【００３７】
上記画素アレイ２は、複数（この場合は、ｎ本）のデータ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎと、各データ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎに、それぞれ交差する複数（この場合は、ｍ本）の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍとを備えており、１からｎまでの任意の整数および１からｍまでの任意の整数をｊとすると、データ信号線ＳＬｉおよび走査信号線ＧＬｊの組み合わせ毎に、画素ＰＩＸ(i,j) が設けられている。
【００３８】
本実施形態の場合、各画素ＰＩＸ(i,j) は、隣接する２本のデータ信号線ＳＬ(i-1) ・ＳＬｉと、隣接する２本の走査信号線ＧＬ(j-1) ・ＧＬｊとで囲まれた部分に配されている。
【００３９】
一例として、画像表示装置１が液晶表示装置の場合について説明すると、上記画素ＰＩＸ(i,j) は、例えば、図３に示すように、スイッチング素子として、ゲートが走査信号線ＧＬｊへ、ドレインがデータ信号線ＳＬｉに接続された電界効果トランジスタＳＷ(i,j) と、当該電界効果トランジスタＳＷ(i,j) のソースに、一方電極が接続された画素容量Ｃｐ(i,j) とを備えている。また、画素容量Ｃｐ(i,j) の他端は、全画素ＰＩＸ…に共通の共通電極線に接続されている。上記画素容量Ｃｐ(i,j) は、液晶容量ＣＬ(i,j) と、必要に応じて付加される補助容量Ｃｓ(i,j) とから構成されている。
【００４０】
上記画素ＰＩＸ(i,j) において、走査信号線ＧＬｊが選択されると、電界効果トランジスタＳＷ(i,j) が導通し、データ信号線ＳＬｉに印加された電圧が画素容量Ｃｐ(i,j) へ印加される。一方、当該走査信号線ＧＬｊの選択期間が終了して、電界効果トランジスタＳＷ(i,j) が遮断されている間、画素容量Ｃｐ(i,j) は、遮断時の電圧を保持し続ける。ここで、液晶の透過率あるいは反射率は、液晶容量ＣＬ(i,j) に印加される電圧によって変化する。したがって、走査信号線ＧＬｊを選択し、当該画素ＰＩＸ(i,j) への映像データＤに応じた電圧をデータ信号線ＳＬｉへ印加すれば、当該画素ＰＩＸ(i,j) の表示状態を、映像データＤに合わせて変化させることができる。
【００４１】
本実施形態に係る上記液晶表示装置は、液晶セルとして、垂直配向モードの液晶セル、すなわち、電圧無印加時には、液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、画素ＰＩＸ(i,x) の液晶容量ＣＬ(i,j) への印加電圧に応じて、液晶分子が垂直配向状態から傾斜する液晶セルを採用しており、当該液晶セルをノーマリブラックモード（電圧無印加時には、黒表示となるモード）で使用している。
【００４２】
上記構成において、図２に示す走査信号線駆動回路４は、各走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍへ、例えば、電圧信号など、選択期間か否かを示す信号を出力している。また、走査信号線駆動回路４は、選択期間を示す信号を出力する走査信号線ＧＬｊを、例えば、制御回路１２から与えられるクロック信号ＧＣＫやスタートパルス信号ＧＳＰなどのタイミング信号に基づいて変更している。これにより、各走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍは、予め定められたタイミングで、順次選択される。
【００４３】
さらに、データ信号線駆動回路３は、映像信号ＤＡＴとして、時分割で入力される各画素ＰＩＸ…への映像データＤ…を、所定のタイミングでサンプリングすることで、それぞれ抽出する。さらに、データ信号線駆動回路３は、走査信号線駆動回路４が選択中の走査信号線ＧＬｊに対応する各画素ＰＩＸ(1,j) 〜ＰＩＸ(n,j) へ、各データ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎを介して、それぞれへの映像データＤ…に応じた出力信号を出力する。
【００４４】
なお、データ信号線駆動回路３は、制御回路１２から入力される、クロック信号ＳＣＫおよびスタートパルス信号ＳＳＰなどのタイミング信号に基づいて、上記サンプリングタイミングや出力信号の出力タイミングを決定している。
【００４５】
一方、各画素ＰＩＸ(1,j) 〜ＰＩＸ(n,j) は、自らに対応する走査信号線ＧＬｊが選択されている間に、自らに対応するデータ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎに与えられた出力信号に応じて、発光する際の輝度や透過率などを調整して、自らの明るさを決定する。
【００４６】
ここで、走査信号線駆動回路４は、走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍを順次選択している。したがって、画素アレイ２の全画素ＰＩＸ(1,1) 〜ＰＩＸ(n,m) を、それぞれへの映像データＤが示す明るさに設定でき、画素アレイ２へ表示される画像を更新できる。
【００４７】
なお、上記画像表示装置１において、映像信号源Ｓ０から変調駆動処理部２１へ与えられる映像信号ＤＡＴは、フレーム単位（画面全体単位）で伝送されていてもよいし、１フレームを複数のフィールドに分割すると共に、当該フィールド単位で伝送されていてもよいが、以下では、一例として、フィールド単位で伝送される場合について説明する。
【００４８】
すなわち、本実施形態において、映像信号源Ｓ０から変調駆動処理部２１へ与えられる映像信号ＤＡＴは、１フレームを複数のフィールド（例えば、２フィールド）に分割すると共に、当該フィールド単位で伝送されている。
【００４９】
より詳細には、映像信号源Ｓ０は、映像信号線ＶＬを介して、画像表示装置１の変調駆動処理部２１に映像信号ＤＡＴを伝送する際、あるフィールド用の映像データを全て伝送した後に、次のフィールド用の映像データを伝送するなどして、各フィールド用の映像データを時分割伝送している。
【００５０】
また、上記フィールドは、複数の水平ラインから構成されており、上記映像信号線ＶＬでは、例えば、あるフィールドにおいて、ある水平ライン用の映像データ全てが伝送された後に、次に伝送する水平ライン用の映像データを伝送するなどして、各水平ライン用の映像データが時分割伝送されている。
【００５１】
なお、本実施形態では、２フィールドから１フレームを構成しており、偶数フィールドでは、１フレームを構成する各水平ラインのうち、偶数行目の水平ラインの映像データが伝送される。また、奇数フィールドでは、奇数行目の水平ラインの映像データが伝送される。さらに、上記映像信号源Ｓ０は、１水平ライン分の映像データを伝送する際も上記映像信号線ＶＬを時分割駆動しており、予め定められた順番で、各映像データが順次伝送される。
【００５２】
ここで、図１に示すように、本実施形態に係る変調駆動処理部２１は、入力端子Ｔ１から入力される映像データＤ(i,j,k) を１フレーム分蓄積するフレームメモリ３１と、上記入力端子Ｔ１から入力される現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) 、および、当該映像データＤ(i,j,k) と同じ画素ＰＩＸ(i,j) へ供給すべき映像データであって、しかも、上記フレームメモリ３１から読み出した前フレームＦＲ(k-1) の映像データＤ（i,j,k-1） に基づいて、両者間の階調遷移を強調するように、現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) を変調した補正映像データＤ２(i,j,k) を出力する変調処理部（第１補正手段）３２と、変調処理部３２が出力する補正映像信号ＤＡＴ２に対して、空間フィルタリング処理を行って、空間領域における高周波成分を抑制する空間フィルタリング処理部（判定手段；第２補正手段）３３とを備えている。また、空間フィルタリング処理部３３が出力する映像信号ＤＡＴ３は、図２に示す制御回路１２へ与えられ、データ信号線駆動回路３は、補正映像信号ＤＡＴ３に基づいて、各画素ＰＩＸ(i,j) を駆動する。
【００５３】
上記構成では、ある画素ＰＩＸ(i,j) への映像データＤ３(i,j,k) を生成する際、最初に、変調処理部３２は、前フレームＦＲ(k-1) の映像データＤ(i,j,k-1) から、現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) への階調遷移を強調して、補正映像データＤ２(i,j,k) を生成している。次に、空間フィルタリング処理部３３は、各画素ＰＩＸへの補正映像データＤ２からなる補正映像信号ＤＡＴ２のうち、空間領域における高周波成分を抑制して、映像信号ＤＡＴ３を生成する。
【００５４】
したがって、補正映像信号ＤＡＴ２のうち、空間周波数が十分低い部分では、補正映像データＤ２(i,j,k) が、そのまま映像データＤ３(i,j,k) として出力されるので、映像データＤ３(i,j,k) では、前回から今回への階調遷移が強調されている。この結果、当該映像データＤ３(i,j,k) によって駆動される画素ＰＩＸ(i,j) は、十分な速度で応答できる。
【００５５】
ところで、映像データＤ(i,j,k) は、時間的にも空間的にも連続していることが多いのに対して、ノイズは、時間的にも空間的にも孤立していることが多く、より高い空間周波数成分を有している。したがって、変調駆動処理部２１へ入力される映像データＤ(i,j,k) にノイズが混入すると、前フレームＦＲ(k-1) の映像データＤ(i,j,k-1) から映像データＤ(i,j,k) の階調遷移は、多くの場合、通常よりも大きくなる。
【００５６】
さらに、変調処理部３２は、前回から今回への階調遷移を強調している。したがって、変調処理部３２が出力する補正映像データＤ２(i,j,k) には、より大きな階調遷移が顕れてしまう。一方、通常の映像信号（ノイズが含まれていない映像信号）は、時間的にも空間的にも連続していることが多いため、ノイズが混入していない映像データＤを補正して生成した補正映像データＤ２では、ノイズが混入した補正映像データＤ２(i,j,k) と比較して階調遷移が余り強調されていない。したがって、補正映像信号ＤＡＴ２では、ノイズが混入した補正映像データＤ２(i,j,k) の階調レベルが突出してしまう。
【００５７】
ところが、本実施形態では、変調処理部３２の後段に空間フィルタリング処理部３３が設けられている。したがって、補正映像信号ＤＡＴ２において、ノイズの混入した補正映像データＤ２(i,j,k) の階調レベルが突出し、補正映像データＤ２(i,j,k) における空間周波数が高くなっていたとしても、当該高周波成分は、空間フィルタリング処理部３３によって抑制される。この結果、空間フィルタリング処理部３３が出力する映像信号ＤＡＴ３において、映像データＤ３(i,j,k) の階調レベルが突出する程度を弱めることができる。
【００５８】
この結果、ノイズが混入していない通常の映像信号ＤＡＴに対しては、画素ＰＩＸ(i,j) が十分高速に応答できるにも拘わらず、ノイズが混入した箇所では、階調遷移の不所望な強調を防止でき、表示画像からノイズの影響を除去できる。この結果、全体的には、高速に応答できるにも拘わらず、瞬間的な輝点や補色点の発生を防止でき、落ち着いた映像を表示できる画像表示装置を実現できる。
【００５９】
また、上記構成では、空間フィルタリング処理部３３が変調処理部３２の後段に設けられているので、変調処理部３２によってノイズに起因する階調遷移が強調された後の補正映像信号ＤＡＴ２に基づいて、ノイズを除去できる。
【００６０】
より詳細には、変調処理部３２は、階調遷移を強調しているので、補正映像信号ＤＡＴ２において、ノイズが混入した箇所の空間周波数と、ノイズが混入していない箇所の空間周波数との差は、映像信号ＤＡＴにおける両空間周波数の差に比べて拡大されている。したがって、変調処理部３２の前段に設けられている構成と比較して、本実施形態に係る空間フィルタリング処理部３３は、映像信号ＤＡＴにおける上記両空間周波数の差がより小さい場合でも確実に、表示画像からノイズの影響を除去できる。
【００６１】
以下では、空間フィルタリング処理部３３として、左右の補正映像データＤ２を見て、ピークをカットするフィルタを採用した場合を例にして、空間フィルタリング処理部３３を取り除いた構成や変調処理部３２の前段に設けた構成と比較しながら、ノイズが混入したときの変調駆動処理部２１の動作を説明する。
【００６２】
まず最初に、ある水平ラインＬ(j) へ、フレームＦＲ(k) 、ＦＲ(k+1) およびＦＲ(k+2) において、それぞれ、図４に示す映像データＤ(*,j,k) 、Ｄ(*,j,k+1) およびＤ(*,j,k+2) が順次与えられた場合を例にして説明する。なお、図４〜図１１では、横軸が、各映像データに対応する画素ＰＩＸ(i,j) の水平ラインＬ(j) 上の位置ｉを示しており、縦軸が各映像データの階調レベルを示している。
【００６３】
図４の例では、フレームＦＲ(k) において、略同じ階調レベルの映像データＤ(*,j,k) が与えられた後、次のフレームＦＲ(k+1) では、基本的には、当該映像データＤ(*,j,k) よりも低い階調レベルに保たれた映像データＤ(i,j,k+1) が与えられ、さらに次のフレームＦＲ(k+2) では、上記映像データＤ(*,j,k) よりも高い階調レベルに保たれた映像データＤ(*,j,k+2) が与えられている。ただし、フレームＦＲ(k+1) では、特定位置（ｉ＝ｐ）の映像データＤ(p,j,k+1) にノイズが混入しており、本来、他の位置と略同じであるべき映像データＤ(p,j,k+1) の階調レベルが一段と低くなっている。
【００６４】
上記映像データが入力された場合、変調処理部３２は、前フレームから現フレームへの階調遷移を強調するので、各フレームＦＲ(k) 、ＦＲ(k+1) およびＦＲ(k+2) において、それぞれ、図５に示す補正映像データＤ２(*,j,k) 、Ｄ２(*,j,k+1) およびＤ２(*,j,k+2) を出力する。
【００６５】
ここで、補正映像信号ＤＡＴ２は、変調処理部３２によって階調遷移が強調されている。したがって、フレームＦＲ(k+1) において、補正映像データＤ２(*,j,k+1) の階調レベルは、補正前の映像データＤ(*,j,k-1+1) のレベルよりも低くなる。また、階調遷移によって、ノイズに起因する階調レベルの変化量、すなわち、特定位置の補正映像データＤ(p,j,k+1) と他の位置の補正映像データＤ２(i,j,k+1) とのレベル差は、補正前のレベル差よりも大きくなっている。
【００６６】
さらに、フレームＦＲ(k+2) には、ノイズが混入されていないにも拘わらず、前フレームＦＲ(k+1) の映像データＤ(p,j,k+1) にノイズが混入しているので、当該フレームＦＲ(k+2) の映像データＤ(p,j,k+2) の階調レベルは、他の位置の補正映像データＤ２(i,j,k+2) よりも一段と高くなっている。また、階調遷移によって、ノイズに起因する階調レベルのレベル差は、補正前のレベル差よりも大きくなっている。
【００６７】
このように、補正映像信号ＤＡＴ２では、ノイズが混入したフレームＦＲ(k+1) だけではなく、その次のフレームＦＲ(k+2) にもノイズに起因する階調レベルの変化が顕れ、その変化量（レベル差）は、映像信号ＤＡＴに混入したノイズのレベル差よりも大きくなっている。したがって、比較例として、空間フィルタリング処理部３３を設けず、変調処理部３２の出力する補正映像信号ＤＡＴ２を制御回路１２に与える構成では、映像信号ＤＡＴに混入したノイズによって、画像表示装置が表示する画像に、より長い期間、かつ、より大きな影響が現れ、画像表示装置の表示品質を大きく低下させてしまう。
【００６８】
さらに、上記のように、映像信号ＤＡＴのあるフレームＦＲ(k+1) にノイズが混入すると、補正映像信号ＤＡＴ２では、当該ノイズによって、フレームＦＲ(k+1) と、その次のフレームＦＲ(k+2) とに、互いに異なる方向のレベル変化が顕れる。したがって、応答速度が遅く、階調遷移を強調しても、画素ＰＩＸが所望の階調レベルに到達できなかった場合、次のフレームＦＲ(k+2) において、前々フレームＦＲ(k) から前フレームＦＲ(k+1) へ十分に階調遷移できたと見なして階調遷移を強調すると、適切に階調遷移を強調できず、さらに、画像表示装置の表示品質を低下させる虞れがある。
【００６９】
具体的には、図１２に示すように、前々回から今回までの階調遷移がディケイ→ライズの場合、図中、破線で示すように、前々回から前回への階調遷移が十分ではなく、前フレームＦＲ(k+1) の開始時点における輝度レベルが十分に低下していないにも拘わらず、現フレームＦＲ(k+2) において、十分に階調遷移した場合（図中、一点鎖線）と同様に画素を駆動すると、階調遷移を強調し過ぎて、白光りが発生してしまう。
【００７０】
また、図１３中、実線で示すように、前々回から今回への階調遷移がライズ→ディケイの場合、図中、破線で示すように、前々回から前回への階調遷移が十分ではなく、前フレームＦＲ(k+1) の開始時点における輝度レベルが十分に上昇していないにも拘わらず、現フレームＦＲ(k+2) において、十分に階調遷移した場合（図中、一点鎖線）と同様に画素を駆動すると、階調遷移を強調し過ぎて、黒沈みが発生してしまう。
【００７１】
したがって、図５に示す補正映像信号ＤＡＴ２が制御回路１２に与えられると、フレームＦＲ(k) からフレームＦＲ(k+2) までにおける画素ＰＩＸ(p,j) の階調遷移がディケイ→ライズであるため、画素ＰＩＸ(p,j) の応答速度が十分ではないと、フレームＦＲ(k+2) において、画素ＰＩＸ(p,j) の階調遷移を強調し過ぎて白光りが発生してしまう。なお、図５では、画素ＰＩＸ(p,j) への映像データＤ(i,j,k+1) に、下方向（階調レベルを下げる方向）のノイズが混入している場合を例にして説明したが、上方向（階調レベルを上げる方向）のノイズが混入している場合には、黒沈みが発生する虞れがある。
【００７２】
これに対して、本実施形態に係る変調駆動処理部２１では、変調処理部３２の後段に空間フィルタリング処理部３３が配されており、空間フィルタリング処理部３３は、各補正映像データＤ２について、左右の補正映像データＤ２を見て、ピークをカットすることによって、図６に示すように、補正映像データＤ２(p,j,k+1) における変化がカットされた映像データＤ３(*,j,k+1) を生成する。
【００７３】
これにより、本実施形態に係る映像信号ＤＡＴ３では、フレームＦＲ(k+1) における映像データＤ３(*,j,k+1) が略一定の階調レベルに保たれる。なお、フレームＦＲ(k+1) において映像信号ＤＡＴ３からノイズの影響が除去されているので、図５の場合と異なり、フレームＦＲ(k+2) でもノイズの影響が顕れない。
【００７４】
これらの結果、映像信号ＤＡＴでは、フレームＦＲ(k+1) にノイズが混入しているにも拘わらず、画像表示装置１が表示する画像には、ノイズに起因する階調レベル変化が発生せず、画像表示装置１の表示品質を高いレベルに維持できる。
【００７５】
ところで、図４に示す例では、映像信号ＤＡＴと補正映像信号ＤＡＴ２との双方において、ノイズが混入している箇所（１画素）の空間周波数は、ノイズが混入していない箇所の空間周波数よりも大幅に高くなっている。したがって、空間フィルタリング処理部３３を変調処理部３２よりも前に配置して、映像信号ＤＡＴから、ノイズに起因する空間領域の高周波成分を除去した後の映像信号ＤＡＴ５を変調駆動処理部２１へ入力する構成であっても、図７に示すように、変調処理部３２が出力する補正映像データＤ２(*,j,k) 、Ｄ２(*,j,k+1) およびＤ２(*,j,k+2) から、ノイズに起因する階調遷移を除去できる。
【００７６】
ところが、例えば、図８に示すように、ノイズによって、図４と比較して比較的穏やかなグラデーションを含む階調遷移が引き起こされた場合は、図９および図１０に示すように、空間フィルタリング処理部３３を除去した構成や、変調駆動処理部２１よりも前に配置した構成では、当該ノイズを除去することが難しい。
【００７７】
具体的には、図８の例では、フレームＦＲ(k) では、映像データＤ(*,j,k) が略一定レベルに保たれているが、フレームＦＲ(k+1) では、ノイズの混入によって、映像データＤ(*,j,k+1) は、特定位置(i=p) の映像データＤ(p,j,k+1) を下方向のピークとして、左側の領域（i ＜p の領域）では、ｉの増加に伴なって、映像データＤ(i,j,k+1) が略一定の勾配で減少し、右側の領域（i>p の領域）では、略一定の勾配で増加している。また、フレームＦＲ(k+2) では、ノイズの混入によって、映像データＤ(*,j,k+1) は、特定位置(i=p) の映像データＤ(p,j,k+2) を上方向のピークとして、左側の領域では、ｉの増加に伴なって、映像データＤ(i,j,k+1) が略一定の勾配で増加し、右側の領域では、略一定の勾配で減少している。
【００７８】
このような映像信号ＤＡＴが入力された場合、変調処理部３２は、各フレームＦＲ(k) 、ＦＲ(k+1) およびＦＲ(k+2) において、それぞれ、図９に示す補正映像データＤ２(*,j,k) 、Ｄ２(*,j,k+1) およびＤ２(*,j,k+2) を出力する。
【００７９】
ここで、補正映像信号ＤＡＴ２は、変調処理部３２によって階調遷移が強調されている。したがって、フレームＦＲ(k+1) において、補正映像データＤ２(*,j,k+1) の階調レベルは、補正前の映像データＤ(*,j,k-1+1) のレベルよりも低くなる。
【００８０】
また、変調処理部３２は、階調遷移の強調によって、映像信号ＤＡＴの空間領域のピークを先鋭化させようとする。ところが、一般に、補正映像データＤ２の階調レベルは、例えば、階調遷移を強調する程度は、駆動回路の回路構成や画素の駆動方法、あるいは、映像信号として表現可能な階調レベルの範囲などによって、予め定める範囲に制限されており、図９では、一例として、補正映像データＤ２の階調レベルの下限値がＴＡに制限されている場合を図示している。
【００８１】
したがって、変調処理部３２は、映像信号ＤＡＴを十分には、先鋭化させることができず、補正映像データＤ２(*,j,k+1) は、特定位置の近傍の領域（p1<p<p2 の領域）において概ね下限値ＴＡとなり、それよりも左側の領域では、ｉの増加に伴なって、映像信号ＤＡＴと略程度の勾配で減少し、右側の領域では、映像信号ＤＡＴと略同程度の勾配で増加する。
【００８２】
同様に、フレームＦＲ(k+2) においても、変調処理部３２は、階調遷移を強調して、補正映像信号ＤＡＴ２を生成している。ただし、図９の例では、補正映像信号ＤＡＴの示す階調レベルが下限値付近の場合を示しており、変調処理部３２は、映像信号ＤＡＴの空間領域のピークを十分に先鋭化させることができる。したがって、補正映像データＤ２(*,j,k+2) の階調レベルは、補正前の映像データＤ(*,j,k-1+2) のレベルよりも高く、かつ、より急峻に変化する。特に、図９の例では、上述したように、フレームＦＲ(k+1) の映像データＤ(*,j,k) は、空間領域において、上記特定位置（ｉ＝ｐ）の近傍の領域が底となるように変化しているので、フレームＦＲ(k+2) における映像データＤ(*,j,k+2) は、より急峻に変化している。この結果、比較例として、補正映像信号ＤＡＴ２を制御回路１２へ与える構成では、図中、Ｅに示す領域において、ノイズによる階調遷移が視認されてしまう。
【００８３】
ここで、図８の例では、映像信号ＤＡＴに混入するノイズの空間周波数が、図４の場合よりも低く、ノイズに起因する階調レベルの変化がグラデーション状になっている。このように、ノイズの空間周波数が映像信号ＤＡＴに近い場合は、他の比較例として、変調処理部３２の前に、空間フィルタリング処理部３３を配した構成では、空間フィルタリング処理部３３が映像信号ＤＡＴからノイズを除去できない虞れがある。図１０では、ノイズを除去できなかった場合を図示しており、図９の場合と同様に、ノイズによる階調遷移が視認されてしまう。
【００８４】
特に、図９および図１０の例では、特定位置の近傍の領域（p1<p<p2 の領域）において、補正映像データＤ２(*,j,k+2) の階調レベルが下限値に飽和している。したがって、図９および図１０に示す信号が入力され、図１２に示すように、応答速度の不足によって白光りが発生すると、図１４に示すように、上記特定位置の近傍の領域全域に渡って、各画素ＰＩＸの階調レベルが、映像データＤの示す階調レベルを超過し、当該領域全域に渡って白光りが目立つことになる。
【００８５】
ここで、ノイズを除去できる程度に強いフィルタリング処理を変調処理部３２の前に配した空間フィルタリング処理部３３が行うと、ノイズを除去できたとしても、通常の映像信号ＤＡＴにおいて、空間領域の高周波成分を除去することになり、画像の先鋭感を損なう虞れがある。
【００８６】
これに対して、本実施形態に係る空間フィルタリング処理部３３は、変調処理部３２の後に配置されているので、ノイズの空間周波数が通常の映像信号ＤＡＴの空間周波数に近い場合であっても、両者の差が変調処理部３２によって拡大された後に、フィルタリング処理する。したがって、空間フィルタリング処理部３３が図１０の場合と同程度の強さのフィルタリング処理をしている場合であっても、図１１に示すように、映像データＤ３(*,j,k+2) の空間領域における変化は、図１０に示す映像データＤ２(*,j,k+2) よりも緩やかになっている。したがって、前に設ける比較例よりも弱いフィルタリング処理によって、ノイズを除去でき、図１４に示すような広範囲に渡る白光りの発生を防止できる。この結果、当該比較例と比較して、画像の先鋭感を損なうことなく、ノイズに起因する階調遷移を除去できる。
【００８７】
以下では、空間フィルタリング処理部３３の構成例について説明する。第１の構成例は、エリアの平均値に対し、飛び抜けて異常な値を示すものをピックアップし、平均値に戻す構成である。
【００８８】
より詳細には、空間フィルタリング処理部３３は、ある画素ＰＩＸ(i,j) の映像データＤ３(i,j,k) を生成するとき、当該画素ＰＩＸ(i,j) を中心に、縦２ａ＋１ドット、横２ａ＋１ドットの正方形の領域｛（ｉ−ａ，ｊ−ａ）−（ｉ＋ａ，ｊ＋ａ）｝を、判定エリアとする。また、各映像データＤ２およびＤ３が示す階調レベルを同じ参照符号で示し、異常判定の閾値をＣとするとき、空間フィルタリング処理部３３は、以下に示すように、
abs(average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a))-D2(i,j,k)) < C の場合、
Ｄ３(i,j,k) ＝Ｄ２(i,j,k)
に設定し、
abs(average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a))-D2(i,j,k)) >=C の場合、
Ｄ３(i,j,k) ＝ average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a))
に設定する。
【００８９】
なお、上記式において、ａｂｓおよびａｖｅｒａｇｅは、平均および絶対値をそれぞれ算出する関数である。また、ａ．．ｂは、ａからｂまでの数値範囲を示しており、ｘ：＝ａ．．ｂは、ｘをａからｂまで変化させながら繰り返すことを示している。したがって、average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a) は、上記判定エリアに含まれる全ての画素ＰＩＸへの補正映像データＤ２の階調レベルを平均した値を示している。
【００９０】
上記構成では、空間フィルタリング処理部３３は、画素ＰＩＸの周囲の判定エリアの平均値に対し、飛び抜けて異常な階調を示す画素ＰＩＸをピックアップし、当該画素ＰＩＸの階調レベルを平均値に戻して、当該画素ＰＩＸへの映像データＤ３を生成する。
【００９１】
したがって、例えば、ＶＧＡ（Video Graphics Array）の解像度で作成された映像信号を、ＵＸＧＡの解像度のディスプレイで表示させる場合のように、本来のドット数が少なく、特定のエリアでは、変化が少ないとわかっている映像に対して特に好適に用いられる。
【００９２】
上記の例では、本来の映像信号が３倍程度に拡大されているので、３×３ドットのエリア内では、互いに同じ階調レベルになり、ドットレベルで階調レベルが突出することは稀である。したがって、上記フィルタリング処理のように、単純なフィルタが特に好適に用いられる。
【００９３】
なお、上記閾値Ｃは、例えば、エラーとして視認できる階調として、１６〜３２階調程度の値を、定数として設定してもよいし、判定エリアの明るさに応じた値（例えば、平均値の１／４）に設定してもよい。
【００９４】
一方、第２の構成例は、第１の構成例と同様に、判定エリアの平均値に対し、飛び抜けて異常な値を示すものをピックアップしているが、第１の構成例とは異なり、ピックアップされた画素ＰＩＸの階調を、画素ＰＩＸの近傍の上記判定エリアよりも狭い近傍エリアの平均値に設定している。
【００９５】
具体的には、空間フィルタリング処理部３３は、以下に示すように、
abs(average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a))-D2(i,j,k)) < C の場合、
Ｄ３(i,j,k) ＝Ｄ２(i,j,k)
に設定し、
abs(average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a))-D2(i,j,k)) >=C の場合、
Ｄ３(i,j,k) ＝ average(D2(x,y,k):(x=i-b..i+b,y=j-b..j+b))
に設定する。なお、ｂは、ａよりも小さい整数であって、画素ＰＩＸ(i,j) を中心に、縦２ｂ＋１ドット、横２ｂ＋１ドットの正方形の領域｛（ｉ−ｂ，ｊ−ｂ）−（ｉ＋ｂ，ｊ＋ｂ）｝が近傍エリアになる。ここで、ｂを大きく設定し過ぎると、映像信号がボケる虞れがあるので、ｂは、１ドット程度に設定することが望ましい。なお、後述するように、映像信号をスケール変換して表示する場合（例えば、元信号を拡大して表示する場合など）には、この値も、それに併せてスケール変換された値（例えば、元信号の拡大率と同一の割合で拡大された値）に設定する方が望ましい。
【００９６】
上記構成例では、ピックアップされた画素ＰＩＸの階調を、画素ＰＩＸの近傍の上記判定エリアよりも狭い近傍エリアの平均値に設定している。したがって、例えば、明るい物体と暗い背景とのエッジを判定エリアとする場合のように、判定エリアにおいて、判定エリアの平均値付近の画素ＰＩＸが余りなく、判定エリアの階調分布が、互いに離れた複数（例えば、２など）の階調に集まっている場合であっても、空間フィルタリング処理部３３は、周囲と全く相関のない階調（判定エリアに殆ど存在しない階調）を出力することがない。この結果、画像表示装置１の表示品質を向上できる。
【００９７】
また、第３の構成例は、第１および第２の構成例におけるピックアップ方法を単純化したものであって、画素ＰＩＸ(i,j) を中心にした縦方向の直線と横方向の直線とのうちの少なくとも一方の平均値に対し、飛び抜けて異常な値を示す画素ＰＩＸをピックアップする構成である。
【００９８】
具体的には、空間フィルタリング処理部３３は、以下に示すように、
条件１ abs(average(D2(i,y,k):(y=j-a..j+a))-D2(i,j)) < C
条件２ abs(average(D2(x,j,k):(x=i-a..i+a,k))-D2(i,j)) < C
との双方を満たす場合、
Ｄ３＝Ｄ２(i,j,k)
に設定し、そうではない場合、
Ｄ３＝ average(D2(x,y,k):(x=i-b..i+b,y=j-b..j+b))
に設定する。
【００９９】
ここで、ノイズは、突発的なので、通常は、面内で比較しなくても、縦方向および横方向の少なくとも一方を確認すれば、ノイズが混入しているか否かを判定できる。したがって、第１および第２の構成例のように、面内で比較する場合よりも少ない演算量で、ノイズの混入してる画素ＰＩＸをピックアップできる。
【０１００】
なお、上記では、条件１および条件２のＡＮＤの真偽で判定していたが、両者のＯＲで判定してもよいし、両条件の一方のみによって判定してもよい。
【０１０１】
ただし、比較的高精細な映像のように、縦横のうちの一方の方向では、ノイズが混入していなくても、上記条件（１または２）を満たすことが多い映像の場合には、上記両条件のＡＮＤの真偽で判定する方が好ましい。これに対して、比較的低精細な映像のように、上記両条件の一方を満たしていれば、他方の条件を満たしている可能性が高い場合は、両者のＯＲで判定してもよいし、両条件の一方のみによって判定する方が演算量を削減できる。なお、複数種類の映像を入力可能であり、映像の種類によって適切な判定方法が異なる場合には、映像に応じて、判定方法を切り換えても良い。
【０１０２】
また、上記では、第２の構成例と同様に、ピックアップされた画素ＰＩＸの階調を、画素ＰＩＸの近傍の上記判定エリアよりも狭い近傍エリアの平均値に設定する場合を例にして説明したが、第１の構成例と同様に、判定エリアの平均値に設定してもよい。ただし、第２の実施形態と同様に、近傍エリアの平均値に設定する方が、より画像表示装置１の表示品質を向上できる。
【０１０３】
さらに、判定エリアあるいは近傍エリアの平均値に代えて、画素ＰＩＸ(i,j) を中心とする、長さ２ａ＋１または２ｂ＋１の直線に含まれる画素ＰＩＸの階調の平均値に設定してもよい。なお、直線は、縦方向でも横方向であってもよいが、上記条件１および２の一方のみによって判定する場合は、その方向と同じ方向に設定することが望ましい。
【０１０４】
一方、第４の構成例は、第１ないし第３の構成例と異なり、画素ＰＩＸの階調レベルがピーク値であるか否かによって、当該画素ＰＩＸへの映像データＤ３の階調を変更すべきか否かを判定する構成である。
【０１０５】
一例として、横方向のみでピーク値か否かを判定する場合を例にして説明すると、空間フィルタリング処理部３３は、以下に示すように、
average(D2(x,j,k):(x=i-a..i-1)-D2(i,j,k))
＊ ((average(D2(x,j,k):(x=i+1..i+a)-D2(i,j,k) ) ＜０の場合、
Ｄ３＝Ｄ２(i,j,k)
に設定し、そうではない場合、
Ｄ３＝ average(D2(x,y,k):(x=i-c..i+c))
に設定する。なお、上記式において、ｃは、映像の種類、すなわち、期待できる空間周波数によって設定されて定数であって、例えば、空間周波数が非常に高いと期待される映像（前出のドット単位で極値を取ることが期待される映像）では、ｃは非常に小さく１、または２程度が好ましく使用される。一方、空間周波数が低いと期待される映像（スケール拡大を伴ったような映像）では、３から５程度の採用が好ましい。
【０１０６】
上記構成では、判定対象となる画素ＰＩＸ(i,j) の右側平均値と左側平均値とを比較し、判定対象となる画素ＰＩＸ(i,j) の階調が極値になっているかを判定する。さらに、極値になっている場合、判定対象の左右ｂドットずつの平均値を映像データＤ３(i,j,k) として設定する。
【０１０７】
これにより、突出した階調を排除できる。さらに、通常の映像の中で、たまたま極値になった場合でも、通常の映像の場合は、一般に、極値であっても、ある程度の連続性があるため、左右の平均値を取ることによって、不自然な落ち込みにはならない。この結果、表示品質の良い画像表示装置１を実現できる。
【０１０８】
なお、上記では、横方向のみについて、ピーク値か否かを判定しているが、縦方向など、他の方向について、ピーク値か否かを判定してもよい。この場合であっても、ノイズは、一般に突発的なので、上記と同様に、ノイズを除去できる。また、複数の方向でのピーク値判定や、第１ないし第３の構成例のように、平均値と比較しての判定と組み合わせ、これらの判定のＡＮＤあるいはＯＲの真偽によって、補正映像データＤ２(i,j,k) を変更すべきか否かを決定してもよい。この場合は、複数の条件に基づいて判定されるので、より確実に、補正映像データＤ２(i,j,k) を変更すべきか否かを決定できる。また、上記では、横方向の平均値に映像データＤ３(i,j,k) を変更しているが、縦方向の平均値であってもよいし、エリアの平均値に変更しても略同様の効果が得られる。
【０１０９】
ところで、上記では、判定エリアを（２ａ＋１）×（２ａ＋１）の正方形の場合を例にして説明したが、これに限るものではない。上述したように、ノイズは、走査方向に依存せずに発生し、ある方向でノイズと判断された場合、他の方向でもノイズと判断されることが多い。したがって、縦×横を（２・ａ１＋１）×（２・ａ２＋１）とするとき、ａ１＜ａ２となる矩形領域あるいはａ１＞ａ２となる矩形領域を判定エリアとしてもよい。ただし、上記各構成例のように、正方形とした場合は、判定精度が方向に依存しなくなるので、より正確に判定できる。
【０１１０】
一方、水平方向に走査する場合、縦方向の補正映像信号ＤＡＴ２を比較するためには、ラインメモリが必要となるので、構成の簡略化が望まれる場合には、ａ１＜ａ２に設定する方が望ましい。特に、ａ１＝１の場合は、ラインメモリを設ける必要がないので、特に、回路構成を簡略化できる。
【０１１１】
ここで、ａ２は、画像表示装置１の表示画面の横幅（ｎ）の１／２までの任意の値に設定できるが、ａ２が小さ過ぎると、通常の映像信号ＤＡＴをノイズと誤判定する可能性があり、大き過ぎると、ノイズを除去できなくなる場合がある。したがって、ａ２の大きさは、映像信号ＤＡＴの種類に応じて選択された値に設定される。
【０１１２】
例えば、一般的なＭＰＥＧ映像は、映像を複数の小ブロックに分割し、各ブロック単位で符号化されている。このように、ブロック単位で符号化された映像の場合は、ブロックサイズと略同一の値にａ２を設定する方が望ましい。例えば、上記ＭＰＥＧ映像の場合は、ブロックサイズが８×８〜１６×１６である。したがって、この場合には、上記ａ２を、４から８程度に設定することが望ましい。このように、判定エリアの長手方向の長さを、符号化の単位と略同一に設定することによって、判定エリアの長手方向の長さは、映像として一体として扱われるサイズ、あるいは、符号化の単位であるためノイズが目立ちやすいサイズに応じた値となり、ノイズを的確に除去できる。
【０１１３】
また、例えば、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）映像（６４０×４８０）を、ハイビジョン（１９２０×１０８０；登録商標）を表示できるディスプレイで表示した場合のように、映像信号をスケール変換して表示する場合には、スケール変換によって、ブロックサイズが拡縮される。例えば、上記の例では、３倍に拡大されているので、ブロックサイズが２４×２４〜４８×４８になる。したがって、判定エリアの長手方向の長さも、これに合わせてスケール変換して、２４〜４８、すなわち、ａ２＝１２〜２４程度に設定する方が望ましい。
【０１１４】
なお、表示に影響を与えるノイズの発生要因は、元信号（例えばＭＰＥＧ）に限定されず、スケール変換以降の工程でシステム的な要因によってノイズが混入する虞れもある。ここで、スケール変換によって領域が拡大されれば、ノイズそのもののエリアが拡大されるため、上限値は、上記にて好適な範囲として記載したように、スケール変換に合わせて拡大することが望ましい。一方、映像信号の解像度の増大程には画素のサイズが減少しない場合、すなわち、映像の解像度の増大に比べて空間分解能が向上されない場合には、より小さなノイズが目につきやすくなる。したがって、このような場合で、しかも、システム的な要因によってスケール変換以降の工程にて混入するノイズが比較的大きいと見込まれる場合には、判定エリアの長手方向の長さの好適な範囲の下限値を上述の値よりも低く、例えば、１／２程度に設定し、判定エリアの長さを、その範囲内（例えば、ａ２＝６〜２４程度）の値に設定してもよい。
【０１１５】
また、上記の例では、空間フィルタリング処理部３３が、補正映像信号ＤＡＴ２の空間領域において、ピークをカットすることによって、高周波成分を抑制する場合を例していたが、例えば、予め定める遮断周波数よりも大きな周波数を減衰させるなどして、高周波成分を抑制しても同様の効果が得られる。
【０１１６】
さらに、上記実施形態では、垂直配向モードかつノーマリブラックモードの液晶セルを表示素子として用いた場合を例にして説明したが、これに限るものではない。応答速度が遅く、階調遷移を強調するように変調して駆動したとしても、前々回から前回への階調遷移において、実際の階調遷移と、所望の階調遷移とに差が発生する表示素子であれば、略同様の効果が得られる。
【０１１７】
ただし、垂直配向モードかつノーマリブラックモードの液晶セルは、ディケイの階調遷移に対する応答速度がライズの場合に比べて遅く、階調遷移を強調するように変調して駆動したとしても、前々回から前回へのディケイの階調遷移において、実際の階調遷移と、所望の階調遷移とに差が発生しやすく、ノイズに起因するディケイ→ライズの階調遷移によって、白光りが発生しやすい。したがって、上記実施形態の構成によって、ノイズに起因する階調遷移を防止すると、特に効果が大きい。
【０１１８】
また、上記実施形態では、変調駆動処理部を構成する各部材がハードウェアのみで実現されている場合を例にして説明したが、これに限るものではない。各部材の全部または一部を、上述した機能を実現するためのプログラムと、そのプログラムを実行するハードウェア（コンピュータ）との組み合わせで実現してもよい。一例として、画像表示装置（１）に接続されたコンピュータが、画像表示装置を駆動する際に使用されるデバイスドライバとして、変調駆動処理部（２１）を、実現してもよい。また、画像表示装置に内蔵あるいは外付けされる変換基板として、変調駆動処理部が実現され、ファームウェアなどのプログラムの書き換えによって、当該変調駆動処理部を実現する回路の動作を変更できる場合には、当該ソフトウェアを配布して、当該回路の動作を変更することによって、当該回路を、上記実施形態の変調駆動処理部として動作させてもよい。
【０１１９】
これらの場合は、上述した機能を実行可能なハードウェアが用意されていれば、当該ハードウェアに、上記プログラムを実行させるだけで、上記実施形態に係る変調駆動処理部を実現できる。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分を抑制する第２補正工程を含んでいる構成である。
【０１２１】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調を比較して、空間領域でのピークをカットする第２補正工程を含んでいる構成である。
【０１２２】
上記構成では、ノイズによって発生した、各画素への階調の空間領域における高周波成分は、第１補正工程によって、より周波数が高くなった後に、第２の補正工程によって抑制されるので、通常の映像の表示を阻害することなく、ノイズを除去できる。この結果、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１２３】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素近傍の第１画素群の補正後の階調を平均して、第１の平均値を算出すると共に、当該第１の平均値と補正対象画素の階調との差が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定する判定工程と、上記判定工程での判定結果によって、階調が突出していると判断した特定画素について、当該特性画素近傍の第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正工程とを含んでいる構成である。
【０１２４】
上記構成でも、第１補正工程の後に実施される第２補正工程によって、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分が抑制される。したがって、上述の表示装置の駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１２５】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、上記構成に加えて、上記第２画素群は、第１画素群よりも特定画素に近い画素群である。したがって、映像が比較的高精細な場合であっても、特定画素の階調を周囲と全く相関のない階調にすることがなく、表示装置の表示品質を向上できるという効果を奏する。
【０１２６】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、上記構成に加えて、上記第１画素群は、特定画素を中心とする線分に含まれる画素からなる画素群である。当該構成では、線分に含まれる画素の階調を平均して、第１の平均値を求めるので、矩形領域に含まれる画素の階調を平均して、第１の平均値を求める構成に比べて、演算量を削減できるという効果を奏する。
【０１２７】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、上記判定工程に代えて、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求めると共に、他方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定工程を含んでいる構成である。
【０１２８】
当該構成でも、第１補正工程の後に実施される第２補正工程によって、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分が抑制される。したがって、上述の表示装置の駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１２９】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、上記構成に加えて、上記第２画素群は、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる画素群である。
【０１３０】
それゆえ、映像が比較的高精細な場合であっても、特定画素の階調を周囲と全く相関のない階調にすることがなく、表示装置の表示品質を向上できるという効果を奏する。
【０１３１】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、上記各構成に加えて、上記判定工程は、特定画素を中心とする、互いに異なる方向の線分に含まれる画素からなる各第１画素群について繰り返され、上記第２補正工程は、上記判定工程での各方向の判定結果の組み合わせによって、階調が突出していると判断した画素を特定画素とする構成である。
【０１３２】
当該構成では、複数の方向での判定結果の組み合わせによって、補正対象画素の階調が突出しているか否かを判断しているので、単一方向での判定結果によって判断する場合よりも確実に、特定画素か否かを識別できる。この結果、より確実にノイズに起因する表示品質の低下を抑制できるという効果を奏する。
【０１３３】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、上記構成に加えて、上記第１補正手段に入力される映像信号は、映像を複数の小ブロックに分割し、各ブロック単位で符号化された映像信号であり、上記第１画素群の長手方向の長さは、上記ブロックの長手方向の長さと略同一である。
【０１３４】
上記構成では、符号化の単位（映像として一体として扱われるサイズ、あるいは、符号化の単位であるためノイズが目立ちやすいサイズ）と、第１画素群の長手方向の長さとが略同一なので、より的確に、補正対象画素が特定画素か否かを判定できる。この結果、より確実にノイズに起因する表示品質の低下を抑制できるという効果を奏する。
【０１３５】
本発明に係る表示装置は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、上記第１補正手段にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分を抑制する第２補正手段を含んでいる構成である。
【０１３６】
本発明に係る表示装置は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、上記第１補正手段にて補正された各画素への階調を比較して、空間領域でのピークをカットする第２補正手段を含んでいる構成である。
【０１３７】
本発明に係る表示装置は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素近傍の第１画素群の補正後の階調を平均して、第１の平均値を算出すると共に、当該第１の平均値と補正対象画素の階調との差が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、上記判定手段での判定結果によって、階調が突出していると判断した特定画素について、当該特性画素近傍の第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正手段とを備えている構成である。
【０１３８】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記判定手段に代えて、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求めると共に、他方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定手段を備えている構成である。
【０１３９】
これらの表示装置は、上述の各表示装置の駆動方法で画素を駆動する。したがって、上述の各駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１４０】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成に加えて、上記画素は、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子である。ここで、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子を画素とする場合、ディケイの階調遷移に対する応答速度がライズの場合に比べて遅く、階調遷移を強調するように変調して駆動したとしても、前々回から前回へのディケイの階調遷移において、実際の階調遷移と、所望の階調遷移とに差が発生しやすい。したがって、ノイズの混入によって、ディケイ→ライズの階調遷移が発生すると、画素の階調が所望の階調を超えて、白光りが発生し、ユーザに視認されやすくなる。
【０１４１】
これに対して、上記構成では、第１補正手段の後に配された第２補正手段によって、ノイズに起因する階調遷移が抑制されている。したがって、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子を画素としているにも拘わらず、ノイズに起因する白光りの発生を防止でき、表示装置の表示品質を向上できるという効果を奏する。
【０１４２】
本発明に係るプログラムは、以上のように、上述の表示装置の駆動方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムであって、当該プログラムがコンピュータによって実行されると、当該コンピュータは、上記表示装置の駆動装置として動作する。
【０１４３】
それゆえ、上述の各駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、画像表示装置の変調駆動処理部の要部構成を示すブロック図である。
【図２】上記画像表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図３】上記画像表示装置に設けられた画素の構成例を示す回路図である。
【図４】上記変調駆動処理部へ入力される映像信号の一例を示すグラフである。
【図５】比較例の動作を示すものであり、上記映像信号が比較例に係る変調駆動処理部へ入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図６】上記実施形態の動作を示すものであり、上記映像信号が本実施形態に係る変調駆動処理部に入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図７】他の比較例の動作を示すものであり、上記映像信号が比較例に係る変調駆動処理部へ入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図８】上記変調駆動処理部へ入力される映像信号の他の例を示すグラフである。
【図９】上記比較例の動作を示すものであり、上記映像信号が比較例に係る変調駆動処理部へ入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図１０】上記他の比較例の動作を示すものであり、上記映像信号が比較例に係る変調駆動処理部へ入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図１１】上記実施形態の動作を示すものであり、上記映像信号が本実施形態に係る変調駆動処理部に入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図１２】前々回から今回への階調遷移がディケイ→ライズの場合の実際の輝度レベルを示すタイミングチャートである。
【図１３】前々回から今回への階調遷移がライズ→ディケイの場合の実際の輝度レベルを示すタイミングチャートである。
【図１４】上記各比較例の動作を示すものであり、上記映像信号が比較例に係る変調駆動処理部へ入力された場合の階調レベルを示すグラフである。
【符号の説明】
１ 画像表示装置（表示装置）
３２ 変調処理部（第１補正手段）
３３ 空間フィルタリング処理部（判定手段；第２補正手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置の駆動方法、表示装置、および、そのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
比較的少ない電力で駆動可能な液晶表示装置は、携帯機器のみならず、据え置き型の機器の表示装置として、広く使用されている。当該液晶表示装置は、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）などと比較すると、応答速度が遅く、遷移階調によって、通常のフレーム周波数（６０Ｈｚ）に対応した書き換え時間（１６．７ｍｓｅｃ）で応答が完了しないこともあるため、前回から今回への階調遷移を強調するように、駆動信号を変調して駆動する方法も採用されている（後述の特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、前フレームＦＲ(k-1) から現フレームＦＲ(k) への階調遷移がライズ駆動の場合、前回から今回への階調遷移を強調するように、具体的には、現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) が示す電圧レベルよりも高いレベルの電圧を画素へ印加する。
【０００４】
この結果、階調が遷移するとき、現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) が示す電圧レベルを最初から印加する場合の輝度レベルと比較して、画素の輝度レベルは、より急峻に増大し、より短い期間で、上記現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) に応じた輝度レベル近傍に到達する。これにより、液晶の応答速度が遅い場合であっても、液晶表示装置の応答速度を向上できる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１６７４３号公報（公開日：2002年４月１９日）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、映像信号にノイズが混入すると、ノイズに起因する階調遷移も強調され、本来の映像とは異なるピーキーな映像が出力される虞れがある。一方、当該ノイズに起因する表示品質の低下を防止するために、階調遷移を強調する程度を抑えると、画素の応答速度が遅くなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画素の応答速度を向上させているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分を抑制する第２補正工程を含んでいることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調を比較して、空間領域でのピークをカットする第２補正工程を含んでいることを特徴としている。
【００１０】
これらの構成では、第１補正工程において、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調しているため、画素の応答速度を向上できる一方で、ノイズが混入すると、ノイズによる階調の変化を強調するだけではなく、次の表示において、ノイズが混入しない場合であっても、前回混入したノイズによる階調変化が発生してしまう。
【００１１】
ところが、上記構成では、第１補正工程の後で実施される第２補正工程によって、空間ローパスフィルタ処理やピークカット処理によって、空間領域における高周波成分が抑制されるので、ノイズの混入していない通常の映像を表示する際における画素の応答速度向上と、ノイズによる階調変化の抑制との双方を実現できる。
【００１２】
また、ノイズによって発生した、各画素への階調の空間領域における高周波成分は、第１補正工程によって、より周波数が高くなった後に、第２の補正工程によって抑制される。このように、通常の映像の空間周波数とノイズの空間周波数との差が拡大された後で、高周波成分が抑制されるので、第１補正工程の前に第２の補正工程を実施する場合と比較して、通常の映像の表示を阻害することなく、ノイズを除去できる。
【００１３】
これらの結果、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できる。
【００１４】
また、本発明に係る表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素近傍の第１画素群の補正後の階調を平均して、第１の平均値を算出すると共に、当該第１の平均値と補正対象画素の階調との差が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定する判定工程と、上記判定工程での判定結果によって、階調が突出していると判断した特定画素について、当該特性画素近傍の第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正工程とを含んでいることを特徴としている。
【００１５】
なお、第２画素群は、第１画素群と同じ画素群であってもよいし、第１画素群よりも補正対象画素に近い画素群であってもよい。また、上記第１画素群は、特定画素を中心とする矩形領域に含まれる画素であってもよいし、特定画素を中心とする線分に含まれる画素であってもよい。
【００１６】
上記構成でも、第１補正工程の後に実施される第２補正工程によって、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分が抑制される。したがって、上述の表示装置の駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できる。
【００１７】
さらに、上記構成に加えて、上記第２画素群は、第１画素群よりも特定画素に近い画素群であってもよい。当該構成では、第１画素群の階調を参照した判定結果によって補正対象画素が特定画素か否かを判定すると共に、階調の変更が必要な場合には、第１画素群よりも特定画素に近い第２画素群の階調の平均値（第２の平均値）に、特定画素の階調を変更する。したがって、映像が比較的高精細な場合であっても、特定画素の階調を周囲と全く相関のない階調にすることがなく、表示装置の表示品質を向上できる。
【００１８】
また、上記構成に加えて、上記第１画素群は、特定画素を中心とする線分に含まれる画素からなる画素群であってもよい。当該構成では、線分に含まれる画素の階調を平均して、第１の平均値を求めるので、矩形領域に含まれる画素の階調を平均して、第１の平均値を求める構成に比べて、演算量を削減できる。なお、ノイズは、突発的なので、第１画素群が線分であっても、矩形領域の場合と同様にノイズに起因する表示品質の低下を抑制できる。
【００１９】
一方、上記判定工程に代えて、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求めると共に、他方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定工程を含んでいてもよい。
【００２０】
当該構成でも、第１補正工程の後に実施される第２補正工程によって、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分が抑制される。したがって、上述の表示装置の駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できる。
【００２１】
また、上記構成に加えて、上記第２画素群は、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる画素群であってもよい。
【００２２】
当該構成では、第１画素群の階調を参照した判定結果によって補正対象画素が特定画素か否かを判定すると共に、階調の変更が必要な場合には、第１画素群よりも特定画素に近い第２画素群の階調の平均値（第２の平均値）に、特定画素の階調を変更する。したがって、映像が比較的高精細な場合であっても、特定画素の階調を周囲と全く相関のない階調にすることがなく、表示装置の表示品質を向上できる。
【００２３】
さらに、上記各構成に加えて、上記判定工程は、特定画素を中心とする、互いに異なる方向の線分に含まれる画素からなる各第１画素群について繰り返され、上記第２補正工程は、上記判定工程での各方向の判定結果の組み合わせによって、階調が突出していると判断した画素を特定画素としてもよい。
【００２４】
当該構成では、複数の方向での判定結果の組み合わせによって、補正対象画素の階調が突出しているか否かを判断しているので、単一方向での判定結果によって判断する場合よりも確実に、特定画素か否かを識別できる。この結果、より確実にノイズに起因する表示品質の低下を抑制できる。
【００２５】
また、上記構成に加えて、上記第１補正手段に入力される映像信号は、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group ）映像など、映像を複数の小ブロックに分割し、各ブロック単位で符号化された映像信号であり、上記第１画素群の長手方向の長さは、上記ブロックの長手方向の長さと略同一であってもよい。なお、ブロック単位で符号化された映像信号が拡大して表示される場合は、符号化の単位となるブロックも拡大されているので、これに合わせて、第１画素群の長手方向の長さも設定される。
【００２６】
上記構成では、符号化の単位（映像として一体として扱われるサイズ、あるいは、符号化の単位であるためノイズが目立ちやすいサイズ）と、第１画素群の長手方向の長さとが略同一なので、より的確に、補正対象画素が特定画素か否かを判定できる。この結果、より確実にノイズに起因する表示品質の低下を抑制できる。
【００２７】
一方、本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、上記第１補正手段にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分を抑制する第２補正手段を含んでいることを特徴としている。
【００２８】
また、本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、上記第１補正手段にて補正された各画素への階調を比較して、空間領域でのピークをカットする第２補正手段を含んでいることを特徴としている。
【００２９】
さらに、本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素近傍の第１画素群の補正後の階調を平均して、第１の平均値を算出すると共に、当該第１の平均値と補正対象画素の階調との差が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、上記判定手段での判定結果によって、階調が突出していると判断した特定画素について、当該特性画素近傍の第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正手段とを備えていることを特徴としている。
【００３０】
また、本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記判定手段に代えて、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求めると共に、他方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定手段を備えていることを特徴としている。
【００３１】
当該構成の表示装置は、上述の各表示装置の駆動方法で画素を駆動する。したがって、上述の各駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できる。
【００３２】
さらに、上記構成に加えて、上記画素は、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子であってもよい。ここで、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子を画素とする場合、ディケイの階調遷移に対する応答速度がライズの場合に比べて遅く、階調遷移を強調するように変調して駆動したとしても、前々回から前回へのディケイの階調遷移において、実際の階調遷移と、所望の階調遷移とに差が発生しやすい。したがって、ノイズの混入によって、ディケイ→ライズの階調遷移が発生すると、画素の階調が所望の階調を超えて、白光りが発生し、ユーザに視認されやすくなる。これに対して、上記構成では、第１補正手段の後に配された第２補正手段によって、ノイズに起因する階調遷移が抑制されている。したがって、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子を画素としているにも拘わらず、ノイズに起因する白光りの発生を防止でき、表示装置の表示品質を向上できる。
【００３３】
また、本発明に係るプログラムは、上述の表示装置の駆動方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムであって、当該プログラムがコンピュータによって実行されると、当該コンピュータは、上記表示装置の駆動装置として動作する。したがって、上述の各駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図１ないし図１３に基づいて説明すると以下の通りである。すなわち、本実施形態に係る画像表示装置（表示装置）１は、前回から今回への階調遷移を強調することによって、画素の応答速度を向上させているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止可能な画像表示装置１である。
【００３５】
当該画像表示装置１のパネル１１は、図２に示すように、マトリクス状に配された画素ＰＩＸ(1,1) 〜ＰＩＸ(n,m) を有する画素アレイ２と、画素アレイ２のデータ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎを駆動するデータ信号線駆動回路３と、画素アレイ２の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍを駆動する走査信号線駆動回路４とを備えている。また、画像表示装置１には、両駆動回路３・４へ制御信号を供給する制御回路１２と、入力される映像信号に基づいて、上記階調遷移を強調するように、上記制御回路１２へ与える映像信号を変調する変調駆動処理部２１とが設けられている。なお、これらの回路は、電源回路１３からの電力供給によって動作している。
【００３６】
以下では、変調駆動処理部２１の詳細構成について説明する前に、画像表示装置１全体の概略構成および動作を説明する。また、説明の便宜上、例えば、ｉ番目のデータ信号線ＳＬｉのように、位置を特定する必要がある場合にのみ、位置を示す数字または英字を付して参照し、位置を特定する必要がない場合や総称する場合には、位置を示す文字を省略して参照する。
【００３７】
上記画素アレイ２は、複数（この場合は、ｎ本）のデータ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎと、各データ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎに、それぞれ交差する複数（この場合は、ｍ本）の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍとを備えており、１からｎまでの任意の整数および１からｍまでの任意の整数をｊとすると、データ信号線ＳＬｉおよび走査信号線ＧＬｊの組み合わせ毎に、画素ＰＩＸ(i,j) が設けられている。
【００３８】
本実施形態の場合、各画素ＰＩＸ(i,j) は、隣接する２本のデータ信号線ＳＬ(i-1) ・ＳＬｉと、隣接する２本の走査信号線ＧＬ(j-1) ・ＧＬｊとで囲まれた部分に配されている。
【００３９】
一例として、画像表示装置１が液晶表示装置の場合について説明すると、上記画素ＰＩＸ(i,j) は、例えば、図３に示すように、スイッチング素子として、ゲートが走査信号線ＧＬｊへ、ドレインがデータ信号線ＳＬｉに接続された電界効果トランジスタＳＷ(i,j) と、当該電界効果トランジスタＳＷ(i,j) のソースに、一方電極が接続された画素容量Ｃｐ(i,j) とを備えている。また、画素容量Ｃｐ(i,j) の他端は、全画素ＰＩＸ…に共通の共通電極線に接続されている。上記画素容量Ｃｐ(i,j) は、液晶容量ＣＬ(i,j) と、必要に応じて付加される補助容量Ｃｓ(i,j) とから構成されている。
【００４０】
上記画素ＰＩＸ(i,j) において、走査信号線ＧＬｊが選択されると、電界効果トランジスタＳＷ(i,j) が導通し、データ信号線ＳＬｉに印加された電圧が画素容量Ｃｐ(i,j) へ印加される。一方、当該走査信号線ＧＬｊの選択期間が終了して、電界効果トランジスタＳＷ(i,j) が遮断されている間、画素容量Ｃｐ(i,j) は、遮断時の電圧を保持し続ける。ここで、液晶の透過率あるいは反射率は、液晶容量ＣＬ(i,j) に印加される電圧によって変化する。したがって、走査信号線ＧＬｊを選択し、当該画素ＰＩＸ(i,j) への映像データＤに応じた電圧をデータ信号線ＳＬｉへ印加すれば、当該画素ＰＩＸ(i,j) の表示状態を、映像データＤに合わせて変化させることができる。
【００４１】
本実施形態に係る上記液晶表示装置は、液晶セルとして、垂直配向モードの液晶セル、すなわち、電圧無印加時には、液晶分子が基板に対して略垂直に配向し、画素ＰＩＸ(i,x) の液晶容量ＣＬ(i,j) への印加電圧に応じて、液晶分子が垂直配向状態から傾斜する液晶セルを採用しており、当該液晶セルをノーマリブラックモード（電圧無印加時には、黒表示となるモード）で使用している。
【００４２】
上記構成において、図２に示す走査信号線駆動回路４は、各走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍへ、例えば、電圧信号など、選択期間か否かを示す信号を出力している。また、走査信号線駆動回路４は、選択期間を示す信号を出力する走査信号線ＧＬｊを、例えば、制御回路１２から与えられるクロック信号ＧＣＫやスタートパルス信号ＧＳＰなどのタイミング信号に基づいて変更している。これにより、各走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍは、予め定められたタイミングで、順次選択される。
【００４３】
さらに、データ信号線駆動回路３は、映像信号ＤＡＴとして、時分割で入力される各画素ＰＩＸ…への映像データＤ…を、所定のタイミングでサンプリングすることで、それぞれ抽出する。さらに、データ信号線駆動回路３は、走査信号線駆動回路４が選択中の走査信号線ＧＬｊに対応する各画素ＰＩＸ(1,j) 〜ＰＩＸ(n,j) へ、各データ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎを介して、それぞれへの映像データＤ…に応じた出力信号を出力する。
【００４４】
なお、データ信号線駆動回路３は、制御回路１２から入力される、クロック信号ＳＣＫおよびスタートパルス信号ＳＳＰなどのタイミング信号に基づいて、上記サンプリングタイミングや出力信号の出力タイミングを決定している。
【００４５】
一方、各画素ＰＩＸ(1,j) 〜ＰＩＸ(n,j) は、自らに対応する走査信号線ＧＬｊが選択されている間に、自らに対応するデータ信号線ＳＬ１〜ＳＬｎに与えられた出力信号に応じて、発光する際の輝度や透過率などを調整して、自らの明るさを決定する。
【００４６】
ここで、走査信号線駆動回路４は、走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍを順次選択している。したがって、画素アレイ２の全画素ＰＩＸ(1,1) 〜ＰＩＸ(n,m) を、それぞれへの映像データＤが示す明るさに設定でき、画素アレイ２へ表示される画像を更新できる。
【００４７】
なお、上記画像表示装置１において、映像信号源Ｓ０から変調駆動処理部２１へ与えられる映像信号ＤＡＴは、フレーム単位（画面全体単位）で伝送されていてもよいし、１フレームを複数のフィールドに分割すると共に、当該フィールド単位で伝送されていてもよいが、以下では、一例として、フィールド単位で伝送される場合について説明する。
【００４８】
すなわち、本実施形態において、映像信号源Ｓ０から変調駆動処理部２１へ与えられる映像信号ＤＡＴは、１フレームを複数のフィールド（例えば、２フィールド）に分割すると共に、当該フィールド単位で伝送されている。
【００４９】
より詳細には、映像信号源Ｓ０は、映像信号線ＶＬを介して、画像表示装置１の変調駆動処理部２１に映像信号ＤＡＴを伝送する際、あるフィールド用の映像データを全て伝送した後に、次のフィールド用の映像データを伝送するなどして、各フィールド用の映像データを時分割伝送している。
【００５０】
また、上記フィールドは、複数の水平ラインから構成されており、上記映像信号線ＶＬでは、例えば、あるフィールドにおいて、ある水平ライン用の映像データ全てが伝送された後に、次に伝送する水平ライン用の映像データを伝送するなどして、各水平ライン用の映像データが時分割伝送されている。
【００５１】
なお、本実施形態では、２フィールドから１フレームを構成しており、偶数フィールドでは、１フレームを構成する各水平ラインのうち、偶数行目の水平ラインの映像データが伝送される。また、奇数フィールドでは、奇数行目の水平ラインの映像データが伝送される。さらに、上記映像信号源Ｓ０は、１水平ライン分の映像データを伝送する際も上記映像信号線ＶＬを時分割駆動しており、予め定められた順番で、各映像データが順次伝送される。
【００５２】
ここで、図１に示すように、本実施形態に係る変調駆動処理部２１は、入力端子Ｔ１から入力される映像データＤ(i,j,k) を１フレーム分蓄積するフレームメモリ３１と、上記入力端子Ｔ１から入力される現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) 、および、当該映像データＤ(i,j,k) と同じ画素ＰＩＸ(i,j) へ供給すべき映像データであって、しかも、上記フレームメモリ３１から読み出した前フレームＦＲ(k-1) の映像データＤ（i,j,k-1） に基づいて、両者間の階調遷移を強調するように、現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) を変調した補正映像データＤ２(i,j,k) を出力する変調処理部（第１補正手段）３２と、変調処理部３２が出力する補正映像信号ＤＡＴ２に対して、空間フィルタリング処理を行って、空間領域における高周波成分を抑制する空間フィルタリング処理部（判定手段；第２補正手段）３３とを備えている。また、空間フィルタリング処理部３３が出力する映像信号ＤＡＴ３は、図２に示す制御回路１２へ与えられ、データ信号線駆動回路３は、補正映像信号ＤＡＴ３に基づいて、各画素ＰＩＸ(i,j) を駆動する。
【００５３】
上記構成では、ある画素ＰＩＸ(i,j) への映像データＤ３(i,j,k) を生成する際、最初に、変調処理部３２は、前フレームＦＲ(k-1) の映像データＤ(i,j,k-1) から、現フレームＦＲ(k) の映像データＤ(i,j,k) への階調遷移を強調して、補正映像データＤ２(i,j,k) を生成している。次に、空間フィルタリング処理部３３は、各画素ＰＩＸへの補正映像データＤ２からなる補正映像信号ＤＡＴ２のうち、空間領域における高周波成分を抑制して、映像信号ＤＡＴ３を生成する。
【００５４】
したがって、補正映像信号ＤＡＴ２のうち、空間周波数が十分低い部分では、補正映像データＤ２(i,j,k) が、そのまま映像データＤ３(i,j,k) として出力されるので、映像データＤ３(i,j,k) では、前回から今回への階調遷移が強調されている。この結果、当該映像データＤ３(i,j,k) によって駆動される画素ＰＩＸ(i,j) は、十分な速度で応答できる。
【００５５】
ところで、映像データＤ(i,j,k) は、時間的にも空間的にも連続していることが多いのに対して、ノイズは、時間的にも空間的にも孤立していることが多く、より高い空間周波数成分を有している。したがって、変調駆動処理部２１へ入力される映像データＤ(i,j,k) にノイズが混入すると、前フレームＦＲ(k-1) の映像データＤ(i,j,k-1) から映像データＤ(i,j,k) の階調遷移は、多くの場合、通常よりも大きくなる。
【００５６】
さらに、変調処理部３２は、前回から今回への階調遷移を強調している。したがって、変調処理部３２が出力する補正映像データＤ２(i,j,k) には、より大きな階調遷移が顕れてしまう。一方、通常の映像信号（ノイズが含まれていない映像信号）は、時間的にも空間的にも連続していることが多いため、ノイズが混入していない映像データＤを補正して生成した補正映像データＤ２では、ノイズが混入した補正映像データＤ２(i,j,k) と比較して階調遷移が余り強調されていない。したがって、補正映像信号ＤＡＴ２では、ノイズが混入した補正映像データＤ２(i,j,k) の階調レベルが突出してしまう。
【００５７】
ところが、本実施形態では、変調処理部３２の後段に空間フィルタリング処理部３３が設けられている。したがって、補正映像信号ＤＡＴ２において、ノイズの混入した補正映像データＤ２(i,j,k) の階調レベルが突出し、補正映像データＤ２(i,j,k) における空間周波数が高くなっていたとしても、当該高周波成分は、空間フィルタリング処理部３３によって抑制される。この結果、空間フィルタリング処理部３３が出力する映像信号ＤＡＴ３において、映像データＤ３(i,j,k) の階調レベルが突出する程度を弱めることができる。
【００５８】
この結果、ノイズが混入していない通常の映像信号ＤＡＴに対しては、画素ＰＩＸ(i,j) が十分高速に応答できるにも拘わらず、ノイズが混入した箇所では、階調遷移の不所望な強調を防止でき、表示画像からノイズの影響を除去できる。この結果、全体的には、高速に応答できるにも拘わらず、瞬間的な輝点や補色点の発生を防止でき、落ち着いた映像を表示できる画像表示装置を実現できる。
【００５９】
また、上記構成では、空間フィルタリング処理部３３が変調処理部３２の後段に設けられているので、変調処理部３２によってノイズに起因する階調遷移が強調された後の補正映像信号ＤＡＴ２に基づいて、ノイズを除去できる。
【００６０】
より詳細には、変調処理部３２は、階調遷移を強調しているので、補正映像信号ＤＡＴ２において、ノイズが混入した箇所の空間周波数と、ノイズが混入していない箇所の空間周波数との差は、映像信号ＤＡＴにおける両空間周波数の差に比べて拡大されている。したがって、変調処理部３２の前段に設けられている構成と比較して、本実施形態に係る空間フィルタリング処理部３３は、映像信号ＤＡＴにおける上記両空間周波数の差がより小さい場合でも確実に、表示画像からノイズの影響を除去できる。
【００６１】
以下では、空間フィルタリング処理部３３として、左右の補正映像データＤ２を見て、ピークをカットするフィルタを採用した場合を例にして、空間フィルタリング処理部３３を取り除いた構成や変調処理部３２の前段に設けた構成と比較しながら、ノイズが混入したときの変調駆動処理部２１の動作を説明する。
【００６２】
まず最初に、ある水平ラインＬ(j) へ、フレームＦＲ(k) 、ＦＲ(k+1) およびＦＲ(k+2) において、それぞれ、図４に示す映像データＤ(*,j,k) 、Ｄ(*,j,k+1) およびＤ(*,j,k+2) が順次与えられた場合を例にして説明する。なお、図４〜図１１では、横軸が、各映像データに対応する画素ＰＩＸ(i,j) の水平ラインＬ(j) 上の位置ｉを示しており、縦軸が各映像データの階調レベルを示している。
【００６３】
図４の例では、フレームＦＲ(k) において、略同じ階調レベルの映像データＤ(*,j,k) が与えられた後、次のフレームＦＲ(k+1) では、基本的には、当該映像データＤ(*,j,k) よりも低い階調レベルに保たれた映像データＤ(i,j,k+1) が与えられ、さらに次のフレームＦＲ(k+2) では、上記映像データＤ(*,j,k) よりも高い階調レベルに保たれた映像データＤ(*,j,k+2) が与えられている。ただし、フレームＦＲ(k+1) では、特定位置（ｉ＝ｐ）の映像データＤ(p,j,k+1) にノイズが混入しており、本来、他の位置と略同じであるべき映像データＤ(p,j,k+1) の階調レベルが一段と低くなっている。
【００６４】
上記映像データが入力された場合、変調処理部３２は、前フレームから現フレームへの階調遷移を強調するので、各フレームＦＲ(k) 、ＦＲ(k+1) およびＦＲ(k+2) において、それぞれ、図５に示す補正映像データＤ２(*,j,k) 、Ｄ２(*,j,k+1) およびＤ２(*,j,k+2) を出力する。
【００６５】
ここで、補正映像信号ＤＡＴ２は、変調処理部３２によって階調遷移が強調されている。したがって、フレームＦＲ(k+1) において、補正映像データＤ２(*,j,k+1) の階調レベルは、補正前の映像データＤ(*,j,k-1+1) のレベルよりも低くなる。また、階調遷移によって、ノイズに起因する階調レベルの変化量、すなわち、特定位置の補正映像データＤ(p,j,k+1) と他の位置の補正映像データＤ２(i,j,k+1) とのレベル差は、補正前のレベル差よりも大きくなっている。
【００６６】
さらに、フレームＦＲ(k+2) には、ノイズが混入されていないにも拘わらず、前フレームＦＲ(k+1) の映像データＤ(p,j,k+1) にノイズが混入しているので、当該フレームＦＲ(k+2) の映像データＤ(p,j,k+2) の階調レベルは、他の位置の補正映像データＤ２(i,j,k+2) よりも一段と高くなっている。また、階調遷移によって、ノイズに起因する階調レベルのレベル差は、補正前のレベル差よりも大きくなっている。
【００６７】
このように、補正映像信号ＤＡＴ２では、ノイズが混入したフレームＦＲ(k+1) だけではなく、その次のフレームＦＲ(k+2) にもノイズに起因する階調レベルの変化が顕れ、その変化量（レベル差）は、映像信号ＤＡＴに混入したノイズのレベル差よりも大きくなっている。したがって、比較例として、空間フィルタリング処理部３３を設けず、変調処理部３２の出力する補正映像信号ＤＡＴ２を制御回路１２に与える構成では、映像信号ＤＡＴに混入したノイズによって、画像表示装置が表示する画像に、より長い期間、かつ、より大きな影響が現れ、画像表示装置の表示品質を大きく低下させてしまう。
【００６８】
さらに、上記のように、映像信号ＤＡＴのあるフレームＦＲ(k+1) にノイズが混入すると、補正映像信号ＤＡＴ２では、当該ノイズによって、フレームＦＲ(k+1) と、その次のフレームＦＲ(k+2) とに、互いに異なる方向のレベル変化が顕れる。したがって、応答速度が遅く、階調遷移を強調しても、画素ＰＩＸが所望の階調レベルに到達できなかった場合、次のフレームＦＲ(k+2) において、前々フレームＦＲ(k) から前フレームＦＲ(k+1) へ十分に階調遷移できたと見なして階調遷移を強調すると、適切に階調遷移を強調できず、さらに、画像表示装置の表示品質を低下させる虞れがある。
【００６９】
具体的には、図１２に示すように、前々回から今回までの階調遷移がディケイ→ライズの場合、図中、破線で示すように、前々回から前回への階調遷移が十分ではなく、前フレームＦＲ(k+1) の開始時点における輝度レベルが十分に低下していないにも拘わらず、現フレームＦＲ(k+2) において、十分に階調遷移した場合（図中、一点鎖線）と同様に画素を駆動すると、階調遷移を強調し過ぎて、白光りが発生してしまう。
【００７０】
また、図１３中、実線で示すように、前々回から今回への階調遷移がライズ→ディケイの場合、図中、破線で示すように、前々回から前回への階調遷移が十分ではなく、前フレームＦＲ(k+1) の開始時点における輝度レベルが十分に上昇していないにも拘わらず、現フレームＦＲ(k+2) において、十分に階調遷移した場合（図中、一点鎖線）と同様に画素を駆動すると、階調遷移を強調し過ぎて、黒沈みが発生してしまう。
【００７１】
したがって、図５に示す補正映像信号ＤＡＴ２が制御回路１２に与えられると、フレームＦＲ(k) からフレームＦＲ(k+2) までにおける画素ＰＩＸ(p,j) の階調遷移がディケイ→ライズであるため、画素ＰＩＸ(p,j) の応答速度が十分ではないと、フレームＦＲ(k+2) において、画素ＰＩＸ(p,j) の階調遷移を強調し過ぎて白光りが発生してしまう。なお、図５では、画素ＰＩＸ(p,j) への映像データＤ(i,j,k+1) に、下方向（階調レベルを下げる方向）のノイズが混入している場合を例にして説明したが、上方向（階調レベルを上げる方向）のノイズが混入している場合には、黒沈みが発生する虞れがある。
【００７２】
これに対して、本実施形態に係る変調駆動処理部２１では、変調処理部３２の後段に空間フィルタリング処理部３３が配されており、空間フィルタリング処理部３３は、各補正映像データＤ２について、左右の補正映像データＤ２を見て、ピークをカットすることによって、図６に示すように、補正映像データＤ２(p,j,k+1) における変化がカットされた映像データＤ３(*,j,k+1) を生成する。
【００７３】
これにより、本実施形態に係る映像信号ＤＡＴ３では、フレームＦＲ(k+1) における映像データＤ３(*,j,k+1) が略一定の階調レベルに保たれる。なお、フレームＦＲ(k+1) において映像信号ＤＡＴ３からノイズの影響が除去されているので、図５の場合と異なり、フレームＦＲ(k+2) でもノイズの影響が顕れない。
【００７４】
これらの結果、映像信号ＤＡＴでは、フレームＦＲ(k+1) にノイズが混入しているにも拘わらず、画像表示装置１が表示する画像には、ノイズに起因する階調レベル変化が発生せず、画像表示装置１の表示品質を高いレベルに維持できる。
【００７５】
ところで、図４に示す例では、映像信号ＤＡＴと補正映像信号ＤＡＴ２との双方において、ノイズが混入している箇所（１画素）の空間周波数は、ノイズが混入していない箇所の空間周波数よりも大幅に高くなっている。したがって、空間フィルタリング処理部３３を変調処理部３２よりも前に配置して、映像信号ＤＡＴから、ノイズに起因する空間領域の高周波成分を除去した後の映像信号ＤＡＴ５を変調駆動処理部２１へ入力する構成であっても、図７に示すように、変調処理部３２が出力する補正映像データＤ２(*,j,k) 、Ｄ２(*,j,k+1) およびＤ２(*,j,k+2) から、ノイズに起因する階調遷移を除去できる。
【００７６】
ところが、例えば、図８に示すように、ノイズによって、図４と比較して比較的穏やかなグラデーションを含む階調遷移が引き起こされた場合は、図９および図１０に示すように、空間フィルタリング処理部３３を除去した構成や、変調駆動処理部２１よりも前に配置した構成では、当該ノイズを除去することが難しい。
【００７７】
具体的には、図８の例では、フレームＦＲ(k) では、映像データＤ(*,j,k) が略一定レベルに保たれているが、フレームＦＲ(k+1) では、ノイズの混入によって、映像データＤ(*,j,k+1) は、特定位置(i=p) の映像データＤ(p,j,k+1) を下方向のピークとして、左側の領域（i ＜p の領域）では、ｉの増加に伴なって、映像データＤ(i,j,k+1) が略一定の勾配で減少し、右側の領域（i>p の領域）では、略一定の勾配で増加している。また、フレームＦＲ(k+2) では、ノイズの混入によって、映像データＤ(*,j,k+1) は、特定位置(i=p) の映像データＤ(p,j,k+2) を上方向のピークとして、左側の領域では、ｉの増加に伴なって、映像データＤ(i,j,k+1) が略一定の勾配で増加し、右側の領域では、略一定の勾配で減少している。
【００７８】
このような映像信号ＤＡＴが入力された場合、変調処理部３２は、各フレームＦＲ(k) 、ＦＲ(k+1) およびＦＲ(k+2) において、それぞれ、図９に示す補正映像データＤ２(*,j,k) 、Ｄ２(*,j,k+1) およびＤ２(*,j,k+2) を出力する。
【００７９】
ここで、補正映像信号ＤＡＴ２は、変調処理部３２によって階調遷移が強調されている。したがって、フレームＦＲ(k+1) において、補正映像データＤ２(*,j,k+1) の階調レベルは、補正前の映像データＤ(*,j,k-1+1) のレベルよりも低くなる。
【００８０】
また、変調処理部３２は、階調遷移の強調によって、映像信号ＤＡＴの空間領域のピークを先鋭化させようとする。ところが、一般に、補正映像データＤ２の階調レベルは、例えば、階調遷移を強調する程度は、駆動回路の回路構成や画素の駆動方法、あるいは、映像信号として表現可能な階調レベルの範囲などによって、予め定める範囲に制限されており、図９では、一例として、補正映像データＤ２の階調レベルの下限値がＴＡに制限されている場合を図示している。
【００８１】
したがって、変調処理部３２は、映像信号ＤＡＴを十分には、先鋭化させることができず、補正映像データＤ２(*,j,k+1) は、特定位置の近傍の領域（p1<p<p2 の領域）において概ね下限値ＴＡとなり、それよりも左側の領域では、ｉの増加に伴なって、映像信号ＤＡＴと略程度の勾配で減少し、右側の領域では、映像信号ＤＡＴと略同程度の勾配で増加する。
【００８２】
同様に、フレームＦＲ(k+2) においても、変調処理部３２は、階調遷移を強調して、補正映像信号ＤＡＴ２を生成している。ただし、図９の例では、補正映像信号ＤＡＴの示す階調レベルが下限値付近の場合を示しており、変調処理部３２は、映像信号ＤＡＴの空間領域のピークを十分に先鋭化させることができる。したがって、補正映像データＤ２(*,j,k+2) の階調レベルは、補正前の映像データＤ(*,j,k-1+2) のレベルよりも高く、かつ、より急峻に変化する。特に、図９の例では、上述したように、フレームＦＲ(k+1) の映像データＤ(*,j,k) は、空間領域において、上記特定位置（ｉ＝ｐ）の近傍の領域が底となるように変化しているので、フレームＦＲ(k+2) における映像データＤ(*,j,k+2) は、より急峻に変化している。この結果、比較例として、補正映像信号ＤＡＴ２を制御回路１２へ与える構成では、図中、Ｅに示す領域において、ノイズによる階調遷移が視認されてしまう。
【００８３】
ここで、図８の例では、映像信号ＤＡＴに混入するノイズの空間周波数が、図４の場合よりも低く、ノイズに起因する階調レベルの変化がグラデーション状になっている。このように、ノイズの空間周波数が映像信号ＤＡＴに近い場合は、他の比較例として、変調処理部３２の前に、空間フィルタリング処理部３３を配した構成では、空間フィルタリング処理部３３が映像信号ＤＡＴからノイズを除去できない虞れがある。図１０では、ノイズを除去できなかった場合を図示しており、図９の場合と同様に、ノイズによる階調遷移が視認されてしまう。
【００８４】
特に、図９および図１０の例では、特定位置の近傍の領域（p1<p<p2 の領域）において、補正映像データＤ２(*,j,k+2) の階調レベルが下限値に飽和している。したがって、図９および図１０に示す信号が入力され、図１２に示すように、応答速度の不足によって白光りが発生すると、図１４に示すように、上記特定位置の近傍の領域全域に渡って、各画素ＰＩＸの階調レベルが、映像データＤの示す階調レベルを超過し、当該領域全域に渡って白光りが目立つことになる。
【００８５】
ここで、ノイズを除去できる程度に強いフィルタリング処理を変調処理部３２の前に配した空間フィルタリング処理部３３が行うと、ノイズを除去できたとしても、通常の映像信号ＤＡＴにおいて、空間領域の高周波成分を除去することになり、画像の先鋭感を損なう虞れがある。
【００８６】
これに対して、本実施形態に係る空間フィルタリング処理部３３は、変調処理部３２の後に配置されているので、ノイズの空間周波数が通常の映像信号ＤＡＴの空間周波数に近い場合であっても、両者の差が変調処理部３２によって拡大された後に、フィルタリング処理する。したがって、空間フィルタリング処理部３３が図１０の場合と同程度の強さのフィルタリング処理をしている場合であっても、図１１に示すように、映像データＤ３(*,j,k+2) の空間領域における変化は、図１０に示す映像データＤ２(*,j,k+2) よりも緩やかになっている。したがって、前に設ける比較例よりも弱いフィルタリング処理によって、ノイズを除去でき、図１４に示すような広範囲に渡る白光りの発生を防止できる。この結果、当該比較例と比較して、画像の先鋭感を損なうことなく、ノイズに起因する階調遷移を除去できる。
【００８７】
以下では、空間フィルタリング処理部３３の構成例について説明する。第１の構成例は、エリアの平均値に対し、飛び抜けて異常な値を示すものをピックアップし、平均値に戻す構成である。
【００８８】
より詳細には、空間フィルタリング処理部３３は、ある画素ＰＩＸ(i,j) の映像データＤ３(i,j,k) を生成するとき、当該画素ＰＩＸ(i,j) を中心に、縦２ａ＋１ドット、横２ａ＋１ドットの正方形の領域｛（ｉ−ａ，ｊ−ａ）−（ｉ＋ａ，ｊ＋ａ）｝を、判定エリアとする。また、各映像データＤ２およびＤ３が示す階調レベルを同じ参照符号で示し、異常判定の閾値をＣとするとき、空間フィルタリング処理部３３は、以下に示すように、
abs(average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a))-D2(i,j,k)) < C の場合、
Ｄ３(i,j,k) ＝Ｄ２(i,j,k)
に設定し、
abs(average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a))-D2(i,j,k)) >=C の場合、
Ｄ３(i,j,k) ＝ average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a))
に設定する。
【００８９】
なお、上記式において、ａｂｓおよびａｖｅｒａｇｅは、平均および絶対値をそれぞれ算出する関数である。また、ａ．．ｂは、ａからｂまでの数値範囲を示しており、ｘ：＝ａ．．ｂは、ｘをａからｂまで変化させながら繰り返すことを示している。したがって、average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a) は、上記判定エリアに含まれる全ての画素ＰＩＸへの補正映像データＤ２の階調レベルを平均した値を示している。
【００９０】
上記構成では、空間フィルタリング処理部３３は、画素ＰＩＸの周囲の判定エリアの平均値に対し、飛び抜けて異常な階調を示す画素ＰＩＸをピックアップし、当該画素ＰＩＸの階調レベルを平均値に戻して、当該画素ＰＩＸへの映像データＤ３を生成する。
【００９１】
したがって、例えば、ＶＧＡ（Video Graphics Array）の解像度で作成された映像信号を、ＵＸＧＡの解像度のディスプレイで表示させる場合のように、本来のドット数が少なく、特定のエリアでは、変化が少ないとわかっている映像に対して特に好適に用いられる。
【００９２】
上記の例では、本来の映像信号が３倍程度に拡大されているので、３×３ドットのエリア内では、互いに同じ階調レベルになり、ドットレベルで階調レベルが突出することは稀である。したがって、上記フィルタリング処理のように、単純なフィルタが特に好適に用いられる。
【００９３】
なお、上記閾値Ｃは、例えば、エラーとして視認できる階調として、１６〜３２階調程度の値を、定数として設定してもよいし、判定エリアの明るさに応じた値（例えば、平均値の１／４）に設定してもよい。
【００９４】
一方、第２の構成例は、第１の構成例と同様に、判定エリアの平均値に対し、飛び抜けて異常な値を示すものをピックアップしているが、第１の構成例とは異なり、ピックアップされた画素ＰＩＸの階調を、画素ＰＩＸの近傍の上記判定エリアよりも狭い近傍エリアの平均値に設定している。
【００９５】
具体的には、空間フィルタリング処理部３３は、以下に示すように、
abs(average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a))-D2(i,j,k)) < C の場合、
Ｄ３(i,j,k) ＝Ｄ２(i,j,k)
に設定し、
abs(average(D2(x,y,k):(x=i-a..i+a,y=j-a..j+a))-D2(i,j,k)) >=C の場合、
Ｄ３(i,j,k) ＝ average(D2(x,y,k):(x=i-b..i+b,y=j-b..j+b))
に設定する。なお、ｂは、ａよりも小さい整数であって、画素ＰＩＸ(i,j) を中心に、縦２ｂ＋１ドット、横２ｂ＋１ドットの正方形の領域｛（ｉ−ｂ，ｊ−ｂ）−（ｉ＋ｂ，ｊ＋ｂ）｝が近傍エリアになる。ここで、ｂを大きく設定し過ぎると、映像信号がボケる虞れがあるので、ｂは、１ドット程度に設定することが望ましい。なお、後述するように、映像信号をスケール変換して表示する場合（例えば、元信号を拡大して表示する場合など）には、この値も、それに併せてスケール変換された値（例えば、元信号の拡大率と同一の割合で拡大された値）に設定する方が望ましい。
【００９６】
上記構成例では、ピックアップされた画素ＰＩＸの階調を、画素ＰＩＸの近傍の上記判定エリアよりも狭い近傍エリアの平均値に設定している。したがって、例えば、明るい物体と暗い背景とのエッジを判定エリアとする場合のように、判定エリアにおいて、判定エリアの平均値付近の画素ＰＩＸが余りなく、判定エリアの階調分布が、互いに離れた複数（例えば、２など）の階調に集まっている場合であっても、空間フィルタリング処理部３３は、周囲と全く相関のない階調（判定エリアに殆ど存在しない階調）を出力することがない。この結果、画像表示装置１の表示品質を向上できる。
【００９７】
また、第３の構成例は、第１および第２の構成例におけるピックアップ方法を単純化したものであって、画素ＰＩＸ(i,j) を中心にした縦方向の直線と横方向の直線とのうちの少なくとも一方の平均値に対し、飛び抜けて異常な値を示す画素ＰＩＸをピックアップする構成である。
【００９８】
具体的には、空間フィルタリング処理部３３は、以下に示すように、
条件１ abs(average(D2(i,y,k):(y=j-a..j+a))-D2(i,j)) < C
条件２ abs(average(D2(x,j,k):(x=i-a..i+a,k))-D2(i,j)) < C
との双方を満たす場合、
Ｄ３＝Ｄ２(i,j,k)
に設定し、そうではない場合、
Ｄ３＝ average(D2(x,y,k):(x=i-b..i+b,y=j-b..j+b))
に設定する。
【００９９】
ここで、ノイズは、突発的なので、通常は、面内で比較しなくても、縦方向および横方向の少なくとも一方を確認すれば、ノイズが混入しているか否かを判定できる。したがって、第１および第２の構成例のように、面内で比較する場合よりも少ない演算量で、ノイズの混入してる画素ＰＩＸをピックアップできる。
【０１００】
なお、上記では、条件１および条件２のＡＮＤの真偽で判定していたが、両者のＯＲで判定してもよいし、両条件の一方のみによって判定してもよい。
【０１０１】
ただし、比較的高精細な映像のように、縦横のうちの一方の方向では、ノイズが混入していなくても、上記条件（１または２）を満たすことが多い映像の場合には、上記両条件のＡＮＤの真偽で判定する方が好ましい。これに対して、比較的低精細な映像のように、上記両条件の一方を満たしていれば、他方の条件を満たしている可能性が高い場合は、両者のＯＲで判定してもよいし、両条件の一方のみによって判定する方が演算量を削減できる。なお、複数種類の映像を入力可能であり、映像の種類によって適切な判定方法が異なる場合には、映像に応じて、判定方法を切り換えても良い。
【０１０２】
また、上記では、第２の構成例と同様に、ピックアップされた画素ＰＩＸの階調を、画素ＰＩＸの近傍の上記判定エリアよりも狭い近傍エリアの平均値に設定する場合を例にして説明したが、第１の構成例と同様に、判定エリアの平均値に設定してもよい。ただし、第２の実施形態と同様に、近傍エリアの平均値に設定する方が、より画像表示装置１の表示品質を向上できる。
【０１０３】
さらに、判定エリアあるいは近傍エリアの平均値に代えて、画素ＰＩＸ(i,j) を中心とする、長さ２ａ＋１または２ｂ＋１の直線に含まれる画素ＰＩＸの階調の平均値に設定してもよい。なお、直線は、縦方向でも横方向であってもよいが、上記条件１および２の一方のみによって判定する場合は、その方向と同じ方向に設定することが望ましい。
【０１０４】
一方、第４の構成例は、第１ないし第３の構成例と異なり、画素ＰＩＸの階調レベルがピーク値であるか否かによって、当該画素ＰＩＸへの映像データＤ３の階調を変更すべきか否かを判定する構成である。
【０１０５】
一例として、横方向のみでピーク値か否かを判定する場合を例にして説明すると、空間フィルタリング処理部３３は、以下に示すように、
average(D2(x,j,k):(x=i-a..i-1)-D2(i,j,k))
＊ ((average(D2(x,j,k):(x=i+1..i+a)-D2(i,j,k) ) ＜０の場合、
Ｄ３＝Ｄ２(i,j,k)
に設定し、そうではない場合、
Ｄ３＝ average(D2(x,y,k):(x=i-c..i+c))
に設定する。なお、上記式において、ｃは、映像の種類、すなわち、期待できる空間周波数によって設定されて定数であって、例えば、空間周波数が非常に高いと期待される映像（前出のドット単位で極値を取ることが期待される映像）では、ｃは非常に小さく１、または２程度が好ましく使用される。一方、空間周波数が低いと期待される映像（スケール拡大を伴ったような映像）では、３から５程度の採用が好ましい。
【０１０６】
上記構成では、判定対象となる画素ＰＩＸ(i,j) の右側平均値と左側平均値とを比較し、判定対象となる画素ＰＩＸ(i,j) の階調が極値になっているかを判定する。さらに、極値になっている場合、判定対象の左右ｂドットずつの平均値を映像データＤ３(i,j,k) として設定する。
【０１０７】
これにより、突出した階調を排除できる。さらに、通常の映像の中で、たまたま極値になった場合でも、通常の映像の場合は、一般に、極値であっても、ある程度の連続性があるため、左右の平均値を取ることによって、不自然な落ち込みにはならない。この結果、表示品質の良い画像表示装置１を実現できる。
【０１０８】
なお、上記では、横方向のみについて、ピーク値か否かを判定しているが、縦方向など、他の方向について、ピーク値か否かを判定してもよい。この場合であっても、ノイズは、一般に突発的なので、上記と同様に、ノイズを除去できる。また、複数の方向でのピーク値判定や、第１ないし第３の構成例のように、平均値と比較しての判定と組み合わせ、これらの判定のＡＮＤあるいはＯＲの真偽によって、補正映像データＤ２(i,j,k) を変更すべきか否かを決定してもよい。この場合は、複数の条件に基づいて判定されるので、より確実に、補正映像データＤ２(i,j,k) を変更すべきか否かを決定できる。また、上記では、横方向の平均値に映像データＤ３(i,j,k) を変更しているが、縦方向の平均値であってもよいし、エリアの平均値に変更しても略同様の効果が得られる。
【０１０９】
ところで、上記では、判定エリアを（２ａ＋１）×（２ａ＋１）の正方形の場合を例にして説明したが、これに限るものではない。上述したように、ノイズは、走査方向に依存せずに発生し、ある方向でノイズと判断された場合、他の方向でもノイズと判断されることが多い。したがって、縦×横を（２・ａ１＋１）×（２・ａ２＋１）とするとき、ａ１＜ａ２となる矩形領域あるいはａ１＞ａ２となる矩形領域を判定エリアとしてもよい。ただし、上記各構成例のように、正方形とした場合は、判定精度が方向に依存しなくなるので、より正確に判定できる。
【０１１０】
一方、水平方向に走査する場合、縦方向の補正映像信号ＤＡＴ２を比較するためには、ラインメモリが必要となるので、構成の簡略化が望まれる場合には、ａ１＜ａ２に設定する方が望ましい。特に、ａ１＝１の場合は、ラインメモリを設ける必要がないので、特に、回路構成を簡略化できる。
【０１１１】
ここで、ａ２は、画像表示装置１の表示画面の横幅（ｎ）の１／２までの任意の値に設定できるが、ａ２が小さ過ぎると、通常の映像信号ＤＡＴをノイズと誤判定する可能性があり、大き過ぎると、ノイズを除去できなくなる場合がある。したがって、ａ２の大きさは、映像信号ＤＡＴの種類に応じて選択された値に設定される。
【０１１２】
例えば、一般的なＭＰＥＧ映像は、映像を複数の小ブロックに分割し、各ブロック単位で符号化されている。このように、ブロック単位で符号化された映像の場合は、ブロックサイズと略同一の値にａ２を設定する方が望ましい。例えば、上記ＭＰＥＧ映像の場合は、ブロックサイズが８×８〜１６×１６である。したがって、この場合には、上記ａ２を、４から８程度に設定することが望ましい。このように、判定エリアの長手方向の長さを、符号化の単位と略同一に設定することによって、判定エリアの長手方向の長さは、映像として一体として扱われるサイズ、あるいは、符号化の単位であるためノイズが目立ちやすいサイズに応じた値となり、ノイズを的確に除去できる。
【０１１３】
また、例えば、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）映像（６４０×４８０）を、ハイビジョン（１９２０×１０８０；登録商標）を表示できるディスプレイで表示した場合のように、映像信号をスケール変換して表示する場合には、スケール変換によって、ブロックサイズが拡縮される。例えば、上記の例では、３倍に拡大されているので、ブロックサイズが２４×２４〜４８×４８になる。したがって、判定エリアの長手方向の長さも、これに合わせてスケール変換して、２４〜４８、すなわち、ａ２＝１２〜２４程度に設定する方が望ましい。
【０１１４】
なお、表示に影響を与えるノイズの発生要因は、元信号（例えばＭＰＥＧ）に限定されず、スケール変換以降の工程でシステム的な要因によってノイズが混入する虞れもある。ここで、スケール変換によって領域が拡大されれば、ノイズそのもののエリアが拡大されるため、上限値は、上記にて好適な範囲として記載したように、スケール変換に合わせて拡大することが望ましい。一方、映像信号の解像度の増大程には画素のサイズが減少しない場合、すなわち、映像の解像度の増大に比べて空間分解能が向上されない場合には、より小さなノイズが目につきやすくなる。したがって、このような場合で、しかも、システム的な要因によってスケール変換以降の工程にて混入するノイズが比較的大きいと見込まれる場合には、判定エリアの長手方向の長さの好適な範囲の下限値を上述の値よりも低く、例えば、１／２程度に設定し、判定エリアの長さを、その範囲内（例えば、ａ２＝６〜２４程度）の値に設定してもよい。
【０１１５】
また、上記の例では、空間フィルタリング処理部３３が、補正映像信号ＤＡＴ２の空間領域において、ピークをカットすることによって、高周波成分を抑制する場合を例していたが、例えば、予め定める遮断周波数よりも大きな周波数を減衰させるなどして、高周波成分を抑制しても同様の効果が得られる。
【０１１６】
さらに、上記実施形態では、垂直配向モードかつノーマリブラックモードの液晶セルを表示素子として用いた場合を例にして説明したが、これに限るものではない。応答速度が遅く、階調遷移を強調するように変調して駆動したとしても、前々回から前回への階調遷移において、実際の階調遷移と、所望の階調遷移とに差が発生する表示素子であれば、略同様の効果が得られる。
【０１１７】
ただし、垂直配向モードかつノーマリブラックモードの液晶セルは、ディケイの階調遷移に対する応答速度がライズの場合に比べて遅く、階調遷移を強調するように変調して駆動したとしても、前々回から前回へのディケイの階調遷移において、実際の階調遷移と、所望の階調遷移とに差が発生しやすく、ノイズに起因するディケイ→ライズの階調遷移によって、白光りが発生しやすい。したがって、上記実施形態の構成によって、ノイズに起因する階調遷移を防止すると、特に効果が大きい。
【０１１８】
また、上記実施形態では、変調駆動処理部を構成する各部材がハードウェアのみで実現されている場合を例にして説明したが、これに限るものではない。各部材の全部または一部を、上述した機能を実現するためのプログラムと、そのプログラムを実行するハードウェア（コンピュータ）との組み合わせで実現してもよい。一例として、画像表示装置（１）に接続されたコンピュータが、画像表示装置を駆動する際に使用されるデバイスドライバとして、変調駆動処理部（２１）を、実現してもよい。また、画像表示装置に内蔵あるいは外付けされる変換基板として、変調駆動処理部が実現され、ファームウェアなどのプログラムの書き換えによって、当該変調駆動処理部を実現する回路の動作を変更できる場合には、当該ソフトウェアを配布して、当該回路の動作を変更することによって、当該回路を、上記実施形態の変調駆動処理部として動作させてもよい。
【０１１９】
これらの場合は、上述した機能を実行可能なハードウェアが用意されていれば、当該ハードウェアに、上記プログラムを実行させるだけで、上記実施形態に係る変調駆動処理部を実現できる。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分を抑制する第２補正工程を含んでいる構成である。
【０１２１】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調を比較して、空間領域でのピークをカットする第２補正工程を含んでいる構成である。
【０１２２】
上記構成では、ノイズによって発生した、各画素への階調の空間領域における高周波成分は、第１補正工程によって、より周波数が高くなった後に、第２の補正工程によって抑制されるので、通常の映像の表示を阻害することなく、ノイズを除去できる。この結果、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１２３】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素近傍の第１画素群の補正後の階調を平均して、第１の平均値を算出すると共に、当該第１の平均値と補正対象画素の階調との差が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定する判定工程と、上記判定工程での判定結果によって、階調が突出していると判断した特定画素について、当該特性画素近傍の第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正工程とを含んでいる構成である。
【０１２４】
上記構成でも、第１補正工程の後に実施される第２補正工程によって、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分が抑制される。したがって、上述の表示装置の駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１２５】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、上記構成に加えて、上記第２画素群は、第１画素群よりも特定画素に近い画素群である。したがって、映像が比較的高精細な場合であっても、特定画素の階調を周囲と全く相関のない階調にすることがなく、表示装置の表示品質を向上できるという効果を奏する。
【０１２６】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、上記構成に加えて、上記第１画素群は、特定画素を中心とする線分に含まれる画素からなる画素群である。当該構成では、線分に含まれる画素の階調を平均して、第１の平均値を求めるので、矩形領域に含まれる画素の階調を平均して、第１の平均値を求める構成に比べて、演算量を削減できるという効果を奏する。
【０１２７】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、上記判定工程に代えて、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求めると共に、他方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定工程を含んでいる構成である。
【０１２８】
当該構成でも、第１補正工程の後に実施される第２補正工程によって、上記第１補正工程にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分が抑制される。したがって、上述の表示装置の駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１２９】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、上記構成に加えて、上記第２画素群は、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる画素群である。
【０１３０】
それゆえ、映像が比較的高精細な場合であっても、特定画素の階調を周囲と全く相関のない階調にすることがなく、表示装置の表示品質を向上できるという効果を奏する。
【０１３１】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、上記各構成に加えて、上記判定工程は、特定画素を中心とする、互いに異なる方向の線分に含まれる画素からなる各第１画素群について繰り返され、上記第２補正工程は、上記判定工程での各方向の判定結果の組み合わせによって、階調が突出していると判断した画素を特定画素とする構成である。
【０１３２】
当該構成では、複数の方向での判定結果の組み合わせによって、補正対象画素の階調が突出しているか否かを判断しているので、単一方向での判定結果によって判断する場合よりも確実に、特定画素か否かを識別できる。この結果、より確実にノイズに起因する表示品質の低下を抑制できるという効果を奏する。
【０１３３】
本発明に係る表示装置の駆動方法は、以上のように、上記構成に加えて、上記第１補正手段に入力される映像信号は、映像を複数の小ブロックに分割し、各ブロック単位で符号化された映像信号であり、上記第１画素群の長手方向の長さは、上記ブロックの長手方向の長さと略同一である。
【０１３４】
上記構成では、符号化の単位（映像として一体として扱われるサイズ、あるいは、符号化の単位であるためノイズが目立ちやすいサイズ）と、第１画素群の長手方向の長さとが略同一なので、より的確に、補正対象画素が特定画素か否かを判定できる。この結果、より確実にノイズに起因する表示品質の低下を抑制できるという効果を奏する。
【０１３５】
本発明に係る表示装置は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、上記第１補正手段にて補正された各画素への階調の空間領域における高周波成分を抑制する第２補正手段を含んでいる構成である。
【０１３６】
本発明に係る表示装置は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、上記第１補正手段にて補正された各画素への階調を比較して、空間領域でのピークをカットする第２補正手段を含んでいる構成である。
【０１３７】
本発明に係る表示装置は、以上のように、前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素近傍の第１画素群の補正後の階調を平均して、第１の平均値を算出すると共に、当該第１の平均値と補正対象画素の階調との差が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、上記判定手段での判定結果によって、階調が突出していると判断した特定画素について、当該特性画素近傍の第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正手段とを備えている構成である。
【０１３８】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記判定手段に代えて、各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求めると共に、他方方向の画素の階調と補正対象画素の階調との差の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定手段を備えている構成である。
【０１３９】
これらの表示装置は、上述の各表示装置の駆動方法で画素を駆動する。したがって、上述の各駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１４０】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成に加えて、上記画素は、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子である。ここで、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子を画素とする場合、ディケイの階調遷移に対する応答速度がライズの場合に比べて遅く、階調遷移を強調するように変調して駆動したとしても、前々回から前回へのディケイの階調遷移において、実際の階調遷移と、所望の階調遷移とに差が発生しやすい。したがって、ノイズの混入によって、ディケイ→ライズの階調遷移が発生すると、画素の階調が所望の階調を超えて、白光りが発生し、ユーザに視認されやすくなる。
【０１４１】
これに対して、上記構成では、第１補正手段の後に配された第２補正手段によって、ノイズに起因する階調遷移が抑制されている。したがって、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子を画素としているにも拘わらず、ノイズに起因する白光りの発生を防止でき、表示装置の表示品質を向上できるという効果を奏する。
【０１４２】
本発明に係るプログラムは、以上のように、上述の表示装置の駆動方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムであって、当該プログラムがコンピュータによって実行されると、当該コンピュータは、上記表示装置の駆動装置として動作する。
【０１４３】
それゆえ、上述の各駆動方法と同様に、画素の応答速度を向上しているにも拘わらず、ノイズに起因する表示品質の低下が防止された表示装置を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、画像表示装置の変調駆動処理部の要部構成を示すブロック図である。
【図２】上記画像表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図３】上記画像表示装置に設けられた画素の構成例を示す回路図である。
【図４】上記変調駆動処理部へ入力される映像信号の一例を示すグラフである。
【図５】比較例の動作を示すものであり、上記映像信号が比較例に係る変調駆動処理部へ入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図６】上記実施形態の動作を示すものであり、上記映像信号が本実施形態に係る変調駆動処理部に入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図７】他の比較例の動作を示すものであり、上記映像信号が比較例に係る変調駆動処理部へ入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図８】上記変調駆動処理部へ入力される映像信号の他の例を示すグラフである。
【図９】上記比較例の動作を示すものであり、上記映像信号が比較例に係る変調駆動処理部へ入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図１０】上記他の比較例の動作を示すものであり、上記映像信号が比較例に係る変調駆動処理部へ入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図１１】上記実施形態の動作を示すものであり、上記映像信号が本実施形態に係る変調駆動処理部に入力された場合の変調駆動処理部の出力を示すグラフである。
【図１２】前々回から今回への階調遷移がディケイ→ライズの場合の実際の輝度レベルを示すタイミングチャートである。
【図１３】前々回から今回への階調遷移がライズ→ディケイの場合の実際の輝度レベルを示すタイミングチャートである。
【図１４】上記各比較例の動作を示すものであり、上記映像信号が比較例に係る変調駆動処理部へ入力された場合の階調レベルを示すグラフである。
【符号の説明】
１ 画像表示装置（表示装置）
３２ 変調処理部（第１補正手段）
３３ 空間フィルタリング処理部（判定手段；第２補正手段）
Claims (11)
- 前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、
各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の補正後の階調から、補正対象画素の補正後の階調を減算して得られる値の平均値を求めると共に、他方方向の画素の補正後の階調から、補正対象画素の補正後の階調を減算して得られる値の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定工程と、
上記判定工程での判定結果によって、上記両平均値の符合が一致していると判断された特定画素について、当該特定画素近傍の第２画素群であって、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正工程とを含んでいることを特徴とする表示装置の駆動方法。 - 前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、
各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の補正後の階調から、補正対象画素の補正後の階調を減算して得られる値の平均値を求めると共に、他方方向の画素の補正後の階調を、補正対象画素の補正後の階調から減算して得られる値の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定工程と、
上記判定工程での判定結果によって、上記両平均値の符合が相違していると判断された特定画素について、当該特定画素近傍の第２画素群であって、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正工程とを含んでいることを特徴とする表示装置の駆動方法。 - 前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、
各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の補正後の階調を、補正対象画素の補正後の階調から減算して得られる値の平均値を求めると共に、他方方向の画素の補正後の階調から、補正対象画素の補正後の階調を減算して得られる値の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定工程と、
上記判定工程での判定結果によって、上記両平均値の符合が相違していると判断された特定画素について、当該特定画素近傍の第２画素群であって、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正工程とを含んでいることを特徴とする表示装置の駆動方法。 - 前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正工程を含む表示装置の駆動方法において、
各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の補正後の階調を、補正対象画素の補正後の階調から減算して得られる値の平均値を求めると共に、他方方向の画素の補正後の階調を、補正対象画素の補正後の階調から減算して得られる値の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定工程と、
上記判定工程での判定結果によって、上記両平均値の符合が一致していると判断された特定画素について、当該特定画素近傍の第２画素群であって、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正工程とを含んでいることを特徴とする表示装置の駆動方法。 - 上記第１補正工程において入力される映像信号は、映像を複数の小ブロックに分割し、各ブロック単位で符号化された映像信号であり、
上記第１画素群の長手方向の長さを２ａ＋１とするとき、ａが上記ブロックの長さの１／２の値であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の表示装置の駆動方法。 - 前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、
各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の補正後の階調から、補正対象画素の補正後の階調を減算して得られる値の平均値を求めると共に、他方方向の画素の補正後の階調から、補正対象画素の補正後の階調を減算して得られる値の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段での判定結果によって、上記両平均値の符合が一致していると判断された特定画素について、当該特定画素近傍の第２画素群であって、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正手段とを備えていることを特徴とする表示装置。 - 前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、
各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の補正後の階調から、補正対象画素の補正後の階調を減算して得られる値の平均値を求めると共に、他方方向の画素の補正後の階調を、補正対象画素の補正後の階調から減算して得られる値の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段での判定結果によって、上記両平均値の符合が相違していると判断された特定画素について、当該特定画素近傍の第２画素群であって、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正手段とを備えていることを特徴とする表示装置。 - 前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、
各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の補正後の階調を、補正対象画素の補正後の階調から減算して得られる値の平均値を求めると共に、他方方向の画素の補正後の階調から、補正対象画素の補正後の階調を減算して得られる値の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段での判定結果によって、上記両平均値の符合が相違していると判断された特定画素について、当該特定画素近傍の第２画素群であって、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正手段とを備えていることを特徴とする表示装置。 - 前回の階調から今回の階調への階調遷移を強調するように、今回、各画素へ指示する階調を補正する第１補正手段を有する表示装置において、
各画素のそれぞれを補正対象画素として、補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第１画素群を特定し、当該第１画素群のうち、補正対象画素から見て一方方向の画素の補正後の階調を、補正対象画素の補正後の階調から減算して得られる値の平均値を求めると共に、他方方向の画素の補正後の階調を、補正対象画素の補正後の階調から減算して得られる値の平均値を求め、上記両平均値の符号が相違しているか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段での判定結果によって、上記両平均値の符合が一致していると判断された特定画素について、当該特定画素近傍の第２画素群であって、上記第１画素群よりも短く、上記補正対象画素を中心とする線分に含まれる画素からなる第２画素群の補正後の階調を平均して、第２の平均値を算出し、当該特定画素の階調を第２の平均値に変更する第２補正手段とを備えていることを特徴とする表示装置。 - 上記画素は、ノーマリブラックモードかつ垂直配向モードの液晶素子であることを特徴とする請求項６から９までのいずれか１項に記載の表示装置。
- 請求項１から４までのいずれか１項に記載の各工程をコンピュータに実行させるプログラム。
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