画像処理装置
【課題】 表示パネルの種類および使用環境などに応じて高品位で動画表示することができる画像処理装置を提供する。
【解決手段】 ルックアップテーブルLUTから表示パネル11に固有の動的表示特性に適し、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値を抽出する。補正演算部12は、ルックアップテーブルLUTから出力される輝度調整値に基づいて、表示パネル11の最適輝度値を算出し、駆動部13によって、補正演算部12によって算出された最適輝度値によって表示パネル11を駆動する。
【解決手段】 ルックアップテーブルLUTから表示パネル11に固有の動的表示特性に適し、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値を抽出する。補正演算部12は、ルックアップテーブルLUTから出力される輝度調整値に基づいて、表示パネル11の最適輝度値を算出し、駆動部13によって、補正演算部12によって算出された最適輝度値によって表示パネル11を駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶パネルなどの表示パネルの動画に対する表示品位を改善するために好適に実施することができる画像処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図1は従来技術の表示パネルの動画特性を改善するための手法を説明するための図であり、図1(1)は時系列的に隣接するフレームP1,P2を示し、図1(2)は輝度に対するアンダードライブによる輝度調整値dを模式的に示し、図1(3)は輝度に対するオーバードライブによる輝度調整値dを模式的に示し、図1(4)は現フレームP1の輝度値と前フレームP2の輝度値とに基づいて算出される輝度調整値dの算出手順を示し、図1(5)は前フレームP2の輝度値および現フレームP1の輝度値が設定されたルックアップテーブルを示す。現フレームP1の輝度値および1フレーム前の前フレームP2の輝度値をたとえば64段階に分解し、それぞれの値に対して、設定した輝度調整値dをリードし、現フレームP1の輝度値に加算することによって、最適輝度値が算出される。こうして算出された最適輝度値によって、表示パネルが駆動される。
【0003】
図2は従来技術の画像処理装置による画像データの処理手順を説明するための図である。入力画像データとして取り込まれた現フレームP1の輝度値と1フレーム前の前フレームP2の輝度値とに基づいて決定される輝度調整値dは、各8ビットの輝度値の上位6ビット(合計12ビット)の値をアドレスに対応させた値であり、格納データとして予め記憶部1に記憶されている。この記憶部1は、RAM(Random Access Memory)によって実現される。
【0004】
制御部は、記憶部1に記憶される複数の輝度調整値の中から表示パネルの使用環境の温度に適した輝度調整値dを抽出し、この抽出された8ビットの輝度値は、符号拡張によって上位2ビットに補数が付され、補正演算部2において現フレームP1の輝度値に加算され、最適輝度値として出力され、この最適輝度値によって表示パネルが駆動される。
【0005】
このような従来技術は、たとえば特許文献1に記載されている。この従来技術では、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示パネルの温度を正確に予測して輝度値であるオーバードライブ値を決定することによって、高品位の動画表示を実現し、また使用環境下で画像表示装置が表示パネルの応答速度を測定してオーバードライブ値を最適化することによって、製造後の使用環境に適したオーバードライブ駆動を実現する画像処理装置が提案されている。
【0006】
他の従来技術は、たとえば特許文献2に記載されている。この従来技術では、表示パネルの周囲温度を測定し、液晶の開始レベルに対応するオーバードライブ値および液晶の目標グレーレベルをルックアップテーブルから抽出し、温度適応アルゴリズムが抽出されたオーバードライブ値に適用され、適応オーバードライブ値が決定される。この適応オーバードライブ値によって、測定された周囲温度と基準温度との差が調節され、この適オーバードライブ値を用いてLCDを駆動し、希望する応答性を達成している。
【0007】
前記ルックアップテーブルのオーバードライブ値は、前フレームと現フレームとの間のグレーレベル遷移に対応し、ある基準温度におけるグレーレベル遷移に望ましい応答時間を達成するために液晶が駆動されるべきレベルを表わす。プロセッサは、ルックアップテーブルから前フレームと現フレームとの間のグレーレベル遷移に対応するオーバードライブ値を抽出し、測定周囲温度と基準温度との間の差異を調節する適応オーバードライブ値を算出する。これによってこの従来技術では、得られる適応オーバードライブ値は、異なった基準温度で較正される複数のルックアップテーブルを必要とせずに望ましい応答時間を達成し、メモリ容量を低減することができる画像処理装置が提案されている。
【0008】
【特許文献1】特開2007−219392号公報
【特許文献2】特開2008−242458号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
前述の特許文献1,2の各従来技術では、表示パネルの使用環境の変化に対して動画表示特性を最適化することができるオーバードライブ値をルックアップテーブルから抽出するように構成されるが、表示パネルの周囲の明るさの変化に対しては、前記オーバードライブ値に反映させるように構成されていない。また、前記オーバードライブ値は、VGA(Video Graphics Array)、EGA( Enhanced Graphics Adapter)、WVGA(Wide Video
Graphics Array)などの表示パネルの種類に応じて設定されるものではないため、周囲の明るさが朝、昼、晩、あるいは晴れ、曇り、雨などの使用環境によって異なっても、それが反映された最適な輝度値は得られず、したがって動画に対する高い表示品位を実現することができないという問題がある。
【0010】
本発明の目的は、表示パネルの種類および使用環境などに応じて高品位で動画表示することができる画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明(1)は、表示パネルに固有の動的表示特性に適した輝度調整値が格納されたテーブルと、
前記テーブルから抽出された、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する補正演算部と、
前記補正演算部によって算出された最適輝度値を用いて表示パネルを駆動する駆動部とを含むことを特徴とする画像処理装置である。
【0012】
本発明(1)に従えば、テーブルは、表示パネルに固有の動的表示特性に適した輝度調整値を出力する。補正演算部は、テーブルから出力され、かつ現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する。したがって駆動部は、補正演算部によって算出された最適輝度値によって表示パネルを駆動し、劣化のない高品位の動画表示を実現することができる。
【0013】
また本発明(2)は、表示パネルに使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適した輝度調整値が格納されたテーブルと、
前記テーブルから抽出された、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する補正演算部と、
前記補正演算部によって算出された最適輝度値を用いて表示パネルを駆動する駆動部とを含むことを特徴とする画像処理装置である。
【0014】
本発明(2)に従えば、テーブルは、表示パネルの使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適した輝度調整値を出力する。補正演算部は、テーブルから出力され、かつ現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する。したがって駆動部は、補正演算部によって算出された最適輝度値によって表示パネルを駆動し、劣化のない高品位の動画表示を実現することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明(1)によれば、表示パネルに固有の動的表示特性に適した最適輝度値によって、表示パネルが駆動部によって駆動されるので、表示パネルの機種にかかわらず、表示パネルに固有の動画表示特性に最適な輝度値で画像を動的に表示することができ、これによってボヤケのない鮮明な動画表示を実現することができる。また、表示パネルの使用環境の明るさに応じた最適輝度値によって表示パネルを駆動するので、これによってもまた、ボヤケなどが生じない良好な動画表示を実現することができる。
【0016】
また本発明(2)によれば、表示パネルの使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適した最適輝度値によって、表示パネルが駆動部によって駆動されるので、表示パネルの機種にかかわらず、表示パネルに固有の動画表示特性に最適な輝度値で画像を動的に表示することができ、これによってボヤケのない鮮明な動画表示を実現することができる。また、表示パネルの使用環境の明るさに応じた最適輝度値によって表示パネルを駆動するので、これによってもまた、ボヤケなどが生じない良好な動画表示を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
図3は本発明の一実施形態の画像処理装置10を示すブロック図であり、図4は画像処理装置10による画像データの処理手順を説明するための図である。本実施形態の画像処理装置10は、表示パネル11に固有の動的表示特性に適し、かつ現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値をルックアップテーブルLUTから抽出する抽出部15と、前記表示パネル11に固有の動的表示特性に適した輝度調整値が設定されるルックアップテーブルLUTと、ルックアップテーブルLUTから出力される輝度調整値に基づいて、表示パネル11の最適輝度値を算出する補正演算部12と、補正演算部12によって算出された最適輝度値によって表示パネル11を駆動する駆動部13とを含む。このような画像処理装置10は、コンピュータによって実現される。
【0018】
前記表示パネル11は、駆動部13からの最適輝度値の画像信号によって、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:略称TFT)をアクティブ素子とする液晶セルをノーマリーブラックモードで動作させる液晶ディスプレイによって実現される。
【0019】
ルックアップテーブルLUTには、現フレームの輝度値と、1フレーム前の前フレームの輝度値とが入力される。現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とは8ビット(256階調)で表わされ、ルックアップテーブルLUTは、入力した各輝度値の上位6ビットから決定される12ビットのアドレス信号に対応する8ビットの輝度補正値を抽出する。
【0020】
輝度補正値は、表示パネル11の種類、たとえばVGA(Video Graphics Array)、EGA(Enhanced Graphics Adapter)、WVGA(Wide Video Graphics Array)などの表示パネルの種類に応じて各複数の輝度調整値が格納されている。前記ルックアップテーブルLUTは、RAM(Random Access Memory)によって実現される。
【0021】
補正演算部12は、ルックアップテーブルLUTに記憶される複数の輝度調整値の中から表示パネル11の動画表示特性に適した輝度調整値を抽出し、この抽出された8ビットの輝度値は、符号拡張によって上位2ビットに補数が付され、補正演算部12において現フレームの輝度値に加算されて10ビットの最適輝度値として出力される。
【0022】
この最適輝度値において、8ビット目のデータは輝度値がオーバーフローか否か、すなわち255階調で上限値(=255)を超えているか否かを表し、9ビット目のデータは輝度値がアンダーフローか否か、すなわち255階調で下限値(=0)以下か否かを表す。本実施形態では、8ビット目が「1」であるときには輝度値は上限値に設定され、9ビット目が「1」であるときには、輝度値は下限値に設定され、さらに8ビット目および9ビット目がともに「0」であるときには、輝度値は中間調(=1〜254)に設定され、このような最適輝度値によって表示パネル11が駆動される。
【0023】
図5は画像処理装置10の画像表示特性を測定する手法を説明するための図であり、図6は画像表示特性の測定に用いる測定パターンを示す図であり、図7は画像表示特性の測定に用いる画像を示す図である。本件発明者は、本発明に従う画像処理装置10の画像表示特性、ここでは動画像表示におけるボヤケの程度を示す指標の1つとして、実際の動画視認性との関連性および連動性が高いとされているVESA(Video Electronics
Standards Association)が標準化している動画表示特性に関する規格に基づいて、動画追従カメラで図5に示すテスト画像20を撮影し、その撮影結果からMPRT(Moving
Picture Response Time)を算出した。なお、現実には、調整値はMPRT値だけではなく、実際に各種映像を視認確認して決定しており、MPRT値が小さいものが最もよい映像とは一概に言えないため、MPRT値と視認確認の両方で調整値を決定している。
【0024】
前記テスト画像20は、濃度の高い黒色領域21とその両側の濃度の低い白色領域22,23とを図6のように左から右へスクロールさせながら、境界となるエッジ部分24のボヤケ幅を撮影し、黒色領域21の移動速度から応答時間を算出し、白色領域22,23の輝度と移動速度とを変化させてその平均値を測定した。前記テスト画像20は、7階調を組み合わせた全白から全黒までを6分割した42組の画像について測定した。
【0025】
図8Aは輝度値をドライブ制御しない場合の調整時間の変化を表すグラフであり、図8Bは輝度値をドライブ制御した場合の調整時間の変化を表すグラフである。図9は輝度の補正によってボヤケ時間が低減されることを示すグラフである。図8A,図8Bの縦軸は輝度(Cdm2)であり、横軸は調整時間である。図9(1)はドライブ制御を行わない場合のボヤケ時間を示し、図9(2)はドライブ制御を行った場合のボヤケ時間を示す。
【0026】
中間調からそれより明るい階調に切り換わるフレームに印加するオーバードライブ電圧として通常は切り換わった後の階調電圧より高い電圧を印加するが、低い電圧を印加すること(つまりアンダードライブ処理)で動画のエッジのボケが改善する場合がある。これは切り換わる前後の階調の組み合わせの違いによって、切り換わったフレームの液晶の応答特性が異なるため動画エッジの位置に違いが生じるためである。
【0027】
本実施形態では、液晶の応答の遅さを補正するために、前述のように輝度調整値を抽出して、フレーム遷移の際、ピクセルに最適輝度値に相当するオーバードライブ電圧またはアンダードライブ電圧を印加する。これによって表示パネル11の動画質を向上させ、動きのぶれおよびボヤケを低減することができる。
【0028】
このような構成によれば、ルックアップテーブルLUTは、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに基づいて、表示パネル11に固有の動的表示特性に適した輝度調整値を出力する。補正演算部12は、ルックアップテーブルLUTから出力される輝度調整値に基づいて、表示パネル11の最適輝度値を算出する。したがって駆動部13は、補正演算部12によって算出された最適輝度値によって表示パネル11を駆動し、劣化のない高品位の動画表示を実現することができる。
【0029】
図10は、本発明の他の実施形態の画像処理装置10aによる画像データの処理手順を示す図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実施形態の画像処理装置10aは、明るさ検知センサ16によって検出される表示パネル11の使用環境における明るさに応じて動的表示特性に適し、かつ現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応した輝度調整値が設定されるルックアップテーブルLUTと、輝度調整値を前記ルックアップテーブルLUTから抽出する抽出部15と、ルックアップテーブルLUTから出力される輝度調整値に基づいて、表示パネル11の最適輝度値を算出する補正演算部12と、使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適した輝度調整値を選択するセレクタ27と、補正演算部12によって算出された最適輝度値によって表示パネル11を駆動する駆動部13とを含む。このような画像処理装置10aは、コンピュータによって実現される。
【0030】
図11はセレクタ27の明るさレベルの切り換え動作を説明するための図である。前記セレクタ27は、表示パネル11が設置される使用環境の明るさレベルを検出するために、表示パネル11またはその近傍に設置される光検出器28からの明るさ信号に基づいて、複数の明るさレベルに応じて作成された複数のルックアップテーブルLUTから1つのルックアップテーブルLUTを選択し、その選択された明るさレベルのルックアップテーブルLUTから前記アドレスが一致する補正輝度値を抽出する。
【0031】
このような構成によれば、セレクタ27は、ルックアップテーブルLUTから表示パネル11の使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適し、かつ現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値を出力する。補正演算部12は、ルックアップテーブルLUTから出力される輝度調整値に基づいて、表示パネル11の最適輝度値を算出する。したがって駆動部13は、補正演算部12によって算出された最適輝度値によって表示パネル11を駆動し、劣化のない高品位の動画表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】従来技術の表示パネルの動画特性を改善するための手法を説明するための図であり、図1(1)は時系列的に隣接するフレームP1,P2を示し、図1(2)は輝度に対するアンダードライブによる輝度調整値dを模式的に示し、図1(3)は輝度に対するオーバードライブによる輝度調整値dを模式的に示し、図1(4)は現フレームP1の輝度値と前フレームP2の輝度値とに基づいて算出される輝度調整値dの算出手順を示し、図1(5)は前フレームP2の輝度値および現フレームP1の輝度値が設定されたルックアップテーブルを示す。
【図2】従来技術の画像処理装置による画像データの処理手順を説明するための図である。
【図3】本発明の一実施形態の画像処理装置10を示すブロック図である。
【図4】画像処理装置10による画像データの処理手順を説明するための図である。
【図5】画像処理装置10の画像表示特性を測定する手法を説明するための図である。
【図6】画像表示特性の測定に用いる測定パターンを示す図である。
【図7】画像表示特性の測定に用いる画像を示す図である。
【図8A】輝度値をドライブ制御しない場合の調整時間の変化を表すグラフである。
【図8B】輝度値をドライブ制御した場合の調整時間の変化を表すグラフである。
【図9】輝度の補正によってボヤケ時間が低減されることを示すグラフであり、図9(1)はドライブ制御を行わない場合のボヤケ時間を示し、図9(2)はドライブ制御を行った場合のボヤケ時間を示す。
【図10】本発明の他の実施形態の画像処理装置10aによる画像データの処理手順を示す図である。
【図11】セレクタ27の明るさレベルの切り換え動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【0033】
10,10a 画像処理装置
11 表示パネル
12 補正演算部
13 駆動部
20 テスト画像
LUT ルックアップテーブル
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶パネルなどの表示パネルの動画に対する表示品位を改善するために好適に実施することができる画像処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図1は従来技術の表示パネルの動画特性を改善するための手法を説明するための図であり、図1(1)は時系列的に隣接するフレームP1,P2を示し、図1(2)は輝度に対するアンダードライブによる輝度調整値dを模式的に示し、図1(3)は輝度に対するオーバードライブによる輝度調整値dを模式的に示し、図1(4)は現フレームP1の輝度値と前フレームP2の輝度値とに基づいて算出される輝度調整値dの算出手順を示し、図1(5)は前フレームP2の輝度値および現フレームP1の輝度値が設定されたルックアップテーブルを示す。現フレームP1の輝度値および1フレーム前の前フレームP2の輝度値をたとえば64段階に分解し、それぞれの値に対して、設定した輝度調整値dをリードし、現フレームP1の輝度値に加算することによって、最適輝度値が算出される。こうして算出された最適輝度値によって、表示パネルが駆動される。
【0003】
図2は従来技術の画像処理装置による画像データの処理手順を説明するための図である。入力画像データとして取り込まれた現フレームP1の輝度値と1フレーム前の前フレームP2の輝度値とに基づいて決定される輝度調整値dは、各8ビットの輝度値の上位6ビット(合計12ビット)の値をアドレスに対応させた値であり、格納データとして予め記憶部1に記憶されている。この記憶部1は、RAM(Random Access Memory)によって実現される。
【0004】
制御部は、記憶部1に記憶される複数の輝度調整値の中から表示パネルの使用環境の温度に適した輝度調整値dを抽出し、この抽出された8ビットの輝度値は、符号拡張によって上位2ビットに補数が付され、補正演算部2において現フレームP1の輝度値に加算され、最適輝度値として出力され、この最適輝度値によって表示パネルが駆動される。
【0005】
このような従来技術は、たとえば特許文献1に記載されている。この従来技術では、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示パネルの温度を正確に予測して輝度値であるオーバードライブ値を決定することによって、高品位の動画表示を実現し、また使用環境下で画像表示装置が表示パネルの応答速度を測定してオーバードライブ値を最適化することによって、製造後の使用環境に適したオーバードライブ駆動を実現する画像処理装置が提案されている。
【0006】
他の従来技術は、たとえば特許文献2に記載されている。この従来技術では、表示パネルの周囲温度を測定し、液晶の開始レベルに対応するオーバードライブ値および液晶の目標グレーレベルをルックアップテーブルから抽出し、温度適応アルゴリズムが抽出されたオーバードライブ値に適用され、適応オーバードライブ値が決定される。この適応オーバードライブ値によって、測定された周囲温度と基準温度との差が調節され、この適オーバードライブ値を用いてLCDを駆動し、希望する応答性を達成している。
【0007】
前記ルックアップテーブルのオーバードライブ値は、前フレームと現フレームとの間のグレーレベル遷移に対応し、ある基準温度におけるグレーレベル遷移に望ましい応答時間を達成するために液晶が駆動されるべきレベルを表わす。プロセッサは、ルックアップテーブルから前フレームと現フレームとの間のグレーレベル遷移に対応するオーバードライブ値を抽出し、測定周囲温度と基準温度との間の差異を調節する適応オーバードライブ値を算出する。これによってこの従来技術では、得られる適応オーバードライブ値は、異なった基準温度で較正される複数のルックアップテーブルを必要とせずに望ましい応答時間を達成し、メモリ容量を低減することができる画像処理装置が提案されている。
【0008】
【特許文献1】特開2007−219392号公報
【特許文献2】特開2008−242458号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
前述の特許文献1,2の各従来技術では、表示パネルの使用環境の変化に対して動画表示特性を最適化することができるオーバードライブ値をルックアップテーブルから抽出するように構成されるが、表示パネルの周囲の明るさの変化に対しては、前記オーバードライブ値に反映させるように構成されていない。また、前記オーバードライブ値は、VGA(Video Graphics Array)、EGA( Enhanced Graphics Adapter)、WVGA(Wide Video
Graphics Array)などの表示パネルの種類に応じて設定されるものではないため、周囲の明るさが朝、昼、晩、あるいは晴れ、曇り、雨などの使用環境によって異なっても、それが反映された最適な輝度値は得られず、したがって動画に対する高い表示品位を実現することができないという問題がある。
【0010】
本発明の目的は、表示パネルの種類および使用環境などに応じて高品位で動画表示することができる画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明(1)は、表示パネルに固有の動的表示特性に適した輝度調整値が格納されたテーブルと、
前記テーブルから抽出された、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する補正演算部と、
前記補正演算部によって算出された最適輝度値を用いて表示パネルを駆動する駆動部とを含むことを特徴とする画像処理装置である。
【0012】
本発明(1)に従えば、テーブルは、表示パネルに固有の動的表示特性に適した輝度調整値を出力する。補正演算部は、テーブルから出力され、かつ現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する。したがって駆動部は、補正演算部によって算出された最適輝度値によって表示パネルを駆動し、劣化のない高品位の動画表示を実現することができる。
【0013】
また本発明(2)は、表示パネルに使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適した輝度調整値が格納されたテーブルと、
前記テーブルから抽出された、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する補正演算部と、
前記補正演算部によって算出された最適輝度値を用いて表示パネルを駆動する駆動部とを含むことを特徴とする画像処理装置である。
【0014】
本発明(2)に従えば、テーブルは、表示パネルの使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適した輝度調整値を出力する。補正演算部は、テーブルから出力され、かつ現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する。したがって駆動部は、補正演算部によって算出された最適輝度値によって表示パネルを駆動し、劣化のない高品位の動画表示を実現することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明(1)によれば、表示パネルに固有の動的表示特性に適した最適輝度値によって、表示パネルが駆動部によって駆動されるので、表示パネルの機種にかかわらず、表示パネルに固有の動画表示特性に最適な輝度値で画像を動的に表示することができ、これによってボヤケのない鮮明な動画表示を実現することができる。また、表示パネルの使用環境の明るさに応じた最適輝度値によって表示パネルを駆動するので、これによってもまた、ボヤケなどが生じない良好な動画表示を実現することができる。
【0016】
また本発明(2)によれば、表示パネルの使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適した最適輝度値によって、表示パネルが駆動部によって駆動されるので、表示パネルの機種にかかわらず、表示パネルに固有の動画表示特性に最適な輝度値で画像を動的に表示することができ、これによってボヤケのない鮮明な動画表示を実現することができる。また、表示パネルの使用環境の明るさに応じた最適輝度値によって表示パネルを駆動するので、これによってもまた、ボヤケなどが生じない良好な動画表示を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
図3は本発明の一実施形態の画像処理装置10を示すブロック図であり、図4は画像処理装置10による画像データの処理手順を説明するための図である。本実施形態の画像処理装置10は、表示パネル11に固有の動的表示特性に適し、かつ現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値をルックアップテーブルLUTから抽出する抽出部15と、前記表示パネル11に固有の動的表示特性に適した輝度調整値が設定されるルックアップテーブルLUTと、ルックアップテーブルLUTから出力される輝度調整値に基づいて、表示パネル11の最適輝度値を算出する補正演算部12と、補正演算部12によって算出された最適輝度値によって表示パネル11を駆動する駆動部13とを含む。このような画像処理装置10は、コンピュータによって実現される。
【0018】
前記表示パネル11は、駆動部13からの最適輝度値の画像信号によって、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:略称TFT)をアクティブ素子とする液晶セルをノーマリーブラックモードで動作させる液晶ディスプレイによって実現される。
【0019】
ルックアップテーブルLUTには、現フレームの輝度値と、1フレーム前の前フレームの輝度値とが入力される。現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とは8ビット(256階調)で表わされ、ルックアップテーブルLUTは、入力した各輝度値の上位6ビットから決定される12ビットのアドレス信号に対応する8ビットの輝度補正値を抽出する。
【0020】
輝度補正値は、表示パネル11の種類、たとえばVGA(Video Graphics Array)、EGA(Enhanced Graphics Adapter)、WVGA(Wide Video Graphics Array)などの表示パネルの種類に応じて各複数の輝度調整値が格納されている。前記ルックアップテーブルLUTは、RAM(Random Access Memory)によって実現される。
【0021】
補正演算部12は、ルックアップテーブルLUTに記憶される複数の輝度調整値の中から表示パネル11の動画表示特性に適した輝度調整値を抽出し、この抽出された8ビットの輝度値は、符号拡張によって上位2ビットに補数が付され、補正演算部12において現フレームの輝度値に加算されて10ビットの最適輝度値として出力される。
【0022】
この最適輝度値において、8ビット目のデータは輝度値がオーバーフローか否か、すなわち255階調で上限値(=255)を超えているか否かを表し、9ビット目のデータは輝度値がアンダーフローか否か、すなわち255階調で下限値(=0)以下か否かを表す。本実施形態では、8ビット目が「1」であるときには輝度値は上限値に設定され、9ビット目が「1」であるときには、輝度値は下限値に設定され、さらに8ビット目および9ビット目がともに「0」であるときには、輝度値は中間調(=1〜254)に設定され、このような最適輝度値によって表示パネル11が駆動される。
【0023】
図5は画像処理装置10の画像表示特性を測定する手法を説明するための図であり、図6は画像表示特性の測定に用いる測定パターンを示す図であり、図7は画像表示特性の測定に用いる画像を示す図である。本件発明者は、本発明に従う画像処理装置10の画像表示特性、ここでは動画像表示におけるボヤケの程度を示す指標の1つとして、実際の動画視認性との関連性および連動性が高いとされているVESA(Video Electronics
Standards Association)が標準化している動画表示特性に関する規格に基づいて、動画追従カメラで図5に示すテスト画像20を撮影し、その撮影結果からMPRT(Moving
Picture Response Time)を算出した。なお、現実には、調整値はMPRT値だけではなく、実際に各種映像を視認確認して決定しており、MPRT値が小さいものが最もよい映像とは一概に言えないため、MPRT値と視認確認の両方で調整値を決定している。
【0024】
前記テスト画像20は、濃度の高い黒色領域21とその両側の濃度の低い白色領域22,23とを図6のように左から右へスクロールさせながら、境界となるエッジ部分24のボヤケ幅を撮影し、黒色領域21の移動速度から応答時間を算出し、白色領域22,23の輝度と移動速度とを変化させてその平均値を測定した。前記テスト画像20は、7階調を組み合わせた全白から全黒までを6分割した42組の画像について測定した。
【0025】
図8Aは輝度値をドライブ制御しない場合の調整時間の変化を表すグラフであり、図8Bは輝度値をドライブ制御した場合の調整時間の変化を表すグラフである。図9は輝度の補正によってボヤケ時間が低減されることを示すグラフである。図8A,図8Bの縦軸は輝度(Cdm2)であり、横軸は調整時間である。図9(1)はドライブ制御を行わない場合のボヤケ時間を示し、図9(2)はドライブ制御を行った場合のボヤケ時間を示す。
【0026】
中間調からそれより明るい階調に切り換わるフレームに印加するオーバードライブ電圧として通常は切り換わった後の階調電圧より高い電圧を印加するが、低い電圧を印加すること(つまりアンダードライブ処理)で動画のエッジのボケが改善する場合がある。これは切り換わる前後の階調の組み合わせの違いによって、切り換わったフレームの液晶の応答特性が異なるため動画エッジの位置に違いが生じるためである。
【0027】
本実施形態では、液晶の応答の遅さを補正するために、前述のように輝度調整値を抽出して、フレーム遷移の際、ピクセルに最適輝度値に相当するオーバードライブ電圧またはアンダードライブ電圧を印加する。これによって表示パネル11の動画質を向上させ、動きのぶれおよびボヤケを低減することができる。
【0028】
このような構成によれば、ルックアップテーブルLUTは、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに基づいて、表示パネル11に固有の動的表示特性に適した輝度調整値を出力する。補正演算部12は、ルックアップテーブルLUTから出力される輝度調整値に基づいて、表示パネル11の最適輝度値を算出する。したがって駆動部13は、補正演算部12によって算出された最適輝度値によって表示パネル11を駆動し、劣化のない高品位の動画表示を実現することができる。
【0029】
図10は、本発明の他の実施形態の画像処理装置10aによる画像データの処理手順を示す図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実施形態の画像処理装置10aは、明るさ検知センサ16によって検出される表示パネル11の使用環境における明るさに応じて動的表示特性に適し、かつ現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応した輝度調整値が設定されるルックアップテーブルLUTと、輝度調整値を前記ルックアップテーブルLUTから抽出する抽出部15と、ルックアップテーブルLUTから出力される輝度調整値に基づいて、表示パネル11の最適輝度値を算出する補正演算部12と、使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適した輝度調整値を選択するセレクタ27と、補正演算部12によって算出された最適輝度値によって表示パネル11を駆動する駆動部13とを含む。このような画像処理装置10aは、コンピュータによって実現される。
【0030】
図11はセレクタ27の明るさレベルの切り換え動作を説明するための図である。前記セレクタ27は、表示パネル11が設置される使用環境の明るさレベルを検出するために、表示パネル11またはその近傍に設置される光検出器28からの明るさ信号に基づいて、複数の明るさレベルに応じて作成された複数のルックアップテーブルLUTから1つのルックアップテーブルLUTを選択し、その選択された明るさレベルのルックアップテーブルLUTから前記アドレスが一致する補正輝度値を抽出する。
【0031】
このような構成によれば、セレクタ27は、ルックアップテーブルLUTから表示パネル11の使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適し、かつ現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値を出力する。補正演算部12は、ルックアップテーブルLUTから出力される輝度調整値に基づいて、表示パネル11の最適輝度値を算出する。したがって駆動部13は、補正演算部12によって算出された最適輝度値によって表示パネル11を駆動し、劣化のない高品位の動画表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】従来技術の表示パネルの動画特性を改善するための手法を説明するための図であり、図1(1)は時系列的に隣接するフレームP1,P2を示し、図1(2)は輝度に対するアンダードライブによる輝度調整値dを模式的に示し、図1(3)は輝度に対するオーバードライブによる輝度調整値dを模式的に示し、図1(4)は現フレームP1の輝度値と前フレームP2の輝度値とに基づいて算出される輝度調整値dの算出手順を示し、図1(5)は前フレームP2の輝度値および現フレームP1の輝度値が設定されたルックアップテーブルを示す。
【図2】従来技術の画像処理装置による画像データの処理手順を説明するための図である。
【図3】本発明の一実施形態の画像処理装置10を示すブロック図である。
【図4】画像処理装置10による画像データの処理手順を説明するための図である。
【図5】画像処理装置10の画像表示特性を測定する手法を説明するための図である。
【図6】画像表示特性の測定に用いる測定パターンを示す図である。
【図7】画像表示特性の測定に用いる画像を示す図である。
【図8A】輝度値をドライブ制御しない場合の調整時間の変化を表すグラフである。
【図8B】輝度値をドライブ制御した場合の調整時間の変化を表すグラフである。
【図9】輝度の補正によってボヤケ時間が低減されることを示すグラフであり、図9(1)はドライブ制御を行わない場合のボヤケ時間を示し、図9(2)はドライブ制御を行った場合のボヤケ時間を示す。
【図10】本発明の他の実施形態の画像処理装置10aによる画像データの処理手順を示す図である。
【図11】セレクタ27の明るさレベルの切り換え動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【0033】
10,10a 画像処理装置
11 表示パネル
12 補正演算部
13 駆動部
20 テスト画像
LUT ルックアップテーブル
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示パネルに固有の動的表示特性に適した輝度調整値が格納されたテーブルと、
前記テーブルから抽出された、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する補正演算部と、
前記補正演算部によって算出された最適輝度値を用いて表示パネルを駆動する駆動部とを含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
表示パネルに使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適した輝度調整値が格納されたテーブルと、
前記テーブルから抽出された、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する補正演算部と、
前記補正演算部によって算出された最適輝度値を用いて表示パネルを駆動する駆動部とを含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項3】
前記テーブルには、MPRT値が最も小さくなる値が輝度調整値として設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記テーブルには、表示パネルが時間帯に応じて最適な動的表示特性となる値が輝度調整値として設定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の画像処理装置。
【請求項1】
表示パネルに固有の動的表示特性に適した輝度調整値が格納されたテーブルと、
前記テーブルから抽出された、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する補正演算部と、
前記補正演算部によって算出された最適輝度値を用いて表示パネルを駆動する駆動部とを含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
表示パネルに使用環境の明るさに応じて動的表示特性に適した輝度調整値が格納されたテーブルと、
前記テーブルから抽出された、現フレームの輝度値と前フレームの輝度値とに対応する輝度調整値に基づいて、表示パネルの最適輝度値を算出する補正演算部と、
前記補正演算部によって算出された最適輝度値を用いて表示パネルを駆動する駆動部とを含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項3】
前記テーブルには、MPRT値が最も小さくなる値が輝度調整値として設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記テーブルには、表示パネルが時間帯に応じて最適な動的表示特性となる値が輝度調整値として設定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の画像処理装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図10】
【図11】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図10】
【図11】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【公開番号】特開2010−128483(P2010−128483A)
【公開日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−306893(P2008−306893)
【出願日】平成20年12月1日(2008.12.1)
【出願人】(000237592)富士通テン株式会社 (3,383)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年12月1日(2008.12.1)
【出願人】(000237592)富士通テン株式会社 (3,383)
【Fターム(参考)】
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