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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-08
(45)【発行日】2022-01-12
(54)【発明の名称】液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G09G 3/36 20060101AFI20220104BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20220104BHJP
G02F 1/133 20060101ALI20220104BHJP
H04N 5/66 20060101ALI20220104BHJP
【ＦＩ】
G09G3/36
G09G3/20 612U
G09G3/20 632G
G09G3/20 641Q
G09G3/20 642D
G09G3/20 680E
G09G3/20 680H
G02F1/133 550
H04N5/66 102B
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2017068356
(22)【出願日】2017-03-30
(65)【公開番号】P2018169553
(43)【公開日】2018-11-01
【審査請求日】2019-11-14
(73)【特許権者】
【識別番号】506087819
【氏名又は名称】パナソニック液晶ディスプレイ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】520154173
【氏名又は名称】株式会社パソナナレッジパートナー
(74)【代理人】
【識別番号】110000154
【氏名又は名称】特許業務法人はるか国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】神門 俊和
(72)【発明者】
【氏名】中西 英行
(72)【発明者】
【氏名】菊池 克浩
【審査官】斎藤 厚志
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０４９３００（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２７９７４９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｇ ３／３６
Ｇ０９Ｇ ３／２０
Ｇ０２Ｆ １／１３３
Ｈ０４Ｎ ５／６６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の表示パネルが重ね合わされて配置され、それぞれの前記表示パネルに画像を表示する表示装置であって、第１画像を表示する第１表示パネルと、
第２画像を表示する第２表示パネルと、
入力映像信号に基づいて、前記第１画像に対応する第１画像データと、前記第２画像に対応する第２画像データとを生成する画像処理部と、
を含み、
前記画像処理部は、前記入力映像信号に基づく画像データにおいて輝度が変化する境界を検出する微分フィルタ処理を実行する第１微分フィルタ処理部と、前記第１微分フィルタ処理部により前記微分フィルタ処理が施された画像データの階調に、所望の値に設定可能な補正係数を乗算する乗算部と、前記補正係数が乗算された画像データと前記入力映像信号に基づく前記画像データとを加算して得られた画像データに対して平滑化処理を実行する第１平滑化処理部と、を含み、
前記画像処理部は、前記入力映像信号と前記平滑化処理が施された画像データとに基づいて前記第１画像データを生成し、前記平滑化処理が施された画像データに基づいて前記第２画像データを生成する、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記第１平滑化処理部は、前記入力映像信号に基づく前記画像データに対して、正規分布となるフィルタ係数を有する平均値フィルタにより前記平滑化処理を実行する、ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
前記画像処理部は、さらに、前記入力映像信号に基づく前記画像データのピーク輝度と、前記第２画像データのピーク輝度とが等しくなるように前記補正係数を算出する補正係数算出部を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記第２画像データの階調分布に、前記入力映像信号に基づく前記画像データのピーク輝度に略等しい第１領域と、前記第１領域の左右の第２領域であって、該ピーク輝度より高い輝度の第２領域とが含まれ、前記第２画像データの階調分布において、前記第１領域及び前記第２領域を合わせた幅と、前記ピーク輝度の幅とが互いに略等しい、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記補正係数算出部は、前記入力映像信号に基づく前記画像データに対して、注目画素と該注目画素の周囲の画素とからなる領域をフィルタサイズとして、該フィルタサイズ内で輝度の最大値を該注目画素の輝度に設定する拡張フィルタ処理を実行する拡張フィルタ処理部を含む、ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記補正係数算出部は、前記入力映像信号に基づく前記画像データおいて前記微分フィルタ処理を実行する第２微分フィルタ処理部と、
前記第２微分フィルタ処理部により前記微分フィルタ処理が施された画像データに対して前記平滑化処理を実行する第２平滑化処理部と、
前記入力映像信号に基づく前記画像データに対して前記平滑化処理を実行する第３平滑化処理部と、
前記第３平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調と、拡張フィルタ処理が施された画像データの階調とを加算する加算部と、
前記加算された画像データの階調を、前記第２平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調で除算する除算部と、
を含み、
前記補正係数算出部は、前記除算部による算出結果を前記補正係数とする、
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記入力映像信号に基づいて、前記第１表示パネルのガンマ特性に応じて前記第１画像データの階調を決定する第１階調決定部と、前記入力映像信号に基づいて、前記第２表示パネルのガンマ特性に応じて前記第２画像データの階調を決定する第２階調決定部と、
をさらに含み、
前記第１微分フィルタ処理部は、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記微分フィルタ処理を実行し、
前記補正係数算出部は、
前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記微分フィルタ処理を実行する第２微分フィルタ処理部と、
前記第２微分フィルタ処理部により前記微分フィルタ処理が施された画像データに対して前記平滑化処理を実行する第２平滑化処理部と、
前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記平滑化処理を実行する第３平滑化処理部と、
前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して、注目画素と該注目画素の周囲の画素とからなる領域をフィルタサイズとして、該フィルタサイズ内で輝度の最大値を該注目画素の輝度に設定する拡張フィルタ処理を実行する拡張フィルタ処理部と、
前記第３平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調と、前記拡張フィルタ処理が施された画像データの階調とを加算する加算部と、
前記加算された画像データの階調を、前記第２平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調で除算する除算部と、
を含み、
前記補正係数算出部は、前記除算部による算出結果を前記補正係数とし、
前記第１平滑化処理部は、前記乗算部により前記補正係数が乗算された画像データと、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データとを加算して得られた画像データに対して、前記平滑化処理を実行する、
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項8】
前記入力映像信号に基づいて、前記第１表示パネルのガンマ特性に応じて前記第１画像データの階調を決定する第１階調決定部と、前記入力映像信号に基づいて、前記第２表示パネルのガンマ特性に応じて前記第２画像データの階調を決定する第２階調決定部と、
をさらに含み、
前記第１微分フィルタ処理部は、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記微分フィルタ処理を実行し、
前記補正係数算出部は、
前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記微分フィルタ処理を実行する第２微分フィルタ処理部と、
前記第２微分フィルタ処理部により前記微分フィルタ処理が施された画像データに対して前記平滑化処理を実行する第２平滑化処理部と、
前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記平滑化処理を実行する第３平滑化処理部と、
前記第２階調決定部により階調が決定される前の、前記入力映像信号に基づく前記画像データに対して、注目画素と該注目画素の周囲の画素とからなる領域をフィルタサイズとして、該フィルタサイズ内で輝度の最大値を該注目画素の輝度に設定する拡張フィルタ処理を実行する拡張フィルタ処理部と、
前記第３平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調と、前記拡張フィルタ処理が施された画像データの階調とを加算する加算部と、
前記加算された画像データの階調を、前記第２平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調で除算する除算部と、
を含み、
前記補正係数算出部は、前記除算部による算出結果を前記補正係数とし、
前記第１平滑化処理部は、前記乗算部により前記補正係数が乗算された画像データと、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データとを加算して得られた画像データに対して、前記平滑化処理を実行する、
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項9】
前記平滑化処理は、ガウシアンフィルタ処理である、ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、液晶表示装置のコントラストを向上させる技術として、２枚の表示パネルを重ね合わせて、入力映像信号に基づいて、それぞれの表示パネルに画像を表示させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。具体的には例えば、前後に配置された２枚の表示パネルのうち前側（観察者側）の表示パネルにカラー画像を表示し、後側（バックライト側）の表示パネルに白黒画像を表示することにより、コントラストの向上を図るものである。また上記液晶表示装置では、視差による表示不良の低減を図るために、後側の表示パネルに供給する映像信号に対して、入力映像信号の信号レベルが高い部分を局所的に数画素分広げるスムージング処理（平滑化処理）を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－１９１２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記従来の液晶表示装置では、ｍ画素×ｍ画素のスムージングサイズによりスムージング処理を行っているため、後側の表示パネルに出力する画像データに対応する輝度が、入力映像信号に対応する輝度より低くなり、表示品位が低下するという問題が生じる。
【0005】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の表示パネルを重ね合わせて構成された液晶表示装置において、輝度の低下を抑え表示品位の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、複数の表示パネルが重ね合わされて配置され、それぞれの前記表示パネルに画像を表示する表示装置であって、第１画像を表示する第１表示パネルと、第２画像を表示する第２表示パネルと、入力映像信号に基づいて、前記第１画像に対応する第１画像データと、前記第２画像に対応する第２画像データとを生成する画像処理部と、を含み、前記画像処理部は、前記入力映像信号に基づく画像データにおいて輝度が変化する境界を検出する微分フィルタ処理を実行する第１微分フィルタ処理部と、前記第１微分フィルタ処理部により前記微分フィルタ処理が施された画像データの階調に、所望の値に設定可能な補正係数を乗算する乗算部と、前記補正係数が乗算された画像データと前記入力映像信号に基づく画像データとを加算して得られた画像データに対して平滑化処理を実行する第１平滑化処理部と、を含み、前記画像処理部は、前記入力映像信号に基づく画像データと前記平滑化処理が施された画像データとに基づいて前記第１画像データを生成し、前記平滑化処理が施された画像データに基づいて前記第２画像データを生成する、ことを特徴とする。
【0007】
本発明に係る液晶表示装置では、前記第１平滑化処理部は、前記入力映像信号に基づく画像データに対して、正規分布となるフィルタ係数を有する平均値フィルタにより前記平滑化処理を実行してもよい。
【0008】
本発明に係る液晶表示装置では、前記画像処理部は、さらに、前記入力映像信号に基づく画像データのピーク輝度と、前記第２画像データのピーク輝度とが等しくなるように前記補正係数を算出する補正係数算出部を含んでもよい。
【0009】
本発明に係る液晶表示装置では、前記第２画像データの階調分布に、前記入力映像信号に基づく画像データのピーク輝度に略等しい第１領域と、前記第１領域の左右の第２領域であって、該ピーク輝度より高い輝度の第２領域とが含まれ、前記第２画像データの階調分布において、前記第１領域及び前記第２領域を合わせた幅と、前記ピーク輝度の幅とが互いに略等しくてもよい。
【0010】
本発明に係る液晶表示装置では、前記補正係数算出部は、前記入力映像信号に基づく画像データに対して、注目画素と該注目画素の周囲の画素とからなる領域をフィルタサイズとして、該フィルタサイズ内で輝度の最大値を該注目画素の輝度に設定する拡張フィルタ処理を実行する拡張フィルタ処理部を含んでもよい。
【0011】
本発明に係る液晶表示装置では、前記補正係数算出部は、前記入力映像信号に基づく画像データおいて前記微分フィルタ処理を実行する第２微分フィルタ処理部と、前記第２微分フィルタ処理部により前記微分フィルタ処理が施された画像データに対して前記平滑化処理を実行する第２平滑化処理部と、前記入力映像信号に基づく画像データに対して前記平滑化処理を実行する第３平滑化処理部と、前記第３平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調と、前記拡張フィルタ処理が施された画像データの階調とを加算する加算部と、前記加算された画像データの階調を、前記第２平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調で除算する除算部と、を含み、前記補正係数算出部は、前記除算部による算出結果を前記補正係数としてもよい。
【0012】
本発明に係る液晶表示装置では、前記入力映像信号に基づいて、前記第１表示パネルのガンマ特性に応じて前記第１画像データの階調を決定する第１階調決定部と、前記入力映像信号に基づいて、前記第２表示パネルのガンマ特性に応じて前記第２画像データの階調を決定する第２階調決定部と、をさらに含み、前記第１微分フィルタ処理部は、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記微分フィルタ処理を実行し、前記補正係数算出部は、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記微分フィルタ処理を実行する第２微分フィルタ処理部と、前記第２微分フィルタ処理部により前記微分フィルタ処理が施された画像データに対して前記平滑化処理を実行する第２平滑化処理部と、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記平滑化処理を実行する第３平滑化処理部と、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して、注目画素と該注目画素の周囲の画素とからなる領域をフィルタサイズとして、該フィルタサイズ内で輝度の最大値を該注目画素の輝度に設定する拡張フィルタ処理を実行する拡張フィルタ処理部と、前記第３平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調と、前記拡張フィルタ処理が施された画像データの階調とを加算する加算部と、前記加算された画像データの階調を、前記第２平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調で除算する除算部と、を含み、前記補正係数算出部は、前記除算部による算出結果を前記補正係数とし、前記第１平滑化処理部は、前記乗算部により前記補正係数が乗算された画像データと、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データとを加算して得られた画像データに対して、前記平滑化処理を実行してもよい。
【0013】
本発明に係る液晶表示装置では、前記入力映像信号に基づいて、前記第１表示パネルのガンマ特性に応じて前記第１画像データの階調を決定する第１階調決定部と、前記入力映像信号に基づいて、前記第２表示パネルのガンマ特性に応じて前記第２画像データの階調を決定する第２階調決定部と、をさらに含み、前記第１微分フィルタ処理部は、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記微分フィルタ処理を実行し、前記補正係数算出部は、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記微分フィルタ処理を実行する第２微分フィルタ処理部と、前記第２微分フィルタ処理部により前記微分フィルタ処理が施された画像データに対して前記平滑化処理を実行する第２平滑化処理部と、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データに対して前記平滑化処理を実行する第３平滑化処理部と、前記第２階調決定部により階調が決定される前の、前記入力映像信号に基づく画像データに対して、注目画素と該注目画素の周囲の画素とからなる領域をフィルタサイズとして、該フィルタサイズ内で輝度の最大値を該注目画素の輝度に設定する拡張フィルタ処理を実行する拡張フィルタ処理部と、前記第３平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調と、前記拡張フィルタ処理が施された画像データの階調とを加算する加算部と、前記加算された画像データの階調を、前記第２平滑化処理部により前記平滑化処理が施された画像データの階調で除算する除算部と、を含み、前記補正係数算出部は、前記除算部による算出結果を前記補正係数とし、前記第１平滑化処理部は、前記乗算部により前記補正係数が乗算された画像データと、前記第２階調決定部により階調が決定された画像データとを加算して得られた画像データに対して、前記平滑化処理を実行してもよい。
【0014】
本発明に係る液晶表示装置では、前記平滑化処理は、ガウシアンフィルタ処理でもよい。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係る液晶表示装置によれば、複数の表示パネルを重ね合わせて構成された液晶表示装置において、輝度の低下を抑え表示品位の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
【図2】本実施形態に係る表示パネル１００の概略構成を示す平面図である。
【図3】本実施形態に係る表示パネル２００の概略構成を示す平面図である。
【図5】本実施形態に係る液晶表示装置の画素配置の他の例を示す平面図である。
【図6】本実施形態に係る画像処理部の具体的な構成を示すブロック図である。
【図7】入力階調と出力階調との関係を示すグラフである。
【図8】ガウシアンフィルタの一例を示す図である。
【図10】本実施形態に係る画像処理部の他の構成を示すブロック図である。
【図11】（ａ）は入力画像Ａの階調を示す図であり、（ｂ）は入力画像Ａに対する第２画像（出力画像）の階調を示す図である。
【図12】（ａ）は入力画像Ｂの階調を示す図であり、（ｂ）は入力画像Ｂに対する第２画像（出力画像）の階調を示す図である。
【図13】本実施形態に係る画像処理部の他の構成を示すブロック図である。
【図14】（ａ）は入力画像Ｂの階調を示す図であり、（ｂ）は入力画像Ｂに対する第２画像（出力画像）の階調を示す図である。
【図15】本実施形態に係る画像処理部の他の構成を示すブロック図である。
【図16】（ａ）は輝点画像を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す輝点画像を画像処理部に入力したときのゲイン係数の分布を示すグラフである。
【図17】（ａ）は輝線画像を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す輝線画像の輝線階調と背景階調とを示す図であり、（ｃ）は（ａ）に示す輝線画像を画像処理部に入力したときのゲイン係数の分布を示すグラフである。
【図18】（ａ）は第１画像を示す図であり、（ｂ）は第２画像を示す図である。
【図19】第１画像及び第２画像を合成した合成画像（表示画像）を示す図である。
【図20】（ａ）は輝線画像の輝線階調と背景階調とを示す図であり、（ｂ）はゲイン係数の分布を示すグラフである。
【図21】（ａ）は第１画像を示す図であり、（ｂ）は第２画像を示す図である。
【図22】第１画像及び第２画像を合成した合成画像（表示画像）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。本実施形態に係る液晶表示装置は、画像を表示する複数の表示パネルと、それぞれの表示パネルを駆動する複数の駆動回路（複数のソースドライバ、複数のゲートドライバ）と、それぞれの駆動回路を制御する複数のタイミングコントローラと、外部から入力される入力映像信号に対して画像処理を行い、それぞれのタイミングコントローラに画像データを出力する画像処理部と、複数の表示パネルに背面側から光を照射するバックライトと、を含んでいる。表示パネルの数は限定されず２枚以上であればよい。また複数の表示パネルは、観察者側から見て前後方向に互いに重ね合わされて配置されており、それぞれが画像を表示する。以下では、２枚の表示パネルを備える液晶表示装置１０を例に挙げて説明する。
【0018】
図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１０の概略構成を示す平面図である。図１に示すように、液晶表示装置１０は、観察者に近い位置（前側）に配置された表示パネル１００と、表示パネル１００より観察者から遠い位置（後側）に配置された表示パネル２００と、表示パネル１００に設けられた第１ソースドライバ１２０及び第１ゲートドライバ１３０と、第１ソースドライバ１２０及び第１ゲートドライバ１３０を制御する第１タイミングコントローラ１４０と、表示パネル２００に設けられた第２ソースドライバ２２０及び第２ゲートドライバ２３０と、第２ソースドライバ２２０及び第２ゲートドライバ２３０を制御する第２タイミングコントローラ２４０と、第１タイミングコントローラ１４０及び第２タイミングコントローラ２４０に画像データを出力する画像処理部３００と、を含んでいる。表示パネル１００は入力映像信号に応じたカラー画像を第１画像表示領域１１０に表示し、表示パネル２００は入力映像信号に応じた白黒画像を第２画像表示領域２１０に表示する。画像処理部３００は、外部のシステム（図示せず）から送信された入力映像信号Ｄａｔａを受信し、後述する画像処理を実行した後、第１タイミングコントローラ１４０に第１画像データＤＡＴ１を出力し、第２タイミングコントローラ２４０に第２画像データＤＡＴ２を出力する。また画像処理部３００は、第１タイミングコントローラ１４０及び第２タイミングコントローラ２４０に同期信号等の制御信号（図１では省略）を出力する。第１画像データＤＡＴ１はカラー画像表示用の画像データであり、第２画像データＤＡＴ２は白黒画像表示用の画像データである。尚、液晶表示装置１０は、表示パネル１００が白黒画像を第１画像表示領域１１０に表示し、表示パネル２００がカラー画像を第２画像表示領域２１０に表示する構成であってもよい。バックライト（図１では省略）は、表示パネル２００の背面側に配置されている。画像処理部３００の具体的な構成は後述する。
【0019】
【0020】
図２及び図４を用いて、表示パネル１００の構成について説明する。図４に示すように、表示パネル１００は、バックライト４００側に配置された薄膜トランジスタ基板１０１と、観察者側に配置され、薄膜トランジスタ基板１０１に対向する対向基板１０２と、薄膜トランジスタ基板１０１及び対向基板１０２の間に配置された液晶層１０３と、を含んでいる。表示パネル１００のバックライト４００側には偏光板１０４が配置されており、観察者側には偏光板１０５が配置されている。
【0021】
薄膜トランジスタ基板１０１には、図２に示すように、第１方向（例えば列方向）に延在する複数のデータ線１１１（ソース線）と、第１方向とは異なる第２方向（例えば行方向）に延在する複数のゲート線１１２とが形成され、複数のデータ線１１１と複数のゲート線１１２とのそれぞれの交差部近傍に薄膜トランジスタ１１３（ＴＦＴ）が形成されている。表示パネル１００を平面的に見て、隣り合う２本のデータ線１１１と隣り合う２本のゲート線１１２とにより囲まれる領域が１つの画素１１４として規定され、該画素１１４がマトリクス状（行方向及び列方向）に複数配置されている。複数のデータ線１１１は、行方向に等間隔で配置されており、複数のゲート線１１２は、列方向に等間隔で配置されている。薄膜トランジスタ基板１０１には、画素１１４ごとに画素電極１１５が形成されており、複数の画素１１４に共通する１つの共通電極（図示せず）が形成されている。薄膜トランジスタ１１３を構成するドレイン電極はデータ線１１１に電気的に接続され、ソース電極は画素電極１１５に電気的に接続され、ゲート電極はゲート線１１２に電気的に接続されている。
【0022】
図４に示すように、対向基板１０２には、各画素１１４に対応して複数のカラーフィルタ１０２ａ（着色層）が形成されている。各カラーフィルタ１０２ａは、光の透過を遮断するブラックマトリクス１０２ｂで囲まれており、例えば矩形状に形成されている。また、複数のカラーフィルタ１０２ａは、赤色（Ｒ色）の材料で形成され、赤色の光を透過する赤色カラーフィルタと、緑色（Ｇ色）の材料で形成され、緑色の光を透過する緑色カラーフィルタと、青色（Ｂ色）の材料で形成され、青色の光を透過する青色カラーフィルタと、を含んでいる。赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、及び青色カラーフィルタは、行方向にこの順に繰り返し配列され、同一色のカラーフィルタが列方向に配列され、行方向及び列方向に隣り合うカラーフィルタ１０２ａの境界部分にブラックマトリクス１０２ｂが形成されている。各カラーフィルタ１０２ａに対応して、複数の画素１１４は、図２に示すように、赤色カラーフィルタに対応する赤色画素１１４Ｒと、緑色カラーフィルタに対応する緑色画素１１４Ｇと、青色カラーフィルタに対応する青色画素１１４Ｂと、を含んでいる。尚、表示パネル１００では、１つの赤色画素１１４Ｒ、１つの緑色画素１１４Ｇ及び１つの青色画素１１４Ｂを含んで１つの画素グループ１２４を構成し、複数の画素グループ１２４がマトリクス状に配置されている。
【0023】
第１タイミングコントローラ１４０は、周知の構成を備えている。例えば第１タイミングコントローラ１４０は、画像処理部３００から出力される第１画像データＤＡＴ１と第１制御信号ＣＳ１（クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等）とに基づいて、第１画像データＤＡ１と、第１ソースドライバ１２０及び第１ゲートドライバ１３０の駆動を制御するための各種タイミング信号（データスタートパルスＤＳＰ１、データクロックＤＣＫ１、ゲートスタートパルスＧＳＰ１、ゲートクロックＧＣＫ１）とを生成する（図２参照）。第１タイミングコントローラ１４０は、第１画像データＤＡ１と、データスタートパルスＤＳＰ１と、データクロックＤＣＫ１とを第１ソースドライバ１２０に出力し、ゲートスタートパルスＧＳＰ１とゲートクロックＧＣＫ１とを第１ゲートドライバ１３０に出力する。
【0024】
第１ソースドライバ１２０は、データスタートパルスＤＳＰ１及びデータクロックＤＣＫ１に基づいて、第１画像データＤＡ１に応じたデータ信号（データ電圧）をデータ線１１１に出力する。第１ゲートドライバ１３０は、ゲートスタートパルスＧＳＰ１及びゲートクロックＧＣＫ１に基づいて、ゲート信号（ゲート電圧）をゲート線１１２に出力する。
【0025】
各データ線１１１には、第１ソースドライバ１２０からデータ電圧が供給され、各ゲート線１１２には、第１ゲートドライバ１３０からゲート電圧が供給される。共通電極には、コモンドライバ（図示せず）から共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。ゲート電圧（ゲートオン電圧）がゲート線１１２に供給されると、ゲート線１１２に接続された薄膜トランジスタ１１３がオンし、薄膜トランジスタ１１３に接続されたデータ線１１１を介して、データ電圧が画素電極１１５に供給される。画素電極１１５に供給されたデータ電圧と、共通電極に供給された共通電圧Ｖｃｏｍとの差により電界が生じる。この電界により液晶を駆動してバックライト４００の光の透過率を制御することによって画像表示を行う。表示パネル１００では、赤色画素１１４Ｒ、緑色画素１１４Ｇ、青色画素１１４Ｂそれぞれの画素電極１１５に接続されたデータ線１１１に、所望のデータ電圧を供給することにより、カラー画像表示が行われる。尚、表示パネル１００は、周知の構成を適用することができる。
【0026】
次に、図３及び図４を用いて、表示パネル２００の構成について説明する。図４に示すように、表示パネル２００は、バックライト４００側に配置された薄膜トランジスタ基板２０１と、観察者側に配置され、薄膜トランジスタ基板２０１に対向する対向基板２０２と、薄膜トランジスタ基板２０１及び対向基板２０２の間に配置された液晶層２０３と、を含んでいる。表示パネル２００のバックライト４００側には偏光板２０４が配置されており、観察者側には偏光板２０５が配置されている。表示パネル１００の偏光板１０４と、表示パネル２００の偏光板２０５との間には、拡散シート３０１又は接着シートが配置されている。
【0027】
薄膜トランジスタ基板２０１には、図３に示すように、列方向に延在する複数のデータ線２１１（ソース線）と、行方向に延在する複数のゲート線２１２とが形成され、複数のデータ線２１１と複数のゲート線２１２とのそれぞれの交差部近傍に薄膜トランジスタ２１３が形成されている。表示パネル２００を平面的に見て、隣り合う２本のデータ線２１１と隣り合う２本のゲート線２１２とにより囲まれる領域が１つの画素２１４として規定され、該画素２１４がマトリクス状（行方向及び列方向）に複数配置されている。複数のデータ線２１１は、行方向に等間隔で配置されており、複数のゲート線２１２は、列方向に等間隔で配置されている。薄膜トランジスタ基板２０１には、画素２１４ごとに画素電極２１５が形成されており、複数の画素２１４に共通する１つの共通電極（図示せず）が形成されている。薄膜トランジスタ２１３を構成するドレイン電極はデータ線２１１に電気的に接続され、ソース電極は画素電極２１５に電気的に接続され、ゲート電極はゲート線２１２に電気的に接続されている。表示パネル１００の各画素１１４と、表示パネル２００の各画素２１４とは、互いに１対１の関係で配置されており、平面視で互いに重なっている。例えば、図２に示す画素グループ１２４を構成する赤色画素１１４Ｒ、緑色画素１１４Ｇ及び青色画素１１４Ｂそれぞれと、図３に示す３個の画素２１４それぞれとが平面視で重なっている。尚、表示パネル１００の画素１１４と、表示パネル２００の画素２１４とは、互いに３対１の関係で配置されてもよい。例えば図５に示すように、表示パネル１００の赤色画素１１４Ｒ、緑色画素１１４Ｇ及び青色画素１１４Ｂで構成される１個の画素グループ１２４（図５（ａ）参照）と、表示パネル２００の１個の画素２１４（図５（ｂ）参照）とが平面視で重なっていてもよい。
【0028】
図４に示すように、対向基板２０２には、各画素２１４の境界部分に対応する位置に、光の透過を遮断するブラックマトリクス２０２ｂが形成されている。ブラックマトリクス２０２ｂで囲まれた領域２０２ａには、カラーフィルタは形成されておらず、例えばオーバーコート膜が形成されている。
【0029】
第２タイミングコントローラ２４０は、周知の構成を備えている。例えば第２タイミングコントローラ２４０は、画像処理部３００から出力される第２画像データＤＡＴ２と第２制御信号ＣＳ２（クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等）とに基づいて、第２画像データＤＡ２と、第２ソースドライバ２２０及び第２ゲートドライバ２３０の駆動を制御するための各種タイミング信号（データスタートパルスＤＳＰ２、データクロックＤＣＫ２、ゲートスタートパルスＧＳＰ２、ゲートクロックＧＣＫ２）とを生成する（図３参照）。第２タイミングコントローラ２４０は、第２画像データＤＡ２と、データスタートパルスＤＳＰ２と、データクロックＤＣＫ２とを第２ソースドライバ２２０に出力し、ゲートスタートパルスＧＳＰ２とゲートクロックＧＣＫ２とを第２ゲートドライバ２３０に出力する。
【0030】
第２ソースドライバ２２０は、データスタートパルスＤＳＰ２及びデータクロックＤＣＫ２に基づいて、第２画像データＤＡ２に応じたデータ電圧をデータ線２１１に出力する。第２ゲートドライバ２３０は、ゲートスタートパルスＧＳＰ２及びゲートクロックＧＣＫ２に基づいて、ゲート電圧をゲート線２１２に出力する。
【0031】
各データ線２１１には、第２ソースドライバ２２０からデータ電圧が供給され、各ゲート線２１２には、第２ゲートドライバ２３０からゲート電圧が供給される。共通電極には、コモンドライバから共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。ゲート電圧（ゲートオン電圧）がゲート線２１２に供給されると、ゲート線２１２に接続された薄膜トランジスタ２１３がオンし、薄膜トランジスタ２１３に接続されたデータ線２１１を介して、データ電圧が画素電極２１５に供給される。画素電極２１５に供給されたデータ電圧と、共通電極に供給された共通電圧Ｖｃｏｍとの差により電界が生じる。この電界により液晶を駆動してバックライト４００の光の透過率を制御することによって画像表示を行う。表示パネル２００では、白黒画像表示が行われる。尚、表示パネル２００は、周知の構成を適用することができる。
【0032】
図６は、画像処理部３００の具体的な構成を示すブロック図である。画像処理部３００は、第１階調決定部３１１（第１画像データ生成部）と、第１画像出力部３１２と、第２画像データ生成部３２１と、第２階調決定部３２２と、微分フィルタ処理部３２３（第１微分フィルタ処理部）と、乗算部３２４と、加算部３２５と、ガウシアンフィルタ処理部３２６（第１平滑化処理部）と、第２画像出力部３２７と、を含んでいる。画像処理部３００は、入力映像信号Ｄａｔａに基づいて後述する画像処理を行い、例えば、表示パネル１００用のカラー画像の第１画像データＤＡＴ１と、表示パネル２００用の白黒画像の第２画像データＤＡＴ２とを生成する。また、画像処理部３００は、カラー画像と白黒画像とを合成した表示画像の合成ガンマ値（γ値）が所望の値（例えばγ＝２．２）になるように、第１画像データＤＡＴ１の階調（第１階調）と、第２画像データＤＡＴ２の階調（第２階調）とを決定する。
【0033】
画像処理部３００は、外部のシステムから送信された入力映像信号Ｄａｔａを受信すると、入力映像信号Ｄａｔａを、第１階調決定部３１１と第２画像データ生成部３２１とに転送する。尚、入力映像信号Ｄａｔａは、例えば輝度情報（階調情報）と色情報とを含んでいる。色情報は、色を指定するための情報であり、例えば、入力映像信号Ｄａｔａが８ビットの場合、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色を含む複数色それぞれの色を０～２５５の値で表すことができる。上記複数色には、少なくともＲ色、Ｇ色及びＢ色を含み、さらにＷ（白）色及び／又はＹ（黄）色が含まれてもよい。上記複数色がＲ色、Ｇ色及びＢ色である場合、入力映像信号Ｄａｔａの色情報は、「ＲＧＢ値」（［Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値］）で表される。例えば、入力映像信号Ｄａｔａに対応する色が「白」の場合、「ＲＧＢ値」は［２５５，２５５，２５５］で表され、入力映像信号Ｄａｔａに対応する色が「赤」の場合、「ＲＧＢ値」は［２５５，０，０］で表され、入力映像信号Ｄａｔａに対応する色が「黒」の場合、「ＲＧＢ値」は［０，０，０］で表される。
【0034】
第２画像データ生成部３２１は、入力映像信号Ｄａｔａを取得すると、入力映像信号Ｄａｔａの色情報を示す各色の値（ここではＲＧＢ値：［Ｒ値，Ｇ値，Ｂ値］）のうち最大値（Ｒ値、Ｇ値又はＢ値）を用いて白黒画像に対応する白黒画像データを生成する。具体的には、第２画像データ生成部３２１は、注目画素２１４に対応するＲＧＢ値において、該ＲＧＢ値のうち最大値を注目画素２１４の値に設定することにより白黒画像データを生成する。第２画像データ生成部３２１は、生成した白黒画像データを第２階調決定部３２２に出力する。
【0035】
第２階調決定部３２２は、生成された白黒画像データを取得すると、階調テーブル（階調ＬＵＴ）を参照して、白黒画像データに対応する階調（第２階調）を決定する（第２ガンマ処理）。例えば、第２階調決定部３２２は、表示パネル２００用のガンマ特性に基づいて白黒画像の階調を決定する。表示パネル２００用のガンマ特性は、例えば図７に示すように、入力階調が所定階調（６４階調）以下の領域では出力階調が入力階調に応じて変化し、入力階調が所定階調（６４階調）より高い領域では出力階調が２５６階調となる特性を有する。第２階調決定部３２２は、上記第２ガンマ処理を施した白黒画像データを、微分フィルタ処理部３２３と加算部３２５とに出力する。
【0036】
微分フィルタ処理部３２３は、第２階調決定部３２２から白黒画像データを取得すると、該白黒画像データに対して、輝度が大きく変化する境界（エッジ）を検出（強調）する微分フィルタ処理（エッジ検出処理ともいう。）を実行する。微分フィルタ処理部３２３は、例えばPrewittフィルタ又はSobelフィルタを用いて上記微分フィルタ処理を行う。上記微分フィルタ処理によれば、低周波成分が削除されるため輝度変化が大きいエッジを強調することができる。また上記微分フィルタ処理は、周知の方法を適用することができる。微分フィルタ処理部３２３は、上記微分フィルタ処理を施した白黒画像データを乗算部３２４に出力する。
【0037】
乗算部３２４は、微分フィルタ処理部３２３から白黒画像データを取得すると、該白黒画像データの階調にゲイン係数ＧＦ（補正係数）を乗算する（乗算処理）。白黒画像データの階調にゲイン係数ＧＦを乗算することにより、該階調が増大する。ゲイン係数ＧＦは、後述する式（４）により算出される値であり、線形変化が可能に制御され、所望の値に設定される。乗算部３２４は、上記乗算処理した白黒画像データを加算部３２５に出力する。
【0038】
加算部３２５は、第２階調決定部３２２から取得した白黒画像データと、乗算部３２４から取得した白黒画像データとを加算して、ガウシアンフィルタ処理部３２６に出力する。
【0039】
ガウシアンフィルタ処理部３２６は、加算部３２５から白黒画像データを取得すると、該白黒画像データに対して、ガウシアンフィルタ処理を実行する。ガウシアンフィルタ処理とは、例えば、注目画素に近いほど平均値を計算するときのフィルタ係数の重みが大きくなり、注目画素から遠くなるほど上記フィルタ係数の重みが小さくなるような正規分布（以下の関数式（１）参照）の特性を有するガウシアンフィルタ（平均値フィルタ）を用いて、画像を平滑化する処理（平滑化処理）をいう。
【数1】
【0040】
ガウシアンフィルタ処理部３２６は、例えば、図８に示す２７×２７画素領域（フィルタサイズ）のフィルタを用いてガウシアンフィルタ処理を実行する。図９は、図８に示すフィルタ（ガウシアンフィルタ）の中心位置に対応するフィルタ係数の二次元分布（正規分布）を示すグラフである。尚、図８に示すフィルタは、上記式（１）の分散係数σが４．２に設定され、各画素２１４に対応するフィルタ係数の総和が２１４に設定されている。例えば、ガウシアンフィルタ処理部３２６は、加算部３２５から取得した白黒画像データにおいて、注目画素と注目画素の上下左右１３画素（参照画素）とを含む２７×２７画素のそれぞれの階調に、図８に示すフィルタのフィルタ係数を掛けた値の総和を２１４で割って算出された結果を、注目画素の階調に決定する。ガウシアンフィルタ処理部３２６は、全ての画素２１４に対して上記ガウシアンフィルタ処理を実行した後、上記ガウシアンフィルタ処理を施した白黒画像データを第１階調決定部３１１と第２画像出力部３２７とに出力する。
【0041】
第１階調決定部３１１は、外部のシステムから受信した入力映像信号Ｄａｔａと、ガウシアンフィルタ処理部３２６から取得した白黒画像データとに基づいて、表示パネル１００で表示するカラー画像に対応する階調（第１階調）を決定する（第１ガンマ処理）。例えば、第１階調決定部３１１は、白黒画像とカラー画像とを合成した合成画像（表示画像）の合成ガンマ値が２．２になるように、カラー画像の階調を決定する。第１階調決定部３１１は、上記第１ガンマ処理を施したカラー画像データを第１画像出力部３１２に出力する。
【0042】
第１画像出力部３１２は、カラー画像データ（第１階調）を第１画像データＤＡＴ１として第１タイミングコントローラ１４０に出力し、第２画像出力部３２７は、白黒画像データ（第２階調）を第２画像データＤＡＴ２として第２タイミングコントローラ２４０に出力する。また画像処理部３００は、第１タイミングコントローラ１４０に第１制御信号ＣＳ１を出力し、第２タイミングコントローラ２４０に第２制御信号ＣＳ２を出力する（図２及び図３）。
【0043】
ここで、図９に示す正規分布において、分布の範囲が広く、分布の端部（裾野）がフィルタサイズを超える場合、第２画像において、注目画素の階調が目標階調より高くなり、白黒（明暗）の画像が逆転する現象が起こり得る。尚、正規分布の端部は、フィルタ係数が最小値（例えば「０」～「２」）となる部分に相当する。また正規分布は、正規分布関数（上記式（１））の分散係数σに応じて変化する。このため、本実施形態では、図９に示すように、正規分布の端部がフィルタサイズに収まるように、フィルタサイズに応じて分散係数σを決定することが好ましい。これにより、第２画像の明暗の画像が逆転することを防ぐことができる。
【0044】
次に、図６に示すゲイン係数ＧＦを算出するための方法について説明する。ゲイン係数ＧＦは、入力映像信号Ｄａｔａに対応する入力画像（ここでは第２階調決定部３２２により決定された階調）のピーク輝度（ピーク階調）と、第２画像データＤＡＴ２に対応する第２画像（白黒画像）のピーク輝度（ピーク階調）とが一致するように設定される（以下の式（２）参照）。
入力画像のピーク輝度＝第２画像のピーク輝度 ・・・（２）
入力画像のピーク輝度＝第２画像のピーク輝度 ・・・（２）
【0045】
上記式（２）において、第２画像のピーク輝度は、図６に示す構成に対応する以下の式（３）で表される。
第２画像のピーク輝度＝（入力画像のピーク輝度×微分フィルタ処理×ゲイン係数ＧＦ＋入力画像のピーク輝度）×ガウシアンフィルタ処理 ・・・（３）
第２画像のピーク輝度＝（入力画像のピーク輝度×微分フィルタ処理×ゲイン係数ＧＦ＋入力画像のピーク輝度）×ガウシアンフィルタ処理 ・・・（３）
【0046】
上記式（３）を、ゲイン係数ＧＦについて求めると、以下の式（４）となる。
ゲイン係数ＧＦ＝（入力画像のピーク輝度－入力画像のピーク輝度×ガウシアンフィルタ処理）／（入力画像のピーク輝度×微分フィルタ処理×ガウシアンフィルタ処理） ・・・（４）
ゲイン係数ＧＦ＝（入力画像のピーク輝度－入力画像のピーク輝度×ガウシアンフィルタ処理）／（入力画像のピーク輝度×微分フィルタ処理×ガウシアンフィルタ処理） ・・・（４）
【0047】
図１０は、図６に示す画像処理部３００にゲイン係数算出部３３０（補正係数算出部）を追加したブロック図である。ゲイン係数算出部３３０は、上記式（４）に対応する構成を表している。すなわち、ゲイン係数算出部３３０は、微分フィルタ処理部３３１（第２微分フィルタ処理部）と、ガウシアンフィルタ処理部３３２（第２平滑化処理部）と、ガウシアンフィルタ処理部３３３（第３平滑化処理部）と、加算部３３４と、除算部３３５とを含んでいる。微分フィルタ処理部３３１は、微分フィルタ処理部３２３と同じ機能を有し、ガウシアンフィルタ処理部３３２、３３３は、ガウシアンフィルタ処理部３２６と同じ機能を有する。
【0048】
微分フィルタ処理部３３１は、微分フィルタ処理部３２３と同様に、第２階調決定部３２２から白黒画像データを取得すると、該白黒画像データに対して、上記微分フィルタ処理（エッジ検出処理）を実行する。微分フィルタ処理部３３１は、上記微分フィルタ処理を施した白黒画像データをガウシアンフィルタ処理部３３２に出力する。ガウシアンフィルタ処理部３３２は、微分フィルタ処理部３３１から白黒画像データを取得すると、該白黒画像データに対して、上記ガウシアンフィルタ処理を実行する。ガウシアンフィルタ処理部３３２は、上記ガウシアンフィルタ処理を施した白黒画像データを除算部３３５に出力する。
【0049】
ガウシアンフィルタ処理部３３３は、第２階調決定部３２２から白黒画像データを取得すると、該白黒画像データに対して、上記ガウシアンフィルタ処理を実行する。ガウシアンフィルタ処理部３３３は、上記ガウシアンフィルタ処理を施した白黒画像データを加算部３３４に出力する。
【0050】
加算部３３４は、第２階調決定部３２２から出力された白黒画像データの階調から、上記ガウシアンフィルタ処理を施した白黒画像データの階調を減算し、減算結果を除算部３３５に出力する。
【0051】
除算部３３５は、減算結果（階調）を、ガウシアンフィルタ処理部３３２により上記ガウシアンフィルタ処理が施された白黒画像データの階調で除算する。除算部３３５は、除算結果をゲイン係数ＧＦとして乗算部３２４に出力する。
【0052】
上記構成を有する画像処理部３００における、入力画像及び出力画像の一例について説明する。図１１（ａ）は、上記入力画像（第２階調決定部３２２により決定された階調）の一例（入力画像Ａ）を示している。入力画像Ａは、１個又は複数個の画素２１４が２００階調（ピーク輝度）であり、その周囲（背景）の画素２１４が３０階調である微小輝点画像を示している。図１１（ｂ）は、入力画像Ａに対する第２画像（出力画像）を示している。図１０に示す画像処理部３００によれば、図１１（ｂ）に示すように、第２画像のピーク輝度は入力画像Ａのピーク輝度と等しくなる。よって、微小輝点画像や微小輝線画像において、目標の輝度を得ることができる。
【0053】
ここで、上記入力画像が、図１２（ａ）の入力画像Ｂに示すような、２０個の画素２１４が２００階調（ピーク輝度）であり、その周囲（背景）の画素２１４が３０階調である輝点画像（入力画像Ｂ）の場合、第２画像（出力画像）のピーク輝度は入力画像Ｂのピーク輝度と等しくなるが、高輝度領域の幅Ｗが広がらない（若しくは狭くなる）ため視差による表示不良を十分に低減することが難しい。そこで、上記視差の問題を解消するために、図１３に示すように、ゲイン係数算出部３３０が拡張フィルタ処理部３４１を含むことが好ましい。図１３は、本実施形態に係る画像処理部３００の他の構成を示している。図１３に示す画像処理部３００は、図１０に示す画像処理部３００と比較して、拡張フィルタ処理部３４１が追加されており、その他の構成は同一である。
【0054】
拡張フィルタ処理部３４１は、第２階調決定部３２２から白黒画像データを取得すると、該白黒画像データに対して、拡張フィルタ処理を実行する。具体的には、拡張フィルタ処理部３４１は、各画素２１４（注目画素）について、所定のフィルタサイズ（例えば１３画素×１３画素）内の輝度の最大値をその画素（注目画素）の輝度に設定する処理（拡張フィルタ処理）を実行する。上記拡張フィルタ処理により、全体的に高輝度領域（例えば白色領域）が拡張する。尚、フィルタサイズは、１３×１３画素領域に限定されず、またフィルタ形状は、正方形に限定されず円形でもよい。
【0055】
図１４（ａ）は、図１２（ａ）と同じ入力画像Ｂを示している。図１４（ｂ）は、図１３に示す画像処理部３００における、入力画像Ｂに対する第２画像（出力画像）を示している。図１４（ｂ）に示すように、第２画像の階調分布には、入力画像Ｂのピーク輝度（２００階調）に略等しい第１領域ａ１と、第１領域の左右の第２領域ａ２であって、ピーク輝度（２００階調）より高い輝度の第２領域とが含まれている。また第１領域及び第２領域を合わせた幅が、入力画像Ｂのピーク輝度の幅Ｗ１と略等しくなっており、さらに３０階調～２００階調の高輝度領域が拡張されている。このように、図１３に示す画像処理部３００によれば、図１４（ｂ）に示すように、第２画像のピーク輝度が入力画像Ｂのピーク輝度と等しいか若しくはそれ以上となり、また高輝度領域の幅が広がる。よって、幅のある輝点画像や輝線画像において、所望の輝度を得ることができるとともに、視差の問題を解消することができる。
【0056】
図１５は、画像処理部３００のさらに他の構成を示すブロックである。図１５に示す画像処理部３００は、図１３に示す画像処理部３００と比較して、拡張フィルタ処理部３４１に入力される入力データが異なっており、その他の構成は同一である。図１５に示す画像処理部３００では、第２階調決定部３２２による上記第２ガンマ処理を実行する前の画像データ、すなわち、第２画像データ生成部３２１により生成された白黒画像データが、拡張フィルタ処理部３４１に入力される。図１６（ｂ）は、１個の画素２１４（注目画素）がピーク輝度となる輝点画像（図１６（ａ）参照）を入力したときの、注目画素におけるゲイン係数ＧＦの分布を示すグラフである。尚、図１６（ａ）において、「１」は輝点部分を示し、「０」は背景部分を示している。図１６（ｂ）に示すように、輝点部分の階調が高く、背景部分の階調が低いほど、ゲイン係数ＧＦが大きくなることが分かる。
【0057】
図１７（ａ）は、１列の画素２１４がピーク輝度となる輝線とその周囲の背景とからなる輝線画像（入力画像）を示し、図１７（ｂ）は、入力画像の輝線階調（１００階調）と背景階調（３０階調）の一例を示している。図１７（ｃ）は、図１７（ａ）の輝線画像を入力したときの注目画素におけるゲイン係数ＧＦの分布を示すグラフである。図１７（ｂ）の画像（第２階調決定部３２２により決定される前の階調）を入力すると、図１７（ｃ）に示す分布により、ゲイン係数ＧＦは０．００となる。図１５に示す画像処理部３００において、ゲイン係数ＧＦが算出（ＧＦ＝０．００）されると、図１８（ｂ）に示す第２画像が生成される。また生成された第２画像に基づき、図１８（ａ）に示す第１画像が生成される。ゲイン係数ＧＦが０．００の場合、第２画像は、第２階調決定部３２２で決定された白黒画像データに対してガウシアンフィルタ処理を実行して得られる画像となるため、階調が略一定（フラット）の画像となる（図１８（ｂ）参照）。この場合、第１画像では、第２画像で不足する分の輝度を補って、ピーク輝度が１３５階調となる（図１８（ａ）参照）。図１９（ａ）は、第１画像及び第２画像を合成した合成画像（表示画像）を示している。図１９（ａ）に示すように、正面方向から見たときは、合成画像のピーク輝度は入力画像（図１７（ａ）参照）のピーク輝度と等しくなる。また、図１９（ｂ）に示すように、斜め方向から見たときも、合成画像のピーク輝度は入力画像（図１７（ａ）参照）のピーク輝度と等しくなる。また、図１９（ｂ）に示すように、フレア部の出現を最小限に抑えることができる。
【0058】
図２０（ａ）は、図１７（ａ）に示す輝線画像（入力画像）の輝線階調を２００とし、背景階調を１０としたときの入力画像（第２階調決定部３２２により決定される前の階調）を示している。図２０（ｂ）は、図１７（ｃ）と同じゲイン係数の分布を示している。図２０（ｂ）に示す分布において、図２０（ａ）の画像を入力すると、ゲイン係数ＧＦは０．５２３となる。図１５に示す画像処理部３００において、ゲイン係数ＧＦが算出（ＧＦ＝０．５２３）されると、図２１（ｂ）に示す第２画像が生成される。また生成された第２画像に基づき、図２１（ａ）に示す第１画像が生成される。第１画像では、第２画像で不足する分の輝度が割り当てられ、ピーク輝度が２５５階調となる。尚、これは、第１画像で輝度補正が可能な最大値が選ばれるようにゲイン係数ＧＦが算出されることを意味する。図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、第１画像及び第２画像を合成した合成画像（表示画像）を示している。図２２（ｂ）に示すように、斜め方向から見たときは、合成画像のピーク輝度が入力画像（図２０（ｂ）参照）のピーク輝度より低くなるものの、図２２（ａ）に示すように、正面方向から見たときは、合成画像のピーク輝度は入力画像（図２０（ｂ）参照）のピーク輝度と等しくなる。また図２０（ａ）に示す輝線画像の場合、第１画像が２５５階調の限界点に到達するまで輝度補正を行うこととなるが、２５５階調を超えて補正できない輝度分は第２画像で輝度を確保することとなる。このため、図２２（ｂ）に示すように、フレア部が僅かに残ることとなる。但し、フレア部は、表示品位の低下を招かない程度に抑えることができる。
【0059】
ここで、合成画像（表示画像）の階調は、（第１画像の階調）×（第２画像の階調）／２５５階調で表される。このため、第２画像の階調を低くし過ぎると第１画像の階調が上がり過ぎて調整できなくなる。また、第２画像の階調変化が急峻になると、合成画像にフレア部が視認され易くなる。この点、上記構成によれば、画像処理部３００は、第２画像の階調を略一定（フラット）にしつつ、第２画像で輝度が足りない分を第１画像で補うように、第１画像の階調と第２画像の階調とを適切に分担させることにより、輝点の輝度を確保しつつフレア部の出現を最小限に抑えることができる。
【0060】
本発明の液晶表示装置１０は上記構成に限定されない。例えば、上記構成では、第１平滑化処理部による平滑化処理の一例として、正規分布関数（式（１）参照）を用いたガウシアンフィルタ処理を挙げたが、平滑化処理はこれに限定されず、ハニング窓、フラットトップ窓、ブラックマン・ハリス窓、カイザー・ベッセル窓等の窓関数を用いた処理や、単純な円錐形状のフィルタを用いた処理であってもよい。
【0061】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で上記各実施形態から当業者が適宜変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0062】
１０ 液晶表示装置、１００，２００ 表示パネル、１２０ 第１ソースドライバ、１３０ 第１ゲートドライバ、１４０ 第１タイミングコントローラ、２２０ 第２ソースドライバ、２３０ 第２ゲートドライバ、２４０ 第２タイミングコントローラ、３００ 画像処理部、３１１ 第１階調決定部、３１２ 第１画像出力部、３２１ 第２画像データ生成部、３２２ 第２階調決定部、３２３，３３１ 微分フィルタ処理部、３２４ 乗算部、３２５，３３４ 加算部、３２６，３３２，３３３ ガウシアンフィルタ処理部、３２７ 第２画像出力部、３３０ ゲイン係数算出部、３３５ 除算部、３４１ 拡張フィルタ処理部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】