特許 7239460 画像処理装置、及び、液晶表示装置

(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】2023-03-06

(45)【発行日】2023-03-14

(54)【発明の名称】画像処理装置、及び、液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/36 20060101AFI20230307BHJP

   G02F 1/1347 20060101ALI20230307BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20230307BHJP

【ＦＩ】

G09G3/36

G02F1/1347

G09G3/20 612U

G09G3/20 632G

G09G3/20 641K

G09G3/20 641Q

G09G3/20 642E

G09G3/20 680D

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019232535

(22)【出願日】2019-12-24

(65)【公開番号】P2021101206

(43)【公開日】2021-07-08

【審査請求日】2021-12-03

(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】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】中西 英行

(72)【発明者】

【氏名】菊池 克浩

(72)【発明者】

【氏名】西口 武伸

(72)【発明者】

【氏名】糸滿 辰夫

【審査官】武田 悟

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／２２５１３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００８／０６２５９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００２７１０１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｇ ３／００ － ３／３８

Ｇ０２Ｆ １／１３４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１液晶パネルと、前記第１液晶パネルと重ね合わせて配置される第２液晶パネルとを備える液晶表示装置の、前記第１液晶パネルに出力される第１出力画像信号及び前記第２液晶パネルに出力される第２出力画像信号を生成する画像処理装置であって、
入力画像信号の階調値を補正したガンマ補正信号を生成する第１補正部と、
前記ガンマ補正信号が入力され、前記ガンマ補正信号の中から、周囲より明るい画像領域を第１高周波部分として検出する検出部と、
前記ガンマ補正信号及び前記検出部の検出結果が入力され、前記ガンマ補正信号における、前記第１高周波部分の階調値を下げる補正を行う第２補正部と、
前記入力画像信号と前記第２出力画像信号とに基づいて、前記第１出力画像信号を生成する第４補正部とを有し、
前記第２出力画像信号は、前記第２補正部により補正された前記ガンマ補正信号に基づいて生成され、
前記入力画像信号及び前記第２出力画像信号は、前記第１液晶パネルに出力される前記第１出力画像信号の生成に用いられ、
前記第４補正部には、前記ガンマ補正信号が入力され、
前記第４補正部は、前記ガンマ補正信号を前記第２出力画像信号で除算することで、前記入力画像信号に基づく信号の画素値を補正するための補正値を算出する除算処理部と、前記補正値を前記入力画像信号に基づく信号に乗算することで、前記第１出力画像信号を生成する乗算器とを有する
画像処理装置。

【請求項2】

前記第２補正部は、前記第１高周波部分の階調値を、前記入力画像信号における前記第１高周波部分の階調値に補正する
請求項１に記載の画像処理装置。

【請求項3】

前記検出部は、
前記ガンマ補正信号が入力され、前記ガンマ補正信号に対してローパスフィルタ処理を行うことで処理信号を生成するローパスフィルタと、
前記ガンマ補正信号、及び、前記処理信号が入力され、前記ガンマ補正信号と前記処理信号とに基づいて、前記第１高周波部分を判定する判定部とを有する
請求項１又は２に記載の画像処理装置。

【請求項4】

前記判定部は、前記ガンマ補正信号が示す第１階調値が、前記処理信号が示す第２階調値より高いか否かを複数の画素ごとに判定し、前記第１階調値が前記第２階調値より高い１以上の画素を前記第１高周波部分であると判定する
請求項３に記載の画像処理装置。

【請求項5】

前記検出部は、前記第１高周波部分が所定の面積以下であるか否かを検出する第１検出部を有し、
前記第２補正部は、前記検出部が前記所定の面積以下であると判定した前記第１高周波部分に対して、階調値を下げる前記補正を行う
請求項１又は２に記載の画像処理装置。

【請求項6】

前記第１検出部は、前記ガンマ補正信号に基づく画像を形成する複数の画素のうち第１閾値以上の階調値の画素ごとに、当該画素の上下Ｍ１（Ｍ１は１以上の整数）個、及び、左右Ｎ１（Ｎ１は１以上の整数）個の画素のそれぞれにおいて、階調値が前記第１閾値より低い第２閾値以下である画素の数をカウントし、カウントした画素数の割合が第１所定割合以上である場合、当該画素を前記第２補正部による補正の対象の画素として検出する
請求項５に記載の画像処理装置。

【請求項7】

前記第１検出部は、カウントした前記画素数が前記第１所定割合以上であるが否かを示す２値化信号を前記第１閾値以上の階調値の画素ごとに出力し、
前記２値化信号に基づく画像を形成する前記複数の画素ごとに、当該画素の上下Ｍ２（Ｍ２は１以上の整数）個、及び、左右Ｎ２（Ｎ２は１以上の整数）個の画素のそれぞれにおいて、階調値が第３閾値以下である画素の数をカウントし、カウントした画素数の割合が第２所定割合以上である場合、当該画素を前記第２補正部による補正の対象の画素として検出する第２検出部をさらに有する
請求項６に記載の画像処理装置。

【請求項8】

前記第２補正部により補正された前記ガンマ補正信号の中から、周囲より明るい画像領域を第２高周波部分として検出する第２検出部と、
前記第２高周波部分の階調値を下げる補正を行う第３補正部とをさらに備え、
前記第２検出部は、前記第２補正部により補正された信号に基づく画像を形成する前記複数の画素ごとに、当該画素の上下Ｍ２（Ｍ２は１以上の整数）個、及び、左右Ｎ２（Ｎ２は１以上の整数）個の画素のうち階調値が第３閾値以下である画素の数をカウントし、カウントした画素の割合が第２所定割合以上である場合、当該画素を前記第３補正部による補正の対象の画素として検出し、
前記第３閾値は、前記第２閾値より小さい値であり、
前記第２出力画像信号は、前記第３補正部により補正された信号に基づいて生成される
請求項６に記載の画像処理装置。

【請求項9】

前記第２補正部からの信号が入力され、当該信号に対して平滑化処理を行い前記第２出力画像信号を生成する視差低減部をさらに備える
請求項１～７のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項10】

前記第３補正部からの信号が入力され、当該信号に対して平滑化処理を行い前記第２出力画像信号を生成する視差低減部をさらに備える
請求項８に記載の画像処理装置。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項に記載の前記画像処理装置と、
前記画像処理装置により生成された前記第２出力画像信号が入力される前記第２液晶パネルとを備える
液晶表示装置。

【請求項12】

さらに、カラー画像を表示する前記第１液晶パネルを備え、
前記第２液晶パネルは、前記第１液晶パネルの背面側に配置され、モノクロ画像を表示する
請求項１１に記載の液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、画像処理装置、及び、液晶表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶パネルを用いた液晶表示装置は、低消費電力で画像を表示することができるため、テレビ又はモニタ等のディスプレイ等として利用されている。しかしながら、液晶表示装置は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置と比べてコントラスト比が低い。

【0003】

そこで、複数の液晶パネルを重ね合わせることで、有機ＥＬ表示装置に匹敵する又はそれ以上のコントラスト比で画像を表示することができる液晶表示装置が提案されている。例えば、特許文献１には、カラー画像を表示する第１の液晶パネルとモノクロ画像を表示する第２の液晶パネルとを重ね合わせることで、コントラスト比を向上させることができる画像表示装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２００７／０４０１２７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示されている液晶表示装置は、所定の表示パターンの画像を表示する場合、画質が低下することがある。例えば、特許文献１に開示されている液晶表示装置は、黒背景に文字などの明るい部分がある表示パターンの画像を表示する場合、ハロー、２重像などが見えることにより画質が低下することがある。

【0006】

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、画質の低下を抑制することができる画像表示装置、及び、液晶表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る画像処理装置は、第１液晶パネルと、前記第１液晶パネルと重ね合わせて配置される第２液晶パネルとを備える液晶表示装置の前記第２液晶パネルに出力される第２出力画像信号を生成する画像処理装置であって、入力画像信号の階調値を補正したガンマ補正信号を生成する第１補正部と、前記ガンマ補正信号が入力され、前記ガンマ補正信号の中から、周囲より明るい画像領域を第１高周波部分として検出する検出部と、前記ガンマ補正信号及び前記検出部の検出結果が入力され、前記ガンマ補正信号における、前記第１高周波部分の階調値を下げる補正を行う第２補正部とを有し、前記第２出力画像信号は、前記第２補正部により補正された前記ガンマ補正信号に基づいて生成される。

【0008】

本開示の一態様に係る液晶表示装置は、上記の画像処理装置と、前記画像処理装置により生成された前記第２出力画像信号が入力される第２液晶パネルとを備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、画質の低下を抑制することができる画像処理装置、及び、液晶表示装置を提供することを目的とする。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態１に係る液晶表示装置の分解斜視図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る液晶表示装置の概略構成を示す図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係る液晶表示装置の部分拡大断面図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係る画像処理部の機能構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、実施の形態１に係る検出部の機能構成を示すブロック図である。

【図6】図６は、実施の形態１に係る検出部の処理を説明するための図である。

【図7】図７は、実施の形態１に係る液晶表示装置の動作を示すフローチャートである。

【図8】図８は、実施の形態１に係る液晶表示装置で生成される各種画像を模式的に示す図である。

【図9】図９は、実施の形態２に係る液晶表示装置において解決する課題を説明するための第１図である。

【図10】図１０は、実施の形態２に係る液晶表示装置において解決する課題を説明するための第２図である。

【図11】図１１は、実施の形態２に係る画像処理部の一部の機能構成を示すブロック図である。

【図12A】図１２Ａは、実施の形態２に係る第１検出部の処理を説明するための第１図である。

【図12B】図１２Ｂは、実施の形態２に係る第１検出部の処理を説明するための第２図である。

【図13】図１３は、実施の形態２に係る第２検出部の処理を説明するための図である。

【図14】図１４は、実施の形態２に係る第２液晶パネルが表示する画像の一例を示す図である。

【図15】図１５は、実施の形態２に係る液晶表示装置の動作を示すフローチャートである。

【図16】図１６は、実施の形態３に係る液晶表示装置において解決する課題を説明するための図である。

【図17】図１７は、実施の形態３に係る画像処理部の一部の機能構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（本開示の基礎となった知見）
本開示の実施の形態の説明に先立ち、本開示の基礎となった知見について説明する。

【0012】

複数の液晶パネル（例えば、第１液晶パネル及び第２液晶パネル）を重ね合わせる構成を有する液晶表示装置において、第１液晶パネル及び第２液晶パネルのギャップによる視差を抑制するために、視差低減処理が行われる。視差低減処理は、例えば、第２液晶パネルに出力される信号にＭＡＸフィルタ処理などのローパスフィルタ処理を行うことである。これにより、視差による画質の低下を抑制することができる。

【0013】

このような液晶表示装置において、黒背景に文字などの明るい部分がある表示パターンの画像を表示する場合、ハロー、２重像などが視認されることにより画質が低下することがある。明るい部分の輝度が高輝度であると、人の目のコントラスト感度の特性から周囲の暗い部分が見えにくくなるため、特に、明るい部分の輝度が低いほどハロー、２重像などが顕著に視認される。

【0014】

そこで、視差低減処理において、フィルタサイズを小さくすることが検討されている。フィルタサイズを小さくすることで、ハロー、２重像などが視認されることを抑制することができる。

【0015】

しかしながら、視差低減処理において、フィルタサイズを小さくすると、画像を斜め方向からみたときに文字などの表示パターンの端部の一部が暗く見える画欠けが発生することがある。画欠けの発生は、視差低減処理において、フィルタサイズを大きくすることで抑制することが可能である。

【0016】

このように、従来の液晶表示装置は、ハローなどの抑制及び画欠けの抑制を両立することが困難であった。そこで、本願発明者らは、ハローなどの抑制及び画欠けの抑制を両立すること、つまり画質の低下の抑制することなどについて鋭意検討を行い、以下に説明する画像処理装置、及び、液晶表示装置を創案した。

【0017】

以下、実施の形態等について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、構成要素の接続形態、ステップ、及び、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0018】

また、本明細書において、直交などの要素間の関係性を示す用語、および、矩形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値、および、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。

【0019】

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

【0020】

（実施の形態１）
以下、本実施の形態に係る液晶表示装置１０について、図１～図８を参照しながら説明する。

【0021】

［１－１．液晶表示装置の構成］
まず、本実施の形態に係る液晶表示装置１０の全体の概略構成について、図１～図３を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る液晶表示装置１０の分解斜視図である。図２は、本実施の形態に係る液晶表示装置１０の概略構成を示す図である。図２では、液晶表示装置１０における第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０のドライバの構成を示す。

【0022】

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）に配置された第１液晶パネル２０と、第１液晶パネル２０よりも観察者から遠い位置（後側）に配置された第２液晶パネル３０と、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０を貼り合わせる接着層４０と、第２液晶パネル３０の背面側（後側）に配置されたバックライト５０と、観察者側から第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０を覆うフロントシャーシ６０とを備える。

【0023】

接着層４０で貼り合わされた第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０は、液晶表示部１０ａ（液晶モジュール）を構成し、バックライト５０とともに、中間フレーム（図示せず）及びリアフレーム（図示せず）等に固定されている。液晶表示部１０ａは、第１液晶パネル２０と、第１液晶パネル２０の背面側において当該第１液晶パネル２０と重ね合わせて配置される第２液晶パネル３０とを有する表示部の一例である。

【0024】

第１液晶パネル２０は、メインパネルであって、ユーザが視認する画像を表示する。本実施の形態において、第１液晶パネル２０は、カラー画像を表示する。一方、第２液晶パネル３０は、第１液晶パネル２０の背面側に配置されるサブパネルである。本実施の形態において、第２液晶パネル３０は、第１液晶パネル２０に表示されるカラー画像に対応した画像パターンのモノクロ画像（白黒画像）を、そのカラー画像に同期させて表示する。

【0025】

第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の液晶駆動方式は、例えばいずれもＩＰＳ方式又はＦＦＳ方式等の横電界方式であってもよい。また、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０はいずれも、ノーマリーブラックであり、電圧印加時に白表示で、電圧無印加時に黒表示となる。

【0026】

なお、接着層４０の厚みは、例えば、０．５ｍｍ以下である。接着層４０の厚みを０．５ｍｍ以下とすることで、上記で説明した視差が発生することを抑制することができる。

【0027】

図２に示すように、第１液晶パネル２０には、入力画像信号に応じたカラー画像を第１画像表示領域２０ａに表示するために、第１ソースドライバ２１及び第１ゲートドライバ２２が設けられている。

【0028】

一方、第２液晶パネル３０には、入力画像信号に応じたモノクロ画像を第２画像表示領域３０ａに表示するために、第２ソースドライバ３１及び第２ゲートドライバ３２が設けられている。

【0029】

図１に示すように、バックライト５０は、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０に向けて光を照射する面光源である。バックライト５０は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源とするＬＥＤバックライトであるが、これに限るものではない。また、本実施の形態において、バックライト５０は、直下型であるが、エッジ型であってもよい。なお、バックライト５０は、光源からの光を拡散させるために拡散板（拡散シート）等の光学部材を有していてもよい。

【0030】

フロントシャーシ６０は、観察者側（前方側）に配置されるフロントフレームである。フロントシャーシ６０は、例えば矩形状の枠体である。フロントシャーシ６０は、鋼板又はアルミニウム板等の剛性の高い金属材料で構成されているとよいが、樹脂材料で構成されていてもよい。

【0031】

また、図２に示すように、液晶表示装置１０は、第１液晶パネル２０の第１ソースドライバ２１及び第１ゲートドライバ２２を制御する第１タイミングコントローラ７１と、第２液晶パネル３０の第２ソースドライバ３１及び第２ゲートドライバ３２を制御する第２タイミングコントローラ７２と、第１タイミングコントローラ７１及び第２タイミングコントローラ７２に画像データを出力する画像処理部８０とを備える。

【0032】

画像処理部８０は、外部のシステム（図示せず）から送信された入力画像信号Ｄａｔａを受信し、所定の画像処理を実行した後、第１タイミングコントローラ７１に第１出力画像信号ＤＡＴ１を出力し、第２タイミングコントローラ７２に第２出力画像信号ＤＡＴ２を出力する。また、画像処理部８０は、第１タイミングコントローラ７１及び第２タイミングコントローラ７２に同期信号等の制御信号（図示せず）を出力する。第１出力画像信号ＤＡＴ１は、カラー表示用の画像データ（カラー画像データ）であり、第２出力画像信号ＤＡＴ２は、モノクロ表示用の画像データである。また、画像処理部８０は、画像処理装置の一例である。

【0033】

このように、本実施の形態に係る液晶表示装置１０では、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の２つの表示パネルを重ね合わせて画像を表示しているので、黒を引き締めることができる。これにより、高コントラスト比の画像を表示することができる。また、液晶表示装置１０は、例えばＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）対応テレビであり、バックライト５０として、ローカルディミング対応の直下型ＬＥＤバックライトを用いてもよい。この場合、さらに高コントラスト比かつ高画質のカラー画像を表示することができる。

【0034】

なお、本実施の形態では、第１液晶パネル２０が第１画像表示領域２０ａにカラー画像を表示し、第２液晶パネル３０が第２画像表示領域３０ａに白黒画像を表示する構成としたが、これに限らない。例えば、第１液晶パネル２０が第１画像表示領域２０ａに白黒画像を表示し、第２液晶パネル３０が第２画像表示領域３０ａにカラー画像を表示する構成であってもよい。また、例えば、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０がともにカラー画像又は白黒画像を表示する構成であってもよい。

【0035】

ここで、液晶表示装置１０の詳細な構成を、図３を参照しながら説明する。図３は、実施の形態１に係る液晶表示装置１０の拡大断面図である。

【0036】

まず、第１液晶パネル２０について説明する。図３に示すように、第１液晶パネル２０は、一対の第１透明基板２３と、第１液晶層２４と、一対の第１偏光板２５とを有する。

【0037】

一対の第１透明基板２３の各々は、例えばガラス基板であり、互いに対面するように配置されている。本実施の形態において、一対の第１透明基板２３のうち第２液晶パネル３０側の位置する第１透明基板２３がＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を形成するためのＴＦＴ基板である第１ＴＦＴ基板２３ａであり、一対の第１透明基板２３のうち第２液晶パネル３０側とは反対側に位置する第１透明基板２３が第１対向基板２３ｂである。

【0038】

第１ＴＦＴ基板２３ａの第１液晶層２４側の面には、ＴＦＴ又は配線等が設けられた第１ＴＦＴ層２６が形成されている。また、第１ＴＦＴ層２６の平坦化層上には、第１液晶層２４に電圧を印加するための画素電極が形成されている。本実施の形態では第１液晶パネル２０がＩＰＳ方式により駆動されるので、第１ＴＦＴ基板２３ａには、画素電極だけではなく、対向電極も形成されている。ＴＦＴ、画素電極及び対向電極等は、画素それぞれに形成されている。また、画素電極及び対向電極を覆うように配向膜が形成されている。

【0039】

第１対向基板２３ｂは、カラーフィルタ２７ｂが形成されたカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）であり、第１対向基板２３ｂの第１液晶層２４側の面には、第１ブラックマトリクス２７ａ及びカラーフィルタ２７ｂを有する第１画素形成層２７が形成されている。

【0040】

第１液晶層２４は、一対の第１透明基板２３の間に封止されている。第１液晶層２４の液晶材料は、駆動方式に応じて適宜選択することができる。第１液晶層２４の厚さは、例えば、２．５μｍ～６μｍであるが、これに限るものではない。

【0041】

第１画素形成層２７は、一対の第１透明基板２３の間に配置されている。つまり、第１ブラックマトリクス２７ａ及びカラーフィルタ２７ｂは、一対の第１透明基板２３の間に配置されている。第１ブラックマトリクス２７ａには、画素を構成するマトリクス状の複数の第１開口部が形成されている。つまり、複数の第１開口部の各々は、複数の画素の各々に対応している。第１ブラックマトリクス２７ａは、例えば、各第１開口部の平面視形状が矩形状となるように、格子状に形成されている。

【0042】

カラーフィルタ２７ｂは、第１ブラックマトリクス２７ａの第１開口部の内部に形成されている。カラーフィルタ２７ｂは、例えば、赤色用のカラーフィルタ、緑色用のカラーフィルタ、及び、青色用のカラーフィルタによって構成されている。各色のカラーフィルタは、各画素に対応している。

【0043】

一対の第１偏光板２５は、樹脂材料からなるシート状の偏光フィルムであり、一対の第１透明基板２３を挟むように配置されている。一対の第１偏光板２５は、偏光方向が互いに直交するように配置されている。つまり、一対の第１偏光板２５は、クロスニコルで配置されている。一対の第１偏光板２５の各々の厚さは、例えば、０．０５ｍｍ～０．５ｍｍであるが、これに限るものではない。

【0044】

次に、第２液晶パネル３０について説明する。第２液晶パネル３０は、一対の第２透明基板３３と、第２液晶層３４と、一対の第２偏光板３５とを有する。

【0045】

一対の第２透明基板３３の各々は、例えばガラス基板であり、互いに対面するように配置されている。本実施の形態において、一対の第２透明基板３３のうちバックライト５０側に位置する第２透明基板３３が第２ＴＦＴ基板３３ａであり、一対の第２透明基板３３のうち第１液晶パネル２０側に位置する第２透明基板３３が第２対向基板３３ｂである。第２ＴＦＴ基板３３ａは、第１液晶パネル２０の第１ＴＦＴ基板２３ａと同様の構成である。したがって、第２ＴＦＴ基板３３ａの第２液晶層３４側の面には第２ＴＦＴ層３６が形成されており、第２ＴＦＴ層３６の平坦化層上には画素それぞれに画素電極及び対向電極が形成されている。

【0046】

第２対向基板３３ｂの第２液晶層３４側の面には、第２ブラックマトリクス３７ａを有する第２画素形成層３７が形成されている。

【0047】

第２液晶層３４は、一対の第２透明基板３３の間に封止されている。第２液晶層３４の厚さは、例えば、２．５μｍ～６μｍであるが、これに限るものではない。

【0048】

第２画素形成層３７は、一対の第２透明基板３３の間に配置されている。つまり、第２ブラックマトリクス３７ａは、一対の第２透明基板３３の間に配置されている。第２ブラックマトリクス３７ａには、画素を構成するマトリクス状の複数の第２開口部が形成されている。つまり、複数の第２開口部の各々は、複数の画素の各々に対応している。第２ブラックマトリクス３７ａは、例えば、各第２開口部の平面視形状が矩形状となるように、格子状に形成されている。

【0049】

一対の第２偏光板３５は、樹脂材料からなるシート状の偏光フィルムであり、一対の第２透明基板３３を挟むように配置されている。一対の第２偏光板３５は、クロスニコルで配置されている。一対の第２偏光板３５の各々の厚さは、例えば、０．０５ｍｍ～０．５ｍｍであるが、これに限るものではない。

【0050】

次に、画像処理部８０の構成について、さらに図４を参照しながら説明する。図４は、本実施の形態に係る画像処理部８０の機能構成を示すブロック図である。

【0051】

図４に示すように、画像処理部８０は、入力画像信号Ｄａｔａに基づいて、第１液晶パネル２０に出力する第１出力画像信号ＤＡＴ１と、第２液晶パネル３０に出力する第２出力画像信号ＤＡＴ２とを生成する。第１出力画像信号ＤＡＴ１は、例えば、当該第１出力画像信号ＤＡＴ１に対して追加の信号処理が行われることなく、第１液晶パネル２０に入力される。第２出力画像信号ＤＡＴ２は、例えば、当該第２出力画像信号ＤＡＴ２に対して追加の信号処理が行われることなく、第２液晶パネル３０に入力される。

【0052】

画像処理部８０は、第１ガンマ補正部８１と、白黒画像生成部９１と、第２ガンマ補正部９２と、検出部９３と、変換部９４と、視差低減部９５と、補正部１００とを有する。なお、白黒画像生成部９１と、第２ガンマ補正部９２と、検出部９３と、変換部９４と、視差低減部９５とで、第２液晶パネル３０に出力するための第２出力画像信号ＤＡＴ２を生成するＳｕｂ側画像処理部９０が構成される。なお、画像処理部８０は、少なくともＳｕｂ側画像処理部９０を有していればよい。なお、図４以降では、第１タイミングコントローラ７１及び第２タイミングコントローラ７２等の図示を便宜上省略している。

【0053】

第１ガンマ補正部８１及び第２ガンマ補正部９２は、入力される信号に対して所定の階調変換を行う。第１ガンマ補正部８１は、第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成するための階調変換を行う。第１ガンマ補正部８１は、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の合成輝度の特性が所望のガンマになるように入力画像信号Ｄａｔａの階調変換を行う。第１ガンマ補正部８１は、例えば、第１液晶パネル２０のガンマ特性に応じて、入力画像信号Ｄａｔａの階調値を補正する。なお、以降において、第１ガンマ補正部８１が階調変換した信号を第１ガンマ補正信号とも記載する。また、第１ガンマ補正部８１が階調変換した信号は、入力画像信号Ｄａｔａに基づく信号の一例である。

【0054】

また、第２ガンマ補正部９２は、第２出力画像信号ＤＡＴ２を生成するための階調変換を行う。第２ガンマ補正部９２は、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の合成輝度の特性が所望のガンマになるように、白黒画像生成部９１から出力される白黒画像データの階調変換を行う。第２ガンマ補正部９２は、例えば、第２液晶パネル３０のガンマ特性に応じて、入力画像信号Ｄａｔａの階調値（例えば、白黒画像データの階調値）を補正する。なお、以降において、第２ガンマ補正部９２が階調変換した信号を第２ガンマ補正信号とも記載する。第２ガンマ補正信号は、ガンマ補正信号の一例である。

【0055】

入力画像信号Ｄａｔａの入力階調（１で正規化した階調値）をＤ、第１液晶パネル２０のガンマ値をｒｍ、第２液晶パネル３０のガンマ値をｒｓ、第１ガンマ補正部８１のガンマ値をｒ１、第２ガンマ補正部９２のガンマ値をｒ２とすると、合成輝度Ｌは、以下の式１で算出される。

【0056】

Ｌ＝（Ｄ^ｒ１）^ｒｍ×（Ｄ^ｒ２）^ｒｓ＝Ｄ^{ｒ１×ｒｍ＋ｒ２×ｒｓ} （式１）

【0057】

第１ガンマ補正部８１及び第２ガンマ補正部９２は、例えば、第１液晶パネル２０のガンマ値ｒｍ、及び、第２液晶パネル３０のガンマ値ｒｓが２．２である場合、合成輝度Ｌのガンマ値が２．２になるように、つまり以下の式２を満たすように、階調変換を行う。

【0058】

ｒ１＋ｒ２＝１ （式２）

【0059】

また、第１ガンマ補正部８１及び第２ガンマ補正部９２は、例えば、階調変換特性に基づく変換テーブル（ルックアップテーブル）を有しており、当該変換テーブルを用いてカラー画像データ及び白黒画像データに対応する階調値を決定してもよい。変換テーブルは、例えば、画像処理部８０が有する記憶部（図示しない）に記憶されている。

【0060】

なお、画像処理部８０は、少なくとも第２ガンマ補正部９２を有していればよい。第２ガンマ補正部９２は、第１補正部の一例である。第１補正部は、入力画像信号Ｄａｔａと予め決定された補正データとに基づいて、入力画像信号Ｄａｔａの階調値を補正する。第１補正部は、第２液晶パネル３０のガンマ特性に応じて、入力画像信号Ｄａｔａの階調値を当該階調値に対応した階調値に補正する。第１補正部は、例えば、入力画像信号Ｄａｔａの階調値をガンマ補正データによって補正する。ガンマ補正データは、予め取得され、例えば、画像処理部８０が有する記憶部（図示しない）に記憶されている。第１補正部は、複数の画素のそれぞれにおいて、上記の補正を行う。

【0061】

白黒画像生成部９１は、入力画像信号Ｄａｔａ（カラー画像信号）に基づいて、第２液晶パネル３０が表示する白黒画像（モノクロ画像）に対応する白黒画像データを生成する。白黒画像生成部９１は、例えば、入力画像信号Ｄａｔａを取得すると、入力画像信号Ｄａｔａの色情報を示す各色の値（例えば、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、白黒画像生成部９１は、各画素に対応するＲＧＢ値において、当該ＲＧＢ値のうち最大値をその画素の値に設定することにより白黒画像データを生成する。

【0062】

検出部９３は、第２ガンマ補正信号の中から、周囲より明るい小面積の画像領域を検出する。検出部９３は、第２ガンマ補正信号が示す画像における高周波信号のうち高輝度側を検出するともいえる。検出部９３は、例えば、当該画像において、周囲より明るい高周波部分を検出する。これにより、検出部９３は、黒背景に文字などの明るい部分がある表示パターンの画像において、当該明るい部分を検出することができる。なお、高周波部分とは、例えば、画像内において、高い空間周波数成分を有する領域を示す。検出部９３は、第１検出部の一例である。また、画像領域は、１以上の画素により形成される領域であり、以降において表示部分とも記載する。なお、小面積とは、例えば、数１０画素×数１０画素程度の面積である。

【0063】

ここで、検出部９３について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、本実施の形態に係る検出部９３の機能構成を示すブロック図である。図６は、本実施の形態に係る検出部９３の処理を説明するための図である。具体的には、図６の（ａ）は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）９３ａに入力される第２ガンマ補正信号、及び、ＬＰＦ９３ａから出力されるＬＰＦ処理信号の一例を示す図である。また、図６の（ｂ）は、判定部９３ｂが出力する判定結果の一例を示す図である。

【0064】

図５に示すように、検出部９３は、ＬＰＦ９３ａと、判定部９３ｂとを有する。

【0065】

ＬＰＦ９３ａは、第２ガンマ補正信号に対してローパスフィルタ処理を行う。図６の（ａ）に示すように、ＬＰＦ９３ａは、第２ガンマ補正信号にローパスフィルタ処理を行うことで、ＬＰＦ処理信号を生成する。なお、ＬＰＦ９３ａのフィルタサイズは、特に限定されない。なお、ＬＰＦ処理信号は、処理信号の一例である。

【0066】

判定部９３ｂは、第２ガンマ補正信号とＬＰＦ処理信号とを用いて、第２ガンマ補正信号の中から変換部９４で階調値を変換する対象となる高周波部分を判定する。判定部９３ｂは、画素ごとに、第２ガンマ補正信号が示す第１階調値と、ＬＰＦ処理信号が示す第２階調値とを比較することで、当該画素が高周波部分に含まれるか否かを判定する。本実施の形態では、判定部９３ｂは、第１階調値が第２階調値より大きい場合、当該画素が周囲より高輝度側の高周波部分に含まれると判定する。判定結果は、画素ごとに高周波部分に含まれるか否かを示す情報が含まれる。

【0067】

図６の（ｂ）に示すように、判定結果は、第１階調値が第２階調値より大きい領域のみ、高レベルの階調値となるような結果となる。これにより、判定部９３ｂは、第２ガンマ補正信号が示すＳｕｂガンマ画像（後述する図８の（ｂ）を参照）において、周囲より明るい画像領域を高周波部分として判定することができる。

【0068】

図４を再び参照して、変換部９４は、判定部９３ｂの判定結果を用いて、第２ガンマ補正信号の階調値を下げる変換を行う。具体的には、変換部９４は、第２ガンマ補正信号が示す画像において、検出部９３が検出した高周波部分（例えば、文字などの表示部分）に対応する部分の階調値を下げる変換を行う。つまり、変換部９４は、第２液晶パネル３０が表示する画像において、高周波部分の明るさを下げるように階調値の変換を行う。これにより、第２液晶パネル３０が表示する画像の高周波部分の明るさが、第２ガンマ補正信号に基づく画像の高周波部分の明るさより暗くなる。

【0069】

変換部９４は、例えば、以下の式３を用いて、第２ガンマ補正信号の高周波部分の階調値を変換した変換値（階調値）を算出する。

【0070】

変換値＝（第２ガンマ補正信号の階調値）^１／ｒ２ （式３）

【0071】

例えば、第２ガンマ補正部９２のガンマ値ｒ２が０．５である場合、変換値は以下の式４により算出される。

【0072】

変換値＝（第２ガンマ補正信号の階調値）^２ （式４）

【0073】

液晶表示装置１０において、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像の輝度が再現できる第２出力画像信号ＤＡＴ２の最小値は、第１出力画像信号ＤＡＴ１の階調値が１のときである。このとき、第１出力画像信号ＤＡＴ１×第２出力画像信号ＤＡＴ２＝入力画像信号Ｄａｔａの条件から、第２出力画像信号ＤＡＴ２の階調値は、入力画像信号Ｄａｔａの階調値と同じになる。つまり、第２出力画像信号ＤＡＴ２＝入力画像信号Ｄａｔａであるとき、入力画像信号Ｄａｔａに基づく画像を実現可能な範囲内において、第２出力画像信号ＤＡＴ２の階調値が最小値となる。変換部９４は、第２出力画像信号ＤＡＴ２の高周波部分の階調値を、入力画像信号Ｄａｔａにおける当該高周波部分に対応する部分の階調値に変換（補正）するともいえる。

【0074】

上記のように、変換部９４は、第２液晶パネル３０が表示する第２画像の表示部分の明るさを下げることで、第２液晶パネル３０の表示を視認されにくくすることができるので、ハロー、２重像などが発生することを抑制することができる。また、液晶パネルがＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）パネルである場合、低階調部を斜め視したときに色付き（表示色が青くなる又は赤くなる現象）の問題が発生する。２枚以上の液晶パネルを重ねて用いる液晶表示装置においては、この色付きが顕著に見える。本実施の形態に係る液晶表示装置１０は、上記の処理によりで第２出力画像信号ＤＡＴ２のレベル（階調値）を抑え、かつ、第１出力画像信号ＤＡＴ１のレベル（階調値）を大きくすることにより、低階調部を斜め視したときの色付きも抑制することができる。特に、液晶パネルがＩＰＳパネルである場合に、色付きが大幅に改善される。なお、変換部９４は、第２補正部の一例である。

【0075】

なお、このとき、第２液晶パネル３０が表示する第２画像の表示部分は、第１液晶パネル２０が表示する第１画像の表示部分より暗くなる。言い換えると、変換部９４は、例えば、第１液晶パネル２０が表示する第１画像（例えば、後述する図７の（ｅ）に示すＭａｉｎ画像）の表示部分が、第２液晶パネル３０が表示する第２画像の表示部分より明るくなるように当該第２画像の表示部分の明るさを変換する。

【0076】

視差低減部９５は、変換部９４が出力した階調補正された第２ガンマ補正信号が入力され、当該階調補正された入力画像信号Ｄａｔａに対して平滑化処理を行い、第２出力画像信号ＤＡＴ２を生成する。視差低減部９５は、第１出力画像信号ＤＡＴ１に基づく第１画像と、第２出力画像信号ＤＡＴ２に基づく第２画像との視差を低減する補正を行う。視差低減部９５は、階調変換された第２ガンマ補正信号を取得すると、当該第２ガンマ補正信号に対して高輝度領域を拡張する拡張フィルタ処理を行う。拡張フィルタ処理は、例えば、第２液晶パネル３０の各画素（注目画素）について、所定のフィルタサイズ（例えば、数画素×数画素）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である。拡張フィルタ処理は、複数の画素のそれぞれにおいて実行される。上記の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。これにより、液晶表示装置１０を斜め方向から見たときに、視差により画像の輪郭が２重に見える２重像が発生するなど、視差が発生して画像品位が低下することを抑制することができる。なお、フィルタサイズは、特に限定されず、またフィルタ形状は、正方形に限定されず円形などでもよい。

【0077】

視差低減部９５は、例えば、いわゆるＭＡＸフィルタ（最大値フィルタ）又はガウシアンフィルタなどのローパスフィルタにより実現される。つまり、視差低減部９５は、ローパスフィルタ処理を行う。また、ローパスフィルタは、フィルタサイズを可変できるものであるとよい。視差低減部９５は、第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との間隔に応じて適切なフィルタサイズを決定することで、当該間隔に応じた視差低減を行うことができる。なお、視差低減部９５が出力する信号は、第２出力画像信号ＤＡＴ２である。第２出力画像信号ＤＡＴ２は、変換部９４により補正された第２ガンマ補正信号に基づいて生成される信号である。

【0078】

補正部１００は、少なくとも視差低減部９５から出力された第２出力画像信号ＤＡＴ２が入力され、少なくとも第２出力画像信号ＤＡＴ２に基づいて第１液晶パネル２０に出力される第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する。補正部１００は、第２出力画像信号ＤＡＴ２を用いて、第１ガンマ補正部８１により階調補正された入力画像信号Ｄａｔａである第１ガンマ補正信号を補正することで、第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する。本実施の形態では、補正部１００は、第２出力画像信号ＤＡＴ２と第２ガンマ補正部９２により階調補正された入力画像信号Ｄａｔａとが入力され、第２出力画像信号ＤＡＴ２と階調補正された入力画像信号Ｄａｔａとに基づいて第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する。

【0079】

補正部１００は、第１出力画像信号ＤＡＴ１に基づいて第１液晶パネル２０が表示する第１画像と、第２出力画像信号ＤＡＴ２に基づいて第２液晶パネル３０が表示する第２画像との合成画像が、入力画像信号Ｄａｔａに基づく画像となるように、第１ガンマ補正部８１からの第１ガンマ補正信号の各画素それぞれの階調値を補正することで、第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する。本実施の形態では、補正部１００は、第２ガンマ補正部９２から出力された第２ガンマ補正信号と、視差低減部９５から出力された第２出力画像信号ＤＡＴ２とを用いて、第１ガンマ補正部８１から出力された第１ガンマ補正信号（カラー画像データ）を補正する。このように、補正部１００は、変換部９４及び視差低減部９５によって変化した信号の変化分を第１液晶パネル２０側の信号に帰還する処理を行う。第１出力画像信号ＤＡＴ１×第２出力画像信号ＤＡＴ２＝入力画像信号Ｄａｔａが維持されることで、合成輝度Ｌは、式１によりＬ＝Ｄ^２．２に維持される。

【0080】

補正部１００は、除算処理部１０１と、乗算器１０２とを有する。

【0081】

除算処理部１０１は、第２ガンマ補正信号と第２出力画像信号ＤＡＴ２とに基づいて、第１ガンマ補正信号の画素ごとの階調値を補正するための補正値を算出する。除算処理部１０１は、例えば、第２ガンマ補正信号を第２出力画像信号ＤＡＴ２で除算することで補正値を算出するが、ルックアップテーブルを参照して補正値を取得してもよい。

【0082】

乗算器１０２は、取得した補正値に基づいて、第１ガンマ補正部８１からの第１ガンマ補正信号の階調値を補正する。具体的には、乗算器１０２は、第１ガンマ補正信号に補正値を乗算して得られた階調値を第１出力画像信号ＤＡＴ１の階調値とする。これにより、第１出力画像信号ＤＡＴ１は、変換部９４及び視差低減部９５の処理を反映した階調値の信号となる。

【0083】

上記のような画像処理部８０が備える各構成要素は、例えば、それぞれが専用回路で構成されるが、これに限定されず、プロセッサなどで構成されてもよい。

【0084】

［１－２．液晶表示装置の動作］
次に、上記の液晶表示装置１０の動作について、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、本実施の形態に係る液晶表示装置１０の動作を示すフローチャートである。図７に示すステップＳ１１～Ｓ１７は、画像処理部８０の動作を示す。また、図８は、本実施の形態に係る液晶表示装置１０で生成される各種画像を模式的に示す図である。

【0085】

図７に示すように、まず、液晶表示装置１０は、入力画像信号Ｄａｔａを取得する（Ｓ１１）。具体的には、画像処理部８０は、外部のシステム（図示せず）から送信された入力画像信号Ｄａｔａを受信することで、当該入力画像信号Ｄａｔａを取得する。なお、入力画像信号Ｄａｔａがカラー画像を表示するための画像信号であるとする。例えば、液晶表示装置１０は、図８の（ａ）に示す入力画像を表示するための入力画像信号Ｄａｔａを取得する。入力画像は、「Ａ」の部分が周囲より明るい画像領域（表示部分）である。

【0086】

次に、画像処理部８０は、入力画像信号Ｄａｔａに対してガンマ補正を行うことで、第１ガンマ補正信号及び第２ガンマ補正信号を生成する（Ｓ１２）。具体的には、第１ガンマ補正部８１は、入力画像信号Ｄａｔａに対して階調変換を行うことで、第１液晶パネル２０のガンマ特性に応じた第１ガンマ補正信号を生成する。第１ガンマ補正部８１は、生成した第１ガンマ補正信号を補正部１００に出力する。

【0087】

第２ガンマ補正部９２は、白黒画像生成部９１が入力画像信号Ｄａｔａに基づいて生成した白黒画像データに対して階調変換を行うことで、第２液晶パネル３０のガンマ特性に応じた第２ガンマ補正信号を生成する。第２ガンマ補正部９２は、例えば、図８の（ｂ）に示すＳｕｂガンマ画像を示す第２ガンマ補正信号を生成する。そして、第２ガンマ補正部９２は、生成した第２ガンマ補正信号を検出部９３、変換部９４及び補正部１００に出力する。

【0088】

次に、検出部９３のＬＰＦ９３ａは、第２ガンマ補正信号に対して、ローパスフィルタ処理を行う（Ｓ１３）。ＬＰＦ９３ａは、例えば、ローパスフィルタ処理を行うことで、図８の（ｃ）に示すＬＰＦ処理画像を示すＬＰＦ処理信号を生成する。そして、ＬＰＦ９３ａは、生成したＬＰＦ処理信号を判定部９３ｂに出力する。

【0089】

次に、判定部９３ｂは、第２ガンマ補正信号とＬＰＦ処理信号とに基づいて、第２ガンマ補正信号の中に周囲より高輝度側の高周波部分（以降において、単に高周波部分とも記載する）があるか否かを判定する（Ｓ１４）。判定部９３ｂは、画素ごとに、第２ガンマ補正信号が示す第１階調値が、ＬＰＦ処理信号が示す第２階調値より大きいか否かを判定し、第１階調値が第２階調値より大きい場合、当該画素が高周波部分に含まれると判定する。判定部９３ｂは、画素ごとに上記の判定を繰り返すことで、Ｓｕｂガンマ画像における高周波部分を判定する。例えば、図８の（ｂ）を例に説明すると、判定部９３ｂは、Ｓｕｂガンマ画像に示す「Ａ」の部分を高周波部分であると判定する。

【0090】

そして、判定部９３ｂは、高周波部分があるか否かを判定した判定結果を示す判定信号を変換部９４に出力する。判定信号は、例えば、高周波部分がＨｉｇｈレベルであり、その以外の部分がＬｏｗレベルである信号であってもよい。つまり、判定信号は、２値化された信号（２値化信号）であってもよい。例えば、判定部９３ｂは、図８の（ｄ）に示す判定結果に基づく画像を示す判定信号を生成する。また、判定部９３ｂは、高周波成分がない場合、高周波成分がないことを示す判定信号を変換部９４に出力する。判定信号は、検出結果の一例である。

【0091】

次に、変換部９４は、高周波部分があることを示す判定信号を取得すると（Ｓ１４でＹｅｓ）、第２ガンマ補正信号における当該高周波部分に相当する部分の階調値を階調変換する（Ｓ１５）。具体的には、変換部９４は、当該高周波部分に相当する部分の第２ガンマ補正信号の階調値を下げるように階調変換する。変換部９４は、例えば、当該高周波部分に相当する部分の第２ガンマ補正信号の階調値を入力画像信号Ｄａｔａが示す階調値に変換する。変換部９４は、例えば、階調値の変換を行うことで、図８の（ｅ）に示すレベル変換後画像を示す階調変換後の第２ガンマ補正信号を生成する。図８の（ｂ）及び図８の（ｅ）に示すように、高周波部分である「Ａ」部分の明るさは、Ｓｕｂガンマ画像よりレベル変換後画像の方が暗くなっている。例えば、図８の（ｅ）に示す高周波部分の階調値は、図８の（ａ）に示す高周波部分の階調値と同じであってもよい。そして、変換部９４は、階調変換された第２ガンマ補正信号を視差低減部９５に出力する。

【0092】

また、変換部９４は、高周波成分がないことを示す判定結果を取得すると（Ｓ１４でＮｏ）、第２ガンマ補正信号の階調変換を行わずにステップＳ１６に進む。

【0093】

視差低減部９５は、変換部９４から出力された信号（例えば、階調変換された第２ガンマ補正信号）に対して、視差を低減するためのローパスフィルタ処理を実行して、第２出力画像信号ＤＡＴ２を生成する（Ｓ１６）。視差を低減するためのローパスフィルタ処理については、既存のいかなる技術が用いられてもよい。そして、視差低減部９５は、生成された第２出力画像信号ＤＡＴ２を第２液晶パネル３０及び補正部１００に出力する。

【0094】

補正部１００は、第２出力画像信号ＤＡＴ２に応じて第１ガンマ補正信号を補正して、第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する（Ｓ１７）。具体的には、除算処理部１０１は、第２ガンマ補正部９２からの第２ガンマ補正信号と視差低減部９５からの第２出力画像信号ＤＡＴ２とに基づいて、第１ガンマ補正信号を補正する補正値を算出する。除算処理部１０１は、例えば、第２ガンマ補正信号を第２出力画像信号ＤＡＴ２で除算することで補正値を算出する。除算処理部１０１は、算出した補正値を乗算器１０２に出力する。

【0095】

乗算器１０２は、第１ガンマ補正部８１からの第１ガンマ補正信号と除算処理部１０１からの補正値とに基づいて、第１液晶パネル２０に出力する第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する。乗算器１０２は、例えば、第１ガンマ補正信号に補正値を乗算することで、第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する。乗算器１０２は、生成された第１出力画像信号ＤＡＴ１を第１液晶パネル２０に出力する。例えば、乗算器１０２は、図８の（ｆ）に示すＭａｉｎ画像（第１画像）を示す第１出力画像信号ＤＡＴ１を第１液晶パネル２０に出力する。

【0096】

Ｍａｉｎ画像は、例えば、レベル変換後画像より明るい画像である。つまり、Ｍａｉｎ画像は、例えば、Ｓｕｂ画像（第２画像）より明るい画像である。このとき生成される第１出力画像信号ＤＡＴ１における高周波部分に対応する部分の階調値は、例えば、第２出力画像信号ＤＡＴ２における高周波部分に対応する部分の階調値より高くなる。

【0097】

次に、液晶表示装置１０は、入力画像信号Ｄａｔａに対応する画像を表示する（Ｓ１８）。液晶表示装置１０は、例えば、第１出力画像信号ＤＡＴ１に基づく第１画像と第２出力画像信号ＤＡＴ２に基づく第２画像とを合成した合成画像を表示する。このとき第２液晶パネル３０が表示する画像における高周波部分の階調値は、ステップＳ１５の処理により低くなっている。このため、ステップＳ１８で表示される画像において、第２液晶パネル３０が表示する第２画像の高周波部分の輝度が低いので、斜め方向から見ても第２液晶パネル３０がハローになったり、２重像が見えたりすることが抑制される。また、ハローなどの抑制のために視差低減部９５のフィルタサイズを変更していないので、画欠けが発生することが抑制される。

【0098】

［１－３．効果など］
以上説明したように、画像処理部８０は、第１液晶パネル２０と、第１液晶パネル２０と重ね合わせて配置される第２液晶パネル３０とを備える液晶表示装置１０の第２液晶パネル３０に出力される第２出力画像信号ＤＡＴ２を生成する。画像処理部８０は、入力画像信号Ｄａｔａの階調値を補正した第２ガンマ補正信号を生成する第２ガンマ補正部９２と、第２ガンマ補正信号が入力され、第２ガンマ補正信号の中から、周囲より明るい画像領域を第１高周波部分として検出する検出部９３と、第２ガンマ補正信号及び検出部９３の検出結果が入力され、第２ガンマ補正信号における、第１高周波部分の階調値を下げる補正を行う変換部９４とを有する。そして、第２出力画像信号ＤＡＴ２は、変換部９４により補正された第２ガンマ補正信号に基づいて生成される。

【0099】

なお、画像処理部８０は、画像処理装置の一例であり、第２ガンマ補正信号は、ガンマ補正信号の一例であり、第２ガンマ補正部９２は、第１補正部の一例であり、変換部９４は、第２補正部の一例である。

【0100】

これにより、第２出力画像信号ＤＡＴ２の中の高周波部分を構成する画素の階調値は、低い値となる。つまり、第２液晶パネル３０が表示する第２画像であって、第２出力画像信号ＤＡＴ２に基づく第２画像において、変換部９４で階調値が変換されない場合に比べて、高周波部分は暗い表示となる。当該第２画像は、高周波部分が暗いので、斜め方向から見てもハロー、２重像などが視認されることが抑制された画像となる。よって、画像処理部８０によれば、第１液晶パネル２０と、第１液晶パネル２０の背面側において第１液晶パネル２０と重ね合わせて配置される第２液晶パネル３０とを備える液晶表示装置１０が表示する画像の画質の低下を抑制することができる。

【0101】

また、変換部９４は、第１高周波部分の階調値を、入力画像信号Ｄａｔａにおける第１高周波部分の階調値に補正する。

【0102】

これにより、第２出力画像信号ＤＡＴ２の高周波部分の階調値を、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像を実現可能な範囲の最小値とすることができる。つまり、第２画像は、高周波部分がより暗いので、斜め方向から見てもハロー、２重像などが視認されることがより抑制された画像となる。よって、画像処理部８０によれば、液晶表示装置１０が表示する画像の画質の低下をより抑制することができる。

【0103】

また、検出部９３は、第２ガンマ補正信号が入力され、第２ガンマ補正信号に対してローパスフィルタ処理を行うことでＬＰＦ処理信号を生成するＬＰＦ９３ａと、第２ガンマ補正信号及びＬＰＦ処理信号が入力され、第２ガンマ補正信号とＬＰＦ処理信号とに基づいて、第１高周波部分を判定する判定部９３ｂとを有する。

【0104】

なお、ＬＰＦ処理信号は、処理信号の一例である。

【0105】

これにより、簡易な構成で、高周波部分を検出する検出部９３を構成することができる。

【0106】

また、判定部９３ｂは、第２ガンマ補正信号が示す第１階調値が、ＬＰＦ処理信号が示す第２階調値より高いか否かを複数の画素ごとに判定し、第１階調値が第２階調値より高い１以上の画素を第１高周波部分であると判定する。

【0107】

これにより、判定部９３ｂは、階調値の大小関係を比較するといった簡易な処理で高周波部分を検出することができる。よって、判定部９３ｂの処理量を低減することができる。

【0108】

また、画像処理部８０は、変換部９４からの信号が入力され、当該信号に対して平滑化処理を行い、第２出力画像信号ＤＡＴ２を生成する視差低減部９５をさらに備える。

【0109】

これにより、画像処理部８０は、視差低減部９５においてフィルタサイズを変更することなく、ハロー、２重像などが視認されることを抑制することができる。つまり、画像処理部８０は、ハローなどを抑制するために視差低減部９５のフィルタサイズを小さくすることにより、画欠けが発生することを抑制することができる。よって、画像処理部８０は、ハローなどの抑制及び画欠けの抑制を両立することができる。

【0110】

また、液晶表示装置１０の画像処理部８０は、少なくとも第２出力画像信号ＤＡＴ２が入力され、少なくとも第２出力画像信号ＤＡＴ２に基づいて第１液晶パネル２０に出力される第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する補正部１００をさらに有する。また、液晶表示装置１０は、第１出力画像信号ＤＡＴ１が入力される第１液晶パネル２０を備える。

【0111】

これにより、液晶表示装置１０は、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像の明るさ等を実現しつつ、かつ、ハローなどによる画質の低下を抑制することができる。

【0112】

また、画像処理部８０の補正部１００には、第２ガンマ補正信号も入力される。そして、補正部１００は、ガンマ補正信号と第２出力画像信号ＤＡＴ２とに基づいて、補正値を算出する除算処理部１０１と、補正値と第１ガンマ補正信号とに基づいて、第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する乗算器１０２とを有する。

【0113】

なお、第１ガンマ補正信号は、入力画像信号Ｄａｔａに基づく信号の一例である。

【0114】

これにより、算出される補正値は、視差低減部９５の処理を反映した値となる。つまり、第１出力画像信号ＤＡＴ１は、視差低減部９５の処理を反映した信号となる。よって、視差低減部９５の処理が行われたことによる画質の低下が発生することを抑制することができる。

【0115】

また、以上説明したように、液晶表示装置１０は、上記の画像処理部８０と、第２出力画像信号ＤＡＴ２が入力される第２液晶パネル３０とを備える。

【0116】

これにより、画質の低下が抑制された液晶表示装置１０が実現される。

【0117】

また、液晶表示装置１０は、さらに、カラー画像を表示する第１液晶パネルを備える。そして、第２液晶パネル３０は、第１液晶パネル２０の背面側に配置され、モノクロ画像を表示する。

【0118】

これにより、第１液晶パネル２０がカラー画像を表示し、第２液晶パネル３０がモノクロ画像を表示する液晶表示装置１０において、当該液晶表示装置１０が表示する画像の画質の低下を抑制することができる。

【0119】

（実施の形態２）
以下、本実施の形態に係る液晶表示装置について、図９～図１５を参照しながら説明する。まず、本実施の形態に係る液晶表示装置において解決する課題について、図９及び図１０を参照しながら説明する。図９は、本実施の形態に係る液晶表示装置において解決する課題を説明するための第１図である。具体的には、図９の（ａ）は、第２ガンマ補正信号に基づくＳｕｂガンマ画像を示しており、図９の（ｂ）は、判定部に入力される各種信号を示しており、図９の（ｃ）は、判定部から出力される判定信号を示している。図１０は、本実施の形態に係る液晶表示装置において解決する課題を説明するための第２図である。具体的には、図１０は、比較例に係る液晶表示装置で生成される各種画像を模式的に示す図である。なお、図９及び図１０では、周囲より明るい画像領域（表示部分）を矩形状で示しているが、当該画像領域の形状は、これに限定されない。

【0120】

なお、以下では、比較例に係る液晶表示装置の各構成要素として、実施の形態１で説明した液晶表示装置１０の各構成要素の符号を用いて説明する。

【0121】

図９の（ａ）に示すように、Ｓｕｂガンマ画像は、白ウィンドウを表示する画像であるとする。また、白ウィンドウは、例えば、ＬＰＦ９３ａのフィルタサイズより十分大きいとする。なお、十分大きいとは、例えば、白ウィンドウを構成する複数の画素において、ＬＰＦ９３ａによるローパスフィルタ処理前後において階調値が変化しない画素が存在する程度の大きさである。白ウィンドウは、高周波部分の一例である。

【0122】

なお、図９の（ａ）に示すＳｕｂガンマ画像は、図１０の（ｂ）に示すＳｕｂガンマ画像を拡大して示す画像である。なお、図９の（ａ）では、便宜上、高周波部分を白色で示している。また、図９の（ａ）に示すＳｕｂガンマ画像は、図１０の（ａ）に示す入力画像に基づく画像である。

【0123】

図９の（ａ）のように、白ウィンドウのサイズがフィルタサイズより十分大きい場合では、検出部９３による高周波部分の検出が正確に行えないことがある。以下、詳細を説明する。

【0124】

図９の（ｂ）に示すように、判定部９３ｂは、Ｓｕｂガンマ画像を示す第２ガンマ補正信号と、当該第２ガンマ補正信号をＬＰＦ９３ａでローパスフィルタ処理したＬＰＦ処理信号とを比較する。ここで、白ウィンドウのサイズがフィルタサイズより十分大きいので、ＬＰＦ処理後の階調値がＬＰＦ処理前の階調値と等しい画素が存在する（一点破線部分を参照）。

【0125】

判定部９３ｂは、このような第２ガンマ補正信号とＬＰＦ処理信号とを比較する場合、ローパスフィルタ処理前後において階調値が変化しない画素において、正確に判定を行えない場合がある。判定部９３ｂは、第２ガンマ補正信号が示す第１階調値が、ＬＰＦ処理信号が示す第２階調値より大きい場合、当該画素が高周波部分に含まれると判定する。そのため、判定部９３ｂは、第１階調値と第２階調値とが等しい場合、当該画素が高周波部分に含まれると判定しない。これにより、例えば、図９の（ｃ）に示すように、第１階調値と第２階調値とが等しい画素では、高周波部分ではないことを示す判定結果が出力される。つまり、第１階調値と第２階調値とが等しい画素は、高周波部分として検出されない。

【0126】

図１０の（ｃ）は、図１０の（ｂ）に示すＳｕｂガンマ画像に対する判定部９３ｂの判定結果に基づく画像を示す。つまり、図１０の（ｃ）に示す画像は、図９の（ｃ）の判定信号に基づく画像を示す。本来であれば矩形状の高周波部分が検出されるはずであるが、図１０の（ｃ）に示すように、高周波部分の中央部が楕円状に黒く表示されている。これは、高周波部分の中央部は、変換部９４において階調変換される対象の部分ではないことを示す。

【0127】

変換部９４は、図１０の（ｃ）を示す判定信号を用いてＳｕｂガンマ画像の階調値を補正するので、図１０の（ｄ）のレベル変換後画像に示すように、Ｓｕｂガンマ画像における楕円状の部分に対応する部分の階調値は、Ｓｕｂガンマ画像の階調値から変換されない。これにより、第２液晶パネル３０が表示する第２画像において、白ウィンドウの中央部と当該中央部の周辺部とで輝度ムラが発生する。

【0128】

このように、比較例に係る液晶表示装置において、高周波部分の大きさが検出部９３のＬＰＦ９３ａのフィルタサイズに比べて十分大きい場合、判定部９３ｂは、高周波部分を正確に判定できない場合がある。それにより、変換部９４は、第２ガンマ補正信号の階調値の変換を適切に行えない。

【0129】

そこで、本実施の形態では、変換部９４での階調変換の対象である高周波部分の検出方法が実施の形態１と異なる画像処理部を備える液晶表示装置について説明する。

【0130】

［２－１．液晶表示装置の構成］
本実施の形態に係る液晶表示装置の構成について、図１１～図１４を参照しながら説明する。

【0131】

図１１は、本実施の形態に係る画像処理部１８０の一部の機能構成を示すブロック図である。具体的には、図１１は、画像処理部１８０が有する構成のうち、図４の一点鎖線部分に対応する機能構成を示すブロック図である。画像処理部１８０は、主に、検出部９３に替えて検出部１９０を有する点で実施の形態１に係る画像処理部８０と相違する。以下、本実施の形態に係る画像処理部１８０について、実施の形態１に係る画像処理部８０との相違点を中心に説明する。また、本実施の形態において、実施の形態１に係る画像処理部８０と同一または類似の構成については、画像処理部８０と同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。

【0132】

図１１に示すように、画像処理部１８０は、検出部１９０を有する。検出部１９０は、高周波部分の大きさに応じて、階調変換する高周波部分と階調変換しない高周波部分とを検出する。検出部１９０は、例えば、高周波部分の大きさが所定の面積より大きい場合に、当該高周波部分は階調値を変換しない部分であることを含む判定信号を変換部９４に出力する。これにより、画像処理部１８０では、高周波部分の大きさが所定の面積より大きい場合に、変換部９４による階調変換が行われないので、図１０の（ｄ）に示すような高周波部分の輝度ムラが発生することを抑制することができる。

【0133】

検出部１９０は、第１検出部２００と第２検出部２１０とを有する。検出部１９０は、Ｓｕｂ側画像処理部に含まれる。なお、検出部１９０は、少なくとも第１検出部２００を有していればよい。

【0134】

第１検出部２００は、周囲より明るい画像領域（表示部分）を高周波部分として検出するが、予め定められた範囲である黒背景検出範囲に対して、画像領域が十分小さくないと、変換部９４で階調変換される高周波部分として認識されないように動作する。第１検出部２００は、高周波部分が所定の面積以下であるか否かを判定することで、上記の動作を実現する。黒背景検出範囲は、後述する第１垂直カウント部２０１及び第１水平カウント部２０３がカウントする画素数により規定され、以下の例では、（２Ｎ１＋１）×（２Ｍ１＋１）画素となる。

【0135】

第１検出部２００は、第１垂直カウント部２０１と、第１垂直判定部２０２と、第１水平カウント部２０３と、第１水平判定部２０４と、第１ＡＮＤ回路２０５とを有する。

【0136】

第１垂直カウント部２０１は、着目画素及び当該着目画素の上下方向に所定範囲の画素、例えば上下Ｍ１画素から黒背景レベルの画素数をカウントする。第１垂直カウント部２０１は、２Ｍ１＋１画素から黒背景レベルの画素数をカウントする。黒背景レベルを示す階調値は、第２閾値の一例であり、予め設定される。なお、Ｍ１は、１以上の整数である。また、注目画素は、Ｓｕｂガンマ画像において高周波部分を構成する画素である。注目画素は、例えば、黒背景レベルより階調値が高い画素である。第１垂直カウント部２０１は、黒背景レベルより階調値が高い画素のそれぞれにおいて、上記の画素数をカウントする。

【0137】

第１垂直判定部２０２は、第１垂直カウント部２０１がカウントした黒背景レベルの画素数が第１割合以上であるか否かを判定する。第１垂直判定部２０２は、例えば、黒背景レベルの画素数が２Ｍ１＋１画素の５０％以上であるか否かを判定する。なお、第１割合は、５０％であることに限定されない。

【0138】

第１水平カウント部２０３は、着目画素及び当該着目画素の左右方向に所定範囲の画素、例えば左右Ｎ１画素から黒背景レベルの画素数をカウントする。第１水平カウント部２０３は、２Ｎ１＋１画素から黒背景レベルの画素数をカウントする。黒背景レベルを示す階調値は、第２閾値の一例であり、予め設定される。第１水平カウント部２０３が黒背景レベルを判定する階調値は、第１垂直カウント部２０１が黒背景レベルを判定する階調値と等しくてもよい。なお、Ｎ１は、１以上の整数である。Ｎ１は、Ｍ１と同じ値であってもよい。

【0139】

第１水平判定部２０４は、第１水平カウント部２０３がカウントした黒背景レベルの画素数が第２割合以上であるか否かを判定する。第１水平判定部２０４は、例えば、黒背景レベルの画素数が２Ｎ１＋１画素の５０％以上であるか否かを判定する。なお、第２割合は、５０％であることに限定されない。また、第２割合は、第１割合と等しくてもよい。

【0140】

第１ＡＮＤ回路２０５は、第１垂直判定部２０２の判定結果及び第１水平判定部２０４の判定結果に基づいて、注目画素を高周波部分として認識するか否かを示す信号を第２検出部２１０に出力する。第１ＡＮＤ回路２０５は、第１垂直判定部２０２から黒背景レベルの画素数が第１割合以上であることを示す判定結果を取得し、かつ、第１水平判定部２０４から黒背景レベルの画素数が第２割合以上であることを示す判定結果を取得すると、その注目画素が高周波部分として認識する画素であることを示す信号を第２検出部２１０に出力する。

【0141】

第１ＡＮＤ回路２０５は、例えば、第１垂直判定部２０２からの信号と第１水平判定部２０４からの信号との論理積をとる。第１ＡＮＤ回路２０５は、第１垂直判定部２０２及び第１水平判定部２０４の双方から黒背景レベルの画素数が第１所定割合以上であることを示すＨｉｇｈレベルの信号を取得すると、当該注目画素が黒背景と検出され、第２検出部２１０にＨｉｇｈレベルの信号を出力する。黒背景であると検出された注目画素は、変換部９４における階調変換の対象となる画素である。Ｈｉｇｈレベルの信号は、例えば、階調値が１であることを示す信号であってもよい。なお、第１所定割合は、例えば、第１割合と第２割合とが同じ割合である場合を示す。

【0142】

また、第１ＡＮＤ回路２０５は、第１垂直判定部２０２及び第１水平判定部２０４の少なくとも一方から黒背景レベルの画素数が第１所定割合より低いことを示すＬｏｗレベルの信号を取得すると、第２検出部２１０にＬｏｗレベルの信号を出力する。Ｌｏｗレベルの信号は、例えば、階調値が黒背景レベル以下であることを示す信号であってもよい。なお、第１ＡＮＤ回路２０５から出力されるＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルの信号を２値化信号とも記載する。

【0143】

本実施の形態では、第１検出部２００は、垂直方向の黒背景レベルの画素数がＭ１＋１以上であり、かつ、水平方向の黒背景レベルの画素数がＮ１＋１以上である場合、その注目画素を変換部９４での階調変換の対象の画素であり、かつ、黒背景と検出する。

【0144】

なお、検出部１９０が第２検出部２１０を有していない場合、第１ＡＮＤ回路２０５は、２値化信号を変換部９４に出力する。この場合、第１ＡＮＤ回路２０５が出力する２値化信号は、判定信号の一例である。

【0145】

図１２Ａは、本実施の形態に係る第１検出部２００の処理を説明するための第１図である。図１２Ｂは、本実施の形態に係る第１検出部２００の処理を説明するための第２図である。なお、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す画像は、黒背景検出範囲の画像を示す。黒背景検出範囲の画像は、Ｓｕｂガンマ画像の一部の領域であってもよい。また、図１２Ａに示す表示部分は、Ｎ×Ｍ画素以下で構成される。

【0146】

図１２Ａの（ａ）に示すように、表示部分のパターンが小さい場合、第１検出部２００の処理により表示部分は黒背景と検出されるので、図１２Ａの（ｂ）に示すようにパターンが消える。これにより、表示部分のパターンが小さい場合、当該表示部分は変換部９４による階調変換の対象と認識できる。

【0147】

一方、図１２Ｂの（ａ）に示すように、表示部分のパターンが大きい場合、第１検出部２００の処理により表示部分は黒背景と検出されないので、図１２Ｂの（ｂ）に示すようにパターンがそのまま残る。これにより、表示部分のパターンが大きい場合、当該表示部分は変換部９４による階調変換の対象ではないと認識できる。

【0148】

上記のように、第１検出部２００は、高周波部分の面積が所定の面積より大きい場合、変換部９４における階調変換の対象とならないように変換部９４で階調変換する画素を検出する。

【0149】

第２検出部２１０は、第１ＡＮＤ回路２０５から２値化信号を取得すると、当該２値化信号を用いて、周囲より明るい画像領域が十分小さくないと、変換部９４で階調変換される高周波部分として認識されないように動作する。第２検出部２１０は、高周波部分が所定の面積以下であるか否かを判定することで、上記の動作を実現する。第２検出部２１０は、第１検出部２００の処理を繰り返し実行する処理部であるとも言える。

【0150】

第２検出部２１０は、第２垂直カウント部２１１と、第２垂直判定部２１２と、第２水平カウント部２１３と、第２水平判定部２１４と、第２ＡＮＤ回路２１５とを有する。

【0151】

第２垂直カウント部２１１は、着目画素及び当該着目画素の上下方向に所定範囲の画素、例えば上下Ｍ２画素から黒背景レベルの画素数をカウントする。第２垂直カウント部２１１は、２Ｍ２＋１画素から黒背景レベルの画素数をカウントする。黒背景レベルの画素は、例えば、第１検出部２００からの信号がＬｏｗレベルである画素である。黒背景レベルを判定するための階調値（例えば、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの間の階調値）は、第３閾値の一例である。なお、Ｍ２は、１以上の整数である。また、注目画素は、第１検出部２００からの２値化信号に基づく画像において、Ｈｉｇｈレベル（例えば、階調値が１）の画素である。

【0152】

第２垂直判定部２１２は、第２垂直カウント部２１１がカウントした黒背景レベルの画素数が第３割合以上であるか否かを判定する。第２垂直判定部２１２は、例えば、黒背景レベルの画素数が２Ｍ２＋１画素の５０％以上であるか否かを判定する。なお、第３割合は、５０％であることに限定されない。

【0153】

第２水平カウント部２１３は、着目画素及び当該着目画素の左右方向に所定範囲の画素、例えば左右Ｎ２画素から黒背景レベルの画素数をカウントする。第２水平カウント部２１３は、２Ｎ２＋１画素から黒背景レベルの画素数をカウントする。黒背景レベルを判定するための階調値（例えば、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの間の階調値）は、第３閾値の一例である。なお、Ｎ２は、１以上の整数である。Ｎ２は、Ｍ２と同じ値であってもよい。

【0154】

第２水平判定部２１４は、第２水平カウント部２１３がカウントした黒背景レベルの画素数が第４割合以上であるか否かを判定する。第２水平判定部２１４は、例えば、黒背景レベルの画素数が２Ｎ２＋１画素の５０％以上であるか否かを判定する。なお、第４割合は、５０％であることに限定されない。

【0155】

第２ＡＮＤ回路２１５は、第２垂直判定部２１２の判定結果及び第２水平判定部２１４の判定結果に基づいて、注目画素を高周波部分として認識するか否かを示す信号を変換部９４に出力する。第２ＡＮＤ回路２１５は、第２垂直判定部２１２から黒背景レベルの画素数が第３割合以上であることを示す判定結果を取得し、かつ、第２水平判定部２１４から黒背景レベルの画素数が第４割合以上であることを示す判定結果を取得すると、その注目画素が高周波部分として認識する画素であることを示す信号を変換部９４に出力する。つまり、当該注目画素は、変換部９４により階調変換される。

【0156】

第２ＡＮＤ回路２１５は、例えば、第２垂直判定部２１２からの信号と第２水平判定部２１４からの信号との論理積をとる。第２ＡＮＤ回路２１５は、第２垂直判定部２１２及び第２水平判定部２１４の双方から黒背景レベルの画素数が第２所定割合以上であることを示すＨｉｇｈレベルの信号を取得すると、当該注目画素が黒背景と検出され、変換部９４にＨｉｇｈレベルの信号を出力する。黒背景であると検出された注目画素は、変換部９４における階調変換の対象となる画素である。Ｈｉｇｈレベルの信号は、例えば、階調値が１であることを示す信号であってもよい。なお、第２所定割合は、例えば、第３割合と第４割合とが同じ割合である場合を示す。

【0157】

また、第２ＡＮＤ回路２１５は、第２垂直判定部２１２及び第２水平判定部２１４の少なくとも一方から黒背景レベルの画素数が第２所定割合より低いことを示すＬｏｗレベルの信号を取得すると、変換部９４にＬｏｗレベルの信号を出力する。Ｌｏｗレベルの信号は、例えば、階調値が黒背景レベル以下であることを示す信号であってもよい。なお、第２ＡＮＤ回路２１５から出力されるＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルの信号の２値化信号は、判定信号の一例である。

【0158】

本実施の形態では、第２検出部２１０は、垂直方向の黒背景レベルの画素数がＭ２＋１以上であり、かつ、水平方向の黒背景レベルの画素数がＮ２＋１以上である場合、その注目画素を変換部９４での階調変換の対象の画素であり、かつ、黒背景と検出する。

【0159】

なお、例えば、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すような表示部分のパターンを有する画像においては、第２検出部２１０の検出結果は、第１検出部２００の検出結果と同じとなる。例えば、図１２Ａの例では、第２ＡＮＤ回路２１５から出力される判定信号は、図１２Ａの（ａ）の表示部分の判定信号がＨｉｇｈレベルとなる信号である。また、例えば、図１２Ｂの例では、第２ＡＮＤ回路２１５から出力される判定信号は、図１２Ｂの（ａ）の表示部分の判定信号がＬｏｗレベルとなる信号である。

【0160】

ここで、検出部１９０が第２検出部２１０を有していることの効果について、図１３を参照しながら説明する。図１３は、本実施の形態に係る第２検出部２１０の処理を説明するための図である。黒背景検出範囲が（２Ｎ＋１）×（２Ｍ＋１）画素の場合、Ｎ×Ｍ画素以下のパターンは、第１検出部２００により黒背景と検出される。しかしながら、図１３の（ａ）に示すようなＮ×Ｍ以下のパターンが連続して表示される場合、第１検出部２００による１回の黒背景検出では、図１３の（ｂ）に示すように、パターンの全てが黒背景と検出されず、ムラとして残ってしまう。当該黒背景と検出されなかった画素は、変換部９４で階調変換されない。

【0161】

そこで、上記の第２検出部２１０により再度黒背景検出の処理を行うことにより、図１３の（ｃ）に示すように、Ｎ×Ｍより小さいパターンをより確実に黒背景として検出することができる。

【0162】

変換部９４は、第２ガンマ補正信号において、検出部１９０からＨｉｇｈレベルの信号を取得した画素の階調値を下げる変換を行う。本実施の形態では、変換部９４は、検出部１９０により表示部分が所定の面積以下であると判定された高周波部分に対して、階調値を下げる変換を行う。変換処理は、実施の形態１に係る変換部９４と同様であり説明を省略する。

【0163】

上記のような画像処理部１８０が備える各構成要素は、例えば、それぞれが専用回路で構成されるが、これに限定されず、プロセッサなどで構成されてもよい。

【0164】

また、上記のような検出部１９０を備える液晶表示装置において、変換部９４が出力する画像について、図１４を参照しながら説明する。図１４は、本実施の形態に係る第２液晶パネル３０が表示する画像の一例を示す図である。図１４の（ｂ）は、図１４の（ａ）に示す入力画像が入力されたときに変換部９４から出力されるレベル変換後画像の一例を示す。

【0165】

図１４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、表示部分の面積が小さい場合、変換部９４の階調変換により当該表示部分の画素の階調値がＳｕｂガンマ画像から下がるので、暗くなる。例えば、表示部分の面積が小さい部分のレベル変換後画像の階調値は、入力画像の当該表示部分の階調値となる。また、表示部分の面積が大きい場合、変換部９４の階調変換が行われないので、当該表示部分のレベル変換後画像における階調値はＳｕｂガンマ画像の階調値のままである。例えば、表示部分の面積が大きい部分のレベル変換後画像の階調値は、入力画像の当該表示部分の階調値より大きい。また、例えば、表示部分の面積が大きい部分のレベル変換後画像の階調値は、当該レベル変換後画像の表示部分の面積が小さい部分の階調値より大きい。

【0166】

［２－２．液晶表示装置の動作］
次に、上記の液晶表示装置の動作について、図１５を参照しながら説明する。図１５は、本実施の形態に係る液晶表示装置の動作を示すフローチャートである。なお、図１５に示すフローチャートは、実施の形態１の図７に示すフローチャートのステップＳ１４に替えて、ステップＳ２１を含む。また、図１５に示すフローチャートでは、実施の形態１の図７に示すフローチャートのステップＳ１３の処理は行われない。

【0167】

図１５に示すように、画像処理部１８０は、入力画像信号Ｄａｔａを取得し（Ｓ１１）、取得した入力画像信号Ｄａｔａに対してガンマ補正を行うことで、第１ガンマ補正信号及び第２ガンマ補正信号を生成する（Ｓ１２）と、第２ガンマ補正信号に対して所定の面積以下の高周波部分があるか否かの判定を行う（Ｓ２１）。具体的には、検出部１９０は、注目画素の上下及び左右の黒背景レベルの画素の画素数に応じて、上記の判定を行う。検出部１９０は、所定の面積以下の高周波部分がある場合（Ｓ２１Ｙｅｓ）、当該高周波部分を構成する画素に対する判定信号をＨｉｇｈレベルとする。そして、変換部９４は、Ｈｉｇｈレベルの判定信号を取得した高周波部分を階調変換する（Ｓ１５）。変換部９４は、Ｓｕｂガンマ画像において、所定の面積以下の高周波部分と所定の面積より大きい高周波部分とが混在する場合、所定の面積以下の高周波部分のみの階調値を下げる階調変換を行う。

【0168】

また、検出部１９０は、所定の面積以下の高周波部分がない場合（Ｓ２１Ｎｏ）、例えば、所定の面積より大きい高周波部分がある場合、当該高周波部分を構成する画素に対する判定信号をＬｏｗレベルとする。そして、変換部９４は、Ｌｏｗレベルの判定信号を取得した高周波部分の階調変換を行わない。これにより、所定の面積より大きい高周波部分を構成する画素の階調値は変換されないので、変換部９４による階調変換により高周波部分が輝度ムラとなってしまうことを抑制することができる。

【0169】

なお、ステップＳ１６以降の処理は、図７に示すステップＳ１６以降の処理と同様であり、説明を省略する。

【0170】

［２－３．効果など］
以上説明したように、画像処理部１８０が有する検出部１９０は、第１高周波部分が所定の面積以下であるか否かを検出する第１検出部２００を有する。そして、変換部９４は、検出部１９０が所定の面積以下であると判定した第１高周波部分に対して、階調値を下げる補正を行う。

【0171】

これにより、所定の面積以下である高周波部分に対してのみ、変換部９４で階調変換が行われる。言い換えると、所定の面積より大きい高周波部分に対しては、変換部９４での階調変換が行われない。つまり、面積が大きいので、変換部９４において正確に階調変換できない可能性がある高周波部分は、階調変換が行われない。よって、画像処理部１８０は、変換部９４による階調変換に起因する輝度ムラが発生することを抑制することができる。

【0172】

また、第１検出部２００は、第２ガンマ補正信号に基づく画像を形成する複数の画素のうち第１閾値以上の階調値の画素ごとに、当該画素の上下Ｍ１（Ｍ１は１以上の整数）個、及び、左右Ｎ１（Ｎ１は１以上の整数）個の画素のそれぞれにおいて、階調値が第１閾値より低い第２閾値以下である画素の数をカウントし、カウントした画素数の割合が第１所定割合以上である場合、当該画素を変換部９４による補正の対象の画素として検出する。

【0173】

これにより、第１検出部２００は、階調値が第１閾値以下である画素の数をカウントするだけで、高周波部分の面積が所定の面積以下であるか否かを判定することができる。

【0174】

また、第１検出部２００は、カウントした画素数が第１所定割合以上であるが否かを示す２値化信号を第１閾値以上の階調値の画素ごとに出力する。そして、画像処理部１８０は、２値化信号に基づく画像を形成する複数の画素ごとに、当該画素の上下Ｍ２（Ｍ２は１以上の整数）個、及び、左右Ｎ２（Ｎ２は１以上の整数）個の画素のそれぞれにおいて、階調値が第３閾値以下である画素の数をカウントし、カウントした画素数の割合が第２所定割合以上である場合、当該画素を変換部９４による補正の対象の画素として検出する第２検出部２１０をさらに有する。

【0175】

これにより、検出部１９０は、Ｎ×Ｍ画素以下の表示パターンが画像上で連続して表示されている場合であっても、変換部９４により階調変換を行う表示パターンをより確実に検出することができる。よって、画像処理部１８０は、変換部９４による階調変換に起因する輝度ムラが発生することをさらに抑制することができる。

【0176】

（実施の形態３）
以下、本実施の形態に係る液晶表示装置について、図１６及び図１７を参照しながら説明する。まず、本実施の形態に係る液晶表示装置において解決する課題について、図１６を参照しながら説明する。図１６は、本実施の形態に係る液晶表示装置において解決する課題を説明するための図である。具体的には、図１６の（ａ）は、入力画像信号Ｄａｔａを示しており、図１６の（ｂ）は、第２ガンマ補正信号を示しており、図１６の（ｃ）は、変換部９４の出力信号を示している。なお、以下では、第２ガンマ補正部９２のガンマ値ｒ２を０．５とする。

【0177】

図１６の（ａ）に示すように、入力画像信号Ｄａｔａとして、階調値０．０５及び０．１を含む信号が入力されたとする。階調値０．１は、階調値０．０５より明るいことを示す。

【0178】

第２ガンマ補正部９２は、以下の式５によりガンマ補正後の第２ガンマ補正信号が示す階調値を算出する。

【0179】

補正値＝（入力画像信号の階調値）^ｒ２ （式５）

【0180】

第２ガンマ補正部９２は、（式５）を用いて補正値を算出することで、図１６の（ｂ）に示す第２ガンマ補正信号を生成する。ここで、黒検出レベルが階調値０．２２３６と、０．３１６２の間の値（例えば、０．２５）であった場合、検出部は、階調値０．３１６２の画素（高周波部分の画素）が変換部９４で階調変換される対象であると検出する。変換部９４は、式４により高周波部分の画素の階調変換後の階調値を算出する。これにより、図１６の（ｃ）に示すように、高周波部分の画素の階調値は、０．１となる。つまり、高周波部分の画素の階調変換後の階調値は、入力画像信号Ｄａｔａの階調値と同じ値である。

【0181】

ここで、高周波部分と高周波以外の部分との明暗の関係が、図１６の（ａ）と図１６の（ｃ）とで逆転していることがわかる。これは、視差として残るので、画質の低下につながる。このような現象は、黒検出レベルを高い階調値とし、かつ、周囲より明るい画像領域（高周波部分）の階調値が当該黒検出レベルと近い場合に起こりうる。

【0182】

そこで、本実施の形態では、入力画像信号Ｄａｔａにおける明暗の関係と、変換部９４から出力される信号における明暗の関係とが反転することを抑制することができる画像処理部を備える液晶表示装置について説明する。

【0183】

［３－１．液晶表示装置の構成］
本実施の形態に係る液晶表示装置の構成について、図１７を参照しながら説明する。図１７は、本実施の形態に係る画像処理部３８０の一部の機能構成を示すブロック図である。具体的には、図１７は、画像処理部３８０が有する構成のうち、図４の一点鎖線部分に対応する機能構成を示すブロック図である。

【0184】

図１７に示すように、画像処理部３８０は、図４に示す画像処理部８０の検出部９３に替えて第１検出部３１０及び第２検出部３３０を有し、変換部９４に替えて第１変換部３２０及び第２変換部３４０を有する。第１検出部３１０、第１変換部３２０、第２検出部３３０、及び、第２変換部３４０は、Ｓｕｂ側画像処理部に含まれる。

【0185】

第１検出部３１０は、Ｓｕｂガンマ画像において、第１の黒レベル以下の画素を黒背景として検出する。第１の黒レベルの階調値は、特に限定されないが、例えば０．２５である。第１検出部３１０は、例えば、実施の形態２に係る第１検出部２００又は検出部１９０により構成される。第１の黒レベルの階調値は、例えば、第２閾値である。

【0186】

第１変換部３２０は、第１の黒レベルで黒検出された領域より明るい部分（高周波部分）を、式３で算出される変換値（階調値）及び第１の黒レベルの大きい方に変換する回路である。第１変換部３２０は、Ｓｕｂガンマ画像における画素の階調値を、変換値と第１の黒レベルのうち、大きい方の値に変換して出力する。

【0187】

第２検出部３３０は、第１変換部３２０から出力される画像において、第２の黒レベル以下の画素を黒背景として検出する。第２の黒レベルの階調値は、第１の黒レベルの階調値より小さければ特に限定されないが、例えば０．０５である。第２検出部３３０は、例えば、実施の形態２に係る第１検出部２００又は検出部１９０により構成される。第２の黒レベルの階調値は、例えば、第３閾値である。

【0188】

第２変換部３４０は、第２の黒レベルで黒検出された領域より明るい部分（高周波部分）を、式３で算出される変換値（階調値）及び第２の黒レベルの大きい方に変換する回路である。第２変換部３４０は、第１変換部３２０から出力される画像における画素の階調値を、変換値と第２の黒レベルのうち、大きい方の値に変換して出力する。第２変換部３４０が出力する信号は、視差低減部９５に入力される。

【0189】

なお、上記の画像処理部３８０は、検出部及び変換部のセットを１段とすると、２段の検出部及び変換部を有する構成であったが、これに限定されず、３段以上の検出部及び変換部のセットを有していてもよい。この場合、第２ガンマ補正部９２から視差低減部９５までの信号の流れにおいて、検出部の黒背景レベルの階調値は、視差低減部９５側に配置されるほど小さな値となる。このように、画像処理部３８０は、検出部及び変換部のセットを複数段有することで、黒背景部分と明るい部分との階調差が小さくなるので、視差低減効果が大きくなる。

【0190】

［３－２．効果など］
以上説明したように、画像処理部３８０は、第１変換部３２０により補正されたガンマ補正信号の中から、周囲より明るい画像領域を第２高周波部分として検出する第２検出部３３０と、第２高周波部分の階調値を下げる補正を行う第２変換部３４０とをさらに備える。第２検出部３３０は、第１変換部３２０により補正された信号に基づく画像を形成する複数の画素ごとに、当該画素の上下Ｍ２（Ｍ２は１以上の整数）個、及び、左右Ｎ２（Ｎ２は１以上の整数）個の画素のうち階調値が第３閾値以下である画素の数をカウントし、カウントした画素の割合が第２所定割合以上である場合、当該画素を第２変換部３４０による補正の対象の画素として検出する。そして、第３閾値は、第２閾値より小さい値である。

【0191】

なお、画像処理部３８０は、画像処理装置の一例であり、第１変換部３２０は、第２補正部の一例であり、第２変換部３４０は、第３補正部の一例である。

【0192】

これにより、画像処理部３８０は、入力画像信号Ｄａｔａに基づく入力画像における明暗の関係と、第２液晶パネル３０が表示する第２画像における明暗の関係とが逆転することを抑制することができる。よって、画像処理部３８０は、視差が低減された画像を表示することができる。

【0193】

また、画像処理部３８０は、第２変換部３４０からの信号が入力され、当該信号に対して平滑化処理を行い、第２出力画像信号ＤＡＴ２を生成する視差低減部９５をさらに備える。

【0194】

なお、第２変換部３４０は、第３補正部の一例である。

【0195】

これにより、画像処理部３８０は、視差低減部９５においてフィルタサイズを変更することなく、ハロー、２重像などが視認されることを抑制することができる。つまり、画像処理部３８０は、ハローなどを抑制するために視差低減部９５のフィルタサイズを小さくすることにより、画欠けが発生することを抑制することができる。よって、画像処理部３８０は、ハローなどの抑制及び画欠けの抑制を両立することができる。

【0196】

（その他の実施の形態）
以上、各実施の形態（以下において、実施の形態等とも記載する）に係る画像処理装置及び液晶表示装置について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。

【0197】

例えば、上記実施の形態等において、液晶表示装置は、２つの液晶パネルを備える例について説明したが、これに限定されない。液晶表示装置は、例えば、３つ以上の液晶パネルを備えていてもよい。

【0198】

また、一対の第１透明基板及び一対の第２透明基板は、ガラス基板としたが、これに限らず、透明樹脂基板等であってもよい。

【0199】

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを１つの機能ブロックとして実現したり、１つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

【0200】

また、上記実施の形態等において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、プロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、一つのチップに集積されていてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよし、複数の装置に備えられていてもよい。

【0201】

また、上記実施の形態等において説明された複数の処理の順序は一例である。複数の処理の順序は、変更されてもよいし、複数の処理の少なくとも一部は、並行して実行されてもよい。

【0202】

その他、実施の形態等に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

【符号の説明】

【0203】

１０ 液晶表示装置
１０ａ 液晶表示部（表示部）
２０ 第１液晶パネル
２０ａ 第１画像表示領域
２１ 第１ソースドライバ
２２ 第１ゲートドライバ
２３ 第１透明基板
２３ａ 第１ＴＦＴ基板
２３ｂ 第１対向基板
２４ 第１液晶層
２５ 第１偏光板
２６ 第１ＴＦＴ層
２７ 第１画素形成層
２７ａ 第１ブラックマトリクス
２７ｂ カラーフィルタ
３０ 第２液晶パネル
３０ａ 第２画像表示領域
３１ 第２ソースドライバ
３２ 第２ゲートドライバ
３３ 第２透明基板
３３ａ 第２ＴＦＴ基板
３３ｂ 第２対向基板
３４ 第２液晶層
３５ 第２偏光板
３６ 第２ＴＦＴ層
３７ 第２画素形成層
３７ａ 第２ブラックマトリクス
４０ 接着層
５０ バックライト
６０ フロントシャーシ
７１ 第１タイミングコントローラ
７２ 第２タイミングコントローラ
８０、１８０、３８０ 画像処理部（画像処理装置）
８１ 第１ガンマ補正部
９０ Ｓｕｂ側画像処理部
９１ 白黒画像生成部
９２ 第２ガンマ補正部（第１補正部）
９３ 検出部（第１検出部）
９３ａ ＬＰＦ
９３ｂ 判定部
９４ 変換部（第２補正部）
９５ 視差低減部
１００ 補正部（第４補正部）
１０１ 除算処理部
１０２ 乗算器
１９０ 検出部
２００、３１０ 第１検出部
２０１ 第１垂直カウント部
２０２ 第１垂直判定部
２０３ 第１水平カウント部
２０４ 第１水平判定部
２０５ 第１ＡＮＤ回路
２１０、３３０ 第２検出部
２１１ 第２垂直カウント部
２１２ 第２垂直判定部
２１３ 第２水平カウント部
２１４ 第２水平判定部
２１５ 第２ＡＮＤ回路
３２０ 第１変換部（第２補正部）
３４０ 第２変換部（第３補正部）
Ｄ 入力階調
Ｄａｔａ 入力画像信号
ＤＡＴ１ 第１出力画像信号
ＤＡＴ２ 第２出力画像信号
Ｌ 合成輝度
ｒｍ、ｒｓ、ｒ１、ｒ２ ガンマ値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】