特許 7359687 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】2023-10-02

(45)【発行日】2023-10-11

(54)【発明の名称】液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/36 20060101AFI20231003BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20231003BHJP

   G02F 1/1347 20060101ALN20231003BHJP

【ＦＩ】

G09G3/36

G09G3/20 611E

G09G3/20 612U

G09G3/20 632F

G09G3/20 632G

G09G3/20 641Q

G09G3/20 642A

G09G3/20 642E

G09G3/20 680E

G02F1/1347

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019233712

(22)【出願日】2019-12-25

(65)【公開番号】P2021103210

(43)【公開日】2021-07-15

【審査請求日】2022-01-07

(73)【特許権者】

【識別番号】514136668

【氏名又は名称】パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ

【氏名又は名称原語表記】Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(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】特開２０１８－１５９７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２３５５４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｇ ３／００ － ３／３６

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、
入力画像信号に基づいて、前記第１液晶パネルに出力する第１出力画像信号と、前記第２液晶パネルに出力する第２出力画像信号とを生成する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、
前記入力画像信号に基づく第１信号が入力され、当該第１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第１視差低減部と、
前記第２出力画像信号が入力され、前記第２出力画像信号に基づいて、前記第１出力画像信号を決定するための第１応答補正信号であって、前記第１液晶パネル及び前記第２液晶パネルの応答速度の差をゼロに近づける補正をするための第１応答補正信号を生成する第１時間軸方向フィルタと、
少なくとも前記第１応答補正信号と前記入力画像信号に基づく第２信号とが入力され、少なくとも前記第１応答補正信号に基づいて前記第２信号の階調値を補正することで、前記第１出力画像信号を生成する補正部と、を有し、
前記第１時間軸方向フィルタは、現フレームの前記第２出力画像信号と、前のフレームの前記第１応答補正信号と、フィルタ係数と、に基づいて、現フレームの前記第１応答補正信号を生成し、
前記フィルタ係数は、前記第１液晶パネルの応答速度が前記第２液晶パネルの応答速度より速い場合、１より小さい値に設定され、前記第２液晶パネルの応答速度が前記第１液晶パネルの応答速度より速い場合、１より大きな値に設定される
液晶表示装置。

【請求項2】

前記補正部には、前記第１信号も入力され、
前記補正部は、前記第１信号と前記第１応答補正信号とに基づいて、前記第２信号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と、
前記補正値と前記第２信号とに基づいて、前記第１出力画像信号を生成する乗算器と、
を有する、
請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項3】

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、
入力画像信号に基づいて、前記第１液晶パネルに出力する第１出力画像信号と、前記第２液晶パネルに出力する第２出力画像信号とを生成する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、
前記入力画像信号に基づく第１信号が入力され、当該第１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第１視差低減部と、
前記第２出力画像信号が入力され、前記第２出力画像信号に基づいて、前記第１出力画像信号を決定するための第１応答補正信号であって、前記第１液晶パネル及び前記第２液晶パネルの応答速度の差をゼロに近づける補正をするための第１応答補正信号を生成する第１時間軸方向フィルタと、
少なくとも前記第１応答補正信号と前記入力画像信号に基づく第２信号とが入力され、少なくとも前記第１応答補正信号に基づいて前記第２信号の階調値を補正することで、前記第１出力画像信号を生成する補正部と、を有し、
前記第１時間軸方向フィルタは、前記第２出力画像信号の入力値、及び、過去のフレームの前記第１応答補正信号の出力値と、現フレームの前記第１応答補正信号の出力値とが対応付けられた変換テーブルを用いて、前記第１応答補正信号を生成する、
液晶表示装置。

【請求項4】

前記入力画像信号に基づく第３信号に対して、視差を低減する補正を行うことで、第２視差低減信号を生成する第２視差低減部と、
前記第２視差低減信号と、前記第２液晶パネルの応答速度を遅らせるための第２応答補正信号であって、過去のフレームの第２応答補正信号とを用いて時間軸方向のフィルタ処理を行うことで、前記現フレームの第２応答補正信号を生成する第２時間軸方向フィルタと、
前記第３信号と、前記現フレームの前記第２応答補正信号とを所定の重みで加算することで前記第１信号を生成するブレンド部とを、さらに備える、
請求項１～３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

【請求項5】

前記第２視差低減部は、第１視差低減部よりフィルタサイズが大きい、
請求項４に記載の液晶表示装置。

【請求項6】

前記ブレンド部は、前記入力画像信号が示す画像の明るさに応じて、前記所定の重みを決定する、
請求項４又は５に記載の液晶表示装置。

【請求項7】

前記所定の重みは、前記第３信号に用いられる第１の重み、及び、前記第１の重みに応じて決定され、前記現フレームの前記第２応答補正信号に用いられる第２の重みを含み、
前記ブレンド部は、前記画像が所定の明るさ以上である場合、前記画像が所定の明るさより低い場合に比べて前記第２の重みが大きくなるように前記所定の重みを決定し、前記入力画像信号が示す画像の明るさが前記所定の明るさより低い場合、前記画像が所定の明るさ以上である場合に比べて前記第１の重みが大きくなるように前記所定の重みを決定する、
請求項６に記載の液晶表示装置。

【請求項8】

前記第２液晶パネルのガンマ特性に応じて前記入力画像信号の階調値を補正することで前記第３信号を生成する階調補正部をさらに備える、
請求項４～７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

【請求項9】

前記第１視差低減部は、
前記第１信号に対して平滑化処理を行い視差低減信号を生成する平滑化フィルタと、
前記視差低減信号と、過去のフレームの前記第２出力画像信号とに基づいて時間軸方向のフィルタ処理を行うことで、前記現フレームの前記第２出力画像信号を生成する第２時間軸方向フィルタと、を有する、
請求項１又は２に記載の液晶表示装置。

【請求項10】

前記第２液晶パネルのガンマ特性に応じて前記入力画像信号の階調値を補正することで前記第１信号を生成する階調補正部をさらに備える、
請求項１又は２に記載の液晶表示装置。

【請求項11】

前記第２信号は、前記入力画像信号である、
請求項１～１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

【請求項12】

前記第１液晶パネルは、カラー画像を表示し、
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１～１１のいずれか１項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、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において、表示される画像の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液晶表示装置は、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、入力画像信号に基づいて、前記第１液晶パネルに出力する第１出力画像信号と、前記第２液晶パネルに出力する第２出力画像信号とを生成する画像処理部とを備え、前記画像処理部は、前記入力画像信号に基づく第１信号が入力され、当該第１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第１視差低減部と、前記第２出力画像信号が入力され、前記第２出力画像信号に基づいて、前記第１出力画像信号を決定するための第１応答補正信号を生成する第１時間軸方向フィルタと、少なくとも前記第１応答補正信号と前記入力画像信号に基づく第２信号とが入力され、少なくとも前記第１応答補正信号と前記第２信号とに基づいて前記第１出力画像信号を生成する補正部と、を有し、前記第１時間軸方向フィルタは、現フレームの前記第２出力画像信号と、前のフレームの前記第１応答補正信号と、に基づいて、現フレームの第１応答補正信号を生成する。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、複数の液晶パネルごとに応答速度が異なっている場合であっても、画質の低下を抑制することができる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】

【0009】

【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に係る時間軸方向フィルタが有するルックアップテーブルの一例を示す図である。

【図6】図６は、実施の形態１に係る入力画像、そのときのＳｕｂ表示画像及びＭａｉｎ画像の一例を示す図である。

【図7】図７は、図６の点Ｐにおける各種データの一例を示す図である。

【図8】図８は、図６の点Ｐにおける表示データの一例を示す図である。

【図9】図９は、比較例１に係る液晶表示装置の表示画像の一例を示す図である。

【図10】図１０は、実施の形態１に係る液晶表示装置の表示画像の一例を示す図である。

【図11】図１１は、実施の形態１に係る液晶表示装置における、スクロール画像を表示するときの効果を説明するための第１図である。

【図12A】図１２Ａは、実施の形態１に係る液晶表示装置における、スクロール画像を表示するときの効果を説明するための第２図である。

【図12B】図１２Ｂは、実施の形態１に係る液晶表示装置における、スクロール画像を表示するときの効果を説明するための第３図である。

【図13】図１３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14】図１４は、実施の形態１の変形例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15】図１５は、実施の形態２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16】図１６は、実施の形態２に係る各種処理が行われた信号に基づく画像を模式的に示す図である。

【図17】図１７は、比較例２に係る液晶表示装置の表示データの一例を示す図である。

【図18】図１８は、実施の形態２に係る液晶表示装置の表示画像の一例を示す図である。

【図19】図１９は、実施の形態２に係る液晶表示装置の表示データの一例を示す図である。

【図20】図２０は、実施の形態３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21】図２１は、応答速度の違いによる画質の低下を説明するための第１図である。

【図22】図２２は、応答速度の違いによる画質の低下を説明するための第２図である。

【図23】図２３は、応答速度の違いによる画質の低下を説明するための第３図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（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。

【0011】

「背景技術」に記載したように、コントラスト比を向上させるために、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）を用いて画像を表示する液晶表示装置が提案されている。そのような液晶表示装置において、互いに応答速度が異なる第１液晶パネル及び第２液晶パネルが用いられることがある。そして、第１液晶パネル及び第２液晶パネルごとに応答速度が異なると、表示される画像の画質が低下することがある。例えば、動画において、フリッカ（輝度変動）、輝度ムラなどが発生することがある。以下、応答速度の違いによる画質の低下について、図２１～図２３を用いて説明する。なお、以下では、第１液晶パネルは、カラー画像を表示するメインパネルであり、第２液晶パネルは、モノクロ画像を表示するサブパネルであるとする。また。第２液晶パネルの応答速度は、第１液晶パネルの応答速度より遅いものとする。

【0012】

図２１は、応答速度の違いによる画質の低下を説明するための第１図である。具体的には、図２１は、第１液晶パネル及び第２液晶パネルに入力される画像信号のデータ（図２１中のＭａｉｎデータ及びＳｕｂデータ）と、そのときの実際の画像のデータ（図２１中のＭａｉｎ画像及びＳｕｂ画像）とを示す。Ｍａｉｎデータは、第１液晶パネルに入力される画像信号のデータであり、Ｓｕｂデータは、第２液晶パネルに入力される画像信号のデータである。Ｍａｉｎ画像は、Ｍａｉｎデータが入力されたときの第１液晶パネルの実際の明るさのデータであり、Ｓｕｂ画像は、Ｓｕｂデータが入力されたときの第２液晶パネルの実際の明るさのデータである。

【0013】

また、図２１の横軸は、水平位置（水平方向の画素位置）を示し、縦軸は正規化された明るさ（階調値）を示す。また、図２１は、矩形状の範囲が明るいウィンドウパターンが紙面上の右側にスクロールする動画における、ある瞬間の画像信号のデータ及び画像のデータを示す。

【0014】

図２１に示すように、応答速度が速い第１液晶パネルにおいては、入力されるＭａｉｎデータと、実際に表示される画像とは、明るさがおよそ一致している。一方、応答速度が遅い第２液晶パネルにおいては、水平位置８５０より右側では、Ｓｕｂデータより実際の画像が暗くなっており、水平位置８５０より左側では、Ｓｕｂデータより実際の画像が明るくなっている。つまり、ウィンドウパターンの移動方向側では第２液晶パネルがＳｕｂデータに対して暗くなり、かつ、ウィンドウパターンの移動方向と逆側では第２液晶パネルがＳｕｂデータに対して明るくなっている。

【0015】

図２１に示すようなＭａｉｎ画像及びＳｕｂ画像のときに、液晶表示装置において視認される画像について、図２２及び図２３を参照しながら説明する。図２２は、応答速度の違いによる画質の低下を説明するための第２図である。具体的には、図２２は、画像信号により本来表示されるべき画像（図２２中の理想表示）と、実際の画像（図２１中のＭａｉｎ画像及びＳｕｂ画像の合成画像であり、図２２中の実際の見え方）とを示す。図２３は、応答速度の違いによる画質の低下を説明するための第３図である。具体的には、液晶表示装置に表示される表示画像（合成画像）を模式的に示す図である。なお、図２３では、明暗の部分をわかりやすくするため、明るくなる部分及び暗くなる部分を誇張して示している。

【0016】

図２２及び図２３に示すように、液晶表示装置の表示画像は、ウィンドウパターンの移動方向側では暗くなり、かつ、ウィンドウパターンの移動方向と逆側では明るくなっている。つまり、表示画像に輝度ムラが発生している。これにより、液晶表示装置の画質が低下する。

【0017】

また、ウィンドウパターンが表示している状態から消えるように表示画像が変化する場合、ウィンドウパターンの周囲の明るさが他の部分と異なる挙動となるフリッカが発生することがある。これによっても、液晶表示装置の画質が低下する。

【0018】

そこで、液晶パネルの応答速度の違いに起因する画質の低下を抑制するために、第１液晶パネル及び第２液晶パネルに入力される信号にオーバードライブ又はアンダードライブをかけることが検討されている。例えば、第２液晶パネルの応答速度が第１液晶パネルより遅い場合、第２液晶パネルに入力される信号にオーバードライブをかけて第２液晶パネルの応答速度を第１液晶パネルの応答速度に合わせることが検討されている。この場合、応答速度の合わせ込み量に制限があり、例えば、第１液晶パネルの応答速度が１フレームより速いと、第２液晶パネルの応答速度を第１液晶パネルに合わせることができない。また、例えば、第２液晶パネルの応答速度が第１液晶パネルより遅い場合、第１液晶パネルに入力される信号にアンダードライブをかけて第１液晶パネルの応答速度を第２液晶パネルの応答速度に合わせることが行われる。この場合、第１液晶パネルの応答速度が低下してしまうので、例えば、動画においてボケ（残像）などが見える恐れがある。

【0019】

このように、従来の方法では、応答速度の違いに起因する画質の低下を適切に抑制することができていなかった。そこで、本願発明者らは、応答速度の違いに起因する画質の低下の抑制について鋭意検討を行い、以下に説明する液晶表示装置を創案した。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

（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１３を参照しながら説明する。

【0024】

［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。

【0025】

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。

【0026】

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１１（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１１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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

画像処理部８０は、第１ガンマ補正部８１と、白黒画像生成部８２と、第２ガンマ補正部８３と、視差低減部８４と、時間軸方向フィルタ８５と、補正部９０とを有する。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。

【0056】

第１ガンマ補正部８１及び第２ガンマ補正部８３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。また、第２ガンマ補正部８３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８３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８２から出力される白黒画像データの階調変換を行う。

【0057】

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８３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。

【0058】

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

【0059】

第１ガンマ補正部８１及び第２ガンマ補正部８３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。

【0060】

ｒ１＋ｒ２＝１ （式２）

【0061】

また、第１ガンマ補正部８１及び第２ガンマ補正部８３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。

【0062】

なお、第１ガンマ補正部８１及び第２ガンマ補正部８３は、いずれか１つが設けられていればよい。また、白黒画像データは、入力画像信号Ｄａｔａに基づく第１信号の一例であり、第２ガンマ補正部８３は、階調補正部の一例である。

【0063】

白黒画像生成部８２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８２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８２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。

【0064】

視差低減部８４は、第２ガンマ補正部８３が出力した階調補正された入力画像信号Ｄａｔａ（例えば、階調補正された白黒画像データ）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８４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画像との視差を低減する補正を行う。視差低減部８４は、階調変換された白黒画像データを取得すると、当該白黒画像データ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。

【0065】

視差低減部８４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８４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８４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。

【0066】

なお、視差低減部８４は、第１視差低減部の一例である。また、本実施の形態では、第２出力画像信号ＤＡＴ２は、第１視差低減信号であり、ローパスフィルタは、平滑化フィルタの一例である。

【0067】

時間軸方向フィルタ８５は、第１液晶パネル２０の応答速度を第２液晶パネル３０の応答速度に合わせるための補正用信号を生成する。補正用信号は、例えば、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答差をゼロに近づけるため信号である。また、補正用信号は、例えば、第１液晶パネル２０の表示の切り替わりの速度を第２液晶パネル３０の応答速度に応じて調整するための信号であるともいえる。第１液晶パネル２０の方が応答速度が速い場合、補正用信号は、第１液晶パネル２０の表示画像の応答を遅延させる（具体的には、第１液晶パネル２０の表示画像のうち低周波の領域の応答を遅延させる）信号であるともいえる。なお、時間軸方向フィルタ８５は、第１時間軸方向フィルタの一例であり、補正用信号は、第１応答補正信号の一例である。

【0068】

時間軸方向フィルタ８５は、第２出力画像信号ＤＡＴ２が入力され、第２出力画像信号にＤＡＴ２基づいて、第１出力画像信号ＤＡＴ１を決定するための補正用信号を生成する。具体的には、時間軸方向フィルタ８５は、第２出力画像信号ＤＡＴ２と、過去のフレームにおいて時間軸方向フィルタ８５が補正部９０に出力した補正用信号（出力信号の一例）とを用いて時間軸方向のフィルタ処理を行うことで、補正用信号を生成する。フィルタ処理については、後述する。

【0069】

時間軸方向フィルタ８５は、例えば、第１液晶パネル２０が第２液晶パネル３０より応答速度が速い場合、第１液晶パネル２０の表示の切り替わり速度が遅くなるように補正用信号を生成する。また、時間軸方向フィルタ８５は、例えば、第１液晶パネル２０が第２液晶パネル３０より応答速度が遅い場合、第１液晶パネル２０の表示の切り替わり速度が速くなるように補正用信号を生成する。

【0070】

また、時間軸方向フィルタ８５は、視差低減部８４により出力された第２出力画像信号ＤＡＴ２に対して、上記の処理を行う。第２出力画像信号ＤＡＴ２は、視差低減部８４によりローパスフィルタ処理が行われているので、主として低周波の成分を含む信号である。つまり、時間軸方向フィルタ８５は、第２液晶パネル３０の低周波の成分における応答の速さ又は遅さを第１液晶パネル２０の低周波の成分における応答の速さ又は遅さに反映するように、第１液晶パネル２０の第１出力画像信号ＤＡＴ１を補正するための補正用信号を生成する。時間軸方向フィルタ８５は、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０における、低周波の成分の応答差をゼロにするように動作する。言い換えると、時間軸方向フィルタ８５は、第１液晶パネル２０の高周波の成分には影響を与えない。

【0071】

これにより、画像処理部８０により表示される表示画像において、主として低周波の成分の応答差がゼロになるので、低周波の成分の領域（以降において、低周波の領域とも記載する）において、第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答差をゼロに近づけることができる。また、画像処理部８０により表示される表示画像において、高周波の成分はそのまま第１液晶パネル２０に表示されるので、動画において動画ボケが発生することを抑制することができる。画像処理部８０は、第１液晶パネル２０全体の表示を遅らせる又は速めるわけではなく、動画の画質の低下への影響が少ない低周波の成分の表示を遅らせる又は速めることに特徴を有する。

【0072】

また、時間軸方向フィルタ８５は、第２液晶パネル３０へ出力される第２出力画像信号ＤＡＴ２に対しては、何も処理を行わない。つまり、第２液晶パネル３０には、視差低減部８４から出力された第２出力画像信号ＤＡＴ２がそのまま入力される。

【0073】

ここで、時間軸方向フィルタ８５によるフィルタ処理について説明する。ｎフレーム目の画素位置（ｉ、ｊ）の時間軸方向フィルタ８５の出力データＶＯ１ｎ（ｉ、ｊ）は、ｎフレーム目の画素位置（ｉ、ｊ）のＳｕｂデータをＶＩ１ｎ（ｉ、ｊ）とし、ｎ－１フレーム目の画素位置（ｉ、ｊ）の時間軸方向フィルタ８５の出力データをＶＯ１ｎ－１（ｉ、ｊ）、時定数をＫ１とすると、以下の式３で算出される。

【0074】

ＶＯ１ｎ（ｉ、ｊ）＝｛ＶＩ１ｎ（ｉ、ｊ）－ＶＯ１ｎ－１（ｉ、ｊ）｝×Ｋ１
＋ ＶＯ１ｎ－１（ｉ、ｊ） （式３）

【0075】

式３に示すように、時間軸方向フィルタ８５は、現フレームの入力データ（現フレームの第２出力画像信号ＤＡＴ２）と過去のフレームの出力データ（過去のフレームの補正用信号の一例）とを用いて、現フレームの出力データ（現フレームの補正用信号の一例）を算出する。言い換えると、時間軸方向フィルタ８５は、過去のフレームの出力データが現フレームの出力データに影響を与えるような処理を行う。本実施の形態では、時間軸方向フィルタ８５は、１つ前のフレームの出力データが次のフレームの出力データに影響を与えるように構成される。

【0076】

時定数Ｋ１は、例えば、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答速度の差に応じて設定される。時定数Ｋ１は、例えば、第１液晶パネル２０の応答速度が第２液晶パネル３０より速い場合、１より小さい値に設定される。これにより、時間軸方向フィルタ８５は、第２出力画像信号ＤＡＴ２を遅らせて補正部９０に出力することができるので、第１液晶パネル２０の応答を遅らせることができる。つまり、第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答速度の差を縮めることができる。なお、応答速度の差とは、応答の差であり、表示が切り替わるときの第１液晶パネル２０の切り替わり速度（例えば、輝度変化の速度）と第２液晶パネル３０の切り替わり速度（例えば、輝度変化の速度）の差を意味する。

【0077】

また、時定数Ｋ１は、第２液晶パネル３０の応答速度が第１液晶パネル２０より速い場合、１より大きい値に設定される。これにより、時間軸方向フィルタ８５は、第２出力画像信号ＤＡＴ２にオーバードライブをかけて補正部９０に出力することができるので、第１液晶パネル２０の応答を速めることができる。つまり、第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答速度の差を縮めることができる。

【0078】

このように、時間軸方向フィルタ８５は、時定数Ｋ１の値を調整して、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答の差をゼロに近づける。

【0079】

なお、時定数Ｋ１は、例えば、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答速度の計測を行い、計測結果に基づいて予め設定されてもよい。また、時定数Ｋ１は、例えば、所定の値に設定されてもよい。時定数Ｋ１は、フィルタ係数の一例である。

【0080】

このような時間軸方向フィルタ８５には、例えば、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ構成のローパスフィルタを適用することができる。時間軸方向フィルタ８５は、例えば、一次遅れ系のＩＩＲフィルタ構成のローパスフィルタであってもよい。なお、上記では、時間軸方向フィルタ８５は、現フレームの出力データを算出するために１フレーム前の出力データを参照する１次のＩＩＲフィルタである例を示したが、これに限定されず、過去の複数のフレームの出力データを参照する多次のＩＩＲフィルタであってもよい。時間軸方向フィルタ８５は、例えば、現フレームの出力データを算出するために１フレーム前及び２フレーム前の出力データを参照するＩＩＲフィルタであってもよいし、１フレーム前～３フレーム前の出力データを参照するＩＩＲフィルタであってもよい。

【0081】

また、時間軸方向フィルタ８５は、ＩＩＲフィルタ構成のローパスフィルタであることに限定されない。時間軸方向フィルタ８５は、例えば、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ構成のローパスフィルタであってもよい。また、時間軸方向フィルタ８５は、例えば、メディアンフィルタなどであってもよい。

【0082】

なお、画像処理部８０は、過去のフレームにおける時間軸方向フィルタ８５の出力データを記憶するフレームメモリ（図示しない）を備える。例えば、時間軸方向フィルタ８５が当該フレームメモリを有していてもよい。

【0083】

なお、時間軸方向フィルタ８５は、上記の式３などの近似式を用いることに限定されない。時間軸方向フィルタ８５は、例えば、図５に示すようなルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて、出力値を算出することで補正用信号を生成してもよい。図５は、本実施の形態に係る時間軸方向フィルタ８５が有するルックアップテーブルの一例を示す図である。ルックアップテーブルは、１フレーム前の補正用信号の出力値、及び、現フレームの第２出力画像信号ＤＡＴ２の入力値と、現フレームの補正用信号の出力値とが対応付けられたテーブルである。ルックアップテーブルは、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。ルックアップテーブルは、変換テーブルの一例である。

【0084】

図４を再び参照して、補正部９０は、時間軸方向フィルタ８５から出力された現フレームの補正用信号を用いて、入力画像信号Ｄａｔａに基づく第２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９０は、現フレームの補正用信号を用いて、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を補正することで、第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する。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は、入力画像信号Ｄａｔａに基づく第２信号の一例である。

【0085】

補正部９０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。補正部９０は、少なくとも補正信号と第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とが入力され、少なくとも補正信号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。本実施の形態では、補正部９０は、第２ガンマ補正部８３から出力された階調補正された白黒画像データと、時間軸方向フィルタ８５から出力された補正用信号とに基づいて、第１ガンマ補正部８１から出力されたカラー画像データを補正する。このように、補正部９０は、視差低減部８４及び時間軸方向フィルタ８５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。なお、以下では、第１ガンマ補正部８１から出力され補正部９０に入力される信号を、第１信号とも記載する。

【0086】

補正部９０は、除算処理部９１と、乗算器９２とを有する。

【0087】

除算処理部９１は、階調補正された白黒画像データと補正用信号とに基づいて、第１ガンマ補正部８１から出力された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９１は、例えば、階調補正された現フレームの白黒画像データを現フレームの補正用信号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。

【0088】

乗算器９２は、取得した補正値に基づいて、第１ガンマ補正部８１からの信号の階調値を補正する。具体的には、乗算器９２は、第１ガンマ補正部８１からの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、視差低減部８４及び時間軸方向フィルタ８５の処理を反映した階調値の信号となる。つまり、第１出力画像信号ＤＡＴ１は、時間軸方向フィルタ８５の処理による第２出力画像信号ＤＡＴ２の遅れを反映した信号となる。

【0089】

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。

【0090】

ここで、上記のように、画像処理部８０が時間軸方向フィルタ８５を備えている場合と、備えていない場合との相違について説明する。図６は、本実施の形態に係る入力画像、そのときのＳｕｂ表示画像及びＭａｉｎ画像の一例を示す図である。図６は、第１フレーム～第５フレーム（図６中のＦｒａｍｅ１～Ｆｒａｍｅ５）までの５つのフレームにおける、入力画像、Ｓｕｂ表示画像、及び、Ｍａｉｎ表示画像を模式的に示す。入力画像の白ウィンドウのサイズは、例えば、３２画素×３２画素である。なお、Ｓｕｂ表示画像は、第２画像の一例であり、Ｍａｉｎ画像は、第１画像の一例である。

【0091】

図７は、図６の点Ｐにおける各種データの一例を示す図である。なお、図７では、便宜上、第１フレーム及び第３フレームのみに点Ｐを図示している。図７の横軸は、フレームを示しており、縦軸は、液晶パネルに入力されるデータ値を示している。データ値は、出力画像信号の階調値（１で正規化した階調値）である。また、Ｍａｉｎデータは、第１液晶パネル２０に出力される第１出力画像信号ＤＡＴ１を示しており、Ｓｕｂデータは、第２液晶パネル３０に出力される第２出力画像信号ＤＡＴ２を示している。なお、データ値を２．２乗すれば、輝度値（正規化された輝度値）が得られる。

【0092】

図６及び図７は、第１フレーム及び第２フレームでは白ウィンドウが表示され、第３フレーム～第５フレームでは白ウィンドウが表示されない画像を表示している場合を示している。つまり、第２フレームから第３フレームの間で白ウィンドウが消えるような表示の場合を示している。なお、図６に示す画像は、あくまで説明用であり、理想的な表示画像を示している。つまり、図６は、第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答速度が等しい（ゼロである）場合について、図示している。

【0093】

点Ｐでの入力画素の階調値を０．１、第１ガンマ補正部８１のガンマ値ｒ１及び第２ガンマ補正部８３のガンマ値ｒ２のそれぞれを０．５とすると、第２ガンマ補正部８３の出力値（階調値）は、式４により算出される。

【0094】

０．１^０．５≒０．３１６ （式４）

【0095】

そして、視差低減部８４のフィルタ処理により、第２出力画像信号ＤＡＴ２における点Ｐの階調値が０．７になったとする。このとき、画像処理部８０が時間軸方向フィルタ８５を備えていない場合、第１出力画像信号ＤＡＴ１における点Ｐの階調値は、およそ０．１４３となる。

【0096】

第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答速度を無視すれば、点Ｐにおける合成輝度Ｌは、入力画像と同じように一定となる。しかし、実際には、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０のそれぞれには応答時間があり、当該応答時間に応じた輝度推移となる。第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の実際の輝度推移を図８に示す。

【0097】

図８は、図６の点Ｐにおける表示データの一例を示す図である。図８の横軸は、フレームを示し、縦軸は表示データを示す。表示データは、輝度値（１で正規化した輝度値）を示す。また、破線は、時間軸方向フィルタ８５の時定数Ｋ１を１とした場合の輝度推移を示している。つまり、破線は、時間軸方向フィルタ８５を備えていない液晶表示装置の輝度推移を示している。また、実線は、時間軸方向フィルタ８５の時定数Ｋ１を０．５４とした場合の輝度推移を示している。つまり、実線は、時間軸方向フィルタ８５が第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答差に相当する分だけ第１液晶パネル２０の輝度変化を遅く（第１液晶パネル２０の応答速度を遅く）したときの輝度推移を示している。

【0098】

また、図８では、第１液晶パネル２０の時定数Ｋ２１を０．８５、第２液晶パネル３０の時定数Ｋ２２を０．５とした場合の表示データを示す。また、液晶の応答を考慮した、点Ｐの輝度値は、ｎフレーム目の表示データをＤｎ、ｎ－１フレーム目の表示データをＤｎ－１とすると、輝度値Ｌｎは、以下の近似式で算出される。

【0099】

Ｌｎ＝｛（Ｄｎ－Ｄｎ－１）×Ｋ３＋Ｄｎ－１｝^２．２ （式５）

【0100】

また、上記輝度値Ｌｎのときのデータ値（階調値）Ｄは、以下の式６で換算することができる。

【0101】

Ｄ（Ｌｎ）＝（Ｄｎ－Ｄｎ－１）×Ｋ３＋Ｄｎ－１ （式６）

【0102】

ここで、Ｄｎはｎフレーム目のデータ値であり、Ｄｎ－１はｎ－１フレーム目のデータ値であり、Ｋ３は液晶パネルの時定数である。

【0103】

図８に示すように、時定数Ｋ１＝１である場合、つまり、時間軸方向フィルタ８５が備えられていない場合、第１液晶パネル２０の表示データは、第２液晶パネル３０の応答速度を考慮せずに変化する。この場合、破線で示される合成表示値（Ｋ１＝１）は、液晶表示装置として表示される画像の輝度値（第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の合成輝度）を示している。

【0104】

時定数Ｋ１＝１の場合、第１液晶パネル２０より第２液晶パネル３０の方が応答速度が速いため、第２フレームから第３フレームに移行するときに、第１液晶パネル２０は、第２液晶パネル３０の輝度が低下する速度より速い速度で輝度が上昇する。その結果、一点鎖線枠に示すように、第３フレームから数フレームの間において、合成表示値（Ｋ１＝１）が本来の０．１より大きくなる。つまり、時間軸方向フィルタ８５を備えない場合、点Ｐにおいて、第３フレームから数フレームの間において、本来表示される明るさより明るい表示が行われる。

【0105】

図９は、比較例１に係る液晶表示装置の表示画像の一例を示す図である。図９は、入力画像と、第２液晶パネルが表示するＳｕｂ表示画像と、第１液晶パネル２０が表示するＭａｉｎ画像と、液晶表示装置が表示する合成画像とを模式的に示す。合成画像は、Ｓｕｂ表示画像とＭａｉｎ画像とを合成した画像である。また、比較例１に係る液晶表示装置は、時間軸方向フィルタ８５の時定数がＫ１＝１である液晶表示装置を意味する。

【0106】

図９に示すように、Ｓｕｂ表示画像において、第３フレーム以降の白ウィンドウの周囲の輝度の低下は遅いが、Ｍａｉｎ表示画像において、第３フレーム以降の白ウィンドウの周囲の輝度の上昇は速い。その結果、合成画像のように、白ウィンドウの周囲が明るく光ってしまう現象であるフリッカが第３フレーム以降で発生する。

【0107】

一方、本実施の形態に係る液晶表示装置１０は、図８に示すように、第２液晶パネル３０の応答速度に応じて、第１液晶パネル２０の応答速度を調整している。本実施の形態では、第１液晶パネル２０の応答速度は第２液晶パネル３０より速いので、時間軸方向フィルタ８５は、第１液晶パネル２０の応答を遅らせるようにフィルタ処理を実行する。それにより、時間軸方向フィルタ８５は、図８のＭａｉｎ表示値（Ｋ１＝０．５４）の実線に示すように、Ｍａｉｎ表示値（Ｋ１＝１）の破線より第１液晶パネル２０の表示を遅らせることができる。つまり、時間軸方向フィルタ８５は、第１液晶パネル２０の輝度値が０．３１６付近に到達するまでの時間を長くすることができる。

【0108】

時間軸方向フィルタ８５は、第２液晶パネル３０の輝度が低下する速度に応じた速度で第１液晶パネル２０の輝度を上昇させるともいえる。その結果、一点鎖線枠に示すように、第３フレームから数フレームの間においても、合成表示値（Ｋ１＝０．５４）が本来の０．１を実現することができる。つまり、時間軸方向フィルタ８５を備える場合、点Ｐにおいて、第３フレームから数フレームの間においても、本来表示される明るさ表示が行われる。

【0109】

これにより、図１０に示すように、Ｓｕｂ表示画像における第３フレーム以降の白ウィンドウの周囲の輝度の低下と、Ｍａｉｎ表示画像における第３フレーム以降の白ウィンドウの周囲の輝度の上昇とが対応する速度で行われる。本実施の形態では、第１液晶パネル２０における第３フレーム以降の白ウィンドウの周囲の輝度の上昇が本来より遅い速度で行われる。その結果、合成画像に示すように、白ウィンドウの周囲が明るく光ってしまう現象であるフリッカの発生を抑制することができる。なお、図１０は、本実施の形態に係る液晶表示装置１０の表示画像の一例を示す図である。

【0110】

また、図９及び図１０の合成画像に示すように、第１フレームから第５フレームの間において、白ウィンドウ自体の表示自体は、変化しておらず、当該白ウィンドウの周囲の輝度のみが変化している。時間軸方向フィルタ８５は、上記でも説明したように、視差低減部８４よりローパスフィルタ処理された信号に対してフィルタ処理を行う。つまり、時間軸方向フィルタ８５は、視差低減部８４より低域の信号成分を取得し、当該低域の信号成分にフィルタ処理を行う。これにより、補正部９０は、第２液晶パネル３０の低域の成分の遅さを第１液晶パネル２０への信号に反映させることができる。つまり、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０における低域の成分の速度（例えば、遅さ）を合わせることができる。また、第１液晶パネル２０における高域の成分は変化しない（遅れない）ので、白ウィンドウの動きに対する影響は少ない。

【0111】

また、白ウィンドウが紙面右側に向けて移動するスクロール画像の場合について、図１１～図１２Ｂを参照しながら説明する。図１１は、本実施の形態に係る液晶表示装置１０における、スクロール画像を表示するときの効果を説明するための第１図である。具体的には、図１１は、本実施の形態に係る液晶表示装置１０、及び、比較例１に係る液晶表示装置における、Ｍａｉｎ表示画像、Ｓｕｂ表示画像、及び、合成画像を示す。

【0112】

図１１に示すように、時間軸方向フィルタ８５は、白ウィンドウの移動方向側の画素において、第１液晶パネル２０が暗くなる速度を第２液晶パネル３０の応答速度に応じて遅らせることができる。また、時間軸方向フィルタ８５は、白ウィンドウの移動方向と反対側の画素において、第１液晶パネル２０が明るくなる速度を第２液晶パネル３０の応答速度に応じて遅らせることができる。よって、本実施の形態に係る液晶表示装置１０は、比較例１に係る液晶表示装置において発生していた白ウィンドウの移動方向側が暗くなる現象、及び、白ウィンドウの移動方向の反対側が明るくなる現象の双方を改善することができる。

【0113】

図１２Ａは、本実施の形態に係る液晶表示装置１０における、スクロール画像を表示するときの効果を説明するための第２図である。図１２Ａの（ａ）は、入力画像のデータ値を示す。図１２Ａの（ｂ）は、第２液晶パネル３０に出力されるＳｕｂデータ（第２出力画像信号ＤＡＴ２の階調値）及び時間軸方向フィルタ８５の出力（補正用信号の階調値）を示す。図１２Ａの（ｃ）は、第１液晶パネル２０に出力されるＭａｉｎデータ（第１出力画像信号ＤＡＴ１の階調値）を示す。また、図１２Ａの（ａ）～（ｃ）の横軸は、液晶表示装置１０の水平位置を示しており、縦軸は、データ値を示している。

【0114】

図１２Ａの（ｂ）に示すように、第２液晶パネル３０には、Ｓｕｂデータ（実線）を示す第２出力画像信号ＤＡＴ２が出力される。また、補正部９０には、時間軸方向フィルタ８５の出力（破線）を示す信号が出力される。時間軸方向フィルタ８５は、Ｓｕｂデータが入力され、第２液晶パネル３０の応答速度に応じて遅らせたＳｕｂデータを出力として補正部９０に出力する。

【0115】

図１２Ａの（ｃ）は、図１２Ａの（ｂ）に示す時間軸方向フィルタ８５の出力に基づいて、補正部９０が第１ガンマ補正部８１から出力された信号を補正して生成されたＭａｉｎデータを示す。図１２Ａの（ｃ）に示すように、Ｍａｉｎデータにおける高周波の部分は、遅れていない。Ｍａｉｎデータにおいて遅れるのは、低周波の領域のみである。これにより、第１液晶パネル２０の高域の成分は維持しているので、液晶表示装置１０は、動画応答に与える影響を抑制しつつ、かつ、フリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。

【0116】

図１２Ｂは、本実施の形態に係る液晶表示装置１０における、スクロール画像を表示するときの効果を説明するための第３図である。図１２Ｂの（ａ）は、図１２Ａの（ｂ）に示すＳｕｂデータが入力されたときの第２液晶パネル３０の表示データ（実際の輝度値）を示す。図１２Ｂの（ｂ）は、図１２Ａの（ｃ）に示すＭａｉｎデータが入力されたときの第１液晶パネル２０の表示データ（実際の輝度値）を示す。図１２Ｂの（ｃ）は、液晶表示装置１０の表示データ（合成画像の輝度値）を示す。また、図１２Ａの（ａ）～（ｃ）の横軸は、液晶表示装置１０の水平位置を示しており、縦軸は表示データを示している。

【0117】

図１２Ｂの（ａ）に示すように、図１２Ａの（ｂ）に示すＳｕｂデータが入力されても第２液晶パネル３０の応答速度の影響により、Ｓｕｂ表示が示す表示データとなる。つまり、第２液晶パネル３０の表示は、Ｓｕｂデータが示す表示より遅れる。例えば、第２液晶パネル３０の表示は、図１２Ａの（ｂ）に示す時間軸方向フィルタ８５の出力が示す表示となる。

【0118】

図１２Ｂの（ｂ）に示すように、高周波の部分及び低周波の領域のうち、低周波の領域のみが遅れた表示データとなる。なお、図１２Ｂの（ｂ）では、第１液晶パネル２０の応答で遅れる部分を一点鎖線枠で示している。

【0119】

図１２Ｂの（ｃ）に示すように、合成表示（合成画像）において、高周波の部分の移動方向の前後における輝度ムラは、発生していない。よって、本実施の形態に係る液晶表示装置１０は、動画応答に与える影響を抑制しつつ、かつ、液晶パネルの応答速度の差に起因するフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。

【0120】

［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１３を参照しながら説明する。図１３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。

【0121】

図１３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１２Ａの（ａ）に示すような入力画像信号Ｄａｔａを取得する。

【0122】

次に、画像処理部８０は、入力画像信号Ｄａｔａに基づいて、第２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２信号を生成する。第１ガンマ補正部８１は、生成した第２信号を補正部９０に出力する。また、第２ガンマ補正部８３は、白黒画像生成部８２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１信号を生成する。第２ガンマ補正部８３は、生成した第１信号を視差低減部８４及び補正部９０に出力する。

【0123】

次に、視差低減部８４は、第２ガンマ補正部８３から出力された第１信号に対して視差を低減するための処理を実行することで、第２出力画像信号ＤＡＴ２を生成する（Ｓ１３）。視差低減部８４は、生成した第２出力画像信号ＤＡＴ２を第２液晶パネル３０及び時間軸方向フィルタ８５に出力する。第２出力画像信号ＤＡＴ２は、例えば、図１２Ａの（ｂ）に示すＳｕｂデータ（実線）を示す信号である。

【0124】

次に、時間軸方向フィルタ８５は、第２出力画像信号ＤＡＴ２に時間軸方向のフィルタ処理を実行し、第２信号を補正するための補正用信号（現フレームの補正用信号の一例）を生成する（Ｓ１４）。補正用信号は、例えば、図１２Ａの（ｂ）に示す時間軸方向フィルタ８５の出力（破線）を示す信号である。時間軸方向フィルタ８５は、視差低減部８４により視差を低減するための処理（例えば、ローパスフィルタ処理）が行われたＳｕｂデータ（図１２Ａの（ｂ）参照）に対して、時間軸方向のフィルタ処理を実行する。時間軸方向フィルタ８５は、当該Ｓｕｂデータに対してフィルタ処理を実行することで、当該Ｓｕｂデータを遅らせて出力する。時間軸方向フィルタ８５は、生成した補正用信号（現フレームの一例）を補正部９０に出力する。

【0125】

次に、補正部９０は、現フレームの補正用信号を用いて第２信号を補正することで、第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する（Ｓ１５）。具体的には、除算処理部９１は、第２ガンマ補正部８３からの第１信号と時間軸方向フィルタ８５からの補正用信号とに基づいて、第２信号を補正する補正値を算出する。除算処理部９１は、例えば、第１信号を補正用信号で除算することで補正値を算出する。除算処理部９１は、算出した補正値を乗算器９２に出力する。

【0126】

乗算器９２は、第１ガンマ補正部８１からの第２信号と除算処理部９１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９２は、例えば、第２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９２は、生成した第１出力画像信号ＤＡＴ１を第１液晶パネル２０に出力する。

【0127】

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（Ｓ１６）。液晶表示装置１０は、例えば、図１２Ｂの（ｃ）に示すような合成表示の画像を表示する。具体的には、第２液晶パネル３０は、第２出力画像信号ＤＡＴ２に応じた画像、例えば、図１２Ｂの（ａ）に示すようなＳｕｂ表示の画像を表示する。また、第１液晶パネル２０は、第１出力画像信号ＤＡＴ１に応じた画像、例えば、図１２Ｂの（ｂ）に示すようなＭａｉｎ表示の画像を表示する。第１液晶パネル２０が表示する画像は、低周波の成分のみが遅れた画像となる。よって、液晶表示装置１０は、動画におけるボケが発生することを抑制しつつ、かつ、フリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。

【0128】

［１－３．効果など］
以上説明したように、液晶表示装置１０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、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とを生成する画像処理部８０とを備える。そして、画像処理部８０は、入力画像信号Ｄａｔａに基づく第１信号が入力され、当該第１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８４と、第２出力画像信号ＤＡＴ２が入力され、第２出力画像信号ＤＡＴ２に基づいて、第１出力画像信号ＤＡＴ１を決定するための補正信号を生成する時間軸方向フィルタ８５と、少なくとも補正信号と入力画像信号Ｄａｔａに基づく第２信号とが入力され、少なくとも補正信号と第２信号とに基づいて第１出力画像信号ＤＡＴ１を生成する補正部９０とを有する。そして、時間軸方向フィルタ８５は、現フレームの第２出力画像信号ＤＡＴ２と、前のフレームの補正信号と、に基づいて、現フレームの補正信号を生成する。

【0129】

なお、視差低減信号は、第１視差低減信号の一例であり、時間軸方向フィルタ８５は、第１時間軸方向フィルタの一例であり、補正用信号は、第１応答補正信号の一例である。

【0130】

これにより、時間軸方向フィルタ８５は、視差低減部８４により平滑化処理（例えば、ローパスフィルタ処理）が行われた低周波の成分を含む信号に対してフィルタ処理を行うことで補正用信号を生成する。つまり、第１出力画像信号ＤＡＴ１は、入力画像信号Ｄａｔａに基づく第２信号の低周波の成分に対して補正が行われた信号となる。第２信号における高周波の成分には、補正が行われないので、液晶表示装置１０は、動画ボケなどが発生することを抑制することができる。よって、液晶表示装置１０によれば、複数の液晶パネル（例えば、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０）を有する構成であっても、画質の低下を抑制することができる。具体的には、液晶表示装置１０は、動画ボケなどの動画像の画質が低下することを抑制することができる。

【0131】

また、補正用信号が第１液晶パネル２０の応答速度を第２液晶パネル３０の応答速度に合わせるための信号である場合、補正用信号に基づいて生成される第１出力画像信号ＤＡＴ１は、第１液晶パネル２０の応答速度を第２液晶パネル３０の応答速度に合わせるための補正が行われた信号となる。これにより、液晶表示装置１０は、さらに、第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答速度の差に起因するフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。

【0132】

また、補正部９０には、第１信号も入力される。そして、補正部９０は、第１信号と補正信号とに基づいて、補正値を算出する除算処理部９１と、補正値と第２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９２とを有する。

【0133】

これにより、算出される補正値は、視差低減部８４及び時間軸方向フィルタ８５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８４及び時間軸方向フィルタ８５の処理を反映した信号となる。よって、視差低減部８４及び時間軸方向フィルタ８５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。

【0134】

また、時間軸方向フィルタ８５は、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答速度の差に応じた時定数Ｋ１を用いて、フィルタ処理を行う。

【0135】

なお、時定数Ｋ１は、フィルタ係数の一例である。

【0136】

これにより、画像処理部８０は、第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答差をよりゼロに近づけることができる。よって、液晶表示装置１０は、第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答速度の差に起因するフリッカ及び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。

【0137】

また、時間軸方向フィルタ８５は、第２出力画像信号ＤＡＴ２の入力値、及び、過去のフレームの補正用信号の出力値と、現フレームの補正用信号の出力値とが対応付けられたルックアップテーブルを用いて、フィルタ処理を行う。

【0138】

なお、ルックアップテーブルは、変換テーブルの一例である。

【0139】

これにより、時間軸方向フィルタ８５における処理量を抑制することができる。

【0140】

また、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の階調値を補正することで第１信号を生成する第２ガンマ補正部８３をさらに備える。

【0141】

なお、第２ガンマ補正部８３は、階調補正部の一例である。

【0142】

これにより、第２液晶パネル３０のガンマ特性を考慮した信号に対して、各種処理を行うことができる。つまり、第２出力画像信号ＤＡＴ２は、第２液晶パネル３０のガンマ特性を考慮した信号となる。よって、第２液晶パネル３０は、より所望の表示を行うことができる。

【0143】

また、第１液晶パネル２０は、カラー画像を表示し、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。

【0144】

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、第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答速度の差に伴うフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。

【0145】

（実施の形態１の変形例）
以下、本変形例に係る液晶表示装置１０ａについて、図１４を参照しながら説明する。図１４は、実施の形態１の変形例に係る画像処理部８０ａの機能構成を示すブロック図である。本変形例に係る画像処理部８０ａは、主に、第１ガンマ補正部８１を備えていない点、及び、補正部９０に替えて補正部９０ａを備える点において、実施の形態１に係る画像処理部８０と相違する。以下、本変形例に係る画像処理部８０ａ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、本変形例において、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。

【0146】

図１４に示すように、液晶表示装置１０ａが備える画像処理部８０ａは、第１ガンマ補正部８１を備えていない。そのため、画像処理部８０ａでは、入力画像信号Ｄａｔａがそのまま補正部９０ａに入力される。このように、入力画像信号Ｄａｔａに基づく第２信号は、入力画像信号Ｄａｔａそのものであってもよい。

【0147】

除算処理部９１ａは、時間軸方向フィルタ８５から出力された補正用信号（現フレームの補正用信号の一例）に基づいて、入力画像信号Ｄａｔａ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９１ａは、例えば、補正用信号の階調値の逆数を示す補正値を乗算器９２に出力する。そして、乗算器９２は、補正値を用いて、入力画像信号Ｄａｔａ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。補正部９０ａは、生成した第１出力画像信号ＤＡＴ１を、第１液晶パネル２０に出力する。

【0148】

この場合、第２出力画像信号ＤＡＴ２の階調値をＤｓ、入力画像信号Ｄａｔａの階調値をＤとすると、第１出力画像信号ＤＡＴ１の階調値Ｄｍは、以下の式７で算出される。

【0149】

Ｄｍ＝Ｄ／Ｄｓ （式７）

【0150】

また、この場合、第１液晶パネル２０側のガンマ値は、（１－ガンマ値ｒ２）となる。

【0151】

以上説明したように、液晶表示装置１０ａにおいて、第２信号は、入力画像信号Ｄａｔａである。

【0152】

これにより、液晶表示装置１０ａは、第１ガンマ補正部８１を備えない簡易な構成で構成される。このような液晶表示装置１０においても、時間軸方向フィルタ８５を備えることで、フリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。よって、液晶表示装置１０ａは、簡易な構成であり、かつ、複数の液晶パネル（例えば、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０）ごとに応答速度が異なっている場合であっても、応答速度の違いによる画質の低下を抑制することができる。

【0153】

（実施の形態２）
以下、本実施の形態に係る液晶表示装置１１０について、図１５～図１９を参照しながら説明する。

【0154】

［２－１．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１１０の構成について、図１５～図１９を参照しながら説明する。図１５は、本実施の形態に係る画像処理部１８０の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る液晶表示装置１１０は、温度変化により応答差が変化した場合でも、フリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる点に特徴を有する。

【0155】

画像処理部１８０は、主に、第２視差低減部１８６、第２時間軸方向フィルタ１８７、及び、ブレンド部１８８を備える点において、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。

【0156】

図１５に示すように、液晶表示装置１１０の画像処理部１８０は、実施の形態１の画像処理部８０に加えて、第２視差低減部１８６と、第２時間軸方向フィルタ１８７と、ブレンド部１８８とを備える。また、視差低減部８４に替えて第１視差低減部１８９を備える。また、第１時間軸方向フィルタ８５は、実施の形態１に係る時間軸方向フィルタと同じフィルタであるが、第２時間軸方向フィルタ１８７との識別のため、第１時間軸方向フィルタ８５と記載する。

【0157】

第２視差低減部１８６は、第２ガンマ補正部８３が出力した階調補正された入力画像信号Ｄａｔａ（例えば、階調補正された白黒画像データ）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視差低減信号を生成する。第２視差低減部１８６は、例えば、第２ガンマ補正部８３が出力した階調補正された入力画像信号Ｄａｔａに対して、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。第２視差低減部１８６がローパスフィルタ処理を行うためのフィルタサイズは、第１視差低減部１８９がローパスフィルタ処理を行うためのフィルタサイズより大きい。第２視差低減部１８６は、例えば、大面積フィルタである。第２視差低減部１８６のフィルタサイズは、例えば、３００画素×３００画素であるが、これに限定されない。第２視差低減部１８６のフィルタサイズが大きいことで、視差をより低減することができる。第２視差低減部１８６は、例えば、いわゆるＭＡＸ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。なお、第２ガンマ補正部８３により階調補正された入力画像信号Ｄａｔａ（具体的には、階調補正された白黒画像データ）は、入力画像信号Ｄａｔａに基づく第３信号の一例であり、ローパスフィルタは、平滑化フィルタの一例である。

【0158】

図１６は、本実施の形態に係る各種処理が行われた信号に基づく画像を模式的に示す図である。図１６の（ａ）は、図６の第１フレームに示す入力画像に対して第２視差低減部１８６によるフィルタ処理（図１６中の大画面フィルタ処理）が行われた画像を模式的に示す。

【0159】

図１６の（ａ）に示すように、視差を改善するために入力画像に大画面フィルタ処理が行われる。

【0160】

図１５を再び参照して、第２視差低減部１８６は、白黒画像データに基づいて生成した第２視差低減信号を、第２時間軸方向フィルタ１８７に出力する。

【0161】

なお、第２視差低減部１８６のフィルタサイズが大きい場合、視差の抑制効果は向上するが、フリッカ及び輝度ムラが目立ちやすくなることがある。そこで、本実施の形態では、第２視差低減部１８６のフィルタ処理に起因するフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制するために、第２時間軸方向フィルタ１８７が設けられる。

【0162】

第２時間軸方向フィルタ１８７は、第２視差低減部１８６のフィルタ処理に起因するフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制するための第２応答補正信号を生成する。第２応答補正信号は、第２視差低減信号に基づく信号であり、第２液晶パネル３０の応答を遅らせるための信号である。第２応答補正信号は、第２液晶パネル３０の表示画像の応答を遅延させる（具体的には、第２液晶パネル３０の表示画像のうち低周波の領域の応答を遅延させる）信号であるともいえる。第２応答補正信号は、例えば、第２視差低減信号における低周波の成分の輝度変化を遅らせた信号である。

【0163】

第２時間軸方向フィルタ１８７は、第２視差低減部１８６から出力された第２視差低減信号を用いて第２応答補正信号を生成する。第２時間軸方向フィルタ１８７は、大画面フィルタ処理された第２視差低減信号を用いて第２応答補正信号を生成するともいえる。具体的には、第２時間軸方向フィルタ１８７は、現フレームの第２視差低減信号と、過去のフレームにおいて第２時間軸方向フィルタ１８７がブレンド部１８８に出力した第２応答補正信号（出力信号の一例）とを用いて時間軸方向のフィルタ処理を行うことで、現フレームの第２応答補正信号を生成する。

【0164】

これにより、第２液晶パネル３０において輝度値が急激に変化することを抑制することができる。具体的には、第２時間軸方向フィルタ１８７は、第２液晶パネル３０が表示するＳｕｂ表示画像の低周波の領域の輝度の時間変化を抑制する。

【0165】

ここで、第２時間軸方向フィルタ１８７によるフィルタ処理について説明する。ｎフレーム目の画素位置（ｉ、ｊ）の第２時間軸方向フィルタ１８７の出力データＶＯ２ｎ（ｉ、ｊ）は、ｎフレーム目の画素位置（ｉ、ｊ）の第２視差低減信号をＶＩ２ｎ（ｉ、ｊ）とし、ｎ－１フレーム目の画素位置（ｉ、ｊ）の第２時間軸方向フィルタ１８７の出力データをＶＯ２ｎ－１（ｉ、ｊ）、時定数をＫ４とすると、以下の式８で算出される。

【0166】

ＶＯ２ｎ（ｉ、ｊ）＝｛ＶＩ２ｎ（ｉ、ｊ）－ＶＯ２ｎ－１（ｉ、ｊ）｝×Ｋ４
＋ＶＯ２ｎ－１（ｉ、ｊ） （式８）

【0167】

式８に示すように、第２時間軸方向フィルタ１８７は、現フレームの入力データ（現フレームの第２視差低減信号の一例）と過去のフレームの出力データ（過去のフレームの第２応答補正信号の一例）とを用いて、現フレームの出力データ（現フレームの第２応答補正信号の一例）を算出する。言い換えると、第２時間軸方向フィルタ１８７は、過去のフレームの出力データが現フレームの出力データに影響を与えるような処理を行う。本実施の形態では、第２時間軸方向フィルタ１８７は、１つ前のフレームの出力データが次のフレームの出力データに影響を与えるように構成される。

【0168】

第２時間軸方向フィルタ１８７の時定数Ｋ４は、例えば、１より小さい値に設定される。第２時間軸方向フィルタ１８７は、第２液晶パネル３０の応答を遅らせるようにフィルタ処理を実行する。このように、第２時間軸方向フィルタ１８７は、時定数Ｋ４の値を調整して、温度が変化した場合でも、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答の差をゼロに近づける。

【0169】

なお、時定数Ｋ４は、例えば、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答速度の計測を行い、計測結果に基づいて予め設定されてもよい。また、時定数Ｋ４は、例えば、所定の値に設定されてもよい。時定数Ｋ４は、フィルタ係数の一例である。

【0170】

このような第２時間軸方向フィルタ１８７には、例えば、ＩＩＲフィルタ構成のローパスフィルタを適用することができる。第２時間軸方向フィルタ１８７は、例えば、一次遅れ系のＩＩＲフィルタ構成のローパスフィルタであってもよい。なお、第２時間軸方向フィルタ１８７は、ＩＩＲフィルタ構成のローパスフィルタであることに限定されない。第２時間軸方向フィルタ１８７は、例えば、ＦＩＲフィルタ構成のローパスフィルタであってもよい。また、第２時間軸方向フィルタ１８７は、例えば、メディアンフィルタなどであってもよい。

【0171】

なお、画像処理部８０は、過去のフレームにおける第２時間軸方向フィルタ１８７の出力データを記憶するフレームメモリ（図示しない）を備える。例えば、第２時間軸方向フィルタ１８７が当該フレームメモリを有していてもよい。

【0172】

なお、第２時間軸方向フィルタ１８７は、上記の式８などの近似式を用いることに限定されない。第２時間軸方向フィルタ１８７は、例えば、ルックアップテーブルを用いて出力値を算出することで、現フレームの第２応答補正信号を生成してもよい。

【0173】

ブレンド部１８８は、最高輝度を維持しながら第２ガンマ補正部８３から出力される信号と、第２時間軸方向フィルタ１８７から出力される信号とを合成する。ブレンド部１８８は、例えば、２つの信号の輝度の最大値を基準とし、所定の比率で２つの信号を加算する。言い換えると、ブレンド部１８８は、第２ガンマ補正部８３により階調補正された現フレームの白黒画像データと、現フレームの第２応答補正信号とを所定の重みで加算する。

【0174】

ブレンド部１８８は、第２ガンマ補正部８３から出力される信号の階調値をＤ１１、第２時間軸方向フィルタ１８７から出力される信号の階調値をＤ１２とすると、例えば、以下の式９により第１視差低減部１８９に出力する信号の階調値Ｄ１０を算出する。

【0175】

Ｄ１０＝（１－α）×Ｄ１１＋α×Ｄ１２ （式９）

【0176】

ここで、αは、係数（重み）であり、所定の重みの一例である。係数αは、例えば、１以下の値である。ブレンド部１８８は、入力画像信号Ｄａｔａに基づいて係数αを決定してもよい。ブレンド部１８８は、例えば、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像の明るさに応じて、係数αを決定してもよい。ブレンド部１８８は、例えば、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像が明るい画像である場合、画像が暗い場合に比べて係数αを大きい値に決定する。ブレンド部１８８は、明るいシーンでは第２時間軸方向フィルタ１８７からの信号の影響が大きくなるように係数αを決定する。ブレンド部１８８は、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像が明るい画像である場合、画像が暗い場合に比べて階調値Ｄ１２の重み（α）を大きい値に決定するとも言える。例えば、ブレンド部１８８は、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像が明るい画像である場合、現フレームの第２応答補正信号の重みを階調補正された現フレームの白黒画像データの重みより大きくなるように係数αを決定してもよい。

【0177】

また、ブレンド部１８８は、例えば、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像が暗い画像である場合、画像が明るい場合に比べて係数αを小さい値に決定する。ブレンド部１８８は、暗いシーンでは第２ガンマ補正部８３の信号の影響が大きくなるように係数αを決定する。ブレンド部１８８は、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像が暗い画像である場合、画像が明るい場合に比べて階調値Ｄ１１の重み（１－α）を大きい値に決定するとも言える。例えば、ブレンド部１８８は、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像が暗い画像である場合、階調補正された現フレームの白黒画像データの重みを現フレームの第２応答補正信号の重みより大きくなるように係数αを決定してもよい。

【0178】

なお、上記で説明した係数αの決定は、一例であり、これに限定されない。例えば、係数αは、予め設定された値であってもよい。

【0179】

なお、明るいとは、例えば、画像における階調値（画素ごとの階調値）の最大値、平均値、中央値、又は、最小値のいずれかが所定の階調値より大きいことであってもよい。また、明るいとは、例えば、画像を複数のエリアに分割し、分割されたエリア内の複数の画素の階調値の最大値、平均値、中央値、又は、最小値のいずれかが所定の階調値より大きいことであってもよい。この場合、ブレンド部１８８は、複数のエリアごとに、係数αを決定してもよい。ブレンド部１８８は、例えば、複数のエリアのうち、所定の明るさ以下の暗いエリアがある場合、当該暗いエリアの周囲のエリア（例えば、当該暗いエリアに隣接するエリア）の係数αを、当該周囲のエリアの明るさに基づいて決定される係数αより小さな値に設定してもよい。これにより、局所的に暗いエリアがある画像において、当該暗いエリアの周囲の明るいエリアが影響して、黒浮きが発生することを抑制することができる。つまり、さらに画質の低下を抑制することができる。なお、所定の階調値は、所定の明るさの一例である。

【0180】

図１６の（ｂ）は、第２ガンマ補正部８３から出力される信号に基づく画像と、第２時間軸方向フィルタ１８７から出力される信号に基づく画像とを所定の混合比で合成（図１６中のブレンド処理）した画像を示す。このとき、最大輝度は、維持される。つまり、合成することで生成される画像の最大輝度が、入力画像の最大輝度と等しくなる。

【0181】

図１５を再び参照して、ブレンド部１８８は、生成した信号を第１視差低減部１８９に出力する。ブレンド部１８８が第１視差低減部１８９に出力する信号は、入力画像信号Ｄａｔａに基づく第１信号の一例である。

【0182】

第１視差低減部１８９は、ブレンド部１８８が出力した信号に対して、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。第１視差低減部１８９は、第２視差低減部１８６よりフィルタサイズが小さいフィルタである。第２視差低減部１８６は、例えば、小面積フィルタである。第１視差低減部１８９のフィルタサイズは、例えば、１０画素×１０画素程度であるが、これに限定されない。第１視差低減部１８９のフィルタサイズが小さいことで、フリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制しつつ、視差をさらに低減することができる。第１視差低減部１８９は、例えば、いわゆるＭＡＸ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。第１視差低減部１８９は、例えば、図１６の（ｃ）に示すように、ブレンド部１８８から出力された信号に対して、小面積のフィルタ処理を実行する。

【0183】

図１５を再び参照して、第１視差低減部１８９は、ブレンド部１８８からの信号に基づいて生成した第２視差低減信号を、第１時間軸方向フィルタ８５及び第２液晶パネル３０に出力する。第２視差低減信号は、第２出力画像信号ＤＡＴ２の一例である。

【0184】

このように構成された画像処理部１８０は、第２時間軸方向フィルタ１８７のフィルタ処理により、第２液晶パネル３０へ出力される第２出力画像信号ＤＡＴ２における低周波の領域の階調値をゆっくりと変化させる。その結果、第２液晶パネル３０が表示するＳｕｂ表示画像の低周波の領域がゆっくり変化する（後述する図１９参照）。

【0185】

また、補正部９０は、第１出力画像信号ＤＡＴ１と第２出力画像信号ＤＡＴ２とを掛け合わせると入力画像信号Ｄａｔａとなる関係を維持しつつ、第１出力画像信号ＤＡＴ１に補正を加える。具体的には、補正部９０は、第１液晶パネル２０へ出力される第１出力画像信号ＤＡＴ１における低周波の領域の階調値をゆっくりと変化させるように補正を加える。

【0186】

これにより、液晶表示装置１１０は、温度変化により第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答速度の応答差が変化しても、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の低周波の領域の輝度値をゆっくりと変化させることで、当該温度変化によりフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。

【0187】

ここで、第２時間軸方向フィルタ１８７を備えない液晶表示装置において、温度が変化した場合について、図１７を参照しながら説明する。図１７は、比較例２に係る液晶表示装置の表示データの一例を示す図である。比較例２に係る液晶表示装置は、図１５に示す第１時間軸方向フィルタ８５を備え、かつ、第２時間軸方向フィルタ１８７を備えていない液晶表示装置である。例えば、比較例２に係る液晶表示装置は、実施の形態１に係る液晶表示装置１０であってもよい。以下では、比較例２に係る液晶表示装置が実施の形態１に係る液晶表示装置１０である例について説明する。なお、図１７は、図１８の点Ｐにおける表示データを示す。

【0188】

実施の形態１では、第１温度において、第１液晶パネル２０の時定数Ｋ２１を０．８７５、第２液晶パネル３０の時定数Ｋ２２を０．５、時間軸方向フィルタ８５の時定数Ｋ１を０．５４として第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答を合わせた（図８の実線を参照）。図１７は、周囲の温度が第１温度から第２温度に変化したことにより、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答速度が変化し、第１時間軸方向フィルタ８５の時定数Ｋ１が０．５４のまま、第１液晶パネル２０の時定数Ｋ２１が０．８、第２液晶パネル３０の時定数Ｋ２２が０．３に変化したときの表示データの一例を示す図である。

【0189】

図８に示すように、第１温度では、第１時間軸方向フィルタ８５のフィルタ処理により、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答が合っていた。しかしならが、図１７に示すように、第２温度では、液晶パネルの応答速度が変化することにより液晶パネルの時定数が変化するので、第１時間軸方向フィルタ８５の時定数Ｋ１が０．５４のままでは、第１液晶パネル２０の応答を適切に補正できていないことがわかる。その結果、比較例２に係る液晶表示装置では、一点鎖線枠が示すように、第３フレーム以降において、本来より明るく表示されるフリッカが発生する場合がある。

【0190】

一方、本実施の形態に係る液晶表示装置１１０は、第２時間軸方向フィルタ１８７を備えるので、温度変化に起因するフリッカ及び輝度ムラを抑制することができる。以下、温度変化に起因するフリッカ及び輝度ムラを抑制することについて、図１８及び図１９を参照しながら説明する。

【0191】

図１８は、本実施の形態に係る液晶表示装置１１０の表示画像の一例を示す図である。具体的には、図１８は、第１フレーム～第５フレームまでの５つのフレームにおける、入力画像、大面積フィルタ画像、Ｓｕｂ表示画像、及び、Ｍａｉｎ表示画像を模式的に示す。大面積フィルタ画像は、第２視差低減部１８６から出力された信号に基づく画像を示す。

【0192】

図１９は、本実施の形態に係る液晶表示装置１１０の表示データの一例を示す図である。図１９では、横軸はフレームを示し、縦軸は表示データ（階調値）を示す。また、破線は、第２時間軸方向フィルタ１８７を備えていない場合の輝度推移を示しており、実線は、第２時間軸方向フィルタ１８７を備えている場合の輝度推移を示している。

【0193】

図１８及び図１９に示すように、液晶表示装置１１０は、第２時間軸方向フィルタ１８７を備えるので、第１液晶パネル２０が表示するＭａｉｎ表示画像及び第２液晶パネル３０が表示するＳｕｂ表示画像の低周波の領域の応答を遅らせることができる。つまり、液晶表示装置１１０は、Ｍａｉｎ表示画像及びＳｕｂ表示画像の低周波の領域において、表示が切り替わる速度を遅らせることができる。

【0194】

図１８に示す第２フレームから第３フレームにかけて表示が切り替わっているが、その切り替わりが第５フレームの時点でまだ完了していない。液晶表示装置１１０は、例えば、低周波の領域において、図１０に示す場合より、実際の表示の切り替えに時間を要する。

【0195】

図１９に示すように、液晶表示装置１１０は、第２時間軸方向フィルタ１８７により、Ｓｕｂデータの変化を大面積で抑制することにより、表示画像のフリッカを抑制することができる。Ｓｕｂデータはゆっくり変化するが、Ｓｕｂデータ×Ｍａｉｎデータ＝入力画像信号を維持しながらＭａｉｎデータもＳｕｂデータの変化に追従する。これにより、液晶表示装置１１０は、温度変化等により、第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答差が変化しても、最終的に表示画像に現れるフリッカを抑制することができる。例えば、液晶表示装置１１０は、温度センサによる制御を行うことなく、つまりコストアップすることを抑制しつつ、温度変化によるフリッカを抑制することができる。また、液晶表示装置１１０は、白ウィンドウのスクロール画像を表示するも同様に、低周波の領域において、Ｓｕｂデータ及びＭａｉｎデータがゆっくり変化するので、温度変化による輝度ムラを抑制することができる。

【0196】

なお、液晶表示装置１１０の構成は、上記に限定されない。液晶表示装置１１０は、例えば、第１ガンマ補正部８１及び第２ガンマ補正部８３の少なくとも一方を備えていればよい。また、液晶表示装置１１０は、第１視差低減部１８９を備えていなくてもよい。この場合、第２視差低減部１８６は、階調補正された白黒画像データに対して、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ことで視差低減信号（第１視差低減信号の一例）を生成する第１視差低減部として機能する。

【0197】

［２－２．効果など］
以上説明したように、液晶表示装置１１０は、入力画像信号Ｄａｔａに基づく第３信号に対して、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ことで、第２視差低減信号を生成する第２視差低減部１８６と、第２視差低減信号と、第２液晶パネル３０の応答速度を遅らせるための第２応答補正信号であって、過去のフレームの第２応答補正信号とを用いて時間軸方向のフィルタ処理を行うことで、現フレームの第２応答補正信号を生成する第２時間軸方向フィルタ１８７と、第３信号と、現フレームの第２応答補正信号とを所定の重みで加算することで第１信号を生成するブレンド部１８８とをさらに備える。

【0198】

これにより、第２時間軸方向フィルタ１８７は、第２ガンマ補正部８３からの白黒画像データのうち低周波の領域を遅らせることができる。つまり、第２時間軸方向フィルタ１８７を備えることで、第２液晶パネル３０の表示は、低周波の領域においてゆっくり切り替わる。また、これに伴い、補正部９０の補正により第１液晶パネル２０の表示も、低周波の領域においてゆっくりと切り替わる。よって、液晶表示装置１１０は、温度変化により第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答差が変化しても、低周波の領域の表示がゆっくりと切り替わることで、温度変化によりフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。つまり、液晶表示装置１１０によれば、温度センサなどの他の構成を追加することなく、つまりコストアップを抑制しつつ、画質の低下をさらに抑制することができる。また、液晶表示装置１１０が表示する画像の最大輝度は、入力画像の最大輝度を維持することができる。

【0199】

また、第２視差低減部１８６は、第１視差低減部１８９よりフィルタサイズが大きい。

【0200】

これにより、第２視差低減部１８６は、フィルタサイズが小さいときに比べて、視差をより改善することができる。なお、第２視差低減部１８６のフィルタサイズが大きいことで視差は改善するがフリッカ及び輝度ムラが目立ちやすくなるが、第２時間軸方向フィルタ１８７があることで、当該フリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。よって、液晶表示装置１１０によれば、フリッカ及び輝度ムラの発生を抑制しつつ、視差をより低減することができるので、さらに画質を向上させることができる。

【0201】

また、ブレンド部１８８は、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像の明るさに応じて、所定の重みを決定する。

【0202】

これにより、重みは、画像の明るさに応じて変化する。液晶表示装置１１０は、画像の明るさに応じて適切に重みが設定されることで、温度変化によるフリッカ及び輝度ムラの発生をより抑制することができる。

【0203】

また、ブレンド部１８８は、画像が所定の明るさ以上である場合、第３信号及び現フレームの第２応答補正信号のうち現フレームの第２応答補正信号の重みが大きくなるように所定の重みを決定し、入力画像信号Ｄａｔａが示す画像の明るさが所定の明るさより低い場合、第３信号及び現フレームの第２応答補正信号のうち第３信号の重みが大きくなるように所定の重みを決定する。

【0204】

これにより、液晶表示装置１１０は、画像が明るい場合に、大面積の第２視差低減部１８６の影響を大きくすることで、視差を効果的に抑制することができる。また、液晶表示装置１１０は、画像が暗い場合に、第２ガンマ補正部８３からの信号の影響を大きくすることで、暗い画像に対する黒浮きを抑制することができる。

【0205】

また、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の階調値を補正することで第３信号を生成する第２ガンマ補正部８３をさらに備える。

【0206】

なお、第２ガンマ補正部８３は、階調補正部の一例である。

【0207】

これにより、第２液晶パネル３０のガンマ特性を考慮した信号に対して、各種処理を行うことができる。つまり、第２出力画像信号ＤＡＴ２は、第２液晶パネル３０のガンマ特性を考慮した信号となる。よって、第２液晶パネル３０は、より所望の表示を行うことができる。

【0208】

（実施の形態３）
以下、本実施の形態に係る液晶表示装置２１０について、図２０を参照しながら説明する。

【0209】

［３－１．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２１０の構成について、図２０を参照しながら説明する。図２０は、本実施の形態に係る画像処理部２８０の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る液晶表示装置２１０は、簡易な構成で、温度変化により応答差が変化した場合でも、フリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる点に特徴を有する。

【0210】

画像処理部２８０は、主に、第２時間軸方向フィルタ２８６を備える点において、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２８０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。

【0211】

図２０に示すように、液晶表示装置２１０の画像処理部２８０は、実施の形態１の画像処理部８０に加えて、第２時間軸方向フィルタ２８６を備える。また、視差低減部８４と第２時間軸方向フィルタ２８６とで、第１視差低減部が構成される。

【0212】

第２時間軸方向フィルタ２８６は、視差低減部８４と第１時間軸方向フィルタ８５及び第２液晶パネル３０との間に接続される。言い換えると、第２時間軸方向フィルタ２８６から出力される信号が、第２出力画像信号ＤＡＴ２として第１時間軸方向フィルタ８５及び第２液晶パネル３０に入力される。

【0213】

第２時間軸方向フィルタ２８６は、温度変化に起因するフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制するための第２応答補正信号を生成する。第２応答補正信号は、視差低減部８４からの信号に基づく信号であり、第２液晶パネル３０の応答を遅らせるための信号である。第２応答補正信号は、第２液晶パネル３０の表示画像の応答を遅延させる（具体的には、第２液晶パネル３０の表示画像のうち低周波の領域の応答を遅延させる）信号であるともいえる。第２応答補正信号は、例えば、視差低減部からの信号における低周波の成分の輝度変化を遅らせた信号である。

【0214】

第２時間軸方向フィルタ２８６は、視差低減部８４から出力された信号を用いて現フレームの第２応答補正信号を生成する。第２時間軸方向フィルタ２８６は、ローパスフィルタ処理された信号を用いて現フレームの第２応答補正信号を生成するともいえる。第２時間軸方向フィルタ２８６は、視差低減部８４からの信号と、過去のフレームにおいて第２時間軸方向フィルタ２８６が第１時間軸方向フィルタ８５及び第２液晶パネル３０に出力した第２応答補正信号（出力信号の一例）とを用いて時間軸方向のフィルタ処理を行うことで、現フレームの第２応答補正信号を生成する。なお、本実施の形態では、第２出力画像信号ＤＡＴ２は、現フレームの第２応答補正信号である。

【0215】

これにより、第２液晶パネル３０において輝度値が急激に変化することを抑制することができる。具体的には、第２時間軸方向フィルタ２８６は、第２液晶パネル３０が表示するＳｕｂ表示画像の低周波の領域の輝度の時間変化を抑制する。

【0216】

ここで、第２時間軸方向フィルタ２８６によるフィルタ処理について説明する。ｎフレーム目の画素位置（ｉ、ｊ）の第２時間軸方向フィルタ２８６の出力データＶＯ３ｎ（ｉ、ｊ）は、ｎフレーム目の画素位置（ｉ、ｊ）の視差低減部８４からの信号をＶＩ３ｎ（ｉ、ｊ）とし、ｎ－１フレーム目の画素位置（ｉ、ｊ）の第２時間軸方向フィルタ２８６の出力データ（過去のフレームの第２応答補正信号の一例）をＶＯ３ｎ－１（ｉ、ｊ）、時定数をＫ５とすると、以下の式１０で算出される。

【0217】

ＶＯ３ｎ（ｉ、ｊ）＝｛ＶＩ３ｎ（ｉ、ｊ）－ＶＯ３ｎ－１（ｉ、ｊ）｝×Ｋ５
＋ＶＯ３ｎ－１（ｉ、ｊ） （式１０）

【0218】

式１０に示すように、第２時間軸方向フィルタ２８６は、現フレームの入力データ（視差低減部８４からの信号であり、第１視差低減信号の一例）と過去のフレームの出力データ（過去のフレームの第２応答補正信号の一例）とを用いて、現フレームの出力データ（現フレームの第２応答補正信号の一例）を算出する。言い換えると、第２時間軸方向フィルタ２８６は、過去のフレームの出力データが現フレームの出力データに影響を与えるような処理を行う。本実施の形態では、第２時間軸方向フィルタ２８６は、１つ前のフレームの出力データが次のフレームの出力データに影響を与えるように構成される。

【0219】

第２時間軸方向フィルタ２８６の時定数Ｋ５は、例えば、１より小さい値に設定される。第２時間軸方向フィルタ２８６は、第２液晶パネル３０の応答を遅らせるようにフィルタ処理を実行する。このように、第２時間軸方向フィルタ２８６は、時定数Ｋ５の値を調整して、温度が変化した場合でも、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答の差をゼロに近づける。

【0220】

なお、時定数Ｋ５は、例えば、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の応答速度の計測を行い、計測結果に基づいて予め設定されてもよい。また、時定数Ｋ５は、例えば、所定の値に設定されてもよい。時定数Ｋ５は、フィルタ係数の一例である。

【0221】

このような第２時間軸方向フィルタ２８６には、例えば、ＩＩＲフィルタ構成のローパスフィルタを適用することができる。第２時間軸方向フィルタ２８６は、例えば、一次遅れ系のＩＩＲフィルタ構成のローパスフィルタであってもよい。なお、第２時間軸方向フィルタ２８６は、ＩＩＲフィルタ構成のローパスフィルタであることに限定されない。第２時間軸方向フィルタ２８６は、例えば、ＦＩＲフィルタ構成のローパスフィルタであってもよい。また、第２時間軸方向フィルタ２８６は、例えば、メディアンフィルタなどであってもよい。

【0222】

なお、画像処理部２８０は、過去のフレームにおける第２時間軸方向フィルタ２８６の出力データを記憶するフレームメモリ（図示しない）を備える。例えば、第２時間軸方向フィルタ２８６が当該フレームメモリを有していてもよい。

【0223】

なお、第２時間軸方向フィルタ２８６は、上記の式１０などの近似式を用いることに限定されない。第２時間軸方向フィルタ２８６は、例えば、ルックアップテーブルを用いて出力値を算出することで、現フレームの第２応答補正信号を生成してもよい。

【0224】

このように構成された画像処理部２８０は、第２時間軸方向フィルタ２８６のフィルタ処理により、第２液晶パネル３０へ出力される第２出力画像信号ＤＡＴ２における低周波の領域の階調値をゆっくりと変化させる。その結果、第２液晶パネル３０が表示するＳｕｂ表示画像の低周波の領域がゆっくり変化する。

【0225】

また、補正部９０は、第１出力画像信号ＤＡＴ１と第２出力画像信号ＤＡＴ２とを掛け合わせると入力画像信号Ｄａｔａとなる関係を維持した中で、第１出力画像信号ＤＡＴ１に補正を加える。具体的には、補正部９０は、第１液晶パネル２０へ出力される第１出力画像信号ＤＡＴ１における低周波の領域の階調値をゆっくりと変化させるように補正を加える。

【0226】

これにより、液晶表示装置２１０は、温度変化により第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答速度の応答差が変化しても、第１液晶パネル２０及び第２液晶パネル３０の低周波の領域の輝度値をゆっくりと変化させることで、当該温度変化によりフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。

【0227】

また、第２時間軸方向フィルタ２８６は、視差低減部８４のフィルタサイズが大きい場合（例えば、３００画素×３００画素など）、さらに視差低減部８４のローパスフィルタ処理に起因してフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。

【0228】

［３－２．効果など］
以上説明したように、第１視差低減部は、第２ガンマ補正信号に対して平滑化処理を行い第１視差低減信号を生成するローパスフィルタと、第１視差低減信号と、過去のフレームの第２出力画像信号ＤＡＴ２とに基づいて時間軸方向のフィルタ処理を行うことで、現フレームの第２出力画像信号ＤＡＴ２を生成する第２時間軸方向フィルタ２８６と、を有する。

【0229】

なお、ローパスフィルタは、平滑化フィルタの一例であり、第１視差低減信号は、視差低減信号の一例である。平滑化フィルタは、視差低減部８４が有する。また、視差低減部８４と第２時間軸方向フィルタ２８６とで第１視差低減部が構成される。

【0230】

これにより、第２時間軸方向フィルタ２８６は、視差低減部８４からの信号のうち低周波の領域を遅らせることができる。つまり、第２時間軸方向フィルタ２８６を備えることで、第２液晶パネル３０の表示は、低周波の領域においてゆっくり切り替わる。また、これに伴い、補正部９０の補正により第１液晶パネル２０の表示も、低周波の領域においてゆっくりと切り替わる。よって、液晶表示装置２１０は、温度変化により第１液晶パネル２０と第２液晶パネル３０との応答差が変化しても、低周波の領域の表示がゆっくりと切り替わることで、温度変化によりフリッカ及び輝度ムラが発生することを抑制することができる。つまり、液晶表示装置２１０によれば、温度センサなどの他の構成を追加することなく、つまりコストアップを抑制しつつ、画質の低下をさらに抑制することができる。

【0231】

（その他の実施の形態）
以上、各実施の形態及び変形例（以下において、実施の形態等とも記載する）に係る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。

【0232】

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。

【0233】

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。

【0234】

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。

【0235】

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。

【0236】

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。

【0237】

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】

【0238】

１０、１０ａ、１１０、２１０ 液晶表示装置
１１ 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、８０ａ、１８０、２８０ 画像処理部
８１ 第１ガンマ補正部
８２ 白黒画像生成部
８３ 第２ガンマ補正部（階調補正部）
８４ 視差低減部
８５ 時間軸方向フィルタ（第１時間軸方向フィルタ）
９０、９０ａ 補正部
９１、９１ａ 除算処理部
９２ 乗算器
１８６ 第２視差低減部
１８７、２８６ 第２時間軸方向フィルタ
１８８ ブレンド部
１８９ 第１視差低減部
Ｄ データ値
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
Ｄ１０、Ｄ１１、Ｄ１２ 階調値
Ｋ１ 時定数（フィルタ係数）
Ｋ２１、Ｋ２２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５ 時定数
Ｌ 合成輝度
Ｐ 点
ｒｍ、ｒｓ、ｒ１、ｒ２ ガンマ値
α 係数（所定の重み）

【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】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】