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CN1975851A - 图像显示装置 - Google Patents

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CN1975851A CNA2006101463364A CN200610146336A CN1975851A CN 1975851 A CN1975851 A CN 1975851A CN A2006101463364 A CNA2006101463364 A CN A2006101463364A CN 200610146336 A CN200610146336 A CN 200610146336A CN 1975851 A CN1975851 A CN 1975851A
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Abstract

本发明改善液晶显示元件等保持型图像显示装置中的动态图像模糊。因此，本发明包括根据输入图像信号的一帧的图像来生成第一子帧和灰度比该第一子帧低的第二子帧的子帧生成部(5、6)、检测出图像信号的亮度直方图的直方图检测部(2)、根据该亮度直方图判断输入图像信号是否是高灰度图像的图像判断部(3)、和在输入图像信号是高灰度图像的情况下使该输入图像信号的灰度电平降低的电平校正部(4)。并且，本发明通过使高灰度图像的灰度降低，来维持第一和第二子帧之间的亮度差，提高动态图像模糊的改善效果。

Description

图像显示装置
技术领域
本发明涉及使用了例如液晶显示元件等保持型显示元件的图像显示装置。
背景技术
液晶显示元件等保持型显示元件与CRT这样的脉冲型不同，在一帧期间按每个象素保持图像数据。因此，用这种显示元件显示动态图像的情况下，发生图像的轮廓看上去模糊的现象(下面称作动态图像模糊)，用户可以看到残像。
用于改善这种动态图像模糊的技术已知记载在例如日本特开2005-173573号公报中。在特开2005-173573号公报的段落0012、图1中公开了下述技术，即，在保持型图像显示装置中，将一帧期间分割为彼此灰度不同的多个子帧期间，来进行图像显示，从而缩短保持同一图像数据的保持期间，来改善动态图像模糊。上述各子帧的灰度电平根据输入图像信号的灰度电平来设定。
上述子帧包含例如第一子帧和灰度比该第一子帧低的第二子帧。该第一和第二予帧各自的灰度设定为在合成两者后，与作为两者的基础的原始帧的灰度相同。例如，在原始帧为100灰度(用8比特表现最大为255灰度)的情况下，将第一子帧设定为137灰度，第二子帧设置为32灰度。
这时，第二子帧的灰度越低(接近于黑)动态图像模糊的改善效果越大。因此，在原始帧的灰度为低灰度～中灰度的情况下，由于可以降低第二子帧的灰度，所以可以增强动态图像模糊的改善效果。
但是，由于第一帧的灰度限制在上述最大灰度(例如255灰度)，所以在原始帧的灰度为高灰度的情况下，很难降低第二子帧的灰度。例如，在原始帧为220灰度的情况下，将第一子帧设定为255灰度，将第二子帧设定为114灰度。因此，现有技术中，在原始帧为高灰度的情况下，动态图像模糊的改善效果小。
另外，在显示从2-3下拉和2-2下拉的图像信号得到的子帧的情况下，在从表示某个图像内容的原始帧切换到表示其他图像内容的原始帧时，暂时性夹着暗的子帧。因此，在该切换部中，有时闪烁、抖动妨害(损害运动的平滑性的妨害)被强调并被识别。上述切换部是指例如在将表示某个视频内容(A)的原始帧连续两次为AA，接着，将表示其他视频内容(B)的原始帧连续三次为BBB的2-3下拉视频信号中，从帧A切换为帧B的部分。
发明内容
本发明提供用于显示改善了动态图像模糊的高质量的视频的技术。另外，本发明不但改善了上述动态图像模糊，且高质量地显示下拉形式的图像信号。
本发明的特征在于，在输入图像信号的灰度为规定值以上的情况下，进行校正来降低该输入图像信号的灰度电平，并从该灰度校正后的输入图像信号中生成第一和第二子帧。这时，最好提高来自液晶显示元件的光源(背景光)的光的照度，并补偿上述灰度的降低部分。
通过从输入图像信号检测出的表示在规定期间中的多个灰度区域的每个的出现频率的直方图，来判断上述输入图像信号是否是高灰度的图像。另外，也可根据规定期间中的平均亮度电平(APL)来进行上述判断，也可组合这些。
另外，本发明的特征在于，在根据下拉形式的图像信号生成子帧的情况下，设输入图像信号的帧的切换部中的子帧之间的灰度电平相同。
根据本发明，在使用了例如液晶显示元件等保持型显示元件的图像显示装置中，可以良好地改善动态图像模糊，来显示高质量的视频。另外，可以在提示闪烁、抖动的情况下显示下拉形式的图像信号。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施例的框图；
图2是表示灰度变换部6中的各子帧的灰度变换特性的图；
图3是表示灰度变换部6中的各子帧的灰度变换特性的图；
图4是表示第一实施例中的灰度电平校正部4的一结构例的图；
图5是表示黑色电平校正量的特性的图；
图6是表示光源校正量的特性的图；
图7是表示第一实施例中的黑色电平校正、光源控制的概念的图；
图8是表示本发明的第二实施例中的灰度电平校正部4的一结构例的图；
图9是表示基于黑色电平校正的暗部缺失的概念的图；
图10是表示第二实施例中的灰度电平校正的概念的图；
图11是表示第二实施例中的灰度电平校正部121的控制特性图；
图12是表示本发明的第三实施例的框图；
图13是表示通过第三实施例生成的子帧列的一例的图；
图14是表示通过第三实施例生成的子帧列的一例的图；
图15是表示通过第三实施例生成的子帧列的一例的图；
图16是表示通过第三实施例生成的子帧列的一例的图；
图17是表示第三实施例中的子帧的灰度变换特性的图。
具体实施方式
下面，参考附图来详细说明本发明的实施方式。另外，下面说明的实施方式作为图像显示元件以使用了液晶显示元件的图像显示装置为例来进行说明。但是，若是上述的保持型显示元件，则可以在液晶显示元件之外的显示元件，例如EL显示元件等中同样适用。
【实施例1】
图1是表示本发明的图像显示装置的第一实施例的一结构例的框图。本实施例中，设从输入端子1输入具有60Hz的帧频率的组件形式(YcbCr格式)的图像信号。输入到输入端子1的图像信号供给电平校正部4。另外，该输入图像信号还经检测范围设定部21供给直方图检测部2。检测范围设定部21设定图像1的画面中、由直方图检测部检测出的亮度直方图的范围(后面描述细节)。直方图检测部2从输入图像信号中包含的亮度信号(Y)中检测出例如一帧或一场期间中的亮度直方图。该亮度直方图表示在区分为多个的每个灰度区域中分别对应的亮度信号的出现频率。例如，在输入图像信号是8比特的数字信号，其灰度数是256的情况下，亮度直方图中的灰度区域例如按每32个灰度区分为例如8～16个。并且，在每个区分后的区域中，将具有该灰度区域所属(所包含)的电平的亮度信号的象素数作为出现频率，计数一帧或一场期间。这样，生成了亮度直方图。另外，在下面的说明中，将输入图像的最大灰度作为255来进行说明。
将由上述直方图检测部2生成的亮度直方图供给图像判断部3。图像判断部3从所生成的亮度直方图中判断是否是规定灰度(例如190灰度)以上的区域中的象素数存在规定数以上的高灰度图像。图像判断部3在该判断结果判断为输入图像信号是高灰度图像的情况下，输出控制信号33，并供给到灰度电平校正部4和光源控制部8。
电平校正部4根据从图像判断部3输出的控制信号来校正输入到输入端子1的图像信号的灰度电平。在从图像判断部3输出了控制信号的情况下，电平校正部4进行控制，使图像信号的灰度降低。将通过电平校正部4校正了灰度后的图像信号输入到倍速变换部5中，在该倍速变换部5中将帧频率变换为2倍。由于输入图像信号的帧频率在本例中如上所述为60Hz，所以倍速变换部5变换为其2倍的120Hz。倍速变换部5在使帧频率为2倍时，例如重复2次同一帧。例如在输入图像信号的原始帧以1/60秒周期出现为A、B、C...的情况下，倍速变换部5将其变换为A、A、B、B、C、C...这样的1/120秒周期的信号。
灰度变换部6对通过倍速变换部5倍速后的图像信号进行灰度变换处理。这里，将上述倍速变换部5生成的两个连续的同一帧中最先出现的帧作为第一(1st)子帧，将之后出现的帧作为第二(2nd)子帧。并且，灰度变换部6进行灰度变换，使第一子帧的灰度比原始帧的灰度高(即变亮)，并且进行灰度变换，使第二子帧的灰度比原始帧的灰度低(即变暗)。即，第二子帧的灰度比第一子帧低。
参考图2来说明灰度变换部6中的灰度变换处理的一例。图2表示灰度变换部6中的灰度变换特性，曲线161表示对第一子帧的变换特性，曲线162表示对第二子帧的变换特性。另外，曲线163表示合成第一子帧和第二子帧时的特性曲线(理想输出灰度：图中γ＝2.2的曲线)。在向具有这种特性的灰度变换部6输入例如100灰度的原始帧的情况下，第一子帧根据曲线161变换为137灰度，第二子帧根据曲线162变换为0灰度(黑)。
并且，合成了第一子帧和第二子帧后的灰度根据曲线163为32灰度。这里，在将输入图像的灰度设作Tin、将最大灰度设作Tmax、将第一子帧的灰度设作T1st、将第二子帧的灰度设作T2nd时，灰度的算出式例如如下面的公式1。根据该算出式，决定第一子帧和第二子帧的灰度。
(公式1)(Tin/Tmax)2.2＝{(T1st/Tmax)2.2+(T2nd/Tmax)2.2}/2
将如上这样进行了灰度变换后的第一和第二子帧供给到定时控制器7。定时控制器7以与例如输入图像信号一起输入的水平同步信号和垂直同步信号为基础，将第一和第二子帧的图像数据供给到LCD面板10。当然，供给到LCD面板10的图像数据的垂直扫描频率为输入图像信号的垂直扫描频率的2倍。这样，在LCD面板10上交替显示亮的第一子帧和暗的第二子帧。
这样，本实施例中，在通常的一帧期间中，将第一子帧和第二子帧两个帧的图像数据写入到LCD面板10中。因此，LCD面板10的驱动频率为通常的倍数。并且，在第一子帧期间中写入比输入图像信号亮度高的数据，在第二子帧期间中写入尽可能接近于0(黑)的数据。因此，可以不降低亮度地实现与在一帧期间中插入黑色的图像(所谓的黑插入)方式相同的模糊改善效果。下面将这种方式称作灰度分配方式。
另一方面，在光源控制部8中，根据从图像判断部3输出的控制信号33，来算出光源电压设定量，并输出到DAC9中。在DAC9中生成对应于所述光源电压设定量的DC电压后输出到变换器12中。变换器12以来自DAC9的DC电压为基础来生成PWM信号，通过进行作为LCD10的光源的背景光11的电流控制，来控制来自背景光11的光的照度。这里，背景光11可以是白色光源，也可以由放射多色光的多个LED光构成。
在如上这种灰度分配方式中，例如如图3所示，在输入图像信号的灰度为规定灰度174(下面称作效果临界)以上时，第二子帧的变换特性162显示出急剧升高的特性。因此，输入图像信号的灰度在具有超过效果临界174的高灰度而高的情况下，不能降低第二子帧的灰度。例如，如图3所示，在输入图像信号为220灰度的情况下，第二子帧的灰度为114，为较高的灰度。因此，不能在第二子帧期间插入接近于黑色的帧，动态图像模糊的改善效果小。即，以效果临界174为临界，在输入了具有其以上的灰度的图像信号的情况下，减小了动态图像模糊的改善效果。另外，该效果临界174在例如8比特数据输入时，且为γ＝2.2的情况下，约为190灰度。
为改善该情况，本实施例中，在输入图像信号是超过规定灰度(即效果临界174)的高灰度图像的情况下，其特征在于，进行控制，降低输入图像信号的灰度。上述规定灰度为例如如上所述降低了动态图像模糊的改善效果的约190灰度。下面，详细说明输入图像信号是上述高灰度图像的情况下的动作。
图像判断部3使用直方图检测部2生成的亮度直方图来判断输入图像信号是否是高灰度图像。例如，在上述亮度直方图中，在属于效果临界174以上的亮度区域的出现次数(象素数)例如存在全体象素的50％以上的情况下，将该输入图像信号判断为高灰度图像。并且，图像判断部如上所述生成控制信号33，并输出到电平校正部4和光源控制部8中。
使用图4～图5来说明本实施例中的电平校正部4和光源控制部8的动作。图4是表示电平校正部4的结构的一例的框图。本实施例的电平校正部4包含黑色电平校正部31和延迟调整部32。上述控制信号33作为图像信号的电平校正量供给到黑色电平校正部31。黑色电平校正部31根据上述电平校正量来控制图像信号的黑色电平(DC电平)。图4的例子中，仅对亮度信号(Y)实施图像信号的电平校正，色差信号(CbCr)仅进行与亮度信号的延迟配合。但是，也可以是对色差信号(CbCr)也进行相同的处理的结构。黑色电平校正部31中，根据电平校正量33来进行降低图像信号的黑色电平(DC电平)的处理。图5是表示所述电平校正量33的特性的一例。如图5(a)所示，效果临界174以上的象素数越多，黑色电平校正量，即黑色电平的降低幅度(YL)越大。即，黑色电平校正量(YL)与效果临界174以上的象素数大致成正比。因此，如图5(b)所示，从黑色电平校正部31输出的图像信号的灰度比黑色电平校正部31的输入图像信号的灰度降低的量为黑色电平校正量(YL)。
因此，如图3所示的超过效果临界174的高灰度图像通过黑色电平校正部31校正为具有效果临界174以下的灰度的图像。其结果为，输入到灰度变换部6的图像信号的整体灰度实质上可以为效果临界174以下。由此，在输入图像信号为高灰度图像的情况下，灰度变换部6也可以将从该高灰度图像生成的第二子帧的灰度如图3所示变为0(黑色)。由此，根据本实施例，在灰度分配方式中，可以提高输入图像信号是高灰度图像时的动态图像模糊的改善效果。
但是，上述情况下，由于使图像信号的灰度降低，所以在LCD面板10上显示的图像的亮度降低。本实施例为了补偿该亮度降低，而控制来自作为LCD面板10的光源的背景光11的光的照度。即，在输入图像信号的灰度通过电平校正部4降低了灰度时，进行控制，提高来自背景光11的光的照度。图6表示该控制特性的一例。如图6(a)所示，进行控制，使得效果临界174以上的象素数越多，背景光校正量，即背景光的照度的升高幅度(BL)越大。即，背景光的照度的升高幅度(BL)与效果临界174以上的象素数大致成正比。因此，如图6(b)所示，LCD面板11上显示的图像的亮度提高了上述升高幅度(BL)。
另外，本实施例中，上述图像信号的电平校正和光源控制连动地动作。因此，也可以为与图像信号的电平的校正量(YL)连动来控制背景光校正量(BL)的结构。另外，图5和图6中，电平校正量和背景光校正量分别根据效果临界174以上的象素数来控制为线性变化，但是并不限于此。即，也可以使这些校正量与输入图像配合来进行非线性控制。
这样，本实施例中，根据由直方图检测部2生成的亮度直方图对效果临界174以上的象素数进行计数，并根据该计数的结果来决定电平校正量，控制图像信号的灰度和来自背景光的光的照度。参考图7来说明该控制的概念。图中的块图表示亮度直方图，该图中纵轴为灰度，横轴为象素数。
考虑根据直方图检测部2的检测结果判断为输入图像114如图所示包含有效果临界174以上的灰度、且该效果临界174以上的亮度区域中的象素数为规定阈值以上的情况。这时，通过电平校正部4进行校正，将输入图像114的灰度电平降低到效果临界174以下。即，沿图示的箭头a的方向移动，而得到校正图像115。因此，校正图像115的所有灰度可以收敛在效果临界174以下。其结果是，对于接近于最大灰度(255)的图像，也可得到低灰度的第二子帧。之后，由于通过光源控制来提高来自背景光11的光的照度，所以在LCD面板上形成的图像在视觉上具有显示图像116的直方图。即，该光源控制为与实质上沿箭头b的方向移动校正图像115的直方图等效的控制。结果，校正图像115中的最大灰度可以以在LCD面板中可显示的最大亮度值附近显示。另外，图7中，最大亮度值111和最小亮度值112之间的幅度113相当于LCD面板的动态范围。
如上所述在输入图像信号是高灰度图像的情况下进行上述控制。例如，在输入的图像不包含高灰度的象素，而主要由中间灰度的象素构成的情况下，不进行本控制。这时，仅进行通常的灰度分配方式的处理。
如上所述，本实施例中，在使用了液晶显示元件等保持型元件的图像显示装置的情况下，可以抑制最大亮度和对比度的降低，并可以改善动态图像模糊。尤其在使用了上述灰度分割方式的图像显示装置中，即使输入图像信号是高灰度图像，也可得到动态图像模糊改善效果。另外，在增强这种动态图像模糊改善效果的情况中，也可以抑制显示图像的亮度的降低。
上述说明中，说明了在高灰度图像的识别中使用了亮度直方图的例子。但是，也可以代替亮度直方图，检测出图像的平均亮度电平(APL)，将APL为规定阈值以上的图像判断为高灰度图像。这时，在判断为高灰度图像的情况下也进行与上述的实施例相同的控制。
另外，也可构成为通过检测范围设定部21，来设定检测直方图的图像区域。在图像的重要部分存在于显示画面的中央的情况下，在该图像中央部分由检测范围设定部2来设定检索范围。这时，在高灰度的物体移动到例如较低灰度的背景的中央部分的图像中，可以对该物体进一步提高运动模糊的改善效果。
进一步，也可以针对亮度高的文字字幕滚动在屏幕下部设置检测范围。由此，即使背景是低灰度显示，也可高精度检测出高灰度的文字字幕，由此，可以对该文字字幕部进一步提高运动模糊的改善效果。另外，基于检测范围设定部20的直方图检测范围的设定也可根据图像的种类来自动进行。另外，还可由用户设定。
这样，若使用检测范围设定部21，则可以对希望的区域更高精度地改善运动模糊。
【实施例2】
接着，说明本发明的第二实施例。本实施例如图8所示，特征在于在电平校正电路4上新设置灰度校正部21，并通过控制信号122来控制该灰度校正部121。对于电平校正电路4之外的结构与第一实施例相同。下面，说明本发明的细节。此外，图8中，对于与图4的构成要素相同的构成要素，赋予同一符号来省略其说明。
本实施例用于在输入图像振幅从高灰度向低灰度的大范围扩展的情况下，通过黑色电平校正部31进行的黑色电平校正来减轻暗部缺失。因此，本实施例在黑色电平校正部31的前级设置用于压缩信号振幅的灰度校正部121。参考图9和图10来说明其动作。另外，图9和图10中，与图7相同的符号是指同一要素。
如图9所示，考虑输入在从高灰度到低灰度的宽灰度范围内存在象素数的图像信号145的情况。这种图像信号145通过直方图检测部2和图像判断部3判断为高灰度图像。并且，通过电平校正部4，如箭头a所示，移动该黑色电平，使得图像信号145的灰度为效果临界174以下。结果，如图9所示，图像信号145的低灰度部分141(用虚线的圆标记所包围的部分)超过了LCD面板可再现的灰度的最小值112，产生了所谓的暗部缺失。为了防止该情况，本实施例中，通过灰度校正部121，在输入图像信号为高灰度图像的情况下来压缩图像信号的振幅。
图10表示本实施例中的控制的情况。图像判断部3根据通过直方图检测部2检测出的图像信号145的亮度直方图，判断在低灰度区域存在的象素数是否是规定以上的比例。若是这样，则图像判断部3对灰度校正部121输出控制信号122。灰度校正部121接收到控制信号122后，进行动作，以使压缩该图像信号145的振幅。本实施例中，仅压缩图像信号145的低灰度区域，使得图像信号145的整体振幅在由效果临界174和上述可再现灰度的最小值113决定的可改善区域151内。该灰度校正部121中的灰度校正特性的一例例如图11所示。如图11所示，使输入图像信号的灰度中的规定的压缩灰度电平191以下的灰度非线性降低(压缩)。这里，不对上述压缩灰度电平191以上的灰度进行灰度变换(即，输入灰度∶输出灰度＝1∶1)。上述压缩灰度电平191也可任意设定。这样，若在通过黑色电平校正部31降低了黑色电平之前，预先压缩图像信号的低灰度区域的灰度，则通过黑色电平的降低处理防止了图像信号的低灰度区域为可再现灰度的最小值112以下。
本实施例中，由于不压缩高灰度部分的成分，而原样存在，所以可以防止由灰度变换造成的对比度降低。另外，本实施例中，仅压缩图像信号145的低灰度区域，但是也可压缩图像信号145的整体。另外，也可以以压缩灰度电平191为临界，在低灰度区域和高灰度区域中使压缩率不同。
通过这种处理，灰度校正部121生成压缩信号153并输出到黑色电平校正部31。之后的处理，即黑色电平校正部31中的处理(箭头a的处理)和光源控制部8的处理(箭头b的处理)与前述的第一实施例(图7的处理)相同。
如上所述，本实施例中，在黑色电平的校正之前，压缩输入图像信号振幅的规定灰度电平以下的低灰度部分。因此，在输入图像信号的振幅是从高灰度向低电平在大范围中扩展的宽振幅的信号的情况下，可以减轻由黑色电平校正造成的暗部缺失。因此，根据本实施例，可以减轻暗部缺失，同时可以提高灰度分割方式中的动态图像模糊的改善效果。
【实施例3】
接着，说明本发明的第三实施例。图12是表示本发明的第三实施例的图像显示装置的一构成例的框图。图4中，对于与图1所示的第一实施例的结构要素相同的要素，赋予同一符号来省略详细说明。
本实施例抑制对作为输入图像的电影及CG、动画这样的2-3下拉或2-2下拉处理后的图像信号(下面将这些统称为“下拉信号”)进行基于上述灰度分割方式的信号处理的情况下的闪烁和抖动。在说明本实施例之前，说明在对下拉信号进行基于灰度分割方式的信号处理的情况下产生闪烁和抖动的理由。
例如，若对为A、A、B、B...的连续两次重复同一图像的2-2下拉图像信号通过上述灰度分割方式来进行信号处理，则生成下面的子帧串。另外，下面的帧串中，H表示亮的灰度，L表示暗的灰度。
A(H)、A(L)、A(H)、A(L)、B(H)、B(L)、B(H)、B(L)...
由于液晶显示元件是保持型的元件，所以通常闪烁不明显。但是，在如上这种子帧串中，在两个子帧A(亮)之间向液晶显示元件写入接近于0灰度的A(暗)。即，由于子帧A(亮)在时间上离散地重复显示，所以认为将其识别为闪烁。
另外，同样，在原始帧的切换时，即从帧A向帧B的切换时，将接近于0灰度的子帧A(暗)的数据写入到液晶显示元件。由此，认为看上去原始帧A和B之间的视频差变大。即，因显示元件的响应接近于脉冲响应，而识别为强调了抖动。实际上，在作为脉冲驱动的CRT中，确认产生了同样的现象。因上述闪烁和抖动的累积效果，强调了这些，而认为识别为图像质量劣化。上述中以2-2下拉图像输入时为例进行了说明，但是认为在2-3下拉图像输入时也产生了同样的降低。
本实施例降低这种图像质量劣化。图12中，将所输入的下拉信号41输入到下拉检测部42中。下拉检测部42检测出输入图像信号是否是下拉信号。例如，下拉检测部42使用场存储器43，检测出场之间的差分，并通过确定该差分为0的定时，来判断是2-2下拉后的信号，还是2-3下拉后的信号。对于其细节，由于不是本实施例的主要内容，所以省略细节。
在所述下拉检测部42中，将2-2下拉判断信号和相位信号或2-3下拉判断信号和相位信号输出到逐行变换部44和灰度电平设定部45。逐行变换部44中，使用来自所述下拉检测部42的判断信号和相位信号，来进行高图像质量的隔行/逐行(非隔行)变换。将来自逐行变换部44的信号供给到倍速变换部5。倍速变换部5倍速变换逐行变换部44的输出信号，并如第一实施例中所说明的那样，生成第一和第二子帧。灰度电平设定部45中，根据2-3下拉信号、2-2下拉信号和除此之外的信号，来设定分别对于由倍速变换部5生成的第一和第二子帧的灰度的分配电平。灰度变换部6中，根据由上述灰度电平设定部45进行的灰度的设定，来变换通过倍速变换部5生成的第一和第二子帧的灰度。虽然通过灰度变换部6进行了灰度变换，但是发送信号(子帧串)与上述的第一实施例相同，经定时控制器7供给到LCD面板10。LCD面板10根据来自定时控制器7的子帧串来显示图像。
接着，参考图13和图14来说明灰度电平设定部45的动作的一例。图13和图14表示下拉处理前的图像(基础图像)、下拉信号的原始帧和通过本实施例生成的子帧串的关系。图13和图14中，基础图像51表示例如电影等的图像，帧频率是24KHz。在广播台侧等中，下拉处理该图像来得到帧频率为60KHz的下拉信号52。从该下拉信号52通过本实施例的图像显示装置来生成帧频率120Hz的子帧串。另外，图13表示对于2-3下拉信号的处理的例子，图14表示对于2-2下拉信号的处理的例子。
如之前所描述的，灰度分配方式中，原始帧的切换部(从原始帧A向B的切换部)中，向LCD面板10写入0(黑)灰度的子帧的数据。因此，可能强调抖动而被用户识别。因此，本实施例中，如图13和图14所示，在原始帧的切换部中不写入0(黑)灰度的子帧的数据，而设定为重复原始帧来作为子帧。即，本实施例中，从2-3下拉信号生成的子帧串如下那样。另外，在下面的子帧串中，H表示亮的灰度，L表示暗的灰度，O表示与原始帧相同的灰度。
A’(H)、A”(L)、A(O)、A(O)、B’(H)、B”(L)、B’(H)、B”(L)、B(O)、B(O)...
另外，本实施例中，从2-2下拉信号生成的子帧串如下那样。
A’(H)、A”(L)、A(O)、A(O)、B’(H)、B”(L)、B(O)、B(O)...
另外，2-3下拉中的原始帧(像差)的切换部分使用下拉相位信号46，通过下拉检测部42来加以识别。2-2下拉的识别也相同。
如上所述，在下拉信号输入的像差切换部分中，通过使子帧的灰度电平相配合，可以抑制抖动的强调。
图15是说明图12中的灰度电平设定部45的另一动作例的图。图15中，与下拉的周期相配合地来切换灰度电平变换数据。即，两个像差重复的部分通过4个子帧构成第一组，三个像差重复的部分通过6个子帧来构成第二组。并且，按每个子帧的组来进行各个子帧的灰度数据变换。另外，这时，如图13的例子中所描述的，对于像差的切换部分，进行设定来重复原来的帧。
图17表示进行图15所示的子帧的灰度变换用的灰度变换数据特性的一例。图17(a)是重复2个像差(包含4个子帧的第一组)的情况下的灰度变换特性，图17(b)是重复3个像差(包含6个子帧的第二组)的情况下的灰度变换特性。图17(a)中，符号81是第一子帧的特性曲线，符号82是第二子帧的特性曲线，符号83是第三子帧的特性曲线，符号84是第四子帧用的特性曲线，符号85是合成了第一～第四子帧后的合成帧的特性曲线。从图中可以看出，本例中，第一组中，按照第一、第二、第三、第四子帧的顺序灰度提高。同样，图17(b)中，符号86是第一子帧的特性曲线，符号87是第二子帧的特性曲线，符号88是第三子帧的特性曲线，符号89是第四子帧用的特性曲线，符号90是第五子帧用的特性曲线，符号91是第六子帧用的特性曲线，符号92是合成第一～第六子帧后的合成帧的特性曲线。从图中可以看出，本例中，第二组中，按照第一、第二、第三、第四、第五、第六子帧的顺序灰度降低。
若这样设定灰度，则第一组的最终子帧(第四子帧)和第二组的最初子帧(第一子帧)几乎不产生亮度差。由此，由于在原始帧的切换部分中不产生大的亮度差，所以抑制了如上所述的抖动和闪烁。
图17中，第一组的期间中，积分了两个像差的图像数据后的值和积分了4个子帧后的值相等，保持显示亮度。在第二组期间中也相同，积分了3个像差的图像数据后的值和积分了6个子帧后的值相等。
如上所述，本实施例中，在2-3下拉信号输入时，将对应于两个像差重复部分的4个子帧成组为第一组，将对应于三个像差重复部分的6个子帧成组为第二组。并且，在第一组和第二组的各自中，按每个子帧来进行灰度变换。因此，在通过灰度分配方式从2-3下拉信号生成了子帧的情况下，可以抑制闪烁、抖动强调这样的图像质量劣化。
另外，在2-2下拉信号输入时，如图16所示，按对应于2个像差重复部分的每4个子帧来进行成组，而分别变换该组中的各子帧的灰度。这时，几乎不产生某个组中的最终的子帧和下一组的最初的子帧的灰度差。即，在上述某个组中，按照第一、第二、第三、第四子帧的顺序灰度变高，在下一组中，按照第一、第二、第三、第四子帧的顺序灰度降低。这时，某个组的灰度变换特性和下一组的灰度变换特性可以使用相同的特性。另外，对各个组也可使用其他的灰度变换特性。
根据该例子，在通过灰度分配方式从2-2下拉信号来生成子帧的情况下，也可抑制闪烁、抖动强调这样的图像质量劣化。

Claims (15)

1、一种图像显示装置，其特征在于，包括：
子帧生成部，根据所输入的图像信号中的一帧的图像，生成第一子帧和灰度比该第一子帧低的第二子帧；
电平校正部，在所述输入图像信号的灰度为规定值以上的情况下，使该输入图像信号的灰度电平降低；
所述子帧生成部在所述输入图像信号的灰度是规定值以上的情况下，使用由所述电平校正部降低了灰度电平的图像信号，生成所述第一和第二子帧。
2、根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述电平校正部在所述输入图像信号的灰度为规定值以上的情况下，降低该输入图像信号的黑色电平，来使该输入图像信号的灰度电平降低。
3、根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述电平校正部在所述输入图像信号的灰度为规定值以上的情况下，压缩该输入图像信号的振幅电平，来使该输入图像信号的灰度电平降低。
4、根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述图像显示装置是对来自光源的光进行调制来形成图像的保持型的液晶显示装置；
还具有光源控制部，该光源控制部在所述输入图像信号的灰度为规定值以上的情况下，提高所述光源的照度。
5、根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述电平校正部使该输入图像信号的灰度电平降低，使得所述输入灰度为规定灰度以下。
6、一种图像显示装置，其特征在于，包括：
液晶显示部，调制来自光源的光；
子帧生成部，根据所输入的图像信号中的一帧的图像，生成第一子帧和灰度比该第一子帧低的第二子帧，并供给到所述液晶显示部；
电平校正部，在是所述输入图像信号的灰度为规定值以上的高灰度图像的情况下，使该输入图像信号的灰度电平降低；和
光源控制部，控制来自所述光源的光的照度，其中，
所述子帧生成部在所述输入图像信号是所述高灰度图像的情况下，使用由所述电平校正部降低了灰度电平的图像信号，生成所述第一和第二子帧；
所述光源控制部进行控制，使得在所述输入图像信号是所述高灰度图像的情况下，提高来自所述光源的光的照度。
7、根据权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，还包括：
直方图检测部，根据所述输入图像信号，对表示规定期间中的多个灰度区域的每一个的出现频率的直方图进行检测；
图像判断部，根据由所述直方图检测部检测出的直方图，判断输入图像信号是否是所述高灰度图像；其中，
在所述直方图中规定灰度区域以上的出现频率是规定阈值以上的情况下，所述图像判断部判断为该输入图像信号是所述高灰度图像；
所述电平校正部和所述光源控制部根据所述图像判断部的判断结果进行控制。
8、根据权利要求7所述的图像显示装置，其特征在于，还包括：
检测范围设置部，设置进行所述直方图的检测的画面区域；
其中，在由所述检测范围设置部设置的检测范围中检测所述直方图。
9、根据权利要求6所述的图像显示装置，其特征在于，还包括：
APL检测部，根据所述输入图像信号，检测规定期间中的平均亮度电平；
图像判断部，根据由所述APL检测部检测出的平均亮度电平，判断输入图像信号是否是所述高灰度图像；
其中，所述图像判断部在所述平均亮度电平是规定值以上的情况下，判断为所述输入图像信号是所述高灰度图像；
所述电平校正部和所述光源控制部根据所述图像判断部的判断结果进行控制。
10、根据权利要求9所述的图像显示装置，其特征在于，还包括：
检测范围设置部，设置进行所述平均亮度电平的检测的画面区域；
在由所述检测范围设置部设置的检测范围中检测所述平均亮度电平。
11、一种图像显示装置，其特征在于，包括：
子帧生成部，根据所输入的图像信号中的一帧的图像，生成灰度彼此不同的多个子帧；
下拉检测部，判断所述输入图像信号是否是进行了2-3或2-2下拉处理后的信号；
其中，在由所述下拉检测部判断为输入图像信号是进行了所述下拉处理后的信号的情况下，将由所述子帧生成部生成的多个子帧中的、所述输入图像信号的帧的切换部中的子帧之间的灰度电平设为相同。
12、根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，还包括：
下拉灰度电平设置部；
其中，按每4个子帧来对所述子帧生成部所生成的多个子帧分组；
所述下拉灰度电平设置部在由所述下拉检测部判断为所述输入图像信号是进行了2-2下拉处理后的信号的情况下，按所述分组后的每4个子帧来设置灰度电平。
13、根据权利要求12所述的图像显示装置，其特征在于，所述下拉灰度电平设置单元进行设置，使所述分组后的4个子帧的灰度阶段性变化，且将所述帧的切换部的子帧灰度电平设为相同。
14、根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，还包括：
下拉灰度电平设置部；
其中，将所述子帧生成部所生成的多个子帧区分为按每4个子帧分组后的第一组和按每6个子帧分组后的第二组；
所述下拉灰度电平设置部在由所述下拉检测部判断为所述输入图像信号是进行了2-3下拉处理后的信号的情况下，按所述第一组中包含的每4个子帧、以及按所述第二组中包含的每6个子帧来设置灰度电平。
15、根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，所述下拉灰度电平设置单元进行设置，使所述第一组中包含的4个子帧和所述第二组中包含的6个子帧的灰度分别阶段性变化，且将所述帧的切换部的子帧灰度电平设为相同。
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