JPWO2006095743A1 - Display device, liquid crystal monitor, liquid crystal television receiver and display method - Google Patents

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Abstract

本表示装置では、制御部(15)が、後サブフレームの期間と前サブフレームにフレームを分割し、低輝度では前サブフレームを黒表示とする一方、高輝度では後サブフレームを白表示とする。これにより、白浮き現象を抑制できる。また、制御部(15)が、表示部(14)の光源を、フレーム周波数のn.5倍であって、450Hz以上の調光周波数でのPWM調光方式で調光している。これにより、横縞の発生を防止できる。また、調光周波数を十分に上げているため、フリッカを目立たなくできる。In this display device, the control unit (15) divides the frame into the period of the subsequent subframe and the previous subframe, and displays the previous subframe in black at low luminance while displaying the subsequent subframe in white at high luminance. To do. Thereby, the white floating phenomenon can be suppressed. Further, the control unit (15) switches the light source of the display unit (14) to n. The light is dimmed by a PWM dimming method at a dimming frequency of 450 Hz or higher. Thereby, generation | occurrence | production of a horizontal stripe can be prevented. Further, since the dimming frequency is sufficiently increased, flicker can be made inconspicuous.

Description

本発明は、1フレームを、複数のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置に関するものである。  The present invention relates to a display device that displays an image by dividing one frame into a plurality of subframes.

近年、CRT(陰極線管)が用いられていた分野で、液晶表示装置、特にTN(Twisted Nematic)型の液晶表示パネル(TNモードの液晶パネル;TNパネル)を有するカラー液晶表示装置が多く用いられるようになってきている。例えば、特許文献1には、表示する画像が動画像であるか静止画像であるかによってTNパネルの駆動方法を切り替える、液晶表示装置が開示されている。  In recent years, liquid crystal display devices, particularly color liquid crystal display devices having a TN (twisted nematic) type liquid crystal display panel (TN mode liquid crystal panel; TN panel), are often used in fields where CRTs (cathode ray tubes) have been used. It has become like this. For example, Patent Literature 1 discloses a liquid crystal display device that switches a driving method of a TN panel depending on whether a displayed image is a moving image or a still image.

ところで、このようなTNパネルでは、CRTに比して、視野角特性にやや問題がある。このため、視線角度(パネルを見る角度;パネルの法線方向と、パネルを見る方向とのなす角度)の増加に応じて階調特性が変わり、階調反転してしまう角度も存在する。  By the way, such a TN panel has a slight problem in viewing angle characteristics as compared with a CRT. For this reason, there is an angle at which the gradation characteristics change and the gradation is inverted as the line-of-sight angle (the angle at which the panel is viewed; the angle between the normal direction of the panel and the direction at which the panel is viewed) increases.

そこで、従来、光学フィルムを用いて視野角特性の改善する技術や、表示方法に工夫を凝らすことで階調反転を抑制する記述が開発されている。例えば、特許文献2および特許文献3では、1フレームを分割して1画素に複数回信号書込みを行う、またその信号書込み電圧レベルを組み合わせて改善する方法がある。  Therefore, conventionally, a technique for improving viewing angle characteristics using an optical film and a description for suppressing gradation inversion by devising a display method have been developed. For example, in Patent Document 2 and Patent Document 3, there is a method in which one frame is divided and signal writing is performed multiple times on one pixel, and the signal writing voltage level is improved in combination.

また、TV(テレビジョン受像機)などの広視野角を必要とする液晶表示パネルでは、TNモードではなく、IPS(In−Plane−Switching)モードやVA(Vertical Alignment)モードなどの液晶を用いることによって、広視野角化を図っている。例えば、VAモードの液晶パネル(VAパネル)では、上下左右170°の範囲でコントラストが10以上となり、階調反転もなくなっている。
特開2001−296841号公報(公開日;2001年10月26日) 特開平5−68221号公報(発行日;1993年3月19日) 特開2002−23707号公報(公開日;2002年1月25日) 特開2000−321551号公報(公開日;2000年11月24日) 特開平9−127917号公報(公開日;1997年5月16日) 特開2004−4659(公開日;2004年1月8日) 新編 色彩科学ハンドブック;第2版(東京大学出版会;公開日;1998年6月10日)
In addition, in a liquid crystal display panel that requires a wide viewing angle such as a TV (television receiver), a liquid crystal in an IPS (In-Plane-Switching) mode or a VA (Vertical Alignment) mode is used instead of the TN mode. To achieve a wider viewing angle. For example, in a VA mode liquid crystal panel (VA panel), the contrast is 10 or more in the range of 170 ° in the vertical and horizontal directions, and gradation inversion is eliminated.
JP 2001-296841 A (publication date: October 26, 2001) Japanese Patent Laid-Open No. 5-68221 (issue date; March 19, 1993) JP 2002-23707 A (publication date: January 25, 2002) JP 2000-321551 A (publication date; November 24, 2000) Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-127717 (Publication Date: May 16, 1997) JP 2004-4659 (release date; January 8, 2004) New edition Color Science Handbook; Second Edition (University of Tokyo Press; Release date; June 10, 1998)

しかしながら、広視野角といわれているVAパネルでも、視野角度による階調特性の変化を完全になくすことはできず、例えば左右方向の視野角度が大きくなると階調特性が悪化する。  However, even with a VA panel, which is said to have a wide viewing angle, the change in gradation characteristics due to the viewing angle cannot be completely eliminated. For example, when the viewing angle in the left-right direction increases, the gradation characteristics deteriorate.

すなわち、図2に示すように、視野角度が60度となると、正面からパネルを望む場合(視野角度0度)に対し、階調γ特性が変わり、中間調の輝度が明るくなる白浮き現象が起こってしまう。  That is, as shown in FIG. 2, when the viewing angle is 60 degrees, the gray scale γ characteristic changes and the halftone brightness becomes brighter when the panel is desired from the front (viewing angle 0 degree). Will happen.

また、IPSモードの液晶パネルに関しても、光学フィルムなどの光学特性の設計にもよるが、程度の大小はあれ、視野角度の増加に応じて階調特性の変化が起こる。  In addition, regarding the IPS mode liquid crystal panel, although depending on the design of optical characteristics such as an optical film, the gradation characteristics change depending on the increase in the viewing angle.

本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたものである。そして、その目的は、白浮き現象を抑制可能な表示装置を提供することにある。  The present invention has been made in view of the conventional problems as described above. And the objective is to provide the display apparatus which can suppress a white floating phenomenon.

上記の課題を解決するために、本発明の表示装置は、1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、表示信号の電圧に基づいた輝度の画像を表示する表示部と、1フレームに表示部から出力される輝度の総和をフレームの分割によって変えないように、第1〜第mサブフレームの表示信号である第1〜第m表示信号を生成して表示部に出力する制御部とを備えており、この制御部が、表示部の光源をPWM調光方式で調光するように設計されている構成である。  In order to solve the above problems, a display device of the present invention is a display device that displays an image by dividing one frame into m (m; an integer of 2 or more) subframes, A display unit that displays an image having a luminance based on the voltage, and a first display signal that is a display signal of the first to mth subframes so that the sum of the luminances output from the display unit in one frame is not changed by dividing the frame. To a control unit that generates and outputs the m-th display signal to the display unit, and the control unit is configured to dimm the light source of the display unit by a PWM dimming method.

本表示装置は、液晶表示素子からなる表示画面を備えた表示部を用いて画像を表示するものである。そして、本表示装置は、制御部が、サブフレーム表示によって表示部を駆動するようになっている。ここで、サブフレーム表示とは、1つのフレームを複数(m個;mは2以上の整数)のサブフレーム(第1〜第mサブフレーム)に分けて行う表示方法である。  This display device displays an image using a display unit having a display screen made up of liquid crystal display elements. In this display device, the control unit drives the display unit by sub-frame display. Here, the subframe display is a display method in which one frame is divided into a plurality of (m; m is an integer of 2 or more) subframes (first to mth subframes).

すなわち、制御部は、1フレーム期間に、表示部に対して、表示信号をm回出力する(第1〜第mサブフレームの表示信号である第1〜第m表示信号を順に出力する)。これにより、制御部は、各サブフレーム期間で、表示部の表示画面の全ゲートラインを1回ずつONとする(1フレームにm回ONとする)こととなる。  That is, the control unit outputs the display signal to the display unit m times during one frame period (the first to mth display signals that are the display signals of the first to mth subframes are sequentially output). As a result, the control unit turns on all the gate lines on the display screen of the display unit once each subframe period (m times ON in one frame).

また、制御部は、表示信号の出力周波数(クロック)を、好ましくは通常ホールド表示時のm倍(m倍クロック)とする。なお、通常ホールド表示とは、フレームをサブフレームに分割せずに行う通常の表示(1フレーム期間で、表示画面の全ゲートラインを1回だけONとする表示)のことである。  In addition, the control unit preferably sets the output frequency (clock) of the display signal to m times (m times clock) during normal hold display. Note that the normal hold display is a normal display performed without dividing a frame into subframes (display in which all gate lines on the display screen are turned ON only once in one frame period).

また、表示部(表示画面)は、制御部から入力された表示信号の電圧(表示信号の輝度階調に応じた電圧)に基づいた輝度の画像を表示するように設計されている。  The display unit (display screen) is designed to display a luminance image based on the voltage of the display signal input from the control unit (voltage corresponding to the luminance gradation of the display signal).

そして、制御部は、フレームを分割することで1フレームに画面から出力される輝度の総和(全輝度)を変えないように、第1〜第m表示信号を生成する(これらの表示信号の電圧を設定する)ようになっている。なお、表示信号の電圧は、表示部における各画素の液晶に印加される電圧(液晶電圧)である。  Then, the control unit generates the first to m-th display signals so as not to change the total luminance (total luminance) output from the screen into one frame by dividing the frame (the voltages of these display signals). Is set). Note that the voltage of the display signal is a voltage (liquid crystal voltage) applied to the liquid crystal of each pixel in the display portion.

ここで、通常、表示部の表示画面では、表示信号の電圧(液晶電圧)を最小あるいは最大に近づける場合に、大きな視野角度での実際明度と予定明度とのズレ(明度ズレ)を十分に小さくできる。  Here, usually, on the display screen of the display unit, when the voltage of the display signal (liquid crystal voltage) is made to be minimum or close to the maximum, the deviation (brightness deviation) between the actual brightness and the planned brightness at a large viewing angle is sufficiently small. it can.

ここで、明度とは、表示される画像の輝度に応じた、人間の感じる明るさの度合いである(後述する実施形態における(5)(6)式参照)。なお、1フレームで出力される輝度の総和が不変の場合、同じく1フレームで出力される明度の総和も変わらない。  Here, the brightness is the degree of brightness perceived by humans according to the brightness of the displayed image (see equations (5) and (6) in the embodiments described later). If the sum of luminances output in one frame is unchanged, the sum of brightnesses output in one frame is not changed.

また、予定明度とは、表示画面で表示されるはずの明度(液晶電圧に応じた値)のことである。また、実際明度とは、画面で実際に表示された明度のことであり、視野角度に応じて変化する値である。画面の正面では、これら実際明度と予定明度とは等しくなり、明度ズレはない。一方、視野角を大きくするにつれて、明度ズレも大きくなる。  The planned brightness is the brightness (value corresponding to the liquid crystal voltage) that should be displayed on the display screen. The actual brightness is the brightness actually displayed on the screen and is a value that changes according to the viewing angle. At the front of the screen, the actual brightness and the planned brightness are equal, and there is no brightness deviation. On the other hand, as the viewing angle increases, the brightness shift increases.

従って、本表示装置では、画像を表示する際、制御部が、第1〜第m表示信号の少なくとも1つの電圧を最小あるいは最大に近づけることが好ましい。これにより、少なくとも1つのサブフレームでの明度ズレを十分に小さくできる。これにより、本表示装置では、通常ホールド表示を行う場合に比して、明度ズレを小さく抑えられるので、視野角特性を向上させることが可能となる。このため、白浮き現象を良好に抑制できる。  Therefore, in the present display device, when displaying an image, it is preferable that the control unit brings the at least one voltage of the first to m-th display signals to a minimum or a maximum. As a result, the brightness shift in at least one subframe can be sufficiently reduced. As a result, in this display device, the brightness deviation can be suppressed smaller than in the case of performing the normal hold display, so that the viewing angle characteristics can be improved. For this reason, the white floating phenomenon can be satisfactorily suppressed.

また、上記のようなサブフレーム表示を行うことによって、動画の表示品質を向上させることも可能となる。すなわち、通常ホールド表示で表示されている物体の動きを視線追従すると、直前のフレームの色や明るさも同時に見えてしまう。このため、物体のエッジがボケて認識される。  In addition, the display quality of the moving image can be improved by performing the subframe display as described above. That is, when the movement of the object displayed in the normal hold display is followed, the color and brightness of the immediately preceding frame can be seen at the same time. For this reason, the edge of the object is recognized as blurred.

一方、サブフレーム表示(特に低輝度)で動画を表示する場合には、各フレームのいずれかのサブフレームの輝度が低くなる。このため、視認しているフレームの画像と、直前のフレームの画像(色・明るさ)とが視覚上で混在することを抑制できる。従って、上記のようなエッジボケを回避し、動画の表示品質を向上させられる。  On the other hand, when a moving image is displayed in subframe display (particularly low luminance), the luminance of any subframe of each frame is low. For this reason, it can suppress that the image of the currently recognized frame and the image (color / brightness) of the immediately preceding frame are visually mixed. Therefore, the edge blur as described above can be avoided and the display quality of the moving image can be improved.

また、本表示装置は、PWM調光方式で調光を行うように設計されている。本表示装置の表示部(液晶表示素子)は、光の透過量を制御することで階調を表現するものである。従って、何らかの光源(蛍光管、LED、EL、FEDなど)が必要である。また、現在、大型の表示素子では、効率のよさから、光源として蛍光管を使用することが一般的である。  The display device is designed to perform dimming by the PWM dimming method. The display unit (liquid crystal display element) of this display device expresses gradation by controlling the amount of transmitted light. Therefore, some kind of light source (fluorescent tube, LED, EL, FED, etc.) is necessary. Further, at present, in a large display element, it is common to use a fluorescent tube as a light source for efficiency.

また、光源の調光方式として、一般的に、電流調光方式(または電圧調光方式とも言う)とPWM調光方式との2通りが使用されている。  In general, there are two light source dimming methods: a current dimming method (or voltage dimming method) and a PWM dimming method.

電流調光方式は、光源に印加する電流(ランプ電流)の振幅を変動させることで、光源から照射する光の大きさ(明るさ)を制御する方式である。なお、光源として蛍光管を使用する場合、ランプ電流の振幅を小さくしすぎると、蛍光管が光らなくなる。このため、電流調光方式では、調光範囲(実現できる明るさの範囲)を広くできないという欠点がある。従って、液晶テレビなどの調光範囲の広さが求められる装置では、PWM調光方式をとることが好ましいといえる。  The current dimming method is a method of controlling the magnitude (brightness) of light emitted from the light source by changing the amplitude of the current (lamp current) applied to the light source. When a fluorescent tube is used as the light source, if the amplitude of the lamp current is too small, the fluorescent tube will not shine. For this reason, the current dimming method has a drawback that the dimming range (brightness range that can be realized) cannot be widened. Therefore, it can be said that it is preferable to adopt the PWM dimming method in an apparatus that requires a wide dimming range such as a liquid crystal television.

なお、PWM調光とサブフレーム表示とを単純に組み合わせると、フリッカや横縞といった干渉現象の発生する可能性がある。すなわち、サブフレーム表示では、PWM調光を行うと、調光周波数とサブフレームの周波数とが干渉してしまい、表示部を透過する光の波形(透過波形)の周波数が調光周波数よりも大きく下がってしまうことがある。このような場合、ユーザーはフリッカを強く感じることとなる。  Note that if PWM dimming and subframe display are simply combined, interference phenomena such as flicker and horizontal stripes may occur. That is, in the sub-frame display, when PWM dimming is performed, the dimming frequency and the sub-frame frequency interfere with each other, and the frequency of the light waveform transmitted through the display unit (transmission waveform) is larger than the dimming frequency. It may go down. In such a case, the user feels a strong flicker.

なお、このフリッカは、調光周波数がフレーム周波数のn.5倍(nは整数)に近いほど激しくなる。また、調光周波数がフレーム周波数のn倍となると、透過波形の周波数がフレーム周波数と等しくなるため、フリッカを目立たない程度に低減することが可能となる。しかしながら、調光周波数をフレーム周波数のn倍に近づける場合、画面上に横縞が発生するという干渉現象が起こる。  This flicker has a dimming frequency of n. The closer to 5 times (n is an integer), the more intense it becomes. Further, when the dimming frequency is n times the frame frequency, the frequency of the transmission waveform becomes equal to the frame frequency, so that flicker can be reduced to an inconspicuous level. However, when the dimming frequency is brought close to n times the frame frequency, an interference phenomenon occurs in which horizontal stripes are generated on the screen.

すなわち、光源は、通常、画面全体に対して同時刻に光を照射する。一方、表示部(液晶表示素子)はラインスキャンで駆動される。従って、表示画面の各ラインは、その位置に応じて、異なる時刻にON/OFFされることとなる。このため、異なる位置にあるラインでは、液晶の応答波形のON/OFFタイミングがずれる(時刻に対してスライドする)こととなる。  In other words, the light source usually irradiates the entire screen with light at the same time. On the other hand, the display unit (liquid crystal display element) is driven by line scanning. Therefore, each line on the display screen is turned ON / OFF at different times according to the position. For this reason, on the lines at different positions, the ON / OFF timing of the response waveform of the liquid crystal is shifted (slides with respect to time).

従って、ライン位置によって、透過波形のONとなる時間(高輝度となる時間)の割合が異なることとなる。このため、ライン間で平均輝度に差が発生し、これが横縞現象として認識される。  Therefore, the ratio of the time for which the transmission waveform is turned on (time for high brightness) varies depending on the line position. For this reason, a difference occurs in the average luminance between the lines, and this is recognized as a horizontal stripe phenomenon.

なお、調光周波数がフレーム周波数のちょうどn倍のとき、横縞は画面上で止まっている。そして、n倍から外れるにつれて、横縞が画面を上下に流れ始める。さらに調光周波数がn倍から大きく外れ、n.5倍の周波数に近づくと、横縞は消えてゆく。  When the dimming frequency is exactly n times the frame frequency, the horizontal stripes are stopped on the screen. And as it deviates from n times, horizontal stripes begin to flow up and down the screen. Further, the dimming frequency deviates greatly from n times, n. As the frequency approaches five times, the horizontal stripes disappear.

すなわち、調光周波数をフレーム周波数のn.5倍とすると、光源の発光波形が隣接するフレーム間で逆位相となる。従って、各ラインからの透過波形についても、隣接フレーム間で逆位相となる。このため、各ラインからの2フレームでの透過光量を等しくできる(時間補償できる)ので、横縞の発生を回避できる。  That is, the dimming frequency is set to n. If it is 5 times, the light emission waveform of the light source has an opposite phase between adjacent frames. Therefore, the transmission waveform from each line also has an opposite phase between adjacent frames. For this reason, the amount of transmitted light in each of the two frames from each line can be made equal (it can be compensated for time), thereby avoiding the occurrence of horizontal stripes.

そこで、本表示装置では、PWM調光とサブフレーム表示とを組み合わせる場合、制御部は、調光周波数を、「フレーム周波数のn.5倍であって、450Hz以上の値」に設定することが好ましい。  Therefore, in this display device, when combining PWM dimming and sub-frame display, the control unit can set the dimming frequency to “a value that is n.5 times the frame frequency and 450 Hz or higher”. preferable.

この場合、調光周波数をフレーム周波数のn.5倍としているため、上記したような横縞は発生しない。また、フリッカについては、各ラインで透過波形の周波数がフレーム周波数の半分となるものの、調光周波数を十分に上げているため、フリッカを目立たなくすることが可能となっている。  In this case, the dimming frequency is set to n. Since it is 5 times, the above horizontal stripes do not occur. As for flicker, although the frequency of the transmission waveform in each line is half the frame frequency, since the dimming frequency is sufficiently increased, the flicker can be made inconspicuous.

すなわち、表示部の2本のライン(ラインA・Bとする)には、フレームごとに逆転した関係(ラインAの1フレーム目(2フレーム目)の光量が、ラインBの2フレーム目(1フレーム目)と同じ)となるものがある。そして、このような関係にあるラインを画面上で密に配置できれば、これらのラインからの光をユーザーに同時に視認させることで、フリッカを空間的に補償できることとなる。  That is, the two lines (referred to as lines A and B) of the display unit have a reversed relationship for each frame (the light amount of the first frame (second frame) of line A is the second frame (1 The same as (frame)). If lines having such a relationship can be densely arranged on the screen, flicker can be spatially compensated by allowing the user to visually recognize the light from these lines simultaneously.

ここで、上記のような関係にある2本のラインは、調光周波数が高くなるほど、画面上での距離が近くなる。従って、調光周波数を十分に上げることで、その値をフレーム周波数のn.5倍に設定しても、フリッカを目立たなくすることが可能となる。  Here, the distance between the two lines having the relationship as described above becomes closer as the dimming frequency becomes higher. Therefore, by sufficiently increasing the dimming frequency, the value is set to n. Even if it is set to 5 times, flicker can be made inconspicuous.

なお、輝度50%の場合(黒挿入率50%の場合)、調光周波数を450Hz以上とすれば、フリッカが目立たなくなるという実験結果を得ている。また、フリッカは、黒挿入率が50%であるとき、もっとも目立つ。  In addition, when the luminance is 50% (when the black insertion rate is 50%), an experimental result has been obtained that flicker becomes inconspicuous if the dimming frequency is set to 450 Hz or more. Flicker is most noticeable when the black insertion rate is 50%.

従って、本表示装置では、調光周波数を、「フレーム周波数のn.5倍であって、450Hz以上の値」とすることで、横縞とフリッカとの双方の発生を回避できるようになっている。  Therefore, in the present display device, the occurrence of both horizontal stripes and flicker can be avoided by setting the dimming frequency to “a value that is n.5 times the frame frequency and 450 Hz or higher”. .

また、このように調光周波数を上げることなく、干渉現象を抑制することも可能である。これは、例えば、「光源の発光波形を、ともにフレームの周波数のn.5倍の周波数を有し、互いに逆位相でパルス幅の異なる主発光パルスと輝度補償パルスとを組み合わせた波形とする」ことによって実現できる。  In addition, it is possible to suppress the interference phenomenon without increasing the dimming frequency. For example, “the light emission waveform of the light source is a waveform combining a main light emission pulse and a luminance compensation pulse, both having a frequency n.5 times the frequency of the frame, and having opposite pulse phases and different pulse widths.” Can be realized.

この構成では、各ラインの透過波形では、主発光パルスと輝度補償パルスとの透過量は、フレーム毎に増減しているが、フレーム毎に逆の比率となる。例えば、1つのラインに関し、主発光パルス(ハイ)の発生比率が1フレーム目対2フレーム目で2.5対3である場合、輝度補償パルスでは、逆の3対2.5となる。  In this configuration, in the transmission waveform of each line, the transmission amount of the main light emission pulse and the luminance compensation pulse increases or decreases for each frame, but the ratio is opposite for each frame. For example, when the generation ratio of the main light emission pulse (high) for one line is 2.5 to 3 in the first frame to the second frame, the luminance compensation pulse is 3 to 2.5 in the opposite direction.

このため、透過波形については、その周波数は小さいものの、輝度補償パルスを用いることで、フレーム間の輝度差を小さくできる。従って、フリッカを目立たなくすることが可能となる。  For this reason, although the frequency of the transmission waveform is small, the luminance difference between frames can be reduced by using the luminance compensation pulse. Accordingly, flicker can be made inconspicuous.

また、この構成では、調光周波数を450Hzよりも小さくできるため、光源の駆動効率の低下を回避できる。なお、この構成では、2つのパルスを用いるため、効率の悪化が懸念される。しかしながら、輝度補償パルスのパルス幅は、フレーム期間に比べて非常に小さい。従って、輝度補償パルスが光源の駆動効率に与える影響は、十分に小さいといえる。  Further, in this configuration, since the dimming frequency can be made lower than 450 Hz, it is possible to avoid a decrease in driving efficiency of the light source. In this configuration, since two pulses are used, there is a concern that efficiency may deteriorate. However, the pulse width of the luminance compensation pulse is very small compared to the frame period. Therefore, it can be said that the influence of the luminance compensation pulse on the driving efficiency of the light source is sufficiently small.

また、調光周波数をフレーム周波数のn倍とするような制御も可能である。例えば、制御部は、フレーム周波数のn倍の周波数を有する、パルス幅の比較的長い主発光パルスを光源から発光する。そして、この主発光パルスを、フレームごとに位相反転するように制御する。  Further, it is possible to control the dimming frequency to be n times the frame frequency. For example, the control unit emits a main light emission pulse having a frequency of n times the frame frequency and a relatively long pulse width from the light source. Then, the main light emission pulse is controlled to be phase-inverted every frame.

なお、この場合、上記の横縞については回避できるものの、フリッカについての対策を講じることが好ましい。そこで、制御部は、光源の発光波形に対し、パルス幅の比較的に短い上記した輝度補償パルスを、主発光パルスと同じ周波数で、かつ逆位相で挿入する。さらに、制御部は、主発光パルスの位相の変わるタイミングで、輝度補償パルスに代えて、輝度補償加パルスあるいは輝度補償減パルスを挿入する。  In this case, although the above horizontal stripes can be avoided, it is preferable to take measures against flicker. Therefore, the control unit inserts the luminance compensation pulse having a relatively short pulse width into the light emission waveform of the light source at the same frequency as that of the main light emission pulse and in the opposite phase. Further, the control unit inserts a luminance compensation added pulse or a luminance compensation reduced pulse in place of the luminance compensation pulse at the timing when the phase of the main light emission pulse changes.

ここで、輝度補償加パルスは、主発光パルスが連続してOFF(ロー)となるときに挿入される、光源をONとするパルスである。一方、輝度補償減パルスは、主発光パルスが連続してON(ハイ)となるときに挿入される、光源をOFFとするパルスである。  Here, the luminance compensation added pulse is a pulse for turning on the light source, which is inserted when the main light emission pulse is continuously turned off (low). On the other hand, the luminance compensation reduced pulse is a pulse for turning off the light source, which is inserted when the main light emission pulse is continuously turned on (high).

すなわち、この構成では、主発光パルスの光量が少なくなり過ぎるところで、輝度補償加パルスを挿入して光量を上げる一方、主発光パルスの光量が多くなり過ぎるところで、輝度補償減パルスを挿入して光量を下げるように設計されている。  That is, in this configuration, when the light amount of the main light emission pulse is too small, the luminance compensation additional pulse is inserted to increase the light amount, while when the light amount of the main light emission pulse is too large, the luminance compensation reduced pulse is inserted to increase the light amount. Designed to lower.

これにより、この構成では、各ラインにおけるフレーム間での輝度の差を少なくできる(各フレームの時間平均輝度を一定に近づけられる)。従って、フリッカを低減することが可能となる。  Thereby, in this configuration, the difference in luminance between frames in each line can be reduced (the time average luminance of each frame can be made close to constant). Therefore, flicker can be reduced.

また、本表示装置でサブフレーム表示とPWM調光とを組み合わせる場合、表示部が複数の光源を有しているときには、制御部は、少なくとも2つの光源の発光波形が互いに異なる位相となるように、PWM調光を行うことも好ましい。  In addition, when combining the sub-frame display and the PWM dimming in the present display device, when the display unit has a plurality of light sources, the control unit makes the emission waveforms of at least two light sources have different phases. It is also preferable to perform PWM dimming.

この構成では、各光源の発光波形にずれが生じるため、全光源からの光を合わせた混合光のDC成分を多くできる。従って、光源の発光量における時間変動量を小さくできる。また、ライン間での発光量の差も低減できる。従って、調光信号の周波数を上げなくとも、フリッカや横縞などの干渉現象を目立たなくすることが可能となる。  In this configuration, the light emission waveform of each light source is shifted, so that the DC component of the mixed light including the light from all the light sources can be increased. Therefore, the amount of time variation in the light emission amount of the light source can be reduced. Further, the difference in light emission amount between the lines can be reduced. Therefore, interference phenomena such as flicker and horizontal stripes can be made inconspicuous without increasing the frequency of the dimming signal.

また、この場合、制御部は、各光源をp個(pは2以上の自然数)のグループにわけ、光源の発光波形の位相を、グループごとに360°/pずつ、ずらすような制御を行うことが好ましい。これにより、混合光のDC成分を非常に多くできる。  In this case, the control unit divides each light source into p groups (p is a natural number of 2 or more), and performs control to shift the phase of the light emission waveform of the light source by 360 ° / p for each group. It is preferable. Thereby, the DC component of the mixed light can be greatly increased.

なお、上記のような複数の光源を使用する場合、光源としては、直下型のバックライト、サイド型のバックライト、サイド型のフロントライトなどを用いることが可能である。なお、バックライトを用いる場合、表示部は透過型あるいは半透過型の表示素子となる。また、フロントライトを用いる場合、表示部は反射型の表示素子となる。  Note that in the case of using a plurality of light sources as described above, a direct type backlight, a side type backlight, a side type front light, or the like can be used as the light source. Note that when a backlight is used, the display portion is a transmissive or transflective display element. When a front light is used, the display unit is a reflective display element.

また、上記の表示部が、複数の直下型の光源を並べてなる光源群を有している場合、各光源は、自身に近い複数のゲートラインからなるゲートライン群(全ゲートラインの一部をなす群)に対して光を送ることとなる。  In addition, when the display unit includes a light source group in which a plurality of direct light sources are arranged, each light source has a gate line group including a plurality of gate lines close to itself (a part of all the gate lines). Light will be sent to the group.

この場合、制御部は、光源の発光波形の周波数をフレームの周波数のn倍とするとともに、「各光源に割り当てられたゲートライン群がONとなったときにおける、その光源の発光波形の状態」を、全光源(全ゲートライン群)で同一とするように、PWM調光を行うことが好ましい。  In this case, the control unit sets the frequency of the light emission waveform of the light source to n times the frequency of the frame and “the state of the light emission waveform of the light source when the gate line group assigned to each light source is turned on”. It is preferable to perform PWM dimming so that all light sources (all gate line groups) are the same.

この場合、調光周波数をフレーム周波数のn倍としているため、フリッカは発生しない。また、この構成では、全ゲートライン群で、光源の発光波形と液晶の応答波形との位相の関係が一致している。従って、この構成では、ライン位置によって、透過波形のONとなる時間(高輝度となる時間)の割合が異なることを防止できる。従って、ライン間での平均輝度に差がでないので、横縞現象の発生を回避することが可能となっている。  In this case, flicker does not occur because the dimming frequency is n times the frame frequency. In this configuration, the phase relationship between the light emission waveform of the light source and the response waveform of the liquid crystal is the same in all the gate line groups. Therefore, in this configuration, it is possible to prevent the ratio of the time during which the transmission waveform is turned on (the time during which the luminance is high) from being different depending on the line position. Therefore, since there is no difference in the average luminance between the lines, it is possible to avoid the occurrence of the horizontal stripe phenomenon.

また、本表示装置でサブフレーム表示とPWM調光とを組み合わせる場合、制御部は、光源に一定の発光電力を供給した状態で、PWM調光を行うように設定されていてもよい。  Further, when sub-frame display and PWM dimming are combined in the present display device, the control unit may be set to perform PWM dimming in a state where constant light emission power is supplied to the light source.

これにより、発光波形は、一定の振幅に、PWM調光に応じた振幅が重なる波形となる。従って、発光波形のDC成分を容易に高められる。  Thereby, the light emission waveform becomes a waveform in which the amplitude corresponding to the PWM dimming overlaps with a constant amplitude. Therefore, the DC component of the light emission waveform can be easily increased.

このため、光源の発光量における時間変動量を小さくできる。また、ライン間での発光量の差も低減できる。従って、調光信号の周波数を上げなくとも、フリッカや横縞などの干渉現象を目立たなくすることが可能となる。  For this reason, the time fluctuation amount in the light emission amount of the light source can be reduced. Further, the difference in light emission amount between the lines can be reduced. Therefore, interference phenomena such as flicker and horizontal stripes can be made inconspicuous without increasing the frequency of the dimming signal.

また、サブフレーム表示とPWM調光とを組み合わせる場合、表示部に反射型あるいは半透過型の液晶表示素子を用いるときには、光源の光を外光に合わせて制御するように設計してもよい。  When subframe display and PWM dimming are combined, when a reflective or transflective liquid crystal display element is used for the display unit, the light from the light source may be designed to be controlled in accordance with the external light.

この構成では、表示部に照射される外光の輝度波形を検出する輝度センサーを備えることが好ましい。そして、制御部は、光源の発光波形を、外光の輝度波形と同周波数で逆位相とするように、PWM調光を行うことが好ましい。  In this configuration, it is preferable to include a luminance sensor that detects a luminance waveform of external light irradiated on the display unit. And it is preferable that a control part performs PWM light control so that the light emission waveform of a light source may be made into the opposite phase with the same frequency as the luminance waveform of external light.

これにより、この構成では、表示部に対し、同周波数で逆位相の光の混合された、DC成分の大きい光を照射することが可能となる。従って、この構成では、光源の発光量における時間変動量を小さくできる。また、ライン間での発光量の差も低減できる。従って、調光信号の周波数を上げなくとも、フリッカや横縞などの干渉現象を目立たなくすることが可能となる。また、本表示装置の光源としては、蛍光管、LED、EL、FEDなどを用いることが可能である。  As a result, in this configuration, it is possible to irradiate the display unit with light having a large DC component, which is a mixture of light having the same frequency and opposite phase. Therefore, with this configuration, the amount of time variation in the light emission amount of the light source can be reduced. Further, the difference in light emission amount between the lines can be reduced. Therefore, interference phenomena such as flicker and horizontal stripes can be made inconspicuous without increasing the frequency of the dimming signal. Further, a fluorescent tube, LED, EL, FED, or the like can be used as a light source of the display device.

また、本表示装置と画像信号入力部(信号入力部)とを組み合わせることで、パーソナルコンピューターなどに使用される液晶モニターを構成することが可能である。  In addition, a liquid crystal monitor used for a personal computer or the like can be configured by combining this display device and an image signal input unit (signal input unit).

ここで、画像信号入力部とは、外部から入力された画像信号を制御部に伝達するためのものである。この構成では、本表示装置の制御部が、画像信号入力部から伝達された画像信号に基づいて、表示信号を生成して表示部に出力することとなる。  Here, the image signal input unit is for transmitting an image signal input from the outside to the control unit. In this configuration, the control unit of the display device generates a display signal based on the image signal transmitted from the image signal input unit and outputs the display signal to the display unit.

また、本表示装置とチューナ部とを組み合わせることで、液晶テレビジョン受像機を構成することも可能である。  In addition, a liquid crystal television receiver can be configured by combining the display device and the tuner unit.

ここで、チューナ部とは、テレビ放送信号を受信するためのものである。この構成では、本表示装置の制御部が、チューナ部から伝達されたテレビ放送信号に基づいて表示信号を生成して表示部に出力することとなる。  Here, the tuner unit is for receiving a television broadcast signal. In this configuration, the control unit of the display device generates a display signal based on the television broadcast signal transmitted from the tuner unit and outputs the display signal to the display unit.

また、本発明の画像表示方法(本表示方法)は、
1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示方法であって、1フレームに表示部から出力される輝度の総和をフレームの分割によって変えないように、第1〜第mサブフレームの表示信号である第1〜第m表示信号を生成して液晶表示素子からなる表示部に出力する出力工程を含み、さらに、表示部の光源をPWM調光方式で調光する調光工程を含んでいる方法である。
Further, the image display method of the present invention (the present display method)
A display method for displaying an image by dividing one frame into m (m; an integer greater than or equal to 2) subframes, and the sum of the luminances output from the display unit in one frame is not changed by dividing the frame. As described above, the first to mth display signals, which are display signals of the first to mth subframes, are generated and output to the display unit including the liquid crystal display element, and the light source of the display unit is further PWM-controlled. It is a method including a dimming step of dimming light.

本表示方法は、上記した本表示装置において使用されている方法である。従って、この表示方法では、通常ホールド表示を行う場合に比して、明度ズレを小さく抑えられるので、視野角特性を向上させることが可能となる。このため、白浮き現象を良好に抑制できる。また、動画の表示品質を向上させることも可能となる。  This display method is a method used in the above-described display device. Therefore, in this display method, the brightness shift can be suppressed smaller than in the case of performing the normal hold display, so that the viewing angle characteristics can be improved. For this reason, the white floating phenomenon can be satisfactorily suppressed. It is also possible to improve the display quality of moving images.

さらに、PWM調光方式で調光を行うことにより、電流調光方式を用いる場合に比して、より広い範囲での調光を行える。  Further, by performing dimming by the PWM dimming method, it is possible to perform dimming in a wider range than when using the current dimming method.

以上のように、本発明の表示装置は、1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、表示信号の電圧に基づいた輝度の画像を表示する表示部と、1フレームに表示部から出力される輝度の総和をフレームの分割によって変えないように、第1〜第mサブフレームの表示信号である第1〜第m表示信号を生成して表示部に出力する制御部とを備えており、この制御部が、表示部の光源をPWM調光方式で調光するように設計されている構成である。  As described above, the display device of the present invention is a display device that displays an image by dividing one frame into m (m; an integer of 2 or more) subframes, and is based on the voltage of the display signal. A display unit that displays an image of luminance, and first to mth displays that are display signals of the first to mth subframes so that the sum of the luminances output from the display unit in one frame is not changed by dividing the frame. And a control unit that generates a signal and outputs the signal to the display unit, and the control unit is configured to dimm the light source of the display unit by a PWM dimming method.

本表示装置では、サブフレーム表示を行うことにより、通常ホールド表示を行う場合に比して、明度ズレを小さく抑えられる。従って、視野角特性を向上させられるため、白浮き現象を良好に抑制できる。また、動画の表示品質を向上させることも可能となる。さらに、PWM調光方式で調光を行うことにより、電流調光方式を用いる場合に比して、より広い範囲での調光を行える。  In the present display device, by performing the sub-frame display, it is possible to suppress the brightness deviation as compared with the case of performing the normal hold display. Therefore, since the viewing angle characteristics can be improved, the whitening phenomenon can be satisfactorily suppressed. It is also possible to improve the display quality of moving images. Further, by performing dimming by the PWM dimming method, it is possible to perform dimming in a wider range than when using the current dimming method.

本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。  Other objects, features, and advantages of the present invention will be fully understood from the following description. The benefits of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the display apparatus concerning one Embodiment of this invention. 通常ホールド表示の場合に液晶パネルから出力される表示輝度(予定輝度と実際輝度との関係)を示すグラフである。It is a graph which shows the display luminance (relationship between plan luminance and actual luminance) output from a liquid crystal panel in the case of normal hold display. 図1に示した表示装置においてサブフレーム表示を行う場合に液晶パネルから出力される表示輝度(予定輝度と実際輝度との関係)を示すグラフである。3 is a graph showing display luminance (a relationship between planned luminance and actual luminance) output from a liquid crystal panel when subframe display is performed in the display device shown in FIG. 1. (a)は、図1に示した表示装置のフレームメモリに入力される画像信号を示す説明図であり、(b)は、3:1に分割する場合における、フレームメモリから前段LUTに出力される画像信号を示す説明図であり、(c)は、同じく後段LUTに出力される画像信号を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the image signal input into the frame memory of the display apparatus shown in FIG. 1, (b) is output to the front | former stage LUT from a frame memory in the case of dividing | segmenting into 3: 1. (C) is an explanatory diagram showing the image signal output to the subsequent LUT. 図1に示した表示装置においてフレームを3:1に分割する場合における、前段表示信号と後段表示信号とに関するゲートラインのONタイミングを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating ON timings of gate lines related to a front display signal and a rear display signal when a frame is divided into 3: 1 in the display device illustrated in FIG. 1. 図3に示した輝度のグラフを明度に変換したものを示すグラフである。It is a graph which shows what converted the graph of the brightness | luminance shown in FIG. 3 into the brightness. 図1に示した表示装置においてフレームを3:1に分割した場合における、予定明度と実際明度との関係を示すグラフである。2 is a graph showing a relationship between planned brightness and actual brightness when a frame is divided into 3: 1 in the display device shown in FIG. 1. 図1に示した表示装置の構成を一部変更した表示装置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the display apparatus which changed the structure of the display apparatus shown in FIG. 1 partially. 電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of inverting the polarity of the voltage between electrodes with a frame period. 電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of inverting the polarity of the voltage between electrodes with a frame period. 液晶の応答速度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the response speed of a liquid crystal. 液晶の応答速度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the response speed of a liquid crystal. 液晶の応答速度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the response speed of a liquid crystal. 応答速度の遅い液晶を用いてサブフレーム表示を行う場合に、液晶パネルから出力される表示輝度(予定輝度と実際輝度との関係)を示すグラフである。It is a graph which shows the display brightness | luminance (relationship between a plan brightness | luminance and actual brightness | luminance) output from a liquid crystal panel when performing a sub-frame display using a liquid crystal with slow response speed. 表示輝度がLmaxの3/4および1/4の場合に、前サブフレームおよび後サブフレームによって表示される輝度を示すグラフである。It is a graph which shows the brightness | luminance displayed by a front sub-frame and a back sub-frame when display brightness | luminance is 3/4 and 1/4 of Lmax. 液晶に印加される電圧(液晶電圧)の極性をサブフレーム周期で変えた場合の、液晶電圧の遷移状態を示すグラフである。It is a graph which shows the transition state of a liquid crystal voltage at the time of changing the polarity of the voltage (liquid crystal voltage) applied to a liquid crystal with a sub-frame period. 電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of inverting the polarity of the voltage between electrodes with a frame period. 電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of inverting the polarity of the voltage between electrodes with a frame period. 液晶パネルにおける4つの画素と、各画素の液晶電圧の極性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the polarity of the four pixels in a liquid crystal panel, and the liquid crystal voltage of each pixel. 液晶パネルにおける4つの画素と、各画素の液晶電圧の極性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the polarity of the four pixels in a liquid crystal panel, and the liquid crystal voltage of each pixel. 液晶パネルにおける4つの画素と、各画素の液晶電圧の極性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the polarity of the four pixels in a liquid crystal panel, and the liquid crystal voltage of each pixel. 液晶パネルにおける4つの画素と、各画素の液晶電圧の極性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the polarity of the four pixels in a liquid crystal panel, and the liquid crystal voltage of each pixel. 均等な3つのサブフレームにフレームを分割して表示を行った結果(破線および実線)と、通常ホールド表示を行った結果(一点鎖線および実線)と合わせて示すグラフである。It is a graph shown together with the result (broken line and solid line) which divided and displayed the frame into three equal subframes, and the result (one-dot chain line and solid line) which performed normal hold display. フレームを3つに分割し、フレームごとに電圧極性を反転した場合における、液晶電圧の遷移を示すグラフである。It is a graph which shows the transition of a liquid-crystal voltage when dividing | segmenting a flame | frame into three and inverting a voltage polarity for every flame | frame. フレームを3つに分割し、サブフレームごとに電圧極性を反転した場合における、液晶電圧の遷移を示すグラフである。It is a graph which shows the transition of a liquid crystal voltage when dividing | segmenting a flame | frame into 3 and inverting a voltage polarity for every sub-frame. 輝度を調整しないサブフレームにおける、表示部に出力される信号階調(%;表示信号の輝度階調)と、各信号階調に応じた実際輝度階調(%)との関係(視野角階調特性(実測))を示すグラフである。The relationship between the signal gradation (%; luminance gradation of the display signal) output to the display unit and the actual luminance gradation (%) corresponding to each signal gradation in the subframe where the luminance is not adjusted (viewing angle scale) It is a graph which shows a tonal characteristic (measurement). 電流調光方式を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a current light control system. PWM調光方式を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a PWM light control system. 光源として蛍光管を用いた場合における、調光信号の波形、ランプ電流波形および発光波形(蛍光管から出力される光の波形)の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the waveform of a light control signal, a lamp current waveform, and a light emission waveform (waveform of the light output from a fluorescent tube) at the time of using a fluorescent tube as a light source. 本発明に関する、PWM調光を行う表示装置の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the display apparatus which performs PWM light control regarding this invention. PWM調光を通常ホールド表示と組み合わせた場合における、光源の発光波形、液晶の電極間電圧の波形(液晶応答波形)、液晶を透過する光の波形(透過波形)の関係の例を示すグラフである。The graph which shows the example of the relationship of the light emission waveform of a light source, the waveform of the voltage between electrodes of a liquid crystal (liquid crystal response waveform), and the waveform of the light which permeate | transmits a liquid crystal (transmission waveform) at the time of combining PWM dimming with a normal hold display. is there. PWM調光をサブフレーム表示(低輝度の場合)と組み合わせた場合における、同様の波形を示すグラフである。It is a graph which shows the same waveform at the time of combining PWM dimming with sub-frame display (in the case of low brightness). PWM調光をサブフレーム表示と組み合わせた場合における、光源の発光波形、液晶応答波形、透過波形の関係の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the relationship of the light emission waveform of a light source, a liquid crystal response waveform, and a transmission waveform at the time of combining PWM dimming with a sub-frame display. 調光周波数を「フレーム周波数のn.5倍であって、450Hz以上の値」に設定した場合における、光源の発光波形、液晶応答波形、透過波形の関係の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the relationship of the light emission waveform of a light source, a liquid crystal response waveform, and a transmission waveform when the light control frequency is set to "a value of n.5 times the frame frequency and 450 Hz or more". 輝度補償パルスを用いた場合における、光源の発光波形、液晶応答波形、透過波形の関係の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the relationship of the light emission waveform, liquid crystal response waveform, and transmission waveform of a light source at the time of using a brightness | luminance compensation pulse. 光源の発光波形を、フレームごとに位相反転するにおける、光源の発光波形、液晶応答波形、透過波形の関係の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the relationship of the light emission waveform of a light source, a liquid crystal response waveform, and a transmission waveform in the phase inversion of the light emission waveform of a light source for every flame | frame. 光源の発光波形をフレームごとに逆位相とするとともに、正補償パルスと負補償パルスとを加える場合における、光源の発光波形、液晶応答波形、透過波形の関係の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the relationship of the light emission waveform of a light source, a liquid crystal response waveform, and a transmission waveform when making the light emission waveform of a light source into an antiphase for every flame | frame, and adding a positive compensation pulse and a negative compensation pulse. 光源の発光波形を、直流成分(DC成分)を含むように制御する場合における、表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a display apparatus in the case of controlling the light emission waveform of a light source so that a direct current | flow component (DC component) may be included. (a)(b)は、図30に示した構成における、第1蛍光管の発光波形(第1波形)、第2蛍光管の発光波形(第2波形)と、両蛍光管の発光波形を混合した波形(混合波形)の例を示すグラフである。(A) and (b) show the emission waveform (first waveform) of the first fluorescent tube, the emission waveform (second waveform) of the second fluorescent tube, and the emission waveforms of both fluorescent tubes in the configuration shown in FIG. It is a graph which shows the example of the mixed waveform (mixed waveform). 蛍光管を3種類に分け、種類ごとに独立に制御する場合における、表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a display apparatus in the case where a fluorescent tube is divided into three types and it controls independently for every kind. (a)(b)は、図30に示した構成における、蛍光管(第1〜第3波形)と、これらを混合した波形(混合波形)の例を示すグラフである。(A) (b) is a graph which shows the example of the fluorescent tube (1st-3rd waveform) in the structure shown in FIG. 30, and the waveform (mixed waveform) which mixed these. 直下型バックライトを有する液晶表示素子の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the liquid crystal display element which has a direct type | mold backlight. 光源としての2本のLEDを導光板の2辺に備えた、バックライト型の液晶表示素子の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the backlight type liquid crystal display element provided with two LED as a light source in two sides of a light-guide plate. 光源としての2本のLEDを導光板の1辺に備えた、バックライト型の液晶表示素子の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the backlight type liquid crystal display element provided with two LED as a light source in one side of the light-guide plate. 光源としての2本のLEDを導光板の2辺に備えた、フロントライト型の液晶表示素子の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the liquid crystal display element of a front light type provided with two LED as a light source in two sides of a light-guide plate. 光源としての2本のLEDを導光板の1辺に備えた、フロントライト型の液晶表示素子の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the liquid crystal display element of a front light type provided with two LED as a light source in one side of a light-guide plate. 蛍光管の発光タイミングと液晶パネルのゲートラインのONタイミングとを同期させる場合における、表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a display apparatus in the case of synchronizing the light emission timing of a fluorescent tube, and the ON timing of the gate line of a liquid crystal panel. 図39に示した表示装置に関する、光源の発光波形、液晶応答波形、透過波形の関係の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the relationship of the light emission waveform of a light source, a liquid crystal response waveform, and a transmission waveform regarding the display apparatus shown in FIG. PWM調光方式と電流調光方式とを併用する表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the display apparatus which uses together a PWM dimming system and a current dimming system. 図41に示した表示装置に関する、電流調光制御信号、PWM調光制御信号、ランプ電流および発光波形の例を示すグラフである。42 is a graph showing an example of a current dimming control signal, a PWM dimming control signal, a lamp current, and a light emission waveform related to the display device shown in FIG. 外光に合わせた光源制御を行う、反射型の表示装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the reflection type display apparatus which performs light source control according to external light. 図43に示した表示装置に入射される外光の輝度波形を示すグラフである。44 is a graph showing a luminance waveform of external light incident on the display device shown in FIG. 図43に示した表示装置における光源の発光波形を示すグラフである。It is a graph which shows the light emission waveform of the light source in the display apparatus shown in FIG. 図43に示した表示装置の液晶パネルに入射される光の波形を示すグラフである。44 is a graph showing a waveform of light incident on a liquid crystal panel of the display device shown in FIG. 外光に合わせた光源制御を行う、半透過型の表示装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transflective display device which performs light source control according to external light. 図8に示した表示装置を備えた液晶テレビの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the liquid crystal television provided with the display apparatus shown in FIG.

本発明の一実施形態について説明する。  An embodiment of the present invention will be described.

本実施の形態にかかる液晶表示装置(本表示装置)は、複数のドメインに分割された垂直配向(VA)モードの液晶パネルを有するものである。そして、本表示装置は、外部から入力された画像信号を液晶パネルに表示する液晶モニターとして機能するものである。  The liquid crystal display device (present display device) according to this embodiment includes a vertical alignment (VA) mode liquid crystal panel divided into a plurality of domains. The display device functions as a liquid crystal monitor that displays an image signal input from the outside on a liquid crystal panel.

図1は、本表示装置の内部構成を示すブロック図である。この図に示すように、本表示装置は、フレームメモリ(F.M.)11、前段LUT12、後段LUT13、表示部14および制御部15を備えている。  FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of the display device. As shown in this figure, the display device includes a frame memory (FM) 11, a front LUT 12, a rear LUT 13, a display unit 14, and a control unit 15.

フレームメモリ(画像信号入力部)11は、外部の信号源から入力される画像信号(RGB信号)を1フレーム分蓄積するものである。前段LUT(look−up table)12および後段LUT13は、外部から入力される画像信号と、表示部14に出力する表示信号との対応表(変換表)である。  The frame memory (image signal input unit) 11 accumulates image signals (RGB signals) input from an external signal source for one frame. The front-stage LUT (look-up table) 12 and the rear-stage LUT 13 are correspondence tables (conversion tables) between image signals input from the outside and display signals output to the display unit 14.

なお、本表示装置は、サブフレーム表示を行うようになっている。ここで、サブフレーム表示とは、1つのフレームを複数のサブフレームに分けて表示を行う方法である。  Note that this display device performs subframe display. Here, the sub-frame display is a method of performing display by dividing one frame into a plurality of sub-frames.

すなわち、本表示装置は、1フレーム期間に入力される1フレーム分の画像信号に基づいて、その2倍の周波数で、サイズ(期間)の等しい2つのサブフレームによって表示を行うように設計されている。  In other words, this display device is designed to perform display using two subframes having the same size (period) at twice the frequency based on an image signal for one frame input in one frame period. Yes.

そして、前段LUT12は、前段のサブフレーム(前サブフレーム;第2サブフレーム)において出力される表示信号(前段表示信号;第2表示信号)のための対応表である。一方、後段LUT13は、後段のサブフレーム(後サブフレーム;第1サブフレーム)において出力される表示信号(後段表示信号;第1表示信号)のための対応表である。  The front LUT 12 is a correspondence table for display signals (previous display signal; second display signal) output in the previous subframe (previous subframe; second subframe). On the other hand, the rear-stage LUT 13 is a correspondence table for display signals (rear-stage display signals; first display signals) output in the rear-stage subframe (rear subframe; first subframe).

表示部14は、図1に示すように、液晶パネル21、ゲートドライバー22、ソースドライバー23を備えており、入力される表示信号に基づいて画像表示を行うものである。ここで、液晶パネル21は、VAモードのアクティブマトリックス(TFT)液晶パネルである。  As shown in FIG. 1, the display unit 14 includes a liquid crystal panel 21, a gate driver 22, and a source driver 23, and performs image display based on an input display signal. Here, the liquid crystal panel 21 is a VA mode active matrix (TFT) liquid crystal panel.

制御部15は、本表示装置における全動作を制御する、本表示装置の中枢部である。そして、制御部15は、上記した前段LUT12、後段LUT13を用いて、フレームメモリ11に蓄積された画像信号から表示信号を生成し、表示部14に出力するものである。  The control unit 15 is a central part of the display device that controls all operations in the display device. Then, the control unit 15 generates a display signal from the image signal stored in the frame memory 11 using the preceding LUT 12 and the subsequent LUT 13 and outputs the display signal to the display unit 14.

すなわち、制御部15は、通常の出力周波数(通常クロック;例えば25MHz)で送られてくる画像信号をフレームメモリ11に蓄える。そして、制御部15は、この画像信号を、通常クロックの2倍の周波数を有するクロック(倍クロック;50MHz)により、フレームメモリ11から2回出力する。  That is, the control unit 15 stores an image signal transmitted at a normal output frequency (normal clock; for example, 25 MHz) in the frame memory 11. Then, the control unit 15 outputs the image signal from the frame memory 11 twice by a clock having a frequency twice that of the normal clock (double clock; 50 MHz).

そして、制御部15は、1回目に出力する画像信号に基づいて、前段LUT12を用いて前段表示信号を生成する。その後、2回目に出力する画像信号に基づいて、後段LUT13を用いて後段表示信号を生成する。そして、これらの表示信号を、倍クロックで順次的に表示部14に出力する。  And the control part 15 produces | generates a front | former stage display signal using the front | former stage LUT12 based on the image signal output for the first time. After that, based on the image signal output for the second time, a rear stage display signal is generated using the rear stage LUT 13. Then, these display signals are sequentially output to the display unit 14 with a double clock.

これにより、表示部14が、順に入力される2つの表示信号に基づいて、1フレーム期間に、互いに異なる画像を1回ずつ表示する(両サブフレーム期間で、液晶パネル21の全ゲートラインを1回ずつONとする)。なお、表示信号の出力動作については、後により詳細に説明する。  Accordingly, the display unit 14 displays different images once each in one frame period based on two display signals that are sequentially input (all gate lines of the liquid crystal panel 21 are displayed as one in both subframe periods). Turn on once at a time). The display signal output operation will be described in detail later.

ここで、制御部15による、前段表示信号および後段表示信号の生成について説明する。まず、液晶パネルに関する一般的な表示輝度(パネルによって表示される画像の輝度)について説明する。  Here, generation of the front display signal and the rear display signal by the control unit 15 will be described. First, general display brightness (the brightness of an image displayed on the panel) related to the liquid crystal panel will be described.

通常の8ビットデータを、サブフレームを用いずに1フレームで画像を表示する場合(1フレーム期間で、液晶パネルの全ゲートラインを1回だけONとする、通常ホールド表示する場合)、表示信号の輝度階調(信号階調)は、0〜255までの段階となる。  Display signal when normal 8-bit data is displayed in one frame without using subframes (in case of normal hold display in which all the gate lines of the liquid crystal panel are turned ON only once in one frame period) The luminance gradation (signal gradation) is in a range from 0 to 255.

そして、液晶パネルにおける信号階調と表示輝度とは、以下の(1)式によって近似的に表現される。
((T−T0)/(Tmax−T0))=(L/Lmax)^γ・・・(1)
ここで、Lは1フレームで画像を表示する場合(通常ホールド表示で画像を表示する場合)の信号階調(フレーム階調)、Lmaxは最大の輝度階調(255)、Tは表示輝度、Tmaxは最大輝度(L=Lmax=255のときの輝度;白)、T0は最小輝度(L=0のときの輝度;黒)、γは補正値(通常2.2)である。なお、実際の液晶パネル21では、T0=0ではない。しかしながら、説明を簡略化するため、以下では、T0=0とする。
The signal gradation and display luminance in the liquid crystal panel are approximately expressed by the following equation (1).
((T−T0) / (Tmax−T0)) = (L / Lmax) ^ γ (1)
Here, L is a signal gradation (frame gradation) when an image is displayed in one frame (when an image is displayed in normal hold display), Lmax is a maximum luminance gradation (255), T is a display luminance, Tmax is the maximum luminance (luminance when L = Lmax = 255; white), T0 is the minimum luminance (luminance when L = 0; black), and γ is a correction value (normally 2.2). In the actual liquid crystal panel 21, T0 is not 0. However, in order to simplify the description, T0 = 0 is assumed below.

また、この場合(通常ホールド表示の場合)に液晶パネル21から出力される表示輝度Tを、図2にグラフとして示す。このグラフは、横軸に『出力されるはずの輝度(予定輝度;信号階調に応じた値、上記の表示輝度Tに相当)』を、縦軸に『実際に出力された輝度(実際輝度)』を示している。  In this case (in the case of normal hold display), the display luminance T output from the liquid crystal panel 21 is shown as a graph in FIG. In this graph, “brightness to be output (scheduled luminance; value corresponding to signal gradation, equivalent to the above display luminance T)” is plotted on the horizontal axis, and “brightness actually output (actual luminance is plotted on the vertical axis). ) ”.

このグラフに示すように、この場合には、上記した2つの輝度は、液晶パネル21の正面(視野角度0度)においては等しくなる。一方、視野角度を60度としたときには、実際輝度が、階調γ特性の変化によって、中間調の輝度で明るくなってしまう。  As shown in this graph, in this case, the above two luminances are equal on the front surface (viewing angle 0 degree) of the liquid crystal panel 21. On the other hand, when the viewing angle is set to 60 degrees, the actual brightness becomes brighter at a halftone brightness due to a change in the gradation γ characteristic.

次に、本表示装置における表示輝度について説明する。
本表示装置では、制御部15が、
(a)「前サブフレームおよび後サブフレームのそれぞれにおいて表示部14によって表示される画像の輝度(表示輝度)の総和(1フレームにおける積分輝度)を、通常ホールド表示を行う場合の1フレームの表示輝度と等しくする」
(b)「一方のサブフレームを黒(最小輝度)、または白(最大輝度)にする」
を満たすように階調表現を行うように設計されている。
Next, display luminance in the present display device will be described.
In the present display device, the control unit 15
(A) “Display of one frame when normal hold display is performed on the sum of the luminance (display luminance) of the images displayed by the display unit 14 in each of the previous subframe and the subsequent subframe (integrated luminance in one frame) Equal to brightness. ''
(B) “Make one subframe black (minimum luminance) or white (maximum luminance)”
It is designed to perform gradation expression so as to satisfy.

このために、本表示装置では、制御部15が、フレームを2つのサブフレームに均等に分割し、1つのサブフレームによって最大輝度の半分までの輝度を表示するように設計されている。  For this reason, in the present display device, the control unit 15 is designed to divide the frame equally into two subframes and display the luminance up to half of the maximum luminance by one subframe.

すなわち、最大輝度の半分(閾輝度;Tmax/2)までの輝度を1フレームで出力する場合(低輝度の場合)、制御部15は、前サブフレームを最小輝度(黒)とし、後サブフレームの表示輝度のみを調整して階調表現を行う(後サブフレームのみを用いて階調表現を行う)。この場合、1フレームにおける積分輝度は『(最小輝度+後サブフレームの輝度)/2』の輝度となる。  That is, when the luminance up to half of the maximum luminance (threshold luminance; Tmax / 2) is output in one frame (in the case of low luminance), the control unit 15 sets the previous subframe to the minimum luminance (black) and sets the subsequent subframe. The gradation expression is performed by adjusting only the display luminance of (the gradation expression is performed using only the subsequent subframe). In this case, the integrated luminance in one frame is “(minimum luminance + brightness of subsequent subframe) / 2”.

また、上記の閾輝度より高い輝度を出力する場合(高輝度の場合)、制御部15は、後サブフレームを最大輝度(白)とし、前サブフレームの表示輝度を調整して階調表現を行う。  Further, when outputting a luminance higher than the above threshold luminance (in the case of high luminance), the control unit 15 sets the rear subframe to the maximum luminance (white), and adjusts the display luminance of the previous subframe to express the gradation expression. Do.

この場合、1フレームにおける積分輝度は『(前サブフレームの輝度+最大輝度)/2』の輝度となる。  In this case, the integrated luminance in one frame is “(luminance of the previous subframe + maximum luminance) / 2”.

次に、このような表示輝度を得るための表示信号(前段表示信号および後段表示信号)の信号階調設定について具体的に説明する。なお、信号階調設定については、図1に示した制御部15が行う。制御部15は、上記した(1)式を用いて、上記した閾輝度(Tmax/2)に対応するフレーム階調をあらかじめ算出しておく。  Next, the signal gradation setting of display signals (previous display signal and subsequent display signal) for obtaining such display luminance will be specifically described. The signal gradation setting is performed by the control unit 15 shown in FIG. The control unit 15 calculates in advance the frame gradation corresponding to the above-described threshold luminance (Tmax / 2) using the above-described equation (1).

すなわち、このような表示輝度に応じたフレーム階調(閾輝度階調;Lt)は、(1)式より、
Lt=0.5^(1/γ)×Lmax ・・・(2)
ただし、Lmax=Tmax^γ ・・・(2a)
となる。
That is, the frame gradation (threshold luminance gradation; Lt) corresponding to such display luminance is expressed by the following equation (1):
Lt = 0.5 ^ (1 / γ) × Lmax (2)
However, Lmax = Tmax ^ γ (2a)
It becomes.

そして、制御部15は、画像を表示する際、フレームメモリ11から出力された画像信号に基づいて、フレーム階調Lを求める。  The control unit 15 obtains the frame gradation L based on the image signal output from the frame memory 11 when displaying the image.

そして、このLがLt以下の場合、制御部15は、前段表示信号の輝度階調(Fとする)を、前段LUT12によって最小(0)とする。一方、制御部15は、後段表示信号の輝度階調(Rとする)を、(1)式に基づいて、
R=0.5^(1/γ)×L ・・・(3)
となるように、後段LUT13を用いて設定する。
When L is equal to or less than Lt, the control unit 15 sets the luminance gradation (F) of the previous display signal to the minimum (0) by the previous LUT 12. On the other hand, the control unit 15 sets the luminance gradation (R) of the subsequent display signal based on the equation (1).
R = 0.5 ^ (1 / γ) × L (3)
Is set using the latter-stage LUT 13.

また、フレーム階調LがLtより大きい場合、制御部15は、後段表示信号の輝度階調Rを最大(255)とする。一方、制御部15は、前サブフレームの輝度階調Fを、(1)式に基づいて、
F=(L^γ−0.5×Lmax^γ)^(1/γ)・・・(4)
とする。
When the frame gradation L is greater than Lt, the control unit 15 sets the luminance gradation R of the subsequent display signal to the maximum (255). On the other hand, the control unit 15 sets the luminance gradation F of the previous subframe based on the expression (1).
F = (L ^ γ−0.5 × Lmax ^ γ) ^ (1 / γ) (4)
And

次に、本表示装置における表示信号の出力動作について、より詳細に説明する。なお、以下では、液晶パネル21の画素数をa×bとする。この場合、制御部15は、ソースドライバー23に対し、倍クロックで、1番目のゲートラインの画素(a個)の前段表示信号を蓄積する。  Next, the display signal output operation in the present display device will be described in more detail. Hereinafter, the number of pixels of the liquid crystal panel 21 is a × b. In this case, the control unit 15 accumulates the previous stage display signal of the pixel (a number) of the first gate line in the source driver 23 with the double clock.

そして、制御部15は、ゲートドライバー22によって、1番目のゲートラインをONとし、このゲートラインの画素に対して前段表示信号を書き込む。その後、制御部15は、ソースドライバー23に蓄積する前段表示信号を変えながら、同様に、2〜b番目のゲートラインを倍クロックでONしてゆく。これにより、1フレームの半分の期間(1/2フレーム期間)で、全ての画素に前段表示信号を書き込める。  Then, the control unit 15 turns on the first gate line by the gate driver 22 and writes the previous stage display signal to the pixels of this gate line. Thereafter, the control unit 15 similarly turns on the second to b-th gate lines with a double clock while changing the previous display signal accumulated in the source driver 23. As a result, the previous stage display signal can be written to all the pixels in a half period of one frame (1/2 frame period).

さらに、制御部15は、同様の動作を行って、残りの1/2フレーム期間で、全ゲートラインの画素に後段表示信号の書き込みを行う。これにより、各画素には、前段表示信号と後段表示信号とが、それぞれ均等の時間(1/2フレーム期間)書き込まれることになる。  Further, the control unit 15 performs the same operation, and writes the post-stage display signal to the pixels of all the gate lines in the remaining ½ frame period. As a result, the front display signal and the rear display signal are written to each pixel at an equal time (1/2 frame period).

図3は、このような前段表示信号および後段表示信号を前・後サブフレームに分けて出力するサブフレーム表示を行った結果(破線および実線)を、図2に示した結果(一点鎖線および実線)と合わせて示すグラフである。  FIG. 3 shows the result (broken line and solid line) of the subframe display in which the preceding display signal and the subsequent display signal are divided into the front and rear subframes for output (broken line and solid line). ).

本表示装置では、図2に示したように、大きな視野角度での実際輝度と予定輝度(実線と同等)とのズレが、表示輝度が最小あるいは最大の場合に最小(0)となる一方、中間調(閾輝度近傍)で最も大きくなる液晶パネル21を用いている。  In the present display device, as shown in FIG. 2, the deviation between the actual luminance at a large viewing angle and the planned luminance (equivalent to the solid line) is minimum (0) when the display luminance is minimum or maximum, The liquid crystal panel 21 that is the largest in the halftone (near the threshold luminance) is used.

そして、本表示装置では、1つのフレームをサブフレームに分割するサブフレーム表示を行っている。さらに、2つのサブフレームの期間を等しく設定し、低輝度の場合、1フレームにおける積分輝度を変化させない範囲で、前サブフレームを黒表示とし、後サブフレームのみを用いて表示を行っている。従って、前サブフレームでのズレが最小となるので、図3の破線に示すように、両サブフレームのトータルのズレを約半分に減らせる。  And in this display apparatus, the sub-frame display which divides | segments one frame into a sub-frame is performed. Furthermore, the period of the two subframes is set to be equal, and in the case of low luminance, the previous subframe is displayed in black and display is performed using only the rear subframe within a range in which the integrated luminance in one frame is not changed. Therefore, since the shift in the previous subframe is minimized, the total shift in both subframes can be reduced to about half as shown by the broken line in FIG.

一方、高輝度の場合、1フレームにおける積分輝度を変化させない範囲で、後サブフレームを白表示とし、前サブフレームの輝度だけを調整して表示を行っている。このため、この場合にも、後サブフレームのズレが最小となるので、図3の破線に示すように、両サブフレームのトータルのズレを約半分に減らせる。  On the other hand, in the case of high luminance, the display is performed by adjusting the luminance of only the previous subframe while the subsequent subframe is displayed in white within a range in which the integrated luminance in one frame is not changed. For this reason, also in this case, the shift of the subsequent subframe is minimized, so that the total shift of both subframes can be reduced to about half as shown by the broken line in FIG.

このように、本表示装置では、通常ホールド表示を行う構成(サブフレームを用いずに1フレームで画像を表示する構成)に比して、全体的にズレを約半分に減らすことが可能となっている。このため、図2に示したような、中間調の画像が明るくなって白く浮いてしまう現象(白浮き現象)を抑制することが可能である。  Thus, in this display device, it is possible to reduce the overall displacement by about half compared to a configuration in which normal hold display is performed (a configuration in which an image is displayed in one frame without using a subframe). ing. For this reason, it is possible to suppress a phenomenon (white floating phenomenon) in which a halftone image becomes bright and floats white as shown in FIG.

なお、本実施の形態では、前サブフレームと後サブフレームとの期間が等しいとしている。これは、最大値の半分までの輝度を1つのサブフレームで表示するためである。しかしながら、これらのサブフレームの期間を、互いに異なる値に設定してもよい。  In the present embodiment, it is assumed that the periods of the previous subframe and the subsequent subframe are equal. This is because the luminance up to half of the maximum value is displayed in one subframe. However, these subframe periods may be set to different values.

すなわち、本表示装置において問題とされている白浮き現象は、視野角度の大きい場合に実際輝度が図2のような特性を持つことで、中間調の輝度の画像が明るくなって白く浮いて見える現象のことである。  In other words, the whitening phenomenon, which is a problem in this display device, is that when the viewing angle is large, the actual luminance has the characteristics as shown in FIG. It is a phenomenon.

なお、通常、カメラに撮像された画像は、輝度に基づいた信号となる。そして、この画像をデジタル形式で送信する場合には、(1)式に示したγを用いて画像を表示信号に変換する(すなわち、輝度の信号を(1/γ)乗し、均等割りして階調をつける)。そして、このような表示信号に基づいて、液晶パネル等の表示装置によって表示される画像は、(1)式によって示される表示輝度を有することとなる。  Normally, an image captured by the camera is a signal based on luminance. When this image is transmitted in a digital format, the image is converted into a display signal using γ shown in equation (1) (that is, the luminance signal is raised to (1 / γ) and divided equally. To add gradation). And based on such a display signal, the image displayed by display devices, such as a liquid crystal panel, will have the display brightness shown by (1) Formula.

ところで、人間の視覚感覚は、画像を、輝度ではなく明度として受け取っている。また、明度(明度指数)Mとは、以下の(5)(6)式によって表されるものである(非特許文献1参照)。  By the way, the human visual sense receives an image not as luminance but as brightness. The lightness (lightness index) M is expressed by the following equations (5) and (6) (see Non-Patent Document 1).

M=116×Y^(1/3)−16、Y>0.008856・・・(5)
M=903.29×Y、Y≦0.008856 ・・・(6)
ここで、Yは、上記した実際輝度に相当するものであり、Y=(y/yn)なる量である。なお、yは、任意な色のxyz表色系における三刺激値のy値であり、また、ynは、完全拡散反射面の標準の光によるy値でありyn=100と定められている。
M = 116 × Y ^ (1/3) -16, Y> 0.008856 (5)
M = 903.29 × Y, Y ≦ 0.008856 (6)
Here, Y corresponds to the actual luminance described above, and is an amount Y = (y / yn). Here, y is the y value of the tristimulus value in the xyz color system of any color, and yn is the y value of the standard diffuse reflection surface with yn = 100.

これらの式より、人間は、輝度的に暗い映像に対して敏感であり、明るい映像に対しては鈍感になっていく傾向がある。そして、白浮きに関しても、人間は、輝度のズレではなく、明度のズレとして受け取っていると考えられる。  From these equations, humans tend to be sensitive to dark images and become insensitive to bright images. And it is considered that human beings receive whiteness as brightness deviation, not brightness deviation.

ここで、図6は、図3に示した輝度のグラフを明度に変換したものを示すグラフである。このグラフは、横軸に出力されるはずの明度(予定明度;信号階調に応じた値、上記の明度Mに相当)を、縦軸に実際に出力された明度(実際明度)を示している。このグラフに実線で示すように、上記した2つの明度は、液晶パネル21の正面(視野角度0度)においては等しくなる。  Here, FIG. 6 is a graph showing the luminance graph shown in FIG. 3 converted to lightness. This graph shows the lightness to be output on the horizontal axis (scheduled lightness; a value corresponding to the signal gradation, corresponding to the above lightness M), and the lightness actually output (actual lightness) on the vertical axis. Yes. As indicated by the solid line in this graph, the two brightness values described above are equal on the front surface of the liquid crystal panel 21 (viewing angle 0 degree).

一方、このグラフの破線に示すように、視野角度を60度とし、かつ、各サブフレームの期間を均等とした場合(すなわち、最大値の半分までの輝度を1つのサブフレームで表示する場合)には、実際明度と予定明度とのズレは、通常ホールド表示を行う従来の場合よりは改善されている。従って、白浮き現象を、ある程度は抑制できていることがわかる。  On the other hand, as shown by the broken line in this graph, when the viewing angle is 60 degrees and the period of each subframe is equal (that is, when the luminance up to half of the maximum value is displayed in one subframe) On the other hand, the deviation between the actual brightness and the scheduled brightness is improved as compared with the conventional case in which the normal hold display is performed. Therefore, it can be seen that the whitening phenomenon can be suppressed to some extent.

また、人間の視覚感覚にあわせて白浮き現象をより大きく抑制するためには、輝度ではなく、明度に合わせてフレームの分割割合を決定することがより好ましいといえる。そして、実際明度と予定明度とのズレは、輝度の場合と同様に、予定明度における最大値の半分の点で最も大きくなる。  In addition, it can be said that it is more preferable to determine the frame division ratio according to the brightness rather than the luminance in order to suppress the white floating phenomenon more greatly in accordance with the human visual sense. The deviation between the actual brightness and the scheduled brightness is the largest at the half of the maximum value of the scheduled brightness, as in the case of the luminance.

従って、最大値の半分までの輝度を1つのサブフレームで表示するようにフレームを分割するよりも、最大値の半分までの明度を1つのサブフレームで表示するようにフレームを分割する方が、人間に感じられるズレ(すなわち白浮き)を改善できることになる。  Therefore, rather than dividing the frame so that the luminance up to half the maximum value is displayed in one subframe, it is better to divide the frame so that the brightness up to half the maximum value is displayed in one subframe. It will be possible to improve the deviation (ie, whitening) felt by humans.

そこで、以下に、フレームの分割点における好ましい値について説明する。
まず、演算を簡単に行うために、上記した(5)(6)式を、以下の(6a)式のような形((1)式に類似の形)にまとめて近似する。
M=Y^(1/α) ・・・(6a)
このような形に変換した場合、この式のαは、約2.5となる。
Therefore, a preferable value at a frame division point will be described below.
First, in order to perform the calculation easily, the above-described equations (5) and (6) are collectively approximated into a form like the following equation (6a) (a form similar to equation (1)).
M = Y ^ (1 / α) (6a)
When converted into such a form, α in this equation is about 2.5.

また、このαの値が2.2〜3.0の間にあれば、(6a)式における輝度Yと明度Mとの関係は適切となる(人間の視覚感覚に対応している)と考えられている。  If the value of α is between 2.2 and 3.0, the relationship between the luminance Y and the lightness M in equation (6a) is considered appropriate (corresponds to human visual sense). It has been.

そして、1つのサブフレームで、最大値の半分の明度Mを表示するためには、2つのサブフレームの期間を、γ=2.2のときは約1:3、γ=3.0のときは約1:7とすることが好ましいことがわかっている。なお、このようにフレームを分割する場合には、輝度の小さいときに表示に使用する方のサブフレーム(高輝度の場合に最大輝度に維持しておく方のサブフレーム)を短い期間とすることとなる。  In order to display the lightness M that is half of the maximum value in one subframe, the period of two subframes is approximately 1: 3 when γ = 2.2 and γ = 3.0. Has been found to be preferably about 1: 7. When dividing a frame in this way, the subframe used for display when the luminance is low (the subframe that is maintained at the maximum luminance in the case of high luminance) is set to a short period. It becomes.

以下に、前サブフレームと後サブフレームとの期間を3:1とする場合について説明する。まず、この場合における表示輝度について説明する。  The case where the period between the previous subframe and the subsequent subframe is 3: 1 will be described below. First, display luminance in this case will be described.

この場合には、最大輝度の1/4(閾輝度;Tmax/4)までの輝度を1フレームで出力する表示する低輝度表示を行う際、制御部15は、前サブフレームを最小輝度(黒)とし、後サブフレームの表示輝度のみを調整して階調表現を行う(後サブフレームのみを用いて階調表現を行う)。このときには、1フレームにおける積分輝度は、(最小輝度+後サブフレームの輝度)/4の輝度となる。  In this case, when performing low-brightness display in which the luminance up to 1/4 of the maximum luminance (threshold luminance; Tmax / 4) is output in one frame, the control unit 15 sets the previous subframe to the minimum luminance (black). ), And gradation expression is performed by adjusting only the display luminance of the subsequent subframe (the gradation expression is performed using only the subsequent subframe). At this time, the integrated luminance in one frame is (minimum luminance + luminance of subsequent subframe) / 4.

また、閾輝度(Tmax/4)より高い輝度を1フレームで出力する場合(高輝度の場合)、制御部15は、後サブフレームを最大輝度(白)とし、前サブフレームの表示輝度を調整して階調表現を行う。この場合、1フレームにおける積分輝度は、(前サブフレームの輝度+最大輝度)/4の輝度となる。  In addition, when the luminance higher than the threshold luminance (Tmax / 4) is output in one frame (in the case of high luminance), the control unit 15 sets the rear subframe to the maximum luminance (white) and adjusts the display luminance of the previous subframe. Then, gradation expression is performed. In this case, the integral luminance in one frame is (luminance of the previous subframe + maximum luminance) / 4.

次に、このような表示輝度を得るための表示信号(前段表示信号および後段表示信号)の信号階調設定について具体的に説明する。なお、この場合にも、信号階調(および後述する出力動作)は、上記した(a)(b)の条件を満たすように設定される。  Next, the signal gradation setting of display signals (previous display signal and subsequent display signal) for obtaining such display luminance will be specifically described. Also in this case, the signal gradation (and output operation described later) is set so as to satisfy the conditions (a) and (b) described above.

まず、制御部15は、上記した(1)式を用いて、上記した閾輝度(Tmax/4)に対応するフレーム階調をあらかじめ算出しておく。  First, the control unit 15 calculates a frame gradation corresponding to the above-described threshold luminance (Tmax / 4) in advance using the above-described equation (1).

すなわち、このような表示輝度に応じたフレーム階調(閾輝度階調;Lt)は、(1)式より、
Lt=(1/4)^(1/γ)×Lmax ・・・(7)
そして、制御部15は、画像を表示する際、フレームメモリ11から出力された画像信号に基づいて、フレーム階調Lを求める。そして、このLがLt以下の場合、制御部15は、前段表示信号の輝度階調(F)を、前段LUT12を用いて最小(0)とする。
That is, the frame gradation (threshold luminance gradation; Lt) corresponding to such display luminance is expressed by the following equation (1):
Lt = (1/4) ^ (1 / γ) × Lmax (7)
The control unit 15 obtains the frame gradation L based on the image signal output from the frame memory 11 when displaying the image. When L is equal to or less than Lt, the control unit 15 sets the luminance gradation (F) of the previous display signal to the minimum (0) using the previous LUT 12.

一方、制御部15は、後段表示信号の輝度階調(R)を、(1)式に基づいて、
R=(1/4)^(1/γ)×L ・・・(8)
となるように、後段LUT13を用いて設定する。
On the other hand, the control unit 15 determines the luminance gradation (R) of the subsequent display signal based on the expression (1).
R = (1/4) ^ (1 / γ) × L (8)
Is set using the latter-stage LUT 13.

また、フレーム階調LがLtより大きい場合、制御部15は、後段表示信号の輝度階調Rを最大(255)とする。一方、制御部15は、前サブフレームの輝度階調Fを、(1)式に基づいて、
F=((L^γ−(1/4)×Lmax^γ))^(1/γ)・・・(9)
とする。
When the frame gradation L is greater than Lt, the control unit 15 sets the luminance gradation R of the subsequent display signal to the maximum (255). On the other hand, the control unit 15 sets the luminance gradation F of the previous subframe based on the expression (1).
F = ((L ^ γ− (1/4) × Lmax ^ γ)) ^ (1 / γ) (9)
And

次に、このような前段表示信号および後段表示信号の出力動作について説明する。
上記したように、フレームを均等分割する構成では、画素には、前段表示信号と後段表示信号とが、それぞれ均等の時間(1/2フレーム期間)書き込まれる。これは、倍クロックで前段表示信号を全て書き込んだ後に、後段表示信号の書き込みを行うため、各表示信号に関するゲートラインのON期間が均等となったためである。
Next, the output operation of such a front display signal and a rear display signal will be described.
As described above, in the configuration in which the frame is divided equally, the front display signal and the rear display signal are written to the pixels for an equal time period (1/2 frame period). This is because the ON-period of the gate line for each display signal is equalized because the subsequent display signal is written after all the previous display signals are written with the double clock.

従って、後段表示信号の書き込みの開始タイミング(後段表示信号に関するゲートONタイミング)を変えることにより、分割の割合を変えられる。  Therefore, the division ratio can be changed by changing the write start timing of the subsequent display signal (gate ON timing related to the subsequent display signal).

図4(a)は、フレームメモリ11に入力される画像信号、(b)は、3:1に分割する場合における、フレームメモリ11から前段LUT12に出力される画像信号、そして、(c)は、同じく後段LUT13に出力される画像信号を示す説明図である。また、図5は、同じく3:1に分割する場合における、前段表示信号と後段表示信号とに関するゲートラインのONタイミングを示す説明図である。  4A shows an image signal input to the frame memory 11, FIG. 4B shows an image signal output from the frame memory 11 to the preceding LUT 12 in the case of 3: 1 division, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing image signals output to the subsequent LUT 13 in the same manner. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the ON timing of the gate line related to the front display signal and the rear display signal in the case of the same 3: 1 division.

これらの図に示すように、この場合、制御部15は、1フレーム目の前段表示信号を、通常のクロックで各ゲートラインの画素に書き込んでゆく。そして、3/4フレーム期間後に、後段表示信号の書き込みを開始する。このときからは、前段表示信号と後段表示信号とを、倍クロックで、交互に書き込んでゆく。  As shown in these drawings, in this case, the control unit 15 writes the first stage display signal of the first frame to the pixels of each gate line with a normal clock. Then, after the 3/4 frame period, writing of the subsequent display signal is started. From this time, the front display signal and the rear display signal are alternately written with a double clock.

すなわち、「全ゲートラインの3/4」番目のゲートラインの画素に前段表示信号を書き込んだ後、ソースドライバー23に1番目のゲートラインに関する後段表示信号の蓄積し、このゲートラインをONする。次に、ソースドライバー23に「全ゲートラインの3/4」+1番目のゲートラインに関する前段表示信号を蓄積し、このゲートラインをONする。  That is, after writing the previous display signal to the pixels of the “3 / 4th of all gate lines” gate line, the subsequent display signal related to the first gate line is accumulated in the source driver 23, and this gate line is turned ON. Next, the previous stage display signal relating to “3/4 of all gate lines” + 1st gate line is accumulated in the source driver 23, and this gate line is turned ON.

このように1フレーム目の3/4フレーム期間後から、倍クロックで、前段表示信号と後段表示信号とを交互に出力することで、前サブフレームと後サブフレームとの割合を3:1とすることが可能となる。そして、これら2つのサブフレームにおける表示輝度の総和(積分総和)が、1フレームにおける積分輝度となる。なお、フレームメモリ11に蓄えられたデータは、ゲートタイミングにあわせてソースドライバー23に出力されることになる。  In this manner, after the 3/4 frame period of the first frame, the front display signal and the rear display signal are alternately output with the double clock, so that the ratio of the front subframe and the rear subframe is 3: 1. It becomes possible to do. The total display luminance (integral sum) in these two sub-frames becomes the integrated luminance in one frame. The data stored in the frame memory 11 is output to the source driver 23 in accordance with the gate timing.

また、図7は、フレームを3:1に分割した場合における、予定明度と実際明度との関係を示すグラフである。この図に示すように、この構成では、予定明度と実際明度とのズレの最も大きくなる点でフレームを分割できている。従って、図6に示した結果に比べて、視野角度を60度とした場合における予定明度と実際明度との差が、非常に小さくなっている。  FIG. 7 is a graph showing the relationship between the scheduled brightness and the actual brightness when the frame is divided into 3: 1. As shown in this figure, in this configuration, the frame can be divided at the point where the difference between the planned brightness and the actual brightness is the largest. Therefore, compared with the result shown in FIG. 6, the difference between the planned brightness and the actual brightness when the viewing angle is 60 degrees is very small.

すなわち、本表示装置では、「Tmax/4」までの低輝度(低明度)の場合、1フレームにおける積分輝度を変化させない範囲で、前サブフレームを黒表示とし、後サブフレームのみを用いて表示を行っている。従って、前サブフレームでのズレ(実際明度と予定明度との差)が最小となるので、図7の破線に示すように、両サブフレームのトータルのズレを約半分に減らせる。  In other words, in the present display device, in the case of low luminance (low brightness) up to “Tmax / 4”, the previous subframe is displayed in black and only the rear subframe is displayed within a range in which the integrated luminance in one frame is not changed. It is carried out. Accordingly, the deviation (the difference between the actual brightness and the scheduled brightness) in the previous subframe is minimized, so that the total deviation between both subframes can be reduced to about half as shown by the broken line in FIG.

一方、高輝度(高明度)の場合、1フレームにおける積分輝度を変化させない範囲で、後サブフレームを白表示とし、前サブフレームの輝度だけを調整して表示を行っている。このため、この場合にも、後サブフレームのズレが最小となるので、図7の破線に示すように、両サブフレームのトータルのズレを約半分に減らせる。  On the other hand, in the case of high luminance (high lightness), the display is performed by adjusting the luminance of only the previous subframe while the subsequent subframe is displayed in white within a range in which the integrated luminance in one frame is not changed. For this reason, also in this case, since the shift of the subsequent subframe is minimized, the total shift of both subframes can be reduced to about half as shown by the broken line in FIG.

このように、本表示装置では、通常ホールド表示を行う構成に比して、全体的に明度のズレを約半分に減らすことが可能となっている。このため、図2に示したような、中間調の画像が明るくなって白く浮いてしまう現象(白浮き現象)を、より効果的に抑制することが可能である。  As described above, in this display device, it is possible to reduce the brightness deviation to about a half as compared with the configuration in which the normal hold display is performed. For this reason, it is possible to more effectively suppress the phenomenon in which a halftone image becomes bright and floats white as shown in FIG. 2 (white float phenomenon).

ここで、上記では、表示開始時から3/4フレーム期間までの間において、1フレーム目の前段表示信号を、通常のクロックで各ゲートラインの画素に書き込むとしている。これは、後段表示信号を書き込むべきタイミングに達していないからである。  Here, in the above description, it is assumed that the previous stage display signal of the first frame is written to the pixels of each gate line with a normal clock during the period of 3/4 frame from the start of display. This is because the timing for writing the subsequent display signal has not been reached.

しかしながら、このような措置に変えて、ダミーの後段表示信号を用いて、表示開始時から倍クロックでの表示を行うようにしてもよい。すなわち、表示開始時から3/4フレーム期間までの間に、前段表示信号と、信号階調0の後段表示信号(ダミーの後段表示信号)とを交互に出力するようにしてもよい。  However, instead of such a measure, display with a double clock may be performed from the start of display using a dummy subsequent display signal. That is, during the period from the start of display to the 3/4 frame period, the preceding display signal and the succeeding display signal (dummy succeeding display signal) with the signal gradation 0 may be alternately output.

ここで、以下に、より一般的に、前サブフレームと後サブフレームとの割合をn:1とする場合について説明する。この場合、制御部15は、最大輝度の1/(n+1)(閾輝度;Tmax/(n+1))までの輝度を1フレームで出力する場合(低輝度の場合)、前サブフレームを最小輝度(黒)とし、後サブフレームの表示輝度のみを調整して階調表現を行う(後サブフレームのみを用いて階調表現を行う)。
この場合、1フレームにおける積分輝度は(最小輝度+後サブフレームの輝度)/(n+1)の輝度となる。
Here, the case where the ratio of the front subframe and the rear subframe is n: 1 will be described below in general. In this case, when the luminance up to 1 / (n + 1) (threshold luminance; Tmax / (n + 1)) of the maximum luminance is output in one frame (in the case of low luminance), the control unit 15 sets the previous subframe to the minimum luminance ( Black), and gradation expression is performed by adjusting only the display luminance of the subsequent subframe (the gradation expression is performed using only the subsequent subframe).
In this case, the integrated luminance in one frame is (minimum luminance + luminance of subsequent subframe) / (n + 1).

また、閾輝度(Tmax/(n+1))より高い輝度を出力する場合(高輝度の場合)、制御部15は、後サブフレームを最大輝度(白)とし、前サブフレームの表示輝度を調整して階調表現を行う。この場合、1フレームにおける積分輝度は『(前サブフレームの輝度+最大輝度)/(n+1)』の輝度となる。  Further, when outputting a luminance higher than the threshold luminance (Tmax / (n + 1)) (in the case of high luminance), the control unit 15 sets the rear subframe to the maximum luminance (white) and adjusts the display luminance of the previous subframe. To express gradation. In this case, the integrated luminance in one frame is “(luminance of the previous subframe + maximum luminance) / (n + 1)”.

次に、このような表示輝度を得るための表示信号(前段表示信号および後段表示信号)の信号階調設定について具体的に説明する。なお、この場合にも、信号階調(および後述する出力動作)は、上記した(a)(b)の条件を満たすように設定される。  Next, the signal gradation setting of display signals (previous display signal and subsequent display signal) for obtaining such display luminance will be specifically described. Also in this case, the signal gradation (and output operation described later) is set so as to satisfy the conditions (a) and (b) described above.

まず、制御部15は、上記した(1)式を用いて、上記した閾輝度(Tmax/(n+1))に対応するフレーム階調をあらかじめ算出しておく。  First, the control unit 15 calculates a frame gradation corresponding to the above threshold luminance (Tmax / (n + 1)) in advance using the above-described equation (1).

すなわち、このような表示輝度に応じたフレーム階調(閾輝度階調;Lt)は、(1)式より、
Lt=(1/(n+1))^(1/γ)×Lmax ・・・(10)
そして、制御部15は、画像を表示する際、フレームメモリ11から出力された画像信号に基づいて、フレーム階調Lを求める。そして、このLがLt以下の場合、制御部15は、前段表示信号の輝度階調(F)を、前段LUT12を用いて最小(0)とする。
That is, the frame gradation (threshold luminance gradation; Lt) corresponding to such display luminance is expressed by the following equation (1):
Lt = (1 / (n + 1)) ^ (1 / γ) × Lmax (10)
The control unit 15 obtains the frame gradation L based on the image signal output from the frame memory 11 when displaying the image. When L is equal to or less than Lt, the control unit 15 sets the luminance gradation (F) of the previous display signal to the minimum (0) using the previous LUT 12.

一方、制御部15は、後段表示信号の輝度階調(R)を、(1)式に基づいて、
R=(1/(n+1))^(1/γ)×L ・・・(11)
となるように、後段LUT13を用いて設定する。
On the other hand, the control unit 15 determines the luminance gradation (R) of the subsequent display signal based on the expression (1).
R = (1 / (n + 1)) ^ (1 / γ) × L (11)
Is set using the latter-stage LUT 13.

また、フレーム階調LがLtより大きい場合、制御部15は、後段表示信号の輝度階調Rを最大(255)とする。一方、制御部15は、前サブフレームの輝度階調Fを、(1)式に基づいて、
F=((L^γ−(1/(n+1))×Lmax^γ))^(1/γ)・・・(12)
とする。
When the frame gradation L is greater than Lt, the control unit 15 sets the luminance gradation R of the subsequent display signal to the maximum (255). On the other hand, the control unit 15 sets the luminance gradation F of the previous subframe based on the expression (1).
F = ((L ^ γ− (1 / (n + 1)) × Lmax ^ γ)) ^ (1 / γ) (12)
And

また、表示信号の出力動作については、フレームを3:1に分けた場合の動作において、1フレーム目のn/(n+1)フレーム期間後から、倍クロックで、前段表示信号と後段表示信号とを交互に出力するように設計すればよい。  As for the output operation of the display signal, in the operation when the frame is divided into 3: 1, after the n / (n + 1) frame period of the first frame, the front display signal and the rear display signal are generated with a double clock. What is necessary is just to design so that it may output alternately.

また、フレームを均等分割する構成は、以下のような構成であるといえる。すなわち、1フレームを「1+n(=1)」のサブフレーム期間に分割する。そして、通常クロックの「1+n(=1)」倍のクロックで、1つのサブフレーム期間に前段表示信号を出力し、後のn(=1)個のサブフレーム期間に後段表示信号を連続的に出力する。  Further, it can be said that the structure for equally dividing the frame is as follows. That is, one frame is divided into “1 + n (= 1)” subframe periods. Then, a preceding display signal is output in one subframe period with a clock that is “1 + n (= 1)” times the normal clock, and the succeeding display signal is continuously output in the subsequent n (= 1) subframe periods. Output.

しかしながら、この構成では、nが2以上となると、クロックを非常に速める必要があるため、装置コストが増大する。従って、nが2以上となる場合には、上記したような前段表示信号と後段表示信号とを交互に出力する構成とすることが好ましい。この場合には、後段表示信号の出力タイミングを調整することで、前サブフレームと後サブフレームとの割合をn:1とすることが可能となるため、必要となるクロック周波数を、通常の2倍に維持できる。  However, in this configuration, when n is 2 or more, it is necessary to speed up the clock very much, which increases the device cost. Accordingly, when n is 2 or more, it is preferable to alternately output the preceding display signal and the succeeding display signal as described above. In this case, the ratio of the preceding subframe and the succeeding subframe can be set to n: 1 by adjusting the output timing of the subsequent stage display signal. Can be doubled.

また、本実施の形態では、制御部15が、前段LUT12、後段LUT13を用いて、画像信号を表示信号に変換するとしている。ここで、本表示装置に備える前段LUT12、後段LUT13を、複数としてもよい。  In the present embodiment, the control unit 15 converts the image signal into a display signal using the front-stage LUT 12 and the rear-stage LUT 13. Here, a plurality of front-stage LUTs 12 and rear-stage LUTs 13 included in the display device may be provided.

図8は、図1に示した構成において、前段LUT12に変えて3つの前段LUT12a〜12c、後段LUT13に代えて3つの後段LUT13a〜13cを備え、さらに、温度センサー16を備えた構成である。  FIG. 8 is a configuration in which, in the configuration shown in FIG.

すなわち、液晶パネル21は、環境温度(表示部14のおかれている環境の温度(気温))により、その応答特性や階調輝度特性の変化するものである。このため、画像信号に応じた最適な表示信号も、環境温度に応じて変化する。  That is, the response characteristics and gradation luminance characteristics of the liquid crystal panel 21 change depending on the environmental temperature (the temperature (air temperature) of the environment where the display unit 14 is placed). For this reason, the optimal display signal corresponding to the image signal also changes according to the environmental temperature.

そして、上記の前段LUT12a〜12cは、互いに異なる温度範囲での使用に適した前段LUTである。また、後段LUT13a〜13cも、互いに異なる温度範囲での使用に適した後段LUTである。  The preceding LUTs 12a to 12c are the preceding LUTs suitable for use in different temperature ranges. The rear-stage LUTs 13a to 13c are also rear-stage LUTs suitable for use in different temperature ranges.

また、温度センサー16は、本表示装置のおかれている環境温度を計測し、計測結果を制御部15に伝達するものである。  The temperature sensor 16 measures the environmental temperature where the display device is placed, and transmits the measurement result to the control unit 15.

そして、この構成では、制御部15は、温度センサー16から伝達された環境温度の情報に基づいて、使用するLUTを切り替えるように設計されている。従って、この構成では、画像信号に対してより適切な表示信号を液晶パネル21に伝達できる。従って、想定される全ての温度範囲(例えば0℃〜65℃の範囲)で、より忠実な輝度での画像表示を行うことが可能となる。  In this configuration, the control unit 15 is designed to switch the LUT to be used based on the environmental temperature information transmitted from the temperature sensor 16. Therefore, with this configuration, a more appropriate display signal can be transmitted to the liquid crystal panel 21 with respect to the image signal. Therefore, it is possible to display an image with more faithful luminance in all assumed temperature ranges (for example, a range of 0 ° C. to 65 ° C.).

また、液晶パネル21は、交流により駆動されることが好ましい。これは、交流駆動とすることにより、フレーム毎に、画素の電荷極性(液晶を挟む画素電極間の電圧(電極間電圧)の向き)を変えられるからである。  The liquid crystal panel 21 is preferably driven by alternating current. This is because the alternating current drive can change the charge polarity of the pixel (the direction of the voltage between the pixel electrodes (interelectrode voltage) sandwiching the liquid crystal) for each frame.

直流駆動とすると、電極間に偏った電圧がかかるため、電極に電荷がたまる。そして、この状態が続くと、電圧を印加していないときでも、電極間に電位差が発生した状態(いわゆる焼き付きという状態)になってしまう。  In the case of direct current drive, a biased voltage is applied between the electrodes, so that charges accumulate on the electrodes. If this state continues, even when no voltage is applied, a potential difference occurs between the electrodes (so-called burn-in state).

ここで、本表示装置のようにサブフレーム表示を行う場合、サブフレーム間で、画素電極間に印加される電圧値(絶対値)が異なることが多い。  Here, when performing subframe display as in the present display device, the voltage value (absolute value) applied between the pixel electrodes is often different between subframes.

従って、電極間電圧の極性をサブフレーム周期で反転させると、前サブフレームと後サブフレームとの電圧値の違いにより、印加される電極間電圧に偏りが生じる。このため、液晶パネル21を長時間駆動させると、電極に電荷がたまり、上記した焼き付きやフリッカなどの発生する可能性がある。  Therefore, when the polarity of the interelectrode voltage is inverted in the subframe period, the applied interelectrode voltage is biased due to the difference in voltage value between the previous subframe and the subsequent subframe. For this reason, when the liquid crystal panel 21 is driven for a long time, electric charges are accumulated on the electrodes, and the above-described image sticking or flicker may occur.

そこで、本表示装置では、電極間電圧の極性をフレーム周期(1フレームの時間幅の周期)で反転させることが好ましい。なお、電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法は2つある。1つの方法は、1フレームの間、同極性の電圧を印加する方法である。また、もう1つの方法は、1フレーム内の2つのサブフレーム間で電極間電圧を逆極性とし、さらに、後サブフレームと、1つ後のフレームの前サブフレームとを同極性で駆動する方法である。  Therefore, in this display device, it is preferable to invert the polarity of the voltage between the electrodes at a frame period (period of one frame time width). There are two methods for inverting the polarity of the voltage between the electrodes at the frame period. One method is a method of applying a voltage having the same polarity for one frame. In another method, the interelectrode voltage is reversed between two subframes in one frame, and the subsequent subframe and the previous subframe of the next frame are driven with the same polarity. It is.

図9(a)に、前者の方法をとった場合における、電圧極性(電極間電圧の極性)とフレーム周期との関係を示す。また、図9(b)に、後者の方法をとった場合における、電圧極性とフレーム周期との関係を示す。このようにフレーム周期で電極間電圧を交流化することにより、サブフレーム間で電極間電圧が大きく異なっていても、焼き付きやフリッカを防止できる。  FIG. 9A shows the relationship between the voltage polarity (polarity of the voltage between electrodes) and the frame period when the former method is adopted. FIG. 9B shows the relationship between the voltage polarity and the frame period when the latter method is used. By making the interelectrode voltage alternating in the frame period in this manner, even if the interelectrode voltage differs greatly between subframes, burn-in and flicker can be prevented.

また、上記のように、本表示装置では、サブフレーム表示によって液晶パネル21を駆動しており、これにより、白浮きを抑制している。しかしながら、液晶の応答速度(液晶にかかる電圧(電極間電圧)が印加電圧と等しくなるまでの速度)が遅い場合、このようなサブフレーム表示による効果が薄れてしまうことがある。  In addition, as described above, in the present display device, the liquid crystal panel 21 is driven by sub-frame display, thereby suppressing whitening. However, when the response speed of the liquid crystal (the speed until the voltage applied to the liquid crystal (voltage between electrodes) becomes equal to the applied voltage) is slow, the effect of such subframe display may be diminished.

すなわち、通常ホールド表示を行う場合、TFT液晶パネルでは、ある輝度階調に対して1つの液晶状態が対応する。従って、液晶の応答特性は、表示信号の輝度階調に依存しない。  That is, when performing normal hold display, in the TFT liquid crystal panel, one liquid crystal state corresponds to a certain luminance gradation. Therefore, the response characteristics of the liquid crystal do not depend on the luminance gradation of the display signal.

一方、本表示装置のようにサブフレーム表示を行う場合、前サブフレームが最小輝度(白)で後サブフレームが最大輝度となる、中間階調の表示信号を表示する場合、1フレームで液晶に印加される電圧は、図10(a)に示すように変動する。また、電極間電圧は、液晶の応答速度(応答特性)に従って、図10(b)に実線Xで示すように変化する。  On the other hand, when sub-frame display is performed as in the present display device, when displaying a halftone display signal in which the previous sub-frame has the minimum luminance (white) and the subsequent sub-frame has the maximum luminance, the liquid crystal is displayed in one frame. The applied voltage varies as shown in FIG. Further, the voltage between the electrodes changes according to the response speed (response characteristics) of the liquid crystal as shown by the solid line X in FIG.

ここで、液晶の応答速度が遅い場合、このような中間調表示を行うと、電極間電圧(実線X)は、図10(c)に示すように変化する。従って、この場合には、前サブフレームの表示輝度が最小とならないとともに、後サブフレームの表示輝度が最大とならない。  Here, when the response speed of the liquid crystal is slow, when such halftone display is performed, the voltage between the electrodes (solid line X) changes as shown in FIG. Therefore, in this case, the display brightness of the previous subframe is not minimized, and the display brightness of the subsequent subframe is not maximized.

このため、予定輝度と実際輝度との関係は、図11に示すようになる。すなわち、サブフレーム表示を行っても、視野角度の大きい場合における予定輝度と実際輝度との差(ズレ)の少なくなる輝度(最小輝度・最大輝度)での表示を行えなくなる。
このため、白浮き現象の抑制効果が減少する。
Therefore, the relationship between the planned brightness and the actual brightness is as shown in FIG. That is, even when subframe display is performed, it is impossible to perform display with luminance (minimum luminance / maximum luminance) in which the difference (shift) between the planned luminance and the actual luminance when the viewing angle is large is small.
For this reason, the effect of suppressing the whitening phenomenon is reduced.

従って、本表示装置のようなサブフレーム表示を良好に行うためには、液晶パネル21における液晶の応答速度が、以下の(c)(d)を満足するように設計されていることが好ましい。  Therefore, in order to satisfactorily perform sub-frame display as in the present display device, it is preferable that the response speed of the liquid crystal in the liquid crystal panel 21 is designed to satisfy the following (c) and (d).

(c)最小輝度(黒;最小明度に相当)を表示している液晶に最大輝度(白;最大明度に相当)となるための電圧信号(表示信号に基づいてソースドライバー23によって生成されるもの)を与えたときに、短い方のサブフレーム期間内で、液晶の電圧(電極間電圧)が、電圧信号の電圧における90%以上の値に到達する(正面の実際明度が最大明度の90%に到達する。)
(d)最大輝度(白)を表示している液晶に最小輝度(黒)となるための電圧信号を与えたときに、短い方のサブフレーム期間内で、液晶の電圧(電極間電圧)が、電圧信号の電圧における5%以下の値に到達する(正面の実際明度が最小明度の5%に到達する)。
(C) A voltage signal (generated by the source driver 23 based on the display signal) for achieving the maximum luminance (white; equivalent to the maximum brightness) on the liquid crystal displaying the minimum luminance (black; equivalent to the minimum brightness). ), The voltage of the liquid crystal (interelectrode voltage) reaches a value of 90% or more in the voltage signal voltage within the shorter subframe period (the actual brightness of the front is 90% of the maximum brightness). To reach.)
(D) When a voltage signal for achieving the minimum luminance (black) is given to the liquid crystal displaying the maximum luminance (white), the voltage of the liquid crystal (interelectrode voltage) is reduced within the shorter subframe period. A value of 5% or less in the voltage of the voltage signal is reached (the actual brightness of the front reaches 5% of the minimum brightness).

また、制御部15は、液晶の応答速度をモニターできるように設計されていることが好ましい。そして、環境温度の変化等によって液晶の応答速度が遅くなり、上記の(c)(d)を満足できなくなったと判断した場合、制御部15は、サブフレーム表示を中断して、液晶パネル21を、通常ホールド表示によって駆動するように設定されていてもよい。  Moreover, it is preferable that the control part 15 is designed so that the response speed of a liquid crystal can be monitored. When it is determined that the response speed of the liquid crystal becomes slow due to a change in the environmental temperature or the like and the above (c) and (d) cannot be satisfied, the control unit 15 interrupts the sub-frame display and causes the liquid crystal panel 21 to be stopped. Alternatively, it may be set to be driven by normal hold display.

これにより、サブフレーム表示によって白浮き現象がかえって顕著となってしまった場合に、液晶パネル21の表示方式を通常ホールド表示に切り替えられる。  As a result, when the white floating phenomenon becomes noticeable due to the subframe display, the display method of the liquid crystal panel 21 can be switched to the normal hold display.

また、本実施の形態では、本表示装置が液晶モニターとして機能するとしている。しかしながら、本表示装置を、液晶テレビジョン受像機(液晶テレビ)として機能させることも可能である。このような液晶テレビは、図46に示すように、図8に示した本表示装置に、チューナ部17を備えることで実現できる。このチューナ部17は、テレビ放送信号を受信し、このテレビ放送信号を、フレームメモリ11を介して制御部15に伝達するためのものである。  In the present embodiment, the display device functions as a liquid crystal monitor. However, this display device can also function as a liquid crystal television receiver (liquid crystal television). As shown in FIG. 46, such a liquid crystal television can be realized by providing the tuner unit 17 in the display device shown in FIG. The tuner unit 17 receives a television broadcast signal and transmits the television broadcast signal to the control unit 15 via the frame memory 11.

この構成では、制御部15が、このテレビ放送信号に基づいて表示信号を生成することとなる。なお、図1に示した本表示装置にチューナ部17を備えることでも、液晶テレビを実現することは可能である。  In this configuration, the control unit 15 generates a display signal based on the television broadcast signal. Note that a liquid crystal television can also be realized by including the tuner unit 17 in the display device shown in FIG.

なお、本実施の形態では、低輝度の場合に前サブフレームを黒とし、後サブフレームのみを用いて階調表現を行うとしている。しかしながら、サブフレームの前後関係を交換しても(低輝度の場合に後サブフレームを黒として、前サブフレームのみを用いて階調表現を行うようにしても)、同様の表示を得られる。  Note that in this embodiment, in the case of low luminance, the previous subframe is black, and gradation expression is performed using only the rear subframe. However, the same display can be obtained even if the context of the subframes is exchanged (even if the subsequent subframe is black in the case of low luminance and the gradation representation is performed using only the previous subframe).

また、本実施の形態では、(1)式を用いて表示信号(前段表示信号および後段表示信号)の輝度階調(信号階調)を設定するとしている。しかしながら、実際のパネルでは、黒表示(階調0)の場合でも輝度を有し、さらに液晶の応答速度は有限であるため、従って、信号階調の設定に関しては、これらの要素を加味することが好ましい。すなわち、液晶パネル21によって実際の画像を表示させて、信号階調と表示輝度との関係を実測し、実測結果に基づいて、(1)式に合うようLUT(出力テーブル)を決めることが好ましい。  In the present embodiment, the luminance gradation (signal gradation) of the display signal (the front display signal and the rear display signal) is set using the equation (1). However, the actual panel has brightness even in the case of black display (gradation 0), and the response speed of the liquid crystal is finite. Therefore, these factors should be taken into account when setting the signal gradation. Is preferred. In other words, it is preferable to display an actual image on the liquid crystal panel 21, measure the relationship between the signal gradation and the display luminance, and determine the LUT (output table) so as to meet the equation (1) based on the measurement result. .

また、本実施の形態では、式(6a)に示したαを、2.2〜3の範囲であるとしている。この範囲は、厳密に導き出されたものではないが、人間の視覚感覚的にほぼ妥当であるとされている範囲である。  Moreover, in this Embodiment, (alpha) shown to Formula (6a) shall be the range of 2.2-3. This range is not strictly derived, but is a range that is considered to be almost appropriate for human visual sense.

また、本表示装置のソースドライバー23として通常ホールド表示用のソースドライバーを用いると、入力される信号階調(表示信号の輝度階調)に応じて、γ=2.2とした(1)式を用いて得られる表示輝度を得られるように、各画素(液晶)に対して電圧信号が出力される。  Further, when a source driver for normal hold display is used as the source driver 23 of the present display device, γ = 2.2 is set according to the input signal gradation (luminance gradation of the display signal) (1) A voltage signal is output to each pixel (liquid crystal) so that the display luminance obtained using can be obtained.

そして、このようなソースドライバー23は、サブフレーム表示を行う場合でも、各サブフレームにおいて、入力される信号階調に応じて、通常ホールド表示で使用する電圧信号をそのまま出力することとなる。  Such a source driver 23 outputs the voltage signal used in the normal hold display as it is in each subframe in accordance with the input signal gradation even when performing the subframe display.

しかしながら、このような電圧信号の出力方法では、サブフレーム表示における1フレーム内での輝度の総和を、通常ホールド表示での値と同一にできない(信号階調を表現しきれない)ことがある。  However, in such a voltage signal output method, the sum of luminance in one frame in sub-frame display may not be the same as the value in normal hold display (signal gradation cannot be expressed).

従って、サブフレーム表示では、ソースドライバー23は、分割した輝度に換算した電圧信号を出力するように設計されていることが好ましい。すなわち、ソースドライバー23が、信号階調に応じて、液晶に印加する電圧(電極間電圧)を微調整するように設定されていることが好ましい。このため、ソースドライバー23をサブフレーム表示用に設計し、上記のような微調整を行えるようにしておくことが好ましい。  Therefore, in the sub-frame display, it is preferable that the source driver 23 is designed to output a voltage signal converted into divided luminance. That is, it is preferable that the source driver 23 is set so as to finely adjust the voltage (interelectrode voltage) applied to the liquid crystal according to the signal gradation. For this reason, it is preferable to design the source driver 23 for sub-frame display so that the fine adjustment as described above can be performed.

また、本実施の形態では、液晶パネル21がVAパネルであるとしている。しかしながら、これに限らず、VAモード以外の他のモードの液晶パネルを用いても、本表示装置のサブフレーム表示によって、白浮き現象を抑制することが可能である。  In the present embodiment, the liquid crystal panel 21 is a VA panel. However, the present invention is not limited to this, and even when a liquid crystal panel of a mode other than the VA mode is used, the white-out phenomenon can be suppressed by the sub-frame display of the display device.

すなわち、本表示装置のサブフレーム表示は、視野角度を大きくしたときに予定輝度(予定明度)と実際輝度(実際明度)とがずれてしまう液晶パネル(階調ガンマの視野角特性変化するモードの液晶パネル)に対しては、白浮き現象を抑制することが可能である。  In other words, the sub-frame display of this display device is a liquid crystal panel in which the planned brightness (scheduled brightness) and the actual brightness (actual brightness) deviate when the viewing angle is increased (in a mode in which the viewing angle characteristics of the gradation gamma change) For a liquid crystal panel), it is possible to suppress the white floating phenomenon.

また、特に、本表示装置のサブフレーム表示は、視野角度を増加させると表示輝度の強くなるような特性を有している液晶パネルに有効である。また、本表示装置における液晶パネル21は、NB(Normally Black;ノーマリーブラック)であっても、また、NW(Normally White;ノーマリーホワイト)であってもよい。さらに、本表示装置では、液晶パネル21に変えて、他の表示パネル(例えば有機ELパネルやプラズマディスプレイパネル)を用いてもよい。  In particular, the sub-frame display of the present display device is effective for a liquid crystal panel having a characteristic that the display luminance increases as the viewing angle is increased. Further, the liquid crystal panel 21 in the present display device may be NB (Normally Black) or NW (Normally White). Furthermore, in this display device, instead of the liquid crystal panel 21, another display panel (for example, an organic EL panel or a plasma display panel) may be used.

また、本実施の形態では、フレームを1:3〜1:7に分割することが好ましいとしている。しかしながら、これに限らず、本表示装置を、フレームを1:nあるいはn:1(nは1以上の自然数)の範囲で分割するように設計してもよい。  In the present embodiment, it is preferable to divide the frame into 1: 3 to 1: 7. However, the present invention is not limited to this, and the display device may be designed to divide the frame in a range of 1: n or n: 1 (n is a natural number of 1 or more).

また、本実施の形態では、上記した(10)式を用いて、表示信号(前段表示信号および後段表示信号)の信号階調設定を行うとしている。しかしながら、この設定は、液晶の応答速度を0msとし、かつ、T0(最小輝度)=0とした設定方法である。このため、実使用の際には、さらに工夫を重ねることが好ましい。  In the present embodiment, the signal gradation of the display signal (the front display signal and the rear display signal) is set using the above-described equation (10). However, this setting is a setting method in which the response speed of the liquid crystal is set to 0 ms and T0 (minimum luminance) = 0. For this reason, it is preferable to further devise in actual use.

すなわち、片側のサブフレーム(後サブフレーム)で出力できる最大の輝度(閾輝度)は、液晶応答が0msでT0=0の場合には、Tmax/(n+1)となる。そして、閾輝度階調Ltは、この輝度のフレーム階調である。
Lt=((Tmax/(n+1)−T0)/(Tmax−T0))^(1/γ)
(γ=2.2、T0=0)
液晶の応答速度が0でない場合、例えば、黒→白がサブフレーム内でY%の応答、白→黒がサブフレーム内でZ%の応答、T0=T0とすると、閾輝度(Ltの輝度)Ttは、
Tt=((Tmax−T0)×Y/100+(Tmax−T0)×Z/100)/2
となる。従って、
Lt=((Tt−T0)/(Tmax−T0))^(1/γ)
(γ=2.2)
となる。
That is, the maximum luminance (threshold luminance) that can be output in one side subframe (subsequent subframe) is Tmax / (n + 1) when the liquid crystal response is 0 ms and T0 = 0. The threshold luminance gradation Lt is a frame gradation of this luminance.
Lt = ((Tmax / (n + 1) −T0) / (Tmax−T0)) ^ (1 / γ)
(Γ = 2.2, T0 = 0)
When the response speed of the liquid crystal is not 0, for example, black → white is Y% response in the subframe, white → black is Z% response in the subframe, and T0 = T0, the threshold luminance (Lt luminance) Tt is
Tt = ((Tmax−T0) × Y / 100 + (Tmax−T0) × Z / 100) / 2
It becomes. Therefore,
Lt = ((Tt−T0) / (Tmax−T0)) ^ (1 / γ)
(Γ = 2.2)
It becomes.

また、実際には、Ltはもう少し複雑になることもあり、閾輝度Ttを単純な式では表せないこともある。従って、LtをLmaxで表現することが困難なこともある。このような場合にLtを求めるには、液晶パネルの輝度を測定した結果を用いることが好ましい。すなわち、片側のサブフレームが最大の輝度、かつ、他方のサブフレームの輝度が最小輝度の場合に液晶パネルから照射される輝度を測定して、その輝度をTtとする。そして、下式により、こぼれだしの階調Ltを決める。
Lt=((Tt−T0)/(Tmax−T0))^(1/γ)
(γ=2.2)
このように、(10)式を用いて求めたLtについては、理想的な値であり、目安として使用することが好ましい場合もあるといえる。
In practice, Lt may be a little more complicated, and the threshold luminance Tt may not be expressed by a simple formula. Therefore, it may be difficult to express Lt by Lmax. In order to obtain Lt in such a case, it is preferable to use the result of measuring the luminance of the liquid crystal panel. That is, when the luminance of the sub-frame on one side is the maximum luminance and the luminance of the other sub-frame is the minimum luminance, the luminance irradiated from the liquid crystal panel is measured, and the luminance is defined as Tt. The spillage gradation Lt is determined by the following equation.
Lt = ((Tt−T0) / (Tmax−T0)) ^ (1 / γ)
(Γ = 2.2)
Thus, it can be said that Lt obtained using equation (10) is an ideal value and may be preferably used as a guide.

ここで、本表示装置において、電極間電圧の極性をフレーム周期で反転させることが好ましい点について、より詳細に説明する。図12(a)は、表示輝度がLmaxの3/4および1/4の場合に、前サブフレームおよび後サブフレームによって表示される輝度を示すグラフである。この図に示すように、本表示装置のようにサブフレーム表示を行う場合、サブフレーム間で、液晶に印加される電圧値(画素電極間に印加される電圧値;絶対値)は異なる。  Here, in the present display device, the point that it is preferable to reverse the polarity of the voltage between the electrodes at the frame period will be described in more detail. FIG. 12A is a graph showing the luminance displayed by the previous subframe and the subsequent subframe when the display luminance is 3/4 and 1/4 of Lmax. As shown in this figure, when the sub-frame display is performed as in the present display device, the voltage value applied to the liquid crystal (voltage value applied between the pixel electrodes; absolute value) differs between the sub-frames.

従って、液晶に印加される電圧(液晶電圧)の極性をサブフレーム周期で反転させると、図12(b)に示すように、前サブフレームと後サブフレームとの電圧値の違いにより、印加される液晶電圧に偏りが生じる(トータルの印加電圧が0Vとならない)。このため、液晶電圧の直流成分をキャンセルできなくなり、液晶パネル21を長時間駆動させると、電極に電荷がたまり、焼き付きやフリッカなどの発生する可能性がある。  Therefore, when the polarity of the voltage applied to the liquid crystal (liquid crystal voltage) is reversed at the subframe period, the voltage is applied due to the difference in voltage value between the previous subframe and the subsequent subframe as shown in FIG. The liquid crystal voltage is biased (the total applied voltage is not 0V). For this reason, it becomes impossible to cancel the direct current component of the liquid crystal voltage, and if the liquid crystal panel 21 is driven for a long time, electric charges accumulate on the electrodes, which may cause image sticking or flicker.

そこで、本表示装置では、液晶電圧の極性をフレーム周期で反転させることが好ましい。なお、液晶電圧の極性をフレーム周期で反転させる方法は2つある。1つの方法は、1フレームの間、同極性の電圧を印加する方法である。また、もう1つの方法は、1フレーム内の2つのサブフレーム間で液晶電圧を逆極性とし、さらに、後サブフレームと、1つ後のフレームの前サブフレームとを同極性とする方法である。  Therefore, in the present display device, it is preferable to reverse the polarity of the liquid crystal voltage at the frame period. There are two methods for inverting the polarity of the liquid crystal voltage with the frame period. One method is a method of applying a voltage having the same polarity for one frame. The other method is a method in which the liquid crystal voltage is reversed in polarity between two subframes in one frame, and the subsequent subframe and the previous subframe of the next frame are in the same polarity. .

図13(a)は、前者の方法をとった場合における、電圧極性(液晶電圧の極性)とフレーム周期および液晶電圧との関係を示すグラフである。一方、図13(b)は、後者の方法をとった場合の、同様のグラフである。  FIG. 13A is a graph showing the relationship between the voltage polarity (liquid crystal voltage polarity), the frame period, and the liquid crystal voltage when the former method is adopted. On the other hand, FIG. 13B is a similar graph when the latter method is adopted.

これらのグラフに示すように、液晶電圧を1フレーム周期で反転させる場合、隣り合う2つのフレーム間で、前サブフレームどうしのトータル電圧、および、後サブフレームのトータル電圧を、0Vとできる。従って、2フレームでのトータル電圧を0Vとできるので、印加電圧の直流成分をキャンセルすることが可能となる。
このようにフレーム周期で液晶電圧を交流化することにより、サブフレーム間で液晶電圧が大きく異なっていても、焼き付きやフリッカを防止できる。
As shown in these graphs, when the liquid crystal voltage is inverted at a cycle of one frame, the total voltage of the previous subframe and the total voltage of the subsequent subframe can be set to 0 V between two adjacent frames. Accordingly, since the total voltage in two frames can be set to 0 V, the DC component of the applied voltage can be canceled.
By alternating the liquid crystal voltage at the frame period in this manner, image sticking and flicker can be prevented even if the liquid crystal voltage varies greatly between subframes.

また、図14(a)〜(d)は、液晶パネル21における4つの画素と、各画素の液晶電圧の極性を示す説明図である。上記したように、1つの画素に印加される電圧については、フレーム周期で極性を反転させることが好ましい。この場合、各画素の液晶電圧の極性は、フレーム周期ごとに、図14(a)〜(d)の順で示すように変化することとなる。  14A to 14D are explanatory diagrams showing the four pixels in the liquid crystal panel 21 and the polarity of the liquid crystal voltage of each pixel. As described above, it is preferable to reverse the polarity of the voltage applied to one pixel in the frame period. In this case, the polarity of the liquid crystal voltage of each pixel changes as shown in the order of FIGS. 14A to 14D for each frame period.

ここで、液晶パネル21の全画素に印加される液晶電圧の和については、0Vとすることが好ましい。このような制御については、例えば、図14(a)〜(d)に示すように、隣接する画素間で電圧極性を変えることで実現できる。  Here, the sum of the liquid crystal voltages applied to all the pixels of the liquid crystal panel 21 is preferably 0V. Such control can be realized, for example, by changing the voltage polarity between adjacent pixels as shown in FIGS.

また、本実施の形態では、前サブフレーム期間と後サブフレーム期間との比(フレームの分割比)を、3:1〜7:1に設定することが好ましいとしている。しかしながら、これに限らず、フレームの分割比を、1:1あるいは2:1に設定してもよい。  Further, in the present embodiment, it is preferable to set the ratio (frame division ratio) between the previous subframe period and the subsequent subframe period to 3: 1 to 7: 1. However, the present invention is not limited to this, and the frame division ratio may be set to 1: 1 or 2: 1.

例えば、フレームの分割比を1:1とする場合、図3に示したように、通常ホールド表示に比して、実際輝度を予定輝度に近づけることが可能となる。また、図6に示したように、明度に関しても、通常ホールド表示に比して、実際明度を予定明度に近くできる。従って、この場合でも、通常ホールド表示に比して、視野角特性を改善できることは明らかである。  For example, when the frame division ratio is 1: 1, as shown in FIG. 3, it is possible to bring the actual luminance closer to the planned luminance as compared with the normal hold display. Further, as shown in FIG. 6, regarding the lightness, the actual lightness can be close to the planned lightness as compared with the normal hold display. Therefore, even in this case, it is clear that the viewing angle characteristics can be improved as compared with the normal hold display.

また、液晶パネル21では、液晶電圧(液晶に印加される電圧;電極間電圧)を表示信号に応じた値とするまでに、液晶の応答速度に応じた時間がかかる。従って、いずれかのサブフレーム期間が短すぎると、この期間内に、液晶の電圧を表示信号に応じた値にまで上げられない可能性がある。  In the liquid crystal panel 21, it takes time according to the response speed of the liquid crystal before the liquid crystal voltage (voltage applied to the liquid crystal; voltage between electrodes) is set to a value corresponding to the display signal. Therefore, if any of the subframe periods is too short, there is a possibility that the voltage of the liquid crystal cannot be increased to a value corresponding to the display signal within this period.

従って、前サブフレームと後サブフレーム期間との比を、1:1あるいは2:1に設定することで、一方のサブフレーム期間を短くしすぎることを防止できる。従って、応答速度の遅い液晶を用いても、適切な表示を行える。  Therefore, by setting the ratio of the previous subframe and the subsequent subframe period to 1: 1 or 2: 1, it is possible to prevent one of the subframe periods from being shortened too much. Therefore, even if a liquid crystal having a slow response speed is used, an appropriate display can be performed.

また、フレームの分割比(前サブフレームと後サブフレームとの比)については、n:1(nは7以上の自然)に設定してもよい。また、この分割比を、n:1(nは1以上の実数(より好ましくは1より大きい実数))としてもよい。例えば、この分割比を1.5:1に設定することで、1:1とする場合に比して視野角特性を向上させられる。また、2:1とする場合に比べて、応答速度の遅い液晶材料を使用することが容易となる。  Further, the frame division ratio (ratio between the previous subframe and the subsequent subframe) may be set to n: 1 (n is a natural value of 7 or more). The division ratio may be n: 1 (n is a real number of 1 or more (more preferably, a real number greater than 1)). For example, by setting this division ratio to 1.5: 1, the viewing angle characteristics can be improved as compared with the case of 1: 1. In addition, it becomes easier to use a liquid crystal material having a slow response speed as compared with the case of 2: 1.

また、フレームの分割比をn:1(nは1以上の実数)とする場合でも、「最大輝度の(n+1)分の1(Tmax/(n+1))」までの低輝度(低明度)の画像を表示する際には、前サブフレームを黒表示とし、後サブフレームのみを用いて表示を行うことが好ましい。また、「Tmax/(n+1)」以上の高輝度(高明度)の画像を表示するときには、後サブフレームを白表示とし、前サブフレームの輝度だけを調整して表示を行うことが好ましい。これにより、常に1つのサブフレームを、実際輝度と予定輝度との差のない状態としておける。従って、本表示装置の視野角特性を良好にできる。  Even when the frame division ratio is n: 1 (n is a real number equal to or greater than 1), the luminance is low (low brightness) up to (1 / n + 1) of the maximum luminance (Tmax / (n + 1)). When displaying an image, it is preferable to display the front subframe in black and use only the rear subframe. Further, when displaying an image with a high luminance (high brightness) of “Tmax / (n + 1)” or more, it is preferable to display the rear subframe with white and adjust only the luminance of the previous subframe. As a result, one subframe can always be kept in a state where there is no difference between the actual luminance and the planned luminance. Therefore, the viewing angle characteristics of the display device can be improved.

ここで、フレームの分割比をn:1にする場合、前フレームをnとしても後フレームnとしても実質的に同じ効果が狙える。すなわちn:1と1:nは視野角改善効果に関しては同一である。また、nは1以上の実数とした場合でも、上記した(10)〜(12)式を用いた輝度階調の制御については有効である。  Here, when the frame division ratio is n: 1, substantially the same effect can be aimed at whether the previous frame is n or the subsequent frame n. That is, n: 1 and 1: n are the same regarding the viewing angle improvement effect. Even when n is a real number of 1 or more, it is effective for the control of the luminance gradation using the above equations (10) to (12).

また、本実施の形態では、本表示装置のサブフレーム表示を、フレームを2つのサブフレームに分割して行う表示であるとしている。しかしながら、これに限らず、本表示装置を、フレームを3つ以上のサブフレームに分割したサブフレーム表示を行うように設計してもよい。  In the present embodiment, the sub-frame display of the display device is a display performed by dividing the frame into two sub-frames. However, the present invention is not limited to this, and the present display device may be designed to perform subframe display in which a frame is divided into three or more subframes.

フレームをm個に分割する場合のサブフレーム表示では、輝度の非常に低い場合には、m−1個のサブフレームを黒表示とする一方、1つのサブフレームの輝度(輝度階調)だけを調整して表示を行う。そして、このサブフレームだけでは表現できないくらい輝度の高くなった場合に、このサブフレームを白表示とする。そして、m−2個のサブフレームを黒表示とする一方、残った1つのサブフレームの輝度を調整して表示を行う。  In the sub-frame display when the frame is divided into m, if the luminance is very low, m−1 sub-frames are displayed in black, while only the luminance (luminance gradation) of one sub-frame is displayed. Adjust and display. When the luminance is so high that it cannot be expressed only by this subframe, this subframe is displayed in white. Then, while displaying m−2 subframes in black, display is performed by adjusting the luminance of the remaining one subframe.

すなわち、フレームをm個に分割する場合でも、2個に分割するときと同様に、輝度を調整する(変化させる)サブフレームを常に1つとし、他のサブフレームを白表示あるいは黒表示としておくことが好ましい。これにより、m−1個のサブフレームを、実際輝度と予定輝度とのズレのない状態とできる。従って、本表示装置の視野角特性を良好にできる。  That is, even when the frame is divided into m pieces, as in the case of dividing the frame into two pieces, one subframe for adjusting (changing) the luminance is always set to one, and the other subframes are set to white display or black display. It is preferable. Thereby, m−1 subframes can be in a state in which there is no deviation between the actual luminance and the planned luminance. Therefore, the viewing angle characteristics of the display device can be improved.

図15は、本表示装置によって、均等な3つのサブフレームにフレームを分割して表示を行った結果(破線および実線)と、通常ホールド表示を行った結果(一点鎖線および実線;図2に示したものと同様)と合わせて示すグラフである。このグラフに示すように、サブフレームを3つに増やした場合、実際輝度を予定輝度に非常に近づけることが可能となる。従って、本表示装置の視野角特性をより良好な状態とできることがわかる。  FIG. 15 shows the result of dividing the display into three equal sub-frames by this display device (dashed line and solid line) and the result of normal hold display (dashed line and solid line; shown in FIG. 2). It is a graph shown together with the same. As shown in this graph, when the number of subframes is increased to three, the actual luminance can be made very close to the planned luminance. Therefore, it can be seen that the viewing angle characteristics of the present display device can be made better.

また、フレームをm個に分割する場合でも、上記した極性反転駆動を行うことが好ましい。図16は、フレームを3つに分割し、フレームごとに電圧極性を反転した場合における、液晶電圧の遷移を示すグラフである。この図に示すように、この場合でも、2フレームでのトータルの液晶電圧を0Vとできる。  Even when the frame is divided into m, it is preferable to perform the polarity inversion driving described above. FIG. 16 is a graph showing the transition of the liquid crystal voltage when the frame is divided into three and the voltage polarity is inverted for each frame. As shown in this figure, even in this case, the total liquid crystal voltage in two frames can be set to 0V.

また、図17は、同様にフレームを3つに分割し、サブフレームごとに電圧極性を反転した場合における、液晶電圧の遷移を示すグラフである。このように、フレームを奇数個に分割する場合には、サブフレームごとに電圧極性を反転させても、2フレームでのトータルの液晶電圧を0Vとできる。従って、フレームをm個(m;2以上の整数)に分割した場合には、制御部15は、隣接するフレーム間のM番目(M;1〜m)のサブフレームどうしが、異なる極性の液晶電圧を印加されている状態とすることが好ましいといえる。これにより、2フレームでのトータルの液晶電圧を0Vとできる。  FIG. 17 is a graph showing the transition of the liquid crystal voltage when the frame is similarly divided into three and the voltage polarity is inverted for each subframe. As described above, when the frame is divided into an odd number, even if the voltage polarity is inverted for each subframe, the total liquid crystal voltage in two frames can be set to 0V. Therefore, when the frame is divided into m (m; an integer greater than or equal to 2), the control unit 15 causes the Mth (M; 1 to m) subframes between adjacent frames to have different polarities. It can be said that it is preferable to apply a voltage. Thereby, the total liquid crystal voltage in two frames can be set to 0V.

また、フレームをm個(m;2以上の整数)に分割した場合には、2フレーム(あるいはより多くのフレーム)でのトータルの液晶電圧を0Vとするように、液晶電圧の極性を反転させることが好ましいといえる。  Further, when the frame is divided into m (m; an integer of 2 or more), the polarity of the liquid crystal voltage is inverted so that the total liquid crystal voltage in 2 frames (or more frames) is 0V. It can be said that it is preferable.

また、上記では、フレームをm個に分割する場合、輝度を調整するサブフレームを常に1つとし、他のサブフレームを白表示(最大輝度)あるいは黒表示(最小輝度)とすることが好ましいとしている。  Also, in the above, when dividing a frame into m, it is preferable that there is always one subframe for adjusting the luminance, and other subframes are displayed in white (maximum luminance) or black (minimum luminance). Yes.

しかしながら、これに限らず、輝度を調整するサブフレームを2つ以上としてもよい。この場合でも少なくとも1つのサブフレームを白表示(最大輝度)あるいは黒表示(最小輝度)とすることで、視野角特性を向上させられる。  However, the present invention is not limited to this, and two or more subframes for adjusting the luminance may be used. Even in this case, the viewing angle characteristics can be improved by displaying at least one subframe in white display (maximum luminance) or black display (minimum luminance).

また、輝度を調整しないサブフレームの輝度を、最大輝度とする代わりに「最大または第2所定値より大きい値」としてもよい。また、最小輝度とする代わりに、「最小または第1所定値より小さい値」としてもよい。この場合でも、輝度を調整しないサブフレームにおける実際明度と予定明度とのズレ(明度ズレ)を十分に小さくできる。従って、本表示装置の視野角特性を向上させられる。  Further, the luminance of the sub-frame whose luminance is not adjusted may be “maximum or a value larger than the second predetermined value” instead of the maximum luminance. Further, instead of the minimum luminance, a “minimum value or a value smaller than the first predetermined value” may be used. Even in this case, the deviation (brightness deviation) between the actual brightness and the scheduled brightness in the subframe in which the luminance is not adjusted can be sufficiently reduced. Therefore, the viewing angle characteristics of the present display device can be improved.

ここで、図18は、輝度を調整しないサブフレームにおける、表示部14に出力される信号階調(%;表示信号の輝度階調)と、各信号階調に応じた実際輝度階調(%)との関係(視野角階調特性(実測))を示すグラフである。  Here, FIG. 18 shows the signal gradation (%; luminance gradation of the display signal) output to the display unit 14 and the actual luminance gradation (%) corresponding to each signal gradation in the subframe where the luminance is not adjusted. ) (Viewing angle gradation characteristics (actual measurement)).

なお、実際輝度階調とは、「各信号階調に応じて表示部14の液晶パネル21から出力された輝度(実際輝度)を、上記した(1)式を用いて輝度階調に変換したもの」である。  The actual luminance gradation means “the luminance (actual luminance) output from the liquid crystal panel 21 of the display unit 14 in accordance with each signal gradation is converted into the luminance gradation using the above-described equation (1). Things ".

このグラフに示すように、上記した2つの階調は、液晶パネル21の正面(視野角度0度)においては等しくなる。一方、視野角度を60度としたときには、白浮きのため、実際輝度階調が中間調で信号階調より明るくなる。また、この白浮きは、視野角度によらず、輝度階調が20%〜30%の間となるときに最大値をとる。  As shown in this graph, the above-described two gradations are equal on the front surface of the liquid crystal panel 21 (viewing angle 0 degree). On the other hand, when the viewing angle is 60 degrees, the actual luminance gradation is halftone and brighter than the signal gradation due to whitening. Further, the whitening takes a maximum value when the luminance gradation is between 20% and 30% regardless of the viewing angle.

ここで、このような白浮きについては、上記のグラフに破線で示した「最大値の10%」を越えていない場合には、本表示装置の十分に表示品位を保てる(上記した明度ズレを十分に小さくできる)ことがわかっている。また、白浮きが「最大値の10%」を越えないような信号階調の範囲は、信号階調の最大値の80〜100%、および、0〜0.02%である。また、この範囲は、視野角度が変化しても不変である。  Here, with respect to such white floating, when the “10% of the maximum value” indicated by the broken line in the above graph is not exceeded, the display quality of the present display device can be sufficiently maintained (the above-described brightness deviation is reduced). I know it can be small enough). Further, the range of the signal gradation in which the whitening does not exceed “10% of the maximum value” is 80 to 100% of the maximum value of the signal gradation and 0 to 0.02%. This range does not change even if the viewing angle changes.

従って、上記した第2所定値としては、最大輝度の80%に設定することが好ましく、また、第1所定値としては、最大輝度の0.02%に設定することが好ましいといえる。  Accordingly, it can be said that the above-mentioned second predetermined value is preferably set to 80% of the maximum luminance, and the first predetermined value is preferably set to 0.02% of the maximum luminance.

また、輝度を調整しないサブフレームを設けなくてもよい。すなわち、m個のサブフレームで表示を行う場合、各サブフレームの表示状態に差をつけなくてもよい。このような構成であっても、上記したような、フレーム周期で液晶電圧の極性を反転する極性反転駆動を行うことが好ましい。なお、m個のサブフレームで表示を行う場合、各サブフレームの表示状態に少しでも差をつけるだけで、液晶パネル21の視野角特性を向上させることは可能である。  In addition, it is not necessary to provide a subframe that does not adjust the luminance. That is, when displaying with m subframes, it is not necessary to make a difference in the display state of each subframe. Even with such a configuration, it is preferable to perform polarity inversion driving that inverts the polarity of the liquid crystal voltage at the frame period as described above. Note that, when displaying in m subframes, the viewing angle characteristics of the liquid crystal panel 21 can be improved by making a slight difference in the display state of each subframe.

また、本実施形態では、サブフレーム表示によって、液晶の視野角特性を向上できる(白浮きを改善できる)としている。しかしながら、これに限らず、上記のようなサブフレーム表示を行うことによって、動画の表示品質を向上させることが可能となる。  In the present embodiment, the viewing angle characteristics of the liquid crystal can be improved (whitening can be improved) by the sub-frame display. However, the present invention is not limited to this, and the display quality of moving images can be improved by performing the subframe display as described above.

すなわち、通常ホールド表示で表示されている物体の動きを視線追従すると、直前のフレームの色や明るさも同時に見えてしまう。このため、物体のエッジがボケて認識される。一方、サブフレーム表示(特に低輝度)で動画を表示する場合には、各フレームのいずれかのサブフレームの輝度が低くなる。このため、視認しているフレームの画像と、直前のフレームの画像(色・明るさ)とが視覚上で混在することを抑制できる。従って、上記のようなエッジボケを回避し、動画の表示品質を向上させられる。  That is, when the movement of the object displayed in the normal hold display is followed, the color and brightness of the immediately preceding frame can be seen at the same time. For this reason, the edge of the object is recognized as blurred. On the other hand, when a moving image is displayed in subframe display (particularly low luminance), the luminance of any subframe of each frame is low. For this reason, it can suppress that the image of the currently recognized frame and the image (color / brightness) of the immediately preceding frame are visually mixed. Therefore, the edge blur as described above can be avoided and the display quality of the moving image can be improved.

また、本表示装置を、PWM調光方式で調光を行うように設計してもよい。
液晶パネル21のような液晶表示素子は、光の透過量を制御することで階調を表現するものである。従って、何らかの光源(蛍光管やLEDなど)が必要である。また、現在、大型の液晶表示素子では、効率のよさから、光源として蛍光管を使用することが一般的である。
Moreover, you may design this display apparatus so that it may dimming by a PWM dimming system.
A liquid crystal display element such as the liquid crystal panel 21 expresses gradation by controlling the amount of light transmission. Therefore, some kind of light source (fluorescent tube, LED, etc.) is necessary. In addition, at present, a large-sized liquid crystal display element generally uses a fluorescent tube as a light source for efficiency.

また、光源の調光方式として、一般的に、電流調光方式(または電圧調光方式とも言う)とPWM調光方式との2通りが使用されている。  In general, there are two light source dimming methods: a current dimming method (or voltage dimming method) and a PWM dimming method.

電流調光方式は、図19に示すように、光源に印加する電流(ランプ電流)の振幅を変動させることで、光源から照射する光の大きさ(明るさ)を制御する方式である。なお、光源として蛍光管を使用する場合、ランプ電流の振幅を小さくしすぎると、蛍光管が光らなくなる。このため、電流調光方式では、調光範囲(実現できる明るさの範囲)を広くできないという欠点がある。従って、液晶TVなどの調光範囲の広さが求められる装置では、PWM調光方式をとることが好ましいといえる。  As shown in FIG. 19, the current dimming method is a method of controlling the magnitude (brightness) of light emitted from the light source by changing the amplitude of the current (lamp current) applied to the light source. When a fluorescent tube is used as the light source, if the amplitude of the lamp current is too small, the fluorescent tube will not shine. For this reason, the current dimming method has a drawback that the dimming range (brightness range that can be realized) cannot be widened. Therefore, it can be said that it is preferable to adopt the PWM dimming method in an apparatus that requires a wide dimming range such as a liquid crystal TV.

PWM調光方式は、図20に示すように、人間がフリッカを感じない90Hz以上の周波数で光源(蛍光管)を点灯(ON)/消灯(OFF)し、時間平均の出力光量を明るさとしてユーザーに知覚させる方式である。なお、点灯/消灯の制御は、一般に、外部から入力される調光信号(PWM調光制御信号)によってなされる。  In the PWM dimming method, as shown in FIG. 20, the light source (fluorescent tube) is turned on (ON) / off (OFF) at a frequency of 90 Hz or higher so that humans do not feel flicker, and the time average output light quantity is set as brightness. This is a method that lets the user perceive. Note that lighting / extinguishing control is generally performed by a dimming signal (PWM dimming control signal) input from the outside.

図21は、光源として蛍光管を用いた場合における、調光信号の波形、ランプ電流波形および発光波形(蛍光管から出力される光の波形)の例を示すグラフである。この図に示すように、この場合には、ランプ電流波形は、一定の振幅を有するとともに、所定周期でOFFとなる。なお、実際には、ランプ電流波形の周波数は数万Hzである一方、調光信号のそれは数百Hzである。従って、ランプ電流波形は、図で表されるよりも細かくなる。  FIG. 21 is a graph showing an example of a dimming signal waveform, a lamp current waveform, and a light emission waveform (waveform of light output from the fluorescent tube) when a fluorescent tube is used as the light source. As shown in this figure, in this case, the lamp current waveform has a constant amplitude and is OFF at a predetermined cycle. In practice, the frequency of the lamp current waveform is tens of thousands of Hz, while that of the dimming signal is several hundreds of Hz. Therefore, the lamp current waveform is finer than that shown in the figure.

図22は、本表示装置においてこのようなPWM調光を行う場合における、本表示装置の内部構成を示すブロック図である。この構成は、図1に示した構成において、PWM調光制御回路31および光源駆動回路32を備えた構成である。なお、この図に示した例では、液晶パネル21の光源を、直下型バックライト(液晶パネル21の裏面にあるバックライト)である、複数の蛍光管33としている。  FIG. 22 is a block diagram illustrating an internal configuration of the display device when such PWM dimming is performed in the display device. This configuration includes the PWM dimming control circuit 31 and the light source drive circuit 32 in the configuration shown in FIG. In the example shown in this figure, the light source of the liquid crystal panel 21 is a plurality of fluorescent tubes 33 which are direct type backlights (backlights on the back surface of the liquid crystal panel 21).

この構成では、制御部15が、蛍光管33から出力すべき光量を示す調光率信号を生成し、PWM調光制御回路31に出力する。また、PWM調光制御回路31が、この調光率信号に応じて、ランプ電流のON/OFFに関する周期を示す信号を生成し、光源駆動回路32に伝達する。そして、光源駆動回路32が、伝達された信号に応じてランプ電流(パルス電流)を生成し、全蛍光管33に出力するように設計されている。  In this configuration, the control unit 15 generates a dimming rate signal indicating the amount of light to be output from the fluorescent tube 33 and outputs it to the PWM dimming control circuit 31. Further, the PWM dimming control circuit 31 generates a signal indicating a cycle related to ON / OFF of the lamp current according to the dimming rate signal, and transmits the signal to the light source driving circuit 32. The light source driving circuit 32 is designed to generate a lamp current (pulse current) according to the transmitted signal and output it to all the fluorescent tubes 33.

また、このようなPWM調光については、上記したサブフレーム表示と組み合わせることも可能である。しかしながら、PWM調光とサブフレーム表示とを単純に組み合わせると、フリッカや横縞といった干渉現象の発生する可能性がある。  Such PWM dimming can be combined with the above-described subframe display. However, if PWM dimming and subframe display are simply combined, interference phenomena such as flicker and horizontal stripes may occur.

図23は、PWM調光を通常ホールド表示と組み合わせた場合における、光源の発光波形、液晶の電極間電圧の波形(液晶応答波形)、液晶を透過する光の波形(透過波形)の関係の例を示すグラフである。  FIG. 23 shows an example of the relationship between the light emission waveform of the light source, the waveform of the liquid crystal electrode voltage (liquid crystal response waveform), and the waveform of light transmitted through the liquid crystal (transmission waveform) when PWM dimming is combined with the normal hold display. It is a graph which shows.

また、図24は、PWM調光をサブフレーム表示(低輝度の場合)と組み合わせた場合における、同様の波形を示すグラフである。なお、これらの図に示した例では、フレーム周波数を60Hz、調光周波数(光源のON/OFFの周波数)を150Hz、調光比(光源のON/OFFの期間比)を50%としている。また、簡単のために、全ての波形を矩形波で示している。  FIG. 24 is a graph showing similar waveforms when PWM dimming is combined with sub-frame display (in the case of low luminance). In the examples shown in these drawings, the frame frequency is 60 Hz, the dimming frequency (ON / OFF frequency of the light source) is 150 Hz, and the dimming ratio (ON / OFF period ratio of the light source) is 50%. For simplicity, all waveforms are shown as rectangular waves.

図23に示すように、通常ホールド表示では、PWM調光を行った場合でも、透過波形の周波数が調光周波数と同様(150Hz)となる。ここで、フリッカは、透過波形の周波数がフリッカ閾値(90Hz)以下となると知覚されはじめ、60Hzを下回ると明確に視認される。従って、通常ホールド表示では、ユーザーは、フリッカを感じることはない。  As shown in FIG. 23, in the normal hold display, even when PWM dimming is performed, the frequency of the transmission waveform is the same as the dimming frequency (150 Hz). Here, flicker starts to be perceived when the frequency of the transmission waveform is equal to or lower than the flicker threshold (90 Hz), and is clearly visible when the frequency falls below 60 Hz. Therefore, in the normal hold display, the user does not feel flicker.

一方、図24に示すように、サブフレーム表示では、PWM調光を行うと、調光周波数とサブフレームの周波数とが干渉してしまい、透過波形の周波数が調光周波数よりも大きく下がってしまう(図24では30Hzとなる)。このため、ユーザーはフリッカを強く感じることとなる。  On the other hand, as shown in FIG. 24, in the sub-frame display, when PWM dimming is performed, the dimming frequency and the sub-frame frequency interfere with each other, and the frequency of the transmission waveform is greatly reduced from the dimming frequency. (In FIG. 24, it is 30 Hz). For this reason, the user feels flicker strongly.

なお、このようなフリッカは、調光周波数がフレーム周波数のn.5倍(nは整数)に近いほど激しくなる。また、調光周波数がフレーム周波数のn倍となると、透過波形の周波数がフレーム周波数と等しくなる。従って、フリッカを目立たない程度に低減することが可能となる。しかしながら、調光周波数をフレーム周波数のn倍に近づける場合、画面上に横縞が発生するという干渉現象が起こる。  Note that such flicker has a dimming frequency of n. The closer to 5 times (n is an integer), the more intense it becomes. When the dimming frequency is n times the frame frequency, the frequency of the transmission waveform is equal to the frame frequency. Therefore, it is possible to reduce the flicker to an inconspicuous level. However, when the dimming frequency is brought close to n times the frame frequency, an interference phenomenon occurs in which horizontal stripes are generated on the screen.

図25は、PWM調光をサブフレーム表示と組み合わせた場合における、光源の発光波形、液晶応答波形、透過波形の関係の例を示すグラフである。このグラフに示す例では、調光周波数(180Hz)がフレーム周波数(60Hz)の3倍となっている。また、この図では、図24と異なり、位置の異なる2つのラインA・Bに関する液晶応答波形および透過波形を示している。この図に示すように、ラインA・Bの双方で、透過波形の周波数は、フレーム周波数と同様の60Hzとなっている。  FIG. 25 is a graph showing an example of the relationship between the light emission waveform, liquid crystal response waveform, and transmission waveform of the light source when PWM dimming is combined with subframe display. In the example shown in this graph, the dimming frequency (180 Hz) is three times the frame frequency (60 Hz). Also, in this figure, unlike FIG. 24, liquid crystal response waveforms and transmission waveforms are shown for two lines A and B at different positions. As shown in this figure, in both lines A and B, the frequency of the transmission waveform is 60 Hz, which is the same as the frame frequency.

ここで、光源は、通常、画面全体に対して同時刻に光を照射する。一方、液晶パネルはラインスキャン駆動である。従って、画面の各ラインは、その位置に応じて、異なる時刻にON/OFFされることとなる。従って、図25に示すように、異なる位置にあるラインA・Bでは、液晶の応答波形のON/OFFタイミングがずれている(時刻に対してスライドしている)。  Here, the light source usually irradiates the entire screen with light at the same time. On the other hand, the liquid crystal panel is line scan driven. Therefore, each line on the screen is turned ON / OFF at different times according to the position. Therefore, as shown in FIG. 25, the ON / OFF timing of the response waveform of the liquid crystal is shifted (sliding with respect to time) in the lines A and B at different positions.

このため、ライン位置によって、透過波形のONとなる時間(高輝度となる時間)の割合が異なることとなる。従って、ライン間で平均輝度に差が発生し、これが横縞現象として認識される。  For this reason, the ratio of the time when the transmission waveform is turned on (the time when the luminance is high) differs depending on the line position. Therefore, a difference occurs in the average luminance between the lines, and this is recognized as a horizontal stripe phenomenon.

なお、調光周波数がフレーム周波数のちょうどn倍のとき、横縞は画面上で止まっている。そして、n倍から外れるにつれて、横縞が画面を上下に流れ始める。さらに調光周波数がn倍から大きく外れ、n.5倍の周波数に近づくと、横縞は消えてゆく。  When the dimming frequency is exactly n times the frame frequency, the horizontal stripes are stopped on the screen. And as it deviates from n times, horizontal stripes begin to flow up and down the screen. Further, the dimming frequency deviates greatly from n times, n. As the frequency approaches five times, the horizontal stripes disappear.

すなわち、調光周波数をフレーム周波数のn.5倍とすると、図24に示したように、光源の発光波形が、隣接フレーム間で逆位相となる。従って、各ラインからの透過波形についても、隣接フレーム間で逆位相となる。このため、各ラインからの2フレームでの透過光量を等しくできる(時間補償できる)ため、横縞が発生しなくなる。  That is, the dimming frequency is set to n. If it is 5 times, as shown in FIG. 24, the light emission waveform of the light source has an opposite phase between adjacent frames. Therefore, the transmission waveform from each line also has an opposite phase between adjacent frames. For this reason, the amount of transmitted light in two frames from each line can be made equal (it can be time-compensated), so that no horizontal stripes are generated.

そこで、本表示装置では、PWM調光とサブフレーム表示とを組み合わせる場合、以下のような制御を行う。すなわち、制御部15が、回路31・32を制御して、調光周波数を、「フレーム周波数のn.5倍であって、450Hz以上の値」に設定する。  Therefore, in the present display device, when PWM dimming and subframe display are combined, the following control is performed. That is, the control unit 15 controls the circuits 31 and 32 to set the dimming frequency to “a value that is n.5 times the frame frequency and 450 Hz or more”.

図26は、この場合における、光源(蛍光管33)の発光波形、液晶応答波形、透過波形の関係の例を示すグラフである。このグラフに示す例では、調光周波数(450Hz)がフレーム周波数(60Hz)の7.5倍となっている。また、この図でも、図25と同様に、位置の異なる2つのラインA・Bに関する液晶応答波形および透過波形を示している。  FIG. 26 is a graph showing an example of the relationship between the light emission waveform, the liquid crystal response waveform, and the transmission waveform of the light source (fluorescent tube 33) in this case. In the example shown in this graph, the dimming frequency (450 Hz) is 7.5 times the frame frequency (60 Hz). Also in this figure, similarly to FIG. 25, liquid crystal response waveforms and transmission waveforms are shown for two lines A and B at different positions.

この場合、調光周波数をフレーム周波数のn.5倍としているため、上記したような横縞は発生していない。また、フリッカについては、ラインA・Bの双方で透過波形の周波数がフレーム周波数の半分の30Hzとなっているものの、調光周波数を十分に上げているため、フリッカを目立たなくすることが可能となっている。  In this case, the dimming frequency is set to n. Since it is 5 times, the above horizontal stripes are not generated. As for flicker, although the frequency of the transmission waveform is 30 Hz, which is half the frame frequency, in both lines A and B, since the dimming frequency is sufficiently increased, flicker can be made inconspicuous. It has become.

すなわち、図26に示したラインA・Bの透過光量は、フレームごとに逆転した関係(ラインAの1フレーム目(2フレーム目)の光量が、ラインBの2フレーム目(1フレーム目)と同じ)となっている。そして、このような関係にあるラインを画面上で密に配置できれば、これらのラインからの光をユーザーに同時に視認させることで、フリッカを空間的に補償できることとなる。  That is, the transmitted light amounts of lines A and B shown in FIG. 26 are reversed for each frame (the light amount of the first frame (second frame) of line A is the same as the second frame (first frame) of line B. The same). If lines having such a relationship can be densely arranged on the screen, flicker can be spatially compensated by allowing the user to visually recognize the light from these lines simultaneously.

ここで、上記のような関係にある2本のラインは、調光周波数が高くなるほど、画面上での距離が近くなる。従って、調光周波数を十分に上げることで、その値をフレーム周波数のn.5倍に設定しても、フリッカを目立たなくすることが可能となる。なお、前サブフレームがぎりぎり黒表示となる輝度50%の場合(黒挿入率50%の場合)、調光周波数を450Hz以上とすれば、フリッカが目立たなくなるという実験結果を得ている。また、フリッカは、黒挿入率が50%であるとき、もっとも目立つ。  Here, the distance between the two lines having the relationship as described above becomes closer as the dimming frequency becomes higher. Therefore, by sufficiently increasing the dimming frequency, the value is set to n. Even if it is set to 5 times, flicker can be made inconspicuous. In the case where the previous subframe has a luminance of 50% at which black display is almost possible (when the black insertion rate is 50%), an experimental result has been obtained that flicker becomes inconspicuous if the dimming frequency is set to 450 Hz or more. Flicker is most noticeable when the black insertion rate is 50%.

従って、本表示装置では、調光周波数を、「フレーム周波数のn.5倍であって、450Hz以上の値」とすることで、横縞とフリッカとの双方の発生を回避できるようになっている。  Therefore, in the present display device, the occurrence of both horizontal stripes and flicker can be avoided by setting the dimming frequency to “a value that is n.5 times the frame frequency and 450 Hz or higher”. .

また、このように調光周波数を上げることなく、干渉現象を抑制することも可能である。これは、例えば、調光周波数をフレーム周波数のn.5倍に設定するとともに、発光波形に輝度補償パルスを挿入することによって実現できる。  In addition, it is possible to suppress the interference phenomenon without increasing the dimming frequency. For example, the dimming frequency is set to the frame frequency n. This can be realized by setting it to 5 times and inserting a luminance compensation pulse into the light emission waveform.

図27は、この場合における、光源(蛍光管33)の発光波形、液晶応答波形、透過波形の関係の例を示すグラフである。この図でも、図26と同様に、位置の異なる2つのラインA・Bに関する液晶応答波形および透過波形を示している。このグラフに示す例では、制御部15は、調光周波数(330Hz;フレーム周波数(60Hz)の5.5倍)で、蛍光管33からパルス幅の比較的長い主発光パルスを発光している。この場合、調光周波数をフレーム周波数のn.5倍としているため、上記したような横縞は発生しない。  FIG. 27 is a graph showing an example of the relationship between the light emission waveform, the liquid crystal response waveform, and the transmission waveform of the light source (fluorescent tube 33) in this case. This figure also shows the liquid crystal response waveform and transmission waveform for two lines A and B at different positions, as in FIG. In the example shown in this graph, the control unit 15 emits a main light emission pulse having a relatively long pulse width from the fluorescent tube 33 at a dimming frequency (330 Hz; 5.5 times the frame frequency (60 Hz)). In this case, the dimming frequency is set to n. Since it is 5 times, the above horizontal stripes do not occur.

また、フリッカについては、ラインA・Bの双方で、主発光パルスによる透過波形の周波数が、フレーム周波数の半分の30Hzとなっている。しかし、この構成では、パルス幅の比較的に短い輝度補償パルスを、主発光パルスと同じ周波数(330Hz)で、かつ逆位相で挿入するようになっている。  As for flicker, in both lines A and B, the frequency of the transmission waveform by the main light emission pulse is 30 Hz, which is half the frame frequency. However, in this configuration, a luminance compensation pulse having a relatively short pulse width is inserted at the same frequency (330 Hz) as that of the main light emission pulse and in an opposite phase.

そして、ラインA・Bの透過波形では、主発光パルスと輝度補償パルスとの透過量は、フレーム毎に増減しているが、フレーム毎に逆の比率となっている。例えば、主発光パルス(ハイ)の発生比率は、1フレーム目対2フレーム目で2.5対3である(パルス3〜5、パルス8〜10)。一方、輝度補償パルスでは、逆の3対2.5である。  In the transmission waveforms of the lines A and B, the transmission amounts of the main light emission pulse and the luminance compensation pulse increase or decrease for each frame, but have a reverse ratio for each frame. For example, the generation ratio of the main light emission pulse (high) is 2.5 to 3 in the first frame to the second frame (pulses 3 to 5 and pulses 8 to 10). On the other hand, in the luminance compensation pulse, the reverse is 3 to 2.5.

このため、透過波形については、その周波数(30Hz)は小さいものの、輝度補償パルスを用いることで、1周期内(2フレーム内)での輝度差を小さくできる(フレーム間の輝度差を小さくできる)。従って、フリッカを目立たなくすることが可能となる。  For this reason, although the frequency (30 Hz) of the transmission waveform is small, the luminance difference within one cycle (within two frames) can be reduced by using the luminance compensation pulse (the luminance difference between frames can be reduced). . Accordingly, flicker can be made inconspicuous.

また、この構成では、PWM調光周波数を450Hzよりも小さくできるため、光源の駆動効率の低下を回避できる。なお、この構成では、330Hzの輝度補償パルスを挿入するため、効率の悪化が懸念される。しかしながら、輝度補償パルスのパルス幅は、フレーム期間に比べて非常に小さい。従って、輝度補償パルスの挿入が光源の駆動効率に与える影響は、十分に小さい。  Also, with this configuration, the PWM dimming frequency can be made lower than 450 Hz, so that it is possible to avoid a reduction in the driving efficiency of the light source. In this configuration, since a luminance compensation pulse of 330 Hz is inserted, there is a concern that efficiency may deteriorate. However, the pulse width of the luminance compensation pulse is very small compared to the frame period. Therefore, the influence of the luminance compensation pulse insertion on the driving efficiency of the light source is sufficiently small.

また、上記では、調光周波数をフレーム周波数のn.5倍とするとしている。しかしながら、これに限らず、調光周波数をフレーム周波数のn倍としてもよい。この場合、上記した横縞の発生を防ぐためには、図28に示すように、光源の発光波形を、フレームごとに位相反転するように制御すればよい。これにより、各ラインからの透過波形をフレームごとに逆位相とできる。従って、各ラインにおける2フレームでの透過光量を等しくできる(時間補償できる)ため、横縞が発生しなくなる。  In the above description, the dimming frequency is set to the frame frequency n. It is supposed to be 5 times. However, the present invention is not limited to this, and the dimming frequency may be n times the frame frequency. In this case, in order to prevent the occurrence of the above-mentioned horizontal stripes, as shown in FIG. 28, the emission waveform of the light source may be controlled so as to invert the phase for each frame. As a result, the transmission waveform from each line can be reversed in phase for each frame. Accordingly, the amount of transmitted light in two frames in each line can be made equal (it can be compensated for time), so that no horizontal stripes are generated.

しかし、単に光源の発光波形をフレームごとに逆位相とすると、図28に示すように、各ラインA・Bの透過波形の周期が30Hzとなり、フリッカを発生させてしまう。  However, if the emission waveform of the light source is simply reversed in phase for each frame, as shown in FIG. 28, the cycle of the transmission waveform of each line A and B is 30 Hz, and flicker is generated.

そこで、上記のように光源の発光波形をフレームごとに逆位相とする場合、図29に示すように、制御部15は、まず、調光周波数(300Hz;フレーム周波数(60Hz)の5倍)で、蛍光管33からパルス幅の比較的長い主発光パルスを発光する。そして、この主発光パルスを、フレームごとに位相反転するように制御する。  Therefore, when the light emission waveform of the light source has an opposite phase for each frame as described above, as shown in FIG. 29, the control unit 15 first has a dimming frequency (300 Hz; five times the frame frequency (60 Hz)). The main light emission pulse having a relatively long pulse width is emitted from the fluorescent tube 33. Then, the main light emission pulse is controlled to be phase-inverted every frame.

また、制御部15は、光源の発光波形に対し、パルス幅の比較的に短い輝度補償パルスを、主発光パルスと同じ周波数(330Hz)で、かつ逆位相で挿入する。
さらに、制御部15は、主発光パルスの位相の変わるタイミング(図29におけるフレームの境界点)で、輝度補償パルスに代えて、輝度補償加パルスあるいは輝度補償減パルスを挿入する。
Further, the control unit 15 inserts a luminance compensation pulse having a relatively short pulse width into the light emission waveform of the light source at the same frequency (330 Hz) as that of the main light emission pulse and in an opposite phase.
Further, the control unit 15 inserts a luminance compensation added pulse or a luminance compensation reduced pulse in place of the luminance compensation pulse at the timing when the phase of the main light emission pulse changes (frame boundary point in FIG. 29).

ここで、輝度補償加パルスは、主発光パルスが連続してOFF(ロー)となるときに挿入される、光源をONとするパルスである。一方、輝度補償減パルスは、主発光パルスが連続してON(ハイ)となるときに挿入される、光源をOFFとするパルスである。  Here, the luminance compensation added pulse is a pulse for turning on the light source, which is inserted when the main light emission pulse is continuously turned off (low). On the other hand, the luminance compensation reduced pulse is a pulse for turning off the light source, which is inserted when the main light emission pulse is continuously turned on (high).

すなわち、この構成では、主発光パルスの光量が少なくなり過ぎるところで、輝度補償加パルスを挿入して光量を上げる一方、主発光パルスの光量が多くなり過ぎるところで、輝度補償減パルスを挿入して光量を下げるように設計されている。  That is, in this configuration, when the light amount of the main light emission pulse is too small, the luminance compensation additional pulse is inserted to increase the light amount, while when the light amount of the main light emission pulse is too large, the luminance compensation reduced pulse is inserted to increase the light amount. Designed to lower.

これにより、この構成では、各ラインにおけるフレーム間での輝度の差を少なくできる(各フレームの時間平均輝度を一定に近づけられる)。従って、フリッカを低減することが可能となる。  Thereby, in this configuration, the difference in luminance between frames in each line can be reduced (the time average luminance of each frame can be made close to constant). Therefore, flicker can be reduced.

また、PWM調光とサブフレーム表示とを組み合わせる場合、光源の発光波形を、直流成分(DC成分)を含むように制御することで、フリッカや横縞などの干渉現象を抑制することも可能である。  When PWM dimming and sub-frame display are combined, it is also possible to suppress interference phenomena such as flicker and horizontal stripes by controlling the light emission waveform of the light source so as to include a direct current component (DC component). .

図30は、このような制御を行う場合における、本表示装置の構成を示すブロック図である。この構成は、図22に示した構成において、光源駆動回路32に代えて、第1光源駆動回路34、第2光源駆動回路35を備え、さらに、これら回路34・35とPWM調光制御回路31との間に、位相制御回路36を備えた構成である。  FIG. 30 is a block diagram illustrating a configuration of the present display device when such control is performed. This configuration includes a first light source drive circuit 34 and a second light source drive circuit 35 in place of the light source drive circuit 32 in the configuration shown in FIG. 22, and further includes these circuits 34 and 35 and a PWM dimming control circuit 31. The phase control circuit 36 is provided between the two.

また、この構成では、蛍光管33が、一つおきに、第1蛍光管33aと第2蛍光管33bとに分けられている(蛍光管33a・33bが交互に並んでいる)。ここで、第1蛍光管33aは、第1光源駆動回路34に接続されている蛍光管33である。また、第2蛍光管33bは、第2光源駆動回路35に接続されている光源である。  In this configuration, every other fluorescent tube 33 is divided into a first fluorescent tube 33a and a second fluorescent tube 33b (the fluorescent tubes 33a and 33b are alternately arranged). Here, the first fluorescent tube 33 a is a fluorescent tube 33 connected to the first light source drive circuit 34. The second fluorescent tube 33 b is a light source connected to the second light source driving circuit 35.

この構成では、制御部15が、蛍光管33a・33bから出力すべき光量を示す調光率信号を生成し、PWM調光制御回路31に出力する。そして、この調光率信号に応じて、PWM調光制御回路31および位相制御回路36が、第1蛍光管33aに対するランプ電流のON/OFFに関する周期を示す信号を生成し、第1光源駆動回路34に伝達するとともに、第2蛍光管33bに対するランプ電流のON/OFFに関する周期を示す信号を生成し、第2光源駆動回路35に伝達する。さらに、光源駆動回路34・35が、伝達された信号に応じてランプ電流(パルス電流)を生成し、蛍光管33a・33bに出力するように設計されている。  In this configuration, the control unit 15 generates a dimming rate signal indicating the amount of light to be output from the fluorescent tubes 33 a and 33 b and outputs the dimming rate signal to the PWM dimming control circuit 31. Then, in response to the dimming rate signal, the PWM dimming control circuit 31 and the phase control circuit 36 generate a signal indicating a cycle related to ON / OFF of the lamp current for the first fluorescent tube 33a, and the first light source driving circuit 34, a signal indicating a cycle related to ON / OFF of the lamp current with respect to the second fluorescent tube 33 b is generated and transmitted to the second light source driving circuit 35. Further, the light source drive circuits 34 and 35 are designed to generate a lamp current (pulse current) according to the transmitted signal and output it to the fluorescent tubes 33a and 33b.

このように、図30の構成では、2組の蛍光管33a・33bを、それぞれ独立に発光させることが可能となっている。図31(a)および(b)は、図30に示した構成における、第1蛍光管33aの発光波形(第1波形)、第2蛍光管33bの発光波形(第2波形)と、両蛍光管33a・33bの発光波形を混合した波形(混合波形)の例を示すグラフである。なお、図31(a)は、調光率(各蛍光管における最大の発光量に対する、発光量の割合)75%の場合、図31(b)は調光率50%の場合に関するものである。  As described above, in the configuration of FIG. 30, the two sets of fluorescent tubes 33a and 33b can emit light independently of each other. 31 (a) and 31 (b) show the emission waveform (first waveform) of the first fluorescent tube 33a, the emission waveform (second waveform) of the second fluorescent tube 33b, and both fluorescent lights in the configuration shown in FIG. It is a graph which shows the example of the waveform (mixed waveform) which mixed the light emission waveform of the pipe | tube 33a * 33b. FIG. 31A shows the case where the dimming rate (ratio of the light emission amount with respect to the maximum light emission amount in each fluorescent tube) is 75%, and FIG. 31B shows the case where the dimming rate is 50%. .

これらの図に示す例では、制御部15が、第1波形と第2波形との位相を、互いに180°変えるように制御している。従って、図31(a)に示すように、調光率75%の場合、発光量の75%がDC成分となる。また、図31(b)に示すように、調光率50%の場合、発光量の全て(100%)がDC成分となる(DC的な駆動を行える)。  In the examples shown in these drawings, the control unit 15 controls the phase of the first waveform and the second waveform to change by 180 °. Therefore, as shown in FIG. 31A, when the dimming rate is 75%, 75% of the light emission amount is the DC component. Further, as shown in FIG. 31 (b), when the light control rate is 50%, all of the light emission amount (100%) becomes a DC component (DC-like driving can be performed).

このような制御を行うことにより、1周期内(2フレーム内)での光源の発光量における時間変動量を小さくできる。また、ライン間での発光量の差も低減できる。従って、調光信号の周波数を上げなくとも、フリッカや横縞などの干渉現象を目立たなくすることが可能となる。  By performing such control, it is possible to reduce the amount of time variation in the light emission amount of the light source within one cycle (within two frames). Further, the difference in light emission amount between the lines can be reduced. Therefore, interference phenomena such as flicker and horizontal stripes can be made inconspicuous without increasing the frequency of the dimming signal.

ここで、上記のように光源の発光波形にDC成分を含ませる制御を、上記した「調光周波数を、フレーム周波数のn.5倍であって、450Hz以上の値に設定する」ような制御、あるいは、輝度補償パルスを用いる制御などと組み合わせてもよい。  Here, as described above, the control for including the DC component in the light emission waveform of the light source is the control as described above “the dimming frequency is set to a value of n.5 times the frame frequency and 450 Hz or more”. Alternatively, it may be combined with control using a luminance compensation pulse.

なお、光源の発光波形にDC成分を含ませる制御において、調光周波数を、フレーム周波数のn.5倍であって270Hz以上の値に設定した場合でも、フリッカや横縞などの干渉現象を十分に目立たなくできることを、実験により確認している。  In the control for including the DC component in the light emission waveform of the light source, the dimming frequency is set to n. It has been confirmed by experiments that interference phenomena such as flicker and horizontal stripes can be made sufficiently inconspicuous even when the value is set to 5 times and 270 Hz or more.

また、図30に示した構成では、光源の発光波形にDC成分をつくるために、蛍光管33を2種類に分けている。しかしながら、これに限らず、蛍光管33を、3種類に分け、種類ごとに独立に制御するようにしてもよい。図32は、このような制御を行う場合における、本表示装置の構成を示すブロック図である。  In the configuration shown in FIG. 30, the fluorescent tube 33 is divided into two types in order to generate a DC component in the light emission waveform of the light source. However, the present invention is not limited to this, and the fluorescent tube 33 may be divided into three types and controlled independently for each type. FIG. 32 is a block diagram illustrating a configuration of the present display device when such control is performed.

この構成では、蛍光管33が、3種類(第1蛍光管33a、第2蛍光管33b、第3蛍光管33c)に分けられている。そして、各蛍光管33a、33b、33cは、この順で、かつ周期的に配列されている(同種の蛍光管が2つおきに配されている)。また、この構成では、位相制御回路36と蛍光管33との間に、第3光源駆動回路37を加えている。そして、この第3光源駆動回路37によって、第3蛍光管33cを駆動(ランプ電流を印加)するようになっている。  In this configuration, the fluorescent tube 33 is divided into three types (a first fluorescent tube 33a, a second fluorescent tube 33b, and a third fluorescent tube 33c). The fluorescent tubes 33a, 33b, 33c are arranged in this order and periodically (every two fluorescent tubes of the same type are arranged). In this configuration, a third light source driving circuit 37 is added between the phase control circuit 36 and the fluorescent tube 33. The third light source drive circuit 37 drives the third fluorescent tube 33c (applies a lamp current).

この構成では、3組の蛍光管33a〜33cを、それぞれ独立に発光させることが可能となっている。図33(a)および(b)は、図30に示した構成における、蛍光管33a〜33c(第1〜第3波形)と、これらを混合した波形(混合波形)の例を示すグラフである。  In this configuration, the three sets of fluorescent tubes 33a to 33c can emit light independently. FIGS. 33A and 33B are graphs showing examples of the fluorescent tubes 33a to 33c (first to third waveforms) and a waveform obtained by mixing them (mixed waveform) in the configuration shown in FIG. .

なお、図33(a)は、調光率50%の場合、図31(b)は調光率25%の場合に関するものである。また、これらの図に示す例では、第1〜第3波形の位相を、互いに120°ずつ、ずらすように制御している。従って、図33(a)および(b)に示すように、調光率50%を同じくする場合でも、蛍光管33をグループに分類せずに同時に明滅させる場合に比して、DC成分を多くできる。  Note that FIG. 33A relates to a case where the dimming rate is 50%, and FIG. 31B relates to a case where the dimming rate is 25%. In the examples shown in these drawings, the phases of the first to third waveforms are controlled to be shifted from each other by 120 °. Therefore, as shown in FIGS. 33A and 33B, even when the dimming rate is 50%, the DC component is larger than when the fluorescent tubes 33 are simultaneously blinked without being classified into groups. it can.

このような制御を行うことにより、1周期内(2フレーム内)での光源の発光量における時間変動量を小さくできる。また、ライン間での発光量の差も低減できる。従って、調光信号の周波数を上げなくとも、フリッカや横縞などの干渉現象を目立たなくすることが可能となる。  By performing such control, it is possible to reduce the amount of time variation in the light emission amount of the light source within one cycle (within two frames). Further, the difference in light emission amount between the lines can be reduced. Therefore, interference phenomena such as flicker and horizontal stripes can be made inconspicuous without increasing the frequency of the dimming signal.

なお、蛍光管33の分類数(別々に駆動する蛍光管のグループ数)については、グループの数だけ光源駆動回路を設けることで、任意の数に設定できる。なお、図34に示すように、蛍光管33の分類数をp(pは2以上の自然数)とした場合、第1〜第p波形の位相を、互いに360°/pずつ、ずらすように制御することが好ましい。しかし、少なくとも2つの蛍光管33の発光波形が互いに異なる位相となるようにPWM調光を行うだけでもよい。この構成でも、各光源の発光波形にずれが生じるため、全光源からの光を合わせた混合光のDC成分を多くできる。  Note that the number of fluorescent tubes 33 (the number of groups of fluorescent tubes that are driven separately) can be set to an arbitrary number by providing light source driving circuits for the number of groups. As shown in FIG. 34, when the classification number of the fluorescent tubes 33 is p (p is a natural number of 2 or more), the phases of the first to p-th waveforms are controlled to be shifted from each other by 360 ° / p. It is preferable to do. However, PWM dimming may be performed so that the emission waveforms of at least two fluorescent tubes 33 have different phases. Even in this configuration, since the light emission waveform of each light source is shifted, it is possible to increase the DC component of the mixed light including the light from all the light sources.

また、上記では、液晶パネル21の光源を、直下型バックライトである、複数の蛍光管33としている。しかしながら、これに限らず、光源として、サイド型のバックライト(液晶パネル21の側端部にあるバックライト)となる、LED(発光ダイオード)を用いてもよい。図35に示した表示素子は、液晶パネル21の裏面に導光板41を配置し、さらに、この導光板41の対向する2辺に、第1LED42、第2LED43を配した構成である。この構成は、LED42・43から出射された光を導光板41によって拡げ、面状光として液晶パネル21に出力するように設計されている。  In the above description, the light source of the liquid crystal panel 21 is a plurality of fluorescent tubes 33 which are direct type backlights. However, the present invention is not limited to this, and an LED (light emitting diode) serving as a side-type backlight (a backlight at the side end of the liquid crystal panel 21) may be used as the light source. The display element shown in FIG. 35 has a configuration in which the light guide plate 41 is disposed on the back surface of the liquid crystal panel 21 and the first LED 42 and the second LED 43 are arranged on two opposite sides of the light guide plate 41. This configuration is designed so that light emitted from the LEDs 42 and 43 is spread by the light guide plate 41 and is output to the liquid crystal panel 21 as planar light.

この構成では、図30に示した構成と同様に、制御部15が、第1LED42の発光波形(第1波形)と第2LED43の発光波形(第2波形)との位相を、互いに180度変えるように制御する。これにより、導光板41内で、逆位相の発光波形を混合し、DC成分を作り出せる。従って、この構成でも、液晶パネル21に照射される光のDC成分を多くできる。  In this configuration, similarly to the configuration shown in FIG. 30, the control unit 15 changes the phase of the light emission waveform (first waveform) of the first LED 42 and the light emission waveform (second waveform) of the second LED 43 by 180 degrees. To control. Thereby, in the light-guide plate 41, the light emission waveform of an antiphase can be mixed and a DC component can be produced. Therefore, even with this configuration, the DC component of the light irradiated to the liquid crystal panel 21 can be increased.

なお、上記のように2本のLED42・43を用いる場合、図36に示すように、導光板41の同一の辺に沿って、2本のLED42・43を配置してもよい。この構成でも、図35の構成と同様に、DC成分を多く含む光を液晶パネル21に照射できる。  In addition, when using two LED42 * 43 as mentioned above, as shown in FIG. 36, you may arrange | position two LED42 * 43 along the same edge | side of the light-guide plate 41. As shown in FIG. Even in this configuration, the liquid crystal panel 21 can be irradiated with light containing a large amount of DC components, as in the configuration of FIG.

また、2本のLED42・43をサイド型のフロントライト(液晶パネル21の側端部に配されるフロントライト)として用いることも可能である。この場合、図37・図38に示すように、液晶パネル21は、フロントライト型に構成される。  In addition, the two LEDs 42 and 43 can be used as side-type front lights (front lights arranged on the side end portions of the liquid crystal panel 21). In this case, as shown in FIGS. 37 and 38, the liquid crystal panel 21 is configured as a front light type.

上記の構成では、液晶パネル21は反射型の液晶表示素子となる。すなわち、この構成では、液晶パネル21は、導光板41からの面状光を前面(ユーザー側の面)から受ける。そして、この面状光を内部の反射板により反射することによって、ユーザーに画像を表示するように設計されている。  In the above configuration, the liquid crystal panel 21 is a reflective liquid crystal display element. That is, in this configuration, the liquid crystal panel 21 receives planar light from the light guide plate 41 from the front surface (user side surface). And it is designed to display an image to the user by reflecting this planar light by an internal reflection plate.

また、図34に示した構成では、多数の蛍光管33をp個のグループに分類し、第1〜第p波形の位相を、互いに360°/pずつ、ずらすように制御するとしている。しかしながら、これに限らず、各蛍光管33を個別に駆動するようにしてもよい。この場合、r本の蛍光管33を用いるとすれば、各蛍光管33からの発光波形の位相を、360°/rずつ、ずらすことが好ましい。  In the configuration shown in FIG. 34, a large number of fluorescent tubes 33 are classified into p groups, and the phases of the first to p-th waveforms are controlled to be shifted from each other by 360 ° / p. However, the present invention is not limited to this, and each fluorescent tube 33 may be driven individually. In this case, if r fluorescent tubes 33 are used, the phase of the emission waveform from each fluorescent tube 33 is preferably shifted by 360 ° / r.

また、このような多数の蛍光管33を個別に駆動する構成では、蛍光管33の発光タイミングと液晶パネル21のゲートラインのONタイミングとを同期させることが好ましい。  Further, in such a configuration in which a large number of fluorescent tubes 33 are individually driven, it is preferable to synchronize the light emission timing of the fluorescent tubes 33 and the ON timing of the gate lines of the liquid crystal panel 21.

図39は、上記のような同期を行う場合における、本表示装置の構成を示すブロック図である。この構成では、液晶パネル21の直下にあるr本の蛍光管33を、第1〜第r光源駆動回路32a〜32rによって駆動するように設計されている。  FIG. 39 is a block diagram illustrating a configuration of the present display device in the case of performing the synchronization as described above. In this configuration, the r fluorescent tubes 33 immediately below the liquid crystal panel 21 are designed to be driven by the first to r-th light source driving circuits 32a to 32r.

また、上記の構成では、各蛍光管33は、自身に近い複数のゲートラインに対して光を照射することとなる。なお、各蛍光管33に対応するゲートライン数は、例えば蛍光管33が18本、ゲートライン数が768本であれば、42〜43本である。  Further, in the above configuration, each fluorescent tube 33 emits light to a plurality of gate lines close to itself. The number of gate lines corresponding to each fluorescent tube 33 is, for example, 42 to 43 when 18 fluorescent tubes 33 and 768 gate lines are provided.

そして、制御部15は、位相制御回路36に同期信号を送ることによって、各蛍光管33に対応するゲートライン群がONとなったとき(このゲートライン群のスキャンが開始されるとき)に、その蛍光管33の駆動を開始するように制御する(なお、より詳細には、ゲートライン群は全て同時にONとなるわけではないため、蛍光管33の駆動開始タイミングは、ゲートライン群の平均のONタイミングに設定される)。  Then, the control unit 15 sends a synchronization signal to the phase control circuit 36 to turn on the gate line group corresponding to each fluorescent tube 33 (when scanning of this gate line group is started). Control is performed so as to start driving the fluorescent tube 33 (more specifically, since not all the gate line groups are turned on simultaneously, the driving start timing of the fluorescent tube 33 is the average of the gate line group. Set to ON timing).

図40は、このような制御を行う場合における、光源の発光波形、液晶応答波形、透過波形の関係の例を示すグラフである。このグラフに示す例では、調光周波数(180Hz)がフレーム周波数(60Hz)の3倍となっている。また、この図では、異なる2つのゲートライン群A・Bに関する光源の発光波形、液晶応答波形および透過波形を示している。なお、液晶応答波形は、ゲートラインのONタイミングで液晶パネル21の画素に書き込まれ、次のONタイミングまで保持される電圧を表すものである。  FIG. 40 is a graph showing an example of the relationship between the light emission waveform, liquid crystal response waveform, and transmission waveform of the light source when such control is performed. In the example shown in this graph, the dimming frequency (180 Hz) is three times the frame frequency (60 Hz). In this figure, the light emission waveform, the liquid crystal response waveform, and the transmission waveform of the light source regarding two different gate line groups A and B are shown. The liquid crystal response waveform represents the voltage that is written to the pixel of the liquid crystal panel 21 at the ON timing of the gate line and is held until the next ON timing.

この図に示すように、この構成では、光源の発光波形の周波数がフレームの周波数の3倍となっている。従って、ライン群A・Bの双方で、透過波形の周波数が、フレーム周波数と同様の60Hzとなり、フリッカの発生を回避できる。  As shown in this figure, in this configuration, the frequency of the light emission waveform of the light source is three times the frequency of the frame. Accordingly, in both the line groups A and B, the frequency of the transmission waveform is 60 Hz, which is the same as the frame frequency, and flicker can be avoided.

また、この構成では、ライン群A・Bの双方で、蛍光管33の発光波形と液晶の応答波形との位相の関係が一致している(ライン群A用の光源発光波形とラインB用の光源発光波形との時間的なずれが、ライン群A・B間での、液晶応答波形のずれと一致している)。  Further, in this configuration, the phase relationship between the emission waveform of the fluorescent tube 33 and the response waveform of the liquid crystal is the same in both the line groups A and B (the light source emission waveform for the line group A and the line B emission line). The temporal deviation from the light source emission waveform coincides with the deviation in the liquid crystal response waveform between the line groups A and B).

従って、この構成では、ライン位置によって、透過波形のONとなる時間(高輝度となる時間)の割合が異なることを防止できる。従って、ライン間で平均輝度に差がでないので、横縞現象の発生を回避することが可能となっている。  Therefore, in this configuration, it is possible to prevent the ratio of the time during which the transmission waveform is turned on (the time during which the luminance is high) from being different depending on the line position. Therefore, since there is no difference in the average luminance between the lines, it is possible to avoid the occurrence of the horizontal stripe phenomenon.

なお、上記では、各蛍光管33に対応するゲートライン群がONとなったとき(このゲートライン群のスキャンが開始されるとき)に、その蛍光管33の駆動を開始するように制御する、としている。  In the above description, when the gate line group corresponding to each fluorescent tube 33 is turned on (when scanning of the gate line group is started), the fluorescent tube 33 is controlled to start driving. It is said.

しかしながら、『「各蛍光管33に対応するゲートライン群がONとなったときにおける、その蛍光管33の波形の状態」を、全蛍光管33(全ゲートライン群)で同一とするように制御する』ことでも、蛍光管33の発光波形と液晶の応答波形との位相の関係を、全ゲートライン群で一致させられる。従って、このような制御によっても、蛍光管33の発光とゲートライン群のONタイミングとを同期させて横縞を防ぐことが可能である。  However, “the waveform state of the fluorescent tube 33 when the gate line group corresponding to each fluorescent tube 33 is turned ON” is controlled so as to be the same in all the fluorescent tubes 33 (all gate line groups). By doing so, the phase relationship between the light emission waveform of the fluorescent tube 33 and the response waveform of the liquid crystal can be matched in all the gate line groups. Therefore, even by such control, it is possible to prevent horizontal stripes by synchronizing the light emission of the fluorescent tube 33 and the ON timing of the gate line group.

また、本実施形態では、光源の調光方式として、PWM調光方式を用いるとしている。しかしながら、これに限らず、PWM調光方式と電流調光方式とを併用するようにしてもよい。図41は、この場合における本表示装置の構成を示すブロック図である。この構成は、図22に示した構成において、新たに電流調光制御回路51を備えたものである。  In this embodiment, the PWM dimming method is used as the dimming method of the light source. However, the present invention is not limited to this, and the PWM dimming method and the current dimming method may be used in combination. FIG. 41 is a block diagram showing a configuration of the display device in this case. In this configuration, a current dimming control circuit 51 is newly provided in the configuration shown in FIG.

上記の構成では、制御部15が、蛍光管33から出力すべき光量を示す調光率信号を生成し、PWM調光制御回路31および電流調光制御回路51に出力する。また、調光制御回路31・51が、この調光率信号に応じて、ランプ電流のON/OFFに関する周期を示す信号(電流調光制御信号、PWM調光制御信号)を生成し、光源駆動回路32に伝達する。そして、光源駆動回路32が、伝達された信号に応じてランプ電流(パルス電流)を生成し、全蛍光管33に出力するように設計されている。  In the above configuration, the control unit 15 generates a dimming rate signal indicating the amount of light to be output from the fluorescent tube 33 and outputs the dimming rate signal to the PWM dimming control circuit 31 and the current dimming control circuit 51. Further, the dimming control circuits 31 and 51 generate signals (current dimming control signal, PWM dimming control signal) indicating a cycle related to ON / OFF of the lamp current in accordance with the dimming rate signal, and drive the light source. To the circuit 32. The light source driving circuit 32 is designed to generate a lamp current (pulse current) according to the transmitted signal and output it to all the fluorescent tubes 33.

図42は、この構成における電流調光制御信号、PWM調光制御信号、ランプ電流および発光波形の例を示すグラフである。この図に示すように、この構成では、制御部15が、調光制御回路31・51を制御して、一定の電流調光制御信号(一定の発光電力を与える信号)を、PWM調光制御信号とともに出力するようになっている。  FIG. 42 is a graph showing an example of a current dimming control signal, a PWM dimming control signal, a lamp current, and a light emission waveform in this configuration. As shown in this figure, in this configuration, the control unit 15 controls the dimming control circuits 31 and 51 to generate a constant current dimming control signal (a signal for giving a constant light emission power) by PWM dimming control. The signal is output together with the signal.

これにより、蛍光管33のランプ電流波形は、電流調光制御信号に応じた一定の振幅に、PWM調光制御信号に応じた振幅が重なる波形となる。従って、蛍光管33の発光波形は、図42に示すように、一定の電流調光制御信号に応じたDC成分を有する波形となる。  Thereby, the lamp current waveform of the fluorescent tube 33 is a waveform in which the amplitude according to the PWM dimming control signal overlaps with the constant amplitude according to the current dimming control signal. Therefore, the emission waveform of the fluorescent tube 33 is a waveform having a DC component corresponding to a constant current dimming control signal, as shown in FIG.

このように、PWM調光方式と電流調光方式とを併用することで、発光波形のDC成分を容易に高められる。これにより、1周期内(2フレーム内)での光源の発光量における時間変動量を小さくできる。また、ライン間での発光量の差も低減できる。従って、調光信号の周波数を上げなくとも、フリッカや横縞などの干渉現象を目立たなくすることが可能となる。  Thus, the DC component of the light emission waveform can be easily increased by using the PWM dimming method and the current dimming method together. Thereby, the amount of time fluctuation in the light emission amount of the light source within one cycle (within two frames) can be reduced. Further, the difference in light emission amount between the lines can be reduced. Therefore, interference phenomena such as flicker and horizontal stripes can be made inconspicuous without increasing the frequency of the dimming signal.

また、液晶パネル21として反射型の液晶表示素子を用い、本表示装置をフロントライト型の反射型液晶表示装置として構成する場合、光源の光を外光に合わせて制御することが好ましい。  Further, when a reflective liquid crystal display element is used as the liquid crystal panel 21 and this display device is configured as a front light type reflective liquid crystal display device, it is preferable to control the light of the light source in accordance with the external light.

図43は、このような制御を行う本表示装置の構成を示す図である。この図に示すように、この構成では、液晶パネル21は、光源となるLED63の光を導光板41で面状光とし、これを前面(ユーザー側の面)から受ける。そして、この面状光を内部の反射板により反射することによって、ユーザーに画像を表示する。  FIG. 43 is a diagram showing a configuration of the present display device that performs such control. As shown in this figure, in this configuration, the liquid crystal panel 21 uses the light guide plate 41 to convert the light of the LED 63 serving as a light source into planar light and receives it from the front surface (user-side surface). Then, the planar light is reflected by the internal reflection plate to display an image to the user.

また、この構成は、LED63の輝度を制御するための、光源調光制御回路62を備えている。この光源調光制御回路62は、外光の輝度波形を検知し、液晶パネル21に照射される光のDC成分を大きくするように、LED63の輝度を調整するものである。  In addition, this configuration includes a light source dimming control circuit 62 for controlling the luminance of the LED 63. The light source dimming control circuit 62 detects the luminance waveform of the external light and adjusts the luminance of the LED 63 so as to increase the DC component of the light applied to the liquid crystal panel 21.

すなわち、図44(a)に示すような輝度波形を有する外光のある場合、光源調光制御回路62は、図44(b)に示すように、LED63の輝度波形(発光波形)を、外光輝度波形と同周波数で、逆位相となるように制御する。このため、液晶パネル21に対し、図44(c)に示すような、DC成分の大きい光を照射することが可能となる。  That is, when there is external light having a luminance waveform as shown in FIG. 44 (a), the light source dimming control circuit 62 converts the luminance waveform (light emission waveform) of the LED 63 into an external waveform as shown in FIG. 44 (b). It controls so that it may become an antiphase with the same frequency as a light-luminance waveform. For this reason, the liquid crystal panel 21 can be irradiated with light having a large DC component as shown in FIG.

これにより、この構成では、1周期内(2フレーム内)での光源の発光量における時間変動量を小さくできる。また、ライン間での発光量の差も低減できる。従って、調光信号の周波数を上げなくとも、フリッカや横縞などの干渉現象を目立たなくすることが可能となる。  Thereby, in this structure, the amount of time fluctuations in the light emission amount of the light source within one cycle (within two frames) can be reduced. Further, the difference in light emission amount between the lines can be reduced. Therefore, interference phenomena such as flicker and horizontal stripes can be made inconspicuous without increasing the frequency of the dimming signal.

なお、液晶パネル21として、図45に示すようなバックライト型の半透過型の液晶表示素子を用いる場合でも、光源調光制御回路62を用いた制御を行うことは可能である。半透過型の表示装置は、屋内などの比較的に暗い照明下では、バックライト光を利用して透過表示を行う(透過モード)一方、屋外などの比較的に明るい照明下では、照明光を利用して反射表示を行う(反射モード)ものである。これにより、周囲の明るさに拘らず、コントラスト比の高い表示を実現できる。  Even when a backlight-type transflective liquid crystal display element as shown in FIG. 45 is used as the liquid crystal panel 21, control using the light source dimming control circuit 62 can be performed. A transflective display device uses a backlight to perform transmissive display under relatively dark illumination such as indoors (transmission mode), while it emits illumination light under relatively bright illumination such as outdoors. This is used for reflection display (reflection mode). Thereby, a display with a high contrast ratio can be realized regardless of the surrounding brightness.

上記の構成でも、光源調光制御回路62は、LED63の輝度波形を、外光輝度波形と位相の180°異なるように制御する。これにより、液晶パネル21に対し、図44(c)に示すような、同周波数で逆位相の光の混合された、DC成分の大きい光を照射することが可能となる。  Even in the above configuration, the light source dimming control circuit 62 controls the luminance waveform of the LED 63 so that the phase of the LED 63 differs from that of the external light luminance waveform by 180 °. As a result, it is possible to irradiate the liquid crystal panel 21 with light having a large DC component mixed with light having the same frequency and opposite phase as shown in FIG.

また、本実施形態では、本表示装置の光源として、蛍光管やLEDを用いるとしている。しかしながら、これに限らず、本表示装置の光源については、これらに加えて、EL(Electro luminescence)、FED(Field Emission Display)のいずれかから構成してもよい。また、光源を、蛍光管、LED、ELおよびFEDを組み合わせたものから構成してもよい。また、図34〜図38等では、光源を棒状に表現している。しかしながら、光源の形状としては、丸型形状でもU字型形状でもよい。すなわち、本発明では、光源の形状には特にとらわれない。  In the present embodiment, a fluorescent tube or LED is used as the light source of the display device. However, the present invention is not limited to this, and the light source of the present display device may be configured by either EL (Electro Luminescence) or FED (Field Emission Display). Moreover, you may comprise a light source from what combined the fluorescent tube, LED, EL, and FED. Further, in FIGS. 34 to 38 and the like, the light source is expressed in a bar shape. However, the shape of the light source may be round or U-shaped. That is, in the present invention, the shape of the light source is not particularly limited.

また、サブフレーム表示とPWM調光とを組み合わせる場合、本表示装置の表示部14については、液晶表示素子に限らず、非自発光型の表示素子(光源を必要とする素子)であれば、どのような表示素子を用いてもよい。  Further, when combining sub-frame display and PWM dimming, the display unit 14 of the present display device is not limited to a liquid crystal display element, but may be a non-self-luminous display element (an element that requires a light source). Any display element may be used.

また、本実施形態では、制御部15が、液晶パネル21に表示信号を送るとともに、PWM調光の制御も行うとしている。しかしながら、これに限らず、制御部15とは別に、PWM調光を制御する部材(PWM調光制御部)を設けてもよい。従って、本表示装置を、1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、表示信号の電圧に基づいた輝度の画像を表示する、液晶表示素子からなる表示画面を備えた表示部と、1フレームに表示部から出力される輝度の総和をフレームの分割によって変えないように、第1〜第mサブフレームの表示信号である第1〜第m表示信号を生成して表示部に出力する制御部とを備えており、さらに、表示部の光源をPWM調光方式で調光するPWM調光制御部を備えている構成である、と表現することもできる。  In the present embodiment, the control unit 15 transmits a display signal to the liquid crystal panel 21 and also controls PWM dimming. However, the present invention is not limited to this, and a member for controlling PWM dimming (PWM dimming control unit) may be provided separately from the control unit 15. Therefore, this display device is a display device that displays an image by dividing one frame into m (m; an integer greater than or equal to 2) sub-frames, and displays an image with luminance based on the voltage of the display signal. And a display unit having a display screen composed of a liquid crystal display element and display signals for the first to mth sub-frames so that the sum of luminances output from the display unit in one frame is not changed by dividing the frame. And a control unit that generates the first to m-th display signals and outputs them to the display unit, and further includes a PWM dimming control unit that dimmes the light source of the display unit by a PWM dimming method. It can also be expressed as being.

また、本表示装置を液晶テレビとする場合、チューナ部17として、テレビ放送信号のチャネルを選択し、選択されたチャネルのテレビ画像信号を、フレームメモリ11を介して制御部15に伝達するものを用いてもよい。この構成では、制御部15が、このテレビ画像信号に基づいて表示信号を生成することとなる。また、チューナ部17として、テレビ放送信号のチャネルを選択し、選択されたチャネルのテレビ画像信号を、各種映像処理を行う回路(図示せず)を介して制御部15に伝達するものを用いてもよい。  When the display device is a liquid crystal television, the tuner unit 17 selects a channel of a television broadcast signal and transmits a television image signal of the selected channel to the control unit 15 via the frame memory 11. It may be used. In this configuration, the control unit 15 generates a display signal based on the television image signal. Further, the tuner unit 17 is used to select a channel of a television broadcast signal and transmit a television image signal of the selected channel to the control unit 15 via a circuit (not shown) that performs various video processing. Also good.

また、本発明の表示装置を、1フレームを、第1および第2サブフレームからなる2つのサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置において、入力された表示信号の輝度階調に基づいた輝度の画像を表示する表示部と、1フレームに表示部から出力される輝度の総和をフレームの分割によって変えないように、第1および第2サブフレームの表示信号である第1および第2表示信号を生成し、表示部に出力する制御部とを備えており、この制御部が、低明度の画像を表示する場合に、第1表示信号の輝度階調を調整する一方、第2表示信号の輝度階調を最小または第1所定値(例えば最大階調の0.02%)より小さい値とし、高明度の画像を表示する場合に、第1表示信号の輝度階調を最大または第2所定値(例えば最大階調の80%)より大きい値とする一方、第2表示信号の輝度階調を調整し、第1サブフレームの期間と第2サブフレームの期間との比を、1:nあるいはn:1(nは1より大きい実数)に設定するとともに、表示部の光源をPWM調光方式で調光する構成である、と表現することもできる。  The display device of the present invention is a display device that displays an image by dividing one frame into two sub-frames composed of the first and second sub-frames, and is based on the luminance gradation of the input display signal. A display unit that displays an image of luminance, and first and second displays that are display signals of the first and second subframes so that the total luminance output from the display unit in one frame is not changed by dividing the frame. A control unit that generates a signal and outputs the signal to the display unit. When the control unit displays a low-lightness image, the control unit adjusts the luminance gradation of the first display signal, while the second display signal. The luminance gradation of the first display signal is set to the maximum or the second when the luminance gradation of the first display signal is set to a minimum value or smaller than a first predetermined value (for example, 0.02% of the maximum gradation) and a high brightness image is displayed. A predetermined value (for example, 80 of the maximum gradation) ), While adjusting the luminance gradation of the second display signal, the ratio between the period of the first subframe and the period of the second subframe is 1: n or n: 1 (where n is 1). It is possible to express that the light source of the display unit is dimmed by the PWM dimming method.

また、図39に示した表示装置を、1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、表示信号の電圧に基づいた輝度の画像を表示する、液晶表示素子からなる表示画面を備えた表示部と、1フレームに表示部から出力される輝度の総和をフレームの分割によって変えないように、第1〜第mサブフレームの表示信号である第1〜第m表示信号を生成して表示部に出力する制御部とを備えており、この制御部が、表示部の光源をPWM調光方式で調光するようになっており、上記の表示部が、複数の直下型の光源を並べてなる光源群を有しており、各光源が、自身に近い複数のゲートラインからなるゲートライン群に光を照射するように設計されており、上記の制御部は、光源の発光波形の周波数をフレームの周波数のn倍とするとともに、「各光源に割り当てられたゲートライン群に応じた液晶の応答波形がONとなっているときにおける、その光源の発光波形の状態」を、全光源で同一とするように、PWM調光を行う構成である、と表現することもできる。  The display device shown in FIG. 39 is a display device that displays an image by dividing one frame into m (m; an integer of 2 or more) subframes, and the luminance based on the voltage of the display signal. Of the first to mth sub-frames so that the sum of luminances output from the display unit per frame is not changed by dividing the frame. A control unit that generates the first to m-th display signals that are display signals and outputs them to the display unit, and the control unit dims the light source of the display unit by a PWM dimming method. The display unit has a light source group in which a plurality of direct light sources are arranged, and each light source is designed to irradiate a gate line group including a plurality of gate lines close to itself. The above control unit is the light emission waveform of the light source. The frequency is set to n times the frequency of the frame, and "the state of the light emission waveform of the light source when the response waveform of the liquid crystal corresponding to the gate line group assigned to each light source is ON" It can also be expressed as a configuration that performs PWM dimming so as to be the same.

また、上記では、本表示装置における全ての処理を、制御部15の制御により行うとしている。しかしながら、これに限らず、これらの処理を行うためのプログラムを記録媒体に記録し、このプログラムを読み出すことのできる情報処理装置を、制御部15に代えて用いるようにしてもよい。  In the above description, all processes in the display device are performed under the control of the control unit 15. However, the present invention is not limited to this, and an information processing apparatus capable of recording a program for performing these processes on a recording medium and reading the program may be used instead of the control unit 15.

この構成では、情報処理装置の演算装置(CPUやMPU)が、記録媒体に記録されているプログラムを読み出して処理を実行する。従って、このプログラム自体が処理を実現するといえる。  In this configuration, the arithmetic unit (CPU or MPU) of the information processing apparatus reads the program recorded on the recording medium and executes the process. Therefore, it can be said that this program itself realizes the processing.

ここで、上記の情報処理装置としては、一般的なコンピューター(ワークステーションやパソコン)の他に、コンピューターに装着される、機能拡張ボードや機能拡張ユニットを用いることができる。  Here, as the information processing apparatus, in addition to a general computer (workstation or personal computer), a function expansion board or a function expansion unit mounted on the computer can be used.

また、上記のプログラムとは、処理を実現するソフトウェアのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム等)のことである。このプログラムは、単体で使用されるものでも、他のプログラム(OS等)と組み合わせて用いられるものでもよい。また、このプログラムは、記録媒体から読み出された後、装置内のメモリ(RAM等)にいったん記憶され、その後再び読み出されて実行されるようなものでもよい。  The above program is a program code (execution format program, intermediate code program, source program, etc.) of software for realizing processing. This program may be used alone or in combination with other programs (such as OS). The program may be read from a recording medium, temporarily stored in a memory (RAM or the like) in the apparatus, and then read and executed again.

また、プログラムを記録させる記録媒体は、情報処理装置と容易に分離できるものでもよいし、装置に固定(装着)されるものでもよい。さらに、外部記憶機器として装置に接続するものでもよい。  The recording medium for recording the program may be easily separable from the information processing apparatus, or may be fixed (attached) to the apparatus. Furthermore, it may be connected to the apparatus as an external storage device.

このような記録媒体としては、ビデオテープやカセットテープ等の磁気テープ、フロッピー(登録商標)ディスクやハードディスク等の磁気ディスク、CD、MO、MD、DVD等の光ディスク(光磁気ディスク)、ICカード、光カード等のメモリカード、マスクROM、EPROM、EEPROM、フラッシュROM等の半導体メモリなどを適用できる。  Such recording media include magnetic tapes such as video tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks and hard disks, optical disks (magneto-optical disks) such as CD, MO, MD, and DVD, IC cards, A memory card such as an optical card, a semiconductor memory such as a mask ROM, EPROM, EEPROM, or flash ROM can be applied.

また、ネットワーク(イントラネット・インターネット等)を介して情報処理装置と接続されている記録媒体を用いてもよい。この場合、情報処理装置は、ネットワークを介するダウンロードによりプログラムを取得する。すなわち、上記のプログラムを、ネットワーク(有線回線あるいは無線回線に接続されたもの)等の伝送媒体(流動的にプログラムを保持する媒体)を介して取得するようにしてもよい。なお、ダウンロードを行うためのプログラムは、装置内(あるいは送信側装置・受信側装置内)にあらかじめ記憶されていることが好ましい。  Also, a recording medium connected to the information processing apparatus via a network (intranet / Internet) may be used. In this case, the information processing apparatus acquires the program by downloading via the network. That is, the above program may be acquired via a transmission medium (a medium that dynamically holds the program) such as a network (connected to a wired line or a wireless line). The program for downloading is preferably stored in advance in the apparatus (or in the transmission side apparatus / reception side apparatus).

なお、また、液晶応答波形は、ゲートラインのONタイミングで出力されるものである。液晶画素に書き込まれ、次のONタイミングまで液晶画素の電圧が保持され形成されるものであるともいえる。また、液晶表示装置において1フレームに黒を挿入することで擬似インパルスモードを実現する黒色駆動方式と光源のPWM調光方式を組み合わせたときに生じる干渉縞の改善方法については、特許文献6で述べられている。この文献の技術では、1フレーム期間を黒色表示期間と画像表示期間とに分けており、この黒色表示期間を1フレームに対してある比率条件で液晶を駆動する方法や、あるPWM調光周波数条件でのバックライトを駆動する方法または複数のバックライトのPWM調光信号の位相をずらすといった方法で改善を図っている。  The liquid crystal response waveform is output at the ON timing of the gate line. It can be said that the voltage is written to the liquid crystal pixel and the voltage of the liquid crystal pixel is held and formed until the next ON timing. Also, Patent Document 6 describes a method for improving interference fringes that occurs when a black driving method that realizes a pseudo impulse mode by inserting black in one frame in a liquid crystal display device and a PWM dimming method of a light source. It has been. In the technique of this document, one frame period is divided into a black display period and an image display period, and a method of driving the liquid crystal under a certain ratio condition with respect to one black display period or a certain PWM dimming frequency condition Improvement is made by a method of driving the backlight in the above or a method of shifting the phase of the PWM dimming signals of the plurality of backlights.

一方、液晶の駆動方法で擬似インパルスモードを実現する手法として、特許文献3のように1フレームを複数のサブフレーム期間に分割し、高輝度と低輝度のサブフレームを持ち、すべてのサブフレームの時間積分によって階調を表現する方式(時分割階調駆動方式)がある。この方式の場合、黒を常に挿入する方法に比べて画面の表示輝度が落ちるのを抑制しつつエッジボケ改善などの動画性能を改善することができるという利点があるが、黒挿入する方式と同様にPWM調光方式の光源と組み合わせると干渉現象が発生する。  On the other hand, as a technique for realizing the pseudo impulse mode by the liquid crystal driving method, as in Patent Document 3, one frame is divided into a plurality of subframe periods, which have high and low luminance subframes. There is a method (time division gradation driving method) that expresses gradation by time integration. This method has the advantage that it can improve the video performance such as edge blurring while suppressing the decrease in the display brightness of the screen compared with the method of always inserting black. When combined with a PWM dimming light source, an interference phenomenon occurs.

さらに、黒色駆動方式による擬似インパルスモードの場合は、完全に光源が遮断されるため黒挿入時間を変化させると全体の絶対輝度は変わっても階調が変化することはないが、時分割階調駆動方式の場合は、各サブフレームの時間を変化させると輝度および階調も変化してしまうという制約がある。また、低輝度のサブフレーム期間にも光源の光が液晶の応答波形で変調されて透過しており、挿入期間に光源の消灯している期間を同期するなどといった制御タイミングを調整して改善する手法も採用できない。  Furthermore, in the pseudo impulse mode using the black drive method, the light source is completely shut off, so changing the black insertion time does not change the gradation even if the overall absolute brightness changes, but the time-division gradation In the case of the driving method, there is a restriction that the luminance and the gradation change when the time of each subframe is changed. In addition, the light of the light source is modulated with the response waveform of the liquid crystal and transmitted even in the low-luminance subframe period, and the control timing such as synchronizing the light-off period of the light source during the insertion period is improved by adjusting the control timing. Neither method can be adopted.

このようなことから、本発明の目的は、主に1フレーム期間を2つ以上のサブフレーム期間に分割して、各サブフレームの時間積分によって階調を表現する表示機構を備えた時分割階調による擬似インパルス駆動方法と、PWM調光方式の光源を組み合わせたときに生じるフリッカなどの干渉現象を階調表現や画面表示を損なわずに改善することにあるともいえる。  In view of the above, an object of the present invention is to divide one frame period into two or more subframe periods, and to provide a time-division floor having a display mechanism for expressing gradation by time integration of each subframe. It can be said that the interference phenomenon such as flicker caused by combining the pseudo impulse driving method by the tone and the light source of the PWM dimming method is improved without impairing the gradation expression and the screen display.

また、本発明を、以下の第1〜第23表示装置として表現することもできる。すなわち、第1表示装置は、1フレーム期間を2つ以上のサブフレーム期間に分割して、各サブフレームの時間積分によって階調を表現する表示機構を備えた駆動方法と、PWM調光方式の光源とを組み合わせたときに生じる干渉現象を改善するように、PWM調光信号を制御する手段を備える構成である。  Further, the present invention can also be expressed as the following first to twenty-third display devices. That is, the first display device divides one frame period into two or more subframe periods, and includes a drive method including a display mechanism that expresses gradation by time integration of each subframe, and a PWM dimming method. In this configuration, the PWM dimming signal is controlled so as to improve the interference phenomenon that occurs when the light source is combined.

また、第2表示装置は、第1表示装置において、干渉現象を改善するために、光源の発光波形が時間的かつ空間的に補償されるようにPWM調光信号を制御する構成である。  Further, the second display device is configured to control the PWM dimming signal so that the light emission waveform of the light source is compensated temporally and spatially in the first display device in order to improve the interference phenomenon.

また、第3表示装置は、第1表示装置において、干渉現象を改善するために、光源の発光波形になるべくDC成分が多く含まれるように、PWM調光信号を制御する構成である。  In addition, the third display device is configured to control the PWM dimming signal in the first display device so as to include as much DC component as possible in the light emission waveform of the light source in order to improve the interference phenomenon.

また、第4表示装置は、第1表示装置において、干渉現象を改善するために、光源の発光波形が時間的かつ空間的に補償されるようにPWM調光信号を制御するとともに、干渉現象を改善するために、光源の発光波形になるべくDC成分が多く含まれるように、PWM調光信号を制御する構成である。  The fourth display device controls the PWM dimming signal so that the light emission waveform of the light source is temporally and spatially compensated in the first display device in order to improve the interference phenomenon. In order to improve, the PWM dimming signal is controlled so as to include as much DC component as possible in the light emission waveform of the light source.

また、第5表示装置は、第2表示装置において、PWM調光の制御信号をフレーム周波数のn.5倍で駆動する構成である。  Further, in the second display device, the fifth display device transmits the PWM dimming control signal to the frame frequency n. It is the structure which drives by 5 times.

また、第6表示装置は、第5表示装置において、黒挿入率50%では、450Hz以上のPWM調光の周波数で駆動する構成である。  The sixth display device is configured to be driven at a PWM dimming frequency of 450 Hz or more in the fifth display device at a black insertion rate of 50%.

また、第7表示装置は、第5表示装置において、輝度が一定になるように補償調光パルスを発生する制御手段を備える構成である。  Further, the seventh display device is configured to include control means for generating a compensated dimming pulse so that the luminance is constant in the fifth display device.

また、第8表示装置は、第2表示装置において、PWM調光の制御信号をフレーム周波数のn倍で駆動しフレーム毎に位相を反転する構成である。  Further, the eighth display device is configured to drive the PWM dimming control signal at n times the frame frequency and invert the phase for each frame in the second display device.

また、第9表示装置は、第8表示装置において、輝度が一定になるように補償する調光パルスを発生する制御手段を備える構成である。  Further, the ninth display device is configured to include control means for generating a dimming pulse for compensating for the luminance to be constant in the eighth display device.

また、第10表示装置は、第3表示装置において、第1の光源と第2の光源を備え、それぞれのPWM調光の位相が180°異なるように制御する手段を備える構成である。  Further, the tenth display device includes the first light source and the second light source in the third display device, and includes means for controlling the respective PWM dimming phases to be 180 ° different from each other.

また、第11表示装置は、第3表示装置において、第1の光源と第2の光源と第3の光源を備え、それぞれのPWM調光の位相が120°異なるように制御する手段を備える構成である。  The eleventh display device includes a first light source, a second light source, and a third light source in the third display device, and includes means for controlling the PWM dimming phases to be 120 ° different from each other. It is.

第12表示装置は、第3表示装置において、第1〜第nの光源を備え、それぞれのPWM調光の位相が(360°/n)異なるように制御する手段を備える構成である。  The twelfth display device includes the first to nth light sources in the third display device, and includes means for controlling each of the PWM dimming phases to be different (360 ° / n).

また、第13表示装置は、第10〜第12表示装置において、光源は直下型のバックライトで、空間的に交互に配置されている構成である。  The thirteenth display device has a configuration in which the light source is a direct-type backlight and is spatially arranged alternately in the tenth to twelfth display devices.

また、第14表示装置は、第10〜第12表示装置において、光源はサイド型のバックライトで、それぞれ両端に逆位相の光源が配置されている構成である。  Further, the fourteenth display device in the tenth to twelfth display devices has a configuration in which the light source is a side-type backlight, and light sources having opposite phases are arranged at both ends.

また、第15表示装置は、第10〜第12表示装置において、光源はサイド型のバックライトで、片端に逆位相の光源が配置されている構成である。  The fifteenth display device has a configuration in which the light source is a side-type backlight in the tenth to twelfth display devices, and a light source having an opposite phase is arranged at one end.

また、第16表示装置は、第10〜第12表示装置において、光源はフロントライトで、それぞれ両端に逆位相の光源が配置されている構成である。  In addition, the sixteenth display device has a configuration in which, in the tenth to twelfth display devices, the light source is a front light, and light sources having opposite phases are arranged at both ends.

また、第17表示装置は、第10〜第12表示装置において、光源はフロントライトで、片端に逆位相の光源が片端にいっしょに配置されている構成である。  The seventeenth display device has a configuration in which, in the tenth to twelfth display devices, the light source is a front light, and the light source having the opposite phase is arranged at one end together.

また、第18表示装置は、第5〜第8表示装置のいずれかと、第13〜第16表示装置のいずれかとを組み合わせた構成である。  Further, the eighteenth display device is configured by combining any one of the fifth to eighth display devices and any one of the thirteenth to sixteenth display devices.

また、第19表示装置は、干渉現象を改善するために、液晶パネルのラインスキャン駆動に同期して、複数並行に配置した光源をスキャン制御する構成である。  In addition, the nineteenth display device is configured to scan-control a plurality of light sources arranged in parallel in synchronization with the line scan drive of the liquid crystal panel in order to improve the interference phenomenon.

また、第20表示装置は、PWM調光方式と電流調光方式を備え、電流調光方式により光源の発光波形のDC成分をあらかじめ増やすことで、干渉現象を抑制する構成である。  The twentieth display device has a PWM dimming method and a current dimming method, and is configured to suppress the interference phenomenon by increasing the DC component of the light emission waveform of the light source in advance by the current dimming method.

また、第21表示装置は、第2表示装置において、外光を検出するセンサー部と検出した輝度成分と逆位相になるように光源のPWM調光を制御する構成である。  The twenty-first display device is configured to control the PWM dimming of the light source in the second display device so that the sensor unit for detecting external light and the detected luminance component have an opposite phase.

第22表示装置は、第21表示装置において、反射型液晶において、外光と逆位相になるようにフロントライト光源のPWM調光を制御する構成である。また、第21表示装置において、半透過型液晶において、外光と逆位相になるようにバックライト光源のPWM調光を制御する構成である。  The twenty-second display device is configured to control the PWM dimming of the front light source in the twenty-first display device so that the reflective liquid crystal has an opposite phase to the external light. Further, in the twenty-first display device, the PWM light control of the backlight source is controlled so that the transflective liquid crystal has an opposite phase to the external light.

また、第23表示装置は、第1〜第22表示装置のいずれかにおいて、光源が蛍光灯、LED、EL、FEDのいずれかまたは組み合わせたものである構成である。  The twenty-third display device has a configuration in any one of the first to twenty-second display devices, in which the light source is any one of fluorescent lamps, LEDs, ELs, FEDs, or a combination thereof.

本発明は、白浮き現象の生じる表示画面を備えた装置に対し、好適に使用できるものである。  INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for an apparatus having a display screen in which whitening occurs.

Claims (17)

1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示装置であって、
表示信号の電圧に基づいた輝度の画像を表示する、液晶表示素子からなる表示画面を備えた表示部と、
1フレームに表示部から出力される輝度の総和をフレームの分割によって変えないように、第1〜第mサブフレームの表示信号である第1〜第m表示信号を生成して表示部に出力する制御部とを備えており、
この制御部が、表示部の光源をPWM調光方式で調光することを特徴とする表示装置。
A display device that displays an image by dividing one frame into m (m; an integer of 2 or more) subframes,
A display unit having a display screen composed of a liquid crystal display element for displaying an image having a luminance based on a voltage of a display signal;
First to m-th display signals, which are display signals of the first to m-th sub-frames, are generated and output to the display unit so that the total luminance output from the display unit in one frame is not changed by dividing the frame. And a control unit,
A display device in which the control unit dimmes the light source of the display unit by a PWM dimming method.
上記の制御部が、光源の発光波形の周波数を、フレームの周波数のn.5倍であって(nは整数)、450Hz以上の値とするように、PWM調光を行うことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。  The above control unit sets the frequency of the light emission waveform of the light source to n. 2. The display device according to claim 1, wherein PWM dimming is performed so as to be 5 times (n is an integer) and to be a value of 450 Hz or more. 上記の制御部が、光源の発光波形を、ともにフレームの周波数のn.5倍の周波数を有し、互いに逆位相でパルス幅の異なる主発光パルスと輝度補償パルスとを組み合わせた波形とするように、PWM調光を行うことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。  The above-mentioned control unit determines the light emission waveform of the light source together with the frame frequency n. 2. The display according to claim 1, wherein PWM dimming is performed so as to obtain a waveform having a combination of a main light emission pulse and a luminance compensation pulse having a frequency five times and having opposite pulse phases and different pulse widths. apparatus. 上記の制御部が、
光源の発光波形を、フレーム周波数のn倍の周波数を有するとともに、フレームごとに位相を反転する主発光パルスと、主発光パルスと同じ周波数で、このパルスと逆位相の輝度補償パルスとを組み合わせた波形とするとともに、
光源の発光波形に対し、
主発光パルスが連続してOFFとなるときに、輝度補償パルスに代えて、光源をONとする輝度補償加パルスを挿入する一方、
主発光パルスが連続してONとなるときに、輝度補償パルスに代えて、光源をOFFとする輝度補償減パルスを挿入するように、PWM調光を行うことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The above control unit
The light emission waveform of the light source has a frequency which is n times the frame frequency, and a main light emission pulse whose phase is inverted every frame, and a luminance compensation pulse having the same frequency as that of the main light emission pulse and a luminance compensation pulse having an opposite phase. As a waveform,
For the emission waveform of the light source,
When the main light emission pulse is continuously OFF, instead of the luminance compensation pulse, a luminance compensation additional pulse for turning on the light source is inserted,
2. The PWM dimming is performed so that a luminance compensation reduced pulse for turning off the light source is inserted instead of the luminance compensation pulse when the main light emission pulse is continuously turned on. Display device.
上記の表示部が複数の光源を有しており、
上記の制御部が、少なくとも2つの光源の発光波形が互いに異なる位相となるように、PWM調光を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の表示装置。
The display unit has a plurality of light sources,
The display device according to claim 1, wherein the control unit performs PWM dimming so that light emission waveforms of at least two light sources have different phases.
上記の制御部が、各光源をp個(pは2以上の自然数)のグループにわけ、光源の発光波形の位相を、グループごとに360°/pずつ、ずらすように設計されていることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。  The above control unit is designed so that each light source is divided into p groups (p is a natural number of 2 or more), and the phase of the light emission waveform of the light source is shifted by 360 ° / p for each group. The display device according to claim 5, wherein 上記の光源が、直下型のバックライトであることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。  The display device according to claim 5, wherein the light source is a direct backlight. 上記の光源が、サイド型のバックライトであることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。  The display device according to claim 5, wherein the light source is a side-type backlight. 上記の光源が、サイド型のフロントライトであることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。  The display device according to claim 5, wherein the light source is a side-type front light. 上記の表示部が、複数の直下型の光源を並べてなる光源群を有しており、各光源が、自身に近い複数のゲートラインからなるゲートライン群に光を照射するように設計されており、
上記の制御部は、
光源の発光波形の周波数をフレームの周波数のn倍とするとともに、
各光源に割り当てられたゲートライン群がONとなったときにおける、その光源の発光波形の状態を、全光源で同一とするように、PWM調光を行うことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The display section has a light source group in which a plurality of direct light sources are arranged, and each light source is designed to irradiate light to a gate line group composed of a plurality of gate lines close to itself. ,
The above control unit
The frequency of the light emission waveform of the light source is set to n times the frequency of the frame,
The PWM dimming is performed so that the state of the light emission waveform of each light source when the gate line group assigned to each light source is turned on is the same for all light sources. Display device.
上記制御部は、
光源に一定の発光電力を供給した状態で、PWM調光を行うことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The control unit
The display device according to claim 1, wherein PWM dimming is performed in a state where constant light emission power is supplied to the light source.
上記表示部がフロントライト型の光源を有する反射型の表示素子であり、
表示部に照射される外光の輝度波形を検出する輝度センサーを備え、
上記制御部は、
光源の発光波形を、外光の輝度波形と同周波数で逆位相とするように、PWM調光を行うことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The display unit is a reflective display element having a front light type light source,
Provided with a brightness sensor that detects the brightness waveform of the external light irradiated on the display unit,
The control unit
2. The display device according to claim 1, wherein PWM dimming is performed so that the light emission waveform of the light source has the same frequency as that of the luminance waveform of the external light and has an opposite phase.
上記表示部が半透過型の表示素子であり、
表示部に照射される外光の輝度波形を検出する輝度センサーを備え、
上記制御部は、
光源の発光波形を、外光の輝度波形と同周波数で逆位相とするように、PWM調光を行うことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The display unit is a transflective display element,
Provided with a brightness sensor that detects the brightness waveform of the external light irradiated on the display unit,
The control unit
2. The display device according to claim 1, wherein PWM dimming is performed so that the light emission waveform of the light source has the same frequency as that of the luminance waveform of the external light and has an opposite phase.
上記の光源が、蛍光管、LED、EL、FEDのいずれかからなることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の表示装置。  The display device according to claim 1, wherein the light source includes any one of a fluorescent tube, an LED, an EL, and an FED. 請求項1に記載の表示装置と、
外部から入力された画像信号を制御部に伝達するための信号入力部とを備え、
表示装置の制御部が、この画像信号に基づいて表示信号を生成するように設計されていることを特徴とする液晶モニター。
A display device according to claim 1;
A signal input unit for transmitting an image signal input from the outside to the control unit,
A liquid crystal monitor, wherein the control unit of the display device is designed to generate a display signal based on the image signal.
請求項1に記載の表示装置と、
テレビ放送信号を受信するチューナ部とを備え、
表示装置の制御部が、このテレビ放送信号に基づいて表示信号を生成するように設計されていることを特徴とする液晶テレビジョン受像器。
A display device according to claim 1;
A tuner unit for receiving TV broadcast signals,
A liquid crystal television receiver, wherein the control unit of the display device is designed to generate a display signal based on the television broadcast signal.
1フレームを、m個(m;2以上の整数)のサブフレームに分割して画像表示を行う表示方法であって、
1フレームに表示部から出力される輝度の総和をフレームの分割によって変えないように、第1〜第mサブフレームの表示信号である第1〜第m表示信号を生成して液晶表示素子からなる表示部に出力する出力工程を含み、
さらに、表示部の光源をPWM調光方式で調光する調光工程を含んでいることを特徴とする表示方法。
A display method for displaying an image by dividing one frame into m (m; an integer of 2 or more) subframes,
The first to m-th display signals, which are display signals of the first to m-th sub-frames, are generated to make up the liquid crystal display element so that the total luminance output from the display unit in one frame is not changed by dividing the frame. Including an output process for outputting to the display unit;
The display method further includes a dimming step of dimming the light source of the display unit by a PWM dimming method.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101350398B1 (en) * 2006-12-04 2014-01-14 삼성디스플레이 주식회사 Display device and method for driving the same
JP5007650B2 (en) * 2007-10-16 2012-08-22 ソニー株式会社 Display device, light amount adjustment method for display device, and electronic device
US8736541B2 (en) 2008-02-26 2014-05-27 Sony Corporation Reducing scrolling effect for LCD lamps
JP2010026281A (en) * 2008-07-22 2010-02-04 Seiko Epson Corp Electrooptical apparatus, driving method and electronic device
JP2010156856A (en) * 2008-12-27 2010-07-15 Seiko Epson Corp Electrooptical apparatus and electronic device
JP5129868B2 (en) * 2011-03-29 2013-01-30 株式会社ナナオ Response speed calculation system for display device and response speed calculation method
JP7102886B2 (en) * 2017-09-26 2022-07-20 セイコーエプソン株式会社 Projector and how to drive the projector
WO2023149337A1 (en) * 2022-02-07 2023-08-10 コニカミノルタ株式会社 Display light measuring device and light measuring method, data processing device, and program
CN117153075A (en) * 2022-05-30 2023-12-01 荣耀终端有限公司 Screen brightness adjusting method, electronic device and computer readable storage medium

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0568221A (en) * 1991-09-05 1993-03-19 Toshiba Corp Driving method for liquid crystal display device
JPH07294881A (en) * 1994-04-20 1995-11-10 Kodo Eizo Gijutsu Kenkyusho:Kk Liquid crystal display device
JPH11295692A (en) * 1998-04-15 1999-10-29 Sony Corp Liquid crystal display device
JP2001125547A (en) * 1999-10-28 2001-05-11 Sony Corp Liquid crystal display device and display method therefor
JP2002354823A (en) * 2001-05-18 2002-12-06 Advanced Display Inc Pwm system inverter
JP2003255913A (en) * 2002-03-05 2003-09-10 Seiko Epson Corp Luminance controller and monitor device
JP2004004659A (en) * 2002-03-28 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display
JP2004525402A (en) * 2001-01-26 2004-08-19 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Adjustment of Subpixel Signal Intensity Value Based on Subpixel Luminance Characteristics in Liquid Crystal Display
JP2004240317A (en) * 2003-02-07 2004-08-26 Sanyo Electric Co Ltd Display method, display device and data writing circuit to be used for the device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0568221A (en) * 1991-09-05 1993-03-19 Toshiba Corp Driving method for liquid crystal display device
JPH07294881A (en) * 1994-04-20 1995-11-10 Kodo Eizo Gijutsu Kenkyusho:Kk Liquid crystal display device
JPH11295692A (en) * 1998-04-15 1999-10-29 Sony Corp Liquid crystal display device
JP2001125547A (en) * 1999-10-28 2001-05-11 Sony Corp Liquid crystal display device and display method therefor
JP2004525402A (en) * 2001-01-26 2004-08-19 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Adjustment of Subpixel Signal Intensity Value Based on Subpixel Luminance Characteristics in Liquid Crystal Display
JP2002354823A (en) * 2001-05-18 2002-12-06 Advanced Display Inc Pwm system inverter
JP2003255913A (en) * 2002-03-05 2003-09-10 Seiko Epson Corp Luminance controller and monitor device
JP2004004659A (en) * 2002-03-28 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display
JP2004240317A (en) * 2003-02-07 2004-08-26 Sanyo Electric Co Ltd Display method, display device and data writing circuit to be used for the device

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