JP2002323876A - 液晶表示装置における画像表示方法及び液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置における画像表示方法及び液晶表示装置Info
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Abstract
表示した場合に、バックライトの電源回路を小型化・低
価格化し、消費電力を低減し、ちらつきや尾引き現象、
残像現象を低減してCRTディスプレイと同程度の表示
特性を得る。 【解決手段】 開示される液晶表示装置における画像表
示方法は、動きベクトルデータDVに基づいて、画像を
構成する画像信号とブランキング信号とを切り替えてL
CD1を構成する複数本のデータ電極に印加し、画像信
号又は非画像信号を表示する。
Description
おける画像表示方法及び液晶表示装置に関し、詳しく
は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Displ
ay)に動画像と静止画像とからなる画像を表示する液晶
表示装置における画像表示方法及びそのような画像表示
方法を適用した液晶表示装置に関する。
としては、テレビ画像がある。テレビ画像の伝送方式に
は各種あるが、NTSC方式を例に取ると、テレビ画像
がディスプレイ、例えばCRT(Cathode Ray Tube)デ
ィスプレイに表示される周期(フレーム周期)は、1
6.7msである。これに対し、液晶ディスプレイ(L
CD:Liquid Crystal Display)は、その特性上、ある
画面から他の画面に切り替わる時間(応答時間)は、2
0〜30msであり、上記フレーム周期16.7msよ
り長い。この応答時間は、LCDに黒から白、あるいは
白から黒を表示する場合が最も長くなる。したがって、
LCDにテレビ画像を表示した場合の表示特性は、CR
Tディスプレイにテレビ画像を表示した場合の表示特性
に比べて劣ってしまう。
の動画像と静止画像とからなる画像を表示する際に、C
RTディスプレイと同程度の表示特性を得ることを目的
として各種の技術が提案されている。例えば、特開昭6
4−82019号公報には、LCDにコントラスト比の
良い鮮明な画像を表示する液晶表示装置が開示されてい
る。この液晶表示装置は、LCDのバックライトとして
選択的に点滅可能な複数の発光部分を有する照明部と、
LCDを構成する走査電極を駆動するタイミングに合わ
せて各発光部分を順次走査点滅させるための照明走査部
とを備えている。照明走査部は、各発光部分を、対応す
る照明範囲内にある走査電極がすべて選択された直後に
点灯させ、所定時間後に消灯するように制御する。以
下、この液晶表示装置の技術を第1の従来例と呼ぶ。
は、LCDに画像ぼけが低減され、かつゴーストが生じ
ない良好な画質の動画像を表示する液晶表示装置が開示
されている。この液晶表示装置では、まず、ある画像を
表示するフレーム周期中の1期間において、LCDに画
像を表示するために、LCDを構成する走査電極を選択
するとともに、上記画像を表示するための画像信号をL
CDを構成するデータ電極に供給する。次に、この液晶
表示装置では、上記1期間と同一のフレーム周期中にお
ける上記1期間とは異なる期間において、上記走査電極
を再度選択するとともに、所定の電位を有し、上記画像
信号とは異なる非画像信号(ブランキング信号)を上記
データ電極に供給している。以下、この液晶表示装置の
技術を第2の従来例と呼ぶ。
1及び第2の従来例による液晶表示装置においては、制
御の容易さ故に、LCDに表示すべき画像が動画像であ
るか静止画像であるかにかかわらず、同一の手段により
LCDや照明部を制御している。したがって、第1の従
来例においては、表示画面がちらつくという欠点があっ
た。また、第1の従来例においては、例えば、バックラ
イトを1フレーム周期の1/4の期間だけ点灯させると
すると、常時バックライトを点灯させる場合と同一の表
示輝度を保持するためには、単純計算で4倍の表示輝度
が必要となる。これにより、バックライトでの消費電力
が大きくなるという欠点があった。このため、バックラ
イトに電源を供給する電源回路が大型かつ高価格になる
という問題があった。
動画像が表示された際に、画面内で移動する物体の後ろ
に尾を引いたような余計な画像が残る尾引き現象や、前
に表示した画面が残る残像現象があるという欠点があっ
た。また、第2の従来例においては、LCDのデータ電
極に、1フレーム周期の1/4の期間だけ画像信号を供
給するとすると、1フレーム周期のすべての期間にわた
って画像信号を供給する場合と同一の表示輝度を保持す
るためには、単純計算で4倍の表示輝度が必要となる。
これにより、バックライトでの消費電力が大きくなると
いう欠点があった。
もので、LCDに動画像と静止画像とからなる画像を表
示した場合に、バックライトに電源を供給する電源回路
を小型化・低価格化できるとともに、消費電力を低減で
き、しかも、ちらつきや尾引き現象、残像現象を低減で
きてCRTディスプレイと同程度の表示特性が得られる
液晶表示装置における画像表示方法及び液晶表示装置を
提供することを目的としている。
に、請求項1記載の発明は、液晶ディスプレイと、上記
液晶ディスプレイにその裏面から光を照射するバックラ
イトとから構成される透過型液晶表示装置における画像
表示方法に係り、画像の動きを検出した検出結果に基づ
いて、上記画像を構成する画像信号と上記画像信号とは
異なる非画像信号とを切り替えて上記液晶ディスプレイ
を構成する複数本のデータ電極に印加し、上記画像信号
又は上記非画像信号を表示することを特徴としている。
載の液晶表示装置における画像表示方法に係り、上記検
出結果に基づいて、1又は複数の動画パラメータを制御
することを特徴としている。
は2記載の液晶表示装置における画像表示方法に係り、
上記非画像信号は、上記画像信号の所定の信号レベルに
対応する信号であることを特徴としている。
は2記載の液晶表示装置における画像表示方法に係り、
上記非画像信号は、上記画像信号の所定の黒信号レベル
に対応する信号であることを特徴としている。
至4のいずれか1に記載の液晶表示装置における画像表
示方法に係り、上記動画パラメータは、上記非画像信号
が1フレーム周期に表示される割合、上記非画像信号の
信号レベル、上記バックライトの照度の少なくとも1つ
からなることを特徴としている。
至5のいずれか1に記載の液晶表示装置における画像表
示方法に係り、上記検出結果は、上記画像から検出され
た又は上記画像信号に含まれている動きベクトルの大き
さであることを特徴としている。
至5のいずれか1に記載の液晶表示装置における画像表
示方法に係り、上記検出結果は、上記画像の所定領域か
ら検出された又は上記画像の所定領域の画像信号に含ま
れている最速の動きベクトルの大きさであることを特徴
としている。
至7のいずれか1に記載の液晶表示装置における画像表
示方法に係り、上記画像の動きを検出した結果によっ
て、上記画像が静止画像から動画像に変化する場合に
は、上記動画パラメータの制御を上記検出した結果に速
く追随させ、上記画像が動画像から静止画像に変化する
場合には、上記動画パラメータの制御を上記検出した結
果に緩やかに追随させることを特徴としている。
至8のいずれか1に記載の液晶表示装置における画像表
示方法に係り、上記動きベクトルの大きさが大きくなる
方向に変化する場合には、上記動画パラメータの変化を
上記動きベクトルの大きさに速く追随させるように制御
し、上記動きベクトルの大きさが小さくなる方向に変化
する場合には、上記動画パラメータの変化を上記動きベ
クトルの大きさに緩やかに追随させるように制御するこ
とを特徴としている。
乃至8のいずれか1に記載の液晶表示装置における画像
表示方法に係り、上記検出結果が、上記非画像信号が1
フレーム周期に表示される割合を大きくするように制御
すべき方向に変化する場合には、上記動画パラメータの
変化を上記動きベクトルの大きさに速く追随させるよう
に制御し、上記検出結果が、上記非画像信号が1フレー
ム周期に表示される割合を小さくするように制御する必
要が発生する方向に変化する場合には、上記動画パラメ
ータの変化を上記動きベクトルの大きさに緩やかに追随
させるように制御することを特徴としている。
乃至10のいずれか1に記載の液晶表示装置における画
像表示方法に係り、上記画像信号はガンマ補正が施され
た後、上記非画像信号と切り替えられて上記液晶ディス
プレイを構成する上記複数本のデータ電極に印加され、
上記動画パラメータは、上記ガンマ補正に関する情報を
も含むことを特徴としている。
乃至11のいずれか1に記載の液晶表示装置における画
像表示方法に係り、上記液晶ディスプレイの複数の主走
査表示ラインに上記非画像信号を表示する表示タイミン
グが、上記複数の主走査表示ラインについて重なる時間
があるように設定し、上記表示タイミングが重なる期間
又は上記表示タイミングが重なる期間の一部において、
上記バックライトを消灯することを特徴としている。
乃至12のいずれか1に記載の液晶表示装置における画
像表示方法に係り、上記液晶ディスプレイの複数の主走
査表示ラインに上記非画像信号を表示する表示タイミン
グが、上記複数の主走査表示ラインごとに、又は上記複
数の主走査ラインを複数のブロックに分割した前記複数
のブロックごとに異なるように設定し、上記表示タイミ
ングごとに上記バックライトの上記複数の主走査ライン
又は上記ブロックに対応する部分を消灯することを特徴
としている。
乃至13のいずれか1に記載の液晶表示装置における画
像表示方法に係り、上記非画像信号の表示タイミング
は、上記複数本のデータ電極に供給する上記非画像信号
の供給タイミングによって制御することを特徴としてい
る。
乃至14のいずれか1に記載の液晶表示装置における画
像表示方法に係り、画像が複数のウインドウにより構成
され、上記ウインドウごとに、上記画像の動きを検出し
た検出結果に基づいて、上記画像信号と上記非画像信号
とを切り替えて上記液晶ディスプレイを構成する複数本
のデータ電極に印加し、上記画像信号又は上記非画像信
号を表示することを特徴としている。
5記載の液晶表示装置における画像表示方法に係り、上
記ウインドウを構成する上記画像の動きを検出した検出
結果に基づいて、あるいは上記検出結果及び上記画像の
種類又は前記ウインドウの大きさに基づいて、上記ウイ
ンドウごとに1又は複数の動画パラメータを制御するこ
とを特徴としている。
5又は16記載の液晶表示装置における画像表示方法に
係り、上記ウインドウを構成する上記画像の動きを検出
した結果によって、上記画像が動画像と判定された場合
には、上記1フレーム周期に上記画像信号と上記非画像
信号とを上記複数本のデータ電極に印加し、上記画像が
静止画像と判定された場合には、上記1フレーム周期に
上記画像信号だけを複数回上記複数本のデータ電極に印
加することを特徴としている。
5乃至17のいずれか1に記載の液晶表示装置における
画像表示方法に係り、上記動画パラメータは、上記非画
像信号が1フレーム周期に表示される割合、上記非画像
信号のレベル、上記照度であることを特徴としている。
6乃至18のいずれか1に記載の液晶表示装置における
画像表示方法に係り、上記画像信号はガンマ補正が施さ
れた後、上記非画像信号と切り替えられて上記液晶ディ
スプレイを構成する上記複数本のデータ電極に印加さ
れ、上記動画パラメータは、上記ガンマ補正に関する情
報をも含むことを特徴としている。
6乃至19のいずれか1に記載の液晶表示装置における
画像表示方法に係り、上記ウインドウの上記動画パラメ
ータに対応して所定の乗算係数を上記ウインドウを構成
する上記画像信号に乗算し、その乗算結果を上記複数本
のデータ電極に印加することを特徴としている。
0記載の液晶表示装置における画像表示方法に係り、上
記乗算係数は、上記ウインドウを構成する上記非画像信
号が1フレーム周期に表示される割合の不連続変化によ
って生じる表示輝度の不連続変化を緩和する係数である
ことを特徴としている。
0又は21記載の液晶表示装置における画像表示方法に
係り、上記乗算係数は、上記ガンマ補正に関する情報を
も含むことを特徴としている。
8乃至22のいずれか1に記載の液晶表示装置における
画像表示方法に係り、上記画像が動画像と判定された複
数のウインドウの上記非画像信号のレベル、上記非画像
信号が1フレーム周期に表示される割合は同一であるこ
とを特徴としている。
8乃至22のいずれか1に記載の液晶表示装置における
画像表示方法に係り、上記画像が動画像と判定された複
数のウインドウは、上記液晶表示装置の同一の主走査表
示ラインを有しないことを特徴としている。
スプレイと、上記液晶ディスプレイにその裏面から光を
照射するバックライトとから構成される透過型液晶表示
装置に係り、画像の動きを検出する動き検出回路と、上
記動き検出回路の検出結果に基づいて、上記画像を構成
する画像信号と上記画像信号とは異なる非画像信号とを
切り替えて上記液晶ディスプレイを構成する複数本のデ
ータ電極に印加し、上記画像信号又は上記非画像信号を
表示する制御回路とを備えてなることを特徴としてい
る。
5記載の液晶表示装置に係り、上記制御回路は、上記検
出結果に基づいて、1又は複数の動画パラメータを制御
することを特徴としている。
5又は26記載の液晶表示装置に係り、上記非画像信号
は、上記画像信号の所定の信号レベルに対応する信号で
あることを特徴としている。
5又は26記載の液晶表示装置に係り、上記非画像信号
は、上記画像信号の所定の黒信号レベルに対応する信号
であることを特徴としている。
5乃至28のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記動画パラメータは、上記非画像信号が1フレーム周
期に表示される割合、上記非画像信号の信号レベル、上
記バックライトの照度の少なくとも1つからなることを
特徴としている。
5乃至29のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記検出結果は、上記画像から検出された又は上記画像
信号に含まれている動きベクトルの大きさであることを
特徴としている。
5乃至30のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記検出結果は、上記画像の所定領域から検出された又
は上記画像の所定領域の画像信号に含まれている最速の
動きベクトルの大きさであることを特徴としている。
6乃至31のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記制御回路は、上記画像の動きを検出した結果によっ
て、上記画像が静止画像から動画像に変化する場合に
は、上記動画パラメータの制御を上記検出した結果に速
く追随させ、上記画像が動画像から静止画像に変化する
場合には、上記動画パラメータの制御を上記検出した結
果に緩やかに追随させることを特徴としている。
0乃至32のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記制御回路は、上記動きベクトルの大きさが大きくな
る方向に変化する場合には、上記動画パラメータの変化
を上記動きベクトルの大きさに速く追随させるように制
御し、上記動きベクトルの大きさが小さくなる方向に変
化する場合には、上記動画パラメータの変化を上記動き
ベクトルの大きさに緩やかに追随させるように制御する
ことを特徴としている。
6乃至32のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記制御回路は、上記検出結果が、上記非画像信号が1
フレーム周期に表示される割合を大きくするように制御
すべき方向に変化する場合には、上記動画パラメータの
変化を上記動きベクトルの大きさに速く追随させるよう
に制御し、上記検出結果が、上記非画像信号が1フレー
ム周期に表示される割合を小さくするように制御する必
要が発生する方向に変化する場合には、上記動画パラメ
ータの変化を上記動きベクトルの大きさに緩やかに追随
させるように制御することを特徴としている。
6乃至34のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記画像信号に対してガンマ補正を施すガンマ補正回路
を備え、上記制御回路は、前記ガンマ補正回路の出力信
号と上記非画像信号と切り替えて上記液晶ディスプレイ
を構成する上記複数本のデータ電極に印加し、上記動画
パラメータは、上記ガンマ補正に関する情報をも含むこ
とを特徴としている。
5乃至35のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記制御回路は、上記液晶ディスプレイの複数の主走査
表示ラインに上記非画像信号を表示する表示タイミング
が、上記複数の主走査表示ラインについて重なる時間が
あるように設定し、上記表示タイミングが重なる期間又
は上記表示タイミングが重なる期間の一部において、上
記バックライトを消灯することを特徴としている。
5乃至36のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記制御回路は、上記液晶ディスプレイの複数の主走査
表示ラインに上記非画像信号を表示する表示タイミング
が、上記複数の主走査表示ラインごとに、又は上記複数
の主走査ラインを複数のブロックに分割した前記複数の
ブロックごとに異なるように設定し、上記表示タイミン
グごとに上記バックライトの上記複数の主走査ライン又
は上記ブロックに対応する部分を消灯することを特徴と
している。
5乃至37のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記制御回路は、上記非画像信号の表示タイミングを、
上記複数本のデータ電極に供給する上記非画像信号の供
給タイミングによって制御することを特徴としている。
5乃至38のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
画像が複数のウインドウにより構成され、上記制御回路
は、上記ウインドウごとに、上記画像の動きを検出した
検出結果に基づいて、上記画像信号と上記非画像信号と
を切り替えて上記液晶ディスプレイを構成する複数本の
データ電極に印加し、上記画像信号又は上記非画像信号
を表示することを特徴としている。
9記載の液晶表示装置に係り、上記制御回路は、上記ウ
インドウを構成する上記画像の動きを検出した検出結果
に基づいて、あるいは上記検出結果及び上記画像の種類
又は前記ウインドウの大きさに基づいて、上記ウインド
ウごとに1又は複数の動画パラメータを制御することを
特徴としている。
9又は40記載の液晶表示装置に係り、上記制御回路
は、上記ウインドウを構成する上記画像の動きを検出し
た結果によって、上記画像が動画像と判定した場合に
は、上記1フレーム周期に上記画像信号と上記非画像信
号とを上記複数本のデータ電極に印加し、上記画像が静
止画像と判定した場合には、上記1フレーム周期に上記
画像信号だけを複数回上記複数本のデータ電極に印加す
ることを特徴としている。
9乃至41のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記動画パラメータは、上記非画像信号が1フレーム周
期に表示される割合、上記非画像信号のレベル、上記照
度であることを特徴としている。
0乃至42のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記制御回路は、上記画像信号に対してガンマ補正を施
した後、上記非画像信号と切り替えて上記液晶ディスプ
レイを構成する上記複数本のデータ電極に印加し、上記
動画パラメータは、上記ガンマ補正に関する情報をも含
むことを特徴としている。
0乃至43のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記制御回路は、上記ウインドウの上記動画パラメータ
に対応して所定の乗算係数を上記ウインドウを構成する
上記画像信号に乗算し、その乗算結果を上記複数本のデ
ータ電極に印加することを特徴としている。
4記載の液晶表示装置に係り、上記乗算係数は、上記ウ
インドウを構成する上記非画像信号が1フレーム周期に
表示される割合の不連続変化によって生じる表示輝度の
不連続変化を緩和する係数であることを特徴としてい
る。
4又は45記載の液晶表示装置に係り、上記乗算係数
は、上記ガンマ補正に関する情報をも含むことを特徴と
している。
2乃至46のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記制御回路は、上記画像を動画像と判定した複数のウ
インドウの上記非画像信号のレベル、上記非画像信号を
1フレーム周期に表示する割合を同一に設定することを
特徴としている。
2乃至46のいずれか1に記載の液晶表示装置に係り、
上記画像が動画像と判定された複数のウインドウは、上
記液晶表示装置の同一の主走査表示ラインを有しないこ
とを特徴としている。
ィスプレイに動画像と静止画像とからなる画像を表示し
た場合に、バックライトに電源を供給する電源回路を小
型化・低価格化できるとともに、消費電力を低減でき
る。さらに、表示画面のちらつきや尾引き現象、残像現
象が低減され、CRTディスプレイと同程度の表示特性
が得られる。また、請求項2及び26記載の構成によれ
ば、表示される画像の動きが速いときは、動画パラメー
タを速い動きに対応できるように制御し、表示される画
像の動きが遅いときは、動画パラメータを速い動きには
対応できないが、画像としてはきれいに見えるように制
御することができる。例えば、画像の動きが速いとき
は、非画像信号が1フレーム周期に表示される割合を増
やす一方で、非画像信号の信号レベルを完全に黒色より
も白色に近づけて制御する。このように制御することに
よって、表示輝度が低下することを防ぐことができる
が、黒色表示が浮き、コントラストは低下する。すなわ
ち、画像の動きが速いときは、コントラストを犠牲にし
て、速い動きに追随させる。一方、画像の動きが遅いと
きは、非画像信号が1フレーム周期に表示される割合を
減らす一方で、非画像信号の信号レベルを完全な黒色に
制御する。このように制御することによって、表示輝度
が上がり、コントラストも上がる。すなわち、画像の動
きが遅いときは、速い動きには追随できないが、輝度及
びコントラストが高い画像を実現できる。動画パラメー
タは「発明の実施の形態」に記載したパラメータに限る
ものではない。動画パラメータには、例えば、オーバー
シュート制御のパラメータも含まれる。また、請求項6
及び30記載の構成によれば、動きベクトルの大きさに
基づいて動画パラメータを変化するように制御すること
ができ、これにより、高画質化を図ることができる。ま
た、請求項8及び32記載の構成によれば、動画像と静
止画像との切り替わる部分、例えば、表示輝度が変化す
る部分だけ動画パラメータを所定の傾斜をもって変化す
るように制御することができる。これにより、観察者は
違和感なく画像を鑑賞することができる。また、請求項
11及び35記載の構成によれば、バックライトの照度
を変化させると光源のスペクトラムも変化する場合があ
る。このとき、画像信号に施すガンマ補正の特性を制御
することにより、表示される画像の色特性を調整するこ
とができる。また、請求項15及び39記載の構成によ
れば、液晶ディスプレイに複数のウインドウを表示する
際に、各ウインドウに表示する画像信号の表示内容の種
類が異なっている場合には、各ウインドウごとに動画パ
ラメータを制御することができる。したがって、この場
合にも高画質が得られる。なお、請求項16及び40記
載の構成において、表示される画像の動きは、表示する
ウインドウの大きさとは独立した概念である。しかし、
対象物の実際の動きの速さは画面の大きさに依存する。
例えば、5型クラスの液晶ディスプレイにおいて動画の
動きに対する液晶の追随の速さが問題とならないのは、
表示画面が小さいため、表示される画像の動きの速さが
50型クラスの液晶ディスプレイの1/10だからであ
る。したがって、表示されるウインドウの大きさに基づ
いて動画パラメータを制御することで、表示画面上の対
象物の実際の動きの速さにより、動画に対する表示の追
随速度を調整することができる。さらに言えば、観察者
が視覚に感じる速さは、一定時間に対象物が動いた2点
間が観察者の目に対してなす角度、すなわち、視角の大
きさに依存する。また、視角は、表示画面上における対
象物の実際の動きの速さだけでなく、表示画面から観察
者までの距離にも依存する。そこで、観察者が感じる動
きの速さによって動画パラメータを制御するには、ウイ
ンドウを構成する画像の動きを検出した検出結果と、ウ
インドウの大きさと、表示画面から観察者までの距離と
によって制御する必要がある。ただし、表示画面から観
察者までの距離は通常は時間的に変化しないため、積極
的に制御パラメータとして加えなくても、制御の初期値
の中に入っていると考えても良い。また、表示される画
像の種類によって、表示される画像の動きがある程度予
想できる場合もある。例えば、スポーツ番組の画像と一
般のニュース番組の画像とでは、スポーツ番組の画像の
方が通常は動きが速い。そこで、これらの画像の種類に
よって、動画パラメータを制御することもできる。
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 A.第1の実施例 まず、この発明の第1の実施例について説明する。図1
は、この発明の第1の実施例である液晶表示装置におけ
る画像表示方法を適用した液晶表示装置の構成を示すブ
ロック図である。この例の液晶表示装置は、カラーLC
D1と、動き検出回路2と、制御回路3と、フレームメ
モリ4と、ブランキングタイミング作成回路5と、ガン
マ補正回路6と、データ切替回路7と、データ電極駆動
回路8と、走査電極駆動回路9と、バックライト10
と、インバータ11とから構成されている。
スタ(TFT)をスイッチ素子に用いたアクティブマト
リックス駆動方式のカラーLCDである。この例のカラ
ーLCD1は、行方向に所定間隔で設けられた複数本の
走査電極(ゲート線)と列方向に所定間隔で設けられた
複数本のデータ電極(ソース線)とで囲まれた領域を画
素としている。この例のカラーLCD1においては、各
画素ごとに、等価的に容量性負荷である液晶セルと、共
通電極と、対応する液晶セルを駆動するTFTと、デー
タ電荷を1垂直同期期間の間蓄積するコンデンサとが配
列されている。そして、この例のカラーLCD1を駆動
する場合には、共通電極に共通電位V comを印加して
いる状態において、デジタル映像データの赤データ
DR、緑データDG、青データDBに基づいて生成され
るデータ赤信号、データ緑信号、データ青信号をデータ
電極に印加するとともに、水平同期信号SH及び垂直同
期信号SVに基づいて生成される走査信号を走査電極に
印加する。これにより、この例のカラーLCD1の表示
画面にカラーの文字や画像等が表示される。この例で
は、カラーLCD1は、WXGA(wide extended grap
hics array)と呼ばれ、解像度が1365×768画素
であるとする。1画素が3個の赤(R)、緑(G)、青
(B)のドット画素により構成されているので、そのド
ット画素数は、3×1365×768画素となる。
ジタル映像データの赤データDR、緑データDG、青デ
ータDBにより構成される画像の中から複数の動きベク
トルを検出し、複数の動きベクトルの中から最速の動き
ベクトルを抽出して動きベクトルデータDVとして制御
回路3に供給する。動画像を対象とした動きベクトルの
検出方法は、以下に示す3種類に大別される。第1の動
きベクトル検出方法は、ブロックマッチング法と呼ばれ
るものである。このブロックマッチング法は、パターン
マッチングと同じ発想を採用しており、現画像のブロッ
ク化された領域が、過去の画像中のどこに存在したか、
現画像と過去の画像との比較を行う。具体例としては、
ブロック内の対応する画素ごとに差分絶対値を加算し、
ブロックごとの差分絶対値和が最小となる位置を動きベ
クトルとするのものである。この検出方法は、検出精度
は良いが、演算量が膨大となるという欠点がある。次
に、第2の動きベクトル検出方法は、勾配法と呼ばれる
ものである。この勾配法は、ある空間傾斜を有する画素
が、ある位置まで移動すると、その動き量に応じた時間
差分が発生するというモデルに基づいている。したがっ
て、時間差分を空間傾斜で除算すれば動きベクトルが得
られる。この方法は、演算量が少ないが、動き量が大き
くなると検出精度が低下するという欠点がある。それ
は、上記したモデルが成り立たなくなるためである。次
に、第3の動きベクトル検出方法は、位相相関法と呼ば
れるものである。この位相相関法は、現画像と過去の画
像との同一位置のブロックデータに対し、各々フーリエ
変換を施した後、周波数領域で位相のズレ量を検出し、
その位相項より逆フーリエ変換を経て動きベクトルを検
出する手法である。この手法の特徴として、検出精度を
確保するためには、ある程度以上の大きいブロックサイ
ズが要求される。そのため、フーリエ変換による演算量
が膨大となるという欠点がある。また、動きベクトルの
検出精度は、フーリエ変換の演算対象の画素精度に等し
いので、入力画素ピッチの動きベクトルしか得られない
という欠点がある。なお、動きベクトルの検出方法及び
検出回路の詳細な構成及び動作については、特開平9−
93585号公報や特開平9−212650号公報を参
照されたい。この発明の画像表示方法を採用したときに
要求される制御精度と、そのとき採用する制御回路の構
成と、動きベクトル検出回路のマッチング等とに基づい
て、以上説明した第1〜第3の動きベクトル検出方法の
うち、いずれの検出方法を選択するかを決定することが
できる。
ation Specific Integrated Circuit)からなる。制御
回路3は、外部から供給される水平同期信号SH及び垂
直同期信号SV等に基づいて、データ切替回路7、デー
タ電極駆動回路8及び走査電極駆動回路9を制御する。
また、制御回路3は、動き検出回路2から供給される動
きベクトルデータDVの大きさに応じてブランキングコ
ードBCを選択し、ブランキングタイミング作成回路5
及びインバータ11に供給する。ここで、図2にブラン
キングコードBCとブランキング率との関係の一例を示
す。ブランキング率とは、1フレーム周期のうちで画像
を表示しない割合、すなわち、ブランキングにする割合
を百分率で表したものをいう。そして、ブランキングコ
ードBCは、その値によりブランキング率を指定するも
のである。さらに、制御回路3は、動き検出回路2から
供給される動きベクトルデータDVに基づいてガンマ補
正コードGCを生成し、ガンマ補正回路6に供給する。
ガンマ補正コードGCについては後述する。上記ブラン
キングコードBC、ガンマ補正コードGC、後述するブ
ランキングレベルBL及びバックライト照度BBを合わ
せて動画パラメータと呼ぶことにする。
モリからなり、外部から供給されるデジタル映像データ
の赤データDR、緑データDG、青データDBにより構
成される画像を複数フレーム分記憶する。このフレーム
メモリ4を用いるのは以下に示す理由による。すなわ
ち、例えば、図3に波形aに示すように、上記動きベク
トルデータDVが急激に変化した場合、この変化に対応
して動画パラメータを変化させてしまうと、残像現象や
尾引き現象が出て却って画質が劣化してしまう。そこ
で、図3に波形aに示すように、上記動きベクトルデー
タDVが急激に変化した場合には、上記動きベクトルデ
ータDVが急激に変化したフレームより数フレーム前か
ら、図3に波形bに示すように、動画パラメータを予め
所定の変化率により変化させ、これにより、残像現象や
尾引き現象を低減して画質の劣化を防止するのである。
ブランキングタイミング作成回路5は、制御回路3から
供給されるブランキングコードBCに基づいて、カラー
LCD1に画像を表示する1フレーム周期のうち、画像
を表示せずにブランキングとするタイミングに関するタ
イミング信号S TMを作成する。
されるガンマ補正コードGCに基づいて、外部又はフレ
ームメモリ4から供給されるデジタル映像データの赤デ
ータDR、緑データDG、青データDBにガンマ補正を
施すことにより階調性を付与して、赤データDRG、緑
データDGG、青データDBGとして出力する。ここ
で、ガンマ補正について説明する。例えば、ビデオカメ
ラによって撮影される景色や人物等の被写体がそもそも
有する表示輝度の対数値を横軸に、ビデオカメラからの
デジタル映像データによりディスプレイに表示された再
生画像の表示輝度の対数値を縦軸にとって再生特性を表
現する。この再生特性の曲線の傾斜角をθとした場合、
tanθをガンマ(γ)という。被写体の表示輝度が忠
実にディスプレイに再生される場合、つまり横軸(入
力)の1の増減に対して縦軸(出力)も1だけ増減する
場合は、再生特性曲線は傾斜角θが45゜の直線とな
り、tan45゜=1であるから、ガンマは1となる。
したがって、被写体の表示輝度を忠実に再生するために
は、ビデオカメラによる被写体の撮影からディスプレイ
による画像の再生にまでに至るシステム全体のガンマを
1とする必要がある。ところが、ビデオカメラを構成す
るCCD等の撮像素子やCRTディスプレイ等は、それ
ぞれ固有のガンマを有している。CCDのガンマは1、
CRTディスプレイのガンマは約2.2である。そこ
で、システム全体のガンマを1として、良好な階調の再
生画像を得るために、デジタル映像データを補正する必
要があり、これをガンマ補正という。一般には、デジタ
ル映像データに対してCRTディスプレイのガンマ特性
に適合するようにガンマ補正を施している。
ラーLCD1の階調(入力)に対する表示輝度(出力)
の特性曲線(ガンマ性曲線)を示す。図4において、曲
線aはCRTディスプレイのガンマ特性曲線、曲線bは
カラーLCD1に1フレーム周期の間白色画像を表示し
続けた場合のガンマ特性曲線である。以下、カラーLC
D1に静止画像を表示する場合を通常駆動と呼ぶ。ま
た、図4において、曲線cはカラーLCD1に動画像を
表示するために、1フレーム周期のうち、前半50%に
画像信号を後半50%にブランキング信号に基づく非画
像信号を表示し、かつ、非画像信号のブランキングレベ
ルBLを127/255とした場合のガンマ特性曲線で
ある。ブランキングレベルBLは、通常の画像信号の白
レベルを255/255とし、黒レベルを0/255と
して表示した信号である。本来、ブランキングレベルB
Lは0/255であることが理想であるが、その場合、
上記したように、ブランキング信号の割合に応じて表示
輝度が低下する。この表示輝度の低下を防止するため
に、ブランキングレベルBLを0/255より上げて、
表示輝度の改善を図っている。この場合、黒が浮く、す
なわち、黒表示が明るくなり、コントラストが低下する
ことになる。そこで、ガンマ特性も変化する。逆にいえ
ば、ブランキングコードBCによってブランキングの割
合を増加させても、理論的には、ブランキングレベルB
Lが0/255であれば、ガンマ特性は変化しない。一
方、ブランキングの割合が増加することにより、表示輝
度が低下することに対応して、バックライト照度BBを
上げる必要が生ずる。ただし、バックライト照度BBを
上げると、一般には、電源の消費電力が上昇するし、バ
ックライトの特性により、電力を変化させることによっ
て制御できる照度には限界がある。また、単に、バック
ライト照度BBを上げるだけであるならば、液晶表示装
置のガンマ特性は変化しないが、実際には、バックライ
ト照度BBを上げることによって、バックライトのスペ
クトラム分布が変化する場合がある。その場合には、液
晶表示装置のガンマ特性が変化するため、図1に示す液
晶表示装置においては、そのときの動画パラメータ、す
なわち、ブランキングコードBC、ブランキングレベル
BL、バックライト照度BBに応じて適切なガンマ補正
コードGCを選択する必要がある。さらに、カラーLC
D1に表示する絵柄によって、例えば、2値画像と写真
のような画像とでは、見た目に最適なガンマ特性が異な
る。そこで、ガンマ補正コードGCの選択は必ずしも、
ブランキングコードBC、ブランキングレベルBL、バ
ックライト照度BBのみから選択されない。そこで、こ
の例では、ガンマ補正コードGCも動画パラメータに加
えている。したがって、図1において、制御回路3は、
動き検出回路2から供給される動きベクトルデータDV
及び図示せぬ表示制御部から供給される制御信号に基づ
いてガンマ補正コードGCを生成し、ガンマ補正回路6
に供給する。ここで、表示制御部から供給される制御信
号は、表示する画像の特性が観察者の好み等を示す信号
である。なお、図4において、表示輝度は、各ディスプ
レイの最高階調の時の表示輝度を1とした場合の相対表
示輝度である。
1であっても、通常駆動と動画駆動とではガンマ特性が
異なる。したがって、ガンマ補正回路6は、制御回路3
から供給されるガンマ補正コードGCに基づいて、通常
駆動と動画駆動とにおいて、赤データDR、緑データD
G、青データDBに施すガンマ補正を異ならせるのであ
る。ガンマ補正コードGCは、制御回路3において、赤
データDR、緑データDG、青データDBが静止画像で
あると判定された場合に「0」に設定され、通常駆動を
指示し、赤データDR、緑データDG、青データDBが
動画像であると判定された場合に「1」に設定され、動
画駆動を指示するコードである。また、カラーLCD1
においては、データ電極への印加電圧Vに対する透過率
Tの特性曲線(V−T特性曲線)は線形でなく、特に、
黒レベル付近では、印加電圧Vの変化に対して透過率T
の変化が少ない。しかも、カラーLCD1のV−T特性
曲線は、赤、緑、青ごとに異なっているため、カラーL
CD1のガンマ特性曲線も赤、緑、青ごとに異なってい
る。そこで、ガンマ補正回路6においては、赤データD
R、緑データDG、青データDBに対して、データ電極
への印加電圧Vに対する赤、緑、青の透過率Tの特性に
適合するように補正するガンマ補正もそれぞれ独立に施
している。
れ、ブランキングタイミング作成回路5から供給される
タイミング信号STMに基づいて、ガンマ補正回路6か
ら供給される赤データDRG、緑データDGG、青デー
タDBGと、ブランキング信号とを切り替えて出力す
る。ここで、ブランキング信号とは、カラーLCD1に
黒色を表示する信号をいい、赤データDRG、緑データ
DGG、青データDBGともに、黒色を表示するための
所定の電圧値(ブランキングレベルBL)である。デー
タ電極駆動回路8は、制御回路3から供給される各種制
御信号のタイミングで、データ切替回路7から供給され
る赤データDRG、緑データDGG、青データDBG又
はブランキング信号により所定の階調電圧を選択し、デ
ータ赤信号、データ緑信号、データ青信号としてカラー
LCD1の対応するデータ電極に印加する。走査電極駆
動回路9は、制御回路3から供給される制御信号のタイ
ミングで、走査信号を順次生成してカラーLCD1の対
応する走査電極に順次印加する。
ら放射される光を拡散して面光源化する光拡散部材とか
らなり、非発光表示素子であるカラーLCD1の裏面側
からカラーLCD1の裏面を均一に照明する。バックラ
イト10の光源としては、蛍光管、高圧放電ランプ、平
面型蛍光ランプや、エレクトロルミネセンス(EL:el
ectroluminescence)素子、白色発光ダイオード等の発
光素子などがある。ここで、図5に光源として8本の蛍
光ランプ121〜128を用いた場合のバックライト1
0の概略上面図を示す。蛍光ランプ121〜128は、
図5に示すように、副走査方向、すなわち、カラーLC
D1の行方向に所定間隔Lを隔てて設けられている。そ
して、蛍光ランプ121〜128をすべて点灯した場合
のバックライト10の照度は、図6に示すようになる。
インバータ11は、制御回路3から供給されるブランキ
ングコードBCに基づいて、バックライト10を点滅さ
せる。
いて説明する。まず、前提として、1フレームの周期の
1/4の時間で外部から供給される赤データDR、緑デ
ータDG、青データDBがガンマ補正され、赤データD
RG、緑データDGG、青データDBGとしてデータ電
極駆動回路8に供給されるものとする。以下、液晶表示
装置の概略動作について説明する。まず、動き検出回路
2は、外部から供給されるデジタル映像データの赤デー
タDR、緑データDG、青データDBにより構成される
画像の中から複数の動きベクトルを検出する。また、フ
レームメモリ4は、上記デジタル映像データの赤データ
DR、緑データDG、青データDBにより構成される画
像を複数フレーム分記憶する。次に、動き検出回路2
は、検出した複数の動きベクトルの中から最速の動きベ
クトルを抽出して動きベクトルデータDVとして制御回
路3に供給する。これにより、制御回路3は、動きベク
トルデータDVに基づいてブランキングコードBC及び
ガンマ補正コードGCを生成する。このとき、制御回路
3は、例えば、図3に波形aに示すように、上記動きベ
クトルデータDVが急激に変化した場合には、上記動き
ベクトルデータDVが急激に変化したフレームより数フ
レーム前から、図3に波形bに示すように、動画パラメ
ータを予め所定の変化率により変化させて出力する。そ
して、制御回路3は、ブランキングコードBCをブラン
キングタイミング作成回路5及びインバータ11に供給
するとともに、ガンマ補正コードGCをガンマ補正回路
6に供給する。さらに、制御回路3は、外部から供給さ
れる水平同期信号SH及び垂直同期信号SV等に基づい
て、データ切替回路7、データ電極駆動回路8及び走査
電極駆動回路9を制御する。
回路5は、制御回路3から供給されるブランキングコー
ドBCに基づいてタイミング信号STMを作成し、デー
タ切替回路7に供給する。また、ガンマ補正回路6は、
制御回路3から供給されるガンマ補正コードGCに基づ
いて、外部又はフレームメモリ4から供給されるデジタ
ル映像データの赤データDR、緑データDG、青データ
DBにガンマ補正を施すことにより階調性を付与して、
赤データDRG、緑データDGG、青データD BGとし
て出力する。これにより、データ切替回路7は、制御回
路3に制御され、ブランキングタイミング作成回路5か
ら供給されるタイミング信号STMに基づいて、ガンマ
補正回路6から供給される赤データDRG、緑データD
GG、青データDBGと、ブランキング信号とを切り替
えて出力する。したがって、データ電極駆動回路8は、
制御回路3から供給される各種制御信号のタイミング
で、データ切替回路7から供給される赤データDRG、
緑データDGG、青データDBG又はブランキング信号
により所定の階調電圧を選択し、データ赤信号、データ
緑信号、データ青信号としてカラーLCD1の対応する
データ電極に印加する。また、走査電極駆動回路9は、
制御回路3から供給される制御信号のタイミングで、走
査信号を順次生成してカラーLCD1の対応する走査電
極に順次印加する。これと同時に、インバータ11は、
制御回路3から供給されるブランキングコードBCに基
づいて、バックライト10を構成する8本の蛍光ランプ
121〜128を点滅させる。これにより、カラーLC
D1に動画像及び静止画像からなるカラー画像が高画
質、かつ、低消費電力で表示される。
の低減について詳細に説明する。この例では、バックラ
イト10における消費電力を低減するために、対策Aと
対策Bとを施すものとする。対策Aとは、図5に示す8
本の蛍光ランプ121〜12 8をすべて同時に点滅させ
ることをいう。これに対し、対策Bとは、図5に示す8
本の蛍光ランプ121〜128を対応するカラーLCD
1の走査電極の走査に応じて順次に点滅させることをい
う。 (1)対策Aの場合 図7〜図11に対策Aを施した場合のカラーLCD1の
768本の走査電極に各々印加する走査信号Y1〜Y
768の波形と、バックライト制御信号SLの波形を示
す。図7〜図11に示す走査信号Y1〜Y768におい
て、PDは対応する走査電極に接続されているすべての
TFTをオンさせて当該TFTが駆動する液晶セルに画
像信号を書き込むために"H"レベルに立ち上がる画像書
き込みパルスである。同様に、図7〜図11に示す走査
信号Y1〜Y768において、PBは対応する走査電極
に接続されているすべてのTFTをオンさせて当該TF
Tが駆動する液晶セルにブランキング信号を書き込むた
めに"H"レベルに立ち上がるブランキング書き込みパル
スである。
の場合、すなわち、ブランキング率が0%の場合であ
る。図7においては、ブランキング率が0%の場合であ
るので、各走査信号Y1〜Y768では、画像書き込み
パルスPDだけが少しずつタイミングをずらされてい
る。また、図7(7)に示すように、バックライト制御
信号SLは常時"H"レベル、すなわち、1フレーム周期
全般にわたって8本の蛍光ランプ121〜128がすべ
て点灯している。なお、図7(1)〜(6)に示す走査
信号Y1〜Y768は、奇数フレームの場合も偶数フレ
ームの場合も対応する走査電極に同様に印加される。
が「10」の場合、すなわち、ブランキング率が25%
の場合であり、図8(1)〜(6)に示す走査信号Y1
〜Y 768は奇数フレームの場合に印加され、図9
(1)〜(6)に示す走査信号Y 1〜Y768は偶数フ
レームの場合に印加される。図8においては、(1)及
び(2)並びに(5)及び(6)から分かるように、奇
数番目の走査信号Y2n− 1とその次の偶数番目の走査
信号Y2n(nは自然数)は同一波形である。一方、図
9においては、(2)及び(3)並びに(4)及び
(5)から分かるように、偶数番目の走査信号Y2nと
その次の奇数番目の走査信号Y2n+1(nは自然数)
は同一波形である。すなわち、この例においては、奇数
フレームでは、奇数番目の走査信号Y2n−1とその次
の偶数番目の走査信号Y2nとを同時に走査することに
より、同一信号を同時に対応する画素のTFTに転送
し、偶数フレームでは、偶数番目の走査信号Y2nとそ
の次の奇数番目の走査信号Y2n+1とを同時に走査す
ることにより、同一信号を同時に対応する画素のTFT
に転送する。したがって、1ラインごとに走査する場合
に比べて、走査に要する時間を約半分に削減することが
できる。ただし、このような表示方法を採用すると、表
示の主走査ライン密度は半分になるため、表示解像度は
低下する。この表示方法は、NTSC方式のようなイン
タレース信号をLCDで表示する場合によく採用される
方法である。NTSC方式の画像信号の有効主走査ライ
ン数は約480ラインであり、1フレームは2フィール
ドから構成され、第1フィールドは奇数ライン信号のみ
からなり、第2フィールドは偶数ライン信号のみからな
る。この例の奇数フレーム及び偶数フレームは上記第1
フィールド及び第2フィールドに対応している。一方、
この例では、カラーLCD1の縦方向の画素数が768
画素であるため、NTSC方式の画像信号を表示するた
めには、走査線変換が必要となるが、LCDの縦方向の
画素が480画素の場合には、NTSC方式の画素信号
の第1フィールドの画像信号を奇数フレームにそのまま
表示するとともに、NTSC方式の画素信号の第2フィ
ールドの画像信号を偶数フレームにそのまま表示するこ
とができる。これに対し、パーソナルコンピュータによ
り作成されるプログレッシブ用データをLCDに表示す
る場合には、単純に画像信号を間引いて、奇数フレー
ム、偶数フレームの区別することなく、常に、奇数番目
の走査信号Y2n−1とその次の偶数番目の走査信号Y
2nとを同時に走査することにより、同一信号を同時に
対応する画素のTFTに転送する2ライン同時転送を行
うことができる。ただし、表示解像度は半分に低下す
る。
り、高輝度化のために、第2の従来例が採用するダブル
スキャン方式を採用しなくても、同程度以上の表示輝度
を得ることができる。したがって、この例によれば、カ
ラーLCD1、データ電極駆動回路8及び走査電極駆動
回路9の構成が簡単になる。図8及び図9においては、
ブランキング率が25%の場合であるので、各走査信号
Y1〜Y768では、画像書き込みパルスPDが少しず
つタイミングをずらされているとともに、2個の画像書
き込みパルスPD間を1フレーム周期とした場合の3/
4のタイミングでブランキングパルスPBが少しずつタ
イミングをずらされている。また、図8(7)及び図9
(7)に示すように、バックライト制御信号SLは常
時"H"レベル、すなわち、1フレーム周期全般にわたっ
て8本の蛍光ランプ121〜128がすべて点灯してい
る。
0」の場合、すなわち、ブランキング率が50%の場合
であり、図10(1)〜(6)に示す走査信号Y1〜Y
76 8は奇数フレームの場合に印加される。図10にお
いては、(1)及び(2)並びに(5)及び(6)から
分かるように、奇数番目の走査信号Y2n−1とその次
の偶数番目の走査信号Y2n(nは自然数)は同一波形
である。なお、偶数フレームの場合については図示しな
いが、図9の場合とはタイミングが異なるだけであり、
偶数番目の走査信号Y2nとその次の奇数番目の走査信
号Y2n+1(nは自然数)は同一波形である。図10
においては、ブランキング率が50%の場合であるの
で、各走査信号Y1〜Y768では、画像書き込みパル
スPDが少しずつタイミングをずらされているととも
に、2個の画像書き込みパルスPD間を1フレーム周期
とした場合の1/2のタイミングでブランキングパルス
PBが少しずつタイミングをずらされている。また、図
10(1)〜(6)から分かるように、1フレーム周期
の3/4以降においては、各走査信号Y1〜Y768に
はブランキングパルスPBしか発生せず、全走査ライン
がブランキング表示となる。したがって、図10(7)
に示すように、バックライト制御信号SLは1フレーム
周期の3/4以降は"L"レベル、すなわち、1フレーム
周期の3/4以降では8本の蛍光ランプ121〜128
がすべて消灯される。
0」の場合、すなわち、ブランキング率が75%の場合
であり、図11(1)〜(6)に示す走査信号Y1〜Y
76 8は奇数フレームの場合に印加される。図11にお
いては、(1)及び(2)並びに(5)及び(6)から
分かるように、奇数番目の走査信号Y2n−1とその次
の偶数番目の走査信号Y2n(nは自然数)は同一波形
である。なお、偶数フレームの場合については図示しな
いが、図9の場合とはタイミングが異なるだけであり、
偶数番目の走査信号Y2nとその次の奇数番目の走査信
号Y2n+1(nは自然数)は同一波形である。図11
においては、ブランキング率が75%の場合であるの
で、各走査信号Y1〜Y768では、画像書き込みパル
スPDが少しずつタイミングをずらされているととも
に、2個の画像書き込みパルスPD間を1フレーム周期
とした場合の1/4のタイミングでブランキングパルス
PBが少しずつタイミングをずらされている。また、図
11(1)〜(6)から分かるように、1フレーム周期
の1/2以降においては、各走査信号Y1〜Y768に
はブランキングパルスPBしか発生せず、全走査ライン
がブランキング表示となる。したがって、図11(7)
に示すように、バックライト制御信号SLは1フレーム
周期の1/2以降は"L"レベル、すなわち、1フレーム
周期の1/2以降では8本の蛍光ランプ121〜128
がすべて消灯される。
を採用する第2の従来例において、ブランキング率を0
%、25%、50%、75%とした場合の各走査信号Y
1〜Y384の波形を図12〜図15に示す。図12〜
図15に示す走査信号Y1〜Y384において、PDは
上記画像書き込みパルス、PBは上記ブランキング書き
込みパルスである。ここで、ダブルスキャン方式とは、
2本の走査ラインを同時に走査することにより、各々の
走査ラインに対応する各々の画像信号を各々の対応する
画素のTFTに転送する方式をいう。図12〜図15に
示す例にダブルスキャン方式を採用すると、走査信号Y
1と走査信号Y193とを同時に走査し、次に走査信号
Y2と走査信号Y194とを同時に走査するというよう
に順次走査して行き、最後に走査信号Y193と走査信
号Y384とを同時に走査して1フレームの走査を終了
することになる。このように、ダブルスキャン方式で
は、同時の2本の走査ラインに対応する画像信号を転送
するため、データ電極駆動回路8の回路規模は2倍にな
る。しかし、ダブルスキャン方式では、主走査解像度の
低下なしに走査に要する時間を半分に短縮することがで
きるという利点もある。
「0」の場合、すなわち、ブランキング率が0%の場合
であり、各走査信号Y1〜Y768では、1フレーム周
期の1/4までに画像書き込みパルスPDだけが少しず
つタイミングをずらされている。図13は、ブランキン
グコードBCが「10」の場合、すなわち、ブランキン
グ率が25%の場合である。図13においては、ブラン
キング率が25%の場合であるので、各走査信号Y1〜
Y768では、1フレーム周期の1/4までに画像書き
込みパルスPDが少しずつタイミングをずらされている
とともに、2個の画像書き込みパルスPD間を1フレー
ム周期とした場合の3/4のタイミングでブランキング
パルスPBが少しずつタイミングをずらされている。
0」の場合、すなわち、ブランキング率が50%の場合
である。図14においては、ブランキング率が50%の
場合であるので、各走査信号Y1〜Y768では、1フ
レーム周期の1/4までに画像書き込みパルスPDが少
しずつタイミングをずらされているとともに、2個の画
像書き込みパルスPD間を1フレーム周期とした場合の
1/2のタイミングでブランキングパルスPBが少しず
つタイミングをずらされている。図15は、ブランキン
グコードBCが「30」の場合、すなわち、ブランキン
グ率が75%の場合であり、図15においては、ブラン
キング率が75%の場合であるので、各走査信号Y1〜
Y768では、1フレーム周期の1/4までに画像書き
込みパルスPDが少しずつタイミングをずらされている
とともに、1フレーム周期の1/4のタイミングでブラ
ンキングパルスPBが少しずつタイミングをずらされて
いる。なお、上記対策Aと第2の従来例との比較結果に
ついては、後述する。
御信号SL1〜SL8の波形と、カラーLCD1の76
8本の走査電極に各々印加する走査信号Y1〜Y768
の波形とを示す。図16〜図19に示す走査信号Y1〜
Y768において、PDは上記画像書き込みパルス、P
Bは上記ブランキング書き込みパルスである。図16
は、ブランキングコードBCが「0」の場合、すなわ
ち、ブランキング率が0%の場合である。図16におい
ては、ブランキング率が0%の場合であるので、(9)
〜(11)に示すように、各走査信号Y1〜Y768で
は、画像書き込みパルスPDだけが少しずつタイミング
をずらされている。また、図16(1)〜(8)に示す
ように、バックライト制御信号SL1〜SL8は、すべ
て常時"H"レベル、すなわち、1フレーム周期全般にわ
たって8本の蛍光ランプ12 1〜128がすべて点灯し
ている。
0」の場合、すなわち、ブランキング率が25%の場合
である。図11においては、ブランキング率が25%の
場合であるので、(9)〜(11)に示すように、各走
査信号Y1〜Y768では、画像書き込みパルスPDが
少しずつタイミングをずらされているとともに、2個の
画像書き込みパルスPD間を1フレーム周期とした場合
の3/4のタイミングでブランキングパルスPBが少し
ずつタイミングをずらされている。また、図17(1)
〜(8)に示すように、バックライト制御信号SL1〜
SL8は、少しずつタイミングずらされて"L"レベルと
なっているが、同時に"L"レベルとなるものはない。こ
れにより、8本の蛍光ランプ121〜128は、1フレ
ーム周期のうちいずれか1本が必ず点灯することにな
る。
0」の場合、すなわち、ブランキング率が50%の場合
である。図18においては、ブランキング率が50%の
場合であるので、(9)〜(11)に示すように、各走
査信号Y1〜Y768では、画像書き込みパルスPDが
少しずつタイミングをずらされているとともに、2個の
画像書き込みパルスPD間を1フレーム周期とした場合
の1/2のタイミングでブランキングパルスPBが少し
ずつタイミングをずらされている。また、図18(1)
〜(8)に示すように、バックライト制御信号SL1〜
SL8は、少しずつタイミングずらされて、1フレーム
周期の1/4だけ"L"レベルとなっている。
0」の場合、すなわち、ブランキング率が75%の場合
である。図19においては、ブランキング率が75%の
場合であるので、(9)〜(11)に示すように、各走
査信号Y1〜Y768では、画像書き込みパルスPDが
少しずつタイミングをずらされているとともに、2個の
画像書き込みパルスPD間を1フレーム周期とした場合
の1/4のタイミングでブランキングパルスPBが少し
ずつタイミングをずらされている。また、図19(1)
〜(8)に示すように、バックライト制御信号SL1〜
SL8は、少しずつタイミングずらされて、1フレーム
周期の1/2だけ"L"レベルとなっている。
来例とについて、ブランキングコードBC及びブランキ
ング率ごとのバックライト10の点灯率及び消費電力並
びに表示輝度を比較する。図20は、対策Aと対策Bと
についてバックライト10の点灯率を比較した図であ
る。図20から分かるように、対策Aの場合には、8本
の蛍光ランプ121〜128を同時に点滅させるため、
点灯率のピークはブランキング率を変えても変わらな
い。これに対し、対策Bの場合には、8本の蛍光ランプ
121〜128を順次に点滅させるため、点灯率のピー
クはブランキング率に応じて変化している。なお、対策
Aも対策Bも点灯率の平均はブランキング率に応じて変
化している。
になるように蛍光ランプの照度を制御した場合の対策A
及び対策B並びに第2の従来例についてバックライト1
0における消費電力を比較した図である。図21におい
て、ブランキング率0%の消費電力は各事例とも同一で
あり、100%としている。上記した第2の従来例で
は、ブランキング率がa%のときに消費電力は{100
/(100−a)}%となる(a>0)。図21から分
かるように、ピークの消費電力については、第2の従来
例及び対策Aの場合には、差は出ないが、平均の消費電
力については、第2の従来例と対策Aとでは、顕著な差
が出ている。これは以下に示す理由による。すなわち、
ブランキング率を高めれば高めるほど、ブランキング率
が0%の場合と同様の表示輝度を維持するためには、何
ら対策を施さない場合にはバックライト10における消
費電力が増加してしまう。これに対し、対策Aのよう
に、すべての走査電極にブランキングパルスPBが印加
されており、バックライト10を点灯しても無駄となる
場合にバックライト10を消灯することにより、ピーク
の消費電力は変わらないが、平均の消費電力が低減でき
るからである。一方、対策Bの場合には、ブランキング
率に応じて、8本の蛍光ランプ121〜128を順次に
点滅させているため、ブランキング率の上昇に比べてバ
ックライト10におけるピークの消費電力及び平均の消
費電力をともに抑えることができる。また、図21にお
いて、かっこの中の数値は、バックライト10の輝度は
変更せず、従ってピークの消費電力を常に100%に維
持したときの表示輝度を示している。
費電力及び表示輝度を100%とし、バックライト10
の輝度は最大でもブランキング率が0%のときの133
%までしか上げられないとしたとき、すなわち、ピーク
の消費電力も133%しか上げられないとした場合の第
2の従来例、対策A及び対策Bの消費電力及び表示輝度
の割合を比較した図である。また、図23は、ブランキ
ングコードBCが「0」である場合の表示輝度を100
%とし、その表示輝度を維持するために必要な消費電力
を示す図である。すなわち、図23は、図21に示す消
費電力をプロットしたものである。図23において、曲
線aは第2の従来例及び対策Aのピークの消費電力を示
し、曲線bは対策Aの平均の消費電力及び対策Bのピー
ク及び平均の消費電力を示している。
「0」である場合の消費電力を100%とし、その消費
電力で維持できる表示輝度を示す図である。すなわち、
図24は、図21に示す表示輝度の数値をプロットした
ものである。図24において、曲線aは第2の従来例及
び対策Aのピークを示し、曲線bは対策Aの平均及び対
策Bのピーク及び平均を示している。図25は、ブラン
キングコードBCが「0」である場合の消費電力及び表
示輝度を100%とし、ピークの消費電力は133%し
か上げられないとした場合の表示輝度及びその表示輝度
を維持するに必要な消費電力を示す図である。すなわ
ち、図25は、図22をプロットしたものである。図2
5において、曲線aは消費電力に関し第2の従来例及び
対策Aのピーク及び平均、対策Bのピーク及び平均を示
し、曲線bは表示輝度に関し第2の従来例及び対策Aの
ピークを示し、曲線cは表示輝度に関し対策Aの平均及
び対策Bのピーク及び平均を示している。
から検出される複数の動きベクトルの中から抽出した動
きベクトルデータDVに基づいてブランキングタイミン
グ作成回路5、ガンマ補正回路6及びインバータ11を
制御している。したがって、この例の構成によれば、表
示画面がちらついたり、尾引き現象や残像現象が起こる
こともなく、ブランキングをした場合でも、バックライ
ト10における消費電力を低く抑えることができる。こ
れにより、バックライト10に電源を供給する電源回路
を小型かつ安価に構成することができる。ここで、バッ
クライト10における消費電力の具体例について説明す
る。カラーLCD1が上記WXGAタイプであり、通常
駆動時の表示輝度を500[cd/m 2]とし、カラーLC
D1にチェッカフラグと呼ばれる表示パターンを最大表
示輝度で表示した場合、バックライト10における消費
電力は、約12Wである。ここで、チェッカフラグと
は、同一形状の白色と黒色の矩形が交互に配置された表
示パターンをいう。この約12Wの消費電力は、図21
から分かるように、対策Aの平均、対策Bのピーク及び
平均の場合、約1/2に低減されることになる。
6は、この発明の第2の実施例である液晶表示装置にお
ける画像表示方法を適用した液晶表示装置の構成を示す
ブロック図である。この例の液晶表示装置は、LCD2
1と、動き検出回路22と、映像処理回路23と、グラ
フィックス処理回路24と、記憶回路25と、マルチウ
インドウ制御回路26と、表示制御回路27と、バス2
8とから構成されている。そして、動き検出回路22、
映像処理回路23、グラフィックス処理回路24、記憶
回路25、マルチウインドウ制御回路26及び表示制御
回路27は、バス28を介して互いに接続されている。
なお、バックライトは、常時点灯させておく。
80ライン及び1920画素の解像度を有しており、8
10ライン及び1440画素からなるウインドウ31
と、850ライン及び1400画素からなるウインドウ
32とが表示されるものとする。以下、LCD21の表
示画面全体をウインドウ30と呼ぶことにする。動き検
出回路22は、外部から供給される圧縮されていないデ
ジタル映像データDPを構成する各画面ごとに複数の動
きベクトルを検出し、複数の動きベクトルの中から最速
の動きベクトルを抽出する。また、動き検出回路22
は、抽出した最速の動きベクトルに基づいて、動画パラ
メータMP1を設定してバス28を介して表示制御回路
27に転送する。この例では、動画パラメータMP
1は、0〜75%のブランキング率に対応させる。静止
画像の場合、ブランキング率は0%である。なお、動き
ベクトルの検出方法及び検出回路の詳細な構成及び動作
については、特開平9−93585号公報や特開平9−
212650号公報を参照されたい。また、動き検出回
路22は、デジタル映像データDPをバス28を介して
記憶回路25に転送する。
圧縮されているデジタル映像データDCPを構成する各
画面ごとに複数の動きベクトルを検出し、複数の動きベ
クトルの中から最速の動きベクトルを抽出する。また、
映像処理回路23は、抽出した最速の動きベクトルに基
づいて、動画パラメータMP2を設定してバス28を介
して表示制御回路27に転送する。この例では、動画パ
ラメータMP2は、0〜75%のブランキング率に対応
させる。静止画像の場合、ブランキング率は0%であ
る。さらに、映像処理回路23は、デジタル映像データ
DCPをデジタル映像データDEPに伸張し、この伸張
後のデジタル映像データDEPをバス28を介して記憶
回路25に転送する。映像処理回路23は、デジタル映
像データD CPをデジタル映像データDEPに伸張する
際に、バス28におけるデータ転送時の混み具合や記憶
回路25の記憶容量に応じて低解像化処理を行う。ここ
で、「低解像化処理」とは、デジタル映像データDEP
のデータ量が減少するように施す処理をいう。グラフィ
ックス処理回路24は、外部から供給される描画命令C
MD及び描画データDPPに基づいて静止画像データD
SPを生成し、この静止画像データD SPをバス28を
介して記憶回路25に転送する。記憶回路25は、RA
M等の画像メモリからなり、バス28を介して転送され
るデジタル映像データDP、デジタル映像データDEP
及び静止画像データDSPを所定の領域に記憶する。
に示すLCD21に表示されるすべてのウインドウに関
する表示及び情報並びに上記動画パラメータを管理す
る。また、マルチウインドウ制御回路26は、映像処理
回路23に対して、記憶回路25に関する最大アクセス
速度α、記憶容量X及びウインドウ30〜32に関する
情報、例えば、「表示内容の種類T」や「優先度P」を
供給する。「表示内容の種類T」は、ウインドウに表示
する内容について、主にデータの形式でその種類を識別
するために付与される。この「表示内容の種類T」は、
例えば、グラフィックスデータの場合は「1」、映像デ
ータの場合は「2」とする。また、「優先度P」は、L
CD21の画面に複数のウインドウが表示される場合
に、各ウインドウの前後関係を示すために付与される。
この「優先度P」は、例えば、「1」が最も前面に位置
するウインドウであることを意味し、以下、「2」、
「3」と値が増加すると、より後ろに位置するウインド
ウであることを意味している。ここで、図28にマルチ
ウインドウ制御回路26が管理する各ウインドウに関す
る情報及び動画パラメータの一例を示す。図28は、図
29を例にとると、ウインドウ番号ごとに、ウインドウ
サイズ、ウインドウ位置、表示内容の種類T、優先度P
及び動画パラメータが管理される。図29については後
述する。
御回路26からの指示に基づいて、各ウインドウの表示
を行う。すなわち、まず、表示制御回路27は、各ウイ
ンドウに表示するために、デジタル映像データDP、デ
ジタル映像データDEP及び静止画像データDSPを記
憶回路25から読み出す。次に、表示制御回路27は、
読み出したデジタル映像データDP、デジタル映像デー
タDEP及び静止画像データDSPを各々表示するウイ
ンドウのウインドウサイズに合わせて縮小処理(すなわ
ち、間引き処理)又は拡大処理(すなわち、補間処理)
を行って、LCD21に表示する。例えば、デジタル映
像データDEPが縦方向に1/2に間引きされて記憶回
路25に記憶されている場合には、表示制御回路27
は、このデジタル映像データDEPについて間引きされ
た縦方向のデータを補間した後、対応するウインドウに
表示する。この際、表示制御回路27は、動き検出回路
22及び映像処理回路23から供給される動画パラメー
タMP1及びMP2に基づいて、縮小処理又は拡大処理
を行うとともに、各ウインドウごとにスムーズに変化す
るように表示動画パラメータPMを作成する。画像中の
物体の動きが速くなるときの追随(表示動画パラメータ
の変化)は速く、画像中の物体の動きが遅くなるときの
追随は遅くする(ヒステリシス制御)。このヒステリシ
ス制御を行うのは、静止画像から動画像に切り替わる際
にはその切り替わりに対して人はあまり敏感に反応しな
いが、動画像から静止画像に切り替わる際にはその切り
替わりに対して人が敏感に反応するからである。
いて説明する。図30は、映像処理回路23の構成を示
すブロック図である。この例の映像処理回路23は、デ
コード処理回路41と、タイマ42と、低解像化処理回
路43とから構成されている。デコード処理回路41
は、外部から供給される圧縮されているデジタル映像デ
ータDCPを構成する各画面ごとに複数の動きベクトル
を検出し、複数の動きベクトルの中から最速の動きベク
トルを抽出する。また、デコード処理回路41は、抽出
した最速の動きベクトルに基づいて、動画パラメータM
P2を設定してバス28を介して表示制御回路27に転
送する。
れたデジタル映像データDCPをデジタル映像データD
EPに伸張し、この伸張後のデジタル映像データDEP
をバス28を介して記憶回路25に転送する。デコード
処理回路41は、デジタル映像データDCPをデジタル
映像データDEPに伸張する際に、低解像化処理回路4
3からの指示に基づいて、「間引き処理」を行う。デコ
ード処理回路41は、低解像化処理回路43からの指示
を、例えば、「k=1/2」という形態で受け付ける。
これにより、デコード処理回路41は、伸張時に「1/
2」の間引き処理を行う。ここで、上記kは、間引き係
数であり、圧縮されたデジタル映像データDCPを間引
きしないで伸張した場合のデジタル映像データのデータ
量に対する、間引き後のデジタル映像データのデータ量
の割合を示す係数である。したがって、間引き係数kの
値が小さいほど、多くのデータを間引くことになる。図
29(1)及び(2)は、デコード処理回路41によっ
て行われる「間引き処理」の具体例を示している。図2
9(1)及び(2)において、ライン番号は行の番号を
示し、画素番号は列の番号を示している。図29(1)
は、8画素×8ラインの画素ブロックから4画素×8ラ
インの画素ブロックに間引く場合を示している。この場
合、デコード処理回路41は、低解像化処理回路43か
ら供給される間引き係数k(=1/2)により、1列ご
とに画素を間引いている。一方、図29(2)は、8画
素×8ラインの画素ブロックから4画素×4ラインの画
素ブロックに間引く場合を示している。この場合、デコ
ード処理回路41は、低解像化処理回路43から供給さ
れる間引き係数k(=1/4)により、1列ごとに画素
を間引くとともに、1行ごとに画素を間引いている。
解像化処理回路43に対し、1秒経過するごとに、その
旨を通知する。低解像化処理回路43は、内部に低解像
化処理に必要な情報を記憶するためのメモリ44を有し
ている。低解像化処理回路43は、マルチウインドウ制
御回路26、グラフィックス処理回路24及びデコード
処理回路41から必要な情報が供給され、低解像化処理
の要否を判定するとともに、低解像化処理が必要と判定
した場合には、デコード処理回路41が行う「間引き処
理」について指示を行う。低解像化処理回路43は、各
ウインドウの優先度Pやウインドウに表示する内容の種
類T等に基づいて低解像化処理の要否を判定する。低解
像化処理回路43は、例えば、図27に示すウインドウ
31がその優先度Pが「2」でありウインドウ32の後
ろに位置する場合には、低解像化処理が必要と判定す
る。
いて説明する。図31は、表示制御回路27の構成を示
すブロック図である。この例の表示制御回路27は、表
示動画パラメータ作成回路51と、ガンマ補正回路52
と、フレームメモリ53と、制御回路54と、データ電
極駆動回路55と、走査電極駆動回路56とから構成さ
れている。表示動画パラメータ作成回路51は、動き検
出回路22及び映像処理回路23から供給される動画パ
ラメータMP1及びMP2に基づいて、各ウインドウご
とにスムーズに変化するように表示動画パラメータPM
を作成する。ここで、図32に動画パラメータMP1及
びMP2と表示動画パラメータPMとの関係の一例を示
す。図32において、波形aが動画パラメータMP1及
びMP2を示し、波形bが表示動画パラメータPMを示
している。図32に例では、動画パラメータMP1及び
MP2の立ち上がりに対する表示動画パラメータPMの
追随速度は、動画パラメータMP1及びMP2の立ち下
がりに対する表示動画パラメータPMの追随速度の4倍
に設定されている。
タ作成回路51から供給される表示動画パラメータPM
に基づいて、記憶回路25から読み出したデジタル映像
データDP、デジタル映像データDEP及び静止画像デ
ータDSPにガンマ補正を施すことにより階調性を付与
して、画像データDGPとして出力する。フレームメモ
リ53は、RAM等の半導体メモリからなり、制御回路
54により制御され、ガンマ補正回路52から供給され
る画像データDGPを複数フレーム分記憶する。制御回
路54は、例えば、ASICからなり、外部から供給さ
れる同期信号S SYCに基づいてフレームメモリ53へ
の画像データDGPの記憶を制御するとともに、表示動
画パラメータ作成回路51から供給される表示動画パラ
メータPMに基づいてフレームメモリ53から読み出さ
れる画像データDGP又はブランキング信号をデータ電
極駆動回路55に転送する。また、制御回路54は、同
期信号SSYCや表示動画パラメータPMに基づいて、
データ電極駆動回路55及び走査電極駆動回路56を制
御する。すなわち、制御回路54は、図33に示すよう
に、1フレーム周期に同一のデータ信号を4回データ電
極に印加するように、1フレーム周期に4個の上記画像
書き込みパルスPDで構成される走査信号Y 1〜Y
768を走査電極に印加する。これは、1ラインの中で
画素ごとにブランキング率が異なるためである。したが
って、ブランキング率は、単純にいえば、0%、25
%、50%及び75%の4種類しか設定できない。しか
し、画質を向上させるためには、図32に示すように、
表示動画パラメータPMをスムーズに変化するように制
御し、それに対応させて、図34に示すように、相対輝
度をスムーズに変化させる必要がある。そこで、制御回
路54は、図35に示すように各パラメータを変化させ
て画像表示の制御を行う。すなわち、上記したように、
図33に示すように1フレーム周期に4個の画像書き込
みパルスPDで構成される走査信号Y1〜Y768を走
査電極に印加するだけでは、ブランキング率は0%、2
5%、50%及び75%の4種類しか設定できない。し
たがって、相対輝度も、図35に乗算前の相対輝度とし
て示すように、100%、75%、50%及び25%の
4種類しか得ることができない。そこで、制御回路54
は、画像データDGPに、図35に示す乗算係数を乗算
し、画像データDGP自体で輝度調整を行うことによ
り、最終的な相対輝度が図34に示すように変化するよ
うに制御するのである。なお、画像データDGPが静止
画像データDSPである場合には、ブランキング信号に
換えて、画像信号をデータ電極に印加する。データ電極
駆動回路55は、制御回路54から供給される各種制御
信号のタイミングで、制御回路54から供給される画像
データDGP又はブランキング信号により所定の階調電
圧を選択し、データ信号としてLCD21の対応するデ
ータ電極に印加する。走査電極駆動回路56は、制御回
路54から供給される制御信号のタイミングで、走査信
号を順次生成してLCD21の対応する走査電極に順次
印加する。
D21にマルチウインドウを表示する際に、各ウインド
ウに表示する画像データの表示内容の種類Tが異なって
いる場合には、各ウインドウごとに表示動画パラメータ
PMを制御することができる。したがって、この場合に
も高画質が得られる。このとき、ブランキング率は、0
%、25%、50%、75%と離散的にしか設定できな
いが、表示動画パラメータPMはよりスムーズに設定す
ることができる。ここで、図27に示したLCD21と
は別の構成を有するLCD21の例を図37に示す。図
37は、LCD21の画面を示し、図27に示す画面と
同様、1080ライン及び1920画素の解像度を有し
ている。しかし、図37において表示されるウインドウ
は、図27に示すウインドウとは異なり、480ライン
及び640画素からなるウインドウ61と、360ライ
ン及び480画素からなるウインドウ62と、LCD2
1の表示画面全体であるウインドウ60とから構成され
ている。3つのウインドウのうち、動画を表示するウイ
ンドウが複数存在しても良いが、動画を表示する複数の
ウインドウは同一の走査ラインを共有しないものとす
る。すなわち、例えば、ウインドウ61とウインドウ6
2とに動画を表示する場合、図37に示すように、ウイ
ンドウ61とウインドウ62とでは同一の走査ラインを
共有しない。この場合、ウインドウ60には動画を表示
することはできない。逆に、ウインドウ60に動画を表
示する場合には、ウインドウ61及び62には動画を表
示することができない。このようにウインドウを構成
し、動画表示を制御することにより、第1の実施例にお
いて示した対策A又は対策Bの動画表示方法を採用する
ことができる。これにより、バックライトの消費電力を
低減することができるとともに、ブランキング率も連続
的に変化させることにより、高画質化を実現することが
できる。
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
の第1の実施例においては、動きベクトルをLCD1の
全画面について検出する例を示したが、これに限定され
ず、図36に示すように、動きベクトルをLCD1の全
画面aの中央部分bに限定して検出するように構成して
も良い。また、上述の第1の実施例においては、動きベ
クトルデータDVに基づいて動画パラメータを設定する
例を示したが、これに限定されず、動きベクトルデータ
DVの大きさに基づいて動画パラメータを設定するよう
に構成しても良い。また、上述の第1の実施例において
は、動きベクトルデータDVに基づいてブランキング率
とバックライト10の点灯率とをともに変化させる例を
示したが、これに限定されず、いずれか一方だけを変化
させるように構成しても良い。また、上述の第1の実施
例においては、8本の蛍光ランプ121〜128を設け
る例を示したが、これに限定されず、蛍光ランプの本数
は何本でも良い。また、光源は、蛍光ランプに限らず、
上記した各種の光源でよいことはもちろんである。ま
た、上述の各実施例においては、デジタル映像データか
ら動きベクトルを検出する例を示したが、これに限定さ
れない。例えば、外部から供給されるデジタルデータが
MPEG(Moving Picture Expert Group)1、MPE
G2、MPEG4により圧縮符号化されている場合に
は、既に動きベクトルが含まれているので、この動きベ
クトルを流用するようにしても良い。これにより、動き
ベクトル検出が省略することができ、ほぼリアルタイム
で動画像をLCDに表示することができる。また、上述
の各実施例においては、動画像と静止画像との切り替わ
る部分については特に制御していないが、これに限定さ
れず、上記切り替わる部分、特に、表示輝度が変化する
部分だけ動画パラメータを所定の傾斜をもって変化する
ように制御しても良い。また、動きベクトルデータDV
の大きさに基づいて動画パラメータを変化するように制
御しても良い。これにより、高画質化を図ることができ
る。また、上述の第2の実施例において、図35の例で
は、表示動画パラメータPMを5%おきに設定している
が、より細かく設定しても良い。また、上述の第2の実
施例においては、動画パラメータMP1及びMP2に応
じて常に表示動画パラメータPMを変化する例を示した
が、これに限定されず、動画パラメータMP1及びMP
2の変化が急激な場合には、表示動画パラメータPMを
変化させないようにしても良い。また、上述の第2の実
施例においては、表示動画パラメータPMを変化させる
周期については言及していないが、1ライン周期の途中
で表示動画パラメータPMを変化させるように構成して
も良い。また、上述の第2の実施例においては、デジタ
ル映像データDP及びデジタル映像データDEPという
2系統の動画像データと、1系統の静止画像データDS
Pを処理する例を示したが、これに限定されない。動画
像データが1系統である場合には、ブランキング率自体
を連続的に変化させるように構成しても良い。また、上
述の実施例の構成及び機能は、可能な限り互いに適用す
ることができる。また、上述の各実施例においては、デ
ジタル映像データを処理する例を示したが、これに限定
されず、この発明は、アナログ映像信号を処理する場合
にも適用することができる。また、上述の各実施例にお
いては、動きベクトルを検出し、その動きベクトルに基
づいて動画パラメータを設定する例を示したが、これに
限定されず、他の方法、例えば、連続するフレームの相
関性により画像の動きを検出し、それに基づいて動画パ
ラメータを設定するように構成しても良い。また、上述
の各実施例においては、液晶表示装置が自動的にブラン
キング率を変更する例を示したが、これに限定されず、
観察者が自分の好みやデジタル映像データの種類(例え
ば、スポーツ番組)に応じてブランキング率を変更する
ことができるように構成しても良い。また、上述の各実
施例においては、動画パラメータに基づいてブランキン
グ率を変化させる例を示したが、これに限定されず、動
画パラメータに基づいてブランキング率が固定されたブ
ランキング信号のレベルを変化させるように構成しても
良い。さらに、動画パラメータに基づいてブランキング
率とブランキング信号のレベルとの両方を変化させるよ
うに構成しても良い。この発明は、テレビ受像機やパー
ソナルコンピュータ等の情報処理装置のモニタに適用す
ることができる。
よれば、画像の動きを検出した検出結果に基づいて、画
像を構成する画像信号と非画像信号とを切り替えて液晶
ディスプレイを構成する複数本のデータ電極に印加し、
画像信号又は非画像信号を表示している。したがって、
バックライトに電源を供給する電源回路を小型化・低価
格化できるとともに、消費電力を低減できる。さらに、
画面のちらつきや尾引き現象、残像現象を低減できてC
RTディスプレイと同程度の表示特性が得られる。
構成を示すブロック図である。
関係の一例を示す図である。
関係の一例を示す波形図である。
マ特性曲線の一例を示す図である。
〜128の配置例を示す概略上面図である。
合のバックライト10の照度を示す図である。
信号Y1〜Y768の波形と、バックライト制御信号S
Lの波形を示す図である。
数フレームの走査信号Y1〜Y 768の波形と、バック
ライト制御信号SLの波形を示す図である。
数フレームの走査信号Y1〜Y 768の波形と、バック
ライト制御信号SLの波形を示す図である。
奇数フレームの走査信号Y1〜Y 768の波形と、バッ
クライト制御信号SLの波形を示す図である。
奇数フレームの走査信号Y1〜Y 768の波形と、バッ
クライト制御信号SLの波形を示す図である。
した場合の走査信号Y1〜Y38 4の波形を示す図であ
る。
とした場合の走査信号Y1〜Y3 84の波形を示す図で
ある。
とした場合の走査信号Y1〜Y3 84の波形を示す図で
ある。
とした場合の走査信号Y1〜Y3 84の波形を示す図で
ある。
ックライト制御信号SL1〜SL 8の波形と、走査信号
Y1〜Y768の波形とを示す図である。
バックライト制御信号SL1〜S L8の波形と、走査信
号Y1〜Y768の波形とを示す図である。
バックライト制御信号SL1〜S L8の波形と、走査信
号Y1〜Y768の波形とを示す図である。
バックライト制御信号SL1〜S L8の波形と、走査信
号Y1〜Y768の波形とを示す図である。
の点灯率を比較した図である。
てバックライト10における消費電力を比較した図であ
る。
示輝度を100%とした場合の第2の従来例、対策A及
び対策Bの消費電力及び表示輝度の割合を比較した図で
ある。
の表示輝度を100%とし、その表示輝度を維持するた
めに必要な消費電力を示す図である。
の消費電力を100%とし、その消費電力で維持できる
表示輝度を示す図である。
の消費電力及び表示輝度を100%とし、その消費電力
で維持できる表示輝度及びその表示輝度を維持するに必
要な消費電力を示す図である。
における画像表示方法を適用した液晶表示装置の構成を
示すブロック図である。
表示する画面の一例を示す図である。
ウインドウに関する情報の一例を示す図である。
(1)は8画素×8ラインの画素ブロックから4画素×
8ラインの画素ブロックに間引く場合を示す図であり、
(2)は、8画素×8ラインの画素ブロックから4画素
×4ラインの画素ブロックに間引く場合を示す図であ
る。
ある。
ある。
メータの変化の一例を示す図である。
ャートである。
例を示す図である。
算前の相対輝度、乗算係数及び乗算後の相対輝度との関
係の一例を示す図である。
ある。
表示する画面の他の例を示す図である。
Claims (48)
- 【請求項1】 液晶ディスプレイと、前記液晶ディスプ
レイにその裏面から光を照射するバックライトとから構
成される透過型液晶表示装置における画像表示方法であ
って、 画像の動きを検出した検出結果に基づいて、前記画像を
構成する画像信号と前記画像信号とは異なる非画像信号
とを切り替えて前記液晶ディスプレイを構成する複数本
のデータ電極に印加し、前記画像信号又は前記非画像信
号を表示することを特徴とする液晶表示装置における画
像表示方法。 - 【請求項2】 前記検出結果に基づいて、1又は複数の
動画パラメータを制御することを特徴とする請求項1記
載の液晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項3】 前記非画像信号は、前記画像信号の所定
の信号レベルに対応する信号であることを特徴とする請
求項1又は2記載の液晶表示装置における画像表示方
法。 - 【請求項4】 前記非画像信号は、前記画像信号の所定
の黒信号レベルに対応する信号であることを特徴とする
請求項1又は2記載の液晶表示装置における画像表示方
法。 - 【請求項5】 前記動画パラメータは、前記非画像信号
が1フレーム周期に表示される割合、前記非画像信号の
信号レベル、前記バックライトの照度の少なくとも1つ
からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1
に記載の液晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項6】 前記検出結果は、前記画像から検出され
た又は前記画像信号に含まれている動きベクトルの大き
さであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1
に記載の液晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項7】 前記検出結果は、前記画像の所定領域か
ら検出された又は前記画像の所定領域の画像信号に含ま
れている最速の動きベクトルの大きさであることを特徴
とする請求項1乃至5のいずれか1に記載の液晶表示装
置における画像表示方法。 - 【請求項8】 前記画像の動きを検出した結果によっ
て、前記画像が静止画像から動画像に変化する場合に
は、前記動画パラメータの制御を前記検出した結果に速
く追随させ、前記画像が動画像から静止画像に変化する
場合には、前記動画パラメータの制御を前記検出した結
果に緩やかに追随させることを特徴とする請求項2乃至
7のいずれか1に記載の液晶表示装置における画像表示
方法。 - 【請求項9】 前記動きベクトルの大きさが大きくなる
方向に変化する場合には、前記動画パラメータの変化を
前記動きベクトルの大きさに速く追随させるように制御
し、前記動きベクトルの大きさが小さくなる方向に変化
する場合には、前記動画パラメータの変化を前記動きベ
クトルの大きさに緩やかに追随させるように制御するこ
とを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1に記載の液
晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項10】 前記検出結果が、前記非画像信号が1
フレーム周期に表示される割合を大きくするように制御
すべき方向に変化する場合には、前記動画パラメータの
変化を前記動きベクトルの大きさに速く追随させるよう
に制御し、前記検出結果が、前記非画像信号が1フレー
ム周期に表示される割合を小さくするように制御する必
要が発生する方向に変化する場合には、前記動画パラメ
ータの変化を前記動きベクトルの大きさに緩やかに追随
させるように制御することを特徴とする請求項2乃至8
のいずれか1に記載の液晶表示装置における画像表示方
法。 - 【請求項11】 前記画像信号はガンマ補正が施された
後、前記非画像信号と切り替えられて前記液晶ディスプ
レイを構成する前記複数本のデータ電極に印加され、前
記動画パラメータは、前記ガンマ補正に関する情報をも
含むことを特徴とする請求項2乃至10のいずれか1に
記載の液晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項12】 前記液晶ディスプレイの複数の主走査
表示ラインに前記非画像信号を表示する表示タイミング
が、前記複数の主走査表示ラインについて重なる時間が
あるように設定し、前記表示タイミングが重なる期間又
は前記表示タイミングが重なる期間の一部において、前
記バックライトを消灯することを特徴とする請求項1乃
至11のいずれか1に記載の液晶表示装置における画像
表示方法。 - 【請求項13】 前記液晶ディスプレイの複数の主走査
表示ラインに前記非画像信号を表示する表示タイミング
が、前記複数の主走査表示ラインごとに、又は前記複数
の主走査ラインを複数のブロックに分割した前記複数の
ブロックごとに異なるように設定し、前記表示タイミン
グごとに前記バックライトの前記複数の主走査ライン又
は前記ブロックに対応する部分を消灯することを特徴と
する請求項1乃至12のいずれか1に記載の液晶表示装
置における画像表示方法。 - 【請求項14】 前記非画像信号の表示タイミングは、
前記複数本のデータ電極に供給する前記非画像信号の供
給タイミングによって制御することを特徴とする請求項
1乃至13のいずれか1に記載の液晶表示装置における
画像表示方法。 - 【請求項15】 画像が複数のウインドウにより構成さ
れ、前記ウインドウごとに、前記画像の動きを検出した
検出結果に基づいて、前記画像信号と前記非画像信号と
を切り替えて前記液晶ディスプレイを構成する複数本の
データ電極に印加し、前記画像信号又は前記非画像信号
を表示することを特徴とする請求項1乃至14のいずれ
か1に記載の液晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項16】 前記ウインドウを構成する前記画像の
動きを検出した検出結果に基づいて、あるいは前記検出
結果及び前記画像の種類又は前記ウインドウの大きさに
基づいて、前記ウインドウごとに1又は複数の動画パラ
メータを制御することを特徴とする請求項15記載の液
晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項17】 前記ウインドウを構成する前記画像の
動きを検出した結果によって、前記画像が動画像と判定
された場合には、前記1フレーム周期に前記画像信号と
前記非画像信号とを前記複数本のデータ電極に印加し、
前記画像が静止画像と判定された場合には、前記1フレ
ーム周期に前記画像信号だけを複数回前記複数本のデー
タ電極に印加することを特徴とする請求項15又は16
記載の液晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項18】 前記動画パラメータは、前記非画像信
号が1フレーム周期に表示される割合、前記非画像信号
のレベル、前記照度であることを特徴とする請求項15
乃至17のいずれか1に記載の液晶表示装置における画
像表示方法。 - 【請求項19】 前記画像信号はガンマ補正が施された
後、前記非画像信号と切り替えられて前記液晶ディスプ
レイを構成する前記複数本のデータ電極に印加され、前
記動画パラメータは、前記ガンマ補正に関する情報をも
含むことを特徴とする請求項16乃至18のいずれか1
に記載の液晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項20】 前記ウインドウの前記動画パラメータ
に対応して所定の乗算係数を前記ウインドウを構成する
前記画像信号に乗算し、その乗算結果を前記複数本のデ
ータ電極に印加することを特徴とする請求項16乃至1
9のいずれか1に記載の液晶表示装置における画像表示
方法。 - 【請求項21】 前記乗算係数は、前記ウインドウを構
成する前記非画像信号が1フレーム周期に表示される割
合の不連続変化によって生じる表示輝度の不連続変化を
緩和する係数であることを特徴とする請求項20記載の
液晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項22】 前記乗算係数は、前記ガンマ補正に関
する情報をも含むことを特徴とする請求項20又は21
記載の液晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項23】 前記画像が動画像と判定された複数の
ウインドウの前記非画像信号のレベル、前記非画像信号
が1フレーム周期に表示される割合は同一であることを
特徴とする請求項18乃至22のいずれか1に記載の液
晶表示装置における画像表示方法。 - 【請求項24】 前記画像が動画像と判定された複数の
ウインドウは、前記液晶表示装置の同一の主走査表示ラ
インを有しないことを特徴とする請求項18乃至22の
いずれか1に記載の液晶表示装置における画像表示方
法。 - 【請求項25】 液晶ディスプレイと、前記液晶ディス
プレイにその裏面から光を照射するバックライトとから
構成される透過型液晶表示装置であって、 画像の動きを検出する動き検出回路と、 前記動き検出回路の検出結果に基づいて、前記画像を構
成する画像信号と前記画像信号とは異なる非画像信号と
を切り替えて前記液晶ディスプレイを構成する複数本の
データ電極に印加し、前記画像信号又は前記非画像信号
を表示する制御回路とを備えてなることを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項26】 前記制御回路は、前記検出結果に基づ
いて、1又は複数の動画パラメータを制御することを特
徴とする請求項25記載の液晶表示装置。 - 【請求項27】 前記非画像信号は、前記画像信号の所
定の信号レベルに対応する信号であることを特徴とする
請求項25又は26記載の液晶表示装置。 - 【請求項28】 前記非画像信号は、前記画像信号の所
定の黒信号レベルに対応する信号であることを特徴とす
る請求項25又は26記載の液晶表示装置。 - 【請求項29】 前記動画パラメータは、前記非画像信
号が1フレーム周期に表示される割合、前記非画像信号
の信号レベル、前記バックライトの照度の少なくとも1
つからなることを特徴とする請求項25乃至28のいず
れか1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項30】 前記検出結果は、前記画像から検出さ
れた又は前記画像信号に含まれている動きベクトルの大
きさであることを特徴とする請求項25乃至29のいず
れか1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項31】 前記検出結果は、前記画像の所定領域
から検出された又は前記画像の所定領域の画像信号に含
まれている最速の動きベクトルの大きさであることを特
徴とする請求項25乃至30のいずれか1に記載の液晶
表示装置。 - 【請求項32】 前記制御回路は、前記画像の動きを検
出した結果によって、前記画像が静止画像から動画像に
変化する場合には、前記動画パラメータの制御を前記検
出した結果に速く追随させ、前記画像が動画像から静止
画像に変化する場合には、前記動画パラメータの制御を
前記検出した結果に緩やかに追随させることを特徴とす
る請求項26乃至31のいずれか1に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項33】 前記制御回路は、前記動きベクトルの
大きさが大きくなる方向に変化する場合には、前記動画
パラメータの変化を前記動きベクトルの大きさに速く追
随させるように制御し、前記動きベクトルの大きさが小
さくなる方向に変化する場合には、前記動画パラメータ
の変化を前記動きベクトルの大きさに緩やかに追随させ
るように制御することを特徴とする請求項30乃至32
のいずれか1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項34】 前記制御回路は、前記検出結果が、前
記非画像信号が1フレーム周期に表示される割合を大き
くするように制御すべき方向に変化する場合には、前記
動画パラメータの変化を前記動きベクトルの大きさに速
く追随させるように制御し、前記検出結果が、前記非画
像信号が1フレーム周期に表示される割合を小さくする
ように制御する必要が発生する方向に変化する場合に
は、前記動画パラメータの変化を前記動きベクトルの大
きさに緩やかに追随させるように制御することを特徴と
する請求項26乃至32のいずれか1に記載の液晶表示
装置。 - 【請求項35】 前記画像信号に対してガンマ補正を施
すガンマ補正回路を備え、前記制御回路は、前記ガンマ
補正回路の出力信号を前記非画像信号と切り替えて前記
液晶ディスプレイを構成する前記複数本のデータ電極に
印加し、前記動画パラメータは、前記ガンマ補正に関す
る情報をも含むことを特徴とする請求項26乃至34の
いずれか1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項36】 前記制御回路は、前記液晶ディスプレ
イの複数の主走査表示ラインに前記非画像信号を表示す
る表示タイミングが、前記複数の主走査表示ラインにつ
いて重なる時間があるように設定し、前記表示タイミン
グが重なる期間又は前記表示タイミングが重なる期間の
一部において、前記バックライトを消灯することを特徴
とする請求項25乃至35のいずれか1に記載の液晶表
示装置。 - 【請求項37】 前記制御回路は、前記液晶ディスプレ
イの複数の主走査表示ラインに前記非画像信号を表示す
る表示タイミングが、前記複数の主走査表示ラインごと
に、又は前記複数の主走査ラインを複数のブロックに分
割した前記複数のブロックごとに異なるように設定し、
前記表示タイミングごとに前記バックライトの前記複数
の主走査ライン又は前記ブロックに対応する部分を消灯
することを特徴とする請求項25乃至36のいずれか1
に記載の液晶表示装置。 - 【請求項38】 前記制御回路は、前記非画像信号の表
示タイミングを、前記複数本のデータ電極に供給する前
記非画像信号の供給タイミングによって制御することを
特徴とする請求項25乃至37のいずれか1に記載の液
晶表示装置。 - 【請求項39】 画像が複数のウインドウにより構成さ
れ、前記制御回路は、前記ウインドウごとに、前記画像
の動きを検出した検出結果に基づいて、前記画像信号と
前記非画像信号とを切り替えて前記液晶ディスプレイを
構成する複数本のデータ電極に印加し、前記画像信号又
は前記非画像信号を表示することを特徴とする請求項2
5乃至38いずれか1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項40】 前記制御回路は、前記ウインドウを構
成する前記画像の動きを検出した検出結果に基づいて、
あるいは前記検出結果及び前記画像の種類又は前記ウイ
ンドウの大きさに基づいて、前記ウインドウごとに1又
は複数の動画パラメータを制御することを特徴とする請
求項39記載の液晶表示装置。 - 【請求項41】 前記制御回路は、前記ウインドウを構
成する前記画像の動きを検出した結果によって、前記画
像が動画像と判定した場合には、前記1フレーム周期に
前記画像信号と前記非画像信号とを前記複数本のデータ
電極に印加し、前記画像が静止画像と判定した場合に
は、前記1フレーム周期に前記画像信号だけを複数回前
記複数本のデータ電極に印加することを特徴とする請求
項39又は40記載の液晶表示装置。 - 【請求項42】 前記動画パラメータは、前記非画像信
号が1フレーム周期に表示される割合、前記非画像信号
のレベル、前記照度であることを特徴とする請求項39
乃至41のいずれか1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項43】 前記制御回路は、前記画像信号に対し
てガンマ補正を施した後、前記非画像信号と切り替えて
前記液晶ディスプレイを構成する前記複数本のデータ電
極に印加し、前記動画パラメータは、前記ガンマ補正に
関する情報をも含むことを特徴とする請求項40乃至4
2のいずれか1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項44】 前記制御回路は、前記ウインドウの前
記動画パラメータに対応して所定の乗算係数を前記ウイ
ンドウを構成する前記画像信号に乗算し、その乗算結果
を前記複数本のデータ電極に印加することを特徴とする
請求項40乃至43のいずれか1に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項45】 前記乗算係数は、前記ウインドウを構
成する前記非画像信号が1フレーム周期に表示される割
合の不連続変化によって生じる表示輝度の不連続変化を
緩和する係数であることを特徴とする請求項44記載の
液晶表示装置。 - 【請求項46】 前記乗算係数は、前記ガンマ補正に関
する情報をも含むことを特徴とする請求項44又は45
記載の液晶表示装置。 - 【請求項47】 前記制御回路は、前記画像を動画像と
判定した複数のウインドウの前記非画像信号のレベル、
前記非画像信号を1フレーム周期に表示する割合を同一
に設定することを特徴とする請求項42乃至46のいず
れか1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項48】 前記画像が動画像と判定された複数の
ウインドウは、前記液晶表示装置の同一の主走査表示ラ
インを有しないことを特徴とする請求項42乃至46の
いずれか1に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001126686A JP2002323876A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | 液晶表示装置における画像表示方法及び液晶表示装置 |
TW091108404A TW582002B (en) | 2001-04-24 | 2002-04-23 | Image display method in transmissive-type liquid crystal display device and transmissive-type liquid crystal display device |
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