JP2004102296A - Image processing circuit, image processing method, electro-optical device, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印加電圧に応じて透過率が変化する電気光学物質を有する電気光学装置に用いて好適な画像処理回路および画像処理方法、これを用いた電気光学装置、ならびに電子機器に関する。 The present invention relates to an image processing circuit and an image processing method suitable for an electro-optical device having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage, an electro-optical device using the same, and an electronic apparatus.
従来の電気光学装置、例えば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置について、図27を参照して説明する。図に示されるように、従来の液晶表示装置は、液晶表示パネル100と、タイミング回路200と、画像信号処理回路300とから構成される。
A conventional electro-optical device, for example, an active matrix type liquid crystal display device will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the conventional liquid crystal display device includes a liquid
まず、液晶表示パネル100は、素子基板と対向基板との間に液晶を挟持して構成されている。素子基板には、複数のデータ線と複数の走査線が形成されており、それらの交差に対応してスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下TFTと称する。)が設けられている。液晶は印加電圧に応じて透過率が変化する性質があるので、このTFTのオン・オフを制御することによって、所望の階調を表示することが可能となる。
First, the liquid
次に、タイミング回路200は、各部で使用されるタイミング信号を出力するものである。また、画像信号処理回路300のD/A変換回路301’は外部機器から供給される入力画像データDをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号VIDとして出力する。さらに相展開回路302’は、一系統の画像信号VIDを入力すると、これをN相(図においてはN=6)の相展開画像信号に展開して出力するものである。ここで、画像信号をN相に展開する理由は、TFTに供給される画像信号の印加時間を長くして、データ線に供給されるデータ信号のサンプリング時間および充放電時間を十分に確保するためである。
Next, the
増幅・反転回路303’は、相展開画像信号を以下の条件で極性反転させ、液晶表示パネル100のV−T特性(印加電圧に対する透過率の特性)に応じて振幅レベルを調整した出力相展開画像信号VID1〜VID6を液晶表示パネル100に供給するものである。ここで極性反転とは、出力相展開画像信号の振幅中心電位を基準電位として、その電圧レベルを交互に反転させることをいう。
The amplifying / inverting circuit 303 'inverts the polarity of the phase developed image signal under the following conditions, and adjusts the amplitude level in accordance with the VT characteristic (characteristic of the transmittance with respect to the applied voltage) of the liquid
このような液晶表示装置の表示性能の表す指標としては、コントラスト比や1階調当たりの透過率変化量等がある。コントラスト比は液晶の最大透過率を最小透過率で除算した値である。コントラスト比が大きい程、表示画像にメリハリを持たせることできる。また、1階調当たりの透過率変化量が小さい程、高精細な表示が可能となる。 指標 Indicators representing the display performance of such a liquid crystal display device include a contrast ratio and a transmittance change amount per gradation. The contrast ratio is a value obtained by dividing the maximum transmittance of the liquid crystal by the minimum transmittance. The higher the contrast ratio, the sharper the displayed image can be. Further, the smaller the transmittance change amount per gradation, the higher the definition of the display.
しかしながら、従来の画像信号処理回路300は、入力画像データDの各データ値と出力相展開画像信号VID1〜VID6の信号レベルの関係が1対1に定まっていることに起因して、以下の問題があった。 However, the conventional image signal processing circuit 300 has the following problem due to the fact that the relationship between each data value of the input image data D and the signal level of the output phase expanded image signals VID1 to VID6 is determined on a one-to-one basis. was there.
まず、従来の画像信号処理回路300は、特定の液晶表示パネル100と組み合わせて使用することを前提としており、V−T特性が異なる他の液晶表示パネルに用いると量子化誤差が大きくなり、高精細な画像を表示できないといった問題があった。
First, the conventional image signal processing circuit 300 is supposed to be used in combination with a specific liquid
例えば、入力画像データDのビット数が10ビットであり液晶表示パネル100のV−T特性が図28(a)に示すものであり、くわえて、画像信号処理回路300は、コントラスト比が最大となり、かつ、1階調当たりの透過率変化量が最小となるように出力相展開画像信号VID1〜VID6を生成するものとする。
For example, the input image data D has 10 bits and the VT characteristic of the liquid
このV−T特性では、印加電圧Vw1〜Vb1の範囲において透過率が急峻に変化し、印加電圧がVw1以下またはVb1以上において透過率が飽和している。ここで、画像信号処理回路300は、コントラスト比を最大とし、かつ、1階調当たりの透過率変化量を最小するために、入力画像データ値が“0”から“1023”まで変化したとき、液晶への印加電圧をVb1からVw1まで変化させるように出力相展開画像信号VID1〜VID6を生成する。この場合、1ビット当たりの透過率の変化量は90/1024となる。 で は In this VT characteristic, the transmittance changes sharply in the range of applied voltages Vw1 to Vb1, and the transmittance is saturated when the applied voltage is Vw1 or lower or Vb1 or higher. Here, when the input image data value changes from “0” to “1023” in order to maximize the contrast ratio and minimize the transmittance change amount per gradation, the image signal processing circuit 300 Output phase expanded image signals VID1 to VID6 are generated so as to change the voltage applied to the liquid crystal from Vb1 to Vw1. In this case, the amount of change in transmittance per bit is 90/1024.
次に、同図(a)に示すV−T特性を有する液晶表示パネル100の替わりに同図(b)に示すV−T特性を有する液晶表示パネル100を、画像信号処理回路300と組み合わせて使用する場合について検討する。同図(b)に示すV−T特性は加電圧Vw2〜Vb2の範囲で透過率が急峻に変化する。しかし、画像信号処理回路300は、入力画像データ値が“0”から“1023”まで変化したとき、液晶への印加電圧をVb1からVw1まで変化させるように調整されている。このため、入力画像データ値が“170”のとき液晶への印加電圧がVb2となる一方、入力画像データ値が“853”のとき液晶への印加電圧がVw2となる。このV−T特性において、透過率は、印加電圧がVw2以下およびVb2以上において飽和しているから、そのような範囲で印加電圧を変化させても透過率は変化しない。すなわち、入力画像データ値が“170”から“853”の範囲内が透過率を変化させる有効範囲となる。この場合、1ビット当たりの透過率の変化量は90/683となる。したがって、同図(b)に示すV−T特性を有する液晶表示パネル100と画像信号処理回路300とを組み合わせると、同図(a)に示すV−T特性を有する液晶表示パネル100と組み合わせた場合と比較して、1ビット当たりの透過率の変化量が約3/2倍になり、量子化誤差が大きくなり、高精細な画像を表示することができなかいといった問題がある。換言すれば、従来の画像信号処理回路300は、単一の液晶表示パネルと組み合わせるしかなく、汎用性に欠けるといった不都合があった。
Next, the liquid
また、外部から供給される入力画像データDとしては、コンピュータによってデジタル的に生成されたいわゆるコンピュータグラフィックスをソースとするものもあれば、ビデオカメラによって撮像された映像信号をA/D変換して得たものがソースとなっている場合もある。ソースがコンピュータグラフィックスである場合には、一般に、輝度レベルが高く中間調表示が少ないことが多い。一方、ソースが映像信号である場合には、一般に、中間調表示が多い。このように入力画像データDは、その種別、すなわち、それがどのようなソースに基づいて生成されたものであるかによって取り得るデータ値に偏りがある。 As input image data D supplied from the outside, there are those using so-called computer graphics generated digitally by a computer as a source, and A / D conversion of a video signal captured by a video camera. In some cases, what you get is the source. When the source is computer graphics, generally, the luminance level is high and the halftone display is low in many cases. On the other hand, when the source is a video signal, there are generally many halftone displays. As described above, the input image data D has a bias in possible data values depending on its type, that is, on what kind of source it is generated.
しかしながら、従来の画像信号処理回路300では入力画像データDの種別に応じた処理は行われておらず、画一的な処理となっていたため、入力画像データDの性質に応じた高精細な表示を行うことができないといった問題があった。 However, in the conventional image signal processing circuit 300, processing according to the type of the input image data D is not performed, and the processing is uniform, so that high-definition display according to the properties of the input image data D is performed. Cannot be performed.
さらに、入力画像データDが映像信号に基づくものである場合には、撮影の状況によって入力画像データDが取り得るデータ値に偏りが生じる。例えば、日中の浜辺のシーンではデータ値が高輝度に偏り、室内のシーンでは中間調に偏り、さらに、夜道のシーンではデータ値が低輝度に偏る。 (4) Further, when the input image data D is based on a video signal, a bias occurs in a data value that the input image data D can take depending on a shooting situation. For example, in a daytime beach scene, the data value is biased toward high luminance, in an indoor scene, the data value is biased toward halftone, and further, in a night road scene, the data value is biased toward low luminance.
しかしながら、従来の画像信号処理回路300では入力画像データDのデータ値に応じた処理は行われておらず、画一的な処理となっていたため、入力画像データDのデータ値に応じた高精細な表示を行うことができないといった問題があった。 However, in the conventional image signal processing circuit 300, the processing according to the data value of the input image data D is not performed, and the processing is uniform, so that the high definition corresponding to the data value of the input image data D is performed. Display cannot be performed.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、汎用性が高く高精細な画像表示が可能な画像処理回路、画像処理方法、電気光学装置、および電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide an image processing circuit, an image processing method, an electro-optical device, and an electronic apparatus which are versatile and capable of displaying high-definition images. .
上記目的を達成するために本発明の画像処理回路にあっては、印加電圧に応じて透過率が変化する電気光学物質を有する予め定められた複数種類の電気光学パネル中から選択した一種類の電気光学パネルと組み合わせて用いるものであって、当該画像処理回路と組み合わせる電気光学パネルの種別を示す制御信号を生成する制御信号生成手段と、入力画像データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成するとともに、前記制御信号に基づいて前記画像信号の信号レベルが変化する範囲を調整するD/A変換手段と、前記画像信号に基づいて前記電気光学パネルに供給する出力画像信号を生成する処理手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the image processing circuit of the present invention, one type selected from a plurality of predetermined types of electro-optical panels having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage A control signal generating means for generating a control signal indicating a type of the electro-optical panel to be combined with the image processing circuit; and converting input image data from a digital signal to an analog signal to generate an image. D / A conversion means for generating a signal and adjusting a range in which the signal level of the image signal changes based on the control signal, and generating an output image signal to be supplied to the electro-optical panel based on the image signal And processing means for performing the processing.
電気光学物質の透過率は印加電圧によって定まり、また、透過率はある印加電圧で飽和する。したがって、コントラスト比を最大にし、かつ、1階調当たりの透過率の変化量を最小にするためには、透過率が最大となる印加電圧から透過率が最小になる印加電圧の範囲に入力画像データの各データ値を割り当てることが必要となる。この発明によれば、画像信号の信号レベルが変化する範囲を電気光学パネルの種別に応じて調整することができるから、各種のV−T特性(印加電圧に対する透過率特性)に合わせて電気光学物質に印加する印加電圧範囲を調整することができる。この結果、画像処理回路を各種の電気光学パネルと組み合わせて使用しても、高コントラストでかつ高精細な画像表示ができ、パネルの性能を常に最大限に引き出すことができる。 (4) The transmittance of the electro-optical material is determined by the applied voltage, and the transmittance is saturated at a certain applied voltage. Therefore, in order to maximize the contrast ratio and minimize the amount of change in transmittance per gradation, the input image must be within the range of the applied voltage at which the transmittance is maximized to the applied voltage at which the transmittance is minimized. It is necessary to assign each data value of the data. According to the present invention, the range in which the signal level of the image signal changes can be adjusted in accordance with the type of the electro-optical panel, so that the electro-optical characteristics can be adjusted in accordance with various VT characteristics (transmittance characteristics with respect to applied voltage). The range of the applied voltage applied to the substance can be adjusted. As a result, even when the image processing circuit is used in combination with various electro-optical panels, a high-contrast and high-definition image can be displayed, and the performance of the panel can always be maximized.
また、上述した画像処理回路において、前記処理手段は、前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成する画像信号反転部と、前記制御信号に基づいて第1基準電圧と第2基準電圧とを生成し、前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成する基準信号生成部と、前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成する出力画像信号生成部とを備えることが望ましい。この発明によれば、電気光学パネルの種別に応じて第1基準電圧と第2基準電圧とを生成することができるから、組み合わせて用いる電気光学パネルのV−T特性に合わせて、出力画像信号を生成することが可能となる。くわえて、電気光学物質を挟持する一方の電極に基準電位を給電し、他方の電極に出力画像信号を給電すれば、電気光学物質に印加する印加電圧の極性を反転させることが可能となる。 In the above-described image processing circuit, the processing unit may include an image signal inverting unit that amplifies the image signal and inverts a signal polarity at a predetermined inversion cycle based on a certain potential to generate an inverted image signal. And generating a first reference voltage and a second reference voltage based on the control signal, and alternately selecting one of the first reference voltage and the second reference voltage in the inversion cycle. It is preferable to include a reference signal generation unit that generates a reference signal, and an output image signal generation unit that generates the output image signal by combining the inverted image signal and the reference signal. According to the present invention, since the first reference voltage and the second reference voltage can be generated according to the type of the electro-optical panel, the output image signal is adjusted according to the VT characteristic of the electro-optical panel used in combination. Can be generated. In addition, if a reference potential is supplied to one electrode sandwiching the electro-optical material and an output image signal is supplied to the other electrode, the polarity of the voltage applied to the electro-optical material can be inverted.
ここで、前記基準信号生成部は、前記電気光学パネルの種類に応じて予め定められた各基準電位より、各最小印加電圧だけ高い各正極性基準電圧と、前記各基準電位を基準として前記各最小印加電圧だけ低い各負極性基準電圧とを生成する電源部と、前記制御信号に基づいて前記各正極性基準電圧の中から当該画像処理回路と組み合わせて用いる前記電気光学パネルに対応する電圧を選択して前記第1基準電圧を生成するとともに、前記制御信号に基づいて前記各負極性基準電圧の中から当該画像処理回路と組み合わせて用いる前記電気光学パネルに対応した電圧を選択して前記第2基準電圧を生成する第1選択部と、前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して前記基準信号を生成する第2選択部とを備え、前記各最小印加電圧は、前記各電気光学パネル毎に特定され、画像表示に使用する前記透過率の範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も低い各印加電圧であることが望ましい。
くわえて、前記最小印加電圧は、前記電気光学物質の飽和透過率に対応する電圧であることが好ましい。
Here, the reference signal generation unit is configured such that each positive reference voltage higher than each reference potential predetermined according to the type of the electro-optical panel by each minimum applied voltage, A power supply unit that generates each negative polarity reference voltage lower by the minimum applied voltage, and a voltage corresponding to the electro-optical panel used in combination with the image processing circuit from among the respective positive polarity reference voltages based on the control signal. Selecting and generating the first reference voltage, selecting a voltage corresponding to the electro-optical panel to be used in combination with the image processing circuit from the negative reference voltages based on the control signal, and A first selection unit that generates the second reference voltage; and a first selection unit that alternately selects one of the first reference voltage and the second reference voltage at the inversion cycle to generate the reference signal. A selection unit, wherein each of the minimum applied voltages is specified for each of the electro-optical panels, and each of the lowest applied voltages that need to be applied to the electro-optical material to obtain the range of the transmittance used for image display. It is desirable that the applied voltage be used.
In addition, it is preferable that the minimum applied voltage is a voltage corresponding to a saturation transmittance of the electro-optical material.
さらに、前記基準信号生成部に用いる前記電源部は、前記電気光学パネルの種類に応じて予め定められた各基準電位より各最大印加電圧だけ高い各第1電圧を生成する第1電圧源と、前記各基準電位を基準として各最大印加電圧だけ低い各第2電圧とを生成する第2電圧源と、前記各第1電圧から前記電気光学パネルの種類に応じて予め定められた各変化電圧を減算して前記各正極性基準電圧を生成する減算部と、前記各第2電圧に前記各変化電圧を加算して前記各負極性基準電圧を生成する加算部とを備え、前記各最大印加電圧は、前記電気光学パネルの種類に応じて画像表示に使用する各透過率範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も高い各印加電圧であってもよい。この発明によれば、電気光学パネルがノーマリホワイトモードで動作するとすれば、交流駆動を考慮して黒レベルに対応する正側の第1電圧と負側の第2電圧とをまず生成し、次に、変化電圧を減算・加算して正極性基準電圧と負極性基準電圧とを求める。 Further, the power supply unit used for the reference signal generation unit, a first voltage source that generates each first voltage higher by each maximum applied voltage than each reference potential predetermined according to the type of the electro-optical panel, A second voltage source that generates a second voltage that is lower by a maximum applied voltage with respect to each of the reference potentials; and a change voltage that is predetermined from the first voltage according to the type of the electro-optical panel. A subtraction unit that subtracts to generate each of the positive reference voltages; and an addition unit that adds each of the change voltages to each of the second voltages to generate each of the negative reference voltages. May be the highest applied voltages that need to be applied to the electro-optical material in order to obtain each transmittance range used for image display according to the type of the electro-optical panel. According to the present invention, assuming that the electro-optical panel operates in a normally white mode, first, a positive first voltage and a negative second voltage corresponding to a black level are generated in consideration of AC driving, Next, a positive reference voltage and a negative reference voltage are obtained by subtracting and adding the change voltage.
次に、本発明に係る画像処理回路にあっては、印加電圧に応じて透過率が変化する電気光学物質を有する電気光学パネルと組み合わせて用いるものであって、入力画像データの種別を示す制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記制御信号に基づいて、前記入力画像データの各データ値を予め対応付けられた各データ値に変換して変換画像データを生成するデータ変換手段と、前記変換画像データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成するとともに、前記制御信号に基づいて前記画像信号の信号レベルが変化する範囲を調整するD/A変換器と、前記画像信号に基づいて前記電気光学パネルに供給する出力画像信号を生成する処理手段とを備えたことを特徴とする。 Next, in the image processing circuit according to the present invention, the image processing circuit is used in combination with an electro-optical panel having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage, and controls the type of input image data. Control signal generation means for generating a signal, data conversion means for converting each data value of the input image data into each data value associated in advance based on the control signal to generate converted image data, A D / A converter that converts the converted image data from a digital signal to an analog signal to generate an image signal, and adjusts a range in which the signal level of the image signal changes based on the control signal; Processing means for generating an output image signal to be supplied to the electro-optical panel based on the output signal.
入力画像データは、その種別に応じて各データ値の発生頻度に偏りがある。このことは、入力画像データの種別に応じて制御すべき電気光学物質の透過率に偏りがあることを意味する。この発明によれば、入力画像データの種別に応じて変換画像データを生成する一方、画像信号の信号レベルが変化する範囲を入力画像データの種別に応じて調整することができるから、入力画像データの種別に応じて、その各データ値を割り当てる印加電圧範囲を変更することができる。これにより、高精細な画像を表示させることが可能となる。 The input image data has a bias in the occurrence frequency of each data value depending on its type. This means that there is a bias in the transmittance of the electro-optical material to be controlled according to the type of the input image data. According to the present invention, while the converted image data is generated according to the type of the input image data, the range in which the signal level of the image signal changes can be adjusted according to the type of the input image data. Can be changed in accordance with the type of data. This makes it possible to display a high-definition image.
ここで、前記処理手段は、前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成する画像信号反転部と、前記制御信号に基づいて前記入力画像データの種別に応じた電圧値を取る第1基準電圧および第2基準電圧を各々生成し、前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成する基準信号生成部と前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成する出力画像信号生成部とを備えることが望ましい。この発明によれば、入力画像データの種別に応じて第1基準電圧と第2基準電圧とを生成することができるから、種別によって異なる各データ値の発生頻度に合わせて、出力画像信号を生成することが可能となる。くわえて、電気光学物質を挟持する一方の電極に基準電位を給電し、他方の電極に出力画像信号を給電すれば、電気光学物質に印加する印加電圧の極性を反転させることができ、電気光学物質を交流駆動できる。 Here, the processing unit amplifies the image signal, and inverts the signal polarity at a predetermined inversion cycle with a certain potential as a reference to generate an inverted image signal. Generating a first reference voltage and a second reference voltage, each of which takes a voltage value corresponding to a type of the input image data, based on the first and second reference voltages. It is preferable to include a reference signal generation unit that generates a reference signal by alternately selecting the output image signal in a cycle, and an output image signal generation unit that generates the output image signal by combining the inverted image signal and the reference signal. According to the present invention, the first reference voltage and the second reference voltage can be generated according to the type of the input image data, so that the output image signal is generated in accordance with the frequency of occurrence of each data value that differs depending on the type. It is possible to do. In addition, if the reference potential is supplied to one electrode holding the electro-optical material and the output image signal is supplied to the other electrode, the polarity of the applied voltage applied to the electro-optical material can be inverted. The substance can be AC driven.
また、前記基準信号生成部は、前記入力画像データの種別に応じて予め定められた各基準電位より各最小印加電圧だけ高い各正極性基準電圧と、前記各基準電位より前記各最小印加電圧だけ低い各負極性基準電圧とを生成する電源部と、前記制御信号に基づいて前記各正極性基準電圧の中から前記入力画像データの種別に対応する電圧を選択して前記第1基準電圧を生成するとともに、前記制御信号に基づいて前記各負極性基準電圧の中から前記入力画像データの種別に対応する電圧を選択して前記第2基準電圧を生成する第1選択部と、前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して前記基準信号を生成する第2選択部とを備え、前記各最小印加電圧は、前記入力画像データの種別毎に画像表示に使用する各透過率範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も低い各印加電圧であることが好ましい。 The reference signal generation unit may include: a positive reference voltage that is higher by a minimum applied voltage than each predetermined reference potential according to a type of the input image data; A power supply unit for generating each of the low negative polarity reference voltages; and a voltage corresponding to the type of the input image data is selected from the positive polarity reference voltages based on the control signal to generate the first reference voltage. A first selector for selecting a voltage corresponding to the type of the input image data from the negative reference voltages based on the control signal to generate the second reference voltage; A second selection unit that alternately selects one of a voltage and the second reference voltage at the inversion cycle to generate the reference signal, wherein each of the minimum applied voltages is a value of the input image data. Images for each type It is preferred that the lowest individual applied voltage needed to be applied to the electro-optical material in order to obtain the transmittance range used for display.
ここで、前記基準信号生成部の前記電源部は、前記入力画像データの種別に応じて予め定められた各基準電位より各最大印加電圧だけ高い各第1電圧を生成する第1電圧源と、前記各基準電位を基準として各最大印加電圧だけ低い各第2電圧とを生成する第2電圧源と、前記各第1電圧から前記入力画像データの種別に応じて予め定められた各変化電圧を減算して前記各正極性基準電圧を生成する減算部と、前記各第2電圧に前記各変化電圧を加算して前記各負極性基準電圧を生成する加算部とを備え、前記各最大印加電圧は、前記入力画像データの種別毎に画像表示に使用する各透過率範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も高い各印加電圧であることが望ましい。この発明によれば、電気光学パネルがノーマリホワイトモードで動作するとすれば、交流駆動を考慮して黒レベルに対応する正側の第1電圧と負側の第2電圧とをまず生成し、次に、変化電圧を減算・加算して正極性基準電圧と負極性基準電圧とを求める。 Here, the power supply unit of the reference signal generation unit is configured to generate a first voltage source that generates a first voltage that is higher by a maximum applied voltage than each reference potential that is predetermined according to a type of the input image data; A second voltage source that generates a second voltage that is lower by the maximum applied voltage with respect to each of the reference potentials, and a change voltage that is predetermined from the first voltage according to the type of the input image data. A subtraction unit that subtracts to generate each of the positive reference voltages; and an addition unit that adds each of the change voltages to each of the second voltages to generate each of the negative reference voltages. Is preferably the highest applied voltage that needs to be applied to the electro-optical material in order to obtain each transmittance range used for image display for each type of the input image data. According to the present invention, assuming that the electro-optical panel operates in a normally white mode, first, a positive first voltage and a negative second voltage corresponding to a black level are generated in consideration of AC driving, Next, a positive reference voltage and a negative reference voltage are obtained by subtracting and adding the change voltage.
また、前記制御信号は、前記入力画像データがコンピュータグラフィックスに基づくものであるか、映像信号に基づくもであるかを示すものであってもよい。
コンピュータグラッフィクスをソースとする場合には、入力画像データ値の発生頻度は高輝度に偏る一方、映像信号をソースとする場合には入力画像データ値の発生頻度は中間調に偏ることになる。
Further, the control signal may indicate whether the input image data is based on computer graphics or a video signal.
When using computer graphics as a source, the frequency of occurrence of input image data values is biased toward high luminance, while when using a video signal as a source, the frequency of occurrence of input image data values is biased toward halftone.
また、前記入力画像データは、その垂直ブランキング期間を示す垂直同期信号とともに外部から供給され、前記制御信号生成手段は、垂直同期信号の周期を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を生成することが好ましい。コンピュータグラフィックスは映像信号と比較してフィールド周波数が高いことが一般的であるから、垂直同期信号の周期に基づいて入力画像データの種別を判別することができる。 Further, the input image data is supplied from the outside together with a vertical synchronization signal indicating the vertical blanking period, and the control signal generation means detects a period of the vertical synchronization signal and generates the control signal based on the detection result. Is preferred. Since computer graphics generally has a higher field frequency than a video signal, it is possible to determine the type of input image data based on the cycle of a vertical synchronization signal.
次に、本発明に係る画像処理回路は、印加電圧に応じて透過率が変化する電気光学物質を有する電気光学パネルと組み合わせて用いるものであって、入力画像データに基づいて画像の階調平均値を算出し、前記階調平均値を示す平均値信号を生成する平均値生成手段と、前記平均値信号に基づいて、前記階調平均値に応じた変換規則に従って前記入力画像データを変換画像データに変換するデータ変換手段と、前記変換データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成するD/A変換器と、前記画像信号に基づいて前記電気光学パネルに供給する出力画像信号を生成する処理手段とを備えたことを特徴とする。 Next, the image processing circuit according to the present invention is used in combination with an electro-optical panel having an electro-optical material whose transmittance changes in accordance with an applied voltage, and uses an image gradation average based on input image data. Average value generation means for calculating a value, and generating an average value signal indicating the grayscale average value, and converting the input image data into a converted image according to a conversion rule corresponding to the grayscale average value based on the average value signal. Data conversion means for converting data into data, a D / A converter for converting the converted data from a digital signal to an analog signal to generate an image signal, and an output image signal to be supplied to the electro-optical panel based on the image signal And a processing means for generating
撮像された映像は一画面の中でも明るい部分と暗い部分があるが、一画面を構成する各画素の階調は最高輝度(飽和白)から最低輝度(飽和黒)まで分布しているのではなく、一画面の平均階調を中心とする所定範囲に分布している。この発明によれば、画像の階調平均値に応じて変換画像データを生成し、これをD/A変換して画像信号を生成するから、画像の階調平均値に応じて、その各データ値を割り当てる印加電圧範囲を変更することができる。これにより、高精細な画像を表示させることが可能となる。 The captured image has a bright part and a dark part in one screen, but the gradation of each pixel constituting one screen is not distributed from the highest luminance (saturated white) to the lowest luminance (saturated black). Are distributed in a predetermined range centered on the average gradation of one screen. According to the present invention, the converted image data is generated according to the average gradation value of the image, and the converted image data is D / A converted to generate the image signal. The applied voltage range to which values are assigned can be changed. This makes it possible to display a high-definition image.
ここで、前記平均値生成手段は、一画面の入力画像データに基づいて画像の階調平均値を算出することが好ましい。 Here, it is preferable that the average value generation means calculates an average gradation value of an image based on input image data of one screen.
また、前記処理手段は、前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成する画像信号反転部と、前記平均値信号に基づいて前記階調平均値に応じた電圧値を取る第1基準電圧および第2基準電圧を各々生成し、前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成する基準信号生成部と、前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成する出力画像信号生成部とを備えることが好ましい。 Further, the processing means, while amplifying the image signal, an image signal inverting unit that generates an inverted image signal by inverting the signal polarity at a predetermined inversion cycle with a certain potential as a reference, A first reference voltage and a second reference voltage, each of which takes a voltage value corresponding to the gradation average value based on the first reference voltage and the second reference voltage. It is preferable to include a reference signal generation unit that alternately selects a reference signal to generate a reference signal, and an output image signal generation unit that combines the inverted image signal and the reference signal to generate the output image signal.
この発明によれば、画像の階調平均値に応じて第1基準電圧と第2基準電圧とを生成することができるから、階調平均値によって異なる各データ値の発生頻度に合わせて、出力画像信号を生成することが可能となる。くわえて、電気光学物質を挟持する一方の電極に基準電位を給電し、他方の電極に出力画像信号を給電すれば、電気光学物質に印加する印加電圧の極性を反転させることができ、電気光学物質を交流駆動できる。 According to the present invention, since the first reference voltage and the second reference voltage can be generated in accordance with the average gradation value of the image, the output is performed in accordance with the frequency of occurrence of each data value that differs depending on the average gradation value. An image signal can be generated. In addition, if the reference potential is supplied to one electrode holding the electro-optical material and the output image signal is supplied to the other electrode, the polarity of the applied voltage applied to the electro-optical material can be inverted. The substance can be AC driven.
くわえて、前記基準信号生成部は、前記平均値信号に基づいて、前記階調平均値に応じた規則に従って前記電気光学物質に印加する最小印加電圧を生成する最小印加電圧生成部と、予め定められた基準電位に前記最小印加電圧を加算して前記第1基準電圧を生成するとともに、前記基準電位から前記最小印加電圧を減算して前記第2基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して前記基準信号を生成する選択部とを備えることが好ましい。 In addition, the reference signal generation unit, based on the average value signal, a minimum applied voltage generation unit that generates a minimum applied voltage to be applied to the electro-optical material according to a rule according to the grayscale average value, A reference voltage generation unit that adds the minimum applied voltage to the obtained reference potential to generate the first reference voltage, and subtracts the minimum applied voltage from the reference potential to generate the second reference voltage; It is preferable that the apparatus further includes a selection unit that alternately selects one of the first reference voltage and the second reference voltage at the inversion cycle to generate the reference signal.
次に、本発明に係る画像処理方法にあっては、印加電圧に応じて透過率が変化する電気光学物質を有する予め定められた複数種類の電気光学パネル中から選択した一種類の電気光学パネルに供給すべき出力画像信号を生成するものであって、入力画像データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成するとともに、前記電気光学パネルの種別に応じて前記画像信号の信号レベルが変化する範囲を調整し、前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成し、前記電気光学パネルの種類に応じて予め定められた基準電位を基準として前記電気光学パネルの種類に応じて予め定められた最小印加電圧だけ高い正極性基準電圧と、前記基準電位を基準として前記最小印加電圧だけ低い負極性基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成し、前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成し、前記最小印加電圧は、前記各電気光学パネル毎に特定され、画像表示に使用する前記透過率の範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も低い印加電圧であることを特徴とする。 Next, in the image processing method according to the present invention, one type of electro-optical panel selected from a plurality of predetermined types of electro-optical panels having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage Generating an output image signal to be supplied to a digital signal, converting an input image data from a digital signal to an analog signal to generate an image signal, and a signal level of the image signal according to a type of the electro-optical panel. Adjust the range of change, while amplifying the image signal, to generate an inverted image signal by inverting the signal polarity at a predetermined inversion cycle based on a certain potential, according to the type of the electro-optical panel A positive reference voltage higher by a predetermined minimum applied voltage according to the type of the electro-optical panel based on a predetermined reference potential, and the reference potential as a reference. One of the negative reference voltage lower by the minimum applied voltage is alternately selected at the inversion cycle to generate a reference signal, and the inverted image signal and the reference signal are combined to produce the output image signal. The minimum applied voltage is the lowest applied voltage that is specified for each of the electro-optical panels and needs to be applied to the electro-optical material to obtain the range of the transmittance used for image display. It is characterized by the following.
この発明によれば、電気光学パネルの種別に応じて画像信号の信号レベルが変化する範囲を調整することができ、かつ、電気光学パネルの種別に応じて基準信号の正極性レベルと負極性レベルとを決めることができるから、組み合わせて用いる電気光学パネルのV−T特性に合わせて、出力画像信号を生成することが可能となる。くわえて、電気光学物質を挟持する一方の電極に基準電位を給電し、他方の電極に出力画像信号を給電すれば、電気光学物質に印加する印加電圧の極性を反転させることが可能となる。 According to the present invention, the range in which the signal level of the image signal changes according to the type of the electro-optical panel can be adjusted, and the positive level and the negative level of the reference signal can be adjusted according to the type of the electro-optical panel. Therefore, it is possible to generate an output image signal in accordance with the VT characteristic of the electro-optical panel used in combination. In addition, if a reference potential is supplied to one electrode sandwiching the electro-optical material and an output image signal is supplied to the other electrode, the polarity of the voltage applied to the electro-optical material can be inverted.
また、本発明に係る画像処理方法にあっては、印加電圧に応じて透過率が変化する電気光学物質を有する電気光学パネルに供給すべき出力画像信号を生成するものであって、入力画像データの種別に応じた変換規則に従って、前記入力画像データを変換画像データに変換し、前記変換画像データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成し、前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成し、前記入力画像データの種別に応じて予め定められた基準電位を基準として前記入力画像データの種別に応じて予め定められた最小印加電圧だけ高い正極性基準電圧と、前記基準電位を基準として前記最小印加電圧だけ低い負極性基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成し、前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成し、前記最小印加電圧は、前記入力画像データの種別毎に特定され、画像表示に使用する前記透過率の範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も低い印加電圧であることを特徴とする。 Further, in the image processing method according to the present invention, an output image signal to be supplied to an electro-optical panel having an electro-optical material whose transmittance changes in accordance with an applied voltage is generated. According to a conversion rule according to the type, the input image data is converted into converted image data, the converted image data is converted from a digital signal to an analog signal to generate an image signal, and the image signal is being amplified. An inverted image signal is generated by inverting the signal polarity at a predetermined inversion cycle based on the potential, and according to the type of the input image data based on a reference potential predetermined according to the type of the input image data. One of a positive reference voltage higher by a predetermined minimum applied voltage and a negative reference voltage lower by the minimum applied voltage with respect to the reference potential. Are alternately selected at the inversion cycle to generate a reference signal, the inverted image signal and the reference signal are combined to generate the output image signal, and the minimum applied voltage is a type of the input image data. The lowest applied voltage that is specified every time and needs to be applied to the electro-optical material in order to obtain the range of the transmittance used for image display.
この発明によれば、入力画像データの種別に応じて画像信号の信号レベルが変化する範囲を調整することができ、かつ、入力画像データの種別に応じて基準信号の正極性レベルと負極性レベルとを決めることができるから、入力画像データの種別に応じて使用するV−T特性の範囲を変更できるように、出力画像信号を生成することが可能となる。これにより、高精細な画像表示が可能となる。くわえて、電気光学物質を挟持する一方の電極に基準電位を給電し、他方の電極に出力画像信号を給電すれば、電気光学物質に印加する印加電圧の極性を反転させることが可能となる。 According to the present invention, the range in which the signal level of the image signal changes according to the type of the input image data can be adjusted, and the positive polarity level and the negative polarity level of the reference signal can be adjusted according to the type of the input image data. Therefore, it is possible to generate the output image signal so that the range of the VT characteristic to be used can be changed according to the type of the input image data. As a result, a high-definition image can be displayed. In addition, if a reference potential is supplied to one electrode sandwiching the electro-optical material and an output image signal is supplied to the other electrode, the polarity of the voltage applied to the electro-optical material can be inverted.
また、本発明の画像処理方法は、印加電圧に応じて透過率が変化する電気光学物質を有する電気光学パネルに供給すべき出力画像信号を生成するものであって、入力画像データに基づいて画像の階調平均値を算出し、前記階調平均値に応じた変換規則に従って前記入力画像データを変換画像データに変換し、前記変換データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成し、前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成し、予め定められた基準電位を基準として前記平均階調値に応じて予め定められた最小印加電圧だけ高い正極性基準電圧と、前記基準電位を基準として前記最小印加電圧だけ低い負極性基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成し、前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成し、前記最小印加電圧は、前記平均階調値毎に特定され、画像表示に使用する前記透過率の範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も低い印加電圧であることを特徴とする。 Also, the image processing method of the present invention generates an output image signal to be supplied to an electro-optical panel having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage, and generates an image based on input image data. Calculating the gray-scale average value, converting the input image data into converted image data according to a conversion rule according to the gray-scale average value, and converting the converted data from a digital signal to an analog signal to generate an image signal. Generating an inverted image signal by inverting the signal polarity at a predetermined inversion cycle with a certain potential as a reference while amplifying the image signal, and responding to the average gradation value with a predetermined reference potential as a reference. One of a positive reference voltage that is higher by a predetermined minimum applied voltage and a negative reference voltage that is lower by the minimum applied voltage with respect to the reference potential. Alternately generating a reference signal, generating the output image signal by combining the inverted image signal and the reference signal, the minimum applied voltage is specified for each of the average gradation values, and The lowest applied voltage that needs to be applied to the electro-optical material in order to obtain the range of the transmittance used for display.
この発明によれば、画像の階調平均値に応じて画像信号の信号レベルが変化する範囲を調整することができ、かつ、画像の階調平均値に応じて基準信号の正極性レベルと負極性レベルとを決めることができるから、画像の階調平均値に応じて使用するV−T特性の範囲を変更できるように、出力画像信号を生成することが可能となる。これにより、高精細な画像表示が可能となる。くわえて、電気光学物質を挟持する一方の電極に基準電位を給電し、他方の電極に出力画像信号を給電すれば、電気光学物質に印加する印加電圧の極性を反転させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to adjust the range in which the signal level of the image signal changes according to the average gradation value of the image, and to adjust the positive and negative levels of the reference signal according to the average gradation value of the image. Therefore, the output image signal can be generated so that the range of the VT characteristic to be used can be changed according to the grayscale average value of the image. As a result, a high-definition image can be displayed. In addition, if a reference potential is supplied to one electrode sandwiching the electro-optical material and an output image signal is supplied to the other electrode, the polarity of the voltage applied to the electro-optical material can be inverted.
次に、本発明に係る電気光学装置にあっては、上述した画像処理回路と、前記出力画像信号が供給されるとともに、印加電圧に応じて透過率が変化する電気光学物質を有する電気光学パネルとを備えたことを特徴とする。 Next, in an electro-optical device according to the present invention, an electro-optical panel including the above-described image processing circuit and an electro-optical material whose output image signal is supplied and whose transmittance changes in accordance with an applied voltage And characterized in that:
ここで、前記電気光学パネルは、複数のデータ線と、複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との交差に対応したスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続される画素電極とを備えた素子基板と、対向電極が形成された対向基板と、前記素子基板と前記対向基板とに挟持される電気光学物質とを備え、前記基準電位は前記対向電極の電位であり、前記出力画像信号は前記各データ線に順次供給されることが好ましい。 Here, the electro-optical panel includes a plurality of data lines, a plurality of scanning lines, switching elements corresponding to intersections of the data lines and the scanning lines, and pixel electrodes connected to the switching elements. An element substrate, a counter substrate on which a counter electrode is formed, and an electro-optical material sandwiched between the element substrate and the counter substrate, wherein the reference potential is the potential of the counter electrode, and the output image signal Is preferably supplied sequentially to each of the data lines.
次に、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴としており、例えば、ビデオプロジェクタ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機等が該当する。 Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device, and includes, for example, a video projector, a notebook personal computer, and a mobile phone.
以上説明したように本発明によれば、画像信号の信号レベルが変化する範囲を電気光学パネルの種別に応じて調整することができるから、各種のV−T特性に合わせて電気光学物質に印加する印加電圧範囲を調整することができる。この結果、パネルの性能を常に最大限に引き出すことが可能となる。 As described above, according to the present invention, the range in which the signal level of the image signal changes can be adjusted according to the type of the electro-optical panel. Applied voltage range can be adjusted. As a result, it is possible to always maximize the performance of the panel.
また、本発明によれば、入力画像データの種別に応じて、その各データ値を割り当てる印加電圧範囲を変更することができる。これにより、高精細な画像を表示させることが可能となる。 According to the present invention, the applied voltage range to which each data value is assigned can be changed according to the type of the input image data. This makes it possible to display a high-definition image.
また、本発明によれば、画像の階調平均値に応じて入力画像データの各データ値を割り当てる印加電圧範囲を変更することができる。これにより、高精細な画像を表示させることが可能となる。 According to the present invention, the applied voltage range to which each data value of the input image data is assigned can be changed according to the gradation average value of the image. This makes it possible to display a high-definition image.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1.第1実施形態>
<1−1:液晶表示装置の概要>
まず、電気光学装置の一例として、第1実施形態に係るアクティブ・マトリクス型の液晶表示装置について説明する。
<1. First Embodiment>
<1-1: Overview of Liquid Crystal Display>
First, an active matrix type liquid crystal display device according to the first embodiment will be described as an example of an electro-optical device.
図1は、この液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係る液晶表示装置は、液晶表示パネル100A、制御回路200A、および画像信号処理回路300Aを備えている。また、この液晶表示装置は、液晶表示パネル100Aの替わりに他の液晶表示パネルと組み合わせて使用できるようになっている。パネルの種別数に制限はないが、この例では、液晶表示パネル100Aの他にこれと異なるV−T特性を有する液晶表示パネル100Bを使用できるものとする。以下の説明では、液晶表示パネル100AのV−T特性を第1V−T特性と、液晶表示パネル100BのV−T特性を第2V−T特性と称することにする。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the liquid crystal display device. The liquid crystal display device according to the present embodiment includes a liquid
図2(a)に第1V−T特性を示すとともに図2(b)に第2V−T特性を示す。ここで、階調表示に用いる透過率の範囲は、図示するTa、Tbの範囲であり、それらに対応する印加電圧の範囲(変化電圧)はVa、Vbである。透過率範囲Ta,Tbを印加電圧に対する透過率が急峻に変化する範囲に設定したのは、高コントラストを得るためである。なお、この例の液晶表示パネル100Aおよび100Bは図2(a),(b)に示すように印加電圧が低いときに透過率が高くなるノーマリーホワイトモードで動作するが、印加電圧が低いときに透過率が低くなるノーマリーブラックモードで動作するものを用いてもよいことは勿論である。
<1−2:液晶表示パネル>
次に、液晶表示パネル100Aについて説明する。図3は液晶表示パネル100Aの構成を示すブロック図である。なお、液晶表示パネル100BはV−T特性を除いて液晶表示パネル100Aと同様に構成されているので、その説明を省略する。この液晶表示パネル100Aは、素子基板と対向基板とが間隙をもって対向し、この間隙に液晶が封入された構成となっている。ここで、素子基板と対向基板とは、石英基板や、ハードガラス等からなる。
FIG. 2A shows the first VT characteristic, and FIG. 2B shows the second VT characteristic. Here, the range of transmittance used for gradation display is the range of Ta and Tb shown in the figure, and the range of applied voltage (change voltage) corresponding thereto is Va and Vb. The transmittance ranges Ta and Tb are set to a range in which the transmittance with respect to the applied voltage changes sharply, in order to obtain high contrast. The liquid
<1-2: Liquid crystal display panel>
Next, the liquid
このうち、素子基板にあっては、図3においてX方向に沿って平行に複数本の走査線112が配列して形成され、また、これと直交するY方向に沿って平行に複数本のデータ線114が形成されている。ここで、各データ線114は6本を単位としてブロック化されており、これらをブロックB1〜Bmと称する。以下、説明の便宜上、一般的なデータ線を指摘する場合には、その符号を114として示すが特定のデータ線を指摘する場合には、その符号を114a〜114fとして示すこととする。
Among them, on the element substrate, a plurality of
これらの走査線112とデータ線114との各交点においては、スイッチング素子として、各TFT116が設けられている。TFT116のゲート電極は走査線112に接続され、そのソース電極はデータ線114に接続され、さらに、そのドレイン電極は画素電極118に接続されている。そして、各画素は、画素電極118と、対向基板に形成された共通電極と、これら両電極間に挟持された液晶とを備えている。そして、各画素は、走査線112とデータ線114との各交点において、マトリクス状に配列することとなる。なお、このほかに保持容量(図示省略)が各画素電極118に接続された状態で形成されている。
At each intersection between the
さて、走査線駆動回路120は、素子基板上に形成され、タイミング回路200Aからのクロック信号CLYや、その反転クロック信号CLYinv、転送開始パルスDY等に基づいて、パルス的な走査信号を各走査線112に対して順次出力するものである。詳細には、走査線駆動回路120は、垂直走査期間の最初に供給される転送開始パルスDYを、クロック信号CLYおよびその反転クロック信号CLYinvにしたがって順次シフトして走査線信号として出力し、これにより各走査線112を順次選択するものである。
The scanning
一方、サンプリング回路130は、サンプリング用のスイッチ131を各データ線114の一端において、各データ線114毎に備えるものである。このスイッチ131は、同じく素子基板上に形成されたTFTからなり、このスイッチ131のソース電極には、画像信号供給線L1〜L6を介して出力相展開画像信号VID1〜VID6が入力されている。そして、ブロックB1のデータ線114a〜114fに接続された6個のスイッチ131のゲート電極は、サンプリング信号S1が供給される信号線に接続され、ブロックB2のデータ線114a〜114fに接続された6個のスイッチ131のゲート電極は、サンプリング信号S2が供給される信号線に接続され、以下同様に、ブロックBmのデータ線114a〜114fに接続された6個のスイッチ131のゲート電極は、サンプリング信号Smが供給される信号線に接続されている。ここで、サンプリング信号S1〜Smは、それぞれ水平有効表示期間内に出力画像信号VID1〜VID6をブロック毎にサンプリングするための信号である。
On the other hand, the
また、シフトレジスタ回路140は、同じく素子基板上に形成され、タイミング回路200からのクロック信号CLXや、その反転クロック信号CLXinv、転送開始パルスDX等に基づいて、サンプリング信号S1〜Smを順次出力するものである。詳細には、シフトレジスタ回路140は、水平走査期間の最初に供給される転送開始パルスDXを、クロック信号CLXおよびその反転クロック信号CLXinvにしたがって順次シフトしてサンプリング信号S1〜Smとして順次出力するものである。
The
このような構成において、サンプリング信号S1が出力されると、ブロックB1に属する6本のデータ線114a〜114fには、それぞれ出力相展開画像信号VID1〜VID6がサンプリングされて、これらの出力相展開画像信号VID1〜VID6が現時点の選択走査線における6個の画素に、当該TFT116によってそれぞれ書き込まれることとなる。
In such a configuration, when the sampling signal S1 is output, the output phase expanded image signals VID1 to VID6 are sampled on the six
この後、サンプリング信号S2が出力されると、今度は、ブロックB2に属する6本のデータ線114a〜114fには、それぞれ出力相展開画像信号VID1〜VID6がサンプリングされ、これらの出力相展開画像信号VID1〜VID6がその時点の選択走査線における6個の画素に、当該TFT116によってそれぞれ書き込まれることとなる。
Thereafter, when the sampling signal S2 is output, the output phase expanded image signals VID1 to VID6 are sampled on the six
以下同様にして、サンプリング信号S3、S4、…、Smが順次出力されると、ブロックB3、B4、…、Bmに属する6本のデータ線114a〜114fには、それぞれ画像信号VID1〜VID6がサンプリングされ、これらの画像信号VID1〜VID6がその時点の選択走査線における6個の画素にそれぞれ書き込まれることとなる。そして、この後、次の走査線が選択されて、ブロックB1〜Bmにおいて同様な書き込みが繰り返し実行されることとなる。
Similarly, when the sampling signals S3, S4,..., Sm are sequentially output, the image signals VID1 to VID6 are sampled on the six
この駆動方式では、サンプリング回路130におけるスイッチ131を駆動制御するシフトレジスタ回路140の段数が、各データ線を点順次で駆動する方式と比較して1/6に低減される。さらに、シフトレジスタ回路140に供給すべきクロック信号CLXおよびその反転クロック信号CLXinvの周波数も1/6で済むので、段数の低減化と併せて低消費電力化も図られることとなる。
In this driving method, the number of stages of the
次に、対向基板には対向電極が形成されており、そこには、タイミング回路200から対向電極電圧が給電されるようになっている。液晶は、画素電極118と対向電極とに挟持されるから、画素電極118と対向電極との電位差が液晶への印加電圧となる。
<1−3:タイミング回路>
次に、タイミング回路200Aは、ドットクロック信号DCLK、垂直同期信号VB、および水平ブランキング信号HBに基づいて、各種のタイミング信号を生成する他、液晶表示パネル100A,100Bの種別を示すパネル種別制御信号CTLpを生成する。ドットクロック信号DCLKは入力画像データDaのサンプリング周期に同期した信号である。垂直同期信号VBは、垂直ブランキング期間でLレベルとなる一方、他の期間でHレベルとなる。水平ブランキング信号は水平ブランキング期間でLレベルとなる一方、他の期間でHレベルとなる。
Next, a counter electrode is formed on the counter substrate, and a counter electrode voltage is supplied from the
<1-3: Timing circuit>
Next, the
また、パネル種別制御信号CTLpは、Hレベルのとき液晶表示パネル100Aと組み合わせて使用することを示し、Lレベルのとき液晶表示パネル100Bと組み合わせて使用することを示す。この例では、タイミング回路200Aに図示せぬディップスイッチが接続されており、その操作子をユーザが切り替えることにより、パネル種別を入力できるようになっている。そして、タイミング回路200Aはディップスイッチの状態を検知してパネル種別制御信号CTLpを生成するようになっている。
The panel type control signal CTLp indicates that the panel type control signal CTLp is used in combination with the liquid
くわえて、タイミング回路200Aは、パネル種別制御信号CTLp基づいて、第1対向電極電圧Vc1と第2対向電極電圧Vc2とのうちいづれか一方を選択してこれを液晶表示パネル100Aまたは100Bに供給するようになっている。
具体的には、タイミング回路200Aは、パネル種別制御信号CTLpがHレベルのとき第1対向電極電圧Vc1を選択する一方、パネル種別制御信号CTLpがLレベルのとき第2対向電極電圧Vc2を選択する。
<1−4:画像信号処理回路>
次に、画像信号処理回路300Aは、D/A変換器301、相展開回路302、増幅・反転回路303、出力範囲制御信号生成回路304、および基準信号生成回路305を備えており、そこには、図示せぬ外部装置から入力画像データDaが供給されるようになっている。入力画像データDaは、10ビットのパラレル形式であって、サンプリング周期がドットクロック信号DCLKの周期となるデータ列である。
In addition, the
Specifically, the
<1-4: Image signal processing circuit>
Next, the image
図4は、画像信号処理回路300Aの詳細な構成を示すブロック図である。D/A変換器301は、制御入力端子301Tを備えており、10ビットの入力画像データDaをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号VIDとして出力する。また、D/A変換器301は、制御入力端子301Tに給電される電圧によって、D/A変換器301の出力範囲を制御するようになっている。ここで、出力範囲とは入力画像データDaの最小値である“0”に対応する画像信号VIDの信号レベルから入力画像データDaの最大値である“1023”に対応する画像信号VIDの信号レベルまでの範囲をいう。すなわち、出力範囲は画像信号VIDの信号レベルの変化範囲であり、画像信号VIDの最小値と最大値とによって定められる。但し、この例では、画像信号VIDの最小値は接地電位に固定であり、画像信号VIDの最大値と1ビット当たりの変化量が制御入力端子301Tに給電される電圧によって調整されるようになっている。
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the image
出力範囲制御信号生成回路304は、第1電源回路3041と選択回路3042を備えている。第1電源回路3041は、第1出力範囲設定電圧V1と第2出力範囲設定電圧V2とを各々生成する定電圧源を備えている。第1出力範囲設定電圧V1は、これを制御入力端子301Tに印加すると、最終的な液晶への印加電圧の範囲が図2(a)に示す範囲Vaとなるように選ばれている。一方、第2出力範囲設定電圧V2は、これを制御入力端子301Tに印加すると、最終的な液晶への印加電圧の範囲が図2(b)に示す範囲Vbとなるように選ばれている。
The output range control
選択回路3042は、パネル種別制御信号CTLpに基づいて第1出力範囲設定電圧V1と第2出力範囲設定電圧V2とを選択して出力範囲制御信号CTLoutを生成し、これを制御入力端子301Tに供給する。
The
ところで、後述するように相展開回路302のゲインは1であり、増幅・反転回路303のゲインはAまたは−Aである。ここで、D/A変換器301の入出力特性について検討すると、最終的に液晶に印加すべき電圧の範囲は、液晶表示パネル100Aを用いる場合は図2(a)に示すVaである一方、液晶表示パネル100Bを用いる場合は図2(b)に示すVbである。このため、液晶表示パネル100Aを用いるときには画像信号VIDの信号レベルをVa/Aだけ変化させる一方、液晶表示パネル100Bを用いるときには画像信号VIDの信号レベルをVb/Aだけ変化させる必要がある。
As described later, the gain of the
図5は、D/A変換器301の入出力特性を示すグラフである。なお、同図に示す特性W1は第1出力範囲設定電圧V1が制御入力端子301Tに給電された場合の入出力特性であり、特性W2は第2出力範囲設定電圧V2が制御入力端子301Tに給電された場合の入出力特性である。同図から明らかなように第1出力範囲設定電圧V1を制御入力端子301Tに給電すると、D/A変換器301の出力範囲は0〜Va/Aとなる一方、第2出力範囲設定電圧V2を制御入力端子301Tに給電すると、D/A変換器301の出力範囲は0〜Vb/Aとなる。すなわち、D/A変換器301の出力範囲は、液晶表示パネル100Aおよび100Bで使用する印加電圧範囲VaおよびVbをゲインAで除算したものとなる。これにより、液晶表示パネルの種別によって定まる印加電圧範囲に対応して、D/A変換器301の出力範囲を調整することが可能となる。
FIG. 5 is a graph showing the input / output characteristics of the D /
次に、相展開回路302は、画像信号VIDにシリアルパラレル変換を施して、6相展開された相展開画像信号VID1〜VID6を生成する。具体的には、相展開回路302は、ドットクロック信号DCLKの6周期毎にアクティブとなる6相のサンプルホールドパルスSP1〜SP6に基づいて、画像信号VIDをサンプルホールドして、画像信号VIDの時間軸を6倍に伸長するとともに、6系統に分割して各相展開画像信号VID1〜VID6を生成するようになっている。なお、相展開回路302のゲインは1である。
Next, the
次に、増幅・反転回路303は、各相展開画像信号VID1〜VID6毎に設けられた6個の処理ユニットU1〜U6を備えている。各処理ユニットU1〜U6は同様の構成を備えているので、ここでは、相展開画像信号VID1に対応した処理ユニットU1についてのみ説明し、他の処理ユニットU2〜U6の説明を省略する。
Next, the amplification /
まず、処理ユニットU1は、正転増幅回路3031、反転増幅回路3032、および選択回路3033を備えている。正転増幅回路3031は相展開画像信号VID1を正転増幅する一方、反転増幅回路3032は相展開画像信号VID1を反転増幅する。ここで、正転増幅回路3031のゲインはAであり、反転増幅回路3032のゲインは−Aである。
First, the processing unit U1 includes a
選択回路3033は、極性制御信号CTLxに基づいて、正転増幅回路3031の出力信号と、反転増幅回路3032の出力信号とのうちいずれか一方を選択して反転画像信号vid’として出力する。選択回路3033は反転制御信号CTLxがHレベルのとき正転増幅回路3031の出力信号を選択する一方、それがLレベルのとき反転増幅回路3032の出力信号を選択する。この例では、走査線単位の極性反転を行う。したがって、極性制御信号CTLxは1周期を2水平走査期間2Hとする信号となる。また、反転画像信号vid’の信号レベルは1水平走査期間ごとに反転する。
The
これらのことから、正転増幅回路3031、反転増幅回路3032および選択回路3033には、画像信号を増幅しつつ、予め定められた反転周期でその信号レベルを反転させる機能があるといえる。
From these facts, it can be said that the
さらに、処理ユニットU1は加算回路3034を備えている。加算回路3034は、反転画像信号vid’と基準信号Srefとを加算して(合成して)出力相展開画像信号を生成する。
(4) The processing unit U1 further includes an adding
次に、基準信号生成回路305は基準信号Srefを生成する。この基準信号生成回路305は、第2電源回路3051、正極性基準電圧選択回路3052および負極性基準電圧選択回路3053、および正負極性選択回路3054を備えている。第2電源回路3051は、複数の定電圧源を備えている。各定電圧源は第1正極性基準電圧Vp1、第2正極性基準電圧Vp2、第1負極性基準電圧Vn1、および第2負極性基準電圧Vn2を各々生成する。
Next, the reference
ここで、図2(a)に示すように第1V−T特性における最大透過率tamaxに対応する最小印加電圧をVamin、最小透過率taminに対応する最大印加電圧をVamaxとし、図2(b)に示すように第2V−T特性における最大透過率tbmaxに対応する最小印加電圧をVbmin、最小透過率tbminに対応する最大印加電圧をVbmaxとする。 Here, as shown in FIG. 2A, the minimum applied voltage corresponding to the maximum transmittance tamax in the first VT characteristic is defined as Vamin, and the maximum applied voltage corresponding to the minimum transmittance tamin is defined as Vamax. As shown in FIG. 5, the minimum applied voltage corresponding to the maximum transmittance tbmax in the second VT characteristic is Vbmin, and the maximum applied voltage corresponding to the minimum transmittance tbmin is Vbmax.
この場合、第1正極性基準電圧Vp1は、第1対向電極電圧Vc1に第1最小印加電圧Vaminを加えたものとなる一方、第1負極性基準電圧Vn1は、第1対向電極電圧Vc1から最小印加電圧Vaminを差し引いたものとなる。第1対向電極電圧Vc1とは、液晶表示パネル100Aの対向基板に形成される対向電極に給電される電圧である。一方、第2正極性基準電圧Vp2は、第2対向電極電圧Vc2に第2最小印加電圧Vbminを加えたものとなる一方、第2負極性基準電圧Vn2は、第2対向電極電圧Vc2から最小印加電圧Vbminを差し引いたものとなる。第2対向電極電圧Vc2とは、後述する液晶表示パネル100Bの対向基板に形成される対向電極に給電される電圧である。
In this case, the first positive reference voltage Vp1 is obtained by adding the first minimum applied voltage Vamin to the first common electrode voltage Vc1, while the first negative reference voltage Vn1 is the minimum value of the first common electrode voltage Vc1. This is a value obtained by subtracting the applied voltage Vamin. The first counter electrode voltage Vc1 is a voltage supplied to a counter electrode formed on a counter substrate of the liquid
次に、正極性基準電圧選択回路3052は、パネル種別制御信号CTLpがHレベルの場合に第1正極性基準電圧Vp1を選択する一方、パネル種別制御信号CTLpがLレベルの場合に第2正極性基準電圧Vp2を選択して正極性基準電圧Vpを生成する。また、負極性基準電圧選択回路3053は、パネル種別制御信号CTLpがHレベルの場合に第1負極性基準電圧Vn1を選択する一方、パネル種別制御信号CTLpがLレベルの場合に第2負極性基準電圧Vn2を選択して負極性基準電圧Vnを生成する。
Next, the positive polarity reference
次に、正負極性選択回路3054は、極性制御信号CTLxがHレベルのとき選択正極性基準電圧Vpを選択する一方、極性制御信号CTLxがLレベルの場合に選択負極性基準電圧Vnを選択して基準信号Srefを生成する。
Next, the positive / negative
図6は、極性制御信号CTLxと基準信号Srefとの波形を示すタイミングチャートである。この図に示すように、液晶表示パネル100Aを用いる場合(CTLp=H)、基準信号Srefは極性制御信号CTLxに同期して第1対向電極電圧Vc1を中心電圧として反転する。また、極性制御信号CTLxが正極性を示すとき、第1対向電極電圧Vc1より最小印加電圧Vaminだけ高い第1正極性基準電圧Vp1となる一方、極性制御信号CTLxが負極性を示すとき、基準信号Srefは第1対向電極電圧Vc1より最小印加電圧Vaminだけ低い第1負極性基準電圧Vn1となる。
FIG. 6 is a timing chart showing waveforms of the polarity control signal CTLx and the reference signal Sref. As shown in this figure, when the liquid
また、液晶表示パネル100Bを用いる場合(CTLp=L)、基準信号Srefは極性制御信号CTLxに同期して反転するとともに、第2対向電極電圧Vc2を中心電圧として、極性制御信号CTLxが正極性を示すときには、第2対向電極電圧Vc2より最小印加電圧Vbminだけ高い第2正極性基準電圧Vp2となる一方、極性制御信号CTLxが負極性を示すときには、第2対向電極電圧Vc2より最小印加電圧Vbminだけ低い第2負極性基準電圧Vn2となる。
When the liquid
上述したように出力相展開画像信号VID1は、反転画像信号vid1’と基準信号Srefとを加算して得られるから、画像信号処理回路300Aを液晶表示パネル100Aと組み合わせて使用する場合、画像信号処理回路300A全体の入出力特性は図7(a)に示すものとなる。一方、これを液晶表示パネル100Bと組み合わせて使用する場合、その入出力特性は図7(b)に示すものとなる。したがって、この画像信号処理回路300Aは、異なるV−T特性を有する複数の液晶表示パネル100Aおよび100Bと各々組み合わせて用いることができる。
<1−5:液晶表示装置の動作>
次に、液晶表示装置の動作について説明する。まず、タイミング回路200Aがパネル種別制御信号CTLpを生成すると、出力範囲制御信号生成回路304はパネル種別制御信号CTLpに基づいて、第1出力範囲設定電圧V1と第2出力範囲設定電圧V2のうちいづれか一方を選択して出力範囲制御信号CTLoutを生成する。
As described above, the output phase expanded image signal VID1 is obtained by adding the inverted image signal vid1 'and the reference signal Sref. Therefore, when the image
<1-5: Operation of liquid crystal display device>
Next, the operation of the liquid crystal display device will be described. First, when the
D/A変換器301の入出力特性は、その制御入力端子301Tに供給される出力範囲制御信号CTLoutによって定まるから、液晶表示パネル100Aを使用するときには特性W1となる一方、液晶表示パネル100Bを使用するときには特性W2となる(図5参照)。したがって、本実施形態によれば、D/A変換器301の出力範囲を各液晶表示パネルのV−T特性に応じて調整することが可能である。換言すれば、画像信号処理回路300Aと組み合わせて用いる液晶表示パネルの透過率範囲に合わせてD/A変換器301の出力範囲を調整することができる。
Since the input / output characteristics of the D /
図5に示すように特性W1ではD/A変換器301の出力範囲が0〜Va/Aとなり、特性W2ではその出力範囲が0〜Vb/Aとなる。一方、相展開回路302のゲインは1であり、増幅・反転回路303のゲインはAまたは−Aである。したがって、極性反転を無視すれば、D/A変換器301の入出力特性が特性W1のとき出力相展開画像信号VID1〜VID6の信号レベルはVaだけ変化し、その入出力特性が特性W2であれば出力相展開画像信号VID1〜VID6の信号レベルはVbだけ変化する。このことは、入力画像データDaの各データ値(0〜1023)をV−T特性の種別に応じて印加電圧範囲VaまたはVbに割り当てることを意味する。したがって、画像信号処理回路300Aをいずれの液晶表示パネル100Aまたは100Bと組み合わせて使用してもコントラスト比を最大とすることができる。
As shown in FIG. 5, the output range of the D /
ここで、図2に示すように第1V−T特性と第2V−T特性とを比較したとき、透過率範囲についてTb>Taの関係があり、印加電圧範囲についてVa>Vbの関係がある。本実施形態では入力画像データDaの0から1023までの各データ値を印加電圧範囲VaまたはVbに割り当てるので、1ビット当たりの透過率の変化量は液晶表示パネル100Bの方が小さくなる。したがって、液晶表示パネル100Bを使用した場合には、より高精細な画像を表示させることが可能となる。
Here, as shown in FIG. 2, when the first VT characteristic and the second VT characteristic are compared, there is a relationship of Tb> Ta for the transmittance range and a relationship of Va> Vb for the applied voltage range. In the present embodiment, each data value from 0 to 1023 of the input image data Da is assigned to the applied voltage range Va or Vb. Therefore, the amount of change in transmittance per bit is smaller in the liquid
次に、相展開回路302が画像信号VIDを相展開して相展開画像信号vid1〜vid 6を生成すると、増幅・反転回路303は、相展開画像信号vid1〜vid6を増幅しつつ予め定められた反転周期で反転させた反転画像信号vid1’〜 vid6’と基準信号Srefとを各々加算して出力相展開画像信号VID1〜VID6を生成する。ここで、基準信号Srefは、正極性基準電圧Vpと負極性基準電圧Vnとのうちいずれか一方を反転周期で交互に選択して生成される。しかも正極性基準電圧Vpおよび負極性基準電圧Vnはそれらの中心電圧が対向電極電圧Vc1またはVc2と一致し、対向電極電圧Vc1またはVc2に対して最小印加電圧VaminまたはVbminだけオフセットが与えられている。したがって、基準信号Srefを加算することによって、極性反転に同期して液晶に最小印加電圧VaminまたはVbminを常に印加することが可能となる。
Next, when the
仮に、基準信号Srefの替わりに対向電極電圧Vc1またはVc2と反転画像信号vid1’〜 vid6’とを加算して出力相展開画像信号VID1〜VID6を生成するものとすれば、D/A変換器301の出力範囲を0〜(Va+Vamin)/Aまたは0〜(Vb+Vbmin)/Aとする必要がある。このことは、最小印加電圧VaminまたはVbminを下回る範囲にも入力画像データDaの各データ値を割り当てること意味する。そして、そのような割り当てを行うと、印加電圧範囲に割り当てられるデータ値の範囲が減少するから、1ビット当たりの透過率の変化量が大きくなってしまう。
If the counter electrode voltage Vc1 or Vc2 and the inverted image signals vid1 'to vid6' are added instead of the reference signal Sref to generate output phase expanded image signals VID1 to VID6, the D /
しかしながら、本実施形態にあっては、上述したように使用する液晶表示パネルの種別に応じた最小印加電圧VaminまたはVbminを対向電極電圧Vc1またはVc2に対してオフセットとして与えている。このため、入力画像データDaの各データ値を、最小印加電圧VaminまたはVbminを下回る範囲に割り当てる必要がなく、そのすべてを階調表示に使用する印加電圧範囲VaまたはVbに割り当てることができる。この結果、高精細な表示が可能となる。
<2.第2実施形態>
<2−1:液晶表示装置の概要>
次に、第2実施形態に係わる液晶表示装置について説明する。第2実施形態に係わる液晶表示装置は、入力画像データの各データ値を割り当てる透過率範囲を入力画像データの種別に応じて変更するものである。
However, in the present embodiment, the minimum applied voltage Vamin or Vbmin according to the type of the liquid crystal display panel used as described above is given as an offset with respect to the counter electrode voltage Vc1 or Vc2. Therefore, it is not necessary to assign each data value of the input image data Da to a range lower than the minimum applied voltage Vamin or Vbmin, and it is possible to assign all of them to the applied voltage range Va or Vb used for gradation display. As a result, high-definition display is possible.
<2. Second Embodiment>
<2-1: Overview of Liquid Crystal Display>
Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment will be described. The liquid crystal display device according to the second embodiment changes the transmittance range to which each data value of the input image data is allocated according to the type of the input image data.
図8は、第2実施形態に係わる液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
同図に示す液晶表示装置は、画像信号処理回路300Aの替わりに画像信号処理回路300Bを用いる点、タイミング回路200Aにおいて液晶表示パネルの種別を示すパネル種別制御信号CTLpの替わりにデータの種別を示すデータ種別制御信号CTLdを生成する点を除いて、図1に示す第1実施形態の液晶表示装置と大略同一である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to the second embodiment.
The liquid crystal display device shown in the figure uses an image
液晶表示装置に供給される入力画像データDbは11ビットのパラレル形式である。入力画像データDbには各種のものがあるが、この例では、入力画像データDbのソースがコンピュータグラフィックスである場合とそのソースが映像信号である場合との2種類を想定する。以下の説明では、これらを区別する場合には、前者をグラフィックスデータDb1と称し、後者を映像データDb2と称することにする。 The input image data Db supplied to the liquid crystal display device is in an 11-bit parallel format. There are various types of input image data Db. In this example, two types are assumed, that is, a case where the source of the input image data Db is computer graphics and a case where the source is a video signal. In the following description, when distinguishing these, the former will be referred to as graphics data Db1, and the latter will be referred to as video data Db2.
次に、グラフィックスデータDb1と映像データDb2の性質について説明する。コンピュータグラフィックスでは画像を鮮やかに表示することが多いため、表示色の彩度および明度が高いことが多い。このため、グラフィックスデータDb1のデータ値は高輝度に偏るのが一般的である。この例では、グラフィックスデータDb1の各データ値が図9(a)に示す確率密度で分布しているものとする。一方、映像信号に基づいて生成された映像データDb2はそのデータ値が中間階調に偏っていることが多い。この例では、映像データDb2の各データ値が図9(b)に示す確率密度で分布しているものとする。なお、図9に示す確率密度は最大値で正規化してある。 Next, properties of the graphics data Db1 and the video data Db2 will be described. Since computer graphics often display images vividly, the saturation and brightness of display colors are often high. For this reason, the data value of the graphics data Db1 is generally biased toward high luminance. In this example, it is assumed that the data values of the graphics data Db1 are distributed with the probability density shown in FIG. On the other hand, the video data Db2 generated based on the video signal often has a data value that is biased toward an intermediate gradation. In this example, it is assumed that each data value of the video data Db2 is distributed with the probability density shown in FIG. The probability density shown in FIG. 9 is normalized by the maximum value.
ところで、パーソナルコンピュータ等によって生成されるグラフィックスデータDb1のフィールド周波数は120Hzである一方、動画等の映像データDb2のフィールド周波数は60Hzである。タイミング回路200Aは入力画像データDbとともに外部から供給される垂直同期信号VBの周波数を検知し、これを予め定められた閾値周波数(例えば、90Hz)と比較して、データ種別制御信号CTLdを生成するようになっている。タイミング回路200Aは、入力画像データDbがグラッフィクスデータDb1である場合にデータ種別制御信号CTLdをHレベルとする一方、それが映像データDb2である場合にはデータ種別制御信号CTLdをLレベルとする。
なお、本実施形態では、一種の液晶表示パネル100Aを用いることを前提としているので、タイミング回路200Aは、第1実施形態のように第1対向電極電圧Vc1と第2対向電極電圧Vc2を選択してパネル出力することはないく、液晶表示パネル100Aには図示せぬ電源回路から第1対向電極電圧Vc1が直接供給されるようになっている。
<2−2:画像信号処理回路>
図10は、第2実施形態の液晶表示装置に用いる画像信号処理回路300Bの構成を示すブロック図である。画像信号処理回路300Bは、データ値変換回路306を備える点、第1電源回路3041が第1および第2出力範囲設定電圧V1,V2の替わりに第3および第4出力範囲設定電圧V3およびV4を生成する点、および、第2電源回路3051が第1および第2正極性基準電圧Vp1およびVp2の替わりに第3および第4正極性基準電圧Vp3およびVp4を生成するとともに第1および第2負極性基準電圧Vn1およびVn2の替わりに第3および第4負極性基準電圧Vn3およびVn4を生成する点を除いて、図4に示す第1実施形態の画像信号処理回路300Aと同一である。以下、相違点について説明する。
The field frequency of graphics data Db1 generated by a personal computer or the like is 120 Hz, while the field frequency of video data Db2 such as a moving image is 60 Hz. The
In the present embodiment, it is assumed that one type of liquid
<2-2: Image signal processing circuit>
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image
データ値変換回路306は、11ビットの入力画像データDbをデータ種別に応じて10ビットの変換画像データDxを生成する。このデータ値変換回路306は、図10に示すように第1変換テーブル3061、第2変換テーブル3062および選択回路3063を備えている。
The data
第1および第2変換テーブル3061および3062は、入力ビット数が11ビットで出力ビット数が10ビットのROMで構成されており、11ビットの入力画像データDbを読出アドレスとして用い、対応する記憶領域から10ビットの第1変換データDx1または第2変換データDx2を各々読み出すようになっている。選択回路3063は、データ種別制御信号CTLdがHレベルのときに第1変換データDx1を選択する一方、それがLレベルのときに第2変換データDx2を選択して、変換画像データDxを生成する。
The first and second conversion tables 3061 and 3062 are configured by a ROM having 11 input bits and a 10 bit output bit, using 11-bit input image data Db as a read address, and using a corresponding storage area. , And 10-bit first conversion data Dx1 or second conversion data Dx2, respectively. The
ここで、第1変換テーブル3061はグラッフィクスデータDb1を変換するために用いられ、第2変換テーブル3062は映像データDb2を変換するために用いられる。図11(a)は第1変換テーブルの入出力特性を示すグラフであり、図11(b)は第2変換テーブルの入出力特性を示すグラフである。 Here, the first conversion table 3061 is used to convert the graphics data Db1, and the second conversion table 3062 is used to convert the video data Db2. FIG. 11A is a graph showing the input / output characteristics of the first conversion table, and FIG. 11B is a graph showing the input / output characteristics of the second conversion table.
同図(a)に示すように第1変換テーブル3061は、データ値が768〜2047のグラフィックスデータDb1をデータ値が1〜1023の第1変換データDx1に1対1に変換する一方、データ値が0〜767のグラフィックスデータDb1をデータ値が0の第1変換データDx1に変換する。このように第1変換テーブル3061の入出力特性を定めたのは、図9(a)に示すようにグラッフィクスデータDb1のデータ値は、殆どが767〜2047の範囲に分布し、そのデータ値が767以下となる確率が極めて低いからである。 As shown in FIG. 11A, the first conversion table 3061 converts the graphics data Db1 having data values of 768 to 2047 into the first conversion data Dx1 having data values of 1 to 1023 on a one-to-one basis. The graphics data Db1 having a value of 0 to 767 is converted to first conversion data Dx1 having a data value of 0. The input / output characteristics of the first conversion table 3061 are determined as described above. As shown in FIG. 9A, the data values of the graphics data Db1 are mostly distributed in the range of 767 to 2047. Is extremely low to be 767 or less.
また、同図(b)に示すように第2変換テーブル3062は、データ値が512〜1533の映像データDb2をデータ値が1〜1022の第2変換データDx2に1対1に変換する一方、データ値が0〜511の映像データDb2をデータ値が0の第2変換データDx2に変換するとともにデータ値が1534〜2047の映像データDb2をデータ値が1023の第2変換データDx2に変換する。このように第2変換テーブル3062の入出力特性を定めたのは、図9(b)に示すように映像データDb2のデータ値は511〜1534の範囲に大部分が分布し、そのデータ値が510以下あるいは1535以上となる確率が極めて低いからである。 Also, as shown in FIG. 2B, the second conversion table 3062 converts the video data Db2 having data values of 512 to 1533 into the second conversion data Dx2 having data values of 1 to 1022 on a one-to-one basis. The video data Db2 having a data value of 0 to 511 is converted into second conversion data Dx2 having a data value of 0, and the video data Db2 having a data value of 1534 to 2047 is converted into second conversion data Dx2 having a data value of 1023. The reason why the input / output characteristics of the second conversion table 3062 are determined as described above is that the data values of the video data Db2 are mostly distributed in the range of 511 to 1534 as shown in FIG. This is because the probability of becoming 510 or less or 1535 or more is extremely low.
すなわち、データ値変換回路306は、入力画像データDbの各データ値(0〜2047)のうち発生頻度の高いものを抜き出して10ビットの変換画像データDxに変換している。これにより、データ値変換回路306は、11ビットの入力画像データDbの品質を損なうことなく10ビットの変換画像データDxを生成することができる。
That is, the data
次に、出力範囲制御信号生成回路304において、選択回路3042はデータ種別制御信号CTLdがHレベルのとき第3出力範囲設定電圧V3を選択する一方、それがLレベルのとき第4出力範囲設定電圧V4を選択して出力範囲制御信号CTLoutを生成し、これをD/A変換器301の制御入力端子301Tに供給する。したがって、入力画像データDbがグラフィックスデータDb1であるときは、第3出力範囲設定電圧V3によってD/A変換器301の出力範囲が定まり、入力画像データDbが映像データDb2であるときは、第4出力範囲設定電圧V4によってD/A変換器301の出力範囲が定まることになる。
Next, in the output range control
図12は、液晶表示パネル100Aの第1V−T特性を示すグラフである。上述したようにデータ値変換回路306は、データ種別に応じて入力画像データDbのデータ値を変換して変換画像データDxを生成する。入力画像データDbがグラフィックスデータDb1であれば、透過率範囲Ta1に対応するグラフィックスデータDb1の各データ値767〜2047が、変換画像データ値0〜1023に割り当てられる。一方、入力画像データDbが映像データDb2であれば、透過率範囲Ta2に対応する映像データDb2の各データ値511〜1534が、変換画像データ値0〜1023に割り当てられる。したがって、入力画像データDbがグラフィックスデータDb1である場合には、液晶の印加電圧範囲をVa1にする一方、それが映像データDb2である場合には液晶の印加電圧範囲をVa2にする必要がある。
FIG. 12 is a graph showing the first VT characteristic of the liquid
上述した第3出力範囲設定電圧V3は、これを制御入力端子301Tに印加すると、最終的な液晶への印加電圧の範囲が同図2に示す範囲Va1となるように選ばれている。また、第4出力範囲設定電圧V4は、これを制御入力端子301Tに印加すると、最終的な液晶への印加電圧の範囲が同図に示す範囲Va2となるように選ばれている。
The third output range setting voltage V3 is selected so that when it is applied to the
ところで、相展開回路302および増幅・反転回路303のゲインはAまたは−Aであるから、ゲインAを考慮してD/A変換器301の出力範囲は定められている。図13はD/A変換器301の入出力特性を示すグラフである。同図において、特性W3は第3出力範囲設定電圧V3が給電されたときの入出力特性であり、特性W4は第4出力範囲設定電圧V4が給電されたときの入出力特性である。特性W3、W4から明らかなように、D/A変換器301の出力範囲は、データ種別に応じた印加電圧範囲Va1およびVa2をゲインAで除算したものとなる。これにより、データ種別によって定まる印加電圧範囲に対応して、D/A変換器301の出力範囲を調整することが可能となる。
Since the gains of the
次に、基準信号生成回路305の第2電源回路3051で生成する第3正極性基準電圧Vp3、第4正極性基準電圧Vp4、第3負極性基準電圧Vn3、および第4負極性基準電圧Vn4について説明する。まず、第3正極性基準電圧Vp3は、液晶表示パネル100Aの対向基板に給電する第1対向電極電圧Vc1に、図12に示す最小印加電圧Va1minを加えたものである一方、第3負極性基準電圧Vn3は、第1対向電極電圧Vc1から最小印加電圧Va1minを差し引いたものである。また、第4正極性基準電圧Vp4は、第1対向電極電圧Vc1に最小印加電圧Va2minを加えたものである一方、第4負極性基準電圧Vn4は、第1対向電極電圧Vc1から最小印加電圧Va2minを差し引いたものである。
Next, the third positive reference voltage Vp3, the fourth positive reference voltage Vp4, the third negative reference voltage Vn3, and the fourth negative reference voltage Vn4 generated by the second
これらの電圧Vp3、Vp4、Vn3、およびVn4を、データ種別制御信号CTLdと極性制御信号CTLxとに基づいて選択した基準信号Srefは、図14に示すものとなる。また、出力相展開画像信号VID1は、反転画像信号vid1’と基準信号Srefとを加算して得られるから、入力画像データDbがグラフィックスデータDb1である場合、D/A変換器301の入力から増幅・反転回路303の出力までの入出力特性は図15(a)に示すものとなる一方、入力画像データDbが映像データDb2である場合、その入出力特性は図15(b)に示すものとなる。
<2−3:液晶表示装置の動作>
次に、液晶表示装置の動作について説明する。まず、タイミング回路200Aが垂直同期信号VBに基づいて、データ種別制御信号CTLdを生成すると、データ値変換回路306はデータ種別制御信号CTLdに基づいて11ビットの入力画像データDbを10ビットの変換画像データDxに変換する。この変換処理は、入力画像データDbのデータ値分布を考慮して、変換画像データDxを割り当てるので、変換画像データDxは、実質的に11ビットの精度を有している。
FIG. 14 shows a reference signal Sref that selects these voltages Vp3, Vp4, Vn3, and Vn4 based on the data type control signal CTLd and the polarity control signal CTLx. Further, since the output phase expanded image signal VID1 is obtained by adding the inverted image signal vid1 ′ and the reference signal Sref, if the input image data Db is the graphics data Db1, the output phase expanded image signal VID1 is input from the D /
<2-3: Operation of liquid crystal display device>
Next, the operation of the liquid crystal display device will be described. First, when the
次に、出力範囲制御信号生成回路304はデータ種別制御信号CTLdに基づいて、第3出力範囲設定電圧V3と第4出力範囲設定電圧V4のうちいづれか一方を選択して出力範囲制御信号CTLoutを生成する。D/A変換器301の入出力特性は、その制御入力端子301Tに供給される出力範囲制御信号CTLoutによって定まるから、入力画像データDbがグラフィックスデータDb1である場合には特性W3となる一方、それが映像データDb2である場合には特性W4となる(図13参照)。入力画像データDbは、データの種別毎に異なる性質を持っており、そのデータ値には偏りがある。本実施形態によれば、D/A変換器301の出力範囲をデータ種別に応じて調整することが可能であるので、データ値の偏りに合わせてD/A変換器301の出力範囲を、調整することができる。
Next, based on the data type control signal CTLd, the output range control
また、入力画像データDbのデータ種別によって、階調表示に使用する透過率の範囲は異なるため、液晶の最小印加電圧も相違するが、基準信号Srefはこれを考慮した第3正極性基準電圧Vp3、第4正極性基準電圧Vp4、第3負極性基準電圧Vn2、および第4負極性基準電圧Vn4を選択して生成される。これにより、図12に示すように入力画像データDbがグラフィックスデータDb1であれば透過率範囲をTa1とすることができ、入力画像データDbが映像データDb2であれば透過率範囲をTa2とすることができる。 Further, since the range of transmittance used for gradation display differs depending on the data type of the input image data Db, the minimum applied voltage of the liquid crystal also differs, but the reference signal Sref takes into account the third positive reference voltage Vp3 , The fourth positive reference voltage Vp4, the third negative reference voltage Vn2, and the fourth negative reference voltage Vn4. Thereby, as shown in FIG. 12, if the input image data Db is the graphics data Db1, the transmittance range can be set to Ta1, and if the input image data Db is the video data Db2, the transmittance range is set to Ta2. be able to.
さてここで、比較例として11ビットの入力画像データDbから上位10ビットを抽出して変換画像データDxを生成してこれを印加電圧範囲Vaに割り当てる場合を想定する。この比較例では、変換過程で1ビットの情報が失われるため、入力画像データDbの1ビット当たりの印加電圧変化量はVa/1024となる。これに対して、本実施形態によれば、データ値変換過程で入力画像データDbの情報は失われず、しかも液晶へ印加する電圧範囲をVa1またはVa2にすることができるので、入力画像データDbの1ビット当たりの印加電圧変化量を減少させることができる。入力画像データDbがグラフィックスデータDb1である場合には、印加電圧変化量はVa1/2048となり、入力画像データDbが映像データDb2である場合にはVa2/2048となる。ここで、Va1/Va=3/4、Va2/Va=1/4とすれば、グラッフィクスデータDb1を表示する場合、比較例と比べると1ビット当たりの印加電圧変化量を3/8倍にすることができ、映像データDb2を表示する場合、比較例と比べると1ビット当たりの印加電圧変化量を1/8倍にすることができる。 Here, as a comparative example, it is assumed that the upper 10 bits are extracted from the 11-bit input image data Db to generate converted image data Dx and assign the converted image data Dx to the applied voltage range Va. In this comparative example, since 1-bit information is lost in the conversion process, the applied voltage change per bit of the input image data Db is Va / 1024. On the other hand, according to the present embodiment, the information of the input image data Db is not lost in the data value conversion process, and the voltage range applied to the liquid crystal can be set to Va1 or Va2. The amount of applied voltage change per bit can be reduced. When the input image data Db is the graphics data Db1, the applied voltage change amount is Va1 / 2048, and when the input image data Db is the video data Db2, it is Va2 / 2048. Here, if Va1 / Va = 3/4 and Va2 / Va = 1/4, when displaying the graphics data Db1, the applied voltage change amount per bit is 3/8 times that of the comparative example. In the case of displaying the video data Db2, the applied voltage change amount per bit can be reduced to 1/8 times as compared with the comparative example.
したがって、本実施形態によれば、データ種別に応じた高精細な画像を表示することが可能となる。
<3.第3実施形態>
<3−1:液晶表示装置の概要>
次に、第3実施形態に係わる液晶表示装置について説明する。第3実施形態に係わる液晶表示装置は、入力画像データDaの平均値に基づいて透過率範囲を変更するものである。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to display a high-definition image according to the data type.
<3. Third embodiment>
<3-1: Overview of liquid crystal display device>
Next, a liquid crystal display device according to a third embodiment will be described. The liquid crystal display device according to the third embodiment changes the transmittance range based on the average value of the input image data Da.
図16は、第3実施形態に係わる液晶表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示す液晶表示装置は、画像信号処理回路300Aの替わりに画像信号処理回路300Cを用いる点、タイミング回路200Aにおいて液晶表示パネルの種別を示すパネル種別制御信号CTLpを生成しない点を除いて、図1に示す第1実施形態の液晶表示装置と大略同一である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to the third embodiment. The liquid crystal display device shown in the figure uses an image signal processing circuit 300C instead of the image
ここで、液晶表示装置に供給される入力画像データDcは11ビットのパラレル形式である。また、入力画像データDcは被写体をビデオカメラにて撮像して得られた映像信号をA/D変換した映像データである。撮像された映像は一画面の中でも明るい部分と暗い部分があるが、一画面を構成する各画素の階調は最高輝度(飽和白)から最低輝度(飽和黒)まで分布しているのではなく、一画面の平均階調を中心とする所定範囲に分布している。図17は一画面の入力画像データ値の分布特性を示すグラフである。このグラフにおいて入力画像データ値は、一画面の平均データ値を0として正規化してあり、また、確率密度は最大値を1として正規化してある。 Here, the input image data Dc supplied to the liquid crystal display device is in an 11-bit parallel format. The input image data Dc is video data obtained by A / D converting a video signal obtained by imaging a subject with a video camera. The captured image has a bright part and a dark part in one screen, but the gradation of each pixel constituting one screen is not distributed from the highest luminance (saturated white) to the lowest luminance (saturated black). Are distributed in a predetermined range centered on the average gradation of one screen. FIG. 17 is a graph showing distribution characteristics of input image data values of one screen. In this graph, the input image data values are normalized by setting the average data value of one screen to 0, and the probability density is normalized by setting the maximum value to 1.
同図に示すように、入力画像データDcのデータ値は一画面の平均値を中心として±511の範囲に殆どが分布している。このことから、第1にある画面の入力画像データDcの最大値と最小値との差は1024以下であり、第2に入力画像データDcの平均値からデータ値の分布範囲を特定できることが判る。
<3−2:画像信号処理回路>
図16に示すように、第3実施形態の画像信号処理回路300Cは、平均値算出回路307、データ値変換回路308、基準信号生成回路309を備える一方、出力範囲制御回路304を備えない点を除いて、図1に示す第1実施形態の画像信号処理回路300Aと相違する。また、D/A変換器301の制御入力端子301Tには所定の電圧が給電されている。したがって、D/A変換器301の出力範囲は、第1および第2実施形態のように変動せず、固定である。この例の出力範囲は、最終的に液晶に印加される印加電圧範囲をVx(Vx1〜Vx2)としたとき、Vx/Aとなっている。なお、Aは、上述した第1および第2実施形態と同様に、相展開回路302および増幅・反転回路303を総合したゲインである。
As shown in the figure, most of the data values of the input image data Dc are distributed in a range of ± 511 around the average value of one screen. From this, it can be seen that the difference between the maximum value and the minimum value of the input image data Dc of the first screen is 1024 or less, and the distribution range of the data value can be specified from the average value of the input image data Dc. .
<3-2: Image signal processing circuit>
As shown in FIG. 16, the image signal processing circuit 300C according to the third embodiment includes an average
まず、平均値算出回路307は、一画面の入力画像データDcについて平均値を算出し、算出された平均値を示す平均値データDhを生成する。
First, the average
次に、データ値変換回路308は、11ビットの入力画像データDcを平均値データDhに基づいて10ビットの変換画像データDyに変換する。図18はデータ値変換回路308の構成を示すブロック図である。この図に示すようにデータ値変換回路308は補正テーブル3081、減算回路3082、および下位ビット分離回路3083を備えている。
Next, the data
補正テーブル3081は、11ビット入力で10ビット出力のROMによって構成されており、そこには平均値データDhの各データ値に対応付けて10ビットの補正データDkが記憶されている。したがって、ある平均値データDhを読出アドレスとして用いると、補正テーブル3081から平均値データDhの指示する平均値に対応する補正データDkが読み出される。 The correction table 3081 is constituted by a ROM of 11-bit input and 10-bit output, and stores 10-bit correction data Dk in association with each data value of the average value data Dh. Therefore, when certain average value data Dh is used as a read address, correction data Dk corresponding to the average value indicated by average value data Dh is read from correction table 3081.
図19は、補正テーブルの入出力特性を示すグラフである。この図に示すように平均値データDhのデータ値が511以下のときは補正データDkのデータ値は0となり、平均値データDhのデータ値が512〜1533の範囲では補正データDkのデータ値は2〜1022となり、平均値データDhのデータ値が1534以上のときは補正データDkのデータ値は1023となる。 FIG. 19 is a graph showing the input / output characteristics of the correction table. As shown in this figure, when the data value of the average value data Dh is 511 or less, the data value of the correction data Dk is 0, and when the data value of the average value data Dh is in the range of 512 to 1533, the data value of the correction data Dk is When the data value of the average value data Dh is 1534 or more, the data value of the correction data Dk is 1023.
次に、減算回路3082は入力画像データDcから補正データDhを減算して出力する。次に、下位ビット分解回路3083は減算回路3082から出力されるデータの下位10ビットを分離してこれを変換画像データDyとして出力する。
Next, the
これにより、11ビットの入力画像データDcを一画面の平均値に応じて10ビットの変換画像データDyに変換することができる。図20は、入力画像データを変換画像データに割り当てる範囲を示すグラフである。この図において、斜線部分は元の入力画像データDcから抽出されるた変換画像データDyの範囲を示している。 Thereby, the 11-bit input image data Dc can be converted into the 10-bit converted image data Dy according to the average value of one screen. FIG. 20 is a graph showing a range in which input image data is allocated to converted image data. In this figure, the hatched portion indicates the range of the converted image data Dy extracted from the original input image data Dc.
例えば、平均値データDhの値が1023であれば、補正データDkのデータ値は511となる(図19参照)。上述したように入力画像データDcのデータ値はある画面において平均値を中心として±511の範囲に分布するから、平均値が511となる画面では入力画像データDcのデータ値は511から1534までの範囲内に分布することになる。 For example, if the value of the average value data Dh is 1023, the data value of the correction data Dk is 511 (see FIG. 19). As described above, since the data values of the input image data Dc are distributed in a range of ± 511 around the average value on a certain screen, the data values of the input image data Dc are 511 to 1534 on the screen where the average value is 511. It will be distributed within the range.
変換画像データDyは入力画像データDcから補正データDkを減算したものであるから、入力画像データDcの値が511であるとすると変換画像データDyの値は0となり、入力画像データDcの値が1534であるとすると変換画像データDyの値は1023となる。 Since the converted image data Dy is obtained by subtracting the correction data Dk from the input image data Dc, if the value of the input image data Dc is 511, the value of the converted image data Dy is 0, and the value of the input image data Dc is If it is 1534, the value of the converted image data Dy is 1023.
次に、基準信号生成回路309は、平均値データDhと第1対向電極電圧Vc1とに基づいて、極性制御信号CTLxと同期して極性反転する基準信号Srefを生成する。図21は基準信号生成回路309の構成を示すブロック図である。
この図に示すように、基準信号生成回路309は、最小印加電圧生成回路3091、加算回路3092、減算回路3093および正負極性選択回路3094を備えている。
Next, the reference
As shown in this figure, the reference
まず、最小印加電圧生成回路3094は平均値データDhに基づいて液晶へ印可する最小印加電圧Vminを生成する。この例のように液晶表示パネル100Aがノーマリーホワイトモードで動作する場合には、最小印加電圧Vminによって最大透過率、すなわち階調の最大値が定まることになる。また、上述したようにある画面における階調の最大値は、一画面全体の階調の平均値によって定まる。
したがって、ある画面の平均値が判れば、最小印加電圧Vminを特定することができる。最小印加電圧生成回路309は、平均値データDhと最小印加電圧データとを対応付けて記憶した記憶部とD/A変換器を備えている(図示略)。そして、最小印加電圧生成回路309は、最小印加電圧データをD/A変換して、最小印加電圧Vminを生成する。この例における最小印加電圧Vminは、図23に一点鎖線で示すように平均値データDhの値が0〜511ではVx2となり、その値が512〜1533において減少し、その値が1534〜2047ではVx1となる。
First, the minimum applied
Therefore, if the average value of a certain screen is known, the minimum applied voltage Vmin can be specified. The minimum applied
次に、加算回路3092は最小印加電圧Vminと第1対向電極電圧Vc1とを加算して正極性基準電圧Vpを出力する一方、減算回路3092は第1対向電極電圧Vc1から最小印加電圧Vminを減算して負極性基準電圧Vnを出力する。
Next, the
次に、正負極性選択回路3094は、極性制御信号CTLxがHレベルのとき正極性基準電圧Vpを選択し、それがLレベルのとき負極性基準電圧Vnを選択して基準信号Srefを生成する。
Next, the positive / negative
したがって、基準信号Srefは、その極性が第1対向電極電圧Vc1を基準として反転することになる。図22は、基準信号Srefおよび極性反転信号CTLxの波形を示すタイミングチャートである。最小印加電圧Vminの値は平均値データDhの値に応じて変化するから基準信号Srefの波形は、この図に示すように平均値データDhの値に応じて動的に変化する。
<3−3:液晶表示装置の動作>
次に、液晶表示装置の動作について説明する。まず、外部装置から入力画像データDcが平均値算出回路307に供給されると、平均値算出回路307は1フィールド期間中の入力画像データDcについて、平均値を算出して平均値データDhを生成する。データ値変換回路308は平均値データDhに基づいて11ビットの入力画像データDcを10ビットの変換画像データDxに変換する。この変換処理では、一画面の平均値に応じた入力画像データDcのデータ値分布を考慮して、変換画像データDyを割り当てるので、変換画像データDyは、実質的に11ビットの精度を有している。
Therefore, the polarity of the reference signal Sref is inverted with respect to the first counter electrode voltage Vc1. FIG. 22 is a timing chart showing waveforms of the reference signal Sref and the polarity inversion signal CTLx. Since the value of the minimum applied voltage Vmin changes according to the value of the average value data Dh, the waveform of the reference signal Sref dynamically changes according to the value of the average value data Dh as shown in FIG.
<3-3: Operation of liquid crystal display device>
Next, the operation of the liquid crystal display device will be described. First, when the input image data Dc is supplied from an external device to the average
図20に示すように11ビットの入力画像データDcを10ビットの変換画像データDxに割り当てる範囲は、平均値データDhの値に応じて変化するので、液晶に印加する印加電圧の範囲も平均値データDhの値に応じて変化させる必要がある。この点について、図23を参照して説明する。図23は、第1V−T特性、入力画像データの有効範囲、および平均値データの相互関係を示す図である。 As shown in FIG. 20, the range in which the 11-bit input image data Dc is assigned to the 10-bit converted image data Dx changes according to the value of the average value data Dh. It is necessary to change according to the value of the data Dh. This will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a diagram illustrating a correlation between the first VT characteristic, the effective range of the input image data, and the average value data.
まず、平均値データDhの値が0〜511の範囲内にあるときは、入力画像データDcの取り得る値は0〜1023の範囲にある。当該範囲に対応する透過率範囲は、同図に示すようにTc1となる。透過率範囲Tc1を得るためには、液晶への印加電圧をVx2からVx3まで変化させる必要がある。上述したように平均値データDhの値が0〜511の範囲内にあるとき、最小印加電圧Vminの値はVx2となる一方、D/A変換器301の出力範囲はVx/Aであるから、この条件を満たすことができる。
First, when the value of the average value data Dh is in the range of 0 to 511, the possible values of the input image data Dc are in the range of 0 to 1023. The transmittance range corresponding to this range is Tc1 as shown in FIG. In order to obtain the transmittance range Tc1, it is necessary to change the voltage applied to the liquid crystal from Vx2 to Vx3. As described above, when the value of the average value data Dh is in the range of 0 to 511, the value of the minimum applied voltage Vmin is Vx2, while the output range of the D /
次に、平均値データDhの値が512〜1533の範囲内にあるときは、入力画像データDcの取り得る値は0〜1023の範囲から1023〜2047の範囲へ変化する。この場合、透過率範囲はTc1からTc2へ変化するので、液晶への印加電圧範囲をVx2〜Vx3からVx1〜Vx2まで変化させる必要がある。上述したように平均値データDhの値が512〜1533の範囲内にあるとき、最小印加電圧Vminの値はVx2からVx1となる一方、D/A変換器301の出力範囲はVx/Aであるから、この条件を満たすことができる。
Next, when the value of the average value data Dh is in the range of 512 to 1533, the possible value of the input image data Dc changes from the range of 0 to 1023 to the range of 1023 to 2047. In this case, since the transmittance range changes from Tc1 to Tc2, it is necessary to change the voltage range applied to the liquid crystal from Vx2 to Vx3 from Vx1 to Vx2. As described above, when the value of the average value data Dh is in the range of 512 to 1533, the value of the minimum applied voltage Vmin changes from Vx2 to Vx1, while the output range of the D /
次に、平均値データDhの値が1534〜2047の範囲内にあるときは、入力画像データDcの取り得る値は1023〜2047の範囲にある。当該範囲に対応する透過率範囲は、同図に示すようにTc2となる。透過率範囲Tc2を得るためには、液晶への印加電圧をVx1からVx2まで変化させる必要がある。
上述したように平均値データDhの値が1534〜2047の範囲内にあるとき、最小印加電圧Vminの値はVx1となる一方、D/A変換器301の出力範囲はVx/Aであるから、この条件を満たすことができる。
Next, when the value of the average value data Dh is in the range of 1534 to 2047, the possible values of the input image data Dc are in the range of 1023 to 2047. The transmittance range corresponding to this range is Tc2 as shown in FIG. In order to obtain the transmittance range Tc2, it is necessary to change the voltage applied to the liquid crystal from Vx1 to Vx2.
As described above, when the value of the average value data Dh is in the range of 1534 to 2047, the value of the minimum applied voltage Vmin is Vx1, while the output range of the D /
すなわち、本実施形態によれば、画像の平均値に応じて、入力画像データDcを変換して変換画像データDyを生成し、これを固定の出力範囲を持つD/A変換器301でD/A変換して画像信号VIDを生成する一方、画像の平均値に基づいて最小印加電圧Vminを生成し、これに基づいて基準信号Srefを生成するようにしたので、画像を表示するために有効な透過率の範囲に入力画像データDcのビットを割り当てることができる。
<4.変形例>
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。
(1)上述した第1実施形態において、基準信号生成回路305の電源回路3051は各正極性電圧Vp1、Vp2と各負極性電圧Vn1、Vn2とを生成するが、具体的には、2つの態様がある。第1の態様は、第2電源回路3051を各電圧Vp1、Vp2、Vn1、Vn2を生成する各電圧源から構成するものでる。この態様は、表示パネル100がノーマリホワイトモードで動作するものとすれば、白レベルに相当する各電圧を直接生成するものである。
That is, according to the present embodiment, according to the average value of the image, the input image data Dc is converted to generate the converted image data Dy, and the converted image data Dy is converted by the D /
<4. Modification>
The present invention is not limited to the above embodiments, and for example, the following modifications are possible.
(1) In the first embodiment described above, the
第2の態様は、第2電源回路3051を、第1および第2電圧源、減算部、加算部より構成するものである。第1電圧源は、電気光学パネルの種類に応じて予め定められた各基準電位より各最大印加電圧だけ高い各第1電圧を生成する。第2電圧源は、各基準電位を基準として各最大印加電圧だけ低い各第2電圧を生成する。減算部は、各第1電圧から電気光学パネルの種類に応じて予め定められた各変化電圧を減算して各正極性基準電圧を生成する。一方、加算部は各第2電圧に前記各変化電圧を加算して前記各負極性基準電圧を生成する。ここで、各最大印加電圧は、電気光学パネルの種類に応じて画像表示に使用する各透過率範囲を得るために電気光学物質に印加する必要がある最も高い各印加電圧である。
は In the second mode, the second
この態様は、表示パネル100がノーマリホワイトモードで動作するものとすれば、黒レベル(透過率最小)に相当する各第1電圧および各第2電圧を生成し、これらの電圧と、電気光学物質に印加する変化電圧とに基づいて、各正極性基準電圧および各負極性基準電圧を生成するものである。
(2)また、上述した第2実施形態における電源回路3051も、上記変形例と同様に、その構成方法には2つの態様がある。第1の態様は、第2電源回路3051を各電圧Vp3、Vp4、Vn3、Vn4を生成する各電圧源から構成するものでる。この態様は、表示パネル100がノーマリホワイトモードで動作するものとすれば、白レベルに相当する各電圧を直接生成するものである。
In this mode, if the
(2) Also, the
第2の態様は、第2電源回路3051を、第1および第2電圧源、減算部、加算部より構成するものである。第1電圧源は、入力画像データの種別に応じて予め定められた各基準電位より各最大印加電圧だけ高い各第1電圧を生成する。第2電圧源は、各基準電位を基準として各最大印加電圧だけ低い各第2電圧を生成する。減算部は、各第1電圧から入力画像データの種別に応じて予め定められた各変化電圧を減算して各正極性基準電圧を生成する。一方、加算部は各第2電圧に前記各変化電圧を加算して前記各負極性基準電圧を生成する。ここで、各最大印加電圧は、入力画像データの種別に応じて画像表示に使用する各透過率範囲を得るために電気光学物質に印加する必要がある最も高い各印加電圧である。
この態様は、表示パネル100がノーマリホワイトモードで動作するものとすれば、黒レベル(透過率最小)に相当する各第1電圧および各第2電圧を生成し、これらの電圧と、電気光学物質に印加する変化電圧とに基づいて、各正極性基準電圧および各負極性基準電圧を生成するものである。
<5.応用例>
次に、上述した各実施形態で説明した液晶表示装置を電子機器に用いた例のいくつかについて説明する。
<5−1:プロジェクタ>
まず、この液晶表示装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図24は、このプロジェクタの構成例を示す平面図である。
In a second mode, the second
In this mode, if the
<5. Application>
Next, some examples in which the liquid crystal display device described in each of the above-described embodiments is used for an electronic device will be described.
<5-1: Projector>
First, a projector using the liquid crystal display device as a light valve will be described. FIG. 24 is a plan view showing a configuration example of this projector.
この図に示すように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。
As shown in this figure, a lamp unit 1102 including a white light source such as a halogen lamp is provided inside the
液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した液晶表示パネル100Aまたは100Bと同等であり、図示しない画像信号処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動される。さて、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
The configurations of the
なお、液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、対向基板にカラーフィルタを設ける必要はない。
<5−2:モバイル型コンピュータ>
次に、この液晶表示装置を、モバイル型のコンピュータに適用した例について説明する。図25は、このコンピュータの構成を示す正面図である。図において、コンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、液晶ディスプレイ1206とから構成されている。この液晶ディスプレイ1206は、先に述べた液晶表示パネル100Aまたは100Bの背面にバックライトを付加することにより構成されている。
<5−3:携帯電話機>
さらに、液晶表示装置を、携帯電話機に適用した例について説明する。図26は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話機1300は、複数の操作ボタン1302とともに、反射型の液晶パネル1005を備えるものである。この反射型の液晶パネル1005にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
Since light corresponding to the primary colors of R, G, and B is incident on the
<5-2: Mobile computer>
Next, an example in which the liquid crystal display device is applied to a mobile computer will be described. FIG. 25 is a front view showing the configuration of this computer. In the figure, a
<5-3: Mobile phone>
Further, an example in which the liquid crystal display device is applied to a mobile phone will be described. FIG. 26 is a perspective view showing the configuration of the mobile phone. In the figure, a
なお、図24〜図26を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。 Note that, in addition to the electronic devices described with reference to FIGS. 24 to 26, a liquid crystal television, a viewfinder type, a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a work Stations, videophones, POS terminals, devices equipped with touch panels, and the like. Needless to say, the present invention can be applied to these various electronic devices.
100A,100B……液晶表示パネル(電気光学パネル)
200A……タイミング回路(制御信号生成手段)
300A,300B,300C……画像信号処理回路(画像処理回路)
CTLp……パネル種別制御信号(制御信号)
Da……入力画像データ
VID……画像信号
301……D/A変換器(D/A変換手段)
302……相展開回路(処理手段)
303……増幅・反転回路(処理手段)
VID1〜VID6……出力相展開画像信号
vid’……反転画像信号
3034……加算回路
305,309……基準信号生成回路(基準信号生成部)
306,308……データ値変換回路(データ変換手段)
Da,Db,Dc……入力画像データ
Db1……グラフィックスデータ
Db2……映像データ
VB……垂直同期信号
307……平均値算出回路(平均値生成手段)
100A, 100B ... Liquid crystal display panel (electro-optical panel)
200A timing circuit (control signal generation means)
300A, 300B, 300C ... image signal processing circuit (image processing circuit)
CTLp: Panel type control signal (control signal)
Da: input image data
VID image signal 301 D / A converter (D / A conversion means)
302... Phase expansion circuit (processing means)
303 ... Amplifying / inverting circuit (processing means)
VID1 to VID6 …… Output phase expanded image signal
vid '... inverted
306, 308... Data value conversion circuit (data conversion means)
Da, Db, Dc ... Input image data Db1 ... Graphics data Db2 ... Video data VB ...
Claims (21)
当該画像処理回路と組み合わせる電気光学パネルの種別を示す制御信号を生成する制御信号生成手段と、
入力画像データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成するとともに、前記制御信号に基づいて前記画像信号の信号レベルが変化する範囲を調整するD/A変換手段と、
前記画像信号に基づいて前記電気光学パネルに供給する出力画像信号を生成する処理手段と
を備えたことを特徴とする画像処理回路。 An image processing circuit used in combination with one type of electro-optical panel selected from a plurality of predetermined types of electro-optical panels having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage,
Control signal generating means for generating a control signal indicating the type of the electro-optical panel combined with the image processing circuit,
D / A conversion means for converting input image data from a digital signal to an analog signal to generate an image signal, and adjusting a range in which the signal level of the image signal changes based on the control signal;
Processing means for generating an output image signal to be supplied to the electro-optical panel based on the image signal.
前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成する画像信号反転部と、
前記制御信号に基づいて第1基準電圧と第2基準電圧とを生成し、前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成する出力画像信号生成部と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理回路。 The processing means includes:
While amplifying the image signal, an image signal inverting unit that generates an inverted image signal by inverting the signal polarity at a predetermined inversion cycle based on a certain potential,
A first reference voltage and a second reference voltage are generated based on the control signal, and one of the first reference voltage and the second reference voltage is alternately selected at the inversion cycle to generate a reference signal. A reference signal generator that generates
The image processing circuit according to claim 1, further comprising: an output image signal generation unit configured to generate the output image signal by combining the inverted image signal and the reference signal.
前記電気光学パネルの種類に応じて予め定められた各基準電位より、各最小印加電圧だけ高い各正極性基準電圧と、前記各基準電位を基準として前記各最小印加電圧だけ低い各負極性基準電圧とを生成する電源部と、
前記制御信号に基づいて前記各正極性基準電圧の中から当該画像処理回路と組み合わせて用いる前記電気光学パネルに対応する電圧を選択して前記第1基準電圧を生成するとともに、前記制御信号に基づいて前記各負極性基準電圧の中から当該画像処理回路と組み合わせて用いる前記電気光学パネルに対応した電圧を選択して前記第2基準電圧を生成する第1選択部と、
前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して前記基準信号を生成する第2選択部とを備え
前記各最小印加電圧は、前記各電気光学パネル毎に特定され、画像表示に使用する前記透過率の範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も低い各印加電圧である
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理回路。 The reference signal generator,
From each reference potential predetermined according to the type of the electro-optical panel, each positive reference voltage higher by each minimum applied voltage, and each negative reference voltage lower by each minimum applied voltage with respect to each reference potential And a power supply for generating
Based on the control signal, a voltage corresponding to the electro-optical panel used in combination with the image processing circuit is selected from the respective positive polarity reference voltages to generate the first reference voltage, and based on the control signal, A first selection unit that selects a voltage corresponding to the electro-optical panel used in combination with the image processing circuit from among the negative reference voltages, and generates the second reference voltage;
A second selection unit that alternately selects one of the first reference voltage and the second reference voltage at the inversion cycle to generate the reference signal; The lowest applied voltage that is specified for each electro-optical panel and needs to be applied to the electro-optical material in order to obtain the range of the transmittance used for displaying an image. Image processing circuit.
前記各基準電位を基準として各最大印加電圧だけ低い各第2電圧とを生成する第2電圧源と、
前記各第1電圧から前記電気光学パネルの種類に応じて予め定められた各変化電圧を減算して前記各正極性基準電圧を生成する減算部と、
前記各第2電圧に前記各変化電圧を加算して前記各負極性基準電圧を生成する加算部とを備え、
前記各最大印加電圧は、前記電気光学パネルの種類に応じて画像表示に使用する各透過率範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も高い各印加電圧であること
を特徴とする請求項3に記載の画像処理回路。 A first voltage source that generates a first voltage that is higher than each of the reference potentials predetermined according to the type of the electro-optical panel by a maximum applied voltage,
A second voltage source that generates a second voltage that is lower by a maximum applied voltage with respect to each of the reference potentials;
A subtraction unit that subtracts each of the predetermined change voltages according to the type of the electro-optical panel from each of the first voltages to generate each of the positive polarity reference voltages;
An adding unit that adds each of the change voltages to each of the second voltages to generate each of the negative reference voltages;
The maximum applied voltage is the highest applied voltage that needs to be applied to the electro-optical material to obtain each transmittance range used for image display according to the type of the electro-optical panel. The image processing circuit according to claim 3.
入力画像データの種別を示す制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記制御信号に基づいて、前記入力画像データの各データ値を予め対応付けられた各データ値に変換して変換画像データを生成するデータ変換手段と、
前記変換画像データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成するとともに、前記制御信号に基づいて前記画像信号の信号レベルが変化する範囲を調整するD/A変換器と、
前記画像信号に基づいて前記電気光学パネルに供給する出力画像信号を生成する処理手段と
を備えたことを特徴とする画像処理回路。 An image processing circuit used in combination with an electro-optical panel having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage,
Control signal generating means for generating a control signal indicating a type of the input image data,
Based on the control signal, data conversion means for converting each data value of the input image data into each data value associated in advance to generate converted image data,
A D / A converter that converts the converted image data from a digital signal to an analog signal to generate an image signal, and adjusts a range in which the signal level of the image signal changes based on the control signal;
Processing means for generating an output image signal to be supplied to the electro-optical panel based on the image signal.
前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成する画像信号反転部と、
前記制御信号に基づいて前記入力画像データの種別に応じた電圧値を取る第1基準電圧および第2基準電圧を各々生成し、前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成する出力画像信号生成部と
を備えることを特徴とする請求項6に記載の画像処理回路。 The processing means includes:
While amplifying the image signal, an image signal inverting unit that generates an inverted image signal by inverting the signal polarity at a predetermined inversion cycle based on a certain potential,
A first reference voltage and a second reference voltage, each of which has a voltage value corresponding to a type of the input image data, are generated based on the control signal, and one of the first reference voltage and the second reference voltage is generated. A reference signal generation unit that alternately selects the inversion cycle to generate a reference signal,
The image processing circuit according to claim 6, further comprising: an output image signal generation unit configured to generate the output image signal by combining the inverted image signal and the reference signal.
前記入力画像データの種別に応じて予め定められた各基準電位より各最小印加電圧だけ高い各正極性基準電圧と、前記各基準電位より前記各最小印加電圧だけ低い各負極性基準電圧とを生成する電源部と、
前記制御信号に基づいて前記各正極性基準電圧の中から前記入力画像データの種別に対応する電圧を選択して前記第1基準電圧を生成するとともに、前記制御信号に基づいて前記各負極性基準電圧の中から前記入力画像データの種別に対応する電圧を選択して前記第2基準電圧を生成する第1選択部と、
前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して前記基準信号を生成する第2選択部とを備え、
前記各最小印加電圧は、前記入力画像データの種別毎に画像表示に使用する各透過率範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も低い各印加電圧であること
を備えることを特徴とする請求項7に記載の画像処理回路。 The reference signal generator,
Generating each positive reference voltage higher than each predetermined reference potential by each minimum applied voltage according to the type of the input image data and each negative polarity reference voltage lower than each each reference potential by each minimum applied voltage Power supply section,
The first reference voltage is generated by selecting a voltage corresponding to the type of the input image data from the respective positive reference voltages based on the control signal, and the respective negative reference voltages are selected based on the control signal. A first selector that selects a voltage corresponding to the type of the input image data from the voltages to generate the second reference voltage;
A second selection unit that alternately selects one of the first reference voltage and the second reference voltage at the inversion cycle to generate the reference signal,
Each of the minimum applied voltages is the lowest applied voltage that needs to be applied to the electro-optical material in order to obtain each transmittance range used for image display for each type of the input image data. The image processing circuit according to claim 7, wherein:
前記各基準電位を基準として各最大印加電圧だけ低い各第2電圧とを生成する第2電圧源と、
前記各第1電圧から前記入力画像データの種別に応じて予め定められた各変化電圧を減算して前記各正極性基準電圧を生成する減算部と、
前記各第2電圧に前記各変化電圧を加算して前記各負極性基準電圧を生成する加算部とを備え、
前記各最大印加電圧は、前記入力画像データの種別毎に画像表示に使用する各透過率範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も高い各印加電圧であること
を特徴とする請求項8に記載の画像処理回路。 A first voltage source that generates each first voltage that is higher than each of the reference potentials predetermined according to the type of the input image data by each maximum applied voltage;
A second voltage source that generates a second voltage that is lower by a maximum applied voltage with respect to each of the reference potentials;
A subtraction unit that subtracts each of the predetermined change voltages according to the type of the input image data from each of the first voltages to generate each of the positive polarity reference voltages;
An adding unit that adds each of the change voltages to each of the second voltages to generate each of the negative reference voltages;
The maximum applied voltages are the highest applied voltages that need to be applied to the electro-optical material in order to obtain each transmittance range used for image display for each type of the input image data. An image processing circuit according to claim 8.
前記制御信号生成手段は、垂直同期信号の周期を検出し、検出結果に基づいて前記制御信号を生成する
ことを特徴とする請求項10に記載の画像処理回路。 The input image data is supplied from the outside together with a vertical synchronization signal indicating the vertical blanking period,
The image processing circuit according to claim 10, wherein the control signal generation unit detects a period of a vertical synchronization signal, and generates the control signal based on a detection result.
入力画像データに基づいて画像の階調平均値を算出し、前記階調平均値を示す平均値信号を生成する平均値生成手段と、
前記平均値信号に基づいて、前記階調平均値に応じた変換規則に従って前記入力画像データを変換画像データに変換するデータ変換手段と、
前記変換データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成するD/A変換器と、
前記画像信号に基づいて前記電気光学パネルに供給する出力画像信号を生成する処理手段と
を備えたことを特徴とする画像処理回路。 An image processing circuit used in combination with an electro-optical panel having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage,
An average value generation unit that calculates an average value of the tone of the image based on the input image data and generates an average value signal indicating the average value of the tone,
Data conversion means for converting the input image data into converted image data according to a conversion rule according to the grayscale average value based on the average value signal,
A D / A converter that converts the converted data from a digital signal to an analog signal to generate an image signal;
Processing means for generating an output image signal to be supplied to the electro-optical panel based on the image signal.
前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成する画像信号反転部と、
前記平均値信号に基づいて前記階調平均値に応じた電圧値を取る第1基準電圧および第2基準電圧を各々生成し、前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成する出力画像信号生成部と
を備えることを特徴とする請求項12に記載の画像処理回路。 The processing means includes:
While amplifying the image signal, an image signal inverting unit that generates an inverted image signal by inverting the signal polarity at a predetermined inversion cycle based on a certain potential,
A first reference voltage and a second reference voltage each having a voltage value corresponding to the gradation average value are generated based on the average value signal, and one of the first reference voltage and the second reference voltage is generated. A reference signal generation unit that alternately selects the inversion cycle to generate a reference signal,
The image processing circuit according to claim 12, further comprising: an output image signal generation unit configured to generate the output image signal by combining the inverted image signal and the reference signal.
前記平均値信号に基づいて、前記階調平均値に応じた規則に従って前記電気光学物質に印加する最小印加電圧を生成する最小印加電圧生成部と、
予め定められた基準電位に前記最小印加電圧を加算して前記第1基準電圧を生成するとともに、前記基準電位から前記最小印加電圧を減算して前記第2基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記第1基準電圧と前記第2基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して前記基準信号を生成する選択部と
を備えることを特徴とする請求項14に記載の画像処理回路。 The reference signal generator,
Based on the average value signal, a minimum applied voltage generation unit that generates a minimum applied voltage applied to the electro-optical material according to a rule according to the grayscale average value,
A reference voltage generation unit that adds the minimum applied voltage to a predetermined reference potential to generate the first reference voltage, and subtracts the minimum applied voltage from the reference potential to generate the second reference voltage; ,
15. The selector according to claim 14, further comprising: a selector configured to alternately select one of the first reference voltage and the second reference voltage at the inversion cycle to generate the reference signal. 16. Image processing circuit.
入力画像データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成するとともに、前記電気光学パネルの種別に応じて前記画像信号の信号レベルが変化する範囲を調整し、
前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成し、
前記電気光学パネルの種類に応じて予め定められた基準電位を基準として前記電気光学パネルの種類に応じて予め定められた最小印加電圧だけ高い正極性基準電圧と、前記基準電位を基準として前記最小印加電圧だけ低い負極性基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成し、
前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成し、
前記最小印加電圧は、前記各電気光学パネル毎に特定され、画像表示に使用する前記透過率の範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も低い印加電圧である ことを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for generating an output image signal to be supplied to one type of electro-optical panel selected from a plurality of predetermined types of electro-optical panels having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage. hand,
Converting the input image data from a digital signal to an analog signal to generate an image signal, and adjusting a range in which the signal level of the image signal changes according to the type of the electro-optical panel,
While amplifying the image signal, to generate an inverted image signal by inverting the signal polarity at a predetermined inversion cycle based on a certain potential,
A positive reference voltage higher by a predetermined minimum applied voltage according to the type of the electro-optical panel based on a reference potential predetermined according to the type of the electro-optical panel; and Either one of the negative reference voltage lower than the applied voltage is alternately selected in the inversion cycle to generate a reference signal,
Generating the output image signal by synthesizing the inverted image signal and the reference signal;
The minimum applied voltage is specified for each of the electro-optical panels, and is the lowest applied voltage that needs to be applied to the electro-optical material in order to obtain the range of the transmittance used for image display. Image processing method.
入力画像データの種別に応じた変換規則に従って、前記入力画像データを変換画像データに変換し、
前記変換画像データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成し、
前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成し、
前記入力画像データの種別に応じて予め定められた基準電位を基準として前記入力画像データの種別に応じて予め定められた最小印加電圧だけ高い正極性基準電圧と、前記基準電位を基準として前記最小印加電圧だけ低い負極性基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成し、
前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成し、
前記最小印加電圧は、前記入力画像データの種別毎に特定され、画像表示に使用する前記透過率の範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も低い印加電圧である
ことを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for generating an output image signal to be supplied to an electro-optical panel having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage,
According to a conversion rule according to the type of the input image data, the input image data is converted to converted image data,
Converting the converted image data from a digital signal to an analog signal to generate an image signal,
While amplifying the image signal, to generate an inverted image signal by inverting the signal polarity at a predetermined inversion cycle based on a certain potential,
A positive reference voltage higher by a predetermined minimum applied voltage according to the type of the input image data, based on a reference potential predetermined according to the type of the input image data; Either one of the negative reference voltage lower than the applied voltage is alternately selected in the inversion cycle to generate a reference signal,
Generating the output image signal by synthesizing the inverted image signal and the reference signal;
The minimum applied voltage is specified for each type of the input image data, and is the lowest applied voltage that needs to be applied to the electro-optical material in order to obtain the range of the transmittance used for image display. Image processing method.
入力画像データに基づいて画像の階調平均値を算出し、
前記階調平均値に応じた変換規則に従って前記入力画像データを変換画像データに変換し、
前記変換データをデジタル信号からアナログ信号に変換して画像信号を生成し、
前記画像信号を増幅しつつ、ある電位を基準として予め定められた反転周期で信号極性を反転させて反転画像信号を生成し、
予め定められた基準電位を基準として前記平均階調値に応じて予め定められた最小印加電圧だけ高い正極性基準電圧と、前記基準電位を基準として前記最小印加電圧だけ低い負極性基準電圧とのうちいずれか一方を、前記反転周期で交互に選択して基準信号を生成し、
前記反転画像信号と前記基準信号とを合成して前記出力画像信号を生成し、
前記最小印加電圧は、前記平均階調値毎に特定され、画像表示に使用する前記透過率の範囲を得るために前記電気光学物質に印加する必要がある最も低い印加電圧である
ことを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for generating an output image signal to be supplied to an electro-optical panel having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage,
Calculate the average gradation value of the image based on the input image data,
Converting the input image data to converted image data according to a conversion rule according to the gradation average value,
The conversion data is converted from a digital signal to an analog signal to generate an image signal,
While amplifying the image signal, to generate an inverted image signal by inverting the signal polarity at a predetermined inversion cycle based on a certain potential,
A positive reference voltage higher by a predetermined minimum applied voltage according to the average gradation value based on a predetermined reference potential; and a negative reference voltage lower by the minimum applied voltage based on the reference potential. Either one is alternately selected at the inversion cycle to generate a reference signal,
Generating the output image signal by synthesizing the inverted image signal and the reference signal;
The minimum applied voltage is specified for each of the average gradation values, and is the lowest applied voltage that needs to be applied to the electro-optical material in order to obtain the range of the transmittance used for image display. Image processing method.
請求項1乃至15のうちいずれか1項に記載した画像処理回路と、
前記出力画像信号が供給されるとともに、印加電圧に応じて透過率が変化する電気光学物質を有する電気光学パネルと
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 An electro-optical panel having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage,
An image processing circuit according to any one of claims 1 to 15,
And an electro-optical panel having an electro-optical material whose transmittance changes according to an applied voltage while the output image signal is supplied.
複数のデータ線と、複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との交差に対応したスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続される画素電極とを備えた素子基板と、 対向電極が形成された対向基板と、
前記素子基板と前記対向基板とに挟持される電気光学物質とを備え、
前記基準電位は前記対向電極の電位であり、前記出力画像信号は前記各データ線に順次供給される
ことを特徴とする請求項19に記載の電気光学装置。 The electro-optical panel,
An element substrate including a plurality of data lines, a plurality of scanning lines, a switching element corresponding to an intersection of the data line and the scanning line, and a pixel electrode connected to the switching element; The opposing substrate,
Comprising an electro-optical material sandwiched between the element substrate and the counter substrate,
20. The electro-optical device according to claim 19, wherein the reference potential is a potential of the counter electrode, and the output image signal is sequentially supplied to the data lines.
An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 19.
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