以下、本発明に係るマトリックス型表示装置について図面を参照しながら説明する。以下の各実施形態では、マトリックス型表示装置の一例として液晶表示装置を例に説明するが、本発明が適用されるマトリックス型表示装置はこの例に特に限定されず、視角特性を有するものであれば、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置等の他のマトリックス型表示装置にも同様に適用可能である。
図1は、本発明の第1実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図1の液晶表示装置は、水平画素カウンタ1、視角適応制御回路2、視角適応γ補正回路3、γ変換回路4、駆動回路5及び液晶パネル6を備える。
視角適応γ補正回路3にはR、G、Bの各色成分に分離された映像信号ISが入力され、視角適応制御回路2には液晶パネル6の中心に位置する画素に対するユーザの水平方向の視角を表す水平視角情報AHが入力され、水平画素カウンタ1には映像信号ISの水平同期信号HSが入力される。例えば、映像信号IS及び水平同期信号HSは、所定の映像出力回路(図示省略)等から入力され、水平視角情報AHは、ユーザが操作するリモートコントローラ(図示省略)等から入力される。
なお、本実施形態では、ユーザが所定の操作を行うことにより所望の水平方向の視角を入力しているが、予め好ましい視角が想定される場合は当該視角を所定のメモリ等に記憶させて読み出すようにしてもよく、また、ユーザによるリモートコントローラの操作によりユーザの水平方向の視角を自動的に計測可能な場合は、自動計測された水平方向の視角を入力するようにしてもよい。
水平画素カウンタ1は、水平同期信号HSを基準に液晶パネル6の水平方向(表示画面の左右方向)における映像信号ISの画素位置を特定し、この画素位置を表す水平位置情報HPを視角適応制御回路2へ出力する。
視角適応制御回路2は、水平視角情報AH及び水平位置情報HPを基に、視角適応γ補正回路3のγ特性を映像信号ISの液晶パネル6上の表示位置に対するユーザの水平方向の視角に最適なγ特性に補正するためのγ制御情報GDを視角適応γ補正回路3へ出力する。
図2は、液晶パネルの表示位置によるユーザの視角変化を説明するための模式図である。図2の(a)に示すように、ユーザVPが液晶パネル6の中心から左側に位置する左視角の場合、液晶パネル6の中心に位置する画素に対する視角をαLMとすると、液晶パネル6の左端に位置する画素に対する視角αLLはαLMより小さくなり、液晶パネル6の右端に位置する画素に対する視角αLRはαLMより大きくなる。一方、図2の(b)に示すように、ユーザVPが液晶パネル6の中心から右側に位置する右視角の場合、液晶パネル6の中心に位置する画素に対する視角をαRMとすると、液晶パネル6の左端に位置する画素に対する視角αRLはαRMより大きくなり、液晶パネル6の右端に位置する画素に対する視角αRRはαRMより小さくなる。このように、液晶パネル6に対する視角は、液晶パネル6の画素位置により変化し、液晶パネル6の水平方向の幅が大きいほどその変化が顕著となる。
このため、視角適応制御回路2には、液晶パネル6の中心に位置する画素に対する水平方向における各視角に対応付けてγ特性情報がテーブル形式で予め記憶されるとともに、液晶パネル6の中心に位置する画素に対する各視角及び液晶パネル6の水平方向における各表示位置に対応付けてγ値情報がテーブル形式で予め記憶されている。
ここで、γ特性情報は、ユーザの液晶パネル6の中心位置に対する視角に最適な補正用γ特性を決定するための情報であり、水平視角情報AHから生成され、例えば、γ特性自体、予め記憶されている複数のγ特性の中から所定のγ特性を識別するための識別情報等が該当する。また、γ値情報は、特定された補正用γ特性を映像信号ISの液晶パネル6上の各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用γ値を特定するための情報であり、水平視角情報AH及び水平位置情報HPから生成され、例えば、γ値自体、予め記憶されている複数のγ値の中から所定のγ値を識別するための識別情報等が該当する。本実施の形態では、γ特性情報及びγ値情報からγ制御情報GDが構成される。
視角適応制御回路2は、水平視角情報AHを基に、ユーザの液晶パネル6の中心位置に対する視角に最適な補正用γ特性を特定するためのγ特性情報をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3へ出力するとともに、水平視角情報AH及び水平位置情報HPを基に、特定された補正用γ特性を映像信号ISの液晶パネル6上の各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用γ値を特定するためのγ値情報をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3へ出力する。
ここで、本実施形態では、映像信号ISの肌色を基準に各視角に最適な補正用γ特性及び補正用γ値を予め決定している。肌色を基準にするのは、肌色は人間が視覚的に最も敏感な色であり、肌色に関する視角特性が最も視認されやすいためである。また、液晶パネル6上の表示位置に対するユーザの視角を正確に求めるためには、液晶パネル6の水平方向の幅及び液晶パネル6の中心位置からユーザまでの距離が必要となるが、本実施形態では、装置の構成を簡略化するために、液晶パネル6の中心位置からユーザまでの距離を装置の使用状態等から設定した一定値を規定し、視覚実験等から予め求めたγ特性情報及びγ値情報を用いている。このため、実際の視角に最適なγ特性情報及びγ値情報とならない場合もあるが、この場合、ユーザがリモートコントローラ等を用いて視角方向情報を微調整することにより最適なγ特性情報及びγ値情報すなわち最適なγ特性を選択可能にしている。
なお、視角適応制御回路の構成は、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能であり、例えば、液晶パネル6の中心位置からユーザまでの距離を表す距離情報を取得可能に構成し、視角情報、表示位置情報及び距離情報から表示位置に対する正確な視角を算出し、最適なγ特性に補正するためのγ特定情報及びγ値情報を出力するようにしてもよい。
視角適応γ補正回路3は、γ特性情報に応じて補正用γ特性を決定し、この補正用γ特性をγ値情報に応じて補正し、補正後のγ特性を用いて映像信号ISに対するγ補正処理を実行し、γ補正された映像信号をγ変換回路4へ出力する。視角適応γ補正回路3において補正用γ特性を求める方式としては、種々の方式を用いることができ、例えば、複数のパラメータを用いてγ特性を求める演算方式を用いたり、複数のγ特性を予め記憶するROMテーブル方式を用いてもよい。また、演算方式とROMテーブル方式とを組み合わせてもよく、この場合、γ特性の部分的な曲線化を行うことができ、演算方式による直線近似のみを用いる場合に比して、より高精度な補正を行うことができる。
なお、液晶表示装置では、カラーフィルタやバックライト等の特性からRGB信号間でγ特性が全階調においては一致しておらず、色シフト特性を有しているため、色相変化等の発生を抑えて視角制御を行うために、RGB信号毎に視角適応γ補正回路を設けるようにしてもよい。
γ変換回路4は、γ補正された映像信号に対して通常の画質調整を行うためのγ変換処理を実行し、γ変換された映像信号を駆動回路5へ出力する。なお、γ変換回路4のγ変換処理も、上記のγ補正処理と同様に種々の方式を用いることができる。また、視角適応γ補正回路3及びγ変換回路4を一つのγ変換回路により構成してもよい。
駆動回路5は、極性反転回路、ゲート駆動回路及びソース駆動回路等から構成され、γ変換された映像信号を用いてソース駆動回路により液晶パネル6を駆動し、映像信号ISにより表される画像を液晶パネル6に表示する。液晶パネル6は、左右方向に対して視角依存性が大きくなるようにラビングにより配向制御されたTN液晶パネルである。
本実施形態では、液晶パネル6が表示パネルの一例に相当し、水平画素カウンタ1、視角適応制御回路2及び視角適応γ補正回路3が補正手段の一例に相当し、駆動回路5が駆動手段の一例に相当し、視角適応γ補正回路3がγ補正手段の一例に相当し、視角適応制御回路2がγ制御手段の一例に相当する。
次に、視角適応γ補正回路3におけるγ補正処理についてさらに詳細に説明する。図3は、図1に示す液晶パネルの各視角方向におけるVT特性の一例を示す特性図である。図3の縦軸は透過率(%)であり、横軸は液晶パネル6に印加される電圧(V)である。液晶パネル6が左右方向に対して視角依存性が大きくなるよう配向制御されている場合、図3に示すように、ユーザの視角が0°(正面)の場合のVT特性はVT1となり、ユーザの視角が右30°の場合のVT特性はVT2となり、ユーザの視角が左30°の場合のVT特性はVT3となり、液晶セルの印加電圧に対する透過率特性を表すVT特性が、視角の移動に応じてほぼ平行にシフトする。
図4は、図1に示す液晶パネルにおいて視角が変化した場合におけるγ特性の変化例を説明するための特性図である。図3に示す特性を有する液晶パネル6を用いた場合、図4に示すように、ユーザの視角が0°(正面)の場合のγ特性をγfとすると、ユーザの視角が右15°の場合のγ特性はγR1となり、ユーザの視角が右30°の場合のγ特性はγR2となり、右視角の場合、視角が大きくなるほどγ値が大きくなる。一方、ユーザの視角が左15°の場合のγ特性はγL1となり、ユーザの視角が左30°の場合のγ特性はγL2となり、左視角の場合、視角が大きくなるほどγ値が小さくなる。
図5は、図1に示す視角適応γ補正回路におけるユーザの視角変化に対するγ特性の補正例を説明するための特性図である。図5に示すγ特性は、視角適応γ補正回路3の入出力特性を示しており、ユーザの視角が0°(正面)の場合を基準γ特性とし、この基準γ特性をγRとする。ここで、右視角の場合、ユーザの視角が右15°の場合の補正用γ特性をCR1とし、この補正用γ特性CR1により図4に示すγ特性γR1を補正すると、補正後のγ特性は基準γ特性γRとなる。また、ユーザの視角が右30°の場合の補正用γ特性をCR2とし、この補正用γ特性CR2により図4に示すγ特性γR2を補正すると、補正後のγ特性は基準γ特性γRとなる。
同様に、左視角の場合、ユーザの視角が左15°の場合の補正用γ特性をCL1とし、この補正用γ特性CL1により図4に示すγ特性γL1を補正すると、補正後のγ特性は基準γ特性γRとなる。また、ユーザの視角が左30°の場合の補正用γ特性をCL2とし、この補正用γ特性CL2により図4に示すγ特性γL2を補正すると、補正後のγ特性は基準γ特性γRとなる。
図6は、図1に示す視角適応γ補正回路における液晶パネルの表示位置に対するγ特性の補正例を説明するための特性図である。図6の縦軸はγ値を示し、横軸は液晶パネル6の水平方向の表示位置を示している。図6に示すように、ユーザの視角が0°(正面)の場合、基準γ値γfは、表示位置によって変化せず、液晶パネル6の左端から右端まで一定の基準値に設定される。一方、左視角及び右視角の場合、補正用γ値γCは、表示位置に応じて左側から右側へ増加し、液晶パネル6の左端が最も小さくなり、右端が最も大きくなる。なお、補正用γ値の傾きは、視角の大きさに応じて変化する。
上記の各補正により、視角適応γ補正回路3において、γ特性情報に応じて補正用γ特性が決定され、液晶パネル6に対するユーザの視角に最適なγ特性が選択された後、γ値情報に応じて補正用γ値が決定され、液晶パネル6の各表示位置に対するユーザの視角に最適なγ特性に変更され、このγ特性を用いて映像信号ISに対してγ補正処理が実行される。
このように、本実施形態では、液晶パネル6に対するユーザの水平方向の視角と、液晶パネル6の水平方向における映像信号の表示位置とに応じてγ特性を変化させているので、液晶パネル6の水平方向におけるユーザの視角に適した映像信号を用いて画像を表示することができ、液晶パネル6内において水平方向の視角依存性を改善することができる。
次に、液晶パネル6として左右対称な視角特性を有するPVA(Patterned Vertical Alignment)液晶パネルを用いた場合の視角適応γ補正回路3におけるγ補正処理について説明する。一般に、PVA液晶パネルは、大画面表示装置に用いられ、液晶パネルの水平方向の視角依存性が発生しやすく、本発明によるγ補正処理による視角依存性の改善効果が顕著となる。
図7は、PVA液晶パネルにおいて視角が変化した場合におけるγ特性の変化例を説明するための特性図である。図7に示すように、PVA液晶パネルを用いた場合、ユーザの視角が0°(正面)の場合のγ特性をγfとすると、ユーザの視角が左15°又は右15°の場合のγ特性はγS1となり、ユーザの視角が左30°又は右30°の場合のγ特性はγS2となり、ユーザの視角が左45°又は右45°の場合のγ特性はγS3となり、左視角及び右視角ともに、視角が大きくなるほどγ値が小さくなる。
図8は、PVA液晶パネルを用いた場合の視角適応γ補正回路におけるユーザの視角変化に対するγ特性の補正例を説明するための特性図である。図8に示すγ特性は、視角適応γ補正回路3の入出力特性を示しており、ユーザの視角が0°(正面)の場合を基準γ特性とし、この基準γ特性をγRとする。ここで、ユーザの視角が左15°又は右15°の場合の補正用γ特性をC1とし、この補正用γ特性C1により図7に示すγ特性γS1を補正すると、補正後のγ特性は基準γ特性γRとなる。ユーザの視角が左30°又は右30°の場合の補正用γ特性をC2とし、この補正用γ特性C2により図7に示すγ特性γS2を補正すると、補正後のγ特性は基準γ特性γRとなる。ユーザの視角が左45°又は右45°の場合の補正用γ特性をC3とし、この補正用γ特性C3により図7に示すγ特性γS3を補正すると、補正後のγ特性は基準γ特性γRとなる。
図9は、PVA液晶パネルを用いた場合の視角適応γ補正回路における表示位置に対するγ特性の補正例を説明するための特性図である。図9の縦軸はγ値を示し、横軸はPVA液晶パネルの水平方向の表示位置を示している。図9に示すように、ユーザの視角が0°(正面)の場合、基準γ値γfは、表示位置によって変化せず、液晶パネル6の左端から右端まで一定の基準値に設定される。左視角の場合、補正用γ値γLは、表示位置に応じて左側から右側へ増加し、PVA液晶パネルの左端が最も小さくなり、右端が最も大きくなる。一方、右視角の場合、補正用γ値γRは、表示位置に応じて右側から左側へ増加し、PVA液晶パネルの右端が最も小さくなり、左端が最も大きくなる。なお、各補正用γ値の傾きは、視角の大きさに応じて変化する。
上記の各補正により、PVA液晶パネルを用いた場合でも、視角適応γ補正回路3において、γ特性情報に応じて補正用γ特性が決定され、PVA液晶パネルに対するユーザの視角に最適なγ特性が選択された後、γ値情報に応じて補正用γ値が決定され、PVA液晶パネルの各表示位置に対するユーザの視角に最適なγ特性に変更され、このγ特性を用いて映像信号ISに対してγ補正処理が実行される。
このように、PVA液晶パネルに対するユーザの水平方向の視角と、PVA液晶パネルの水平方向における映像信号の表示位置とに応じてγ特性を変化させているので、PVA液晶パネルの水平方向におけるユーザの視角に適した映像信号を用いて画像を表示することができ、大画面のPVA液晶パネル内において水平方向の視角依存性を改善することができる。
次に、本発明の第2実施形態による液晶表示装置について説明する。図10は、本発明の第2実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図10に示す液晶表示装置と図1に示す液晶表示装置とで異なる点は、垂直画素カウンタ7が付加され、視角適応制御回路2及び視角適応γ補正回路3が視角適応制御回路2a及び視角適応γ補正回路3aに変更された点である。その他の点は図1に示す液晶表示装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
視角適応制御回路2aには液晶パネル6の中心に位置する画素に対するユーザの水平方向視角を表す水平視角情報AH及び垂直方向視角を表す垂直視角情報AVが入力され、垂直画素カウンタ7には映像信号ISの垂直同期信号VSが入力される。
垂直画素カウンタ7は、垂直同期信号VSを基準に液晶パネル6の垂直方向(表示画面の上下方向)における映像信号ISの画素位置を特定し、この画素位置を表す垂直位置情報VPを視角適応制御回路2aへ出力する。
視角適応制御回路2aは、水平視角情報AH、垂直視角情報AV、水平位置情報HP及び垂直位置情報VPを基に、視角適応γ補正回路3aのγ特性を映像信号ISの液晶パネル6上の表示位置に対するユーザの三次元空間内の視角に最適なγ特性に補正するためのγ制御情報GDを視角適応γ補正回路3aへ出力する。
具体的には、視角適応制御回路2aには、液晶パネル6の中心に位置する画素に対する三次元空間内の各視角に対応付けてγ特性情報がテーブル形式で予め記憶されるとともに、液晶パネル6の中心に位置する画素に対する三次元空間内の各視角及び液晶パネル6の表示平面上における各表示位置に対応付けてγ値情報がテーブル形式で予め記憶されている。
ここで、γ特性情報は、液晶パネル6の中心位置に対するユーザの三次元空間内の視角に最適な補正用γ特性を決定するための情報であり、水平視角情報AH及び垂直視角情報AVから生成され、例えば、γ特性自体、予め記憶されている複数のγ特性の中から所定のγ特性を識別するための識別情報等が該当する。また、γ値情報は、特定された補正用γ特性を映像信号ISの液晶パネル6上の各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用γ値を特定するための情報であり、水平視角情報AH、垂直視角情報AV、水平位置情報HP及び垂直位置情報VPから生成され、例えば、γ値自体、予め記憶されている複数のγ値の中から所定のγ値を識別するための識別情報等が該当する。本実施の形態では、γ特性情報及びγ値情報からγ制御情報GDが構成される。
視角適応制御回路2aは、水平視角情報AH及び垂直視角情報AVから液晶パネル6の中心位置に対するユーザの三次元空間内の視角を特定し、この視角に最適な補正用γ特性を特定するためのγ特性情報をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3aへ出力するとともに、水平視角情報AH、垂直視角情報AV、水平位置情報HP及び垂直位置情報VPを基に、特定された補正用γ特性を映像信号ISの液晶パネル6の表示平面上における各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用γ値を特定するためのγ値情報をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3aへ出力する。
視角適応γ補正回路3aは、γ特性情報に応じて補正用γ特性を決定し、この補正用γ特性をγ値情報に応じて補正し、補正後のγ特性を用いて映像信号ISに対するγ補正処理を実行し、γ補正された映像信号をγ変換回路4へ出力し、以降の各ブロックの動作は、第1実施形態と同様である。
本実施形態では、水平画素カウンタ1、垂直画素カウンタ7、視角適応制御回路2a及び視角適応γ補正回路3aが補正手段の一例に相当し、視角適応γ補正回路3aがγ補正手段の一例に相当し、視角適応制御回路2aがγ制御手段の一例に相当し、その他は第1実施形態と同様である。
上記の処理により、本実施形態では、液晶パネル6に対するユーザの三次元空間内の視角と、液晶パネル6の表示画面上における映像信号の二次元的な表示位置とに応じてγ特性を変化させているので、γ特性を三次元的にパラボラ状に変化させることができ、水平方向におけるユーザの視角のみならず、斜め方向におけるユーザの視角にも適した映像信号を用いて画像を表示することができ、液晶パネル6内において二次元的に視角依存性を改善することができる。
次に、本発明の第3実施形態による液晶表示装置について説明する。図11は、本発明の第3実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図11に示す液晶表示装置と図1に示す液晶表示装置とで異なる点は、視角適応制御回路2及び視角適応γ補正回路3が視角適応制御回路2b及び視角適応γ補正回路3bに変更された点である。その他の点は図1に示す液晶表示装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
視角適応制御回路2bには、液晶パネル6の中心に位置する画素に対するユーザの水平方向の視角を表す水平視角情報AH及び映像信号ISの垂直同期信号VSが入力される。視角適応γ補正回路3bは、γ1補正回路31、γ2補正回路32及び選択回路33を含む。γ1補正回路31及びγ2補正回路32にはR、G、Bの各色成分に分離された映像信号ISがそれぞれ入力され、選択回路33は、γ1補正回路31及びγ2補正回路32の出力のうちの一方を選択的に出力する。
視角適応制御回路2bは、垂直同期信号VS、水平視角情報AH及び水平位置情報HPを基に、視角適応γ補正回路3bのγ1補正回路31の第1γ特性及びγ2補正回路32の第2γ特性を映像信号ISの液晶パネル6上の表示位置に対する水平方向のユーザの視角に最適な第1γ特性及び第2γ特性に補正し且つ第1γ特性及び第2γ特性を時間的及び/又は空間的に切り替えることにより当該視角における視野角を拡大するためのγ制御情報GDを視角適応γ補正回路3bへ出力する。
具体的には、視角適応制御回路2bには、液晶パネル6の中心に位置する画素に対する水平平面上の各視角に対応付けて第1γ特性情報及び第2γ特性情報がテーブル形式で予め記憶されるとともに、液晶パネル6の中心に位置する画素に対する各視角及び液晶パネル6の表示平面上における各表示位置に対応付けて第1γ値情報及び第2γ値情報がテーブル形式で予め記憶されている。
ここで、第1γ特性情報は、ユーザの液晶パネル6の中心位置に対する視角に最適な補正用第1γ特性を決定するための情報であり、第2γ特性情報は、ユーザの液晶パネル6の中心位置に対する視角に最適な補正用第2γ特性を決定するための情報であり、水平視角情報AHからそれぞれ生成され、例えば、γ特性自体、予め記憶されている複数のγ特性の中から所定のγ特性を識別するための識別情報等が該当する。また、第1γ値情報は、特定された補正用第1γ特性を映像信号ISの液晶パネル6上の各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用第1γ値を特定するための情報であり、第2γ値情報は、特定された補正用第2γ特性を映像信号ISの液晶パネル6上の各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用第2γ値を特定するための情報であり、水平視角情報AH及び水平位置情報HPからそれぞれ生成され、例えば、γ値自体、予め記憶されている複数のγ値の中から所定のγ値を識別するための識別情報等が該当する。
視角適応制御回路2bは、水平視角情報AHを基に、ユーザの液晶パネル6の中心位置に対する視角に最適な補正用第1及び第2γ特性を特定するための第1及び第2γ特性情報をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3bへ出力するとともに、水平視角情報AH及び水平位置情報HPを基に、特定された補正用第1及び第2γ特性を映像信号ISの液晶パネル6上の各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用第1及び第2γ値を特定するための第1及び第2γ値情報をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3bへ出力する。さらに、視角適応制御回路2bは、補正用第1及び第2γ特性を液晶パネル6の表示画面上において市松模様状に切り替えるとともに2フレーム毎に切り替えるための切り替え制御信号をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3bへ出力する。
ここで、切り替え制御信号は、補正用第1及び第2γ特性を液晶パネル6の表示画面上において市松模様状に切り替えるとともに2フレーム毎に切り替えるための情報を含み、本実施の形態では、第1及び第2γ特性情報、第1及び第2γ値情報並びに切り替え制御信号からγ制御情報GDが構成される。
γ1補正回路31は、第1γ特性情報に応じて補正用第1γ特性を決定し、この補正用第1γ特性を第1γ値情報に応じて補正し、補正後のγ特性を用いて映像信号ISに対するγ補正処理を実行し、γ補正された映像信号を選択回路33へ出力する。γ2補正回路32は、第2γ特性情報に応じて補正用第2γ特性を決定し、この補正用第2γ特性を第2γ値情報に応じて補正し、補正後のγ特性を用いて映像信号ISに対するγ補正処理を実行し、γ補正された映像信号を選択回路33へ出力する。選択回路33は、切り替え制御信号に応じてγ1補正回路31及びγ2補正回路32の出力を切り替えてγ変換回路4へ出力し、以降の各ブロックの動作は、第1実施形態と同様である。
本実施形態では、水平画素カウンタ1、視角適応制御回路2b及び視角適応γ補正回路3bが補正手段の一例に相当し、視角適応γ補正回路3bがγ補正手段の一例に相当し、視角適応制御回路2bがγ制御手段の一例に相当し、その他は第1実施形態と同様である。
図12は、図11に示す液晶パネルとしてPVA液晶パネルを用いた場合の視角適応γ補正回路におけるユーザの視角変化に対するγ特性の補正例を説明するための特性図である。図12に示すγ特性は、視角適応γ補正回路3bの入出力特性を示しており、ユーザの視角が0°(正面)の場合を基準γ特性とし、この基準γ特性をγRとする。ここで、ユーザの視角が左30°又は右30°の場合の補正用第1γ特性をγ1、補正用第2γ特性をγ2とし、補正用第1γ特性γ1と補正用第2γ特性γ2とを所定周期で切り替えると、合成後の補正用γ特性はC2となり、この補正用γ特性C2により図7に示すγ特性γS2を補正すると、補正後のγ特性は基準γ特性γRとなる。なお、本実施形態でも、水平方向における映像信号ISの各表示位置に対して各γ特性が最適になるように、第1γ値情報に応じて補正用第1γ特性を補正するとともに、第2γ値情報に応じて補正用第2γ特性を補正しているが、第1実施形態において図9を用いて説明した処理と同様であるので詳細な説明は省略する。
図13は、図11に示す選択回路による補正用第1γ特性γ1と補正用第2γ特性γ2との切り替えパターンの一例を示す模式図である。図13に示すように、選択回路33は、R画素、G画素及びB画素を1単位として補正用第1γ特性γ1と補正用第2γ特性γ2とを市松模様状に且つ2フレーム毎に切り替える。なお、図13に示す「+」及び「−」は液晶パネル6に印加される電圧の極性を示しており、駆動回路5内の極性反転回路(図示省略)により1フレーム毎に極性が反転される。
ここで、補正用第1γ特性はユーザの視角が左15°又は右15°の場合に最適なγ特性であり、補正用第2γ特性はユーザの視角が左45°又は右45°の場合に最適なγ特性であり、これらのγ特性が上記のパターン制御により合成されることにより、ユーザの視角が左30°又は右30°の場合における視野角が拡大される。
このように、本実施形態では、第1実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、補正用第1γ特性と補正用第2γ特性とを時空間的に交互に切り替えることにより補正用第1γ特性と補正用第2γ特性が合成され、補正用第1γ特性と補正用第2γ特性が対応付けられている視角に対する液晶パネル6の視野角を拡大することができるので、液晶パネル6の水平方向におけるユーザの視角に適した視角特性で且つ拡大された視野角で画像を表示することができ、液晶パネル6内において水平方向の視角依存性及び視野角特性を改善することができる。
なお、γ特性の切り替えパターンは、上記の例に特に限定されず、R画素、G画素及びB画素の画素毎に異なるγ特性を設定したり、1画素中のR画素及びB画素を同一のγ特性にしてG画素のみ異なるγ特性に設定する等の種々の変更が可能である。
次に、本発明の第4実施形態による液晶表示装置について説明する。図14は、本発明の第4実施形態による液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図14に示す液晶表示装置と図1に示す液晶表示装置とで異なる点は、視角適応制御回路2が視角適応制御回路2cに変更された点である。その他の点は図1に示す液晶表示装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図14に示す液晶表示装置では、液晶パネル6の表示画面が左右に2分割され、液晶パネル6の左側表示画面を主に第1ユーザが視聴し、右側表示画面を主に第2ユーザが視聴する。視角適応γ補正回路3には、左側表示画面に第1画像を表示し、右側表示画面に第2の画像を表示するための映像信号ISが入力され、視角適応制御回路2cには、液晶パネル6の左側表示画面の中心に位置する画素に対する第1ユーザの水平方向の視角を表す第1水平視角情報ALが入力され、右側表示画面の中心に位置する画素に対する第2ユーザの水平方向の視角を表す第2水平視角情報ARが入力される。なお、第1及び第2水平視角情報AL,ARは、本実施形態において好ましい視角がそれぞれ予め設定され、所定のメモリ等から読み出される情報であり、各ユーザがリモートコントローラ(図示省略)等により微調整可能に構成されている。
視角適応制御回路2cは、第1水平視角情報AL及び水平位置情報HPを基に、視角適応γ補正回路3のγ特性を映像信号ISの左側表示画面上の表示位置に対する第1ユーザの水平方向の視角に最適なγ特性に補正するためのγ制御情報GDを視角適応γ補正回路3へ出力するとともに、第2水平視角情報AR及び水平位置情報HPを基に、視角適応γ補正回路3のγ特性を映像信号ISの右側表示画面上の表示位置に対する第2ユーザの水平方向の視角に最適なγ特性に補正するためのγ制御情報GDを視角適応γ補正回路3へ出力する。
ここで、γ制御情報GDは、左側表示画面用のγ特性情報及びγ値情報並びに右側表示画面用のγ特性情報及びγ値情報から構成される。左側表示画面用のγ特性情報は、液晶パネル6の左側表示画面の中心位置に対する第1ユーザの視角に最適な補正用γ特性を決定するための情報であり、第1水平視角情報ALから生成され、例えば、γ特性自体、予め記憶されている複数のγ特性の中から所定のγ特性を識別するための識別情報等が該当する。左側表示画面用のγ値情報は、特定された左側表示画面用の補正用γ特性を映像信号ISの左側表示画面上の各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用γ値を特定するための情報であり、第1水平視角情報AL及び水平位置情報HPから生成され、例えば、γ値自体、予め記憶されている複数のγ値の中から所定のγ値を識別するための識別情報等が該当する。
また、右側表示画面用のγ特性情報は、液晶パネル6の右側表示画面の中心位置に対する第2ユーザの視角に最適な補正用γ特性を決定するための情報であり、第2水平視角情報ARから生成され、例えば、γ特性自体、予め記憶されている複数のγ特性の中から所定のγ特性を識別するための識別情報等が該当する。右側表示画面用のγ値情報は、特定された右側表示画面用の補正用γ特性を映像信号ISの右側表示画面上の各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用γ値を特定するための情報であり、第2水平視角情報AR及び水平位置情報HPから生成され、例えば、γ値自体、予め記憶されている複数のγ値の中から所定のγ値を識別するための識別情報等が該当する。
視角適応γ補正回路3は、左側表示画面用のγ特性情報に応じて補正用γ特性を決定し、この補正用γ特性を左側表示画面用のγ値情報に応じて補正し、補正後のγ特性を用いて左側表示画面用の映像信号ISに対するγ補正処理を実行するとともに、右側表示画面用のγ特性情報に応じて補正用γ特性を決定し、この補正用γ特性を右側表示画面用のγ値情報に応じて補正し、補正後のγ特性を用いて右側表示画面用の映像信号ISに対するγ補正処理を実行し、γ補正された左側及び右側表示画面用の映像信号をγ変換回路4へ出力する。
γ変換回路4は、γ補正された左側及び右側表示画面用の映像信号に対して通常の画質調整を行うためのγ変換処理を実行し、γ変換された左側及び右側表示画面用の映像信号を駆動回路5へ出力する。駆動回路5は、γ変換された左側及び右側表示画面用の映像信号を用いて液晶パネル6を駆動し、左側表示画面用の画像を液晶パネル6の左側表示画面に表示するとともに、右側表示画面用の画像を液晶パネル6の右側表示画面に表示する。
本実施形態では、水平画素カウンタ1、視角適応制御回路2c及び視角適応γ補正回路3が補正手段の一例に相当し、視角適応制御回路2cがγ制御手段の一例に相当し、その他は第1実施形態と同様である。
次に、視角適応γ補正回路3における2画面のγ補正処理について詳細に説明する。図15は、図14に示す液晶表示装置の使用状態の一例を説明するための模式図である。図15に示す例は、カーナビゲーション用液晶表示装置の例であり、液晶パネル6の表示領域が左右に2分割され、左側表示画面である第1表示領域R1にテレビ放送画像を表示して第1ユーザである助手席の搭乗者NPがテレビ放送画像を視聴し、右側表示画面である第2表示領域R2にカーナビゲーション用送画像を表示して第2ユーザである運転者DPがカーナビゲーション用送画像を視聴する。この場合、第1表示領域R1の中心に位置する画素に対する搭乗者NPの視角はαLであり、左視角αLを表す第1水平視角情報ALが視角適応制御回路2cに入力され、一方、第2表示領域R2の中心に位置する画素に対する運転者DPの視角はαRであり、右視角αRを表す第2水平視角情報ARが視角適応制御回路2cに入力される。
視角適応制御回路2cには、第1表示領域R1の中心に位置する画素に対する水平平面上の各視角に対応付けてγ特性情報がテーブル形式で予め記憶されるとともに、第1表示領域R1の中心に位置する画素に対する各視角及び第1表示領域R1の水平方向における各表示位置に対応付けてγ値情報がテーブル形式で予め記憶され、第2表示領域R2に対するγ特性情報及びγ値情報も同様にテーブル形式で予め記憶されている。
視角適応制御回路2cは、水平走査期間の前半において、第1水平視角情報ALを基に、第1表示領域R1の中心位置に対する第1ユーザの視角に最適な補正用γ特性を特定するためのγ特性情報をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3へ出力するとともに、第1水平視角情報AL及び水平位置情報HPを基に、特定された補正用γ特性を映像信号ISの第1表示領域R1上の各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用γ値を特定するためのγ値情報をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3へ出力する。このとき、視角適応γ補正回路3は、γ特性情報に応じて補正用γ特性を決定し、この補正用γ特性をγ値情報に応じて補正し、補正後のγ特性を用いて第1表示領域R1の映像信号ISに対するγ補正処理を実行し、γ補正された映像信号をγ変換回路4へ出力する。
また、視角適応制御回路2cは、水平走査期間の後半において、第2水平視角情報ARを基に、第2表示領域R2の中心位置に対する第2ユーザの視角に最適な補正用γ特性を特定するためのγ特性情報をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3へ出力するとともに、第2水平視角情報AR及び水平位置情報HPを基に、特定された補正用γ特性を映像信号ISの第2表示領域R2上の各表示位置に最適なγ特性に補正する補正用γ値を特定するためのγ値情報をγ制御情報GDとして視角適応γ補正回路3へ出力する。このとき、視角適応γ補正回路3は、γ特性情報に応じて補正用γ特性を決定し、この補正用γ特性をγ値情報に応じて補正し、補正後のγ特性を用いて第2表示領域R2の映像信号ISに対するγ補正処理を実行し、γ補正された映像信号をγ変換回路4へ出力する。
上記の補正により、視角適応γ補正回路3において、第1表示領域R1のγ特性情報に応じて補正用γ特性が決定され、第1表示領域R1に対する第1ユーザの視角に最適なγ特性が選択された後、第1表示領域R1のγ値情報に応じて補正用γ値が決定され、第1表示領域R1の各表示位置に対する第1ユーザの視角に最適なγ特性に変更され、このγ特性を用いて第1表示領域R1の映像信号ISに対してγ補正処理が実行されるとともに、第2表示領域R2のγ特性情報に応じて補正用γ特性が決定され、第2表示領域R2に対する第2ユーザの視角に最適なγ特性が選択された後、第2表示領域R2のγ値情報に応じて補正用γ値が決定され、第2表示領域R2の各表示位置に対する第2ユーザの視角に最適なγ特性に変更され、このγ特性を用いて第2表示領域R2の映像信号ISに対してγ補正処理が実行される。
このように、本実施形態では、液晶パネル6の第1表示領域R1に対する第1ユーザの水平方向の視角と、第1表示領域R1の水平方向における映像信号の表示位置とに応じてγ特性を変化させているので、第1表示領域R1の水平方向における第1ユーザの視角に適した映像信号を用いて画像を表示することができるとともに、第2表示領域R2に対する第2ユーザの水平方向の視角と、第2表示領域R2の水平方向における映像信号の表示位置とに応じてγ特性を変化させているので、第2表示領域R2の水平方向における第2ユーザの視角に適した映像信号を用いて画像を表示することができ、複数のユーザの異なる視角に対してそれぞれ最適な視角特性で画像を表示することができる。
なお、本実施形態では、液晶パネル6を左右に2分割したが、分割数及び各画像の表示位置等はこの例に特に限定されず、3分割以上に分割したり、親画面の中に子画面を表示したり、複数のウインドウ画面を重ねて表示する等の種々の変更が可能である。
また、上記の各実施形態は任意に組み合わせることができ、この場合も各実施形態の効果を同様に奏することができる。