JP2006243325A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶の応答速度を改善するオーバードライブ技術において、現在のフレームとそれ以前のフレームとからルックアップテーブルを参照して現在フレームを補正する方法では、温度変化やユーザーの指示に対応して補正量を変化させるためには多数のルックアップテーブルを用意しておく必要があり、コストが増加する。
【解決手段】補正値を格納したルックアップテーブルの出力する値を増減させる演算を行う演算手段を設ける。増減の量はユーザーの指示、液晶表示装置の温度検出値、入力画像の特徴検出値などによって決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶の応答速度を改善するオーバードライブ技術において、コストを削減できる液晶表示装置の構成に関するものである。

液晶表示装置は、ブラウン管に比べて軽量、薄型化の要求にこたえることができるため、テレビ受信機の表示装置として用いられることが多くなっている。しかし、液晶の応答速度が遅いために、動画を表示したときに残像やぼけが発生し、ブラウン管などと比べて動画の表示品位が劣るという欠点があった。

このような液晶の応答の遅さを改善するために特許文献１では、現在のフレームの入力画像信号と１フレーム前の入力画像信号に応じて、現在フレームの画像信号が１フレーム前よりも大きい場合には、現在フレームの画像信号より大きい画像信号を液晶表示装置駆動手段に出力し、逆に現在フレームの画像信号が１フレーム前よりも小さい場合には、現在フレームの画像信号より小さい画像信号を液晶表示装置駆動手段に出力するという手法を用いている。このような手法はオーバードライブ技術と呼ばれ、一般的な技術となっている。

図６にオーバードライブ技術を用いた液晶表示装置の一般的な構成例を示す。入力された画像データはフレームメモリ１に入力され、１フレームの遅延の後にフレームメモリ１から出力される。一方、現在フレームの入力画像データはフレームメモリ１からの１フレーム前の画像データとともに補正手段２へ入力される。補正手段２は入力された現在フレーム画像データと１フレーム前画像データとからルックアップテーブル３を参照する。ルックアップテーブル３には前記のように入力画像データを補正するための補正値が格納されている。ルックアップテーブル３からの出力と現在フレーム画像データとを加算器４によって加算することで入力画像データの補正を行い、液晶パネル駆動手段５へ出力される。液晶パネル駆動手段５は入力された補正済み画像データをもとに、液晶パネル６を駆動し、補正済み画像データを表示させる。

ルックアップテーブル３には入力画像データを補正するための補正値が格納されていて、現在フレームの入力画像データと１フレーム前の入力画像データの組み合わせごとに補正値がひとつ得られる。この補正値は、現在フレームの入力画像データが１フレーム前の入力画像データよりも大きい場合には、現在フレームをより大きな値に補正するように正の値となる。逆に現在フレームの入力画像データが１フレーム前の入力画像データよりも小さい場合には、現在フレームをより小さな値に補正するように負の値となる。また、ルックアップテーブル３はＲＯＭやＲＡＭで実装される。

このように入力画像データの時間軸方向の変化が大きくなるような補正を入力画像データに施してやることで、液晶の応答速度を速めることができ、結果として液晶パネル６に表示される動画の残像やぼけの発生を抑えることができる。

しかしながら、液晶表示装置の温度が変わるなどして液晶の応答特性が変わってしまうと、ルックアップテーブルに格納されている補正値では適切な補正ができなくなり、過補正になって不自然な画像が表示されたり、逆に補正の量が足らなくなり、十分な応答速度の改善効果が得られずぼけや残像の残る画像が表示されたりする。特許文献１では、液晶表示装置の温度を検出し、検出温度に応じて補正の量を調節する方法がとられている。

温度に応じて補正値を調節する具体的な方法として、特許文献２では前記のようなルックアップテーブルを用いて補正値を得る方法において、液晶表示装置の温度変化による液晶の応答特性の変化に対応するために、あらかじめいくつかの温度の液晶表示装置の特性に応じて作成しておいたルックアップテーブルを複数個用意しておき、液晶表示装置の温度の検出値によってそれらのルックアップテーブルを切り替えて使う、という方法をとっている。

しかし、前記のようなルックアップテーブルを複数用意し、選択して用いる方法では、多くの温度に対応させて細かく温度制御を行おうとすると、その分だけ多くのルックアップテーブルが必要になる。

また、ユーザーの指示や入力画像の特徴など、温度以外のパラメータによって補正の強弱を変える場合などでも、その分だけ多くのルックアップテーブルが必要になる。
特許第２６１６６５２号公報 特許第３０５２４１８号公報 特開２００２−１８９４５８号公報

液晶表示装置の温度やユーザーの指示、画像の特徴などに応じてさまざまに補正量を変えることのできるオーバードライブを実現するためには、多数のルックアップテーブルが必要になり、コストの増加を招くという課題があった。

本発明は現在フレームの入力画像データと１フレーム前の入力画像データとからルックアップテーブルを参照して得られた、現在フレームの入力画像の補正値に対して、液晶表示装置の温度検出値やユーザーからの指示などに応じて増減させるような演算を施す演算回路を設けることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置は、液晶表示装置の温度変化やユーザーの指示に応じて補正量をさまざまに変化させる場合でも、ルックアップテーブルが少なくて済むため、ルックアップテーブルの増加によるコストの増加を抑えることができる。

（実施例１）
図１は本発明の実施形態の一例のブロック図である。

入力された画像データはフレームメモリ１に入力され、１フレームの遅延の後にフレームメモリ１から出力される。現在フレームの入力画像データはフレームメモリ１から出力される１フレーム前の画像データとともに補正手段２へ入力される。補正手段２は入力された現在フレーム画像データと１フレーム前画像データとからルックアップテーブル３を参照する。ルックアップテーブル３には、現在フレームの入力画像データと１フレーム前の画像データの組み合わせに対応して、あらかじめ決められた、入力画像データの補正値が格納されている。ルックアップテーブルから読み取った補正値は演算手段７に入力され、補正値を増減させる演算を行い出力される。演算手段から出力された値は、加算器４によって現在フレームの入力画像データに加算されて、液晶表示装置駆動手段に出力される。液晶パネル駆動手段５は入力された補正済み画像データをもとに、液晶パネル６を駆動し、補正済み画像データを表示させる。

図２は横軸を時間軸としたときの入力画像データと補正値の関係を示している。加算器４で図２Ａの入力画像データと図２Ｂの補正値との加算が行われ図２Ｃのような波形が出力される。前記演算手段７での補正値の増減によって、図２Ｂ、図２Ｃの点線で示したように補正値を調節することができる。

前記演算手段７で補正量をどのくらい増減させるかを表す増減量は、温度検出手段８で検出した液晶表示装置の温度検出値に応じて決定される。温度検出手段８によって検出された検出値は増減量決定手段９に入力され、増減量決定手段９は温度検出値に応じた補正値の増減量を演算手段７に出力する。

ここで、補正値の増減量はルックアップテーブル３に格納する補正値を作成時に想定した温度よりも検出温度が高いときは、ルックアップテーブルから読み取った補正値を増加させるように増減値を決定し、テーブル作成時に想定した温度よりも検出温度が低い場合は、補正値を減少させるような値とする。

温度検出値と増減量の対応はあらかじめ実験などで求めておけばよい。また、温度検出値と増減量の対応は、ルックアップテーブルにしておいてもよいし、温度検出値を変数とした関数にしておいて計算で求めるなど、いろいろな方法がありうる。

また、演算手段７での、補正値と増減量との演算方法についても、掛け算や足し算、補正値と増減量を変数とする関数など、いろいろな方法がありうる。ただし、増減量決定手段９の出力する増減量の具体的な値は、演算手段７での具体的な演算方法によって異なる。

なお、前記の説明では入力された画像データがそのままフレームメモリに入力されているが、入力画像データを加工した後にフレームメモリに入力してもよい。また、入力画像データとフレームメモリから出力された画像データをそのまま用いてルックアップテーブルを参照しているが、入力画像データとフレームメモリから出力された画像データの両方またはどちらか一方を加工した後の画像データを用いてルックアップテーブルを参照してもよい。画像データの加工方法としては、下位ビットを切り捨ててビット数を減らすなど、さまざまな方法がありうる。

本実施例によれば、ルックアップテーブルが１つしかなくても、液晶表示装置の温度変化による液晶の応答特性の変化に合わせて補正値を変化させることができるようになるため、多数のルックアップテーブルを用意しておく必要がなくなり、コストを減らすことができる。

（実施例２）
図３は本発明の第２の実施例のブロック図である。この実施例ではルックアップテーブルが複数あり、その中から一つを選択して用いるようになっている点が実施例１と異なる。図３において符号１、２と４〜９は実施例１と同様なので説明は省略する。

この実施例では、複数のルックアップテーブル１１を備え、そのひとつひとつには、それぞれ液晶表示装置の温度がある値のときにもっとも適切となるよう設定された補正値が格納されている。また、ルックアップテーブル選択手段１０は、温度検出手段８の出力する温度検出値にもっとも近いルックアップテーブルを選択するルックアップテーブル選択信号を出力する。

このような構成のため、温度検出値が複数のルックアップテーブル１１のうち、いずれかに対応する値の中間の値のときは、最も近いルックアップテーブルを選択しておき、増減量決定手段９で増減量を調節することで、より細かな温度制御を行うことができる。ルックアップテーブルの数は温度制御の正確さとルックアップテーブルにかけるコストとを考慮して適宜決めればよい。

本実施例によれば、ルックアップテーブルが少なくても細かな温度制御ができるようになるため、細かな温度制御を行いたい場合でも多くのルックアップテーブルを用意する必要がなくなり、コストの削減を図ることができる。

（実施例３）
図５は本発明の第３の実施例のブロック図である。この実施例では増減量決定手段９に入力される信号が、ユーザーの指示となっている点が実施例１と異なる。図５において符号１〜７は実施例１と同様なので説明は省略する。

この実施例では、演算手段７における画像データ補正値の増減量は、ユーザーの指示に応じて増減量決定手段９で決定する。そのため、ユーザーの好みに応じて補正の強さを変えることができ、液晶パネル６に補正の強い鮮鋭感のある画像を表示したり、補正を弱めた滑らかな画像を表示したりできるようになる。

この場合でも、ユーザーの指示ごとにルックアップテーブルを切り替えるような必要はなくなり、コストの削減を図ることができる。

（実施例４）
図６は本発明の第４の実施例のブロック図である。この実施例では増減量決定手段９に入力される信号が、入力画像の特徴量を検出する特徴量検出手段１０の出力となっている点が実施例１と異なる。図６において符号１〜７は実施例１と同様なので説明は省略する。

この実施例では入力画像のある特徴に注目し、それを検出した結果を入力画像データの補正に反映させることを特徴とする。特徴量検出手段１２の検出する特徴量は、入力画像のノイズや、注目画素周辺の画素の明るさなど、さまざまなものが考えられるが、増減量決定手段９で決定する増減量の決定方法は、どんな特徴量を検出したかによって変える必要がある。たとえば、ノイズを検出する場合はノイズを打ち消すように増減量を決定すればよい。また、注目画素の周辺画素の明るさを検出する場合は、周囲が暗い場合には補正値を弱めに設定して、暗い部分のノイズが強調されて目立ってしまうのを防ぐようにすればよい。

本実施例のようにすることで、入力画像の特徴量検出値に応じて補正値を調節したい場合でも、ルックアップテーブルを切り替える必要はなくなり、コストの削減を図ることができる。

本発明の液晶表示装置は、液晶表示装置の温度変化やユーザーの指示、入力画像の特徴などに応じて入力画像データの補正量をさまざまに変化させる場合でも、ルックアップテーブルが少なくとも１つで済むため、ルックアップテーブルの増加によるコストの増加を抑えることができるため、液晶表示装置の液晶の応答速度を改善するオーバードライブ技術でコストを抑える方法として有用である。

本発明の実施例１の実施方法を示す図 補正値の増減を示す図 本発明の実施例２の実施方法を示す図 本発明の実施例３の実施方法を示す図 本発明の実施例４の実施方法を示す図 従来のオーバードライブを用いた液晶表示装置の一例を示す図

符号の説明

１ フレームメモリ
２ 補正手段
３ ルックアップテーブル
４ 加算器
５ 液晶パネル駆動手段
６ 液晶パネル
７ 演算手段
８ 温度検出手段
９ 増減量決定手段
１０ ルックアップテーブル選択手段
１１ 複数のルックアップテーブル

Claims (6)

1. 画像データを少なくとも１フレーム分記憶する記憶手段と、前記画像データと前記記憶手段から出力された画像データから前記画像データを補正する補正値を生成して出力する補正値生成手段と、前記補正値生成手段から出力された補正値を増減させる演算を行う演算手段と、前記演算手段から出力された値と前記入力画像データとを加算する加算器とを備えた液晶表示装置。
2. 前記補正値生成手段はルックアップテーブルである請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記補正値生成手段は複数のルックアップテーブルからなり、前記複数のルックアップテーブルからひとつを選択して補正信号を生成する請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 液晶表示装置の温度を検出する手段をさらに備え、前記温度に応じて前記演算手段での増減量を決定する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 入力手段をさらに備え、前記入力手段からの指示に応じて前記演算手段での増減量を決定する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記入力画像データおよび前記記憶手段から出力される画像データの特徴量を検出し、前記特徴量に応じて前記演算手段での増減量を決定する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置。

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