JP2007232752A - 液晶駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ちらつきのない良好な表示品位で画像を表示することができる液晶駆動装置を提供する。
【解決手段】オーバードライブ回路13は、前回入力された画像データと新たに入力された画像データとを各画素毎に比較する。そして、オーバードライブ回路13は、新たに入力された画像データの方が低階調となる場合には、その階調をより低い階調にするように画像データを補正し、新たに入力された画像データの方が高階調となる場合には、その階調をより高い階調にするように画像データを補正する。FRC回路11は、フレームの順番、補正後の画像データに基づいて、LCDモジュール12への出力データを画素毎に決定する。LCDモジュール12は、FRC回路11によって決定されたデータに応じて液晶表示装置に画像を表示させる。
【選択図】図1
【解決手段】オーバードライブ回路13は、前回入力された画像データと新たに入力された画像データとを各画素毎に比較する。そして、オーバードライブ回路13は、新たに入力された画像データの方が低階調となる場合には、その階調をより低い階調にするように画像データを補正し、新たに入力された画像データの方が高階調となる場合には、その階調をより高い階調にするように画像データを補正する。FRC回路11は、フレームの順番、補正後の画像データに基づいて、LCDモジュール12への出力データを画素毎に決定する。LCDモジュール12は、FRC回路11によって決定されたデータに応じて液晶表示装置に画像を表示させる。
【選択図】図1
Description
本発明は、液晶表示装置を駆動する液晶駆動装置に関する。
液晶表示装置の駆動方法として、オーバードライブと呼ばれる方法が知られている。オーバードライブでは、前回表示した画像データと新たに表示する画像データとを比較して、新たに表示する画像データの方が低階調となる場合には、その画像データをより低い階調となるように補正し、新たに表示する画像データの方が高階調となる場合には、その画像データをより高い階調となるように補正する。オーバードライブによって、中間調表示の場合の応答速度を速めることができる。オーバードライブの例が、特許文献1に記載されている。
また、画像データの階調数が多く、液晶表示装置を駆動するドライバがその階調数より少ない階調数にしか対応していない場合に、フレーム毎にドライバが表示可能な階調を表示して、複数フレームに渡って画面の書き換えを行うことで、ドライバが対応可能な階調数より多くの階調数の画像を表示するFRC(Frame Rate Control)が知られている(例えば、非特許文献1参照。)。
なお、フレームは、第1行が選択されてから次にその第1行が選択されるまでの期間である。
図7は、FRCを採用する液晶駆動装置の構成例を示すブロック図である。LCD(Liquid Crystal Display)モジュール202は、液晶表示装置とドライバとを含んでいる。液晶表示装置は、1枚のコモン電極と、マトリックス状に配置される複数の画素電極とを備え、コモン電極と画素電極との間に液晶を挟持している。ドライバは、各電極の電位を設定して液晶に電圧を印加する。また、ドライバは、入力されるデータが示す階調に応じた電圧を液晶に印加して、中間調表示を行う。
FRC回路201は、画像データの階調数を、LCDモジュール202が含むドライバに対応した階調数に減少させる。そして、FRC回路201は、複数フレームに渡って、ドライバに複数回画像の書き換えを行わせて、入力された画像データの階調数に応じた画像を観察者に認識させるような画像を表示させる。図7に示す例では、FRC回路201には、1画素当たり8ビットの画像データが入力される。8ビットは、256階調を表現可能なビット数である。また、LCDモジュール202が含むドライバは、64種類の階調を表示可能であり、ドライバには1画素当たり6ビットの画像データが入力される。FRC回路201は、画像データの階調数である256を、ドライバに対応した階調数である64に減少させ、階調数を減少したデータをドライバに出力する。換言すれば、FRC回路201は、入力された画像データの各画素のビット数を8ビットから6ビットに減少して、1画素当たりのビット数を減少した画像データをドライバに出力する。
LCDモジュール202が含む液晶表示装置では、画素電極が配置された部分がそれぞれ画素となる。図8は、ドライバが画素に設定する階調の例を示す説明図である。図8では、8個の画素を示していて、いずれの画素に対しても、元の画像データ(FRC回路201に入力される画像データ)では、第0階調から第255階調のうちの第246階調(グレー)が指定されていたとする。また、ドライバは、第0階調から第63階調までに対応していて(すなわち、第0階調から第63階調までを表示可能であり)、各階調は6ビットで表される。図8に示す例では、FRC回路201は、第246階調に応じたデータとして、1画素当たり、4フレーム周期で、「第61階調、第62階調、第61階調、第62階調」の順、または、「第62階調、第61階調、第62階調、第61階調」の順に6ビットのデータを出力する。この結果、観察者には、図8に示す各画素がいずれも第246階調の画素として認識される。
なお、元の画像データ(FRC回路201に入力される画像データ)における各階調と、ドライバが対応している各階調とでは、1階調当たりの輝度変化が異なる。従って、例えば、元の画像データにおける第62階調と、ドライバが表示させる第62階調とでは、輝度が異なる。
図9は、元の画像データ(FRC回路201に入力される画像データ)における階調と、ドライバが画素に設定する階調の時間経過に伴う変化の例を示す説明図である。図9(a),(b)に示す破線は、元の画像データにおける1つの画素のデータの変化を示している。図9に示す例では、元の画像データにおいて、1つの画素の階調が、第246階調から第238階調に変化していることを示している。図9(b)に示す実線は、フレーム毎にFRC回路201がドライバに出力するデータ(6ビット)に応じて、ドライバが画素に設定している階調の変化を示している。図9(b)に示すように、元の画像データで第246階調が指定されているときには、ドライバは、第62階調および第61階調を交互に設定する。また、元の画像データで第238階調が指定されているときには、ドライバは、第60階調および第59階調を交互に設定する。
図10は、FRCに加えてオーバードライブも採用する液晶駆動装置の構成を示すブロック図である。図7に示す構成要素と同様の構成要素については、図7と同一の符号を付し詳細な説明を省略する。図10に示す液晶駆動装置は、オーバードライブ回路203を備え、FRC回路201は、画像データの階調数を、LCDモジュール202が含むドライバに対応した階調数に減少し、階調数を減少したデータをオーバードライブ回路203に出力する。
オーバードライブ回路203は、各画素毎に、前回入力されたデータと、新たに入力されたデータとを比較し、新たに入力されたデータの方が低階調となる場合には、そのデータをより低い階調となるように補正し、新たに入力されたデータの方が高階調となる場合には、そのデータをより高い階調となるように補正する。そして、オーバードライブ回路203は、補正後のデータをLCDモジュール202に出力する。
FRC回路201は、複数フレームに渡って、オーバードライブ回路203を介して、LCDモジュール202に含まれるドライバに複数回画像の書き換えを行わせる。
特開平9−81083号公報(段落0020−0021、図2)
鈴木八十二著,「液晶ディスプレイ工学入門」,初版,日刊工業新聞社,1998年11月20日,p111−114
図10に示す液晶駆動装置の場合、表示のちらつきが発生して表示品位が低下してしまうという問題がある。
図11は、オーバードライブ適用時にドライバが画素に設定する階調の例を示す説明図である。図8に示す場合と同様に、図11においても、8個の画素を示していて、いずれの画素に対しても、元の画像データ(FRC回路201に入力される画像データ)では、第0階調から第255階調のうちの第246階調(グレー)が指定されていたとする。この場合、図10に示すオーバードライブ回路203には、4フレーム周期で図8に示すデータが入力される。すなわち、FRC回路201から、1画素当たり、4フレーム周期で、「第61階調、第62階調、第61階調、第62階調」の順、または、「第62階調、第61階調、第62階調、第61階調」の順に6ビットのデータが入力される。
オーバードライブ回路203は、各画素毎に、前回入力されたデータと、新たに入力されたデータとを比較し、新たに入力されたデータの方が低階調となる場合には、そのデータをより低い階調となるように補正し、新たに入力されたデータの方が高階調となる場合には、そのデータをより高い階調となるように補正する。従って、オーバードライブ回路203は、例えば、図11に示すように、1画素当たり、4フレーム周期で、「第60階調、第63階調、第60階調、第63階調」の順、または、「第63階調、第60階調、第63階調、第60階調」の順に6ビットのデータを出力する。
図12は、元の画像データ(FRC回路201に入力される画像データ)における階調、オーバードライブ回路203による補正前の階調、およびドライバが画素に設定する階調の時間経過に伴う変化の例を示す説明図である。図12(a)〜(c)に示す破線は、元の画像データにおける1つの画素のデータの変化を示している。図12に示す例では、元の画像データにおいて、1つの画素の階調が、第246階調から第238階調に変化していることを示している。図12(b),(c)に示す点線は、FRC回路201が出力した階調のデータであって、オーバードライブ回路203による補正前の階調の変化を示している。図12(b)に示すように、元の画像データで第246階調が指定されているとき、オーバードライブ回路203による補正前の階調は、第62階調および第61階調が繰り返される状態となる。また、元の画像データで第238階調が指定されているとき、オーバードライブ回路203による補正前の階調は、第60階調および第59階調が交互に繰り返される状態となる。
図12(c)に示す実線は、オーバードライブ回路203による補正後の階調であって、ドライバが画素に設定する階調の変化を示している。オーバードライブ回路203は、第62階調から第61階調に変化する場合、変化後の階調を、より低い階調(本例では第60階調)に補正する。また、第61階調から第62階調に変化する場合、変化後の階調を、より高い階調(本例では第63階調)に補正する。また、オーバードライブ回路203は、第60階調から第59階調に変化する場合、変化後の階調を、より低い階調(例えば第58階調)に補正する。また、第59階調から第60階調に変化する場合、変化後の階調を、より高い階調(本例では第61階調)に補正する。図12(c)に示す例では、第62階調から第60階調に変化する場合、変化する階調差が大きいので、階調を低下させる補正量も大きくしている。ドライバは、この補正後の階調を画素に設定する。
図12(c)と図9(b)とを比較すると、オーバードライブを適用した場合(図12(c)参照。)では、フレーム間の階調の変化が大きくなっていることが分かる。FRCを採用して、複数フレームに渡って画面の書き換えを行うとき、図12(c)に示すようにフレーム間の階調の変化が大きくなってしまうと、ちらつきが発生して表示品位が低下してしまう。
そこで、本発明は、ちらつきのない良好な表示品位で画像を表示することができる液晶駆動装置を提供することを目的とする。
本発明の態様1は、液晶表示装置を駆動する液晶駆動装置であって、新たに入力された画像データと前回入力された画像データとを画素毎に比較し、新たに入力された画像データの方が高階調となるときには、その階調をより高い階調に補正し、新たに入力された画像データの方が低階調となるときには、その階調をより低い階調に補正する画像データ補正手段と、画像データ補正手段によって補正された画像データにおける各画素の階調と、フレームの順番とに応じて、画像データにおける各画素の階調を表すデータを、画像データ補正手段によって補正された画像データにおける各画素の階調よりも短いビット長のデータとして導出するビット長減少手段と、ビット長減少手段によって導出されたデータが示す階調を液晶表示装置の各画素に設定するドライバとを備えたことを特徴とする液晶駆動装置を提供する。
本発明の態様2は、態様1において、画像データ補正手段が、画素毎に、新たに入力された画像データの1画素分のデータの値と、前回入力された画像データの1画素分のデータの値とを比較し、新たに入力された画像データの1画素分のデータの値の方が大きいときには、その1画素分のデータの値をより大きな値に補正し、新たに入力された画像データの1画素分のデータの値の方が小さいときには、その1画素分のデータの値をより小さな値に補正する液晶駆動装置を提供する。
本発明の態様3は、態様1において、画像データ補正手段が、画素毎に、新たに入力された画像データの上位の所定数分のビットの値と、前回入力された画像データの上位の所定数分のビットの値とを比較し、新たに入力された画像データの上位の所定数分のビットの値の方が大きいときには、その所定数分のビットの値をより大きな値に補正し、新たに入力された画像データの上位の所定数分のビットの値の方が小さいときには、その所定数分のビットの値をより小さな値に補正し、各画素における上位の所定数分のビット以外のビットの値はそのまま維持する液晶駆動装置を提供する。
本発明によれば、ちらつきのない良好な表示品位で画像を表示することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[実施の形態1]図1は、本発明の液晶駆動装置の第1の実施の形態を示す説明図である。LCD(Liquid Crystal Display)モジュール12は、1枚のコモン電極とマトリクス状に配置された複数の画素電極との間に液晶を挟持した液晶表示装置と、コモン電極および各画素電極の電位を設定してコモン電極と画素電極との間の液晶に電圧を印加するドライバとを含んでいる。各画素電極が配置された箇所が画素となる。なお、液晶表示装置は、各画素電極と対にして、例えばTFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子を備える。各画素電極はスイッチング素子を介して、電圧が出力されるソース配線に接続される。ドライバは、液晶に電圧を印加するとき、コモン電極の電位を設定し、また、順次、各行のスイッチング素子を導通状態にして、ソース配線を介して順次各行の画素電極の電位を設定する。このように各電極の電位を設定することによって、電極間の液晶に電圧を印加する。ドライバは、後述のFRC回路(ビット長減少手段)11から入力されるデータが示す階調に応じた電圧を液晶に印加して、中間調表示を行う。
オーバードライブ回路(画像データ補正手段)13には画像データが入力される。オーバードライブ回路13は、入力された画像データにおける各画素のデータが示す階調を補正し、補正後の画像データをFRC回路11に出力する。オーバードライブ回路13は、前回入力された画像データと新たに入力された画像データとを各画素毎に比較する。そして、オーバードライブ回路13は、新たに入力された画像データの方が低階調となる場合には、その階調をより低い階調にするように画像データを補正し、新たに入力された画像データの方が高階調となる場合には、その階調をより高い階調にするように画像データを補正する。また、オーバードライブ回路13は、新たに入力された画像データの階調と、前回入力された画像データの階調とが同一階調ならば、新たに入力された画像データの階調をそのまま維持して、FRC回路11に出力する。オーバードライブ回路13は、このような補正を画像データにおける各画素毎に行う。ただし、補正後の階調が、1画素当たりのビット数で表現可能な最大階調よりも高い階調となることはない。また、補正後の階調が、第0階調より低い階調となることはない。
オーバードライブ回路13は、画像データに含まれる個々の画素のデータ全体(例えば8ビット分のデータ全体)を比較対象とし、また、個々の画素のデータ全体(例えば8ビット分のデータ全体)を補正対象とする。すなわち、オーバードライブ回路13は、画素毎に、新たに入力された画像データの1画素分のデータの値と、前回入力された画像データの1画素分のデータの値とを比較し、新たに入力された画像データの1画素分のデータの値の方が大きいときには、その1画素分のデータの値をより大きな値に補正し、新たに入力された画像データの1画素分のデータの値の方が小さいときには、その1画素分のデータの値をより小さな値に補正する。オーバードライブ回路13は、この補正を各画素毎に行う。
オーバードライブ回路13は、メモリ(図示せず。)を備え、新たに入力された画像データであって補正前のデータをメモリに記憶する。新たに画像データが入力されたときには、オーバードライブ回路13は、メモリに記憶してある画像データ(すなわち前回入力された画像データ)と、新たに入力された画像データとを比較する。従って、新たに入力された画像データとの比較対象となる画像データは、前回入力された画像データであって、補正が行われる前の画像データである。
本実施の形態では、1画素当たり8ビットの画像データがオーバードライブ回路13に入力される場合を例にして説明する。8ビットは、256階調を表現可能なビット数である。オーバードライブ回路13による補正後の画像データにおける1画素当たりのビット数も8ビットである。すなわち、オーバードライブ回路13による補正後の画像データの各画素も256種類の階調のいずれかで表現されている。また、LCDモジュール12に含まれるドライバは、1つの画素に、第0階調から第63階調のうちのいずれかの階調に応じた電圧を印加できるものとする。すなわち、LCDモジュール12に含まれるドライバは、64種類の階調表示に対応しているものとする。
FRC回路11には、オーバードライブ回路13から補正後の画像データが入力される。FRC回路11は、オーバードライブ回路13から入力された画像データの階調数(本例では256)を、ドライバが1画素に設定可能な階調数(本例では64)に減少させる。本例では、FRC回路11は、画像データの1画素当たりのビット数を8ビットから6ビットに減少させる。6ビットは、64階調を表現可能なビット数である。
また、FRC回路11は、フレームの順番(駆動開始後、何番目のフレームであるかを示す番号)、減少前のビットデータ(1画素当たり8ビットの補正後のデータ)、および後述するFRCテーブルおよびフェーズテーブルに従って、減少後のビット(1画素当たり6ビット)の値を決定する。そして、その6ビットのデータをLCDモジュール12に含まれるドライバに出力する。ドライバは、6ビットのデータが表す階調に応じた電圧が各画素の液晶に印加されるように液晶表示装置を駆動する。
FRC回路11に入力される8ビットのデータが変化しない場合であっても、FRC回路11は、フレームの順番を用いて6ビットのデータの値を決定するので、6ビットのデータの値は変化する場合がある。FRC回路11は、このような6ビットのデータをフレーム毎にドライバに出力し、複数フレームに渡って、ドライバに複数回画像の書き換えを行わせる。その結果、元の画像データ(オーバードライブ回路13に入力された画像データ)の階調数に応じた画像を観察者に認識させる。
なお、FRC回路11は、カウンタを備え、フレームの順番をカウンタで計数して、フレームの順番を判定すればよい。
FRC回路11は、メモリ(図示せず。)を備え、そのメモリにFRCテーブルおよびフェーズテーブルを記憶している。FRCテーブルは、オーバードライブ回路13から入力される入力データ(本例では8ビットの入力データ)と、FRC回路11からLCDモジュール12のドライバに出力するデータ(本例では6ビットのデータ)とを対応付けたテーブルである。
図2は、FRCテーブルの例を示す説明図である。図2に示す「入力データ」は、オーバードライブ回路13から入力される各階調を示すデータである。図2では、入力データとして、“0”〜“255”までの256種類のデータを示している(ただし、一部を省略している。)。“0”〜“255”までの各入力データは、いずれも8ビットで表されれたデータである。また、“0”〜“255”までの各入力データは、それぞれ第0階調から第255階調までの各階調を表している。
フェーズテーブルポインタは、フレームの順番に応じてフェーズテーブルから抽出された値である。フェーズテーブルについては、後述する。本実施の形態では、フェーズテーブルポインタが“0”から“3”までの4種類の値、または、“0”から“4”までの5種類の値である場合を例にして説明する。フェーズテーブルポインタが4種類であるか5種類であるかは、入力データによって異なる。
FRC回路11は、各画素毎に、入力データと、フレームの順番に基づきフェーズテーブルから抽出されるフェーズテーブルポインタとに応じた値を、LCDモジュール12(より具体的にはドライバ)への出力データとしてFRCテーブルから抽出する。例えば、ある画素の入力データの値が“246(第246階調)”であり、フレームの順番に応じてフェーズテーブルから抽出されたフェーズテーブルポインタが“0”であったとする。この場合、FRC回路11は、入力データ“246”とフェーズテーブルポインタ“0”に応じた“61”を、LCDモジュール12(より具体的にはドライバ)への出力データとしてFRCテーブルから抽出する(図2参照。)。
入力データが変化しなくても、フレームの順番が異なればフェーズテーブルから抽出されるフェーズテーブルポインタは変化する。従って、FRC回路11は、入力データが変化しなくても、フレームの順番によって異なるデータを抽出することがある。例えば、FRC回路11に入力される入力データが“246”のまま変化しなくても、FRC回路11は、フレームの順番によって“61”または“62”をFRCテーブルから抽出する。従って、FRC回路11は、入力データが変化しなくても、フレームによって、異なるデータをドライバに出力することがある。
本例では、ドライバへの出力データとしてFRCテーブルに含まれる各データはいずれも6ビットのデータである。すなわち、FRCテーブルにおいて、入力データおよび各フェーズテーブルポインタに応じた各データ(ドライバに対して出力すべきデータ)は、いずれも6ビットである。
次に、ドライバへの出力データとしてFRCテーブルに含まれる各データの定め方の一例について説明する。なお、FRCテーブルに含まれる各データの定め方は、特定の方法に限定されず、以下に示す各データの定め方は、一例である。ドライバへの出力データとしてFRCテーブルに含まれる各データは、入力データにおける所定数の下位ビットを削除することによって得られるビット列が表す値、または、その値に1を加算した値として定める。そして、入力データにおける所定数の下位ビットを削除することによって得られるビット列が表す値、または、その値に1を加算した値のいずれかを、各フェーズテーブルポインタに対して割り当てる。なお、本例では、入力データが“250”,“252”,“254”である場合には、“0”から“4”までの5種類のフェーズテーブルポインタに値を割り当て、入力データが“250”,“252”,“254”以外の値である場合には、0”から“3”までの4種類のフェーズテーブルポインタに値を割り当てる場合を例示する。
また、入力データ毎に各フェーズテーブルポインタに値(入力データにおける所定数の下位ビットを削除することによって得られるビット列が表す値、または、その値に1を加算した値)を割り当てる場合、入力データの値が大きいほど、各フェーズテーブルポインタに割り当てた値の平均値が大きくなるように値を割り当てる。
入力データにおける所定数の下位ビットを削除することによって得られるビット列が表す値の例を示す。本例では、FRC回路11は1画素当たりのビット数を8ビットから6ビットに減少させるので、上述の所定数が2である場合を例にして説明する。削除する下位のビット数は、FRC回路11が1画素当たりのビット数をどれだけ減少させるかに応じて決定すればよく、必ずしも2ビットであるとは限らない。
例えば、入力データ“9”は、8ビットのデータとして“00001001”と表される。この入力データにおける下位2ビットを削除することによって得られるビット列は“000010”であり、このビット列(2進数)が示す値は“2”である。従って、入力データ“9”に対応する出力データ(ドライバへの出力データ)として、“2”または2に1を加算した“3”が各フェーズテーブルポインタに割り当てられる(図2参照。)。
また、例えば、入力データ“246”は、8ビットのデータとして“11110110”と表される。この入力データにおける下位2ビットを削除することによって得られるビット列は“111101”であり、このビット列が示す値は“61”である。従って、入力データ“246”に対応する出力データとして、“61”または61に1を加算した“62”が各フェーズテーブルポインタに割り当てられる(図2参照。)。
各フェーズテーブルポインタには2種類の出力データが割り当てられるとは限らない。例えば、入力データ“0”は、8ビットのデータとして“00000000”と表される。この入力データにおける下位2ビットを削除することによって得られるビット列は“000000”であり、このビット列が示す値は“0”である。図2に示すFRCテーブルでは、入力データ“0”に対応する出力データとして、各フェーズテーブルポインタに“0”のみを割り当てている。また、例えば、入力データ“248”は、8ビットのデータとして“11111000”と表される。この入力データにおける下位2ビットを削除することによって得られるビット列は“111110”であり、このビット列が示す値は“62”である。図2に示すFRCテーブルでは、入力データ“248”に対応する出力データとして、各フェーズテーブルポインタに“62”のみを割り当てている。
各入力データにおける各フェーズテーブルポインタに、2種類の値(入力データにおける所定数の下位ビットを削除することによって得られるビット列が表す値、または、その値に1を加算した値)のどちらをを割り当てるかは、入力データの値が大きいほど各フェーズテーブルポインタに割り当てた値の平均値を大きくするという基準に基づいて決定すればよい。
既に述べたように、ここで説明したFRCテーブルに含まれる各データの定め方は例示であり、FRCテーブルに含まれる各データの定め方は、上記の方法に限定されない。
次に、フェーズテーブルについて説明する。フェーズテーブルは、フレームの順番に応じて、画素毎に、特定の種類の値のうちいずれかの値を決定するためのテーブルである。フェーズテーブルによって、フレームの順番に応じて決定される値がフェーズテーブルポインタとなる。よって、上記の「特定の種類の値」とは、フェーズテーブルポインタとなる各値であり、本例では、“0”から“3”までの4種類の値、または、“0”から“4”までの5種類の値である。フェーズテーブルでは、個々の画素に着目した場合、フレーム毎に値(フェーズテーブルポインタ)が変化するように定められる。また、その変化が周期的となるように定められる。
図3は、個々の画素の値(フェーズテーブルポインタ)がフレーム毎に変化し、その変化の仕方の周期が4フレーム周期であるフェーズテーブルの例を示している。図3に例示するフェーズテーブルは、“0”から“3”までの4種類のフェーズテーブルポインタに対応する入力データ用のフェーズテーブルである。すなわち、“250”,“252”,“254”以外の入力データ用のフェーズテーブルである。個々の画素の値の変化の仕方の周期が4フレーム周期であるフェーズテーブルは、図3に示すように、4種類のテーブルを含んでいる。図3(a)に示す第1テーブルは、フレームの順番(駆動開始後、何番目のフレームであるかを示す番号)を4で除算したときの余りが0のときにFRC回路11によって選択されるテーブルである。図3(b)に示す第2テーブルは、フレームの順番を4で除算したときの余りが1のときにFRC回路11によって選択されるテーブルである。図3(c)に示す第3テーブルは、フレームの順番を4で除算したときの余りが2のときにFRC回路11によって選択されるテーブルである。図3(d)に示す第4テーブルは、フレームの順番を4で除算したときの余りが3のときにFRC回路11によって選択されるテーブルである。
図3(a)〜(d)に例示する各テーブルでは、2行4列に並ぶ8個の画素に対してそれぞれ値(フェーズテーブルポインタ)を定めている。その8個の画素のグループに隣接する2行4列の8個の画素に対しても、同様に値(フェーズテーブルポインタ)を定めている。すなわち、2行4列に並ぶ8画素を1つのグループとして、そのグループ内の各画素に定めた値を、そのグループに隣接する2行4列に並ぶ8画素のグループ内の各画素にも定めることを繰り返して、全画素に対してそれぞれ値を定めている。
第1テーブルでは、1つのグループ(2行4列に並ぶ8画素)の1行目の4つの画素に“0”,“1”,“2”,“3”を定め、2行目の4つの画素に“2”,“3”,“0”,“1”を定めている。
第2テーブルでは、1つのグループの1行目の4つの画素に“1”,“2”,“3”,“0”を定め、2行目の4つの画素に“3”,“0”,“1”,“2”を定めている。
第3テーブルでは、1つのグループの1行目の4つの画素に“2”,“3”,“0”,“1”を定め、2行目の4つの画素に“0”,“1”,“2”,“3”を定めている。
第4テーブルでは、1つのグループの1行目の4つの画素に“3”,“0”,“1”,“2”を定め、2行目の4つの画素に“1”,“2”,“3”,“0”を定めている。
なお、図3に示すフェーズテーブルは例示である。フェーズテーブルは、個々の画素に対して定めた値がフレーム毎に変化し、その変化が周期的な変化になるように定められていればよい。
図4は、個々の画素の値(フェーズテーブルポインタ)がフレーム毎に変化し、その変化の仕方の周期が5フレーム周期であるフェーズテーブルの例を示している。図4に例示するフェーズテーブルは、“0”から“4”までの5種類のフェーズテーブルポインタに対応する入力データ用のフェーズテーブルである。すなわち、入力データが“250”,“252”,“254”の場合に用いられるフェーズテーブルである。個々の画素の値の変化の仕方の周期が5フレーム周期であるフェーズテーブルは、図4に示すように、5種類のテーブルを含んでいる。図4(a)に示す第1テーブルは、フレームの順番(駆動開始後、何番目のフレームであるかを示す番号)を5で除算したときの余りが0のときにFRC回路11によって選択されるテーブルである。図4(b)に示す第2テーブルは、フレームの順番を5で除算したときの余りが1のときにFRC回路11によって選択されるテーブルである。図4(c)に示す第3テーブルは、フレームの順番を5で除算したときの余りが2のときにFRC回路11によって選択されるテーブルである。図4(d)に示す第4テーブルは、フレームの順番を5で除算したときの余りが3のときにFRC回路11によって選択されるテーブルである。図4(e)に示す第5テーブルは、フレームの順番を5で除算したときの余りが4のときにFRC回路11によって選択されるテーブルである。
図4(a)〜(e)に例示する各テーブルでは、2行5列に並ぶ10個の画素に対してそれぞれ値(フェーズテーブルポインタ)を定めている。その10個の画素のグループに隣接する2行5列の10個の画素に対しても、同様に値(フェーズテーブルポインタ)を定めている。すなわち、2行5列に並ぶ10画素を1つのグループとして、そのグループ内の各画素に定めた値を、そのグループに隣接する2行5列に並ぶ10画素のグループ内の各画素にも定めることを繰り返して、全画素に対してそれぞれ値を定めている。
図4(a)に例示する第1テーブルでは、1つのグループ(2行5列に並ぶ10画素)の1行目の5個の画素に“0”,“1”,“2”,“3”,“4”を定め、2行目の5個の画素に“2”,“3”,“4”,“0”,“1”を定めている。
図4(b)に例示する第2テーブルでは、1つのグループの1行目の5個の画素に“1”,“2”,“3”,“4”,“0”を定め、2行目の5個の画素に“3”,“4”,“0”,“1”,“2”を定めている。
図4(c)に例示する第3テーブルでは、1つのグループの1行目の5個の画素に“2”,“3”,“4”,“0”,“1”を定め、2行目の5個の画素に“4”,“0”,“1”,“2”,“3”を定めている。
図4(d)に例示する第4テーブルでは、1つのグループの1行目の5個の画素に“3”,“4”,“0”,“1”,“2”を定め、2行目の5個の画素に“0”,“1”,“2”,“3”,“4”を定めている。
図4(e)に例示する第5テーブルでは、1つのグループの1行目の5個の画素に“4”,“0”,“1”,“2”,“3”を定め、2行目の5個の画素に“1”,“2”,“3”,“4”,“0”を定めている。
なお、図4に示すフェーズテーブルは例示である。フェーズテーブルは、個々の画素に対して定めた値がフレーム毎に変化し、その変化が周期的な変化になるように定められていればよい。
次に、FRC回路11がLCDモジュール12への出力データをFRCテーブルから抽出する動作について説明する。ここでは、第1行第1列に位置する1つの画素に着目して説明する。また、その1つの画素におけるオーバードライブ回路13による補正後の画像データが“246”のまま維持されているものとして説明する。入力データ“246”は、第246階調を示し、また、具体的には“11110110”という8ビットのデータである。
4×n番目のフレームにおいて(nは0以上の整数とする。)、FRC回路11にオーバードライブ回路13から第1行第1列の画素の補正後の画像データ“246”が入力されたとする。FRC回路11は、入力された画像データが“246”であるので、図3に例示するフェーズテーブルを参照する。このとき、FRC回路11は、フレームの順番を示す値“4×n”を4で除算したときの余りを算出する。この場合、余りは0となる。従って、FRC回路11は、図3(a)に例示する第1テーブルを選択する。FRC回路11は、第1テーブルにおいて第1行第1列の画素に定められた値(フェーズテーブルポインタ)を抽出する。本例では、“0”を抽出する(図3(a)に例示した第1行第1列を参照。)。
続いて、FRC回路11は、オーバードライブ回路13からの入力データ“246”と、フェーズテーブル(ここでは図3(a)に例示する第1テーブル)から抽出したフェーズテーブルポインタ“0”に応じた“61”をFRCテーブルから抽出する(図2参照。)。FRC回路11がFRCテーブルから抽出した“61”は、具体的には“111101”という6ビットのデータである。FRC回路11は、この6ビットのデータをLCDモジュール12のドライバに出力する。すなわち、FRC回路11は、8ビットの入力データを6ビットのデータに減少させて、6ビットのデータをドライバに出力することになる。
次の4×n+1番目のフレームでも、FRC回路11にオーバードライブ回路13から第1行第1列の画素の補正後の画像データ“246”が入力されたとする。FRC回路11は、前のフレームと同様に、フレームの順番を示す値“4×n+1”を4で除算したときの余りを算出する。この場合、余りは1となる。従って、FRC回路11は、図3(b)に例示する第2テーブルを選択する。FRC回路11は、第2テーブルにおいて第1行第1列の画素に定められたフェーズテーブルポインタを抽出する。本例では、“1”を抽出する(図3(b)に例示した第1行第1列を参照。)。
続いて、FRC回路11は、オーバードライブ回路13からの入力データ“246”と、フェーズテーブル(ここでは図3(b)に例示する第2テーブル)から抽出したフェーズテーブルポインタ“1”に応じた“62”をFRCテーブルから抽出する(図2参照。)。この“62”は、具体的には“111110”という6ビットのデータである。FRC回路11は、この6ビットのデータをLCDモジュール12のドライバに出力する。
続く4×n+2番目のフレームや4×n+3番目のフレームでも、FRC回路11にオーバードライブ回路13から第1行第1列の画素の補正後の画像データ“246”が入力されたとする。この場合のFRC回路11の動作も同様である。
ただし、4×n+2番目のフレームでは、フレームの順番を示す値を4で除算したときの余りは2となるので、FRC回路11は、図3(c)に例示する第3テーブルを選択する。そして、FRC回路11は、第3テーブルにおいて第1行第1列の画素に定められたフェーズテーブルポインタ“2”を抽出する。続いて、FRC回路11は、オーバードライブ回路13からの入力データ“246”と、フェーズテーブルポインタ“2”に応じた“61”をFRCテーブルから抽出し、6ビットのデータとしてLCDモジュール12のドライバに出力する。
また、4×n+3番目のフレームでは、フレームの順番を示す値を4で除算したときの余りは3となるので、FRC回路11は、図3(d)に例示する第4テーブルを選択する。そして、FRC回路11は、第4テーブルにおいて第1行第1列の画素に定められたフェーズテーブルポインタ“3”を抽出する。続いて、FRC回路11は、オーバードライブ回路13からの入力データ“246”と、フェーズテーブルポインタ“3”に応じた“62”をFRCテーブルから抽出し、6ビットのデータとしてLCDモジュール12のドライバに出力する。
以降、FRC回路11は、4×n番目のフレームから4×n+3番目フレームまでの各フレームの動作を繰り返す。オーバードライブ回路13から入力されるデータが変化しなければ、FRC回路11は、第1行第1列の画素のデータとして“61”,“62”,“61”,“62”というデータを繰り返し出力する。
ここでは、FRC回路11に入力されるデータが“246”である場合を示したが、入力データが“246”でない場合のFRC回路11の動作も同様である。ただし、入力データが“250”,“252”,“254”である場合には、FRC回路11は、図4に例示するフェーズテーブルからフェーズテーブルポインタを抽出すればよい。また、この場合、FRC回路11は、フレームの順番を示す値を5で除算したときの余りに基づいてテーブルを選択すればよい。
また、ここでは、オーバードライブ回路13から入力されるデータが変化しない場合を例にして説明したが、オーバードライブ回路13から入力されるデータが変化した場合であっても、FRC回路11は、同様の動作を行えばよい。すなわち、FRC回路11は、フレームの順番を示す値を4(または5)で除算したときの余りに基づいてテーブルを選択し、そのテーブルからフェーズテーブルポインタを抽出すればよい。そして、FRC回路11は、入力データと、そのフェーズテーブルポインタとに応じた値をFRCテーブルから抽出して、LCDモジュールのドライバに抽出すればよい。
また、上記の説明では、第1行第1列に位置する1つの画素に着目して説明したが、FRC回路11は、オーバードライブ回路13から入力される画像データに含まれる各画素のデータについて、同様の処理を行えばよい。
図5は、元の画像データ(オーバードライブ回路13に入力される画像データ)における階調、オーバードライブ回路13による補正後の階調、およびドライバが画素に設定する階調の時間経過に伴う変化の例を示す説明図である。図5(a)〜(c)に示す破線は、元の画像データにおける1つの画素のデータの変化を示している。図5に示す例では、元の画像データにおいて、1つの画素の階調が第246階調から第238階調に変化していることを示している。図5(b)に示す実線は、オーバードライブ回路13による補正後の階調の変化を示している。図5(c)に示す点線は、ドライバが画素に設定する階調の変化を示している。
オーバードライブ回路13は、新たに入力された画像データであって補正を行う前の画像データをメモリに記憶する。そして、オーバードライブ回路13は、メモリに記憶してある画像データ(すなわち前回入力された画像データ)と、新たに入力された画像データとを比較する。画像データの比較時に、オーバードライブ回路13は、新たに入力された画像データの方が低階調となる場合には、その階調をより低い階調にするように画像データを補正し、新たに入力された画像データの方が高階調となる場合には、その階調をより高い階調にするように画像データを補正する。また、オーバードライブ回路13は、新たに入力された画像データの階調と、前回入力された画像データの階調とが同一階調ならば、新たに入力された画像データの階調をそのまま維持する。従って、オーバードライブ回路13に毎フレーム入力される画像データにおける1画素の画像データが第246階調のまま変化しなければ、図5(b)に示す5番目のフレームまでに示すように、オーバードライブ回路13は、その画像の画像データを第246階調のまま維持して、FRC回路11に出力する。
また、図5(a)に示すように6番目のフレームでは、元のデータにおける1つの画素の階調が第246階調から第238階調に低下する。従って、オーバードライブ回路13は、その画素の階調を第238階調より低い階調に補正して、FRC回路11に出力する(図5(b)参照。)。ただし、このとき、オーバードライブ回路13は、補正前の画像データ(第238階調)をメモリに記憶する。
次のフレームにおいて、第238階調の画像データがオーバードライブ回路13に入力されると、オーバードライブ回路13は、その画像データと、メモリに記憶している画像データとを比較する。この場合、両者はいずれも第238階調を示しているので、オーバードライブ回路13は、入力された画像データ(第238階調)をそのまま維持して、FRC回路11に出力する。以後、オーバードライブ回路13に毎フレーム入力される画像データにおける1画素の画像データが第238階調のまま変化しなければ、図5(b)に示す7番目以降のフレームに示すように、オーバードライブ回路13は、その画素の画像データを第238階調のまま維持して、FRC回路11に出力する。
なお、ここでは元のデータにおける階調が低下する場合を例示しているが、元のデータにおける階調が高くなった場合、オーバードライブ回路13は、その画素の階調をより高い階調に補正して、FRC回路11に出力する。
FRC回路11は、オーバードライブ回路13から入力される画像データが第246階調のまま変化しない場合には、既に説明したように、“62”,“61”,“62”,“61”というデータを繰り返しLCDモジュール12のドライバに出力する。また、FRC回路11は、オーバードライブ回路13から入力される画像データが第238階調のまま変化しない場合も同様に、“59”,“60”,“59”,“60”というデータを繰り返しドライバに出力する。また、図5に示す例では、1つのフレームでFRC回路11に第238階調よりも低い階調のデータが入力される。このときにも、FRC回路11は、フレームの順番に応じてテーブル(図3参照。)を選択し、画素に定められた値(フェーズテーブルポインタ)をそのテーブルから抽出する。そして、FRC回路11は、入力された画像データと、フェーズテーブルポインタに応じた値をFRCテーブル(図2参照。)から抽出し、ドライバに出力する。
ドライバは、以上のようにFRC回路11が出力したデータに応じた階調を画素に設定する(図5(c)参照。)。
本発明によれば、オーバードライブ回路13による補正後の画像データがFRC回路11に入力され、FRC回路11は、補正後の画像データおよびフレームの順番に応じて、各画素の階調(ドライバが画素に設定するための階調)を決定する。従って、FRC回路によってフレーム毎に階調が変化し、その変化した階調に対してオーバードライブ回路が補正をしてしまいフレーム間の階調差が大きくなることを防止することができる。そして、フレーム間の階調差が大きくなることを防止できるので、ちらつきの発生を抑え、表示品位の低下を防止することができる。このちらつきの発生を抑える効果は、特に静止画を表示する場合に大きい。また、オーバードライブを採用しているので、動画を表示するときに、液晶の応答速度を向上させることができる。
[実施の形態2]図6は、本発明の液晶駆動装置の第2の実施の形態を示す説明図である。第1の実施の形態と同様の構成部については、図1と同様の符号を付し、詳細な説明を省略する。第2の実施の形態の液晶駆動装置は、第1の実施の形態におけるオーバードライブ回路13とは異なる動作をするオーバードライブ回路(画像データ補正手段)14を備える。
オーバドライブ回路14には画像データが入力される。オーバードライブ回路14は、入力された画像データにおける各画素のデータが示す階調を補正し、補正後の画像データをFRC回路11に出力する。この点は、第1の実施の形態におけるオーバードライブ回路13と同様である。ただし、本実施の形態におけるオーバードライブ回路14は、前回入力された画像データの上位の所定数分のビットと新たに入力された画像データの上位の所定数分のビットとを各画素毎に比較する。以下、オーバードライブ回路14に入力される画像データにおける各画素のデータは8ビットであり、オーバードライブ回路14は、前回入力された画像データの上位6ビットと新たに入力された画像データの上位6ビットとを各画素毎に比較する場合を例にして説明する。
オーバードライブ回路14は、新たに入力された画像データの上位6ビットの値の方が、前回入力された画像データの上位6ビットの値よりも大きければ、新たに入力された画像データの上位6ビットの値をより大きな値にするように、その上位6ビットのデータを補正する。また、オーバードライブ回路14は、新たに入力された画像データの上位6ビットの値の方が、前回入力された画像データの上位6ビットの値よりも小さければ、新たに入力された画像データの上位6ビットの値をより小さな値にするように、その上位6ビットのデータを補正する。また、オーバードライブ回路14は、新たに入力された画像データの上位6ビットの値と、前回入力された画像データの上位6ビットの値とが等しければ、その6ビットの値を変化させずに維持する。オーバードライブ回路14は、この補正を各画素毎に行う。
ただし、補正後の6ビットの値が、6ビットで表現可能な最大値“111111(2進数)”よりも大きくなることはない。また、補正後の6ビットの値が“000000(2進数)”よりも小さくなることはない。
新たに入力された画像データにおける上位6ビットの値の方が大きいということは、その6ビットに対応する画素に関しては、新たに入力された画像データの方が高階調であることを意味する。そして、新たに入力された画像データにおける上位6ビットをより大きな値に補正するということは、その画素をより高い階調に補正することを意味する。また、新たに入力された画像データにおける上位6ビットの値の方が小さいということは、その6ビットに対応する画素に関しては、新たに入力された画像データの方が低階調であることを意味する。そして、新たに入力された画像データにおける上位6ビットをより小さな値に補正するということは、その画素をより低い階調に補正することを意味する。
オーバードライブ回路14は、入力された画像データに含まれる各画素のデータのうち補正対象となる上位6ビット以外のデータ(すなわち下位2ビットのデータ)に関しては、補正しない。
オーバードライブ回路14は、各画素毎に、上位6ビットのデータを補正し、その補正後の6ビットのデータの下位ビットデータとして、補正対象ではない下位2ビットのデータを付加する。オーバードライブ回路14は、そのデータをFRC回路11に入力される。従って、オーバードライブ回路14は、1画素当たりのビット数は変化させずに、各画素の上位6ビットの値を補正して、画像データをFRC回路11に出力する。本例では、FRC回路11に入力される画像データにおける1画素当たりのビット数は8ビットである。
オーバードライブ回路14は、メモリ(図示せず。)を備え、新たに入力された画像データに含まれる各画素のデータの上位6ビットのデータをメモリに記憶する。この上位6ビットのデータは、補正前のデータである。新たに画像データが入力されたときには、オーバードライブ回路14は、メモリに記憶してある画像データ(すなわち前回入力された画像データの上位6ビットのデータ)と、新たに入力された画像データの上位6ビットのデータとを比較する。従って、新たに入力された画像データの上位6ビットのデータとの比較対象となるデータは、前回入力された画像データの上位6ビットのデータであって、補正が行われる前の6ビットのデータである。
元の画像データ(オーバードライブ回路14に入力される画像データ)に含まれる各画素の8ビットのデータは、各画素の階調を示す。そして、階調の変化が小さいときには下位のビットしか変化しない。そこで、本実施の形態では、下位のビット(本例では下位2ビット)しか変化しない程度の階調の変化では、データを変化させず、上位の所定数のビット(本例では上位6ビット)の値が変化するような大きな階調変化が生じた場合には、データを変化させるようにしている。
オーバードライブ回路11から画像データが入力されるFRC回路11の動作は、第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。また、LCDモジュール12も、第1の実施の形態で示したLCDモジュール12と同様であるので説明を省略する。
本実施の形態においても第1の実施の形態と同様の効果が得られる。また、第1の実施の実施の形態では、1つの画素のデータ全体を比較し、また、1つの画素のデータ全体を補正対象としていた。それに対し、第2の実施の形態では、1つの画素のデータのうち上位ビットのみを比較し、また、上位ビットのみを補正対象としている。従って、オーバードライブ回路14の処理負荷を軽減することができ、また、オーバードライブ回路14が備えるメモリの容量を少なくすることができる。
第2の実施の形態では、1画素のデータのうち上位6ビットを比較および補正の対象とし、下位2ビットを補正対象から外しているが、比較および補正の対象を上位の何ビットにするかは特に限定されない。
また、上記の各実施の形態では、元の画像データにおける1画素当たりのビット数が8ビットである場合を示したが、8ビットに限定されない。同様に、FRC回路11が出力する1画素当たりのビット数も6ビットに限定されない。
本発明は、液晶表示装置を駆動する液晶駆動装置に適用できる。
11 FRC回路
12 LCDモジュール
13 オーバードライブ回路
12 LCDモジュール
13 オーバードライブ回路
Claims (3)
- 液晶表示装置を駆動する液晶駆動装置であって、
新たに入力された画像データと前回入力された画像データとを画素毎に比較し、新たに入力された画像データの方が高階調となるときには、当該階調をより高い階調に補正し、新たに入力された画像データの方が低階調となるときには、当該階調をより低い階調に補正する画像データ補正手段と、
画像データ補正手段によって補正された画像データにおける各画素の階調と、フレームの順番とに応じて、画像データにおける各画素の階調を表すデータを、画像データ補正手段によって補正された画像データにおける各画素の階調よりも短いビット長のデータとして導出するビット長減少手段と、
ビット長減少手段によって導出されたデータが示す階調を液晶表示装置の各画素に設定するドライバとを備えた
ことを特徴とする液晶駆動装置。 - 画像データ補正手段は、
画素毎に、新たに入力された画像データの1画素分のデータの値と、前回入力された画像データの1画素分のデータの値とを比較し、新たに入力された画像データの1画素分のデータの値の方が大きいときには、当該1画素分のデータの値をより大きな値に補正し、新たに入力された画像データの1画素分のデータの値の方が小さいときには、当該1画素分のデータの値をより小さな値に補正する
請求項1に記載の液晶駆動装置。 - 画像データ補正手段は、
画素毎に、新たに入力された画像データの上位の所定数分のビットの値と、前回入力された画像データの上位の所定数分のビットの値とを比較し、新たに入力された画像データの上位の所定数分のビットの値の方が大きいときには、当該所定数分のビットの値をより大きな値に補正し、新たに入力された画像データの上位の所定数分のビットの値の方が小さいときには、当該所定数分のビットの値をより小さな値に補正し、各画素における上位の所定数分のビット以外のビットの値はそのまま維持する
請求項1に記載の液晶駆動装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017219399A1 (zh) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 显示驱动电路及液晶显示面板 |
CN107564485A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-01-09 | 惠科股份有限公司 | 显示器的驱动系统及驱动方法 |
-
2006
- 2006-02-27 JP JP2006050546A patent/JP2007232752A/ja active Pending
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