JP2008003301A - 液晶表示装置および液晶表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶の応答を改善する液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、液晶表示部１０４の液晶応答を予め実測して生成した次フレーム予測テーブル２０１を有し、フレームメモリ１０１に保持された映像信号と現フレームの出力映像信号とに基づいて、液晶表示部１０４の次フレームの液晶応答の予測値を次フレーム予測テーブル２０１から得る。セレクタ２０２は、液晶表示部１０４が入力映像信号に応答するまでの間、次フレーム予測テーブル２０１の液晶応答の予測値を選択して、フレームメモリ１０１に出力する。補正信号加算回路１０３は、フレームメモリ１０１に格納された次フレーム予測テーブル２０１の予測値に基づく補正信号により、出力映像信号を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置及び液晶表示方法に関する。

従来の液晶表示装置は、入力映像信号の階調値が変化した時に入力映像信号に補正信号を加えることにより、液晶の応答速度を改善している。図１１に、特許文献１に記載された従来の液晶表示装置を示す。従来の液晶表示装置は、現フレームの入力映像信号とフレームメモリ１０１で保持・遅延された前フレームの入力映像信号とに基づいて、ルックアップテーブル１０２から補正信号を得る。補正信号加算回路１０３は、現フレームの入力映像信号とルックアップテーブル１０２から得られた補正信号とを加算する。オーバーフロー検出回路５０１は、補正信号加算回路１０３の出力が、液晶表示部１０４に出力する出力映像信号のダイナミックレンジを超えているか否かを検出する。オーバーフロー検出回路５０１がオーバーフローを検出した場合、リミッタ５０２は補正信号加算回路１０３の出力値を制限して、出力映像信号を生成する。減算回路５０４は、オーバーフロー用ルックアップテーブル５０３から、オーバーフロー検出回路５０１で検出したオーバーフロー値に基づいた補正信号を得て、入力映像信号からオーバーフロー検出回路５０１の補正信号を差し引いて、フレームメモリ１０１に出力する。

図１２（ａ）に液晶表示装置に入力される入力映像信号、図１２（ｂ）に理想の補正量に基づく出力映像信号、図１２（ｃ）に液晶表示部１０４に出力される実際の出力映像信号、図１２（ｄ）に液晶表示部１０４の実際の応答を示す。図１２（ａ）から図１２（ｄ）において、ｎ番目のフレームをｎフレームとする。

図１２（ａ）において、（ｎ−１）フレームの入力映像信号の階調値は「１５０」、ｎフレーム以降の入力映像信号の階調値は「２００」である。入力映像信号の「１５０」から「２００」への階調値変化時におけるルックアップテーブル１０２の補正信号の値が例えば「８０」であるとすると、図１２（ｂ）に示すようにｎフレームでの出力映像信号の理想の階調値は、入力映像信号の「２００」に補正信号の値「８０」を加えて階調値「２８０」となる。しかし、出力映像信号が８ビットのデジタル値の場合、階調値は「０」から「２５５」の範囲で制限されるため、実際の出力映像信号の階調値は、図１２（ｃ）に示すように「２５５」となる。すなわち、理想の階調値「２８０」に対するオーバーフロー値は「２５」となり、実際の補正信号の値は「５５」になってしまう。

オーバーフロー値「２５」に対するオーバーフロー用ルックアップテーブル５０３の値が、例えば「２０」であったとすると、次の（ｎ＋１）フレームにおいて、減算回路５０４はｎフレームの入力映像信号の階調値「２００」からオーバーフロー用ルックアップテーブル５０３の値「２０」を差し引いて、階調値「１８０」をフレームメモリ１０１に出力する。

フレームメモリ１０１に格納された階調値「１８０」から入力映像信号の階調値「２００」への階調変化に対するルックアップテーブル１０２の補正信号の値が例えば「５０」であるとすると、補正信号加算回路１０３の（ｎ＋１）フレームにおける出力値は、（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値「２００」に補正信号の「５０」を加えた値「２５０」となる。図１２（ｃ）に示すように、「２５０」はオーバーフローしていないので、この値の出力映像信号が液晶表示部１０４に入力される。

このように、従来の液晶表示装置は、ｎフレームでの補正信号のオーバーフロー分を（ｎ＋１）フレームで補正することにより、図１２（ｄ）に示す液晶表示部１０４の応答は階調値「２００」に近づく。
特開２００５−３７７４９号公報

従来の液晶表示装置は、入力映像信号の階調値が変化した場合又は出力映像信号が制限値「２５５」を超えた場合に、補正信号を生成する。そのため、図１２（ａ）に示すように（ｎ＋２）フレームの入力映像信号の階調値が変化せず、さらに図１２（ｃ）に示すように（ｎ＋１）フレームの出力映像信号の階調値「２５０」がオーバーフローしていない状態においては、（ｎ＋２）フレームの入力映像信号は補正されずにそのまま出力映像信号となる。しかし、図１２（ｄ）に示すように液晶表示部１０４は（ｎ＋１）フレームにおいて、応答していない、すなわち階調値「２００」に達していない。この場合、液晶表示部１０４の液晶が応答するまで、（ｎ＋２）フレーム以降も出力映像信号の補正が続くことが望ましい。

さらに、図１２（ｃ）において、（ｎ＋１）フレームでなされた補正は、図１２（ｂ）に示すｎフレームの補正でのオーバーフロー値「２５」に基づくものであり、（ｎ＋１）フレームにおける液晶表示部１０４の液晶の応答と（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値とに基づいていない。そのため、（ｎ＋１）フレームにおける補正は正確な値とはならず、液晶表示部１０４が階調値「２００」に近づくまでの応答時間が長くなってしまう。（ｎ＋１）フレームにおける補正は、（ｎ＋１）フレームおける液晶表示部１０４の応答と（ｎ＋１）フレームにおける入力映像信号の階調値とに基づいて行われることが望ましい。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、出力映像信号を正確に補正して、液晶の応答を改善する液晶表示装置及び液晶表示方法を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、１フレーム分の入力した映像信号を保持し、遅延させて出力するフレームメモリと、現フレームの入力映像信号をフレームメモリに保持された映像信号に基づいて補正することにより、現フレームの出力映像信号を生成する出力映像信号補正手段と、出力映像信号を表示する液晶表示部と、出力映像信号とフレームメモリに保持された映像信号とから、次フレームの液晶表示部の液晶応答の予測値を出力する次フレーム予測テーブルと、予測値と次フレームの入力映像信号とのいずれかを選択して、フレームメモリに出力するセレクタと、を有する。

出力映像信号補正手段は、現フレームの入力映像信号とフレームメモリに保持された映像信号とに基づいて、現フレームの入力映像信号を補正する補正信号を出力するルックアップテーブルと、現フレームの入力映像信号と補正信号とを加算することにより、現フレームの出力映像信号を生成して出力する補正信号加算回路と、を有する。

この構成を用いて、現フレーム（ｎフレームとする）での液晶表示部への出力映像信号の階調値とフレームメモリに保持された映像信号の階調値とから、（ｎ＋１）フレームに液晶が至っていると推測される階調値を次フレーム予測テーブルから得る。推測された階調値は、セレクタを介してフレームメモリに保持する。次の（ｎ＋１）フレームにおいてフレームメモリに保存された階調値と（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値とをルックアップテーブルに入力し、補正信号を得る。これにより、ルックアップテーブルから得られる補正信号は正しい補正信号に近い値となる。この補正信号を（ｎ＋１）フレームの入力映像信号に加えることにより、（ｎ＋１）フレームの出力映像信号を得る。その後、（ｎ＋１）の出力映像信号の階調値とフレームメモリに保持された階調値とから、（ｎ＋２）フレームに液晶が至っていると予測される階調値を、次フレーム予測テーブルより得る。予測された階調値は、セレクタを介してフレームメモリに保持する。以降、この動作を繰り返す。これにより、液晶表示部が入力映像信号に応答するまで、すなわち複数のフレームに渡って、出力映像信号を補正し続けることができる。さらに、従来は、前フレームの入力映像信号と現フレームの入力映像信号とに基づいて、ルックアップテーブルから現フレームに対する補正信号を得ていたが、本発明は、現フレームでの入力映像信号と現フレームで至っていると予測される液晶の応答に基づいて、ルックアップテーブルから現フレームに対する補正信号を得ている。本構成は、液晶の実際の応答に基づいて補正量を生成することとなり、より正確で効果的な補正をすることができる。よって、液晶表示部は、短い応答時間で入力映像信号の階調値に達する。すなわち、液晶の応答を改善できる。

上記セレクタは、次フレームの入力映像信号と次フレーム予測テーブルから出力される予測値とを比較して、入力映像信号と予測値との差が所定値以内であれば入力映像信号を選択し、その差が所定値より大きければ予測値を選択して出力しても良い。

上記液晶表示装置は、液晶表示部の表面温度を検出する温度検出回路をさらに有し、セレクタは、温度検出回路が検出した表面温度が所定値以下であれば、予測値を選択し、所定値より大きければ入力映像信号を選択しても良い。

上記液晶表示装置は、液晶表示部の温度に応じて生成された複数の次フレーム予測テーブルと、液晶表示部の表面温度を検出する温度検出回路と、温度検出回路が検出した表面温度に応じて、複数の次フレーム予測テーブルのいずれかを選択するセレクタと、をさらに有しても良い。これにより、液晶表示部の温度に応じた液晶の応答予測を行うことができる。

液晶表示装置は、ルックアップテーブルの入力と、次フレーム予測テーブルの入力にそれぞれ設けられた、映像信号のビットを削減するビット削減回路と、ルックアップテーブルの出力と、次フレーム予測テーブルの出力とにそれぞれ設けられた、階調値を内挿する内挿回路と、をさらに有しても良い。これにより、ルックアップテーブルと次フレーム予測テーブルの容量を削減することができる。

次フレーム予測テーブルは、全ての出力映像信号の階調値に対して、次フレームの開始時点での液晶表示部の応答を実測し、その実測結果を出力映像信号の階調値に換算して生成したテーブルであっても良い。

本発明の液晶表示方法は、ある階調から他の階調に変化する出力映像信号に対して１フレーム後の液晶の応答を実測し、前フレームの出力映像信号と現フレームの出力映像信号とをパラメータとして、その実測結果を出力映像信号の階調値に換算することにより生成された次フレーム予測テーブルを用いる液晶表示方法であって、前フレームの出力映像信号、又は前フレームの出力映像信号を用いて次フレーム予測テーブルから得た現フレームの液晶の応答に対する階調値のいずれかと、現フレームの出力映像信号とをパラメータとして、次フレーム予測テーブルから次フレームの液晶の応答に対応する階調値を得るステップと、次フレームの液晶の応答に対応する階調値と次フレームの入力映像信号との差に基づいて、次フレームの入力映像信号を補正することにより、次フレームの出力映像信号を生成するステップと、を有する。

本発明の液晶表示装置によれば、液晶が入力映像信号の階調値に対して応答するまでの間、液晶の実際の応答を予測した値に基づいて出力映像信号を正確に補正することができ、その結果、液晶の応答を改善することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

《実施形態１》
［液晶表示装置の構成］
図１に、本発明の実施形態１における液晶表示装置を示す。本実施形態の液晶表示装置は、１フレーム分の入力映像信号を保持・遅延するフレームメモリ１０１、入力映像信号とフレームメモリ１０１から出力される映像信号とから、入力映像信号に対する補正信号を出力するルックアップテーブル１０２、入力映像信号とルックアップテーブル１０２から出力される補正信号とを加算して出力映像信号を生成する補正信号加算回路１０３、及び出力映像信号を表示する液晶表示部１０４を有する。ルックアップテーブル１０２と補正信号加算回路１０３は、出力映像信号補正手段を構成する。

本実施形態の液晶表示装置は、更にフレームメモリ１０１で保持した映像信号と補正信号加算回路１０３から出力される出力映像信号とに基づいて、次フレームにおける液晶表示部１０４の液晶応答の透過率を階調値に換算した予測値を出力する次フレーム予測テーブル２０１と、入力映像信号と次フレーム予測テーブル２０１から出力される予測値のいずれかを選択して出力するセレクタ２０２と、をさらに有する。

セレクタ２０２は、入力映像信号と次フレーム予測テーブル２０１の予測値のいずれかをフレームメモリ１０１に接続するスイッチ２１２を有する。セレクタ２０２は、次フレーム予測テーブル２０１の予測値と入力映像信号の階調値との差が基準値を超えていれば、次フレーム予測テーブル２０１の予測値を選択して出力し、フレーム予測テーブル２０１の予測値と入力映像信号の階調値との差が基準値を超えていなければ、入力映像信号の階調値を選択して出力する。

［出力映像信号の階調値と液晶表示部１０４の液晶応答との関係］
図２（ａ）に液晶表示部１０４に出力される出力映像信号の波形を示す。図２（ａ）の横軸は時間、縦軸は出力映像信号の階調値を示す。本実施形態において、液晶表示装置への入力映像信号と液晶表示部１０４への出力映像信号は８ビットのデジタル信号であり、入力映像信号と出力映像信号の階調値は「０」から「２５５」の値となる。

図２（ｂ）に液晶表示部１０４の液晶応答の波形を示す。図２（ｂ）の横軸は時間、縦軸は液晶表示部１０４の透過率を示す。出力映像信号の階調値が「０」の時の液晶表示部１０４の液晶の透過率は０％、出力映像信号の階調値が「２５５」の時の液晶表示部１０４の液晶の透過率は１００％である。液晶応答の透過率は階調値に換算することができる。例えば、液晶の透過率が３９％のとき、透過率の階調換算値は「２５５×３９％≒１００」となる。また、液晶の透過率が４５％のとき、透過率の階調換算値は「２５５×４５％≒１１５」となる。

［次フレーム予測テーブルの構成］
図２（ｃ）に、次フレーム予測テーブル２０１を２次元で模式的に表す。次フレーム予測テーブル２０１は、出力映像信号に対する液晶表示部１０４の液晶応答である透過率を予め実測して、実測した透過率を出力映像信号の階調値に換算してテーブル化することにより、生成される。横軸はフレームメモリ１０１に格納されている階調値、すなわち前フレームの入力映像信号の階調値又は次フレーム予測テーブル２０１から得た現フレームの液晶の透過率の階調換算値のいずれかを示す。入力映像信号及び出力映像信号は８ビットのデジタル信号であるため、横軸の階調値は「０」から「２５５」となる。縦軸は現フレームの出力映像信号の階調値を示し、階調値は「０」から「２５５」となる。横軸に示すフレームメモリ１０１に格納されている階調値と、縦軸に示す現フレームの出力映像信号の階調値とが交差する値が、次フレームの液晶応答の予測値、すなわち液晶表示部１０４の透過率の階調換算値となる。

次フレーム予測テーブル２０１は以下のように生成する。例えばフレームメモリ１０１に格納されている階調値、すなわち前フレームの入力映像信号の階調値又は現フレームの液晶の透過率の階調換算値が「１００」で現フレームの出力映像信号の階調値が「１５０」の時の次フレームの液晶表示部１０４の透過率を実測し、透過率の階調換算値が「１１５」であった場合、横軸１００及び縦軸１５０が交差する位置に「１１５」を格納する。また、前フレームと現フレームの出力信号の階調値が同じ対角成分、例えばその階調値が１００の時の時の次フレームの液晶表示部１０４の透過率を実測し、透過率の階調換算値が「１００」であれば、横軸１００及び縦軸１００が交差する位置に「１００」を格納する。このように８ビットの入力映像信号と出力映像信号の組み合わせ「２５６×２５６＝６５５３６」について、液晶の透過率を実際に測定して、階調値に換算した値を格納し、次フレーム予測テーブル２０１を予め生成する。

この次フレーム予測テーブル２０１を使用することにより、例えば図２（ａ）に示す出力映像信号の階調値が「１００」から「１５０」に変化した時Ｔ１に、次フレームの始まりＴ２での実際の液晶の応答は階調換算値「１１５」に至っていることが予測できる。

また、ルックアップテーブル１０２は、フレームメモリ１０１に格納されている前フレームの入力映像信号の階調値又は次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値と、現フレームの入力映像信号の階調値とから、現フレームの入力映像信号に対する補正信号が得られるように予め生成される。

［液晶表示方法］
図３に、次フレーム予測テーブル２０１を用いた液晶表示方法を示す。図３において、現在のフレームをｎフレームとする。

フレームメモリ１０１からフレームメモリ値［Ｍｎ］を得る（Ｓ３０１）。フレームメモリ値［Ｍｎ］とは、（ｎ−１）フレームの入力映像信号の階調値、又はｎフレーム開始時点における次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値（予測値）である。ｎフレームの入力映像信号［ＶＩｎ］を得る（Ｓ３０２）。

フレームメモリ値［Ｍｎ］とｎフレームの入力映像信号［ＶＩｎ］とに基づいて、ルックアップテーブル１０２より、補正信号［Ｃｎ］を得る（Ｓ３０３）。ｎフレームの入力映像信号［ＶＩｎ］に補正信号［Ｃｎ］を加算して、出力映像信号［ＶＯｎ］を得る（Ｓ３０４）。

フレームメモリ値［Ｍｎ］とｎフレームの出力映像信号［ＶＯｎ］とから、次フレーム予測テーブル２０１より、（ｎ＋１）フレーム開始時点での液晶応答の予測値［ＬＣ（ｎ＋１）］を得る（Ｓ３０５）。

セレクタ２０２は、予測値［ＬＣ（ｎ＋１）］と現フレームの入力映像信号［ＶＩｎ］との差の絶対値が基準値以内かどうかを判断し（Ｓ３０６）、予測値［ＬＣ（ｎ＋１）］と現フレームの入力映像信号［ＶＩｎ］との差の絶対値が基準値（本実施形態では１０とする。）以内であれば、ｎフレームの入力映像信号［ＶＩｎ］をフレームメモリ１０１に入力し（Ｓ３０７）、基準値を超えていれば予測値［ＬＣ（ｎ＋１）］をフレームメモリ１０１に入力する（Ｓ３０８）。

ｎをインクリメントし（Ｓ３０９）、ステップ３０１及びステップ３０２に戻り、同様の処理を次の（ｎ＋１）フレーム以降繰り返す。次フレーム予測テーブル２０１を用いることにより、ｎフレーム開始時点で（ｎ＋１）フレーム開始時点の液晶応答の予測値を得ることができる。

［入力映像信号の階調値が上がる場合における出力映像信号の補正］
図４（ａ）〜（ｅ）に、入力映像信号の階調値が上がる場合における出力映像信号の具体的な補正方法を示す。

図４（ａ）は、本実施形態の液晶表示装置に入力される入力映像信号の階調値を示し、横軸は時間、縦軸は入力映像信号の階調値を示す。

図４（ｂ）は、ルックアップテーブル１０２ａ、１０２ｂ及び１０２ｃを示す。ルックアップテーブル１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、図１のルックアップテーブル１０２に示す一つのテーブルである。横軸は、フレームメモリ１０１に格納されている階調値を示し、縦軸は現フレームの入力映像信号の階調値を示す。ルックアップテーブル１０２ａ、１０２ｂ及び１０２ｃは、横軸及び縦軸共に、０から２５５の階調値に対応している。

図４（ｃ）は、液晶表示部１０４に入力される出力映像信号の階調値を示し、横軸は時間、縦軸は出力映像信号の階調値を示す。

図４（ｄ）は、次フレーム予測テーブル２０１ａ、２０１ｂ及び２０１ｃを示す。次フレーム予測テーブル２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃは、図１及び図２（ｃ）に示す一つの次フレーム予測テーブル２０１である。

図４（ｅ）は、液晶表示部１０４の液晶応答を示す透過率を階調値に換算した波形を示し、横軸は時間、縦軸は階調値を示す。

説明を簡単にするため、図４（ａ）〜（ｅ）は１画素のみに注目している。階調値は８ビットで０から２５５である。セレクタ２０２は次フレーム予測テーブル２０１から得られる液晶表示部１０４の透過率の階調換算値と入力映像信号の階調値との差の絶対値が基準値「１０」より大きければ、次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値を選択し、差の絶対値が基準値「１０」以下であれば入力映像信号の階調値を選択する。

図４（ａ）において、（ｎ−１）フレームの入力映像信号の階調値は「１５０」であり（Ａ）、次のｎフレームの入力映像信号の階調値は「２００」である（Ｂ）。ｎフレームの入力映像信号の階調値は、次の（ｎ＋１）フレームで液晶表示部１０４の液晶応答が階調値に到達していることを期待する目標値となっている。フレームメモリ１０１には、（ｎ−１）フレームの入力映像信号の階調値又はｎフレーム開始時点での次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値が記録されており、値は「１５０」とする（Ｃ）。

フレームメモリ１０１の階調値「１５０」（Ｃ）から入力映像信号の階調値「２００」（Ｂ）への変化に基づいて、ルックアップテーブル１０２ａから補正信号の値「５０」を得る（Ｄ）。

補正信号加算回路１０３は、ｎフレームの出力映像信号として、階調値「２５０」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「５０」）を液晶表示部１０４に出力する（Ｅ）。

フレームメモリ１０１に格納されている階調値「１５０」とｎフレームの出力映像信号の階調値「２５０」とから、次の（ｎ＋１）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１７０」を次フレーム予測テーブル２０１ａより得る(Ｆ)。

次の（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値は、変化せず「２００」のままである（Ｇ）。

（ｎ＋１）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１７０」と（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値「２００」との差が基準値「１０」より大きいため、セレクタ２０２は次フレーム予測テーブル２０１ａの階調換算値「１７０」を選択し、フレームメモリ１０１に記録する（Ｈ）。従来の方式では、ここで「２００」が記録される。

フレームメモリ１０１に記録された（ｎ＋１）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１７０」と、（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値「２００」とから、階調値１７０から階調値「２００」へ変化する時の補正信号の値「４０」をルックアップテーブル１０２ｂから得る（Ｉ）。従来の方式では、フレームメモリに階調値「２００」が記録されているため、（ｎ＋１）フレームでの入力映像信号の階調値「２００」への変化は無しとなる。そのため、補正信号の値は「０」になる。

補正信号加算回路１０３は、出力映像信号として、階調値「２４０」（＝（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「４０」）を液晶表示部１０４に出力する（Ｊ）。

（ｎ＋１）フレームの予測値１７０と（ｎ＋１）フレームの出力映像信号の階調値「２４０」とから、次の（ｎ＋２）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１８０」を次フレーム予測テーブル２０１ｂから得る(Ｋ)。

次の（ｎ＋２）フレームの入力映像信号の階調値は、変化せず「２００」のままである（Ｌ）。

（ｎ＋２）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１８０」と（ｎ＋２）フレームの入力映像信号の階調値「２００」との差は基準値「１０」より大きいため、セレクタ２０２は、予測値「１８０」を選択し、フレームメモリ１０１に記録する（Ｍ）。従来の方式ではここで「２００」が記録される。

フレームメモリ１０１に記録された階調換算値「１８０」と、（ｎ＋２）フレームの入力映像信号の階調値「２００」とから、階調換算値「１８０」から階調値「２００」へ変化する時の補正信号の値「３０」をルックアップテーブル１０２ｃより得る（Ｎ）。従来の方式では、フレームメモリには階調値「２００」が記録されているため、（ｎ＋１）フレームでの入力映像信号の階調値「２００」への変化は無しとなり、補正信号の値は「０」である。

補正信号加算回路１０３は、（ｎ＋２）フレームの出力映像信号として、階調値「２３０」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「３０」）を液晶表示部１０４に出力する（Ｏ）。

（ｎ＋２）フレームの出力映像信号の階調値「２３０」と、（ｎ＋２）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１８０」とから、次の（ｎ＋３）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１９０」を次フレーム予測テーブル２０１ｃより得る（Ｐ）。

次の（ｎ＋３）フレームの入力映像信号の階調値は変化せず「２００」のままである（Ｑ）。

（ｎ＋３）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１９０」と（ｎ＋３）フレームの入力映像信号の階調値「２００」との差は基準値「１０」以内に達しているので、セレクタ２０２は入力映像信号の階調値「２００」を選択して、フレームメモリ１０１に記録する。

（ｎ＋３）フレームにおいて、フレームメモリ１０１に記録された階調換算値「２００」から（ｎ＋３）フレームの入力映像信号の階調値「２００」へ変化は無しになるため、ルックアップテーブル１０２より得られる補正信号の値は「０」になる。補正信号加算回路１０３は、入力映像信号をそのまま出力映像信号として、液晶表示部１０４に出力する。

以上のように、ｎフレームにおいて、入力映像信号の階調値が「１５０」から「２００」に一回変化した場合、次フレーム予測テーブル１０２を用いて、ｎフレーム以降の複数のフレームに渡って、入力映像信号に補正信号を付加する。すなわち、液晶表示部１０４の階調換算値が、入力映像信号の階調値と同じ「２００」に近づくまで、補正信号を生成できる。これにより、液晶表示部１０４の液晶応答を改善できる。次フレーム予測テーブル１０２は、液晶表示部１０４の液晶の透過率を実際に測定して予め生成したテーブルであるため、図４（ｅ）に示す液晶応答の階調値は、次フレーム予測テーブル２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃから得られる値に等しい。次フレーム予測テーブル１０２を用いることにより、液晶の実際の応答に応じた出力映像信号を生成できる。よって、液晶表示部１０４の応答速度を早めることができる。

［入力映像信号の階調値が下がる場合における出力映像信号の補正］
図５に、入力映像信号の階調値が下がる場合における出力映像信号の具体的な補正方法を示す。

図５（ａ）は、本実施形態の液晶表示装置に入力される入力映像信号の階調値を示し、横軸は時間、縦軸は階調値を示す。

図５（ｂ）は、ルックアップテーブル１０２ａ’、１０２ｂ’及び１０２ｃ’を示す。ルックアップテーブル１０２ａ’、１０２ｂ’、１０２ｃ’は、図１のルックアップテーブル１０２に示す一つのテーブルである。横軸は前フレームの入力映像信号の階調値を示し、縦軸は現フレームの入力映像信号の階調値を示す。

図５（ｃ）は、液晶表示部１０４に入力される出力映像信号の階調値を示し、横軸は時間、縦軸は階調値を示す。

図５（ｄ）は、次フレーム予測テーブル２０１ａ’、２０１ｂ’及び２０１ｃ’を示す。次フレーム予測テーブル２０１ａ’、２０１ｂ’、２０１ｃ’は、図１及び図２（ｃ）に示す一つの次フレーム予測テーブル２０１である。

図５（ｅ）は、液晶表示部１０４の液晶応答を示す液晶の透過率を階調値に換算した波形を示し、横軸は時間、縦軸は階調値を示す。

図５（ａ）〜（ｅ）において、セレクタ２０２は次フレーム予測テーブル２０１の液晶表示部１０４の透過率の階調換算値と入力映像信号の階調値との差が基準値「１０」より大きければ、次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値を選択し、差が基準値「１０」以下であれば入力映像信号の階調値を選択する。

図５（ａ）において、（ｎ−１）フレームの入力映像信号の階調値は１５０であり（Ａ’）、次のｎフレームの入力映像信号の階調値は「１００」である（Ｂ’）。これは更に次の（ｎ＋１）フレームで液晶表示部１０４の液晶の透過率の階調換算値が階調値に到達していることを期待する目標値となっている。フレームメモリ１０１には、（ｎ−１）フレームの入力映像信号の階調値又はｎフレーム開始時点での液晶応答の階調換算値が記録されており、値は「１５０」である（Ｃ’）。

フレームメモリ１０１の階調値「１５０」（Ｃ’）から入力映像信号の階調値「１００」（Ｂ’）に変化すると、ルックアップテーブル１０２ａ’から補正信号の値「−５０」を得る（Ｄ’）。

補正信号加算回路１０３は、ｎフレームの出力映像信号として、階調値「５０」（＝入力映像信号の階調値「１００」−補正信号の値「５０」）を液晶表示部１０４に出力する（Ｅ’）。

フレームメモリ１０１の階調値「１５０」と、ｎフレームの出力映像信号の階調値「５０」とから、次の（ｎ＋１）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１２０」を次フレーム予測テーブル２０１ａ’より得る(Ｆ’)。

次の（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値は、変化せず「１００」のままである（Ｇ’）。

（ｎ＋１）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１２０」と（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値「１００」との差が基準値「１０」より大きいため、セレクタ２０２は次フレーム予測テーブル２０１ａの予測値「１２０」を選択し、フレームメモリ１０１に記録する（Ｈ’）。従来の方式では、ここで１００が記録される。

フレームメモリ１０１に記録された（ｎ＋１）フレームの液晶応答の階調換算値「１２０」と、（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値「１００」とから、階調値「１２０」から階調値「１００」へ変化する時の補正信号の値「−３０」をルックアップテーブル１０２ｂ’から得る（Ｉ’）。従来の方式では、フレームメモリに階調値「１００」が記録されているため、（ｎ＋１）フレームでの入力映像信号の階調値「１００」への変化は無しとなる。そのため、補正信号の値は「０」になる。

補正信号加算回路１０３は、出力映像信号として、階調値「７０」（＝（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値「１００」−補正信号の値「３０」）を液晶表示部１０４に出力する（Ｊ’）。

（ｎ＋１）フレームの階調換算値「１２０」と（ｎ＋１）フレームの出力映像信号の階調値「７０」とから、次の（ｎ＋２）フレームの液晶の透過率の階調換算値１１５を次フレーム予測テーブル２０１ｂ’から得る(Ｋ’)。

次の（ｎ＋２）フレームの入力映像信号の階調値は、変化せず「１００」のままである（Ｌ’）。

（ｎ＋２）フレームの液晶の透過率の階調換算値「１１５」と（ｎ＋２）フレームの入力映像信号の階調値「１００」との差は基準値「１０」より大きいため、セレクタ２０２は、階調換算値「１１５」を選択し、フレームメモリ１０１に記録する（Ｍ’）。従来の方式ではここで「１００」が記録される。

フレームメモリ１０１に記録された階調換算値「１１５」と、（ｎ＋２）フレームの入力映像信号の階調値「１００」とから、階調換算値「１１５」から階調値「１００」へ変化する時の補正信号の値「−２０」をルックアップテーブル１０２ｃ’より得る（Ｎ’）。従来の方式では、フレームメモリには階調値「１００」が記録されているため、（ｎ＋１）フレームでの入力映像信号の階調値「１００」への変化は無しとなり、補正信号の値は「０」である。

補正信号加算回路１０３は、（ｎ＋２）フレームの出力映像信号として、階調値「８０」（＝入力映像信号の階調値「１００」−補正信号の値「２０」）を液晶表示部１０４に出力する（Ｏ’）。

（ｎ＋２）フレームの出力映像信号の階調値「８０」と、（ｎ＋２）フレームの液晶応答の予測値「１１５」とから、次の（ｎ＋３）フレームの液晶応答の予測値「１１０」を次フレーム予測テーブル２０１ｃ’より得る（Ｐ’）。

次の（ｎ＋３）フレームの入力映像信号の階調値は変化せず「１００」のままである（Ｑ’）。

（ｎ＋３）フレームの液晶応答の階調換算値「１１０」と（ｎ＋３）フレームの入力映像信号の階調値「１００」との差は基準値「１０」以内に達しているので、セレクタ２０２は入力映像信号の階調値「１００」を選択して、フレームメモリ１０１に記録する。

（ｎ＋３）フレームにおいて、フレームメモリ１０１に記録された階調値「１００」から（ｎ＋３）フレームの入力映像信号の階調値「１００」へ変化は無しになるため、ルックアップテーブル１０２より得られる補正信号の値は「０」になる。補正信号加算回路１０３は、入力映像信号をそのまま出力映像信号として、液晶表示部１０４に出力する。

以上のように、ｎフレームにおいて、入力映像信号の階調値が「１５０」から「１００」に一回変化した場合、次フレーム予測テーブル１０２を用いて、ｎフレーム以降の複数のフレームに渡って、入力映像信号に補正信号を付加する。すなわち、液晶表示部１０４の階調換算値が、入力映像信号の階調値と同じ「１００」に近づくまで、補正信号を生成し続けることができる。これにより、液晶表示部１０４の液晶応答を改善できる。次フレーム予測テーブル１０２は、液晶表示部１０４の液晶の透過率を実際に測定して予め生成したテーブルであるため、図５（ｅ）に示す液晶応答の階調値は、次フレーム予測テーブル２０１から得られる値に等しい。次フレーム予測テーブル１０２を用いることにより、液晶応答に応じた出力映像信号を生成できる。よって、液晶表示部１０４の応答速度を早めることができる。

なお、本実施形態においては、セレクタ２０２による基準値を「１０」として、次フレ−ム予測テーブル２０１の出力と入力映像信号の階調値との差の絶対値が「１０」以内なら、入力映像信号の階調値をフレームメモリ１０１に格納し、「１０」より大きい場合に次フレーム予測テーブル２０１の予測値をフレームメモリ１０１に格納するようにしたが、この基準値は「１０」に限らない。

また、本実施形態において、入力映像信号と出力映像信号は８ビットのデジタル信号である場合を示したが、ビット数は８ビットに限定されない。

以上のように、本実施形態によれば、次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値と入力映像信号の階調値との差が基準値以内に収まるまでの間、セレクタ２０２が次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値を選択してフレームメモリ１０１に出力することにより、ルックアップテーブル１０２から補正信号を出力するときに、フレームメモリ１０１に格納された次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値を用いることができる。これにより、入力映像信号の階調値が変化した後、次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値と入力映像信号の階調値との差が基準値以内に収まるまでの複数のフレームにおいて、次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値と入力映像信号の階調値との差に基づく補正信号をルックアップテーブル１０２から出力し続けることができる。すなわち、複数のフレームに渡って出力映像信号を補正し続けることができるようになるため、液晶表示部１０４の透過率の階調換算値は入力映像信号の階調値に近づいていく。このように、本実施形態によれば、セレクタ２０２が次フレーム予測テーブル２０１の階調換算値をフレームメモリ１０１に格納することにより、液晶が応答するまでの間、出力映像信号を補正し続けることができ、その結果、液晶の応答を改善できる。

また、次フレーム予測テーブル２０１は、次フレームにおいて液晶表示部１０４が到達すると予測される透過率の階調換算値を格納しているため、現フレームから次フレームに切り替わったときに、ルックアップテーブル１０２は次フレームの実際の入力映像信号と、次フレーム予測テーブル２０１から得られる予測値とにより、次フレームの出力映像信号のための補正信号を生成できる。さらに、次フレーム予測テーブル２０１は、液晶表示部１０４の液晶応答である透過率を予め実測することにより、生成しているため、次フレーム予測テーブル２０１から得られる予測値は、実際の液晶応答にほぼ等しい。よって、本実施形態の次フレーム予測テーブル２０１を用いることにより、液晶表示部１０４に最も適した補正信号の値をルックアップテーブル１０２から得ることができる。よって、本実施形態の液晶表示装置は、液晶表示部１０４の応答速度を速くすることができる。

［レベル設定回路］
図６に本実施形態の液晶表示装置の他の構成例を示す。図６に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、スイッチ２１２を切り替えるための基準値を設定するレベル設定回路３０１を更に有しても良い。レベル設定回路３０１を有することにより、セレクタ２０２で使用される基準値を外部から任意の値に設定することができる。

［温度検出回路］
図７に本実施形態の液晶表示装置のさらに他の構成例を示す。図７に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、液晶表示部１０４の温度を測定する温度検出回路２０４をさらに備えても良い。この場合、セレクタ２０２は、温度検出回路２０４により測定された液晶表示部１０４の温度に基づいて、スイッチ２１２を切り替える。例えば、温度検出回路２０４が検出した表面温度が予め定めた値以下であれば、次フレーム予測テーブル２０１の値を選択し、予め定めた値より大きければ入力映像信号を選択してフレームメモリ１０１に出力するように、スイッチ２１２を切り替える。また、温度を判定する基準値を外部から任意の値に設定できるようにして、温度が基準値を超えているかどうかに基づいてスイッチ２１２を切り替えても良い。

《実施形態２》
［液晶表示装置の構成］
図８に、本発明の実施形態２における液晶表示装置を示す。図８において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用いている。

本実施形態の液晶表示装置は、実施形態１の図１に示す構成に加え、液晶表示部１０４の表面温度を検出する温度検出回路２０４と、複数の次フレーム予測テーブル２０１１と、温度検出回路２０４の結果に基づいて、複数の次フレーム予測テーブル２０１１のいずれかを選択して、選択した次フレーム予測テーブル２０１１から得られる液晶表示部１０４の透過率の階調換算値を出力するセレクタ２０３と、を更に有する。

複数の次フレーム予測テーブル２０１１は、図１に示す次フレーム予測テーブル２０１と同様に、フレームメモリ１０１で保持した映像信号と補正信号加算回路１０３から出力される出力映像信号とに基づいて、次フレームにおける液晶表示部１０４の液晶応答の透過率を階調値に換算した予測値を格納したテーブルである。但し、本実施形態の複数の次フレーム予測テーブル２０１１は、温度に応じて異なる予測値をそれぞれ格納している。複数のフレーム予測テーブル２０１１は、温度に応じた液晶の透過率を実測することにより予め生成される。

本実施形態において、フレームメモリ１０１が保持する前フレームの入力映像信号の階調値又は次フレーム予測テーブル２０１１の階調換算値と、補正信号加算回路１０３から出力される現フレームの出力映像信号の階調値は、複数の次フレーム予測テーブル２０１１に入力される。

セレクタ２０３は温度検出回路２０４の結果に基づいて、複数の次フレーム予測テーブル２０１１のいずれかを選択し、得られた液晶表示部１０４の透過率の階調換算値をセレクタ２０２に出力する。セレクタ２０２は、入力映像信号とセレクタ２０３から出力された透過率の階調換算値とのいずれかを選択してフレームメモリ１０１に出力する。

［複数の次フレーム予測テーブルを用いた場合における出力映像信号の補正］
図９（ａ）に、本実施形態における入力映像信号の波形を示し、図９（ｂ）（ｃ）（ｄ）に、本実施形態における出力映像信号の波形を示す。図９（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれぞれ、液晶表示部１０４の表面温度が常温、０度、−１０度のときの出力映像信号の波形と、液晶表示部１０４の液晶応答、すなわち次フレーム予測テーブル２０１１の液晶の透過率の階調換算値を示している。

図９（ａ）〜（ｄ）において、入力映像信号と液晶表示部１０４に出力される出力映像信号は、８ビットのデジタル信号であり、その階調値は「０」から「２５５」の値となる。

図９（ａ）において、液晶表示装置に入力される（ｎ−１）フレームの入力映像信号の階調値は１５０であり、次のｎフレームの入力映像信号の階調値は「２００」である。（ｎ＋１）フレームから（ｎ＋４）フレームまで、階調値「２００」が続く。（ｎ−１）フレームの出力映像信号は１５０である。ｎフレーム開始時点での液晶の透過率の階調換算値は「１５０」とする。

図８に示すセレクタ２０３は、温度検出回路２０４により検出された液晶表示部１０４の温度が常温（例えば、２５度）のときに図９（ｂ）、０度のときに図９（ｃ）、−１０度のときに図９（ｄ）のそれぞれに示す特性を有する次フレーム予測テーブル２０１１を選択する。

図９（ｂ）に示すように液晶表示部１０４の表面温度が常温のとき、フレームメモリ１０１に記録されたｎフレームに相当する階調値「１５０」からｎフレームの入力映像信号の階調値「２００」に変化する時の補正信号の値「＋５０」をルックアップテーブル１０２より得る。補正信号加算回路１０３は、ｎフレームの出力映像信号として、階調値「２５０」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「５０」）を液晶表示部１０４に出力する。

ｎフレーム開始時点での液晶応答の階調換算値１５０とｎフレームの出力映像信号の階調値「２５０」とに基づいて、常温用の次フレーム予測テーブル２０１１から（ｎ＋１）フレーム開始時点での液晶応答の予測値「２００」を得る。

次の（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値は変化せず「２００」のままである。フレームメモリ１０１に記録された（ｎ＋１）フレームの液晶応答の予測値「２００」から入力映像信号の階調値「２００」へ変化は無しになるので、ルックアップテーブル１０２から得られる補正信号の値は「０」になる。よって、補正信号加算回路１０３は、入力映像信号をそのまま出力映像信号として液晶表示部１０４に出力する。

このように、液晶表示部１０４の温度が常温の場合、ｎフレームの入力映像信号のみに補正がかかり、（ｎ＋１）フレームでは目標とする入力映像信号への応答が完了する。

図９（ｃ）に示すように液晶表示部１０４の表面温度が０度のとき、フレームメモリ１０１に記録されたｎフレームに相当する階調値「１５０」からｎフレームの入力映像信号「２００」に変化する時の補正信号の値「＋５０」をルックアップテーブル１０２より得る。補正信号加算回路１０３は、ｎフレームの出力映像信号として、階調値「２５０」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「５０」）を液晶表示部１０４に出力する。

ｎフレーム開始時点での液晶応答の階調換算値１５０とｎフレームの出力映像信号の階調値「２５０」とに基づいて、０度用の次フレーム予測テーブル２０１１から（ｎ＋１）フレーム開始時点での液晶応答の予測値「１８０」を得る。

次の（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値は変化せず「２００」のままである。フレームメモリ１０１に記録された（ｎ＋１）フレームの液晶応答の予測値「１８０」から入力映像信号の階調値「２００」に変化することになるので、ルックアップテーブル１０２から補正信号の値「＋３０」を得る。補正信号加算回路１０３は、（ｎ＋１）フレームの出力映像信号として、階調値「２３０」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「３０」）を液晶表示部１０４に出力する。

フレームメモリ１０１に記録された（ｎ＋１）フレーム開始時点での液晶応答の階調換算値「１８０」と（ｎ＋１）フレームの出力映像信号の階調値「２３０」とに基づいて、０度用の次フレーム予測テーブル２０１１から、（ｎ＋２）フレーム開始時点での液晶応答の階調換算値「１９０」を得る。

次の（ｎ＋２）フレームの入力映像信号の階調値は変化せず「２００」のままである。換算値「１９０」と入力映像信号の階調値「２００」との差は基準値「１０」以内になるので、セレクタ２０２は入力映像信号を選択してフレームメモリ１０１に「２００」を記録する。フレームメモリ１０１に記録された階調値「２００」から、入力映像信号の階調値「２００」への変化は無しになるので、ルックアップテーブル１０２から補正信号の値「０」を得る。補正信号加算回路１０３は、（ｎ＋２）フレームの出力映像信号として、階調値「２００」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「０」）を出力する。

このように、液晶表示部１０４の温度が０度の場合、ｎフレームと（ｎ＋１）フレームの入力映像信号に補正がかかり、（ｎ＋２）フレームでは目標とする入力映像信号への応答がほぼ完了する。

図９（ｄ）に示すように液晶表示部１０４の表面温度が−１０度のとき、フレームメモリ１０１に記録されたｎフレームに相当する階調値「１５０」からｎフレームの入力映像信号「２００」に変化する時の補正信号の値「＋５０」をルックアップテーブル１０２より得る。補正信号加算回路１０３は、ｎフレームの出力映像信号として、階調値「２５０」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「５０」）を出力する。

ｎフレーム開始時点での液晶応答の予測値１５０とｎフレームの出力映像信号の階調値「２５０」とに基づいて、−１０度用の次フレーム予測テーブル２０１１から（ｎ＋１）フレーム開始時点での液晶応答の階調換算値「１６０」を得る。

次の（ｎ＋１）フレームの入力映像信号の階調値は変化せず「２００」のままである。フレームメモリ１０１に記録された（ｎ＋１）フレームの液晶応答の階調換算値１６０から入力映像信号の階調値「２００」に変化することになるので、ルックアップテーブル１０２から補正信号の値「＋４０」を得る。補正信号加算回路１０３は、（ｎ＋１）フレームの出力映像信号として、階調値「２４０」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「４０」）を液晶表示部１０４に出力する。

フレームメモリ１０１に記録された（ｎ＋１）フレーム開始時点での液晶応答の階調換算値「１６０」と（ｎ＋１）フレームの出力映像信号の階調値「２４０」とに基づいて、−１０度用の次フレーム予測テーブル２０１１から（ｎ＋２）フレーム開始時点での液晶応答の階調換算値「１７０」を得る。

次の（ｎ＋２）フレームの入力映像信号の階調値は変化せず「２００」のままである。フレームメモリ１０１に記録された（ｎ＋２）フレームの液晶応答の階調換算値「１７０」から入力映像信号の階調値「２００」に変化することになるので、ルックアップテーブル１０２より補正信号の値「＋３０」を得る。補正信号加算回路１０３は、（ｎ＋２）フレームの出力映像信号として、階調値「２３０」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「３０」）を出力する。

（ｎ＋２）フレーム開始時点での液晶応答の予測値「１７０」と（ｎ＋２）フレームの出力映像信号の階調値「２３０」とに基づいて、−１０度用の次フレーム予測テーブル２０１１から（ｎ＋３）フレーム開始時点での液晶応答の予測値「１８０」を得る。

次の（ｎ＋３）フレームの入力映像信号の階調値は変化せず「２００」のままである。フレームメモリ１０１に記録された（ｎ＋３）フレームの液晶応答の階調換算値「１８０」から入力映像信号の階調値「２００」に変化することになるので、ルックアップテーブル１０２より補正信号の値「＋２０」を得る。補正信号加算回路１０３は、（ｎ＋３）フレームの出力映像信号として、階調値「２２０」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「２０」）を出力する。

（ｎ＋３）フレーム開始時点での液晶応答の階調換算値「１８０」と（ｎ＋３）フレームの出力映像信号の階調値２２０とに基づいて、−１０度用の次フレーム予測テーブル２０１１から（ｎ＋４）フレーム開始時点での液晶応答の階調換算値「１９０」を得る。

次の（ｎ＋４）フレームの入力映像信号の階調値は変化せず「２００」のままである。（ｎ＋４）フレームの階調換算値「１９０」と（ｎ＋４）フレームの入力映像信号の階調値「２００」との差は基準値「１０」以内になるので、セレクタ２０２は入力映像信号を選択してフレームメモリ１０１に「２００」を記録する。フレームメモリ１０１に記録された階調値「２００」から入力映像信号の階調値「２００」へ変化は無しになるので、ルックアップテーブル１０２より補正信号の値「０」を得る。補正信号加算回路１０３は、（ｎ＋４）フレームの出力映像信号として、階調値「２００」（＝入力映像信号の階調値「２００」＋補正信号の値「０」）を出力する。

このように、液晶表示部１０４の温度が−１０度の場合、ｎから（ｎ＋３）フレームの入力映像信号に補正がかかり、（ｎ＋４）フレームでは目標とする入力映像信号への応答がほぼ完了する。

液晶表示部１０４の液晶応答は温度に応じて変わるため、温度に応じた複数の次フレーム予測テーブル２０１１を使用することにより、入力映像信号に適切な補正をすることができる。液晶表示部１０４の温度に応じて階調換算値を切り替えることにより、例えば０度以下の低温下のように液晶の応答時間が非常に長くなる場合でも、液晶表示部１０４の透過率の階調換算値を入力映像信号の階調値に近づけることができ、液晶応答を改善することができる。

《実施形態３》
［液晶表示装置の構成］
図１０に、本発明の実施形態３における液晶表示装置を示す。本実施形態の液晶表示装置は、実施形態２の図８に示す構成に加え、映像信号のビットを削減して出力するビット削減回路４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃと階調値を補間する複数の内挿回路４０２ａ、４０２ｂとをさらに有する。図１０において、図８と同じ構成要素については同じ番号を用いている。

ビット削減回路４０１ａは、フレームメモリ１０１の出力とルックアップテーブル１０２の入力との間に接続される。ビット削減回路４０１ｂは、入力映像信号を入力する入力端子とルックアップテーブル１０２との間に接続される。ビット削減回路４０１ｃは、補正信号加算回路１０３の出力と次フレーム予測テーブル２０１１の入力との間に接続される。

内挿回路４０２ａは、ルックアップテーブル１０２の出力と補正信号加算回路１０３の入力との間に接続される。内挿回路４０２ｂは、セレクタ２０３とセレクタ２０２との間に接続される。

このように、ビット削減回路４０１ａを通して、フレームメモリ１０１からの映像信号をルックアップテーブル１０２に入力し、ビット削減回路４０１ｂを通して、入力映像信号をルックアップテーブル１０２に入力することにより、ルックアップテーブル１０２に入力される入力映像信号のビット数は削減する。ルックアップテーブル１０２は、削減されたビット数の入力映像信号に基づいて、とびとびの階調値に対する補正信号を出力する。内挿回路４０２ａは、補正信号を内挿することにより、ルックアップテーブル１０２から出力されるとびとびの階調値に対する補正信号から、全ての階調値に対応した補正信号を生成する機能を有する。内挿回路４０２ａは、とびとびの階調値に対する補正信号を所望の階調値の補正信号に変換して、補正信号加算回路１０３に出力する。このように、ルックアップテーブル１０２から出力される補正信号を、補正信号を内挿する内挿回路４０２ａ通して、補正信号加算回路１０３へ入力することにより、ルックアップテーブル１０２の容量を削減することができる。

更に、ビット削減回路４０１ｃを通して、補正信号加算回路１０３から出力映像信号を次フレーム予測テーブル２０１１に入力することにより、次フレーム予測テーブル２０１１に入力される入力映像信号のビット数を削減する。次フレーム予測テーブル２０１１は、削減されたビット数の出力映像信号に基づいて、とびとびの階調値に対する予測値を出力する。内挿回路４０２ｂは、予測値を内挿することにより、セレクタ２０３を介して出力されるとびとびの階調値に対する予測値から、全ての階調値に対応する予測値を生成する機能を有する。内挿回路４０２ｂは、とびとびの階調値に対する予測値を所望の予測値に変換し、セレクタ２０２に出力する。このように、次フレーム予測テーブル２０１１から出力される予測値を、予測値を内挿する内挿回路４０２ｂを通して、セレクタ２０２に入力することにより、次フレーム予測テーブル２０１１の容量を削減することができる。

本発明の液晶表示装置は液晶の応答を改善するという効果が得られ、映像信号を表示する装置に有用である。

本発明の実施形態１における液晶表示装置の構成を示すブロック図 （ａ）は出力映像信号の波形図、（ｂ）は液晶応答の波形図、（ｃ）は次フレーム予測テーブル２０１を２次元で模式的に示す図 本発明の実施形態１における液晶表示方法を示すフローチャート 入力映像信号の階調値が上がる場合における出力映像信号の具体的な補正方法を示す図であって、（ａ）は入力映像信号の階調値を示す図、（ｂ）はルックアップテーブルを示す図、（ｃ）は出力映像信号の階調値を示す図、（ｄ）は次フレーム予測テーブルを示す図、（ｅ）は液晶応答の階調換算値を示す図 入力映像信号の階調値が下がる場合における出力映像信号の具体的な補正方法を示す図であって、（ａ）は入力映像信号の階調値を示す図、（ｂ）はルックアップテーブルを示す図、（ｃ）は出力映像信号の階調値を示す図、（ｄ）は次フレーム予測テーブルを示す図、（ｅ）は液晶応答の階調換算値を示す図 本発明の実施形態１における液晶表示装置の他の構成を示すブロック図 本発明の実施形態１における液晶表示装置の他の構成を示すブロック図 本発明の実施形態２における液晶表示装置の構成を示すブロック図 （ａ）は入力映像信号の階調値を示す図、（ｂ）から（ｄ）は出力映像信号の階調値と液晶応答の階調換算値とを示す図であって、（ｂ）は液晶表示部の表面温度が常温、（ｃ）は液晶表示部の表面温度が０度、（ｄ）は液晶表示部の表面温度が−１０度のときを示す。 本発明の実施形態３における液晶表示装置の構成を示すブロック図 従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図 従来の液晶表示装置における、（ａ）は入力映像信号、（ｂ）は理想の補正量に基づく出力映像信号、（ｃ）は実際の出力映像信号、（ｄ）は液晶の実際の応答の階調値を示す。

符号の説明

１０１ フレームメモリ
１０２ ルックアップテーブル
１０３ 補正信号加算回路
１０４ 液晶表示部
２０１、２０１１ 次フレーム予測テーブル
２０２ セレクタ
２０３ セレクタ
２０４ 温度検出回路
２１２ スイッチ
３０１ レベル設定回路
４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ ビット削減回路
４０２ａ、４０２ｂ 内挿回路
５０１ オーバーフロー検出回路
５０２ リミッタ
５０３ オーバーフロー用ルックアップテーブル
５０４ 減算回路

Claims (7)

1. １フレーム分の入力した映像信号を保持し、遅延させて出力するフレームメモリと、
   現フレームの入力映像信号を前記フレームメモリに保持された映像信号に基づいて補正することにより、現フレームの出力映像信号を生成する出力映像信号補正手段と、
   前記出力映像信号を表示する液晶表示部と、
   前記出力映像信号と前記フレームメモリに保持された映像信号とから、次フレームの前記液晶表示部の液晶応答の予測値を出力する次フレーム予測テーブルと、
   前記予測値と次フレームの入力映像信号とのいずれかを選択して、前記フレームメモリに出力するセレクタと、
   を有する液晶表示装置。
2. 前記セレクタは、次フレームの前記入力映像信号と前記次フレーム予測テーブルから出力される前記予測値とを比較して、前記入力映像信号と前記予測値との差が所定値以内であれば前記入力映像信号を選択し、その差が前記所定値より大きければ前記予測値を選択して出力する請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶表示部の表面温度を検出する温度検出回路をさらに有し、
   前記セレクタは、前記温度検出回路が検出した表面温度が所定値以下であれば、前記予測値を選択し、前記所定値より大きければ前記入力映像信号を選択する請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記液晶表示部の温度に応じて生成された複数の前記次フレーム予測テーブルと、
   前記液晶表示部の表面温度を検出する温度検出回路と、
   前記温度検出回路が検出した表面温度に応じて、前記複数の次フレーム予測テーブルのいずれかを選択するセレクタと、
   をさらに有する請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記出力映像信号補正手段は、
   現フレームの入力映像信号と前記フレームメモリに保持された映像信号とに基づいて、前記現フレームの入力映像信号を補正する補正信号を出力するルックアップテーブルと、
   前記現フレームの入力映像信号と前記補正信号とを加算することにより、現フレームの出力映像信号を生成して出力する補正信号加算回路と、
   を有し、
   前記液晶表示装置は、
   前記ルックアップテーブルの入力と、前記次フレーム予測テーブルの入力にそれぞれ設けられた、映像信号のビットを削減するビット削減回路と、
   前記ルックアップテーブルの出力と、前記次フレーム予測テーブルの出力とにそれぞれ設けられた、階調値を内挿する内挿回路と、
   をさらに有する請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の液晶表示装置。
6. 前記次フレーム予測テーブルは、全ての前記出力映像信号の階調値に対して、次フレームの開始時点での前記液晶表示部の応答を実測し、その実測結果を出力映像信号の階調値に換算して生成したテーブルであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. ある階調から他の階調に変化する出力映像信号に対して１フレーム後の液晶の応答を実測し、前フレームの出力映像信号と現フレームの出力映像信号とをパラメータとして、その実測結果を出力映像信号の階調値に換算することにより生成された次フレーム予測テーブルを用いる液晶表示方法であって、
   前フレームの出力映像信号、又は前フレームの出力映像信号を用いて前記次フレーム予測テーブルから得た現フレームの液晶の応答に対する階調値のいずれかと、現フレームの出力映像信号とをパラメータとして、前記次フレーム予測テーブルから次フレームの液晶の応答に対応する階調値を得るステップと、
   前記次フレームの液晶の応答に対応する階調値と次フレームの入力映像信号との差に基づいて、次フレームの入力映像信号を補正することにより、次フレームの出力映像信号を生成するステップと、
   を有する液晶表示方法。
   
   

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