JP2008145493A - 画像表示方法、およびこの方法を用いた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示装置において、ＦＲＣにより多階調表示をさせる場合、画面の法線方向から上下または左右に視野角を振ったときでもちらつきを低減しつつ、表示させる画像表示方法を提供する。
【解決手段】 画像表示装置（１）を駆動するドライバ部（４）に入力される映像信号（３０）の第一ビット数６が、前記ドライバ部から出力される表示データ（３８）の第二ビット数４よりも多い場合に、前記表示装置１に前記第一ビット数６の階調を表示させる表示方法であり、ドライバ部（４）の全階調領域中に、第一フレーム数５を一組としてＦＲＣを行い擬似階調を追加する第一の領域（領域１）と、フレームレートコントロールを行わない第二の領域（領域２）とを設け、第二の領域は、画像表示装置の視野角を振ったときに、階調輝度特性の傾きが急峻になる階調領域とする。
【選択図】 図２

Description

画像表示方法、およびこの方法を用いた画像表示装置に関する。さらに詳しくは、複数フレームによりＦＲＣの手法を用いて中間階調を表現する画像表示方法および、画像表示装置の駆動回路に関するものである。特に、薄膜トランジスタを用いたアクティブ・マトリクス型液晶表示装置において好適に利用できるものである。

ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いるアクティブ・マトリクス型液晶パネルの駆動には、データ信号を送出するデータドライバ部と、線順次走査のための走査ドライバ部が用いられる。通常、液晶パネルの電圧−輝度特性に対応する印加電圧の大きさを変えることで所定の階調表示が行われている。また、前記データドライバ部が、そのドライバ部自体で固有に保有し、かつ出力可能な階調（以後、固有階調と称す）で最大の階調数以上の多階調表示を行う方法の一つとしてフレームレートコントロール（以後ＦＲＣ：Ｆｒａｍｅ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌと称す）が周知である。この技術は、フレーム間でデータドライバ部の固有階調データを切換制御して液晶駆動電圧の実効値を変えることによって階調表示を行うようにするものである（例えば非特許文献１）。

さらに詳しくは、画素１ドットの表示に対して、ｍ（ｍ≧２）フレームを１周期として、そのうちのｎ（ｎ＞０,ｎ＜ｍ）フレームは固有階調Ｇ_ｐを表示し、残りの（ｍ−ｎ）フレームでは固有階調Ｇ_ｑを表示する。その結果、階調Ｇ_ｐと階調Ｇ_ｑのフレーム比率の加重時間平均により、データドライバ部のある固有階調と他の固有階調間の中間階調が擬似的に表示される（以後、この階調を擬似階調と称す。尚、以後記号Ｇに下付き文字を付した記号は固有階調の階調値を表す。また下付き文字_ｐ、_ｑはデータドライバ部が持つ固有階調値を示す整数となる。）

例えば、４フレーム（ｍ＝４）を一組として、４フレームのうち３フレーム（ｎ＝３）では階調Ｇ_ｐを表示させ、残りの１フレームでは階調Ｇ_ｑを表示させる。このとき視認される輝度レベルは、階調Ｇ_ｐと、階調Ｇ_ｑのフレーム比率の加重時間平均である（Ｌ_ｐ×３／４＋Ｌ_ｑ×１／４）となる（ここで、符号Ｌ_ｐ、Ｌ_ｑは夫々階調Ｇ_ｐ，Ｇ_ｑに対応する視認輝度レベルである）。同様に、４フレームのうち２フレームずつ階調Ｇ_ｐと階調Ｇ_ｑを表示させた場合に視認される輝度レベルは（Ｌ_ｐ×２／４＋Ｌ_ｑ×２／４）＝｛（Ｌ_ｐ＋Ｌ_ｑ）／２｝となる。さらに、４フレームのうち１フレームでＧ_ｐ階調を表示させ、残りの３フレームでは階調Ｇ_ｑを表示させたときに視認される輝度レベルは、（Ｌ_ｐ×１／４＋Ｌ_ｑ×３／４）となる。
特開平１０−３３９８６５号公報（［図３］、［図４］） 特開２００６−１１９４１７号公報（［図７］、［００６６〜００６７］） 日経エレクトロニクス／日経マイクロデバイス編「フラットパネル・ディスプレイ１９９１」、１７３頁〜１８０頁、日経ＢＰ社１９９０年１１月２６日発行 Ｈ．Ｍｏｒｉ、Ｈ．Ｉｔｏｈ、Ｙ．Ｎｉｓｈｉｕｒａ、Ｔ．Ｎａｋａｍｕｒａ ａｎｄ Ｙ．Ｓｈｉｎａｇａｗａ「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｎｏｖｅｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ Ｆｉｌｍ ｆｏｒ Ｗｉｄｅ−Ｖｉｅｗｉｎｇ−Ａｎｇｌｅ ＴＮ−ＬＣＤｓ」１８９頁〜１９２頁、Ｐｒｏｃ．ＩＤＷ‘９６／ＡＭ−ＬＣＤ’９６ 豊岡、小堀「高分子液晶フィルムの表示デバイスへの応用」 "液晶"（日本液晶学会誌）Ｖｏｌ．４ Ｎｏ．２、１５９〜１６４頁、２０００年４月２５日発行

前記のＦＲＣ方式によって、固有階調数ｉビットのデータドライバ部で、階調数ｊビット（ｉ＜ｊ）の表示をさせる場合、一般に、ｉビットの各階調間に、２^{（ｊ−ｉ）}フレームを一組とし、｛２^{（ｊ−ｉ）}−１｝個の擬似階調を作成し、合計で｛２^ｊ−２^{（ｊ−ｉ）}＋１｝個の階調数を表示する（尚、以後“２”の次の上付き文字は、冪指数を表す）。ここで、生成された擬似階調は、輝度レベルの異なる二つの階調をフレームごとに交互に表示させるため、人の目にはちらつき（フリッカ）が視認される場合がある。一般に、このちらつきは、前記二つの階調の「明るさ」の差が大きい程、またその「明るさ」の変動の周期が長い程視認されやすくなる。従って、ＦＲＣを用いて擬似階調を生成する場合には、実用的に、ちらつきが問題にならない様に、二つの階調の「明るさ」の差と、「明るさ」の変動周期（フレーム数）を設定する必要がある。ここで、「明るさ」とは、人が感じる知覚的な量であり、表示画面の視認対象部分の輝度の他に、その背景部分の輝度、さらには視認環境の照度などに依存性がある。

ところで、非特許文献２における図６、（ａ−２）にて、視野角補正フィルムを採用した一般的なノーマリーホワイト・ツイストネマティック（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｗｈｉｔｅ Ｔｗｓｉｔｎｅｍａｔｉｃ）型液晶パネル（以後ＮＷ−ＴＮ ＬＣＤパネルと称す）を用いた液晶表示装置について、上下方位で視認方向を変化させたときの階調輝度特性の変化の例示がある。同図において、上方視野角から視認した場合には、法線方向（０°）からの視認と比べて低階調域で階調間の輝度差が２〜３倍大きくなることがわかる。（以後、視野角とは、視認者が表示装置を視認する際の法線方向からの偏角を言う。）下視野角方向から視認した場合にも、同様に高階調域で階調間輝度差が２〜３倍大きくなることがわかる。このように、上下方位で視認方向を変化させたとき、階調間の輝度差が大きくなり、更に、非特許文献３における図１５によれば、左右方位で視認方向を変化させたときも、同様に階調間の輝度差が大きくなことがあり、前記ＦＲＣによる擬似階調において、視野角を法線方向から上下または左右に振ったときにちらつきが視認されやすくなるという問題がある。

さらにノートブック型コンピュータ用途など、一般に視野角補正フィルムを採用しないＮＷ−ＴＮ ＬＣＤパネルを用いた液晶表示装置においても、非特許文献２の図６、（ｂ−２）や特許文献１の図３，図４にて明らかなように、上下方位からの視認にて高・低階調域における階調間輝度差が大きくなり、この階調域でＦＲＣによる擬似階調を採用すると、ちらつきが視認されやすくなる。

次に、一般に、固有階調数ｉビットのデータドライバ部で、階調数ｊビット（ｉ＜ｊ）の表示をしようとする場合、ｉビットの各固有階調間に、２^{（ｊ−ｉ）}フレームを一組としたＦＲＣにより、２^{（ｊ−ｉ）}−１個の擬似階調を作成する。これにより、表示できる階調数は、ＦＲＣによらずにデータドライバ部から出力される２^ｉ個の固有階調と、ＦＲＣによって生成される［{２^{（ｊ−ｉ）}−１}×（２^{（ｉ−１）}）個の擬似階調をあわせて、｛２^ｊ−２^{（ｊ−ｉ）}＋１｝個であり、表示しようとするｊビットの階調数２^ｊに対しては、｛２^{（ｊ−ｉ）}−１｝個不足する。この場合、一般的には、入力画像信号の２^ｊ個の階調のうち、２^{（ｊ−ｉ）}個の階調は同一の階調レベルで表示され、表示画像としてはいわゆる、「階調つぶれ」となる。このような階調つぶれを解消し、不足する階調分を得るために、ある階調ＧｒとＧｒ＋１間のみにおいて、前記２^{（ｊ−ｉ）}フレーム数と、不足している階調数と同数のフレーム数｛２^{（ｊ−ｉ）}−１｝を足したフレーム数である｛２^{（ｊ−ｉ＋１）}−１｝フレームを一組として｛２^{（ｊ−ｉ＋１）}−２｝個の擬似階調を作成し、合計で、２^ｊの階調表示を行う手法が用いられる。この｛２^{（ｊ−ｉ＋１）}−１｝フレームを一組としたＦＲＣによる擬似階調は、明るさの変動周期（フレーム周波数）が大きく、ちらつきが視認されやすいために、表示装置を正面から視認したときに比較的目立ちにくいとされる高階調側や、低階調側に設定される（特許文献２）。このような設定によると、前記のような、視野角依存性のある画像表示装置においては、視野角を振った時にちらつきが視認されるという課題が、さらに顕著にあらわれるという問題もあった。

この発明は、従来の諸問題点を解決するためになされたもので、ちらつきを低減して画像を表示させる画像表示方法、およびこの方法を用いた画像表示装置を提供することを目的としている。

本発明に係る画像表示方法は、画像表示装置に入力する画像データの第一ビット数が、表示部を駆動するドライバ部に入力する表示データの第二ビット数よりも多い場合に、表示装置に第一ビット数の階調を表示させる表示方法であって、ドライバ部の階調領域中に、第一フレーム数を一組としてフレームレートコントロールを行い擬似階調を生成する第一の領域と、フレームレートコントロールを行わない第二の領域とを設け、この第二の領域は、表示装置の視野角を、法線方向から所定の視野角方向や角度に振ったときに、階調輝度特性の傾きが急峻になる階調領域であることを特徴とする。
また、本発明に係る画像表示装置は上記画像表示方法を用いた表示装置である。

本発明に記載の画像表示方法によれば、表示装置において、ちらつきの視認を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明が重複して冗長になるのを避けるため、各図における同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付してある。

実施の形態１．
図１に本発明の実施の形態１による液晶表示装置１の概略構成図を示す。図２は図１にて示した信号処理回路３に内蔵されるＦＲＣ回路２０の構成図である。図１において、液晶パネル２（表示部）は、マトリクス状に配設された走査線８と信号線７との交差部に複数の画素６を有している。この画素６は、該画素、走査線８および信号線７と接続された図示しないＴＦＴにより駆動される。また、走査線８は走査ドライバ部９に、信号線７はデータドライバ部４により夫々駆動される。本実施の形態において、上記走査線８、信号線７の駆動は、一般的な線順次駆動方式を採っており、周知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

また、信号線７を駆動するデータドライバ部４は、４ビットの固有階調（即ち１６階調）を有しており、この固有階調に対応する１６段階の電圧レベルを規定するため、１６本の参照電圧（Ｖｒｅｆ）が階調電圧設定回路５からデータドライバ部４に入力される。

信号処理回路３は、前記液晶パネル２に表示する６ビットの画像データ３０を入力し、データドライバ部４に４ビットの表示データ３８と走査ドライバ部９に走査制御信号とを、夫々出力する処理回路であり、液晶パネル２に６ビット相当の階調を有する画像が表示される多階調化のためのＦＲＣ処理回路２０を含む。

図９は本発明の実施の形態１に採用したＮＷ−ＴＮ ＬＣＤパネルである液晶パネル２について、上下方位で視認方向を変化させたときの階調輝度特性の変化の例を示したものである。図９のように、正面方向から視認した場合の階調輝度特性に対して、下方向または上方向の視野角から視認した場合、高階調（図では６ビット換算の６０階調〜６３階調）において、階調に対する輝度変化が非常に大きくなっている。例えば、各視野角方向での６３階調の相対輝度を１．００とした時、正面方向での６２階調の相対輝度は０．９５であるのに対し、下２０度の視野角方向での６２階調の相対輝度は０．８７、下４０度の視野角方向での６２階調の相対輝度は０．７７さらに、下６０度の視野角方向での６２階調の相対輝度は０．７３、同様に、上４０度の視野角方向での６２階調の相対輝度は１．０８、上６０度の視野角方向での６２階調の相対輝度は１．２である。そこで、本実施の形態では、特に視野角による輝度変化の大きい高階調領域にてＦＲＣ処理を採用しない構成とした。

図２は前記ＦＲＣ処理回路２０の構成図である。図２において、ラインメモリ２１は、後の信号処理のため、液晶パネル２に表示する一行分の画像データ３０（６ビットデータ）を格納するメモリであり、複数の６ビットデータラッチ回路（図示しない）から構成される。当該メモリに格納される一行分の画像データは一水平期間毎に更新される。詳しくは、一水平周期毎に液晶パネル２の画面上の最上行に対応する画像データから順次一行下の行に対応する画像データが書き込まれる。最下段に対応する画像データが書き込まれた後、垂直ブランキング期間を経て次画面に対応する最上行分の画像データが書き込まれる。以後、これを繰り返す。

ラインメモリ２１から出力される６ビットの画像データ３１は、比較回路２８に入力し、別途その下位４ビットを抜き出した（上位２ビットは切り捨てた）画像データ３２が切換回路２５に入力する。比較回路２８は、入力した画像データ３１をそのまま除算回路２４に出力すると共に、切換制御信号５０を切換回路２５に出力する。切換回路２５は５フレームＦＲＣ処理回路２９の出力３７（４ビット）と、前記画像データ３２とを切換制御信号５０に従って切換える。前記切換回路２５の出力は表示データ３８としてデータドライバ部４に入力する。

次に、５フレームＦＲＣ処理回路２９の構成について説明する。前記５フレームＦＲＣ処理回路２９における比較回路２２は、５フレームカウンタ２３からフレーム番号３４を入力し、さらに除算回路２４から余Ｒ（３５）を入力する。前記除算回路２４は、比較回路２８から入力した画像データ３１を定数５で除算し、その商Ｑ（３９）を切換回路２７と加算回路２６に出力する。また、前記除算の余Ｒ（３５）を比較回路２２へ出力する。

ここで、先ず切換回路２５の動作について説明する。一行分の画像データ３０を蓄積したラインメモリ２１は、図示しない所定のクロック信号（通常は、画像信号３０のドットクロックと同一または同期したクロック信号が使用される。）に同期して、画像データ３１を比較回路２８、除算回路２４および切換回路２５に出力する。また、画像データ３１は、下位４ビットのみ分割されて画像データ３２として切換回路２５へ出力される。一方、比較回路２８へは６ビット画像データ３１がそのまま入力される。前記４ビットの画像データ３２は、画像データ３１が階調Ｄ_６０〜Ｄ_６３のとき、比較回路２８の制御信号５０にて切換制御されて切換回路２５を通して表示データ３８として出力される。（以後、記号Ｄに添え数字を付した記号は画像データ３０または画像データ３１の階調値を表し、本実施の形態では６ビット階調を例示しているので、添え数字は０〜６３を採る。）

次に、５フレームＦＲＣ処理回路２９の動作について詳細に説明する。前述のように５フレームＦＲＣ処理回路２９の出力は、画像データ３１が階調Ｄ_６０〜Ｄ_６３の場合は切換回路２５で遮断され、表示データ３８の出力とはならない。一方、同階調がＤ_０〜Ｄ_５９の場合は切換回路２７の切換出力（＝５フレームＦＲＣ処理回路出力３７）が表示データ３８となる。ここで、前述のように除算回路２４へは前記所定のクロック信号に同期して６ビット画像データ３１が入力し、該画像データ３１の階調値０〜５９（デジタル画像データ値）を定数５で除算すると、その結果の商の数は、階調Ｄ_０〜Ｄ_５９に対応して０〜１１の値となる。除算回路２４は、この値０〜１１を商Ｑ（３９）として切換回路２７および加算回路２６に出力する（４ビットデータ）。加算回路２６は前記商Ｑ（３９）を入力して１を加算して、入力値０〜１１に応じて１〜１２の値を加算結果Ｑ＋１（３６）として切換回路２７に出力する。つまり、切換回路２７には、商Ｑ（３９）と、その加算結果Ｑ＋１（３６）が常時入力しており、切換制御信号３３に従って、択一的に切換えられ、その切換出力（＝５フレームＦＲＣ処理回路出力３７）が切換回路２５を経由して表示データ３８即ちデータドライバ部４の固有階調Ｇ_０〜Ｇ_１２に対応する階調値０〜１２として、切換回路２５に送出される。

比較回路２２は、除算回路２４からの前記余Ｒ（３５）と５フレームカウンタ２３の出力であるフレーム番号Ｎ（３４）とを比較して、該ＮがＮ＜Ｒなら切換回路２７から加算結果Ｑ＋１（３６）が出力されるように制御し、Ｎ≧Ｒなら商Ｑ（３９）が出力されるように切換制御信号３３を出力する。

ここで、５フレームカウンタ２３は画像データ３０の垂直同期信号が入力する毎にカウントアップして０，１，２，３，４の五つのフレーム番号（第一フレーム数）Ｎ（３４）を一組として順に生成出力し、４の次に垂直同期信号が入力すると０に戻るフリーランカウンタである（即ち０，１，２，３，４，０，１，２・・・・・と巡回する）。フレーム番号Ｎ（３４）と余Ｒ（３５）を上記のように比較することにより、前記余Ｒ（３５）が０の時は、Ｎに係らず商Ｑ（３９）が切換回路２７から出力され、余Ｒ（３５）が１の時は、５フレームの内、１フレームだけ加算結果Ｑ＋１（３６）が切換回路２７から出力され、残りの４フレームでは商Ｑ（３９）が切換回路２７から出力される。余Ｒ（３５）が２の時は、５フレームの内、２フレームだけ加算結果Ｑ＋１（３６）が切換回路２７から出力され、残りの３フレームでは商Ｑ（３９）が切換回路２７から出力される。以下同様に余Ｒ（３５）は０以上５未満の整数となるので、５フレームの内、Ｒフレームだけ加算結果Ｑ＋１（３６）が切換回路２７から出力され、残りの（５−Ｒ）フレームでは商Ｑ（３９）が切換回路２７から出力される。従って、５フレームで平均した階調の値、即ち擬似階調値は、{Ｒ×（Ｑ＋１）＋（５−Ｒ）×Ｑ}／５で表すことができる。即ち、入力した画像データ３１を定数５で除算し、その商Ｑ（３９）（４ビット値）と余Ｒ（３５）を使用して、商Ｑ（３９）階調と商Ｑ（３９）＋１階調の間に、余Ｒ（３５）に応じて四つの擬似階調を生成することが可能となる。

以上述べたように本実施の形態１において、比較回路２２の比較機能を用いて、画像データ３１が階調Ｄ_６０、Ｄ_６１、Ｄ_６２，Ｄ_６３のとき、その下位４ビットが画像データ３２となる（即ち、画像データ３２は、夫々対応する固有階調値１２，１３，１４，１５）。また、画像データ３１が階調Ｄ_６０、Ｄ_６１、Ｄ_６２，Ｄ_６３未満のときは、５フレームＦＲＣ処理回路２９の出力３７（４ビット）が画像データ３２となる。前記ＦＲＣ処理回路では、比較回路２２の比較機能を用いて、Ｇ_０からＧ_１１の１２階調を基にしたＦＲＣ機能によってＧ_０〜Ｇ_１２の固有階調の夫々隣接階調間に四つの擬似階調を生成している。従って、固有階調および擬似階調を含めた総階調数は１２×５＝６０となり、階調Ｄ_６０、Ｄ_６１、Ｄ_６２，Ｄ_６３の場合の４階調数を加算して、６ビット相当の６４階調を実現している。

図３に上記６４階調の階調特性、即ち本実施の形態１における画像データ３１と液晶表示装置１の輝度特性（階調−輝度特性）の一例を示す。

図３は固有階調数４ビットの出力を持つ（総固有階調数１６階調）データドライバ部４を用いて、ＦＲＣにより、６ビット相当の階調（総階調数６４階調）を得る場合の階調輝度特性であり、○のプロットは４ビットの各固有階調（Ｇ_０〜Ｇ_１５で示す）の輝度を、●はＦＲＣ採用によって擬似的に生成された６ビットの中間階調の輝度を示す。前述のように、本実施の形態１においては、階調Ｄ_６０ないし諧調Ｄ_６３（図３、領域２：第二の領域）をＦＲＣによらずに、データドライバ部４から直接出力可能な４ビットの階調に設定する。このとき、このデータドライバ部４から直接出力可能な４ビットの階調数は１６階調であるので、残りの１２階調を基にしたＦＲＣ機能によって、６ビットの階調Ｄ_０ないしＤ_５９（図３、領域１：第一の領域）を生成する必要がある。そこで、４ビットの固有階調Ｇ_０〜Ｇ_１２を用いて実施するＦＲＣのフレーム数は５フレームとし、各階調間には四つの擬似階調を作成している。

以上のように、本発明の実施の形態１による画像表示方法を採用すれば、液晶表示装置のような視野角依存性のある画像表示装置について、視野角による階調輝度特性の傾きが急峻になる階調領域（本実施の形態では、固有階調Ｇ_１２以上の高階調領域）においては、ＦＲＣによる擬似階調を設けず、データドライバ部から直接出力可能な固有階調のみにて前記領域に階調を設定することによって、視野角をふったときでもちらつきを低減しつつ、多階調表示させることができる。

また、本発明の実施の形態において、ＦＲＣを使用せずにデータドライバ部から直接出力する固有階調を設定（選択）する簡便な方法として、高階調側の画像データ３１の下位ビットを抽出して使用する方法を採用したが、画像データ３１の低階調側（例えば０〜３階調）にて直接出力する固有階調を選択する場合も使用可能な方法である。また、別な方法として減算回路を採用することも考えられる。本発明の実施の形態１の場合は、画像データ３１から定数４８を減算した結果を高階調側の固有階調とすればよい。

なお、本実施の形態１の説明においては、視野角を特定方向に振ったときに、階調輝度特性の傾きが急峻になる階調領域（ＦＲＣを使用しない領域）の一実施の形態（ＮＷ−ＴＮ ＬＣＤパネル採用の表示装置の例）として、高階調領域とした。
しかし、液晶表示装置において、多様な液晶モードや液晶の配向状態など各々について、階調輝度特性の傾きが急峻になり、ちらつきが視認されやすい階調領域の範囲と、表示装置の法線方向からの視野角を振る方向や角度との関係は一定ではない。それゆえ、各種の液晶表示装置の階調輝度特性の視野角依存性を個々に把握した上で、視認試験等により所定の視野角方向や角度に対応して前記ＦＲＣを実施しない階調領域を設定するのは必須である。
また液晶以外の方式の表示装置においても同様である。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２による液晶表示装置について、液晶パネル、データドライバ部、走査ドライバ部、ＦＲＣ回路を除く信号処理回路などの概略構成は、前述した実施の形態１と同一であり、詳細な説明を省略する。以下実施の形態１と異なる点について詳しく説明する。図４は本実施の形態２におけるＦＲＣ処理回路２０の構成図である。図４において、ラインメモリ２１は、後の信号処理のため、液晶パネル２に表示する一行分の画像データ３０を格納するメモリであり、その構成・機能は実施の形態１と同一あり、ここでは詳しい説明は省略する。また、本実施の形態にて採用した液晶パネル２は、前述の実施の形態１と同一であり、特に視野角による輝度変化の大きい高階調領域にて２フレームＦＲＣ処理を採用した。

本実施の形態２におけるＦＲＣ処理回路２０は、２フレームＦＲＣ処理回路６９、４フレームＦＲＣ処理回路４９、５フレームＦＲＣ処理回路２９および加減算回路６０で構成されており、比較回路２８は、画像データ３１の階調（Ｄ_０〜Ｄ_６３）の値により、上記３種類のＦＲＣ処理回路の出力６１、５７、３７（実際は加算回路出力７７）を切換えて表示データ３８を生成している。
より詳しくは、画像データ３１が階調Ｄ_５９〜Ｄ_６３の場合は２フレームＦＲＣ処理回路６９の出力６１に切換えし、階調Ｄ_２４〜Ｄ_５８の場合は５フレームＦＲＣ処理回路２９の出力３７に切換えし、階調Ｄ_０〜Ｄ_２３の場合は４フレームＦＲＣ処理回路出力５７に切換るように切換回路２５を制御する。前記切換回路２５の出力は表示データ３８としてデータドライバ部４に入力する。

次に、４フレームＦＲＣ処理回路４９の動作について詳細に説明する。前述のように４フレームＦＲＣ処理回路４９の出力は、画像データ３１が階調Ｄ_０〜Ｄ_２３以外の場合は切換回路２５で遮断され、表示データ３８の出力とはならない。一方、同階調がＤ_０〜Ｄ_２３の場合は切換回路４７の切換出力５７が表示データ３８となる。ここで、図４に示したように前述の実施の形態１と同様に、除算回路４４へは前記所定のクロック信号に同期して６ビット画像データ３１が入力し、該画像データ３１の階調値０〜２３（デジタル画像データ値）を定数４で除算すると、その結果の商の数は、階調Ｄ_０〜Ｄ_２３に対応して０〜５の値となる。除算回路４４は、この値０〜５を商Ｑ１（５９）として切換回路４７および加算回路４６に出力する（３ビットデータ）。加算回路４６は前記商Ｑ１（５９）を入力して１を加算して、入力値０〜５に応じて１〜６の値を加算結果Ｑ１＋１（５６）として切換回路４７に出力する。つまり、切換回路４７には、商Ｑ１（５９）と、その加算結果Ｑ１＋１（５６）が常時入力しており、切換制御信号５３に従って、択一的に切換えられ、その切換出力５７が切換回路２５に送出される。

比較回路４２は、除算回路４４からの余Ｒ１（５５）と４フレームカウンタ４３の出力であるフレーム番号Ｎ１（５４）とを比較して、該Ｎ１がＮ１＜Ｒ１なら切換回路４７から加算結果Ｑ１＋１（５６）が出力されるように制御し、Ｎ１≧Ｒ１なら商Ｑ１（５９）が出力されるように切換制御信号５３を出力する。

ここで、４フレームカウンタ４３は画像データ３０の垂直同期信号が入力する毎にカウントアップして０，１，２，３の四つのフレーム番号（第一フレーム数）Ｎ１（５４）を一組として順に生成出力し、３の次に垂直同期信号が入力すると０に戻るフリーランカウンタである（即ち０，１，２，３，０，１，２・・・・・と巡回する）。フレーム番号Ｎ１（５４）と余Ｒ（５５）を上記のように比較することにより、前記余Ｒ１（５５）が０の時は、Ｎ１に係らず商Ｑ１（５９）が切換回路４７から出力され、余Ｒ１（５５）が１の時は、４フレームの内、１フレームだけ加算結果Ｑ１＋１（５６）が切換回路４７から出力され、残りの３フレームでは商Ｑ１（５９）が切換回路４７から出力される。余Ｒ１（５５）が２の時は、４フレームの内、２フレームだけ加算結果Ｑ１＋１（５６）が切換回路４７から出力され、残りの２フレームでは商Ｑ１（５９）が切換回路４７から出力される。以下同様に余Ｒ１（５５）は０以上４未満の整数となるので、４フレームの内、Ｒ１フレームだけ加算結果Ｑ１＋１（５６）が切換回路４７から出力され、残りの（４−Ｒ１）フレームでは商Ｑ１（５９）が切換回路４７から出力される。従って、４フレームで平均した階調の値、即ち擬似階調値は、{Ｒ１×（Ｑ１＋１）＋（４−Ｒ１）×Ｑ１}／４で表すことができる。即ち、入力した画像データ３１を定数４で除算し、その商Ｑ１（５９）（３ビット値）と余Ｒ１（５５）を使用して、商Ｑ１（５９）階調と商Ｑ１（５９）＋１階調の間に、余Ｒ１（５５）に応じて三つの擬似階調を生成することが可能となる。

以上述べたように、４フレームＦＲＣ処理回路４９は、階調Ｄ_０〜Ｄ_２３に対応して、比較回路２２の比較機能を用いて、Ｇ_０からＧ_５の６固有階調を基にしたＦＲＣ機能によってＧ_０〜Ｇ_６の固有階調の夫々隣接階調間に三つの擬似階調を生成している。従って、固有階調および擬似階調を含めた総階調数は６×４＝２４となり、階調Ｄ_０〜Ｄ_２３に対応して６ビット相当の２４階調を実現している。

次に、２フレームＦＲＣ処理回路６９の動作について詳細に説明する。前述のように２フレームＦＲＣ処理回路６９の出力は、画像データ３１が階調Ｄ_５９〜Ｄ_６３以外の場合は切換回路２５で遮断され、表示データ３８の出力とはならない。一方、同階調がＤ_５９〜Ｄ_６３の場合は切換回路６７の切換出力（２フレームＦＲＣ処理回路出力６１）が表示データ３８となる。ここで、図４に示したように、除算回路６４へは前記所定のクロック信号に同期して６ビット画像データ３１が入力し、該画像データ３１の階調値５９〜６３（デジタル画像データ値）を定数２で除算すると、その結果、商が階調Ｄ_５９時は２９、Ｄ_６０およびＤ_６１時は３０、Ｄ_６２およびＤ_６３時は３１となる（余は切り捨てる）。除算回路６４は、この値２９〜３１の下位４ビットを抽出して（又は定数１６を減算する減算処理をして）出力７９として切換回路６７および減算回路６６に出力する。従って、階調Ｄ_５９時は１３、Ｄ_６０およびＤ_６１時は１４、Ｄ_６２およびＤ_６３時は１５が減算回路６６および切換回路６７に出力される。

一方、比較回路２８の第二の制御出力としてＦＲＣ（７２）がＮＡＮＤ回路６５の一方の端子に入力し、他方の端子には４フレームカウンタ４３のＬＳＢ出力７０が入力する（ＬＳＢ：最下位ビットＬｅｓｓ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）。ここで、比較回路２８は、画像データ３１としてＦＲＣ機能が必要な（擬似階調である）階調Ｄ_６０、Ｄ_６２が入力したときＦＲＣ（７２）を“１”とし、それ以外、即ち画像データ３１がＤ_５９、Ｄ_６１、Ｄ_６３のときは“０”を出力する（Ｄ_５８以下の場合は、切換回路６７の出力は切換回路２５で遮断され表示出力データ３８には寄与しないので、ここでは特に言及しない）。従ってＮＡＮＤ回路６５の出力７３は、ＦＲＣ機能が必要な階調時は４フレームカウンタ４３の出力５４（Ｎ１）のＬＳＢを反転した信号となり、ＦＲＣ機能が不要な階調Ｄ_５９、Ｄ_６１、Ｄ_６３のときは常に“１”である。図４の切換回路６７内に記載したように、ＮＡＮＤ回路６５の出力７３が“１”の時は除算回路６４の出力７９が切換回路６７を通じて切換出力（＝２フレームＦＲＣ処理回路出力６１）となる。また、ＮＡＮＤ回路６５の出力７３が“０”の時は減算回路出力７６が切換回路６７を通じて上記切換出力（６１）となる。
従って、前述したように、画像データ３１としてＦＲＣ機能が不要な階調のときは常に除算回路６４の出力７９が上記切換出力（＝２フレームＦＲＣ処理回路出力６１）となるので、階調Ｄ_５９のときは１３、Ｄ_６１のときは１４、Ｄ_６３のときは１５が切換出力即ち２フレームＦＲＣ処理回路出力６１となる。

一方、画像データ３１としてＦＲＣ機能が必要な階調Ｄ_６０、Ｄ_６２のとき、切換出力（＝２フレームＦＲＣ処理回路出力６１）は、４フレームカウンタ４３の出力５４（Ｎ１）のＬＳＢを反転した信号（ＮＡＮＤ出力７３）の切換制御により、除算回路６４の出力７９の下位４ビット値と、それを減算回路６６にて−１した値７６とがフレーム毎に交互に切換る信号となる。前述のように前記下位４ビット値は、階調Ｄ_６０時は１４、Ｄ_６２時は１５となるので、切換回路６７の出力６１は、階調Ｄ_６０時は１４と１３がフレーム毎に交互に切換り（平均値は１３．５）、また階調Ｄ_６２時は１５と１４がフレーム毎に交互に切換る信号（平均値は１４．５）となる。即ち階調Ｄ_６０およびＤ_６２の時は、２（第二フレーム数）フレームを一組としたＦＲＣにより夫々の中間値をとる擬似階調となる。

次に、図４における５フレームＦＲＣ処理回路２９、減算回路６０および加算回路８６について説明する。先ず、図４に示した５フレームＦＲＣ処理回路２９は、前述の実施の形態１で既に説明した５フレームＦＲＣ処理回路と同一構成であり、以下、説明が重複して冗長になるのを避けるため、同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付して説明は省略する。尚、５フレームカウンタ２３の出力３４の値はＮ２、除算回路２４の商の値はＱ２、同余の値はＲ２、加算回路２６の出力３６の値はＱ２＋１と記載し、各符号の第二文字目に“２”の数値を付して、実施の形態１の各対応する符号と異なっているが、これは前述の４フレームＦＲＣ処理回路４９にての相応する符号との区別のためであり、各符号の意味するところは“２”を削除すれば前述の実施の形態１と同一となる。

以後、実施の形態１と異なる個所、特に５フレームＦＲＣ処理回路２９の入出力関係についいて、詳細に説明する。図４に示したように、ラインメモリ２１の出力即ち画像データ３１は、４フレームＦＲＣ処理回路４９を通過して減算回路６０に入力する。減算回路６０は、画像データ３１から定数２４を一律に減算するので、減算回路６０を通過した減算回路出力７１は、画像データ３１が階調Ｄ_２４のときＤ'_０となり、Ｄ_２５のときＤ'_１となり・・・・Ｄ_５８のときＤ’_３４となる。このように、減算回路出力７１即ち除算回路２４の入力は、範囲がＤ’_０〜Ｄ’_３４をとる画像データに置換えられる（符号ＤおよびＧの後の符号 ' は減算回路通過後の所定の定数が減算された階調あるいは固有階調を表す）。すると、入力階調（減算回路出力７１）がＤ’_０〜Ｄ’_３４の範囲における５フレームＦＲＣ処理回路２９の動作は、前述の実施の形態１で説明したＤ_０〜Ｄ_３４の範囲における５フレームＦＲＣ処理回路の動作と同一となる。従って５フレームＦＲＣ処理回路２９において、比較回路２２の比較機能を用いて、Ｇ’_０からＧ’_６の７階調を基にしたＦＲＣ機能によってＧ’_０〜Ｇ’_７の固有階調の夫々隣接階調間に四つの擬似階調を生成可能となる。例えば５フレームＦＲＣ処理回路２９を用いる最上位階調Ｄ’_３４について言えば、階調Ｄ’_３４の階調値３４を定数５で割ると商が６、余が４となるので、減算回路出力７１が階調Ｄ’_３４のときは５フレーム中４フレームが固有階調Ｇ’_７を、５フレーム中１フレームが固有階調Ｇ’_６を切換回路２７から切換出力（＝５フレームＦＲＣ処理回路出力３７）として出力する。

次に、切換回路２７の切換出力即ち５フレームＦＲＣ処理回路出力３７は、加算回路８６に入力して定数６が加算されるので、加算回路８６から出力される加算回路出力７７の範囲は、Ｇ_６〜Ｇ_１３となる。比較回路２８の切換回路２５の制御機能によって、加算回路出力７７は画像データ３１が階調Ｄ_２４〜Ｄ_５８の場合に対応して表示データ３８となり、そのときデータドライバ部４に出力される固定階調はＧ_６〜Ｇ_１３である（但しＧ_１３は階調Ｄ_５６からＤ_５８の擬似階調表示にてＧ_１２と共にフレーム毎に時分割で使用される）。

以上述べたように、入力側の減算回路６０および出力側の加算回路８６の機能を含めて考えれば、５フレームＦＲＣ処理回路２９は、階調Ｄ_２４〜Ｄ_５８に対応して、比較回路２２の比較機能を用いて、Ｇ_６からＧ_１２の７固有階調を基にしたＦＲＣ機能によってＧ_６〜Ｇ_１３の固有階調の夫々隣接階調間に四つの擬似階調を生成している。従って、固有階調および擬似階調を含めた総階調数は７×５＝３５となり、階調Ｄ_２４〜Ｄ_５８に対応して６ビット相当の３５階調を実現している。

即ち、ＦＲＣ処理回路２０は、２フレームＦＲＣ処理回路６９、４フレームＦＲＣ処理回路４９、５フレームＦＲＣ処理回路２９および加減算回路で構成されており、画像データ３１の階調がＤ_０〜Ｄ_２３の範囲（図５、領域１）は４フレームＦＲＣ処理回路４９（２４階調分）を、Ｄ_２４〜Ｄ_５８の範囲（図５、領域２：第一の領域）は５フレームＦＲＣ処理回路２９（３５階調分）を、またＤ_５９〜Ｄ_６３の範囲（図５、領域３：第二の領域）は２フレームＦＲＣ処理回路６９（５階調分）を使用することにより、固定階調とそれをフレーム毎に切換えて生成した擬似階調により、Ｄ_０〜Ｄ_６３に亘る６４階調を実現することができる。

図５に上記６４階調の階調特性、即ち本実施の形態２における画像データ３１と液晶表示装置１の輝度特性（階調−輝度特性）の一例を示す。本発明の実施の形態２によるＦＲＣの階調設定での階調−輝度特性の例を示したものであり、前述の実施の形態１と同様に、○のプロットは４ビットの各固有階調（Ｇ_０〜Ｇ_１５で示す）の輝度を、●はＦＲＣ採用によって擬似的に生成された６ビットの中間階調の輝度を示す。本実施の形態２においては、前述のように階調Ｄ_５９、階調Ｄ_６１、階調Ｄ_６３をＦＲＣによらずに、データドライバ部４から直接出力可能な４ビットの固有階調Ｇ_１３、Ｇ_１４、Ｇ_１５で対応する。そして、階調Ｄ_６０は、４ビットの固有階調Ｇ_１３とＧ_１４の２フレームを一組としたＦＲＣによる擬似階調にて作成する。同様に、階調Ｄ_６２は、４ビットの固有階調Ｇ_１４とＧ_１５の２フレームを一組としたＦＲＣによる擬似階調にて作成する。

一方、このデータドライバ部４から直接出力可能な４ビットの階調数は１６階調であるので、残りの１３階調を基にしたＦＲＣによって、６ビットの階調Ｄ_０〜Ｄ_５８を生成する必要がある。そこで、４ビットの階調Ｇ_６〜Ｇ_１３を使用したＦＲＣのフレーム数は５フレームとし、各隣接階調間には四つの擬似階調を作成し、４ビットの固定階調Ｇ_０〜Ｇ_６の各隣接階調間には４フレームでのＦＲＣによって三つの擬似階調を作成する。

以上のように、本発明の実施の形態２によれば、液晶表示装置のような視野角依存性のある表示装置について、視野角による階調輝度特性の傾きが急峻になる階調領域（本実施の形態では、固有階調Ｇ_１３乃至Ｇ_１５の階調領域）においては、ＦＲＣによる擬似階調のフレーム数を小さくすることによって、視野角をふったときでもちらつきを低減しつつ、多階調表示させることができる。また、本実施の形態２では視野角による階調輝度特性の傾きが急峻になる階調領域以外の階調領域において、ＦＲＣによる擬似階調のフレーム数を大きくする階調が比較的少なくできるため、多くの階調についてちらつきが増加することがない。

なお、本実施の形態２の説明においては、視野角を特定方向に振ったときに、階調輝度特性の傾きが急峻になる階調領域の一実施の形態（ＮＷ−ＴＮ ＬＣＤパネル採用の表示装置の例）として、固有階調Ｇ_１３乃至Ｇ_１５の高階調領域の例示を行った。
しかし、液晶表示装置においては、多様な液晶モードや液晶の配向状態など各々について、階調輝度特性の傾きが急峻になり、ちらつきが視認されやすい階調領域の範囲と、表示装置の法線方向からの視野角を振る方向や角度との関係は一定ではない。それゆえ、各種の液晶表示装置の階調輝度特性の視野角依存性を個々に把握した上で、視認試験等により所定の視野角方向や角度に対応して、前記ＦＲＣによる擬似階調のフレーム数を小さくする階調領域を設定するのは必須である。
また液晶以外の方式の表示装置においても同様である。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３による液晶表示装置について、液晶パネル、データドライバ部、走査ドライバ部、ＦＲＣ回路を除く信号処理回路などの概略構成は、前述した実施の形態１および２と同一であり、詳細な説明を省略する。以下実施の形態１と異なる点について詳しく説明する。図６は本実施の形態３におけるＦＲＣ処理回路２０の構成図である。図６において、ラインメモリ２１は、後の信号処理のため、液晶パネル２に表示する一行分の画像データ３０を格納するメモリであり、その構成・機能は実施の形態１と同一あり、ここでは詳しい説明は省略する。

本実施の形態３におけるＦＲＣ処理回路２０は、４フレームＦＲＣ処理回路４９および７フレームＦＲＣ処理回路８３および二組の加減算回路で構成されており、比較回路２８は、画像データ３１の階調（Ｄ_０〜Ｄ_６３）の値により、上記４フレームＦＲＣ処理回路の出力５７、加算回路出力９４および加算回路出力９５を切換えて表示データ３８を生成している。
より詳しくは、画像データ３１が階調Ｄ_０〜Ｄ_３１の場合は４フレームＦＲＣ処理回路出力５７に切換えし、階調Ｄ_３２〜Ｄ_３８の場合は加算回路８７の出力９４に切換えし、階調Ｄ_３９〜Ｄ_６２の場合は加算回路８８の出力９５に切換るように切換回路２５を制御する。前記切換回路２５の出力は固有階調Ｇ_０〜Ｇ_１５の何れかであり、表示データ３８としてデータドライバ部４に入力する。

ここで、４フレームＦＲＣ処理回路４９の内部構成やその動作については、前述の実施の形態２と同一であるので、ここでは詳細な説明を省略し、その入出力回路について以後詳細に説明する。先ず、画像データ３１が階調Ｄ_０〜Ｄ_３１の範囲（図７、領域１）の場合、４フレームＦＲＣ処理回路４９に入力される信号は、比較回路２８の切換制御信号５０により、切換回路８１、配線９０および切換回路８２を経由して４フレームＦＲＣ処理回路４９に入力するよう制御される。従って４フレームＦＲＣ処理回路４９の出力は、前述の実施の形態２と同様に、画像データ３１の階調Ｄ_０〜Ｄ_３１に対応して、固有階調Ｇ_０〜Ｇ_８の範囲でＧ_０からＧ_７の８固有階調を基にしたＦＲＣ機能によってＧ_０〜Ｇ_８の固有階調の夫々隣接階調間に三つの擬似階調を生成している。従って、固有階調および擬似階調を含めた総階調数は８×４＝３２となり、階調Ｄ_０〜Ｄ_３１に対応して６ビット相当の３５階調を実現している。

次に、画像データ３１が階調Ｄ_３２〜Ｄ_３８の範囲（図７、領域２）の場合について説明する。画像データ３１が階調Ｄ_３２〜Ｄ_３８（階調値３２〜３８）のとき、減算回路８５にて画像データ３１から定数３２を減算するので減算回路出力９２は階調Ｄ’_０〜Ｄ’_６（階調値としては０〜６）となり、この階調が７フレームＦＲＣ処理回路８３に入力する。ここで、７フレームＦＲＣ処理回路８３は、例えば前述の実施の形態１または２にて説明した５フレームＦＲＣ処理回路２９内の５フレームカウンタ２３のフレームカウント数を５から７に増やし７フレームカウンタとし、それに対応して除算回路の定数も５から７に増やした構成となっており、一つの固有階調に基づいて六つの擬似階調を生成することができる。従って７フレームＦＲＣ処理回路出力９３は固有階調Ｇ’_０とＧ’_１間に六つの擬似階調を有する。さらに、前記出力９３が加算回路８７を経由した加算回路出力９４の範囲は、固有階調Ｇ’_０とＧ’_１に定数８が加算され、固有階調Ｇ_８とＧ_９（階調値としては８と９）間になる。加算回路出力９４の固有階調Ｇ_８は、画像データ３１の階調Ｄ_３２に対応するので同階調Ｄ_３３〜Ｄ_３８に対応して、Ｇ_８とＧ_９がフレーム毎に時分割出力される六つの擬似階調として実現される。

次に、画像データ３１が階調Ｄ_３９〜Ｄ_６３の範囲（図７、領域３）場合について説明する。画像データ３１が階調Ｄ_３９〜Ｄ_６３（階調値３９〜６３）のとき、図６に示したように、ラインメモリ２１の出力即ち画像データ３１は、切換回路８１を通過して減算回路８４に入力する。減算回路８４は、画像データ３１から定数３９を一律に減算するので、減算回路８４を通過した減算回路出力９１は、画像データ３１が階調Ｄ_３９のときＤ'_０となり、Ｄ_４０のときＤ'_１となり・・・・Ｄ_６３のときＤ’_２４となり、次に切換回路８２を経由して前述の４フレームＦＲＣ処理回路４９に入力する。このように、減算回路出力９１は、範囲がＤ’_０〜Ｄ’_２４をとる画像データに置換えられる。すると、入力階調（減算回路出力９１）がＤ’_０〜Ｄ’_２４の範囲における４フレームＦＲＣ処理回路４９の動作は、前述の画像データ３１が階調Ｄ_０〜Ｄ_３１の場合の動作と同一となる。従って４フレームＦＲＣ処理回路４９のＦＲＣ機能によってＧ’_０からＧ’_５の６階調を基にしたＦＲＣ機能によってＧ’_０〜Ｇ’_６の固有階調の夫々隣接階調間に三つの擬似階調を生成可能となる。例えば４フレームＦＲＣ処理回路４９を用いる階調Ｄ’_２３について言えば、階調Ｄ’_２３の階調値２３を定数４で割ると商が５、余が３となるので、４フレーム中３フレームが固有階調Ｇ’_５を、５フレーム中１フレームが固有階調Ｇ’_６を４フレームＦＲＣ処理回路出力５７として出力する。次に、加算回路８８は４フレームＦＲＣ処理回路出力５７を入力して定数９を加算して、加算回路出力９５を切換回路２５へ出力する。

このように、本実施の形態３では、画像データ３１が階調Ｄ_０〜Ｄ_３１、Ｄ_３９〜Ｄ_６３の範囲（図７、領域１＋領域３：第一の領域）においては、４（第一フレーム数）フレームを一組とした４フレームＦＲＣ処理回路４９を使用し、画像データ３１が階調Ｄ_３２〜Ｄ_３８の範囲（図７、領域２：第二の領域）では、７（第二フレーム数）フレームを一組とした７フレームＦＲＣ処理回路を使用する。

図７に上記６４階調の階調特性、即ち本実施の形態３における画像データ３１と液晶表示装置１の輝度特性（階調−輝度特性）の一例を示す。図７は本発明の実施の形態３によるＦＲＣの階調設定での階調−輝度特性の例を示したものであり、前述の実施の形態１，２と同様に、○のプロットは４ビットの各固有階調（Ｇ_０〜Ｇ_１５で示す）の輝度を示し、●はＦＲＣによる擬似階調で生成される６ビットの中間階調の輝度を示す。４ビットの固有階調Ｇ_０〜Ｇ_８及び、Ｇ_９〜Ｇ_１５の各隣接固有階調間には、４フレームを一組としたＦＲＣにより、それぞれ三つの擬似階調を作成する。これにより、表示できる階調数は、ＦＲＣによらずにデータドライバ部４から出力される１６個の固有階調と、ＦＲＣによって生成される４２個の擬似階調とをあわせて、５８個であり、表示しようとするｊビットの階調数６４に対しては、６階調不足する。そこで、４ビットの固有階調Ｇ_８とＧ_９を用いて、７フレームを一組としたＦＲＣにより、六つの擬似階調を生成する。

前述の特許文献１および非特許文献２にて開示されているように４ビット固有階調Ｇ_８とＧ_９付近の階調−輝度特性は、視野角を振ってもその特性が急峻になることはなく、７フレームと比較的低周波な明るさ変動の周波数であっても、二つの階調の輝度差が大きくならないため、ちらつきは顕著にならない。

以上説明したように、本発明の実施の形態３によれば、ｉビットのデータドライバ部で、ｊビット（ｉ＜ｊ）の表示をしようとする場合、ｉビットの各階調間に、２^{（ｊ−ｉ）}フレームを一組としたＦＲＣにて擬似階調を作成するとともに、２^ｊの階調数に対して不足する階調について、視野角を振った時に見かけ上の輝度差が大きくならない階調領域（本実施の形態では固有階調Ｇ_８とＧ_９間の階調領域）において、前記２^{（ｊ−ｉ）}フレームよりも大きいフレーム数でのＦＲＣによって作成する。これにより、視野角を振った場合でもちらつきを顕著にすることなく、２^ｊ階調の表示を実現できる。

更に、前記領域２における擬似階調の数およびその階調範囲や、領域１、３の擬似階調階調数などをちらつきが生じない範囲で適宜設定することで、全階調領域合計で２^ｊ−２^ｉ以上の擬似階調を生成することも可能となる。

なお、本実施の形態３の説明においては、視野角を特定方向に振ったときに、階調輝度特性の傾きが大きくならない階調領域の一実施の形態（ＮＷ−ＴＮ ＬＣＤパネル採用の表示装置の例）として、中間調領域の例示を行った。
しかし、液晶表示装置においては、多様な液晶モードや液晶の配向状態など各々について、階調輝度特性の傾きが急峻になり、ちらつきが視認されやすい階調領域の範囲と、表示装置の法線方向からの視野角を振る方向や角度との関係は一定ではない。それゆえ、各種の液晶表示装置の階調輝度特性の視野角依存性を個々に把握した上で、視認試験等により所定の視野角方向や角度に対応して、前記比較的大きいフレーム数でのＦＲＣを適用してもちらつきが視認されにくい階調領域を設定するのは必須である。
また液晶以外の方式の表示装置においても同様である。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４による液晶表示装置について、液晶パネル、データドライバ部、走査ドライバ部、７フレームＦＲＣ処理回路８３を除く信号処理回路などの概略構成は、前述した実施の形態３と同一であり、詳細な説明を省略する。以下実施の形態３と異なる点について詳しく説明する。図８は本実施の形態４における７フレームＦＲＣ処理回路８３の構成図である。図８において、７フレームＦＲＣ処理回路８３には、前述の実施の形態１乃至３にて使用した余Ｒとフレーム番号Ｎとを比較する比較回路の代わりに、ＦＲＣテーブル処理回路１２を採用している。

ＦＲＣテーブル処理回路１２内には、表１にて示したＦＲＣ制御テーブルを収納したデータテーブル（読み出し専用メモリなどの記憶部で構成）を備えており、入力するフレーム番号Ｎ３（１１）と余Ｒ３（１８）から、“０”または“１”のどちらかのＦＲＣ制御出力Ｑ３を出力する。前記データテーブルの一実施の形態を表１の示す。

入力する画像データ（減算回路出力９２）が一定であるとき、それを７で割った余Ｒ３（１８）一定の値であり、上記表１を参照すると、入力するフレームカウント値Ｎ３（１１）が０，１，２，３，・・・６，０，１，・・・と巡回するに従って、余Ｒ３（１８）に対応する一行中の０または１の値が順次ＦＲＣテーブル処理回路１２から切換制御信号１５として切換回路１７に送出される。切換回路１７は、除算回路１９の商Ｑ３（１３）と、それに定数１を加えたＱ３＋１（１６）とを前記切換制御信号１５に基づいて加算回路８７へ切換出力する。更に詳しくは、切換制御信号１５が“０”の場合は除算回路１９の商Ｑ３（１３）が、“１”の場合は、加算回路１４の加算結果Ｑ３＋１（１６）が選択され７フレームＦＲＣ処理回路出力９３として出力される。

表１にて明らかなように、表１記載の余（Ｒ３）に対応する一つの行に注目すると、０から６のカウント値（Ｎ３）に対応する区画（セル）に記載の“１”の総数は余（Ｒ３）の値と一致しており、７フレーム中にて、余（Ｒ３）の回数だけ加算回路１４の加算結果Ｑ３＋１（１６）が選択されることになる。従って、前記枠内に“０”が記載されている総数は、７−余Ｒ３となり、７フレームで平均した固有階調の実行値は、{（７−余Ｒ３）×Ｑ３}／７＋{余Ｒ３×（Ｑ３＋１）}／７となり、比較回路を使用した場合と同様の階調値が得られる。

また、表１にて、例えば余Ｒ３が４の場合の行の枠に注目すると、カウント値Ｎ３が０から順に増加するのに応じて、切換制御信号１５は１，０，１，０，１，０，１の順で変化することがわかる。これは、フレームカウント値Ｎ３（１１）が６から０に戻る一回を除いて、０と１がフレーム毎に交互に切換制御信号１５となることを意味しており、その結果、切換出力（＝７フレームＦＲＣ処理回路９３）は、Ｑ３（１３）とＱ３＋１（１６）がフレーム毎に交互に出力されることになる。これは、データドライバ部４に入力される固有階調値Ｑ３とＱ３＋１を使用した擬似階調が７フレームに一回を除いてフレーム毎に変動する階調であること意味し、この変動周期は２フレームとなる。従って、この擬似階調は比較的高い周波数成分を多く含み、ちらつきが視認されにくい。

また、余Ｒ３が２、３、５の場合も同様に前記データテーブル（表１の内容）について、一行中の“１”の総数を（余Ｒ３）の値と一致させ、“１”と“０”の並べ方を工夫することにより、“０”と“１”の交番周期を短くすることも容易に可能となり、ちらつきが視認されにくい液晶表示装置を得ることができる。

また、以上説明したＦＲＣ制御テーブルを採用した７フレームＦＲＣ処理回路のフレームカウンタのカウント数と除算回路の除算定数およびＦＲＣ制御テーブルの内容を適当に変更することにより、４フレームＦＲＣ処理回路や５フレーム処理ＦＲＣ回路を容易に実現することができる。従って、前述の実施の形態１乃至３にて例示したＦＲＣ回路に前記４フレームＦＲＣ処理回路や５フレームＦＲＣ処理回路を採用し、ちらつきが視認されにくい液晶表示装置を得ることができることは明らかである。

尚、上記実施の形態１乃至４にけるＦＲＣ処理回路２０に内蔵される、２フレームＦＲＣ処理回路６９、４フレームＦＲＣ処理回路４９および５フレームＦＲＣ処理回路２９、７フレームＦＲＣ処理回路８３の各ＦＲＣ処理回路の動作説明において、夫々のフレームＦＲＣ処理回路の出力が、切換回路２５にて選択されていない状態での各フレームＦＲＣ処理回路の動作については、本実施の形態では特に言及していないが、実際に液晶表示装置などの駆動回路を設計する際には、各ＦＲＣ処理回路が想定外のデータが入力して誤動作を起こさないように考慮して回路設計をするか、あるいはラインメモリ２１の出力を各ＦＲＣ処理回路に適宜振り分ける切換回路などを追加して想定外のデータの入力を防ぐなどの対策がとられるのは言うまでもない。

この発明の実施の形態１乃至４に係る画像表示装置の構成図である。 この発明の実施の形態１に係るＦＲＣ回路の構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像表示装置の階調−輝度特性図である。 この発明の実施の形態２に係るＦＲＣ回路の構成図である。 この発明の実施の形態２に係る画像表示装置の階調−輝度特性図である。 この発明の実施の形態３に係るＦＲＣ回路の構成図である。 この発明の実施の形態３に係る画像表示装置の階調−輝度特性図である。 この発明の実施の形態４に係る７フレームＦＲＣ回路の構成図である。 この発明の実施の形態１乃至４に係る液晶パネルの階調輝度特性図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
３ 信号処理回路
４ データドライバ部
１１、３４、５４ フレーム番号
１２ ＦＲＣテーブル処理回路
１４、２６、４６、８６、８７、８８ 加算回路
１５、３３、５０、５３ 切換制御信号
１７、２５、２７、４７、６７、８１、８２ 切換回路
１９、２４、４４、６４ 除算回路
２０ ＦＲＣ処理回路
２２、２８、４２ 比較回路
２３ ５フレームカウンタ
２９ ５フレームＦＲＣ処理回路
３０、３１、３２ 画像データ
３７ ５フレームＦＲＣ処理回路出力
３８ 出力データ
４３ ４フレームカウンタ
４９ ４フレームＦＲＣ処理回路
５７ ４フレームＦＲＣ処理回路出力
６０、６６、８４、８５ 減算回路
６１ ２フレームＦＲＣ処理回路出力
６９ ２フレームＦＲＣ処理回路
７１、７６、９１、９２ 減算回路出力
７７、９４、９５ 加算回路出力
７９ 除算回路出力
８３ ７フレームＦＲＣ回路
９３ ７フレームＦＲＣ回路出力

Claims (6)

1. 画像表示装置に入力する画像データの第一ビット数が、表示部を駆動するドライバ部に入力する表示データの第二ビット数よりも多い場合に、前記表示装置に前記第一ビット数の階調を表示させる表示方法であって、
   前記ドライバ部の階調領域中に、第一フレーム数を一組としてフレームレートコントロールを行い擬似階調を生成する第一の領域と、
   フレームレートコントロールを行わない第二の領域とを設け、
   該第二の領域は、前記表示装置の視野角を、法線方向から所定の視野角方向や角度に振ったときに、階調輝度特性の傾きが急峻になる階調領域であることを特徴とする画像表示方法。
2. 画像表示装置に入力する画像データの第一ビット数が、表示部を駆動するドライバ部に入力する表示データの第二ビット数よりも多い場合に、前記表示装置に前記第一ビット数の階調を表示させる表示方法であって、
   前記ドライバ部の階調領域中に、第一フレーム数を一組としてフレームレートコントロールを行い擬似階調を生成する第一の領域と、
   前記第一フレーム数より小さい第二フレーム数を一組としてフレームレートコントロールを行い擬似階調を生成する第二の領域とを設け、
   該第二の領域は、前記表示装置の視野角を、法線方向から所定の視野角方向や角度に振ったときに、階調輝度特性の傾きが急峻になる階調領域であることを特徴とする画像表示方法。
3. 画像表示装置に入力する画像データの第一ビット数が、表示部を駆動するドライバ部に入力する表示データの第二ビット数よりも多い場合に、前記表示装置に前記第一ビット数の階調を表示させる表示方法であって、
   前記ドライバ部の階調領域中に、第一フレーム数を一組としてフレームレートコントロールを行い擬似階調を生成する第一の領域と、
   前記第一フレーム数より大きい第二フレーム数を一組としてフレームレートコントロールを行い擬似階調を生成する第二の領域とを設け、
   該第二の領域は、前記表示装置の視野角を、法線方向から所定の視野角方向や角度に振ったときに、階調輝度特性の傾きが急峻になる領域以外の階調領域に設定することを特徴とする画像表示方法。
4. 請求項３において、前記第一ビット数をｊ、前記第二ビット数をｉとしたとき、フレームレートコントロールによって生成される階調の数が２^ｊ−２^ｉ以上であることを特徴とする画像表示方法。
5. データテーブルに基づいて第一ビット数の階調を表示させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の画像表示方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の画像表示方法を用いた画像表示装置。

Images