JP2016114746A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路規模を増大させることなく、従来よりも正確に、実際の液晶パネルの表示画面の温度分布の変化に応じたオーバードライブ処理を行うことができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置では、距離算出部が、液晶パネルの画素の位置と、ｎ個の熱源の位置との間の距離の二乗の近似値を算出する。重み付け量算出部が、距離の二乗の近似値、熱源の温度を表す第１パラメータ、および、熱源から周囲への熱の広がり量を表す第２パラメータに基づいて、液晶パネルの各々の画素の位置における温度の重み付け量の近似値を算出する。合計値算出部が、ｎ個の温度の重み付け量の近似値の合計値を算出する。そして、ＬＵＴ選択部が、液晶パネルの表示画面のｍ通りの表面温度に対応する、オーバードライブが適用された駆動データを出力するｍ個のＬＵＴの中から、合計値に対応する１つのＬＵＴを選択し、選択されたＬＵＴの駆動データを液晶パネルに供給する。【選択図】図１

Description

本発明は、オーバードライブ（ＯＤ：Over Drive）(あるいは、オーバーシュート(ＯＳ：Over Shoot))を行って、液晶パネルを駆動する液晶表示装置に関するものである。

動画表示を行う時の液晶パネルの応答特性を改善する手法として、オーバードライブと呼ばれる方法が提案されている。この方法は、例えば、１フレーム前の画像等のように、過去のフレームの画像をメモリ等に保存しておき、過去のフレームの画像から、これから表示しようとする現在のフレームの画像への階調遷移量を、液晶パネルの応答特性を補償するように強調した信号を液晶パネルへ入力する手法である（特許文献１参照）。

また、液晶パネルの応答特性は温度により変化するため、温度計を備え、この温度計が出力する温度に応じて上記強調の度合いを変化させる手法が提案されている（特許文献２参照）。

また、液晶パネルの温度分布は外来要因により変化するため、液晶パネルの応答特性は画素位置によって異なる。この応答特性の差を補正する手法として、液晶パネルを複数の領域に分割し、分割された領域ごとの温度に応じて個別に補正の強さを変える手法が提案されている（特許文献３〜５参照）。

特開平４−２８８５８９号公報 特開平４−３１８５１６号公報 特開２００４−１６３８７０号公報 特開２００５−７０８１０号公報 特開２００７−２３３４０３号公報

しかしながら、実際の液晶パネルの温度分布は、上記特許文献３〜５等の実施例で記述されているような単純な矩形ではなく、より複雑な分布となる。この温度分布は、例えば、複数の熱源を持つ２次元平面の定常伝熱計算により理論的に算出可能である。この複雑な形状を矩形領域で近似するには領域の分割数を増やす必要があり、オーバードライブ量算出のための回路の規模が増大するという問題があった。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、回路規模を増大させることなく、従来よりも正確に、実際の液晶パネルの表示画面の温度分布の変化に応じたオーバードライブ処理を行うことができる液晶表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、オーバードライブを行って液晶パネルを駆動する液晶表示装置であって、
前記液晶パネルの表示画面の各々の画素の位置と、ｎ個（ｎは１以上の整数）の熱源の各々の位置との間の距離の二乗ｄ_ｋ ^２（ｋは、１≦ｋ≦ｎの整数）の近似値を算出するｎ個の距離算出部と、
前記ｎ個の熱源に対応するｎ個の距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値、前記ｎ個の熱源の温度を表すｎ個の第１パラメータａ_ｋ、および、前記ｎ個の熱源から周囲への熱の広がり量を表すｎ個の第２パラメータｂ_ｋに基づいて、前記ｎ個の熱源に対応する、前記液晶パネルの表示画面の各々の画素の位置におけるｎ個の温度の重み付け量ｗ_ｋの近似値を算出するｎ個の重み付け量算出部と、
前記ｎ個の熱源に対応する、前記液晶パネルの表示画面の各々の画素の位置におけるｎ個の温度の重み付け量ｗ_ｋの近似値の合計値を算出する合計値算出部と、
前記液晶パネルの表示画面のｍ通り（ｍは２以上の整数）の表面温度に対応する、オーバードライブが適用された駆動データを出力するｍ個のＬＵＴの中から、前記合計値に対応する１つのＬＵＴを選択し、前記選択されたＬＵＴの駆動データを前記液晶パネルに供給するＬＵＴ選択部とを備えることを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。

ここで、前記距離算出部は、前記距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を算出するために、関数ｆ（ｖ）＝ｖ^２（ｖは、０以上の整数）を、複数の区間２^ｐ≦ｖ＜２^ｐ＋１（ｐは、０以上の整数）に分割し、各々の前記区間の両端のｖの値２^ｐ、２^ｐ＋１、および、関数ｆ（ｖ）の値ｆ（２^ｐ）＝（２^ｐ）^２＝４^ｐ、ｆ（２^ｐ＋１）＝（２^ｐ＋１）^２＝４^ｐ＋１の２点（２^ｐ、４^ｐ）、（２^ｐ＋１、４^ｐ＋１）を端点とする複数の線分からなる関数ｆ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｖ）によって前記関数ｆ（ｖ）を近似するものであることが好ましい。

また、前記距離算出部は、ｘ方向に対応する距離の二乗の近似値を算出する第１近似値算出部と、ｙ方向に対応する距離の二乗の近似値を算出する第２近似値算出部と、前記第１近似値算出部により算出されたｘ方向の距離の二乗の近似値と前記第２近似値算出部により算出されたｙ方向の距離の二乗の近似値とを加算し、前記距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を算出する加算回路とを備えることが好ましい。

また、前記第１近似値算出部および前記第２近似値算出部は、式（７）に基づいて構成されたものであることが好ましい。
… 式（７）

また、前記第１近似値算出部および前記第２近似値算出部は、ｖの値に対応するｐの値を、ｌｏｇ_２（ｖ）を超えない最大の整数を求めることにより算出する最大値算出回路を備えることが好ましい。

また、前記最大値算出回路は、２進数で表記されたｖのビットの位置が、最下位ビットから上位ビットへ向かうに従って、０ビット目から１つずつ増えるとすると、前記２進数で表記されたｖに１が現れる最上位ビットの位置を求めることにより、前記ｌｏｇ_２（ｖ）を超えない最大の整数を求めるものであることが好ましい。

また、前記第１近似値算出部および前記第２近似値算出部は、ｑ・２^ｐ（ｑは、０以上の整数）の値を、２進数で表記されたｑをｐビット、上位ビット側にシフトすることにより求めるものであることが好ましい。

また、前記重み付け量算出部は、前記重み付け量ｗ_ｋの近似値を算出するために、関数ｇ（ｚ）＝２^−ｚ（ｚは、０以上の実数）を、複数の区間ｒ≦ｚ＜ｒ＋１（ｒは、０以上の整数）に分割し、各々の前記区間の両端のｒの値ｒ、ｒ＋１、および、関数ｇ（ｚ）の値ｇ（ｒ）＝２^−ｒ、ｇ（ｒ＋１）＝２^{−（ｒ＋１）}の２点（ｒ、２^−ｒ）、（ｒ＋１、２^{−（ｒ＋１）}）を端点とする複数の線分からなる関数ｇ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｚ）によって前記関数ｇ（ｚ）を近似するものであることが好ましい。

また、前記重み付け量算出部は、式（８）に基づいて構成されたものであることが好ましい。
… 式（８）

また、前前記重み付け量算出部は、２進数で表記されたｓをｒビット、下位ビット側にシフトすることにより、ｓ・２^−ｒの値（ｓは、０以上の実数）を求めるものであることが好ましい。

また、前記重み付け量算出部は、前記距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を２ｂ_ｋビット、下位ビット側にシフトすることにより、２進数で表記されたｚを算出し、前記算出されたｚの少数部分の２ｂ_ｋビットの値をｚ−ｒとし、前記算出されたｚの整数部分の残りのビットの値をｒとするものであることが好ましい。

本発明では、距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値、第１パラメータａ_ｋおよび第２パラメータｂ_ｋに基づいて、液晶パネルの表示画面の各々の画素の位置における温度に相当する重み付け量ｗ_ｋの近似値の合計値を算出することにより、回路規模を削減しつつ、従来よりも実際の液晶パネルの表示画面の温度分布に近い正確なモデルを構成することができる。また、このモデルに基づいて、オーバードライブの強さを制御することができる。

本発明の液晶表示装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。 熱源（ｋ）からの距離ｄ_ｋと、重み付け量ｗ_ｋとの関係を表す一例のグラフである。 関数ｆ（ｖ）および関数ｆ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｖ）の曲線を表す一例のグラフである。 関数ｇ（ｚ）および関数ｇ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｚ）の曲線を表す一例のグラフである。 距離算出部および重み付け量算出部の具体的な構成を表す一例の回路図である。 液晶パネルにおける熱源の位置を表す一例の概念図である。 図６に示す熱源に応じて選択されるＬＵＴを表す一例の概念図である。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の液晶表示装置を詳細に説明する。

図１は、本発明の液晶表示装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。同図に示す液晶表示装置１０は、オーバードライブを行って液晶パネルを駆動するものであり、フレームメモリ１２と、ｍ個（ｍは２以上の整数）のＬＵＴ（ルックアップテーブル）１４（１）、１４（２）、…、１４（ｍ）と、ｎ個（ｎは１以上の整数）の距離算出部１６（１）、１６（２）、…、１６（ｎ）と、ｎ個の重み付け量算出部１８（１）、１８（２）、…、１８（ｎ）と、合計値算出部２０と、ＬＵＴ選択部２２と、液晶パネル２４とを備えている。

フレームメモリ１２は、１フレーム時間毎に、過去のフレームの画像の画像データ（Previous data）を順次保存するものである。
本実施形態のフレームメモリ１２は、１フレーム時間毎に、現在のフレームの画像の画像データを保存することにより、１フレーム時間前の１フレーム分の画像の画像データを順次保存する。
なお、フレームメモリ１２は、１フレーム分の画像の画像データに限らず、２フレーム分以上の画像の画像データを保存してもよい。

ＬＵＴ１４（１）、１４（２）、…、１４（ｍ）は、それぞれ、液晶パネル２４の表示画面のｍ通りの表面温度Ｔ（１）、Ｔ（２），…、Ｔ（ｍ）の場合に使用され、現在のフレームの画像の画像データ（Current data）と過去のフレームの画像の画像データ（Previous data）に対応する、オーバードライブが適用された駆動データを出力する２次元配列のものである。つまり、ＬＵＴ１４（ｊ）（ｊは、１≦ｊ≦ｍの整数）には、液晶パネル２４の表示画面の表面温度Ｔ（ｊ）の場合に使用される駆動データが格納されており、ＬＵＴ１４（ｊ）からは、現在のフレームの画像の画像データと過去のフレームの画像の画像データに対応する駆動データが出力される。

距離算出部１６（１）、１６（２）、…、１６（ｎ）は、それぞれ、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置（ｘ、ｙ）と、ｎ個の熱源（１）、（２）、…、（ｎ）の各々の位置（ｘ_１、ｙ_１）、（ｘ_２、ｙ_２）、…、（ｘ_ｎ、ｙ_ｎ）との間の距離ｄ_１、ｄ_２、…、ｄ_ｎの二乗ｄ_１ ^２、ｄ_２ ^２、…、ｄ_ｎ ^２の近似値を順次算出するものである。

距離の二乗ｄ_ｋ ^２（ｋは、１≦ｋ≦ｎの整数）は、例えば、ｄ_ｋ ^２＝（ｘ−ｘ_ｋ）^２＋（ｙ−ｙ_ｋ）^２により算出することができる。このように、距離の二乗ｄ_ｋ ^２を算出することにより、平方根の演算を省くことができるため、回路規模を削減することができる。また、距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を算出することにより、後述するように、乗算器を使用することなく距離算出部１６（ｋ）を構成することができるため、回路規模を大幅に削減することができる。

なお、熱源（ｋ）は、液晶パネル２４の背面に設置されたプロセッサ、バックライト光源等の他、環境温度を含むものであり、熱源（ｋ）の位置（ｘ_ｋ、ｙ_ｋ）は、液晶パネル２４の表示画面の画素の位置の座標（ピクセル座標）で表される。

重み付け量算出部１８（１）、１８（２）、…、１８（ｎ）は、それぞれ、ｎ個の熱源（１）、（２）、…、（ｎ）に対応するｎ個の距離の二乗ｄ_１ ^２、ｄ_２ ^２、…、ｄ_ｎ ^２の近似値、（ｘ_１、ｙ_１）、（ｘ_２、ｙ_２）、…、（ｘ_ｎ、ｙ_ｎ）に存在するｎ個の熱源（１）、（２）、…、（ｎ）の温度を表すｎ個の第１パラメータａ_１、ａ_２、…、ａ_ｎ、および、位置（ｘ_１、ｙ_１）、（ｘ_２、ｙ_２）、…、（ｘ_ｎ、ｙ_ｎ）に存在するｎ個の熱源（１）、（２）、…、（ｎ）から周囲への熱の広がり量を表すｎ個の第２パラメータｂ_１、ｂ_２、…、ｂ_ｎに基づいて、ｎ個の熱源（１）、（２）、…、（ｎ）に対応する、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置（ｘ、ｙ）におけるｎ個の温度の重み付け量ｗ_１、ｗ_２、…、ｗ_ｎの近似値を順次算出するものである。
つまり、重み付け量ｗ_ｋは、位置（ｘ_ｋ、ｙ_ｋ）に存在する１つの熱源（ｋ）から与えられた熱の影響による、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置における温度に相当する。

このように、重み付け量ｗ_ｋの近似値を算出することにより、後述するように、重み付け量算出部１８（ｋ）を構成するために使用する乗算器の個数を削減することができるため、回路規模を大幅に削減することができる。

図２は、熱源（ｋ）からの距離ｄ_ｋと、重み付け量ｗ_ｋとの関係を表す一例のグラフである。このグラフは、式（１）に示す、重み付け量ｗ_ｋの変化を表したものであり、横軸は、熱源（ｋ）からの距離（ピクセル）、縦軸は、重み付け量ｗ_ｋを表す。このグラフに示すように、本実施形態の重み付け量ｗ_ｋは、０≦ｗ_ｋ≦１であり、熱源（ｋ）からの距離が遠くなるに従って小さくなる。

… 式（１）

第１パラメータａ_ｋは、相対的な温度差が十分な精度で分かればよく、単位は問わない。本実施形態では、図２のグラフに示すように、第１パラメータａ_ｋとして、摂氏０度から４８度を、０≦ａ_ｋ≦１に正規化したものを使用する。

第２パラメータｂ_ｋは、１つの熱源（ｋ）以外の熱源の影響を取り除いた場合に、熱源（ｋ）からの距離ｄ_ｋの位置の画素における温度が、式（１）で近似できると仮定し、重み付け量ｗ_ｋが、実測値に最も近くなるように決定したものを使用する。

合計値算出部２０は、ｎ個の熱源（１）、（２）、…、（ｎ）に対応する、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置（ｘ、ｙ）におけるｎ個の温度の重み付け量ｗ_１、ｗ_２、…、ｗ_ｎの近似値の合計値ｗ_ｓｕｍを順次算出するものである。合計値ｗ_ｓｕｍは、ｗ_ｓｕｍ＝ｗ_１＋ｗ_２＋ … ＋ｗ_ｎにより算出することができる。
つまり、合計値ｗ_ｓｕｍは、ｎ個の熱源（１）、（２）、…、（ｎ）から与えられた熱の影響による、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置における温度に相当する。

ＬＵＴ選択部２２は、ｍ個のＬＵＴ１４（１）、１４（２）、…、１４（ｍ）の中から、合計値ｗ_ｓｕｍに対応する１つのＬＵＴ１４（ｊ）を選択し、選択されたＬＵＴ１４（ｊ）の駆動データ（Output data）を液晶パネル２４に供給するものである。
つまり、ＬＵＴ選択部２２からは、合計値ｗ_ｓｕｍ、つまり、ｎ個の熱源（１）、（２）、…、（ｎ）から与えられた熱の影響による、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置における温度に対応するＬＵＴ１４（ｊ）の駆動データが出力される。

液晶パネル２４は、ＬＵＴ選択部２２から供給された駆動データにより駆動され、駆動データに対応する画像を表示するものである。

次に、距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を算出する方法について説明する。

図３は、関数ｆ（ｖ）および関数ｆ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｖ）の曲線を表す一例のグラフである。これらのグラフの横軸は、変数ｖ（ｖは、０以上の整数）、縦軸は、関数ｆ（ｖ）および関数ｆ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｖ）を表す。ｖ≠０の場合は、以下のようになり、ｖ＝０の場合、ｆapprox（０）＝０とする。
距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を算出するために、図３のグラフに示す関数ｆ（ｖ）＝ｖ^２を、複数の区間２^ｐ≦ｖ＜２^ｐ＋１（ｐは、０以上の整数）に分割することを考える。
各々の区間の両端のｖの値２^ｐ、２^ｐ＋１、および、関数ｆ（ｖ）の値ｆ（２^ｐ）＝（２^ｐ）^２＝４^ｐ、ｆ（２^ｐ＋１）＝（２^ｐ＋１）^２＝４^ｐ＋１の２点（２^ｐ、４^ｐ）、（２^ｐ＋１、４^ｐ＋１）を端点とする複数の線分からなる関数ｆ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｖ）によって関数ｆ（ｖ）を近似する。関数ｆ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｖ）は、式（２）により表すことができる。

… 式（２）

図５は、距離算出部および重み付け量算出部の具体的な構成を表す一例の回路図である。同図の左側の回路は、１つの距離算出部１６（ｋ）を表し、その上側および下側の点線で囲まれた回路は、それぞれ、式（２）に基づいて構成された、ｘ方向に対応する距離の二乗（ｘ−ｘ_ｋ）^２の近似値およびｙ方向に対応する距離の二乗（ｙ−ｙ_ｋ）^２の近似値を算出する第１および第２近似値算出部である。第１および第２近似値算出部は、同じ構成の回路であるから、以下、ｘ方向に対応する第１近似値算出部について説明する。

同図の左側に示すように、ｖのｘ方向の値は、絶対値算出回路３０により、｜ｘ−ｘ_ｋ｜（絶対値）を算出することにより求めることができる。

ｖの値は、２^ｐ≦ｖ＜２^ｐ＋１であるから、ｖの値に対応するｐの値は、式（３）に示すように、最大値算出回路３２により、ｌｏｇ_２（ｖ）を超えない最大の整数を求めることにより算出することができる。最大値算出回路３２は、２進数で表記されたｖのビットの位置が、最下位ビットから上位ビットへ向かうに従って、０ビット目、１ビット目、２ビット目、…というように、０ビット目から１つずつ増えるとすると、表１に示すように、２進数で表記されたｖに１が現れる最上位ビットの位置を求めることにより、ｌｏｇ_２（ｖ）を超えない最大の整数を求めることができる。

… 式（３）

また、任意の０以上の整数ｐ、任意の０以上の整数ｑについて、ｑ・２^ｐの値は、２進数で表記されたｑをｐビット、上位ビット側（左側）にシフトすることにより求めることができる。同図中「＜＜」は、ｑをｐビット、上位ビット側にシフトすることを表す。

従って、シフト回路３４により、１をｐビット、上位ビット側にシフトすることにより、２^ｐが算出され、減算回路３６により、ｖから２^ｐを減算することにより、ｖ−２^ｐが算出される。
続いて、シフト回路３８により、ｖ−２^ｐを１ビット、上位ビット側にシフトすることにより、２（ｖ−２^ｐ）が算出され、シフト回路４０により、ｖ−２^ｐを２ビット、上位ビット側にシフトすることにより、４（ｖ−２^ｐ）が算出され、加算回路４２により、２（ｖ−２^ｐ）と４（ｖ−２^ｐ）を加算することにより、６（ｖ−２^ｐ）が算出される。

一方、減算回路４４により、ｐから１を減算することにより、ｐ−１が算出され、シフト回路４６により、６（ｖ−２^ｐ）を（ｐ−１）ビット、上位ビット側にシフトすることにより、３（ｖ−２^ｐ）２^ｐが算出される。
また、シフト回路４８により、ｐを１ビット、上位ビット側にシフトすることにより、２ｐが算出され、シフト回路５０により、１を２ｐビット、上位ビット側にシフトすることにより、２^２ｐ＝４^ｐが算出される。

続いて、加算回路５２により、３（ｖ−２^ｐ）２^ｐと４^ｐを加算することにより、式（２）に示す、３（ｖ−２^ｐ）２^ｐ＋４^ｐ、つまり、（ｘ−ｘ_ｋ）^２の近似値が算出される。
続いて、セレクタ５３により、ｖ＝０の場合、０が出力され、ｖ≠０の場合、３（ｖ−２^ｐ）２^ｐ＋４^ｐが出力される。
そして、加算回路５４により、ｘ方向およびｙ方向に対応する第１および第２近似値算出部の出力である３（ｖ−２^ｐ）２^ｐ＋４^ｐ、つまり、（ｘ−ｘ_ｋ）^２の近似値および（ｙ−ｙ_ｋ）^２の近似値を加算することにより、距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値が算出される。

このように、距離算出部１６（ｋ）は、距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を算出することにより、平方根の演算も、乗算器も使用することなく実現することができるため、回路規模を大幅に削減することができるとともに、回路を簡略化することができるため、高速に演算処理を行うことができる。

次に、重み付け量ｗ_ｋの近似値を算出する方法について説明する。

図４は、関数ｇ（ｚ）および関数ｇ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｚ）の曲線を表す一例のグラフである。これらのグラフの横軸は、変数ｚ（ｚは、０以上の実数）、縦軸は、関数ｇ（ｚ）および関数ｇ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｚ）を表す。
式（１）に示す重み付け量ｗ_ｋの近似値を算出するために、図４のグラフに示す関数ｇ（ｚ）＝２^−ｚを、複数の区間ｒ≦ｚ＜ｒ＋１（ｒは、０以上の整数）に分割することを考える。
各々の区間の両端のｒの値ｒ、ｒ＋１、および、関数ｇ（ｚ）の値ｇ（ｒ）＝２^−ｒ、ｇ（ｒ＋１）＝２^{−（ｒ＋１）}の２点（ｒ、２^−ｒ）、（ｒ＋１、２^{−（ｒ＋１）}）を端点とする複数の線分からなる関数ｇ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｚ）によって関数ｇ（ｚ）を近似する。関数ｆ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｚ）は、式（４）により表すことができる。

… 式（４）

任意の０以上の整数ｒ、任意の０以上の実数ｓについて、ｓ・２^−ｒの値は、２進数で表記されたｓをｒビット、下位ビット側（右側）にシフトすることにより求めることができる。同図中「＞＞」は、ｓをｒビット、下位ビット側にシフトすることを表す。
なお、変数ｓは、整数でなくてもよく、固定小数点で表記された値であれば演算可能である。

図５の右側の回路は、式（４）に基づいて構成された、１つの重み付け量算出部１８（ｋ）である。また、点線で囲まれた回路が、重み付け量ｗ_ｋの近似値算出部である。

図５の右側に示すように、シフト回路６０により、ｂ_ｋを１ビット、上位ビット側にシフトすることにより、２ｂ_ｋが算出される。

ｚの値は、ｒ≦ｚ＜ｒ＋１であるから、ｚの値に対するｒの値はｚの値の整数部分を表し、ｚ−ｒの値はｚの値の小数部分を表す。式（５）が成り立つから、２進数で表記されたｚは、式（６）に示すように、シフト回路６２により、距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を２ｂ_ｋビット、下位ビット側にシフトすることにより算出することができる。
従って、式（５）および（６）から、ｚの小数部分の２ｂ_ｋビットの値がｚ−ｒに相当し、整数部分の残りのビットの値がｒに相当する。

… 式（５）

… 式（６）
「＞＞」は、ｄ_ｋ ^２を２ｂ_ｋビット、下位ビット側（右側）にシフトすることを表す。

続いて、加算回路６４により、ｒと１を加算することにより、ｒ＋１が算出され、減算回路６６により、２から（ｚ−ｒ）を減算することにより、２−（ｚ−ｒ）が算出され、シフト回路６８により、２−（ｚ−ｒ）をｒ＋１ビット、下位ビット側にシフトすることにより、式（４）に示す、２^{−（ｒ＋１）}｛２−（ｚ−ｒ）｝が算出される。
そして、乗算器７０により、ａ_ｋと２^{−（ｒ＋１）}｛２−（ｚ−ｒ）｝を乗算することにより、式（１）に示す、重み付け量ｗ_ｋが算出される。

このように、重み付け量算出部１８（ｋ）は、重み付け量ｗ_ｋの近似値を算出することにより、使用する乗算器の個数を削減して実現することができるため、回路規模を大幅に削減することができるとともに、回路を簡略化することができるため、高速に演算処理を行うことができる。

次に、液晶表示装置１０の概略動作を説明する。

液晶表示装置１０では、１フレーム時間毎に、現在のフレームの画像の各々の画素の画像データが、フレームメモリ１２に順次入力される。つまり、フレームメモリ１２には、１フレーム時間前の１フレーム分の画像の画像データが順次保存される。

続いて、ＬＵＴ１４（ｊ）には、フレームメモリ１２から、１フレーム時間前のフレームの画像の画像データが順次入力されるとともに、現在のフレームの画像の画像データが順次入力される。ＬＵＴ１４（ｊ）からは、液晶パネル２４の表示画面の表面温度（ｊ）の場合に使用され、現在のフレームの画像の画像データと過去のフレームの画像の画像データに対応する、オーバードライブが適用された駆動データが出力される。

例えば、液晶表示装置１０が、４個のＬＵＴ１４（１）〜１４（４）を備えている場合、ＬＵＴ１４（１）には、液晶パネル２４の表示画面の表面温度が摂氏５度の場合の駆動データ、ＬＵＴ１４（２）には、液晶パネル２４の表示画面の表面温度が摂氏１８度の場合の駆動データ、ＬＵＴ１４（３）には、液晶パネル２４の表示画面の表面温度が摂氏３０度の場合の駆動データ、ＬＵＴ１４（４）には、液晶パネル２４の表示画面の表面温度が摂氏４２度の場合の駆動データが格納される。

一方、距離算出部１６（ｋ）には、熱源（ｋ）の位置（ｘ_ｋ、ｙ_ｋ）が入力されるとともに、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置（ｘ、ｙ）が順次入力される。距離算出部１６（ｋ）では、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置（ｘ、ｙ）と、熱源（ｋ）の位置（ｘ_ｋ、ｙ_ｋ）との間の距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値が順次算出される。

続いて、重み付け量算出部１８（ｋ）には、第１パラメータａ_ｋおよび第２パラメータｂ_ｋが入力されるとともに、距離算出部１６（ｋ）から距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値が順次入力される。重み付け量算出部１８（ｋ）では、距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値、第１パラメータａ_ｋおよび第２パラメータｂ_ｋに基づいて、熱源（ｋ）に対応する、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置（ｘ、ｙ）における温度の重み付け量ｗ_ｋの近似値が順次算出される。

続いて、合計値算出部２０には、ｎ個の重み付け量算出部１８（１）、１８（２）、…、１８（ｎ）から、ｎ個の重み付け量ｗ_１、ｗ_２、…、ｗ_ｎの近似値が順次入力される。合計値算出部２０では、ｎ個の重み付け量ｗ_１、ｗ_２、…、ｗ_ｎの合計値ｗ_ｓｕｍが順次算出される。

例えば、１６個の熱源（１）〜（１６）がある場合、液晶表示装置１０は、１６個の距離算出部１６（１）〜１６（１６）および１６個の重み付け量算出部１８（１）〜１８（１６）を備える。この場合、１６個の第１パラメータａ_１〜ａ_１６および１６個の第２パラメータｂ_１〜ｂ_１６が使用され、合計値算出部２０によって、１６個の重み付け量ｗ_１〜ｗ_１６の合計値ｗ_ｓｕｍが算出される。

続いて、ＬＵＴ選択部２２には、ｍ個のＬＵＴ１４（１）、１４（２）、…、１４（ｍ）から、液晶パネル２４の表示画面の表面温度Ｔ（１）、Ｔ（２），…、Ｔ（ｍ）の場合に使用される駆動データが順次入力されるとともに、合計値算出部２０から、合計値ｗ_ｓｕｍが順次入力される。ＬＵＴ選択部２２では、ｍ個のＬＵＴ１４（１）、１４（２）、…、１４（ｍ）の中から、合計値ｗ_ｓｕｍに対応する１つのＬＵＴ１４（ｊ）が選択され、選択されたＬＵＴ１４（ｊ）の駆動データが順次液晶パネル２４に供給される。

例えば、合計値ｗ_ｓｕｍが、０．７５≦ｗ_ｓｕｍの場合、ＬＵＴ１４（４）が選択され、０．５０≦ｗ_ｓｕｍ＜０．７５の場合、ＬＵＴ１４（３）が選択され、０．２５≦ｗ_ｓｕｍ＜０．５０の場合、ＬＵＴ１４（２）が選択され、ｗ_ｓｕｍ＜０．２５の場合、ＬＵＴ１４（１）が選択される。

図６は、液晶パネルにおける熱源の位置を表す一例の概念図、図７は、図６に示す熱源に応じて選択されるＬＵＴを表す一例の概念図である。図６に示すように、液晶パネル２４の表示画面に対応する位置に１６個の熱源（１）〜（１６）がある場合、図７に示すように、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置について、１６個の熱源（１）〜（１６）に対応する１６個の距離の二乗ｄ_１ ^２、ｄ_２ ^２、…、ｄ_ｎ ^２の近似値、１６個の熱源（１）〜（１６）の第１パラメータａ_ｋおよび第２パラメータｂ_ｋの値に応じて、４個のＬＵＴ１４（１）〜１４（４）の中から１つのＬＵＴ１４（ｊ）が順次選択される。

最後に、液晶パネル２４には、ＬＵＴ選択部２２から、駆動データが供給される。液晶パネル２４は、駆動データにより駆動され、駆動データに対応する画像が表示される。

以上のように、液晶表示装置１０では、距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値、第１パラメータａ_ｋおよび第２パラメータｂ_ｋに基づいて、液晶パネル２４の表示画面の各々の画素の位置における温度に相当する重み付け量ｗ_ｋの近似値の合計値を算出することにより、回路規模を削減しつつ、従来よりも実際の液晶パネル２４の表示画面の温度分布に近い正確なモデルを構成することができる。また、このモデルに基づいて、オーバードライブの強さを制御することができる。

なお、液晶表示装置１０を構成するフレームメモリ１２、ＬＵＴ１４（ｊ）、距離算出部１６（ｋ）、重み付け量算出部１８（ｋ）、合計値算出部２０、ＬＵＴ選択部２２、液晶パネル２４等の具体的な構成は何ら限定されず、同様の機能を果たす各種構成の回路を使用して実現することができる。
また、距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値、および、重み付け量ｗ_ｋの近似値を算出する回路は上記実施例のものに限定されない。

本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０ 液晶表示装置
１２ フレームメモリ
１４ ＬＵＴ（ルックアップテーブル）
１６ 距離算出部
１８ 重み付け量算出部
２０ 合計値算出部
２２ ＬＵＴ選択部
２４ 液晶パネル
３０ 絶対値算出回路
３２ 最大値算出回路
３４、３８、４０、４６、４８、５０、６０、６２、６８ シフト回路
３６、４４、６６ 減算回路
４２、５２、５４、６４ 加算回路
５３ セレクタ
７０ 乗算器

Claims (11)

1. オーバードライブを行って液晶パネルを駆動する液晶表示装置であって、
   前記液晶パネルの表示画面の各々の画素の位置と、ｎ個（ｎは１以上の整数）の熱源の各々の位置との間の距離の二乗ｄ_ｋ ^２（ｋは、１≦ｋ≦ｎの整数）の近似値を算出するｎ個の距離算出部と、
   前記ｎ個の熱源に対応するｎ個の距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値、前記ｎ個の熱源の温度を表すｎ個の第１パラメータａ_ｋ、および、前記ｎ個の熱源から周囲への熱の広がり量を表すｎ個の第２パラメータｂ_ｋに基づいて、前記ｎ個の熱源に対応する、前記液晶パネルの表示画面の各々の画素の位置におけるｎ個の温度の重み付け量ｗ_ｋの近似値を算出するｎ個の重み付け量算出部と、
   前記ｎ個の熱源に対応する、前記液晶パネルの表示画面の各々の画素の位置におけるｎ個の温度の重み付け量ｗ_ｋの近似値の合計値を算出する合計値算出部と、
   前記液晶パネルの表示画面のｍ通り（ｍは２以上の整数）の表面温度に対応する、オーバードライブが適用された駆動データを出力するｍ個のＬＵＴの中から、前記合計値に対応する１つのＬＵＴを選択し、前記選択されたＬＵＴの駆動データを前記液晶パネルに供給するＬＵＴ選択部とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記距離算出部は、前記距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を算出するために、関数ｆ（ｖ）＝ｖ^２（ｖは、０以上の整数）を、複数の区間２^ｐ≦ｖ＜２^ｐ＋１（ｐは、０以上の整数）に分割し、各々の前記区間の両端のｖの値２^ｐ、２^ｐ＋１、および、関数ｆ（ｖ）の値ｆ（２^ｐ）＝（２^ｐ）^２＝４^ｐ、ｆ（２^ｐ＋１）＝（２^ｐ＋１）^２＝４^ｐ＋１の２点（２^ｐ、４^ｐ）、（２^ｐ＋１、４^ｐ＋１）を端点とする複数の線分からなる関数ｆ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｖ）によって前記関数ｆ（ｖ）を近似するものである請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記距離算出部は、ｘ方向に対応する距離の二乗の近似値を算出する第１近似値算出部と、ｙ方向に対応する距離の二乗の近似値を算出する第２近似値算出部と、前記第１近似値算出部により算出されたｘ方向の距離の二乗の近似値と前記第２近似値算出部により算出されたｙ方向の距離の二乗の近似値とを加算し、前記距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を算出する加算回路とを備える請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１近似値算出部および前記第２近似値算出部は、式（７）に基づいて構成されたものである請求項３に記載の液晶表示装置。
   … 式（７）
5. 前記第１近似値算出部および前記第２近似値算出部は、ｖの値に対応するｐの値を、ｌｏｇ_２（ｖ）を超えない最大の整数を求めることにより算出する最大値算出回路を備える請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記最大値算出回路は、２進数で表記されたｖのビットの位置が、最下位ビットから上位ビットへ向かうに従って、０ビット目から１つずつ増えるとすると、前記２進数で表記されたｖに１が現れる最上位ビットの位置を求めることにより、前記ｌｏｇ_２（ｖ）を超えない最大の整数を求めるものである請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１近似値算出部および前記第２近似値算出部は、ｑ・２^ｐ（ｑは、０以上の整数）の値を、２進数で表記されたｑをｐビット、上位ビット側にシフトすることにより求めるものである請求項４〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記重み付け量算出部は、前記重み付け量ｗ_ｋの近似値を算出するために、関数ｇ（ｚ）＝２^−ｚ（ｚは、０以上の実数）を、複数の区間ｒ≦ｚ＜ｒ＋１（ｒは、０以上の整数）に分割し、各々の前記区間の両端のｒの値ｒ、ｒ＋１、および、関数ｇ（ｚ）の値ｇ（ｒ）＝２^−ｒ、ｇ（ｒ＋１）＝２^{−（ｒ＋１）}の２点（ｒ、２^−ｒ）、（ｒ＋１、２^{−（ｒ＋１）}）を端点とする複数の線分からなる関数ｇ_{ａｐｐｒｏｘ}（ｚ）によって前記関数ｇ（ｚ）を近似するものである請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. 前記重み付け量算出部は、式（８）に基づいて構成されたものである請求項８に記載の液晶表示装置。
   … 式（８）
10. 前記重み付け量算出部は、２進数で表記されたｓをｒビット、下位ビット側にシフトすることにより、ｓ・２^−ｒの値（ｓは、０以上の実数）を求めるものである請求項９に記載の液晶表示装置。
11. 前記重み付け量算出部は、前記距離の二乗ｄ_ｋ ^２の近似値を２ｂ_ｋビット、下位ビット側にシフトすることにより、２進数で表記されたｚを算出し、前記算出されたｚの少数部分の２ｂ_ｋビットの値をｚ−ｒとし、前記算出されたｚの整数部分の残りのビットの値をｒとするものである請求項９または１０に記載の液晶表示装置。