JP3594589B2 - 液晶駆動用画像処理回路、液晶表示装置、および液晶駆動用画像処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、液晶表示装置を駆動する際の液晶の応答速度を改善するために画像データを補正する処理方法及び処理回路に関し、特に、液晶表示装置の応答速度特性、画像データの変化量に対応させて、画像を表示するための信号の電圧レベルを補正する処理方法及び処理回路に関する。

液晶パネルは、駆動電圧をかけることによって分子の向きを変え、光の透過率を増減させることで画像の階調表示が可能であり、また、厚みが薄く軽量であるため、テレビジョン受信機、コンピュータのディスプレイ装置、携帯情報端末の表示部等の表示装置として広く用いられている。しかし、液晶パネルに用いられている液晶は、累積応答効果により透過率が変化するため、画像の変化が速い場合に対応できないという欠点がある。こうした問題を解決するために、画像データの階調が変化する時の液晶駆動電圧を通常の駆動電圧よりも大きくすることにより、液晶の応答速度を改善する方法が知られている。

例えば、液晶表示装置に入力された映像信号を、Ａ／Ｄ変換回路によって所定の周波数のクロックでサンプリングしてデジタル形式の画像データに変換し、その画像データを現フレームの画像データとしてそのまま比較回路に入力するとともに、画像メモリにより１フレームに相当する期間遅延させ、前フレームの画像データとして比較回路に入力する。比較回路では、現フレームの画像データと、前フレームの画像データとを比較し、両画像データ間の輝度変化を表す輝度変化信号を、現フレームの画像データと共に駆動回路に出力する。駆動回路では、輝度変化信号の輝度値が増加した画素については通常の液晶駆動電圧より高い駆動電圧を与えて液晶パネルの表示画素を駆動し、一方輝度値が減少した画素については通常の液晶駆動電圧より低い電圧を与えて駆動する。このように、現フレームの画像データと前フレームの画像データとの間で輝度値が変化する場合には、液晶駆動電圧を通常よりもより大きく変化させることにより、液晶の応答速度を改善することができる（例えば、特許文献１参照）。

また、上記した液晶の応答速度の改善例では、現フレームの画像データと前フレームの画像データを比較して輝度変化を検出するために、画像メモリによって画像データを遅延させているが、このような画像メモリは１フレーム分の画像データを記憶する容量を有する必要がある。特に、近年の画面の大型化、高精細化により液晶パネルの表示画素数が多くなっており、これに伴い１フレーム分の画像データの量も増加しているので、遅延のために用いられる画像メモリの容量も大きくする必要が生じており、画像メモリの容量の増加は表示装置のコストを上昇させることになる。

そこで、画像メモリの容量の増加を抑えるために、複数の画素に画像メモリの１アドレスを割り当てることで画像メモリ容量を減少させる方法が知られている。例えば、縦横１画素おきに画素データを間引くことで４つの画素に画像メモリの１アドレスを割り当てて記憶し、画像メモリから画素データを読み出す際には、間引いた画素のデータは記憶した画素と同じ画像データを複数回読み出すようにすることで、画像メモリの容量を削減することができる（例えば、特許文献２参照）。

特許第２６１６６５２号公報 （第３頁−５頁、第１図） 特許第３０４１９５１号公報 （第２頁−４頁、第２図）

しかし、上記した特許文献２のようにフレームメモリに記憶する画像データを縦横１画素おき等のような単純なルールで削減する場合は、間引かれた画素データを隣接する画素データで置換えて再生した画像データの時間的な変化量が正しく算出されない場合があり、その場合には、画像データの補正に用いる変化量に誤差が有るため、画像データの補正が正しく行なわれず、液晶表示装置の応答速度を改善する効果が減少するという問題がある。

本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、画像データの遅延のために必要とされる画像メモリの容量が小さくて済み、しかも画像データの変化量を正確に検出することができ、従って画像データの補正を的確に行なうことができるようにすることにある。

本発明は、液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する液晶駆動用画像処理回路であって、
現フレームの画像を表す画像データを符号化することにより、前記現フレームの画像に対応する符号化画像データを出力する符号化手段と、
前記符号化画像データを復号化することにより前記現フレームの画像データに対応する第１の復号化画像データを出力する復号化手段と、
前記符号化画像データを１フレームに相当する期間遅延する遅延手段と、
前記遅延手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより、前記現フレームの１フレーム前の画像データに対応する第２の復号化画像データを出力する復号化手段と、
前記第１の復号化画像データと前記第２の復号化画像データとの間の変化量を画素毎に求める手段と、
前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記１フレーム前の画像データに対応する第１の再生画像データを算出する手段と、
前記変化量が所定の閾値より小さい画素については前記第１の再生画像データを選択し、前記変化量が前記閾値より大きい画素については前記第２の復号化画像を選択することにより、前記１フレーム前の画像データに対応する第２の再生画像データを生成する手段と、
前記現フレームの画像データおよび前記第２の再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正する画像データ補正手段とを備えたものである。
また、液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する液晶駆動用画像処理回路であって、
現フレームの画像を表す画像データのビット数を削減して、前記現フレームの画像に対応するビット数変換画像データを出力する量子化手段と、
前記ビット数変換画像データのビット数を復元することにより前記現フレームの画像データに対応する第１のビット数復元画像データを出力する手段と、
前記ビット数変換画像データを１フレームに相当する期間遅延する遅延手段と、
前記遅延手段により出力される前記ビット数変換画像データのビット数を復元することにより、前記現フレームの１フレーム前の画像データに対応する第２のビット数復元画像データを出力する手段と、
前記第１のビット数復元画像データと前記第２のビット数復元画像データとの間の変化量を画素毎に求める手段と、
前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記１フレーム前の画像データに対応する第１の再生画像データを算出する手段と、
前記変化量が所定の閾値より小さい画素については前記第１の再生画像データを選択し、前記変化量が前記閾値より大きい画素については前記第２のビット数復元画像データを選択することにより、前記１フレーム前の画像データに対応する第２の再生画像データを生成する手段と、
前記現フレームの画像データおよび前記第２の再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正する画像データ補正手段とを備えた。

本発明によれば、データを圧縮して遅延するので、遅延部を構成する画像メモリの容量を小さくすることができ、また画像データの変化を正確に検出することができる。
また、画像の変化が大きい場合と、変化が小さい乃至は殆どない場合とで、それぞれ最適な処理を行なうので、画像の変化の度合いに拘わらず、的確な補正を行なうことができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の駆動装置の構成を示すブロック図である。
入力端子１は、液晶表示装置に画像を表示させるための画像データが入力される端子である。受信部２は、入力端子１から受信した画像データに対して選局および復調等の処理を実施することにより、１フレーム分の現在の画像を表す画像データ、即ち現フレーム（今回フレーム）の画像データＤｉ１を順次出力する。今回フレームの画像データＤｉ１は、処理回路内で符号化などの処理を受けていないものであり、元今回フレーム画像データとも呼ばれる。

画像データ処理回路３は、符号化部４、遅延部５、復号化部６及び７、変化量算出部８、前フレーム画像データ２次再生部９、再生前フレーム画像データ生成部１０、および補正画像データ生成部１１から成り、以下に詳しく述べるようにして、元今回フレーム画像データＤｉ１に対応する、補正された今回フレームの画像データＤｊ１を生成する。補正された今回フレームの画像データＤｊ１は、単に補正画像データとも呼ばれる。

表示部１２は、一般的な液晶表示パネルにより構成され、画像データに対応する、画像の輝度等の、画像を表示するための信号電圧を液晶に印加することにより表示動作を行う。

符号化部４は、元今回フレーム画像データＤｉ１を符号化して符号化画像データＤａ１を出力する。符号化は、データ圧縮を伴うものであり、画像データＤｉ１のデータ量を減少させることができる。画像データＤｉ１の符号化としては、ＦＢＴＣやＧＢＴＣなどのブロック符号化（ＢＴＣ）を用いることができる。また、ＪＰＥＧといった直交変換を用いた符号化、ＪＰＥＧ−ＬＳといった予測符号化、ＪＰＥＧ２０００といったウェーブレット変換など、静止画用の符号化方式であれば任意のものを用いることができる。尚、こうした静止画用の符号化方法は、符号化前の画像データと復号化された画像データが完全に一致しない非可逆符号化であっても適用可能である。

遅延部５は、符号化画像データＤａ１を受け、これを１フレームに相当する期間遅延して出力する。遅延部５の出力は、今回フレーム画像データＤｉ１の１フレーム前の画像データ、即ち前フレーム画像データ(前回フレーム画像データ)が符号化された前フレーム画像データＤａ０である。

遅延部５は、符号化画像データＤａ１を１フレーム期間記憶するメモリにより構成されており、画像データの符号化率（データ圧縮率）を高くするほど、メモリの容量を少なくすることができる。

復号化部６は、符号化画像データＤａ１を復号化することにより、今回フレーム画像に対応する復号化画像データＤｂ１を出力する。この復号化画像データＤｂ１は、再生今回フレーム画像データとも呼ばれる。

復号化部７は、遅延部５により遅延された符号化画像データＤａ０を復号化することにより、前回フレームの画像に対応する復号化画像データＤｂ０を出力する。復号化画像データＤｂ０は、後述の理由で、１次再生前回フレーム画像データとも呼ばれる。
復号化部６による復号化画像データＤｂ１の出力と復号化部７による復号化画像データＤｂ０の出力は、略同時に行なわれる。

変化量算出部８は、前回フレームの画像に対応する復号化画像データＤｂ０から今回フレーム画像に対応する復号化画像データＤｂ１を減算することで、これらの間の差、即ち変化量Ａｖ１及びその絶対値｜Ａｖ１｜を求める。即ち、これらの変化量及びその絶対値を表す変化量データＤｖ１及び変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜を演算して出力する。なお、後述の第２の変化量Ｄｗ１との区別のため、変化量Ａｖ１を第１の変化量と言うこともある。同じ理由で、変化量データＤｖ１及び変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜を、それぞれ第１の変化量データ及び第１の変化量絶対値データと言うこともある。

前回フレーム画像データ２次再生部９は、今回フレーム画像データＤｉ１に変化量データＤｖ１を加算する（従って実効的に、元今回フレーム画像データＤｉ１の値に変化量Ａｖ１を加算する）ことで、前回フレームの画像に対応する２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を算出する。復号化部７の出力を１次再生前回フレーム画像データと呼ぶのは、前回フレーム画像データ２次再生部９から出力される２次再生前回フレーム画像データとの区別のためである。

再生前回フレーム画像データ生成部１０は、変化量算出部８が出力する変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜と、復号化部７からの１次再生前回フレーム画像データＤｂ０と、前回フレーム画像データ２次再生部９からの２次再生前回フレーム画像データＤｐ０とに基づいて、再生前回フレーム画像データＤｑ０を生成し、補正画像データ生成部１１に出力する。

例えば、変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜に基づいて、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０と２次再生前回フレーム画像データＤｐ０のいずれかを選択して出力する。より具体的には、変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜が、任意に設定することが可能なしきい値ＳＨ０より大きい場合に、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０を選択して再生前回フレーム画像データＤｑ０として出力し、変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜がしきい値ＳＨ０より小さい場合に２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を選択して再生前回フレーム画像データＤｑ０として出力する。

補正画像データ生成部１１は、元今回フレーム画像データＤｉ１と、再生前回フレーム画像データＤｑ０とに基づいて、補正画像データＤｊ１を生成して出力する。
この補正は、液晶表示装置の応答速度特性による遅れを補償するために行なわれるものであり、例えば画像の輝度値が今回フレームと前回フレームとの間で変化する場合に、前回フレーム画像の表示から１フレーム期間が経過する前に、液晶が今回フレーム画像の輝度値に対応する透過率となるようにするために、今回フレーム画像データＤｉ１に対応して画像の輝度値を定める信号の電圧レベルを補正する。
補正画像データ生成部１１は、液晶表示装置の表示部１２に画像データが入力されてから表示されるまでの時間を示す応答速度特性、および液晶表示装置の駆動装置に入力される前回フレームの画像データと今回フレームの画像データとの間の変化量に対応させて、今回フレームの画像データに対応する、画像を表示するための信号の電圧レベルを補正するものである。

図２（ａ）、（ｂ）は、補正画像データ生成部１１の例をより詳しく示すものである。図２（ａ）の補正画像データ生成部１１は、減算部１１ａと、補正値生成部１１ｂと、補正部１１ｃとを有する。
減算部１１ａは、再生前回フレーム画像データＤｑ０と元今回フレーム画像データＤｉ１との差、即ち第２の変化量Ｄｗ１を演算する。再生前回フレーム画像データＤｑ０は、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０と２次再生前回フレーム画像データＤｐ０のうち、変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜の値に応じて選択された方のものである。

補正値生成部１１ｂは、第２の変化量Ｄｗ１に対応する液晶の応答時間から補正値Ｄｃ１を演算して出力する。
補正部１１ｂの動作を示す式の例としては、Ｄｃ１＝Ｄｗ１＊ａを用いることができる。ここでａは、表示部１２に用いられる液晶の特性により決められ、補正値Ｄｃ１を求めるための重み付け係数である。
補正値生成部１１ｂは、減算部１１ａが出力する変化量Ｄｗ１に重み付け係数ａを乗ずることで補正値Ｄｃ１を求める。
また、補正値生成部１１ｂは、図２（ｂ）に示す補正値生成部１１ｄのように構成して、Ｄｃ１＝Ｄｗ１＊ａ（Ｄｉ１）の演算式を用いて補正値Ｄｃ１を求めることもできる。ここで、ａ（Ｄｉ１）は、補正値Ｄｃ１を求めるための重み付け係数で、元今回フレーム画像データＤｉ１に基づいて重み付け係数が発生する。この関数は、例えば高輝度の部分の重み付けを強くしたり、中間輝度の部分の重み付けを強くするなど、液晶の特性に応じて決定され、２次あるいはより高次の関数が用いられる。
補正部１１ｃは、補正値Ｄｃ１を用いて元今回フレーム画像データＤｉ１を補正して、補正画像データＤｊ１を出力する。補正部１１ｃは例えば、補正値Ｄｃ１を元今回フレーム画像データＤｉ１に加算することで、補正画像データＤｊ１を生成するものである。
なお、このような補正部の代りに、補正値Ｄｃ１を元今回フレーム画像データＤｉ１に乗算することにより、補正画像データＤｊ１を生成するものを用いても良い。

表示部１２は、液晶パネルを用いたものであり、補正画像データＤｊ１に対応する電圧を液晶に印加することにより、液晶の透過率を変え、これにより各画素の表示輝度を変え、これにより画像の表示を行なう。

ここで、復号化部７から出力される、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０が前回フレーム画像Ｄｑ０として用いられた場合の効果と、前回フレーム画像データ２次再生部９から出力される２次再生前回フレーム画像データＤｐ０が前回フレーム画像Ｄｑ０として用いられた場合の効果の違いについて説明する。

まず、再生前回フレーム画像データ生成部１０が再生前回フレーム画像データＤｑ０として、変化量Ａｖ１にかかわらず常に１次再生前回フレーム画像データＤｂ０を出力するものと仮定する。この場合、補正画像データ生成部１１は、常に元今回フレーム画像データＤｉ１と復号化画像データＤｂ０から補正画像データＤｊ１を生成することになる。

入力端子１から順次入力される一連の画像のうち、相前後するフレームの画像相互間に所定値以上の差異がある場合、即ち時間的な変化が大きい場合、補正画像データ生成部１１は画像データの時間的な変化に応じた補正を行うが、復号化画像データＤｂ０は符号化部４および復号化部７による符号化・復号化誤差を含むので、この誤差が補正の誤差として補正画像データＤｊ１に含まれることになる。しかし、この符号化・復号化誤差は、画像に比較的大きな変化がある場合には許容し得るものである。即ち、画像に大きな変化がある場合には、復号化画像データ、即ち１次再生前回フレーム画像データＤｂ０を再生前回フレーム画像データＤｑ０として用いても大きな問題はない。

一方、入力端子１から入力される画像データが相前後するフレーム相互間で大きな差異がない場合、即ち時間的な変化がない或いは少ない場合、補正画像データ生成部１１は画像データの補正を行わずに元今回フレーム画像データＤｉ１が補正画像データＤｊ１として出力されることが望ましい。しかし、上述したとおり復号化画像データＤｂ０は符号化・復号化誤差を含むことから、画像が変化しない場合であっても元今回フレーム画像データＤｉ１と復号化画像データＤｂ０は一致しない。その結果、補正画像データ生成部１１は元今回フレーム画像データＤｉ１に不必要な補正を加えてしまうことになる。画像が変化しない場合、この補正の誤差が雑音として今回フレーム画像に加算されることになるため、この誤差を無視することはできない。即ち、画像が変化しない場合は、復号化画像データ、即ち１次再生前フレーム画像データＤｂ０を再生前回フレーム画像データＤｑ０として用いることは適切ではない。

次に、再生前回フレーム画像データ生成部１０が、再生前回フレーム画像データＤｑ０として、変化量Ａｖ１にかかわらず常に２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を出力するものと仮定する。

２次再生前回フレーム画像データＤｐ０は、元今回フレーム画像データＤｉ１と変化量データＤｖ１から演算されるため、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０には、今回フレーム画像に対応する復号化画像データＤｂ１の符号化・復号化誤差、即ち符号化部４及び復号化部６による符号化・復号化誤差と、前回フレーム画像に対応する復号化画像データＤｂ０の符号化・復号化誤差、即ち符号化部４及び復号化部７による符号化・復号化誤差とが合成（互いに重畳あるいは相殺）された状態で含まれる。

入力端子１から入力される画像データに比較的大きな時間的変化がある場合、上記の合成誤差は、前述した復号化画像データＤｂ０のみの符号化・復号化誤差、即ち符号化部４及び復号化部７による符号化・復号化誤差に対して大きくなる場合と小さくなる場合があるが、一般的には大きくなる傾向にある。このように画像に比較的大きな時間的変化がある場合には、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０、従って補正画像データＤｊ１には、復号化画像データＤｂ０、及び復号化画像データＤｂ１の符号化・復号化誤差が含まれることになり、この誤差は、復号化画像データＤｂ０のみの符号化・復号化誤差よりも大きくなる傾向があるので、画像に大きな変化がある場合には、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を再生前回フレーム画像データＤｑ０として用いることは適切ではない。

一方、入力画像データが変化しない場合、今回フレーム画像に対応する復号化画像データＤｂ１と前回フレーム画像に対応する復号化画像データＤｂ０はともに符号化・復号化誤差を含むが、この二つの復号化画像データに含まれる符号化・復号化誤差は互いに同じである。したがって、画像が全く変化しない場合、これら二つの再生前回フレーム画像データＤｂ０、Ｄｂ１の誤差が完全に相殺されて、変化量データＤｖ１は符号化・復号化処理を行わなかった時と同様に０になり、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０は元今回フレーム画像データＤｉ１と等しくなる。この２次再生前回フレーム画像データＤｐ０が再生前回フレーム画像データ生成部１０で再生前回フレーム画像データＤｑ０として補正画像データ生成部１１に出力されるので、補正画像データ生成部１１では、前述したように、常に１次再生前回フレーム画像データＤｂ０を出力する場合のような不必要な補正を行うことがない。従って、画像が変化しない場合には、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を再生前回フレーム画像データＤｑ０として用いるのが適切である。

以上から、再生前回フレーム画像データ生成部１０において、変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜がしきい値ＳＨ０より小さい場合には、画像が変化しない場合に有利な２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を選択し、変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜がしきい値ＳＨ０より大きい場合、画像に大きな変化がある場合に有利な１次再生前回フレーム画像データＤｂ０を選択することで、補正画像データ生成部１１が出力する補正画像データＤｊ１に含まれる符号化及び復号化にともなう誤差を少なくすることができることがわかる。

なお、本実施の形態の符号化部４および復号化部６、７の組み合わせは、可逆符号化できるものでは構成されない。例えば、符号化部４および復号化部６、７が可逆符号化できるもので構成される場合には、上記した符号化・復号化の誤差の影響は無くなるので、符号化部６、変化量算出部８、前回フレーム画像データ２次再生部９、および、再生前回フレーム画像データ生成部１０が不要となる。その場合には、復号化部７が復号化画像データＤｂ０を、常に再生前回フレーム画像データＤｑ０として補正画像データ生成部１１に入力すればよいことになり、回路が簡略化される。本実施の形態では、そのような可逆符号化のものではなく、非可逆符号化の符号化部４および復号化部６、７の組み合わせを対象としている。

以下、符号化及び復号化による誤差について、図３を参照してさらに説明する。
図３は、符号化・復号化の誤差が補正画像データＤｊ１に与える影響、特に変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜が小さい（しきい値ＳＨ０より小さい）場合の影響の一例を示す図である図３（ａ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）でＡ乃至Ｄは、各画素の属する列を示し、ａ乃至ｄは、各画素の属する行を示す。

図３（ａ）は、今回フレームの１フレーム前の画像を表す画像データ、即ち前回フレーム画像データＤｉ０の値の一例を示す図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した前回フレーム画像データＤｉ０を符号化することにより得られる符号化画像データＤａ０の一例を示す図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示した符号化画像データＤａ０を復号化することにより得られる復号化画像データＤｂ０の一例を示す図である。

図３（ｄ）は、元今回フレーム画像データＤｉ１の値の一例を示す図である。図３（ｅ）は、図３（ｄ）に示した元今回フレーム画像データＤｉ１を復号化することにより得られる符号化画像データＤａ１の一例を示す図である。図３（ｆ）は、図３（ｅ）に示した符号化画像データＤａ１を復号化することにより得られる今回フレーム復号化画像データＤｂ１の一例を示す図である。

図３（ｇ）は、図３（ｃ）に示した復号化画像データＤｂ０と、図３（ｆ）に示した復号化画像データＤｂ１の差を求めることにより得られる変化量データＤｖ１の値の一例を示す図である。図３（ｈ）は、再生前回フレーム画像データ生成部１０から補正画像データ生成部１１に出力される再生前回フレーム画像データＤｑ０の値を示している。

図３（ｄ）に示した今回フレーム画像データＤｉ１の値は、図３（ａ）に示した前回フレーム画像データＤｉ０の値から変化していない。また、図３（ｂ）、（ｅ）は、ＦＴＢＣ符号化によって得られる符号化画像データを示しており、代表値（Ｌａ、Ｌｂ）を８ビットとし、各画素に１ビットを割り当てている。

図３（ａ）、（ｄ）に示される符号化前の画像データと、図３（ｃ）、（ｆ）に示される符号化及び復号化を経たデータとを比較してみるとわかるように、復号化画像データ（図３（ｃ）、（ｆ））の値には誤差が生じている。一方、図３（ｃ）、（ｆ）から分かるように、符号化及び復号化を経たデータＤｂ０とＤｂ１は互いに等しい。このように、復号化画像データＤｂ１及びＤｂ０に符号化・復号化に伴う誤差が生じた場合においても、復号化画像データＤｂ１と復号化画像データＤｂ０とは互いに等しいので、これらの差である変化量データＤｖ１の値（図３（ｇ））は０になる。

本実施の形態では、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０は、図３（ｄ）の元今回フレーム画像データＤｉ１の値と図３（ｇ）の変化量データＤｖ１との和であるが、図３（ｇ）の変化量データＤｖ１の値は０であるので、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０の値が元今回フレーム画像データＤｉ１の値と同一となる。従って、図３（ｈ）に示した再生前回フレーム画像データ生成部１０から出力される再生前回フレーム画像データＤｑ０の値は、図３（ｄ）の元今回フレーム画像データＤｉ１の値と同一になり、この値が補正画像データ生成部１１に出力される。

補正画像データ生成部１１に入力される元今回フレーム画像データＤｉ１は、符号化部４による画像の符号化処理が施されていないデータである。従って、変化しない図３（ｄ）及び（ｈ）のデータが入力される補正画像データ生成部１１では、元今回フレーム画像データＤｉ１と、それと同じ値の再生前回フレーム画像データＤｑ０とが入力され、画像が変化しない場合に望まれる、元今回フレーム画像データＤｉ１を補正することなく（言い換えると、補正値ゼロで補正することにより得られた）補正画像データＤｊ１を表示部１２に出力することができる。

図４は、液晶の応答速度の一例を示す図であり、透過率が０％の状態で、電圧Ｖ５０、及び電圧Ｖ７５の印加されたときのそれぞれの透過率の変化を示している。図４に示すように、液晶が所定の透過率に達するのに、１フレームよりも長い期間が必要である場合がある。画像データの輝度値が変化したときに、１フレーム期間内に透過率が１フレーム期間内に所望の値に達するような、より大きな電圧を印加することにより液晶の応答速度を改善することができる。
例えば電圧Ｖ７５を印加すれば、液晶の透過率は１フレーム期間が経過したときに５０％に達する。従って、透過率の目標値が５０％である場合、液晶の印加電圧をＶ７５とすることにより、１フレーム期間中に液晶の透過率が所望の値に達する。従って、入力された画像データＤｉ１がゼロから１２７に変化したときには、補正された画像データＤｊ１を１９１として表示ユニット１０に入力することにより、１フレーム期間中に、透過率を所望の値にすることができる。

図５（ａ）乃至（ｃ）は、本実施の形態の液晶駆動回路の動作を示す。図５（ａ）は、今回フレーム画像データＤｉ１の値の変化を示す。図５（ｂ）は補正値データＤｃ１による補正をすることにより得られた補正画像データＤｊ１の値の変化を示す。図５（ｃ）は補正画像データＤｊ１に対応する電圧が印加されたときの液晶の応答特性を実線で示す。図５（ｃ）はまた、補正前の画像データ（今回フレーム画像データ）Ｄｉ１が印加されたときの液晶の応答特性を破線で示す。図５（ｂ）に示すように輝度値が増加又は減少すると、元今回フレーム画像データＤｉ１に補正値データＤｃ１に応じて補正値Ｖ１又はＶ２が加算又は減算されて補正画像データＤｊ１が生成される。この補正画像データＤｊ１に対応する電圧が表示部１２の液晶に印加されて、液晶の透過率を、１フレーム期間内に所定の値に到達させる（図５（ｃ））。

図６は、図１に示した画像データ処理回路の画像データの処理方法の一例を概念的に示すフローチャートである。
まず、入力端子１から受信部２を経由して今回フレーム画像データＤｉ１が画像データ処理回路３に入力される（Ｓｔ１）と、符号化部４では、今回フレーム画像データＤｉ１を符号化して圧縮し、データ容量を削減した符号化画像データＤａ１を出力する（Ｓｔ２）。符号化画像データＤａ１は遅延部５に入力され、遅延部５は、その符号化画像データＤａ１を１フレーム期間だけ遅延させて出力する。遅延部５の出力は、前回フレームの符号化画像データＤａ０である（Ｓｔ３）。符号化画像データＤａ０は、復号化部７に入力され、復号化部７では、入力した符号化画像データＤａ０を復号化することにより前回フレーム復号化画像データＤｂ０を出力する（Ｓｔ４）。

符号化部４から出力された符号化画像データＤａ１は、復号化部６にも入力され、復号化部６では、入力された符号化画像データＤａ１を復号化することにより今回フレーム復号化画像データ、即ち再生今回フレーム画像データＤｂ１を出力する（Ｓｔ５）。前回フレーム復号化画像データＤｂ０および今回フレーム復号化画像データＤｂ１は、変化量算出部８に入力されて、例えば、前回フレーム復号化画像データＤｂ０から今回フレーム復号化画像データＤｂ１を減算することにより得られる両者の差分及びその絶対値が、各画素の画像データの変化量Ａｖ１及びその絶対値｜Ａｖ１｜を表す第１の変化量データＤｖ１及び第１の変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜として出力される（Ｓｔ６）。従って、第１の変化量データＤｖ１は、前回フレーム復号化画像データＤｂ０と、今回フレーム復号化画像データＤｂ１のように、時間的に異なる２つのフレームの復号化画像データを用いて各フレームの画素毎に、画像データの時間的な変化量Ａｖ１を表すものである。

第１の変化量データＤｖ１は、前回フレーム画像データ２次再生部９に入力され、前回フレーム画像データ２次再生部９では、別途に入力された元今回フレーム画像データＤｉ１と変化量データＤｖ１とを加算することにより２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を生成して出力する（Ｓｔ７）。

変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜は、再生前回フレーム画像データ生成部１０に入力され、再生前回フレーム画像データ生成部１０では、第１の変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜が第１のしきい値より大きいか否かを判断し（Ｓｔ８）、変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜が第１のしきい値より大きい場合（Ｓｔ８：ＹＥＳ）には、別途に入力される１次再生前回フレーム画像データＤｂ０と２次再生前回フレーム画像データＤｐ０のうちの１次再生前回フレーム画像データＤｂ０を選んで、再生前回フレーム画像データＤｑ０として補正画像データ生成部１１に出力する（Ｓｔ９）。
一方変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜が第１のしきい値より大きくない場合（Ｓｔ８：ＮＯ）には、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０と２次再生前回フレーム画像データＤｐ０のうちの２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を選んで、再生前回フレーム画像データＤｑ０として補正画像データ生成部１１に出力する（Ｓｔ１０）。

補正画像データ生成部１１では、再生前回フレーム画像データＤｑ０として１次再生前回フレーム画像データＤｂ０が入力された場合には、減算部１１ａで１次再生前回フレーム画像データＤｂ０と元今回フレーム画像データＤｉ１との差、即ち第２の変化量Ｄｗ１（１）を生成し（Ｓｔ１１）、補正値生成部１１ｂで第２の変化量Ｄｗ１（１）に対応する液晶の応答時間から補正値Ｄｃ１を演算し、補正部１１ｃで補正値Ｄｃ１を用いて元今回フレーム画像データＤｉ１を補正することにより、補正画像データＤｊ１（１）を生成して出力する（Ｓｔ１３）。

補正画像データ生成部１１では、再生前回フレーム画像データＤｑ０として２次再生前回フレーム画像データＤｐ０が入力された場合には、減算部１１ａで２次再生前回フレーム画像データＤｐ０と元今回フレーム画像データＤｉ１との差、即ち第２の変化量Ｄｗ１（２）を生成し（Ｓｔ１２）、補正値生成部１１ｂで第２の変化量Ｄｗ１（２）に対応する液晶の応答時間から補正値Ｄｃ１を演算し、補正部１１ｃで補正値Ｄｃ１を用いて元今回フレーム画像データＤｉ１を補正することにより、補正画像データＤｊ１（２）を生成して出力する（Ｓｔ１４）。

なお、ステップＳｔ１３およびＳｔ１４における補正は、液晶表示装置の表示部１２に画像データが入力されてから表示されるまでの時間を示す応答速度特性、および液晶表示装置の駆動装置に入力される前回フレームの画像データと今回フレームの画像データとの間の変化量に対応させて、今回フレームの画像データに対応する、画像を表示するための輝度等の信号の電圧レベルを補正するものである。

第１の変化量データＡｖ１が０の場合は、第２の変化量も０となり、補正値Ｄｃ１も０になるので元今回フレーム画像データＤｉ１が補正されることなく、そのまま補正画像データＤｊ１として出力される。

表示部１２は、補正画像データＤｊ１、例えばそれにより表される輝度値に対応する電圧を液晶に印加することにより表示動作を行う。

図７は、図１の補正画像データ生成部１１における画像データの処理方法の他の例を概念的に示すフローチャートである。図７で、ステップＳｔ１１及びＳｔ１２までの処理は、図６に示す例と同様であり、ステップＳｔ１乃至Ｓｔ８は図示が省略されている。

図７で、ステップＳｔ９、Ｓｔ１０、Ｓｔ１１、Ｓｔ１２は、図６と同じである。但し、ステップＳ１１、Ｓ１２では第２の変化量Ｄｗ１に加えて、その絶対値｜Ｄｗ１｜をも生成する。
図６のステップＳｔ１１からの第２の変化量Ｄｗ１（１）及びその絶対値或いはステップＳｔ１２からの第２の変化量Ｄｗ１（２）及びその絶対値が入力された補正画像データ生成部１１では、その第２の変化量Ｄｗ１の絶対値が第２のしきい値より大きいか否かを判断し（Ｓｔ１５）、第２の変化量Ｄｗ１の絶対値が第２のしきい値より大きい場合（Ｓｔ１５：ＹＥＳ）には、第２の変化量Ｄｗ１（１）で元今回フレーム画像データＤｉ１を補正することにより、補正画像データＤｊ１（１）を生成して出力する（Ｓｔ１３）。

第２の変化量Ｄｗ１の絶対値が第２しきい値より大きくない場合（Ｓｔ１５：ＮＯ）には、第２の変化量Ｄｗ１（２）で元今回フレーム画像データＤｉ１を補正することにより、補正を抑制した補正画像データＤｊ１（２）を生成して出力するか、又は補正を実施しない（補正量がゼロの）補正画像データＤｊ１（２）を生成して出力する（Ｓｔ１４）。

表示部１２は、補正画像データＤｊ１、例えばそれにより表される輝度値に対応する電圧を液晶に印加することにより表示動作を行う。

なお、上記Ｓｔ１からＳｔ１５までの各ステップは、画像データの各画素および各フレームに対して実施される。

また、上記の説明では、再生前回フレーム画像データ生成部１０における処理が一つの第２のしきい値であるＳＨ０に基づいて、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０と１次再生前回フレーム画像データＤｂ０のいずれかを選択する場合について説明したが、これに限るものではない。

例えば、再生前回フレーム画像データ生成部１０において２つの第２のしきい値としてしきい値ＳＨ０とＳＨ１を設け、このしきい値ＳＨ０、ＳＨ１と変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜の関係により、以下のように再生前回フレーム画像データＤｑ０を出力するように構成することができる。

ここで、ＳＨ０とＳＨ１の関係は、以下の関係式（１）であるものとする。
ＳＨ１＞ＳＨ０ ・・・（１）
｜Ｄｖ１｜＜ＳＨ０の時、
Ｄｑ０＝Ｄｐ０ ・・・（２）
ＳＨ０≦｜Ｄｖ１｜≦ＳＨ１の時、
Ｄｑ０＝Ｄｂ０×（｜Ｄｖ１｜−ＳＨ０）／（ＳＨ１−ＳＨ０）
＋Ｄｐ０×｛１−（｜Ｄｖ１｜−ＳＨ０）／（ＳＨ１−ＳＨ０）｝
・・・（３）
ＳＨ１＜｜Ｄｖ１｜の時、
Ｄｑ０＝Ｄｂ０ ・・・（４）

上記式（２）〜式（４）のように、変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜がしきい値ＳＨ０とＳＨ１の間の場合は、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０と２次再生前回フレーム画像データＤｐ０に基づく演算によって再生前回フレーム画像データＤｑ０を求める。即ち、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０と、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０とを、変化量絶対値データ｜Ｄｖ１｜の、しきい値ＳＨ０としきい値ＳＨ１との間の範囲内の位置に応じた割合で合成（上記範囲内の位置乃至は、しきい値に対する近さに応じた係数を掛けて加算）したものを再生前回フレーム画像データＤｑ０として出力する。こうすることにより、変化量が小さく、変化がないものとして処理するのが適当な範囲と、画像に大きな変化があるものとして処理するのが適当な範囲との境界において、変化量の増減に伴う再生前回フレーム画像データＤｑ０のステップ状の増減を回避することができ、また上記境界付近において、変化がない場合の処理と変化が大きい場合の処理を折衷したかたちでの処理が可能となる。

本実施の形態の画像データ処理回路は、補正画像データＤｊ１を生成するに当たり、変化量の絶対値が小さい場合には、前回フレーム画像データ２次再生部９が出力する２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を再生前回フレーム画像データとして用い、上記変化量の絶対値が大きい場合には、復号化回路７が出力する１次再生前回フレーム画像データＤｂ０を再生前回フレーム画像データＤｑ０として用いるように構成したので、入力される画像データが変化しない場合に誤差を生じないようにすることができると共に、入力される画像データが変化する場合であっても誤差を抑制することができる。

また、符号化部４により元今回フレーム画像データＤｉ１を符号化し、データ量を圧縮して遅延するので、元今回フレーム画像データＤｉ１を１フレーム期間遅延するために必要なメモリの容量を削減することができる。
また、元今回フレーム画像データＤｉ１の画素情報を間引かずに符号化・復号化するので、適切な値の補正画像データＤｊ１を発生し、液晶の応答速度を正確に制御することができる。
また、補正画像データ生成部１１は、元今回フレーム画像データＤｉ１と再生前回フレーム画像データＤｑ０に基づいて補正画像データＤｊ１を生成するので、補正画像データＤｊ１は、符号化・復号化の誤差の影響を受けない。

実施の形態２．
実施の形態１では、補正画像データ生成部１１で、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０あるいは２次再生前回フレーム画像データＤｐ０と、元今回フレーム画像データＤｉ１との間の第２の変化量Ｄｗ１を演算し、以降の補正については応答速度特性、および今回フレームと前回フレームの画像データとの間の変化量に対応させて、今回フレームの画像データ、従って、これに対応する、輝度信号等の電圧レベルを補正することとしたが、個々の画像データを画素毎に演算することは、処理装置の演算負荷を増大させると言う問題がある。さらに、実施の形態１では、補正データを求めるための演算式が単純な場合には対応が可能であっても、演算式が複雑になると演算負荷の増大等により対応できない場合がある。そこで、以下に示す実施の形態２では、今回フレームと前回フレームの画像データ値に対応する液晶の応答時間から、今回フレームの画像データに対する補正値乃至補正量を予め演算することにより得られた補正量をルックアップテーブルに格納しておき、そのテーブルを用いて補正量を求め、この補正量を用いて補正画像データを生成して出力する。

なお、本実施の形態では、補正画像データ生成部１１の内部に補正量のテーブルを格納し、テーブルを用いて得られた補正量を出力する部分以外は、上記した実施の形態１と同様であるので、重複する記載は省略する。

図８は、実施の形態２で用いられる補正画像データ生成部１１の一例を詳しく示す。この補正画像データ生成１１は、ルックアップテーブル１１ｄと、補正部１１ｃとを有する。
ルックアップテーブル１１ｄは、後に詳しく説明するように、再生前回フレーム画像データＤｑ０と元今回フレーム画像データＤｉ１とを入力とし、これらにより指定されるアドレス（記憶位置）に、予め格納されたデータを補正量Ｄｃ１として出力する。このルックアップテーブル１１ｄは、任意の前回フレーム画像データと任意の今回フレーム画像データに対応する、液晶表示部の応答時間に基づく今回フレームの画像データの補正量を出力するように予め設定されたものである。

補正部１１ｃは、図２に示すものと同様のものであり、補正値Ｄｃ１を用いて元今回フレーム画像データＤｉ１を補正して、補正画像データＤｊ１を出力する。補正部１１ｃは例えば、補正値Ｄｃ１を元今回フレーム画像データＤｉ１に加算することで、補正画像データＤｊ１を生成するものである。
なお、このような補正部の代りに、補正値Ｄｃ１を元今回フレーム画像データＤｉ１に乗算することにより、補正画像データＤｊ１を生成するものを用いても良い。

図９は、ルックアップテーブル１１ｄの構成を模式的に示す図である。
図９において、マトリクスで表示された部分はルックアップテーブル１１ｄであり、アドレスとして与えられる元今回フレーム画像データＤｉ１および再生前回フレーム画像データＤｑ０は、それぞれ８ビットの画像データであり、０〜２５５の値をとる。図９に示したルックアップテーブルは、２次元に配列される２５６×２５６個のデータを有し、元今回フレーム画像データＤｉ１および再生前回フレーム画像データＤｑ０の両値の組合せに対応する補正量Ｄｃ１＝ｄｔ（Ｄｉ１，Ｄｑ０）を出力する。

この実施の形態においても、図４で説明したように、液晶が所定の透過率に到達するには１フレーム期間よりも長い応答時間を要することがあるので、今回フレーム画像の輝度値が変化する場合、１フレーム期間経過時の透過率が所望の値となるように増加又は減少させた電圧を液晶に印加することにより液晶の応答速度を向上させるものである。

図１０は、前回フレーム画像と今回フレーム画像との間の輝度の変化に対応する液晶の応答時間の一例を示す。
図１０において、ｘ軸は今回フレーム画像データＤｉ１の値（今回フレーム画像における輝度値）であり、ｙ軸は前回フレーム画像データＤｉ０の値（１フレーム前の画像における輝度値）であり、ｚ軸は液晶が前回フレーム画像データＤｉ０の輝度値に対応する透過率から今回フレーム画像データＤｉ１の輝度値に対応する透過率となるまでに要する応答時間を示している。

なお、図１０に示される前回フレーム画像データＤｉ０は、今回フレーム画像データＤｉ１の１フレーム前に実際に入力された画像データを示すものであるのに対し、図９に示される再生前回フレーム画像データＤｑ０は、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０及び２次再生前回フレーム画像データＤｐ０に基づいて（例えば一方を選択して）生成されるもの、即ち再生により得られたデータである。ルックアップテーブルには、再生前回フレーム画像データＤｑ０が入力されるが、再生前回フレーム画像データＤｑ０は符号化、復号化による誤差を含むものであり、図１０や後述の図１１、図１４などでは符号化、復号化を経ない、従って符号化、復号化による誤差を含まない前回フレーム画像データＤｉ０の値が用いられている。

図１０で、今回フレーム画像の輝度値が８ビットの場合、今回フレーム画像、および前回フレーム画像における輝度値の組み合わせは２５６×２５６通り存在するので、応答時間も２５６×２５６通り存在するが、図１０では輝度値の組み合わせに対応する応答速度を８×８通りに簡略化して示している。

応答時間は、図１０に示したように今回フレーム画像における輝度値と前回フレーム画像における輝度値の組み合わせにより多種多様に変化しているが、今回フレームと前回フレームの画像の輝度値が同一である場合には、図１０のｚ＝０の平面上の四辺形における手前から奥へ向かう対角線方向に示したように、応答時間も０になっている。

図１１は、図１０の液晶の応答時間から求められた今回フレーム画像データＤｉ１の補正量の一例を示す。
図１１に示す補正量Ｄｃ１は、液晶が１フレーム期間経過時に今回フレーム画像データＤｉ１の値に対応する透過率となるようにするために、今回フレーム画像データＤｉ１に加えるべき補正量であり、ｘ軸及びｙ軸は図１０と同じであり、ｚ軸が図１０と異なり補正量になっている。

補正量は、今回フレームの画像データ値が前回フレームの画像データ値よりも大きい場合と、逆に今回フレームの画像データ値が前回フレームの画像データ値よりも小さい場合があるので、補正量が正（＋）である場合と負（−）である場合がある。図１１では、左側が補正量が正の場合で、右側が補正量が負の場合であり、ｚ＝０の平面上の四辺形における手前から奥へ向かう対角線方向に示した今回フレームと前回フレーム画像の輝度値が同一である場合は、図１０と同様に０になっている。また、図１０と同様に、今回フレーム画像の輝度値が８ビットの場合、補正量は、今回フレーム画像、および前回フレーム画像における輝度値の組み合わせに対応して２５６×２５６通り存在するが、図１１では輝度値の組み合わせに対応する補正量を８×８通りに簡略化して示している。

図１０に示すように、液晶の応答時間は今回フレーム画像および前回フレーム画像における輝度値毎に異なり、補正量は簡単な計算式によって求めることができない場合があり、この場合には、計算ではなく、ルックアップテーブルの使用により補正量を求めるのが有利であり、補正画像データ生成部１１のルックアップテーブルには、図１１に示すように、今回フレーム画像Ｄｉ１および前回フレーム画像Ｄｉ０の両輝度値に対応する２５６×２５６通りの補正量のデータが格納されている。

また、図１１に示した補正量は、液晶の応答速度が遅い輝度値の組み合わせに対する補正量が大となるよう設定される。液晶は特に、中間輝度（グレー）から高輝度（白）に変化する際の応答速度が遅い（応答時間が長い）。従って、中間輝度を表す前回フレーム画像データＤｉ０と、高輝度を表す今回フレーム画像データＤｉ１の組合せに対応する補正量の値を正の方向あるいは負の方向に大きく設定することにより、応答速度を効果的に向上させることができる。

図１２は、本実施の形態の補正画像データ生成部１１における画像データの処理方法の一例を概念的に示すフローチャートである。図１２でステップＳｔ９及びＳｔ１０までの処理は、図６に示す例と同様であり、ステップＳｔ１乃至Ｓｔ８は図示が省略されている。

補正画像データ生成部１１では、元今回フレーム画像データＤｉ１と１次再生前回フレーム画像データＤｂ０が入力された場合には、ルックアップテーブル１１ｄから補正量を検出し（Ｓｔ１６）、その補正量データが０であるか否かを判断する（Ｓｔ１７）。
補正量データが０ではない場合（Ｓｔ１７：ＮＯ）には、その補正量データで別途に入力される元今回フレーム画像データＤｉ１を補正することにより、補正画像データＤｊ１（１）を生成して出力する（Ｓｔ１８）。
補正量データが０である場合（Ｓｔ１７：ＹＥＳ）には、その補正量データ＝０により元今回フレーム画像データＤｉ１に対する補正を加えず（補正値＝０を加え）、元今回フレーム画像データＤｉ１をそのまま補正画像データＤｊ１（２）として出力する（Ｓｔ１９）。

表示部１２は、補正画像データＤｊ１、例えばそれにより表される輝度値に対応する電圧を液晶に印加することにより表示動作を行う。

以上のように、実施の形態２では、予め求められた補正量を格納したルックアップテーブル１１ｄを用いて補正を実施するので、今回フレームの画像データにおける輝度信号等の電圧レベルを補正する際に、個々の画像データを画素毎に演算するために必要となる処理装置の演算負荷の増大を実施の形態１よりも抑制することができる。

実施の形態３．
実施の形態２では、今回フレームの画像データにおける輝度信号等の電圧レベルを補正する際に、予め求められた補正値を含むルックアップテーブル１１ｄを用いることで演算負荷を減少させることができることを示したが、ルックアップテーブルに今回フレームの画像データを補正値で補正した補正画像データを格納しておくことで、演算負荷を更に減少させることができる。そこで、以下に示す実施の形態３では、ルックアップテーブルに今回フレームの画像データを補正値で補正した各補正画像データを格納しておき、そのテーブルを用いて補正した今回フレームの画像データを出力する。

なお、本実施の形態３では、補正画像データ生成部１１の内部に予め今回フレーム画像データを補正した補正画像データのテーブルを格納し、その補正画像データを補正画像データ生成部１１の出力として用いること以外は、上記した実施の形態２と同様であるので、重複する記載は省略する。

図１３は、実施の形態２で用いられる補正画像データ生成部１１の一例を詳しく示す。この補正画像データ生成部１１は、ルックアップテーブル１１ｅを有する。
ルックアップテーブル１１ｅは、後に詳しく説明するように、再生前回フレーム画像データＤｑ０と元今回フレーム画像データＤｉ１とを入力とし、これらにより指定されるアドレス（記憶位置）に、予め格納されたデータを補正画像データＤｊとして出力する。
ルックアップテーブル１１ｅは、任意の前回フレーム画像データと任意の今回フレーム画像データに対応する液晶表示装置の応答時間に基づいて補正画像データＤｊ１の値を出力するように予め設定されたものである。

図１４は、図１１の元今回フレーム画像データＤｉ１の補正量から求められた補正画像データ出力の一例を示す。
図１４は、液晶が１フレーム期間経過時に元今回フレーム画像データＤｉ１の値に対応する透過率となるよう元今回フレーム画像データＤｉ１を補正した補正画像データＤｊ１を示すものであり、各座標軸では縦軸のみが図１１と異なり補正画像データＤｊ１の値になっている。

図１０に示すように、液晶の応答時間は今回フレーム画像および１フレーム前の画像における輝度値毎に異なり、補正量は簡単な計算式によって求めることができない場合があるので、図１３に示したルックアップテーブル１１ｅには、図１１に示した今回フレーム画像Ｄｉ１および前回フレーム画像データＤｉ０の両輝度値に対応する２５６×２５６通りの補正量を、今回フレーム画像データＤｉ１に加算することにより得られた補正画像データＤｊ１が格納される。なお、補正画像データＤｊ１は、表示部１１の表示可能な輝度の範囲を超えないよう設定される。
また、ルックアップテーブル１１ｅにおいて、今回フレーム画像データＤｉ１と前回フレーム画像データＤｉ０が等しい部分、すなわち、時間的に画像が変化していない部分での補正画像データＤｊ１の値は今回フレーム画像データＤｉ１の値と等しく設定される。

図１５は、本実施の形態の補正画像データ生成部１１における画像データの処理方法の一例を概念的に示すフローチャートである。図１５で、ステップＳｔ９及びＳｔ１０までの処理は、図６に示す例と同様であり、ステップＳｔ１乃至Ｓｔ８は図示が省略されている。

再生前回フレーム画像データＤｑ０として、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０が選択された場合も（Ｓｔ９）、１次再生前回フレーム画像データＤｐ０が選択された場合も（Ｓｔ１０）、補正画像データ生成部１１では、元今回フレーム画像データＤｉ１と再生前回フレーム画像データＤｑ０をアドレスとしてルックアップテーブル１１ｅにアクセスし、ルックアップテーブル１１ｅから補正画像データＤｊ１を読み出し（検出し）、その補正画像データＤｊ１を表示部１２に出力する（Ｓｔ２０）。表示部１２は、補正画像データＤｊ１、例えばその輝度値に対応する電圧を液晶に印加することにより表示動作を行う。

このように本実施の形態では、予め求められた補正画像データＤｊ１を含むルックアップテーブルを用いるので、実施の形態２のように、ルックアップテーブルから出力された補正値で元今回フレーム画像データを補正する必要がなくなり、処理装置の負荷をさらに減らすことができる。

実施の形態４．
上記した実施の形態２及び３では、ルックアップテーブルにより今回フレームの画像データを補正する際の演算負荷を減少させる例を示したが、ルックアップテーブルは記憶手段であり、記憶手段の容量を削減することが望まれている。

本実施の形態は、ルックアップテーブルの容量の削減を可能にするものであり、補正画像データ生成部１１の内部処理以外の部分は、上記した実施の形態３と同様であるので、重複する記載は省略する。

図１６は、本実施の形態の補正画像データ生成部１１の内部構造を示すブロック図である。この補正画像データ生成部１１は、データ変換部１３及び１４と、ルックアップテーブル１５と、補間部１６とを有する。

データ変換部１３は、受信部２からの今回フレーム画像データＤｉ１を線形量子化し、ビット数を８から例えば３に削減し、ビット削減された今回フレーム画像データＤｅ１を出力すると共に、ビット削減する際に得られる補間係数ｋ１を出力する。
同様に、データ変換部１４は、再生前回フレーム画像データ生成部１０から入力される再生前回フレーム画像データＤｑ０を線形量子化し、ビット数を８から例えば３に削減し、ビット削減された前回フレーム画像データＤｅ０を出力すると共に、ビット削減する際に得られる補間係数ｋ０を出力する。

データ変換部１３及びデータ変換部１４におけるビット削減は、下位ビットを切り捨てることにより行なわれる。上記のように８ビットの入力データを３ビットのデータに変換する場合には、下位５ビットを切り捨てる。
仮にこの３ビットのデータを８ビットに復元する際に下位５ビットを０で埋めるとすると、このように復元された８ビットのデータは、ビット削減前の８ビットのデータよりも小さな値を持つこととなる。補間部１６は、後述のようにして、ビット削減の際切り捨てられた下位ビットに応じて、ルックアップテーブル１５の出力に対する修正を行なうものである。

ルックアップテーブル１５は、３ビットの今回フレーム画像データＤｅ１及び前回フレーム画像データＤｅ０が入力されて、４つの中間補正画像データＤｆ１乃至Ｄｆ４を出力する。ルックアップテーブル１５が、実施の形態３のルックアップテーブル１１ｅと異なるのは、入力データのビット数が削減されたデータになり、入力データに対応する中間補正画像データＤｆ１のみならず、それよりも１つ大きい値を持つデータ（アドレスとしてメモリの記憶位置を指定するデータ）の組合せに対応する３つの付加的中間補正画像データＤｆ２、Ｄｆ３、Ｄｆ４が出力されることである。

補間部１６は、中間補正画像データ値Ｄｆ１乃至Ｄｆ４と、補間係数ｋ０、ｋ１に基いて補正画像データＤｊ１を生成する。

図１７は、ルックアップテーブル１５の構造を示す。画像データＤｅ１、Ｄｅ０は３ビットの画像データ（階調レベル数が８である）であり、ゼロから７までの８つの値を取る。ルックアプテーブル１５は、２次元に配列された９行９列のデータを記憶する。９行９列のうち、入力データで指定されるのは、８行８列であり、９行目及び９列目は、入力データよりも１つ大きい値のデータに対応する出力データ（中間補正画像データ）を記憶している。

ルックアップテーブル１５は、３ビットの画像データＤｅ１、Ｄｅ０の値に応じてデータｄｔ（Ｄｅ１，Ｄｅ０）を中間補正画像データＤｆ１として出力し、さらに中間補正画像データＤｆ１に隣接する位置から、３つのデータｄｔ（Ｄｅ１＋１，Ｄｅ０）、ｄｔ（Ｄｅ１，Ｄｅ０＋１）、及びｄｔ（Ｄｅ１＋１，Ｄｅ０＋１）をそれぞれ中間補正画像データＤｆ２、Ｄｆ３、及びＤｆ４として出力する。

補間部１６は、中間補正画像データＤｆ１乃至Ｄｆ４、及び補間係数ｋ１及びｋ０を用いて、下記の式（５）により、補正画像データＤｊ１を求める。
Ｄｊ１＝（１−ｋ０）×｛（１−ｋ１）×Ｄｆ１＋ｋ１×Ｄｆ２｝
＋ｋ０×｛（１−ｋ１）×Ｄｆ３＋ｋ１×Ｄｆ４｝ ・・・（５）

図１８は、式（５）により表される補正画像データＤｊ１の計算方法を図示したものである。値ｓ１及びｓ２は、元今回フレーム画像データＤｉ１のビット数がデータ変換部１３により変換される際に用いられるしきい値である。値ｓ３及びｓ４は、再生前回フレーム画像データＤｑ０のビット数がデータ変換部１４により変換されるときに用いられるしきい値である。しきい値ｓ１は、ビット数変換された今回フレーム画像データＤｅ１に対応し、しきい値ｓ２は、画像データＤｅ１よりも１階調レベル（変換されたビット数で）だけ大きい画像データＤｅ１＋１に対応し、しきい値ｓ３は、ビット数変換された前回フレーム画像データＤｅ０に対応し、しきい値ｓ４は、画像データＤｅ０よりも１階調レベルだけ（変換されたビット数で）大きい画像データＤｅ０＋１に対応する。

補間係数ｋ１、ｋ０はビット削減の際のしきい値ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４に対する削減前の値の関係、言い換えると切り捨てた下位ビットで表される値の、しきい値に対する関係に基づき計算されたもので、例えば以下の式（６）及び（７）により計算される。
ｋ１＝（Ｄｉ１−ｓ１）／（ｓ２−ｓ１） ・・・（６）
ただし、 ｓ１＜Ｄｉ１≦ｓ２
ｋ０＝（Ｄｑ０−ｓ３）／（ｓ４−ｓ３） ・・・（７）
ただし、 ｓ３＜Ｄｑ０≦ｓ４

式（５）に示される補間により算出された補正画像データＤｊ１は、表示部１２に出力される。以降の動作は実施の形態３の場合と同様である。

図１９は、本実施の形態の補正画像データ生成部１１における画像データの処理方法の一例を概念的に示すフローチャートである。図１９で、ステップＳｔ９及びＳｔ１０までの処理は、図６に示す例と同様であり、ステップＳｔ１乃至Ｓｔ８は図示が省略されている。

再生前回フレーム画像データＤｑ０として、１次再生前回フレーム画像データＤｂ０が選択された場合も（Ｓｔ９）、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０が選択された場合も（Ｓｔ１０）、補正画像データ生成部１１では、データ変換部１４において、再生前回フレーム画像データＤｑ０をビット削減することにより得られるビット削減前回フレーム画像データＤｅ０を出力すると共に、ビット削減時に得られる補間係数ｋ０を出力する（Ｓｔ２１）。また、データ変換部１３において、元今回フレーム画像データＤｉ１をビット削減することにより、ビット削減今回フレーム画像データＤｅ１を出力すると共に、ビット削減時に得られる補間係数ｋ１を出力する（Ｓｔ２２）。

次に、補正画像データ生成部１１では、ルックアップテーブル１５からビット削減前回フレーム画像データＤｅ０およびビット削減今回フレーム画像データＤｅ１の組合せに対応する中間補正画像データＤｆ１を検出すると共に、データの値Ｄｅ０に１を加えたデータＤｅ０＋１とデータＤｅ１の組合せ、データＤｅ０とデータＤｅ１の値に１を加えたデータＤｅ１＋１の組合せ、データＤｅ１に１を加えたデータＤｅ１＋１とデータＤｅ０の値に１を加えたデータＤｅ０＋１の組合せに対応する中間補正画像データＤｆ２〜Ｄｆ４を検出して出力する（Ｓｔ２３）。

その後、補間部１６において、補正データＤｆ１〜Ｄｆ４、及び補間係数ｋ０及び補間係数ｋ１に基づいて、図１８を参照して説明したようにして補間を行い、補間された補正画像データＤｊ１を生成する。生成された補正画像データＤｊ１は補正画像データ生成部１１の出力となる（Ｓｔ２４）。

上記のように、元今回フレーム画像データＤｉ１および再生前回フレーム画像データＤｑ０のビット数を変換することにより得られたデータ（Ｄｅ１、Ｄｅ０）及びこれに隣接するデータ（Ｄｅ１＋１、Ｄｅ０）、（Ｄｅ１、Ｄｅ０＋１）、および（Ｄｅ１＋１、Ｄｅ０＋１）に対応する４つの補正画像データＤｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ３、Ｄｆ４及び補間係数ｋ０及びｋ１を用いて補間を行って補正画像データＤｊ１を求めることにより、データ変換部１３、１４における量子化誤差が補正画像データＤｊ１に与える影響を低減することができる。

なお、データ変換部１３、１４によるデータ変換後のビット数は、３ビットに限ることなく、補間部１６によって補間することで、実際上（使用目的に応じて）許容可能な精度で補正画像データＤｊ１を求められるビット数であれば、任意のビット数を選択することができる。また、当然ながら、量子化ビット数に応じてルックアップテーブル記憶部１５のデータの個数が変化する。さらに、データ変換後のデータ変換部１３、１４によるデータ変換後のビット数が、互いに異なるビット数でも良く、いずれか一方のデータ変換を実施しないことも可能である。

さらにまた、上記の例では、データ変換部が１３、１４が、線形量子化によりビット数削減を行っているが、非線形量子化を行っても良い。この場合、補間部１６は、線形補間の代りに、高次の関数を用いた補間演算を用いて補正画像データＤｊ１を算出するよう構成される。
非線形量子化によりビット数を変換する際、補正画像データの変化（隣接する補正画像データ間の差）が大きい領域で量子化密度を高く設定することにより、ビット数削減に伴う補正画像データＤｊ１の誤差を低減することができる。

このように本実施の形態では、補正画像データを求めるためのルックアップテーブルの容量を削減しても、補正画像データを正確に求めることができる。

なおまた、上記の第４の実施の形態では、ルックアップテーブルが、中間補正画像データＤｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ３、Ｄｆ４を出力するよう構成され、これらの中間補正画像データを用いて補間を行って補正画像データＤｊ１を求めている。しかし、ルックアップテーブルとして、中間補正画像データでなく、中間補正値を出力するものを用い、中間補正値を用いて補間を行って補正値を求め、その後実施の形態２と同じように、この補正値で元今回フレーム画像データｄｉ１を補正して補正画像データＤｊ１を求めることとしても良い。

実施の形態５．
図２０は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の駆動装置の構成を示すブロック図である。
実施の形態５の駆動装置は、実施の形態１の駆動装置と概して同じである。異なるのは、実施の形態１の符号化部４の代わりに量子化部２４が設けられ、変化量算出部８、前回フレーム画像データ２次再生部９、及び再生前回フレーム画像データ生成部１０の代わり、変化量算出部２６、前回フレーム画像データ２次再生部２７、及び再生前回フレーム画像データ生成部２８が設けられ、実施の形態１の復号化部５及び７が設けられておらず、さらにビット復元部２９及び３０が設けられている点である。

即ち実施の形態１では、符号化部を用いてデータ圧縮を行い、データ圧縮された画像データを遅延部５で遅延させることとし、これにより、遅延部５として用いられるフレームメモリの容量を削減しているが、実施の形態５では、量子化部２４を用い、これにより画像データのデータ圧縮を行っている。

量子化部２４は、元今回フレーム画像データＤｉ１に対し、線形又は非線形の量子化を行なってビット数を削減し、量子化データ、即ちビット削減されたデータＤｇ１を出力する。量子化によりビット数を少なくすれば、遅延部２５で遅延させるべき画像データの量を少なくでき、従って遅延部を構成するフレームメモリの容量を小さくすることができる。

量子化後のビット数は、予め設定される削減後の画像データの量に応じて任意のビット数を選択することができる。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の８ビットのデータが受信部２より出力される場合には、それぞれ４ビットに削減することで、画像データの量を１／２にすることができる。また、量子化部は、ＲＧＢのビット数が互いに異なるように量子化しても良い。例えば、一般に人間の視感度が低いＢに対して、他の色よりも少ないビット数に量子化することで、効率的に画像データの量を削減することもできる。

以下の説明では、元今回フレーム画像データＤｉ１が８ビットのデータであり、その所定数の上位ビット、例えば上位４ビットを抽出することにより線形の量子化を行い、４ビットのデータを生成するものとする。

量子化部２４から出力される量子化された画像データＤｇ１は、遅延部２５と変化量算出部２６に入力される。

遅延部２５は、量子化データＤｇ１を受けて、元今回フレーム画像データＤｉ１の１フレーム前の画像データ、即ち前回フレームの画像データが量子化された量子化画像データＤｇ０を出力する。

遅延部２５は、前回フレームの量子化画像データＤｇ１を１フレーム期間記憶するメモリによって構成される。よって、元今回フレーム画像データＤｉ１の量子化後の画像データのビット数を少なくするほど、遅延部２５を構成するメモリの容量を小さくすることができる。

変化量算出部２６は、前回フレームの画像を表す量子化データＤｇ０から、今回フレームの画像を表す量子化画像データＤｇ１を減算することで、これらの間の変化量Ｂｖ１及びその絶対値｜Ｂｖ１｜を求める。即ち、これらの変化量及びその絶対値を、削減されたビット数で表す変化量データＤｔ１及び変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜を生成して出力する。変化量Ｂｖ１も第１の変化量と呼ばれることがあり、変化量データＤｔ１及び変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜は、同じ理由で第１の変化量データ、第１の変化量絶対値データと呼ばれることがある。

ビット復元部２９は、変化量算出部２６から出力される変化量データＤｔ１に基づき、元の画像データＤｉ１と同じビット数で変化量Ｂｖ１を表す変化量データＤｕ１を出力する。この変化量データＤｕ１は後述のようにしてビット復元を行なうことにより得られる。
ビット復元部３０は、遅延部２５から出力される量子化画像データＤｇ０のビット数を元今回フレーム画像データＤｉ１のビット数に合わせることにより、ビット復元画像データＤｈ０を出力する。ビット復元画像データＤｈ０は、実施の形態１などにおける、復号化画像データＤｂ０に対応するものであり、実施の形態１の復号化画像データＤｂ０と同様、１次再生前回フレーム画像データとも呼ばれる。

前回フレーム画像データ２次再生部２７は、元今回フレーム画像データＤｉ１と、ビット復元された変化量データＤｕ１とを受け、画像データＤｉ１に変化量データＤｕ１を加算することにより、前回フレームの画像に対応する２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を生成して出力する。

変化量データＤｔ１のビット数は、量子化画像データＤｇ０、Ｄｇ１のビット数と同様に、元今回フレーム画像データＤｉ１よりも少ないために、元今回フレーム画像データＤｉ１との加算に先立ち、変化量データＤｔ１のビット数を元今回フレーム画像データＤｉ１のビット数に合わせる必要がある。ビット復元部２９は、このために設けられたものであり、変化量Ｂｖ１を表すデータＤｔ１のビット数を元今回フレーム画像データＤｉ１のビット数に合わせる処理を行なうことにより、ビット復元変化量データＤｕ１を生成して出力する。

例えば、量子化部２４で８ビットのデータを４ビットに量子化した場合、４ビットの量子化データＤｇ０とＤｇ１の減算により変化量データＤｔ１が求められるので、変化量データＤｔ１は１ビットの符号部ｓと４ビットのデータ部ｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４によって表される。
この場合、変化量データＤｔ１は、上位のビットからｓ、ｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４の順に並べたものとなる。
ここで、ビット復元部２９におけるビット復元のために、下位の４ビットに０を入れてビット数を合わせる場合には、ビット復元後のデータはｓ、ｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４、０、０、０、０となり、１を入れる場合には、ｓ、ｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４、１、１、１、１となる。また、上位のビットと同じ値を下位のビットに入れる場合には、ｓ、ｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４、ｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４とすれば良い。

このようにして得られたビット復元後の変化量データＤｕ１を元今回フレーム画像データＤｉ１に加算することにより２次再生前回フレーム画像データＤｐ０が得られるが、この２次再生前回フレーム画像データＤｐ０は、元今回フレーム画像データＤｉ１が８ビットの場合は、０から２５５の間になるように制御される必要がある。

なお、量子化部２４において４ビット以外のビット数に量子化した場合であっても、上記と同様に、或いは上記の説明の組合せを用いることで、ビット数を合わせることができる。

再生前回フレーム画像データ生成部２８は、変化量算出部２６が出力する変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜に基いて、その変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜が、任意に設定することができるしきい値ＳＨ０よりも大きい場合に、ビット復元部３０が出力するビット復元された１次再生前回フレーム画像データＤｈ０を再生前回フレーム画像データＤｑ０として出力し、変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜がＳＨ０よりも小さい場合には、前回フレーム画像データ２次再生部２７が出力する２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を再生前回フレーム画像データＤｑ０として出力する。

ビット復元部３０は、上記のように、量子化画像データＤｇ０のビット数を元今回フレーム画像データＤｉ１のビット数に合わせ、ビット復元画像データ、即ち１次再生前回フレーム画像データＤｈ０を出力するものであり、前回フレーム量子化画像データＤｇ０を再生前回フレーム画像データ生成部２８に入力する前に、今回フレーム画像データＤｉ１のビット数に合わせるのが望ましいために設けられている。

ビット復元部３０において、ビット数を合わせる方法として、不足する下位のビットを０にする方法や、１にする方法、或いは複数の上位ビットと同じ値を下位ビットに入れる方法などを用いることができる。

例えば、量子化部２４で８ビットのデータを４ビットに量子化し、量子化された４ビットのデータをビット復元部３０で８ビットに合わせる場合について説明する。量子化後の４ビットのデータを上位からｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４とすると、下位の４ビットに０を入れる場合には、ｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４、０、０、０、０となり、１を入れる場合には、ｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４、１、１、１、１となる。また、上位のビットと同じ値を下位ビットに入れる場合には、ｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４、ｂ７、ｂ６、ｂ５、ｂ４とすれば良い。

補正画像データ生成部１１は、今回フレーム画像データＤｉ１、及び再生前回フレーム画像データＤｑ０から、今回フレーム画像の輝度値が前回フレーム画像の画像データとの間で変化する場合、液晶が１フレーム期間内に当該今回フレーム画像の輝度値に対応する透過率となるように補正された補正画像データＤｊ１を出力する。
ここでは、液晶表示装置の表示部１２の応答速度特性による遅れを補償するように、元今回フレーム画像データＤｉ１における画像を表示するための信号の電圧レベルを補正している。

補正画像データ生成部１１は、液晶表示部１２に画像データが入力されてから表示されるまでの時間を示す応答速度特性、及び液晶表示装置の駆動装置に入力される前回フレームの画像データと今回フレームの画像データとの間の変化量に対応させて、今回フレームの画像データに対応する、画像を表示するための信号の電圧レベルを補正するものである。

その他の動作は実施の形態１と同じであるので、詳細な説明を省略する。

図２１は、図２０に示した画像データ処理回路の画像データの処理方法の一例を概念的に示すフローチャートである。
まず、入力端子１から受信部２を経由して元今回フレーム画像データＤｉ１が画像データ処理回路２３に入力される（Ｓｔ３１）と、量子化部２４では、元今回フレーム画像データＤｉ１を量子化して圧縮し、データ容量を削減した量子化画像データＤｇ１を出力する（Ｓｔ３２）。量子化画像データＤｇ１は遅延部２５に入力され、遅延部２５では、その量子化画像データＤｇ１を１フレーム期間だけ遅延させて出力する。従って、量子化画像データＤｇ１が入力されると、遅延部２５からは、前回フレームの量子化画像データＤｇ０が出力される（Ｓｔ３３）。

ビット復元部３０は、遅延部２５から出力された量子化画像データＤｇ０をビット復元することにより、ビット復元画像データ、即ち１次再生前回フレーム画像データＤｈ０を生成する（Ｓｔ３４）。

量子化部２４から出力された量子化画像データＤｇ１と遅延部２５から出力された量子化画像データＤｇ０とは、変化量算出部２６に入力されて、例えば、量子化画像データＤｇ０から量子化画像データＤｇ１を減算することにより得られる両者の差分が各画素毎に第１の変化量データＤｔ１として出力され、また差分の絶対値が変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜として出力される（Ｓｔ３５）。変化量データＤｔ１は、量子化画像データＤｇ０と量子化画像データＤｇ１のように、時間的に異なる２つのフレームの量子化された画像データを用いて各フレームの画像データ毎に時間的な変化を表すものである。

ビット復元部２９は、変化量データＤｔ１をビット復元することにより、ビット復元変化量データＤｕ１を生成して出力する（Ｓｔ３６）。
ビット復元変化量データＤｕ１は前回フレーム画像データ２次再生部２７に入力され、前回フレーム画像データ２次再生部２７では、別途に入力された元今回フレーム画像データＤｉ１とビット復元変化量データＤｕ１とを加算することにより、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を生成して出力する（Ｓｔ３７）。

一方ビット削減変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜は、再生前回フレーム画像データ生成部２８に入力され、再生前回フレーム画像データ生成部２８では、ビット削減変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜が所定の第１のしきい値より大きいか否かを判断し（Ｓｔ３８）、変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜が第１のしきい値より大きい場合（Ｓｔ３８：ＹＥＳ）には、ビット復元画像データ、即ち１次再生前回フレーム画像データＤｈ０と２次再生前回フレーム画像データＤｐ０のうちの、１次再生前回フレーム画像データＤｈ０を選んで、再生前回フレーム画像データＤｑ０として補正画像データ生成部１１に出力する（Ｓｔ３９）。変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜が第１のしきい値より大きくない場合（Ｓｔ３８：ＮＯ）には、１次再生前回フレーム画像データＤｈ０と２次再生前回フレーム画像データＤｐ０のうちの、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０を選んで、再生前回フレーム画像データＤｑ０として補正画像データ生成部１１に出力する（Ｓｔ４０）。

補正画像データ生成部１１では、再生前回フレーム画像データＤｑ０として１次再生前回フレーム画像データＤｈ０が入力された場合には、その１次再生前回フレーム画像データＤｈ０と元今回フレーム画像データＤｉ１との差、即ち第２の変化量Ｄｗ１（１）を演算し（Ｓｔ４１）、その第２の変化量Ｄｗ１（１）に対応する液晶の応答時間から補正値を演算し、その補正値で元今回フレーム画像データＤｉ１を補正することにより、補正画像データＤｊ１（１）を生成して出力する（Ｓｔ４３）。

補正画像データ生成部１１では、再生前回フレーム画像データＤｑ０として２次再生前回フレーム画像データＤｐ０が入力された場合には、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０と元今回フレーム画像データＤｉ１との差、即ち第２の変化量Ｄｗ１（２）を演算し（Ｓｔ４２）、その第２の変化量Ｄｗ１（２）に対応する液晶の応答時間から補正値を演算し、その補正値で元今回フレーム画像データＤｉ１を補正することにより、補正画像データＤｊ１（２）を生成して出力する（Ｓｔ４４）。

尚、ステップＳｔ４３およびＳｔ４４における補正は、液晶表示部１２に画像データが入力されてから表示されるまでの時間を示す応答速度特性、および液晶表示装置の駆動装置に入力される前回フレームの画像データと今回フレームの画像データとの間の変化量に対応させて、今回フレームの画像データに対応する、画像を表示するための輝度等の信号の電圧レベルを補正するものである。

第１の変化量データＤｔ１が０の場合は、第２の変化量Ｄｗ１（２）も０となり、その補正値も０になるので元今回フレーム画像データＤｉ１の補正を行なわず、補正画像データＤｊ１（２）として出力される。

表示部１２は、補正画像データＤｊ１、例えばそれにより表される輝度値に対応する電圧を液晶に印加することにより表示動作を行う。

なお、上記の説明では、再生前回フレーム画像データ生成部２８における処理が任意に設定することができるしきい値ＳＨ０に基づいて、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０と１次再生前回フレーム画像データＤｈ０のいずれかを選択する場合について説明したが、これに限るものではない。

例えば、再生前回フレーム画像データ生成部２８において２つのしきい値ＳＨ０とＳＨ１を設け、このしきい値ＳＨ０、ＳＨ１と変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜の関係により、以下のように再生前回フレーム画像データＤｑ０を出力するように構成することができる。

ここで、ＳＨ０とＳＨ１の関係は、以下の関係式（８）であるものとする。
ＳＨ１＞ＳＨ０ ・・・（８）
｜Ｄｔ１｜＜ＳＨ０の時、
Ｄｑ０＝Ｄｐ０ ・・・（９）
ＳＨ０≦｜Ｄｔ１｜≦ＳＨ１の時、
Ｄｑ０＝Ｄｈ０×（｜Ｄｔ１｜−ＳＨ０）／（ＳＨ１−ＳＨ０）
＋Ｄｐ０×｛１−（｜Ｄｔ１｜−ＳＨ０）／（ＳＨ１−ＳＨ０）｝
・・・（１０）
ＳＨ１＜｜Ｄｔ１｜の時、
Ｄｑ０＝Ｄｈ０ ・・・（１１）

上記式（９）〜式（１１）のように、変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜がしきい値ＳＨ０とＳＨ１の間の場合は、１次再生前回フレーム画像データＤｈ０と２次再生前回フレーム画像データＤｐ０から演算によって再生前回フレーム画像データＤｑ０を求める。即ち、１次再生前回フレーム画像データＤｈ０と、２次再生前回フレーム画像データＤｐ０とを、変化量絶対値データ｜Ｄｔ１｜の、しきい値ＳＨ０としきい値ＳＨ１との間の範囲内の位置に応じた割合で合成（上記範囲内の位置乃至は、しきい値に対する近さに応じた係数を掛けて加算）したものを再生前回フレーム画像データＤｑ０として出力する。こうすることにより、変化量が小さく、変化がないものとして処理するのが適当な範囲と、変化が大きいものとして処理するのが適当な範囲との境界において、変化量の増減に伴う再生前回フレーム画像データＤｑ０のステップ状の増減を回避することができ、また上記境界付近において、変化がない場合の処理と変化が大きい場合の処理を折衷したかたちでの処理が可能となる。

実施の形態５で用いられる量子化部は、実施の形態１の符号化部よりも簡単な回路で実現することができるので、実施の形態５によれば、画像データ処理回路の構成をより簡単なものとすることができる。

なお、実施の形態１について実施の形態２乃至４を参照して説明したのと同様の変形を、実施の形態５に対しても加えることができる。特に、実施の形態２及び３で説明したように、ルックアップテーブルの使用、実施の形態４で説明したような、ビット削減及び補間が可能である。

なおまた、実施の形態１乃至４では、符号化によりデータ圧縮を行ない、実施の形態５では量子化によりデータ圧縮を行なっているが、これらの方法以外の方法でデータ圧縮を行なっても良い。

本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の駆動装置の構成を示すブロック図である。 図１の補正画像データ生成部１１の一例をより詳しく示すブロック図である。 （ａ）〜（ｈ）は符号化・復号化の誤差が補正画像データに与える影響、特に変化量絶対値が小さい場合の影響を説明するための、画像データの値を示す図である。 液晶の応答速度の一例を示す図であり、透過率が０％の状態で、電圧Ｖ５０、及び電圧Ｖ７５の印加されたときのそれぞれの透過率の変化を示す線図である。 （ａ）は、今回フレーム画像データの値の変化を示す線図であり、（ｂ）は補正データにより補正することにより得られた補正画像データの値の変化を示す線図であり、（ｃ）は補正画像データに対応する電圧が印加されたときの液晶の応答特性を示す線図である。 図１に示した画像データ処理回路の画像データの処理方法の一例を概念的に示すフローチャートである。 図１に示した画像処理回路の画像データの処理方法の他の例を概念的に示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２で用いられる補正画像データ生成部１１の一例を示すブロック図である。 実施の形態２で用いられるルックアップテーブル１１ｄの構成を模式的に示す図である。 前回フレーム画像と今回フレーム画像との間の輝度の変化に対応する液晶の応答時間の一例を示す図である。 図１０の液晶の応答時間から求められた今回フレーム画像データＤｉ１の補正量の一例を示す図である。 実施の形態２の画像データの処理方法の一例を概念的に示すフローチャートである。 実施の形態２で用いられる補正画像データ生成部１１の一例を示すブロック図である。 図１１の今回フレーム画像データＤｉ１の補正量Ｄｃ１から求められた補正画像データ出力の一例を示す図である。 本発明の実施の形態３の画像データの処理方法の一例を概念的に示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４の補正画像データ生成部１１の内部構成を示すブロック図である。 補正画像データ生成部でルックアップテーブルを利用する場合の動作の一例を模式的に示す図である。 補間による補正画像データの算出方法を示す図である。 実施の形態４の画像データの処理方法の一例を概念的に示すフローチャートである。 本発明の実施の形態５に係る液晶表示装置の駆動装置の構成を示すブロック図である。 図２０に示した画像データ処理回路の画像データの処理方法の一例を概念的に示すフローチャートである。

符号の説明

１ 入力端子、 ２ 受信部、 ３ 画像データ処理回路、 ４ 符号化部、 ５ 遅延部、 ６、７ 復号化部、 ８ 変化量算出部、 ９ 前回フレーム画像データ２次再生部、 １０ 再生前回フレーム画像データ生成部、 １１ 補正画像データ生成部、 １１ａ 減算部、 １１ｂ 補正値生成部、 １１ｃ 補正部、 １１ｄ ルックアップテーブル、 １１ｅ ルックアップテーブル、 １２ 表示部、 １３、１４ データ変換部、 １５ ルックアップテーブル記憶部、 １６ 補間部、 ２４ 量子化部、 ２５ 遅延部、 ２６ 変化量算出部、 ２６ 変化量算出部、 ２７ 前回フレーム画像データ２次再生部、 ２８ 再生前回フレーム画像データ生成部、 ２９、３０ ビット復元部。

Claims (11)

1. 液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する液晶駆動用画像処理回路であって、
   現フレームの画像を表す画像データを符号化することにより、前記現フレームの画像に対応する符号化画像データを出力する符号化手段と、
   前記符号化画像データを復号化することにより前記現フレームの画像データに対応する第１の復号化画像データを出力する復号化手段と、
   前記符号化画像データを１フレームに相当する期間遅延する遅延手段と、
   前記遅延手段により出力される前記符号化画像データを復号化することにより、前記現フレームの１フレーム前の画像データに対応する第２の復号化画像データを出力する復号化手段と、
   前記第１の復号化画像データと前記第２の復号化画像データとの間の変化量を画素毎に求める手段と、
   前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記１フレーム前の画像データに対応する第１の再生画像データを算出する手段と、
   前記変化量が所定の閾値より小さい画素については前記第１の再生画像データを選択し、前記変化量が前記閾値より大きい画素については前記第２の復号化画像を選択することにより、前記１フレーム前の画像データに対応する第２の再生画像データを生成する手段と、
   前記現フレームの画像データおよび前記第２の再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正する画像データ補正手段とを備えたことを特徴とする液晶駆動用画像処理回路。
2. 前記第２の再生画像データを生成する手段は、前記変化量が第１の閾値より小さい画素については前記第１の再生画像データを選択し、当該第１の閾値より大きい第２の閾値を越える超える画素については前記第２の復号化画像を選択し、前記第１の閾値以上かつ前記第２の閾値以下である画素については前記第１の再生画像データと前記第２の複合復号化画像データとの重み付き平均値を選択することにより前記第２の再生画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載の液晶駆動用画像処理回路。
3. 前記画像データ補正手段は、前記現フレームの画像データおよび前記第２の再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正するための補正量、または当該補正量を用いて前記現フレームの画像データを補正した補正画像データを出力するルックアップテーブルを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶駆動用画像処理回路。
4. 前記現フレームの画像データ、および前記第２の再生画像データの少なくともいずれかのビット数を削減するデータ変換手段をさらに備え、
   前記画像データ補正手段は、前記データ変換手段によりビット数を削減した前記現フレームの画像データおよび前記第２の再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正するための補正量、または当該補正量を用いて前記現フレームの画像データを補正した補正画像データを出力するルックアップテーブルを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶駆動用画像処理回路。
5. 前記データ変換手段は、ビット数を削減する際に用いる閾値と、ビット数を削減する前の前記現フレームの画像データ、およびビット数を削減する前の前記第２の再生画像データの値から補間係数を算出し、
   前記画像データ補正手段は、前記補間係数を用いて、前記ルックアップテーブルにより出力される補正量、または補正画像データに対して補間演算を行うことを特徴とする請求項４に記載の液晶駆動用画像処理回路。
6. 液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する液晶駆動用画像処理回路であって、
   現フレームの画像を表す画像データのビット数を削減して、前記現フレームの画像に対応するビット数変換画像データを出力する量子化手段と、
   前記ビット数変換画像データのビット数を復元することにより前記現フレームの画像データに対応する第１のビット数復元画像データを出力する手段と、
   前記ビット数変換画像データを１フレームに相当する期間遅延する遅延手段と、
   前記遅延手段により出力される前記ビット数変換画像データのビット数を復元することにより、前記現フレームの１フレーム前の画像データに対応する第２のビット数復元画像データを出力する手段と、
   前記第１のビット数復元画像データと前記第２のビット数復元画像データとの間の変化量を画素毎に求める手段と、
   前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記１フレーム前の画像データに対応する第１の再生画像データを算出する手段と、
   前記変化量が所定の閾値より小さい画素については前記第１の再生画像データを選択し、前記変化量が前記閾値より大きい画素については前記第２のビット数復元画像データを選択することにより、前記１フレーム前の画像データに対応する第２の再生画像データを生成する手段と、
   前記現フレームの画像データおよび前記第２の再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正する画像データ補正手段とを備えたことを特徴とする液晶駆動用画像処理回路。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶駆動用画像処理回路を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
8. 液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する液晶駆動用画像処理方法であって、
   現フレームの画像を表す画像データを符号化することにより、前記現フレームの画像に対応する符号化画像データを出力し、
   前記符号化画像データを復号化することにより前記現フレームの画像データに対応する第１の復号化画像データを出力し、
   前記符号化画像データを１フレームに相当する期間遅延してから復号化することにより、前記現フレームの１フレーム前の画像データに対応する第２の復号化画像データを出力し、
   前記第１の復号化画像データと前記第２の復号化画像データとの間の変化量を画素毎に求め、
   前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記１フレーム前の画像データに対応する第１の再生画像データを算出し、
   前記変化量が所定の閾値より小さい画素については前記第１の再生画像データを選択し、前記変化量が前記閾値より大きい画素については前記第２の復号化画像を選択することにより、前記１フレーム前の画像データに対応する第２の再生画像データを生成し、
   前記現フレームの画像データおよび前記第２の再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正することを特徴とする液晶駆動用画像処理方法。
9. 前記変化量が第１の閾値より小さい画素については前記第１の再生画像データを選択し、当該第１の閾値より大きい第２の閾値を超える画素については前記第２の復号化画像を選択し、前記第１の閾値以上かつ前記第２の閾値以下である画素については前記第１の再生画像データと前記第２の復号化画像データとの重み付き平均値を選択することにより前記第２の再生画像データを生成することを特徴とする請求項８に記載の液晶駆動用画像処理方法。
10. 前記現フレームの画像データ、および前記第２の再生画像データの少なくともいずれかのビット数を削減し、
    ビット数を削減した前記現フレームの画像データおよび前記第２の再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正することを特徴とする請求項８または９に記載の液晶駆動用画像処理方法。
11. 液晶に印加される電圧に対応する画像の各画素の階調値を表す画像データを、前記各画素における階調値の変化に基づいて補正して出力する液晶駆動用画像処理方法であって、
    現フレームの画像を表す画像データのビット数を削減して、前記現フレームの画像に対応するビット数変換画像データを出力し、
    前記ビット数変換画像データのビット数を復元することにより前記現フレームの画像データに対応する第１のビット数復元画像データを出力し、
    前記ビット数変換画像データを１フレームに相当する期間遅延し、
    遅延された前記ビット数変換画像データのビット数を復元することにより、前記現フレームの１フレーム前の画像データに対応する第２のビット数復元画像データを出力し、
    前記第１のビット数復元画像データと前記第２のビット数復元画像データとの間の変化量を画素毎に求め、
    前記変化量と前記現フレームの画像データとを用いて、前記１フレーム前の画像データに対応する第１の再生画像データを算出し、
    前記変化量が所定の閾値より小さい画素については前記第１の再生画像データを選択し、前記変化量が前記閾値より大きい画素については前記第２のビット数復元画像データを選択することにより、前記１フレーム前の画像データに対応する第２の再生画像データを生成し、
    前記現フレームの画像データおよび前記第２の再生画像データに基づいて、前記現フレームの画像の階調値を補正することを特徴とする液晶駆動用画像処理方法。
    

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