JP4186552B2 - 液晶パネル駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、液晶パネルをオーバードライブにより高速駆動する液晶パネル駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルの高速化のために、図１に示すように、通常電圧より高い電圧を印加するオーバードライブ駆動を行うことにより、動画表示を良好にする手法が提案されている（特開２００１−２６５２９８号公報参照 ＩＰＣ：Ｇ０９Ｇ ３／３６）。このような手法の中でも、図２に示すように、フレームメモリ１０１とルックアップテーブル１０２とを有し、このルックアップテーブル１０２のオーバードライブ（階調補正）データが、前フレームデータと入力データ（目標データ）の全ての組み合わせに基づいて予め実験によって求めた値に設定されている構成においては、オーバードライブを正確にかけることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ルックアップテーブルを持つ必要がある上記構成では、図３に示すように、前フレームデータを８bit 、入力データを８bit とした場合、メモリ容量が大きくなり（入力８bit 、出力８bit のデータに対し、ＬＵＴをフルに持つと、2 ＾16=65536byte（×3:RGB ）のメモリ容量が必要になる）、高コストとなるという欠点がある（なお、図３に示すメモリをルックアップテーブルとして使用する構成を図５に示し、この場合におけるオーバードライブ階調（前フレームデータが０階調の場合）を図７に示している）。一方、図４に示すように、前フレームデータの上位４bit 、入力データの上位４bit を用いるとすれば、メモリ容量を少なくできる（2 ＾8=256byte （×3:RGB ））。しかしながら、かかるメモリをルックアップテーブルとする構成では、図６に示すように、オーバードライブデータの下位４bit は”００００”となり、図８に示すように、オーバードライブ階調（前フレームデータが０階調の場合）に段差が生じる。すなわち、入力データ（目標階調）における”ｘｘｘｘ００００”〜”ｘｘｘｘ１１１１”の範囲において（十進数で示すと、０から１５、１６から３１、…）、同一の階調値になってしまい、階調表示のスクロール画面等で筋が発生するという現象が起きるという問題点がある。また、階調数が減少するので、解像度が悪くなり、表示品位が低下するという問題点もある。
【０００４】
この発明は、上記の事情に鑑み、ルックアップテーブルのメモリ容量を削減しつつ出力データの段差を極力少なくし、表示品位の低下を抑制できる液晶パネルの駆動方法あるいは駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる液晶パネル駆動装置は、上記の課題を解決するために、フレームメモリとルックアップテーブルとを用いてオーバードライブを行う液晶パネル駆動装置において、フレームメモリから読み出される前フレームデータの一部と入力データの一部とをアドレスとしてルックアップテーブルに与え、このルックアップテーブルからの出力データと前記入力データのアドレス非利用部分とに基づいてオーバードライブとなるデータを生成するように構成されたことを特徴とする。
【０００６】
上記の構成であれば、例えば入力データが”ｘｘｘｘ０００１”であるとき、ルックアップテーブルの出力”ｙｙｙｙ”に”０００１”が組み合わされることになって”ｙｙｙｙ０００１”となり、また、入力データが例えば”ｘｘｘｘ００１１”であるとき、ルックアップテーブルの出力”ｙｙｙｙ”に”００１１”が組み合わされることになって”ｙｙｙｙ００１１”となるから、同一の階調値になってしまうのが回避され、出力の段差を極力少なくできる。ルックアップテーブルへは前フレームデータの一部と入力データの一部とがアドレスとして入力されるものとなるのでメモリ容量を少なくできる。なお、ここで例示したように、アドレス非利用部分は入力データの下位ビットで構成されるのがよい。
【０００７】
また、この発明の液晶パネル駆動装置は、フレームメモリとルックアップテーブルとを用いてオーバードライブを行う液晶パネル駆動装置において、前記ルックアップテーブルからの出力データの一部が補完データとなるようにデータ設定されており、前フレームデータの一部と入力データの一部とをアドレスとしてルックアップテーブルに与え、このルックアップテーブルからの出力データにおける補完データ部分と前記入力データのアドレス非利用部分とによって補正データを生成し、この補正データと前記ルックアップテーブルからの非補完データ部分とに基づいてオーバードライブとなるデータを生成するように構成されたことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明の液晶パネル駆動装置は、フレームメモリとルックアップテーブルとを用いてオーバードライブを行う液晶パネル駆動装置において、前記ルックアップテーブルからの出力データの一部が補完データとなるようにデータ設定されており、前フレームデータの一部と入力データの一部とをアドレスとしてルックアップテーブルに与え、このルックアップテーブルからの出力データにおける補完データ部分と前記入力データのアドレス非利用部分と前フレームデータのアドレス非利用部分とによって補正データを生成し、この補正データと前記ルックアップテーブルからの非補完データ部分とに基づいてオーバードライブとなるデータを生成するように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
これらの構成であれば、前フレームデータの一部と入力データの一部とをアドレスとしてルックアップテーブルに与えたときに得られるデータには補完データが含まれており、この補完データとして段差或いは傾きに対応するデータを持たせておくことで、前記入力データのアドレス非利用部分、更には前フレームデータのアドレス非利用部分とによって補正データを生成でき、この補正データによってルックアップテーブルからの非補完データ部分を適切に補正して段差を埋めることが可能になる。
【００１０】
前記補完データがルックアップテーブルの出力データの下位ビットで構成されるのがよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の駆動方法もしくは駆動装置の実施形態を図９乃至図１７に基づいて説明する。
【００１２】
図９に示す構成の液晶パネル駆動装置において、フレームメモリ１には、階調表示に用いる少なくとも１フレーム分の入力データ（目標データ）が入力されて保持される。入力データ（目標データ）は、８bit で構成され、液晶パネルの階調表示に用いられる。
【００１３】
この入力データは１フレーム期間後にフレームメモリ１から出力されることになる。すなわち、今回入力データが与えられるとき、その１フレーム前のデータ（以下、前フレームデータという）がフレームメモリ１から読み出されるようになっている。前フレームデータの上位４bit 及び入力データの上位４bit がアドレスとしてルックアップテーブル（ＬＵＴ）２に与えられる。この８ビットの信号でアドレスされるルックアップテーブル２は、各アドレスについて４bit データを持てば足りる。前フレームデータの上位４bit と入力データの上位４bit をアドレスとしたときのルックアップテーブル２の出力４bitを上位bit とし、前記入力データの下位４bit を下位側に付加することにより、オーバードライブデータとなる最終の８bit 出力データが生成される。
【００１４】
図に示す例では、入力データ”１１００１０００”（Ｃ８Ｈ）の上位４bit ”１１００”と前フレームデータ”００１１０００１”（３１Ｈ）の上位４bit ”００１１”がアドレスとしてルックアップテーブル２に与えられるとき、その出力は”１１０１”となり、これに入力データの下位４bit ”１０００”が付加されて、８bit データ”１１０１１０００”（Ｄ８Ｈ）が出力される。
【００１５】
これにより、従来の小容量メモリをルックアップテーブルとした場合に生じる階調段差に対し（図８参照）、図１０（前フレームデータが０階調の場合）に示すように、出力の段差を極力少なくできる。すなわち、入力データが”ｘｘｘｘ０００１”であるとき、ルックアップテーブルの出力”ｙｙｙｙ”に”０００１”が組み合わされることになって”ｙｙｙｙ０００１”となり、また、入力データが例えば”ｘｘｘｘ００１１”であるとき、ルックアップテーブルの出力”ｙｙｙｙ”に”００１１”が組み合わされることになって”ｙｙｙｙ００１１”となるから、同一の階調値になってしまうのを回避している。
【００１６】
しかしながら、図１０から分かるように、前フレームデータが０階調で目標階調が１６のときにオーバードライブ階調として３２が要求されるのに、前フレームデータが０階調で目標階調が１５のときにオーバードライブ階調が１５となり、目標階調の１５と１６の間で段差が残ることになる。この段差の残存は（特に、傾斜が大きいところでは）、図１１に示すように、液晶画面においてスクロール時の尾引きとして目立つという欠点がある。
【００１７】
次に、上記欠点を解消できる構成について図１２乃至図１７に基づいて説明していく。
【００１８】
図１２に示す構成の液晶パネル駆動装置において、フレームメモリ１からは８bit の前フレームデータが読み出される。入力データ（目標データ）も８bit である。前フレームデータの上位４bit 及び入力データの上位４bit がアドレスとしてルックアップテーブル（ＬＵＴ）３に与えられる。このルックアップテーブル３は、各アドレスについて８bit データを持つが、その下位４bit は補完データを成すものである。この補完データは、前記段差（或いは傾斜）に対応したデータである。
【００１９】
前フレームデータの下位４bit 及び入力データの下位４bit は演算回路４に入力される。また、ルックアップテーブル３の下位４bit （補完データ）も演算回路４に入力される。この演算回路４の一例を図１３に示す。この図１３に例示しているように、入力データの下位４bit が”１０００”（８Ｈ）のとき、セレクタからの８bit 出力は”０００１００００”（１０Ｈ）となり、前フレームデータの下位４bit が”０００１”（１Ｈ）のとき、セレクタからの８bit 出力は”０００００００１”（０１Ｈ）となる。そして、ルックアップテーブル３の出力に対して下位４bit が”００００”とされる処理がなされ、前述のセレクタ出力”０００１００００”（１０Ｈ）が加算され、更に、前述のセレクタ出力”０００００００１”（０１Ｈ）が減算されて、出力データ”１１０１１１１１”（ＤＦＨ）が得られることになる。
【００２０】
上述した処理の概要は、図１４に示すように、段差Ｓに応じて（上位ビットに応じて存在することになる下位４ビット補完データに応じて）目標階調に対するオーバードライブ階調を持ち上げる（傾斜をつける）ことに相当する。或る段差部分Ｓｎにおいて、入力データが”ｘｘｘｘ００００”〜”ｘｘｘｘ１１１１”の範囲ではルックアップテーブル３からの上位４bit は同じ（Ｓｎ０で示す階調）となるのであるが、内容をシンプルにして説明すると、要は、入力データが”ｘｘｘｘ１１１１”であるときには、階調を位置Ｓｎ０から段差Ｓｎの最上位置Ｓｎ１５に持ち上げるように処理し、”ｘｘｘｘ００００”であるときには、階調を位置Ｓｎ０から持ち上げないで最下位置Ｓｎ０に維持するように処理し、その中間ではその中間に対応した持ち上げを行えばよいことになる。
【００２１】
もっとも、８bit 入力データと８bit 前フレームデータをアドレスとしたときの８bit 出力データの中身は既知なのであるから、この既知の８bit 出力データに極力一致するように、入力データ下位４bit と前フレームデータ下位４bit とルックアップテーブル下位４bit を変数とした演算の中身を定めていけばよいことになる。この演算の中身としては、様々なものが考えられ得るものであるから、その演算内容を実現する演算回路についても様々なものが考えられるのであり、図１２や図１３に示した構成に限られないことは勿論である。
【００２２】
また、上記の例による補正処理では、図１５（前フレームデータが０階調の場合）にも示すように、段差Ｓに対する補正処理が直線的になるものであるが、これに限らず、図１６に示すように、段差Ｓに対する補正処理が曲線的になるようにしてもよいものである。
【００２３】
図１７にはルックアップテーブル３の中身の一例を模式的に示している。この図において、△の領域にはデータは無く、演算で求めることになる。
【００２４】
また、上記の例では、ルックアップテーブル３の８bit 中の上位４bit をＬＵＴデータとし、下位４bit を補完データとして格納する例を示したが、これに限るものではない。例えば、ルックアップテーブル３として８bit メモリを使った場合、▲１▼ＬＵＴデータ６bit で補完データ２bit 、▲２▼ＬＵＴデータ５bit で補完データ３bit 、▲３▼ＬＵＴデータ３bit で補完データ５bit といった形態も採用し得る。また、ビット数を拡張したメモリを用いれば、▲４▼ＬＵＴデータ６bit で補完データ３bit （９bit メモリ）、▲５▼ＬＵＴデータ６bit で補完データ４bit （１０bit メモリ）といった形態を採用することができる。
【００２５】
補完データについては、これを４bit とする場合に、入力データ用に２bit 、前フレームデータ用に２bit といった割り振りで入力データと前フレームデータの両方を補完することができ、それぞれのビット数を増大させていくほど補正精度は高められる。ただし、このビット数はメモリ容量の削減効果との兼ね合いを考慮して定める。
【００２６】
尚、オーバドライブとは、フレームメモリに記憶された前フレームデータによって示される階調よりも入力データによって示される階調（目標諧調）が大きい場合に、目標諧調よりも大きな諧調に相当するデータを出力し、このデータに基づいて過大電圧を液晶に印加する動作、あるいは、フレームメモリに記憶された前フレームデータによって示される階調よりも入力データによって示される階調（目標諧調）が小さい場合に、目標諧調よりも小さな諧調に相当するデータを出力し、このデータに基づいて過小電圧を液晶に印加する動作のいずれかの動作、もしくは両方の動作を、駆動動作の一部に含んだものを示す。したがって、ルックアップテーブルには、実験などによって求めたオーバドライブ用のデータが事前に記憶されている。
【００２７】
上記実施形態は、周囲温度が一定値の場合を想定しているが、通常、表示装置の使用環境によって周囲温度は変化する。液晶は、周囲の温度によって、応答特性が変化するので、上記ルックアップテーブルを周囲温度別に複数設け、周囲温度に応じてルックアップテーブルを切り替えて用いる構成とすることもできる。また、ルックアップテーブルは１つでありながら、周囲温度に応じてルックアップテーブルの出力を、予め設定した温度補正用の計算式にしたがって補正して出力する構成とすることもできる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の液晶パネル駆動装置であれば、ルックアップテーブルのメモリ量を削減しつつ出力データ（オーバードライブデータ）の段差を極力少なくして映像表示品質を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】オーバードライブの概要を示した説明図である。
【図２】従来の液晶パネル駆動装置を示したブロック図である。
【図３】図５の従来装置のルックアップテーブルとして用いているメモリを示した説明図である。
【図４】図６の従来装置のルックアップテーブルとして用いているメモリを示した説明図である。
【図５】従来装置を示したブロック図である。
【図６】従来装置を示したブロック図である。
【図７】図５の従来装置のオーバードライブ階調を例示したグラフである。
【図８】図６の従来装置のオーバードライブ階調を例示したグラフである。
【図９】この発明の実施形態１の液晶パネル駆動装置を示した説明図である。
【図１０】図９の構成によるオーバードライブ階調を例示したグラフである。
【図１１】図１０のオーバードライブ階調による画面表示状態を示した説明図である。
【図１２】この発明の実施形態２の液晶パネル駆動装置を示した説明図である。
【図１３】図１２の演算回路の構成例を示した説明図である。
【図１４】補正処理内容（直線的補正）を模式的に示した説明図である。
【図１５】補正によるオーバードライブ階調を例示したグラフである。
【図１６】他の補正処理内容（曲線的補正）を模式的に示した説明図である。
【図１７】図１２のルックアップテーブルの中身を例示した説明図である。
【符号の説明】
１ フレームメモリ
２ ルックアップテーブル
３ ルックアップテーブル
４ 演算回路

Claims (1)

1. フレームメモリとルックアップテーブルとを用いてオーバードライブ駆動を行う液晶パネル駆動装置において、前記フレームメモリに記憶された前フレームデータによって示される階調よりも入力データによって示される階調（目標階調）が大きい場合に、目標階調よりも大きな階調に相当するデータを出力し、そのデータに基づいて過大電圧を液晶に印加する動作、あるいは前記フレームメモリに記憶された前フレームデータによって示される階調よりも入力データによって示される階調（目標階調）が小さい場合に、目標階調よりも小さな階調に相当するデータを出力し、このデータに基づいて過小電圧を液晶に印加する動作のいずれかの動作、もしくは両方の動作を、駆動動作の一部に含むオーバードライブ駆動時に、前記ルックアップテーブルからの出力データの下位ビットが補完データとなるようにデータ設定されており、前フレームデータの上位ビットと入力データの上位ビットとをアドレスとしてルックアップテーブルに与え、このルックアップテーブルからの出力データにおける下位ビットで構成される補完データ部分と前記入力データの下位ビットであるアドレス非利用部分と前フレームデータの下位ビットであるアドレス非利用部分とによって補正データを生成し、この補正データと前記ルックアップテーブルからの上位ビットである非補完データ部分とに基づいてオーバードライブ駆動させることを特徴とする液晶パネル駆動装置。

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