JP4409843B2 - 駆動補償を行う液晶表示装置の制御回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の制御回路に関し、特に、セルの駆動電圧に補償値を加えて駆動補償することで高速応答を可能にすると共に、前フレームの状態に応じて補償値変換テーブルを異ならせてより正確な駆動補償を可能にした液晶表示装置の制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、省エネルギー、省スペースの表示装置として広く普及している。近年においては、動画を表示するテレビ用表示装置としても注目されている。液晶表示パネルは、現フレームの画像データに対応する表示駆動電圧が印加されるソース電極と、走査タイミングで駆動されるゲート電極と、それらの交差位置に設けられたセルトランジスタ及び画素電極とを有し、セルトランジスタを介して画素電極間の液晶層に表示駆動電圧を印加して液晶層の透過率を変化させることで所望の画像を表示する。
【０００３】
液晶材料は一般に応答特性があまり良くなく、１フレーム期間内に入力階調データに対応する状態に変化することができない場合があり、かかる応答特性の悪さが動画表示の画質低下を招いている。このような遅い応答特性を解決するために、駆動補償方式が提案されている（例えば以下の特許文献１、２、３）。
【０００４】
特許文献１には、現フレームの画像データに対する表示駆動データを、前フレームの駆動後状態データと現フレームの画像データとの組合せに応じた補償値を現フレームの画像データに加算・減算（以下略して加算と称する。）して求めることが記載されている。また、表示駆動データに対応する表示駆動電圧で駆動しても必ずしも液晶層が表示駆動データ通りの状態にならないので、前フレームの駆動後状態データと現フレームでの入力階調データとの組合せに応じた差分値を現フレームの画像データに加算・減算（以下略して加算と称する。）して駆動後状態データを求めてフレームメモリに記憶することが記載されている。
【０００５】
更に、特許文献１には、補償値や差分値を求める変換テーブルのデータ容量を減らすために、前フレームの駆動後状態データと現フレームの画像データの上位ビットの組合せに対する補償値や差分値を変換テーブルに格納し、下位ビットによって補間演算を行うことが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２９７１０４号公報
対応米国公開公報：ＵＳ−２００２−０１４０６５２−Ａ１
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−６２８５号公報
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２０２７６３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前フレームの駆動後状態が階調「０」の場合とそれ以外の階調の場合とでは、補償値の特性曲線が大きく異なり、全てに対して同じ直線補間演算を行うと、必ずしも正確でない補償値が求められることになる。
【００１０】
図１は、前フレームの駆動後状態と補償値との関係を示す図である。横軸が前フレームの駆動後状態を示す起点階調、縦軸が補償値を示し、図１の特性曲線は現フレームの画像データを示す終点階調が４８／２５６（２５６階調中４８）の場合の例である。前フレームの起点階調が「０」の場合は、補償値は「２９」と大きいが、起点階調が「０」より大きくなると補償値は急激に減少し、起点階調が例えば「２」より大きくなると補償値はほぼ直線的に変化する。そして、起点階調が「１６」を越える領域では、かなり直線的に（リニアに）補償値が減少することが理解される。
【００１１】
このような特性を有するため、起点階調が０／２５５と１６／２５５との間の場合、二つの点Ｃ（０）とＣ（１６）に対して直線補間演算を行うと、破線で示されるとおり、実線の特性曲線とは異なる補償値が求められてしまう。具体的には、起点階調が８／２５５であれば、図中ｄｘだけ補償値が過剰に大きくなる。これに伴って、現フレーム画像データに直線補間演算により求められた補償値を加えた値を表示駆動データに利用すると、適切な駆動補償が行われないという課題がある。変換テーブルに全ての起点階調に対する補償値データを格納すれば、実線の特性曲線に従う補償値を生成することができるが、そのようにすると変換テーブルのデータ容量が膨大になり、コストアップにつながる。
【００１２】
また、別の課題として、液晶表示装置に接続されるホストコンピュータにおいて、フレーム周波数が任意に設定可能になっているため、液表表示装置は、異なるフレーム周波数に対応して表示制御を行うことが要求される。しかしながら、従来の駆動補償方式では、駆動補償テーブルがフレーム周波数にかかわらず画一的なテーブルが使用されていたため、フレーム期間が長い場合も短い場合も同じ駆動補償を行っている。そのため、フレーム期間が短い場合は補償不足になる傾向にあり、フレーム期間が長い場合は過剰補償になる傾向にある。その結果、適切な駆動補償が行われないという課題がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、適切な駆動補償を行うことができる液晶表示装置の制御回路を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面では、液晶表示装置の制御回路において、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、当該表示駆動データ生成部は、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの上位ビットの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルと、当該変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、前記現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの下位ビットに応じて補間演算して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部とを有する。そして、変換テーブルは、前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点変換テーブルと、前記第１のデータ以外の前フレームの駆動後状態データについての通常点変換テーブルとを有し、更に、表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータか否かに応じて、前記特異点変換テーブルまたは通常点変換テーブルを選択する。
【００１５】
上記発明の第１の側面によれば、変換テーブルが前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点変換テーブルと、第１のデータ以外の時の通常点変換テーブルとに分けられ、前フレームの駆動後状態データによって、それら２つの変換テーブルが選択される。従って、前フレームの駆動後状態データが特異点以外の通常点のとき、特異点での特性の影響を排除することができ、より正確な補正データまたは補正された表示駆動データを求めることができる。
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明の第２の側面では、液晶表示装置の制御回路において、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、当該表示駆動データ生成部は、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの上位ビットの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルと、当該変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、前記現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの下位ビットに応じて補間演算して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部とを有する。そして、補間演算部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点補間演算ユニットと、前記第１のデータ以外の前フレームの駆動後状態データに対する通常点補間演算ユニットとを有し、更に、表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータか否かに応じて、前記特異点補間演算ユニットまたは通常点補間演算ユニットを選択する。
【００１７】
上記発明の第２の側面によれば、補間演算部が前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点補間演算ユニットと、第１のデータ以外の時の通常点補間演算ユニットとに分けられ、前フレームの駆動後状態データによって、それら２つの補間演算ユニットが選択される。従って、前フレームの駆動後状態データが特異点の時は第１の補間演算、例えばノンリニア補間演算、で求め、それ以外の通常点の時は第２の補間演算、例えばリニア補間演算、で求めるので、より正確な補正データまたは補正された表示駆動データを求めることができる。
【００１８】
上記発明の第１の側面と第２の側面とを組み合わせることで、より精度の高い補償データ又は補償表示駆動データを求めることができる。
【００１９】
上記の目的を達成するために、本発明の第３の側面では、液晶表示装置の制御回路において、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、当該表示駆動データ生成部は、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルを有し、当該変換テーブルは、第１のフレーム周波数に対応する第１の変換テーブルと、第２のフレーム周波数に対応する第２の変換テーブルとを有する。更に、表示駆動データ生成部は、前記第１及び第２の変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、現在のフレーム周波数に応じて補間演算（補外演算を含む）して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部を有する。
【００２０】
上記の第３の側面によれば、駆動中のフレーム周波数に最適の補償データ又は補償表示駆動データを生成することができるので、より適切な駆動補償を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、本発明の保護範囲は、以下の実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【００２２】
図２は、液晶表示装置の概略構成図である。この構成において、液晶表示パネル１の図示しないゲート電極線にはゲートドライバ２の走査駆動信号Ｓｄが供給され、図示しないソース電極線にはソースドライバ３の表示駆動信号Ｖｄが供給される。制御回路２０は、入力画像データnFiから表示駆動データnFoを生成する表示駆動データ生成部４と、現フレームnFと前フレーム(n-1)Fの駆動後状態データnFp、(n-1)Fpを格納するフレームメモリ５と、図示しないゲートドライバ制御信号GDCとソースドライバ制御信号SDCとを生成する回路とを有する。
【００２３】
現在のフレームで表示されるべき画像データは現フレーム画像データnFiであり、それに補償値Ｈを加えることで現フレームの表示駆動データnFo（＝nFi＋Ｈ）が生成される。但し、その表示駆動データnFoで駆動しても液晶層の駆動後状態は所望の状態にならない場合があるので、現フレーム画像データnFiとは区別される駆動後状態データnFpが各フレームで生成され、フレームメモリ５に格納される。
【００２４】
図２の構成では、表示駆動データ生成部４は、入力される現フレーム画像データnFiとフレームメモリ５に格納されている前フレーム駆動後状態データ(n-1)Fpとの組合せに対応する補償値Ｈが補償変換テーブル４ｂから読み出される。補償変換テーブル４ｂのデータ量を少なくするために、テーブル内には現フレーム画像データnFiと前フレーム駆動後状態データ(n-1)Fpの上位ビットに対応して補償値Ｈが格納され、それが、補間演算部４ｄにて、現フレーム画像データnFiと前フレーム駆動後状態データ(n-1)Fpの下位ビットに応じて補間演算される。そのために、入力画像データ変換部４ａは、それぞれ８ビットの入力画像データnFiと前フレーム駆動後状態データ(n-1)Fpとをそれぞれ４ビットの上位ビットと２ビットの下位ビットに分離し、それぞれ補償変換テーブル４ｂと補間演算器４ｄとに供給する。なお、以下の例では、残った２ビットの最下位ビットは補間演算において無視されるが、４ビットの下位ビット全てを利用して補間演算することでもよい。そして、演算器４ｃでは、補間演算により求められた補償値Ｈが現フレーム画像データnFiに加算され、表示駆動データnFo＝nFi＋Ｈがソースドライバ３に供給される。ここまでがデジタルデータであり、ソースドライバ３によりＤ／Ａ変換されてアナログの表示駆動信号Ｖｄとして表示パネル１に供給される。
【００２５】
尚、補償変換テーブル４ｂ内には、補償値の代わりに、現フレーム表示データnFiに補償値Ｈを加えた表示駆動データnFoが格納されていてもよい。但し、表示駆動データnFoは８ビットデータであるので、変換テーブル４ｂのデータ容量が大きくなるという欠点を有する。それに対して、補償値Ｈは値が小さいのでより少ないビットのデータでよいので、変換テーブル４ｂのデータ容量を小さくすることができる。従って、以下の実施の形態では、変換テーブル内には、補償値Ｈが格納され、それを演算器４ｃで現フレーム画像データnFiと加算する例で説明する。また、駆動後状態データ生成部４ｘは、現フレーム画像データnFiと前フレーム駆動後状態データ(n-1)Fpとから現フレームの駆動後状態データnFpを生成する。この駆動後状態データ生成については、前述の特許文献１に詳述されている。
【００２６】
図３は、第１の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。図２の概略構成図と対比させて第１の実施の形態を説明する。まず、補償変換テーブルが、前フレームの駆動後状態データ(n-1)Fpが階調「０」の時の第１の補償変換テーブル４ｂ１と、それ以外の階調の時の第２の補償変換テーブル４ｂ２とで構成されている。また、フレームメモリ５には、駆動後状態データに加えて、駆動後状態データnFpが階調「０」の場合にフラグ生成部４ｈによって生成される特異点フラグＦＬを格納する。この実施の形態では、フレームメモリには、８ビット（２５６階調）の駆動後状態データnFpの上位４ビットと下位２ビットだけが格納され、最下位２ビットは格納されないので、階調「０」か否かを示す特異点フラグＦＬが生成され格納される。
【００２７】
図４は、補償値の変換テーブルの一例を示す図表である。各変換テーブルには、前フレーム駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpと現フレーム画像データ（終点階調）nFiとの組合せに対応して、補償値Ｈが格納される。セル内の値が補償値Ｈである。前述の通り、前フレーム駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpと現フレーム画像データ（終点階調）nFiの上位４ビットに対応するテーブルであるので、それぞれ１７つの階調に対応して補償値が格納されている。
【００２８】
図４（Ａ）は、従来の補償変換テーブル４ｂに対応するものであり、前フレーム駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpと現フレーム画像データ（終点階調）nFiそれぞれ１７の階調に対応して、１７×１７＝２８９個の補償値が格納されている。全階調２５６に対応して２５６×２５６個の補償値を格納するよりもデータ容量を小さくできる。
【００２９】
このテーブルの終点階調が４８／２５５のコラムにおける終点階調に対応する補償値が、図１に示された。図１で説明したように、起点階調「０」と「１６」との間は、リニアな特性になっていないので、起点階調「０」に対応する補償値を利用すると、補間演算で適切でない補償値が得られる。そこで、第１の実施の形態では、前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが「０」のテーブルを特異点変換テーブル４ｂ１として設ける。そして、前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが「０」以外の階調値の場合に参照する通常点変換テーブル４ｂ２を別に設ける。
【００３０】
図４（Ｂ）は、通常点テーブル４ｂ２の一例である。この例では、前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが「２」「１６」「３２」「４８」．．．「２５５」に対して、１７の現フレームの画像データ（終点階調）nFiに対応する補償値を有する。更に、図４（Ｃ）は、特異点テーブル４ｂ１の一例であり、この例では、前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが「０」の時の、１７の現フレームの画像データ（終点階調）nFiに対応する補償値のみを有する。
【００３１】
図５は、図４（Ｂ）の通常点変換テーブル４ｂ２と図４（Ｃ）の特異点変換テーブル４ｂ１とを示すグラフ図である。単に図４のテーブルをグラフに示したのみである。図５において、横軸は現フレームの画像データnFiである終点階調の１７ポイントを示し、縦軸は補償値データを示す。通常点変換テーブル４ｂ２には、１７の起点階調2/255,16/255〜255/255に対する補償値グラフが示されている。また、特異点変換テーブル４ｂ１には、１つの起点階調0/255に対する補償値グラフが示されている。
【００３２】
図３に戻り、入力画像データ変換部４ａは、特異点についての第１の補償変換テーブル４ｂ１と通常点についての第２の補償変換テーブル４ｂ２とに、現フレームの画像データ（終点階調）nFiと前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpの上位４ビットを入力アドレス１０として供給する。それに応答して、通常点変換テーブル４ｂ２は、その入力アドレスに対応するセルの補償値とそれに隣接する高い階調の３つのセルの補償値、合計で４つの補償値Ｈ２を出力する。一方、特異点変換テーブル４ｂ１は、その入力アドレスに対応するセルの補償値とそれに隣接する高い階調のセルの補償値、合計で２つの補償値Ｈ１を出力する。特異点変換テーブル４ｂ１内には、前フレームの駆動後状態データ（終点階調）が「０」の補償値しか格納されていないので、入力アドレス１０の前フレームの駆動後状態データが階調「０」以外の場合は、補償値は出力されない。
【００３３】
セレクタ４ｆは、フレームメモリ５内のフラグＦＬに応じて、補償値Ｈ１またはＨ２を選択して、補間演算器に選択した補償値Ｈを出力する。つまり、フラグＦＬが前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが「０」であれば補償値Ｈ１が選択され、「０」以外であれば補償値Ｈ２が選択される。
【００３４】
補間演算器４ｄは、セレクタにより選択された補償値Ｈ３を、現フレームの画像データ（終点階調）nFiと前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpの下位ビットに基づいて、補間演算して補償値Ｈを求める。補間演算は、図１に示すとおり特異点の階調「０」を除いてはほぼリニアな特性であるので、直線補間が行われる。
【００３５】
通常点変換テーブル４ｂ２からは４つの補償値が出力される。図４（Ｂ）の例でいえば、上位ビット１０に対応する起点階調が１６／２５５であり終点階調が４８／２５５の場合は、補償値「１７」と、それに隣接するより高い起点階調３２／２５５と終点階調６４／２５５の補償値「９」「２４」「１６」とが読み出される。これらの４つの補償値に下位ビット１２による重み付け補間演算を行うことで、補間された補償値Ｈが求められる。前述の通り下位ビット１２は２ビットであるので、隣接する補償値を４等分したいずれかの補間値が算出される。下位ビット１２が２ビットであるので、補間演算では、起点階調２／２５５は実質的に起点階調０／２５５と同じ取り扱いになる。従って、図１の特性に応じて、通常点変換テーブル４ｂ２の最小起点階調は１／２５５，３／２５５であってもよい。補間演算器４ｄは、下位ビット１２が４ビットであるなら隣接補間値を１６等分したいずれかの補間値が算出される。
【００３６】
一方、特異点テーブル４ｂ１からは、起点階調０／２５５に対する２つの補償値が読み出されるので、補間演算器４ｄは、２つの補償値を終点階調の下位ビットによる重み付け補間演算を行って、補間された補償値Ｈを求める。本実施の形態では、特異点変換テーブル４ｂ１は、起点階調０／２５５に対する補償値のみを格納しているが、起点階調４／２５５、８／２５５、１２／２５５に対する補償値をそれぞれ格納してもよい。その場合は、通常点変換テーブル４ｂ２の最小起点階調は１６／２５５となる。つまり、起点階調０〜１６間は特異点変換テーブルを参照し、起点階調１６〜２５５は通常点変換テーブルを参照することになる。特異点変換テーブルからの補償値の場合は、終点階調についての補間演算が行われ、通常点変換テーブルからの補償値の場合は、起点階調と終点階調の両方について補間演算が行われる。
【００３７】
演算器４ｃは、現フレームの画像データnFiに補間演算により求められた補償値Ｈを加算して、表示駆動データnFoを算出し、ソースドライバ３に供給する。ソースドライバ３は、この表示駆動データnFoに対応するアナログの表示駆動信号Ｖｄを生成して表示パネル１に供給する。
【００３８】
第１の実施例では、特性が異なる特異点について補償値変換テーブルを通常点の補償値変換テーブルと別に設けて、前フレームの駆動後状態データがその特異点に該当する場合に特異点変換テーブルから補償値を読み出すようにしたので、より正確な補償値を算出することができる。なお、補償値変換テーブルには、現フレームの画像データに補償値を加算した表示駆動データを格納してもよい。
【００３９】
図６は、第２の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。この構成の図２と異なるところを説明すると、補間演算器が特異点を含む補償値の補間演算を行う第１の補間演算器４ｄ１と、通常点の補償値の補間演算を行う第２の補間演算器４ｄ２とを有し、セレクタ４ｆが、それぞれの補間演算器４ｄ１，４ｄ２が求めた補償値Ｈ１，Ｈ２のいずれかを特異点フラグＦＬに基づいて選択する。また、この例では、フラグ生成部が設けられていないが、フレームメモリ５に８ビットの駆動後状態データを全て格納することで、入力画像データ変換部４ａは、前フレームの駆動後状態データから特異点か否かを判定してフラグＦＬを生成することができる。
【００４０】
図１に示したとおり、起点階調が０／２５５と１６／２５５の間は補償値がノンリニアな特性になっているが、起点階調が１６／２５５から２５５／２５５の間はリニアな特性になっている。そこで、第２の実施の形態では、前フレームの起動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが特異点の０／２５５の場合は補間演算を非線形補間とし、特異点以外の通常点であれば補間演算を直線補間とする。
【００４１】
図７は、第２の実施の形態における２つの補間演算の一例を示す図である。図７（Ａ）が通常点の補間演算器４ｄ２の補間式を示し、図７（Ｂ）が特異点の補間演算器４ｄ１の補間式を示す。通常点の場合は、起点階調間及び終点階調間が共に均等分割補間（直線補間）されるのに対して、特異点の場合は、起点階調間は不均等分割補間（非直線補間）され終点階調間は均等分割補間される。不均等分割補間では、起点階調方向（縦方向）に４：２：１：１で補間演算される。つまり、図１に示したように、特異点０／２５５とその隣の階調点１６／２５５の間は下に凸の特性になっているので、上記のような４：２：１：１の非直線補間を行うことで、特性に対応した正確な補償値を補間演算することができる。
【００４２】
図８は、第２の実施の形態の変形例における液晶表示装置の構成図である。この例では、図６に示した構成と同様に２つの補間演算器４ｄ１，４ｄ２を設け、更に、補償値変換テーブルを特異点のテーブル４ｂ１と通常点のテーブル４ｂ２とに分けた構成にしている。そして、特異点の補償値テーブル４ｂ１から読み出された２点の補償値を補間演算器４ｄ１で補間演算し、通常点の補償値テーブル４ｂ２から読み出された４点の補償値からの補間演算を、起点階調が２／２５５と１６／２５５の間の補間演算は第１の補間演算器４ｄ１で行い、起点階調が１６／２５５以上の補間演算は第２の補間演算器４ｄ２で行う。図６と同様に、補間演算器４ｄ１は起点階調間を非線形補間演算、終点階調間を線形補間演算し、補間演算器４ｄ２はいずれも直線補間演算する。
【００４３】
それに伴って、フラグ生成部４ｈは駆動後状態データnFpが「０」の時の第１のフラグＦＬ１と、「０」〜「１６」の時の第２のフラグＦＬ２とを生成し、フレームメモリ５に格納する。そして、セレクタ４ｆ１では、第１のフラグＦＬ１に応じて補償値Ｈ１かＨ２１のいずれかを選択する。また、セレクタ４ｆ２では、第２のフラグＦＬ２に応じて補償値Ｈ２４かＨ２５のいずれかを選択する。
【００４４】
上記の構成によれば、前フレームの駆動後状態データ(n-1)Fpが０／２５５の場合は、第１の補償値変換テーブル４ｂ１の補償値Ｈ１が読み出され、補間演算器４ｄ１で終点階調間を直線補間演算され、補償値Ｈとして演算器４ｃに供給される。一方、前フレームの駆動後状態データ(n-1)Fpが２／２５５〜１６／２５５の場合は、第２の補償値変換テーブル４ｂ２の補償値Ｈ２１が読み出され、補間演算器４ｄ１で起点階調間を非直線補間、終点階調間を直線補間演算される。更に、前フレームの駆動後状態データ(n-1)Fpが１６／２５５〜２５５／２５５の場合は、第２の補償値変換テーブル４ｂ２の補償値Ｈ２２が読み出され、補間演算器４ｄ２で起点階調間及び終点階調間を直線補間演算される。
【００４５】
図９は、第３の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。液晶表示装置に画像データを供給するホストコンピュータにおいて、任意の周波数が選択可能になっている場合、それに伴って、フレーム周波数又はフレーム期間が異なる。駆動補償はフレーム期間内に各画素が入力画像データの状態になることを補償するために画像データに補償値を加算する駆動方式であるので、フレーム期間が長くなれば補償値は小さくすることができ、フレーム期間が短くなれば補償値は大きくすることが要求される。
【００４６】
そこで、第３の実施の形態では、補償値変換テーブルを、第１の周波数の時の補償値を格納した第１の補償値変換テーブル4b-f1と、第２の周波数の時の補償値を格納した第２の補償値変換テーブル4b-f2とで構成し、フレーム周波数検出部４ｙが検出した周波数Ｆに応じて、周波数補間演算器４ｇが、２つの補償値Ｈ３１，Ｈ３２の内側または外側の補償値を補間演算する。厳密にいえば、第１及び第２の周波数の外側は補外演算される。
【００４７】
図９には周波数補間演算例が示されている。第１の周波数を５０Ｈｚ、第２の周波数を７３Ｈｚとし、フレーム周波数検出部４ｙは、その間を４等分して３種類の周波数を検出する。そして、第１の補償値変換テーブル4b-f1内の補償値Ａと第２の補償値変化テーブル4b-f2内の補償値Ｂと、検出した周波数Ｆから、周波数補間演算器４ｇが直線補間により検出周波数に対応した補償値Ｈ３３を求める。第３の実施の形態でも、下位ビット１２による補間演算が補間演算器４ｄで行われている。従って、補償値Ｈ３１及びＨ３２は４点の補償値である。そして、周波数補間演算器４ｇと補間演算器４ｄとは順番を逆にしてもよい。
【００４８】
以上の通り、補償値の特性異なる特異点については補償値変換テーブルを別に設けることで、または補間演算器を異ならせることで、より適切な補償値を補間演算することができる。また、最小、最大フレーム周波数に対応する補償値変換テーブルを設けることで、異なるフレーム周波数に対応してより適切な補償値を補間演算することができる。
【００４９】
上記の実施の形態では、前フレームの階調値を駆動後状態データ(n-1)Fpとしたが、駆動後状態データ生成部４ｘを設けない場合は、補償駆動により入力画像データnFiの状態に駆動されたものとみなして、前フレームの階調値を前フレームの画像データ(n-1)Fiにすることもできる。但し、駆動後状態が必ずしも画像データ通りにならない場合は、補償値が適切でない場合がある。
【００５０】
以上、実施の形態例をまとめると以下の付記の通りである。
【００５１】
（付記１）液晶表示装置の制御回路において、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、
当該表示駆動データ生成部は、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの上位ビットの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルと、
当該変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、前記現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの下位ビットに応じて補間演算して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部とを有し、
前記変換テーブルは、前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点変換テーブルと、前記第１のデータ以外の前フレームの駆動後状態データについての通常点変換テーブルとを有し、
更に、前記表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータか否かに応じて、前記特異点変換テーブルまたは通常点変換テーブルを選択することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５２】
（付記２）付記１において、
更に、前記駆動後状態データを格納するフレームメモリを有し、当該フレームメモリには、当該駆動後状態データが第１のデータであるか否かを示すフラグが格納され、当該フラグに応じて前記特異点変換テーブルまたは通常点変換テーブルが選択されることを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５３】
（付記３）付記１において、
前記特異点変換テーブルからは、前記現フレームの画像データの上位ビットに対応する２つの隣接する補償データ又は補償表示駆動データが読み出され、前記現フレームの画像データの下位ビットに応じて補間演算が行われ、
前記通常点変換テーブルからは、前記前フレームの駆動後状態データ及び現フレームの画像データの上位ビットそれぞれに対応する４つの隣接する補償データ又は補償表示駆動データが読み出され、前記前フレームの駆動後状態データ及び現フレームの画像データの下位ビットに応じて補間演算が行われることを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５４】
（付記４）液晶表示装置の制御回路において、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、
当該表示駆動データ生成部は、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの上位ビットの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルと、
当該変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、前記現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの下位ビットに応じて補間演算して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部とを有し、
前記補間演算部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点補間演算ユニットと、前記第１のデータ以外の前フレームの駆動後状態データに対する通常点補間演算ユニットとを有し、
更に、前記表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータか否かに応じて、前記特異点補間演算ユニットまたは通常点補間演算ユニットを選択することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５５】
（付記５）付記４において、
更に、前記駆動後状態データを格納するフレームメモリを有し、当該フレームメモリには、当該駆動後状態データが第１のデータであるか否かを示すフラグが格納され、当該フラグに応じて前記特異点補間演算ユニットまたは通常点補間演算ユニットが選択されることを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５６】
（付記６）付記４において、
前記特異点補間演算ユニットは、前記前フレームの駆動後状態データについて非線形補間演算を行い、前記通常点補間演算ユニットは、前記前フレームの駆動後状態データについて線形補間演算を行うことを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５７】
（付記７）付記４において、
前記変換テーブルは、前フレームの駆動後状態データが第２のデータの時の特異点変換テーブルと、前記第２のデータ以外の前フレームの駆動後状態データについての通常点変換テーブルとを有し、
更に、前記表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第２のデータか否かに応じて、前記特異点変換テーブルまたは通常点変換テーブルを選択することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５８】
（付記８）液晶表示装置の制御回路において、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、
当該表示駆動データ生成部は、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルを有し、
当該変換テーブルは、第１のフレーム周波数に対応する第１の変換テーブルと、第２のフレーム周波数に対応する第２の変換テーブルとを有し、
前記表示駆動データ生成部は、前記第１及び第２の変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、現在のフレーム周波数に応じて補間演算（補外演算を含む）して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部を有することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５９】
（付記９）付記８において、
更に、現在のフレーム周波数を検出するフレーム周波数検出部を有することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００６０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、より適切な補償値または補償表示駆動データを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】前フレームの駆動後状態と補償値との関係を示す図である。
【図２】液晶表示装置の概略構成図である。
【図３】第１の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。
【図４】補償値の変換テーブルの一例を示す図表である。
【図５】図４（Ｂ）の通常点変換テーブル４ｂ２と図４（Ｃ）の特異点変換テーブル４ｂ１とを示すグラフ図である。
【図６】第２の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。
【図７】第２の実施の形態における２つの補間演算の一例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態の変形例における液晶表示装置の構成図である。
【図９】第３の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。
【符号の説明】
４ｂ１：第１の補償値変換テーブル、４ｂ２：第２の補償値鉛管テーブル
４ｄ：補間演算器、１０：上位ビット、１２：下位ビット、
nFi：現フレームの画像データ、nFp：駆動後状態データ、
nFo：表示駆動データ
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の制御回路に関し、特に、セルの駆動電圧に補償値を加えて駆動補償することで高速応答を可能にすると共に、前フレームの状態に応じて補償値変換テーブルを異ならせてより正確な駆動補償を可能にした液晶表示装置の制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、省エネルギー、省スペースの表示装置として広く普及している。近年においては、動画を表示するテレビ用表示装置としても注目されている。液晶表示パネルは、現フレームの画像データに対応する表示駆動電圧が印加されるソース電極と、走査タイミングで駆動されるゲート電極と、それらの交差位置に設けられたセルトランジスタ及び画素電極とを有し、セルトランジスタを介して画素電極間の液晶層に表示駆動電圧を印加して液晶層の透過率を変化させることで所望の画像を表示する。
【０００３】
液晶材料は一般に応答特性があまり良くなく、１フレーム期間内に入力階調データに対応する状態に変化することができない場合があり、かかる応答特性の悪さが動画表示の画質低下を招いている。このような遅い応答特性を解決するために、駆動補償方式が提案されている（例えば以下の特許文献１、２、３）。
【０００４】
特許文献１には、現フレームの画像データに対する表示駆動データを、前フレームの駆動後状態データと現フレームの画像データとの組合せに応じた補償値を現フレームの画像データに加算・減算（以下略して加算と称する。）して求めることが記載されている。また、表示駆動データに対応する表示駆動電圧で駆動しても必ずしも液晶層が表示駆動データ通りの状態にならないので、前フレームの駆動後状態データと現フレームでの入力階調データとの組合せに応じた差分値を現フレームの画像データに加算・減算（以下略して加算と称する。）して駆動後状態データを求めてフレームメモリに記憶することが記載されている。
【０００５】
更に、特許文献１には、補償値や差分値を求める変換テーブルのデータ容量を減らすために、前フレームの駆動後状態データと現フレームの画像データの上位ビットの組合せに対する補償値や差分値を変換テーブルに格納し、下位ビットによって補間演算を行うことが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２９７１０４号公報
対応米国公開公報：ＵＳ−２００２−０１４０６５２−Ａ１
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−６２８５号公報
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２０２７６３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前フレームの駆動後状態が階調「０」の場合とそれ以外の階調の場合とでは、補償値の特性曲線が大きく異なり、全てに対して同じ直線補間演算を行うと、必ずしも正確でない補償値が求められることになる。
【００１０】
図１は、前フレームの駆動後状態と補償値との関係を示す図である。横軸が前フレームの駆動後状態を示す起点階調、縦軸が補償値を示し、図１の特性曲線は現フレームの画像データを示す終点階調が４８／２５６（２５６階調中４８）の場合の例である。前フレームの起点階調が「０」の場合は、補償値は「２９」と大きいが、起点階調が「０」より大きくなると補償値は急激に減少し、起点階調が例えば「２」より大きくなると補償値はほぼ直線的に変化する。そして、起点階調が「１６」を越える領域では、かなり直線的に（リニアに）補償値が減少することが理解される。
【００１１】
このような特性を有するため、起点階調が０／２５５と１６／２５５との間の場合、二つの点Ｃ（０）とＣ（１６）に対して直線補間演算を行うと、破線で示されるとおり、実線の特性曲線とは異なる補償値が求められてしまう。具体的には、起点階調が８／２５５であれば、図中ｄｘだけ補償値が過剰に大きくなる。これに伴って、現フレーム画像データに直線補間演算により求められた補償値を加えた値を表示駆動データに利用すると、適切な駆動補償が行われないという課題がある。変換テーブルに全ての起点階調に対する補償値データを格納すれば、実線の特性曲線に従う補償値を生成することができるが、そのようにすると変換テーブルのデータ容量が膨大になり、コストアップにつながる。
【００１２】
また、別の課題として、液晶表示装置に接続されるホストコンピュータにおいて、フレーム周波数が任意に設定可能になっているため、液表表示装置は、異なるフレーム周波数に対応して表示制御を行うことが要求される。しかしながら、従来の駆動補償方式では、駆動補償テーブルがフレーム周波数にかかわらず画一的なテーブルが使用されていたため、フレーム期間が長い場合も短い場合も同じ駆動補償を行っている。そのため、フレーム期間が短い場合は補償不足になる傾向にあり、フレーム期間が長い場合は過剰補償になる傾向にある。その結果、適切な駆動補償が行われないという課題がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、適切な駆動補償を行うことができる液晶表示装置の制御回路を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面では、液晶表示装置の制御回路において、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、当該表示駆動データ生成部は、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの上位ビットの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルと、当該変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、前記現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの下位ビットに応じて補間演算して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部とを有する。そして、変換テーブルは、前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点変換テーブルと、前記第１のデータ以外の前フレームの駆動後状態データについての通常点変換テーブルとを有し、更に、表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータか否かに応じて、前記特異点変換テーブルまたは通常点変換テーブルを選択する。
【００１５】
上記発明の第１の側面によれば、変換テーブルが前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点変換テーブルと、第１のデータ以外の時の通常点変換テーブルとに分けられ、前フレームの駆動後状態データによって、それら２つの変換テーブルが選択される。従って、前フレームの駆動後状態データが特異点以外の通常点のとき、特異点での特性の影響を排除することができ、より正確な補正データまたは補正された表示駆動データを求めることができる。
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明の第２の側面では、液晶表示装置の制御回路において、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、当該表示駆動データ生成部は、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの上位ビットの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルと、当該変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、前記現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの下位ビットに応じて補間演算して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部とを有する。そして、補間演算部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点補間演算ユニットと、前記第１のデータ以外の前フレームの駆動後状態データに対する通常点補間演算ユニットとを有し、更に、表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータか否かに応じて、前記特異点補間演算ユニットまたは通常点補間演算ユニットを選択する。
【００１７】
上記発明の第２の側面によれば、補間演算部が前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点補間演算ユニットと、第１のデータ以外の時の通常点補間演算ユニットとに分けられ、前フレームの駆動後状態データによって、それら２つの補間演算ユニットが選択される。従って、前フレームの駆動後状態データが特異点の時は第１の補間演算、例えばノンリニア補間演算、で求め、それ以外の通常点の時は第２の補間演算、例えばリニア補間演算、で求めるので、より正確な補正データまたは補正された表示駆動データを求めることができる。
【００１８】
上記発明の第１の側面と第２の側面とを組み合わせることで、より精度の高い補償データ又は補償表示駆動データを求めることができる。
【００１９】
上記の目的を達成するために、本発明の第３の側面では、液晶表示装置の制御回路において、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、当該表示駆動データ生成部は、現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルを有し、当該変換テーブルは、第１のフレーム周波数に対応する第１の変換テーブルと、第２のフレーム周波数に対応する第２の変換テーブルとを有する。更に、表示駆動データ生成部は、前記第１及び第２の変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、現在のフレーム周波数に応じて補間演算（補外演算を含む）して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部を有する。
【００２０】
上記の第３の側面によれば、駆動中のフレーム周波数に最適の補償データ又は補償表示駆動データを生成することができるので、より適切な駆動補償を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、本発明の保護範囲は、以下の実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【００２２】
図２は、液晶表示装置の概略構成図である。この構成において、液晶表示パネル１の図示しないゲート電極線にはゲートドライバ２の走査駆動信号Ｓｄが供給され、図示しないソース電極線にはソースドライバ３の表示駆動信号Ｖｄが供給される。制御回路２０は、入力画像データnFiから表示駆動データnFoを生成する表示駆動データ生成部４と、現フレームnFと前フレーム(n-1)Fの駆動後状態データnFp、(n-1)Fpを格納するフレームメモリ５と、図示しないゲートドライバ制御信号GDCとソースドライバ制御信号SDCとを生成する回路とを有する。
【００２３】
現在のフレームで表示されるべき画像データは現フレーム画像データnFiであり、それに補償値Ｈを加えることで現フレームの表示駆動データnFo（＝nFi＋Ｈ）が生成される。但し、その表示駆動データnFoで駆動しても液晶層の駆動後状態は所望の状態にならない場合があるので、現フレーム画像データnFiとは区別される駆動後状態データnFpが各フレームで生成され、フレームメモリ５に格納される。
【００２４】
図２の構成では、表示駆動データ生成部４は、入力される現フレーム画像データnFiとフレームメモリ５に格納されている前フレーム駆動後状態データ(n-1)Fpとの組合せに対応する補償値Ｈが補償変換テーブル４ｂから読み出される。補償変換テーブル４ｂのデータ量を少なくするために、テーブル内には現フレーム画像データnFiと前フレーム駆動後状態データ(n-1)Fpの上位ビットに対応して補償値Ｈが格納され、それが、補間演算部４ｄにて、現フレーム画像データnFiと前フレーム駆動後状態データ(n-1)Fpの下位ビットに応じて補間演算される。そのために、入力画像データ変換部４ａは、それぞれ８ビットの入力画像データnFiと前フレーム駆動後状態データ(n-1)Fpとをそれぞれ４ビットの上位ビットと２ビットの下位ビットに分離し、それぞれ補償変換テーブル４ｂと補間演算器４ｄとに供給する。なお、以下の例では、残った２ビットの最下位ビットは補間演算において無視されるが、４ビットの下位ビット全てを利用して補間演算することでもよい。そして、演算器４ｃでは、補間演算により求められた補償値Ｈが現フレーム画像データnFiに加算され、表示駆動データnFo＝nFi＋Ｈがソースドライバ３に供給される。ここまでがデジタルデータであり、ソースドライバ３によりＤ／Ａ変換されてアナログの表示駆動信号Ｖｄとして表示パネル１に供給される。
【００２５】
尚、補償変換テーブル４ｂ内には、補償値の代わりに、現フレーム表示データnFiに補償値Ｈを加えた表示駆動データnFoが格納されていてもよい。但し、表示駆動データnFoは８ビットデータであるので、変換テーブル４ｂのデータ容量が大きくなるという欠点を有する。それに対して、補償値Ｈは値が小さいのでより少ないビットのデータでよいので、変換テーブル４ｂのデータ容量を小さくすることができる。従って、以下の実施の形態では、変換テーブル内には、補償値Ｈが格納され、それを演算器４ｃで現フレーム画像データnFiと加算する例で説明する。また、駆動後状態データ生成部４ｘは、現フレーム画像データnFiと前フレーム駆動後状態データ(n-1)Fpとから現フレームの駆動後状態データnFpを生成する。この駆動後状態データ生成については、前述の特許文献１に詳述されている。
【００２６】
図３は、第１の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。図２の概略構成図と対比させて第１の実施の形態を説明する。まず、補償変換テーブルが、前フレームの駆動後状態データ(n-1)Fpが階調「０」の時の第１の補償変換テーブル４ｂ１と、それ以外の階調の時の第２の補償変換テーブル４ｂ２とで構成されている。また、フレームメモリ５には、駆動後状態データに加えて、駆動後状態データnFpが階調「０」の場合にフラグ生成部４ｈによって生成される特異点フラグＦＬを格納する。この実施の形態では、フレームメモリには、８ビット（２５６階調）の駆動後状態データnFpの上位４ビットと下位２ビットだけが格納され、最下位２ビットは格納されないので、階調「０」か否かを示す特異点フラグＦＬが生成され格納される。
【００２７】
図４は、補償値の変換テーブルの一例を示す図表である。各変換テーブルには、前フレーム駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpと現フレーム画像データ（終点階調）nFiとの組合せに対応して、補償値Ｈが格納される。セル内の値が補償値Ｈである。前述の通り、前フレーム駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpと現フレーム画像データ（終点階調）nFiの上位４ビットに対応するテーブルであるので、それぞれ１７つの階調に対応して補償値が格納されている。
【００２８】
図４（Ａ）は、従来の補償変換テーブル４ｂに対応するものであり、前フレーム駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpと現フレーム画像データ（終点階調）nFiそれぞれ１７の階調に対応して、１７×１７＝２８９個の補償値が格納されている。全階調２５６に対応して２５６×２５６個の補償値を格納するよりもデータ容量を小さくできる。
【００２９】
このテーブルの終点階調が４８／２５５のコラムにおける終点階調に対応する補償値が、図１に示された。図１で説明したように、起点階調「０」と「１６」との間は、リニアな特性になっていないので、起点階調「０」に対応する補償値を利用すると、補間演算で適切でない補償値が得られる。そこで、第１の実施の形態では、前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが「０」のテーブルを特異点変換テーブル４ｂ１として設ける。そして、前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが「０」以外の階調値の場合に参照する通常点変換テーブル４ｂ２を別に設ける。
【００３０】
図４（Ｂ）は、通常点テーブル４ｂ２の一例である。この例では、前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが「２」「１６」「３２」「４８」．．．「２５５」に対して、１７の現フレームの画像データ（終点階調）nFiに対応する補償値を有する。更に、図４（Ｃ）は、特異点テーブル４ｂ１の一例であり、この例では、前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが「０」の時の、１７の現フレームの画像データ（終点階調）nFiに対応する補償値のみを有する。
【００３１】
図５は、図４（Ｂ）の通常点変換テーブル４ｂ２と図４（Ｃ）の特異点変換テーブル４ｂ１とを示すグラフ図である。単に図４のテーブルをグラフに示したのみである。図５において、横軸は現フレームの画像データnFiである終点階調の１７ポイントを示し、縦軸は補償値データを示す。通常点変換テーブル４ｂ２には、１７の起点階調2/255,16/255〜255/255に対する補償値グラフが示されている。また、特異点変換テーブル４ｂ１には、１つの起点階調0/255に対する補償値グラフが示されている。
【００３２】
図３に戻り、入力画像データ変換部４ａは、特異点についての第１の補償変換テーブル４ｂ１と通常点についての第２の補償変換テーブル４ｂ２とに、現フレームの画像データ（終点階調）nFiと前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpの上位４ビットを入力アドレス１０として供給する。それに応答して、通常点変換テーブル４ｂ２は、その入力アドレスに対応するセルの補償値とそれに隣接する高い階調の３つのセルの補償値、合計で４つの補償値Ｈ２を出力する。一方、特異点変換テーブル４ｂ１は、その入力アドレスに対応するセルの補償値とそれに隣接する高い階調のセルの補償値、合計で２つの補償値Ｈ１を出力する。特異点変換テーブル４ｂ１内には、前フレームの駆動後状態データ（終点階調）が「０」の補償値しか格納されていないので、入力アドレス１０の前フレームの駆動後状態データが階調「０」以外の場合は、補償値は出力されない。
【００３３】
セレクタ４ｆは、フレームメモリ５内のフラグＦＬに応じて、補償値Ｈ１またはＨ２を選択して、補間演算器に選択した補償値Ｈを出力する。つまり、フラグＦＬが前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが「０」であれば補償値Ｈ１が選択され、「０」以外であれば補償値Ｈ２が選択される。
【００３４】
補間演算器４ｄは、セレクタにより選択された補償値Ｈ３を、現フレームの画像データ（終点階調）nFiと前フレームの駆動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpの下位ビットに基づいて、補間演算して補償値Ｈを求める。補間演算は、図１に示すとおり特異点の階調「０」を除いてはほぼリニアな特性であるので、直線補間が行われる。
【００３５】
通常点変換テーブル４ｂ２からは４つの補償値が出力される。図４（Ｂ）の例でいえば、上位ビット１０に対応する起点階調が１６／２５５であり終点階調が４８／２５５の場合は、補償値「１７」と、それに隣接するより高い起点階調３２／２５５と終点階調６４／２５５の補償値「９」「２４」「１６」とが読み出される。これらの４つの補償値に下位ビット１２による重み付け補間演算を行うことで、補間された補償値Ｈが求められる。前述の通り下位ビット１２は２ビットであるので、隣接する補償値を４等分したいずれかの補間値が算出される。下位ビット１２が２ビットであるので、補間演算では、起点階調２／２５５は実質的に起点階調０／２５５と同じ取り扱いになる。従って、図１の特性に応じて、通常点変換テーブル４ｂ２の最小起点階調は１／２５５，３／２５５であってもよい。補間演算器４ｄは、下位ビット１２が４ビットであるなら隣接補間値を１６等分したいずれかの補間値が算出される。
【００３６】
一方、特異点テーブル４ｂ１からは、起点階調０／２５５に対する２つの補償値が読み出されるので、補間演算器４ｄは、２つの補償値を終点階調の下位ビットによる重み付け補間演算を行って、補間された補償値Ｈを求める。本実施の形態では、特異点変換テーブル４ｂ１は、起点階調０／２５５に対する補償値のみを格納しているが、起点階調４／２５５、８／２５５、１２／２５５に対する補償値をそれぞれ格納してもよい。その場合は、通常点変換テーブル４ｂ２の最小起点階調は１６／２５５となる。つまり、起点階調０〜１６間は特異点変換テーブルを参照し、起点階調１６〜２５５は通常点変換テーブルを参照することになる。特異点変換テーブルからの補償値の場合は、終点階調についての補間演算が行われ、通常点変換テーブルからの補償値の場合は、起点階調と終点階調の両方について補間演算が行われる。
【００３７】
演算器４ｃは、現フレームの画像データnFiに補間演算により求められた補償値Ｈを加算して、表示駆動データnFoを算出し、ソースドライバ３に供給する。ソースドライバ３は、この表示駆動データnFoに対応するアナログの表示駆動信号Ｖｄを生成して表示パネル１に供給する。
【００３８】
第１の実施例では、特性が異なる特異点について補償値変換テーブルを通常点の補償値変換テーブルと別に設けて、前フレームの駆動後状態データがその特異点に該当する場合に特異点変換テーブルから補償値を読み出すようにしたので、より正確な補償値を算出することができる。なお、補償値変換テーブルには、現フレームの画像データに補償値を加算した表示駆動データを格納してもよい。
【００３９】
図６は、第２の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。この構成の図２と異なるところを説明すると、補間演算器が特異点を含む補償値の補間演算を行う第１の補間演算器４ｄ１と、通常点の補償値の補間演算を行う第２の補間演算器４ｄ２とを有し、セレクタ４ｆが、それぞれの補間演算器４ｄ１，４ｄ２が求めた補償値Ｈ１，Ｈ２のいずれかを特異点フラグＦＬに基づいて選択する。また、この例では、フラグ生成部が設けられていないが、フレームメモリ５に８ビットの駆動後状態データを全て格納することで、入力画像データ変換部４ａは、前フレームの駆動後状態データから特異点か否かを判定してフラグＦＬを生成することができる。
【００４０】
図１に示したとおり、起点階調が０／２５５と１６／２５５の間は補償値がノンリニアな特性になっているが、起点階調が１６／２５５から２５５／２５５の間はリニアな特性になっている。そこで、第２の実施の形態では、前フレームの起動後状態データ（起点階調）(n-1)Fpが特異点の０／２５５の場合は補間演算を非線形補間とし、特異点以外の通常点であれば補間演算を直線補間とする。
【００４１】
図７は、第２の実施の形態における２つの補間演算の一例を示す図である。図７（Ａ）が通常点の補間演算器４ｄ２の補間式を示し、図７（Ｂ）が特異点の補間演算器４ｄ１の補間式を示す。通常点の場合は、起点階調間及び終点階調間が共に均等分割補間（直線補間）されるのに対して、特異点の場合は、起点階調間は不均等分割補間（非直線補間）され終点階調間は均等分割補間される。不均等分割補間では、起点階調方向（縦方向）に４：２：１：１で補間演算される。つまり、図１に示したように、特異点０／２５５とその隣の階調点１６／２５５の間は下に凸の特性になっているので、上記のような４：２：１：１の非直線補間を行うことで、特性に対応した正確な補償値を補間演算することができる。
【００４２】
図８は、第２の実施の形態の変形例における液晶表示装置の構成図である。この例では、図６に示した構成と同様に２つの補間演算器４ｄ１，４ｄ２を設け、更に、補償値変換テーブルを特異点のテーブル４ｂ１と通常点のテーブル４ｂ２とに分けた構成にしている。そして、特異点の補償値テーブル４ｂ１から読み出された２点の補償値を補間演算器４ｄ１で補間演算し、通常点の補償値テーブル４ｂ２から読み出された４点の補償値からの補間演算を、起点階調が２／２５５と１６／２５５の間の補間演算は第１の補間演算器４ｄ１で行い、起点階調が１６／２５５以上の補間演算は第２の補間演算器４ｄ２で行う。図６と同様に、補間演算器４ｄ１は起点階調間を非線形補間演算、終点階調間を線形補間演算し、補間演算器４ｄ２はいずれも直線補間演算する。
【００４３】
それに伴って、フラグ生成部４ｈは駆動後状態データnFpが「０」の時の第１のフラグＦＬ１と、「０」〜「１６」の時の第２のフラグＦＬ２とを生成し、フレームメモリ５に格納する。そして、セレクタ４ｆ１では、第１のフラグＦＬ１に応じて補償値Ｈ１かＨ２１のいずれかを選択する。また、セレクタ４ｆ２では、第２のフラグＦＬ２に応じて補償値Ｈ２４かＨ２５のいずれかを選択する。
【００４４】
上記の構成によれば、前フレームの駆動後状態データ(n-1)Fpが０／２５５の場合は、第１の補償値変換テーブル４ｂ１の補償値Ｈ１が読み出され、補間演算器４ｄ１で終点階調間を直線補間演算され、補償値Ｈとして演算器４ｃに供給される。一方、前フレームの駆動後状態データ(n-1)Fpが２／２５５〜１６／２５５の場合は、第２の補償値変換テーブル４ｂ２の補償値Ｈ２１が読み出され、補間演算器４ｄ１で起点階調間を非直線補間、終点階調間を直線補間演算される。更に、前フレームの駆動後状態データ(n-1)Fpが１６／２５５〜２５５／２５５の場合は、第２の補償値変換テーブル４ｂ２の補償値Ｈ２２が読み出され、補間演算器４ｄ２で起点階調間及び終点階調間を直線補間演算される。
【００４５】
図９は、第３の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。液晶表示装置に画像データを供給するホストコンピュータにおいて、任意の周波数が選択可能になっている場合、それに伴って、フレーム周波数又はフレーム期間が異なる。駆動補償はフレーム期間内に各画素が入力画像データの状態になることを補償するために画像データに補償値を加算する駆動方式であるので、フレーム期間が長くなれば補償値は小さくすることができ、フレーム期間が短くなれば補償値は大きくすることが要求される。
【００４６】
そこで、第３の実施の形態では、補償値変換テーブルを、第１の周波数の時の補償値を格納した第１の補償値変換テーブル4b-f1と、第２の周波数の時の補償値を格納した第２の補償値変換テーブル4b-f2とで構成し、フレーム周波数検出部４ｙが検出した周波数Ｆに応じて、周波数補間演算器４ｇが、２つの補償値Ｈ３１，Ｈ３２の内側または外側の補償値を補間演算する。厳密にいえば、第１及び第２の周波数の外側は補外演算される。
【００４７】
図９には周波数補間演算例が示されている。第１の周波数を５０Ｈｚ、第２の周波数を７３Ｈｚとし、フレーム周波数検出部４ｙは、その間を４等分して３種類の周波数を検出する。そして、第１の補償値変換テーブル4b-f1内の補償値Ａと第２の補償値変化テーブル4b-f2内の補償値Ｂと、検出した周波数Ｆから、周波数補間演算器４ｇが直線補間により検出周波数に対応した補償値Ｈ３３を求める。第３の実施の形態でも、下位ビット１２による補間演算が補間演算器４ｄで行われている。従って、補償値Ｈ３１及びＨ３２は４点の補償値である。そして、周波数補間演算器４ｇと補間演算器４ｄとは順番を逆にしてもよい。
【００４８】
以上の通り、補償値の特性異なる特異点については補償値変換テーブルを別に設けることで、または補間演算器を異ならせることで、より適切な補償値を補間演算することができる。また、最小、最大フレーム周波数に対応する補償値変換テーブルを設けることで、異なるフレーム周波数に対応してより適切な補償値を補間演算することができる。
【００４９】
上記の実施の形態では、前フレームの階調値を駆動後状態データ(n-1)Fpとしたが、駆動後状態データ生成部４ｘを設けない場合は、補償駆動により入力画像データnFiの状態に駆動されたものとみなして、前フレームの階調値を前フレームの画像データ(n-1)Fiにすることもできる。但し、駆動後状態が必ずしも画像データ通りにならない場合は、補償値が適切でない場合がある。
【００５０】
以上、実施の形態例をまとめると以下の付記の通りである。
【００５１】
（付記１）液晶表示装置の制御回路において、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、
当該表示駆動データ生成部は、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの上位ビットの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルと、
当該変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、前記現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの下位ビットに応じて補間演算して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部とを有し、
前記変換テーブルは、前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点変換テーブルと、前記第１のデータ以外の前フレームの駆動後状態データについての通常点変換テーブルとを有し、
更に、前記表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータか否かに応じて、前記特異点変換テーブルまたは通常点変換テーブルを選択することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５２】
（付記２）付記１において、
更に、前記駆動後状態データを格納するフレームメモリを有し、当該フレームメモリには、当該駆動後状態データが第１のデータであるか否かを示すフラグが格納され、当該フラグに応じて前記特異点変換テーブルまたは通常点変換テーブルが選択されることを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５３】
（付記３）付記１において、
前記特異点変換テーブルからは、前記現フレームの画像データの上位ビットに対応する２つの隣接する補償データ又は補償表示駆動データが読み出され、前記現フレームの画像データの下位ビットに応じて補間演算が行われ、
前記通常点変換テーブルからは、前記前フレームの駆動後状態データ及び現フレームの画像データの上位ビットそれぞれに対応する４つの隣接する補償データ又は補償表示駆動データが読み出され、前記前フレームの駆動後状態データ及び現フレームの画像データの下位ビットに応じて補間演算が行われることを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５４】
（付記４）液晶表示装置の制御回路において、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、
当該表示駆動データ生成部は、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの上位ビットの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルと、
当該変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、前記現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの下位ビットに応じて補間演算して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部とを有し、
前記補間演算部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点補間演算ユニットと、前記第１のデータ以外の前フレームの駆動後状態データに対する通常点補間演算ユニットとを有し、
更に、前記表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータか否かに応じて、前記特異点補間演算ユニットまたは通常点補間演算ユニットを選択することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５５】
（付記５）付記４において、
更に、前記駆動後状態データを格納するフレームメモリを有し、当該フレームメモリには、当該駆動後状態データが第１のデータであるか否かを示すフラグが格納され、当該フラグに応じて前記特異点補間演算ユニットまたは通常点補間演算ユニットが選択されることを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５６】
（付記６）付記４において、
前記特異点補間演算ユニットは、前記前フレームの駆動後状態データについて非線形補間演算を行い、前記通常点補間演算ユニットは、前記前フレームの駆動後状態データについて線形補間演算を行うことを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５７】
（付記７）付記４において、
前記変換テーブルは、前フレームの駆動後状態データが第２のデータの時の特異点変換テーブルと、前記第２のデータ以外の前フレームの駆動後状態データについての通常点変換テーブルとを有し、
更に、前記表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第２のデータか否かに応じて、前記特異点変換テーブルまたは通常点変換テーブルを選択することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５８】
（付記８）液晶表示装置の制御回路において、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、
当該表示駆動データ生成部は、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルを有し、
当該変換テーブルは、第１のフレーム周波数に対応する第１の変換テーブルと、第２のフレーム周波数に対応する第２の変換テーブルとを有し、
前記表示駆動データ生成部は、前記第１及び第２の変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、現在のフレーム周波数に応じて補間演算（補外演算を含む）して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部を有することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００５９】
（付記９）付記８において、
更に、現在のフレーム周波数を検出するフレーム周波数検出部を有することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
【００６０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、より適切な補償値または補償表示駆動データを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】前フレームの駆動後状態と補償値との関係を示す図である。
【図２】液晶表示装置の概略構成図である。
【図３】第１の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。
【図４】補償値の変換テーブルの一例を示す図表である。
【図５】図４（Ｂ）の通常点変換テーブル４ｂ２と図４（Ｃ）の特異点変換テーブル４ｂ１とを示すグラフ図である。
【図６】第２の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。
【図７】第２の実施の形態における２つの補間演算の一例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態の変形例における液晶表示装置の構成図である。
【図９】第３の実施の形態における液晶表示装置の構成図である。
【符号の説明】
４ｂ１：第１の補償値変換テーブル、４ｂ２：第２の補償値鉛管テーブル
４ｄ：補間演算器、１０：上位ビット、１２：下位ビット、
nFi：現フレームの画像データ、nFp：駆動後状態データ、
nFo：表示駆動データ
Claims (4)
- 液晶表示装置の制御回路において、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、
当該表示駆動データ生成部は、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの上位ビットの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルと、
当該変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、前記現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの下位ビットに応じて補間演算して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部とを有し、
前記変換テーブルは、前フレームの駆動後状態データが第１のデータの時の特異点変換テーブルと、前記第１のデータ以外の前フレームの駆動後状態データについての通常点変換テーブルとを有し、
更に、前記表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが第１のデータか否かに応じて、前記特異点変換テーブルまたは通常点変換テーブルを選択することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。 - 請求項１において、
前記特異点変換テーブルからは、前記現フレームの画像データの上位ビットに対応する２つの隣接する補償データ又は補償表示駆動データが読み出され、前記現フレームの画像データの下位ビットに応じて補間演算が行われ、
前記通常点変換テーブルからは、前記前フレームの駆動後状態データ及び現フレームの画像データの上位ビットそれぞれに対応する４つの隣接する補償データ又は補償表示駆動データが読み出され、前記前フレームの駆動後状態データ及び現フレームの画像データの下位ビットに応じて補間演算が行われることを特徴とする液晶表示装置の制御回路。 - 液晶表示装置の制御回路において、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの組合せに対応する表示駆動データを生成する表示駆動データ生成部を有し、
当該表示駆動データ生成部は、
現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの上位ビットの組合せに対応する補償データ又は補償表示駆動データを格納する変換テーブルと、
当該変換テーブルから読み出された補償データ又は補償表示駆動データを、前記現フレームの画像データと前フレームの駆動後状態データの下位ビットに応じて補間演算して補間補償データ又は補間補償表示駆動データを生成する補間演算部とを有し、
前記補間演算部は、前フレームの駆動後状態データが特異点を含む複数のデータの時の特異点補間演算ユニットと、前記特異点を含む複数のデータ以外の前フレームの駆動後状態データに対する通常点補間演算ユニットとを有し、
更に、前記表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが前記特異点を含む複数のデータか否かに応じて、前記特異点補間演算ユニットまたは通常点補間演算ユニットを選択することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。 - 請求項３において、
前記変換テーブルは、前フレームの駆動後状態データが前記特異点のデータの時の特異点変換テーブルと、前記特異点のデータ以外の前フレームの駆動後状態データについての通常点変換テーブルとを有し、
更に、前記表示駆動データ生成部は、前フレームの駆動後状態データが前記特異点のデータか否かに応じて、前記特異点変換テーブルまたは通常点変換テーブルを選択することを特徴とする液晶表示装置の制御回路。
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