JP4571782B2 - Image processing method and liquid crystal display device using the same - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に表示する画像の画質を向上させる画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、薄膜トランジスタ(Thin Film Transisitor:TFT)をスイッチング素子として備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置(以下、「TFT−LCD」という)はあらゆる表示用途に広く用いられている。このような状況においてTFT-LCDの表示品位の向上が望まれており、特に斜め方向から画面を見ても良好な表示が得られる広い視野角を有するTFT−LCDが求められている。
【0003】
広視野角TFT−LCDとしてMVA(Multi−domain Vertical Alignment)型液晶表示装置が実用化されている。MVA-LCDはTN(ねじれネマチック)型のLCD等に比べ圧倒的に広い視野角を有している。しかしながら、MVA-LCDでは、中間調を表示させた画面を上下左右の斜め方向から観察すると中間調色の輝度が上昇してしまう問題を抱えている。例えば、人の顔を表示しているような場合、画面法線に対して上下左右の斜め方向から見ると、本来肌色であるべき色が白く且つのっぺりした色になってしまう。
【0004】
この現象を解決するためにハーフトーン駆動技術(以下、「HT駆動」という)が知られている。HT駆動はある階調の色を表示する際に、本来の輝度より明るくする表示及び暗くする表示を1フレーム毎に交互に繰り返し表示して、人間の目の残像効果で本来の色を表示する手法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、システム側からインターレース方式で入力される映像信号をHT駆動で液晶表示装置に表示することが懸案となっている。通常のテレビジョン表示にあっては放送帯域を節約するために映像データを櫛抜きにして奇数ライン用の表示と偶数ライン用の表示とを交互に表示させるインターレース駆動が用いられている。図28はインターレース方式における映像信号の送信手順を模式的に示している。インターレース方式では、まず、1番目の奇数(Odd)フィールドO1用の映像信号O11〜O15(5ライン分を例示している。以下同様)が送信側からテレビジョン受像機に送られる。次いで、順次、1番目の偶数(Even)フィールドE1用の映像信号E11〜E15が送られ、次に2番目の奇数フィールドO2用の映像信号O21〜O25が送られ、次に、2番目の偶数フィールドE2用の駅増信号E21〜E25が送られてくる。
【0006】
図29は、図28に示すインターレース方式の映像信号を用いてCRT(Cathode Ray Tube)に画像を表示している状態を模式的に示している。まず、1番目の奇数フィールドO1用の映像信号O11が水平ラインの先頭(第1ライン)に書き込まれ、これ以降の奇数ラインに映像信号O12〜O15が順次書き込まれる。このとき偶数ラインE11〜E15には映像信号が書き込まれない。CRTは自発光型の表示装置であるため、偶数ラインE11〜E15は黒表示105となる。こうして奇数フィールドO1が表示される。
【0007】
次に、1番目の偶数フィールドE1用の映像信号E11が第2水平ラインに書き込まれ、これ以降の偶数ラインに映像信号E12〜E15が順次書き込まれる。このとき奇数ラインO11〜O15には映像信号が書き込まれず黒表示105となる。こうして偶数フィールドE1が表示される。
【0008】
1番目の奇数フィールドO1と1番目の偶数フィールドE1で第1フレームが構成され、第1フレームの書き込みで1つの画面が表示される。以下同様にして第2フレーム以降の画像も表示される。
【0009】
図30は、図28に示すインターレース方式の映像信号を用いてTFT-LCDに画像を表示させる一般的な手法を模式的に示している。まず、1番目の奇数フレームf1用の映像信号O11が水平ラインの先頭(第1ライン)に書き込まれ、これ以降の奇数ラインに映像信号O12〜O15が順次書き込まれる。この奇数フレームf1において、第2ライン及びそれ以降の各偶数ラインには、各偶数ラインに隣接する前後の奇数ラインの映像信号O1nとO1n+1とに基づいて生成した補間映像信号SDが書き込まれる。
【0010】
次に、1番目の偶数フレームf2用の映像信号E11が第2ラインに書き込まれ、これ以降の偶数ラインに映像信号E12〜E15が順次書き込まれる。この偶数フレームf2において、各奇数ラインには、各奇数ラインに隣接する前後の偶数ラインの映像信号E1nとE1n+1とに基づいて生成した補間映像信号SDが書き込まれる。なお、第1ラインについては例えば映像信号E11が書き込まれる。以下同様にして2番目以降の奇数フレームf(2n+1)及び偶数フレームf(2n)の画像が順次表示される。
【0011】
ところが図30に示したような表示方法でTFT-LCDに画像を表示させると、映像信号に本来含まれていた情報量が減少してしまうという欠点を有している。非書き込みラインには補間映像信号SDが書き込まれて情報量は増えているが当該情報はあくまでも予測された不正確な情報である。そして、奇数フレームf(2n+1)の書き込みでは偶数ラインに書き込むべき真の映像信号は消されており、偶数フレームf(2n)でも同様であるため、消される情報は情報全体の半分に相当してしまう。
【0012】
本発明の目的は、インターレース方式の映像信号が入力された場合でも広視野角で色再現性に優れた画像を表示できる画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、インターレース方式で入力された画像信号から高階調側データと低階調側データとを生成し、前記高階調側データと前記低階調側データとを時間的又は空間的の少なくとも一方で混合して画像を表示させることを特徴とする画像処理方法によって達成される。
【0014】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施の形態〕
本発明の第1の実施の形態による画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置について図1乃至図10を用いて説明する。本実施の形態による画像処理方法は、インターレース方式の映像信号をMVA−LCDに入力して画像表示をさせるに際して、改良されたハーフトーン駆動技術を利用する点に特徴を有している。
図1を用いて本実施の形態による画像処理方法の動作原理について説明する。図1は、図28に示すインターレース方式の映像信号を例にとってMVA−LCDに画像を表示させる際の方法を模式的に示している。
【0015】
まず、1番目の奇数フレームf1用の映像信号O11に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号O11Hを生成して水平ラインの先頭(第1ライン)に書き込む。次に、映像信号O11より輝度を落とした補間映像信号SDLを生成して第2ラインに書き込む。第3ライン以降の奇数ラインに対しても、本来の階調より輝度を上げた映像信号を生成してそれぞれ書込み、第4ライン以降の偶数ラインに対しては、前段の隣接奇数ラインの輝度より低い補間映像信号SDLを生成して書き込む。
【0016】
1番目の奇数フレームf1の画像が表示されたら、次に、1番目の偶数フレームf2用の映像信号E11より輝度を落とした補間映像信号SDLを生成して第1ラインに書き込む。次に、映像信号E11に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号E11Hを生成して第2ラインに書き込む。第4ライン以降の偶数ラインに対しても、本来の階調より輝度を上げた映像信号を生成してそれぞれ書込み、第3ライン以降の奇数ラインに対しては、後段の隣接偶数ラインの輝度より低い補間映像信号SDLを生成して書き込む。
【0017】
以下同様にして2番目以降の奇数フレームf(2n+1)及び偶数フレームf(2n)の画像が順次表示される。本実施の形態による画像表示方法を実施することにより、時間的及び空間的にHT駆動をすることができるため、インターレース方式の映像信号を入力してMVA−LCDで表示させる場合に広視野角で色再現性に優れた画像表示が可能となる。
【0018】
[第1の駆動方法]
次に、本実施の形態による画像処理方法において、インターレース方式の映像信号を液晶表示装置にHT駆動を用いて表示するための第1の駆動方法について説明する。図2は、図28に示すインターレース方式の映像信号を例にとってMVA−LCDに画像を表示させる際の方法を模式的に示している。図2において、符号Oは奇数フレーム(Oddフレーム)を表し、符号Eは偶数フレーム(Evenフレーム)を表し、符号Hは本来の階調より輝度を上げていることを表し、符号Lは本来の階調より輝度を下げていることを表している。さらに、符号Oに続く2つの添字は奇数フレームでのフレーム順位と奇数ラインでのライン順位を表している。また、符号Eに続く2つの添字は偶数フレームでのフレーム順位と偶数ラインでのライン順位を表している。例えば「O21H」は第2番目の奇数フレームの1ライン目の映像信号が当該画素の本来の階調より輝度を上げて書き込まれていることを示す。
【0019】
まず、1番目の奇数フレームf1用の映像信号O11に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号O11Hを生成して水平ラインの先頭(第1ライン)に書き込む。次に、生成された映像信号O11Hとの合成輝度が映像信号O11で生じる輝度に略等しくなるように映像信号O11より輝度を落とした補間映像信号O11Lを生成して第2ラインに書き込む。第3ライン以降の奇数ラインに対しても、本来の階調より輝度を上げた映像信号O1nHを生成してそれぞれ書込み、第4ライン以降の偶数ラインに対しては、前段の隣接奇数ラインの輝度より低い補間映像信号O1nLを生成して書き込む。
【0020】
1番目の奇数フレームf1の画像が表示されたら、次に、1番目の偶数フレームf2用の映像信号E11に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号E11Hを生成する。生成された映像信号E11Hとの合成輝度が映像信号E11で生じる輝度に略等しくなるように映像信号E11より輝度を落とした補間映像信号E11Lを生成して第1ラインに書き込む。第2ラインには、映像信号E11Hが書き込まれる。第4ライン以降の偶数ラインに対しても、本来の階調より輝度を上げた映像信号E1nHを生成してそれぞれ書込み、第3ライン以降の奇数ラインに対しては、後段の隣接偶数ラインの輝度より低い補間映像信号E1nLを生成して書き込む。
【0021】
以下同様にして2番目以降の奇数フレームf(2n+1)及び偶数フレームf(2n)の画像が順次表示される。本実施の形態による画像表示方法を実施することにより、時間的及び空間的にHT駆動をすることができるため、インターレース方式の映像信号を入力してMVA−LCDで表示させる場合に広視野角で色再現性に優れた画像表示が可能となる。なお、奇数ライン及び偶数ラインに映像信号を書き込む際に本来の輝度より上げるか下げるかの組み合わせは上記に限られないし、MVA-LCDに画像を表示している際に適宜変更できる。
【0022】
[第2の駆動方法]
次に、本実施の形態による画像処理方法において、インターレース方式の映像信号に基づく画像をHT駆動を用いてMVA-LCDに表示するための第2の駆動方法について説明する。本駆動方法は奇数列ライン及び偶数列ラインについても本来の階調より輝度を変化させる点に特徴を有している。図3は第2の駆動方法を示しており、MVA-LCDのn行×m列の画素領域のうち(第1〜第4)行×(第1〜第4)列の16個の画素を例示している。図3以降において、符号Oは奇数フレーム(Oddフレーム)を表し、符号Eは偶数フレーム(Evenフレーム)を表し、符号Hは本来の階調より輝度を上げていることを表し、符号Lは本来の階調より輝度を下げていることを表している。さらに、符号Oに続く3つの添字は順に、奇数フレームでのフレーム順位、奇数水平ラインでのライン順位io、及び奇遇込みの垂直ラインのライン順位jを表している。また、符号Eに続く3つの添字は順に、偶数フレームでのフレーム順位、偶数水平ラインでのライン順位ie、及び奇遇込みの垂直ラインのライン順位jを表している。例えば「O213H」は、2番目の奇数フレームであり、奇数水平ラインのi=1番目且つ垂直ラインのj=3番目の映像信号が当該画素の本来の階調より輝度を上げて書き込まれていることを示す。
【0023】
図3に示すように第1番目の奇数フレームf1では、偶数水平ライン第ie行第(2j−1)列の画素(以下、画素(ie,(2j−1))と記述する。また、ieは偶数水平ラインでのライン順位であり、ie=1,2,・・・,(n−1)/2,n/2であり、j=1,2,・・・,(m−1)/2,m/2である)の映像信号には、前段の奇数水平ライン第io行の画素(io,(2j−1))のための映像信号O1io(2j−1)が用いられる。但し、ioは奇数水平ラインでのライン順位であり、io=1,2,・・・,(n−1)/2,n/2である。また、画素(ie,2j)の映像信号には、前段の画素(io,2j)のための映像信号O1io(2j)が用いられる。
【0024】
また、画素(io,(2j−1))には、映像信号O1io(2j−1)の本来の階調より輝度を上げた映像信号O1io(2j−1)Hが書き込まれる。一方、画素(ie,(2j−1))には、映像信号O1io(2j−1)の本来の階調より輝度を下げた映像信号O1io(2j−1)Lが書き込まれる。
【0025】
また、画素(io,(2j))には、映像信号O1io(2j)の本来の階調より輝度を下げた映像信号O1io(2j)Lが書き込まれる。一方、画素(ie,(2j))には、映像信号O1io(2j)の本来の階調より輝度を上げた映像信号O1io(2j)Hが書き込まれる。
【0026】
従って、各画素に書き込まれる映像信号の輝度は本来の輝度より輝度を上げた画素と下げた画素とが縦横交互(市松模様)に並ぶことになる。
【0027】
次に、第1番目の偶数フレームf2では、画素(io,(2j−1))の映像信号には、後段の画素(ie,(2j−1))のための映像信号E1ie(2j−1)が用いられる。また、画素(io,2j)の映像信号には、後段の画素(ie,2j)のための映像信号E1ie(2j)が用いられる。
【0028】
また、画素(io,(2j−1))には、映像信号E1ie(2j−1)の本来の階調より輝度を下げた映像信号E1ie(2j−1)Lが書き込まれる。一方、画素(ie,(2j−1))には、映像信号E1ie(2j−1)の本来の階調より輝度を上げた映像信号E1ie(2j−1)Hが書き込まれる。
【0029】
また、画素(io,(2j))には、映像信号E1ie(2j)の本来の階調より輝度を上げた映像信号E1ie(2j)Hが書き込まれる。一方、画素(ie,(2j))には、映像信号E1ie(2j)の本来の階調より輝度を下げた映像信号E1ie(2j)Lが書き込まれる。
【0030】
従って、各画素に書き込まれる映像信号の輝度は本来の輝度より輝度を上げた画素と下げた画素とが縦横交互(市松模様)に並ぶことになる。同様の動作により順次第2番目の奇数フレームf3、第2番目の偶数フレームf4、及びそれ以降のフレームに対し本駆動方法を適用することにより、広視野角で色再現性に優れた画像表示が可能となる。
【0031】
[第3の駆動方法]
次に、本実施の形態による画像処理方法において、インターレース方式の映像信号に基づく画像をHT駆動を用いてMVA-LCDに表示するための第3の駆動方法について図4を用いて説明する。図4は、図28に示すインターレース方式の映像信号を例にとってMVA−LCDに画像を表示させる際の方法を模式的に示している。
【0032】
まず、1番目の奇数フレームf1用の映像信号O11〜O15に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号O11H〜O15Hを生成して水平ラインの先頭(第1ライン)から本来の表示ラインに順次書き込む。
【0033】
1番目の奇数フレームf1の画像が表示されたら、次に、1番目の偶数フレームf2において、偶数フレームf2用の映像信号E11〜E15に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号E11H〜E15Hを生成すると共に、1番目の奇数フレームf1用の映像信号O11〜O15に対して本来の階調より輝度を下げた映像信号O11L〜O15Lを生成して、所定の水平ラインにこれら映像信号O11L〜O15L及び映像信号E11H〜E15Hをそれぞれ所定の水平ラインに順次書き込む。
【0034】
1番目の偶数フレームf2の画像が表示されたら、次に、2番目の奇数フレームf3において、奇数フレームf3用の映像信号O21〜O25に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号O21H〜O25Hを生成すると共に、1番目の偶数フレームf2用の映像信号E11〜E15に対して本来の階調より輝度を下げた映像信号E11L〜E15Lを生成して、所定の水平ラインにこれら映像信号E11L〜E15L及び映像信号O21H〜O25Hをそれぞれ所定の水平ラインに順次書き込む。
【0035】
2番目の奇数フレームf3の画像が表示されたら、次に、2番目の偶数フレームf4において、偶数フレームf4用の映像信号E21〜E25に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号E21H〜E25Hを生成すると共に、2番目の奇数フレームf3用の映像信号O21〜O25に対して本来の階調より輝度を下げた映像信号O21L〜O25Lを生成して、所定の水平ラインにこれら映像信号O21L〜O25L及び映像信号E21H〜E25Hをそれぞれ所定の水平ラインに順次書き込む。
【0036】
このように、映像信号Okio(k=1、2、3、4、…)と映像信号Ekieは相互に1フレーム遅れながら送られてくるが、奇数ラインと偶数ラインには本来書き込むべき映像信号を書き込むことができる。さらに本来の輝度より輝度を上げた映像信号と下げた映像信号を交互に書き込むことができる。このようにすることにより、時間的及び空間的にHT駆動することができる。
【0037】
[第4の駆動方法]
次に、本実施の形態による画像処理方法において、インターレース方式の映像信号に基づく画像をHT駆動を用いてMVA-LCDに表示するための第4の駆動方法について図5を用いて説明する。図5は第4の駆動方法を示しており、MVA-LCDのn行×m列の画素領域のうち(第1〜第4)行×(第1〜第4)列の16個の画素を例示している。
【0038】
まず、1番目の奇数フレームf1用の映像信号O1io(2j−1)に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号O1io(2j−1)Hを生成し、映像信号O1io(2j)に対して本来の階調より輝度を下げた映像信号O1io(2j)Lを生成し、映像信号O1io(2j−1)Hを画素(io,(2j−1))に書き込み、映像信号O1io(2j)Lを画素(io,2j)に書き込む。
【0039】
1番目の奇数フレームf1の画像が表示されたら、次に、1番目の偶数フレームf2用の映像信号E1ie(2j−1)に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号E1ie(2j−1)Hを生成し、映像信号E1ie(2j)に対して本来の階調より輝度を下げた映像信号E1ie(2j)Lを生成する。それと共に、1番目の奇数フレームf1用の映像信号O1io(2j−1)に対して本来の階調より輝度を下げた映像信号O1io(2j−1)Lを生成し、映像信号O1io(2j)に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号O1io(2j)Hを生成する。
【0040】
そして、映像信号O1io(2j−1)Lを画素(io,(2j−1))に書き込み、映像信号O1io(2j)Hを画素(io,2j)に書き込むと共に、映像信号E1ie(2j−1)Hを画素(ie,(2j−1))に書き込み、映像信号E1ie(2j)Lを画素(ie,(2j))に書き込む。
【0041】
1番目の偶数フレームf2の画像が表示されたら、次に、2番目の奇数フレームf3用の映像信号O2io(2j−1)に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号o2io(2j−1)Hを生成し、映像信号o2io(2j)に対して本来の階調より輝度を下げた映像信号O2io(2j)Lを生成する。それと共に、1番目の偶数フレームf2用の映像信号E1ie(2j−1)に対して本来の階調より輝度を下げた映像信号E1ie(2j−1)Lを生成し、映像信号E1ie(2j)に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号E1ie(2j)Hを生成する。
【0042】
そして、映像信号O2io(2j−1)Hを画素(io,(2j−1))に書き込み、映像信号O2io(2j)Lを画素(io,2j)に書き込むと共に、映像信号E1ie(2j−1)Lを画素(ie,(2j−1))に書き込み、映像信号E1ie(2j)Hを画素(ie,(2j))に書き込む。
【0043】
2番目の奇数フレームf3の画像が表示されたら、次に、2番目の偶数フレームf4用の映像信号E2ie(2j−1)に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号E2ie(2j−1)Hを生成し、映像信号E2ie(2j)に対して本来の階調より輝度を下げた映像信号E2ie(2j)Lを生成する。それと共に、2番目の奇数フレームf3用の映像信号O2io(2j−1)に対して本来の階調より輝度を下げた映像信号O2io(2j−1)Lを生成し、映像信号O2io(2j)に対して本来の階調より輝度を上げた映像信号O2io(2j)Hを生成する。
【0044】
そして、映像信号O2io(2j−1)Lを画素(io,(2j−1))に書き込み、映像信号O2io(2j)Hを画素(io,2j)に書き込むと共に、映像信号E2ie(2j−1)Hを画素(ie,(2j−1))に書き込み、映像信号E2ie(2j)Lを画素(ie,(2j))に書き込む。
【0045】
当該書き込み動作では奇数ラインには奇数ライン用の映像信号Okiojが書き込まれ、偶数ラインには偶数ライン用の映像信号Ekiejが書き込まれる。
例えば、画素2に着目すると2フレームにまたがって本来の輝度より輝度を上げる映像信号O114Hと輝度を下げる映像信号O114Lが書き込まれている。
また、奇数ラインは奇数ライン用の映像信号O1iojが送られてきた奇数フレームf1から書き込み動作を開始し、偶数ラインは偶数ライン用の映像信号E1iejが送られてきた偶数フレームf2から書き込み動作を開始するので、奇数ラインの書き込みと偶数ラインの書き込みとでは位相が1フレームずれることになる。なお、画面全体でみると各画素に書き込まれる映像信号の輝度は本来の輝度より輝度を上げた画素と下げた画素とが縦横交互(市松模様)に並ぶことになる。
【0046】
[第1乃至第4の駆動方法の効果]
図2で説明した第1の駆動方法を用いると映像信号は捨てられるものが全く存在しない。さらに本来の階調より輝度を上げた画素と下げた画素とがライン毎に交互に並ぶのでフリッカが生じることはない。図2に示すように、奇数ラインには奇数ライン用映像信号Okioの本来の階調より輝度を上げた(又は下げた)映像信号OkioH(又はOkioL)が必ず書き込まれ、偶数ラインには偶数ライン用映像信号Ekieの本来の階調より輝度を下げた(又は上げた)映像信号EkieL(又はEkieH)が必ず書き込まれる。この場合には、表示画面の中心となる輝度を上げた表示は本来書き込まれる画素に書き込まれることになって解像度の低下は最低限に抑えられることになる。さらに、図3で説明した第2の駆動方法のように、画面全体で本来の階調より輝度を上げた画素と下げた画素とを縦横交互に並べることも可能である。当該表示における輝度の高低は市松模様となってフリッカは視認されず、さらに横筋のような特殊な表示不良を防止することができる。
【0047】
図2及び図3で説明した第2及び第2の駆動方法では映像信号自体は捨てられていないものの、奇数ラインに書かれるべき情報が偶数ラインにも書かれるので画像の精細度が落ちる可能性を有している。
【0048】
図4で説明した第3の駆動方法を用いると、映像信号は全く捨てられず且つ奇数ライン用の映像信号Okioは必ず奇数ラインに表示され、偶数ライン用の映像信号Ekieは必ず偶数ラインに表示されることになって解像度の低下が生じない。さらに、本来の輝度より輝度を上げた画素と下げた画素とがライン毎に交互に表示されるのでフリッカは生じない。また、1つのラインに限って見ると時間的に輝度を上げた画素と下げた画素とが交互に表示されるので違和感のない表示となる。
【0049】
図5で説明した第4の駆動方法では画面全体で本来の輝度より輝度を上げた画素と下げた画素とを縦横交互に並べることが可能である。当該表示における輝度の高低は市松模様となってフリッカは視認されず、さらに横筋のような特殊な表示不良を防止することができ、より一層高品位な表示画面となる。
【0050】
[第1の駆動方法の実施例]
図6に第1の駆動方法における1フレームの画像表示動作のフローチャートを示す。まず、液晶表示装置に入力された信号形式がインターレース方式かノンインターレース方式かを判断する(ステップS1)。信号形式がノンインターレース方式の場合は別メニューで信号処理を行う(ステップS2)。なお、ステップS2に関しては説明を省略する。信号形式がインターレース方式の場合は画素毎に階調変換テーブルを参照して本来の輝度より輝度を上げる際の変換後の映像信号(以下、「高輝度側映像信号」という)及び輝度を下げる際の変換後の映像信号(以下、「低輝度側映像信号」という)を作成し、当該作成したそれぞれの映像信号をラインメモリに格納する(ステップS3)。
【0051】
次に奇数フレームか偶数フレームかの判断を行う(ステップS4)。奇数フレームと判断された場合は奇数ラインに高輝度側映像信号を書き込む(ステップS5)。次に、偶数ラインに低輝度側映像信号を書き込む(ステップS6)。一方、ステップS4で偶数フレームと判断した場合は、奇数ラインに低輝度側映像信号を書き込み(ステップS7)、次いで、偶数ラインに高輝度側映像信号を書き込む(ステップS8)。書き込まれた映像信号に基づいて液晶表示装置に画像が表示されて(ステップS9)、1フレームの画像表示が終了する。なお、次のフレームの表示動作はステップS3から繰り返し行われる。
【0052】
当該動作によって奇数ラインには奇数ラインの高輝度側映像信号が書き込まれ、偶数ラインには偶数ラインの高輝度側映像信号が書き込まれる。人間の目には高輝度側映像信号が解像度を決める要素として強く認識されるので、解像度の低下が最低限に抑えられる。なお、奇数フレーム及び偶数フレームで書き込む高輝度側及び低輝度側映像信号の組み合わせを変えてもよい。また、当該組み合わせをフレーム毎に変化させてももちろんよい。
【0053】
[第2の駆動方法の実施例]
図7に第2の駆動方法における1フレームの画像表示動作のフローチャートを示す。まず、液晶表示装置に入力された信号形式がインターレース方式かノンインターレース方式かを判断する(ステップS11)。信号形式がノンインターレース方式の場合は別メニューで信号処理を行う(ステップS12)。なお、ステップS12に関しては説明を省略する。信号形式がインターレース方式の場合は画素毎に階調変換テーブルを参照して高輝度側映像信号及び低輝度側映像信号を作成し、当該作成したそれぞれの映像信号をラインメモリに格納する(ステップS13)。
【0054】
次に奇数フレームか偶数フレームかの判断を行う(ステップS14)。奇数フレームと判断した場合は奇数ラインの赤、緑、青(RGB)を一組とした各画素に高輝度側映像信号と低輝度側映像信号を交互に書き込んでいく(ステップS15)。ステップS15において各奇数ラインのそれぞれの書き始めの画素には高輝度側映像信号を書き込む。次いで、偶数ラインのRGBを一組とした各画素に奇数ライン用の低階調側映像信号及び高輝度側映像信号を交互に書き込んでいく(ステップS16)。ステップS16において、各偶数ラインのそれぞれの書き始めの画素には低輝度側映像信号を書き込む。
【0055】
一方、偶数フレームと判断した場合は奇数ラインのRGBを一組とした各画素に偶数ライン用の低輝度側映像信号及び高輝度側映像信号を交互に書き込んでいく(ステップS17)。ステップS17において、各奇数ラインのそれぞれの書き始めの画素には低輝度側映像信号を書き込む。次に、偶数ラインのRGBを一組とした各画素に高輝度側映像信号と低輝度側映像信号を交互に書き込んでいく(ステップS18)。ステップS18において各偶数ラインのそれぞれの書き始めの画素には高輝度側映像信号を書き込む。書き込まれた映像信号に基づいて液晶表示装置に画像が表示されて(ステップS19)、1フレームの画像表示が終了する。なお、次のフレームの表示動作はステップS13から繰り返し行われる。
【0056】
当該動作によって表示画面内で高輝度側映像信号と低輝度側映像信号とが上下左右に隣接する画素同士で交互に表示される。さらに各画素にはフレーム毎に高輝度側映像信号と低輝度側映像信号とが交互に表示される。従って、各画素は空間と時間の双方で高輝度側及び低輝度側映像信号を交互に表示することになる。
奇数フレームでは奇数ライン用の映像信号が所定の画素で表示されるので空間的及び時間的なずれが全くない。しかし偶数ラインに奇数ライン用の映像信号が表示されるので解像度は劣化することになる。なお、奇数フレーム及び偶数フレームで書き込む高輝度側及び低輝度側映像信号の組み合わせを変えてもよい。また、当該組み合わせをフレーム毎に変化させてももちろんよい。
【0057】
[第3の駆動方法の実施例]
図8に第3の駆動方法における1フレームの画像表示動作のフローチャートを示す。まず、液晶表示装置に入力された信号形式がインターレース方式かノンインターレース方式かを判断する(ステップS21)。信号形式がノンインターレース方式の場合は別メニューで信号処理を行う(ステップS22)。なお、ステップS22に関しては説明を省略する。信号形式がインターレース方式の場合は画素毎に階調変換テーブルを参照して高輝度側映像信号及び低輝度側映像信号を作成する(ステップS23)。
【0058】
次に奇数フレームか偶数フレームかの判断を行う(ステップS24)。奇数フレームと判断した場合はステップS23で作成した高輝度側及び低輝度側映像信号をフレームメモリOddに格納する(ステップS25)。次いで、当該フレームメモリOddに格納した高輝度側映像信号を奇数ラインに書き込む(ステップS26)。次いで、フレームメモリEvenに格納されている低輝度側映像信号を偶数ラインに書き込む(ステップS27)。このときフレームメモリEvenには当該奇数フレームの1フレーム前の偶数フレームで作成された高輝度側及び低輝度側映像信号が格納されている。
【0059】
一方、偶数フレームと判断した場合はステップS23で作成した高輝度側及び低輝度側映像信号をフレームメモリEvenに格納する(ステップS28)。次いで、フレームメモリOddに格納されている低輝度側映像信号を奇数ラインに書き込む(ステップS29)。このときフレームメモリOddには当該偶数フレームの1フレーム前の奇数フレームで作成された高輝度側及び低輝度側映像信号が格納されている。次いで、当該フレームメモリEvenに格納した高輝度側映像信号を偶数ラインに書き込む(ステップS30)。書き込まれた映像信号に基づいて液晶表示装置に画像が表示されて(ステップS31)、1フレームの画像表示が終了する。なお、次のフレームの表示動作はステップS23から繰り返し行われる。
【0060】
図8の説明では、当該奇数(又は偶数)フレームは高輝度側映像信号を奇数ライン(又は偶数ライン)に書き込んで、当該奇数(又は偶数)フレームの1フレーム前の偶数(又は奇数)フレームの低輝度側映像信号を偶数ライン(又は奇数ライン)に書き込んで画像表示を行っている。しかし、当該奇数(又は偶数)フレームで低輝度側映像信号を奇数ライン(又は偶数ライン)に書き込み、当該奇数(又は偶数)フレームの1フレーム前の偶数(又は奇数)フレームの高輝度側映像信号を偶数ライン(又は奇数ライン)に書き込んで画像表示を行ってもよい。偶数ライン奇数ラインについての記述も入れ替えることが可能である。また、フレーム毎に書き込み方法の組み合わせを変更してももちろんよい。
【0061】
[第4の駆動方法の実施例]
図9に第4の駆動方法における1フレームの画像表示動作のフローチャートを示す。まず、液晶表示装置に入力された信号形式がインターレース方式かノンインターレース方式かを判断する(ステップS41)。信号形式がノンインターレース方式の場合は別メニューで信号処理を行う(ステップS42)。なお、ステップS42に関しては説明を省略する。信号形式がインターレース方式の場合は画素毎に階調変換テーブルを参照して高輝度側映像信号及び低輝度側映像信号を作成する(ステップS43)。
【0062】
次に奇数フレームか偶数フレームかの判断を行う(ステップS44)。奇数フレームと判断した場合はステップS43で作成した高輝度側及び低輝度側映像信号をフレームメモリOddに格納する(ステップS45)。次いで、当該フレームメモリOddに格納した高輝度側映像信号を奇数ラインに書き込む。このとき奇数ラインのRGBを一組とした各画素に高輝度側映像信号と低輝度側映像信号とを交互に書き込んでいく(ステップS46)。ステップS46において各奇数ラインのそれぞれの書き始めの画素には高輝度側映像信号を書き込む。次いで、フレームメモリEvenに格納されている高輝度側及び低輝度側映像信号を偶数ラインに書き込む。このとき偶数ラインのRGBを一組とした各画素に低輝度側映像信号及び高輝度側映像信号を交互に書き込んでいく(ステップS47)。ステップS47において、各偶数ラインのそれぞれの書き始めの画素には低輝度側映像信号を書き込む。なお、フレームメモリEvenには当該奇数フレームの1フレーム前の偶数フレームで作成された高輝度側及び低輝度側映像信号が格納されている。
【0063】
一方、偶数フレームと判断した場合はステップS43で作成した高輝度側及び低輝度側映像信号をフレームメモリEvenに格納する(ステップS48)。次いで、フレームメモリOddに格納されている低輝度側映像信号を奇数ラインに書き込む。このとき奇数ラインのRGBを一組とした各画素に低輝度側映像信号と高輝度側映像信号を交互に書き込んでいく(ステップS49)。ステップS49において各奇数ラインのそれぞれの書き始めの画素には低輝度側映像信号を書き込む。なお、フレームメモリOddには当該奇数フレームの1フレーム前の奇数フレームで作成された高輝度側及び低輝度側映像信号が格納されている。次いで、フレームメモリEvenに格納されている高輝度側及び低輝度側映像信号を偶数ラインに書き込む。このとき偶数ラインのRGBを一組とした各画素に高輝度側映像信号及び低輝度側映像信号を交互に書き込んでいく(ステップS50)。ステップS50において、各偶数ラインのそれぞれの書き始めの画素には高輝度側映像信号を書き込む。書き込まれた映像信号に基づいて液晶表示装置に画像が表示されて(ステップS51)、1フレームの画像表示が終了する。なお、次のフレームの表示動作はステップS43から繰り返し行われる。
【0064】
図9の説明において、各画素はRGBを一組としているがこれに限定されることはなく、R、G、B毎に高輝度側及び低輝度側映像信号を交互に表示してもよい。また、各ラインの書き始めを高輝度側映像信号にするか低輝度側映像信号にするかについては、上下左右に隣接する画素同士で異なるようになっていれば上記記載にとらわれることはない。偶数ライン奇数ラインについての記述も入れ替えることが可能である。また、フレーム毎に書き込み方法の組み合わせを変更してももちろんよい。
【0065】
ところで、上記実施例では入力映像信号と表示画面の解像度が同じときの駆動方法について説明した。ここでは入力映像信号と表示画面との解像度が異なるときの画像表示方法について説明する。図10は入力映像信号と表示画面の解像度が異なるときのHT駆動を用いた画像表示方法について説明する図である。なお、以下では画面は入力映像信号に対して縦横ともに倍の解像度を有している場合を例に説明する。図10(a)は1画素分の入力映像信号13の概念図である。
当該1画素の入力映像信号13は表示画面の4つの画素に書き込まれることになる。そこで、図10(b)に示すように高輝度側映像信号14と低輝度側映像信号15を相隣る画素の輝度が異なるように書き込む。このとき奇数フレームの画素16と偶数フレームの画素17では高輝度側映像信号14と低輝度側映像信号15の書き込み画素を逆転させる。従って、高輝度側映像信号14と低輝度側映像信号15とは空間的且つ時間的に交互に表示されることになる。
【0066】
図10(c)、(d)は当該画像表示方法をRGBの画素に対して行った例を示している。RGBを一組とする入力映像信号18は表示画面の4つの画素に書き込まれることになる。図10(d)に示すように、高輝度側映像信号19と低輝度側映像信号20はRGBの各画素毎に交互に書き込まれ、且つ相隣る画素の輝度が異なるようにする。さらに、奇数フレームの画素21と偶数フレームの画素22では高輝度側映像信号19と低輝度側映像信号20の書き込み画素を逆転させる。従って、高輝度側映像信号19と低輝度側映像信号20とは空間的且つ時間的に交互に表示されることになる。これによりちらつきのない自然で白っちゃけのない画像を表示することが可能となる。
【0067】
以上説明したように、本実施の形態によれば、インターレース方式の映像信号が入力された場合でも広視野角で色再現性に優れた画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置を実現できる。
【0068】
〔第2の実施の形態〕
本発明の第2の実施の形態による画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置並びに液晶表示装置の駆動方法について図11乃至図24を用いて説明する。 近年、液晶表示装置は省エネルギー化や省スペース化の要望を請けてノートパソコンやデスクトップパソコン用モニタ及び液晶テレビ等に多用されており、液晶表示装置の市場用途は拡大し続けている。このような状況下において液晶表示装置にはより一層高品位な表示特性が要求されている。表示特性の改善は液晶の材料特性、表示素子構造及び駆動方式等で試みられている。液晶表示装置の表示特性を劣化させる要因の1つに視角特性が悪いことが挙げられる。
【0069】
視角特性は材料特性や表示デバイス構造を改善することで向上が図られてきている。また、画像信号処理による視角特性の改善方法として、視覚特性の悪い部分を使わない2値を使った駆動ハーフトーン(HT)技術による画像処理方法が用いられている。ところが、当該画像処理方法では2値が固定表示されてしまうので画像のざらつきが使用者に知覚されてしまうという欠点を有している。そこで、本実施の形態では、広視野角で色再現性に優れざらつき感が極めて少ない画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置並びに液晶表示装置の駆動方法を提供する。
【0070】
図11は、本実施の形態による液晶表示装置23を機能ブロック図で示している。デスクトップパソコン等のシステム装置24は液晶駆動タイミングを規定する制御信号と映像信号を液晶表示装置23に出力する。システム装置24から入力された映像信号は、液晶表示装置23の駆動回路の構成要素の1つである映像信号変換用ASIC26に出力される。ASIC26は入力映像信号の階調を認識する画像判定部27と、表示画像のHTレベルの拡散パターンを生成するHTマスク生成部28と、入力映像信号をHT処理するHT演算部29とを有している。
【0071】
また、システム装置24から出力された制御信号は液晶表示装置23の駆動回路の構成要素の1つである液晶表示コントローラ部30に出力される。さらに液晶表示コントローラ部30にはASIC26から出力された画像変換後の映像信号が入力される。液晶表示コントローラ部30では液晶パネルを駆動するソースドライバIC31及びゲートドライバIC32を制御する制御信号を生成して所定のタイミングで当該制御信号をソースドライバIC31及びゲートドライバIC32に出力する。さらに液晶表示コントローラ部30は所定のタイミングで映像信号をソースドライバIC31に出力する。
【0072】
ソースドライバIC31は受信した映像信号をアナログ映像信号に変換し、所定のタイミングで液晶パネル33内の不図示の画素に当該アナログ映像信号を出力する。ゲートドライバIC31は液晶パネル33内の不図示のTFTを走査して当該TFTのオン/オフを制御する。液晶パネル33は画素に蓄積されたアナログ映像信号に基づいて透過光を制御し画像を表示する。
【0073】
次に、ASIC26で行われる画像変換処理の動作について説明する。ASIC26内の画像判定部27は、入力された映像信号の階調を認識して当該映像信号に適したHT処理方法を選択し、選択信号をHTマスク生成部28に出力する。HTマスク生成部28は、入力された選択信号に基づいて、HT処理を施す映像信号の所定表示面積内での高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルの分布パターン(以下、HTマスクパターンという)をフレーム毎に決めてHT演算部29に出力する。HT演算部29は、HTマスク生成部28でフレーム毎に決められたHTマスクパターンに基づいて、画像判定部27から入力された入力映像信号に高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルを付与する。本実施形態によるHT処理で画像変換された階調信号は液晶コントローラ30からソースドライバIC31に順次送出され、液晶パネル33にはHT処理された画像が表示される。この結果、視角特性が改善されると共に、HTマスクパターンがフレーム毎に変化する時間的な拡散効果により、従来駆動で視認されるざらつき感を大幅に減らすことができる。
【0074】
以下、実施例を用いて具体的に説明する。
[実施例1]
本実施の形態による実施例1について図11及び図12を用いて説明する。図11に示すASIC26のHTマスク生成部28には、画像判定部27からの選択信号に基づいて選択される複数種類のHTマスクパターンが予め格納されている。また、HT演算部29には、高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルを選択するルックアップテーブル形式の複数の階調変換テ−ブルが格納されている。あるいは、変換テーブルに代えて、高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルを近似式に基づいて導出するために近似式の係数を複数格納している。このような構成により、入力映像信号の階調分布に基づいて、HTマスク生成部28に格納されたHTマスクパターンと、HT演算部29に格納された高輝度側HT駆動レベル及び低輝度側HT駆動レベルのパターンとの組み合わせを切り替えて最適なHT処理を行うことができる。
【0075】
図12は、HT演算部29に格納された階調変換テーブル又は近似式の係数の概念の一例を示している。図12に示すグラフは横軸にシステム側から画像判定部27に入力する入力階調(全64階調を例示している)を表している。縦軸はHT演算部29での演算結果の出力階調(全64階調を例示している)を表している。図12では、高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルの2分割レベルのHT処理を例示するが、高輝度側HT駆動レベルから低輝度側HT駆動レベルまでが3分割以上の多分割レベルであってももちろんよい。図12中実線で示す直線CはHT処理を行わない場合に使用する変換特性であって切片が0で勾配が1の直線となる。破線で示す曲線Aは高輝度側HT階調の変換特性を示し、一点鎖線で示す曲線Bは低輝度側HT階調の変換特性を示している。図12に示すように、ある入力階調に対して曲線A及びBに基づき高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルの2つの出力階調が得られる。なお、高輝度側HT駆動レベルに変換する画素数と低輝度側HT駆動レベルに変換する画素数との比(面積比)に応じて曲線A及び曲線Bの形状は異なってくる。本実施例による画像表示方法を用いることにより表示画像によらず高品位な表示特性が得られる。
【0076】
[実施例2]
次に本実施の形態による実施例2について図11を参照しつつ図13を用いて説明する。図13は、本実施例によるHT駆動におけるHTマスクパターンと液晶パネル33の液晶の光学応答特性とを示している。図13(a)はフレーム毎に変化するHTマスクパターンを示している。図13(a)に示すように、HTマスクパターンは2×2のマトリクス状に配列され、対角要素同士が同じ輝度レベルになる4画素群34で構成されている。HT分割数は2であり、高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルの面積比は1:1である。
【0077】
第nフレームのHTマスクパターンは、図中左上の画素34aとその対角要素(右下)の画素34d同士が高輝度側HT駆動レベルとなり、図中右上の画素34bとその対角要素(左下)の画素34c同士が低輝度側HT駆動レベルとなっている。次フレームの第n+1フレームのHTマスクパターンは、第nフレームのHTマスクパターンとは逆に、図中左上の画素34aとその対角要素(右下)の画素34d同士が低輝度側HT駆動レベルとなり、図中右上の画素34bとその対角要素(左下)の画素34c同士が高輝度側HT駆動レベルとなる。以下、同様にして、第nフレームのHTマスクパターンと第n+1フレームのHTマスクパターンとが交互に使用される。なお、図13(a)中のHTマスクパターンの各画素領域内に表示された+(プラス)は、当該画素の液晶が正極性で駆動されることを意味し、−(マイナス)は、当該画素の液晶が逆極性で駆動されることを意味している。これ以降の図に示すHTマスクパターン内の±表示も同様である。
【0078】
図13(b)は本実施例のHT処理における液晶パネル33の光学応答特性を示している。横軸は左から右にフレーム順位を表し、縦軸は液晶の透過率を表している。図中実線で表した曲線Aは画素34a、34dの液晶の光学応答特性を示し、破線で表した曲線Bは画素34b、34cの液晶の光学応答特性を示している。画素34a、34dと画素34b、34cは空間的だけでなく時間的にもHT処理が施されており両者の光学応答は1フレームずれている。このため、画面全体を遠視的に見た場合、曲線Aと曲線Bで交互に表示される高輝度部及び低輝度部が相殺し合うため光学応答の低周波成分を低減させることができる。従って、たとえば市松模様のような特殊な画像でない限りフリッカを十分に低減させた高品位な表示特性が得られる。なお、1画素について高輝度特性と低輝度特性の繰り返し周期は1:1である必要はなく任意であり、例えば高輝度側特性の表示期間と低輝度側特性の表示期間を1:3に設定してもよい。
【0079】
[実施例3]
次に、本実施の形態による実施例3について図14を用いて説明する。図14は、本実施例によるHT駆動におけるHTマスクパターンと各画素への階調データの書き込み時の極性との関係を示している。図14(a)は、フレーム毎に変化するHTマスクパターンを示しており、図13(a)に示すHTマスクパターンと同じである。このHTマスクパターンをデータ書き込み極性の点から見てみると、第nフレームでは高輝度側HT駆動レベルの画素34a及び画素34dのデータ書き込み極性は「+」で、低輝度側HT駆動レベルの画素34b及び画素34cのデータ書き込み極性は「−」となっている。同様に他のフレームにおいても、高輝度側HT駆動レベルの画素同士は同じ極性で駆動され、低輝度側HT駆動レベルの画素同士は高輝度側HT駆動レベルの画素同士とは逆の同じ極性で駆動される。このように図14(a)に示すHTマスクパターン及び極性切り替え方法では、高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルとに関し駆動極性の分布に偏りが生じてしまい、フリッカが生じ易くなる。
【0080】
そこで、図14(b)、(c)に示すように、高輝度側HT駆動レベル及び低輝度側HT駆動レベルに関し駆動極性の分布がフレーム内で均一になるようにHTマスクパターン及び駆動極性を制御する。図14(b)に示す構成は、HTマスクパターンは図14(a)に示すのと同様であるが、駆動極性をHV(Horizontal−Vertical)反転駆動からV(Vertical)反転駆動もしくは2nHV反転駆動(nは整数)に変更した点に特徴を有している。
これにより、第nフレームでは高輝度側HT駆動レベルの画素34aと画素34dでは「+」及び[−」の双方のデータ書き込み極性が存在し、低輝度側HT駆動レベルの画素34bと画素34cでも「+」及び[−」の双方のデータ書き込み極性が存在するようになる。同様に他のフレームにおいても、高輝度側HT駆動レベルの画素同士が異なる極性で駆動され、低輝度側HT駆動レベルの画素同士も異なる極性で駆動される。このように本実施例によれば、各フレームにおけるHTマスクパターンと駆動極性との組み合わせは4画素群34の各画素で全て異なり、HTマスクパターンと駆動極性との分布を均一にすることができる。なお、本実施例では2フレーム毎にV反転駆動を行っている。液晶パネル33を本方法で駆動すると、画面全体を遠視的に見た場合、高輝度部及び低輝度部が相殺し合うため光学応答の低周波成分を低減させることができ、さらに市松模様のような特殊な画像においてもフリッカの発生を抑制して表示特性を向上させることができる。
【0081】
図14(c)は、HTマスクパターンと駆動極性との分布を均一にするための別の方法を示している。図14(c)に示す構成は、駆動極性は図14(a)に示すのと同様であるが、HTマスクパターンを変更した点に特徴を有している。
本例における第nフレームのHTマスクパターンは、画素34aとその下方に隣接する画素34c同士が高輝度側HT駆動レベルとなり、画素34bとその下方に隣接する画素34d同士が低輝度側HT駆動レベルとなっている。次フレームの第n+1フレームのHTマスクパターンは、第nフレームのHTマスクパターンとは逆に、画素34aと画素34c同士が低輝度側HT駆動レベルとなり、画素34bと画素34d同士が高輝度側HT駆動レベルとなる。以下、同様にして、第nフレームのHTマスクパターンと第n+1フレームのHTマスクパターンとが交互に使用される。
【0082】
これにより、第nフレームでは高輝度側HT駆動レベルの画素34aと画素34dでは「+」及び[−」の双方のデータ書き込み極性が存在し、低輝度側HT駆動レベルの画素34bと画素34cでも「+」及び[−」の双方のデータ書き込み極性が存在するようになる。同様に他のフレームにおいても、高輝度側HT駆動レベルの画素同士が異なる極性で駆動され、低輝度側HT駆動レベルの画素同士も異なる極性で駆動される。このように本実施例によれば、各フレームにおけるHTマスクパターンと駆動極性との組み合わせは4画素群34の各画素で全て異なり、HTマスクパターンと駆動極性との分布を均一にすることができる。
このように、駆動極性を変えずにHTマスクパターンを変更してHTマスクパターンと駆動極性との分布を均一にすることもできる。本方法によっても上記と同様の表示特性の向上を得ることができる。
【0083】
[実施例4]
次に本実施の形態による実施例4について図15を用いて説明する。図15は、本実施例による画像パターンとHT駆動におけるHTマスクパターン及び液晶パネル33の液晶の光学応答特性とを示している。図15(a)はHT処理を行っていない画像パターンを示しており所定の中間調表示と黒表示との市松模様になっている。例えば、画素34a、34dは中間調表示になっており、画素34b、34cは黒表示になっている。図15(b)は当該画像パターンに図4(a)のHTマスクパターンを適用した状態を示している。図15(b)に示すように、中間調表示の画素34aと34dは共に高輝度側HT駆動レベルか低輝度側HT駆動レベルの一方に偏っている。この結果、図15(d)に示す画素34a、34dの液晶の光学応答特性が実線で示す曲線A又は破線で示す曲線Bのいずれか一方に偏ってしまうためフリッカが視認される可能性がある。
【0084】
そこで本実施例では、図15(b)に示すようなHT処理を施すとフレーム間で輝度差が大きくなってしまうHTマスク不適合パターンをASIC26内の画像判定部27で検出するようにして、HTマスク生成部28に格納されている複数のHTマスクパターンからフレーム間の輝度差が小さくなるHTマスクパターンを選択してHT処理を行うようにする。図15(c)は、フレーム間の輝度差が小さくなるようにHT処理された4画素群34を示している。図15(c)に示すように、第nフレームのHTマスクパターンでは画素34aは高輝度側HT駆動レベルになり画素34dは低輝度側HT駆動レベルになる。この場合、画素34aの光学応答特性は図15(d)の曲線Aになり、画素34bは図15(d)の曲線Bになるので、画面全体を遠視的に見た場合、曲線Aと曲線Bで交互に表示される高輝度部及び低輝度部が相殺し合うため光学応答の低周波成分を低減させることができる。また、第n+1フレームでは画素34aは低輝度側HT駆動レベルになっており、画素34dは高輝度側HT駆動レベルになっているので、第nフレームと同様の効果を得ることができる。以下、同様にして、第nフレームのHTマスクパターンと第n+1フレームのHTマスクパターンとを交互に使用することで、空間的及び時間的にHT処理が施されフリッカを十分に低減させた高品位な表示特性が得られる。
【0085】
なお、高輝度側HT駆動レベル及び低輝度側HT駆動レベルと駆動極性との関係で生じるフレーム内の光学応答特性の偏りの識別やHTマスクパターンの切り換え等のHT処理は複数画素をブロック単位又は画像の任意領域で行ってもよい。また、HTマスク不適合パターンは各HTマスクパターン固有に存在するが、複数のHTマスクを予め備えておき入力映像信号毎にHTマスクパターンを切り替えるようにすれば、ほとんどの画像パターンにおいてフリッカの発生を防止することができる。
【0086】
[実施例5]
次に、本実施の形態による実施例5について説明する。本実施例ではHT処理によりフリッカ及びHTマスクパターンによる輝線の移動(ムービング現象)が視認されることを防止するために、静止画像においてはフレームバッファを用いてフレーム周波数を上げて駆動するようにした点に特徴を有している。あるいは入力映像信号にHT処理を施さずに駆動するようにしてもよい。一方、動画像においては入力映像信号がフレーム周波数の整数倍でないと画像が不連続に感じられるのでフレーム周波数の整数倍でHT処理を行うようにする。静止画像と動画像とのモード変更はASIC26に画像認識回路を備えて当該画像認識回路で制御してもよいし、外部の切り替え信号で制御してももちろんよい。このようにフレーム周波数を上げて駆動するとフリッカ及びムービング現象による表示不良が低減され、高品位な表示特性が得られる。
【0087】
[実施例6]
次に、本実施の形態による実施例6について説明する。本実施例ではR(赤)、G(緑)、B(青)の各画素単位あるいは3画素一括でHT処理を行う点に特徴を有している。表示画像のRGB毎に階調レベルの高低の関係やばらつきを認識して当該階調レベルの組み合わせに適したHT処理をRGB一括に又はRGB毎に施す。あるいは、輪郭抽出された領域を含む所定領域の画像信号をRGB毎にヒストグラムを取得して、当該ヒストグラムの分布に応じてRGB一括に又はRGB毎にそれぞれ異なるHT処理行う。このようにRGB毎にHT処理を施すと色再現性に優れた高品位な表示特性を得ることができる。
【0088】
[実施例7]
次に、本実施の形態による実施例7について図16を用いて説明する。本実施例は使用環境に適したHT処理を行う点に特徴を有している。本実施例の液晶表示装置35は液晶表示装置23に対してさらに温度センサ部36、ROM(又はRAM)37及びフレームバッファ38を有している。ROM37は階調変換テーブルや階調変換近似式用の係数及びHTマスクパターンを記憶している。さらに液晶表示装置35に備えられているASIC39はASIC26に対してROM36等を制御する外部デバイスコントローラ部40をさらに有している。温度センサ部36で検知された温度情報に基づいて当該温度で最適なHT処理パラメータをROM51から読み込んでHT処理を行う。当該駆動方法では使用環境による液晶パネル33等の特性変化に応じてHT処理を変えることができるので、使用環境によらず高品位な表示特性を得ることができる。
【0089】
[実施例8]
次に、本実施の形態による実施例8について図17を用いて説明する。図17は、本実施例によるHT駆動におけるHTマスクパターンと液晶パネル33の光学応答特性を示している。図中実線で示す曲線Aは画素55の光学応答特性を示し、破線で示す曲線Bは画素56の光学応答特性を示し、一点鎖線で示す曲線Cは画素57の光学応答特性を示し、二点鎖線で示す曲線Dは画素58の光学応答特性を示している。図17に示すように各フレーム内で隣接する画素の光学応答特性が異なるようにフレームバッファに映像信号を記憶して液晶パネル33に映像信号を書き込む。このとき同じフレーム周期で液晶パネル33の不図示のゲートバスラインを少なくとも1ライン飛び越し走査して駆動する。当該飛び越し走査は規則的に行ってもよいし、不規則に行ってももちろんよい。なお、当該駆動は図16に示す液晶表示装置を用いる。
【0090】
フレーム周波数をn倍速にすることでHT処理による時間的な画像劣化の低減を図ることができる。
【0091】
[実施例9]
次に、本実施の形態による実施例9について説明する。本実施例では高輝度側HT駆動レベル及び低輝度側HT駆動レベルの2レベルでHT処理を行う場合、入力映像信号の階調を識別して所定の階調を有する映像信号の存在数がHT処理の面積比を超えるとHT駆動レベルを例えば高輝度側HT駆動レベルのみで駆動して、所定の階調を有する映像信号の存在数がHT処理の面積比を超えないときは低輝度側HT駆動レベルのみで駆動することを特徴とする。例えば、全体的に明るい画面を図13(a)に示した高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルとの面積比が1:1のHTマスクパターンで処理すると、高輝度側に変換された画素が目立ってしまう。この場合、画面全体を遠視的に見ると光学応答の低周波成分が残ってしまいフリッカが発生する可能性がある。そこで、本実施例のように当該画面の階調レベルを識別して、低輝度側HT駆動レベルのみで処理すればHT未処理の際に高輝度であった画素の輝度が抑えられて目立つことがなくなる。従って、画面全体を遠視的に見ると、光学応答の低周波成分が減少してフリッカを十分に低減させた高品位な表示特性を得ることができる。
【0092】
[実施例10]
次に、本実施の形態による実施例10について図18を用いて説明する。図18は本実施例のHTマスクパターンを示している。図18(a)はHTマスクパターンの基本形を示しており、図14(b)で示したHTマスクパターンと同様である。図18(b)は本実施例のHTマスクパターンを示している。図18(b)に示すように、本実施例ではR、G、B3画素を1つの画素単位として当該RGB画素の各画素の位相を揃えてHT処理を行う。
【0093】
第nフレームではRGB画素41、44は高輝度側HT駆動レベルとなり、RGB画素42、43は低輝度側HT駆動レベルとなる。次フレームの第n+1フレームのHTマスクパターンは、第nフレームのHTマスクパターンとは逆に、RGB画素41、44は低輝度側HT駆動レベルとなり、RGB画素42、43は高輝度側HT駆動レベルとなる。以下、同様にして第nフレームのHTマスクパターンと第n+1フレームのHTマスクパターンとが交互に使用される。なお、同図(a)のHTマスクパターンの基本形に対して本実施例のHTマスクパターンは、RGB画素41は画素34aに対応し、RGB画素42は画素34bに対応し、RGB画素43は画素34cに対応し、RGB画素44は画素34dに対応している。
【0094】
なお、RGB画素41、42、43、44の駆動極性は色毎に反転されている。第nフレーム及び第n+1フレームでは画素41のRGB画素は順に正極性−負極性−正極性で駆動されており、左右に隣り合うRGB画素間で極性が反転するようになっている。また、縦方向に配列される画素41と画素43同士と画素42と画素44同士は同極性で駆動され、当該極性反転はV反転駆動になっている。このように本実施例であっても空間的及び時間的にHT処理を施すことができるのでフリッカを十分に低減させた高品位な表示特性が得られる。
【0095】
[実施例11]
次に、本実施の形態による実施例11について図19を用いて説明する。図19は本実施例のHTマスクパターンを示している。図19(a)はHTマスクパターンの基本形を示しており、図14(b)で示したHTマスクパターンと同様である。図19(b)は本実施例のHTマスクパターンを示している。図19(b)に示すように、本実施例ではR画素とB画素は同位相でHT処理を行い、G画素はR画素及びB画素と位相をずらしてHT処理を行う。
【0096】
第nフレームではRGB画素41、44のR画素及びB画素は高輝度側HT駆動レベルになり、G画素は低輝度側HT駆動レベルになっている。また、RGB画素42、43のR画素及びB画素は低輝度側HT駆動レベルになり、G画素は高輝度側HT駆動レベルになっている。次フレームの第n+1フレームのHTマスクパターンは、第nフレームのHTマスクパターンとは逆に、RGB画素41、44のR画素及びB画素は低輝度側HT駆動レベルになり、G画素は高輝度側HT駆動レベルになっている。また、RGB画素42、43のR画素及びB画素は高輝度側HT駆動レベルになり、G画素は低輝度側HT駆動レベルになっている。以下、同様にして第nフレームのHTマスクパターンと第n+1フレームのHTマスクパターンとが交互に使用される。
【0097】
なお、同図(a)のHTマスクパターンの基本形に対して本実施例のHTマスクパターンはRGB画素毎に対応しているため、RGB画素41、42、43、44には基本形が3つ含まれることになる。画素34aにはRGB画素41のR画素が対応し、画素34bにはRGB画素41のG画素が対応し、画素34dにはRGB画素44のG画素が対応し、画素34cにはRGB画素44のR画素が対応している。さらに、画素34aにはRGB画素41のB画素が対応し、画素34bにはRGB画素42のR画素が対応し、画素34dにはRGB画素43のR画素が対応し、画素34cにはRGB画素42のB画素が対応している。またさらに、画素34aにはRGB画素42のG画素が対応し、画素34bにはRGB画素42のB画素が対応し、画素34dにはRGB画素43のB画素が対応し、画素34cにはRGB画素43のG画素が対応している。
【0098】
なお、RGB画素41、42、43、44の駆動極性は色毎に反転されている。第nフレーム及び第n+1フレームでは画素41のRGB画素は順に正極性−負極性−正極性で駆動されており、左右に隣り合うRGB画素間で極性が反転するようになっている。また、縦方向に配列される画素41と画素44同士と画素42と画素43同士は同極性で駆動され、当該極性反転はV反転駆動になっている。このように本実施例であっても空間的及び時間的にHT処理を施すことができるのでフリッカを十分に低減させることができる。さらに、RGB色毎にHT処理を行うことができるので色再現性の高い高品位な表示特性が得られる。
【0099】
[実施例12]
次に、本実施の形態による実施例12について図20を用いて説明する。本実施例はRGB画素毎にHTマスクパターンを予め備えている点に特徴を有している。以下では、R画素及びB画素用のHTマスクパターンとG画素用のHTマスクパターンを備えているとして説明する。図20はRGB各画素用のHTマスクパターンの基本形と当該基本形のHTマスクパターンを適用した際のRGB画素のHTマスクパターンを示している。図20(a)は、R画素とB画素に用いるHTマスクパターンの基本形であり、図14(b)で示したHTマスクパターンと同様である。また、画素の駆動極性も同様である。同図(b)はG画素に用いるHTマスクパターン基本形であり、図14(c)で示したHTマスクパターンと同様である。但し、画素の駆動極性は異なっており、本実施例では図20(a)と同じ駆動極性になっている。
【0100】
図20(c)は、当該基本形のHTマスクパターンに基づいたRGB画素41、42、43、44用のHTマスクパターンを示している。基本形のHTマスクパターンに対する本実施例のHTマスクパターンの対応関係は以下の通りである。図20(a)のR画素及びB画素用基本形HTマスクパターンにおける4画素群45の内、画素45aにはRGB画素41のR画素とB画素が対応し、画素45bにはRGB画素42のR画素とB画素が対応し、画素45cにはRGB画素43のR画素とB画素が対応し、画素45dにはRGB画素44のR画素とB画素が対応している。また、図20(b)のG画素用基本形HTマスクパターンにおける4画素群46の内、画素46aにはRGB画素41のG画素が対応し、画素46bにはRGB画素42のG画素が対応し、画素46cにはRGB画素43のG画素が対応し、画素46dにはRGB画素44のG画素が対応している。
【0101】
第nフレームではRGB画素41の各画素は高輝度側HT駆動レベルになっており、RGB画素42の各画素は低輝度側HT駆動レベルになっている。また、RGB画素43のR画素とB画素は高輝度側HT駆動レベルになっており、G画素は低輝度側HT駆動になっている。さらに、RGB画素44のR画素とB画素は低輝度側HT駆動レベルになっており、G画素は高輝度側HT駆動になっている。次フレームの第n+1フレームのHTマスクパターンは、第nフレームのHTマスクパターンとは逆に、RGB画素41の各画素は低輝度側HT駆動レベルになっており、RGB画素42の各画素は高輝度側HT駆動レベルになっている。また、RGB画素43のR画素とB画素は低輝度側HT駆動レベルになっており、G画素は高輝度側HT駆動になっている。さらに、RGB画素44のR画素とB画素は高輝度側HT駆動レベルになっており、G画素は低輝度側HT駆動になっている。以下、同様にして第nフレームのHTマスクパターンと第n+1フレームのHTマスクパターンとが交互に使用される。
【0102】
また、第nフレーム及び第n+1フレームではRGB画素41、44画素の駆動極性は正極性になり、RGB画素42、43の駆動極性は負極性になる。以下、2フレーム毎に駆動極性が反転する。このように、複数のHTマスクパターンを備えておき、当該HTマスクパターンの組み合わせを変えることでRGB画素のHTマスクパターンを容易に変更することができる。従って、本実施例であっても、空間的及び時間的にHT処理を施すことができるのでフリッカを十分に低減させることができ高品位な表示特性が得られる。
【0103】
図21は他のHTマスクパターンを示している。当該HTマスクパターンはRGB各画素の2画素単位で高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルとが繰り返されている。例えば、第nフレームでは、RGB画素41のR画素及びG画素は高輝度側HT駆動レベルであり、RGB画素41のB画素及びRGB画素42のR画素は低輝度側HT駆動レベルであり、RGB画素42のG画素及びB画素は高輝度側HT駆動レベルである。また、RGB画素44のR画素及びG画素は低輝度側HT駆動レベルであり、RGB画素41のB画素及びRGB画素42のR画素は高輝度側HT駆動レベルであり、RGB画素42のG画素及びB画素は低輝度側HT駆動レベルである。このように駆動すると左右の隣接画素の駆動レベルが揃うので水平画素単位での極性の偏りを抑制することができ、フリッカを十分に低減させることができ高品位な表示特性が得られる。なお、HTマスクパターンはASIC26、39の機能ブロックであるHTマスク生成部28に予め備えておく。
【0104】
[実施例13]
次に、本実施の形態による実施例13について説明する。同一画素で時間的にHT処理を行う場合、常に液晶の状態が変化する。これはフィードスルー電圧ΔV=ΔVg×Cgs/CtotのCtot項が常に変化しているためであり、コモン電位を最適化してDC成分を除去することを困難にする要因にもなっている。これを回避するために本実施例では、HT処理前後の映像信号の関係からASIC26、39内部で変換近似式又はルックアップテーブルを算出する。当該変換近似式等を用いて逐一表示映像信号の出力電位をシフトするとCtot項の変化を抑制できるので表示品位を向上することができる。
【0105】
[実施例14]
次に、本実施の形態による実施例14について図22乃至図26を用いて説明する。本実施例はHT処理とオーバードライブ処理による応答補償とを同時に行い光学応答の低周波成分を低減する点に特徴を有している。図22は本実施例における第1の画像変換処理回路のブロック図を示している。HT処理回路45内の比較器46は入力映像信号に基づいて複数の階調変換レベルの中から1つの階調変換レベル(高輝度側HT駆動レベル及び低輝度側HT駆動レベル)を選択する。データ変換部47は当該階調変換レベルと駆動極性を基にHT処理を行う。
HT処理後の映像信号はオーバードライブ処理回路48に出力され、当該オーバードライブ処理回路48内の比較器に入力される。
【0106】
ところで、オーバードライブ処理回路48内のメモリコントローラ52はフレームメモリ53から1フレーム前の映像信号を読み出す。フレームメモリ53から読み出された1フレーム前の映像信号はメモリデータ入出力バッファ51を介してと比較器49に入力され、HT処理回路45から出力された映像信号と比較される。当該比較結果に基づいてHT処理回路45から出力されたHT処理後の映像信号はデータ変換部47でHT処理と同等以上の分解能で加減算が行われてオーバードライブ処理回路から出力される。なお、HT処理と同等以上の分解能とは、例えばHT処理が6bitで行われているのであれば当該データ変換部47では8bitの加減算が行われることを意味している。オーバードライブ処理回路48から出力された映像信号はHT処理とオーバードライブ処理との双方の情報を有しているので、当該映像信号で液晶パネル33を駆動するとHT処理とオーバードライブ処理による応答補償とを同時に施した画像を表示することができる。
【0107】
次に、本実施例の第2の画像変換処理回路について図23を用いて説明する。
第2の画像変換処理回路は第1の画像変換処理回路に対して、オーバードライブ処理を施した後にHT処理を行う点に特徴を有している。なお、第1の画像変換処理回路と同一の作用機能を奏する構成要素には同一の符号を付している。図23は第2の画像変換処理回路のブロック図を示している。オーバードライブ処理回路48内のメモリコントローラ52はフレームメモリ53から1フレーム前の映像信号を読み出す。フレームメモリ53から読み出された1フレーム前の映像信号は入力映像信号と比較器49で比較される。当該比較結果に基づいてデータ変換部50で加減算を行い、当該加減算された映像信号はHT処理回路45に出力される。
【0108】
HT処理回路45内の比較器46はオーバードライブ処理回路48から出力された映像信号に基づいて複数の階調変換レベルの中から比較的輝度差の小さい1つの階調変換レベルを選択する。データ変換部47は当該階調変換レベルと駆動極性を基にHT処理を行う。第2の画像処理回路においても、オーバードライブ処理回路48から出力された映像信号はHT処理とオーバードライブ処理との双方の情報を有しているので、当該映像信号で液晶パネル33を駆動するとHT処理とオーバードライブ処理による応答補償とを同時に施した画像を表示することができる。
【0109】
次に、本実施例による第3の画像変換処理回路について図24を用いて説明する。図24は第3の画像変換処理回路のブロック図を示している。なお、第1の画像変換処理回路と同一の作用機能を奏する構成要素には同一の符号を付している。HT処理回路54内のメモリデータ入出力バッファ56は1フレーム前の映像信号を記憶することができる。比較器55では1フレーム前の映像信号と入力映像信号との比較を行う。さらに比較器55では、当該入力映像信号に基づいて選択された階調変換レベルと1フレーム前の階調変換レベルの比較もあわせて行われる。HT処理回路54は階調変換レベルの差が所定範囲以上の場合は、トリガ信号をオーバードライブ処理回路57に出力する。
【0110】
オーバードライブ処理回路57では当該トリガ信号によりオーバードライブ処理の動作/非動作が決められる。メモリコントローラ52はフレームメモリ53から1フレーム前の映像信号を読み出す。オーバードライブ処理の動作が選択されている場合は、比較器49で1フレーム前の映像信号とHT処理回路54から出力されたHT処理後の映像信号とが比較され、当該比較結果に基づいてデータ変換部50でオーバードライブ処理の加減算を行って映像信号が出力される。一方、オーバードライブ処理の非動作が選択されている場合は、HT処理回路54から出力されたHT処理後の映像信号がオーバードライブ処理回路57から出力される。従って、オーバードライブ処理が動作している場合は、HT処理とオーバードライブ処理による応答補償とを同時に施した画像が液晶パネル33に表示され、オーバードライブ処理が非動作の場合はHT処理のみ施された画像が液晶パネル33に表示されることになる。
【0111】
次に、第3の画像変換処理回路によるHT処理とオーバードライブ処理による応答補償の効果について図24乃至図26を用いて具体的に説明する。図25は、HT処理のみ施された画素の光学応答を示している。図25(a)は、高輝度側HT駆動レベル又は低輝度側HT駆動レベルの画素の面積比が1:1であり、HT分割が高輝度側及び低輝度側HT駆動レベルの2レベルで駆動されている所定の1画素における光学応答特性を示している。横軸は左から右にフレーム順位を表し、縦軸は液晶の透過率を表している。図中に破線で示す直線AはHT処理のみ施した映像信号で液晶パネル33を駆動したときの駆動レベルを表し、実線で示す曲線BはHT処理のみ施した場合の液晶パネル33の光学応答特性を示し、一点鎖線で示す直線Cは画像処理を行わない場合の液晶パネル33の光学応答特性を示している。同図(b)は各フレームにおける駆動レベルを示している。
なお、図中の「IN」は入力映像信号を表し、「HO」はHT処理回路54から出力したHT処理後の映像信号を示し、「FL」は1種類のHT処理が施されている1フレーム前の映像信号を示している。例えば、HT処理後の映像信号HOで液晶パネル33を駆動すると第n+1フレームの駆動レベルは18になる。
【0112】
画像処理を行わない場合の32の駆動レベルを実現するために2種類のHT処理(以下、「HT処理46−18」、「HT処理40−24」という)を行う。
第n+2フレームではHT処理の種類がHT処理46−18からHT処理40−24に変化する。第n+1フレームは18の駆動レベルであり、第n+2フレームは40の駆動レベルになるので、液晶パネル33の光学応答特性により平均駆動レベルは(18+40)/2=29になる。従って、第n+2フレームの平均駆動レベルは画像処理を行わない32の駆動レベルより低くなる。一方、第n+5フレームではHT処理の種類がHT処理40−24からHT処理46−18に切り替わる。第n+5フレームは24の駆動レベルであり、第n+6フレームは46の駆動レベルになるので、第n+6フレームの平均駆動レベルは43になって、画像処理を行わない32の駆動レベルより高くなってしまう。入力映像信号INが変化しないにもかかわらずHT処理後の駆動レベルが変化すると光学応答の低周波成分が増加してフリッカが発生してしまう。
【0113】
そこで、液晶パネル33の駆動レベルの変動を抑制するためにオーバードライブ処理を行う。図26は、図25で説明した画素にオーバードライブ処理を施したときの光学応答を示している。同図(a)は当該画素の光学応答特性を示している。図中に破線で示す直線AはHT処理のみ施した映像信号で液晶パネル33を駆動したときの駆動レベルを表し、実線で示す曲線BはHT処理及びオーバードライブ処理を施した場合の液晶パネル33の光学応答特性を表し、一点鎖線で示す直線Cは画像処理を行わない場合の液晶パネル33の光学応答特性を表している。同図(b)は各フレームにおける駆動レベルを示している。なお、図中の「IN」は入力映像信号を表し、文字「HO」はHT処理回路54から出力されたHT処理後の映像信号を表し、「FL」は1種類のHT処理が施されている1フレーム前の映像信号を表している。さらに、図中の文字「OUT」は液晶パネル33に出力される出力映像信号を表し、「OM」はフレームメモリ53に記憶される映像信号HOを表し、「TRG」はオーバードライブ処理の動作/非動作を制御するトリガ信号を表し、「CO」はオーバードライブ処理の補正値を表している。
【0114】
図25で説明した平均駆動レベルの変動を回避するため、HT処理回路54内の比較器55でHT処理後の映像信号HOとフレームメモリ53に記憶されている1フレーム前の映像信号OMとを比較する。当該比較の結果、変化量が所定範囲を超えるとトリガ信号TRGが生成されてHT処理回路54から出力される。
トリガ信号TRGがオーバードライブ処理回路57に入力するとオーバードライブ処理が行われ、データ変換部50で映像信号に補正量COが加減される。オーバードライブ回路50は補正後の映像信号である出力映像信号OUTを液晶パネル33に出力して駆動レベルの変動が調整される。
【0115】
例えば、HT処理が変化しない第n+1フレームでは、図26(b)に示すように、当該フレームのHT処理後の映像信号HOの駆動レベル(18)とフレームメモリ53に記憶されている1フレーム前の映像信号OMの駆動レベル(46)とを比較して当該フレームの平均駆動レベルは32と算出される。一方、第n+2フレームでは、当該フレームのHT処理後の映像信号HOの駆動レベル(40)とフレームメモリ53に記憶されている1フレーム前の映像信号OMの駆動レベル(18)を比較して当該フレームの平均駆動レベルは29と算出される。
ここでオーバードライブ処理の動作/非動作を選択する平均駆動レベルの変化量の範囲が32±2と設定されているとする。この場合、第n+2フレームの平均駆動レベルは当該範囲外となっているのでトリガ信号TRGがHT処理回路54から出力されてオーバードライブ処理が行われる。図26(b)中のTRG欄の○印はトリガ信号TRGが出力されたことを表している。オーバードライブ処理回路57では平均駆動レベルが32±2の範囲内に収まるように、例えば映像信号HOに補正値2を加算して、出力映像信号OUT(42)が出力される。当該出力映像信号OUTで駆動すると、HT処理のみの駆動レベル直線Aより駆動レベルDだけ上がるので、当該駆動レベルで液晶パネル33を駆動すると平均駆動レベルは30となってHT処理平均駆動レベルの変動が抑制される。なお、第n+6フレームについても同様の処理が行われ、当該フレームでは駆動レベルEだけ下がるように補正される。
【0116】
以上のように本実施例であればHTマスクパターンの変更等のHT処理に変化が生じても液晶パネル33の平均駆動レベルの変動が抑えられ低周波成分を除去することができる。従って、フリッカを十分に低減させた高品位な表示特性が得られる。
【0117】
このように本実施の形態であれば、広視野角で色再現性に優れざらつき感が極めて少ない画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置並びに液晶表示装置の駆動方法を実現することができる。
【0118】
本実施の形態は、上記実施例に限らず種々の変形が可能である。
例えば、液晶印電圧の基準となる階調基準電圧をHT駆動用及び通常駆動用の生成手段を個別に設けてもよい。図27に示すようにHT駆動用の階調基準電圧Vx−HT(x=1、2、・・・、n)と通常駆動用の階調基準電圧Vx−ND(x=1、2、・・・、n)を出力する不図示の回路を備え、当該階調基準電圧は選択制御信号SCTで制御されるアナログスィッチ58で選択される。選択された階調基準電圧は増幅器59を介してソースドライバIC31に入力される。
階調基準電圧を切り替えると映像信号が同一階調であっても異なる電圧を液晶に印加することができる。従って、HT処理と階調基準電圧の切り替えとを同時に行うと画像処理の効果が高まって高品位な表示特性を得ることができる。
【0119】
また、上記実施例では画素単位でHT処理を行っていたが、本実施形態はこれに限られない。例えば、表示画像に変化がある箇所を抽出してHT処理を行う。
こうすることで当該箇所にフレーム毎に高輝度側HT駆動レベルと低輝度側HT駆動レベルが繰り返され、表示画像の変化する前後で光学応答の経路の差が大きくなり、当該部分の輪郭が動画像等に目線が追従変化すると強調される。また、高輝度側HT駆動レベル及び低輝度側HT駆動レベルの変換後の輝度レベルを変えることで強調の度合いを制御することができる。
【0120】
以上説明したように,本実施の形態によれば,広視野角で色再現性に優れざらつき感が極めて少ない画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置並びに液晶表示装置の駆動方法を実現することができる。
【0121】
以上説明した本発明の第1の実施の形態による画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
【0122】
(付記1)
インターレース方式で入力された画像信号から高階調側データと低階調側データとを生成し、
前記高階調側データと前記低階調側データとを時間的又は空間的の少なくとも一方で混合して画像を表示させること
を特徴とする画像処理方法。
【0123】
(付記2)
付記1記載の画像処理方法において、
前記画像信号が奇数ライン用又は偶数ライン用のいずれであるかを判別し、
判別結果に基づいて前記高階調側データ及び低階調側データの表示態様を変更すること
を特徴とする画像処理方法。
【0124】
(付記3)
付記2記載の画像処理方法において、
前記奇数ライン用画像信号を表示する奇数フレームでは、前記奇数ライン用画像信号から前記高階調側データ及び低階調側データを生成して奇数ライン及び偶数ラインに表示させ、
前記偶数ライン用画像信号を表示する偶数フレームでは、前記偶数ライン用画像信号から前記高階調側データ及び低階調側データを生成して前記奇数ライン及び偶数ラインに表示させること
を特徴とする画像処理方法。
【0125】
(付記4)
付記3記載の画像処理方法において、
前記奇数フレームでは、前記高階調側データを奇数ラインに書き込み、前記低階調側データを偶数ラインに書き込み、
前記偶数フレームでは、前記高階調側データを偶数ラインに書き込み、前記低階調側データを奇数ラインに書き込むこと
を特徴とする画像処理方法。
【0126】
(付記5)
付記3記載の画像処理方法において、
前記奇数フレームでは、前記高階調側データを偶数ラインに書き込み、前記低階調側データを奇数ラインに書き込み、
前記偶数フレームでは、前記高階調側データを奇数ラインに書き込み、前記低階調側データを偶数ラインに書き込むこと
を特徴とする画像処理方法。
【0127】
(付記6)
付記4又は5に記載の画像処理方法において、
前記高階調側データ及び前記低階調側データを書き込むラインをフレーム毎に順に入れ替えること
を特徴とする画像処理方法。
【0128】
(付記7)
付記3乃至6のいずれか1項に記載の画像処理方法において、
前記奇数フレームでは、
奇数ラインの端部画素に前記高階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記低階調側データと前記高階調側データとを交互に書き込み、
偶数ラインの端部画素に前記低階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記高階調側データと前記低階調側データとを交互に書き込み、
前記偶数フレームでは、
奇数ラインの端部画素に前記低階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記高階調側データと前記低階調側データとを交互に書き込み、
偶数ラインの端部画素に前記高階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記低階調側データと前記高階調側データとを交互に書き込むこと
を特徴とする画像処理方法。
【0129】
(付記8)
付記3乃至6のいずれか1項に記載の画像処理方法において、
前記奇数フレームでは、
奇数ラインの端部画素に前記低階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記高階調側データと前記低階調側データとを交互に書き込み、
偶数ラインの端部画素に前記高階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記低階調側データと前記高階調側データとを交互に書き込み、
前記偶数フレームでは、
奇数ラインの端部画素に前記高階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記低階調側データと前記高階調側データとを交互に書き込み、
偶数ラインの端部画素に前記低階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記高階調側データと前記低階調側データとを交互に書き込むこと
を特徴とする画像処理方法。
【0130】
(付記9)
付記7又は8に記載の画像処理方法において、
前記高階調側データ及び前記低階調側データを書き込む画素をフレーム毎に順に入れ替えること
を特徴とする画像処理方法。
【0131】
(付記10)
付記2記載の画像処理方法において、
奇数ライン用の前記画像信号に基づいて前記高階調側データと前記低階調側データとを作成し、前記奇数ラインに対して2フレームに渡って前記高階調側データと前記低階調側データと書き込み、
偶数ライン用の前記画像信号に基づいて前記高階調側データと前記低階調側データとを作成し、前記偶数ラインに対して2フレームに渡って前記高階調側データと前記低階調側データと書き込むこと
を特徴とする画像処理方法。
【0132】
(付記11)
付記10記載の画像処理方法において、
奇数ライン用の高階調側データを前記奇数フレームの奇数ラインに表示し、
奇数ライン用の低階調側データを前記偶数フレームの奇数ラインに表示し、
偶数ライン用の高階調側データを前記偶数フレームの偶数ラインに表示し、
偶数ライン用の低階調側データを前記奇数フレームの偶数ラインに表示すること
を特徴とする画像処理方法。
【0133】
(付記12)
付記11記載の画像処理方法において、
前記奇数フレームでは、
奇数ライン用の高階調側データを奇数ラインに表示し、
偶数ラインには前フレームで入力された偶数ライン用の低階調側データを表示し、
前記偶数フレームでは、
偶数ライン用の高階調側データを偶数ラインに表示し、
奇数ラインには前フレームで入力された奇数ライン用の低階調側データを表示すること
を特徴とする画像処理方法。
【0134】
(付記13)
付記11記載の画像処理方法において、
前記奇数フレームでは、
奇数ライン用の高階調側データを奇数ライン端部画素に表示し、高階調側と低階調側のデータを前記奇数ラインの画素に順次交互に表示し、
偶数ライン端部画素には前フレームで入力された偶数ライン用の低階調側データを表示し、前記前フレームで入力された偶数ライン用の高階調側と低階調側のデータを前記偶数ラインの画素に順次交互に表示し、
前記偶数フレームでは、
偶数ライン用の高階調側データを偶数ライン端部画素に表示し、高階調側と低階調側のデータを前記偶数ラインの画素に順次交互に表示し、
奇数ライン端部画素には前フレームで入力された奇数ライン用の低階調側データを表示し、前記前フレームで入力された奇数ライン用の高階調側と低階調側のデータを前記奇数ラインの画素に順次交互に表示すること
を特徴とする画像処理方法。
【0135】
(付記14)
付記13記載の画像処理方法において、
奇数及び偶数、並びに高階調及び低階調の関係をフレーム毎に互いに入れ替えて表示すること
を特徴とする画像処理方法。
【0136】
(付記15)
付記1記載の画像処理方法において、
想定する入力信号に対して縦横それぞれ単独で2倍又は縦横双方共に2倍の画素を有する表示装置に対して、前記高階調側データと前記低階調側データとを用いて階調表示を行うこと
を特徴とする画像処理方法。
【0137】
(付記16)
付記15記載の画像処理方法において、
2又は4の複数の画素が1組になって1つのデータに対応しており、当該1組を形成する画素が高階調側データと低輝度側データとを1対1に持っており、フレーム毎に高階調側データと低階調側データとを入れ替えて表示すること
を特徴とする画像処理方法。
【0138】
以上説明した本発明の第2の実施の形態による画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
(付記17)
入力された画像信号から高輝度駆動レベルと低輝度駆動レベルとを生成し、
高輝度駆動レベルと低輝度駆動レベルとを所定の面積比で拡散させる共に時間的にも拡散させたハーフトーン処理により画像を表示させること
を特徴とする画像処理方法。
【0139】
(付記18)
付記17記載の画像処理方法において、
前記ハーフトーン処理を実現する駆動パターン(表示装置の反転周期、異なる2つ以上の駆動レベルの分布)を面積比及びパターン周期において複数備え、入力画像によって前記駆動パターンを切り替えること
を特徴とする画像処理方法。
【0140】
(付記19)
付記17記載の画像処理方法において、
前記ハーフトーン処理の異なる2つ以上の駆動レベルの拡散周期を、近接画素で時間軸においてシフトさせること
を特徴とする画像処理方法。
【0141】
(付記20)
付記19記載の画像処理方法において、
前記近接画素において駆動レベル書き込みをフレーム時間軸においてシフトさせること
を特徴とする画像処理方法。
【0142】
(付記21)
付記17記載の画像処理方法において、
異なる2つ以上のハーフトーン駆動レベルの表示装置への交流駆動極性を面積、時間においてそれぞれ等しく存在させ、極性のばらつきをなくすこと
を特徴とする画像処理方法。
【0143】
(付記22)
付記18記載の画像処理方法において、
画像信号に応じて駆動極性、駆動レベルの時間の偏りが極小になるようにハーフトーン拡散パターンを切り替えること
を特徴とする画像処理方法。
【0144】
(付記23)
付記22記載の画像処理方法において、
ハーフトーン処理をブロック単位、または領域で行うこと
を特徴とする画像処理方法。
【0145】
(付記24)
付記17記載の画像処理方法において、
静止画像と動画像で駆動周期を変えること
を特徴とする画像処理方法。
【0146】
(付記25)
付記18記載の画像処理方法において、
表示画像のRGBピクセル単位またはブロック単位の階調レベルの分布に応じて駆動パターンを切り替えること
を特徴とする画像処理方法。
【0147】
(付記26)
付記17記載の画像処理方法において、
温度等の周囲環境による表示装置の駆動を、環境条件を検出して最適になるように補償すること
を特徴とする画像処理方法。
【0148】
(付記27)
付記20記載の画像処理方法において、
近接画素において表示パネル書き込みを半フレーム時間軸においてシフトさせる、またはこれと同時に駆動周期を上げること
を特徴とする画像処理方法。
【0149】
(付記28)
付記17記載の画像処理方法において、
ハーフトーン処理パターンを誤差拡散(ディザ)によって作成すること
を特徴とする画像処理方法。
【0150】
(付記29)
付記17記載の画像処理方法において、
ハーフトーン処理パターンを各色(RGB)を同一パターンで処理すること
を特徴とする画像処理方法。
【0151】
(付記30)
付記17記載の画像処理方法において、
ハーフトーン処理パターンを各色(RGB)を同一パタ−ンの違う周期で各色ばらばら、または組み合わせを持って処理すること
を特徴とする画像処理方法。
【0152】
(付記31)
付記17記載の画像処理方法において、
ハーフトーン処理パターンを各色(RGB)を全く異なるパターンで処理すること
を特徴とする画像処理方法。
【0153】
(付記32)
付記17記載の画像処理方法において、
コモンレベルに対して逆極性で駆動される近接画素の対でハーフトーン処理の駆動レベルを同じにすること
を特徴とする画像処理方法。
【0154】
(付記33)
付記17記載の画像処理方法において、
ハーフトーン処理の異なる駆動レベルをこれらの組み合わせにより正極性、逆極性で駆動レベルをシフトさせ、表示デバイスにDC成分を印加するのを回避すること
を特徴とする画像処理方法。
【0155】
(付記34)
付記17記載の画像処理方法において、
画像メモリからの直前情報との比較により加減算演算で駆動レベルの調整を行うオーバードライブ処理を後段、ハーフトーン処理を前段に備え、オーバードライブの処理分解能をハーフトーン処理に必要な階調分解能まで制御可能とする構成を持つこと
を特徴とする画像処理方法。
【0156】
(付記35)
付記17記載の画像処理方法において、
画像メモリの直前情報との比較により加減算演算で駆動レベルの調整を行うオーバードライブ処理を前段、ハーフトーン処理を後段に備え、ハーフトーン処理の複数テーブルの差を大きく設定しないこと
を特徴とする画像処理方法。
【0157】
(付記36)
付記17記載の画像処理方法において、
画像メモリからの直前情報との比較により加減算演算で駆動レベルの調整を行うオーバードライブ処理を後段に、前記ハーフトーン処理を前段に備え、行うべきハーフトーン処理レベルの直前フレーム処理レベルとの比較でオーバードライブの動作、非動作の判定を行うこと
を特徴とする画像処理方法。
【0158】
(付記37)
付記17記載の画像処理方法において、
前記ハーフトーン処理と非処理とを選択して駆動レベルの切り替えを行うこと
を特徴とする画像処理方法。
【0159】
(付記38)
付記17記載の画像処理方法において、
前記ハーフトーン処理の異なる駆動レベルの分布を、画像輪郭近傍で逆相にすること
を特徴とする画像処理方法。
【0160】
(付記39)
付記17記載の画像処理方法において、
前記ハーフトーン処理をn倍速で行うこと
を特徴とする画像処理方法。
【0161】
(付記40)
一対の基板間に液晶を封止し、付記1乃至39のいずれか1項に記載の画像処理方法を実施する駆動回路を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【0162】
【発明の効果】
以上のとおり本発明によれば、インターレース方式の映像信号が入力された場合でも広視野角で色再現性に優れた画像処理ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による画像処理方法の動作原理を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態による画像処理方法の第1の駆動方法を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態による画像処理方法の第2の駆動方法を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態による画像処理方法の第3の駆動方法を示す図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態による画像処理方法の第4の駆動方法を示す図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態による画像処理方法の第1の駆動方法について1フレームの画像表示動作を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第1の実施の形態による画像処理方法の第2の駆動方法について1フレームの画像表示動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第1の実施の形態による画像処理方法の第3の駆動方法について1フレームの画像表示動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明の第1の実施の形態による画像処理方法の第4の駆動方法について1フレームの画像表示動作を示すフローチャートである。
【図10】本発明の第1の実施の形態による画像処理方法について入力映像信号と表示画面の解像度が異なるときの表示方法を説明する図である。
【図11】本発明の第2の実施の形態による液晶表示装置23の機能ブロック図である。
【図12】本発明の第2の実施の形態による実施例1のHT演算部29に格納された階調変換テーブル又は近似式の係数の概念を説明する図である。
【図13】本発明の第2の実施の形態による実施例2のHT駆動におけるHTマスクパターンと液晶パネル33の液晶の光学応答特性とを示す図である。
【図14】本発明の第2の実施の形態による実施例3のHT駆動におけるHTマスクパターンと書き込み極性との関係を示す図である。
【図15】本発明の第2の実施の形態による実施例4の画像パターンとHT駆動におけるHTマスクパターン及び液晶パネル33の液晶の光学応答特性を示す図である。
【図16】本発明の第2の実施の形態による実施例7の液晶表示装置35の機能ブロック図である。
【図17】本発明の第2の実施の形態による実施例8のHT駆動におけるHTマスクパターンと液晶パネル33の光学応答特性を示す図である。
【図18】本発明の第2の実施の形態による実施例10のHTマスクパターンを示す図である。
【図19】本発明の第2の実施の形態による実施例11のHTマスクパターンを示す図である。
【図20】本発明の第2の実施の形態による実施例12のRGB各画素用のHTマスクパターンの基本形と当該基本形のHTマスクパターンを適用した際のRGB画素のHTマスクパターンを示す図である。
【図21】本発明の第2の実施の形態による実施例12のHTマスクパターンを示す図である。
【図22】本発明の第2の実施の形態による実施例14の第1の画像変換処理回路のブロック図である。
【図23】本発明の第2の実施の形態による実施例14の第2の画像変換処理回路のブロック図である。
【図24】本発明の第2の実施の形態による実施例14の第3の画像変換処理回路のブロック図である。
【図25】本発明の第2の実施の形態による実施例14のHT処理のみ施した画素の光学応答を示す図である。
【図26】本発明の第2の実施の形態による実施例14のHT処理及びオーバードライブ処理を施した画素の光学応答を示す図である。
【図27】本発明の第2の実施の形態による階調基準電圧切り替え用の回路構成を示す図である。
【図28】インターレース方式における映像信号の送信状態を模式的に示す図である。
【図29】インターレース方式の映像信号をCRTに表示している状態を模式的に示す図である。
【図30】インターレース方式の映像信号を液晶パネルに表示する従来の手法を模式的に示す図である。
【符号の説明】
2 画素
23 液晶表示装置
24 システム装置
26 映像信号変換部
27 画像判定部
28 HTマスク生成部
29 HT演算部
30 液晶表示コントローラ部
31 ソースドライバIC
32 ゲートドライバIC
33 液晶パネル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing method for improving the image quality of an image displayed on a display device, and a liquid crystal display device using the image processing method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an active matrix liquid crystal display device (hereinafter referred to as “TFT-LCD”) including a thin film transistor (TFT) as a switching element has been widely used for various display applications. Under such circumstances, it is desired to improve the display quality of the TFT-LCD. In particular, there is a demand for a TFT-LCD having a wide viewing angle capable of obtaining a good display even when the screen is viewed from an oblique direction.
[0003]
An MVA (Multi-domain Vertical Alignment) type liquid crystal display device has been put to practical use as a wide viewing angle TFT-LCD. The MVA-LCD has an overwhelmingly wide viewing angle compared to a TN (twisted nematic) type LCD or the like. However, the MVA-LCD has a problem that the luminance of the halftone increases when the screen displaying the halftone is observed from the diagonal directions of the top, bottom, left and right. For example, when a human face is displayed, the color that should originally be a skin color becomes a white and smooth color when viewed from an oblique direction up, down, left, or right with respect to the screen normal.
[0004]
In order to solve this phenomenon, a halftone driving technique (hereinafter referred to as “HT driving”) is known. When displaying a color of a certain gradation in the HT drive, a display brighter than the original luminance and a display darkened are alternately displayed every frame, and the original color is displayed by the afterimage effect of human eyes. It is a technique.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it has been a concern to display a video signal input from the system side by an interlace method on a liquid crystal display device by HT driving. In a normal television display, interlaced driving is used in which video data is combed and an odd line display and an even line display are alternately displayed in order to save a broadcast band. FIG. 28 schematically shows a video signal transmission procedure in the interlace method. In the interlace system, first, video signals O11 to O15 (for five lines are illustrated for the first odd-numbered (Odd) field O1. The same applies hereinafter) are transmitted from the transmission side to the television receiver. Subsequently, the video signals E11 to E15 for the first even field E1 are sequentially sent, the video signals O21 to O25 for the second odd field O2 are then sent, and then the second even number. Station increase signals E21 to E25 for field E2 are sent.
[0006]
FIG. 29 schematically shows a state in which an image is displayed on a CRT (Cathode Ray Tube) using the interlace video signal shown in FIG. First, the video signal O11 for the first odd field O1 is written to the top (first line) of the horizontal line, and the video signals O12 to O15 are sequentially written to the subsequent odd lines. At this time, the video signal is not written to the even lines E11 to E15. Since the CRT is a self-luminous display device, the even lines E11 to E15 become the black display 105. Thus, the odd field O1 is displayed.
[0007]
Next, the video signal E11 for the first even field E1 is written to the second horizontal line, and the video signals E12 to E15 are sequentially written to the subsequent even lines. At this time, the video signal is not written to the odd lines O11 to O15, and the black display 105 is obtained. In this way, the even field E1 is displayed.
[0008]
The first odd field O1 and the first even field E1 constitute a first frame, and one screen is displayed by writing the first frame. In the same manner, images after the second frame are also displayed.
[0009]
FIG. 30 schematically shows a general method for displaying an image on a TFT-LCD using the interlaced video signal shown in FIG. First, the video signal O11 for the first odd frame f1 is written to the top (first line) of the horizontal line, and the video signals O12 to O15 are sequentially written to the subsequent odd lines. In the odd frame f1, the interpolated video signal SD generated based on the video signals O1n and O1n + 1 of the preceding and following odd lines adjacent to each even line is written in the second and subsequent even lines.
[0010]
Next, the video signal E11 for the first even frame f2 is written to the second line, and the video signals E12 to E15 are sequentially written to the subsequent even lines. In this even frame f2, an interpolated video signal SD generated based on the video signals E1n and E1n + 1 of the preceding and following even lines adjacent to each odd line is written in each odd line. For example, the video signal E11 is written for the first line. Similarly, images of the second and subsequent odd frames f (2n + 1) and even frames f (2n) are sequentially displayed.
[0011]
However, when an image is displayed on the TFT-LCD by the display method as shown in FIG. 30, there is a drawback that the amount of information originally included in the video signal is reduced. Although the amount of information is increased by writing the interpolated video signal SD in the non-written line, the information is only inaccurate information that is predicted. In the writing of the odd frame f (2n + 1), the true video signal to be written to the even line is erased, and the same applies to the even frame f (2n). Therefore, the erased information corresponds to half of the entire information. End up.
[0012]
An object of the present invention is to provide an image processing method capable of displaying an image having a wide viewing angle and excellent color reproducibility even when an interlace video signal is input, and a liquid crystal display device using the image processing method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The above object is to generate high gradation side data and low gradation side data from an image signal input in an interlaced manner, and the high gradation side data and the low gradation side data are at least one of temporal and spatial. This is achieved by an image processing method characterized in that the image is mixed and displayed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
An image processing method and a liquid crystal display device using the image processing method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The image processing method according to the present embodiment is characterized in that an improved halftone driving technique is used when an interlace video signal is input to an MVA-LCD to display an image.
The operation principle of the image processing method according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 schematically shows a method for displaying an image on the MVA-LCD, taking the interlace video signal shown in FIG. 28 as an example.
[0015]
First, a video signal O11H having a higher luminance than the original gradation is generated for the first odd-numbered frame f1 video signal O11 and written to the head (first line) of the horizontal line. Next, an interpolated video signal SDL with a lower luminance than the video signal O11 is generated and written to the second line. Video signals having higher luminance than the original gradation are generated and written to the odd lines after the third line, respectively, and for the even lines after the fourth line, the luminance of the adjacent odd lines in the previous stage is determined. A low interpolated video signal SDL is generated and written.
[0016]
When the image of the first odd-numbered frame f1 is displayed, an interpolated video signal SDL having a lower luminance than the video signal E11 for the first even-numbered frame f2 is generated and written to the first line. Next, a video signal E11H having a higher luminance than the original gradation is generated for the video signal E11 and written to the second line. Also for the even lines after the fourth line, video signals having higher luminance than the original gradation are generated and written respectively, and for the odd lines after the third line, the luminance of the adjacent even lines in the subsequent stage is determined. A low interpolated video signal SDL is generated and written.
[0017]
Similarly, images of the second and subsequent odd frames f (2n + 1) and even frames f (2n) are sequentially displayed. By performing the image display method according to the present embodiment, HT drive can be performed temporally and spatially, and therefore, when an interlace video signal is input and displayed on the MVA-LCD, a wide viewing angle is obtained. Image display with excellent color reproducibility is possible.
[0018]
[First driving method]
Next, in the image processing method according to the present embodiment, a first driving method for displaying an interlace video signal on a liquid crystal display device using HT driving will be described. FIG. 2 schematically shows a method for displaying an image on the MVA-LCD, taking the interlace video signal shown in FIG. 28 as an example. In FIG. 2, the symbol O represents an odd frame (Odd frame), the symbol E represents an even frame (Even frame), the symbol H represents that the luminance is higher than the original gradation, and the symbol L represents the original frame. This means that the luminance is lower than the gradation. Further, the two subscripts following the symbol O represent the frame order for odd frames and the line order for odd lines. The two subscripts following the symbol E represent the frame order for even frames and the line order for even lines. For example, “O21H” indicates that the video signal of the first line of the second odd-numbered frame is written with the brightness higher than the original gradation of the pixel.
[0019]
First, a video signal O11H having a higher luminance than the original gradation is generated for the first odd-numbered frame f1 video signal O11 and written to the head (first line) of the horizontal line. Next, an interpolated video signal O11L having a lower luminance than the video signal O11 is generated and written to the second line so that the combined luminance with the generated video signal O11H is substantially equal to the luminance generated by the video signal O11. For the odd lines after the third line, the video signals O1nH having higher luminance than the original gradation are generated and written respectively, and for the even lines after the fourth line, the luminance of the adjacent odd lines in the previous stage is written. A lower interpolation video signal O1nL is generated and written.
[0020]
When the image of the first odd frame f1 is displayed, a video signal E11H having a higher luminance than the original gradation is generated with respect to the video signal E11 for the first even frame f2. An interpolated video signal E11L having a luminance lower than that of the video signal E11 is generated and written to the first line so that the synthesized luminance with the generated video signal E11H is substantially equal to the luminance generated by the video signal E11. The video signal E11H is written to the second line. The video signals E1nH having higher luminance than the original gradation are generated and written to the even lines after the fourth line, respectively, and the luminance of the adjacent even lines in the subsequent stage is written to the odd lines after the third line. A lower interpolation video signal E1nL is generated and written.
[0021]
Similarly, images of the second and subsequent odd frames f (2n + 1) and even frames f (2n) are sequentially displayed. By performing the image display method according to the present embodiment, HT drive can be performed temporally and spatially, and therefore, when an interlace video signal is input and displayed on the MVA-LCD, a wide viewing angle is obtained. Image display with excellent color reproducibility is possible. Note that the combination of raising or lowering the original luminance when writing video signals to odd lines and even lines is not limited to the above, and can be changed as appropriate when an image is displayed on the MVA-LCD.
[0022]
[Second Driving Method]
Next, in the image processing method according to the present embodiment, a second driving method for displaying an image based on an interlaced video signal on the MVA-LCD using HT driving will be described. This driving method is characterized in that the luminance is changed from the original gradation for odd-numbered column lines and even-numbered column lines. FIG. 3 shows a second driving method, in which 16 pixels of (first to fourth) rows × (first to fourth) columns in an n-row × m-column pixel region of the MVA-LCD are arranged. Illustrated. In FIG. 3 and subsequent figures, symbol O represents an odd frame (Odd frame), symbol E represents an even frame (Even frame), symbol H represents that the luminance is higher than the original gradation, and symbol L is originally This means that the luminance is lower than the gray level. Further, the three subscripts following the symbol O indicate the frame order in the odd frame, the line order io in the odd horizontal line, and the line order j in the odd vertical line. The three subscripts following the symbol E indicate the frame order in even frames, the line order ie in even horizontal lines, and the line order j of odd vertical lines. For example, “O213H” is the second odd frame, and the video signal of i = 1 for the odd horizontal line and j = 3 for the vertical line is written with higher brightness than the original gradation of the pixel. It shows that.
[0023]
3, in the first odd-numbered frame f1, it is described as a pixel in the even-numbered horizontal line ie row and (2j-1) column (hereinafter referred to as pixel (ie, (2j-1)). Is the line order in even horizontal lines, ie = 1, 2,..., (N−1) / 2, n / 2, and j = 1, 2,. The video signal O1io (2j-1) for the pixel (io, (2j-1)) in the odd-numbered horizontal line io row in the preceding stage is used for the video signal of (/ 2, m / 2). Here, io is the line order in odd horizontal lines, and io = 1, 2,..., (N−1) / 2, n / 2. The video signal O1io (2j) for the previous pixel (io, 2j) is used for the video signal of the pixel (ie, 2j).
[0024]
In addition, the video signal O1io (2j-1) H having a higher luminance than the original gradation of the video signal O1io (2j-1) is written into the pixel (io, (2j-1)). On the other hand, the video signal O1io (2j-1) L having a lower luminance than the original gradation of the video signal O1io (2j-1) is written to the pixel (ie, (2j-1)).
[0025]
In addition, a video signal O1io (2j) L having a lower luminance than the original gradation of the video signal O1io (2j) is written into the pixel (io, (2j)). On the other hand, the video signal O1io (2j) H having a higher luminance than the original gradation of the video signal O1io (2j) is written into the pixel (ie, (2j)).
[0026]
Therefore, the luminance of the video signal written to each pixel is such that the pixels whose luminance is higher than the original luminance and the pixels whose luminance is lowered are arranged in a vertical and horizontal alternate (checkered pattern).
[0027]
Next, in the first even frame f2, the video signal E1ie (2j-1) for the subsequent pixel (ie, (2j-1)) is included in the video signal of the pixel (io, (2j-1)). ) Is used. Further, the video signal E1ie (2j) for the subsequent pixel (ie, 2j) is used as the video signal of the pixel (io, 2j).
[0028]
In addition, a video signal E1ie (2j-1) L having a lower luminance than the original gradation of the video signal E1ie (2j-1) is written into the pixel (io, (2j-1)). On the other hand, the video signal E1ie (2j-1) H having a higher luminance than the original gradation of the video signal E1ie (2j-1) is written into the pixel (ie, (2j-1)).
[0029]
In addition, the video signal E1ie (2j) H whose luminance is higher than the original gradation of the video signal E1ie (2j) is written into the pixel (io, (2j)). On the other hand, the video signal E1ie (2j) L having a lower luminance than the original gradation of the video signal E1ie (2j) is written into the pixel (ie, (2j)).
[0030]
Therefore, the luminance of the video signal written to each pixel is such that the pixels whose luminance is higher than the original luminance and the pixels whose luminance is lowered are arranged in a vertical and horizontal alternate (checkered pattern). By applying this driving method to the second odd-numbered frame f3, the second even-numbered frame f4, and the subsequent frames in the same manner, an image display with a wide viewing angle and excellent color reproducibility can be achieved. It becomes possible.
[0031]
[Third driving method]
Next, in the image processing method according to the present embodiment, a third driving method for displaying an image based on an interlaced video signal on an MVA-LCD using HT driving will be described with reference to FIG. FIG. 4 schematically shows a method for displaying an image on the MVA-LCD, taking the interlace video signal shown in FIG. 28 as an example.
[0032]
First, video signals O11H to O15H having higher luminance than the original gradation are generated with respect to the video signals O11 to O15 for the first odd frame f1, and the original display line is started from the head of the horizontal line (first line). Are written sequentially.
[0033]
When the image of the first odd-numbered frame f1 is displayed, next, in the first even-numbered frame f2, the video signals E11H to E11H to which the luminance is higher than the original gradation with respect to the video signals E11 to E15 for the even-numbered frame f2. E15H is generated, and the video signals O11L to O15L having lower luminance than the original gradation are generated for the video signals O11 to O15 for the first odd frame f1, and these video signals O11L are generated on a predetermined horizontal line. To O15L and video signals E11H to E15H are sequentially written on predetermined horizontal lines.
[0034]
When the image of the first even-numbered frame f2 is displayed, next, in the second odd-numbered frame f3, the video signal O21H to which the luminance is higher than the original gradation with respect to the video signals O21 to O25 for the odd-numbered frame f3. O25H is generated, and the video signals E11L to E15L whose luminance is lower than the original gradation are generated for the video signals E11 to E15 for the first even frame f2, and these video signals E11L are generated on a predetermined horizontal line. To E15L and video signals O21H to O25H are sequentially written in predetermined horizontal lines.
[0035]
When the image of the second odd-numbered frame f3 is displayed, next, in the second even-numbered frame f4, the video signal E21H ~ whose luminance is higher than the original gradation with respect to the video signals E21-E25 for the even-numbered frame f4. E25H is generated, and video signals O21L to O25L with lower luminance than the original gradation are generated for the video signals O21 to O25 for the second odd frame f3, and these video signals O21L are generated on a predetermined horizontal line. ˜O25L and video signals E21H to E25H are sequentially written on predetermined horizontal lines.
[0036]
As described above, the video signal Okio (k = 1, 2, 3, 4,...) And the video signal Ekie are sent with a delay of one frame, but the video signal to be originally written is written to the odd and even lines. Can write. Furthermore, the video signal whose luminance is higher than the original luminance and the video signal whose luminance is lowered can be written alternately. In this way, HT driving can be performed temporally and spatially.
[0037]
[Fourth Driving Method]
Next, in the image processing method according to the present embodiment, a fourth driving method for displaying an image based on an interlaced video signal on an MVA-LCD using HT driving will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a fourth driving method, in which 16 pixels of (first to fourth) rows × (first to fourth) columns in an n-row × m-column pixel region of the MVA-LCD are arranged. Illustrated.
[0038]
First, a video signal O1io (2j-1) H having a higher luminance than the original gradation is generated for the video signal O1io (2j-1) for the first odd frame f1, and the video signal O1io (2j) is generated. On the other hand, the video signal O1io (2j) L having a lower luminance than the original gradation is generated, the video signal O1io (2j-1) H is written to the pixel (io, (2j-1)), and the video signal O1io (2j) is written. ) Write L to pixel (io, 2j).
[0039]
When the image of the first odd frame f1 is displayed, next, the video signal E1ie (2j−) whose luminance is higher than the original gradation with respect to the video signal E1ie (2j−1) for the first even frame f2. 1) Generate H, and generate a video signal E1ie (2j) L having a lower luminance than the original gradation with respect to the video signal E1ie (2j). At the same time, a video signal O1io (2j-1) L having a lower luminance than the original gradation is generated for the video signal O1io (2j-1) for the first odd frame f1, and the video signal O1io (2j) is generated. In contrast, a video signal O1io (2j) H having a higher luminance than the original gradation is generated.
[0040]
The video signal O1io (2j-1) L is written to the pixel (io, (2j-1)), the video signal O1io (2j) H is written to the pixel (io, 2j), and the video signal E1ie (2j-1) is written. ) H is written to the pixel (ie, (2j-1)), and the video signal E1ie (2j) L is written to the pixel (ie, (2j)).
[0041]
When the image of the first even-numbered frame f2 is displayed, the video signal o2io (2j−) whose luminance is higher than the original gradation with respect to the video signal O2io (2j-1) for the second odd-numbered frame f3. 1) Generate H, and generate a video signal O2io (2j) L having a lower luminance than the original gradation for the video signal o2io (2j). At the same time, a video signal E1ie (2j-1) L having a lower luminance than the original gradation is generated for the video signal E1ie (2j-1) for the first even frame f2, and the video signal E1ie (2j) is generated. On the other hand, a video signal E1ie (2j) H having a higher luminance than the original gradation is generated.
[0042]
The video signal O2io (2j-1) H is written to the pixel (io, (2j-1)), the video signal O2io (2j) L is written to the pixel (io, 2j), and the video signal E1ie (2j-1) is written. ) L is written to the pixel (ie, (2j-1)), and the video signal E1ie (2j) H is written to the pixel (ie, (2j)).
[0043]
When the image of the second odd frame f3 is displayed, next, the video signal E2ie (2j−) whose luminance is higher than the original gradation with respect to the video signal E2ie (2j−1) for the second even frame f4. 1) H is generated, and a video signal E2ie (2j) L having a luminance lower than the original gradation with respect to the video signal E2ie (2j) is generated. At the same time, a video signal O2io (2j-1) L having a lower luminance than the original gradation is generated for the video signal O2io (2j-1) for the second odd frame f3, and the video signal O2io (2j) is generated. In contrast, a video signal O2io (2j) H having a higher luminance than the original gradation is generated.
[0044]
Then, the video signal O2io (2j-1) L is written into the pixel (io, (2j-1)), the video signal O2io (2j) H is written into the pixel (io, 2j), and the video signal E2ie (2j-1). ) H is written to the pixel (ie, (2j-1)), and the video signal E2ie (2j) L is written to the pixel (ie, (2j)).
[0045]
In the write operation, the odd line video signal Okioj is written to the odd lines, and the even line video signal Ekiej is written to the even lines.
For example, paying attention to the pixel 2, the video signal O114H for increasing the luminance from the original luminance and the video signal O114L for decreasing the luminance are written over two frames.
The odd line starts the write operation from the odd frame f1 to which the video signal O1ioj for the odd line is sent, and the even line starts the write operation from the even frame f2 to which the video signal E1iej for the even line is sent. Therefore, the phase is shifted by one frame between the odd line writing and the even line writing. Note that when viewed on the entire screen, the luminance of the video signal written to each pixel is such that the pixels whose luminance is higher than the original luminance and the pixels whose luminance is lower are arranged vertically and horizontally (checkered pattern).
[0046]
[Effects of the first to fourth driving methods]
When the first driving method described with reference to FIG. 2 is used, there is no video signal that can be discarded. Further, since the pixels whose brightness is increased and the pixels whose brightness is lower than the original gradation are alternately arranged for each line, flicker does not occur. As shown in FIG. 2, the odd-numbered video signal OkioH (or OkioL) whose luminance is higher (or lower) than the original gradation of the odd-numbered video signal Okio is always written to the odd-numbered lines, and the even-numbered lines are even-numbered lines. The video signal EkieL (or EkieH) whose luminance is lowered (or increased) from the original gradation of the video signal Ekie for use is always written. In this case, a display with an increased brightness, which is the center of the display screen, is written in the originally written pixel, so that a decrease in resolution is minimized. Furthermore, as in the second driving method described with reference to FIG. 3, it is also possible to alternately arrange pixels whose luminance is increased and pixels whose luminance is lower than the original gradation on the entire screen. The level of brightness in the display becomes a checkered pattern, flicker is not visually recognized, and special display defects such as horizontal stripes can be prevented.
[0047]
Although the video signals themselves are not discarded in the second and second driving methods described in FIGS. 2 and 3, the information to be written in the odd lines is also written in the even lines, so that the definition of the image may be reduced. have.
[0048]
When the third driving method described with reference to FIG. 4 is used, the video signal is not discarded at all, and the video signal Okio for the odd lines is always displayed on the odd lines, and the video signal Ekie for the even lines is always displayed on the even lines. As a result, the resolution does not deteriorate. Furthermore, flicker does not occur because pixels with higher and lower luminance than the original luminance are alternately displayed for each line. In addition, when only one line is viewed, pixels with increased brightness and lowered pixels are alternately displayed, so that a display with no sense of incongruity is obtained.
[0049]
In the fourth driving method described with reference to FIG. 5, it is possible to arrange pixels whose luminance is higher and lower than that of the original luminance in the entire screen alternately in the vertical and horizontal directions. The level of brightness in the display becomes a checkered pattern, flicker is not visually recognized, and special display defects such as horizontal stripes can be prevented, resulting in a display screen with higher quality.
[0050]
[Example of First Driving Method]
FIG. 6 shows a flowchart of an image display operation for one frame in the first driving method. First, it is determined whether the signal format input to the liquid crystal display device is interlaced or non-interlaced (step S1). If the signal format is a non-interlace method, signal processing is performed using a different menu (step S2). Note that description of step S2 is omitted. When the signal format is interlaced, refer to the gradation conversion table for each pixel, and when converting the converted video signal (hereinafter referred to as the “high luminance side video signal”) and the luminance when the luminance is increased from the original luminance The converted video signals (hereinafter referred to as “low luminance side video signals”) are created, and the created video signals are stored in the line memory (step S3).
[0051]
Next, it is determined whether the frame is an odd frame or an even frame (step S4). If it is determined that the frame is an odd frame, the high luminance side video signal is written to the odd line (step S5). Next, the low luminance side video signal is written to the even lines (step S6). On the other hand, if it is determined in step S4 that the frame is an even frame, the low luminance side video signal is written to the odd line (step S7), and then the high luminance side video signal is written to the even line (step S8). An image is displayed on the liquid crystal display device based on the written video signal (step S9), and the image display for one frame is completed. Note that the display operation for the next frame is repeated from step S3.
[0052]
By this operation, odd-numbered high-luminance video signals are written in odd-numbered lines, and even-numbered high-luminance video signals are written in even-numbered lines. Since the high-luminance video signal is strongly recognized by the human eye as a factor that determines the resolution, a decrease in resolution can be minimized. Note that the combination of the high luminance side and low luminance side video signals written in the odd and even frames may be changed. Of course, the combination may be changed for each frame.
[0053]
[Example of Second Driving Method]
FIG. 7 shows a flowchart of an image display operation for one frame in the second driving method. First, it is determined whether the signal format input to the liquid crystal display device is interlaced or non-interlaced (step S11). If the signal format is a non-interlace format, signal processing is performed using a different menu (step S12). Note that description of step S12 is omitted. If the signal format is interlaced, a high-luminance video signal and a low-luminance video signal are created by referring to the gradation conversion table for each pixel, and the created video signals are stored in the line memory (step S13). ).
[0054]
Next, it is determined whether the frame is an odd frame or an even frame (step S14). When it is determined that the frame is an odd frame, the high-luminance video signal and the low-luminance video signal are alternately written to each pixel that is a set of red, green, and blue (RGB) on the odd lines (step S15). In step S15, the high luminance side video signal is written to each pixel at the beginning of writing in each odd line. Next, the low gradation side video signal and the high luminance side video signal for odd lines are alternately written to each pixel in which RGB of even lines is a set (step S16). In step S16, the low luminance side video signal is written to the first pixel of each even line.
[0055]
On the other hand, if it is determined that the frame is an even frame, the low-luminance video signal and the high-luminance video signal for the even line are alternately written to each pixel in which the RGB of the odd line is a set (step S17). In step S17, the low luminance side video signal is written to each pixel at the beginning of writing in each odd line. Next, the high-luminance video signal and the low-luminance video signal are alternately written into each pixel, which is a set of even-line RGB (step S18). In step S18, the high luminance side video signal is written to the first pixel of each even line. An image is displayed on the liquid crystal display device based on the written video signal (step S19), and one-frame image display ends. Note that the display operation for the next frame is repeated from step S13.
[0056]
With this operation, the high-luminance video signal and the low-luminance video signal are alternately displayed on the display screen by pixels adjacent vertically and horizontally. Furthermore, the high luminance side video signal and the low luminance side video signal are alternately displayed on each pixel for each frame. Therefore, each pixel displays the high luminance side and low luminance side video signals alternately in both space and time.
In the odd frame, since the video signal for the odd line is displayed by a predetermined pixel, there is no spatial and temporal shift. However, since the video signal for odd lines is displayed on the even lines, the resolution deteriorates. Note that the combination of the high luminance side and low luminance side video signals written in the odd and even frames may be changed. Of course, the combination may be changed for each frame.
[0057]
[Example of Third Driving Method]
FIG. 8 shows a flowchart of an image display operation for one frame in the third driving method. First, it is determined whether the signal format input to the liquid crystal display device is interlaced or non-interlaced (step S21). If the signal format is a non-interlace format, signal processing is performed using another menu (step S22). Note that description of step S22 is omitted. When the signal format is the interlace system, the high luminance side video signal and the low luminance side video signal are created with reference to the gradation conversion table for each pixel (step S23).
[0058]
Next, it is determined whether the frame is an odd frame or an even frame (step S24). If it is determined that the frame is an odd frame, the high-luminance and low-luminance video signals created in step S23 are stored in the frame memory Odd (step S25). Next, the high-luminance video signal stored in the frame memory Odd is written to the odd lines (step S26). Next, the low luminance side video signal stored in the frame memory Even is written to the even lines (step S27). At this time, the frame memory Even stores the high-luminance and low-luminance video signals created in the even frame one frame before the odd frame.
[0059]
On the other hand, if it is determined that the frame is an even frame, the high luminance side and low luminance side video signals created in step S23 are stored in the frame memory Even (step S28). Next, the low-luminance video signal stored in the frame memory Odd is written to the odd lines (step S29). At this time, the frame memory Odd stores the high-luminance and low-luminance video signals generated in the odd frame one frame before the even frame. Next, the high luminance side video signal stored in the frame memory Even is written to the even lines (step S30). An image is displayed on the liquid crystal display device based on the written video signal (step S31), and one frame image display is completed. The display operation for the next frame is repeated from step S23.
[0060]
In the description of FIG. 8, in the odd (or even) frame, the high-luminance video signal is written to the odd line (or even line), and the even (or odd) frame one frame before the odd (or even) frame is written. The image display is performed by writing the low luminance side video signal to the even lines (or odd lines). However, the low luminance side video signal is written to the odd line (or even line) in the odd (or even) frame, and the high luminance side video signal of the even (or odd) frame one frame before the odd (or even) frame is written. May be written on even lines (or odd lines) for image display. The description of even lines and odd lines can also be interchanged. Of course, the combination of writing methods may be changed for each frame.
[0061]
[Example of Fourth Driving Method]
FIG. 9 shows a flowchart of an image display operation for one frame in the fourth driving method. First, it is determined whether the signal format input to the liquid crystal display device is interlaced or non-interlaced (step S41). If the signal format is a non-interlace format, signal processing is performed using another menu (step S42). Note that description of step S42 is omitted. If the signal format is interlaced, a high luminance side video signal and a low luminance side video signal are created by referring to the gradation conversion table for each pixel (step S43).
[0062]
Next, it is determined whether the frame is an odd frame or an even frame (step S44). If it is determined that the frame is an odd frame, the high luminance side and low luminance side video signals created in step S43 are stored in the frame memory Odd (step S45). Next, the high-luminance video signal stored in the frame memory Odd is written to the odd lines. At this time, the high-luminance video signal and the low-luminance video signal are alternately written to each pixel of the odd-numbered RGB as a set (step S46). In step S46, the high luminance side video signal is written to the first pixel of each odd line. Next, the high luminance side and low luminance side video signals stored in the frame memory Even are written to the even lines. At this time, the low-luminance video signal and the high-luminance video signal are alternately written to each pixel in which the even-line RGB is a set (step S47). In step S47, the low luminance side video signal is written to the first writing pixel of each even line. The frame memory Even stores the high-luminance and low-luminance video signals generated in the even frame one frame before the odd frame.
[0063]
On the other hand, when it is determined that the frame is an even frame, the high luminance side and low luminance side video signals created in step S43 are stored in the frame memory Even (step S48). Next, the low luminance side video signal stored in the frame memory Odd is written to the odd lines. At this time, the low-luminance video signal and the high-luminance video signal are alternately written into each pixel of the odd-numbered RGB as a set (step S49). In step S49, the low luminance side video signal is written to each pixel at the beginning of writing in each odd line. The frame memory Odd stores the high-luminance and low-luminance video signals created in the odd frame one frame before the odd frame. Next, the high luminance side and low luminance side video signals stored in the frame memory Even are written to the even lines. At this time, the high-luminance video signal and the low-luminance video signal are alternately written to each pixel, which is a set of even-line RGB (step S50). In step S50, the high luminance side video signal is written to the first pixel of each of the even lines. An image is displayed on the liquid crystal display device based on the written video signal (step S51), and one frame image display is completed. Note that the display operation of the next frame is repeated from step S43.
[0064]
In the description of FIG. 9, each pixel has RGB as one set, but the present invention is not limited to this, and the high luminance side and low luminance side video signals may be alternately displayed for each of R, G, and B. In addition, as to whether to start writing each line as a high-luminance video signal or a low-luminance video signal, the above description is not limited as long as the pixels adjacent to each other vertically and horizontally are different. The description of even lines and odd lines can also be interchanged. Of course, the combination of writing methods may be changed for each frame.
[0065]
In the above embodiment, the driving method when the resolution of the input video signal and the display screen is the same has been described. Here, an image display method when the resolution of the input video signal and the display screen is different will be described. FIG. 10 is a diagram for explaining an image display method using HT driving when the resolution of the input video signal and the display screen is different. In the following description, an example in which the screen has double resolution both vertically and horizontally with respect to the input video signal will be described. FIG. 10A is a conceptual diagram of the input video signal 13 for one pixel.
The one-pixel input video signal 13 is written to four pixels of the display screen. Therefore, as shown in FIG. 10B, the high luminance side video signal 14 and the low luminance side video signal 15 are written so that the luminance of adjacent pixels is different. At this time, the writing pixels of the high luminance side video signal 14 and the low luminance side video signal 15 are reversed in the odd-numbered frame pixels 16 and the even-numbered frame pixels 17. Therefore, the high luminance side video signal 14 and the low luminance side video signal 15 are alternately displayed spatially and temporally.
[0066]
FIGS. 10C and 10D show an example in which the image display method is performed on RGB pixels. The input video signal 18 having a set of RGB is written into four pixels of the display screen. As shown in FIG. 10 (d), the high luminance side video signal 19 and the low luminance side video signal 20 are written alternately for each pixel of RGB, and the luminance of adjacent pixels is made different. Further, the pixels written in the high luminance side video signal 19 and the low luminance side video signal 20 are reversed in the pixels 21 of the odd frames and the pixels 22 of the even frames. Therefore, the high luminance side video signal 19 and the low luminance side video signal 20 are alternately displayed spatially and temporally. As a result, it is possible to display a natural and non-white image without flicker.
[0067]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize an image processing method having a wide viewing angle and excellent color reproducibility even when an interlace video signal is input, and a liquid crystal display device using the image processing method.
[0068]
[Second Embodiment]
An image processing method according to a second embodiment of the present invention, a liquid crystal display device using the image processing method, and a driving method of the liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. In recent years, liquid crystal display devices are widely used in notebook personal computers, desktop personal computer monitors, liquid crystal televisions, and the like in response to demands for energy saving and space saving, and the market applications of liquid crystal display devices continue to expand. Under such circumstances, liquid crystal display devices are required to have higher quality display characteristics. Improvements in display characteristics have been attempted in terms of liquid crystal material characteristics, display element structure, driving method, and the like. One factor that degrades the display characteristics of a liquid crystal display device is that the viewing angle characteristics are poor.
[0069]
Viewing angle characteristics have been improved by improving material characteristics and display device structures. Further, as a method for improving the viewing angle characteristic by image signal processing, an image processing method using a driving halftone (HT) technique using a binary value that does not use a portion having poor visual characteristics is used. However, the image processing method has a drawback that the roughness of the image is perceived by the user because binary values are fixedly displayed. Therefore, in the present embodiment, an image processing method having a wide viewing angle, excellent color reproducibility, and extremely low roughness, a liquid crystal display device using the image processing method, and a driving method of the liquid crystal display device are provided.
[0070]
FIG. 11 is a functional block diagram showing the liquid crystal display device 23 according to the present embodiment. A system device 24 such as a desktop personal computer outputs a control signal defining a liquid crystal drive timing and a video signal to the liquid crystal display device 23. The video signal input from the system device 24 is output to the video signal conversion ASIC 26 that is one of the components of the drive circuit of the liquid crystal display device 23. The ASIC 26 includes an image determination unit 27 that recognizes the gradation of the input video signal, an HT mask generation unit 28 that generates a HT level diffusion pattern of the display image, and an HT calculation unit 29 that performs HT processing on the input video signal. ing.
[0071]
The control signal output from the system device 24 is output to the liquid crystal display controller unit 30 that is one of the components of the drive circuit of the liquid crystal display device 23. Further, the video signal after image conversion output from the ASIC 26 is input to the liquid crystal display controller unit 30. The liquid crystal display controller 30 generates a control signal for controlling the source driver IC 31 and the gate driver IC 32 for driving the liquid crystal panel, and outputs the control signal to the source driver IC 31 and the gate driver IC 32 at a predetermined timing. Further, the liquid crystal display controller unit 30 outputs a video signal to the source driver IC 31 at a predetermined timing.
[0072]
The source driver IC 31 converts the received video signal into an analog video signal, and outputs the analog video signal to a pixel (not shown) in the liquid crystal panel 33 at a predetermined timing. The gate driver IC 31 scans a TFT (not shown) in the liquid crystal panel 33 and controls on / off of the TFT. The liquid crystal panel 33 displays the image by controlling the transmitted light based on the analog video signal accumulated in the pixel.
[0073]
Next, the operation of the image conversion process performed by the ASIC 26 will be described. The image determination unit 27 in the ASIC 26 recognizes the gradation of the input video signal, selects an HT processing method suitable for the video signal, and outputs the selection signal to the HT mask generation unit 28. Based on the input selection signal, the HT mask generation unit 28 distributes a high luminance side HT drive level and a low luminance side HT drive level (hereinafter referred to as an HT mask) within a predetermined display area of a video signal to be subjected to HT processing. Pattern) is determined for each frame and output to the HT calculation unit 29. Based on the HT mask pattern determined for each frame by the HT mask generation unit 28, the HT calculation unit 29 applies the high luminance side HT drive level and the low luminance side HT drive level to the input video signal input from the image determination unit 27. Is granted. The gradation signals converted by the HT process according to the present embodiment are sequentially sent from the liquid crystal controller 30 to the source driver IC 31, and the HT processed image is displayed on the liquid crystal panel 33. As a result, the viewing angle characteristics are improved and the rough feeling visually recognized by the conventional driving can be greatly reduced by the temporal diffusion effect in which the HT mask pattern changes for each frame.
[0074]
Hereinafter, a specific description will be given using examples.
[Example 1]
Example 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. In the HT mask generation unit 28 of the ASIC 26 illustrated in FIG. 11, a plurality of types of HT mask patterns selected based on a selection signal from the image determination unit 27 are stored in advance. Further, the HT calculation unit 29 stores a plurality of gradation conversion tables in a look-up table format for selecting a high luminance side HT drive level and a low luminance side HT drive level. Alternatively, instead of the conversion table, a plurality of approximate expression coefficients are stored to derive the high brightness side HT drive level and the low brightness side HT drive level based on the approximate expression. With such a configuration, based on the gradation distribution of the input video signal, the HT mask pattern stored in the HT mask generation unit 28, the high luminance side HT drive level and the low luminance side HT stored in the HT calculation unit 29. Optimal HT processing can be performed by switching the combination with the driving level pattern.
[0075]
FIG. 12 shows an example of the concept of the gradation conversion table stored in the HT calculator 29 or the coefficient of the approximate expression. In the graph shown in FIG. 12, the horizontal axis represents the input gradation (all 64 gradations are illustrated) input to the image determination unit 27 from the system side. The vertical axis represents the output gradations (all 64 gradations are exemplified) of the calculation result in the HT calculation unit 29. FIG. 12 illustrates the HT processing of the two-divided level of the high-luminance side HT drive level and the low-luminance side HT drive level. Of course, it may be a level. A straight line C indicated by a solid line in FIG. 12 is a conversion characteristic used when HT processing is not performed, and is a straight line having an intercept of 0 and a gradient of 1. A curve A indicated by a broken line indicates the conversion characteristic of the high luminance side HT gradation, and a curve B indicated by a one-dot chain line indicates the conversion characteristic of the low luminance side HT gradation. As shown in FIG. 12, two output gradations of a high luminance side HT drive level and a low luminance side HT drive level are obtained based on curves A and B for a certain input gradation. The shapes of the curves A and B differ depending on the ratio (area ratio) between the number of pixels to be converted to the high luminance side HT drive level and the number of pixels to be converted to the low luminance side HT drive level. By using the image display method according to the present embodiment, high-quality display characteristics can be obtained regardless of the display image.
[0076]
[Example 2]
Next, Example 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows the HT mask pattern and the optical response characteristics of the liquid crystal of the liquid crystal panel 33 in the HT driving according to this embodiment. FIG. 13A shows an HT mask pattern that changes from frame to frame. As shown in FIG. 13A, the HT mask pattern is arranged in a 2 × 2 matrix, and is composed of a group of four pixels 34 in which diagonal elements have the same luminance level. The number of HT divisions is 2, and the area ratio between the high luminance side HT driving level and the low luminance side HT driving level is 1: 1.
[0077]
In the HT mask pattern of the nth frame, the pixel 34a at the upper left in the figure and the pixel 34d of its diagonal element (lower right) are at the high brightness side HT drive level, and the pixel 34b at the upper right in the figure and its diagonal element (lower left) ) Pixels 34c are at the low luminance side HT drive level. The HT mask pattern of the (n + 1) th frame of the next frame is opposite to the HT mask pattern of the nth frame, and the upper left pixel 34a and the diagonal element (lower right) pixel 34d in the figure are on the low luminance side HT drive level. Thus, the pixel 34b at the upper right in the figure and the pixel 34c of the diagonal element (lower left) are at the high luminance side HT drive level. Hereinafter, similarly, the HT mask pattern of the nth frame and the HT mask pattern of the (n + 1) th frame are alternately used. In addition, + (plus) displayed in each pixel area of the HT mask pattern in FIG. 13A means that the liquid crystal of the pixel is driven with a positive polarity, and − (minus) This means that the liquid crystal of the pixel is driven with a reverse polarity. The same applies to the ± display in the HT mask pattern shown in the subsequent figures.
[0078]
FIG. 13B shows the optical response characteristics of the liquid crystal panel 33 in the HT process of this embodiment. The horizontal axis represents the frame order from left to right, and the vertical axis represents the liquid crystal transmittance. In the figure, a curve A indicated by a solid line indicates the optical response characteristics of the liquid crystals of the pixels 34a and 34d, and a curve B indicated by a broken line indicates the optical response characteristics of the liquid crystals of the pixels 34b and 34c. The pixels 34a and 34d and the pixels 34b and 34c are subjected to HT processing not only spatially but also temporally, and their optical responses are shifted by one frame. For this reason, when the entire screen is viewed from a distance, the high-luminance portion and the low-luminance portion that are alternately displayed on the curve A and the curve B cancel each other, so that the low-frequency component of the optical response can be reduced. Therefore, high-quality display characteristics with sufficiently reduced flicker can be obtained unless the image is a special image such as a checkered pattern. Note that the repetition cycle of the high luminance characteristic and the low luminance characteristic does not need to be 1: 1 for one pixel, and is arbitrary. For example, the display period of the high luminance side characteristic and the display period of the low luminance side characteristic are set to 1: 3. May be.
[0079]
[Example 3]
Next, Example 3 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows the relationship between the HT mask pattern in the HT drive according to the present embodiment and the polarity at the time of writing gradation data to each pixel. FIG. 14A shows an HT mask pattern that changes for each frame, and is the same as the HT mask pattern shown in FIG. Looking at this HT mask pattern from the point of data write polarity, in the nth frame, the data write polarity of the pixel 34a and the pixel 34d at the high luminance side HT drive level is “+”, and the pixel at the low luminance side HT drive level. The data write polarity of 34b and pixel 34c is "-". Similarly, in other frames, pixels on the high luminance side HT drive level are driven with the same polarity, and pixels on the low luminance side HT drive level have the same polarity opposite to those on the high luminance side HT drive level. Driven. As described above, in the HT mask pattern and the polarity switching method shown in FIG. 14A, the drive polarity distribution is biased with respect to the high luminance side HT drive level and the low luminance side HT drive level, and flicker is likely to occur. .
[0080]
Therefore, as shown in FIGS. 14B and 14C, the HT mask pattern and the drive polarity are set so that the drive polarity distribution is uniform within the frame with respect to the high brightness side HT drive level and the low brightness side HT drive level. Control. In the configuration shown in FIG. 14B, the HT mask pattern is the same as that shown in FIG. 14A, but the drive polarity is changed from HV (Horizontal-Vertical) inversion drive to V (Vertical) inversion drive or 2nHV inversion drive. It is characterized in that it is changed to (n is an integer).
Thus, in the nth frame, the pixels 34a and 34d at the high luminance side HT drive level have both “+” and “−” data write polarities, and the pixels 34b and 34c at the low luminance side HT drive level also. Both “+” and “−” data write polarities exist. Similarly, in other frames, pixels on the high luminance side HT drive level are driven with different polarities, and pixels on the low luminance side HT drive level are driven with different polarities. As described above, according to the present embodiment, the combinations of the HT mask pattern and the drive polarity in each frame are all different in each pixel of the four pixel group 34, and the distribution of the HT mask pattern and the drive polarity can be made uniform. . In this embodiment, V inversion driving is performed every two frames. When the liquid crystal panel 33 is driven by this method, the high luminance portion and the low luminance portion cancel each other when the entire screen is viewed from a distance, so that the low frequency component of the optical response can be reduced. Even in a special image, the generation of flicker can be suppressed and display characteristics can be improved.
[0081]
FIG. 14C shows another method for making the distribution of the HT mask pattern and the drive polarity uniform. The configuration shown in FIG. 14C has the same driving polarity as that shown in FIG. 14A, but is characterized in that the HT mask pattern is changed.
In the HT mask pattern of the nth frame in this example, the pixel 34a and the pixel 34c adjacent below the pixel 34a have the high luminance side HT drive level, and the pixel 34b and the pixel 34d adjacent below the pixel 34a have the low luminance side HT drive level. It has become. The HT mask pattern of the (n + 1) th frame of the next frame is opposite to the HT mask pattern of the nth frame, the pixels 34a and 34c are at the low luminance side HT drive level, and the pixels 34b and 34d are at the high luminance side HT. Drive level. Hereinafter, similarly, the HT mask pattern of the nth frame and the HT mask pattern of the (n + 1) th frame are alternately used.
[0082]
Thus, in the nth frame, the pixels 34a and 34d at the high luminance side HT drive level have both “+” and “−” data write polarities, and the pixels 34b and 34c at the low luminance side HT drive level also. Both “+” and “−” data write polarities exist. Similarly, in other frames, pixels on the high luminance side HT drive level are driven with different polarities, and pixels on the low luminance side HT drive level are driven with different polarities. As described above, according to the present embodiment, the combinations of the HT mask pattern and the drive polarity in each frame are all different in each pixel of the four pixel group 34, and the distribution of the HT mask pattern and the drive polarity can be made uniform. .
In this way, the HT mask pattern can be changed without changing the drive polarity to make the distribution of the HT mask pattern and the drive polarity uniform. This method can also improve the display characteristics similar to the above.
[0083]
[Example 4]
Next, Example 4 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 shows an image pattern, an HT mask pattern in HT driving, and an optical response characteristic of the liquid crystal of the liquid crystal panel 33 according to this embodiment. FIG. 15A shows an image pattern that has not been subjected to HT processing, and has a checkered pattern of predetermined halftone display and black display. For example, the pixels 34a and 34d are halftone display, and the pixels 34b and 34c are black display. FIG. 15B shows a state in which the HT mask pattern of FIG. 4A is applied to the image pattern. As shown in FIG. 15B, the halftone display pixels 34a and 34d are both biased to one of the high luminance side HT driving level and the low luminance side HT driving level. As a result, since the optical response characteristics of the liquid crystals of the pixels 34a and 34d shown in FIG. 15D are biased to either the curve A indicated by the solid line or the curve B indicated by the broken line, flicker may be visually recognized. .
[0084]
Therefore, in this embodiment, the HT mask nonconforming pattern in which the luminance difference between the frames increases when the HT process as shown in FIG. The HT process is performed by selecting an HT mask pattern in which a luminance difference between frames is reduced from a plurality of HT mask patterns stored in the mask generation unit 28. FIG. 15C shows the four-pixel group 34 that has been subjected to the HT process so that the luminance difference between frames becomes small. As shown in FIG. 15C, in the HT mask pattern of the nth frame, the pixel 34a is at the high luminance side HT drive level and the pixel 34d is at the low luminance side HT drive level. In this case, the optical response characteristic of the pixel 34a is the curve A in FIG. 15D, and the pixel 34b is the curve B in FIG. 15D. Since the high luminance portion and the low luminance portion alternately displayed in B cancel each other, the low frequency component of the optical response can be reduced. Further, in the (n + 1) th frame, the pixel 34a is at the low luminance side HT drive level, and the pixel 34d is at the high luminance side HT drive level, so that the same effect as that in the nth frame can be obtained. Hereinafter, in the same manner, by alternately using the HT mask pattern of the nth frame and the HT mask pattern of the (n + 1) th frame, high-quality in which flicker is sufficiently reduced by performing spatial and temporal HT processing. Display characteristics can be obtained.
[0085]
It should be noted that HT processing such as identification of deviation of optical response characteristics in the frame caused by the relationship between the high brightness side HT drive level and the low brightness side HT drive level and the drive polarity and switching of the HT mask pattern is performed on a plurality of pixels as a block basis. You may perform in the arbitrary area | regions of an image. In addition, the HT mask nonconforming pattern exists unique to each HT mask pattern. However, if a plurality of HT masks are provided in advance and the HT mask pattern is switched for each input video signal, flicker is generated in most image patterns. Can be prevented.
[0086]
[Example 5]
Next, Example 5 according to the present embodiment will be described. In this embodiment, in order to prevent the flicker and the movement of the bright line (moving phenomenon) due to the HT mask pattern from being visually recognized by the HT process, the frame frequency is increased and driven in the still image using the frame buffer. It is characterized by a point. Alternatively, the input video signal may be driven without being subjected to HT processing. On the other hand, in a moving image, if the input video signal is not an integral multiple of the frame frequency, the image can be felt discontinuously. Therefore, HT processing is performed at an integral multiple of the frame frequency. The mode change between the still image and the moving image may be controlled by the image recognition circuit provided in the ASIC 26, or may be controlled by an external switching signal. When the frame frequency is increased in this way, display defects due to flicker and moving phenomenon are reduced, and high-quality display characteristics can be obtained.
[0087]
[Example 6]
Next, Example 6 according to the present embodiment will be described. The present embodiment is characterized in that HT processing is performed in units of R (red), G (green), and B (blue) pixels or in groups of three pixels. The HT process suitable for the combination of the gradation levels is performed collectively for each RGB or for each RGB by recognizing the level relationship and variation of the gradation levels for each RGB of the display image. Alternatively, a histogram is acquired for each RGB image signal of a predetermined region including the contour-extracted region, and different HT processing is performed for each RGB or each RGB according to the distribution of the histogram. As described above, when the HT process is performed for each RGB, it is possible to obtain high-quality display characteristics with excellent color reproducibility.
[0088]
[Example 7]
Next, Example 7 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that HT processing suitable for the use environment is performed. The liquid crystal display device 35 of this embodiment further includes a temperature sensor unit 36, a ROM (or RAM) 37, and a frame buffer 38 in addition to the liquid crystal display device 23. The ROM 37 stores a gradation conversion table, a coefficient for gradation conversion approximation formula, and an HT mask pattern. Further, the ASIC 39 provided in the liquid crystal display device 35 further includes an external device controller 40 that controls the ROM 36 and the like with respect to the ASIC 26. Based on the temperature information detected by the temperature sensor unit 36, the HT process parameter optimum at the temperature is read from the ROM 51 and the HT process is performed. In this driving method, the HT process can be changed in accordance with the change in characteristics of the liquid crystal panel 33 and the like depending on the use environment, so that high-quality display characteristics can be obtained regardless of the use environment.
[0089]
[Example 8]
Next, Example 8 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 17 shows the HT mask pattern and the optical response characteristics of the liquid crystal panel 33 in the HT driving according to this embodiment. In the figure, a curve A indicated by a solid line indicates an optical response characteristic of the pixel 55, a curve B indicated by a broken line indicates an optical response characteristic of the pixel 56, a curve C indicated by an alternate long and short dash line indicates an optical response characteristic of the pixel 57, and two points A curve D indicated by a chain line indicates an optical response characteristic of the pixel 58. As shown in FIG. 17, the video signal is stored in the frame buffer and the video signal is written in the liquid crystal panel 33 so that the optical response characteristics of adjacent pixels in each frame are different. At this time, at least one gate bus line (not shown) of the liquid crystal panel 33 is scanned and driven with the same frame period. The interlace scanning may be performed regularly or irregularly. Note that the driving uses the liquid crystal display device shown in FIG.
[0090]
By making the frame frequency n times faster, it is possible to reduce temporal image degradation due to HT processing.
[0091]
[Example 9]
Next, Example 9 according to the present embodiment will be described. In this embodiment, when HT processing is performed at two levels of the high luminance side HT driving level and the low luminance side HT driving level, the gradation of the input video signal is identified and the number of video signals having a predetermined gradation is HT. When the processing area ratio is exceeded, the HT drive level is driven by, for example, only the high brightness side HT drive level, and when the number of video signals having a predetermined gradation does not exceed the area ratio of HT processing, the low brightness side HT It is characterized by driving only at the drive level. For example, if an overall bright screen is processed with an HT mask pattern having an area ratio of 1: 1 between the high luminance side HT drive level and the low luminance side HT drive level shown in FIG. The selected pixels are conspicuous. In this case, when the entire screen is viewed from a distance, a low frequency component of the optical response remains, and flicker may occur. Therefore, if the gradation level of the screen is identified and processing is performed only with the low-luminance side HT drive level as in the present embodiment, the luminance of the pixels having high luminance when HT is not processed is suppressed and is conspicuous. Disappears. Therefore, when the entire screen is viewed from a distance, a high-quality display characteristic in which the low frequency component of the optical response is reduced and the flicker is sufficiently reduced can be obtained.
[0092]
[Example 10]
Next, Example 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 18 shows an HT mask pattern of this embodiment. FIG. 18A shows the basic form of the HT mask pattern, which is the same as the HT mask pattern shown in FIG. FIG. 18B shows an HT mask pattern of this embodiment. As shown in FIG. 18B, in this embodiment, R, G, and B3 pixels are used as one pixel unit, and the HT process is performed by aligning the phases of the respective RGB pixels.
[0093]
In the nth frame, the RGB pixels 41 and 44 are at the high luminance side HT drive level, and the RGB pixels 42 and 43 are at the low luminance side HT drive level. The HT mask pattern of the (n + 1) th frame of the next frame is opposite to the HT mask pattern of the nth frame, the RGB pixels 41 and 44 are at the low luminance side HT drive level, and the RGB pixels 42 and 43 are at the high luminance side HT drive level. It becomes. Hereinafter, similarly, the HT mask pattern of the nth frame and the HT mask pattern of the (n + 1) th frame are used alternately. In the HT mask pattern of this embodiment, the RGB pixel 41 corresponds to the pixel 34a, the RGB pixel 42 corresponds to the pixel 34b, and the RGB pixel 43 corresponds to the pixel. The RGB pixel 44 corresponds to the pixel 34d.
[0094]
The drive polarities of the RGB pixels 41, 42, 43, and 44 are inverted for each color. In the nth frame and the (n + 1) th frame, the RGB pixels of the pixel 41 are driven in order of positive polarity, negative polarity, and positive polarity, and the polarity is inverted between the RGB pixels adjacent to the left and right. The pixels 41 and 43 arranged in the vertical direction, the pixels 42 and 44 are driven with the same polarity, and the polarity inversion is V inversion driving. As described above, even in the present embodiment, since the HT process can be performed spatially and temporally, high-quality display characteristics with sufficiently reduced flicker can be obtained.
[0095]
[Example 11]
Next, Example 11 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 19 shows an HT mask pattern of this embodiment. FIG. 19A shows the basic form of the HT mask pattern, which is the same as the HT mask pattern shown in FIG. FIG. 19B shows an HT mask pattern of this embodiment. As shown in FIG. 19B, in this embodiment, the R pixel and the B pixel perform HT processing with the same phase, and the G pixel performs HT processing with a phase shifted from the R pixel and B pixel.
[0096]
In the nth frame, the R and B pixels of the RGB pixels 41 and 44 are at the high luminance side HT drive level, and the G pixel is at the low luminance side HT drive level. Further, the R pixel and the B pixel of the RGB pixels 42 and 43 are at the low luminance side HT driving level, and the G pixel is at the high luminance side HT driving level. The HT mask pattern of the (n + 1) th frame of the next frame is opposite to the HT mask pattern of the nth frame, and the R and B pixels of the RGB pixels 41 and 44 are at the low luminance side HT drive level, and the G pixel is of high luminance. This is the side HT drive level. Further, the R pixel and the B pixel of the RGB pixels 42 and 43 are at the high luminance side HT driving level, and the G pixel is at the low luminance side HT driving level. Hereinafter, similarly, the HT mask pattern of the nth frame and the HT mask pattern of the (n + 1) th frame are used alternately.
[0097]
In addition, since the HT mask pattern of the present embodiment corresponds to each RGB pixel with respect to the basic shape of the HT mask pattern in FIG. 5A, the RGB pixels 41, 42, 43, and 44 include three basic shapes. Will be. The pixel 34a corresponds to the R pixel of the RGB pixel 41, the pixel 34b corresponds to the G pixel of the RGB pixel 41, the pixel 34d corresponds to the G pixel of the RGB pixel 44, and the pixel 34c corresponds to the RGB pixel 44 of the RGB pixel 44. R pixel corresponds. Further, the pixel 34a corresponds to the B pixel of the RGB pixel 41, the pixel 34b corresponds to the R pixel of the RGB pixel 42, the pixel 34d corresponds to the R pixel of the RGB pixel 43, and the pixel 34c corresponds to the RGB pixel. Forty-two B pixels correspond. Further, the pixel 34a corresponds to the G pixel of the RGB pixel 42, the pixel 34b corresponds to the B pixel of the RGB pixel 42, the pixel 34d corresponds to the B pixel of the RGB pixel 43, and the pixel 34c corresponds to the RGB pixel 42. The G pixel of the pixel 43 corresponds.
[0098]
The drive polarities of the RGB pixels 41, 42, 43, and 44 are inverted for each color. In the nth frame and the (n + 1) th frame, the RGB pixels of the pixel 41 are driven in order of positive polarity, negative polarity, and positive polarity, and the polarity is inverted between the RGB pixels adjacent to the left and right. Further, the pixels 41 and 44 arranged in the vertical direction, the pixels 42 and 43 are driven with the same polarity, and the polarity inversion is V inversion driving. As described above, even in this embodiment, the HT process can be performed spatially and temporally, and therefore flicker can be sufficiently reduced. Furthermore, since HT processing can be performed for each RGB color, high-quality display characteristics with high color reproducibility can be obtained.
[0099]
[Example 12]
Next, Example 12 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is characterized in that an HT mask pattern is provided in advance for each RGB pixel. In the following description, it is assumed that an HT mask pattern for R and B pixels and an HT mask pattern for G pixels are provided. FIG. 20 shows an HT mask pattern for RGB pixels when the basic form of the HT mask pattern for each RGB pixel and the HT mask pattern of the basic form are applied. FIG. 20A shows a basic form of the HT mask pattern used for the R pixel and the B pixel, and is the same as the HT mask pattern shown in FIG. The pixel drive polarity is the same. FIG. 4B shows a basic HT mask pattern used for the G pixel, which is the same as the HT mask pattern shown in FIG. However, the drive polarities of the pixels are different, and in this embodiment, the drive polarities are the same as in FIG.
[0100]
FIG. 20C shows an HT mask pattern for the RGB pixels 41, 42, 43, and 44 based on the basic HT mask pattern. The correspondence relationship of the HT mask pattern of this embodiment with respect to the basic HT mask pattern is as follows. Among the four pixel groups 45 in the R pixel and B pixel basic HT mask pattern of FIG. 20A, the R pixel and the B pixel of the RGB pixel 41 correspond to the pixel 45a, and the R of the RGB pixel 42 corresponds to the pixel 45b. The pixel and the B pixel correspond to each other, the R pixel and the B pixel of the RGB pixel 43 correspond to the pixel 45c, and the R and B pixels of the RGB pixel 44 correspond to the pixel 45d. 20B, among the four pixel groups 46 in the G pixel basic HT mask pattern, the G pixel of the RGB pixel 41 corresponds to the pixel 46a, and the G pixel of the RGB pixel 42 corresponds to the pixel 46b. The pixel 46c corresponds to the G pixel of the RGB pixel 43, and the pixel 46d corresponds to the G pixel of the RGB pixel 44.
[0101]
In the nth frame, each pixel of the RGB pixel 41 has a high luminance side HT drive level, and each pixel of the RGB pixel 42 has a low luminance side HT drive level. In addition, the R pixel and the B pixel of the RGB pixel 43 are at the high luminance side HT drive level, and the G pixel is at the low luminance side HT drive. Further, the R pixel and the B pixel of the RGB pixel 44 are at the low luminance side HT driving level, and the G pixel is at the high luminance side HT driving. The HT mask pattern of the (n + 1) th frame of the next frame is opposite to the HT mask pattern of the nth frame, and each pixel of the RGB pixel 41 is at the low luminance side HT drive level, and each pixel of the RGB pixel 42 is high. The luminance side HT drive level is set. In addition, the R pixel and the B pixel of the RGB pixel 43 are at the low luminance side HT drive level, and the G pixel is at the high luminance side HT drive. Furthermore, the R pixel and the B pixel of the RGB pixel 44 are at the high luminance side HT drive level, and the G pixel is at the low luminance side HT drive level. Thereafter, the HT mask pattern of the nth frame and the HT mask pattern of the (n + 1) th frame are used alternately in the same manner.
[0102]
In addition, in the nth frame and the (n + 1) th frame, the drive polarities of the RGB pixels 41 and 44 are positive, and the drive polarities of the RGB pixels 42 and 43 are negative. Hereinafter, the drive polarity is inverted every two frames. As described above, it is possible to easily change the HT mask pattern of the RGB pixels by providing a plurality of HT mask patterns and changing the combination of the HT mask patterns. Therefore, even in this embodiment, since the HT process can be performed spatially and temporally, flicker can be sufficiently reduced, and high-quality display characteristics can be obtained.
[0103]
FIG. 21 shows another HT mask pattern. In the HT mask pattern, the high luminance side HT driving level and the low luminance side HT driving level are repeated in units of two RGB pixels. For example, in the nth frame, the R pixel and the G pixel of the RGB pixel 41 are at the high luminance side HT drive level, and the B pixel of the RGB pixel 41 and the R pixel of the RGB pixel 42 are at the low luminance side HT drive level. The G pixel and B pixel of the pixel 42 are at the high luminance side HT drive level. The R pixel and the G pixel of the RGB pixel 44 are at the low luminance side HT drive level, the B pixel of the RGB pixel 41 and the R pixel of the RGB pixel 42 are at the high luminance side HT drive level, and the G pixel of the RGB pixel 42 And B pixels are at the low brightness side HT drive level. When driven in this way, the drive levels of the adjacent pixels on the left and right sides are aligned, so that it is possible to suppress the bias in polarity in units of horizontal pixels, to sufficiently reduce flicker, and to obtain high-quality display characteristics. The HT mask pattern is prepared in advance in the HT mask generation unit 28 that is a functional block of the ASICs 26 and 39.
[0104]
[Example 13]
Next, Example 13 according to the present embodiment will be described. When performing HT processing temporally with the same pixel, the state of the liquid crystal always changes. This is because the Ctot term of the feedthrough voltage ΔV = ΔVg × Cgs / Ctot is constantly changing, and it is also a factor that makes it difficult to optimize the common potential and remove the DC component. In order to avoid this, in this embodiment, a conversion approximate expression or a lookup table is calculated inside the ASICs 26 and 39 from the relationship between the video signals before and after the HT processing. If the output potential of the display video signal is shifted one by one using the conversion approximation formula or the like, the change in Ctot term can be suppressed, so that the display quality can be improved.
[0105]
[Example 14]
Next, Example 14 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that the low frequency component of the optical response is reduced by simultaneously performing the HT process and the response compensation by the overdrive process. FIG. 22 shows a block diagram of a first image conversion processing circuit in the present embodiment. The comparator 46 in the HT processing circuit 45 selects one gradation conversion level (high luminance side HT driving level and low luminance side HT driving level) from a plurality of gradation conversion levels based on the input video signal. The data conversion unit 47 performs HT processing based on the gradation conversion level and the drive polarity.
The video signal after the HT processing is output to the overdrive processing circuit 48 and input to the comparator in the overdrive processing circuit 48.
[0106]
Incidentally, the memory controller 52 in the overdrive processing circuit 48 reads the video signal of the previous frame from the frame memory 53. The video signal of the previous frame read from the frame memory 53 is input to the comparator 49 via the memory data input / output buffer 51 and compared with the video signal output from the HT processing circuit 45. The video signal after HT processing output from the HT processing circuit 45 based on the comparison result is subjected to addition / subtraction at a resolution equal to or higher than that of the HT processing by the data conversion unit 47 and output from the overdrive processing circuit. Note that the resolution equal to or higher than that of the HT process means that, for example, if the HT process is performed with 6 bits, the data conversion unit 47 performs addition / subtraction of 8 bits. Since the video signal output from the overdrive processing circuit 48 has information on both the HT process and the overdrive process, when the liquid crystal panel 33 is driven with the video signal, response compensation by the HT process and the overdrive process is performed. Can be displayed simultaneously.
[0107]
Next, the second image conversion processing circuit of this embodiment will be described with reference to FIG.
The second image conversion processing circuit is characterized in that HT processing is performed after overdrive processing is performed on the first image conversion processing circuit. Note that the same reference numerals are given to components having the same function as that of the first image conversion processing circuit. FIG. 23 is a block diagram of the second image conversion processing circuit. The memory controller 52 in the overdrive processing circuit 48 reads the video signal of the previous frame from the frame memory 53. The video signal of the previous frame read from the frame memory 53 is compared with the input video signal by the comparator 49. Based on the comparison result, the data converter 50 performs addition / subtraction, and the added / subtracted video signal is output to the HT processing circuit 45.
[0108]
The comparator 46 in the HT processing circuit 45 selects one gradation conversion level having a relatively small luminance difference from a plurality of gradation conversion levels based on the video signal output from the overdrive processing circuit 48. The data conversion unit 47 performs HT processing based on the gradation conversion level and the drive polarity. Also in the second image processing circuit, since the video signal output from the overdrive processing circuit 48 has information on both the HT processing and the overdrive processing, the HT is driven when the liquid crystal panel 33 is driven by the video signal. It is possible to display an image that has been subjected to processing and response compensation by overdrive processing at the same time.
[0109]
Next, a third image conversion processing circuit according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 24 shows a block diagram of a third image conversion processing circuit. Note that the same reference numerals are given to components having the same function as that of the first image conversion processing circuit. The memory data input / output buffer 56 in the HT processing circuit 54 can store the video signal of the previous frame. The comparator 55 compares the video signal of the previous frame with the input video signal. Further, the comparator 55 also compares the gradation conversion level selected based on the input video signal with the gradation conversion level one frame before. The HT processing circuit 54 outputs a trigger signal to the overdrive processing circuit 57 when the difference in gradation conversion level is equal to or greater than a predetermined range.
[0110]
In the overdrive processing circuit 57, the operation / non-operation of the overdrive processing is determined by the trigger signal. The memory controller 52 reads the video signal of the previous frame from the frame memory 53. When the overdrive processing operation is selected, the comparator 49 compares the video signal of the previous frame with the video signal after the HT processing output from the HT processing circuit 54, and based on the comparison result, the data The conversion unit 50 performs addition / subtraction of overdrive processing to output a video signal. On the other hand, when non-operation of overdrive processing is selected, the video signal after HT processing output from the HT processing circuit 54 is output from the overdrive processing circuit 57. Therefore, when the overdrive process is operating, an image obtained by simultaneously performing the HT process and the response compensation by the overdrive process is displayed on the liquid crystal panel 33. When the overdrive process is not operating, only the HT process is performed. The displayed image is displayed on the liquid crystal panel 33.
[0111]
Next, the effect of response compensation by the HT process and the overdrive process by the third image conversion processing circuit will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 25 shows an optical response of a pixel subjected to only HT processing. In FIG. 25A, the pixel area ratio of the high luminance side HT driving level or the low luminance side HT driving level is 1: 1, and the HT division is driven at two levels of the high luminance side and the low luminance side HT driving level. The optical response characteristic in a predetermined one pixel is shown. The horizontal axis represents the frame order from left to right, and the vertical axis represents the liquid crystal transmittance. A straight line A indicated by a broken line in the figure represents a driving level when the liquid crystal panel 33 is driven by a video signal subjected to only HT processing, and a curve B indicated by a solid line represents an optical response characteristic of the liquid crystal panel 33 when only HT processing is performed. A straight line C indicated by a one-dot chain line indicates an optical response characteristic of the liquid crystal panel 33 when image processing is not performed. FIG. 4B shows the drive level in each frame.
In the figure, “IN” represents an input video signal, “HO” represents a video signal after HT processing output from the HT processing circuit 54, and “FL” represents one type of HT processing. The video signal before the frame is shown. For example, when the liquid crystal panel 33 is driven by the video signal HO after the HT process, the drive level of the (n + 1) th frame becomes 18.
[0112]
In order to realize 32 drive levels when image processing is not performed, two types of HT processing (hereinafter referred to as “HT processing 46-18” and “HT processing 40-24”) are performed.
In the (n + 2) th frame, the type of HT process changes from the HT process 46-18 to the HT process 40-24. Since the (n + 1) th frame has a drive level of 18 and the (n + 2) th frame has a drive level of 40, the average drive level is (18 + 40) / 2 = 29 due to the optical response characteristics of the liquid crystal panel 33. Therefore, the average driving level of the (n + 2) th frame is lower than the driving level of 32 where no image processing is performed. On the other hand, in the n + 5th frame, the type of the HT process is switched from the HT process 40-24 to the HT process 46-18. Since the (n + 5) th frame has a drive level of 24 and the (n + 6) th frame has a drive level of 46, the average drive level of the (n + 6) th frame is 43, which is higher than the 32 drive level without image processing. . If the drive level after the HT process changes even though the input video signal IN does not change, the low frequency component of the optical response increases and flicker occurs.
[0113]
Therefore, overdrive processing is performed to suppress fluctuations in the drive level of the liquid crystal panel 33. FIG. 26 shows an optical response when the pixel described in FIG. 25 is overdriven. FIG. 5A shows the optical response characteristics of the pixel. A straight line A indicated by a broken line in the figure represents a driving level when the liquid crystal panel 33 is driven by a video signal subjected to only HT processing, and a curved line B indicated by a solid line represents the liquid crystal panel 33 when HT processing and overdrive processing are performed. The straight line C indicated by the alternate long and short dash line represents the optical response characteristic of the liquid crystal panel 33 when image processing is not performed. FIG. 4B shows the drive level in each frame. In the figure, “IN” represents the input video signal, the character “HO” represents the video signal after HT processing output from the HT processing circuit 54, and “FL” represents one type of HT processing. The video signal one frame before is shown. Further, the character “OUT” in the figure represents the output video signal output to the liquid crystal panel 33, “OM” represents the video signal HO stored in the frame memory 53, and “TRG” represents the operation / operation of the overdrive process. A trigger signal for controlling non-operation is represented, and “CO” represents a correction value for overdrive processing.
[0114]
In order to avoid the fluctuation of the average drive level described with reference to FIG. 25, the video signal HO after the HT processing by the comparator 55 in the HT processing circuit 54 and the video signal OM one frame before stored in the frame memory 53 Compare. As a result of the comparison, when the amount of change exceeds a predetermined range, a trigger signal TRG is generated and output from the HT processing circuit 54.
When the trigger signal TRG is input to the overdrive processing circuit 57, overdrive processing is performed, and the data converter 50 adds or subtracts the correction amount CO to the video signal. The overdrive circuit 50 outputs an output video signal OUT, which is a corrected video signal, to the liquid crystal panel 33 to adjust the fluctuation of the drive level.
[0115]
For example, in the (n + 1) th frame in which the HT process does not change, as shown in FIG. 26B, the drive level (18) of the video signal HO after the HT process of the frame and the frame memory 53 stored before The average drive level of the frame is calculated to be 32 by comparing with the drive level (46) of the video signal OM. On the other hand, in the (n + 2) th frame, the drive level (40) of the video signal HO after the HT process of the frame is compared with the drive level (18) of the video signal OM of the previous frame stored in the frame memory 53. The average drive level of the frame is calculated as 29.
Here, it is assumed that the range of the change amount of the average drive level for selecting the operation / non-operation of the overdrive process is set to 32 ± 2. In this case, since the average drive level of the (n + 2) th frame is out of the range, the trigger signal TRG is output from the HT processing circuit 54 and overdrive processing is performed. A circle in the TRG column in FIG. 26B indicates that the trigger signal TRG has been output. In the overdrive processing circuit 57, for example, the correction value 2 is added to the video signal HO so that the average drive level falls within the range of 32 ± 2, and the output video signal OUT (42) is output. When driven by the output video signal OUT, the driving level is increased by a driving level D from the driving level straight line A for only HT processing. Therefore, when the liquid crystal panel 33 is driven at the driving level, the average driving level becomes 30 and the HT processing average driving level varies. Is suppressed. The same process is performed for the (n + 6) th frame, and correction is performed so that the drive level E is lowered in the frame.
[0116]
As described above, in this embodiment, even if a change occurs in the HT process such as a change in the HT mask pattern, the fluctuation of the average drive level of the liquid crystal panel 33 can be suppressed and the low frequency component can be removed. Therefore, high-quality display characteristics with sufficiently reduced flicker can be obtained.
[0117]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize an image processing method that has a wide viewing angle and excellent color reproducibility, and that has extremely little roughness, a liquid crystal display device using the image processing method, and a driving method of the liquid crystal display device.
[0118]
The present embodiment is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, a gray scale reference voltage serving as a reference for the liquid crystal printing voltage may be provided separately for generating means for HT driving and normal driving. As shown in FIG. 27, the gradation reference voltage Vx-HT (x = 1, 2,..., N) for HT driving and the gradation reference voltage Vx-ND (x = 1, 2,...) For normal driving. A circuit (not shown) that outputs n) is provided, and the gradation reference voltage is selected by an analog switch 58 controlled by a selection control signal SCT. The selected gradation reference voltage is input to the source driver IC 31 via the amplifier 59.
When the gradation reference voltage is switched, different voltages can be applied to the liquid crystal even if the video signal has the same gradation. Therefore, if the HT process and the gradation reference voltage are switched at the same time, the effect of the image process is enhanced and high-quality display characteristics can be obtained.
[0119]
In the above embodiment, the HT process is performed on a pixel basis, but the present embodiment is not limited to this. For example, a portion having a change in the display image is extracted and the HT process is performed.
In this way, the high-luminance HT drive level and the low-luminance HT drive level are repeated for each frame at the relevant location, the difference in the path of the optical response increases before and after the display image changes, and the contour of the relevant portion is animated. It is emphasized when the line of sight changes following an image or the like. Also, the degree of emphasis can be controlled by changing the luminance level after conversion of the high luminance side HT drive level and the low luminance side HT drive level.
[0120]
As described above, according to the present embodiment, an image processing method having a wide viewing angle, excellent color reproducibility, and extremely low roughness, a liquid crystal display device using the image processing method, and a driving method of the liquid crystal display device are realized. Can do.
[0121]
The image processing method and the liquid crystal display device using the image processing method according to the first embodiment of the present invention described above are summarized as follows.
[0122]
(Appendix 1)
Generate high gradation side data and low gradation side data from the image signal input by the interlace method,
The high gradation side data and the low gradation side data are mixed in at least one of time and space to display an image.
An image processing method characterized by the above.
[0123]
(Appendix 2)
In the image processing method according to attachment 1,
Determine whether the image signal is for odd lines or even lines,
Changing the display mode of the high gradation side data and the low gradation side data based on the determination result
An image processing method characterized by the above.
[0124]
(Appendix 3)
In the image processing method according to attachment 2,
In the odd frame for displaying the odd line image signal, the high gradation side data and the low gradation side data are generated from the odd line image signal and displayed on the odd line and the even line.
In the even frame for displaying the even line image signal, the high gradation side data and the low gradation side data are generated from the even line image signal and displayed on the odd line and even line.
An image processing method characterized by the above.
[0125]
(Appendix 4)
In the image processing method according to attachment 3,
In the odd frame, the high gradation side data is written to the odd lines, and the low gradation side data is written to the even lines.
In the even frame, the high gradation side data is written to the even line, and the low gradation side data is written to the odd line.
An image processing method characterized by the above.
[0126]
(Appendix 5)
In the image processing method according to attachment 3,
In the odd frame, the high gradation side data is written to even lines, and the low gradation side data is written to odd lines.
In the even frame, the high gradation side data is written to the odd lines, and the low gradation side data is written to the even lines.
An image processing method characterized by the above.
[0127]
(Appendix 6)
In the image processing method according to appendix 4 or 5,
The lines for writing the high gradation side data and the low gradation side data are sequentially replaced for each frame.
An image processing method characterized by the above.
[0128]
(Appendix 7)
In the image processing method according to any one of appendices 3 to 6,
In the odd frame,
Write the high gradation side data to the end pixels of the odd lines, and sequentially write the low gradation side data and the high gradation side data to the pixels in the line,
Write the low gradation side data to the end pixels of the even lines, and sequentially write the high gradation side data and the low gradation side data to the pixels in the line,
In the even frame,
Write the low gradation side data to the end pixels of the odd lines, and sequentially write the high gradation side data and the low gradation side data to the pixels in the line,
The high gradation side data is written to the end pixel of the even line, and the low gradation side data and the high gradation side data are alternately written sequentially to the pixels in the line.
An image processing method characterized by the above.
[0129]
(Appendix 8)
In the image processing method according to any one of appendices 3 to 6,
In the odd frame,
Write the low gradation side data to the end pixels of the odd lines, and sequentially write the high gradation side data and the low gradation side data to the pixels in the line,
The high gradation side data is written to the end pixels of the even lines, and the low gradation side data and the high gradation side data are sequentially written to the pixels in the line,
In the even frame,
Write the high gradation side data to the end pixels of the odd lines, and sequentially write the low gradation side data and the high gradation side data to the pixels in the line,
The low gradation side data is written to the end pixels of the even lines, and the high gradation side data and the low gradation side data are alternately written sequentially to the pixels in the line.
An image processing method characterized by the above.
[0130]
(Appendix 9)
In the image processing method according to appendix 7 or 8,
The pixels for writing the high gradation side data and the low gradation side data are sequentially replaced for each frame.
An image processing method characterized by the above.
[0131]
(Appendix 10)
In the image processing method according to attachment 2,
The high gradation side data and the low gradation side data are created based on the image signal for odd lines, and the high gradation side data and the low gradation side data are generated over two frames for the odd lines. And write,
The high gradation side data and the low gradation side data are created based on the image signal for the even lines, and the high gradation side data and the low gradation side data are generated over two frames for the even lines. And write
An image processing method characterized by the above.
[0132]
(Appendix 11)
In the image processing method according to attachment 10,
High gradation side data for odd lines is displayed on the odd lines of the odd frames,
Display the low gradation side data for odd lines on the odd lines of the even frame,
High gradation side data for even lines is displayed on the even lines of the even frame,
Display the low gradation side data for even lines on the even lines of the odd frame.
An image processing method characterized by the above.
[0133]
(Appendix 12)
In the image processing method according to attachment 11,
In the odd frame,
High gradation side data for odd lines is displayed on odd lines,
In the even line, the low gradation side data for the even line input in the previous frame is displayed.
In the even frame,
High gradation side data for even lines is displayed on even lines,
On the odd lines, the low gradation side data for the odd lines input in the previous frame is displayed.
An image processing method characterized by the above.
[0134]
(Appendix 13)
In the image processing method according to attachment 11,
In the odd frame,
High gradation side data for odd lines is displayed on the odd line end pixels, and high gradation side and low gradation side data are displayed alternately on the odd line pixels in turn,
The even line end pixels display the low gradation side data for the even lines input in the previous frame, and the high gradation side and low gradation side data for the even lines input in the previous frame are displayed in the even number. Display alternately on the pixels of the line,
In the even frame,
High gradation side data for even lines are displayed on even line end pixels, and high gradation side and low gradation side data are displayed alternately on the even line pixels in turn,
The odd-line end pixel displays the low-gradation side data for the odd line input in the previous frame, and the odd-line high gradation side and low-gradation side data input in the previous frame Display alternately one after another on the pixels of the line
An image processing method characterized by the above.
[0135]
(Appendix 14)
In the image processing method according to attachment 13,
Display odd and even numbers, and the relationship between high gradation and low gradation with each other for each frame.
An image processing method characterized by the above.
[0136]
(Appendix 15)
In the image processing method according to attachment 1,
A gradation display is performed using the high gradation side data and the low gradation side data with respect to a display device having pixels that are twice as long as each of the assumed input signals in the vertical and horizontal directions or double in both the vertical and horizontal directions. thing
An image processing method characterized by the above.
[0137]
(Appendix 16)
In the image processing method according to attachment 15,
A plurality of 2 or 4 pixels form a set corresponding to one data, and the pixels forming the set have high gradation side data and low luminance side data on a one-to-one basis. The high gradation side data and the low gradation side data are switched and displayed every time.
An image processing method characterized by the above.
[0138]
The image processing method and the liquid crystal display device using the image processing method according to the second embodiment of the present invention described above are summarized as follows.
(Appendix 17)
A high brightness drive level and a low brightness drive level are generated from the input image signal,
Displaying an image by halftone processing in which the high luminance driving level and the low luminance driving level are diffused at a predetermined area ratio and are also temporally diffused.
An image processing method characterized by the above.
[0139]
(Appendix 18)
In the image processing method according to attachment 17,
A plurality of driving patterns (inversion period of display device, distribution of two or more different driving levels) for realizing the halftone process are provided in an area ratio and a pattern period, and the driving pattern is switched according to an input image.
An image processing method characterized by the above.
[0140]
(Appendix 19)
In the image processing method according to attachment 17,
Shifting the diffusion period of two or more drive levels different in the halftone process in the time axis in the neighboring pixels
An image processing method characterized by the above.
[0141]
(Appendix 20)
In the image processing method according to attachment 19,
Shift driving level writing on the frame time axis in the neighboring pixels
An image processing method characterized by the above.
[0142]
(Appendix 21)
In the image processing method according to attachment 17,
AC drive polarity to display devices with two or more different halftone drive levels should be equally present in area and time, eliminating polarity variations
An image processing method characterized by the above.
[0143]
(Appendix 22)
In the image processing method according to attachment 18,
Switching halftone diffusion pattern so that the time deviation of drive polarity and drive level is minimized according to the image signal
An image processing method characterized by the above.
[0144]
(Appendix 23)
In the image processing method according to attachment 22,
Perform halftone processing in block units or areas.
An image processing method characterized by the above.
[0145]
(Appendix 24)
In the image processing method according to attachment 17,
Changing the driving cycle between still images and moving images
An image processing method characterized by the above.
[0146]
(Appendix 25)
In the image processing method according to attachment 18,
Switching drive patterns according to the distribution of gradation levels in RGB pixel units or block units of the display image
An image processing method characterized by the above.
[0147]
(Appendix 26)
In the image processing method according to attachment 17,
Compensate the driving of the display device due to the ambient environment such as temperature so that it is optimized by detecting the environmental conditions.
An image processing method characterized by the above.
[0148]
(Appendix 27)
In the image processing method according to attachment 20,
Shift display panel writing in the half-frame time axis in the neighboring pixels, or increase the driving period at the same time.
An image processing method characterized by the above.
[0149]
(Appendix 28)
In the image processing method according to attachment 17,
Creating halftone processing patterns by error diffusion (dithering)
An image processing method characterized by the above.
[0150]
(Appendix 29)
In the image processing method according to attachment 17,
Halftone processing pattern is processed in the same pattern for each color (RGB)
An image processing method characterized by the above.
[0151]
(Appendix 30)
In the image processing method according to attachment 17,
Halftone processing pattern is processed with each color (RGB) having different colors or combinations with different periods of the same pattern.
An image processing method characterized by the above.
[0152]
(Appendix 31)
In the image processing method according to attachment 17,
Halftone processing pattern is processed with completely different patterns for each color (RGB)
An image processing method characterized by the above.
[0153]
(Appendix 32)
In the image processing method according to attachment 17,
The halftone processing drive level must be the same for a pair of adjacent pixels driven with the opposite polarity to the common level.
An image processing method characterized by the above.
[0154]
(Appendix 33)
In the image processing method according to attachment 17,
By combining these drive levels with different polarity of halftone processing with positive polarity and reverse polarity, avoid applying DC component to the display device.
An image processing method characterized by the above.
[0155]
(Appendix 34)
In the image processing method according to attachment 17,
The overdrive process that adjusts the drive level by addition / subtraction operation by comparison with the previous information from the image memory is provided in the latter stage and the halftone process is provided in the previous stage, and the overdrive processing resolution is controlled to the gradation resolution required for the halftone process. Have a configuration that allows
An image processing method characterized by the above.
[0156]
(Appendix 35)
In the image processing method according to attachment 17,
Overdrive processing that adjusts the drive level by addition / subtraction operation by comparison with the previous information in the image memory is provided in the first stage, halftone processing is provided in the second stage, and the difference between multiple tables of halftone processing should not be set large.
An image processing method characterized by the above.
[0157]
(Appendix 36)
In the image processing method according to attachment 17,
Compared with the immediately preceding information from the image memory, the overdrive processing for adjusting the drive level by addition / subtraction operation is performed in the subsequent stage, the halftone processing is provided in the preceding stage, and the halftone processing level to be performed is compared with the immediately preceding frame processing level. Judgment of overdrive operation or non-operation
An image processing method characterized by the above.
[0158]
(Appendix 37)
In the image processing method according to attachment 17,
Switching between drive levels by selecting halftone processing and non-processing
An image processing method characterized by the above.
[0159]
(Appendix 38)
In the image processing method according to attachment 17,
The distribution of different drive levels of the halftone processing is reversed in the vicinity of the image contour.
An image processing method characterized by the above.
[0160]
(Appendix 39)
In the image processing method according to attachment 17,
The halftone process is performed at n times speed
An image processing method characterized by the above.
[0161]
(Appendix 40)
40. A liquid crystal display device comprising: a drive circuit that seals liquid crystal between a pair of substrates and performs the image processing method according to any one of appendices 1 to 39.
[0162]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to perform image processing with a wide viewing angle and excellent color reproducibility even when an interlace video signal is input.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an operation principle of an image processing method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a first driving method of the image processing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a second driving method of the image processing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a third driving method of the image processing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a fourth driving method of the image processing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing an image display operation of one frame in the first driving method of the image processing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing an image display operation of one frame in the second driving method of the image processing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing an image display operation of one frame in the third driving method of the image processing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing an image display operation of one frame in a fourth driving method of the image processing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a display method when an input video signal and a display screen have different resolutions in the image processing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a functional block diagram of a liquid crystal display device 23 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram for explaining the concept of a gradation conversion table or approximate expression coefficient stored in the HT calculation unit 29 of Example 1 according to the second embodiment of the present invention;
13 is a diagram showing an HT mask pattern and an optical response characteristic of liquid crystal of a liquid crystal panel 33 in HT driving of Example 2 according to the second embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between an HT mask pattern and a write polarity in HT drive of Example 3 according to the second embodiment of the present invention.
15 is a diagram illustrating an image pattern of Example 4 according to the second embodiment of the present invention, an HT mask pattern in HT driving, and an optical response characteristic of liquid crystal of a liquid crystal panel 33. FIG.
FIG. 16 is a functional block diagram of a liquid crystal display device of Example 7 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing an HT mask pattern and an optical response characteristic of the liquid crystal panel 33 in HT driving in Example 8 according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 18 is a diagram showing an HT mask pattern of Example 10 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing an HT mask pattern of Example 11 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a diagram showing a basic form of an HT mask pattern for each RGB pixel of Example 12 according to the second embodiment of the present invention and an HT mask pattern of RGB pixels when the HT mask pattern of the basic form is applied; is there.
FIG. 21 is a diagram showing an HT mask pattern of Example 12 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a block diagram of a first image conversion processing circuit in Example 14 according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 23 is a block diagram of a second image conversion processing circuit in Example 14 according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 24 is a block diagram of a third image conversion processing circuit in Example 14 according to the second embodiment of the invention;
FIG. 25 is a diagram illustrating an optical response of a pixel subjected to only HT processing in Example 14 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a diagram showing an optical response of a pixel subjected to HT processing and overdrive processing in Example 14 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a diagram showing a circuit configuration for switching a gradation reference voltage according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a diagram schematically illustrating a transmission state of a video signal in an interlace method.
FIG. 29 is a diagram schematically illustrating a state in which an interlace video signal is displayed on a CRT.
FIG. 30 is a diagram schematically illustrating a conventional technique for displaying an interlaced video signal on a liquid crystal panel.
[Explanation of symbols]
2 pixels
23 Liquid crystal display
24 System unit
26 Video signal converter
27 Image determination unit
28 HT mask generator
29 HT calculator
30 LCD controller part
31 Source Driver IC
32 Gate driver IC
33 LCD panel

Claims (6)

インターレース方式で入力された各画像信号から高階調側データと低階調側データとを生成し、
前記画像信号が奇数ライン用又は偶数ライン用のいずれであるかを判別し、
判別結果に基づいて前記高階調側データと前記低階調側データとを時間的又は空間的の少なくとも一方で混合して画像を表示させるに際し、
前記奇数ライン用画像信号を表示する奇数フレームでは、前記奇数ライン用画像信号から前記高階調側データ及び低階調側データを生成して奇数ライン及び偶数ラインに表示させ、
前記偶数ライン用画像信号を表示する偶数フレームでは、前記偶数ライン用画像信号から前記高階調側データ及び低階調側データを生成して前記奇数ライン及び偶数ラインに表示させること
を特徴とする画像処理方法。
High gradation side data and low gradation side data are generated from each image signal input by the interlace method,
Determine whether the image signal is for odd lines or even lines,
When displaying the image by mixing the high gradation side data and the low gradation side data at least one of temporally or spatially based on the determination result ,
In the odd frame for displaying the odd line image signal, the high gradation side data and the low gradation side data are generated from the odd line image signal and displayed on the odd line and the even line.
In the even frame for displaying the even line image signal, the high gradation side data and the low gradation side data are generated from the even line image signal and displayed on the odd line and even line. Processing method.
請求項記載の画像処理方法において、
前記奇数フレームでは、前記高階調側データを奇数ラインに書き込み、前記低階調側データを偶数ラインに書き込み、
前記偶数フレームでは、前記高階調側データを偶数ラインに書き込み、前記低階調側データを奇数ラインに書き込むこと
を特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to claim 1 ,
In the odd frame, the high gradation side data is written to the odd lines, and the low gradation side data is written to the even lines.
In the even frame, the high gradation side data is written to an even line, and the low gradation side data is written to an odd line.
請求項記載の画像処理方法において、
前記奇数フレームでは、前記高階調側データを偶数ラインに書き込み、前記低階調側データを奇数ラインに書き込み、
前記偶数フレームでは、前記高階調側データを奇数ラインに書き込み、前記低階調側データを偶数ラインに書き込むこと
を特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to claim 1 ,
In the odd frame, the high gradation side data is written to even lines, and the low gradation side data is written to odd lines.
In the even frame, the high gradation side data is written to an odd line, and the low gradation side data is written to an even line.
請求項又はに記載の画像処理方法において、
前記高階調側データ及び前記低階調側データを書き込むラインをフレーム毎に順に入れ替えること
を特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to claim 2 or 3 ,
An image processing method, wherein lines for writing the high gradation side data and the low gradation side data are sequentially replaced for each frame.
請求項記載の画像処理方法において、
前記奇数フレームでは、
奇数ラインの端部画素に前記高階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記低階調側データと前記高階調側データとを交互に書き込み、
偶数ラインの端部画素に前記低階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記高階調側データと前記低階調側データとを交互に書き込み、
前記偶数フレームでは、
奇数ラインの端部画素に前記低階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記高階調側データと前記低階調側データとを交互に書き込み、
偶数ラインの端部画素に前記高階調側データを書き込み、ライン内の画素に順次前記低階調側データと前記高階調側データとを交互に書き込むこと
を特徴とする画像処理方法。
The image processing method according to claim 1 ,
In the odd frame,
Write the high gradation side data to the end pixels of the odd lines, and sequentially write the low gradation side data and the high gradation side data to the pixels in the line,
Write the low gradation side data to the end pixels of the even lines, and sequentially write the high gradation side data and the low gradation side data to the pixels in the line,
In the even frame,
Write the low gradation side data to the end pixels of the odd lines, and sequentially write the high gradation side data and the low gradation side data to the pixels in the line,
An image processing method, wherein the high gradation side data is written to end pixels of an even line, and the low gradation side data and the high gradation side data are alternately written sequentially to pixels in the line.
一対の基板間に液晶を封止し、請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像処理方法を実施する駆動回路を備えていることを特徴とする液晶表示装置。Sealing a liquid crystal between a pair of substrates, a liquid crystal display device, characterized in that a drive circuit for implementing the image processing method according to any one of claims 1 to 5.
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