JP4655341B2

JP4655341B2 - 表示装置

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Publication number: JP4655341B2
Application number: JP2000208928A
Authority: JP
Inventors: 誠青木
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2011-03-23
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＮ型カラー液晶表示装置などのホールド型表示装置であって、特に動画表現に適した構成を有する表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来ＣＲＴ（陰極線管）が用いられていた分野で液晶表示装置、特にＴＮ（Twisted Nematic）型カラー液晶表示装置が多く用いられるようになってきた。しかし、このＴＮ型液晶表示装置を用いて動画を表現しようとすると、画像が流れたり不鮮明化する現象が指摘された。動画表現における前記の不具合は、ＴＮ型液晶表示装置が、ＣＲＴや映写機などのようなインパルス型表示装置と異なり、画素に次の書き換え信号が入力されるまで前画像の輝度が保持されるホールド型であることに起因することがわかっている。すなわちインパルス型表示装置の場合は、図１２に示すように、画像を表示する１フレーム（画像表示期間）の内の初期にパルスとして画像が表示され、次のフレームに移る間は暗黒期間となっているので隣接する画像の連結が遮断され、また目の残像の調整が行われて画像の流れや不鮮明化が防止されているのであるが、ホールド型表示装置の場合は、図１３に示すように１フレーム内で画像が持続し、しかも次のフレームの画像に移行する際には輝度の立ち上がりまたは減衰が比較的長い過渡期を要して連続するので、例えば１フレームが１／６０秒の動画のように高速で変化する画像が切れ目なく表示されると、視覚の追随性に起因して画像の視認性やコントラストが低下し流れや不鮮明化が起こるとされている。
この内、ホールド型表示装置の過渡特性の改善は、例えばＯＣＢ（Optically Compensated Bend）方式の液晶表示装置やスメクチック型液晶表示装置などの採用により実現できるとされているが、前記視覚的な問題は克服できない。
【０００３】
この問題を解決するために、図１４に示すように、ホールド型表示装置における１フレームを２つのサブフレームに時分割し、後続するサブフレームを非表示とする疑似インパルス方式が提案されている。例えば特開平９−３２５７１５号公報、特開平１１−２０２２８５号公報、特開平１１−２０２２８６号公報などは、１フレーム内でバックライトまたはシャッタを点滅するすることにより非表示期間を設けている。また特開２０００−１９４８６号公報、特開２０００−１９８４７号公報は、液晶層の透過率変化またはバックライトの点滅によって非表示期間を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のように１フレーム内に非表示期間を設けると、単位時間当たりの透過光量が減少し、全体として画像輝度が大幅に低下する。例えば表示期間のデューティー比を５０％とすると透過光量は半減してしまう。この透過光量の減少をバックライトの照度向上で補おうとすると、大照度の照明装置が必要になると共に消費電力の増大を招く。
本発明は前記の課題を解決するためになされたものであって、従ってその目的は、画像輝度の低下を抑制しながら動画表現における流れや不鮮明化を防止した表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために本発明は、ホールド型表示装置であって、１画像を表示するフレームが２つのサブフレームに時分割され、前記２つのサブフレームのうち先頭のサブフレームの輝度信号は、入力された画像の輝度を表し、後続するサブフレームの輝度信号は、前記入力された画像の輝度に応じて所定割合で先行するサブフレームの輝度信号を減衰した表示装置を提供する。本発明の表示装置は、時分割された１フレームの後続するサブフレームの輝度が、先行するサブフレームに入力された画像の輝度に係わって所定割合で減衰しているので、ホールド型表示装置における視覚的な動画像の流れやコントラストの低下による不鮮明化が防止できる。また、後続するサブフレームでは輝度が減衰しているとはいえゼロにはならないので、後続サブフレームが非表示とされた従来の疑似インパルス方式の表示装置のように照明装置の照度を過大にする必要がない。
【０００６】
前記表示装置は、１画像を表示するフレームを２つのサブフレームに時分割するサブフレーム生成手段と、入力された輝度信号を所定の減衰係数で除算して減衰信号を生成する減衰信号生成手段と、当該フレーム内の先頭のサブフレームでは除算前の輝度信号を画素に供給し、後続するサブフレームでは先行するサブフレームの輝度信号を除算した後の前記減衰信号を画素に供給する信号切替え手段とを有するものであることが好ましい。この表示装置は、サブフレーム生成手段が元の輝度信号（以下、「元信号」という）を時分割して複数のサブフレームを生成し、減衰信号生成手段が入力された輝度信号を所定の減衰係数で除算して減衰信号を生成し、信号切替え手段が先行するサブフレームに除算前の輝度信号を入力し、後続するサブフレームに除算後の前記減衰信号を入力するので、前記の目的を達成することができる。
【０００７】
前記減衰信号生成手段は、デジタル化された輝度信号の数列を下位桁方向に移動し、移動により数列から脱落した下位桁を消去し、これにより生成した信号を減衰信号として出力するものであることが好ましい。
この減衰信号生成手段は、ラインの切替えまたはシフトレジスタを用いてデジタル化された輝度信号の除算を容易に行うことができる。
【０００８】
前記表示装置は、当該フレーム内で画像を形成する全画素の輝度信号を積算する積算手段と、得られた積算値に係わって変動する減衰係数を生成する減衰係数生成手段とを有するものであってもよい。
この表示装置は、当該フレーム内で画像の全体的な輝度に係わって減衰係数を変動させるので、例えば明るい画面では減衰係数を大きくして後続するサブフレームを比較的暗くすることにより視覚的な不鮮明化を抑制し、暗い画面では減衰係数を小さくして後続するサブフレームを比較的明るくすることにより画像暗部の視認性を向上させることができる。
【０００９】
前記表示装置は、入力された輝度信号を輝度レベルにより区分する輝度区分手段と、区分された輝度範囲に係わって変動する減衰係数を生成する減衰係数生成手段とを有するものであってもよい。
本発明の表示装置において、連続するフレーム間の動画像の流れや不鮮明化の抑制と画像コントラストの確保とは相反する要素であり、これらのバランスを最適に保つには、画素または画面の明るさに対応してきめ細かく減衰係数Ｆを選択することが好ましい。そこで、入力された輝度信号を輝度レベルにより区分し、区分された輝度範囲に係わって変動する減衰係数を生成するようにすれば、動画像の流れや不鮮明化を抑制しながら、より良好な画像コントラストが得られるようになる。前記の輝度区分は、個々の画素の輝度に対して行ってもよく、また当該フレーム画像の全体的な輝度に対して行ってもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態によって更に詳しく説明する。以下の説明においては、表示装置の例としてＴＮ型アクティブマトリックスカラー液晶表示装置（以下単に「液晶表示装置」という）を用いたが、本発明がこの型の表示装置に限定されるものでないことはいうまでもない。
図１に、以下の実施形態の説明において用いる液晶表示装置の画像表示部の概念的な平面図を、また図２に１画素の概念的な断面図示す。
この液晶表示装置は、基本的には液晶層１を挟んでＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板２とＣＦ（カラーフィルタ）基板３とが対向配置されてなっている。
ＴＦＴ基板２を平面的に見ると、ガラス基板２１の表示領域Dp内に複数の並列する走査線２２…と、この走査線と直交する複数の信号線２３…とが非接触に形成され、これらが囲む領域に画素Pxがマトリックス状に形成されている。各走査線２２はガラス基板２１の表示領域Dp外に引き出され走査線ドライバ４に接続されている。また各信号線２３はガラス基板２１の表示領域Dp外に引き出され信号線ドライバ５に接続されている。
【００１１】
ＴＦＴ基板２の各画素Pxには、主要な構成要素として画素電極２４とＴＦＴ２５と蓄積容量部２６とが形成されている。
この内、画素電極２４はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明電極であり、ＣＦ基板３に形成されたＩＴＯからなる共通電極３２と対向して液晶層１を駆動する対電極を形成している。
ＴＦＴ２５は、走査線２２から延びるゲート電極２５１と、信号線２３から延びるドレイン電極２５２と、画素電極２４から延びるソース電極２５３と、アモルファスシリコンからなる半導体層２５４とを有し、これらが組合わされて逆スタガ型ＴＦＴを構成している。
蓄積容量部２６は画素電極２４から延びる容量電極２６１と、ゲート絶縁層２７を挟んで前段の走査線２２から当該画素Px内に延びる共通容量電極２６２とからなり、容量電極２６１と共通容量電極２６２との間に静電容量が蓄積されるようになっている。
ＣＦ基板３の各画素Pxには、ガラス基板３１と共通電極３２とに挟まれて、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の内のいずれか１色のカラーフィルタ層３３とその周囲を遮光するブラックマトリックス３４とが形成されている。
ＴＦＴ基板２およびＣＦ基板３のそれぞれ液晶層１と接触する面には配向膜２８，３５が形成され、これらの配向膜は互いに直交する方向に配向処理されている。これによって液晶層１は電界無負荷時に光透過性となっている。
【００１２】
この液晶表示装置は、走査線ドライバ４によって前〜後段の走査線２２…を順次に−（マイナス）荷電し、また信号線ドライバ５によって前〜後列の信号線２３…を順次に＋（プラス）荷電すると、その交点となった画素PxのＴＦＴ２５においてドレイン電極２５２とソース電極２５２とが導通し、これによって画素電極２４と共通電極３２との間に電位が生じて液晶層１が駆動される。液晶層１は付加される電位差に対応して液晶分子１１の配列が変化し、電位差の増大と共に遮光性が増大する。
画素Pxへの通電を止めるとＴＦＴ２５は非導通となるが、蓄積容量部２６が静電気を蓄積して電位を保っているので、次の書き換え信号が送られるまで、画素電極２４と共通電極３２との間の電位は保持され、液晶層１は現状の輝度（透過光量）を維持する。これによって、この液晶表示装置はホールド型表示装置となっている。
【００１３】
信号線ドライバ５には、当該画素の輝度を制御する輝度信号が入力される。この輝度信号は一般に輝度情報をデジタル信号として含んでいる。このデジタル信号は、以下の実施形態では８ビットからなる２値数列からなっている。輝度信号が信号線ドライバ５に入力されると信号線ドライバはこの信号に対応した電位差を生成して当該画素Pxに送り、画素Pxではこの電位差によって液晶層１が駆動され、送られた電位差に対応して透過光量を変化させる。これによって当該画素の輝度階調（コントラスト）が決定される。８ビットの輝度信号からは２５６階調が表現される。
【００１４】
走査線と信号線とに順次荷電することによってこの液晶表示装置の各画素Pxは輝度信号に対応した輝度の画像を表現するが、以下の実施形態において、先行画像信号が入力されてから後続画像信号が入力されるまでのフレーム（画像表示期間）はいずれも１／６０秒である。以下の実施形態においては、２つのサブフレームに時分割されているので、先行画像信号が入力されてから後続する書き換え信号が入力されるまでのフレームはいずれも１／１２０秒である。すなわち以下の実施形態の液晶表示装置はいずれも１２０Hzで駆動されている。もちろん本発明はこの駆動周波数に限定されるものではない。
【００１５】
（実施形態１）
図３は、実施形態１の液晶表示装置において、画素領域Dp内の各画素Pxの画像を順次制御するための制御手段を示すブロック図である。図３において、この制御手段は、Ａ／Ｄ変換装置４１と、制御装置５０と、フレームバッファ４２と、輝度電源４３と、走査線ドライバ４と、信号線ドライバ５とからなっている。
アナログ信号として伝達されたＲ，Ｇ，Ｂ各色の輝度情報と同期信号とを含む画像情報は、まずＡ／Ｄ変換装置４１によってデジタル信号DTに変換され、制御装置５０に入力される。
制御装置５０は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色別の輝度信号Scをサブフレーム生成手段となるフレームバッファ４２に送ると共に、走査線ドライバ４に生成した垂直クロック信号Sgtと走査線開始信号Sgとを送り、また信号線ドライバ５には、生成した水平クロック信号Sdtおよび信号線開始信号Sdと共にＲ，Ｇ，Ｂ輝度情報を含む輝度信号Sc１、減衰信号Sc２を送る。信号線ドライバ５は、輝度電源４３からの給電を受けて輝度信号Sc１、減衰信号Sc２をそれぞれ輝度制御電位差に変換し、画素領域Dp内の当該画素に送る。
【００１６】
制御装置５０は、図４に回路のブロック図と、図５に信号処理のフロー図を示すように、輝度判定回路５１と、減衰信号生成回路５２と、信号切替え回路５３とを有している。
輝度判定回路５１は、画像情報のデジタル信号DTを入力して画素領域Dp内の各画素の１フレームに対応する輝度信号Scを認識し、各色別の輝度を判定すると共に減衰係数Ｆを生成する。本実施形態において、この減衰係数Ｆは固定値、具体的には［４］とされている。
各色別の輝度信号Scはフレームバッファ４２に出力される。また減衰係数Ｆは減衰信号生成回路５２に出力される。
【００１７】
フレームバッファ４２は、入力した輝度信号Scを先行／後続のサブフレームに振り分けるためこの信号を貯留すると共に、１フレームの時間を倍速化してデータを読み込み、またアドレスを指定し直すことにより後続するサブフレームのために同じデータを再び読み込み、２つのサブフレームを生成する。
フレームバッファ４２は、先行するサブフレーム（以下「前サブフレーム」という）のために倍速化された輝度信号Sc１を信号切替え回路５３に出力すると共に、後続するサブフレーム（以下「後サブフレーム」という）のために同じデータを減衰信号生成回路５２に出力する。
【００１８】
減衰信号生成回路５２は、例えば演算処理用ＬＳＩからなり、フレームバッファ４２から入力された輝度信号Sc１を、輝度判定回路５１から伝達された減衰係数Ｆ（本実施形態では［４］）で除算し、減衰信号Sc２を生成する。この減衰信号Sc２は信号切替え回路５３に出力される。
【００１９】
信号切替え回路５３は、例えばマルチプレクサからなり、フレームバッファ４２から直接入力された輝度信号Sc１を前サブフレームに、減衰信号生成回路５２から入力された減衰信号Sc２を後サブフレームに、それぞれ切替えて信号線ドライバ５に向けて出力する。
【００２０】
本実施形態において信号のフローは図５に示すようになる。まず、アナログ信号として入力した１フレーム分のＲ，Ｇ，Ｂ各色の輝度情報を含む画像信号は、Ａ／Ｄ変換装置４１に入力してデジタル信号DTに変換され、制御装置５０の輝度判定回路５１において各色別の輝度が読み取られ、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の輝度信号Scは、フレームバッファ４２において倍速化され、前サブフレームのための輝度信号Sc１は信号切替え回路５３によって前サブフレームに割り当てられる。
前サブフレームの各色別の輝度信号Sc１は、信号線ドライバ５において、輝度電源４３からの給電を受けて輝度制御電位差に変換され、画素領域Dp内の当該画素に送られ、前サブフレームにおいて液晶分子の配向を制御する。
一方、フレームバッファ４２においては同一フレーム内で倍速化された輝度信号Sc１が再び呼び出され、減衰信号生成回路５２に配送される。減衰信号生成回路５２においてこの輝度信号Sc１は、輝度判定回路５１から出力された減衰係数Ｆ（＝４）で除算され、
Sc２＝Sc１／４
の輝度情報を有する減衰信号Sc２を生成する。
減衰信号Sc２は、信号切替え回路５３によって後サブフレームに割り当てられ、各色別の減衰信号Sc２は信号線ドライバ５において、輝度電源４３からの給電を受けて輝度制御電位差に変換され、画素領域Dp内の当該画素に送られ、後サブフレームにおいて液晶分子の配向を制御する。
【００２１】
図６に、時間の経過と共に１画素に現れる輝度変化を示す。図６に示すように、当該画素の各フレームの内で、後サブフレームの輝度は、常に前サブフレームの輝度の１／４になっている。従って、輝度の絶対値としては１フレームに入力する画像信号の輝度値が高い（明るい）ほど、後サブフレームの輝度値との落差が大きくなっている。
視覚的には、動画表現において特に画面が明るい場合に画像の流れや不鮮明化が視感されるので、明るい画面で後サブフレームとの輝度落差が大きくなる本実施形態の液晶表示装置は、後サブフレームが非表示となる従来の疑似インパルス方式と視感的に同等の効果が得られ、画像の流れや不鮮明化が抑制される。
【００２２】
一方、本実施形態では後サブフレームが前サブフレームの１／４の輝度を常に有しているので、フレーム間の輝度コントラストは変化せず、しかもフレームの明るさは、後サブフレームが非表示となる従来の疑似インパルス方式より明るくなる。本実施形態における１フレームの輝度Σを従来の疑似インパルス方式における１フレームの輝度と比較すると、前サブフレームの輝度をＣ、減衰係数をＦとするとき、
Σ＝（Ｃ＋Ｃ／Ｆ）Ｃ
であるから、ここでＣ＝１、Ｆ＝４とすると、Σ＝１．２５、すなわち本実施形態における１フレームの明るさは、従来の疑似インパルス方式より２５％明るくなっている。
【００２３】
前記実施形態では減衰係数Ｆの値を［４］に固定したが、この減衰係数Ｆは、当該フレームに入力される画像信号の輝度（Sc）の大きさに係わって変化する変数［Ｆ＝ｆ（Sc）］であってもよい。例えば輝度判定回路５１は、入力輝度値が大きいほど大きい値になるように減衰係数Ｆを生成してもよい。このＦ関数の選択によっては、画面の明るさをできるだけ犠牲にせず、しかもより自然な動感が表現できる液晶表示装置が得られる。
【００２４】
前記実施形態１において、減衰係数Ｆが定数として固定されている場合は、必ずしも輝度判定回路５１において減衰係数Ｆを生成する必要はなく、減衰信号生成回路５２が減衰係数生成回路を内蔵していてもよい。
【００２５】
（実施形態２）
この実施形態は、図５に示した輝度判定回路５１と減衰信号生成回路５２とにより、後サブフレームのための減衰信号Sc２を生成する回路構成の一例を示している。
図７に本実施形態の回路構成を示す。図７において、本実施形態の輝度判定回路５１は、減衰係数Ｆの生成回路として、減衰信号生成回路５２に入力するクロック信号を発生するクロック回路５５を有している。また本実施形態で減衰信号生成回路５２はシフトレジスタからなっている。
【００２６】
この回路構成によれば、減衰係数Ｆを、必要に応じて２，４，８，…のように２進数で選択することができる。すなわち減衰係数Ｆを［２］としたい場合は、画像信号と同じクロック数で位相が反転したクロック信号を発生させればよい。このクロック信号がシフトレジスタからなる減衰信号生成回路５２に入力されると、８ビットの２進数列からなる輝度信号Sc１は１桁分下位にずれ、元の輝度信号Sc１の１／２の輝度を有する減衰信号Sc２が減衰信号生成回路５２から出力される。
【００２７】
また減衰係数Ｆを実施形態１の場合と同様に［４］としたい場合は、画像信号の倍速のクロック信号を発生させる。これによって輝度信号Sc１は２桁分下位にずれ、元の輝度信号Sc１の１／４の輝度を有する減衰信号Sc２が減衰信号生成回路５２から出力される。例えば８ビットの輝度信号Sc１が［１１１１１１１１］で階調数が２５６である場合、２桁分下位にずれた減衰信号Sc２は［００１１１１１１］となり階調数は６４であるから、減衰信号Sc２の輝度は輝度信号Sc１の輝度の１／４になっている。
【００２８】
同様に、減衰係数Ｆを［８］としたい場合は画像信号の４倍速のクロック信号を発生させる。これにより元の輝度信号Sc１の１／８の輝度を有する減衰信号Sc２が得られ、以下同様に１／１６、１／３２…の減衰信号Sc２も得られるが、減衰信号Sc２が過度に小さいと実質的に従来の疑似インパルス方式と大差がなくなるので実際的ではない。
【００２９】
（実施形態３）
この実施形態は、図５に示した輝度判定回路５１と減衰信号生成回路５２とにより、後サブフレームのための減衰信号Sc２を生成する回路構成の他の一例を示している。
図８に本実施形態の回路構成を示す。図８において、本実施形態の輝度判定回路５１は、設定された減衰係数Ｆに従い後サブフレームにおいてライン選択信号SELを生成し出力するライン選択回路５６を有している。また本実施形態で信号切替え回路５３は、８ビット８本のバスラインＤ0〜Ｄ7にそれぞれ対応するマルチプレクサMP0〜MP7からなっている。
【００３０】
本実施形態では、フレームバッファ４２から出力された８ビットの輝度信号Sc１は、前サブフレームにおいてはバスラインを通って減衰信号生成回路５２を無修正で通過し、直接信号切替え回路５３に送られ、前サブフレームに同期して輝度信号Sc１として信号線ドライバ５に出力される。
後サブフレームでは、再びフレームバッファ４２から出力された８ビットの輝度信号Sc１がバスラインを通って減衰信号生成回路５２に入力されると共に、予めビット桁として設定された減衰係数Ｆ（例えば輝度を１／４に減衰したければ２ビット）が減衰信号生成回路５２に入力され、また輝度判定回路５１のライン選択回路５６からは減衰係数Ｆ（ビット数）に対応したライン選択信号SELが減衰信号生成回路５２に入力される。
【００３１】
減衰信号生成回路５２では、後サブフレームにおいて、各マルチプレクサMP0〜MP7に入力する輝度信号を、ライン選択信号SELによって減衰係数Ｆに相当するビット数だけ下位に切替え移動し、空欄になった上位桁（例えば上位２桁）には［０］信号を導入し、マルチプレクサからはみ出した下位ビットは捨てる。すなわちこの場合、図９に示すように、減衰信号生成回路５２に入力された８ビットの信号の内、下位２桁（［０］桁と［１］桁）の信号は捨てられ、［２］桁から［７］桁までの信号が［０］桁から［５］桁までの信号として出力される。これによって出力された減衰信号Sc２は、元の輝度信号Sc１の１／４の輝度となっている。
このとき後サブフレームの輝度を、例えば前サブフレームの１／４に固定する場合は、ライン選択回路５６やマルチプレクサMP0〜MP7を省略することができ、図９に示すように、ラインを直接接続する回路パターンを設けるだけでよい。
【００３２】
（実施形態４）
この実施形態は、１フレーム内で画像を形成する全画素の輝度信号を元にして減衰係数Ｆを生成する輝度判定回路５１の一例を示す。
図１０に本実施形態の輝度判定回路の回路構成を示す。この輝度判定回路５１は、カウンタ５７およびコンパレータ５８を有している。
【００３３】
カウンタ５７は、この輝度判定回路５１内の輝度判定回路から８ビットのバスラインに出力された各画素ごとの輝度信号Scの内、上位２桁（Ｄ７、Ｄ６）の信号を分岐して入力し、このデータを、１フレームの画面を構成する全画素について積算する。上位２桁のみを積算するのは、カウンタ回路の負担を少なくするためであり、画面１フレームの明るさを判定するのには上位２桁の積算で十分だからである。
【００３４】
コンパレータ５８は、基準となる画像輝度のしきい値を保有していて、カウンタ５７から出力された全画素の輝度の積算値をこのしきい値と比較し、輝度積算値がしきい値を越えた場合（画面全体が基準より明るい場合）と未達の場合（画面全体が基準より暗い場合）とで異なる減衰係数Ｆを生成し、減衰信号生成回路５２に出力するようになっている。
【００３５】
しきい値を設けてその上下で減衰係数Ｆを変化させるのは、明るい画面と暗い画面とでは、後サブフレームの減衰割合が画像の視覚的なコントラストに及ぼす影響が異なるからであり、この観点から前記しきい値および対応する減衰係数Ｆの値は実験的に決定される。また設定された減衰係数Ｆの一方、例えば暗い画面では、減衰係数Ｆが無負荷、すなわち後サブフレームの輝度を減衰させないという場合もある。
コンパレータ５８から出力された前記減衰係数Ｆは、実施形態１〜実施形態３のいずれかの構成の減衰信号生成回路５２に、それぞれ適合する形で入力される。
【００３６】
本実施形態の液晶表示装置は、１フレーム内で画像の全体的な明るさに係わって減衰係数Ｆを決めるので、例えば明るい画面では減衰係数を大きくして後サブフレームを比較的暗くすることにより視覚的な不鮮明化を抑制し、暗い画面では減衰係数を小さくして後サブフレームを比較的明るくすることにより画像暗部の視認性を向上させることができる。逆に、明るい画面では減衰係数を小さくしてより明るくし、暗い画面では減衰係数を大きくしてより暗くすることによって、結果としてコントラストのダイナミックレンジを向上することもできる。
【００３７】
（実施形態５）
この実施形態は、輝度信号の輝度レベルに応じて変化する減衰係数を出力する輝度判定回路５１の一例を示す。
図１１に本実施形態の輝度判定回路の回路構成を示す。この輝度判定回路５１は、コンパレータ５８およびＲＡＭ５９を有している。
【００３８】
コンパレータ５８は、複数の輝度レベル値Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3…を保有していて、各画素ごとの輝度信号Scが入力すると、この輝度信号Scをそれぞれの輝度レベル値と比較し、当該輝度信号Scが入るべき輝度区分帯を指定する。
【００３９】
ＲＡＭ５９は、各輝度区分帯にそれぞれ固有の減衰係数Ｆを保有していて、コンパレータ５８により輝度区分帯が指定された前記輝度信号Scを指定された輝度区分帯に分配し、当該輝度区分帯に設定されている固有の減衰係数Ｆを出力する。
出力された減衰係数Ｆは、実施形態１〜実施形態３のいずれかの構成の減衰信号生成回路５２に、それぞれ適合する形で入力される。
コンパレータ５８に入力される輝度信号Scは、画素単位のものであってもよく、１フレーム画面全体の輝度信号であってもよい。画面全体の輝度信号を用いる場合は、実施形態４の場合と同様に、各画素ごとの輝度信号Scの内、上位２桁（Ｄ７、Ｄ６）の信号を分岐して入力し、このデータを、１フレームの画面を構成する全画素について積算し、得られた積算値を前記コンパレータ５８に入力してもよい。
【００４０】
本実施形態の液晶表示装置は、入力された輝度信号を輝度レベルにより複数の輝度区分帯に分配し、その区分帯の輝度に好適な値に予め設定された減衰係数Ｆを出力するので、画素または画面の明るさに対応してきめ細かく減衰係数Ｆを選択することができ、連続するフレーム間の動画像の流れや不鮮明化の抑制と画像コントラストの確保という相反する要素を良好にバランスさせ、視認性の良好な動画像を表現することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の表示装置は、後続するサブフレームの輝度が、入力された画像の輝度に係わって所定割合で減衰されているので、画像輝度の低下を抑制しながら動画表現における流れや不鮮明化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の液晶表示装置における画像表示部の概念的な平面図。
【図２】図１の液晶表示装置における１画素の概念的な断面図。
【図３】実施形態１の液晶表示装置における画像の制御手段を示すブロック図。
【図４】制御装置の一例を示すブロック図。
【図５】信号処理のフロー図。
【図６】１画素に現れる輝度変化を示すグラフ。
【図７】減衰信号を生成する回路構成の一例を示すブロック図。
【図８】減衰信号を生成する回路構成の他の一例を示すブロック図。
【図９】減衰信号を生成する１モードを示す回路図。
【図１０】輝度判定回路の一例を示すブロック図。
【図１１】輝度判定回路の他の一例を示すブロック図。
【図１２】インパルス型表示装置における輝度変化を示すグラフ。
【図１３】ホールド型表示装置における輝度変化を示すグラフ。
【図１４】疑似インパルス方式表示装置における輝度変化を示すグラフ。
【符号の説明】
４：走査線ドライバ
５：信号線ドライバ
４１：Ａ／Ｄ変換装置
４２：フレームバッファ
４３：輝度電源
５０：制御装置
５１：輝度判定回路
５２：減衰信号生成回路
５３：信号切替え回路
５５：クロック回路
５６：ライン選択回路
５７：カウンタ
５８：コンパレータ
５９：ＲＡＭ

Claims

画素に、後続する信号が入力されるまで先行画像の輝度が保持されるホールド型表示装置であって、
１画像を表示するフレームが２つのサブフレームに時分割され、
前記２つのサブフレームのうち先頭のサブフレームの輝度信号は、入力された画像の輝度を表し、後続するサブフレームの輝度信号は、前記入力された画像の輝度に応じて所定割合で先行するサブフレームの輝度信号を減衰したものであることを特徴とする表示装置。
１画像を表示するフレームを２つのサブフレームに時分割するサブフレーム生成手段と、
入力された輝度信号を所定の減衰係数で除算して減衰信号を生成する減衰信号生成手段と、
当該フレーム内の先頭のサブフレームでは除算前の輝度信号を画素に供給し、後続するサブフレームでは先行するサブフレームの輝度信号を除算した後の前記減衰信号を画素に供給する信号切替え手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記減衰信号生成手段が、デジタル化された輝度信号の数列を下位桁方向に移動し、移動により数列から脱落した下位桁を消去し、これにより生成した信号を減衰信号として出力することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
当該フレーム内で画像を形成する全画素の輝度信号を積算する積算手段と、
得られた積算値に係わって変動する減衰係数を生成する減衰係数生成手段とを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の表示装置。
入力された輝度信号を輝度レベルにより区分する輝度区分手段と、
区分された輝度範囲に係わって変動する減衰係数を生成する減衰係数生成手段とを有することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の表示装置。