JP4976836B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
この発明は、入力映像信号に基づいて画像表示する液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device that displays an image based on an input video signal.
従来、ノイズを検出し、液晶の応答を遅くする液晶表示装置がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is a liquid crystal display device that detects noise and slows down the response of the liquid crystal (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、液晶の応答を遅くするということは動画のボヤケにつながるため、ノイズであるか動画であるかの判別が完全でなければボヤケという弊害が発生する可能性もある。 However, since slowing down the response of the liquid crystal leads to blurring of moving images, there is a possibility that a detrimental effect of blurring may occur if the determination of whether it is noise or moving images is not complete.
この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、本来の表示画質を損なわずにノイズを低減させることができる液晶表示装置を得ることを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described points, and an object thereof is to obtain a liquid crystal display device capable of reducing noise without impairing the original display image quality.
この発明に係る液晶表示装置は、入力される階調データの1フィールド前の階調データを出力するフィールドメモリと、入力される階調データと前記フィールドメモリの出力との差分値を得る減算器と、前記減算器の出力に所定の係数を乗じた第1の補正量を出力する演算部と、入力映像信号のノイズ量を検出して、ノイズ量が設定値以下の時は1を出力し、ノイズ量が前記設定値を超える時は0を出力するノイズ検出部と、入力映像信号の所定の階調領域における頻度分布で与えられるヒストグラムをフィールド毎に取り、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値を超える、画面データの明るさに偏りがあるような場合には、ノイズリダクションを有効にするように1を出力し、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値を超えることのない、画面データの明るさに偏りがないような場合には、ノイズリダクションを無効にするように0を出力するヒストグラム検出部と、前記ノイズ検出部の出力と前記ヒストグラム検出部の出力との論理和を求める論理和回路と、前記演算部からの第1の補正量に前記論理和回路の出力を乗算して第2の補正量を得る乗算器と、入力される階調データに前記乗算器からの第2の補正量を加算する加算器と、前記加算器から出力される階調データにオーバーフローが発生した場合には入力を補正し、オーバーフローが発生しなかった場合には入力をそのまま出力するオーバーフロー補正部と、前記オーバーフロー補正部の出力に基づいた印加電圧によって液晶パネルを駆動する駆動部とを備えたものである。
A liquid crystal display device according to the present invention includes a field memory that outputs gradation data one field before the input gradation data, and a subtractor that obtains a difference value between the input gradation data and the output of the field memory. And a calculation unit that outputs a first correction amount obtained by multiplying the output of the subtractor by a predetermined coefficient, and detects the noise amount of the input video signal, and
この発明によれば、表示画面のヒストグラムの結果に基づいて液晶の応答速度を制御することで、コントラストが低く、ノイズが目立つ場合にのみ、ノイズリダクションを有効にして、本来の表示画質を損なわずにノイズを低減させることができる。 According to the present invention, by controlling the response speed of the liquid crystal based on the result of the histogram of the display screen, noise reduction is made effective only when the contrast is low and noise is conspicuous, and the original display image quality is not impaired. Noise can be reduced.
図1(a)、(b)は、この発明に係る液晶表示装置の要旨を説明するためのコントラスト比較画面を示す図である。図1(a)、(b)に示す1フレーム画面において、図1(a)に示す如く、コントラストが高い画面ではノイズが余り目立たないが、図1(b)に示す如く、コントラストが低い画面ではノイズが目立つ。この発明においては、表示画面のヒストグラムの結果に基づき液晶の応答を遅くすることで、本来の表示画質を損なわずノイズを低減させるものである。 FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a contrast comparison screen for explaining the gist of the liquid crystal display device according to the present invention. In the 1-frame screen shown in FIGS. 1A and 1B, the noise is not so noticeable on the screen with high contrast as shown in FIG. 1A, but the screen with low contrast as shown in FIG. 1B. Then noise is conspicuous. In the present invention, the response of the liquid crystal is delayed based on the result of the histogram of the display screen, thereby reducing noise without impairing the original display image quality.
図2(a)、(b)は、図1(a)、(b)に対応した階調データのヒストグラムを示す図である。この発明においては、フレームごとにヒストグラムを取り、図2(b)に示す如く、画面データの明るさに偏りがあるような場合にはノイズリダクションを有効にし、図2(a)に示す如く、画面データの明るさに偏りがないような場合にはノイズリダクションを無効にするものである。 FIGS. 2A and 2B are diagrams showing histograms of gradation data corresponding to FIGS. 1A and 1B. In the present invention, a histogram is taken for each frame, and as shown in FIG. 2B, when the brightness of the screen data is biased, noise reduction is enabled, and as shown in FIG. When there is no bias in the brightness of the screen data, the noise reduction is invalidated.
すなわち、この発明では、実際にノイズが目立つ画面はコントラストが高い画面ではなく、コントラストが低い部分であるため、表示画面情報のヒストグラムをとることによってノイズが目立つ表示画面・表示部分のみに制御を行うことでノイズのみを除去する。このようにすることで、本来の表示画質を損なわずにノイズを低減することができる。 That is, in the present invention, since the screen where noise is actually conspicuous is not a screen with high contrast but a portion with low contrast, control is performed only on the display screen / display portion where noise is conspicuous by taking a histogram of display screen information. By removing only noise. By doing so, noise can be reduced without impairing the original display image quality.
図3は、この発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図1に示す液晶表示装置は、階調データを入力し、1フィールド前の階調データを出力するフィールドメモリ1と、入力される階調データとフィールドメモリ1の出力との差分値を得る減算器2と、減算器2の出力に係数決定部4から設定される所定の係数(補正の度合)を乗じた補正量Aを出力する演算部3と、入力映像信号のノイズ量を検出してノイズに応じた値を出力するノイズ検出部5と、入力映像信号の所定の階調領域における頻度分布を検出するヒストグラム検出部6と、ノイズ検出部5の出力とヒストグラム検出部6の出力との論理和を求めるOR回路7と、演算部3からの補正量AにOR回路7の出力を乗算して補正量Bを得る乗算器8と、入力される階調データに乗算器8からの補正量Bを加算する加算器9と、加算器9から出力される、補正量Bの加算された階調データを入力し、補正量Bの加算によりオーバーフローが発生した(例えば、階調データの最大値を上回るまたは最小値を下回る)場合には入力を補正し、オーバーフローが発生しなかった場合には入力をそのまま出力するオーバーフロー補正部10と、オーバーフロー補正部10の出力に基づいた印加電圧によって液晶パネル12を駆動する駆動部11とを備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. The liquid crystal display device shown in FIG. 1 has a
ここで、演算部3は、階調データの増加時と減少時の補正の度合いを表す異なる係数をそれぞれ予め格納していて、階調データとフィールドメモリ1の出力との差分値、つまり1フィールド前の階調データに対する現在の階調データの増加量を符号付きで入力し、階調データの増加時と減少時とで差分値にそれぞれ異なる係数を乗算して補正量Aを求めている。
Here, the
これは次の理由に基づく。液晶パネルでは、液晶に印加する電圧を変化させることにより、液晶分子の配列変化を生じさせ、その結果、液晶の透磁率を変化させて所定の階調表示を行っているが、この時、印加電圧を増加させたときには印加された電界により液晶分子の配列変化が生じ、印加電圧を減少させたときには分子間力により液晶分子の配列変化が生じ、印加された電界による液晶分子の配列変化の速度は、分子間力による液晶分子の配列変化の速度よりも速くなる。このため、階調データの増加時(印加電圧の増加時)の応答速度が、減少時(印加電圧の減少時)の応答速度に比べて速くなり、階調データの増加時と減少時とで、液晶の応答速度に差があるので、それぞれに応じて別々に係数を設定するのが好ましく、階調データの減少時の係数を階調データの増加時の係数より大きな値に設定する。 This is based on the following reason. In a liquid crystal panel, by changing the voltage applied to the liquid crystal, the alignment of the liquid crystal molecules is changed, and as a result, the magnetic permeability of the liquid crystal is changed to perform a predetermined gradation display. When the voltage is increased, the applied electric field changes the alignment of the liquid crystal molecules, and when the applied voltage is decreased, the intermolecular force changes the alignment of the liquid crystal molecules, and the applied electric field changes the speed of the alignment of the liquid crystal molecules. Becomes faster than the rate of change in the alignment of liquid crystal molecules due to intermolecular forces. Therefore, the response speed when the gradation data is increased (when the applied voltage is increased) is faster than the response speed when the gradation data is decreased (when the applied voltage is decreased). Since there is a difference in the response speed of the liquid crystal, it is preferable to set the coefficient separately according to each, and the coefficient when the gradation data is decreased is set to a value larger than the coefficient when the gradation data is increased.
また、ノイズ検出部5は、ノイズのない時または非常に小さい時、すなわちノイズ量が設定値以下である通常時は1を出力して、液晶の応答速度を速くなるように制御する。他方、ノイズ量が設定値を超えて、非常に多くなるときは0を出力して、ノイズ量に応じて液晶の応答速度が遅くなるように制御する。 In addition, the noise detection unit 5 outputs 1 when there is no noise or is very small, that is, when the noise amount is equal to or less than a set value, and controls the liquid crystal response speed to be increased. On the other hand, the amount of noise exceeds the set value, when very multi Kunar is outputs 0, performs control so the response speed of the liquid crystal becomes slow depending on the amount of noise.
また、ヒストグラム検出部6は、ヒストグラムに応じてノイズ処理をON−OFFするもので、例えば図2(b)において、所定のデータ区間内の階調が0〜100の領域において、頻度が例えば50を越えている場合に、ノイズ処理をONするように1を出力する。すなわち、ヒストグラム検出部6は、フィールド毎にヒストグラムを取り、例えば図2(b)に示すように、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値である「50」を超える、画面データの明るさに偏りがあるような場合にはノイズリダクションを有効にするように1を出力し、他方、例えば図2(a)に示すように、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値である「50」を超えることのない、画面データの明るさに偏りがないような場合にはノイズリダクションを無効にするように0を出力する。
Further, the
OR回路7は、ノイズ検出部5の出力とヒストグラム検出部6の出力との論理和を出力する。例えば、ノイズ検出部5の出力が0のとき、ヒストグラム検出部6の出力が0であれば、OR回路7は、0を出力して、液晶の応答速度が遅くなるように制御し、ノイズ検出部5の出力が1のとき、ヒストグラム検出部6の出力が0であれば、OR回路7は、1を出力して、液晶の応答速度が速くなるように制御する。ヒストグラム検出部6の出力が1であれば、ノイズ検出部5の出力が0または1のいずれであっても、OR回路7は、1を出力して、液晶の応答速度が速くなるように制御する。
The OR circuit 7 outputs a logical sum of the output of the noise detection unit 5 and the output of the
演算部3からの補正量Aに対し、OR回路7の出力が乗算器8で乗算されて補正量Bが得られ、加算器9により入力される階調データに補正量Bが加算される。オーバーフロー補正部10は、補正量Bの加算された階調データを入力し、補正量Bの加算によりオーバーフローが発生した場合には入力を補正し、オーバーフローが発生しなかった場合には入力をそのまま出力する。駆動部11は、オーバーフロー補正部10の出力に基づいた印加電圧によって液晶パネル12を駆動する。
The correction amount A from the
従って、図3に示す実施の形態によれば、表示画面のヒストグラムの結果に基づいて液晶の応答速度を制御することで、コントラストが低く、ノイズが目立つ場合にのみ、ノイズリダクションを有効にして、本来の表示画質を損なわずにノイズを低減させることができる。 Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 3, by controlling the response speed of the liquid crystal based on the result of the histogram of the display screen, the noise reduction is enabled only when the contrast is low and noise is noticeable, Noise can be reduced without impairing the original display image quality.
1 フィールドメモリ、2 減算器、3 演算部、4 係数決定部、5 ノイズ検出部、6 ヒストグラム検出部、7 OR回路、8 乗算器、9 加算器、10 オーバーフロー補正部、11 駆動部、12 液晶パネル。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
入力される階調データと前記フィールドメモリの出力との差分値を得る減算器と、
前記減算器の出力に所定の係数を乗じた第1の補正量を出力する演算部と、
入力映像信号のノイズ量を検出して、ノイズ量が設定値以下の時は1を出力し、ノイズ量が前記設定値を超える時は0を出力するノイズ検出部と、
入力映像信号の所定の階調領域における頻度分布で与えられるヒストグラムをフィールド毎に取り、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値を超える、画面データの明るさに偏りがあるような場合には、ノイズリダクションを有効にするように1を出力し、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値を超えることのない、画面データの明るさに偏りがないような場合には、ノイズリダクションを無効にするように0を出力するヒストグラム検出部と、
前記ノイズ検出部の出力と前記ヒストグラム検出部の出力との論理和を求める論理和回路と、
前記演算部からの第1の補正量に前記論理和回路の出力を乗算して第2の補正量を得る乗算器と、
入力される階調データに前記乗算器からの第2の補正量を加算する加算器と、
前記加算器から出力される階調データにオーバーフローが発生した場合には入力を補正し、オーバーフローが発生しなかった場合には入力をそのまま出力するオーバーフロー補正部と、
前記オーバーフロー補正部の出力に基づいた印加電圧によって液晶パネルを駆動する駆動部と
を備えた液晶表示装置。 A field memory for outputting gradation data one field before the inputted gradation data;
A subtractor for obtaining a difference value between the input gradation data and the output of the field memory;
An arithmetic unit that outputs a first correction amount obtained by multiplying the output of the subtractor by a predetermined coefficient;
A noise detection unit that detects a noise amount of an input video signal, outputs 1 when the noise amount is less than or equal to a set value, and outputs 0 when the noise amount exceeds the set value ;
When the histogram given by the frequency distribution in the predetermined gradation area of the input video signal is taken for each field, the gradation frequency in the predetermined data section exceeds the set value, and the brightness of the screen data is biased In the case where 1 is output so as to enable noise reduction, the frequency of the gradation in the predetermined data section does not exceed the set value, and the brightness of the screen data is not biased, A histogram detector that outputs 0 to disable noise reduction ;
A logical sum circuit for obtaining a logical sum of the output of the noise detector and the output of the histogram detector;
A multiplier for multiplying the first correction amount from the arithmetic unit by the output of the OR circuit to obtain a second correction amount;
An adder for adding the second correction amount from the multiplier to the input gradation data;
An overflow correction unit that corrects an input when an overflow occurs in the gradation data output from the adder, and outputs an input as it is when an overflow does not occur;
A liquid crystal display device comprising: a drive unit that drives the liquid crystal panel with an applied voltage based on the output of the overflow correction unit.
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