JP5413987B2 - 液晶表示装置、駆動回路および駆動方法 - Google Patents

液晶表示装置、駆動回路および駆動方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5413987B2
JP5413987B2 JP2010547372A JP2010547372A JP5413987B2 JP 5413987 B2 JP5413987 B2 JP 5413987B2 JP 2010547372 A JP2010547372 A JP 2010547372A JP 2010547372 A JP2010547372 A JP 2010547372A JP 5413987 B2 JP5413987 B2 JP 5413987B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image data
correction
color
signal
liquid crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010547372A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2010084619A1 (ja
Inventor
秀一 中西
厚志 加藤
英仁 飯坂
宏行 保坂
拓 北川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Sharp NEC Display Solutions Ltd
Original Assignee
Seiko Epson Corp
NEC Display Solutions Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp, NEC Display Solutions Ltd filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of JPWO2010084619A1 publication Critical patent/JPWO2010084619A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5413987B2 publication Critical patent/JP5413987B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0235Field-sequential colour display
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0242Compensation of deficiencies in the appearance of colours
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0252Improving the response speed
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0271Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00Aspects of display data processing
    • G09G2340/16Determination of a pixel data signal depending on the signal applied in the previous frame

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Description

本発明は、液晶表示装置、液晶表示素子の駆動回路、カラー画像生成方法、および、液晶表示素子の駆動方法に関する。
プロジェクタまたは直視型のディスプレイなどの液晶表示装置でのカラー表示方式として、種々の方式が知られている。
特許文献1には、単板式のカラー液晶表示装置が記載されている。この単板式のカラー液晶表示装置は、R色(赤色)のカラーフィルターを有する画素と、G色(緑色)のカラーフィルターを有する画素と、B色(青色)のカラーフィルターを有する画素と、を有し、これらの画素を用いてカラー表示を行う。
特許文献2には、カラー表示方式として、FSC(Field Sequential Color:フィールドシーケンシャルカラー)方式を採用した液晶表示装置が記載されている。
FSC方式の液晶表示装置では、異なる色の光が、1つのモノクロの液晶表示素子に順次照射されると共に、光(色)の切り替えに同期して、液晶表示素子の表示画像が、照射光の色に応じた画像に切り替えられる。
以下、FSC方式について説明する。
FSC方式では、1画面を構成する1フレームの期間が、照射光の色に応じた複数のカラーフィールドの期間に分割される。
カラーフィールドごとに、カラーフィールドの色に対応する画像が、1つのモノクロの液晶表示素子に形成され、かつ、カラーフィールドの色を有する光が、その液晶表示素子に照射される。
液晶表示素子に照射された光は、液晶表示素子に形成された画像によって変調され出力される。
FSC方式では、フィールドの切り替えタイミングが1フレームの期間よりも短いため、液晶表示素子から順次出力される複数の変調された光は、人間の目には、1つのカラー画像として認識される。
FSC方式では、1フレームよりも短い期間である1フィールドごとに、液晶表示素子の表示画像を切り替える必要がある。このため、液晶表示素子には、速い応答が必要とされる。
液晶表示素子内の各画素には、動作制御素子として、p-Si(多結晶シリコン)の TFT(Thin Film Transistor)回路が形成されている場合が多い。TFT回路は、映像信号内の画像データを画素内の液晶に印加するために使用される。
液晶表示素子内の複数の画素は、多くの場合、マトリクス状に配列されており、以下のように走査される。複数の画素は、行ごとに順番に選択される。画像データは、選択された同一行の複数の画素に対して、順番に転送される。このため、液晶表示素子内の各画素間で、画像データの転送タイミング(供給タイミング)に差が生じる。
図1は、FSC方式での、フレームと、カラーフィールドと、画素の走査タイミングと、を説明するための説明図である。
図1において、1フレーム(Frame)は、フィールドR(Field-R:赤色フィールド)、フィールドG(Field-G:緑色フィールド)、および、フィールドB(Field-B:青色フィールド)からなる3つのカラーフィールドに分割されている。
液晶表示素子内のすべての画素は、各カラーフィールド内で、最上部の行から最下部の行への方向に、順番に走査される。
多くの液晶表示装置は、次のような特徴を有する。
[1]液晶表示素子は、光学的応答(光の透過率応答)が遅い。
[2]液晶表示素子に形成されるp-Siの TFT回路は、動作周波数が遅いゆえ、映像信号の転送に時間がかかる。
[3]画像データがTFT回路によって画素に転送されると、その画像データが、直ちに、画素内の液晶に印加される。
[4]液晶表示素子の全画素に同時に同じ色の光が照明される。
[5]光の透過率の応答特性が、黒から白への変化と、白から黒への変化とで、異なる。
[6]光の透過率の応答特性が、波長によって異なる。
図2は、特徴[1]〜[4]に起因するFSC方式での不具合現象を説明するための説明図である。
図2においても、1フレームは、フィールドR(Field-R)、フィールドG(Field-G)、および、フィールドB(Field-B)からなる3つのカラーフィールドに分割されている。
フィールドRの期間内では、R色に対応する映像信号(以下「R色映像信号」と称する)が、液晶表示素子(LCD)に転送される。フィールドGの期間内では、G色に対応する映像信号(以下「G色映像信号」と称する)が、液晶表示素子に転送される。フィールドBの期間内では、B色に対応する映像信号(以下「B色映像信号」と称する)が、液晶表示素子に転送される。
R色映像信号は、液晶表示素子の画素に1対1で対応することができるR色用の複数の画像データを含む。R色用の画像データ(以下「R色画像データ」と称する)のそれぞれは、対応する画素の画像情報(映像情報)であり、階調を示すデータである。
G色映像信号は、液晶表示素子の画素に1対1で対応することができるG色用の複数の画像データを含む。G色用の画像データ(以下「G色画像データ」と称する)のそれぞれは、対応する画素の画像情報(映像情報)であり、階調を示すデータである。
B色映像信号は、液晶表示素子の画素に1対1で対応することができるB色用の複数の画像データを含む。B色用の画像データ(以下「B色画像データ」と称する)のそれぞれは、対応する画素の画像情報(映像情報)であり、階調を示すデータである。
グラフAは、各カラーフィールドで、複数の画素のうち最初に画像データが転送される画素での光の透過率の変化を示したグラフである。
グラフBは、各カラーフィールドで、複数の画素のうち最後に画像データが転送される画素での光の透過率の変化を示したグラフである。
R色LED光源点灯制御、G色LED光源点灯制御、および、B色LED光源点灯制御は、R色の光を発することができる LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)と、G色の光を発することができる LEDと、B色の光を発することができる LEDと、を具備する光源(照明装置を構成する光源)を用いた、各色のLEDの発光制御である。
LCDの光透過率は、液晶表示素子内の画素における光の透過率を示す。
図2に示したように、グラフAとグラフBとは、波形は同一であるが、位相がずれている。この位相のずれは、液晶表示素子内の画素の位置、つまり、各画素への画像データの転送タイミングのずれに依存する。
グラフAおよびグラフBの波形に示されたように、特徴[1]〜[3]により、各画素では、画像データが画素に転送されてから、その画素の光の透過率がその画像データに応じた光の透過率になるまで、時間がかかる。
よって、各画素への画像データの転送タイミングのずれ、および、特徴[1]〜[3]により、光源点灯時等の所定のタイミングでの各画素の光の透過率が異なってしまう場合が生じる。
さらに、特徴[4]が合わさることによって、各画素を通過する光の量が異なってしまう場合が生じる(斜線部aの面積と斜線部bの面積が異なってしまう)。つまり、画素ごとに、明るさが異なってしまう。
このため、FSC方式の場合、液晶表示素子の画面内位置によって、色味、階調再現性が異なってしまう。
液晶表示装置は、画像データを更新するまで表示を保持するように働く、いわゆるホールド型である。
画像データを更新する周期に対して画素を光らせる時間が短いインパルス型と比べ、ホールド型は動画品質が悪いといわれている。その改善策として、画像データの更新周期を短くすることが知られている。
しかしながら、特徴[1]〜[4]によって、画像データの更新周期を短くするほど、液晶表示素子の画面内位置によって、階調再現性の差異が大きくなってしまう。
特許文献3および4には、各画素への画像データの転送タイミングのずれと特徴[1]〜[4]とに起因する階調再現性の不具合を改善することが可能なFSC方式の液晶表示装置が記載されている。
特許文献3に記載のFSC方式の液晶表示装置、および、特許文献4に記載のFSC方式の液晶表示装置では、すべての画素に同じ輝度を表示させる映像信号を印加した場合に、光が照射されるときの各画素での光の透過率が等しくなるように、各画素に転送される画像データが補正される。
なお、特許文献3および4には、ある色に対応する画像データ(映像信号)を補正する際に、他の色に対応する画像データ(映像信号)を用いる旨の記載はない。
特徴[5]は、液晶の応答特性が印加電界によって異なることに起因する。
例えば、TN(Twisted Nematic)モード液晶の場合、印加電界を強めて液晶の向きを変化させるときと、印加電界を弱めて液晶の粘弾性によって液晶の向きを変化させるときとでは、後者の方が、液晶の応答特性が遅い。
このため、液晶表示素子がノーマリホワイトの構造の場合、白から黒への変化より、黒から白への変化の方が遅い。このことから、液晶表示素子がノーマリホワイトの構造の場合、特に、暗い画像から明るい画像に変化する際に、動画品質が悪くなる。一方、液晶表示素子がノーマリブラックの構造の場合、特に明るい画像から暗い画像に変化する際に、動画品質が悪くなる。
また、特徴[5]は、FSC方式では、静止画の品質も悪くする。
例えば、FSC方式では、液晶表示素子がノーマリホワイトの場合は、原色の単色は明るくならず、液晶表示素子がノーマリブラックの場合は、原色単色の補色は白っぽくなってしまう。また、FSC方式では、有彩色の表示を行う場合、表示色によっては再現困難になってしまう。
液晶表示素子には、 TNモード、 IPS(In-Plane Switching)モード、 VA(Vertically Aligned)モード、 OCB(Optically Compensated Bend)モード、といった液晶モードがある。いずれの場合でも、印加電界によって液晶の向き(ダイレクタ)を変えて複屈折の程度を制御し、液晶内を通過する光の偏光状態が変化させられる。
偏光状態の変化の度合いは、光の波長に依存する。したがって、特徴[6]が生じる。特徴[6]が、色再現性をさらに悪化させる要因になる。
特許文献5には、FSC方式でカラー画像の生成を行い、かつ、色ごとに設けられたレベル補正回路が自回路に対応する色の映像信号を補正する、液晶表示装置が記載されている。
このレベル補正回路は、光の透過率の応答特性が波長によって異なること、つまり、特徴[6]を補正するために、自己に対応する色の映像信号を補正する。
具体的には、特許文献5に記載の液晶表示装置は、レベル補正回路32R、32Gおよび32Bを有する。レベル補正回路32Rは、赤色用映像信号を受け付け、赤色用映像信号を、赤色の応答特性に応じて補正する。レベル補正回路32Gは、緑色用映像信号を受け付け、緑色用映像信号を、緑色の応答特性に応じて補正する。レベル補正回路32Bは、青色用映像信号を受け付け、青色用映像信号を、青色の応答特性に応じて補正する。
液晶表示装置は、各画素を、順次に制御する。よって、ある画素に注目すると、その画素は、所定の周期の一部の期間しかアクセスされない。その一部の期間に、液晶を制御する電圧Vが、画素に印加される。
画素は、容量成分Cを有する。このため、画素に制御電圧Vを印加することによって、画素電極に、制御電圧Vに応じた電荷Qが供給される。
一般的に次式が成り立つ。
Q=C×V ...式[1]
画素の容量Cは、画素の液晶の向き(ダイレクタ)によって変化するという性質を持つ。
もし、液晶の向きの変化が落ち着くまで電圧をかけ続けられる場合、容量が変化すると電荷が供給される。
ところが、画素にアクセスした期間内に液晶の向きの変化が収束しない場合、電荷の供給が途絶えた後の液晶の向きの変化によって、容量が変化する。したがって、画素内の液晶にかかる電圧が、アクセス時点に印加した電圧から変化してしまう。
一回のアクセスで、所望の電荷量を供給できないという課題を解決する方法として、いわゆる、オーバードライブ、という方法が知られている(特許文献6、7参照)。
オーバードライブは、ダイレクタを、どの状態からどの状態へ変化させるかに応じて、所望のダイレクタの状態になったときの電圧とは異なる過度の電圧を画素に印加することによって、所望の電荷量を画素に供給する方法である。
また、オーバードライブは、液晶の応答の遅さに起因する不具合、つまり、特徴[1]に起因する不具合を改善するという側面もある。
特許文献6および7で述べられているオーバードライブは、あるフレームの映像信号を、その直前のフレームの映像信号を用いて補正する技術である。つまり、特許文献6および7には、FCS方式と異なる液晶表示装置でオーバードライブを適用する技術が記載されている。
また、特許文献7には、オーバードライブによる映像信号の補正の程度を、その映像信号が転送される画素の表示画面での位置に応じて変更する液晶表示装置が記載されている。
この液晶表示装置では、マトリクス状に配列された複数の画素が、最上部の行から最下部の行への方向に順番に1行ずつ走査され、選択された行の画素に対して、画像データが順番に転送される。
この液晶表示装置は、注視されやすい表示画面の中央部に位置する画素に転送される画像データについては、表示画面の端部に位置する画素に転送される画像データよりも、オーバードライブによる補正の程度を大きくする。
また、特許文献7には、オーバードライブを適用した3板式のカラー液晶表示装置が記載されている。
図3は、オーバードライブを適用した3板式のカラー液晶表示装置100を示したブロック図である。
図3において、3板式のカラー液晶表示装置100は、R色用フレームメモリ101Rと、G色用フレームメモリ101Gと、B色用フレームメモリ101Bと、R色用オーバードライブ制御部102Rと、G色用オーバードライブ制御部102Gと、B色用オーバードライブ制御部102Bと、R色用液晶表示素子103Rと、G色用液晶表示素子103Gと、B色用液晶表示素子103Bと、を含む。
R色用フレームメモリ101Rと、R色用オーバードライブ制御部102Rと、R色用液晶表示素子103Rとは、R色系統の機器である。G色用フレームメモリ101Gと、G色用オーバードライブ制御部102Gと、G色用液晶表示素子103Gとは、G色系統の機器である。B色用フレームメモリ101Bと、B色用オーバードライブ制御部102Bと、B色用液晶表示素子103Bとは、B色系統の機器である。
R色用液晶表示素子103Rは、R色に対応する画像を表示する。G色用液晶表示素子103Gは、G色に対応する画像を表示する。B色用液晶表示素子103Bは、B色に対応する画像を表示する。
オーバードライブでは、液晶ダイレクタの目的状態と開始状態に応じて、画素への印加電圧(補正信号)が制御される。
このため、各オーバードライブ制御部102R、102Gおよび102Bは、これから表示しようとする自フレームの映像信号と、同系統のフレームメモリから読み出した前フレームの映像信号と、を入力して、同系統の液晶表示素子を駆動する補正信号を生成する。
どの画素に注目しても、その画素は、1つの色に対応する画像を表示し、常に、同一の光の照明光を受ける。3板式のカラー液晶表示装置100は、映像更新周期であるフレーム間の液晶ダイレクタの状態遷移に応じて、オーバードライブすることになる。
特開2000−330084号公報 特開2006−235443号公報 特開2004−61670号公報 特開2008−165233号公報 特開2002−148584号公報 特開2002−351409号公報 特開2007−199418号公報
特許文献6および7には、オーバードライブについての記載はあるが、FSC方式の液晶表示装置でオーバードライブを用いる旨の記載はない。
FSC方式の液晶表示装置で特許文献6または7に示されたようなオーバードライブを適用する場合、ある画素に注目すると、その画素が表示する色は一つではないため、色の切り替え周期であるフィールドの切り替え時の液晶ダイレクタの状態遷移に応じて、オーバードライブが行われることになる。
したがって、FSC方式の液晶表示装置でオーバードライブを適用する場合、ある色の映像信号を補正するために、他の色の映像信号を用いる必要がある。
特許文献3および4には、すべての画素に同じ輝度を表示させる映像信号を印加した場合に、光が照射されるときの各画素での光の透過率が等しくなるように、各画素に転送される画像データを補正するFSC方式の液晶表示装置は記載されているが、ある色に対応する映像信号(画像データ)を補正する際に、他の色に対応する映像信号(画像データ)を用いる旨の記載はない。
このため、特許文献3または4に記載された画像データの補正技術は、FSC方式の液晶表示装置でのオーバードライブ用の補正技術として使用できない。
また、特許文献5に記載のレベル補正回路、具体的には、自回路に対応する色の映像信号のみを受け付け、その色の映像信号を補正するレベル補正回路も、FSC方式の液晶表示装置でのオーバードライブ用の補正回路として使用できない。
特許文献1には、単板式のカラー液晶表示装置が記載されているが、FSC方式の液晶表示装置は記載されていない。
特許文献2には、FSC方式の液晶表示装置は記載されているが、ある色に対応する映像信号(画像データ)を補正する際に、他の色に対応する映像信号(画像データ)を用いる旨の記載はない。
なお、FSC方式の液晶表示装置でオーバードライブを適用した場合にも、各画素への画像データの転送タイミングのずれと液晶の応答の遅さとに起因する階調再現性の不具合が発生すると考えられる。
このため、FSC方式の液晶表示装置でオーバードライブを適用した場合に、各画素への画像データの転送タイミングのずれと液晶の応答の遅さとに起因する階調再現性の不具合が発生するという課題が生じる。
なお、特許文献1〜7のいずれにも、この課題が生じるための前提となる技術、具体的には、FSC方式の液晶表示装置でオーバードライブを適用する技術が記載されていない。
このため、特許文献1〜7に記載の技術では、当然のことながら、上記課題、具体的には、FSC方式の液晶表示装置でオーバードライブを適用した場合に、各画素への画像データの転送タイミングのずれと液晶の応答の遅さとに起因する階調再現性の不具合が発生するという課題は解決されていない。
本発明の目的は、上述した課題を解決可能な、液晶表示装置、液晶表示素子の駆動回路、カラー画像生成方法、および、液晶表示素子の駆動方法を提供することにある。
本発明による液晶表示装置は、複数の色に対応し複数の画像データを有する複数の映像信号を受け付けると、前記映像信号ごとに、当該映像信号内の各画像データを補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する補正手段と、前記補正手段から出力された複数の補正信号を、1つずつ順番に出力する出力制御手段と、前記出力制御手段から前記補正信号が出力されるごとに、当該補正信号の元になった映像信号に対応する色の光を発する照射手段と、複数の画素を有し、前記出力制御手段から前記補正信号が出力されるごとに、当該補正信号内の各補正画像データを順番に、前記複数の画素のうち当該補正画像データに対応する画素に供給し、前記補正画像データが供給された複数の画素を用いて、前記照射手段からの光を変調して出力する液晶表示素子と、を含み、前記補正手段は、前記映像信号内の各画像データを、当該画像データを補正した補正画像データの前記液晶表示素子での供給の順番と、当該補正画像データに対応する画素に当該補正画像データの直前または直後に供給される他の補正画像データの元となった他の画像データと、に基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する。
本発明による駆動回路は、複数の画素を有し、複数の補正画像データを有する補正信号を受け付けるごとに、当該補正信号内の各補正画像データを順番に、前記複数の画素のうち当該補正画像データに対応する画素に供給し、前記補正画像データが供給された複数の画素を用いて、当該補正信号の元になった映像信号に対応する色の光を変調して出力する液晶表示素子の駆動回路であって、複数の色に対応し複数の画像データを有する複数の映像信号を受け付けると、前記映像信号ごとに、当該映像信号内の各画像データを補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する補正手段と、前記補正手段から出力された複数の補正信号を、1つずつ順番に前記液晶表示素子に出力する出力制御手段と、を含み、前記補正手段は、前記映像信号内の各画像データを、当該画像データを補正した補正画像データの前記液晶表示素子での供給の順番と、当該補正画像データに対応する画素に当該補正画像データの直前または直後に供給される他の補正画像データの元となった他の画像データと、に基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する。
本発明によるカラー画像生成方法は、FSC方式の液晶表示装置が行うカラー画像生成方法であって、複数の色に対応し複数の画像データを有する複数の映像信号を受け付けると、前記映像信号ごとに、当該映像信号内の各画像データを補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力し、前記複数の補正信号を、1つずつ順番に出力し、前記補正信号が1つずつ出力されるごとに、当該補正信号の元になった映像信号に対応する色の光を発し、前記出力制御手段から前記補正信号が1つずつ出力されるごとに、当該補正信号内の各補正画像データを順番に、複数の画素のうち当該補正画像データに対応する画素に供給し、前記補正画像データが供給された複数の画素を用いて、前記光を変調して出力し、前記複数の補正画像データを有する補正信号を出力する際には、前記映像信号内の各画像データを、当該画像データを補正した補正画像データの前記複数の画素への供給の順番と、当該補正画像データに対応する画素に当該補正画像データの直前または直後に供給される他の補正画像データの元となった他の画像データと、に基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する。
本発明による駆動方法は、複数の画素を有し、複数の補正画像データを有する補正信号を受け付けるごとに、当該補正信号内の各補正画像データを順番に、前記複数の画素のうち当該補正画像データに対応する画素に供給し、前記補正画像データが供給された複数の画素を用いて、当該補正信号の元になった映像信号に対応する色の光を変調して出力する液晶表示素子の駆動方法であって、複数の色に対応し複数の画像データを有する複数の映像信号を受け付けると、前記映像信号ごとに、当該映像信号内の各画像データを補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力し、前記複数の補正信号を、1つずつ順番に前記液晶表示素子に出力し、前記複数の補正画像データを有する補正信号を出力する際には、前記映像信号内の各画像データを、当該画像データを補正した補正画像データの前記液晶表示素子での供給の順番と、当該補正画像データに対応する画素に当該補正画像データの直前または直後に供給される他の補正画像データの元となった他の画像データと、に基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する。
本発明によれば、FSC方式の液晶表示装置において、画面内位置による階調再現性の差異および色再現性の差異を低減することができる。
FSC方式での、フレームと、カラーフィールドと、画素の走査タイミングと、を説明するための説明図である。 FSC方式での不具合現象を説明するための説明図である。 オーバードライブを適用した3板式のカラー液晶表示装置100を示したブロック図である。 本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置1を示したブロック図である。 液晶表示素子2の一例を示した説明図である。 補正部3の一例を示したブロック図である。 画面内位置と補正動作との関係を説明するための説明図である。 補正部31を示したブロック図である。 画面内位置と補正動作との関係を説明するための説明図である。 補正部32を示したブロック図である。 G色補正部3G4を示したブロック図である。 画面内位置と補正動作との関係を説明するための説明図である。 補正部33を示したブロック図である。 画面内位置と補正動作との関係を説明するための説明図である。
符号の説明
1 液晶表示装置
2 液晶表示素子
2a 画素
2b ゲートドライバ
2c ソースドライバ
2d 走査線
2e データ線
2f コモン線
2g 画面
3、31、32、33 補正部
3R1、3R2、3R3 R色補正部
3G1、3G2、3G3 G色補正部
3B1、3B2、3B3 B色補正部
3G1a〜3G1c、3G2a〜3G2b、3G3a〜3G3b、3G4a〜3G4c LUT格納部
3G1d 選択回路
3G2c 補間演算部
3G2d 係数生成部
3G2e、3G2f 乗算器
3G2g 加算器
3G4e、3G4f 選択回路
3G4g 選択回路制御部
3G4h 出力部
33a、33b 時分割多重回路
33c 多色補正部
33d デマルチプレクサ
33e 切替部
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
図4は、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置1を示したブロック図である。
図4において、液晶表示装置1は、液晶表示素子2と、補正部3と、データ並べ替え部4と、照射部5と、を含む。データ並べ替え部4は、フレームメモリ(Frame Memory)4aと、メモリ制御部4bと、を含む。照射部5は、照明部5aと、タイミング制御部5bと、を含む。
液晶表示装置1は、複数の色のそれぞれに1対1で対応する複数の映像信号(以下、単に「複数の映像信号」と称する)を受け付ける。
液晶表示装置1は、複数の映像信号に対応する複数の色の画像を順番に表示することにより、カラー画像を表示するFSC方式の液晶表示装置である。
各映像信号は、複数の画像データを有する。映像信号内の各画像データは、液晶表示素子2内の複数の画素のそれぞれに対応する。このため、本実施形態では、映像信号内の各画像データの配列の順番は、液晶表示素子2内の複数の画素への供給の順番に対応づけられる。
液晶表示素子2は、複数の画素を有する。液晶表示素子2は、駆動信号を受け付けると、複数の画素を用いて、その駆動信号に応じて、自己に照射された光を変調し、画像を形成する光を出力する。
なお、液晶表示装置1がプロジェクタ(投写型表示装置)である場合、液晶表示素子2にて変調されて出力された光は、投写光学系(不図示)によって拡大され、スクリーン(不図示)に投写される。また、液晶表示装置1が直視型表示装置である場合、液晶表示素子2にて変調されて出力された光は、使用者の目に到達する。
図5は、液晶表示素子2の一例を示した説明図である。
図5において、液晶表示素子2は、複数の画素2aと、ゲートドライバ2bと、ソースドライバ2cと、複数の走査線2dと、複数のデータ線2eと、コモン線2fと、を含む。
複数の画素2aは、マトリクス状に配列されている。各画素2aは、TFT回路2a1と、液晶容量2a2と、を有する。液晶容量2a2は、対向電極の間に液晶が介在する構成を有する。
各TFT回路2a1のドレインは、TFT回路2a1が属する画素2aに存在する液晶容量2a2の一端に接続されている。液晶容量2a2の他端は、コモン線2fに接続されている。コモン線2fには、コモン電圧が供給される。
同一行に存在するTFT回路2a1のゲートは、共通の走査線2dに接続されている。各走査線2dは、ゲートドライバ2bに接続されている。
ゲートドライバ2bは、出力フィールド同期タイミングに同期した垂直同期信号に応じてフィールドごとにおける垂直走査(走査線の選択)を開始し、水平同期信号に応じて、走査線2dを順番に1つずつ選択し、選択された走査線2dにゲート駆動信号を供給する。
同一列に存在するTFT回路2a1のソースは、共通のデータ線2eに接続されている。各データ線2eは、ソースドライバ2cに接続されている。
ソースドライバ2cは、水平同期信号に応じて走査線ごとにおける水平走査(データ線の選択)を開始し、転送クロック信号に応じて、データ線2eを順番に選択する。
ソースドライバ2cは、選択されたデータ線2eと選択された走査線2dとによって特定される画素2aに対応する画像データ(本実施形態では、その画像データを補正した補正画像データ)を、選択されたデータ線2eに供給する。
TFT回路2a1のゲートにゲート駆動信号が供給されると、TFT回路2a1のソースに供給された補正画像データが、TFT回路2a1のドレインを介して、液晶容量2a2に供給される。このため、選択されたデータ線2eと選択された走査線2dとによって特定される画素2aには、TFT回路2a1を介して、対応する補正画像データが供給される。
複数の走査線2dと複数のデータ線2eとは、互いに電気的な絶縁を保ちつつ配列されている。
ゲートドライバ2bとソースドライバ2cは、タイミング制御部5bから供給される出力フィールドの同期タイミングを示すタイミング信号(垂直同期信号)、水平同期信号および転送クロック信号等に基づいて動作する。なお、この動作は、公知技術であるため、その詳細な説明は省略する。
図4に戻って、補正部3は、一般的に補正手段と呼ぶことができる。
補正部3は、入力フレームの同期タイミングを示すタイミング信号に同期した複数の色の映像信号を入力し、複数の色のそれぞれに1対1で対応する複数の補正信号を出力する。
本実施形態では、補正部3は、1フレーム期間ごとに発生するタイミング信号を受け付けるたびに、複数の映像信号を受け付け、その複数の映像信号のそれぞれに1対1で対応する複数の補正信号を出力する。
本実施形態では、補正部3は、複数の映像信号を受け付けると、映像信号ごとに、その映像信号内の各画像データを補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する。
補正信号内の各補正画像データは、その補正画像データの元になった画像データと対応する。各画像データは、液晶表示素子2内の複数の画素2aのそれぞれに対応するため、補正信号内の各補正画像データも、液晶表示素子2内の複数の画素2aのそれぞれに対応する。
また、補正信号内の各補正画像データのそれぞれは、対応する画素に供給される。このため、本実施形態では、補正信号内の各補正画像データの配列の順番は、液晶表示素子2内の複数の画素2aへの供給の順番に対応づけられる。
本実施形態では、補正部3は、複数の映像信号として、赤色に対応するR色映像信号と、緑色に対応するG色映像信号と、青色に対応するB色映像信号と、を受け付ける。
また、補正部3は、複数の補正信号として、赤色に対応するR色補正信号と、緑色に対応するG色補正信号と、青色に対応するB色補正信号と、を出力する。補正部3は、R色映像信号を元にしてR色補正信号を生成し、G色映像信号を元にしてG色補正信号を生成し、B色映像信号を元にしてB色補正信号を生成する。
データ並べ替え部4は、一般的に出力制御手段と呼ぶことができる。
データ並べ替え部4は、補正部3が出力した複数の補正信号を、1つずつ順番に、駆動信号として、液晶表示素子2に出力する。
本実施形態では、データ並べ替え部4は、R色補正信号とG色補正信号とB色補正信号を、R色補正信号、G色補正信号、B色補正信号の順番で、駆動信号として、液晶表示素子2に出力する。なお、この順番は適宜変更可能である。
フレームメモリ4aは、映像信号として機能する複数の補正信号を並べ替えるためのバッファとして用いられる。
メモリ制御部4bは、補正部3が出力した複数の補正信号を、フレームメモリ4a上で、液晶表示素子2への出力順に並べ替える。
本実施形態では、メモリ制御部4bは、R色補正信号とG色補正信号とB色補正信号とを、フレームメモリ4a上で、R色補正信号、G色補正信号、B色補正信号の順に並べ替える。
メモリ制御部4bは、フレームメモリ4a上の、R色補正信号、G色補正信号およびB色補正信号を、その並び順で、1つずつ順番に、駆動信号として、液晶表示素子2に出力する。
照射部5は、一般的に照射手段と呼ぶことができる。
照射部5は、補正部3から出力された複数の補正信号のいずれかが、駆動信号として液晶表示素子2へ出力されるごとに、液晶表示素子2へ出力された補正信号の元になった映像信号に対応する色の光を、液晶表示素子2に照射する。ただし、照射部5は、光を照射するタイミング(期間と位相)を、液晶表示素子2に駆動信号が出力されてからの光透過率の応答の程度を考慮して調整する。
照明部5aは、赤色の光を発するR色LEDと、緑色の光を発するG色LEDと、青色の光を発するB色LEDと、を含む。
タイミング制御部5bは、入力フレームの同期タイミング(以下「入力フレーム同期タイミング」と称する)を示すタイミング信号を入力し、1フレーム期間を3つのカラーフィールド期間に分割した出力フィールドの同期タイミング(以下「出力フィールド同期タイミング」と称する)を示すタイミング信号を生成する。なお、本実施形態では、入力フレーム同期タイミングと出力フィールド同期タイミングとは同期しているが、非同期であってもかまわない。
また、タイミング制御部5bは、出力フィールド同期タイミングに同期した垂直同期信号、水平同期信号および転送クロック信号を生成し、それら垂直同期信号、水平同期信号および転送クロック信号を、液晶表示素子2に供給する。
データ並べ替え部4では、タイミング制御部5bからの2系統のタイミング信号(入力フレーム同期タイミングを示すタイミング信号と出力フィールド同期タイミングを示すタイミング信号)によって、メモリ制御部4bは、入力フレーム同期タイミングに同期してフレームメモリ4aへの書込みを制御し、出力フィールド同期タイミングに同期してフレームメモリ4aからの読出しを制御する。そして、メモリ制御部4bは、フレームメモリ4a上の、R色補正信号、G色補正信号およびB色補正信号を、その並び順で、1つずつ順番に、駆動信号として、液晶表示素子2に出力する。
液晶表示素子2は、タイミング制御部5bからのタイミング信号によって、出力フィールド同期タイミングに同期してデータ並べ替え部4から順次出力されたR色補正信号、G色補正信号およびB色補正信号を順次入力する。
そして、液晶表示素子2は、各色の補正信号(駆動信号)を受け付けるごとに、タイミング制御部5bからの垂直同期信号、水平同期信号および転送クロック信号に同期して、その補正信号内の各補正画像データを、その補正画像データに対応する画素2aに順番に供給して、各画素2aの液晶の向き(ダイレクタ)を制御し、色ごとに順次に照射された各色光を、補正画像データの供給によって液晶の向きが制御された複数の画素2aを用いて変調して、各色の画像を形成する光を順次生成する。
照明部5aは、タイミング制御部5bからのタイミング信号によって、出力フィールド同期タイミングに同期して、R色LEDと、G色LEDと、B色LEDとを、この順番で1つずつ点灯する。
このため、本実施形態では、液晶表示装置1は、以下のように動作する。
液晶表示素子2がR色補正信号に応じた画像を形成している際に、照明部5aが、R色LEDを点灯して液晶表示素子2をR色の光で照射する。
その後、液晶表示素子2がG色補正信号に応じた画像を形成している際に、照明部5aが、G色LEDを点灯して液晶表示素子2をG色の光で照射する。
その後、液晶表示素子2がB色補正信号に応じた画像を形成している際に、照明部5aが、B色LEDを点灯して液晶表示素子2をB色の光で照射する。
ここで、補正部3について説明する。
補正部3は、映像信号内の各画像データを、その画像データを補正した補正画像データの液晶表示素子2での供給の順番(以下、単に「供給の順番」と称する)と、その補正画像データに対応する画素にその補正画像データの直前または直後に供給される他の補正画像データの元となった他の画像データ(以下、単に「他の画像データ」と称する)と、に基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する。
つまり、補正部3は、映像信号内の各画像データを、供給の順番と他の画像データとに基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を、映像信号ごとに出力する。
補正部3の働きは、FSC方式に起因する階調再現性および色再現性の低下を改善することと、画面内位置による階調再現性および色再現性の差異を低減すること、の2つである。
まず、FSC方式に起因する階調再現性および色再現性の低下を改善するための補正について説明する。補正部3では、この補正を行うために、他の画像データが用いられる。
図1および図2で示したように、FSC方式においては、液晶ダイレクタの変化は、カラーフィールド間の映像信号の変化がきっかけになる。したがって、オーバードライブを行うために参照するデータは、前フィールドの色に対応する映像信号になる。
液晶表示装置1では、FSC方式での色の表示順(カラーシーケンス)がR,G,Bである。この場合、G色映像信号と、G色映像信号の前フィールドのR色映像信号とが、G色映像信号を補正するために用いられる。さらには、前々フィールドのB色映像信号が用いられてもよい。なお、特に断りが無い限り、以降は、FSC方式での色の表示順(カラーシーケンス)がR,G,Bである場合について説明する。
FSC方式でオーバードライブを実現するためには、図3に示したような同時加法混色を利用したカラー表示方式の3板式投写型液晶表示装置や並置(併置)加法混色を利用したカラー表示方式の直視型液晶表示装置において必要であったフレームメモリは、必ずしも必要ではない。
同時加法混色を利用したカラー表示方式の液晶表示装置とは、R色、G色およびB色のそれぞれを別々に変調する3つの液晶表示素子を有し、各色の変調された画像光を重ねて表示する液晶表示装置である。プロジェクタ等の投写型液晶表示装置は、このタイプが一般的であり、いわゆる3板式と呼ばれている。
並置(併置)加法混色を利用したカラー表示方式の液晶表示装置とは、R色、G色およびB色のカラーフィルターを有するサブ画素(サブピクセル)を近接配置してカラー表示する画素を、複数有する液晶表示装置である。
あるフィールドの液晶ダイレクタの状態は、前フィールドの液晶ダイレクタの状態から影響を受け、次フィールドの液晶ダイレクタの状態へ影響する。本実施形態では、G色のフィールドからみれば、B色のフィールドは、前々フィールドでもあり、次フィールドでもある。したがって、G色映像信号を補正することによって、次フィールドのB色の階調再現性を改善することができる。
例えば、G色映像信号の階調レベルが50%でB色映像信号の階調レベルが80%の状況で、補正部3内のG色補正信号を設定する際、G色補正信号の階調レベルを、B色映像信号の階調レベル80%(さらに言えば、G色映像信号の階調レベルとB色映像信号の階調レベルとの差)に基づいて、G色映像信号の階調レベル50%よりも過度の60%に設定すれば、B色フィールドでの液晶ダイレクタの状態を、より速く所望の状態に近づけることができ、B色の階調再現性を改善することができる。
また、例えば、G色映像信号の階調レベルが50%でB色映像信号の階調レベルが20%の状況で、補正部3内のG色補正信号を設定する際、G色補正信号の階調レベルを、B色映像信号の階調レベル20%からみて、G色映像信号の階調レベル50%よりも過度のレベルの40%に設定すれば、B色フィールドでの液晶ダイレクタの状態を、より速く所望の状態に近づけることができ、B色の階調再現性を改善することができる。
これらの補正は、従来のオーバードライブとは似ているが異なるものである。
従来のオーバードライブは、前フィールド(3板式においては前フレーム)の画像データを用いて自フィールド(3板式においては自フレーム)の画像データを補正して過度の電圧を印加する技術であるので、改善対象である自フィールドの映像信号内の画像データの階調レベルが100%または0%の場合は、階調再現性を改善することができない。
一方、次フィールドの色の映像信号を用いて自フィールドの色の映像信号内の画像データを補正する方法は、改善対象である次フィールドの色の映像信号内の画像データの階調レベルが100%または0%であっても、階調再現性および色再現性を改善することができる。
次に、画面内位置による階調再現性および色再現性の差異を低減するための補正について説明する。補正部3では、この補正を行うために、液晶表示素子2での補正画像データの供給の順番が用いられる。
各画素2aへの補正画像データの供給タイミングのずれと液晶の応答の遅さとに起因して、図2に示したようにグラフAとグラフBとの間に位相差が生じる。
光が照射されるタイミングで、この位相差を少なくするためには、補正画像データの供給タイミングが遅い画素ほど、補正画像データが供給されてから、画素の光透過率がその画像データに応じた光透過率になるまでの時間が短くなるように、各画像データを補正した補正画像データを、補正部3が出力すればよい。つまり、補正部3は、各画素2aへの画像データの供給タイミング(供給の順番)に基づいて、各画像データを補正すればよい。
補正部3は、映像信号内の各画像データを、供給の順番と、他の画像データと、に基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を、映像信号ごとに出力することによって、FSC方式に起因する階調再現性および色再現性の低下を改善し、かつ、画面内位置による階調再現性および色再現性の差異を低減する。
図6は、補正部3の一例を示したブロック図である。
補正部3は、R色補正部3R1と、G色補正部3G1と、B色補正部3B1と、を有する。
R色補正部3R1は、R色映像信号と1対1で対応する。
R色補正部3R1は、R色映像信号、R色の次フィールドの色に対応するG色映像信号、および、タイミング信号(入力フレーム同期タイミングを示す入力フレーム同期タイミング信号と、そのタイミング信号に対応した水平同期タイミングを示す水平同期タイミング信号と、その水平同期タイミング信号に応じた画素クロックタイミングを示す画素クロックタイミング信号)を入力し、R色補正信号を出力する。
G色補正部3G1は、G色映像信号と1対1で対応する。
G色補正部3G1は、G色映像信号、G色の次フィールドの色に対応するB色映像信号、および、タイミング信号(入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号)を入力し、G色補正信号を出力する。
B色補正部3B1は、B色映像信号と1対1で対応する。
B色補正部3B1は、B色映像信号、B色の次フィールドの色に対応するR色映像信号、および、タイミング信号(入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号)を入力し、B色補正信号を出力する。
G色補正部3G1は、3つのLUT(Look-up Table、参照テーブル)格納部3G1a、3G1bおよび3G1cと、選択回路(SEL)3G1dと、を含む。
LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれは、色補正手段または格納手段と呼ぶことができる。このため、補正部3は、複数の色補正手段または格納手段を含むことになる。
3つのLUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cは、いずれも、G色映像信号およびB色映像信号を入力し、G色補正データを出力する。
LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれには、供給の順番のうちの所定の順番(以下「対応順番」と称する)が、予め対応づけられている。なお、複数のLUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれに対応づけられた対応順番は、LUT格納部ごとに異なるものである。
本実施形態では、LUT格納部3G1aには、供給の順番のうちの最初の順番が対応づけられている。LUT格納部3G1cには、供給の順番のうちの最後の順番が対応づけられている。LUT格納部3G1bには、供給の順番のうちの最初の順番と、供給の順番のうちの最後の順番と、の間の所定の順番が、対応づけられている。
LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれは、画像データと他の画像データとを受け付けるごとに、画像データを他の画像データと対応順番とに基づいて補正した補正データを出力する。
本実施形態では、LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれは、画像データおよび他の画像データと、画像データを他の画像データと対応順番とに基づいて補正した補正データと、を互いに関連づけて格納し、画像データおよび他の画像データを受け付けると、その画像データおよび他の画像データに関連づけられた補正データを出力する。
なお、LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cが、同じ画像データと、同じ他の画像データと、を受け付けた場合、LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれから出力される補正データは、他のLUT格納部から出力される補正データと概して異なる。
共通の画像データと、その共通の画像データを元にしてLUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれから出力された補正データと、の差を補正量とした場合、本実施形態では、LUT格納部3G1aでの補正量は、LUT格納部3G1bおよび3G1cでの補正量よりも概して小さい。また、本実施形態では、LUT格納部3G1bでの補正量は、LUT格納部3G1cでの補正量よりも概して小さい。
選択回路3G1dは、一般的に出力手段と呼ぶことができる。
選択回路3G1dは、入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号と、を入力し、それらのタイミング信号に基づいて、供給の順番を特定する。
選択回路3G1dは、LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれからの複数の補正データを元にして、供給の順番に基づいて、複数の補正画像データを有する補正信号を作成して出力する。
本実施形態では、選択回路3G1dは、3つのLUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cから各補正データを受け付けるごとに、供給の順番に基づいて、その受け付けられた3つの補正データの中から1つの補正データを補正画像データとして選択して出力する。
R色補正部3R1についての詳しい説明は、上述したG色補正LUT格納部3G1の説明のうち、「G色補正部3G1」を「R色補正部3R1」に読み替え、「LUT格納部3G1a」を「LUT格納部3R1a」に読み替え、「LUT格納部3G1b」を「LUT格納部3R1b」に読み替え、「LUT格納部3G1c」を「LUT格納部3R1c」に読み替え、「選択回路3G1d」を「選択回路3R1d」に読み替え、「G色映像信号」を「R色映像信号」に読み替え、「B色映像信号」を「G色映像信号」に読み替え、「G色補正信号」を「R色補正信号」に読み替えることによって行うことができる。
B色補正部3B1についての詳しい説明は、上述したG色補正LUT格納部3G1の説明のうち、「G色補正部3G1」を「B色補正部3B1」に読み替え、「LUT格納部3G1a」を「LUT格納部3B1a」に読み替え、「LUT格納部3G1b」を「LUT格納部3B1b」に読み替え、「LUT格納部3G1c」を「LUT格納部3B1c」に読み替え、「選択回路3G1d」を「選択回路3B1d」に読み替え、「G色映像信号」を「B色映像信号」に読み替え、「B色映像信号」を「R色映像信号」に読み替え、「G色補正信号」を「B色補正信号」に読み替えることによって行うことができる。
ただし、各LUT格納部が補正する特性は、映像信号の色ごとに異ならせることができる。
次に、動作を説明する。
図7は、液晶表示素子2の画面内位置と補正動作との関係を説明するための説明図である。
図7において、画面2gは、液晶表示素子2内でマトリクス状に配列された複数の画素2aにて形成される(図5参照)。
図7では、複数の画素2aが、画面2gの最上部の行から最下部の行への方向に順番に1行ずつ走査され、選択された行の画素2aに対して、その画素2aに対応する補正画像データが順番に供給されるとする。
なお、特に断りがない限り、以降は、補正画像データが供給される順番は、画面2gの上の行から下の行へ向かう順番とする。
本実施形態では、補正画像データが供給される順番にしたがって、画面2gが、3つのエリア2g1、2g2および2g3に分けられる。
まず、G色補正部3G1の動作を説明する。
LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれは、画像データと他の画像データとを受け付けるごとに、画像データを他の画像データと対応順番とに基づいて補正した補正データを出力する。
選択回路3G1dは、3つのLUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cから各補正データを受け付けるごとに、供給の順番に基づいて、その受け付けられた3つの補正データの中から1つの補正データを補正画像データとして選択して出力する。
本実施形態では、選択回路3G1dは、エリア2g1内の画素2aに供給される順番を有する補正データを3つのLUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれから受け付けているときには、LUT格納部3G1aからの補正データを選択し、その選択された補正データを、G色補正画像データとして、画像メモリ制御部4bに供給する。
選択回路3G1dは、エリア2g2内の画素2aに供給される順番を有する補正データを3つのLUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれから受け付けているときには、LUT格納部3G1bからの補正データを選択し、その選択された補正データを、G色補正画像データとして、メモリ制御部4bに供給する。
選択回路3G1dは、エリア2g3内の画素2aに供給される順番を有する補正データを3つのLUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれから受け付けているときには、LUT格納部3G1cからの補正データを選択し、その選択された補正データを、G色補正画像データとして、メモリ制御部4bに供給する。
R色補正部3R1の動作は、上述したG色補正部3G1の動作の説明のうち、「G色補正部3G1」を「R色補正部3R1」に読み替え、「LUT格納部3G1a」を「LUT格納部3R1a」に読み替え、「LUT格納部3G1b」を「LUT格納部3R1b」に読み替え、「LUT格納部3G1c」を「LUT格納部3R1c」に読み替え、「選択回路3G1d」を「選択回路3R1d」に読み替え、「G色補正画像データ」を「R色補正画像データ」に読み替えることによって行うことができる。
B色補正部3R1の動作は、上述したG色補正部3G1の動作の説明のうち、「G色補正部3G1」を「B色補正部3B1」に読み替え、「LUT格納部3G1a」を「LUT格納部3B1a」に読み替え、「LUT格納部3G1b」を「LUT格納部3B1b」に読み替え、「LUT格納部3G1c」を「LUT格納部3B1c」に読み替え、「選択回路3G1d」を「選択回路3B1d」に読み替え、「G色補正画像データ」を「B色補正画像データ」に読み替えることによって行うことができる。
メモリ制御部4bは、R色補正信号とG色補正信号とB色補正信号とを受け付けると、R色補正信号とG色補正信号とB色補正信号とを、フレームメモリ4a上で、R色補正信号、G色補正信号、B色補正信号の順に並べ替える。
一方、タイミング制御部5bは、入力フレーム同期タイミングを示すタイミング信号を入力し、1フレーム期間を3つのカラーフィールド期間に分割した出力フィールド同期タイミングを示すタイミング信号を生成し、データ並べ替え部4と、液晶表示素子2と、照明部5aと、に出力する。
なお、タイミング制御部5bは、出力フィールド同期タイミングに同期した垂直同期信号と共に、出力フィールド同期タイミングに対応した水平同期信号と、補正画像データの供給タイミングを示す転送クロック信号も生成し、それらの信号を、液晶表示素子2に出力する。
データ並べ替え部4では、タイミング制御部5bからの2系統のタイミング信号(入力フレーム同期タイミングを示すタイミング信号と出力フィールド同期タイミングを示すタイミング信号)によって、メモリ制御部4bは、入力フレーム同期タイミングに同期してフレームメモリ4aへの書込みを制御し、出力フィールド同期タイミングに同期してフレームメモリ4aからの読出しを制御する。そして、メモリ制御部4bは、フレームメモリ4a上の、R色補正信号、G色補正信号およびB色補正信号を、その並び順で、1つずつ順番に、駆動信号として、液晶表示素子2に出力する。
液晶表示素子2は、タイミング制御部5bからのタイミング信号によって、出力フィールド同期タイミングに同期してデータ並べ替え部4から順次出力されたR色補正信号、G色補正信号およびB色補正信号を入力する。
そして、液晶表示素子2は、色ごとに順次に、タイミング制御部5bからの垂直同期信号、水平同期信号および転送クロック信号に同期して、その補正信号内の各補正画像データを、その補正画像データに対応する画素2aに順番に供給して、各画素2aの液晶の向き(ダイレクタ)を制御し、色ごとに順次に照射された各色光を、補正画像データの供給によって液晶の向きが制御された複数の画素2aを用いて変調して、各色の画像を形成する光を順次生成する。
照明部5aは、タイミング制御部5bからのタイミング信号によって、出力フィールド同期タイミングに同期して、R色LEDと、G色LEDと、B色LEDとを、この順番で1つずつ点灯する。
このため、本実施形態では、液晶表示素子2がR色補正信号に応じた画像を形成している際に、照明部5aがR色LEDを点灯して液晶表示素子2をR色の光で照射し、液晶表示素子2がG色補正信号に応じた画像を形成している際に、照明部5aがG色LEDを点灯して液晶表示素子2をG色の光で照射し、液晶表示素子2がB色補正信号に応じた画像を形成している際に、照明部5aがB色LEDを点灯して液晶表示素子2をB色の光で照射する。
本実施形態では、補正部3は、映像信号内の各画像データを供給の順番と他の画像データとに基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を、映像信号ごとに出力する。
このため、他の画像データを用いた補正を行うことによって、FSC方式に起因する階調再現性および色再現性の低下を改善することが可能になると共に、供給の順番を用いた補正を行うことによって、画面内位置による階調再現性および色再現性の差異を低減することが可能になる。
本実施形態では、LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれは、画像データと他の画像データとを受け付けるごとに、画像データを他の画像データと対応順番とに基づいて補正した補正データを出力する。なお、複数のLUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれに対応づけられた対応順番は、LUT格納部ごとに異なる。
選択回路3G1dは、LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれからの複数の補正データを元に、供給の順番に基づいて、複数の補正画像データを有する補正信号を作成して出力する。
この場合、複数のLUT格納部を用いることによって、補正信号を作成して出力することが可能になる。
また、本実施形態では、LUT格納部3G1a、3G1bおよび3G1cのそれぞれは、画像データおよび他の画像データと、補正データと、を互いに関連づけて格納し、画像データおよび他の画像データを受け付けると、補正データを出力する格納部である。
この場合、例えば、LUTを用いることによって、補正信号を作成して出力することが可能になる。
また、本実施形態では、LUT格納部3G1aは、対応順番が供給の順番のうちの最初の順番である第1色補正手段として機能し、LUT格納部3G1cは、対応順番が供給の順番のうちの最後の順番である第2色補正手段として機能する。
この場合、供給タイミングが最も異なる補正画像データの元となる画像データを補正するのに適した特性を有する色補正部を用いることが可能になる。それゆえ、画面内位置に起因する階調再現性や色再現性における最も大きな差異を低減することが可能になる。
また、本実施形態では、LUT格納部3G1bは、対応順番が供給の順番のうちの最初の順番と供給の順番のうちの最後の順番との間の所定の順番である第3色補正手段として機能する。
この場合、画面を3エリアに分けて補正するので、画面を2エリアに分けて補正するよりも更に階調再現性および色再現性の差異を低減することが可能になる。
また、本実施形態では、複数の色補正部のそれぞれ、および、選択回路は、映像信号ごとに設けられている。
この場合、光の波長に起因する液晶表示素子2の透過率特性の違いに応じて、画像データを補正することが可能になる。それゆえ、色再現性をより改善することができる。
このように、本実施形態によれば、画面内位置に応じて映像信号を補正することができるので、画面内位置による階調再現性の差異や色再現性の差異を低減することができる。
また、光の波長による液晶表示素子の透過率特性の違いに応じて補正することができるので、色再現性をより改善することができる。
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態は、例えば、図4に示した液晶表示装置1の補正部3として、図8に示した補正部31を用いたものである。
図8において、補正部31は、一般的に補正手段と呼ぶことができる。
補正部31は、R色補正部3R2と、G色補正部3G2と、B色補正部3B2と、を有する。
R色補正部3R2は、R色映像信号と1対1で対応する。
R色補正部3R2は、R色映像信号、R色の次フィールドの色に対応するG色映像信号、および、タイミング信号(入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号)を入力し、R色補正信号を出力する。
G色補正部3G2は、G色映像信号と1対1で対応する。
G色補正部3G2は、G色映像信号、G色の次フィールドの色に対応するB色映像信号、および、タイミング信号(入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号)を入力し、G色補正信号を出力する。
B色補正部3B2は、B色映像信号と1対1で対応する。
B色補正部3B2は、B色映像信号、B色の次フィールドの色に対応するR色映像信号、および、タイミング信号(入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号)を入力し、B色補正信号を出力する。
G色補正部3G2は、2つのLUT格納部3G2aおよび3G2bと、補間演算部3G2cと、を含む。
LUT格納部3G2aおよび3G2bのそれぞれは、色補正手段または格納手段と呼ぶことができる。このため、補正部31は、複数の色補正手段または格納手段を含むことになる。
2つのLUT格納部3G2aおよび3G2bは、いずれも、G色映像信号およびB色映像信号を入力し、G色補正データを出力する。
LUT格納部3G2aおよび3G2bのそれぞれには、対応順番が予め対応づけられている。なお、複数のLUT格納部3G2aおよび3G2bのそれぞれに対応づけられた対応順番は、LUT格納部ごとに異なるものである。
本実施形態では、LUT格納部3G2aには、供給の順番のうちの最初の順番が対応づけられている。LUT格納部3G2bには、供給の順番のうちの最後の順番が対応づけられている。
LUT格納部3G2aおよび3G2bのそれぞれは、画像データと他の画像データとを受け付けるごとに、画像データを他の画像データと対応順番とに基づいて補正した補正データを出力する。
本実施形態では、LUT格納部3G2aおよび3G2bのそれぞれは、画像データおよび他の画像データと、画像データを他の画像データと対応順番とに基づいて補正した補正データと、を互いに関連づけて格納し、画像データおよび他の画像データを受け付けると、その画像データおよび他の画像データに関連づけられた補正データを出力する。
なお、LUT格納部3G2aおよび3G2bが、同じ画像データと、同じ他の画像データと、を受け付けた場合、LUT格納部3G2aおよび3G2bのそれぞれから出力される補正データは、他のLUT格納部から出力される補正データと概して異なる。
共通の画像データと、その共通の画像データを元にしてLUT格納部3G2aおよび3G2bのそれぞれから出力された補正データと、の差を補正量とした場合、本実施形態では、LUT格納部3G2aでの補正量は、LUT格納部3G2bでの補正量よりも概して小さい。
補間演算部3G2cは、一般的に出力手段と呼ぶことができる。
補間演算部3G2cは、入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号と、を入力し、それらのタイミング信号に基づいて、供給の順番を特定する。
補間演算部3G2cは、LUT格納部3G2aおよび3G2bのそれぞれからの複数の補正データを元に、供給の順番に基づいて、複数の補正画像データを有する補正信号を作成して出力する。
本実施形態では、補間演算部3G2cは、供給の順番が、LUT格納部3G2aまたは3G2bに対応づけられた対応順番と異なる場合、LUT格納部3G2aおよび3G2bのそれぞれからの複数の補正データを元に、複数の補正画像データを有する補正信号を、補間演算によって作成して出力する。
補間演算部3G2cは、係数生成部3G2dと、2つの乗算器3G2eおよび3G2fと、加算器3G2gと、を有する。
補間演算部3G2cは、2つのLUT格納部3G2aおよび3G2bのそれぞれから出力された補正データを入力し、各補正データに、その補正データの順番に応じた所定の係数を乗じ、それら乗算結果を加算し、その加算結果を、G色補正画像データとして出力する。
係数生成部3G2dは、入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号と、に基づいて、G色補正画像データの順番に応じた所定の係数を生成し、その係数を、乗算器3G2eおよび3G2fに出力する。
乗算器3G2eは、LUT格納部3G2aからの補正データに、係数生成部3G2dからの係数を乗じ、その乗算結果を、加算器3G2gに出力する。
乗算器3G2fは、LUT格納部3G2bからの補正データに、係数生成部3G2dからの係数を乗じ、その乗算結果を、加算器3G2gに出力する。
加算器3G2gは、乗算器3G2eの乗算結果と、乗算器3G2fの乗算結果と、を加算し、その加算結果を、G色補正画像データとして出力する。
R色補正部3R2についての詳しい説明は、上述したG色補正部3G2の説明のうち、「G色補正部3G2」を「R色補正部3R2」に読み替え、「LUT格納部3G2a」を「LUT格納部3R2a」に読み替え、「LUT格納部3G2b」を「LUT格納部3R2b」に読み替え、「補間演算部3G2c」を「補間演算部3R2c」に読み替え、「G色映像信号」を「R色映像信号」に読み替え、「B色映像信号」を「G色映像信号」に読み替え、「G色補正信号」を「R色補正信号」に読み替え、「係数生成部3G2d」を「係数生成部3R2d」に読み替え、「乗算器3G2e」を「乗算器3R2e」に読み替え、「乗算器3G2f」を「乗算器3R2f」に読み替え、「加算器3G2g」を「加算器3R2g」に読み替え、「G色補正画像データ」を「R色補正画像データ」に読み替えることによって行うことができる。
B色補正部3B2についての詳しい説明は、上述したG色補正部3G2の説明のうち、「G色補正部3G2」を「B色補正部3B2」に読み替え、「LUT格納部3G2a」を「LUT格納部3B2a」に読み替え、「LUT格納部3G2b」を「LUT格納部3B2b」に読み替え、「補間演算部3G2c」を「補間演算部3B2c」に読み替え、「G色映像信号」を「B色映像信号」に読み替え、「B色映像信号」を「R色映像信号」に読み替え、「G色補正信号」を「B色補正信号」に読み替え、「係数生成部3G2d」を「係数生成部3B2d」に読み替え、「乗算器3G2e」を「乗算器3B2e」に読み替え、「乗算器3G2f」を「乗算器3B2f」に読み替え、「加算器3G2g」を「加算器3B2g」に読み替え、「G色補正画像データ」を「B色補正画像データ」に読み替えることによって行うことができる。
図9は、画面内位置と補正動作との関係を説明するための説明図である。
本実施形態では、図9に示すように、画面2g内の最上部の行に存在する画素2a(複数の画素2aのうち、補正画像データが最初に供給される行に存在する画素2a)に、LUT格納部3G2a、3R2aおよび3B2aのそれぞれから出力された補正データが、補正画像データとして供給される。
また、図9に示すように、画面2g内の最下部の行に存在する画素2a(複数の画素2aのうち、補正画像データが最後に供給される行に存在する画素2a)に、LUT格納部3G2b、3R2bおよび3B2bのそれぞれから出力された補正データが、補正画像データとして供給される。
また、図9に示すように、画面2g内の最上部の行と最下部の行との間の行には、その行に応じて補間演算された補間演算結果が供給される。
係数生成部3G2dは、乗算器3G2eに供給する係数として、例えば、供給の順番が最初であるときは「1」となり、供給の順番が最後であるときは「0」となり、供給の順番が遅くなるにつれて「1」から「0」に向けて徐々に小さくなる係数を用いる。
係数生成部3G2dは、乗算器3G2fに供給する係数として、例えば、供給の順番が最初であるときは「0」となり、供給の順番が最後であるときは「1」となり、供給の順番が遅くなるにつれて「0」から「1」に向けて徐々に大きくなる係数を用いる。
なお、R色補正部3R2内の係数生成部、および、B色補正部3B2内の係数生成部も、係数生成部3G2dと同様に動作する。
本実施形態によれば、補間演算部3G2cは、供給の順番が対応順番と異なる場合、LUT格納部3G2aおよび3G2bからの複数の補正データを元に、複数の補正画像データを有する補正信号を、補間演算によって作成して出力する。
このため、多くのLUT格納部を具備することなくあらゆる順番の画像データを補正することができる。それゆえ、回路規模を大きくすることなく、画面内位置に起因する階調再現性や色再現性の差異を精度よく低減することができる。
また、最も供給タイミング差の大きい画面内位置にある画素に、LUTを適用したので、画面内位置による階調再現性や色再現性の最も大きな差異を低減することができる。さらに、補間演算を併用したので、少ないLUT格納部でも、画面内位置による階調再現性や色再現性の差異を精度よく低減することができる。
また、補正部3として、図10に示す補正部32が用いられてもよい。
図10に示す補正部32と図8に示す補正部31との違いは、各色の色補正部に入力される映像信号をそれぞれ3色としたことである。
そのことによって、G色映像信号を補正するために、G色映像信号と次フィールドの色に対応するB色映像信号と前フィールドの色に対応するR色映像信号を参照することが可能になり、より精度よく補正を行うことができる。
[第3の実施の形態]
本発明の第3の実施の形態は、図8に示したG色補正部3G2の代わりに、図11に示したG色補正部3G4が用いられたものである。
G色補正部3G4は、G色映像信号と1対1で対応する。
G色補正部3G4は、G色映像信号、G色の次フィールドの色に対応するB色映像信号、および、タイミング信号(入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号)を入力し、G色補正信号を出力する。
G色補正部3G4は、3つのLUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cと、2つの選択回路3G4eおよび3G4fと、選択回路制御部(SEL制御部)3G4gと、補間演算部3G2cと、を有する。選択回路3G4eおよび3G4fと、選択回路制御部3G4gと、補間演算部3G2cとは、出力部3G4hに含まれる。
LUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cのそれぞれは、色補正手段または格納手段と呼ぶことができる。
3つのLUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cは、いずれも、G色映像信号およびB色映像信号を入力し、G色補正データを出力する。
LUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cのそれぞれには、対応順番が、予め対応づけられている。なお、複数のLUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cのそれぞれに対応づけられた対応順番は、LUT格納部ごとに異なるものである。
本実施形態では、LUT格納部3G4aには、供給の順番のうちの最初の順番が対応づけられている。LUT格納部3G4cには、供給の順番のうちの最後の順番が対応づけられている。LUT格納部3G4bには、供給の順番のうちの最初の順番と、供給の順番のうちの最後の順番と、の間の所定の順番が、対応づけられている。
LUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cのそれぞれは、画像データと他の画像データとを受け付けるごとに、画像データを他の画像データと対応順番とに基づいて補正した補正データを出力する。
本実施形態では、LUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cのそれぞれは、画像データおよび他の画像データと、画像データを他の画像データと対応順番とに基づいて補正した補正データと、を互いに関連づけて格納し、画像データおよび他の画像データを受け付けると、その画像データおよび他の画像データに関連づけられた補正データを出力する。
なお、LUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cが、同じ画像データと、同じ他の画像データと、を受け付けた場合、LUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cのそれぞれから出力される補正データは、他のLUT格納部から出力される補正データと概して異なる。
共通の画像データと、その共通の画像データを元にしてLUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cのそれぞれから出力された補正データと、の差を補正量とした場合、本実施形態では、LUT格納部3G4aでの補正量は、LUT格納部3G4bおよび3G4cでの補正量よりも概して小さい。また、本実施形態では、LUT格納部3G4bでの補正量は、LUT格納部3G4cでの補正量よりも概して小さい。
出力部3G4hは、一般的に出力手段と呼ぶことができる。
出力部3G4hは、入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号と、を入力し、それらのタイミング信号に基づいて、供給の順番を特定する。
出力部3G4hは、LUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cのそれぞれからの複数の補正データを元に、供給の順番に基づいて、複数の補正画像データを有する補正信号を作成して出力する。
選択回路3G4eは、選択回路制御部3G4gからの制御に応じて、2つのLUT格納部3G4aおよび3G4bのそれぞれからの補正データのうち、一方の補正データを選択する。
選択回路3G4fは、選択回路制御部3G4gからの制御に応じて、2つのLUT格納部3G4bおよび3G4cのそれぞれからの補正データのうち、一方の補正データを選択する。
補間演算部3G2cは、入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号と、を入力し、それらのタイミング信号に基づいて、供給の順番を特定する。
補間演算部3G2cは、2つの選択回路3G4eおよび3G4fのそれぞれからの複数の補正データを元に、供給の順番に基づいて、複数の補正画像データを有する補正信号を作成して出力する。
本実施形態では、補間演算部3G2cは、供給の順番が、LUT格納部3G4a、3G4bまたは3G4cに対応づけられた対応順番と異なる場合、選択回路3G4eおよび3G4fのそれぞれからの複数の補正データを元に、複数の補正画像データを有する補正信号を、補間演算によって作成して出力する。
選択回路制御部3G4gは、入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号と、に基づいて、補正データの順番を特定し、その順番に基づいて、2つの選択回路3G4eおよび3G4fを制御する。
図12は、画面内位置と補正動作との関係を説明するための説明図である。
本実施形態では、図12に示すように、画面2g内の最上部の行に存在する画素2aに、LUT格納部3G4aから出力された補正データが補正画像データとして供給されるように、出力部3G4h(具体的には、選択回路制御部3G4g、選択回路3G4eと3G4f、および、補間演算部3G2c)が動作する。
また、図12に示すように、画面2g内の最上部の行と下方のエリアとの間の所定の行(以下「所定行」と称する)に存在する画素2aに、LUT格納部3G4bから出力された補正データが補正画像データとして供給されるように、出力部3G4hが動作する。
また、図12に示すように、画面2g内の下方のエリアに属する行に存在する画素2aに、LUT格納部3G4cから出力された補正データが補正画像データとして供給されるように、出力部3G4hが動作する。
また、図12に示すように、画面2g内の最上部の行と所定行との間に存在する行内の画素2aに、その画素2aが存在する行の位置に応じて補間演算された補正画像データが供給されるように、出力部3G4hが動作する。なお、この補間演算は、図8での補間演算に準じたものである。
また、図12に示すように、画面2g内の所定行と下方のエリアとの間に存在する行内の画素2aに、その画素2aが存在する行の位置に応じて補間演算された補正画像データが供給されるように、出力部3G4hが動作する。なお、この補間演算は、図8での補間演算に準じたものである。
図8に示す構成と比較すると、所定行内の画素2aに適した補正データを出力するLUT格納部を含むため、画面内位置による階調再現性や色再現性の差異をより効果的に低減することができる。
[第4の実施の形態]
本発明の第4の実施の形態は、例えば、図4に示した液晶表示装置1の補正部3として、図13に示した補正部33を用いたものである。
図13において、補正部33は、一般的に補正手段と呼ぶことができる。
補正部33は、2つの時分割多重回路(MUX)33aおよび33bと、多色補正部33cと、デマルチプレクサ(Demultiplexer)33dと、を有する。多色補正部33cは、図11に示したG色補正部3G4と同様の構成である。
時分割多重回路(MUX)33aおよび33bは、切替部33eに含まれる。
切替部33eは、一般的に切替手段と呼ぶことができる。
切替部33eは、複数の映像信号を受け付けると、画像データと他の画像データとを、映像信号ごとに切り替えながら、時分割で、複数のLUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cに出力する。
2つの時分割多重回路33aおよび33bのそれぞれは、入力フレーム同期タイミング信号と、水平同期タイミング信号と、画素クロックタイミング信号と、を入力し、それらのタイミング信号に基づいて、R色映像信号(画像データ)、G色映像信号(画像データ)、B色映像信号(画像データ)を択一的に選択して出力する。
この際の選択切替レートは、画素クロックタイミング信号の3倍であり、つまり、R色映像信号、G色映像信号、B色映像信号を、それらの信号のクロック速度の3倍速で時分割多重する。
多色補正部33は、図11に示したG色補正部3G4と同様の構成であるが、G色補正部3G4の3倍のレートで動作し、 R色補正信号(補正画像データ)、G色補正信号(補正画像データ)、B色補正信号(補正画像データ)を、時分割で出力する。
デマルチプレクサ(Demultiplexer)33dは、多色補正部33cから出力される時分割多重された各色の補正信号を分離して、R色補正信号、G色補正信号、B色補正信号を並列に出力する。
図14は、画面内位置と補正動作との関係を説明するための説明図である。
本実施形態では、図14に示すように、画面2g内の上方のエリアに存在する画素2aに、LUT格納部3G4aから出力された補正データが補正画像データとして供給されるように、色補正部33が動作する。
また、図14に示すように、画面2g内の所定行に存在する画素2aに、LUT格納部3G4bから出力された補正データが補正画像データとして供給されるように、色補正部33が動作する。
また、図14に示すように、画面2g内の下方のエリアに存在する画素2aに、LUT格納部3G4cから出力された補正データが補正画像データとして供給されるように、色補正部33が動作する。
また、図14に示すように、画面2g内の上方のエリアと所定行との間に存在する行内の画素2aに、その画素2aが存在する行の位置に応じて補間演算された補正画像データが供給されるように、色補正部33が動作する。なお、この補間演算は、図8での補間演算に準じたものである。
また、図14に示すように、画面2g内の所定行と下方のエリアとの間に存在する行内の画素2aに、その画素2aが存在する行の位置に応じて補間演算された補正画像データが供給されるように、色補正部33が動作する。なお、この補間演算は、図8での補間演算に準じたものである。
なお、上方のエリアと、所定行と、下方のエリアは、各色の映像信号に応じて変更してある。
本実施形態によれば、切替部33eは、複数の映像信号を受け付けると、画像データと他の画像データとを、映像信号ごとに切り替えながら、時分割で、複数のLUT格納部3G4a、3G4bおよび3G4cに出力する。
こうすることによって、 R色,G色,B色の映像信号を補正するために、共通のLUT格納部を使用しつつ、LUT格納部からの補正データを適用する画素を、映像信号の色によって変えることができる。このため、小さな回路規模で、画面内位置による階調再現性や色再現性の差異を低減することができる。
[他の実施の形態]
映像信号の色によってLUTの数を変えてもよい。液晶表示素子2の光の透過率特性が光の波長によって異なるので、回路規模と補正の精度との兼ね合いで、所望の構成とすることができる。
補間演算は、線形補間でも非線形補間でもよい。線形補間が用いられた場合、非線形補間が用いられた場合よりも、補間演算部の構成を小さくすることが可能になる。非線形補間が用いられた場合、線形補間が用いられた場合よりも、精度よく映像信号を補正することできる。
上記各実施形態は、液晶表示素子2がノーマリホワイトの構成でも、ノーマリブラックの構成でも適用できる。
上記各実施形態は、FSC方式においてカラーフィールドが、R,G,Bの3色でなくても適用できる。
以上、各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

Claims (14)

  1. 複数の画像データを有し、複数の色のそれぞれに対応する複数の映像信号を受け付けると、前記映像信号ごとに、当該映像信号内の各画像データを補正した補正信号を出力する補正手段と、
    前記補正手段から出力された複数の色のそれぞれに対応する前記補正信号を、前記複数の色ごとに順番に並び変えた駆動信号を出力する出力制御手段と、
    前記出力制御手段から前記駆動信号が出力されるごとに、当該駆動信号の元になった映像信号に対応する色の光を発する照射手段と、
    複数の画素を有し、前記出力制御手段から前記駆動信号が出力されるごとに、当該駆動信号内の各補正画像データを順番に、前記複数の画素のうち当該補正画像データに対応する画素に供給し、前記補正画像データが供給された複数の画素を用いて、前記照射手段からの光を変調して出力する液晶表示素子と、を含み、
    前記出力制御手段は、前記駆動信号を前記液晶表示素子の複数の画素に所定の順番に供給し、
    前記補正手段は、前記映像信号内の各画像データを、当該画像データを補正した補正画像データの前記複数の画素への供給の順番と、当該補正画像データに対応する画素に当該補正画像データの直後に供給される他の補正画像データの元となった他の画像データと、に基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する、液晶表示装置。
  2. 前記補正手段は、
    前記画像データと前記他の画像データとを受け付けるごとに、前記画像データを、前記他の画像データと、前記供給の順番に従って前記液晶表示素子の画面を複数の領域に分割した領域のうち現在走査中の領域を示す対応順番と、に基づいて補正した補正データを出力する複数の色補正手段と、
    前記複数の色補正手段からの複数の補正データを元に、前記供給の順番に基づいて、前記複数の補正画像データを有する補正信号を作成して出力する出力手段と、を含み、
    前記複数の色補正手段のそれぞれに対応づけられた対応順番は、前記色補正手段ごとに異なるものである、請求の範囲第1項に記載の液晶表示装置。
  3. 前記複数の色補正手段のそれぞれは、前記画像データおよび前記他の画像データと、前記補正データと、を互いに関連づけて格納し、前記画像データおよび前記他の画像データを受け付けると、前記補正データを出力する格納手段である、請求の範囲第2項に記載の液晶表示装置。
  4. 前記複数の色補正手段は、前記対応順番が前記供給の順番のうちの最初の順番を含む前記領域である第1色補正手段と、前記対応順番が前記供給の順番のうちの最後の順番を含む前記領域である第2色補正手段と、を含む、請求の範囲第2項または第3項に記載の液晶表示装置。
  5. 前記複数の色補正手段は、少なくとも、前記対応順番が前記供給の順番のうちの最初の順番を含む前記領域と前記供給の順番のうちの最後の順番を含む前記領域との間の所定の前記領域である第3色補正手段を含む、請求の範囲第2項から第4項のいずれか1項に記載に液晶表示装置。
  6. 前記出力手段は、前記複数の色補正手段からの複数の補正データを元に、前記複数の補正画像データを有する前記駆動信号を、補間演算によって作成して出力する、請求の範囲第2項から第5項のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  7. 前記複数の色補正手段のそれぞれ、および、前記出力手段は、前記映像信号ごとに設けられている、請求の範囲第2項から第6項のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  8. 前記複数の映像信号を受け付けると、前記画像データと前記他の画像データとを、前記映像信号ごとに切り替えながら、時分割で前記複数の色補正手段に出力する切替手段をさらに含む、請求の範囲第2項から第6項のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  9. 複数の画素を有し、複数の色のそれぞれに対応する補正信号を前記複数の色ごとに順番に並び変えた駆動信号を受け付けるごとに、当該駆動信号内の前記補正信号に含まれる各補正画像データを順番に、前記複数の画素のうち当該補正画像データに対応する画素に供給し、前記補正画像データが供給された複数の画素を用いて、当該補正信号の元になった映像信号に対応する色の光を変調して出力する液晶表示素子の駆動回路であって、
    複数の画像データを有し、複数の色のそれぞれに対応する複数の映像信号を受け付けると、前記映像信号ごとに、当該映像信号内の各画像データを補正した前記補正信号を出力する補正手段と、
    前記補正手段から出力された複数の色のそれぞれに対応する前記補正信号を、前記複数の色ごとに順番に並び変えた駆動信号を前記液晶表示素子に出力する出力制御手段と、を含み、
    前記補正手段は、前記映像信号内の各画像データを、当該画像データを補正した補正画像データの前記複数の画素への供給の順番と、当該補正画像データに対応する画素に当該補正画像データの直後に供給される他の補正画像データの元となった他の画像データと、に基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する、液晶表示素子の駆動回路。
  10. 前記補正手段は、
    前記画像データと前記他の画像データとを受け付けるごとに、前記画像データを、前記他の画像データと、前記供給の順番に従って前記液晶表示素子の画面を複数の領域に分割した領域のうち現在走査中の領域を示す対応順番と、に基づいて補正した補正データを出力する複数の色補正手段と、
    前記複数の色補正手段からの複数の補正データを元に、前記供給の順番に基づいて、前記複数の補正画像データを有する補正信号を作成して出力する出力手段と、を含み、
    前記複数の色補正手段のそれぞれに対応づけられた対応順番は、前記色補正手段ごとに異なるものである、請求の範囲第9項に記載の液晶表示素子の駆動回路。
  11. FSC方式の液晶表示装置が行うカラー画像生成方法であって、
    複数の画像データを有し、複数の色のそれぞれに対応する複数の映像信号を受け付けると、前記映像信号ごとに、当該映像信号内の各画像データを補正した補正信号を出力し、
    複数の色のそれぞれに対応する前記複数の補正信号を、前記複数の色ごとに順番に並び変えた駆動信号を出力し、
    前記駆動信号が1つずつ出力されるごとに、当該駆動信号の元になった映像信号に対応する色の光を発し、
    前記出力制御手段から前記駆動信号が1つずつ出力されるごとに、当該駆動信号内の各補正画像データを順番に、複数の画素のうち当該補正画像データに対応する画素に供給し、前記補正画像データが供給された複数の画素を用いて、前記光を変調して出力し、
    前記複数の補正画像データを有する補正信号を出力する際には、前記映像信号内の各画像データを、当該画像データを補正した補正画像データの前記複数の画素への供給の順番と、当該補正画像データに対応する画素に当該補正画像データの直後に供給される他の補正画像データの元となった他の画像データと、に基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する、カラー画像生成方法。
  12. 前記複数の補正画像データを有する補正信号を出力する際には、
    複数の色補正手段が、前記画像データと前記他の画像データとを受け付けるごとに、前記画像データを、前記他の画像データと、前記供給の順番に従って前記液晶表示素子の画面を複数の領域に分割した領域のうち現在走査中の領域を示す対応順番と、に基づいて補正した補正データを出力し、
    前記複数の色補正手段からの複数の補正データを元に、前記供給の順番に基づいて、前記複数の補正画像データを有する補正信号を作成して出力し、
    前記複数の色補正手段のそれぞれに対応づけられた対応順番は、前記色補正手段ごとに異なるものである、請求の範囲第11項に記載のカラー画像生成方法。
  13. 複数の画素を有し、複数の色のそれぞれに対応する補正信号を前記複数の色ごとに順番に並び変えた駆動信号を受け付けるごとに、当該駆動信号内の前記補正信号に含まれる各補正画像データを順番に、前記複数の画素のうち当該補正画像データに対応する画素に供給し、前記補正画像データが供給された複数の画素を用いて、当該補正信号の元になった映像信号に対応する色の光を変調して出力する液晶表示素子の駆動方法であって、
    複数の画像データを有し、複数の色のそれぞれに対応する複数の映像信号を受け付けると、前記映像信号ごとに、当該映像信号内の各画像データを補正した前記補正信号を出力し、
    複数の色のそれぞれに対応する前記複数の補正信号を、前記複数の色ごとに順番に並び変えた駆動信号を前記液晶表示素子に出力し、
    前記複数の補正画像データを有する補正信号を出力する際には、前記映像信号内の各画像データを、当該画像データを補正した補正画像データの前記複数の画素への供給の順番と、当該補正画像データに対応する画素に当該補正画像データの直後に供給される他の補正画像データの元となった他の画像データと、に基づいて補正した複数の補正画像データを有する補正信号を出力する、液晶表示素子の駆動方法。
  14. 前記複数の補正画像データを有する補正信号を出力する際には、
    複数の色補正手段が、前記画像データと前記他の画像データとを受け付けるごとに、前記画像データを、前記他の画像データと、前記供給の順番に従って前記液晶表示素子の画面を複数の領域に分割した領域のうち現在走査中の領域を示す対応順番と、に基づいて補正した補正データを出力し、
    前記複数の色補正手段からの複数の補正データを元に、前記供給の順番に基づいて、前記複数の補正画像データを有する補正信号を作成して出力し、
    前記複数の色補正手段のそれぞれに対応づけられた対応順番は、前記色補正手段ごとに異なるものである、請求の範囲第13項に記載の液晶表示素子の駆動方法。
JP2010547372A 2009-01-26 2009-01-26 液晶表示装置、駆動回路および駆動方法 Expired - Fee Related JP5413987B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/051206 WO2010084619A1 (ja) 2009-01-26 2009-01-26 液晶表示装置、駆動回路および駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2010084619A1 JPWO2010084619A1 (ja) 2012-07-12
JP5413987B2 true JP5413987B2 (ja) 2014-02-12

Family

ID=42355692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010547372A Expired - Fee Related JP5413987B2 (ja) 2009-01-26 2009-01-26 液晶表示装置、駆動回路および駆動方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5413987B2 (ja)
WO (1) WO2010084619A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015019636A1 (ja) * 2013-08-08 2015-02-12 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその駆動方法
WO2016042885A1 (ja) 2014-09-16 2016-03-24 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその駆動方法
WO2016140119A1 (ja) 2015-03-02 2016-09-09 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその駆動方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343954A (ja) * 2000-01-28 2001-12-14 Seiko Epson Corp 電気光学装置、画像処理回路、画像データ補正方法、および、電子機器
JP2004061670A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Nec Corp 液晶表示装置及びその駆動方法
JP2005077474A (ja) * 2003-08-28 2005-03-24 Casio Comput Co Ltd フィールドシーケンシャル液晶表示装置
JP2005346052A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Samsung Sdi Co Ltd 液晶表示装置及びその駆動方法
JP2006030834A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 International Display Technology Kk オーバードライブ制御法による駆動方法及びその方法を用いた液晶ディスプレイ
JP2007333770A (ja) * 2006-06-12 2007-12-27 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置用駆動回路、及び電気光学装置の駆動方法、並びに電子機器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343954A (ja) * 2000-01-28 2001-12-14 Seiko Epson Corp 電気光学装置、画像処理回路、画像データ補正方法、および、電子機器
JP2004061670A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Nec Corp 液晶表示装置及びその駆動方法
JP2005077474A (ja) * 2003-08-28 2005-03-24 Casio Comput Co Ltd フィールドシーケンシャル液晶表示装置
JP2005346052A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Samsung Sdi Co Ltd 液晶表示装置及びその駆動方法
JP2006030834A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 International Display Technology Kk オーバードライブ制御法による駆動方法及びその方法を用いた液晶ディスプレイ
JP2007333770A (ja) * 2006-06-12 2007-12-27 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置用駆動回路、及び電気光学装置の駆動方法、並びに電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010084619A1 (ja) 2010-07-29
JPWO2010084619A1 (ja) 2012-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103561253B (zh) 图像显示设备和图像显示系统
WO2018121586A1 (zh) 液晶显示器件及其驱动方法
US20070070019A1 (en) Method and apparatus for driving liquid crystal display
US20070152945A1 (en) Liquid crystal display of field sequential color type and method for driving the same
JP5445976B2 (ja) フラットパネルディスプレイに立体視画像を表示する方法、及び立体視画像を表示可能なフラットパネルディスプレイ
US20080224986A1 (en) Color sequential display having backlight timing delay control unit and method thereof
CN104541321A (zh) 显示器、显示控制方法、显示控制装置以及电子装置
JP2007122018A (ja) 液晶表示装置
US20130088506A1 (en) Display apparatus and driving method thereof
WO2017077931A1 (ja) カラー画像表示装置およびカラー画像表示方法
US9928806B2 (en) Projection display apparatus having an optical element projecting modulated light, method for controlling the same, and electronic device
JP5273391B2 (ja) 液晶表示装置
US20080007573A1 (en) Display device and display system employing same
US20170047021A1 (en) Display device
JP5413987B2 (ja) 液晶表示装置、駆動回路および駆動方法
WO2016103922A1 (ja) カラー画像表示装置およびカラー画像表示方法
JP6250569B2 (ja) 表示装置及び表示装置の駆動方法
US10297229B2 (en) Display device and control method therefor
WO2013047230A1 (ja) 液晶表示装置
KR100599624B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 구동 방법
JP5376678B2 (ja) 液晶表示装置、液晶表示素子の駆動回路、カラー画像生成方法、および、液晶表示素子の駆動方法
JP5398037B2 (ja) 駆動回路、画像表示装置および駆動方法
KR100599757B1 (ko) 액정표시장치 및 그에 따른 구동방법
JP2021056267A (ja) 液晶駆動装置、画像表示装置および液晶駆動プログラム
KR100552013B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 구동 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130618

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130801

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131107

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5413987

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees