JP5425382B2 - デジタル表示装置の駆動装置 - Google Patents

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Description

この発明は、デジタル表示装置の駆動装置、特に個々の表示部固有の輝度ムラの補正に関する。
デジタル表示装置には製造誤差等により、個々の表示部固有の輝度ムラ(輝度変化領域)が発生する。例えば、図８に示すデジタル表示装置の表示部の液晶表示画面(ＬＣＤ)の破線ＡＢの方向に、輝度ムラが発生する場合を考える。破線ＡＢに沿った部分での信号レベルが図９に示すように一定レベル(例：８ｂｉｔ信号で０〜２５５階調のうちの９５階調の信号)のデジタル映像信号を液晶表示画面に印加する。すると製造誤差等により、破線のＡからＢの方向に図１０に示すような輝度レベルの減少が生じるとする。
従来では、図１０の輝度レベルの減少を補正するために、図１１に示す破線ＡＢに沿ってステップ状にレベルが増加(例えば９５階調、９６階調、９７階調と増加)するデジタル補正信号を印加する。これにより、輝度減少部分の輝度が図１２に示すように全体的に持ち上がり、輝度ムラ部の輝度勾配を軽減させていた。図１３にはこのように補正を行った場合の液晶表示画面の表示状態を示す(但し図１３は１ステップ修正分のみを示す)。
また、アナログ、デジタルに無関係に、その他の従来の装置として、液晶印加電圧の中心値のずれによる輝度ムラ、フリッカおよび液晶劣化等を排除することのできる、アクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動回路として、画像データ、垂直同期信号および水平同期信号を基に、画像データに対応する画素電圧を生成して出力する液晶駆動電圧発生回路と、垂直同期信号および水平同期信号から、表示面における分割領域の判別を行い、これらの各領域に対応する領域補正電圧を生成して出力する補正電圧発生回路と、液晶駆動電圧発生回路と補正電圧発生回路より出力される画素電圧および領域補正電圧を加算して補正信号を出力する加算回路とを備えたものがあった(例えば下記特許文献１参照)。
特開平７−１３４５７２号公報
以上のようなデジタル表示装置における輝度ムラの補正を行う場合、表示部の表示画面での輝度の変化に対し、表示部の階調数で決まる輝度補正の最小輝度調整単位(例えば８ｂｉｔ信号で０〜２５５階調であれば１／２５６)が疎である場合、補正した表示画面には図１３に示すように輝度の境界線が生じる。そして従来、階調数による制限により輝度の境界線の発生は避けられないものの、図１１に示したデジタル補正信号のレベルは画面の水平方向に沿って一定であったため、境界線(部)ＢＬは図１３に示すように水平方向に延びる直線的なものになり、目立つものであった。
この発明は、デジタル表示装置において、輝度補正により生じる境界線をより目立たないものにしたデジタル表示装置の駆動装置を提供することを目的とする。
この発明は、同期信号を含むデジタル表示制御信号で同期をとりながらデジタル映像信号に従って表示部を駆動する駆動部を備えたデジタル表示装置の駆動装置であって、表示部での個々の表示部固有の輝度変化領域において、輝度の変化方向に変化の割合に応じて輝度の増加又は減少の方向と反対方向に階調数で決まる最小輝度調整単位でステップ状に輝度を減少又は増加させ、かつステップ状に変化する輝度の各境界線が、前記輝度変化領域の輝度の変化方向と直交する線を中心線として前記中心線に沿って輝度の高い側と低い側に交互に凹凸を繰り返す形状となるように前記デジタル映像信号の階調を補正する輝度補正手段を備え、前記輝度補正手段が、前記ステップ状に輝度を減少又は増加させ、かつステップ状に変化する輝度の各境界線が前記中心線に沿って輝度の高い側と低い側に交互に凹凸を繰り返す形状となるように輝度補正を行うための前記表示部の各画素に対応したデジタル映像信号の階調の補正増減数を予め設定したルックアップテーブルと、デジタル表示制御信号に同期させて前記ルックアップテーブルの階調の補正増減数に従ってデジタル映像信号の階調を順次補正する階調補正部と、を含み、前記階調補正部が、デジタル表示制御信号の各信号と同期をとるためのカウンタと、前記カウンタのカウント値に従ってデジタル表示制御信号の各信号と同期をとりながら前記ルックアップテーブルの階調の補正増減数に従ってデジタル映像信号の階調の階調加算又は階調減算を行う加算器又は減算器と、を含み、前記各境界線が前記中心線に沿って輝度の高い側と低い側に交互に凹凸を繰り返す形状で、前記中心線を基準とする、凸部の複数の画素数と凹部の複数の画素数が同一である、ことを特徴とするデジタル表示装置の駆動装置にある。
この発明においては、輝度補正により生じる境界線をより目立たないものにできる。
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態によるデジタル表示装置の駆動装置の構成を示す図である。例えば液晶表示画面を使用した表示部１にはブラックマトリックスにより画素Ｐがマトリックス状に配列されて表示画面が構成され、各画素Ｐには表示用トランジスタ(図示省略)が設けられ、ゲート駆動部２とソース駆動部３により駆動される。
映像表示のためにゲート駆動部２にはＶ(垂直)同期信号Ｖ、Ｈ(水平)同期信号Ｈ及び１画素毎に対応するクロック信号ＣＬＣを含むデジタル表示制御信号ＣＳが、ソース駆動部３には上記デジタル表示制御信号ＣＳとデジタル映像信号ＶＳが入力される。
輝度補正手段１０は、表示部１での個々の表示部固有の輝度変化領域において、輝度の変化方向に変化の割合に応じて輝度の増加又は減少の方向と反対方向に階調数で決まる最小輝度調整単位でステップ状に輝度を減少又は増加させ、かつステップ状に変化する輝度の各境界線が、輝度変化領域の輝度の変化方向と直交する線を中心線として、中心線に沿って輝度の高い側と低い側に交互に凹凸を繰り返す形状となるようにデジタル映像信号ＶＳの階調を補正する。
図２に図１の輝度補正手段１０の構成の一例、図３に図２のルックアップテーブル(ＬＵＴ)１２の一例の一部分を示す。図２においてＬＵＴ１２は、図３にその一部を示すように、１フレーム(１画面：(１３６６×３(ＲＧＢ分)画素×７６８画素))分のデジタル映像信号ＶＳの階調を補正するための階調の補正増減数の行列(数列)が記憶されたフレームメモリからなる。例えば、図８〜図１３に従って説明したような輝度の補正を行う場合に、表示部１固有の輝度変化領域において、輝度の変化方向に変化の割合に応じて輝度の増加又は減少の方向と反対方向に階調数で決まる最小輝度調整単位(１／２５６)でステップ状に輝度を減少又は増加させ、かつステップ状に変化する輝度の各境界線ＢＬが、輝度変化領域の輝度の変化方向と直交する線を中心線ＣＬ(図３のＣＬ又は図１３のＢＬ)として、中心線ＣＬに沿って輝度の高い側と低い側に交互に凹凸を繰り返す形状となるようにデジタル映像信号ＶＳの階調を補正するための、階調の補正増減数の行列(数列)が予め記憶されている。
階調補正部１１では、デジタル表示制御信号ＣＳのＶ同期信号から１フレームの先頭画素を判定し、以降、デジタル表示制御信号ＣＳの１画素毎に対応するクロック信号ＣＬＣと同期をとりながら、デジタル映像信号ＶＳにＬＵＴ１２の各画素に対応する階調の補正増減数を加減算してデジタル映像信号ＶＳの階調を順次補正して階調補正されたデジタル映像信号ＶＳａ出力する。なお、階調補正部１１は、デジタル表示制御信号ＣＳの各信号と同期をとりながら階調加算又は階調減算を行う加減器又は減算器からなるが、デジタル表示制御信号ＣＳの各信号と同期をとるためにカウンタ１１ａを備えていてもよい。
そしてこのように階調補正されたデジタル映像信号ＶＳａに従って、従来と同様にゲート駆動部２とソース駆動部３の駆動制御により表示部１の表示画面に映像が表示されると、表示部１固有の輝度変化による輝度勾配が軽減され、さらにステップ状に変化する輝度の各境界線ＢＬが、輝度変化領域の輝度の変化方向と直交する線を中心線ＣＬとして、中心線ＣＬに沿って輝度の高い側と低い側に交互に凹凸を繰り返す形状となるので、境界線ＢＬが目立たなくなり、ひいては画像の品質が向上したことになる。
なお、中心線ＣＬに沿って輝度の高い側と低い側に交互に凹凸を繰り返す形状を有する、目立たない輝度の境界線ＢＬの形状としては、図４に示すような円弧形状、例えば半円の円弧形状に類似した形状の凹凸を繰り返す形状が考えられる。また、図５に示すような、中心線と４５度で交差する直線を接線として隣り合う円同士が接する円の両側の接点間の円弧形状に類似した形状の凹凸を繰り返す形状であってもよい。また、図６に示すような楕円の長軸両端間の円弧形状に類似した形状の凹凸を繰り返す形状であってもよい。また図示は省略するが、図６と同様に長軸が中心線と平行となる方向の楕円に関し、中心線と４５度で交差する直線を接線として隣り合う楕円同士が接する、楕円の両側の接点間の円弧形状に類似した形状の凹凸を繰り返す形状であってもよい。さらに図示は省略するが、短軸が中心線と平行となる方向の楕円に関し、楕円の短軸両端間の円弧形状に類似した形状の凹凸を繰り返す形状であってもよく、さらに中心線と４５度で交差する直線を接線として隣り合う楕円同士が接する、楕円の両側の接点間の円弧形状に類似した形状の凹凸を繰り返す形状であってもよい。また、図７に示すような正弦波形状に類似した形状の凹凸を繰り返す形状であってもよい。なお、凹凸を繰り返す形状は、中心線と４５度で交差するものが特に望ましい。そして境界線ＢＬがこれらの形状になるように、各デジタル表示装置でＬＵＴ１２にそれぞれの階調の補正増減数を予め設定しておく。
なお上記説明では、輝度変化領域の輝度の変化方向と直交する中心線ＣＬを直線のものとして説明しているが、これに限定されることなく、いかなる形状の中心線ＣＬであっても、境界線ＢＬがこれに沿って上述の各種凹凸を繰り返す形状となるようにＬＵＴ１２に階調の補正増減数を予め設定しておけばよい。さらに輝度変化領域は表示部の表示画面上に複数箇所あってもよく、それぞれに上述のような補正が施されるようにＬＵＴ１２に階調の補正増減数を予め設定しておけばよい。
また、この発明はデジタル液晶表示装置に限らず、その他の種類のデジタル表示装置の駆動装置にも適用可能であり、同様な効果を奏する。
この発明の一実施の形態によるデジタル表示装置の駆動装置の構成を示す図である。 図１の輝度補正手段の構成の一例を示す図である。 図２のルックアップテーブル(ＬＵＴ)の一例を示す図である。 この発明における目立たない輝度の境界線ＢＬの形状の一例を示す図である。 この発明における目立たない輝度の境界線ＢＬの形状の別の例を示す図である。 この発明における目立たない輝度の境界線ＢＬの形状のさらに別の例を示す図である。 この発明における目立たない輝度の境界線ＢＬの形状のまたさらに別の例を示す図である。 デジタル表示装置の表示画面の輝度変化領域を説明するための図である。 従来の液晶表示画面に印加するデジタル映像信号を示す図である。 従来の液晶表示画面における輝度変化領域での輝度レベルの変化の一例を示す図である。 従来の輝度レベル変化を補正するためのデジタル補正信号の一例を示す図である。 従来の補正された輝度レベルの一例を示す図である。 従来の補正を行った場合の液晶表示画面の表示状態の一例を示す図である。
符号の説明
１ 表示部、２ ゲート駆動部、３ ソース駆動部、１０ 輝度補正手段、１１ 階調補正部、１１ａ カウンタ、ＢＬ 境界線、ＣＬ 中心線、ＣＬＣ クロック信号、ＣＳ デジタル表示制御信号、Ｈ Ｈ(水平)同期信号、Ｐ 画素、Ｖ Ｖ(垂直)同期信号、ＶＳ デジタル映像信号、ＶＳａ 補正されたデジタル映像信号。

Claims (5)

  1. 同期信号を含むデジタル表示制御信号で同期をとりながらデジタル映像信号に従って表示部を駆動する駆動部を備えたデジタル表示装置の駆動装置であって、
    表示部での個々の表示部固有の輝度変化領域において、輝度の変化方向に変化の割合に応じて輝度の増加又は減少の方向と反対方向に階調数で決まる最小輝度調整単位でステップ状に輝度を減少又は増加させ、かつステップ状に変化する輝度の各境界線が、前記輝度変化領域の輝度の変化方向と直交する線を中心線として前記中心線に沿って輝度の高い側と低い側に交互に凹凸を繰り返す形状となるように前記デジタル映像信号の階調を補正する輝度補正手段を備え、
    前記輝度補正手段が、
    前記ステップ状に輝度を減少又は増加させ、かつステップ状に変化する輝度の各境界線が前記中心線に沿って輝度の高い側と低い側に交互に凹凸を繰り返す形状となるように輝度補正を行うための前記表示部の各画素に対応したデジタル映像信号の階調の補正増減数を予め設定したルックアップテーブルと、
    デジタル表示制御信号に同期させて前記ルックアップテーブルの階調の補正増減数に従ってデジタル映像信号の階調を順次補正する階調補正部と、
    を含み、
    前記階調補正部が、デジタル表示制御信号の各信号と同期をとるためのカウンタと、前記カウンタのカウント値に従ってデジタル表示制御信号の各信号と同期をとりながら前記ルックアップテーブルの階調の補正増減数に従ってデジタル映像信号の階調の階調加算又は階調減算を行う加算器又は減算器と、を含み、
    前記各境界線が前記中心線に沿って輝度の高い側と低い側に交互に凹凸を繰り返す形状で、前記中心線を基準とする、凸部の複数の画素数と凹部の複数の画素数が同一である、
    ことを特徴とするデジタル表示装置の駆動装置。
  2. 前記各境界線が、円弧形状に類似した形状の凹凸を繰り返す形状を有することを特徴とする請求項１に記載のデジタル表示装置の駆動装置。
  3. 前記各境界線が、楕円の円弧形状に類似した形状の凹凸を繰り返す形状を有することを特徴とする請求項１に記載のデジタル表示装置の駆動装置。
  4. 前記各境界線が、正弦波形状に類似した形状の凹凸を繰り返す形状を有することを特徴とする請求項１に記載のデジタル表示装置の駆動装置。
  5. 前記各境界線が、前記中心線と４５度で交差する凹凸を繰り返す形状を有することを特徴とする請求項１に記載のデジタル表示装置の駆動装置。
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