JP6078965B2 - 映像処理回路、映像処理方法及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶パネルにおける表示上の不具合を低減する技術に関する。
液晶パネルは、画素毎に設けられた画素電極と、複数画素で共通に設けられたコモン電極とで液晶を挟持した構成を有している。このような液晶パネルでは、互いに隣接する画素電極同士で生じる横電界に起因する液晶の配向不良(リバースチルトドメイン)が発生し、これが表示上の不具合の原因となることがある。液晶の配向不良による表示上の不具合の発生を抑える技術が特許文献1及び特許文献2に開示されている。特許文献1及び特許文献2は、横電界が強く掛かる画素のうち、液晶配向(無機配向膜)の蒸着方向により画質不良が発生しやすい画素に生じる横電界を低減させることを開示している。
特開2009−237366号公報 特開2010−191157号公報
ところで、補正対象画素に起因する表示内容の変化は、補正電圧の印加による液晶素子の透過率の変化量をその印加時間で時間積分した値が大きいほど、ユーザーに知覚されやすい。特許文献1及び特許文献2が開示する技術では、補正対象画素において、各映像信号に対応した表示期間全体にわたって液晶素子に一定の補正電圧が印加されるため、液晶素子の印加電圧の補正を原因とした透過率変化が大きくなり、元の映像信号で規定される表示内容とは異なる表示内容がユーザーに知覚されやすいと考えられる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、補正電圧の印加による表示期間毎の液晶素子の透過率変化を抑えつつリバースチルトドメインを低減させるように、各表示期間に対応した映像信号を補正することである。
上記目的を達成するために、本発明に係る映像処理回路は、画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路であって、入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出する境界検出部と、前記境界検出部により検出された境界に接する前記第1画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧よりも高い補正電圧であって、当該印加電圧が高いほど低い補正電圧を指定する映像信号に補正する補正部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、第1画素の印加電圧に応じてリバースチルトドメインの発生の原因となる横電界の掛かり方が異なるため、各表示期間の少なくとも一部において第1画素の印加電圧に応じた補正電圧を印加することで、表示期間毎の液晶素子の透過率変化を抑えつつリバースチルトドメインを低減させることが可能となる。
この発明において、前記補正部は、前記境界検出部により検出された境界に接する前記第2画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号に対応した表示期間の一部を補正期間として、当該印加電圧に応じた当該印加電圧よりも低い補正電圧を指定する映像信号に補正してもよい。
本発明によれば、隣接する第1画素及び第2画素のそれぞれを横電界の強度を低くする方向に補正することができるので、第1画素及び第2画素の補正による映像信号の変化を抑えつつ、リバースチルトドメインを低減する効果を大きくすることができる。
本発明に係る映像処理回路は、画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路であって、入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出する境界検出部と、前記境界検出部により検出された境界に接する前記第2画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧よりも低い補正電圧であって、当該印加電圧が低いほど高い補正電圧を指定する映像信号に補正する補正部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、第2画素の印加電圧に応じてリバースチルトドメインの発生の原因となる横電界の掛かり方が異なるため、各表示期間の少なくとも一部において第2画素の印加電圧に応じた補正電圧を印加することで、表示期間毎の液晶素子の透過率変化を抑えつつリバースチルトドメインを低減させることが可能となる。
本発明において、前記補正部は、前記境界検出部により検出された境界に接する前記第1画素から当該境界の反対方向に連続するM個(Mは2以上の整数)の画素の前記映像信号を、当該M個の前記第1画素のうちいずれか1の前記第1画素に応じた前記補正電圧を指定する映像信号に補正してもよい。
本発明によれば、複数の第1画素が補正の対象となる場合に、いずれか1の第1画素に基づいて補正電圧を設定するから、第1画素毎に補正電圧を設定する場合に比べて演算量を少なくすることができる。
本発明に係る映像処理回路は画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路であって、入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出する境界検出部と、前記境界検出部により検出された境界に接する前記第1画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧に応じた当該印加電圧よりも高い補正電圧を指定する映像信号に補正する補正部であって、前記第1画素の前記印加電圧に関わらず、前記補正電圧を印加したときの前記液晶素子の透過率を前記表示期間にわたって時間積分した積分透過率が第1閾値以下となるように、前記第1画素に対応する前記映像信号を補正する補正部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、液晶素子の透過率を表示期間にわたって時間積分した積分透過率が第1閾値以下となるようにすることにより、ユーザーに知覚されやすい表示内容の変化が発生しない範囲で、リバースチルトドメインを低減させるための補正を行うことができる。
本発明において、前記補正部は、前記境界検出部により検出された境界に接する前記第2画素から当該境界の反対方向に連続するN個(Nは2以上の整数)の画素の前記映像信号を、当該N個の前記第2画素のうちいずれか1の前記第2画素に応じた前記補正電圧を指定する映像信号に補正してもよい。
本発明によれば、複数の第2画素が補正の対象となる場合に、いずれか1の第2画素に基づいて補正電圧を設定するから、第2画素毎に補正電圧を設定する場合に比べて演算量を少なくすることができる。
本発明に係る映像処理回路は画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路であって、入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出する境界検出部と、前記境界検出部により検出された境界に接する前記第2画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧に応じた当該印加電圧よりも低い補正電圧を指定する映像信号に補正する補正部であって、前記第2画素の前記印加電圧に関わらず、前記補正電圧を印加したときの前記液晶素子の透過率を前記表示期間にわたって時間積分した積分透過率が第2閾値以上となるように、前記第2画素に対応する前記映像信号を補正する補正部とを備えることを特徴とする
本発明によれば液晶素子の透過率を表示期間にわたって時間積分した積分透過率が第2閾値以上となるようにすることにより、ユーザーに知覚されやすい表示内容の変化が発生しない範囲で、リバースチルトドメインを低減させるための補正を行うことができる。
本発明において、前記補正部は、前記液晶素子の温度を示す情報を取得し、取得した情報が示す温度に応じて前記補正電圧を異ならせてもよい。
本発明によれば、温度に応じて粘度が変化するという液晶分子の特性に基づいて、表示内容の変化を抑えつつリバースチルトドメインを低減させるための補正電圧を設定することができる。
なお、本発明は、映像処理回路のほか、映像処理方法及び液晶表示装置を含む電子機器としても概念することが可能である。
本発明の第1実施形態に係る映像処理回路を適用した液晶表示装置を示す図。 同液晶表示装置における液晶素子の等価回路を示す図。 同映像処理回路の構成を示す図。 同液晶表示装置を構成する液晶パネルのV−T特性を示す図。 同液晶パネルにおける表示動作を示す図。 同液晶パネルにおいてVA方式としたときの初期配向の説明図。 オリジナル階調に対応する印加電圧と補正階調に対応する補正電圧との関係を示す図。 同映像処理回路における境界の検出手順の説明図。 同映像処理回路における境界の検出手順の説明図。 同映像処理回路における補正対象境界及び補正対象画素の説明図。 同映像処理回路における補正期間の説明図。 同映像処理回路における補正電圧の説明図。 第1実施形態の変形例1に係る映像処理回路における補正電圧の説明図。 第2実施形態に係る映像処理回路における補正対象境界及び補正対象画素の説明図。 同映像処理回路における補正期間の説明図。 同映像処理回路における補正電圧の説明図。 第2実施形態の変形例1に係る映像処理回路における補正電圧の説明図。 第3実施形態に係る映像処理回路における補正対象境界及び補正対象画素の説明図。 同映像処理回路における補正期間の説明図。 液晶表示装置を適用したプロジェクターを示す図。 横電界の影響による表示上の不具合等を示す図。 通常の4倍速駆動での入出力の映像信号の関係の説明図。 リスク境界の時間的連続性を分断する補正処理の一例の説明図。 オリジナル階調と補正階調とに対応する積分透過率の説明図。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る映像処理回路を適用した液晶表示装置1の全体構成を示すブロック図である。
図1に示すように、液晶表示装置1は、制御回路10と、液晶パネル100と、走査線駆動回路130と、データ線駆動回路140とを備える。制御回路10には、映像信号Vid-inが上位装置から同期信号Syncに同期して供給される。映像信号Vid-inは、液晶パネル100における各画素の階調レベルをそれぞれ指定するデジタルデータであり、同期信号Syncに含まれる垂直走査信号、水平走査信号及びドットクロック信号(いずれも図示省略)に従った走査の順番で供給される。本実施形態では、映像信号Vid-inが供給される周波数が60Hzであり、その逆数である周期16.67ミリ秒で1フレーム(1コマ)の画像を表示するための映像信号Vid-inが供給される。
なお、映像信号Vid-inは階調レベルを指定するが、階調レベルに応じて液晶素子の印加電圧が定まるので、映像信号Vid-inは液晶素子の印加電圧を指定するものといって差し支えない。以下の説明において、映像信号の階調レベルが高いほど液晶素子に対して指定する印加電圧が大きいものとする。
制御回路10は、走査制御回路20と映像処理回路30とを備える。走査制御回路20は、各種の制御信号を生成して、同期信号Syncに同期して各部を制御する。映像処理回路30は、詳細については後述するが、デジタルの映像信号Vid-inを処理して、アナログのデータ信号Vxを出力する。
液晶パネル100は、素子基板(第1基板)100aと対向基板(第2基板)100bとが一定の間隙を保って貼り合わせられるとともに、この間隙に、縦方向の電界で駆動される液晶105が挟持された構成である。素子基板100aのうち、対向基板100bとの対向面には、複数m行の走査線112が図においてX(横)方向に沿って設けられる一方、複数n列のデータ線114が、Y(縦)方向に沿って、且つ各走査線112と互いに電気的に絶縁を保つように設けられている。
なお、この実施形態では、走査線112を区別するために、図において上から順に1、2、3、…、(m−1)、m行目という呼び方をする場合がある。同様に、データ線114を区別するために、図において左から順に1、2、3、…、(n−1)、n列目という呼び方をする場合がある。
素子基板100aでは、さらに、走査線112とデータ線114との交差のそれぞれに対応して、nチャネル型のTFT116と矩形形状で透明性を有する画素電極118との組が設けられている。TFT116のゲート電極は走査線112に接続され、ソース電極はデータ線114に接続され、ドレイン電極が画素電極118に接続されている。一方、対向基板100bのうち、素子基板100aとの対向面には、透明性を有するコモン電極108が全面にわたって設けられる。コモン電極108には、図示省略した回路によって電圧LCcomが印加される。
なお、図1において、素子基板100aの対向面は紙面裏側であるので、当該対向面に設けられる走査線112、データ線114、TFT116及び画素電極118については、破線で示すべきであるが、見難くなるのでそれぞれ実線で示す。
図2は、液晶パネル100における等価回路を示す図である。
図2に示すように、液晶パネル100は、走査線112とデータ線114との交差に対応して、画素電極118とコモン電極108とで液晶105を挟持した液晶素子120が配列した構成である。図1では省略したが、液晶パネル100における等価回路では、実際には図2に示すように、液晶素子120に対して並列に補助容量(蓄積容量)125が設けられる。補助容量125は、一端が画素電極118に接続され、他端が容量線115に共通接続されている。容量線115は時間的に一定の電圧に保たれている。
ここで、走査線112がHレベルになると、その走査線にゲート電極が接続されたTFT116がオンとなり、画素電極118がデータ線114に接続される。このため、走査線112がHレベルであるときに、データ線114に階調に応じた電圧のデータ信号を供給すると、そのデータ信号は、オンしたTFT116を介して画素電極118に印加される。走査線112がLレベルになると、TFT116はオフするが、画素電極118に印加された電圧は、液晶素子120の容量性及び補助容量125によって保持される。
液晶素子120では、画素電極118及びコモン電極108によって生じる電界に応じて液晶105の分子配向状態が変化する。このため、液晶素子120は、透過型であれば、印加・保持電圧に応じた透過率となる。液晶パネル100では、液晶素子120毎に透過率が変化するので、液晶素子120が画素に相当する。そして、この画素の配列領域が表示領域101となる。
なお、本実施形態においては、液晶105をVA方式として、液晶素子120が電圧無印加時において黒状態となるノーマリーブラックモードとする。
図1に戻って、走査線駆動回路130は、走査制御回路20による制御信号Yctrにしたがって、1、2、3、…、m行目の走査線112に、走査信号Y1、Y2、Y3、…、Ymを供給する。詳細には、走査線駆動回路130は、図5(a)に示すように、走査線112をフレームにわたって1、2、3、…、(m−1)、m行目という順番で選択するとともに、選択した走査線への走査信号を選択電圧VH(Hレベル)とし、それ以外の走査線への走査信号を非選択電圧VL(Lレベル)とする。
なお、フレームとは、液晶パネル100を駆動することによって、画像の1コマ分を液晶パネル100に表示させるのに要する期間をいう。本実施形態では、同期信号Syncにより制御される垂直走査信号の周波数が240Hzである。図5(a)に示すように、本実施形態の液晶表示装置1では、1フレームをそれぞれ第1フィールド〜第4フィールドまでの4つのフィールドに分けるとともに、各フィールドで、1〜m行目の走査線を走査する、いわゆる4倍速駆動を実現する。すなわち、上位装置から60Hzの供給速度で供給される映像信号Vid-inに基づいて、液晶表示装置1が240Hzの駆動速度で液晶パネル100を駆動することで、映像信号Vid-inに基づいて1フレームの画像を表示することとなる。1フィールドの期間は、1/4フレーム期間に相当し、ここではおよそ4.16ミリ秒である。また、図5(b)に示すように、液晶表示装置1では、第1,3フィールドにおいて正極性書込を指定し、第2,4フィールドにおいて負極性書込を指定し、フィールド毎に書込極性を反転して、画素へのデータの書き込みを行う。
データ線駆動回路140は、映像処理回路30から供給されるデータ信号Vxを、走査制御回路20による制御信号Xctrにしたがって1〜n列目のデータ線114にデータ信号X1〜Xnとしてサンプリングする。
なお、本説明において電圧については、液晶素子120の印加電圧を除き、特に明記しない限り図示省略した接地電位を電圧ゼロの基準とする。液晶素子120の印加電圧は、コモン電極108の電圧LCcomと画素電極118との電位差であり、他の電圧と区別するためである。
さて、液晶素子120の印加電圧と透過率との関係は、ノーマリーブラックモードであれば、例えば図4(a)に示すようなV−T特性で表される。このため、液晶素子120を、映像信号Vid-inで指定された階調レベルに応じた透過率とさせるには、その階調レベルに応じた電圧を液晶素子120に印加すればよいはずである。しかしながら、液晶素子120の印加電圧を、映像信号Vid-inで指定される階調レベルに応じて単に規定するだけでは、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合が発生する場合がある。
リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合の例について説明する。例えば図21に示すように、映像信号Vid-inで示す画像が、白画素を背景として黒画素が連続する黒パターンがフレーム毎に1画素ずつ右方向に移動する場合、その黒パターンの左端縁部(動きの後縁部)において黒画素から白画素に変化すべき画素がリバースチルトドメインの発生によって白画素にならない、という一種の尾引き現象として顕在化しやすい。一方で、液晶パネル100が、白画素を背景とした黒画素の領域がフレーム毎に2画素以上ずつ移動するとき、液晶素子の応答時間が表示画面が更新される時間間隔(つまり、1フレーム期間)より短ければ、このような尾引き現象は顕在化しない(または、視認されにくい)。この理由は、次のように考えられる。すなわち、あるフレームにおいて、白画素と黒画素とが隣接したときに、その白画素でリバースチルトドメインが発生するかもしれないが、画像の動きを考えると、リバースチルトドメインが発生する画素が離散的となるので、視覚的に目立たない、と考えられるからである。
ところで、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合は、液晶素子120において挟持された液晶分子が不安定な状態にあるときに、横電界の影響によって乱れる結果、以後、印加電圧に応じた配向状態になりにくくなることが原因のひとつとして考えられている。
ここで、横電界の影響を受ける場合とは、互いに隣り合う画素電極同士の電位差が大きくなる場合であり、これは、表示しようとする画像において黒レベルの(または黒レベルに近い)暗画素と、白レベルの(または白レベルに近い)明画素とが隣接する場合である。そこで本実施形態では、暗画素については、印加電圧がノーマリーブラックモードにおける黒レベルの電圧Vbk以上であって閾値Vth1(第1閾値電圧)を下回る電圧範囲A(第1電圧)にある液晶素子120の画素をいうことにする。また、便宜的に、液晶素子の印加電圧が電圧範囲Aにある液晶素子の透過率範囲(階調範囲)を「a」とする。
次に、明画素については、印加電圧が閾値Vth2(第2閾値電圧)以上であってノーマリーブラックモードにおける白レベル電圧Vwt以下の電圧範囲B(第2電圧)にある液晶素子120とする。便宜的に、液晶素子の印加電圧が電圧範囲Bにある液晶素子の透過率範囲(階調範囲)を「b」とする。
なお、ノーマリーブラックモードにおいて、閾値Vth1は、液晶素子の相対透過率を10%とさせる光学的閾値電圧であり、閾値Vth2は、液晶素子の相対透過率を90%とさせる光学的飽和電圧である。ただし、閾値Vth1及び閾値Vth2は、Vth2>Vth1の条件の下、それぞれ他の相対透過率に対応した電圧であってもよい。
このように考えた場合、画像の動きによって暗画素と明画素とが隣接することになったときの横電界の影響によって、リバースチルトドメインが発生しやすい状況にあるということができる。ただし、液晶分子の初期配向状態を考慮して検討すると、暗画素と明画素との位置関係によってリバースチルトドメインが発生する場合と発生しない場合とがある。
図6(a)は、液晶パネル100において互いに縦方向及び横方向に隣接する2×2の画素を示す図であり、図6(b)は、液晶パネル100を、図6(a)におけるp−q線を含む垂直面で破断したときの簡易断面図である。
図6に示すように、VA方式の液晶分子は、画素電極118とコモン電極108との電位差(液晶素子の印加電圧)がゼロである状態において、チルト角がθaで、チルト方位角がθb(=45度)で、初期配向しているものとする。ここで、リバースチルトドメインは、上述したように画素電極118同士の横電界に起因して発生することから、画素電極118が設けられた素子基板100aの側における液晶分子の振る舞いが問題となる。このため、液晶分子のチルト方位角及びチルト角については、画素電極118(素子基板100a)の側を基準にして規定する。
詳細には、チルト角θaとは、図6(b)に示すように、基板法線Svを基準にして、液晶分子の長軸Saのうち、画素電極118側の一端を固定点としてコモン電極108側の他端が傾斜したときに、液晶分子の長軸Saがなす角度とする。
一方、チルト方位角θbとは、データ線114の配列方向であるY方向に沿った基板垂直面を基準にして、液晶分子の長軸Sa及び基板法線Svを含む基板垂直面(p−q線を含む垂直面)がなす角度とする。なお、チルト方位角θbについては、画素電極118の側からコモン電極108に向けて平面視したときに、画面上方向(Y方向の反対方向)から、液晶分子の長軸の一端を始点として他端に向かう方向(図6(a)では右上方向)までを、時計回りで規定した角度とする。
また、同様に画素電極118の側から平面視したときに、液晶分子における画素電極側の一端から他端に向かう方向を便宜的にチルト方位の下流側と呼び、反対に他端から一端に向かう方向(図6(a)では左下方向)を便宜的にチルト方位の上流側と呼ぶことにする。
VA方式の液晶において、図6(a)に示すようにチルト方位角θbが45度である場合、自画素及び周辺画素において液晶分子が不安定な状態から自己画素だけ明画素に変化したとき、当該自己画素においてリバースチルトは、図6(c)に示すように、左辺及び下辺に沿った内周領域で発生する。よって、映像信号Vid-inで示される画像において暗画素と明画素とが隣接し、且つ、暗画素が、明画素に対して右上側、右側または上側に位置する場合、暗画素に相当する液晶素子に対し補正電圧を印加すれば、液晶分子の配向不良状態が発生しにくくなり、リバースチルトドメインは発生しにくくなる。
ここで、映像信号Vid-in(図22(a))と、映像信号Vid-out(図22(b))との通常の4倍速駆動での関係について説明する。図22(a),(b)には、1ラインの画像の画素を示しており、各矩形が1画素に対応している。ここにおいて、黒色で塗り潰して表す画素は暗画素であり、白色で塗り潰して表す画素は明画素である。
図22(b)において、映像信号Vid-inに対応する映像信号Vid-outにあっては、図中上から順に、第1,第2,第3,第4フィールドに対応する映像信号Vid-outをそれぞれ表している。
図22(a)に示すように、映像信号Vid-inは60Hzの供給速度で供給され、この映像信号Vid-inにより、第1フレーム、第2フレーム、第3フレームと進むにつれて、画像が図中左から右に向かって1画素ずつスクロール移動する画像の表示を指定する。この場合、映像信号Vid-outが出力されたときには、図22(b)に示すように、第1〜第4フィールドにより構成される1フレーム期間の全体で(つまり、16.67ミリ秒にわたって)、同一箇所にリスク境界が存在する。同一位置にリスク境界が長期間にわたって存在すると、上述したように液晶分子の配向不良状態が安定しやすくなり、その隣接画素においてはリバースチルトドメインが発生しやすい状態になる。そこで、映像信号Vid-inで指定される印加電圧がVth1を下回る場合に、Vth1以上の電圧に補正して液晶素子に印加すれば、その画素は暗画素でなくなるので、リスク境界が1フレーム期間全体で同一位置に存在することはない。
ここで、図23に示すような補正処理を考える。この補正処理では、1フレーム期間のうちの第1,第3フィールドにおいて、明画素に隣接する暗画素(図23に格子のハッチングで図示)の印加電圧を、中間階調に対応する電圧(ここでは、0Vと5.0Vとの中間である2.5Vとする。)に補正する。こうすれば、明画素と暗画素との境界であった箇所に第1,第3フィールドにおいて横電界が発生しないので、横電界の時間的連続性を分断することが可能である。この場合の補正対象画素の透過率の時系列変化は、図24(a)に実線で示す光学応答波形のようになる。1フレーム期間全体でみた液晶素子の透過率は、補正後の階調レベル(補正階調)に対応する補正電圧と、元の画像の階調レベル(以下、「オリジナル階調」という。)に対応する電圧とが交互に印加されたときの透過率を、1フレーム期間にわたって時間積分した透過率(以下、「積分透過率」という。)に相当する。この場合の積分透過率は、図24(a)に破線で示すとおりになる。
図24(a)は、VA方式の液晶のパネルを240Hzで駆動し、補正電圧を印加するフレーム(補正電圧印加フレーム)と、オリジナル階調に対応する電圧の印加フレームとを交互にしたときの積分透過率を示す表である。表内数字は積分透過率[%]を示す。オリジナル階調に対応する印加電圧が0Vであれば、第1,第3フィールドでの補正電圧(中間階調に対応する約2.51V)の印加により、積分透過率が0%→0.64%に変化するが、その変化は比較的小さい(図24(a)の「オリジナル階調:0」の場合に対応)。一方、オリジナル階調に対応する印加電圧が約1.569Vの場合、補正電圧(2.51V)の印加により、積分透過率が0.18%→5.865%という具合に大きく変化する(図24(a)の「オリジナル階調:高」の場合に対応)。このように積分透過率が大きく変化すると、補正電圧の印加による表示内容の変化がユーザーに知覚されやすくなる。よって、図23に示すような補正処理を行う場合、従来は、補正対象画素を、オリジナル階調の映像信号を指定する印加電圧が1.26V以下の画素に限定し(図24(b)に「使用可能範囲」で示した範囲)、さらに、補正電圧を2.2V程度に引き下げることが必要であった。しかし、この補正処理では、補正対象画素が限定的になり、更に、補正電圧として採用できる電圧範囲が狭いので、リバースチルトドメインの低減効果を十分に得られない。
そこで、本実施形態では、1フレーム期間の一部の期間を補正期間として、オリジナル階調に対応する印加電圧に応じてその印加電圧よりも高い補正電圧により補正処理を行う。一方、残りの期間においては、オリジナル階調に対応する印加電圧のまま(すなわち補正なし)とする。
図7は、本実施形態で採用するオリジナル階調に対応する印加電圧と補正階調に対応する補正電圧との関係を示す表である。表内数字は積分透過率[%]を示す。本実施形態では、図7に示すように、暗画素のオリジナル階調に対応する印加電圧が高いほど暗画素に対応する補正電圧を低くする。このような補正処理とすれば、図24を用いて説明したような、映像信号Vid-inで指定される印加電圧に応じた補正電圧としない場合に比べて、各フレーム期間の積分透過率の変化を抑えつつ、リバースチルトドメインの低減の効果を高くすることができる。具体的には、暗画素の印加電圧が0Vの場合、暗画素の印加電圧が低いため、強い横電界が発生しやすく、リバースチルトドメインが発生しやすい配向状態にあると考えられる。これに対し、補正電圧を第1及び第3フィールドで2.5Vに引き上げたとしても、図7に示すように1フレーム期間の積分透過率は0.64%であり、積分透過率の変化は0.64%に留まる。また、暗画素の印加電圧が0.314〜1.255Vの場合、補正電圧を第1及び第3フィールドで2.196Vとすれば、積分透過率は0.18〜0.67%程度に留まり、補正なしの場合の積分透過率からの変化は小さい。また、暗画素の印加電圧が1.596Vの場合、補正電圧を第1及び第3フィールドで1.882Vとすれば、積分透過率は0.46%程度に留まる。
以上のような補正処理とすれば、補正前後で積分透過率が0.7%以下となり、補正による表示内容の変化がユーザーに知覚されにくいと考えられる。本実施形態では、積分透過率が0.7%(第1閾値積分透過率)となるように補正電圧が定められるが、0.7%以外の積分透過率の値以下となるように補正電圧が定められてもよい。図7の表に太枠で囲んだ電圧の関係に従えば、リバースチルトドメインが発生しやすい低電位の暗画素については、リバースチルトドメインの低減効果を高めるために補正電圧を高くしても表示内容の変化は目立ちにくくなり、リバースチルトドメインが比較的発生しにくい比較的高電位の暗画素については、補正電圧を低くして表示内容の変化を目立ちにくくすることができる。
このような考えに基づいて、現フレームの映像信号Vid-inを処理して、液晶パネル100でリバースチルトドメインの発生を未然に防ぐための回路が、図1における映像処理回路30である。
次に、映像処理回路30の詳細について図3を参照して説明する。図3に示すように、映像処理回路30は、遅延回路302、境界検出部304、補正部306及びD/A変換器308を備える。図8及び図9は、境界検出部304における境界の検出手順を説明する図である。
遅延回路302は、FIFO(First In First Out:先入れ先出し)メモリーや多段のラッチ回路などにより構成され、上位装置から供給される映像信号Vid-inを蓄積して、所定時間経過後に読み出して映像信号Vid-dとして出力するものである。なお、遅延回路302における蓄積及び読出は、走査制御回路20によって制御される。
境界検出部304は、現フレーム境界検出部3041、前フレーム境界検出部3042、保存部3043、適用境界決定部3044、リスク境界検出部3045及び判別部3046を備える。
現フレーム境界検出部3041は、現フレームの映像信号Vid-inで示す画像を解析して、階調範囲aにある暗画素と階調範囲bにある明画素とが隣接する部分があるか否かを判別する。現フレーム境界検出部3041は、隣接する部分があると判別したとき、その隣接部分である境界を検出して、境界の位置情報を出力する。ここでは現フレーム境界検出部3041は、図8(b)に示すように、現フレームの映像信号Vid-inで示される画像を解析して、点線で示す位置にある境界を検出する。ここにおいて、映像信号Vid-inで示される画像は、階調範囲bにある明画素を背景として階調範囲aの暗画素からなるパターンが配置された画像である。
前フレーム境界検出部3042は、前フレーム(つまり現フレームの1フレーム前)の映像信号Vid-inで示される画像を解析して、暗画素と明画素とが隣接する部分を境界として検出する。前フレーム境界検出部3042は、映像信号Vid-inに基づいて現フレーム境界検出部3041と同じ手順の処理を実行して境界を検出し、検出した境界の位置情報を出力する。
保存部3043は、前フレーム境界検出部3042によって検出された境界の位置情報を保存して、1フレーム期間だけ遅延させて出力するものである。
よって、現フレーム境界検出部3041で検出される境界は現フレームに係るものであるのに対し、前フレーム境界検出部3042で検出されて保存部3043に保存される境界は、前フレームに係るものとなる。ここにおいて、前フレーム境界検出部3042は、図8(a)に示すように、前フレームの映像信号Vid-inで示される画像を解析して、点線で示す位置にある境界を検出していたものとする。図8(a)及び図8(b)から分かるように、映像信号Vid-inで示される画像は、階調範囲aの暗画素からなるパターンが階調範囲bにある明画素を背景に右方向にスクロール移動する画像である。
適用境界決定部3044は、現フレーム境界検出部3041によって検出された現フレーム画像の境界のうち、保存部3043に保存された前フレーム画像の境界と同じ部分を除外したものを、適用境界として決定する。すなわち、適用境界は、前フレームから現フレームにかけて変化した境界であり、換言すれば、前フレームでは存在せず、かつ、現フレームでは存在する境界と換言される。よって、適用境界決定部3044は、図8(c)に点線で示した位置の境界を適用境界として決定する。
リスク境界検出部3045は、現フレームの映像信号Vid-inで示す画像を解析して、階調範囲aにある暗画素と階調範囲bにある明画素とが垂直または水平方向で隣接する部分があるか否かを判別する。そして、リスク境界検出部3045は、暗画素が上側に位置し明画素が下側に位置する部分と、暗画素が右側に位置し明画素が左側に位置する部分とをリスク境界として検出し、検出したリスク境界の位置情報を出力する。ここではリスク境界検出部3045は、図9(a)に示すように、現フレームの映像信号Vid-inで示される画像を解析して、点線で示した位置の境界をリスク境界として決定する。
判別部3046は、遅延回路302により遅延して出力された現フレームの映像信号Vid-dで示す画像における各画素が、適用境界決定部3044により決定された適用境界であり、且つ、リスク境界検出部3045により検出されたリスク境界に該当する境界(以下、「補正対象境界」という。)に接する暗画素であるか否かを判別する。判別部3046は、その判別結果が「Yes」である場合には、この暗画素について、出力信号のフラグQを“1”として出力する。一方で、判別部3046は、判別結果が「No」である場合、この暗画素について、出力信号のフラグQを“0”として出力する。ここでは判別部3046は、図9(b)に破線で示す補正対象境界に接する暗画素(格子状のハッチングで示す。)について出力信号のフラグQを“1”として出力し、それ以外の画素について出力信号のフラグQを“0”として出力する。
境界検出部304の構成の説明は以上である。
補正部306は、映像信号Vid-dの階調レベルが予め決められた第1階調レベル(例えば、印加電圧1.6Vに対応する階調レベル)以下の場合に、判別部3046から供給されるフラグQが“1”であるときには、1フレーム期間のうち第1及び第3フィールドにおいて、補正対象境界に接する暗画素からこの境界の反対方向に連続するM個(Mは2以上の整数。ここではM=3とする。)の暗画素の映像信号Vid-dを補正し、これを映像信号Vid-outとして出力する。一方、補正部306は、映像信号Vid-dの階調レベルが第1階調レベルを超える暗画素である場合、判別部3046から供給されるフラグQが“1”であるときの第2及び第4フィールドに相当する期間の場合、及び判別部3046から供給されるフラグQが“0”である場合には、映像信号を補正することなく、映像信号Vid-dをそのまま映像信号Vid-outとして出力する。ここでは、補正部306は、図10に右下がりの斜線で示した暗画素の映像信号を補正する。映像信号Vid-inが、図11(a)に示すように、1フレーム、第2フレーム、第3フレームと進むにつれて、画像が図中左から右に向かって1画素ずつスクロール移動する画像の表示を指定するものである場合、補正部306は、図11(b)に示すように、各フレームの第1、第3フィールドにおいて補正対象画素の映像信号を補正する。ここにおいて、図11(b)に示すように、補正対象境界に隣接する暗画素をp1とし、暗画素p1から補正対象境界の反対方向に暗画素p2,p3が順に並んでいるものとする。
次に補正部306がどのような補正電圧を指定する映像信号に補正するのかを、図12を参照しつつ説明する。図12に示すように、補正前において、暗画素p1の映像信号により指定される印加電圧が0.9V、暗画素p2の映像信号により指定される印加電圧が1.6V、暗画素p3の映像信号により指定される印加電圧が0Vであったとする。この場合、補正部306は、これら各暗画素の印加電圧を図7の表の「オリジナル階調に対応する印加電圧」に対応させて、補正電圧を設定する。よって、補正部306は、第1、第3フィールドにおいて、暗画素p1の映像信号を補正電圧2.2Vを指定する映像信号に補正し、暗画素p2の映像信号を補正電圧1.9Vを指定する映像信号に補正し、暗画素p3の映像信号を補正電圧2.5Vを指定する映像信号に補正する。
なお補正部306は、例えば補正前の映像信号の階調レベルと補正後の映像信号の階調レベルとの関係を規定したルックアップテーブルを参照して、補正後の映像信号の階調レベルを決定するとよい。
補正部306の補正処理の説明は以上である。
D/A変換器308は、デジタルデータである映像信号Vid-outを、アナログのデータ信号Vxに変換する。本実施形態では、面反転方式としているので、データ信号Vxの極性は、液晶パネル100で1コマ分の書き替え毎に切り替えられる。
次に、液晶表示装置1の表示動作について説明すると、上位装置からは映像信号Vid-inが、フレームにわたって1行1列〜1行n列、2行1列〜2行n列、3行1列〜3行n列、…、m行1列〜m行n列の画素の順番で、供給される。映像処理回路30は、映像信号Vid-inを遅延・補正等の処理をして映像信号Vid-outとして出力する。
ここで、1行1列〜1行n列の映像信号Vid-outが出力される水平有効走査期間(Ha)でみたときに、処理された映像信号Vid-outは、奇数フィールドか偶数フィールドかに応じてフィールド毎に書込極性が入れ替わるように、D/A変換器308によって、図5(b)で示すように正極性または負極性のデータ信号Vxに変換される。第1フィールドでは正極性のデータ信号に変換される。このデータ信号Vxは、データ線駆動回路140によって1〜n列目のデータ線114にデータ信号X1〜Xnとしてサンプリングされる。
一方、1行1列〜1行n列の映像信号Vid-outが出力される水平走査期間では、走査制御回路20が走査線駆動回路130に対し走査信号Y1だけをHレベルとなるように制御する。走査信号Y1がHレベルであれば、1行目のTFT116がオン状態になるので、データ線114にサンプリングされたデータ信号は、オン状態にあるTFT116を介して画素電極118に印加される。これにより、1行1列〜1行n列の液晶素子には、それぞれ映像信号Vid-outで指定された階調レベルに応じた正極性電圧が書き込まれる。
続いて、2行1列〜2行n列の映像信号Vid-inは、同様に映像処理回路30によって処理されて、映像信号Vid-outとして出力されるとともに、D/A変換器308によって正極性のデータ信号に変換された上で、データ線駆動回路140によって1〜n列目のデータ線114にサンプリングされる。
2行1列〜2行n列の映像信号Vid-outが出力される水平走査期間では、走査線駆動回路130によって走査信号Y2だけがHレベルとなるので、データ線114にサンプリングされたデータ信号は、オン状態にある2行目のTFT116を介して画素電極118に印加される。これにより、2行1列〜2行n列の液晶素子には、それぞれ映像信号Vid-outで指定された階調レベルに応じた正極性電圧が書き込まれる。
以下同様な書込動作が3、4、…、m行目に対して実行され、これにより、各液晶素子に、映像信号Vid-outで指定された階調レベルに応じた電圧が書き込まれて、映像信号Vid-inで規定される透過像が作成されることなる。
次のフィールドでは、データ信号の極性反転によって映像信号Vid-outが負極性のデータ信号に変換される以外、同様な書込動作が実行される。
図5(b)は、映像処理回路30から、水平走査期間(H)にわたって1行1列〜1行n列の映像信号Vid-outが出力されたときの第1,第2フィールドのデータ信号Vxの一例を示す電圧波形図である。本実施形態では、ノーマリーブラックモードとしているので、データ信号Vxは、正極性であれば、基準電圧Vcntに対し、映像処理回路30によって処理された階調レベルに応じた分だけ高位側の電圧(図において上矢印(↑)で示す)になり、負極性であれば、基準電圧Vcntに対し、階調レベルに応じた分だけ低位側の電圧(図において下矢印(↓)で示す)になる。
詳細には、データ信号Vxの電圧は、正極性であれば、白に相当する電圧Vw(+)から黒に相当する電圧Vb(+)までの範囲で、一方、負極性であれば、白に相当する電圧Vw(-)から黒に相当する電圧Vb(-)までの範囲で、それぞれ基準電圧Vcntから階調に応じた分だけ偏位させた電圧となる。
電圧Vw(+)及び電圧Vw(-)は、電圧Vcntを中心に互いに対称の関係にある。電圧Vb(+)及びVb(-)についても電圧Vcntを中心に互いに対称の関係にある。
なお、図5(b)は、データ信号Vxの電圧波形を示すものであって、液晶素子120に印加される電圧(画素電極118とコモン電極108との電位差)とは異なる。また、図5(b)におけるデータ信号の電圧の縦スケールは、図5(a)における走査信号等の電圧波形と比較して拡大してある。
以上説明した第1実施形態の映像処理回路30では、1フレーム期間の一部を補正期間とし、暗画素の映像信号を、オリジナル階調の映像信号で指定される印加電圧に応じた補正電圧を指定する映像信号に補正する。その際、映像処理回路30では、印加電圧が低いほど高い補正電圧を指定する映像信号に補正する。オリジナル階調が低く印加電圧が低い場合には、映像処理回路30では、リバースチルトドメインの低減効果を高めるため大きく印加電圧を引き上げる補正電圧を採用するが、補正前後で積分透過率は0.7%以下に抑えられ、補正による表示内容の変化はユーザーに知覚されにくい。一方オリジナル階調が高く印加電圧が高い場合においては、リバースチルトドメインが比較的発生しにくいから、補正前後で積分透過率が0.7%以下になるように補正電圧を低く設定しても、リバースチルトドメインは発生しにくい。これにより、1フレーム期間において同一位置にリスク境界が継続して存在しないようになるだけでなく、図23で説明した補正処理に比べて、リバースチルトドメインを発生しにくくするとともに積分透過率の変化を抑えられ、表示期間毎の液晶素子の透過率変化を抑えつつリバースチルトドメインを低減させるように、各表示期間に対応した映像信号を補正することができる。
<第1実施形態の変形例1>
上述した第1実施形態では、補正部306は、補正対象となる暗画素の補正電圧をその暗画素の印加電圧に応じて個別に設定していたが、一の補正対象境界から連続するM個の暗画素のうちいずれかの暗画素に基づいて設定した補正電圧を、これらM個の暗画素で共通に用いてもよい。例えば補正部306は、M個の暗画素のうち印加電圧が最も高い暗画素に応じた補正電圧に設定する。図13に示すように、補正前において、暗画素p1の映像信号により指定される印加電圧が0.9V、暗画素p2の映像信号により指定される印加電圧が1.6V、暗画素p3の映像信号により指定される印加電圧が0Vであったとする。この場合補正部306は、印加電圧が最も高い暗画素p2に応じて補正電圧を設定し、ここでは1.9Vとする。そして補正部306は、暗画素p1,p2及びp3をそれぞれ補正電圧1.9Vを指定する映像信号に補正する。要するに補正部306は、M個の暗画素に対応した補正電圧のうち最も低い補正電圧を共通に用いる。この構成によれば、補正部306はM個の暗画素から最低電圧の画素を特定して補正電圧を設定すればよいから、暗画素毎に個別に補正電圧を設定する場合に比べて必要な演算処理の量が減る。
<第1実施形態の変形例2>
上述した第1実施形態では、映像処理回路30は、補正対象境界に接する暗画素からこの境界の反対方向へ連続するM(M=3)個の暗画素を補正対象画素としていたが、補正対象画素数Mはいくつであってもよい。具体的には、映像処理回路30は、M=1として補正対象境界に接する暗画素のみの映像信号を補正してもよいし、M=2又はM=4以上として、補正対象境界に接する暗画素からこの境界の反対方向へ連続するM個の暗画素の映像信号を補正してもよい。
<第1実施形態の変形例3>
上述した実施形態では、VA方式においてチルト方位角θbが45度である場合を例にとって説明したが、チルト方位角θbが別の角度であってもよい。この場合であってもチルト方位角θbに応じてリスク境界検出部3045が検出するリスク境界が異なるだけであり、それ以外は第1実施形態と同様にして映像処理回路30は動作すればよい。
チルト方位角θbが225度であれば、暗画素と明画素とが隣接する場合であって、当該暗画素が、当該明画素に対して反対に左側又は下側に位置する場合、当該暗画素を補正対象画素とすればよい。チルト方位角θbが90度であれば、暗画素と明画素とが隣接する場合であって、当該暗画素が、当該明画素に対して反対に右側、下側又は上側に位置する場合、当該暗画素を補正対象画素とすればよい。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
この実施形態では、映像処理回路30は、暗画素を補正対象とするのではなく明画素を補正対象とする。そして、映像処理回路30は、上述した実施形態と同様、1フレーム期間の一部を補正期間とし、明画素の印加電圧に応じた補正電圧を設定する。具体的には、映像処理回路30は、入力映像信号で指定される明画素の印加電圧が低いほど補正電圧を高くする。
以下の説明において、第1実施形態と同じ構成については同一の符号を付して表し、その説明については適宜省略する。
具体的には、映像処理回路30は、映像信号Vid-inで指定される印加電圧が低いほど明画素に対応する補正電圧を高くする。このような補正処理とすれば、上述した第1実施形態と同様の理由により、映像信号Vid-inで指定される印加電圧に応じた補正電圧としない場合に比べて、各フレームで補正による表示内容の変化を目立ちにくくしつつ、リバースチルトドメインの低減効果を高くすることができる。具体的には、補正前後で積分透過率が95%以上となるように明画素の補正処理が行われれば、補正による表示内容の変化はユーザーに知覚されにくいと考えられる。本実施形態では、積分透過率が95%(第2閾値積分透過率)以上となるように補正電圧が定められるが、95%以外の積分透過率の値以上となるように補正電圧が定められてもよい。これにより、リバースチルトドメインが発生しやすい高電位の明画素については、リバースチルトドメインの低減効果を高めるために補正電圧を低くしても表示内容の変化は目立ちにくくなり、リバースチルトドメインが発生しにくい比較的低い電位の明画素については、補正電圧を高くして表示内容の変化を目立ちにくくすることができる。
なお、本実施形態でも、補正部306は第1及び第3フィールドにおいて映像信号を補正し、第2及び第4フィールドにおいて映像信号を補正しない。
本実施形態の映像処理回路30の構成について、上述の第1実施形態と相違する内容を説明する。
判別部3046は、遅延回路302により遅延して出力された現フレームの映像信号Vid-dで示す画像における各画素が、補正対象境界に接する明画素であるか否かを判別する。判別部3046は、その判別結果が「Yes」である場合には、この明画素について、出力信号のフラグQを“1”として出力する。一方で、判別部3046は、判別結果が「No」である場合、この明画素について、出力信号のフラグQを“0”として出力する。
補正部306は、映像信号Vid-dの階調レベルが予め決められた第2階調レベル(例えば3.4Vに対応する階調レベル)以上の場合に、判別部3046から供給されるフラグQが“1”であるときには、1フレーム期間のうち第1及び第3フィールドにおいて、補正対象境界に接する明画素からこの境界の反対方向に連続するN個(Nは2以上の整数。ここではN=3とする。)の明画素の映像信号Vid-dを補正し、これを映像信号Vid-outとして出力する。一方、補正部306は、映像信号Vid-dの階調レベルが第2階調レベル未満の明画素である場合、判別部3046から供給されるフラグQが“1”であるときの第2及び第4フィールドに相当する期間の場合、及び判別部3046から供給されるフラグQが“0”である場合には、映像信号を補正することなく、映像信号Vid-dをそのまま映像信号Vid-outとして出力する。ここでは、補正部306は、図14にドットで示した明画素の映像信号を補正する。映像信号Vid-inが、図15(a)に示すように、1フレーム、第2フレーム、第3フレームと進むにつれて、画像が図中左から右に向かって1画素ずつスクロール移動する画像の表示を指定するものである場合、補正部306は、図15(b)に示すように、各フレームの第1、第3フィールドにおいて補正対象画素の映像信号を補正する。ここにおいて、図15(b)に示すように、補正対象境界に隣接する明画素をp4とし、明画素p4から補正対象境界の反対方向に明画素p5,p6が順に並んでいるものとする。
次に補正部306がどのような補正電圧を指定する映像信号に補正するのかを、図16を参照しつつ説明する。図16に示すように、補正前において、明画素p4の映像信号により指定される印加電圧が4.8V、明画素p5の映像信号により指定される印加電圧が4.6V、明画素p6の映像信号により指定される印加電圧が4.1Vであったとする。この場合、補正部306は、第1、第3フィールドにおいて、明画素p4の映像信号を補正電圧3.6Vを指定する映像信号に補正し、明画素p5の映像信号を補正電圧3.7Vを指定する映像信号に補正し、明画素p6の映像信号を補正電圧3.8Vを指定する映像信号に補正する。
以上説明した第2実施形態の映像処理回路30では、1フレーム期間の一部を補正期間とし、明画素の映像信号をオリジナル階調の映像信号で指定される印加電圧に応じた補正電圧を指定する映像信号に補正する。その際、映像処理回路30では、明画素の映像信号により指定される印加電圧が高いほど低い補正電圧を指定する映像信号に補正する。オリジナル階調が高く印加電圧が高い場合には、映像処理回路30では、リバースチルトドメインの低減効果を高めるために大きく印加電圧を引き下げる補正電圧を採用するが、補正前後で積分透過率は95%以上となり、補正による表示内容の変化はユーザーに知覚されにくい。一方、オリジナル階調が低く印加電圧が低い場合においては、リバースチルトドメインが比較的発生しにくいから、補正前後で積分透過率が95%以上になるように補正電圧を高く設定しても、リバースチルトドメインは発生しにくい。これにより、本実施形態の映像処理回路30によれば、上述した第1実施形態と同様の理由により、表示期間毎の液晶素子の透過率変化を抑えつつリバースチルトドメインを低減させるように、各表示期間に対応した映像信号を補正することができる。
<第2実施形態の変形例1>
上述した第2実施形態では、補正部306は、補正対象となる明画素の補正電圧をその明画素の印加電圧に応じて個別に設定していたが、一の補正対象境界から連続するN個の明画素のうちいずれかの明画素に基づいて設定した補正電圧を、これらN個の明画素で共通に用いてもよい。例えば補正部306は、N個の明画素のうち印加電圧が最も低い明画素に応じた補正電圧に設定するように映像信号を補正する。図17に示すように、補正前において、明画素p4の映像信号により指定される印加電圧が4.8V、明画素p5の映像信号により指定される印加電圧が4.6V、明画素p6の映像信号により指定される印加電圧が4.1Vであったとする。この場合補正部306は、印加電圧が最も低い明画素p6に応じて補正電圧を設定し、ここでは3.8Vとする。そして補正部306は、明画素p4,p5及びp6をそれぞれ補正電圧3.8Vを指定する映像信号に補正する。要するに補正部306は、N個の明画素に対応した補正電圧のうち最も高い補正電圧を共通に用いる。この構成2よれば、補正部306はN個の明画素から最高電圧の画素を特定して補正電圧を設定すればよいから、明画素毎に個別に補正電圧を設定する場合に比べて必要な演算処理の量が減る。
<第2実施形態の変形例2>
上述した第2実施形態では、映像処理回路30は、補正対象境界に接する明画素からこの境界の反対方向へ連続するN(N=3)個の明画素を補正対象画素としていたが、補正対象画素数Nはいくつであってもよい。具体的には、映像処理回路30は、N=1として補正対象境界に接する明画素のみの映像信号を補正してもよいし、N=2又はN=4以上として、補正対象境界に接する明画素からこの境界の反対方向へ連続するN個の明画素の映像信号を補正してもよい。
<第2実施形態の変形例3>
上述した第2実施形態では、VA方式においてチルト方位角θbが45度である場合を例にとって説明したが、<第1実施形態の変形例3>の項でも説明したように、チルト方位角θbが別の角度であってもよい。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
この実施形態では、映像処理回路30は、上述した第1実施形態のように暗画素を補正対象とするともに、上述した第2実施形態のように明画素を補正対象とする。すなわち映像処理回路30は、上述した第1及び第2実施形態で説明した双方の構成を有するとともに、これら各実施形態で説明した動作の双方を行えばよい。
以下の説明において、第1実施形態及び第2実施形態と同じ構成については同一の符号を付して表し、その説明については適宜省略する。続いて、本実施形態の映像処理回路30の構成について、上述の第1実施形態及び第2実施形態と相違する内容を説明する。
判別部3046は、遅延回路302により遅延して出力された現フレームの映像信号Vid-dで示す画像における各画素が、補正対象境界に接する暗画素又は明画素のいずれかであるか否かを判別する。判別部3046は、その判別結果が「Yes」である場合には、この明画素について、出力信号のフラグQを“1”として出力する。一方で、判別部3046は、判別結果が「No」である場合、この明画素について、出力信号のフラグQを“0”として出力する。
補正部306は、判別部3046から供給されるフラグQが“1”である場合、補正対象境界に接する画素が暗画素であれば、上述した第1実施形態で説明した手順によりこの暗画素の映像信号を補正し、補正対象境界に接する画素が明画素であれば、上述した第2実施形態で説明した手順によりこの明画素の映像信号を補正する。ここで、補正部306は、図8(a)及び図8(b)に示すように変化する映像信号Vid-dで示す画像については、図18に右下がりの斜線で示した暗画素及びドットで示した明画素の映像信号を補正する。映像信号Vid-inが、図19(a)に示すように、1フレーム、第2フレーム、第3フレームと進むにつれて、画像が図中左から右に向かって1画素ずつスクロール移動する画像の表示を指定するものである場合、補正部306は、図19(b)に示すように、各フレームの第1、第3フィールドにおいて補正対象画素の映像信号を補正する。暗画素p1〜p3及び明画素p4〜p6の意味及び補正処理の内容は、上述した第1及び第2実施形態と同じである。
以上説明した第3実施形態の映像処理回路30によれば、第1及び2実施形態と同等の効果を奏するとともに、隣接する暗画素及び明画素のそれぞれを横電界の強度を低くする方向に補正することができるので、暗画素及び明画素の補正による映像信号の変化を抑えつつ、リバースチルトドメインを低減する効果を大きくすることができる。
<第3実施形態の変形例>
上述した第1実施形態の変形例1〜3及び上述した第2実施形態の変形例1〜3の構成は、この第3実施形態の映像処理回路30にも適用することができる。
<変形例>
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。以下、上述した第1〜第3実施形態で共通に採用することができる変形例を主に説明する。また、以下に示す変形例は、各々を適宜に組み合わせてもよい。
(変形例1)
上述した各実施形態において、映像処理回路30は、現フレームにおいて暗画素と明画素とが隣接する境界を検出し、該検出した境界のうち、前フレームから現フレームにかけて1画素(縦又は横方向)だけ移動したリスク境界に接する画素を補正対象としてもよい。既に説明したように、明画素を背景とした暗画素の領域がフレーム毎に2画素以上ずつ移動するときに、このような尾引き現象は顕在化しにくい。そこで、映像処理回路30の適用境界決定部3044は、前フレームから現フレームにかけて変化した境界のうち、前フレームから現フレームにかけて1画素だけ移動した境界を適用境界と決定し、それ以外の境界を適用境界としない。この変形例1の構成によれば、補正部306は、前フレームから現フレームにかけて1画素だけ移動した境界を適用境界に該当する補正対象境界に基づいて、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合が目立ちやすい画素に絞って、映像信号を補正することができる。これにより、リバースチルトドメインの低減効果を享受しつつ、映像信号の補正による表示内容の変化の発生を更に抑えることができる。
(変形例2)
上述した各実施形態において、映像処理回路30は、液晶素子120の温度に応じた補正電圧を設定するようにしてもよい。例えば液晶表示装置1は液晶パネル100の温度を検知する温度センサーを予め有しているものとする。そして補正部306は、温度センサーにより検知された温度に応じた補正電圧を設定する。
液晶分子には温度に応じて粘度が変化するという特性があり、同じ電圧を液晶素子に印加した場合であっても、温度が低いほど粘度が高くなり液晶素子の透過率は変化しにくい。そこで補正部306は、暗画素の映像信号を補正する場合には、温度センサーにより検知された温度が低いほど補正電圧を高くするとよい。また、補正部306は、明画素の映像信号を補正する場合には、温度センサーにより検知された温度が低いほど補正電圧を低くしてもよい。補正部306は、例えばオリジナル階調から補正電圧を設定するとこの補正電圧に温度に応じたパラメータを作用させて、最終的な補正電圧を設定する。最終的な補正電圧の設定方法について具体的手法は特に問わないが、例えば補正部306は、暗画素については温度が低いほど印加電圧を高くするように、補正電圧を所定割合(例えば10%)だけかさ上げしてもよい。また、温度とかさ上げ分との対応関係を規定したテーブルを予め記憶していて、補正部306がこのテーブルを参照して最終的な補正電圧を設定してもよい。補正部306が明画素については温度が低いほど補正電圧を低くする場合にも、これと同様の構成を採ることができる。
なお、補正部306は、液晶素子120の温度を示す情報を取得し、取得した情報が示す温度に応じて補正電圧を設定すればよく、上記以外の位置に設けられた温度センサーから温度を示す情報を取得してもよい。
(変形例3)
上述した各実施形態の映像処理回路30では、1フレームを構成する4つのフィールドのうち、第1及び第3フィールドを補正期間とし、第2及び第4フィールドを非補正期間としていたが、例えば、第2及び第4フィールドを補正期間とし、第1及び第3フィールドを非補正期間としてもよい。また、映像処理回路30は、映像信号を補正するフィールド数をいくつにしてもよく、この場合であっても、映像処理回路30は補正期間と非補正期間とを交互にして、映像信号を補正するとよい。
また、映像処理回路30は、1フレーム期間のすべてのフィールドで映像信号を補正してもよいが、少なくとも一部の期間においては、液晶素子120の印加電圧に応じた補正電圧を指定する映像信号に補正する。
他の期間とで補正電圧を異ならせるようにする。
また、上述の第3実施形態のように映像処理回路30が暗画素及び明画素を補正する場合、暗画素については第1、第3フィールドで補正し、明画素については第2、第4フィールドで補正するなど、暗画素と明画素とで補正期間を異ならせてもよい。
(変形例4)
上述した各実施形態では、映像処理回路30は、補正対象境界の条件として、適用境界であり、且つ、リスク境界に該当することを条件としていた。これに代えて、映像処理回路30は、適用境界又はリスク境界の一方を補正対象境界の条件から除外してもよい。すなわち映像処理回路30は、適用境界を補正対象境界としてもよいし、リスク境界を補正対象境界としてもよい。また、映像処理回路30は、適用境界及びリスク境界の双方を補正対象境界の条件から除外してもよい。すなわち映像処理回路30は、隣接する暗画素と明画素との境界のすべてを補正対象境界としてもよい。本発明では、隣接する暗画素と明画素との境界の一部又は全部を補正対象境界とすることができる。どの条件を満たす境界を補正対象境界とするかについては、例えば、補正画素数とリバースチルトドメインの低減効果とのバランスに応じて予め決められればよい。
なお、映像処理回路30は、適用境界又はリスク境界を検出する必要のない場合は、境界検出に必要な構成を有していなくてよい。
(変形例5)
上述した各実施形態において、暗画素は液晶素子120に対する印加電圧が電圧範囲Aにある画素であり、明画素は液晶素子120の印加電圧が電圧範囲Bにある画素であったが、暗画素及び明画素はこれ以外の条件によって決められてもよい。例えば、液晶素子120の印加電圧(第1電圧)が予め決められた閾値電圧(第3閾値電圧)以上である画素を暗画素(第1画素)とし、液晶素子120の印加電圧(第2電圧)がこの閾値電圧よりも大きい閾値電圧(第4閾値電圧)以上である画素を明画素(第2画素)としてもよい。暗画素及び明画素は、隣接する2つの画素であって、液晶素子120の或る印加電圧を指定する画素と、液晶素子120に対してこれよりも大きい印加電圧を指定する画素との組み合わせで構成され、それ以外の条件については変更されてもよい。
(変形例6)
上述した各実施形態において、「境界に接している」とは、画素の一辺が境界に接している場合のことをいっていたが、画素の一角において縦横に連続する境界が位置している場合も含むようにしてもよい。このようにすれば、上述した各実施形態の場合に比べて補正画素数が増加するものの、例えば画像が斜めに移動した場合におけるリバースチルトドメインの低減効果が高まると考えられる。
(変形例7)
補正部306が映像信号を補正する場合に、表示領域101の画像の明るさに応じた階調レベルの映像信号に補正してもよい。例えば、補正部306は、表示領域101の明るさの指標となる情報を取得し、取得した情報により定まる明るさのレベルが高い(つまり、明るい)ほど、補正後の映像信号の階調レベルを高くする。このようにするのは、表示領域101が明るいほど、補正による階調レベルの変化が目立ちにくいためであり、リバーススチルトドメインの低減を優先させるために補正後の階調レベルを高くしても表示内容の変化がユーザーに知覚されにくい、ということである。表示領域101の明るさの指標となる情報としては、表示領域101周辺の映像表示環境の明るさ(例えば照度)がある。この場合、液晶表示装置1に設けられた光センサーの検知結果を補正部306が取得して、補正部306は補正後の階調レベルを決定すればよい。これ以外にも、補正部306は、入力映像信号の階調レベルを、明るさの指標となる情報(例えば、1フレームの入力映像信号の階調レベルの平均値)として取得してもよい。高階調レベルの映像信号の画像を表示する場合ほど、表示領域101も明るくなるからである。また、補正部306は、表示領域101に表示される画像の明るさ又はコントラスト比を規定する複数の映像表示モードのいずれかを指定するモード情報を取得してもよい。補正部306は、映像表示モードで定まる輝度又はコントラスト比に応じた補正量を用いる。この場合、補正部306は、いわゆるダイナミックモード>通常モード>省電力モードの順で階調レベルを高くするといった具合に、表示モードに応じた階調レベルの映像信号に補正すればよい。
また、補正後の映像信号(液晶素子120の印加電圧)の決定の仕方について、補正部306は、ルックアップテーブルを参照する構成のほか、演算式を用いて算出する構成などであってもよい。
(変形例8)
上述した各実施形態では、液晶105にVA方式を用いた例について説明したがTN方式としてもよい。
(変形例9)
上述した各実施形態の液晶表示装置1が、R(赤)色、G(緑)色、B(青)色といった複数の色成分の画像を表示可能である場合、色成分毎に補正電圧を異ならせてもよい。例えばG色は、R色及びB色に比べて補正による映像信号の変化がユーザーに知覚されにくいので、映像処理回路30は補正による印加電圧の変化を大きくしてもよい。
(変形例10)
また、本発明の映像処理回路は、4倍速駆動に限られず、例えば2倍速や8倍速駆動などの倍速駆動を採用する液晶表示装置にも適用可能である。また、本発明の映像処理回路は、倍速駆動を採用する液晶表示装置に適用されるものでなくてもよい。例えば、映像処理回路は、1コマ分の映像信号Vid-inに対応した表示期間(例えば、複数フレーム期間)の少なくとも一部を補正期間(例えば、1フレーム期間)とすればよい。
(変形例11)
上述した各実施形態において、映像信号Vid-inは、画素の階調レベルを指定するものとしたが、液晶素子の印加電圧を直接的に指定するものとしてもよい。映像信号Vid-inが液晶素子の印加電圧を指定する場合、指定される印加電圧によって境界を判別して、電圧を補正する構成とすればよい。
また、各実施形態において、液晶素子120は、透過型に限られず、反射型であってもよい。
<電子機器>
次に、上述した各実施形態に係る液晶表示装置を用いた電子機器の一例として、液晶パネル100をライトバルブとして用いた投射型表示装置(プロジェクター)について説明する。図20は、このプロジェクターの構成を示す平面図である。
この図に示すように、プロジェクター2100の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット2102が設けられている。このランプユニット2102から射出された投射光は、内部に配置された3枚のミラー2106及び2枚のダイクロイックミラー2108によってR色、G色、B色の3原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ100R、100G及び100Bにそれぞれ導かれる。なお、B色の光は、他のR色やG色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ2122、リレーレンズ2123及び出射レンズ2124からなるリレーレンズ系2121を介して導かれる。
このプロジェクター2100では、液晶パネル100を含む液晶表示装置が、R色、G色、B色のそれぞれに対応して3組設けられる。ライトバルブ100R、100G及び100Bの構成は、上述した液晶パネル100と同様である。R色、G色、B色のそれぞれの原色成分の階調レベルを指定するに映像信号がそれぞれ外部上位回路から供給されて、ライトバルブ100R、100G及び100がそれぞれ駆動される構成となっている。
ライトバルブ100R、100G、100Bによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム2112に3方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム2112において、R色及びB色の光は90度に屈折する一方、G色の光は直進する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン2120には、投射レンズ2114によってカラー画像が投射されることとなる。
なお、ライトバルブ100R、100G及び100Bには、ダイクロイックミラー2108によって、R色、G色、B色のそれぞれに対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。また、ライトバルブ100R、100Bの透過像は、ダイクロイックプリズム2112により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ100Gの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ100R、100Bによる水平走査方向は、ライトバルブ100Gによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。
電子機器としては、図20を参照して説明したプロジェクターの他にも、テレビジョンや、ビューファインダー型・モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、上記液晶表示装置が適用可能なのは言うまでもない。
1…液晶表示装置、30…映像処理回路、100…液晶パネル、100a…素子基板、100b…対向基板、105…液晶、108…コモン電極、118…画素電極、120…液晶素子、302…遅延回路、304…境界検出部、3041…現フレーム境界検出部、3042…前フレーム境界検出部、3043…保存部、3044…適用境界決定部、3045…リスク境界検出部、3046…判別部、306…補正部、308…D/A変換器、2100…プロジェクター

Claims (14)

  1. 画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路であって、
    入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出する境界検出部と、
    前記境界検出部により検出された境界に接する前記第1画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧よりも高い補正電圧であって、当該印加電圧が高いほど低い補正電圧を指定する映像信号に補正する補正部と
    を備えることを特徴とする映像処理回路。
  2. 前記補正部は、
    前記境界検出部により検出された境界に接する前記第2画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号に対応した表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧に応じた当該印加電圧よりも低い補正電圧を指定する映像信号に補正する
    ことを特徴とする請求項1に記載の映像処理回路。
  3. 前記補正部は、
    前記境界検出部により検出された境界に接する前記第1画素から当該境界の反対方向に連続するM個(Mは2以上の整数)の画素の前記映像信号を、当該M個の前記第1画素のうちいずれか1の前記第1画素に応じた前記補正電圧を指定する映像信号に補正する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の映像処理回路。
  4. 画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路であって、
    入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出する境界検出部と、
    前記境界検出部により検出された境界に接する前記第2画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧よりも低い補正電圧であって、当該印加電圧が低いほど高い補正電圧を指定する映像信号に補正する補正部と
    を備えることを特徴とする映像処理回路。
  5. 前記補正部は、
    前記境界検出部により検出された境界に接する前記第2画素から当該境界の反対方向に連続するN個(Nは2以上の整数)の画素の前記映像信号を、当該N個の前記第2画素のうちいずれか1の前記第2画素に応じた前記補正電圧を指定する映像信号に補正する
    ことを特徴とする請求項に記載の映像処理回路。
  6. 画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路であって、
    入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出する境界検出部と、
    前記境界検出部により検出された境界に接する前記第1画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧に応じた当該印加電圧よりも高い補正電圧を指定する映像信号に補正する補正部であって、前記第1画素の前記印加電圧に関わらず、前記補正電圧を印加したときの前記液晶素子の透過率を前記表示期間にわたって時間積分した積分透過率が第1閾値以下となるように、前記第1画素に対応する前記映像信号を補正する補正部と
    を備えることを特徴とする映像処理回路。
  7. 画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路であって、
    入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出する境界検出部と、
    前記境界検出部により検出された境界に接する前記第2画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧に応じた当該印加電圧よりも低い補正電圧を指定する映像信号に補正する補正部であって、前記第2画素の前記印加電圧に関わらず、前記補正電圧を印加したときの前記液晶素子の透過率を前記表示期間にわたって時間積分した積分透過率が第2閾値以上となるように、前記第2画素に対応する前記映像信号を補正する補正部と
    を備えることを特徴とする映像処理回路。
  8. 前記補正部は、
    前記液晶素子の温度を示す情報を取得し、取得した情報が示す温度に応じて前記補正電圧を異ならせる
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の映像処理回路。
  9. 画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理方法であって、
    入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出し、
    検出した境界に接する前記第1画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧よりも高い補正電圧であって、当該印加電圧が高いほど低い補正電圧を指定する映像信号に補正する
    ことを特徴とする映像処理方法。
  10. 画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理方法であって、
    入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出し、
    検出した境界に接する前記第1画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧に応じた当該印加電圧よりも高い補正電圧を指定する映像信号に補正し、前記第1画素の前記印加電圧に関わらず、前記補正電圧を印加したときの前記液晶素子の透過率を前記表示期間にわたって時間積分した積分透過率が第1閾値以下となるように、前記第1画素に対応する前記映像信号を補正する
    ことを特徴とする映像処理方法。
  11. 画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理方法であって、
    入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出し、
    検出した境界に接する前記第2画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧よりも低い補正電圧であって、当該印加電圧が低いほど高い補正電圧を指定する映像信号に補正する
    ことを特徴とする映像処理方法。
  12. 画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理方法であって、
    入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出し、
    検出した境界に接する前記第2画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧に応じた当該印加電圧よりも低い補正電圧を指定する映像信号に補正し、前記第2画素の前記印加電圧に関わらず、前記補正電圧を印加したときの前記液晶素子の透過率を前記表示期間にわたって時間積分した積分透過率が第2閾値以上となるように、前記第2画素に対応する前記映像信号を補正する
    ことを特徴とする映像処理方法。
  13. 複数の画素の各々に対応して画素電極が設けられた第1基板と、コモン電極が設けられた第2基板とで液晶を挟持し、前記画素電極、前記液晶及び前記コモン電極で液晶素子が構成された液晶パネルと、
    画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路と
    を有する液晶表示装置を備え、
    前記映像処理回路が、
    入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出する境界検出部と、
    前記境界検出部により検出された境界に接する前記第1画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧よりも高い補正電圧であって、当該印加電圧が高いほど低い補正電圧を指定する映像信号に補正する補正部と
    を有することを特徴とする電子機器。
  14. 複数の画素の各々に対応して画素電極が設けられた第1基板と、コモン電極が設けられ
    た第2基板とで液晶を挟持し、前記画素電極、前記液晶及び前記コモン電極で液晶素子が構成された液晶パネルと、
    画素毎に液晶素子の印加電圧を指定する入力映像信号を補正し、補正した映像信号に基づいて前記液晶素子の印加電圧をそれぞれ規定する映像処理回路と
    を有する液晶表示装置を備え、
    前記映像処理回路が、
    入力映像信号で指定される前記印加電圧が第1電圧である第1画素と、前記印加電圧が前記第1電圧よりも高い第2電圧である第2画素との境界を検出する境界検出部と、
    前記境界検出部により検出された境界に接する前記第2画素に対応する前記液晶素子の印加電圧を指定する映像信号を、当該映像信号の表示期間の少なくとも一部の期間において、当該印加電圧よりも低い補正電圧であって、当該印加電圧が低いほど高い補正電圧を指定する映像信号に補正する補正部と
    を有することを特徴とする電子機器。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102175822B1 (ko) * 2014-01-03 2020-11-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
JP6233047B2 (ja) 2014-01-22 2017-11-22 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、映像処理方法、電気光学装置及び電子機器
JP2016090651A (ja) * 2014-10-30 2016-05-23 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、映像処理方法、電気光学装置及び電子機器
DE102015225617A1 (de) * 2015-02-06 2016-08-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Drive-by-Wire-Systems eines Kraftfahrzeugs
JP6693051B2 (ja) * 2015-05-28 2020-05-13 セイコーエプソン株式会社 メモリー制御装置、画像処理装置、表示装置、およびメモリー制御方法
JP6578850B2 (ja) * 2015-09-28 2019-09-25 セイコーエプソン株式会社 回路装置、電気光学装置及び電子機器

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3135689B2 (ja) 1992-07-20 2001-02-19 株式会社東芝 アクティブマトリクス型液晶表示装置
US5852430A (en) * 1995-04-20 1998-12-22 Casio Computer Co., Ltd. Color liquid crystal display device
CN1160863A (zh) 1995-04-20 1997-10-01 卡西欧计算机公司 彩色液晶显示装置
US6900924B2 (en) * 2003-01-16 2005-05-31 Canon Kabushiki Kaisha Driving method of electrophoretic display
JP4449556B2 (ja) * 2004-04-26 2010-04-14 三菱電機株式会社 液晶表示装置
JP2007212591A (ja) 2006-02-08 2007-08-23 Hitachi Displays Ltd 表示装置
JP2009069608A (ja) 2007-09-14 2009-04-02 Sanyo Electric Co Ltd 液晶プロジェクタ
JP2009103780A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Seiko Epson Corp 電気光学装置
KR101437912B1 (ko) * 2007-11-19 2014-09-05 삼성전자주식회사 이미지 센서의 구동 방법
JP4720843B2 (ja) 2008-03-27 2011-07-13 ソニー株式会社 映像信号処理回路、液晶表示装置及び投射型表示装置
JP5217813B2 (ja) * 2008-09-10 2013-06-19 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及び電子機器
JP4661965B2 (ja) * 2009-02-18 2011-03-30 ソニー株式会社 液晶表示装置
CN102472904A (zh) * 2009-07-03 2012-05-23 夏普株式会社 液晶显示装置和光源控制方法
JP5233920B2 (ja) 2009-09-01 2013-07-10 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、その処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5229162B2 (ja) 2009-09-01 2013-07-03 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、その処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5454092B2 (ja) 2009-11-12 2014-03-26 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、その処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP2011107497A (ja) 2009-11-19 2011-06-02 Seiko Epson Corp 映像処理回路、その処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5370169B2 (ja) 2010-01-15 2013-12-18 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、その処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5304669B2 (ja) 2010-01-25 2013-10-02 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、その処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5304684B2 (ja) 2010-02-22 2013-10-02 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、その処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5598014B2 (ja) * 2010-02-22 2014-10-01 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、その処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5381807B2 (ja) * 2010-02-25 2014-01-08 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、その処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5370214B2 (ja) 2010-02-25 2013-12-18 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、映像処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5556234B2 (ja) 2010-02-25 2014-07-23 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、その処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5381804B2 (ja) 2010-02-25 2014-01-08 セイコーエプソン株式会社 映像処理回路、映像処理方法、液晶表示装置および電子機器
JP5601173B2 (ja) 2010-11-26 2014-10-08 セイコーエプソン株式会社 映像処理方法、映像処理回路、液晶表示装置および電子機器
JP5720221B2 (ja) 2010-12-13 2015-05-20 セイコーエプソン株式会社 映像処理方法、映像処理回路、液晶表示装置および電子機器
JP5707973B2 (ja) 2011-01-27 2015-04-30 セイコーエプソン株式会社 映像処理方法、映像処理回路、液晶表示装置および電子機器
JP2012168229A (ja) 2011-02-10 2012-09-06 Seiko Epson Corp 映像処理方法、映像処理回路、液晶表示装置および電子機器
JP2012242797A (ja) 2011-05-24 2012-12-10 Seiko Epson Corp 映像処理方法、映像処理回路、液晶表示装置及び電子機器
JP2012242798A (ja) 2011-05-24 2012-12-10 Seiko Epson Corp 補正電圧設定方法、映像処理方法、補正電圧設定装置、映像処理回路、液晶表示装置及び電子機器

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