JP6085395B2 - 液晶表示装置及び表示方法 - Google Patents

液晶表示装置及び表示方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6085395B2
JP6085395B2 JP2016524988A JP2016524988A JP6085395B2 JP 6085395 B2 JP6085395 B2 JP 6085395B2 JP 2016524988 A JP2016524988 A JP 2016524988A JP 2016524988 A JP2016524988 A JP 2016524988A JP 6085395 B2 JP6085395 B2 JP 6085395B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gradation value
frame
image
value
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
JP2016524988A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2015186212A1 (ja
Inventor
亮 山川
亮 山川
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.)
Sakai Display Products Corp
Original Assignee
Sakai Display Products Corp
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 Sakai Display Products Corp filed Critical Sakai Display Products Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6085395B2 publication Critical patent/JP6085395B2/ja
Publication of JPWO2015186212A1 publication Critical patent/JPWO2015186212A1/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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • G09G2310/0224Details of interlacing
    • 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
    • G09G2310/06Details of flat display driving waveforms
    • 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
    • G09G2310/08Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery
    • 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
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • 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
    • G09G2320/0247Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • 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
    • G09G2320/0261Improving the quality of display appearance in the context of movement of objects on the screen or movement of the observer relative to the screen
    • 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
    • G09G2320/0276Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping for the purpose of adaptation to the characteristics of a display device, i.e. gamma correction
    • 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
    • G09G2320/0285Improving the quality of display appearance using tables for spatial correction of display data
    • 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
    • G09G2320/04Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G09G2320/045Compensation of drifts in the characteristics of light emitting or modulating elements
    • 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
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0646Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other
    • 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
    • G09G2340/04Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0407Resolution change, inclusive of the use of different resolutions for different screen areas
    • G09G2340/0435Change or adaptation of the frame rate of the video stream

Description

本発明は、階調遷移する際の立下り応答時間が立上がり応答時間よりも速い液晶パネルを備える液晶表示装置及び表示方法に関する。
液晶パネルを備える表示装置は、映像の画素値(例えば、階調値など)が変化したときに液晶パネルの透過率を変化させるが、透過率が変化するには所要の応答時間が必要である。このため、映像が変化した場合に、液晶パネルの透過率の変化が追従することができないときがある。
そこで、各画素を2つ以上のサブ画素に分け、一方のサブ画素にはオーバーシュートとなるように電圧を印加し、他方のサブ画素にはアンダーシュートとなるように電圧を印加することにより、画素全体として、オーバーシュート現象による波形とゆり戻し現象による波形とがお互いに打ち消し合うようにして、表示画質を保持する液晶表示装置が開示されている(特許文献1参照)。
一方で、液晶表示装置は、映画フィルムなどのフィルム映像やテレビ放送などのビデオ映像を表示することができる。映画フィルムなどは毎秒24コマで記録されており、フレーム周波数が24Hzである。このような映画フィルムの映像信号は、液晶表示装置のメイン基板において24Hzから60Hzへ変換される。この映像変換は、2−3プルダウン処理と称され、映画フィルムの各コマを、例えば、奇数番目のコマは3フレームに、偶数番目のコマは2フレームに変換することで、24Hzから60Hzの変換が行われる。また、液晶表示装置の駆動周波数(表示周波数とも称する)が60Hz(ノーマル駆動)の場合には、表示画像の切り替え(フレームの切り替え)は、3フレーム(20Hz)、2フレーム(30Hz)と極端に遅い周波数で行われることになる。
特開2009−237352号公報
高精細に明部と暗部とが混在するような映像を液晶パネルに表示する場合、例えば、明暗が千鳥状に現れる千鳥部分が存在する。このため、このような映像を表示させた場合、フレームが切り替わるタイミングで明部から暗部への遷移と暗部から明部への遷移とが同時に生じる。一般的に液晶パネルでは、階調遷移する際の立下り応答時間(高階調値から低階調値へ遷移する時間)が立上がり応答時間(当該低階調値から当該高階調値へ遷移する時間)よりも速いため、瞬間的に千鳥部分の全体の輝度が低下する。そして、上述のようなフィルム映像をビデオ映像に変換する処理が行われた場合、輝度低下した千鳥部分が、20Hzや30Hzなどの遅い周波数で発生するため、フリッカとして視認され表示品位が悪化するという問題がある。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、フリッカの発生を抑制し表示品位の悪化を防止することができる液晶表示装置及び表示方法を提供することを目的とする。
本発明に係る液晶表示装置は、所定の表示周波数でフレーム単位の画像を表示し、該画像のフレームが切り替わる場合に高階調値から低階調値へ遷移する際の立下り応答時間が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する際の立上がり応答時間よりも速い液晶パネルを備える液晶表示装置において、外部から任意のフレーム周波数の画像を取得する取得部と、該取得部で取得した取得画像の一のフレームに該フレームを1又は複数回繰り返し挿入して前記表示周波数の画像に変換する変換部と、該変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合の、任意の高階調値及び低階調値の中間値と、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する途中の階調値が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第1差を、前記取得画像のフレームが切り替わる場合の、前記高階調値及び前記低階調値の中間値と、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する途中の階調値が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第2差よりも小さくすべく制御する制御部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る表示方法は、所定の表示周波数でフレーム単位の画像を表示し、該画像のフレームが切り替わる場合に高階調値から低階調値へ遷移する際の立下り応答時間が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する際の立上がり応答時間よりも速い液晶パネルを備える液晶表示装置による表示方法において、外部から任意のフレーム周波数の画像を取得するステップと、取得された取得画像の一のフレームに該フレームを1又は複数回繰り返し挿入して前記表示周波数の画像に変換するステップと、変換された変換画像のフレームが切り替わる場合の、任意の高階調値及び低階調値の中間値と、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する途中の階調値が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第1差を、取得された画像のフレームが切り替わる場合の、前記高階調値及び前記低階調値の中間値と、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する途中の階調値が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第2差よりも小さくすべく制御するステップとを含むことを特徴とする。
本発明にあっては、取得部は、外部から任意のフレーム周波数の画像を取得する。画像は、動画又は映像を含む。画像は、例えば、フレーム周波数が毎秒30フレームのビデオ映像(NTSC信号)、あるいはフレーム周波数が毎秒24フレームのフィルム映像などである。なお、ビデオ映像を表示する際にインタレース走査を行うときには、1フレームの画像を、第1フィールド及び第2フィールドの2回で走査するので、表示周波数は毎秒60フレームに相当する。
変換部は、取得部で取得した取得画像の一のフレームに当該フレームを1又は複数回繰り返し挿入して表示周波数の画像に変換する。例えば、フレーム周波数が24Hzのフィルム映像のフレームを、フレーム1、フレーム2、フレーム3、フレーム4とする。変換部は、フィルム映像のフレーム1を3回繰り返し、フレーム1、1、1とし、フィルム映像のフレーム2を2回繰り返し、フレーム2、2とする。同様に、変換部は、フィルム映像のフレーム3を3回繰り返し、フレーム3、3、3とし、フィルム映像のフレーム4を2回繰り返し、フレーム4、4とする。これにより、変換部で変換された画像は、フレーム1、1、1、2、2、3、3、3、4、4となり、2フレームを5フレームに変換する。これにより、フレーム周波数が24Hzの画像は、表示周波数が60Hzの画像に変換される。なお、この場合、変換部で変換した変換画像のフレーム(例えば、フレーム1と2、フレーム2と3の如く)の切り替えは、20Hz、30Hzの周波数で行われる。
取得部で取得した取得画像のフレームが切り替わる場合の、高階調値及び低階調値の中間値と、当該高階調値から当該低階調値へ遷移する途中の階調値が当該低階調値から当該高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第2差とする。例えば、階調を0〜255とし、高階調値を240、低階調値を10とする。高階調値及び低階調値の中間値は、125{=(240+10)/2}となる。高階調値と低階調値間の遷移途中で等しくなる階調値を、例えば、40とすると、第2差は85(=125−40)となる。階調遷移時の立下がり応答時間と立上がり応答時間が同等である場合には、高階調値と低階調値間の遷移途中で等しくなる階調値は、中間値と同等になる。階調遷移時の立下がり応答時間が立上がり応答時間よりも速いため、第2差が輝度低下として生じる。
制御部は、変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合の、当該高階調値及び低階調値の中間値と、当該高階調値から当該低階調値へ遷移する途中の階調値が当該低階調値から当該高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第1差を、第2差よりも小さくすべく制御する。例えば、高階調値を240、低階調値を10とする。高階調値及び低階調値の中間値は、125[=(240+10)/2]となる。高階調値と低階調値間の遷移途中で等しくなる階調値を、例えば、100とすると、第1差は25(=125−100)となり、第1差<第2差とすることができる。これにより、輝度低下を抑制することができる。変換部で変換した変換画像が、例えば、20Hz、30Hzなどの遅い周波数で切り替わったとしても、輝度低下を抑制することができるので、フリッカの発生を抑制し表示品位の悪化を防止することができる。
本発明に係る液晶表示装置は、前記制御部は、前記変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合の、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する際の立下がり応答時間と前記低階調値から前記高階調値へ遷移する際の立上がり応答時間との差を小さくすべく制御するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、制御部は、変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合の、高階調値から低階調値へ遷移する際の立下がり応答時間と当該低階調値から当該高階調値へ遷移する際の立上がり応答時間との差を小さくすべく制御する。立下がり応答時間と立上がり応答時間との差を小さくするとは、例えば、立下がり応答時間を遅くすること、立上がり応答時間を速くすること、あるいは両者を行うことである。例えば、立下がり応答時間を遅くすることにより、高階調値から低階調値へ遷移する途中の階調値が当該低階調値から当該高階調値へ遷移する途中の階調値と等しくなる階調値をより高い階調値にすることができ、中間値との差である第1差を小さくすることができる。これにより、変換部で変換した変換画像が、例えば、20Hz、30Hzなどの遅い周波数で切り替わったとしても、輝度低下を抑制することができるので、フリッカの発生を抑制し表示品位の悪化を防止することができる。
本発明に係る液晶表示装置は、フレームの切替前後それぞれの階調値に対応付けられ、階調遷移の際の立下がり応答時間及び立上がり応答時間を決定する決定部を備え、前記制御部は、前記変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合に、前記決定部が決定する立下がり応答時間を長くして、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する途中の階調値が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値を、前記中間値に近づけるべく制御するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、決定部は、フレームの切替前後それぞれの階調値に対応付けられ、階調遷移の際の立下がり応答時間及び立上がり応答時間を決定する。決定部は、フレームの切替前後それぞれの階調値に対応付けたテーブル(例えば、オーバーシュートテーブルと称する)の如く構成することもでき、あるいは、フレームの切替前後それぞれの階調値に基づいて演算する構成とすることもできる。オーバーシュートテーブルを用いる場合に、まず、取得部で取得した画像を変換部で変換することなく液晶パネルで表示させるときは、例えば、フレーム切替前の階調値を224とし、フレーム切替後の階調値を80とした場合に、オーバーシュート値を30としたとする。
次に、取得部で取得した取得画像を変換部で変換して液晶パネルで表示させるとする。すなわち、制御部は、変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合に、決定部が決定する立下がり応答時間を長くする。例えば、フレーム切替前の階調値を224とし、フレーム切替後の階調値を80とした場合に、オーバーシュート値を47とする。つまり、オーバーシュート値を30から47へ変更することにより、立下がり応答時間を長くすることができる。これにより、制御部は、高階調値(例えば、224)から低階調値(例えば、80)へ遷移する途中の階調値が当該低階調値(例えば、80)から当該高階調値(例えば、224)へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値を、当該高階調値及び当該低階調値の中間値(例えば、152)に近づけるべく制御する。これにより、第1差を一層小さくすることができるので、輝度低下を抑制することができる。そして、変換部で変換した変換画像が、例えば、20Hz、30Hzなどの遅い周波数で切り替わったとしても、輝度低下を抑制することができるので、フリッカの発生を抑制し表示品位の悪化を防止することができる。
本発明に係る液晶表示装置は、前記決定部は、前記立下がり応答時間を決定し、フレームの切替前後の階調値に対応付けられた補正値がそれぞれ異なる複数の補正テーブルを有し、前記制御部は、前記変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合に、フレームの切替後の階調値と該階調値に対応する補正値との差が小さい補正テーブルを選択するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、決定部は、立下がり応答時間を決定し、フレームの切替前後の階調値に対応付けられた補正値がそれぞれ異なる複数の補正テーブルを有する。制御部は、変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合に、フレームの切替後の階調値と当該階調値に対応する補正値との差が小さい補正テーブルを選択する。フレーム切替後の階調値は、階調遷移する際の目標階調値であり、補正値と目標階調値との差の大/小となると立下がり応答時間の短/長となる。そこで、フレームの切替後の階調値と当該階調値に対応する補正値との差が小さい補正テーブルを選択することにより、立下がり応答時間を長くすることができる。
本発明に係る液晶表示装置は、前記制御部は、フレームの切替前後の前記取得画像の対応する画素同士の階調差よりも、前記フレームの切替前後の前記変換画像の対応する画素同士の階調差を小さくすべく制御するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、制御部は、フレームの切替前後の取得画像の対応する画素同士の階調差よりも、フレームの切替前後の変換画像の対応する画素同士の階調差を小さくすべく制御する。例えば、取得画像のフレームが切り替わる際に、取得画像の任意の画素の階調値が高階調値(例えば、224)から低階調値(例えば、80)に遷移するとする。この場合、当該画素の階調値の差は144(=224−80)となる。そして、制御部は、フレーム(取得画像のフレームと同じフレーム)切替前後の変換画像の対応する画素同士の階調値を、144よりも小さくする。例えば、変換画像のフレーム(取得画像のフレームと同じフレーム)が切り替わる際に、変換画像の当該画素の階調値が高階調値(例えば、224)から低階調値(例えば、152)に遷移するように変換画像を生成する。これにより、変換画像の当該画素の階調差は、92(=224−152)となり、急激な階調変化を回避して、立下がり応答時間と立上がり応答時間との差に起因するフリッカの発生を抑制することができる。
本発明に係る液晶表示装置は、フレームの切替前後の前記取得画像の対応する画素それぞれの階調値の中間の階調値を有する画素を有する中間画像を生成する生成部を備え、前記制御部は、前記変換部が変換する場合に、フレームの切替前又は後に前記取得画像の前記一のフレームに代えて前記生成部で生成した中間画像を挿入すべく制御するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、生成部は、フレームの切替前後の取得画像の対応する画素それぞれの階調値の中間の階調値を有する画素を有する中間画像を生成する。中間の階調値は、例えば、取得画像の高階調値と低階調値との中間値でもよいが、これに限定されるものではない。例えば、取得画像の任意の画素が、フレーム切替の前後で224(高階調値)から80(低階調値)に遷移するとする。この場合、中間画像の対応する画素の階調値は、152{=(224+80)/2}とすることができる。制御部は、変換部が変換する場合に、フレームの切替前又は後に取得画像の一のフレームに代えて生成部で生成した中間画像を挿入すべく制御する。例えば、取得画像のフレーム1を3回繰り返し、フレーム2を2回繰り返して、フレーム1、1、1、2、2にように変換する場合、同一のフレームの1フレーム目に前フレームとの中間階調の画像を挿入する。例えば、フレーム1′、1、1、2′、2のように変換する。ここで、フレーム1′、2′は、生成部が生成した中間画像である。これにより、フレームが切り替わるタイミングで、急激な階調変化を回避して、立下がり応答時間と立上がり応答時間との差に起因するフリッカの発生を抑制することができる。
本発明に係る液晶表示装置は、前記フレーム周波数及び表示周波数に基づいて、前記変換部で変換画像に変換するか否かを判定する判定部を備え、前記制御部は、前記判定部で変換画像に変換すると判定した場合、制御するようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、判定部は、フレーム周波数及び表示周波数に基づいて、変換部で変換画像に変換するか否かを判定する。例えば、判定部は、フレーム周波数が表示周波数以上である場合、例えば、フレーム周波数が毎秒60フレームの画像(ビデオ映像)である場合には、変換部での変換を行わないと判定する。また、判定部は、フレーム周波数が表示周波数未満である場合、例えば、フレーム周波数が毎秒24フレームの画像(フィルム映像)である場合には、変換部で変換を行うと判定する。制御部は、判定部で変換画像に変換すると判定した場合、制御を行う。これにより、外部から入力される画像(映像)に応じて表示周波数と同じ又は速い周波数でフレームを切り替えて画像を表示する場合には、液晶パネルの応答速度を高めて表示品位を維持するとともに、表示周波数よりも遅い周波数でフレームを切り替えて画像を表示する場合には、フリッカの発生を抑制して表示品位の悪化を防止することができる。
本発明によれば、フリッカの発生を抑制し表示品位の悪化を防止することができる。
第1実施形態の液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 画像変換部での画像変換の一例を示す模式図である。 高精細な画像の一例を示す模式図である。 画像の明部と暗部とがフレームの切り替えに伴うスクロールで移動する様子の一例を示す説明図である。 階調遷移する際の立下がり応答及び立上がり応答の波形の一例を示す模式図である。 フレームの切替時のフリッカの発生の様子の一例を示す模式図である。 画像変換部で画像変換を行わない場合に使用するオーバーシュートテーブルの一例を示す説明図である。 画像変換部で変換した変換画像に対して第1オーバーシュートテーブルを用いた場合の階調遷移する際の立下がり応答及び立上がり応答の波形の一例を示す模式図である。 画像変換部で画像変換を行う場合に使用する第2オーバーシュートテーブルの一例を示す説明図である。 画像変換部で変換した変換画像に対して第2オーバーシュートテーブルを用いた場合の階調遷移する際の立下がり応答及び立上がり応答の波形の一例を示す模式図である。 第3実施形態の液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 第3実施形態の液晶表示装置によるフリッカの発生を抑制する一例を示す模式図である。 第3実施形態の液晶表示装置によるフリッカの発生を抑制する他の例を示す模式図である。 第4実施形態によるフリッカ改善の方法の一例を示す説明図である。
(第1実施形態)
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は第1実施形態の液晶表示装置100の構成の一例を示すブロック図である。液晶表示装置100は、画像入力部10、判定部20、画像変換部30、制御部40、駆動部50、液晶パネル60などを備える。また、制御部40は、表示データ生成部41、オーバーシュートテーブル42などを備える。なお、液晶表示装置100は、例えば、TV受像機でもよく、タッチパネルなどを備えた情報表示装置などであってもよい。
画像入力部10は、取得部としての機能を有し、外部から任意のフレーム周波数の画像を取得する。フレーム周波数は、取得される画像のフレーム単位の周波数である。画像は、動画又は映像を含む。画像は、例えば、フレーム周波数が毎秒30フレームのビデオ映像(NTSC信号)、あるいはフレーム周波数が毎秒24フレームのフィルム映像などである。なお、ビデオ映像を表示する際にインタレース走査を行うときには、1フレームの画像を、第1フィールド及び第2フィールドの2回で走査するので、この場合のビデオ映像の表示周波数は毎秒60フレームに相当する。
なお、フレームは、液晶パネル60に表示する画像データ(映像データとも称する)の単位であり、表示周波数で液晶パネル60に表示する画像がフレーム単位で書き換えられる。
また、画像入力部10は、フレームメモリ(不図示)を有し、取得した画像をフレーム単位で記憶する。
画像変換部30は、変換部としての機能を有し、画像入力部10で取得した取得画像の一のフレームに当該フレームを1又は複数回繰り返し挿入して表示周波数の画像に変換する。
図2は画像変換部30での画像変換の一例を示す模式図である。図2の上段は、画像入力部10で取得した取得画像を示す。また、図2の下段は、画像変換部30で変換した変換画像を示す。図2に示すように、取得画像は、例えば、フレーム周波数が24Hzのフィルム映像であり、便宜上4つのフレームである、フレーム1、フレーム2、フレーム3、フレーム4で表す。
図2に示すように、画像変換部30は、フィルム映像のフレーム1を3回繰り返し、フレーム1、1、1とし、フィルム映像のフレーム2を2回繰り返し、フレーム2、2とする。同様に、変換部は、フィルム映像のフレーム3を3回繰り返し、フレーム3、3、3とし、フィルム映像のフレーム4を2回繰り返し、フレーム4、4とする。これにより、画像変換部30で変換された画像は、フレーム1、1、1、2、2、3、3、3、4、4となり、2フレームを5フレームに変換する。これにより、フレーム周波数が24Hzの画像は、表示周波数が60Hzの画像に変換される。なお、この場合、画像変換部30で変換した変換画像のフレーム(例えば、フレーム1と2、フレーム2と3の如く)の切り替え時点は、20Hz、30Hzの周波数で行われることになる。
判定部20は、フレーム周波数及び表示周波数に基づいて、画像変換部30で変換画像に変換するか否かを判定する。例えば、判定部20は、フレーム周波数が表示周波数以上である場合、例えば、フレーム周波数が毎秒60フレームの画像(ビデオ映像)である場合には、画像変換部30での変換を行わないと判定する。画像変換部30は、画像変換を行わない場合には、画像入力部10で取得した画像をそのまま表示データ生成部41へ出力する。
また、判定部20は、フレーム周波数が表示周波数未満である場合、例えば、フレーム周波数が毎秒24フレームの画像(フィルム映像)である場合には、画像変換部30で変換を行うと判定する。画像変換部30は、画像変換を行う場合には、画像入力部10で取得した画像を変換し、変換画像を表示データ生成部41へ出力する。
表示データ生成部41は、フレーム切替前{例えば、(N−1)フレーム}の画像の各画素の画素値(例えば、階調値)と、フレーム切替後{例えば、Nフレーム}の画像の各画素であって、フレーム切替前の画像の各画素に対応する画素の画素値(例えば、階調値)とを特定する。例えば、フレーム切替前の画像のある画素の階調値が224であり、フレーム切替後の画像の対応する画素の階調値が80であるとすると、当該画素の階調値の差分は144(=224−80)となる。
表示データ生成部41は、オーバーシュート補正を行う機能を有し、特定した各画素の階調値の差分に応じて、画像変換部30が出力したフレーム切替後(Nフレーム)の画像の各画素の階調値にオーバーシュート補正を加えて、フレーム切替後(Nフレーム)の画像(Nフレームの表示データ)を生成する。表示データ生成部41は、オーバーシュート補正を行う場合、オーバーシュートテーブル42内の階調値を用いる。
オーバーシュートテーブル42は、決定部としての機能を有し、フレームの切替前後それぞれの階調値に対応付けられ、階調遷移の際の立下がり応答時間及び立上がり応答時間を決定する。なお、オーバーシュートテーブル42は、少なくとも2種類のテーブルを予め用意しておくことができ、画像変換部30で画像変換を行うか否かで種類の異なる複数のオーバーシュートテーブル42の中から所要のテーブルを選択することができる。オーバーシュートテーブル42の詳細は後述する。
表示データ生成部41は、生成した画像(表示データ)を駆動部50へ出力する。
駆動部50は、表示データ生成部41が生成したフレーム単位の表示データの書き込み走査を、各フレームの垂直表示周期(駆動周期)で行うことにより、液晶パネル60を駆動する。
液晶パネル60は、一対のガラス基板が対向配置され、その間隙内に液晶物質である液晶層が形成された構造を有し、複数の画素それぞれに対応付けられた各FETのゲートに接続されるゲートドライバ、各FETのソースに接続されるソースドライバを有する。液晶パネル60は、ゲートドライバから入力されたゲート信号によって各画素のTFTのオン・オフが制御され、FETのオン期間にソースドライバから入力される電圧の高低に応じて、液晶物質の電気光学特性によって決定される光透過率が制御されて画像を階調表示することができる。
次に、高精細の画像(映像)を動画像として液晶パネル60に表示する場合に、フリッカが生じて表示品位が悪化するケースについて説明する。なお、このような表示品位の悪化は、特にVA(Vertical Alignment)方式の液晶パネルで一般的に生ずる。
図3は高精細な画像の一例を示す模式図である。図3の例は、比較的標高の高い山で一部に雪が積もった状態を示す。このような画像(映像)の場合には、画像の小さな領域を抜き出して見た場合、図3に示すように、明部と暗部とが千鳥状になった千鳥部分が画像の中に比較的多く点在する。図3の例では、便宜上、3×3画素の画素ブロックを千鳥部分として抜き出している。
図4は画像の明部と暗部とがフレームの切り替えに伴うスクロールで移動する様子の一例を示す説明図である。図4において、左側の図はフレーム切替前{例えば、(N−1)フレーム}の画像であり、右側の図はフレーム切替後{例えば、Nフレーム}の画像であるとする。フレーム切替前では、画素P1が暗部であり、画素P2が明部であるとする。明部の階調値は画像がスクロールすると、右側の図で示すように、画素P1は暗部から明部へ遷移し、画素P2は明部から暗部へ遷移する。なお、簡略化のため、画素P1それぞれの階調値(例えば、階調値10)は同じであるとし、また画素P2それぞれの階調値(例えば、階調値240)も同じであるとする。図3に示すような明部と暗部とが高精細に混在する画像では、千鳥部分がスクロールする際には、明部から暗部への遷移と、暗部から明部への遷移とが同時に生じる。
図5は階調遷移する際の立下がり応答及び立上がり応答の波形の一例を示す模式図である。図5は図4で例示する階調遷移が行われた場合の階調遷移の応答波形を示す。フレームの切替が行われると、画素P2は、階調値240(高階調値)から階調値10(低階調値)へ遷移し、画素P1は、階調値10(低階調値)から階調値240(高階調値)へ遷移するとする。
一般的に、液晶パネル60は、階調遷移する際の立下り応答時間が立上がり応答時間よりも速い。図5の例では、画素P2の階調遷移が、画素P1の階調遷移よりも速く行われるので、画素P2の階調遷移の途中の階調値と画素P1の階調遷移の途中の階調値とが等しくなる階調値は、画素P1、P2の階調値240(高階調値)及び階調値10(低階調値)の中間値である階調値125{=(240+10)/2}よりもかなり低下する(図5の矢印で示す)。このため、画素P1、P2で構成される千鳥部分(画素ブロック)の平均輝度がフレームの切替時に瞬間的に低下することになる。
図6はフレームの切替時のフリッカの発生の様子の一例を示す模式図である。図2に例示したように、フィルム映像(フレーム周波数24Hz)を表示周波数が60Hzのビデオ映像に変換した場合、フレームの切替が、20Hz及び30Hzで行われる。このため、図5で例示した瞬間的な輝度の低下が、20Hz及び30Hzという遅い周波数で現れることになる。周波数が20Hzや30Hzの輝度変化は、容易に視認することができるので、平均輝度の低下がフリッカとして視認され、表示品位を悪化させる原因となる。
次に、本実施の形態の液晶表示装置100によるオーバーシュート補正について説明する。オーバーシュートテーブル42は、画像変換部30で画像変換を行わない場合に使用する第1オーバーシュートテーブル421と、画像変換部30で画像変換を行う場合に使用する第2オーバーシュートテーブル422との2つのテーブルを少なくとも有する。
図7は画像変換部30で画像変換を行わない場合に使用する第1オーバーシュートテーブル421の一例を示す説明図である。図7に示すテーブルの横欄は、Nフレームでの階調値、すなわちフレーム切替後の階調値を示す。また、図7の縦欄は、(N−1)フレームでの階調値、すなわちフレーム切替前の階調値を示す。また、第1オーバーシュートテーブル421内の値は、オーバーシュート補正する際のオーバーシュート補正値(階調値)を示し、第1オーバーシュートテーブル421の右上半分は、低階調値から高階調値へ遷移する立上がり(ライズ)部分であり、第1オーバーシュートテーブル421の左下半分は、高階調値から低階調値へ遷移する立下がり(ディケイ)部分である。オーバーシュート補正値は、オーバーシュートパラメータとも称する。
例えば、液晶パネルが、0から255階調を表示することができるとする。(N−1)フレームの画像のある画素の階調値が128であり、Nフレームの画像の対応する画素の階調値が64であるとする。この場合、階調値64を液晶パネルに書き込んだとすると、液晶パネル60の透過率が変化するのに所要の応答時間が必要であるため、実際には液晶パネル60の階調値が80であったとすると、階調値が16(=80−64)だけ高くなってしまう。そこで、階調値64を液晶パネル60に書き込む代わりに、図7に示すように、階調値23を書き込むことにより、オーバーシュート補正(階調値64の代わりに階調値23を用いて強調する)を行い、液晶パネル60の階調値を64程度にすることが可能となる。
同様に、(N−1)フレームの画像のある画素の階調値が64であり、Nフレームの画像の対応する画素の階調値が128であるとする。この場合、階調値128を液晶パネルに書き込んだとすると、液晶パネル60の透過率が変化するのに所要の応答時間が必要であるため、実際には液晶パネル60の階調値が100であったとすると、階調値が28(=128−100)だけ低くなってしまう。そこで、階調値128を液晶パネル60に書き込む代わりに、図7に示すように、階調値175を書き込むことにより、オーバーシュート補正(階調値128の代わりに階調値175を用いて強調する)を行い、液晶パネル60の階調値を128程度にすることが可能となる。
次に、画像変換部30で変換した変換画像に対して第1オーバーシュートテーブル421を用いた場合に瞬間的な輝度低下が生じる理由について説明する。
図8は画像変換部30で変換した変換画像に対して第1オーバーシュートテーブル421を用いた場合の階調遷移する際の立下がり応答及び立上がり応答の波形の一例を示す模式図である。図8の例は、図5の例と同様である。すなわち、図8の例では、画素P2の階調遷移が、画素P1の階調遷移よりも速く行われるので、画素P2の階調遷移の途中の階調値と画素P1の階調遷移の途中の階調値とが等しくなる階調値は、画素P1、P2の高階調値及び低階調値の中間値よりもかなり低下する。このため、画素P1、P2で構成される千鳥部分(画素ブロック)の平均輝度(全体輝度)がフレームの切替時に瞬間的に低下することになる。
次に、前述の平均輝度(全体輝度)の瞬間的な低下を抑制する方法について説明する。
図9は画像変換部30で画像変換を行う場合に使用する第2オーバーシュートテーブル422の一例を示す説明図である。図9に示すテーブルの横欄は、Nフレームでの階調値、すなわちフレーム切替後の階調値を示す。また、図9の縦欄は、(N−1)フレームでの階調値、すなわちフレーム切替前の階調値を示す。また、第2オーバーシュートテーブル422内の値は、オーバーシュート補正する際のオーバーシュート補正値(階調値)を示し、第2オーバーシュートテーブル422の右上半分は、低階調値から高階調値へ遷移する立上がり(ライズ)部分であり、第2オーバーシュートテーブル422の左下半分は、高階調値から低階調値へ遷移する立下がり(ディケイ)部分である。
図7に示す第1オーバーシュートテーブル421と対比して説明する。例えば、(N−1)フレームの画像のある画素の階調値が128であり、Nフレームの画像の対応する画素の階調値が64であるとする。この場合、図7に示す第1オーバーシュートテーブル421のオーバーシュート補正値が23であるのに対し、図9に示す第2オーバーシュートテーブル422のオーバーシュート補正値は48であり、オーバーシュート補正値が23から48へ25だけ増加している。これにより、高階調値から低階調値へ遷移する際の立下がり応答時間を遅くすることができる。他の階調値についても同様である。
また、オーバーシュートテーブル42は、立下がり応答時間を決定し、フレームの切替前後の階調値に対応付けられたオーバーシュート補正値がそれぞれ異なる複数の補正テーブルとしての第1オーバーシュートテーブル421及び第2オーバーシュートテーブル422を有する。制御部40は、画像変換部30で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合に、フレームの切替後の階調値と当該階調値に対応するオーバーシュート補正値との差が小さい第2オーバーシュートテーブル422を選択する。
例えば、フレーム切替前の階調値が128であり、フレーム切替後の階調値が64であるとする。第1オーバーシュートテーブル421では、フレームの切替前後の階調値に対応付けられたオーバーシュート補正値は23であり、フレーム切替後の階調値とオーバーシュート補正値との差は、41(=64−23)となる。一方、第2オーバーシュートテーブル422では、フレームの切替前後の階調値に対応付けられたオーバーシュート補正値は48であり、フレーム切替後の階調値とオーバーシュート補正値との差は、16(=64−48)となる。
フレーム切替後の階調値は、階調遷移する際の目標階調値であり、補正値と目標階調値との差の大/小となると立下がり応答時間の短/長となる。そこで、フレームの切替後の階調値と当該階調値に対応する補正値との差が小さいオーバーシュートテーブルを選択することにより、立下がり応答時間を長くすることができる。
第2オーバーシュートテーブル422が、液晶の立上がりの応答波形と立下がりの応答波形とが線対称に近くなるようにオーバーシュート補正値を設定してある。すなわち、目標階調へ遷移する際の立上がり(ライズ)及び立下がり(ディケイ)それぞれの応答波形が近くなるように(別言すれば、目標階調へ遷移するまでの時間が同等になるように)オーバーシュート補正値を設定してある。通常、液晶の応答速度を高めて動画表示品位を改善するオーバーシュート補正値は、第1オーバーシュートテーブル421のように、液晶が目標の透過率を越えない範囲内で応答時間が最短になるように設定される。しかし、本実施の形態では、応答速度(目標の階調への到達速度)だけでなく、第2オーバーシュートテーブル422のように、異なる2つの目標階調値間での応答波形自体が立上がりと立下がりとで線対称に近くなるように設定してある。これにより、明部から暗部及び暗部から明部への遷移が同時に発生した場合のフリッカの発生を抑制することができる。具体的には、立上がりの応答波形と立下がりの応答波形とを比較し、応答の速い側の速度を抑え、液晶分子の遷移途中の輝度到達度を細かく微調整することで達成することができる。
なお、図7及び図9において、Nフレームでの階調値及び(N−1)フレームでの階調値が、離散的な値で表示されているが、表示されていない階調値に対するオーバーシュート補正値は、例えば、表示された階調値を用いて線形補間等の処理により、算出すればよい。
図10は画像変換部30で変換した変換画像に対して第2オーバーシュートテーブル422を用いた場合の階調遷移する際の立下がり応答及び立上がり応答の波形の一例を示す模式図である。図10の例では、画素P2の階調遷移に係る立下がり応答時間を遅くするので、画素P2の階調遷移の途中の階調値と画素P1の階調遷移の途中の階調値とが等しくなる階調値は、図8の場合に比べて、画素P1、P2の高階調値及び低階調値の中間値に近づくことになる。このため、画素P1、P2で構成される千鳥部分(画素ブロック)の平均輝度(全体輝度)の低下が抑制される。
なお、立下がり応答時間だけを遅くするように調整してもよく、立上がり応答時間だけを速くするようにしてもよく、あるいは立下がり応答時間だけを遅くするとともに立上がり応答時間を速くするようにしてもよい。
本実施の形態の液晶表示装置100にあっては、制御部40は、画像入力部10で取得した取得画像のフレームが切り替わる場合に、高階調値及び低階調値の中間値と、当該高階調値から当該低階調値へ遷移する途中の階調値が当該低階調値から当該高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第2差として特定する。例えば、液晶パネル60の階調を0〜255とし、高階調値を240、低階調値を10とする。高階調値及び低階調値の中間値は、125{=(240+10)/2}となる。高階調値と低階調値間の遷移途中で等しくなる階調値を、例えば、40とすると、第2差は85(=125−40)となる。階調遷移時の立下がり応答時間と立上がり応答時間が同等である場合には、高階調値と低階調値間の遷移途中で等しくなる階調値は、中間値と同等になる。階調遷移時の立下がり応答時間が立上がり応答時間よりも速いため、第2差が輝度低下として生じる。
また、制御部40は、画像変換部30で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合に、当該高階調値及び低階調値の中間値と、当該高階調値から当該低階調値へ遷移する途中の階調値が当該低階調値から当該高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第1差を特定する。
そして、制御部40は、特定した第1差を第2差よりも小さくすべく制御する。例えば、高階調値を240、低階調値を10とする。高階調値及び低階調値の中間値は、125[=(240+10)/2]となる。高階調値と低階調値間の遷移途中で等しくなる階調値を、例えば、100とすべく制御すると、第1差は25(=125−100)となり、第1差<第2差とすることができる。これにより、輝度低下を抑制することができる。画像変換部30で変換した変換画像が、例えば、20Hz、30Hzなどの遅い周波数で切り替わったとしても、輝度低下を抑制することができるので、フリッカの発生を抑制し表示品位の悪化を防止することができる。
また、本実施の形態の液晶表示装置100にあっては、制御部40は、画像変換部30で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合に、高階調値から低階調値へ遷移する際の立下がり応答時間と当該低階調値から当該高階調値へ遷移する際の立上がり応答時間との差を小さくすべく制御する。立下がり応答時間と立上がり応答時間との差を小さくするとは、例えば、立下がり応答時間を遅くすること、立上がり応答時間を速くすること、あるいは両者を行うことである。例えば、立下がり応答時間を遅くすることにより、高階調値から低階調値へ遷移する途中の階調値が当該低階調値から当該高階調値へ遷移する途中の階調値と等しくなる階調値をより高い階調値にすることができ、中間値との差である第1差を小さくすることができる。これにより、画像変換部30で変換した変換画像が、例えば、20Hz、30Hzなどの遅い周波数で切り替わったとしても、輝度低下を抑制することができるので、フリッカの発生を抑制し表示品位の悪化を防止することができる。
また、本実施の形態の液晶表示装置100にあっては、制御部40は、画像変換部30で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合に、オーバーシュートテーブル422が決定する立下がり応答時間を長くする。例えば、図9において、フレーム切替前の階調値を224とし、フレーム切替後の階調値を80とした場合に、オーバーシュート値を47とする。つまり、図7の例と対比して、オーバーシュート値を30から47へ変更することにより、立下がり応答時間を長くすることができる。
これにより、制御部40は、高階調値(例えば、224)から低階調値(例えば、80)へ遷移する途中の階調値が当該低階調値(例えば、80)から当該高階調値(例えば、224)へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値を、当該高階調値及び当該低階調値の中間値(例えば、152)に近づけるべく制御する。これにより、第1差を一層小さくすることができるので、輝度低下を抑制することができる。そして、画像変換部30で変換した変換画像が、例えば、20Hz、30Hzなどの遅い周波数で切り替わったとしても、輝度低下を抑制することができるので、フリッカの発生を抑制し表示品位の悪化を防止することができる。
また、本実施の形態の液晶表示装置100にあっては、制御部40は、判定部20で変換画像に変換すると判定した場合、図9に例示したような当該制御を行う。これにより、外部から入力される画像(映像)に応じて表示周波数と同じ又は速い周波数でフレームを切り替えて画像を表示する場合には、液晶パネルの応答速度を高めて表示品位を維持するとともに、表示周波数よりも遅い周波数でフレームを切り替えて画像を表示する場合には、フリッカの発生を抑制して表示品位の悪化を防止することができる。
(第2実施形態)
第1実施形態では、オーバーシュートテーブル42を用いる構成であったが、これに限定されるものでない。第2実施形態では、オーバーシュートテーブル42に代えて演算部(不図示)を備える。演算部は、フレームの切替前後それぞれの階調値に基づいてオーバーシュート補正値を演算することができる。なお、他の箇所は第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
(第3実施形態)
図11は第3実施形態の液晶表示装置120の構成の一例を示すブロック図である。第3実施形態では、第1実施形態のオーバーシュートテーブル42に代えて中間画像生成部43を備える点で相違する。
中間画像生成部43は、生成部としての機能を有し、フレームの切替前後の取得画像の対応する画素それぞれの階調値の中間の階調値を有する画素を有する中間画像を生成する。中間の階調値は、例えば、取得画像の高階調値と低階調値との中間値でもよいが、これに限定されるものではない。例えば、取得画像の任意の画素が、フレーム切替の前後で224(高階調値)から80(低階調値)に遷移するとする。この場合、中間画像の対応する画素の階調値は、152{=(224+80)/2}とすることができる。
制御部40は、画像変換部30が取得画像を変換する場合に、フレームの切替前又は後に取得画像の一のフレームに代えて中間画像生成部43で生成した中間画像を挿入すべく制御する。
図12は第3実施形態の液晶表示装置120によるフリッカの発生を抑制する一例を示す模式図である。図12に示すように、取得画像(フィルム映像)のフレーム1を3回繰り返し、フレーム2を2回繰り返し、フレーム3を3回繰り返し、フレーム4を2回繰り返して取得画像を変換するとする。この場合、同一のフレームの最初のフレーム(1フレーム目)に前フレームとの中間階調の画像、すなわち中間画像生成部43で生成した中間画像を挿入する。フレーム1及びフレーム2に対応する中間画像をフレームM12で表し、フレーム2及びフレーム3に対応する中間画像をフレームM23で表し、フレーム3及びフレーム4に対応する中間画像をフレームM34で表すとする。この場合、画像変換部30で変換した変換画像は、フレーム1、1、1、M12、2、M23、3、3、M34、4となる。これにより、フレームが切り替わるタイミングで、急激な階調変化を回避して、立下がり応答時間と立上がり応答時間との差に起因するフリッカの発生を抑制することができる。
図13は第3実施形態の液晶表示装置120によるフリッカの発生を抑制する他の例を示す模式図である。図13に示すように、取得画像(フィルム映像)のフレーム1を3回繰り返し、フレーム2を2回繰り返し、フレーム3を3回繰り返し、フレーム4を2回繰り返して取得画像を変換するとする。この場合、同一のフレームの最後のフレームに後フレームとの中間階調の画像、すなわち中間画像生成部43で生成した中間画像を挿入する。フレーム1及びフレーム2に対応する中間画像をフレームM12で表し、フレーム2及びフレーム3に対応する中間画像をフレームM23で表し、フレーム3及びフレーム4に対応する中間画像をフレームM34で表すとする。この場合、画像変換部30で変換した変換画像は、フレーム1、1、M12、2、M23、3、3、M34、4、4となる。これにより、フレームが切り替わるタイミングで、急激な階調変化を回避して、立下がり応答時間と立上がり応答時間との差に起因するフリッカの発生を抑制することができる。
また、第3実施形態の液晶表示装置120にあっては、制御部40は、フレームの切替前後の取得画像の対応する画素同士の階調差よりも、フレームの切替前後の変換画像の対応する画素同士の階調差を小さくすべく制御する。例えば、取得画像のフレームが切り替わる際に、取得画像の任意の画素の階調値が高階調値(例えば、224)から低階調値(例えば、80)に遷移するとする。この場合、当該画素の階調値の差は144(=224−80)となる。そして、制御部40は、フレーム(取得画像のフレームと同じフレーム)切替前後の変換画像の対応する画素同士の階調値を、144よりも小さくする。例えば、変換画像のフレーム(取得画像のフレームと同じフレーム)が切り替わる際に、変換画像の当該画素の階調値が高階調値(例えば、224)から低階調値(例えば、152)に遷移するように変換画像を生成する。これにより、変換画像の当該画素の階調差は、92(=224−152)となり、急激な階調変化を回避して、立下がり応答時間と立上がり応答時間との差に起因するフリッカの発生を抑制することができる。
(第4実施形態)
図14は第4実施形態によるフリッカ改善の方法の一例を示す説明図である。図14に示すように、第4実施形態では、例えば、制御部40が映像設定としてのシャープネスの値を調整する。
より具体的には、制御部40は、判定部20で変換画像に変換すると判定した場合、シャープネスを、例えば、0に調整して、隣り合う画素の階調値の差を小さくしてフリッカの発生を抑制する。これにより、フリッカを改善することができる。
一方、制御部40は、判定部20で変換画像に変換しないと判定した場合、シャープネスを、例えば、100に調整して、取得画像のシャープネスを維持して鮮明な画像を表示することができる。判定部20で変換画像に変換しないと判定した場合、仮にフリッカが発生したとしても、20Hzや30Hzのように遅い周波数で現れるのではなく、60Hzで現れるので、視認しにくい。そこで、フリッカの改善よりも画像の鮮明さを優先することにより、画像の表示品位を維持することができる。
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。
10 画像入力部(取得部)
20 判定部
30 画像変換部(変換部)
40 制御部
41 表示データ生成部
42 オーバーシュートテーブル(決定部)
421 第1オーバーシュートテーブル
422 第2オーバーシュートテーブル
43 中間画像生成部(生成部)
50 駆動部
60 液晶パネル

Claims (8)

  1. 所定の表示周波数でフレーム単位の画像を表示し、該画像のフレームが切り替わる場合に高階調値から低階調値へ遷移する際の立下り応答時間が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する際の立上がり応答時間よりも速い液晶パネルを備える液晶表示装置において、
    外部から任意のフレーム周波数の画像を取得する取得部と、
    該取得部で取得した取得画像の一のフレームに該フレームを1又は複数回繰り返し挿入して前記表示周波数の画像に変換する変換部と、
    該変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合の、任意の高階調値及び低階調値の中間値と、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する途中の階調値が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第1差を、
    前記取得画像のフレームが切り替わる場合の、前記高階調値及び前記低階調値の中間値と、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する途中の階調値が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第2差よりも小さくすべく制御する制御部と
    を備えることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記制御部は、
    前記変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合の、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する際の立下がり応答時間と前記低階調値から前記高階調値へ遷移する際の立上がり応答時間との差を小さくすべく制御するようにしてあることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. フレームの切替前後それぞれの階調値に対応付けられ、階調遷移の際の立下がり応答時間及び立上がり応答時間を決定する決定部を備え、
    前記制御部は、
    前記変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合に、前記決定部が決定する立下がり応答時間を長くして、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する途中の階調値が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値を、前記中間値に近づけるべく制御するようにしてあることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
  4. 前記決定部は、
    前記立下がり応答時間を決定し、フレームの切替前後の階調値に対応付けられた補正値がそれぞれ異なる複数の補正テーブルを有し、
    前記制御部は、
    前記変換部で変換した変換画像のフレームが切り替わる場合に、フレームの切替後の階調値と該階調値に対応する補正値との差が小さい補正テーブルを選択するようにしてあることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
  5. 前記制御部は、
    フレームの切替前後の前記取得画像の対応する画素同士の階調差よりも、前記フレームの切替前後の前記変換画像の対応する画素同士の階調差を小さくすべく制御するようにしてあることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  6. フレームの切替前後の前記取得画像の対応する画素それぞれの階調値の中間の階調値を有する画素を有する中間画像を生成する生成部を備え、
    前記制御部は、
    前記変換部が変換する場合に、フレームの切替前又は後に前記取得画像の前記一のフレームに代えて前記生成部で生成した中間画像を挿入すべく制御するようにしてあることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
  7. 前記フレーム周波数及び表示周波数に基づいて、前記変換部で変換画像に変換するか否かを判定する判定部を備え、
    前記制御部は、
    前記判定部で変換画像に変換すると判定した場合、制御するようにしてあることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  8. 所定の表示周波数でフレーム単位の画像を表示し、該画像のフレームが切り替わる場合に高階調値から低階調値へ遷移する際の立下り応答時間が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する際の立上がり応答時間よりも速い液晶パネルを備える液晶表示装置による表示方法において、
    外部から任意のフレーム周波数の画像を取得するステップと、
    取得された取得画像の一のフレームに該フレームを1又は複数回繰り返し挿入して前記表示周波数の画像に変換するステップと、
    変換された変換画像のフレームが切り替わる場合の、任意の高階調値及び低階調値の中間値と、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する途中の階調値が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第1差を、
    取得された画像のフレームが切り替わる場合の、前記高階調値及び前記低階調値の中間値と、前記高階調値から前記低階調値へ遷移する途中の階調値が前記低階調値から前記高階調値へ遷移する途中の階調値に等しくなる階調値との第2差よりも小さくすべく制御するステップと
    を含むことを特徴とする表示方法。
JP2016524988A 2014-06-04 2014-06-04 液晶表示装置及び表示方法 Expired - Fee Related JP6085395B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/064871 WO2015186212A1 (ja) 2014-06-04 2014-06-04 液晶表示装置及び表示方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6085395B2 true JP6085395B2 (ja) 2017-02-22
JPWO2015186212A1 JPWO2015186212A1 (ja) 2017-04-20

Family

ID=54766309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016524988A Expired - Fee Related JP6085395B2 (ja) 2014-06-04 2014-06-04 液晶表示装置及び表示方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9704443B2 (ja)
JP (1) JP6085395B2 (ja)
CN (1) CN106461990B (ja)
WO (1) WO2015186212A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101937198B1 (ko) * 2017-09-27 2019-01-10 (재)한국건설생활환경시험연구원 극한 화재 환경 시험장치

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188347A1 (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 シャープ株式会社 液晶表示装置、液晶パネルの駆動方法、液晶表示装置における書き込み信号の設定方法
KR102581490B1 (ko) * 2016-08-30 2023-09-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
JP6732144B1 (ja) * 2018-12-25 2020-07-29 堺ディスプレイプロダクト株式会社 補正画像生成システム、画像制御方法、画像制御プログラム、および記録媒体
CN113272886A (zh) * 2018-12-25 2021-08-17 堺显示器制品株式会社 校正图像生成系统、图像控制方法、图像控制程序以及记录介质
CN112165750A (zh) * 2020-09-25 2021-01-01 深圳市明微电子股份有限公司 Led灯控制方法、装置、系统及计算机可读存储介质
CN114650324B (zh) * 2020-12-21 2023-03-14 深圳市万普拉斯科技有限公司 一种帧频切换方法、装置、终端设备和可读存储介质
CN113611239A (zh) * 2021-08-16 2021-11-05 业成科技(成都)有限公司 画面更新方法、显示装置和驱动芯片

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08140021A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置の駆動回路
JP2002512386A (ja) * 1998-04-17 2002-04-23 バルコ・ナムローゼ・フエンノートシャップ 液晶表示装置の駆動用映像信号の変換
JP2004212610A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Sharp Corp 表示装置の駆動方法、表示装置の駆動装置、および、そのプログラム
JP2004233949A (ja) * 2002-12-03 2004-08-19 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2005045470A (ja) * 2003-07-25 2005-02-17 Toshiba Corp 映像信号処理装置及び映像信号処理方法
JP2009300785A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Canon Inc 表示装置及びその駆動方法
JP2010028472A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Victor Co Of Japan Ltd 映像信号処理装置及び映像信号処理方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3769463B2 (ja) * 2000-07-06 2006-04-26 株式会社日立製作所 表示装置、表示装置を備えた画像再生装置及びその駆動方法
JP2002351409A (ja) * 2001-05-23 2002-12-06 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 液晶表示装置、液晶ディスプレイ駆動回路、液晶ディスプレイの駆動方法、およびプログラム
US8049691B2 (en) * 2003-09-30 2011-11-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. System for displaying images on a display
JP3717917B2 (ja) * 2004-01-16 2005-11-16 シャープ株式会社 液晶表示装置、液晶表示装置の信号処理装置、そのプログラムおよび記録媒体、並びに、液晶表示制御方法
JP4015157B2 (ja) * 2004-07-20 2007-11-28 シャープ株式会社 液晶表示装置の駆動装置、プログラムおよび記録媒体、並びに、液晶表示装置
WO2006030842A1 (ja) * 2004-09-17 2006-03-23 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置の駆動方法、駆動装置、そのプログラムおよび記録媒体、並びに、表示装置
JP4768344B2 (ja) * 2005-05-11 2011-09-07 株式会社 日立ディスプレイズ 表示装置
JP5131509B2 (ja) * 2005-11-30 2013-01-30 Nltテクノロジー株式会社 画像表示装置、該画像表示装置に用いられる駆動回路及び駆動方法
JP2009109694A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Hitachi Displays Ltd 表示装置
JP2009237352A (ja) 2008-03-27 2009-10-15 Sony Corp 液晶表示装置
JP5187789B2 (ja) * 2009-03-27 2013-04-24 Necディスプレイソリューションズ株式会社 映像表示装置および映像補正方法
US9344709B2 (en) * 2011-10-18 2016-05-17 Sharp Kabushiki Kaisha Display control circuit, liquid crystal display device including the same, and display control method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08140021A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置の駆動回路
JP2002512386A (ja) * 1998-04-17 2002-04-23 バルコ・ナムローゼ・フエンノートシャップ 液晶表示装置の駆動用映像信号の変換
JP2004233949A (ja) * 2002-12-03 2004-08-19 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2004212610A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Sharp Corp 表示装置の駆動方法、表示装置の駆動装置、および、そのプログラム
JP2005045470A (ja) * 2003-07-25 2005-02-17 Toshiba Corp 映像信号処理装置及び映像信号処理方法
JP2009300785A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Canon Inc 表示装置及びその駆動方法
JP2010028472A (ja) * 2008-07-18 2010-02-04 Victor Co Of Japan Ltd 映像信号処理装置及び映像信号処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101937198B1 (ko) * 2017-09-27 2019-01-10 (재)한국건설생활환경시험연구원 극한 화재 환경 시험장치

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2015186212A1 (ja) 2017-04-20
US9704443B2 (en) 2017-07-11
US20170039962A1 (en) 2017-02-09
WO2015186212A1 (ja) 2015-12-10
CN106461990A (zh) 2017-02-22
CN106461990B (zh) 2018-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6085395B2 (ja) 液晶表示装置及び表示方法
JP4629096B2 (ja) 画像表示装置、画像表示モニター、およびテレビジョン受像機
JP4405481B2 (ja) 液晶表示装置
JP4218249B2 (ja) 表示装置
JP5131509B2 (ja) 画像表示装置、該画像表示装置に用いられる駆動回路及び駆動方法
WO2007052441A1 (ja) 画像表示方法および画像表示装置
JP2009009157A (ja) 液晶表示装置の駆動方法及び装置
JP2006330171A (ja) 液晶表示装置
JP2014032412A (ja) ホールド型画像表示システム
JP2008256954A (ja) 表示装置
JP2007225861A (ja) 液晶表示装置
WO2015136569A1 (ja) 表示装置及びその駆動方法
JP2005164937A (ja) 画像表示制御装置及び画像ディスプレイ
JP6391280B2 (ja) 画像表示装置及びその制御方法
JP2008076433A (ja) 表示装置
JP2011059312A (ja) 画像表示装置およびその制御方法
US9019325B2 (en) Liquid crystal display device
JP2008176111A (ja) 画像表示装置および画像表示方法
JP2007171367A (ja) 液晶表示装置
JP4304042B2 (ja) マトリックス型表示装置及びその駆動方法
JP2009058718A (ja) 液晶表示装置
KR102568911B1 (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
JP2009237594A (ja) 画像処理方法及びそれを用いた液晶表示装置
CN106683608B (zh) 一种显示面板的驱动方法、显示面板及显示装置
JP2007286610A (ja) 液晶表示装置および表示方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161018

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20161018

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20161226

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: 20170117

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6085395

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees