JPH04288589A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH04288589A JPH04288589A JP15057791A JP15057791A JPH04288589A JP H04288589 A JPH04288589 A JP H04288589A JP 15057791 A JP15057791 A JP 15057791A JP 15057791 A JP15057791 A JP 15057791A JP H04288589 A JPH04288589 A JP H04288589A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
- G09G2320/0252—Improving the response speed
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- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
- G09G2320/041—Temperature compensation
-
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- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/10—Special adaptations of display systems for operation with variable images
- G09G2320/103—Detection of image changes, e.g. determination of an index representative of the image change
-
- G—PHYSICS
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- G09G2340/00—Aspects of display data processing
- G09G2340/16—Determination of a pixel data signal depending on the signal applied in the previous frame
-
- G—PHYSICS
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- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control 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
- G09G3/34—Control 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
- G09G3/36—Control 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
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
- G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
Landscapes
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係り、
とくに中間調表示の応答特性を考慮した駆動回路部の改
良に関する。
とくに中間調表示の応答特性を考慮した駆動回路部の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に液晶の応答速度は、液晶分子が印
加された電界によって立ち上がる速度ｔｒ と、電界を
零にしたときに各分子間の力によって元の状態に復帰す
る速度ｔｄ により決まる。これらの速度ｔｒ ，ｔｄ
は以下の式で表される。 ｔｒ ＝ηｄ２ ／（ΔεＶ−Ｋπ２ ） …（１）
ｔｄ ＝ηｄ２ ／Ｋπ２
…（２）
加された電界によって立ち上がる速度ｔｒ と、電界を
零にしたときに各分子間の力によって元の状態に復帰す
る速度ｔｄ により決まる。これらの速度ｔｒ ，ｔｄ
は以下の式で表される。 ｔｒ ＝ηｄ２ ／（ΔεＶ−Ｋπ２ ） …（１）
ｔｄ ＝ηｄ２ ／Ｋπ２
…（２）
【０００３】ここに、Ｋは、液晶の発散，
ねじれ，曲げの弾性定数をそれぞれＫ１ ，Ｋ２ ，Ｋ
３ としたときに、Ｋ＝Ｋ１ ＋（Ｋ３ −２Ｋ２ ）
／４で表される定数である。Δεは、液晶分子の長軸方
向の誘電率εｓ と短軸方向の誘電率εｐ の差εｓ
−εｐ である。ηは液晶分子のねじれ粘性、ｄは液晶
セルの厚み（セルギャップ）、Ｖは印加電圧である。
ねじれ，曲げの弾性定数をそれぞれＫ１ ，Ｋ２ ，Ｋ
３ としたときに、Ｋ＝Ｋ１ ＋（Ｋ３ −２Ｋ２ ）
／４で表される定数である。Δεは、液晶分子の長軸方
向の誘電率εｓ と短軸方向の誘電率εｐ の差εｓ
−εｐ である。ηは液晶分子のねじれ粘性、ｄは液晶
セルの厚み（セルギャップ）、Ｖは印加電圧である。
【０００４】（１），（２）式から明らかなように、液
晶の応答速度を速めるには、η，ｄを小さくするか、ま
たはＫを大きくすればよい。ただし、η，Ｋは物質定数
であり、ｄは屈折率の異方性であるΔｎとの兼ね合いで
最小透過率が決まってくるので、それ程小さくすること
はできない。そこで種々の液晶物質のブレンドによって
η，Ｋ，Δｎ等を変化させて高速応答を実現する努力が
続けられている。また、立ち上がり速度ｔｒ について
は、ΔεまたはＶを変化させることにより高速化するこ
とができ、立ち下がり速度ｔｄ については、誘電率の
異方性が低周波では正，高周波では負であることを利用
して、電圧ＯＦＦ時に高周波を重畳して高速化した例が
知られている。
晶の応答速度を速めるには、η，ｄを小さくするか、ま
たはＫを大きくすればよい。ただし、η，Ｋは物質定数
であり、ｄは屈折率の異方性であるΔｎとの兼ね合いで
最小透過率が決まってくるので、それ程小さくすること
はできない。そこで種々の液晶物質のブレンドによって
η，Ｋ，Δｎ等を変化させて高速応答を実現する努力が
続けられている。また、立ち上がり速度ｔｒ について
は、ΔεまたはＶを変化させることにより高速化するこ
とができ、立ち下がり速度ｔｄ については、誘電率の
異方性が低周波では正，高周波では負であることを利用
して、電圧ＯＦＦ時に高周波を重畳して高速化した例が
知られている。
【０００５】以上のような液晶応答速度の改善は、ＯＮ
／ＯＦＦの二値表示の場合有効であるが、中間調表示を
考慮した場合には状況は複雑になる。その事情を図面を
参照して以下に説明する。
／ＯＦＦの二値表示の場合有効であるが、中間調表示を
考慮した場合には状況は複雑になる。その事情を図面を
参照して以下に説明する。
【０００６】図１９は電極４１，４２間の一つの液晶分
子４３を示している。液晶分子４３は、ｘ軸に対してθ
、ｘ軸に対してφ傾いており、この状態で液晶分子４３
にｚ軸方向の電界がかかったときの流体力学方程式は、
子４３を示している。液晶分子４３は、ｘ軸に対してθ
、ｘ軸に対してφ傾いており、この状態で液晶分子４３
にｚ軸方向の電界がかかったときの流体力学方程式は、
【０００７】
【数１】
【０００８】で記述される。上式は非線形偏微分方程式
であり、解析的に解くことは出来ないが、数値計算によ
り解くことができる。また電極間に印加される入力電圧
Ｖは、ａ＝（εｓ −εｐ ）／εｐ として、
であり、解析的に解くことは出来ないが、数値計算によ
り解くことができる。また電極間に印加される入力電圧
Ｖは、ａ＝（εｓ −εｐ ）／εｐ として、
【００
０９】
０９】
【数２】
で表される。Ｄｚ は電束密度である。
【００１０】以上の（３）〜（５）式を連立して解くこ
とにより、入力電圧変化による液晶分子の過渡応答特性
を求めることができる。これらの式から、液晶分子の時
間的変化量は、入力電圧に依存することが分かる。この
様にして求められた液晶分子の時間的変化量θ（ｚ，ｔ
）およびφ（ｚ，ｔ）をＢａｒｒｍａｎの４×４マトリ
クスに入れて解くことにより、最終的な光学応答特性を
導出することができる。
とにより、入力電圧変化による液晶分子の過渡応答特性
を求めることができる。これらの式から、液晶分子の時
間的変化量は、入力電圧に依存することが分かる。この
様にして求められた液晶分子の時間的変化量θ（ｚ，ｔ
）およびφ（ｚ，ｔ）をＢａｒｒｍａｎの４×４マトリ
クスに入れて解くことにより、最終的な光学応答特性を
導出することができる。
【００１１】一方、図２０は液晶の透過率−入力電圧特
性を示している。この特性から、通常、１００／１のコ
ントラスト比をとるためには、ノーマリ・ホワイトの場
合で５Ｖ程度の入力振幅を必要とするが、中間調レベル
だけを考えると、振幅は１．５〜２Ｖになる。以上のこ
とは、中間調レベル表示においては、応答速度が二値表
示の場合より遅くなることを示している。このことは、
液晶をＴＶ等のフルカラー表示に用いた場合問題になる
。
性を示している。この特性から、通常、１００／１のコ
ントラスト比をとるためには、ノーマリ・ホワイトの場
合で５Ｖ程度の入力振幅を必要とするが、中間調レベル
だけを考えると、振幅は１．５〜２Ｖになる。以上のこ
とは、中間調レベル表示においては、応答速度が二値表
示の場合より遅くなることを示している。このことは、
液晶をＴＶ等のフルカラー表示に用いた場合問題になる
。
【００１２】すなわち液晶表示装置をＴＶ等のフルカラ
ー表示に用いる場合、中間調レベルでの応答速度を１０
ｍｓｅｃ 程度にする必要があるが、現状は二値表示で
も２０ｍｓｅｃ 程度にしかなっていない。このため、
動画表示には著しく残像が目立ち、高画質が得られない
。
ー表示に用いる場合、中間調レベルでの応答速度を１０
ｍｓｅｃ 程度にする必要があるが、現状は二値表示で
も２０ｍｓｅｃ 程度にしかなっていない。このため、
動画表示には著しく残像が目立ち、高画質が得られない
。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の液
晶表示装置では、中間調レベルでの応答速度が十分でな
く、ＴＶ等のフルカラー表示に用いた場合に高画質が得
られないという問題があった。
晶表示装置では、中間調レベルでの応答速度が十分でな
く、ＴＶ等のフルカラー表示に用いた場合に高画質が得
られないという問題があった。
【００１４】本発明はこの様な点に鑑みなされたもので
、中間調レベルでも二値表示なみ若しくはそれ以上の応
答速度を実現し得る駆動回路を備えた液晶表示装置を提
供することを目的とする。 ［発明の構成］
、中間調レベルでも二値表示なみ若しくはそれ以上の応
答速度を実現し得る駆動回路を備えた液晶表示装置を提
供することを目的とする。 ［発明の構成］
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる液晶表示
装置は、入力画像信号の少くとも一枚のフィールド画像
を保持する画像用記憶回路を備え、この記憶回路に保持
された画像信号と入力画像信号とから各画素の時間軸方
向のレベル変動を検出して、その出力に応じて入力画像
信号の各画素の時間軸方向に高域強調フィルタをかける
時間軸フィルタ回路を設けたことを特徴とする。
装置は、入力画像信号の少くとも一枚のフィールド画像
を保持する画像用記憶回路を備え、この記憶回路に保持
された画像信号と入力画像信号とから各画素の時間軸方
向のレベル変動を検出して、その出力に応じて入力画像
信号の各画素の時間軸方向に高域強調フィルタをかける
時間軸フィルタ回路を設けたことを特徴とする。
【００１６】
【作用】本発明によれば、液晶分子の応答速度が遅い場
合でも、入力画像信号の高域成分を予め持ち上げるとい
う処理を行って液晶部に供給することにより、応答の立
ち上がり，たち下がりを高速化することができる。した
がって特に中間調レベルでの応答速度が改善され、ＴＶ
等のフルカラー表示に用いて高画質を得ることができる
。
合でも、入力画像信号の高域成分を予め持ち上げるとい
う処理を行って液晶部に供給することにより、応答の立
ち上がり，たち下がりを高速化することができる。した
がって特に中間調レベルでの応答速度が改善され、ＴＶ
等のフルカラー表示に用いて高画質を得ることができる
。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１８】図１は第１の実施例の要部構成を示す。図
の入力画像信号Ｓ（ｔ）は、ビデオ信号をＲ，Ｇ，Ｂに
分解した後の信号であるが、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に対して同
じ処理になるので、ここではそのうちの１チャネルのみ
示している。入力画像信号Ｓ（ｔ）は、少なくとも１フ
ィールド分の画像信号を記憶する画像用記憶回路１に保
持される。差分器２は、入力画像信号Ｓ（ｔ）と画像用
記憶回路１とから、対応する各画素信号の差をとるもの
で、１フィールドの間の信号レベルの変化を検出するレ
ベル変化検出回路となっている。この差分器２から得ら
れる時間軸方向の差信号Ｓｄ （ｔ）は、入力画像信号
Ｓ（ｔ）と共に時間軸フィルタ回路３に入力される。
の入力画像信号Ｓ（ｔ）は、ビデオ信号をＲ，Ｇ，Ｂに
分解した後の信号であるが、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に対して同
じ処理になるので、ここではそのうちの１チャネルのみ
示している。入力画像信号Ｓ（ｔ）は、少なくとも１フ
ィールド分の画像信号を記憶する画像用記憶回路１に保
持される。差分器２は、入力画像信号Ｓ（ｔ）と画像用
記憶回路１とから、対応する各画素信号の差をとるもの
で、１フィールドの間の信号レベルの変化を検出するレ
ベル変化検出回路となっている。この差分器２から得ら
れる時間軸方向の差信号Ｓｄ （ｔ）は、入力画像信号
Ｓ（ｔ）と共に時間軸フィルタ回路３に入力される。
【００１９】時間軸フィルタ回路３は、差信号Ｓｄ （
ｔ）に応答速度に応じた重み係数αをかける重み付け回
路３２と、重み付けられた差信号と入力画像信号Ｓ（ｔ
）を加算する加算器３１とから構成されている。これは
レベル変動検出回路の出力と入力画像信号の各画素の入
力レベルによりフィルタ特性が変化させられる適応型フ
ィルタ回路である。この時間軸フィルタ回路３によって
入力画像信号Ｓ（ｔ）は時間軸方向の高域が強調される
。こうして得られた高域強調信号は、極性反転回路４に
よって交流信号に変換されて液晶表示部５に供給される
。液晶表示部５は、複数本のデータ信号配線とこれと交
差する複数本の駆動信号配線の各交差部に表示電極を持
つ、アクティブマトリクス方式の液晶表示部である。
ｔ）に応答速度に応じた重み係数αをかける重み付け回
路３２と、重み付けられた差信号と入力画像信号Ｓ（ｔ
）を加算する加算器３１とから構成されている。これは
レベル変動検出回路の出力と入力画像信号の各画素の入
力レベルによりフィルタ特性が変化させられる適応型フ
ィルタ回路である。この時間軸フィルタ回路３によって
入力画像信号Ｓ（ｔ）は時間軸方向の高域が強調される
。こうして得られた高域強調信号は、極性反転回路４に
よって交流信号に変換されて液晶表示部５に供給される
。液晶表示部５は、複数本のデータ信号配線とこれと交
差する複数本の駆動信号配線の各交差部に表示電極を持
つ、アクティブマトリクス方式の液晶表示部である。
【００２０】図２はこの実施例により、応答特性が改善
される様子を示す信号波形である。説明を分かり易くす
るため入力画像信号Ｓ（ｔ）が１フィールド周期で変化
するものとし、図では２フィールドで信号レベルが急激
に変化している場合を示している。この場合時間軸方向
の入力信号変化すなわち差信号Ｓｄ （ｔ）は図に示す
ように、入力画像信号が正に変化するときに１フィール
ド間正になり、負に変化するときに１フィールド間負に
なる。基本的にはこの差信号を入力信号に加えることに
より、高域強調ができる。しかしながら実際には、液晶
の応答速度によって入力信号変化がどの程度液晶セルの
透過率変化になるかが変わってくるので、オーバーシュ
ートが生じない範囲で補正するように重み係数αをかけ
る。これにより図示のような高域が補正された信号Ｓｃ
（ｔ）が得られる。この様に高域が強調される信号が
液晶表示部に入力されることにより、光学応答特性Ｉ（
ｔ）は、破線で示す従来のものに対して実線で示すよう
に改善される。
される様子を示す信号波形である。説明を分かり易くす
るため入力画像信号Ｓ（ｔ）が１フィールド周期で変化
するものとし、図では２フィールドで信号レベルが急激
に変化している場合を示している。この場合時間軸方向
の入力信号変化すなわち差信号Ｓｄ （ｔ）は図に示す
ように、入力画像信号が正に変化するときに１フィール
ド間正になり、負に変化するときに１フィールド間負に
なる。基本的にはこの差信号を入力信号に加えることに
より、高域強調ができる。しかしながら実際には、液晶
の応答速度によって入力信号変化がどの程度液晶セルの
透過率変化になるかが変わってくるので、オーバーシュ
ートが生じない範囲で補正するように重み係数αをかけ
る。これにより図示のような高域が補正された信号Ｓｃ
（ｔ）が得られる。この様に高域が強調される信号が
液晶表示部に入力されることにより、光学応答特性Ｉ（
ｔ）は、破線で示す従来のものに対して実線で示すよう
に改善される。
【００２１】具体的には、図３に示すように液晶の伝達
関数をＨＬＣＤ （ωｔ）とすると、高域強調関数Ｈｃ
（ωｔ）が掛けられた後の周波数特性Ｈｔ （ωｔ）
は以下のようになる。 Ｈｔ （ωｔ）＝ＨＬＣＤ （ωｔ）・Ｈｃ （ωｔ）
Ｈｃ （ωｔ） ＝α｛１−ｅｘｐ （ｊ・２πωｔ／ωｃ ）｝＋１ω
ｃ＝２π／６０
関数をＨＬＣＤ （ωｔ）とすると、高域強調関数Ｈｃ
（ωｔ）が掛けられた後の周波数特性Ｈｔ （ωｔ）
は以下のようになる。 Ｈｔ （ωｔ）＝ＨＬＣＤ （ωｔ）・Ｈｃ （ωｔ）
Ｈｃ （ωｔ） ＝α｛１−ｅｘｐ （ｊ・２πωｔ／ωｃ ）｝＋１ω
ｃ＝２π／６０
【００２２】すなわちこの実施例では、Ｈｔ （ωｔ）
が広帯域化できるように、ＨＬＣＤ （ωｔ）が低下す
るところをＨｃ （ωｔ）により補償することになる。 実際にこの特性を求め、或いは重み係数αを決めるため
には、従来技術で説明した液晶分子のダイナミック特性
を記述する式（３）〜（５）をαをパラメータとして解
いていくことになる。
が広帯域化できるように、ＨＬＣＤ （ωｔ）が低下す
るところをＨｃ （ωｔ）により補償することになる。 実際にこの特性を求め、或いは重み係数αを決めるため
には、従来技術で説明した液晶分子のダイナミック特性
を記述する式（３）〜（５）をαをパラメータとして解
いていくことになる。
【００２３】図４は第２の実施例の要部構成を示す。な
お以下の実施例では図１と対応する部分に図１と同一符
号を付して詳細な説明は省略する。従来技術で説明した
ように液晶の応答速度は、立上がりと立ち下がりとで異
なるのが通常である。そこで入力の変化が立上がり方向
の変化であるか、立ち下がり方向の変化であるかを検出
して、それぞれの場合で高域強調量を異ならせる方法が
考えられる。これを実現したのが第２の実施例である。
お以下の実施例では図１と対応する部分に図１と同一符
号を付して詳細な説明は省略する。従来技術で説明した
ように液晶の応答速度は、立上がりと立ち下がりとで異
なるのが通常である。そこで入力の変化が立上がり方向
の変化であるか、立ち下がり方向の変化であるかを検出
して、それぞれの場合で高域強調量を異ならせる方法が
考えられる。これを実現したのが第２の実施例である。
【００２４】すなわちこの実施例では、二つの重み付け
回路３２１ と３２２ を設け、フィールド間差分が正
の場合（つまり立上がりの時）は、高域強調のための重
み係数をα１ 、負の場合（つまり立ち下がりの時）は
これをα２ とする。これらの重み付け回路３２１ ，
３２２ の出力を切り替え回路３３により切り替えて、
加算器３３に与えるようにしている。
回路３２１ と３２２ を設け、フィールド間差分が正
の場合（つまり立上がりの時）は、高域強調のための重
み係数をα１ 、負の場合（つまり立ち下がりの時）は
これをα２ とする。これらの重み付け回路３２１ ，
３２２ の出力を切り替え回路３３により切り替えて、
加算器３３に与えるようにしている。
【００２５】これにより、図５に示すように、立ち上が
りと立ち下がりとで異なるそれぞれ最適の高域強調量を
付けた補正信号Ｓｃ （ｔ）を得て、光学応答特性Ｉ（
ｔ）をより高速化することができる。
りと立ち下がりとで異なるそれぞれ最適の高域強調量を
付けた補正信号Ｓｃ （ｔ）を得て、光学応答特性Ｉ（
ｔ）をより高速化することができる。
【００２６】図６は第３の実施例の要部構成である。図
６（ａ） が第２の実施例と異なる点は、高域強調量を
変化させる制御パラメータとして、入力の変化だけでな
く、入力レベルそのものをも含めたことである。これは
、液晶の応答速度が入力電圧の変化だけでなく、電圧の
初期値または変化後の電圧にも依存することを考慮して
、より正確な高域補償を行うためである。
６（ａ） が第２の実施例と異なる点は、高域強調量を
変化させる制御パラメータとして、入力の変化だけでな
く、入力レベルそのものをも含めたことである。これは
、液晶の応答速度が入力電圧の変化だけでなく、電圧の
初期値または変化後の電圧にも依存することを考慮して
、より正確な高域補償を行うためである。
【００２７】図６（ｂ） は図６（ａ） をより一般化
した実施例である。重み付け回路３２の重み係数αは、
入力のフィールド間差分および入力レベルにより変化す
る。さらに図６（ｃ） に示す実施例は、高域を持ち上
げたい部分の周波数を高次のバンドパスフィルタＢＰＦ
（またはハイパスフィルタＨＰＦ）１′により抽出して
、その出力と入力レベルにより重み付け回路３２の重み
係数αを制御する構成としている。この実施例によると
、液晶の応答特性を補償する上でより適した高域強調フ
ィルタとすることができる。
した実施例である。重み付け回路３２の重み係数αは、
入力のフィールド間差分および入力レベルにより変化す
る。さらに図６（ｃ） に示す実施例は、高域を持ち上
げたい部分の周波数を高次のバンドパスフィルタＢＰＦ
（またはハイパスフィルタＨＰＦ）１′により抽出して
、その出力と入力レベルにより重み付け回路３２の重み
係数αを制御する構成としている。この実施例によると
、液晶の応答特性を補償する上でより適した高域強調フ
ィルタとすることができる。
【００２８】図７は第４の実施例の要部構成を示す。従
来技術で少し説明したが、応答速度はセルギャップの二
乗ｄ２ に反比例している。つまり、セルギャップｄを
小さくすれば応答速度は速くなる。しかし、コントラス
トを高くとるためには、Δｎｄ／λ（Δｎ：屈折率の異
方性、λ：入力波長）をモーガンの条件を満たすように
しなければならない。したがって最適なコントラストを
得るためには、Ｒ，Ｇ，Ｂによってセルギャップを変え
る必要がある。これは、マルチギャップと呼ばれる。こ
の様な場合当然ではあるが、Ｒ，Ｇ，Ｂによって応答速
度が異なるという問題が生じる。そこでマルチギャップ
に対応させるべく、Ｒ，Ｇ，Ｂでそれぞれ高域強調量を
最適に制御するようにしたのがこの実施例である。ここ
では図６（ｂ） の基本回路を３つ用いたが、他の実施
例の基本回路３つを用いてもよい。
来技術で少し説明したが、応答速度はセルギャップの二
乗ｄ２ に反比例している。つまり、セルギャップｄを
小さくすれば応答速度は速くなる。しかし、コントラス
トを高くとるためには、Δｎｄ／λ（Δｎ：屈折率の異
方性、λ：入力波長）をモーガンの条件を満たすように
しなければならない。したがって最適なコントラストを
得るためには、Ｒ，Ｇ，Ｂによってセルギャップを変え
る必要がある。これは、マルチギャップと呼ばれる。こ
の様な場合当然ではあるが、Ｒ，Ｇ，Ｂによって応答速
度が異なるという問題が生じる。そこでマルチギャップ
に対応させるべく、Ｒ，Ｇ，Ｂでそれぞれ高域強調量を
最適に制御するようにしたのがこの実施例である。ここ
では図６（ｂ） の基本回路を３つ用いたが、他の実施
例の基本回路３つを用いてもよい。
【００２９】図８は第５の実施例の要部構成を示す。こ
の実施例では、図６（ｂ） の実施例の回路に加えて、
液晶表示部５の液晶温度を検出する温度検出器６を設け
、この温度検出器６の出力により重み付け回路３２を制
御するようにしている。
の実施例では、図６（ｂ） の実施例の回路に加えて、
液晶表示部５の液晶温度を検出する温度検出器６を設け
、この温度検出器６の出力により重み付け回路３２を制
御するようにしている。
【００３０】図９に示したように、液晶の応答特性には
強い温度依存性があるだけでなく、立上がりと立ち下が
りとで異なった温度依存性を示す。これは、立上がりは
粘性ηの温度依存性に大きく影響されるのに対し、立ち
下がりは粘性ηの温度依存性を分母の弾性定数Ｋの温度
特性が緩和するように働くことに起因している。したが
ってこの実施例のように、液晶温度を検出してその出力
に応じて高域強調パラメータである重み係数αを変化さ
せるように制御する事により、応答特性の最適補償を行
うことが可能になる。
強い温度依存性があるだけでなく、立上がりと立ち下が
りとで異なった温度依存性を示す。これは、立上がりは
粘性ηの温度依存性に大きく影響されるのに対し、立ち
下がりは粘性ηの温度依存性を分母の弾性定数Ｋの温度
特性が緩和するように働くことに起因している。したが
ってこの実施例のように、液晶温度を検出してその出力
に応じて高域強調パラメータである重み係数αを変化さ
せるように制御する事により、応答特性の最適補償を行
うことが可能になる。
【００３１】図１０は、液晶の物性定数の温度依存性を
示している。図に示すように液晶の物性定数は温度によ
って変化する。したがってこの物性定数の変化を検出す
ることにより温度検出を行うことができる。同じパネル
内の液晶を用いて温度検出ができれば、そのパネルに最
も適した温度補償ができる。
示している。図に示すように液晶の物性定数は温度によ
って変化する。したがってこの物性定数の変化を検出す
ることにより温度検出を行うことができる。同じパネル
内の液晶を用いて温度検出ができれば、そのパネルに最
も適した温度補償ができる。
【００３２】図１１は、その様な液晶を用いた液晶温度
検出器の構成例である。図１０に示したように液晶の誘
電率εは温度によって変化する。したがって誘電率の変
化、つまり液晶容量ＣＬＣＤ の変化を外づけの容量Ｃ
Ｄ によって電圧に変換して出力するのが、図１１の温
度検出原理である。つまり、図１１の入出力の関係は、
Ｖｏｕｔ ＝Ｖｉｎ・ＣＬＣＤ ／（ＣＤ ＋ＣＬＣＤ
）と表されるので、液晶容量ＣＬＣＤ の変化を出力
Ｖｏｕｔ の変化として検出することができる。
検出器の構成例である。図１０に示したように液晶の誘
電率εは温度によって変化する。したがって誘電率の変
化、つまり液晶容量ＣＬＣＤ の変化を外づけの容量Ｃ
Ｄ によって電圧に変換して出力するのが、図１１の温
度検出原理である。つまり、図１１の入出力の関係は、
Ｖｏｕｔ ＝Ｖｉｎ・ＣＬＣＤ ／（ＣＤ ＋ＣＬＣＤ
）と表されるので、液晶容量ＣＬＣＤ の変化を出力
Ｖｏｕｔ の変化として検出することができる。
【００３３】液晶温度検出法としてはこの他に、光検出
器を用いて液晶のしきい値Ｖｔｈの温度による変化を光
量変化として検出する方法、マイクロプロセッサを用い
てある一定時間毎に立ち上がり，立ち下がり時間を計算
し、オーバーシュートのないような制御を常にフィード
バックで行う方法等が考えられる。
器を用いて液晶のしきい値Ｖｔｈの温度による変化を光
量変化として検出する方法、マイクロプロセッサを用い
てある一定時間毎に立ち上がり，立ち下がり時間を計算
し、オーバーシュートのないような制御を常にフィード
バックで行う方法等が考えられる。
【００３４】図１２は、第６の実施例の要部構成である
。この実施例では、入力画像信号の動きを検出する動き
検出回路８が設けられている。この動き検出回路８によ
り検出された動き量に応じて、フィールド内とフィール
ド間の補間の重み付け量が決定されると共に、順次走査
変換回路７において、時間軸圧縮によりインタレース信
号（順次走査信号）に変換される。この順次走査変換さ
れた信号が液晶を実際に駆動する信号になるので、この
信号が１フィールド期間つまり１画素の信号書き替え周
期にどれだけ変化したかが、液晶の応答速度を決める重
要なパラメータになる。
。この実施例では、入力画像信号の動きを検出する動き
検出回路８が設けられている。この動き検出回路８によ
り検出された動き量に応じて、フィールド内とフィール
ド間の補間の重み付け量が決定されると共に、順次走査
変換回路７において、時間軸圧縮によりインタレース信
号（順次走査信号）に変換される。この順次走査変換さ
れた信号が液晶を実際に駆動する信号になるので、この
信号が１フィールド期間つまり１画素の信号書き替え周
期にどれだけ変化したかが、液晶の応答速度を決める重
要なパラメータになる。
【００３５】そこで、記憶回路１と差分器２により求ま
る１フィールド期間内の変化量に入力レベルと動き量に
応じて変化する重み係数αを掛ける重み付け回路３２と
加算回路３１により構成される時間軸強調フィルタによ
って、順次走査変換信号が補正される。
る１フィールド期間内の変化量に入力レベルと動き量に
応じて変化する重み係数αを掛ける重み付け回路３２と
加算回路３１により構成される時間軸強調フィルタによ
って、順次走査変換信号が補正される。
【００３６】図１３は、動き検出回路８の具体的な構成
例である。輝度信号の動きは、フレームメモリ１１の入
出力の差を差分器１３により検出して、ＬＰＦ１４によ
り１フレーム差分として検出される。色信号の動きはフ
レームメモリ１１とフレーム遅延回路１２の直列回路の
入出力の差を差分器１６により検出して、ＢＰＦ１７に
より２フレーム差分として検出される。これらの差分信
号はそれぞれ絶対値検出回路１５，１８を通り、最大値
検出回路１９により最大値が検出される。この最大値検
出回路１９の出力は伸長回路２０を通り、デコーダ２１
を通って動き信号として出力される。伸長回路２０は、
速い動きに対して検出漏れがないように、２フィールド
の動き情報を利用して時空間フィルタをかけるために設
けられている。
例である。輝度信号の動きは、フレームメモリ１１の入
出力の差を差分器１３により検出して、ＬＰＦ１４によ
り１フレーム差分として検出される。色信号の動きはフ
レームメモリ１１とフレーム遅延回路１２の直列回路の
入出力の差を差分器１６により検出して、ＢＰＦ１７に
より２フレーム差分として検出される。これらの差分信
号はそれぞれ絶対値検出回路１５，１８を通り、最大値
検出回路１９により最大値が検出される。この最大値検
出回路１９の出力は伸長回路２０を通り、デコーダ２１
を通って動き信号として出力される。伸長回路２０は、
速い動きに対して検出漏れがないように、２フィールド
の動き情報を利用して時空間フィルタをかけるために設
けられている。
【００３７】この様な構成により画像の動きが検出され
るわけであるが、誤検出はやはりある。たとえば、静止
画のノイズを動画として検出すると、図１２の構成では
そのノイズをα倍してしまうことになる。
るわけであるが、誤検出はやはりある。たとえば、静止
画のノイズを動画として検出すると、図１２の構成では
そのノイズをα倍してしまうことになる。
【００３８】この誤検出を救済するためには、たとえば
重み係数αのテーブルを、図１４（ａ） （ｂ） のよ
うに設定することが考えられる。図１４（ａ） に示す
ように、動き量が小さい時はこれをノイズと判断して、
高域強調をかけないようにする。実際に、動き量をフィ
ールド間差分とした場合で、図１４（ａ） の破線のテ
ーブルと実線のテーブルで比較した結果、実線のテーブ
ルの方がノイズが大幅に減少することが確認されている
。
重み係数αのテーブルを、図１４（ａ） （ｂ） のよ
うに設定することが考えられる。図１４（ａ） に示す
ように、動き量が小さい時はこれをノイズと判断して、
高域強調をかけないようにする。実際に、動き量をフィ
ールド間差分とした場合で、図１４（ａ） の破線のテ
ーブルと実線のテーブルで比較した結果、実線のテーブ
ルの方がノイズが大幅に減少することが確認されている
。
【００３９】図１４（ａ） のテーブルの場合、画像に
よっては、不連続点が目立つ可能性がある。したがって
図１４（ｂ） に示すように段階的に理想の線に近付け
るテーブルを用いることも考えられる。
よっては、不連続点が目立つ可能性がある。したがって
図１４（ｂ） に示すように段階的に理想の線に近付け
るテーブルを用いることも考えられる。
【００４０】図１５は、図１２の実施例において、図８
の実施例と同様に液晶温度検出を行って、その出力に応
じて高域強調パラメータである重み係数αを変化させる
制御を行うようにした実施例である。
の実施例と同様に液晶温度検出を行って、その出力に応
じて高域強調パラメータである重み係数αを変化させる
制御を行うようにした実施例である。
【００４１】ところで液晶表示部に場所によって温度ム
ラがある場合、一点の温度検出では最適温度制御ができ
ない。この様な場合、液晶表示部の複数箇所の温度検出
を行うことが有効である。
ラがある場合、一点の温度検出では最適温度制御ができ
ない。この様な場合、液晶表示部の複数箇所の温度検出
を行うことが有効である。
【００４２】図１６は、この様な観点から図１５を改良
した実施例である。この実施例では、液晶表示部５を４
分割して、各小画面の４角の温度をスイッチ２２により
切り替えて検出する。スイッチ２２は画面位置検出回路
２３によって制御される。この様にして検出される複数
箇所の温度のなかから重み係数αの制御データとして最
適のものを用いる。同様の変形は、先の図１５の実施例
に対しても行うことができる。
した実施例である。この実施例では、液晶表示部５を４
分割して、各小画面の４角の温度をスイッチ２２により
切り替えて検出する。スイッチ２２は画面位置検出回路
２３によって制御される。この様にして検出される複数
箇所の温度のなかから重み係数αの制御データとして最
適のものを用いる。同様の変形は、先の図１５の実施例
に対しても行うことができる。
【００４３】なお、液晶表示部の４角の温度データをそ
のまま用いるのではなく、例えば図１７に示すような基
準となる温度ムラパターンを用意しておいて、端ｘｅ
の温度がＣＴ０ になったら、距離ｘ１ での温度をＣ
Ｔ１ にするという予測を行うようにすることも有効で
ある。
のまま用いるのではなく、例えば図１７に示すような基
準となる温度ムラパターンを用意しておいて、端ｘｅ
の温度がＣＴ０ になったら、距離ｘ１ での温度をＣ
Ｔ１ にするという予測を行うようにすることも有効で
ある。
【００４４】図１８は、図１２の実施例に対して更に、
画像信号入力部に雑音除去フィルタ２４を設けた実施例
である。先に説明したように入力信号に雑音があると、
誤検出によって雑音を増幅してしまう可能性がある。こ
の実施例のように雑音除去フィルタ２４を設けることに
よって、誤検出を少なくすることができる。この雑音除
去が有効に働くならば、動き検出回路８を省略すること
もできる。先に説明した図１，図４，図８の実施例に対
しても同様に雑音除去フィルタを入力端子部に設けるこ
とは有効である。
画像信号入力部に雑音除去フィルタ２４を設けた実施例
である。先に説明したように入力信号に雑音があると、
誤検出によって雑音を増幅してしまう可能性がある。こ
の実施例のように雑音除去フィルタ２４を設けることに
よって、誤検出を少なくすることができる。この雑音除
去が有効に働くならば、動き検出回路８を省略すること
もできる。先に説明した図１，図４，図８の実施例に対
しても同様に雑音除去フィルタを入力端子部に設けるこ
とは有効である。
【００４５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、時間軸フィルタを用いて入力画像信号の高域強調を
行うことにより、液晶表示装置の応答特性を改善し、特
に中間調表示での応答速度を高速化して、残像を低減し
た高画質の液晶ＴＶを実現することができる。
ば、時間軸フィルタを用いて入力画像信号の高域強調を
行うことにより、液晶表示装置の応答特性を改善し、特
に中間調表示での応答速度を高速化して、残像を低減し
た高画質の液晶ＴＶを実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施例の要部構成を示す図。
【図２】同実施例の動作を説明するための信号波形図。
【図３】同実施例の高域強調フィルタの特性を示す図。
【図４】第２のの実施例の要部構成を示す図。
【図５】同実施例の動作を説明するための信号波形図。
【図６】本発明の第３の実施例の要部構成を示す図。
【図７】本発明の第４の実施例の要部構成を示す図。
【図８】本発明の第５の実施例の要部構成を示す図、
【
図９】液晶の応答速度の温度依存性を示す図。
図９】液晶の応答速度の温度依存性を示す図。
【図１０】液晶の物性定数の温度依存性を示す図。
【図１１】液晶の温度検出器の構成例を示す図。
【図１２】動き検出回路を備えた実施例の要部構成を示
す図。
す図。
【図１３】同実施例の動き検出回路の構成例を示す図。
【図１４】動き量と高域強調量の関係を示す図。
【図１５】図１２の実施例に温度検出器を設けた実施例
の要部構成を示す図。
の要部構成を示す図。
【図１６】図１５を変形して複数箇所の温度検出を行う
ようにした実施例を示す図。
ようにした実施例を示す図。
【図１７】温度制御のための基準温度分布を示す図。
【図１８】雑音除去フィルタを設けた実施例の要部構成
を示す図。
を示す図。
【図１９】液晶の応答速度を説明するための図。
【図２０】液晶の透過率の入力電圧依存性を示す図。
１…画像用記憶回路、
２…差分器（レベル変化検出回路）、
３…時間軸フィルタ回路、
３１…加算器、
３２…重み付け回路、
３３…切替え回路、
４…極性反転回路、
５…液晶表示部、
６…温度検出器。
７…順次走査変換回路、
８…動き検出回路。
Claims (8)
- 【請求項１】入力画像信号の少くとも一枚のフィールド
画像を保持する画像用記憶回路と、この記憶回路に保持
された画像信号と前記入力画像信号とから各画素の時間
軸方向のレベル変動を検出するレベル変動検出回路と、
この検出回路の出力に応じて前記入力画像信号の各画素
の時間軸方向に高域強調フィルタをかける時間軸フィル
タ回路と、この時間軸フィルタ回路の出力信号が供給さ
れる液晶表示部と、を備えたことを特徴とする液晶表示
装置。 - 【請求項２】前記時間軸フィルタ回路は、前記レベル変
動検出回路の出力と前記入力画像信号の各画素の入力レ
ベルによりフィルタ特性が変化させられる適応型フィル
タ回路であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示
装置。 - 【請求項３】前記時間軸フィルタ回路は、前記各画素の
時間軸方向のレベル変動の極性に応じて異なる特性を持
つことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】入力画像信号の少くとも一枚のフィールド
画像を保持する画像用記憶回路と、この記憶回路に保持
された画像信号と前記入力画像信号とから各画素の時間
軸方向のレベル変動を検出するレベル変動検出回路と、
この検出回路の出力に応じて前記入力画像信号の各画素
の時間軸方向に高域強調フィルタをかける時間軸フィル
タ回路と、この時間軸フィルタ回路の出力信号が供給さ
れる液晶表示部と、この液晶表示部の液晶温度を検出し
て、その検出出力に応じて前記時間軸フィルタの特性を
可変制御する液晶温度検出回路と、を備えたことを特徴
とする液晶表示装置。 - 【請求項５】入力画像信号の少くとも一枚のフィールド
画像を保持する画像用記憶回路と、この記憶回路に保持
された画像信号と前記入力画像信号とから各画素の時間
軸方向のレベル変動を検出するレベル変動検出回路と、
前記入力画像信号の中で動いている部分を検出する動き
検出回路と、前記レベル変動検出回路および動き検出回
路の出力に応じて前記入力画像信号の各画素の時間軸方
向に高域強調フィルタをかける時間軸フィルタ回路と、
この時間軸フィルタ回路の出力信号が供給される液晶表
示部と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項６】入力画像信号の少くとも一枚のフィールド
画像を保持する画像用記憶回路と、この記憶回路に保持
された画像信号と前記入力画像信号とから各画素の時間
軸方向のレベル変動を検出するレベル変動検出回路と、
前記入力画像信号の中で動いている部分を検出する動き
検出回路と、前記レベル変動検出回路および動き検出回
路の出力に応じて前記入力画像信号の各画素の時間軸方
向に高域強調フィルタをかける時間軸フィルタ回路と、
この時間軸フィルタ回路の出力信号が供給される液晶表
示部と、この液晶表示部の液晶温度を検出して、その検
出出力に応じて前記時間軸フィルタの特性を可変制御す
る液晶温度検出回路と、を備えたことを特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項７】前記液晶温度検出回路は、前記液晶表示部
を複数個に分割した小画面毎に温度検出を行い、各小画
面の温度検出出力により前記時間軸フィルタの特性を最
適制御することを特徴とする請求項４または６に記載の
液晶表示装置。 - 【請求項８】前記入力画像信号の雑音除去を行う雑音除
去フィルタが設けられていることを特徴とする請求項１
，４，５または６のいずれかに記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15057791A JP3167351B2 (ja) | 1990-09-03 | 1991-06-21 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23282190 | 1990-09-03 | ||
| JP2-232821 | 1990-09-03 | ||
| JP15057791A JP3167351B2 (ja) | 1990-09-03 | 1991-06-21 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04288589A true JPH04288589A (ja) | 1992-10-13 |
| JP3167351B2 JP3167351B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=26480127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15057791A Expired - Lifetime JP3167351B2 (ja) | 1990-09-03 | 1991-06-21 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3167351B2 (ja) |
Cited By (52)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7145535B2 (en) | 2001-09-26 | 2006-12-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
| US7158107B2 (en) * | 2000-07-06 | 2007-01-02 | Hitachi, Ltd. | Display device for displaying video data |
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