JPH07333582A - Device and method for displaying multi-gradation - Google Patents

Device and method for displaying multi-gradation

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JPH07333582A
JPH07333582A JP6127405A JP12740594A JPH07333582A JP H07333582 A JPH07333582 A JP H07333582A JP 6127405 A JP6127405 A JP 6127405A JP 12740594 A JP12740594 A JP 12740594A JP H07333582 A JPH07333582 A JP H07333582A
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JP
Japan
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gradation
display
voltage level
pattern
voltage
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Application number
JP6127405A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Itsuo Sasaki
逸夫 佐々木
Yasoji Suzuki
八十二 鈴木
Toshio Yanagisawa
俊夫 柳澤
Kazuyoshi Yamamoto
和義 山本
Isao Arita
績 有田
Hirobumi Kato
博文 加藤
Hiroyoshi Murata
浩義 村田
Hiroyuki Hamakawa
裕之 浜側
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to KR94025936A priority patent/KR970010279B1/en
Publication of JPH07333582A publication Critical patent/JPH07333582A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain a multi-gradation display with no flicker with the number of less voltage levels. CONSTITUTION:This device is provided with a first gradation pattern generation circuit 311 generating a first gradation pattern and a second gradation pattern generation circuit 313 generating a second gradation pattern, and in the case where the multi-gradation display data is display gradation based on the first gradation pattern, at least one voltage level or the voltage level adjacent to one voltage level among the voltage levels is selected and outputted based on the first gradation pattern, and in the case where the multi-gradation display data are the display gradation based on the second gradation pattern, at least one voltage level or another voltage level separating at least the adjacent voltage level from one voltage level among the voltage levels is selected and outputted based on the second gradation pattern.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、液晶表示装置、エレ
クトロルミネッセンス(EL)表示装置等の表示装置に
係り、特に投射型表示装置として有用な多階調表示装置
および多階調表示方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device such as a liquid crystal display device and an electroluminescence (EL) display device, and more particularly to a multi-gradation display device and a multi-gradation display method useful as a projection display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示装置に代表される表示装
置には、高精細化は勿論のこと、多階調表示の要求が高
まっている。各表示画素毎に薄膜トランジスタ(以下、
TFTと略称する。)等のスイッチ素子が設けられて成
るアクティブマトリクス型の液晶表示装置を例にとる
と、各画素電極と、画素電極に対向する対向電極と、画
素電極と対向電極との間に保持される液晶組成物とから
成り、一表示画素を構成する電極間にはそれぞれ1フレ
ーム(F)期間の間、所定の電位が保持されることによ
り画像表示が成される。
2. Description of the Related Art In recent years, in display devices typified by liquid crystal display devices, not only high definition but also multi-gradation display have been demanded. For each display pixel, a thin film transistor (hereinafter,
It is abbreviated as TFT. ) And the like are taken as an example of an active matrix type liquid crystal display device, each pixel electrode, a counter electrode facing the pixel electrode, and a liquid crystal held between the pixel electrode and the counter electrode. An image display is performed by holding a predetermined potential between the electrodes that are composed of the composition and that form one display pixel for one frame (F) period.

【0003】このような液晶表示装置において、上記し
た多階調、例えば32(25 )階調の表示を実現するた
めに画素電極に印加する電圧としては、液晶組成物の劣
化を防止するために交流駆動させる必要があることか
ら、32×2個もの電圧レベルが必要となってしまう。
In such a liquid crystal display device, in order to prevent the deterioration of the liquid crystal composition, the voltage applied to the pixel electrode in order to realize the above-mentioned multi-gradation display, for example, 32 (2 5 ) gradations. Since it is necessary to perform AC driving, the voltage level of 32 × 2 is required.

【0004】しかし、32×2個の電圧レベルを用意す
ることは、駆動回路を構成するICの消費電力の増大、
あるいはコストの点においても好ましい方法ではい。そ
こで、多階調表示を実現する他の方法としては、各画素
電極毎に印加される階調電圧の電圧レベルを表示階調に
応じて種々異ならしめるのではなく、その電圧の印加期
間、即ちパルス幅を変更して、各階調に応じた表示を実
現する、いわゆるパルス幅変調方式が知られている。し
かしながら、このような方法も、32(25 )階調等の
多階調の表示においては駆動回路の複雑化や制御の困難
性を招くといった問題がある。
However, the provision of 32 × 2 voltage levels increases the power consumption of the IC that constitutes the drive circuit,
Alternatively, it is not a preferable method in terms of cost. Therefore, as another method for realizing multi-gradation display, the voltage level of the gradation voltage applied to each pixel electrode is not made different according to the display gradation, but the voltage application period, that is, There is known a so-called pulse width modulation method in which the pulse width is changed to realize display corresponding to each gradation. However, such a method also has a problem that a display circuit is complicated and a control is difficult in a multi-gradation display such as 32 (2 5 ) gradation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した問題点を解決
する他の方法として、連続する複数のフレーム(F)期
間を1周期として1表示期間を構成し、1表示期間内で
ONされるフレーム(F)期間を制御して多階調表示を
実現する、いわゆるフレーム・レイト・コントロール
(FRC)方式が知られている。また、例えば特開平2
−115893号等には、上記したFRC方式に加え、
複数の隣接表示画素を一制御単位とし、隣接表示画素間
でONされるフレーム(F)期間を異ならしめることに
より、フリッカ等の発生を防止する方法も知られてい
る。
As another method for solving the above-mentioned problems, one display period is formed by setting a plurality of consecutive frame (F) periods as one cycle, and a frame is turned on within one display period. (F) A so-called frame rate control (FRC) method is known, which realizes multi-gradation display by controlling the period. Also, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
In addition to the above-mentioned FRC method, there are no.
There is also known a method in which a plurality of adjacent display pixels are used as one control unit and the frame (F) periods that are turned on between the adjacent display pixels are made different to prevent the occurrence of flicker.

【0006】このようなFRC方式によれば、複数の階
調電圧を不要にでき、しかも上記したパルス幅変調方式
の不都合も解消することができる。しかしながら、この
ようなFRC方式により、一層の多階調表示を実現させ
るためには、1表示期間を構成するフレーム(F)期間
数を更に増大させる必要がある。例えば、32(25
階調等の多階調表示を実現させようとすると、フレーム
(F)期間数の増大に伴い、視覚的に多階調表示が認識
されなくなったり、フリッカの発生を招くといった問題
を引き起こしてしまう。
According to such an FRC system, it is possible to eliminate the need for a plurality of gray scale voltages, and it is also possible to eliminate the disadvantages of the pulse width modulation system described above. However, it is necessary to further increase the number of frame (F) periods constituting one display period in order to realize further multi-gradation display by such an FRC method. For example, 32 (2 5 )
If an attempt is made to realize multi-gradation display such as gradation, problems such as the multi-gradation display being visually unrecognized and flicker occurring due to an increase in the number of frame (F) periods occur. .

【0007】この発明は、上記した技術課題に対処して
成されたものであって、フリッカ等の発生がなく、しか
も表示品位を損なうことがない多階調表示を実現するこ
とができる多階調表示装置および多階調表示方法を提供
することを目的としている。
The present invention has been made in response to the above technical problems, and is capable of realizing multi-gradation display in which flicker does not occur and display quality is not impaired. It is an object of the present invention to provide a gradation display device and a multi-gradation display method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載される発
明は、入力される多階調表示データに応じて所定の電圧
レベルが選択されて画像表示を行なう多階調表示装置に
おいて、複数の表示画素を備えた表示パネルと、m(m
は2以上の正の整数)フレーム期間で一表示階調が得ら
れる第1階調パターンを発生する第1階調パターン発生
回路と、mフレーム期間で他の一表示階調が得られる第
2階調パターンを発生する第2階調パターン発生回路
と、前記多階調表示データが前記第1階調パターンに基
づく表示階調に対応する場合は前記第1階調パターンに
基づき前記電圧レベルの中の少なくとも一電圧レベルま
たは前記一電圧レベルに隣合う電圧レベルとを選択して
出力し、前記多階調表示データが前記第2階調パターン
に基づく表示階調に対応する場合は前記第2階調パター
ンに基づき前記電圧レベルの中の少なくとも一電圧レベ
ルまたは前記一電圧レベルから少なくとも隣合う電圧レ
ベルを隔てた他の電圧レベルを選択して出力する選択制
御手段とを備えたことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a multi-gradation display device for displaying an image by selecting a predetermined voltage level according to input multi-gradation display data. And a display panel having display pixels of
Is a positive integer of 2 or more) A first gradation pattern generating circuit for generating a first gradation pattern for obtaining one display gradation in a frame period, and a second gradation pattern generating circuit for obtaining another display gradation in an m frame period. A second gradation pattern generating circuit for generating a gradation pattern; and, if the multi-gradation display data corresponds to a display gradation based on the first gradation pattern, a voltage level of the voltage level based on the first gradation pattern. If at least one voltage level or a voltage level adjacent to the one voltage level is selected and output, and the multi-gradation display data corresponds to a display gradation based on the second gradation pattern, then the second Selection control means for selecting and outputting at least one voltage level of the voltage levels or another voltage level separated from the one voltage level by at least an adjacent voltage level based on the gradation pattern. It is characterized in.

【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の多
階調表示データは、k(kは2よりも大きい正の整数)
ビットのディジタル信号であることを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の多階調表示装置
は、2k+1 よりも少ない電圧レベルを供給する階調電圧
発生回路を備えていることを特徴としている。
According to a second aspect of the invention, the multi-gradation display data according to the first aspect is k (k is a positive integer greater than 2).
It is characterized by being a bit digital signal.
The invention according to claim 3 is characterized in that the multi-gradation display device according to claim 2 is provided with a gradation voltage generating circuit for supplying a voltage level lower than 2 k + 1 .

【0010】請求項4記載の発明は、請求項1記載の多
階調表示装置は、光源と、前記光源からの光源光を前記
表示パネルに導く集光手段とを備えていることを特徴と
している。
The invention according to claim 4 is characterized in that the multi-gradation display device according to claim 1 is provided with a light source and a condensing means for guiding the light source light from the light source to the display panel. There is.

【0011】請求項5記載の発明は、請求項1記載の第
1階調パターン発生回路および第2階調パターン発生回
路はm×m個の表示画素を一制御単位として制御するこ
とを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, the first gradation pattern generating circuit and the second gradation pattern generating circuit according to the first aspect control the m × m display pixels as one control unit. There is.

【0012】請求項6記載の発明は、請求項1記載の第
1階調パターンおよび第2階調パターンのそれぞれは、
m×m個の階調補償データから成る一テーブルがm枚で
構成されていることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, each of the first gradation pattern and the second gradation pattern according to the first aspect is
It is characterized in that one table composed of m × m gradation compensation data is composed of m sheets.

【0013】請求項7記載の発明は、請求項5記載の制
御単位は、略正方配列されていることを特徴としてい
る。請求項8記載の発明は、請求項6記載の第1階調パ
ターンおよび第2階調パターンのそれぞれは、魔法陣も
しくは完全魔法陣に基づき構成されていることを特徴と
している。
The invention according to claim 7 is characterized in that the control units according to claim 5 are arranged in a substantially square arrangement. The invention according to claim 8 is characterized in that each of the first gradation pattern and the second gradation pattern according to claim 6 is configured based on a magic circle or a complete magic circle.

【0014】請求項9に記載される発明は、入力される
多階調表示データに応じて所定の電圧レベルが選択され
て複数の表示画素に画像表示を行なう多階調表示方法に
おいて、前記多階調表示データがmフレーム期間で一表
示階調が得られる第1階調パターンに基づく表示階調に
対応する場合は前記第1階調パターンに基づき前記電圧
レベルの中の少なくとも一電圧レベルまたは前記一電圧
レベルに隣合う電圧レベルとを選択して出力し、前記多
階調表示データがmフレーム期間で他の一表示階調が得
られる第2階調パターンに基づく表示階調に対応する場
合は前記第2階調パターンに基づき前記電圧レベルの中
の少なくとも一電圧レベルまたは前記一電圧レベルから
少なくとも隣合う電圧レベルを隔てた他の電圧レベルと
を選択して出力することを特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a multi-gradation display method in which a predetermined voltage level is selected according to input multi-gradation display data to display an image on a plurality of display pixels. If the grayscale display data corresponds to a display grayscale based on a first grayscale pattern that provides one display grayscale in m frame periods, at least one voltage level of the voltage levels based on the first grayscale pattern or A voltage level adjacent to the one voltage level is selected and output, and the multi-grayscale display data corresponds to a display grayscale based on a second grayscale pattern in which another display grayscale is obtained in m frame periods. In this case, based on the second gradation pattern, at least one voltage level of the voltage levels or another voltage level separated by at least an adjacent voltage level from the one voltage level is selected and output. It is characterized in that.

【0015】[0015]

【作用】この発明の多階調表示装置および方法によれ
ば、上記したように、多階調表示データがmフレーム期
間で一表示階調が得られる第1階調パターンに基づく表
示階調に対応する場合は第1階調パターンに基づき電圧
レベルの中の少なくとも一電圧レベルまたは一電圧レベ
ルに隣合う電圧レベルとが選択して出力され、mフレー
ム期間で他の一表示階調が得られる第2階調パターンに
基づく表示階調に対応する場合は第2階調パターンに基
づき電圧レベルの中の少なくとも一電圧レベルまたは一
電圧レベルから少なくとも隣合う電圧レベルを隔てた他
の電圧レベルが選択して出力される。
According to the multi-gradation display device and method of the present invention, as described above, the multi-gradation display data is converted into the display gradation based on the first gradation pattern that provides one display gradation in m frame periods. When corresponding, at least one of the voltage levels or a voltage level adjacent to the one voltage level is selected and output based on the first gradation pattern, and another display gradation is obtained in the m frame period. When the display gradation based on the second gradation pattern is supported, at least one voltage level among the voltage levels or another voltage level separated by at least an adjacent voltage level from one voltage level is selected based on the second gradation pattern. And output.

【0016】これより、制御するべきフレーム(F)期
間数の大幅な増大を招くことがないため、フリッカ等の
発生がなく、しかも表示品位を損なうことなく多階調表
示を実現することができる。
As a result, since the number of frame (F) periods to be controlled is not significantly increased, it is possible to realize multi-gradation display without the occurrence of flicker or the like and without impairing the display quality. .

【0017】[0017]

【実施例】以下に本発明の一実施例として、32(2
5 )階調表示を行うアクティブマトリクス型の液晶表示
装置を例にとり、図面を参照して説明する。この液晶表
示装置(1) は、図1に示すように、(640×3)行×
480列でマトリクス状に配列される表示画素を備えた
カラー表示が可能な液晶パネル(11)と、この液晶パネル
(11)に電気的に接続されるXドライバ(101) およびYド
ライバ(201) と、これらXドライバ(101) およびYドラ
イバ(201) を制御する液晶コントローラ(251) と、外部
から入力される5ビット階調表示データを3ビット階調
表示データに変換して液晶コントローラ(251) に出力す
る階調信号変換回路(301) と、図3に示すように1フレ
ーム(F)期間毎に基準電圧に対して極性反転される8
個の方形波電圧からなる階調電圧(V0 ,V1 ,V2 …
V7 )をXドライバ(101) に出力する階調電圧発生回路
(501) とを備えて構成されている。尚、この実施例で
は、フレーム反転駆動を例にとっているが、よりフリッ
カ等の発生を防止するために、フレーム反転駆動にライ
ン反転駆動等を組み合わせる場合は、1フレーム(F)
期間毎に基準電圧に対して極性反転されると共に、所定
の水平走査線期間毎にも基準電圧に対して極性反転され
る方形波電圧を階調電圧(V0 ,V1 ,V2 …V7 )と
して用いると良い。
EXAMPLE As an example of the present invention, 32 (2)
5 ) An active matrix type liquid crystal display device for displaying gradation will be described as an example with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, this liquid crystal display device (1) has (640 × 3) rows ×
Liquid crystal panel (11) capable of color display having display pixels arranged in a matrix of 480 columns, and this liquid crystal panel
An X driver (101) and a Y driver (201) electrically connected to (11), a liquid crystal controller (251) for controlling the X driver (101) and the Y driver (201), and an external input. A gradation signal conversion circuit (301) that converts 5-bit gradation display data to 3-bit gradation display data and outputs it to the liquid crystal controller (251), and a reference for each frame (F) period as shown in FIG. The polarity is reversed with respect to the voltage 8
Grayscale voltage (V0, V1, V2 ...
V7) output to the X driver (101) gradation voltage generation circuit
(501) and. In this embodiment, the frame inversion drive is taken as an example, but in the case of combining the line inversion drive with the frame inversion drive in order to further prevent the occurrence of flicker, one frame (F) is used.
A square wave voltage whose polarity is inverted with respect to the reference voltage every period and whose polarity is also inverted with respect to the reference voltage every predetermined horizontal scanning line period is used as the gradation voltage (V0, V1, V2 ... V7). And good.

【0018】この液晶パネル(11)は、いわゆるアクティ
ブマトリクス型と呼ばれ、各表示画素電極(21)毎にTF
T(31)が設けられている。TFT(31)に接続される走査
線(13)には、シフトレジスタで構成されるYドライバ(2
01) から走査パルス(VG )が供給され、所定期間、T
FT(31)が導通状態となる。これにより、Xドライバ(1
01) に接続された信号線(15)からの階調電圧がTFT(3
1)を介して表示画素電極(21)に書き込まれ、液晶容量
(Clc)と、補助容量線(51)によって液晶容量(Clc)
と並列に設けられる補助容量(Cs )とに1フレーム
(F)期間保持され画像表示が成される仕組みとなって
いる。
This liquid crystal panel (11) is of a so-called active matrix type and has a TF for each display pixel electrode (21).
T (31) is provided. The scanning line (13) connected to the TFT (31) has a Y driver (2
01) supplies the scan pulse (VG) for a predetermined period of time T
The FT (31) becomes conductive. This allows the X driver (1
The gradation voltage from the signal line (15) connected to (01) is applied to the TFT (3
It is written in the display pixel electrode (21) via 1), and the liquid crystal capacitance (Clc) is generated by the liquid crystal capacitance (Clc) and the auxiliary capacitance line (51).
And an auxiliary capacitance (Cs) provided in parallel with the auxiliary capacitance (Cs) are held for one frame (F) for image display.

【0019】Xドライバ(101) は、図2に示すように、
入力される3ビット階調表示データをシフトクロック
(CK)とスタートパルス(ST)に基づいて順次転送する
シフトレジスタ(111) と、シフトレジスタ(111) からの
出力を変換するデコーダ(113)と、デコーダ(113) の出
力に応じて8個の階調電圧(V0 ,V1 ,…V7 )の内
の一つを選択して出力する選択回路(115) と、この出力
を所定期間保持するラッチ回路(117) とを備えている。
The X driver (101), as shown in FIG.
A shift register (111) that sequentially transfers input 3-bit gradation display data based on a shift clock (CK) and a start pulse (ST), and a decoder (113) that converts the output from the shift register (111). A selection circuit (115) for selecting and outputting one of the eight gradation voltages (V0, V1, ... V7) according to the output of the decoder (113), and a latch for holding this output for a predetermined period. Circuit (117).

【0020】次に、この液晶表示装置(1) の階調信号変
換回路(301) について説明する。この階調信号変換回路
(301) は、外部から入力される5ビット階調表示データ
を、階調電圧発生回路(501) に用意された8個の階調電
圧(V0 ,V1 ,…V7)のいずれかが選択されるよう
に3ビット階調表示データに変換する階調制御回路(33
1) を備えている。
Next, the gradation signal conversion circuit (301) of the liquid crystal display device (1) will be described. This gradation signal conversion circuit
(301) selects the 5-bit gradation display data input from the outside from any of eight gradation voltages (V0, V1, ... V7) prepared in the gradation voltage generation circuit (501). Gradation control circuit (33
1) is equipped.

【0021】そして、変換された3ビット階調表示デー
タが階調電圧発生回路(501) に予め用意された階調電圧
に対応する場合、この3ビット階調表示データを演算処
理することなく出力し、また、変換された3ビット階調
表示データが予め階調電圧発生回路(501) に用意された
階調電圧の中間の階調に相当する場合、中間の階調を表
現するための演算処理を施した後に出力する演算処理回
路(351) とを備えている。
When the converted 3-bit gradation display data corresponds to the gradation voltage prepared in advance in the gradation voltage generation circuit (501), the 3-bit gradation display data is output without being processed. If the converted 3-bit gradation display data corresponds to an intermediate gradation of the gradation voltage prepared in the gradation voltage generation circuit (501) in advance, an operation for expressing the intermediate gradation. An arithmetic processing circuit (351) for outputting after processing is provided.

【0022】また、この階調信号変換回路(301) は、変
換された3ビット階調表示データの演算処理を行うため
の第1〜5階調パターン発生回路(311),(313),(315),(3
17),(319) に選択回路(341) を介して接続されている。
尚、この選択回路(341) は、外部から入力される5ビッ
ト階調表示データが予め階調電圧発生回路(501) に用意
された階調電圧間の中間の表示階調に対応する場合、表
示階調に応じた階調制御回路(331) からの出力により第
1〜5階調パターン発生回路(311),(313),(315),(317),
(319) のいずれかを選択するよう機能するものである。
The gradation signal conversion circuit (301) also includes first to fifth gradation pattern generation circuits (311), (313), () for performing arithmetic processing on the converted 3-bit gradation display data. 315), (3
It is connected to 17) and (319) through the selection circuit (341).
This selection circuit (341) is used when the externally input 5-bit gradation display data corresponds to an intermediate display gradation between gradation voltages prepared in advance in the gradation voltage generation circuit (501). Output from the gradation control circuit (331) according to the display gradation, the first to fifth gradation pattern generation circuits (311), (313), (315), (317),
It functions to select one of (319).

【0023】各階調パターン発生回路(311),(313),(31
5),(317),(319) は、液晶パネル(11)の表示画素領域
を、図4に示すように、隣り合う4行,4列で構成され
た四角形状を成す16個の表示画素(4×4マトリク
ス)を制御単位とし、一表示画面を120行×480列
のブロックに区切って制御するものであり、連続する4
フレーム(F)期間を一表示期間として各制御単位を制
御するものである。
Each gradation pattern generation circuit (311), (313), (31
5), (317), and (319) are 16 display pixels forming a display pixel area of the liquid crystal panel (11) in a quadrangular shape composed of 4 rows and 4 columns adjacent to each other, as shown in FIG. (4 × 4 matrix) is used as a control unit, and one display screen is divided into blocks of 120 rows × 480 columns to be controlled.
The frame (F) period is used as one display period to control each control unit.

【0024】そして、各階調パターンは、一表示階調を
実現するための16個の2ビット階調補助データから成
る一テーブルが図10中(a)〜(d)及び図11
(a)〜(d)に示すように4枚で一表示階調を実現す
るよう構成され、図10に示す1/4階調実現のための
階調パターンが第1階調パターン発生回路(311) に、2
/4階調実現のための階調パターンが第2階調パターン
発生回路(313) に、3/4階調実現のための階調パター
ンが第3階調パターン発生回路(315) に、また図11に
示す第20階調及び第25階調実現のための階調パター
ンが第4階調パターン発生回路(317) に、第28階調実
現のための階調パターンが第5階調パターン発生回路(3
19) にそれぞれ記憶されている。
For each gradation pattern, one table consisting of 16 pieces of 2-bit gradation auxiliary data for realizing one display gradation is shown in FIGS. 10A to 10D and FIG. 11.
As shown in (a) to (d), four sheets are configured to realize one display gradation, and the gradation pattern for realizing 1/4 gradation shown in FIG. 10 is the first gradation pattern generation circuit ( 311) to 2
The gradation pattern for realizing / 4 gradation is the second gradation pattern generating circuit (313), the gradation pattern for realizing 3/4 gradation is the third gradation pattern generating circuit (315), and The gradation pattern for realizing the 20th and 25th gradations shown in FIG. 11 is in the 4th gradation pattern generating circuit (317), and the gradation pattern for realizing the 28th gradation is the 5th gradation pattern. Generator circuit (3
19).

【0025】そして、各階調パターン発生回路(311),(3
13),(315),(317),(319) は、図10および図11に示す
各階調パターン中から第1〜第4テーブルの一つを選択
する4フレームカウンタ、一テーブル中から表示画素に
対応した2ビット階調補償データを得るための4ライン
カウンタおよび4カラムカウンタから成る指定回路(32
1) にそれぞれ接続されている。
Then, each gradation pattern generation circuit (311), (3
13), (315), (317), and (319) are four-frame counters that select one of the first to fourth tables from the gradation patterns shown in FIGS. 10 and 11, and display pixels from one table. Designated circuit consisting of a 4-line counter and 4-column counter to obtain 2-bit grayscale compensation data corresponding to
1) are connected respectively.

【0026】このようにして構成される階調信号変換回
路(301) によれば、外部から入力される5ビット階調表
示データを階調制御回路(331) により3ビット階調表示
データに変換すると共に、変換された3ビット階調表示
データが階調電圧発生回路(501) に予め用意された階調
電圧に対応する場合、この3ビット階調表示データを演
算処理回路(351) にて演算処理することなく液晶コント
ローラ(251) を介してXドライバ(101) に出力し、ま
た、変換された3ビット階調表示データが、予め階調電
圧発生回路(501) に用意された階調電圧の中間の階調に
相当する場合、選択回路(341) によって選択されたいず
れか一つの階調パターン発生回路(311),(313),(315),(3
17),(319) の2ビット階調補償データに基づいて演算処
理回路(351) で中間の表示階調が表現されるように演算
処理し、この演算処理が施された3ビット階調表示デー
タを液晶コントローラ(251) を介してXドライバ(101)
に出力する。
According to the gradation signal conversion circuit (301) thus constructed, the 5-bit gradation display data inputted from the outside is converted into the 3-bit gradation display data by the gradation control circuit (331). In addition, when the converted 3-bit gradation display data corresponds to the gradation voltage prepared in advance in the gradation voltage generating circuit (501), this 3-bit gradation display data is processed by the arithmetic processing circuit (351). The 3-bit gradation display data that is output to the X driver (101) via the liquid crystal controller (251) without any arithmetic processing, and the converted 3-bit gradation display data is prepared in advance in the gradation voltage generation circuit (501). If the gray scale corresponds to the middle gray scale of the voltage, one of the gray scale pattern generation circuits (311), (313), (315), (3) selected by the selection circuit (341).
An arithmetic processing circuit (351) performs arithmetic processing based on the 2-bit gradation compensation data of 17) and (319) so that an intermediate display gradation is expressed, and this arithmetic processing is applied to a 3-bit gradation display. Data is sent to the X driver (101) via the LCD controller (251)
Output to.

【0027】以下に、この実施例の液晶表示装置(1) で
用いられている中間の表示階調を実現する手法について
詳述する。8個の方形波で構成される階調電圧(V0 ,
V1,…V7 )が用意される液晶表示装置では、用意さ
れた各階調電圧(V0 ,V1,…V7 )の一つを選択す
ることにより8階調の画像表示が可能となる。そこで、
この液晶表示装置(1) では、8個の方形波で構成される
階調電圧(V0 ,V1,…V7 )を用い、32階調の画
像表示を実現するため、次のような表示動作を行う。
The method for realizing the intermediate display gradation used in the liquid crystal display device (1) of this embodiment will be described in detail below. Grayscale voltage (V0, composed of eight square waves,
In the liquid crystal display device in which V1, ..., V7) are prepared, it is possible to display an image of 8 gradations by selecting one of the prepared gradation voltages (V0, V1, ... V7). Therefore,
This liquid crystal display device (1) uses the gradation voltage (V0, V1, ... V7) composed of eight square waves to realize the image display of 32 gradations. To do.

【0028】一階調電圧(Vi )(i=0,1,2,…,6)と、
これに隣接する他の階調電圧(Vi+1 )との中間の1/
4階調を実現するために、連続する4フレーム(F)期
間中、3フレーム(F)期間は階調電圧(Vi )を、残
りの1フレーム(F)期間は階調電圧(Vi+1 )を選択
するよう制御する。一階調電圧(Vi )と、これに隣接
する階調電圧(Vi+1 )の間の2/4階調を実現するた
めに、連続する4フレーム(F)期間中、2フレーム
(F)期間は階調電圧(Vi )を、残りの2フレーム
(F)期間は階調電圧(Vi+1 )を選択するよう制御す
る。また、一階調電圧(Vi )と、これに隣接する階調
電圧(Vi+1 )の間の3/4階調を実現するために、連
続する4フレーム(F)期間中、1フレーム(F)期間
は階調電圧(Vi )を、残りの3フレーム(F)期間は
階調電圧(Vi+1 )を選択するよう制御する。
One gradation voltage (Vi) (i = 0, 1, 2, ..., 6),
1 / middle of other gradation voltage (Vi + 1) adjacent to this
In order to realize four gradations, the gradation voltage (Vi) is applied in three frame (F) periods and the gradation voltage (Vi + 1) is applied in the remaining one frame (F) period in four consecutive frame (F) periods. ) Control to select. In order to realize 2/4 gray scale between one gray scale voltage (Vi) and the gray scale voltage (Vi + 1) adjacent to it, 2 frames (F) in 4 consecutive frame periods (F) The gradation voltage (Vi) is controlled during the period, and the gradation voltage (Vi + 1) is controlled during the remaining two frame (F) periods. In order to realize 3/4 gradation between one gradation voltage (Vi) and the adjacent gradation voltage (Vi + 1), one frame ( The gray scale voltage (Vi) is selected during the F) period, and the gray scale voltage (Vi + 1) is selected during the remaining three frame (F) periods.

【0029】このようにして、フレーム(F)期間の制
御と8個の階調電圧(V0 ,V1 ,…V7 )との組み合
わせにより、29階調を実現することができる。更に、
この実施例では、32階調の画像表示を実現するため、
不足する3階調分を次のような手法により補っている。
In this way, 29 gradations can be realized by combining the control of the frame (F) period and the eight gradation voltages (V0, V1, ... V7). Furthermore,
In this embodiment, in order to realize the image display of 32 gradations,
The lacking three gradations are compensated by the following method.

【0030】即ち、図5に示す19階調と21階調との
間の20階調の実現に、隣合う階調電圧(V4 )と階調
電圧(V5 )とを用いるのではなく、階調電圧(V3 )
と階調電圧(V6 )とを用いて実現している。同様に、
24階調と26階調との間の25階調の実現には階調電
圧(V4 )と階調電圧(V7 )とを用いて行い、また2
7階調と29階調との間の28階調の実現には階調電圧
(V5 )と階調電圧(V7 )とを用いて行っている。そ
して、これら2つの階調電圧の選択は、連続する4フレ
ーム(F)期間中、2フレーム(F)期間は一方の階調
電圧を、残りの2フレーム(F)期間は他方の階調電圧
を選択するよう制御する。
That is, in order to realize 20 gradations between 19 gradations and 21 gradations shown in FIG. 5, instead of using the adjacent gradation voltage (V4) and gradation voltage (V5), Adjusted voltage (V3)
And gradation voltage (V6). Similarly,
To realize 25 gradations between 24 gradations and 26 gradations, gradation voltage (V4) and gradation voltage (V7) are used, and 2
28 gradations between 7 gradations and 29 gradations are realized by using gradation voltages (V5) and gradation voltages (V7). The selection of these two gray scale voltages is performed by selecting one gray scale voltage during the 2 frame (F) periods and the other gray scale voltage during the remaining 2 frame (F) periods during the continuous 4 frame (F) periods. Control to select.

【0031】以上のように、フレーム(F)期間の制御
と8個の階調電圧(V0 ,V1 ,…V7 )との組み合わ
せにより、図5に示す如く、32階調の画像表示を実現
する。
As described above, by controlling the frame (F) period and combining eight gradation voltages (V0, V1, ... V7), an image display of 32 gradations is realized as shown in FIG. .

【0032】次に、この実施例で用いられる各階調パタ
ーンを図6〜図11を参照して詳細に説明する。この実
施例の各階調パターンの選定は、完全魔法陣の概念に基
づいて考えられている。
Next, each gradation pattern used in this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. The selection of each gradation pattern in this embodiment is considered based on the concept of a perfect magic circle.

【0033】完全魔法陣とは、例えばN行,N列のN×
Nマトリクスの各マトリクスに1からN2 までの連続す
る異なる数字が、各行、各列および各斜列で数字の合計
がいずれも等しくなるように割り当てられて構成される
ものである。また、魔法陣とは、例えばN行,N列のN
×Nマトリクスの各マトリクスに1からN2 までの連続
する異なる数字が、各行および各列で数字の合計がいず
れも等しくなるように割り当てられて構成されるもので
ある。
The perfect magic circle is, for example, N × N rows and N columns.
Each matrix of the N matrix is configured such that consecutive different numbers from 1 to N 2 are assigned so that the sum of the numbers is equal in each row, each column and each diagonal column. A magic circle is, for example, N in N rows and N columns.
Each matrix of the × N matrix is configured such that consecutive different numbers from 1 to N 2 are allocated so that the sum of the numbers is equal in each row and each column.

【0034】(4r+2)×(4r+2)マトリクス
(rは1以上の正の整数)を除くマトリクスにおいて
は、完全魔法陣が存在するため、この実施例の各階調パ
ターンは完全魔法陣に基づいて構成されている。尚、
(4r+2)×(4r+2)マトリクス、例えば6×6
マトリクス等で階調パターンを構成する場合は、魔法陣
を用いて構成すれば良い。
In the matrices other than the (4r + 2) × (4r + 2) matrix (r is a positive integer greater than or equal to 1), a perfect magic circle exists, so each gradation pattern in this embodiment is formed based on the perfect magic circle. Has been done. still,
(4r + 2) × (4r + 2) matrix, for example 6 × 6
When the gradation pattern is formed by a matrix or the like, it may be formed by using a magic circle.

【0035】図6に4×4マトリクスの各マトリクスに
1〜16の異なる数字が割り当てられて成る完全魔法陣
を示している。このような完全魔法陣は、例えば、4×
4マトリクスの各マトリクスに1〜4の数字が、各行、
各列および各斜列で数字の合計がいずれも等しくなるよ
うに割り当てられて成る補助魔法陣から求めることがで
きる。即ち、図7に示すように、異なる2種類の補助魔
法陣A,Bから、計算式[4×(a−1)+B](式
中、aおよびbは、それぞれ補助魔法陣A,B中の同一
箇所のマトリクスの数字を示す。)により求めることが
できる。
FIG. 6 shows a complete magic circle formed by assigning different numbers 1 to 16 to each matrix of the 4 × 4 matrix. Such a complete magic circle is, for example, 4x
Numbers 1 to 4 in each matrix of 4 matrices, each row,
It can be obtained from an auxiliary magic circle that is assigned so that the numbers in each column and each diagonal are equal. That is, as shown in FIG. 7, two different types of auxiliary magic circles A and B are used to calculate [4 × (a−1) + B] (where a and b are auxiliary magic circles A and B, respectively). The numbers in the matrix at the same locations in () are shown).

【0036】このようにして構成される完全魔法陣か
ら、各階調パターンは以下のようにして選定されてい
る。一表示画素が階調電圧(Vi )とこれに隣接する階
調電圧(Vi+1 )との間の1/4階調を実現するのであ
れば、連続する4フレーム(F)期間中の1フレーム
(F)期間だけ階調電圧(Vi+1 )を選択し、他の3フ
レーム(F)期間は階調電圧(Vi )を選択するよう制
御すれば良い。そこで、図8(a)に示すように、1〜
4の数字が割り当てられたマトリクスに階調補助データ
{01}を割り当て、他は階調補助データ{00}を割
り当てて、第1階調パターンの1/4階調を実現するた
めの4テーブル中の第1テーブルを構成する。また、同
図に示すように、5〜8の数字が割り当てられたマトリ
クスに階調補助データ{01}を割り当て、他は階調補
助データ{00}を割り当てて第1階調パターンの1/
4階調を実現するための4テーブル中の第2テーブル
を、9〜12の数字が割り当てられたマトリクスに階調
補助データ{01}を割り当て、他は階調補助データ
{00}を割り当てて第1階調パターンの1/4階調を
実現するための4テーブル中の第3テーブルを、更に1
3〜16の数字が割り当てられたマトリクスに階調補助
データ{01}を割り当て、他は階調補助データ{0
0}を割り当てて第1階調パターンの1/4階調を実現
するための4テーブル中の第4テーブルを構成する。
尚、同図(b)は、各テーブルの階調補助データ{0
1}が割り当てられたマトリクスに近似された軸を示す
ものである。
Each gradation pattern is selected as follows from the complete magic circle constructed in this way. If one display pixel realizes 1/4 gray scale between the gray scale voltage (Vi) and the gray scale voltage (Vi + 1) adjacent to the gray scale voltage (Vi), 1 in 4 consecutive frame (F) periods The gradation voltage (Vi + 1) may be selected only during the frame (F) period, and the gradation voltage (Vi) may be selected during the other three frame (F) periods. Therefore, as shown in FIG.
4 tables for allocating gradation auxiliary data {01} to the matrix to which the number 4 is allocated, and gradation auxiliary data {00} for others, and realizing 1/4 gradation of the first gradation pattern The first table inside is constructed. Further, as shown in the figure, the gradation auxiliary data {01} is allocated to the matrix to which the numbers 5 to 8 are allocated, and the gradation auxiliary data {00} is allocated to the other matrix to obtain 1/1 of the first gradation pattern.
In the second table of the four tables for realizing four gradations, the gradation auxiliary data {01} is allocated to the matrix to which the numbers 9 to 12 are allocated, and the gradation auxiliary data {00} is allocated to the other tables. The third table out of the four tables for realizing 1/4 gradation of the first gradation pattern is
Gradation auxiliary data {01} is allocated to the matrix to which the numbers 3 to 16 are allocated, and the other is gradation auxiliary data {0}.
0} is allocated to form a fourth table out of four tables for realizing 1/4 gradation of the first gradation pattern.
It should be noted that FIG. 7B shows the gradation auxiliary data {0
1} shows the axes approximated to the assigned matrix.

【0037】このようにして構成される第1〜第4テー
ブルを4フレーム(F)期間を1表示期間として順次繰
り返すことにより、4フレーム(F)期間で階調電圧
(Vi)とこれに隣接する階調電圧(Vi+1 )との間の
1/4階調が実現できる。尚、この実施例では、各グル
ープの軸が各フレーム期間毎に90゜づつ回転するよう
に各テーブルを並べかえる、即ち、第1テーブル、第2
テーブル、第4テーブル、第3テーブルの順序に並べか
えて、図10に示す階調電圧(Vi )とこれに隣接する
階調電圧(Vi+1 )との間の1/4階調を実現するため
の階調パターンを構成している。このように、隣合うフ
レーム(F)期間に選択され得るテーブルで、その軸が
異ならしめられるように各テーブルの選択順序を決定す
ることにより、表示階調の乱れや表示画面のちらつきを
より一層解消することができる。
By sequentially repeating the first to fourth tables configured as described above with four frame (F) periods as one display period, the gray scale voltage (Vi) and the adjacent voltage are adjacent to the gray scale voltage (Vi) in four frame (F) periods. It is possible to realize 1/4 gradation between the applied gradation voltage (Vi + 1). In this embodiment, the tables are rearranged so that the axes of the groups are rotated by 90 ° for each frame period, that is, the first table and the second table.
The table, the fourth table, and the third table are rearranged in this order to realize 1/4 gradation between the gradation voltage (Vi) shown in FIG. 10 and the gradation voltage (Vi + 1) adjacent thereto. To form a gradation pattern for Thus, by determining the selection order of the tables so that the axes of the tables that can be selected in the adjacent frame (F) period are different, it is possible to further prevent display gradation disturbance and display screen flicker. It can be resolved.

【0038】また、一表示画素が階調電圧(Vi )とこ
れに隣接する階調電圧(Vi+1 )との間の2/4階調を
実現する場合は、連続する4フレーム(F)期間中の2
フレーム(F)期間だけ階調電圧(Vi+1 )を選択し、
他の2フレーム(F)期間は階調電圧(Vi )を選択す
るよう制御すれば良い。そこで、図9に示すように、1
〜8の数字が割り当てられたマトリクスに階調補助デー
タ{01}を割り当て、他は階調補助データ{00}を
割り当てて、第1階調パターンの2/4階調を実現する
ための4テーブル中の第1テーブルを構成する。また、
9〜16の数字が割り当てられたマトリクスに階調補助
データ{01}を割り当て、他は階調補助データ{0
0}を割り当てて、第1階調パターンの2/4階調を実
現するための4テーブル中の第2テーブルを構成する。
また、同様にして第1階調パターンの2/4階調を実現
するための4テーブル中の第3テーブルおよび第4テー
ブルを構成することにより、図9に示す階調電圧(Vi
)とこれに隣接する階調電圧(Vi+1 )との間の2/
4階調を実現するための階調パターンを構成している。
このようにして構成されるを4フレーム(F)期間を1
表示期間として、第1〜第4テーブルを順次繰り返すこ
とにより、4フレーム(F)期間で階調電圧(Vi )と
これに隣接する階調電圧(Vi+1 )との間の2/4階調
が実現できる。
Further, when one display pixel realizes 2/4 gradation between the gradation voltage (Vi) and the gradation voltage (Vi + 1) adjacent thereto, four consecutive frames (F). 2 during the period
Select the gradation voltage (Vi + 1) only during the frame (F) period,
In the other two frame (F) periods, the gray scale voltage (Vi) may be controlled to be selected. Therefore, as shown in FIG.
To realize the 2/4 gradation of the first gradation pattern, the gradation auxiliary data {01} is allocated to the matrix to which the numbers of 8 are allocated, and the gradation auxiliary data {00} is allocated to the other matrixes. The first table in the table is constructed. Also,
The gradation auxiliary data {01} is assigned to the matrix to which the numbers 9 to 16 are assigned, and the other is the gradation auxiliary data {0}.
0} is assigned to form a second table out of four tables for realizing 2/4 gradation of the first gradation pattern.
Further, similarly, by constructing the third table and the fourth table of the four tables for realizing the 2/4 gradation of the first gradation pattern, the gradation voltage (Vi
) And the gradation voltage (Vi + 1) adjacent to
A gradation pattern for realizing four gradations is configured.
In this way, 4 frames (F) period is set to 1
By sequentially repeating the first to fourth tables as the display period, the 2 / 4th floor between the gray scale voltage (Vi) and the gray scale voltage (Vi + 1) adjacent to the gray scale voltage (Vi) in the 4 frame (F) period. Key can be realized.

【0039】また、一表示画素が階調電圧(Vi )とこ
れに隣接する階調電圧(Vi+1 )との間の3/4階調を
実現するのであれば、連続する4フレーム(F)期間中
の3フレーム(F)期間だけ(Vi+1 )を選択し、他の
1フレーム(F)期間は階調電圧(Vi )を選択するよ
う制御すれば良い。そこで、図10に示す1/4階調を
実現するための4テーブルの階調補助データの反転パタ
ーンで階調パターンを構成している。このようにして構
成されるを4フレーム(F)期間を1表示期間として、
第1〜第4テーブルを順次繰り返すことにより、4フレ
ーム(F)期間で階調電圧(Vi )とこれに隣接する階
調電圧(Vi+1 )との間の3/4階調が実現できる。
Further, if one display pixel realizes 3/4 gradation between the gradation voltage (Vi) and the gradation voltage (Vi + 1) adjacent thereto, four consecutive frames (F It is sufficient to select (Vi + 1) only for the three frame (F) periods in the period) and to select the gradation voltage (Vi) for the other one frame (F) period. Therefore, the gradation pattern is formed by the inversion pattern of the gradation auxiliary data of the four tables for realizing the 1/4 gradation shown in FIG. With the configuration as described above, a 4-frame (F) period is defined as one display period,
By sequentially repeating the first to fourth tables, it is possible to realize 3/4 gradation between the gradation voltage (Vi) and the gradation voltage (Vi + 1) adjacent to the gradation voltage (Vi) in the period of four frames (F). .

【0040】また、19階調と21階調との間の20階
調を実現する場合は階調電圧(V3)と階調電圧(V6
)、24階調と26階調との間の25階調の実現には
階調電圧(V4 )と階調電圧(V7 )、また27階調と
29階調との間の28階調の実現には階調電圧(V5 )
と階調電圧(V7 )を、連続する4フレーム(F)期間
中の2フレーム(F)期間は一方の階調電圧を選択し、
他の2フレーム(F)期間は他方の階調電圧を選択する
よう制御すれば良いことを確認した。
When 20 gradations between 19 gradations and 21 gradations are realized, gradation voltage (V3) and gradation voltage (V6)
), To realize 25 gradations between 24 gradations and 26 gradations, gradation voltage (V4) and gradation voltage (V7), and 28 gradations between 27 gradations and 29 gradations are realized. To realize the gradation voltage (V5)
And the gradation voltage (V7), one of the gradation voltages is selected for two frame (F) periods in four consecutive frame (F) periods,
It was confirmed that the control should be performed so that the other gray scale voltage is selected in the other two frame (F) periods.

【0041】そこで、20階調及び24階調の実現に
は、図9に示す1〜8の数字が割り当てられたマトリク
スに階調補助データ{11}を割り当て、他は階調補助
データ{00}を割り当てて、第4階調パターンを実現
するための4テーブル中の第1テーブルを構成する。ま
た、9〜16の数字が割り当てられたマトリクスに階調
補助データ{11}を割り当て、他は階調補助データ
{00}を割り当てて、第4階調パターンの4テーブル
中の第2テーブルを構成する。同様にして第3テーブ
ル、第4テーブルをそれぞれ構成している。
Therefore, in order to realize 20 gradations and 24 gradations, the gradation auxiliary data {11} is allocated to the matrix to which the numbers 1 to 8 shown in FIG. 9 are allocated, and the other gradation auxiliary data {00. } To configure the first table of the four tables for realizing the fourth gradation pattern. Further, the gradation auxiliary data {11} is allocated to the matrix to which the numbers 9 to 16 are allocated, and the gradation auxiliary data {00} is allocated to the other matrix, and the second table among the four tables of the fourth gradation pattern is assigned. Constitute. Similarly, the third table and the fourth table are respectively configured.

【0042】また、28階調の実現には、図9に示す1
〜8の数字が割り当てられたマトリクスに階調補助デー
タ{10}を割り当て、他は階調補助データ{00}を
割り当てて、第4階調パターンを実現するための4テー
ブル中の第1テーブルを構成する。また、9〜16の数
字が割り当てられたマトリクスに階調補助データ{1
0}を割り当て、他は階調補助データ{00}を割り当
てて、第4階調パターンの4テーブル中の第2テーブル
を構成する。同様にして第3テーブル、第4テーブルを
それぞれ構成している。
To realize 28 gradations, 1 shown in FIG. 9 is used.
The first table of the four tables for realizing the fourth gradation pattern by allocating the gradation auxiliary data {10} to the matrix to which the numbers of 8 are allocated and the gradation auxiliary data {00} to the other matrixes. Make up. Further, the gradation auxiliary data {1
0} is allocated, and the other gradation data {00} is allocated to configure the second table among the four tables of the fourth gradation pattern. Similarly, the third table and the fourth table are respectively configured.

【0043】以上のように、完全魔法陣に基づき構成さ
れる4×4マトリクスの階調パターンを用いることによ
り、例えば隣り合う複数の各表示画素に階調電圧(Vi
)と階調電圧(Vi+1 )との中間の同一表示階調を表
示させる場合であっても、隣接する表示画素間で同一の
階調電圧が選択されるフレーム(F)期間がバランス良
く異なっているため、フリッカ等の発生を招くことがな
い。
As described above, by using the gradation pattern of the 4 × 4 matrix formed based on the complete magic circle, for example, the gradation voltage (Vi
) And the same gray scale voltage between the gray scale voltages (Vi + 1) are displayed, the frame (F) period in which the same gray scale voltage is selected between adjacent display pixels is well balanced. Since they are different, flicker does not occur.

【0044】このようにして構成される各階調パターン
は、RAMで構成される各階調パターン発生回路(311),
(313),(315),(317),(319) に予め記憶されている。この
実施例では、各階調パターン発生回路(313),(315),(31
7),(319) をRAMで構成したが、ROMで構成しても
良い。
Each gradation pattern configured in this way is composed of a gradation pattern generation circuit (311) composed of a RAM,
Pre-stored in (313), (315), (317), (319). In this embodiment, each gradation pattern generating circuit (313), (315), (31
Although 7) and (319) are composed of RAM, they may be composed of ROM.

【0045】図12は、液晶パネル(11)の一表示状態を
示すもので、このような表示を実現する具体的な動作に
ついて説明する。まず、表示画素(1,1)に第1階調
を表示させる場合、第1階調に対応する5ビット階調表
示データ{00000}が液晶表示装置(1) の階調信号
変換回路(301) に入力される。この5ビット階調表示デ
ータ{00000}は、階調信号変換回路(301) の階調
制御回路(331) によって8個の階調電圧(V0 ,V1 ,
…V7 )に対応する3ビット階調表示データ{000}
に変換される。第1階調を表示させるための5ビット階
調表示データ{00000}は、予め用意された8の階
調電圧(V0 ,V1 ,…V7 )の内の階調電圧(V0 )
に対応することから、演算処理回路(351) で演算処理さ
れることなく3ビット階調表示データ{000}が液晶
コントローラ(251) を介してXドライバ(101) に出力さ
れる。そして、Xドライバ(101) により、この3ビット
階調表示データ{000}に基づいて階調電圧(V0 )
が選択され出力され、表示画素(1,1)には第1階調
が表示される。
FIG. 12 shows one display state of the liquid crystal panel (11), and a concrete operation for realizing such display will be described. First, when displaying the first gradation on the display pixel (1, 1), the 5-bit gradation display data {00000} corresponding to the first gradation is converted into the gradation signal conversion circuit (301) of the liquid crystal display device (1). ). The 5-bit gradation display data {00000} is converted into eight gradation voltages (V0, V1, V0, V1 by the gradation control circuit (331) of the gradation signal conversion circuit (301).
... 3-bit gradation display data {000} corresponding to V7)
Is converted to. The 5-bit gray scale display data {00000} for displaying the first gray scale is the gray scale voltage (V0) of the eight gray scale voltages (V0, V1, ... V7) prepared in advance.
Therefore, the 3-bit gradation display data {000} is output to the X driver (101) via the liquid crystal controller (251) without being processed by the arithmetic processing circuit (351). Then, by the X driver (101), based on the 3-bit gradation display data {000}, the gradation voltage (V0)
Is selected and output, and the first gradation is displayed on the display pixel (1, 1).

【0046】表示画素(1,2)に第6階調を表示させ
る場合、第6階調に相当する5ビット階調表示データ
{00101}が階調信号変換回路(301) に入力され
る。この5ビット階調表示データ{00101}は、階
調制御回路(331) によって8の階調電圧(V0 ,V1 ,
…V7 )に対応する3ビット階調表示データ{001}
に変換される。そして、この第6階調を表示させるため
の5ビット階調表示データ{00101}は用意された
8の階調電圧(V0 ,V1 ,…V7 )に対応しない中間
階調、即ち、階調電圧(V1 )とこれに隣接する階調電
圧(V2 )との間の1/4階調(図5参照)に相当し、
第1階調パターン発生回路(311) によって制御される必
要があるため、階調制御回路(331) からの出力によって
選択回路(341) は第1階調パターン発生回路(311) を選
択する。そして、指定回路(321) は、第1階調パターン
発生回路(311) から、表示画素(1,2)に対応する2
ビット階調補償データをとして第1テーブルの1ライ
ン、2カラムの階調補償データ、即ち、図10中の12
/4階調の第1テーブルから階調補償データ{00}を
抽出し出力する。これにより、3ビット階調表示データ
{001}には、演算処理回路(351) によって第1階調
パターン発生回路(311) からの階調補償データ{00}
が加算処理され、この演算処理回路(351) からの3ビッ
ト階調表示データ{001}が液晶コントローラ(251)
を介してXドライバ(101) に出力される。そして、Xド
ライバ(101) により、この3ビット階調表示データ{0
01}に基づいて階調電圧(V1 )が選択され出力され
ることとなる。
When displaying the sixth gradation on the display pixel (1, 2), 5-bit gradation display data {00101} corresponding to the sixth gradation is input to the gradation signal conversion circuit (301). This 5-bit gradation display data {00101} is converted by the gradation control circuit (331) into 8 gradation voltages (V0, V1,
... 3-bit gradation display data {001} corresponding to V7)
Is converted to. The 5-bit gradation display data {00101} for displaying the sixth gradation is an intermediate gradation which does not correspond to the prepared gradation voltages of 8 (V0, V1, ... V7), that is, the gradation voltage. (1) corresponds to 1/4 gradation (see FIG. 5) between the gradation voltage (V2) adjacent to (V1),
Since it needs to be controlled by the first gradation pattern generation circuit (311), the selection circuit (341) selects the first gradation pattern generation circuit (311) according to the output from the gradation control circuit (331). Then, the designating circuit (321) receives the 2nd pixel corresponding to the display pixel (1, 2) from the first gradation pattern generating circuit (311).
Bit gradation compensation data is represented by 1 line and 2 column gradation compensation data of the first table, that is, 12 in FIG.
The gradation compensation data {00} is extracted from the first table of / 4 gradation and output. As a result, the 3-bit gradation display data {001} is added to the gradation compensation data {00} from the first gradation pattern generating circuit (311) by the arithmetic processing circuit (351).
Is added, and the 3-bit gradation display data {001} from the arithmetic processing circuit (351) is added to the liquid crystal controller (251).
It is output to the X driver (101) via the. Then, the 3-bit gradation display data {0
01}, the gradation voltage (V1) is selected and output.

【0047】第2フレーム(F)期間も第1フレーム
(F)期間と同様に第6階調を表示させるのであれば、
図10中の1/4階調の第2テーブルから階調補償デー
タ{00}を抽出し、3ビット階調表示データ{00
1}に演算処理回路(351) で階調補償データ{00}が
加算処理され、この3ビット階調表示データ{001}
に基づいてXドライバ(101) から階調電圧(V1 )が出
力されることなる。
If the sixth gray scale is displayed in the second frame (F) period as in the first frame (F) period,
Grayscale compensation data {00} is extracted from the second table of 1/4 grayscale in FIG.
The gradation compensation data {00} is added to 1} by the arithmetic processing circuit (351), and the 3-bit gradation display data {001} is added.
Based on the above, the gradation voltage (V1) is output from the X driver (101).

【0048】第3フレーム(F)期間も第1フレーム
(F)期間と同様に第6階調を表示させるのであれば、
図10中の1/4階調の第3テーブルから階調補償デー
タ{01}を抽出し、3ビット階調表示データ{00
1}に演算処理回路(351) で階調補償データ{01}が
加算処理され、この3ビット階調表示データ{001}
に基づいてXドライバ(101) から階調電圧(V2 )が出
力されることなる。
If the sixth gray scale is displayed in the third frame (F) period as well as the first frame (F) period,
Grayscale compensation data {01} is extracted from the third table of ¼ grayscale in FIG.
The gradation compensation data {01} is added to 1} by the arithmetic processing circuit (351), and the 3-bit gradation display data {001} is added.
Based on the above, the gradation voltage (V2) is output from the X driver (101).

【0049】更に、第4フレーム(F)期間も第1フレ
ーム(F)期間と同様に第6階調を表示させるのであれ
ば、図10中の1/4階調の第4テーブルから階調補償
データ{00}を抽出し、3ビット階調表示データ{0
01}に演算処理回路(351)で階調補償データ{00}
が加算処理され、この加算処理された3ビット階調表示
データ{001}に基づいてXドライバ(101) から階調
電圧(V1 )が出力されることなる。
Further, if the sixth gray scale is displayed in the fourth frame (F) period as in the first frame (F) period, the gray scale is calculated from the fourth table of the 1/4 gray scale in FIG. Compensation data {00} is extracted and 3-bit gradation display data {0
01} in the arithmetic processing circuit (351) for gradation compensation data {00}
Is added, and the gradation voltage (V1) is output from the X driver (101) based on the added 3-bit gradation display data {001}.

【0050】このようにして、第6階調を表示させるた
めの5ビット階調表示データ{00101}が入力され
る場合、連続する4フレーム(F)期間を1表示期間と
して第6階調の表示が実現される。
In this way, when the 5-bit gray scale display data {00101} for displaying the sixth gray scale is input, the continuous four frame (F) period is set as one display period and the sixth gray scale is displayed. The display is realized.

【0051】そして、表示画素(1,2)に隣接する表
示画素(1,3)等においても同様に第4階調を表示さ
せる場合であっても、この実施例では表示画素(2,
1)と表示画素(1,3)等の隣接する表示画素とは、
階調電圧(V1 )および階調電圧(V2 )の選択される
フレーム(F)期間が旨くバランスされるように階調パ
ターンが選定されているため、フリッカ等の発生を招く
ことがない。
Even in the case of displaying the fourth gradation in the display pixel (1, 3) adjacent to the display pixel (1, 2), the display pixel (2, 2) is also used in this embodiment.
1) and adjacent display pixels such as display pixel (1, 3)
Since the gradation pattern is selected so that the frame (F) period in which the gradation voltage (V1) and the gradation voltage (V2) are selected is well balanced, the occurrence of flicker does not occur.

【0052】ところで、上記した場合は、表示画素
(1,2)に対応して入力される5ビット階調表示デー
タが、4フレーム(F)期間中のいずれも第6階調を表
示させるための5ビット階調表示データ{00101}
の場合を示したが、例えば動画等では、各フレーム
(F)期間毎に入力される5ビット階調表示データが異
なってくる場合がある。
By the way, in the above case, since the 5-bit gradation display data input corresponding to the display pixel (1, 2) displays the sixth gradation in any period of 4 frames (F). 5-bit gradation display data {00101}
Although the case has been shown, the 5-bit gradation display data input for each frame (F) period may be different in, for example, a moving image.

【0053】そこで、表示画素(1,2)に、第2フレ
ーム(F)期間で第20階調を表示させるための5ビッ
ト階調表示データ{10011}が入力された場合につ
いて説明する。この5ビット階調表示データ{1001
1}は、上記したと同様に階調制御回路(331) によって
8個の階調電圧(V0 ,V1 ,…V7 )に対応する3ビ
ット階調表示データ{011}に変換される。そして、
この第20階調を表示させるための5ビット階調表示デ
ータ{10011}は用意された8個の階調電圧(V0
,V1 ,…V7 )に対応しない中間調であって、第4
階調パターン発生回路(317) によって制御される必要が
ある。従って、変換された3ビット階調表示データ{0
11}は、図11中の第20階調の第2テーブルから階
調補償データ{11}を抽出し、3ビット階調表示デー
タ{011}に演算処理回路(351)で階調補償データ
{11}が加算処理され、この加算処理された3ビット
階調表示データ{110}に基づいてXドライバ(101)
から階調電圧(V6 )が出力されることなる。
Therefore, the case where 5-bit grayscale display data {10011} for displaying the 20th grayscale in the second frame (F) period is input to the display pixel (1, 2) will be described. This 5-bit gradation display data {1001
1} is converted into 3-bit gradation display data {011} corresponding to eight gradation voltages (V0, V1, ... V7) by the gradation control circuit (331) as described above. And
The 5-bit gradation display data {10011} for displaying the twentieth gradation is the prepared 8 gradation voltages (V0
, V1, ... V7) which is a halftone that does not correspond to
It needs to be controlled by the gradation pattern generation circuit (317). Therefore, the converted 3-bit gradation display data {0
11} extracts the grayscale compensation data {11} from the second table of the 20th grayscale in FIG. 11} is added, and the X driver (101) is based on the added 3-bit gradation display data {110}.
Will output the gradation voltage (V6).

【0054】動画等では、一表示画素に対応して入力さ
れる5ビット階調表示データが、各フレーム期間(F)
毎に異なってくる。しかしながら、視覚的に動画等にお
ける階調を十分に区別することは困難であるため、上記
したように入力される5ビット階調表示データに基づい
て各フレーム(F)期間毎にそれぞれ表示を行えば良
い。
In a moving image or the like, the 5-bit gradation display data input corresponding to one display pixel is displayed in each frame period (F).
It will be different for each. However, since it is difficult to visually distinguish the gradation in a moving image or the like, display is performed for each frame (F) period based on the input 5-bit gradation display data as described above. I'm fine.

【0055】次に、図12に示すように、表示画素
(1,5)に第11階調を表示させる場合について説明
する。上記したと同様に第11階調に相当する5ビット
階調表示データ{01010}は、3ビット階調表示デ
ータ{010}に変換される。そして、用意された8個
の階調電圧(V0 ,V1 ,…V7 )に対応しない中間調
であり、第2階調パターン発生回路(313) によって制御
される必要があことから、この3ビット階調表示データ
{010}は、図10に示す2/4階調の階調パターン
を構成する第1テーブルの1ライン、1カラムのデー
タ、即ち階調補償データ{01}が演算処理回路(351)
で加算処理され、演算処理された3ビット階調表示デー
タ{011}が液晶コントローラ(251) を介してXドラ
イバ(101) に出力される。そして、Xドライバ(101) か
らは、この3ビット階調表示データ{011}に基づい
て階調電圧(V3 )が選択され出力されることとなる。
Next, as shown in FIG. 12, a case where the 11th gradation is displayed on the display pixel (1, 5) will be described. Similarly to the above, the 5-bit gradation display data {01010} corresponding to the 11th gradation is converted into the 3-bit gradation display data {010}. Then, since it is a halftone that does not correspond to the prepared eight grayscale voltages (V0, V1, ... V7) and needs to be controlled by the second grayscale pattern generation circuit (313), these 3 bits are used. The gradation display data {010} is the data of one line and one column of the first table forming the gradation pattern of 2/4 gradation shown in FIG. 10, that is, the gradation compensation data {01} is the arithmetic processing circuit ( 351)
The 3-bit gradation display data {011} that has been subjected to the addition processing and the arithmetic processing is output to the X driver (101) via the liquid crystal controller (251). Then, the gradation voltage (V3) is selected and output from the X driver (101) based on the 3-bit gradation display data {011}.

【0056】また、第2フレーム(F)期間で表示画素
(1,5)に第12階調を表示させる場合、図10に示
す3/4階調の階調パターンを構成する第2テーブルの
1ライン、5カラムのデータ、即ち階調補償データ{0
1}が演算処理回路(351) で加算処理され、3ビット階
調表示データ{011}に基づいて階調電圧(V3 )が
選択され出力されることなる。
When displaying the 12th gradation on the display pixel (1, 5) in the second frame (F) period, the second table of the 3/4 gradation pattern shown in FIG. 10 is formed. Data of 1 line, 5 columns, that is, gradation compensation data {0
1} is subjected to addition processing by the arithmetic processing circuit (351), and the gradation voltage (V3) is selected and output based on the 3-bit gradation display data {011}.

【0057】以上のようにして、この実施例の液晶表示
装置(1) によれば、16個の電圧レベルを備えた8個の
方形波電圧から成る階調電圧(V0 ,V1 ,…V7 )を
用いて32階調表示を実現することができる。しかも、
この実施例では各階調パターンを構成する各テーブルの
各マトリクスには、完全魔法陣の概念に基づいて2ビッ
ト階調補償データが割り当てられて構成されているた
め、フリッカの発生がなく、表示品位の高い多諧調の画
像表示を実現することができる。
As described above, according to the liquid crystal display device (1) of this embodiment, the gradation voltages (V0, V1, ... V7) consisting of eight square wave voltages having 16 voltage levels are provided. 32 gradation display can be realized by using. Moreover,
In this embodiment, 2-bit gradation compensation data is allocated to each matrix of each table that constitutes each gradation pattern based on the concept of a perfect magic circle, so that no flicker occurs and display quality is improved. It is possible to realize a high gradation multi-tone image display.

【0058】ところで、上述した実施例では、8個の階
調電圧(V0 ,V1 ,…V7 )を用意したが、この発明
はこれに限定されるものではなく、種々の階調電圧と組
み合わせて有効に作用する。
In the above embodiment, eight gradation voltages (V0, V1, ... V7) are prepared, but the present invention is not limited to this, and various gradation voltages can be combined. It works effectively.

【0059】また、この実施例では、8個の階調電圧
(V0 ,V1 ,…V7 )に連続する4フレーム(F)期
間での制御を組み合わせて用いたが、何等これに限定さ
れるものではなく、5×5マトリクスから成る一制御単
位を連続する5フレーム(F)期間で制御する、あるい
は7×7マトリクスから成る一制御単位を連続する7フ
レーム(F)期間で制御しても良い。更に、連続する4
フレーム(F)期間での制御に、上記した連続する5フ
レーム(F)期間あるいは7フレーム(F)期間での制
御等を組み合わせて用いても良く、これにより少ない階
調電圧数で多階調表示を実現することができる。例え
ば、上記した手法に、5×5マトリクスから成る一制御
単位を連続する5フレーム(F)期間で制御する手法を
組み合わせることにより、一階調電圧(Vi )とこれに
隣合う階調電圧(Vi+1 )との間の2/5階調、3/5
階調等も合わせて実現することができる。
In this embodiment, eight gradation voltages (V0, V1, ... V7) are used in combination for control in four consecutive frame periods (F), but the present invention is not limited to this. Instead, one control unit composed of a 5 × 5 matrix may be controlled in five consecutive frame (F) periods, or one control unit composed of a 7 × 7 matrix may be controlled in seven consecutive frame (F) periods. . In addition, 4 consecutive
The control in the frame (F) period may be used in combination with the control in the continuous 5 frame (F) period or the 7 frame (F) period described above. The display can be realized. For example, by combining the above-described method with a method of controlling one control unit consisting of a 5 × 5 matrix in five consecutive frame (F) periods, one gradation voltage (Vi) and the gradation voltage ( Vi + 1) and 2/5 gradation, 3/5
The gradation and the like can also be realized.

【0060】この実施例では、表示画素が正方配列され
る液晶パネル(11)を例にとり説明したが、デルタ配列等
の場合でも良いことは言うまでもない。また、この実施
例では、予め用意された電圧レベルの中間の表示階調を
実現する具体的な手法として、連続する複数フレーム
(F)期間で2つの階調電圧のいずれか一方が選択出力
されるように構成したが、連続する複数フレーム(F)
期間で3つ以上の階調電圧を選択し出力するように構成
しても良いことは言うまでもない。例えば、4×4マト
リクスから成る一制御単位を連続する4フレーム(F)
期間で制御する際、第1フレーム(F)期間と第4フレ
ーム(F)期間では階調電圧(V0 )を、第2フレーム
(F)期間では階調電圧(V1 )を、第3フレーム
(F)期間では階調電圧(V2 )を選択するよう制御す
ることにより、階調電圧(V0 )と階調電圧(V1 )と
の間の他の中間の階調電圧に相当する表示階調を実現す
ることができる。
In this embodiment, the liquid crystal panel (11) in which the display pixels are squarely arranged has been described as an example, but it goes without saying that a delta arrangement or the like is also possible. Further, in this embodiment, as a specific method for realizing a display gradation intermediate between voltage levels prepared in advance, one of two gradation voltages is selectively output in a plurality of consecutive frame (F) periods. Configured to be continuous, but multiple consecutive frames (F)
It goes without saying that it may be configured to select and output three or more gradation voltages in a period. For example, four frames (F) in which one control unit composed of a 4 × 4 matrix is continuous.
In controlling by the period, the grayscale voltage (V0) in the first frame (F) period and the fourth frame (F) period, the grayscale voltage (V1) in the second frame (F) period, and the third frame ( By controlling to select the gradation voltage (V2) during the period F), a display gradation corresponding to another intermediate gradation voltage between the gradation voltage (V0) and the gradation voltage (V1) is displayed. Can be realized.

【0061】更に、この実施例における各階調パターン
発生回路(311),(313),(315),(317),(319) は、液晶パネ
ル(11)の表示画素領域を、図4に示すように四角形状を
成す16の表示画素(4×4マトリクス)を制御単位と
し、複数のブロックに区切って制御するよう構成した
が、これら制御単位は、必ずしも略正方配列されたパタ
ーンとする必要はなく、図13に示すような配列等、種
々選ぶことができる。
Further, each gradation pattern generating circuit (311), (313), (315), (317), (319) in this embodiment shows the display pixel area of the liquid crystal panel (11) in FIG. As described above, 16 display pixels (4 × 4 matrix) having a quadrangular shape are used as control units and are divided into a plurality of blocks for control. However, these control units do not necessarily have to be in a substantially square array pattern. Instead, various arrangements such as the arrangement shown in FIG. 13 can be selected.

【0062】ところで、この実施例では、外部から入力
される5ビット階調表示データは、階調信号変換回路(3
01) を介して3ビット階調表示データに変換された後、
液晶コントローラ(251) に入力されるように構成した
が、例えば図14(a),(b)に示すように外部から
入力される階調表示データを直接液晶コントローラ(25
1) に入力される、または階調信号変換回路(301) を介
して入力されるといった接続形態が選択可能なようにセ
レクタ回路(601),(603) を設けておくと良い。
By the way, in this embodiment, the 5-bit gradation display data inputted from the outside is converted into the gradation signal conversion circuit (3
After being converted to 3-bit gradation display data via 01),
Although the liquid crystal controller (251) is configured to be input, gradation display data input from the outside is directly input to the liquid crystal controller (25) as shown in FIGS.
It is preferable to provide selector circuits (601) and (603) so that the connection form such as input to (1) or input via the gradation signal conversion circuit (301) can be selected.

【0063】このようにすることで、外部から入力され
る階調表示データのビット数に合わせて複数種の液晶表
示装置を設計する必要がなくなる。例えば、図14
(a)に示すように構成することで、外部から入力され
る階調表示データが3ビットの場合は、セレクタ回路(6
01),(603) の切り換えにより、階調信号変換回路(301)
を介することなく3ビット階調表示データを液晶コント
ローラ(251) を介して出力させることができる。即ち、
外部から入力される階調表示データが3ビットであって
も、また5ビットであっても共通の液晶表示装置(1) に
より階調表示を実現できる。
By doing so, it becomes unnecessary to design a plurality of types of liquid crystal display devices according to the number of bits of gradation display data input from the outside. For example, in FIG.
With the configuration shown in (a), when the gradation display data input from the outside is 3 bits, the selector circuit (6
By switching between 01) and (603), the gradation signal conversion circuit (301)
It is possible to output 3-bit gradation display data via the liquid crystal controller (251) without passing through. That is,
Whether the gradation display data input from the outside is 3 bits or 5 bits, gradation display can be realized by the common liquid crystal display device (1).

【0064】尚、この実施例では、アクティブマトリク
ス型の液晶表示装置を例にとり説明したが、この他にも
種々の表示装置に適用することができ有効に作用する。
ところで、上述した実施例は、直視型のアクティブマト
リクス型の液晶表示装置を例にとり説明したが、図15
あるいは図16に示す前面投射型液晶表示装置(701) 、
あるいは背面投射型液晶表示装置(801) においてより有
効に作用する。
In this embodiment, the active matrix type liquid crystal display device has been described as an example, but it can be applied to various display devices other than this and works effectively.
By the way, the above-described embodiment has been described by taking the direct-viewing type active matrix type liquid crystal display device as an example.
Alternatively, a front projection type liquid crystal display device (701) shown in FIG.
Alternatively, it works more effectively in the rear projection type liquid crystal display device (801).

【0065】前面投射型液晶表示装置(701) は、光源(7
03) 、光源光を集光させる集光レンズ(711) 、集光レン
ズ(711) を透過した光を変調するアクティブマトリクス
型の液晶表示装置(1) 、液晶表示装置(1) により変調さ
れた変調光をスクリーン(731) に投射する投射レンズ(7
21) とから成っている。尚、液晶表示装置(1) がポリマ
ー分散型液晶等による光の透過/散乱を制御する場合
は、上述した構成とは若干異なる。
The front projection type liquid crystal display device (701) includes a light source (7
03), a condenser lens (711) for condensing the light from the light source, an active matrix type liquid crystal display device (1) for modulating the light transmitted through the condenser lens (711), and a liquid crystal display device (1) A projection lens (7) that projects the modulated light onto the screen (731).
21) and consist of. In the case where the liquid crystal display device (1) controls the transmission / scattering of light by the polymer dispersed liquid crystal or the like, the configuration is slightly different from that described above.

【0066】また、背面投射型液晶表示装置(801) は、
光源(803) 、光源光を集光させる集光レンズ(811) 、集
光レンズ(811) を透過した光を変調するアクティブマト
リクス型の液晶表示装置(1) 、液晶表示装置(1) により
変調された変調光を投射レンズ(821) に導く第1反射鏡
(813) 、投射レンズ(821) を透過した変調光をスクリー
ン(831) に導く第2反射鏡(815) および第2反射鏡(81
7) 、そして液晶表示装置(1) 等を収納する匡体(841)
とによって構成されている。
The rear projection type liquid crystal display device (801) is
Light source (803), condensing lens (811) that condenses light from the light source, active matrix liquid crystal display device (1) that modulates the light that has passed through the condensing lens (811), modulated by the liquid crystal display device (1) First reflector that guides the modulated light that has been generated to the projection lens (821)
(813), the second reflecting mirror (815) and the second reflecting mirror (81) for guiding the modulated light transmitted through the projection lens (821) to the screen (831).
7), and a housing (841) for housing the liquid crystal display device (1), etc.
It is composed of and.

【0067】上述した液晶表示装置(1) が投射型液晶表
示装置(701),(801) において有効に作用する理由につい
て説明する。上記した液晶表示装置(1) において、表示
面法線方向に対して±10゜近傍では、図17中曲線
(a)に示すように液晶の特性に沿って表示階調と透過
率とが対応しているのに対して、±20゜近傍では図1
7中曲線(b)に示すように第25階調での透過率が表
示階調に対応しない現象が発生する。しかながら、この
投射型液晶表示装置(701),(801) よれば、集光レンズ(7
11) を透過した光を透過するため、そもそも法線方向に
対して±15゜を越える角度で光源光が入射することが
抑えられており、これにより階調表示不良が生じにく
い。以上のように、この発明の液晶表示装置によれば、
特に投射型液晶表示装置において有効に作用する。
The reason why the above-mentioned liquid crystal display device (1) works effectively in the projection type liquid crystal display devices (701) and (801) will be described. In the above liquid crystal display device (1), in the vicinity of ± 10 ° with respect to the normal direction of the display surface, the display gradation and the transmittance correspond to each other according to the characteristics of the liquid crystal as shown by the curve (a) in FIG. However, in the vicinity of ± 20 °,
7 As shown by the medium curve (b), the phenomenon that the transmittance at the 25th gradation does not correspond to the display gradation occurs. However, according to this projection type liquid crystal display device (701), (801), the condensing lens (7
Since the light that has passed through (11) is transmitted, the light source light is prevented from entering at an angle exceeding ± 15 ° with respect to the normal direction in the first place, so that gradation display failure is less likely to occur. As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention,
In particular, it works effectively in a projection type liquid crystal display device.

【0068】[0068]

【発明の効果】この発明によれば、入力される多階調表
示データが予め用意されている電圧レベルに対応する表
示階調と異なる場合、この多階調表示データに基づいて
選択される階調パターン発生回路の出力に応じて所定の
電圧レベルを選択して出力するように選択制御手段によ
って制御されるため、少ない電圧レベル数で多階調の表
示を実現することができる。これにより、装置の低廉価
あるいは小型化を達成することができる。
According to the present invention, when the input multi-gradation display data is different from the display gradation corresponding to the prepared voltage level, the floor selected based on the multi-gradation display data is selected. Since the selection control means controls to select and output a predetermined voltage level according to the output of the tone pattern generation circuit, it is possible to realize multi-gradation display with a small number of voltage levels. This makes it possible to achieve low cost or downsizing of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の一実施例の液晶表示装置の概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1におけるXドライバの概略構成図
である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an X driver in FIG.

【図3】図3は、図1における階調電圧発生回路によっ
て発生される階調電圧波形を示す図である。
3 is a diagram showing a gradation voltage waveform generated by the gradation voltage generating circuit in FIG.

【図4】図4は、この実施例の液晶表示装置の階調パタ
ーン発生回路により制御される制御単位を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a control unit controlled by a gradation pattern generation circuit of the liquid crystal display device of this embodiment.

【図5】図5は、この実施例の液晶表示装置の多階調表
示の概念を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the concept of multi-gradation display of the liquid crystal display device of this embodiment.

【図6】図6は、4×4マトリクスの完全魔法陣を説明
するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a complete magic circle of a 4 × 4 matrix.

【図7】図7は、図6の4×4マトリクスの完全魔法陣
の作成方法を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of creating a complete magic circle of the 4 × 4 matrix shown in FIG. 6;

【図8】図8は、図6の完全魔法陣に基づく一階調パタ
ーンの作成を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the creation of a one-tone pattern based on the complete magic circle in FIG. 6;

【図9】図9は、図6の完全魔法陣に基づく他の一階調
パターンの作成を説明するための図である。
9 is a diagram for explaining the creation of another gradation pattern based on the complete magic circle of FIG. 6;

【図10】図10は、図6の完全魔法陣に基づいて作成
され、図1における第1〜3階調パターン発生回路に記
憶されている4×4マトリクスの階調パターンを示す図
である。
10 is a diagram showing a 4 × 4 matrix gradation pattern created based on the complete magic circle of FIG. 6 and stored in the first to third gradation pattern generating circuits of FIG. 1; .

【図11】図11は、図6の完全魔法陣に基づいて作成
され、図1における第4,5階調パターン発生回路に記
憶されている4×4マトリクスの階調パターンを示す図
である。
11 is a diagram showing a 4 × 4 matrix gradation pattern created based on the complete magic circle shown in FIG. 6 and stored in the fourth and fifth gradation pattern generating circuits shown in FIG. 1; .

【図12】図12は、この実施例の液晶表示装置の一表
示例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a display example of the liquid crystal display device of this embodiment.

【図13】図13は、この実施例の液晶表示装置の他の
制御単位を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing another control unit of the liquid crystal display device of this embodiment.

【図14】図14は、この発明の他の実施例の液晶表示
装置の一部概略構成図である。
FIG. 14 is a partial schematic configuration diagram of a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.

【図15】図15は、この発明の実施例の液晶表示装置
を用いた一実施例の投射型液晶表示装置の概略構成図で
ある。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a projection type liquid crystal display device of an embodiment using the liquid crystal display device of the embodiment of the invention.

【図16】図16は、この発明の他の実施例の液晶表示
装置を用いた他の実施例の投射型液晶表示装置の概略構
成図である。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a projection type liquid crystal display device of another embodiment using the liquid crystal display device of another embodiment of the present invention.

【図17】図17は、縦軸に透過率、横軸に表示階調を
とり、液晶の視角依存性を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing the viewing angle dependence of liquid crystal, in which the vertical axis represents the transmittance and the horizontal axis represents the display gradation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) …液晶表示装置 (11)…液晶パネル (101) …Xドライバ (201) …Yドライバ (251) …液晶コントローラ (301) …階調信号変換回路 (311) …第1階調パターン発生回路 (313) …第2階調パターン発生回路 (315) …第3階調パターン発生回路 (317) …第4階調パターン発生回路 (319) …第5階調パターン発生回路 (601),(603) …セレクタ回路 (1) ... liquid crystal display device (11) ... liquid crystal panel (101) ... X driver (201) ... Y driver (251) ... liquid crystal controller (301) ... gradation signal conversion circuit (311) ... first gradation pattern generation Circuit (313) ... Second gradation pattern generating circuit (315) ... Third gradation pattern generating circuit (317) ... Fourth gradation pattern generating circuit (319) ... Fifth gradation pattern generating circuit (601), ( 603) ... Selector circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 和義 兵庫県姫路市余部区上余部50番地 株式会 社東芝姫路工場内 (72)発明者 有田 績 東京都杉並区上井草1−19−4 (72)発明者 加藤 博文 兵庫県姫路市余部区上余部50番地 株式会 社東芝姫路工場内 (72)発明者 村田 浩義 兵庫県姫路市余部区上余部50番地 株式会 社東芝姫路工場内 (72)発明者 浜側 裕之 兵庫県姫路市余部区上余部50番地 株式会 社東芝姫路工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuyoshi Yamamoto 50 Kamimabe, Yobu, Himeji City, Hyogo Prefecture, Ltd. Inside the Himeji Plant, Toshiba Corporation (72) Inventor, Arita 1-19-4, Kamuigusa, Suginami-ku, Tokyo (72) ) Inventor Hirofumi Kato 50, Kamimayu, Yobu, Himeji City, Hyogo Prefecture, Ltd.In the Himeji Plant, Toshiba Corporation (72) Inventor, Hiroyoshi Murata, 50, Kamimayu, Himeji City, Himeji, Hyogo Prefecture (72) Invention, Himeji Plant, Toshiba Corporation Person Hiroyuki Hamabe 50 Kamamibe, Yobu-ku, Himeji-shi, Hyogo Prefecture Stock Company Toshiba Himeji Factory

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力される多階調表示データに応じて所
定の電圧レベルが選択されて画像表示を行なう多階調表
示装置において、 複数の表示画素を備えた表示パネルと、 m(mは2以上の正の整数)フレーム期間で一表示階調
が得られる第1階調パターンを発生する第1階調パター
ン発生回路と、 mフレーム期間で他の一表示階調が得られる第2階調パ
ターンを発生する第2階調パターン発生回路と、 前記多階調表示データが前記第1階調パターンに基づく
表示階調に対応する場合は前記第1階調パターンに基づ
き前記電圧レベルの中の少なくとも一電圧レベルまたは
前記一電圧レベルに隣合う電圧レベルとを選択して出力
し、前記多階調表示データが前記第2階調パターンに基
づく表示階調に対応する場合は前記第2階調パターンに
基づき前記電圧レベルの中の少なくとも一電圧レベルま
たは前記一電圧レベルから少なくとも隣合う電圧レベル
を隔てた他の電圧レベルを選択して出力する選択制御手
段とを備えたことを特徴とする多階調表示装置。
1. A multi-gradation display device for displaying an image by selecting a predetermined voltage level according to input multi-gradation display data, comprising: a display panel having a plurality of display pixels; (A positive integer of 2 or more) A first gradation pattern generation circuit for generating a first gradation pattern for obtaining one display gradation in a frame period, and a second floor for obtaining another display gradation in an m frame period. A second gradation pattern generating circuit for generating a gradation pattern; and, if the multi-gradation display data corresponds to a display gradation based on the first gradation pattern, a voltage level based on the first gradation pattern At least one voltage level or a voltage level adjacent to the one voltage level is selected and output, and if the multi-gradation display data corresponds to a display gradation based on the second gradation pattern, the second floor Based on the tone pattern Multi-gradation display, comprising: selection control means for selecting and outputting at least one voltage level among the voltage levels or another voltage level separated from the one voltage level by at least an adjacent voltage level. apparatus.
【請求項2】 請求項1記載の多階調表示データは、k
(kは2よりも大きい正の整数)ビットのディジタル信
号であることを特徴とする多階調表示装置。
2. The multi-gradation display data according to claim 1 is k
A multi-gradation display device, which is a digital signal of (k is a positive integer greater than 2) bits.
【請求項3】 請求項2記載の多階調表示装置は、2
k+1 よりも少ない電圧レベルを供給する階調電圧発生回
路を備えていることを特徴とする多階調表示装置。
3. The multi-gradation display device according to claim 2, wherein
A multi-gradation display device comprising a gradation voltage generation circuit for supplying a voltage level lower than k + 1 .
【請求項4】 請求項1記載の多階調表示装置は、光源
と、前記光源からの光源光を前記表示パネルに導く集光
手段とを備えていることを特徴とした多階調表示装置。
4. The multi-gradation display device according to claim 1, further comprising a light source and a light condensing unit for guiding the light source light from the light source to the display panel. .
【請求項5】 請求項1記載の第1階調パターン発生回
路および第2階調パターン発生回路はm×m個の表示画
素を一制御単位として制御することを特徴とする多階調
表示装置。
5. The multi-gradation display device according to claim 1, wherein the first gradation pattern generation circuit and the second gradation pattern generation circuit control m × m display pixels as one control unit. .
【請求項6】 請求項1記載の第1階調パターンおよび
第2階調パターンのそれぞれは、m×m個の階調補償デ
ータから成る一テーブルがm枚で構成されていることを
特徴とした多階調表示装置。
6. The first gradation pattern and the second gradation pattern according to claim 1, wherein one table composed of m × m pieces of gradation compensation data is composed of m sheets. Multi-gradation display device.
【請求項7】 請求項5記載の制御単位は、略正方配列
されていることを特徴とする多階調表示装置。
7. A multi-gradation display device according to claim 5, wherein the control units are arranged in a substantially square arrangement.
【請求項8】 請求項6記載の第1階調パターンおよび
第2階調パターンのそれぞれは、魔法陣もしくは完全魔
法陣に基づき構成されていることを特徴とした多階調表
示装置。
8. A multi-gradation display device, wherein each of the first gradation pattern and the second gradation pattern according to claim 6 is configured based on a magic circle or a complete magic circle.
【請求項9】 入力される多階調表示データに応じて所
定の電圧レベルが選択されて複数の表示画素に画像表示
を行なう多階調表示方法において、 前記多階調表示データがmフレーム期間で一表示階調が
得られる第1階調パターンに基づく表示階調に対応する
場合は前記第1階調パターンに基づき前記電圧レベルの
中の少なくとも一電圧レベルまたは前記一電圧レベルに
隣合う電圧レベルとを選択して出力し、前記多階調表示
データがmフレーム期間で他の一表示階調が得られる第
2階調パターンに基づく表示階調に対応する場合は前記
第2階調パターンに基づき前記電圧レベルの中の少なく
とも一電圧レベルまたは前記一電圧レベルから少なくと
も隣合う電圧レベルを隔てた他の電圧レベルとを選択し
て出力することを特徴とする多階調表示方法。
9. A multi-gradation display method for displaying an image on a plurality of display pixels by selecting a predetermined voltage level according to input multi-gradation display data, wherein the multi-gradation display data is m frame periods. In the case where it corresponds to the display gradation based on the first gradation pattern for which one display gradation is obtained, at least one voltage level of the voltage levels or a voltage adjacent to the one voltage level based on the first gradation pattern. The second gradation pattern when the multi-gradation display data corresponds to a display gradation based on a second gradation pattern for obtaining another display gradation in m frame periods. On the basis of the above, at least one voltage level among the voltage levels or another voltage level separated by at least an adjacent voltage level from the one voltage level is selected and output. Method.
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TW083109326A TW294807B (en) 1993-10-08 1994-10-07
KR94025936A KR970010279B1 (en) 1993-10-08 1994-10-08 Device and method for displaying multi-gradation
US08/841,389 US6020869A (en) 1993-10-08 1997-04-30 Multi-gray level display apparatus and method of displaying an image at many gray levels
US09/265,795 US6459416B1 (en) 1993-10-08 1999-03-10 Multi-gray level display apparatus and method of displaying an image at many gray levels

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