JPH0876718A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JPH0876718A
JPH0876718A JP20856994A JP20856994A JPH0876718A JP H0876718 A JPH0876718 A JP H0876718A JP 20856994 A JP20856994 A JP 20856994A JP 20856994 A JP20856994 A JP 20856994A JP H0876718 A JPH0876718 A JP H0876718A
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JP
Japan
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image signal
gray level
display device
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Pending
Application number
JP20856994A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Tanaka
俊彦 田中
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Tottori Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 送られてくる階調付きの画信号を液晶表示器
で表示する場合、画信号の変化分を検出して、階調処理
手段の処理を階調変換と階調不変換に切り替え選択する
制御手段を設ける。階調処理手段の階調変換は、誤差分
散に基づく階調変換が好ましい。液晶表示器は直交関数
によって演算する場合にも適用できる。階調変換と階調
不変換の切り替えは画信号のフレームに同期して行う。
また階調処理手段が階調変換するときと階調不変換する
ときの画信号の駆動手段への供給タイミングを調整する
調整手段を設けるとより好ましい。 【効果】 これにより、階調の段階が観察者に目立つ場
合には階調変換を行い、階調が目ただない時には高速処
理が行える。またその階調変換の切り替えにおいて、処
理の切り替えによる画像の乱れを防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は階調表示を行う表示装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より階調表示をする表示装置にあっ
ては、階調の程度に応じて、若しくは表示装置が持つ階
調レベルよりも階調レベルが多い信号を受けることによ
って、例えば人間の頬のような画像の平坦部には偽の輪
郭と呼ばれる地図の等高線に似たような特有の模様を生
じる。これを解消する方法として、誤差拡散に基づき、
階調を他の階調に変換することが提案されている。
【0003】また液晶表示器を電圧平均化法にしたがっ
て駆動するに際して、線順次駆動するのではなく、直交
関数を用いて複数または全数の走査線を常時走査するよ
うに駆動することが研究されている。この場合、実効値
分散型となって表示品位は高くなり易いが、演算量が多
いので、階調レベルが高いと演算時間が表示フレームに
追い付かなくなるため多階調表示が困難となる。これを
解消する方法として、誤差拡散に基づく他の階調への変
換を検討した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしいずれの場合で
あっても、いかなる映像に対しても階調信号の変換を行
っていたのでは、消費電力が少ない液晶表示器の長所が
損なわれ大きな消費電力となり、さらには画素の多い表
示の処理時間が遅れ、次のフレームにまで影響して画像
の乱れとなってしまい、不都合であった。
【0005】さらにこのような階調変換をON/OFF
すると、階調変換のために1画面分のバッファメモリを
用いていたとしても、その処理の切り替えに伴って画像
にゆがみができたり、画像の一部が欠落したりして好ま
しくなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の点を考慮
して成されたもので、送られてくる階調付きの画信号を
受ける手段と、その画信号の階調を他の階調に変換する
階調処理手段と、画信号に基づいて表示器を駆動する駆
動手段と、駆動手段によって表示を行う液晶表示器と、
画信号の変化分を検出して階調処理手段の処理を階調変
換と階調不変換に切り替え選択する制御手段とを設けた
ものである。
【0007】また本発明は、画信号に基づいて直交関数
によって駆動条件を演算し表示器を駆動する場合にも、
画信号の変化分を検出し、画信号のフレームに同期して
階調処理手段の処理を階調変換と階調不変換に切り替え
選択する制御手段とを設けたものである。
【0008】さらに本発明は、画信号の変化分を検出し
て階調処理手段の処理を階調変換と階調不変換に切り替
え選択する場合に、階調処理手段が階調変換するときと
階調不変換するときの画信号の駆動手段への供給タイミ
ングを調整する調整手段とを設けたものである。
【0009】
【作用】これにより、階調の段階が観察者に目立つ場合
には階調変換を行い、階調が目だたない時には高速処理
が行える。またその階調変換の切り替えにおいて、処理
の切り替えによる画像の乱れを防止することができる。
【0010】
【実施例】図1は本発明実施例の液晶表示装置のブロッ
ク図である。1は、送られてくる階調付きの画信号を受
ける手段で、チューナーやレーザーディスク装置からの
信号を受ける端子部からなり、VGAコントローラ等の
コントローラから1画面分の画信号を受け取るバッファ
メモリで構成してもよいし、ビデオメモリやチューナー
自身を含んでいてもよい。2は、画信号を受ける手段1
が受け取った画信号の階調を他の階調に変換する階調処
理手段で、例えば電波新聞平成5年3月11日ハイテク
ノロジーで紹介されたような、2次元画素と時間軸を誤
差拡散処理する多階調化プロセッサー(例えば三洋電機
株式会社製ALC1009−141)が利用できる。
【0011】3は、画信号に基づいて表示器を駆動する
駆動手段で、液晶表示器のタイプによって選択される。
4は、駆動手段3によって表示を行う液晶表示器で、液
晶表示器4がTFT型の場合、階調処理手段2は先の電
波新聞に記載されているようにもともとTFTのために
作られたものなので、階調処理手段とTFT用駆動集積
回路の接続は容易である。従って液晶表示器4が単純マ
トリックスの場合を例にとって説明する。
【0012】液晶表示器4が、ツイストネマティック
型、スーパーツイストネマティック型等の9×9広義単
純マトリックス型の場合、液晶層を挟む2枚の基板には
互いに直交する電極群(図示せず)が設けられており、
走査側は9本の同一方向に平行に配置された電極群から
なり、データ側も走査側電極に直交するように配置され
た9本の電極群からなっている。そして、線順次走査を
するよりも、同じ実効値であっても電界が時間的に分散
して印加される、直交関数演算型走査が高画質となるの
で、走査側の電極群を全列同時走査する場合を例にとっ
て、図1、2を参照しながら、以下説明する。
【0013】駆動手段3は、液晶表示器4に走査側の電
圧を印加する第1の回路31と、1画面分の画信号を受
け取り、所定の関数に従って印加電圧を決定し、液晶表
示器4の他方の電極群に電圧を印加する第2の回路32
と、バイアス回路33から成る。このうち、第1の回路
31において、印加電圧は所定の直交関数に従った電圧
値が用いられ、液晶表示器4の走査電極群の複数行n=
9に同時に電圧を印加するものである。所定の関数とし
ては正規直交マトリクスのウオルシュ(Walsh)関
数やラデマッハー(Rademacher)関数やハダ
マルド(Hadamard)関数があり、この関数の任
意の行ベクトルを重複せずにn=9個取り出してマトリ
クスAとして用いることができる。いま周期の最小公倍
数が1080であるウオルシュの第3次から第15次の
3、4、5、6、8、9、10、12、15の9個の関
数を選択するとして、1080の周期の各々について9
つの関数は、各々+1、−1の2値が当てはめられてお
り、これに対応してV+、V−を選択し、液晶表示器4
を駆動することになる。1画面を複数に分割して複数行
の走査電極に電圧を印加する場合は、非選択走査電極に
ゼロ電位を用いればよい。
【0014】図の第1の回路31において、311はこ
のような関数の周期を指定するためのリングカウンタ等
のカウンタであって1080進シフトレジスタなどから
なり、312はカウンタ311によって指定された周期
に対応する関数の値を出力する関数ROMである。この
関数ROM312の出力段にはカウンタ311の1週カ
ウントアップ毎(1080クロック毎)に出力される信
号によって出力を反転されるインバータが組み込まれて
いて、1周期毎に極性を反転させてもよい。そして31
3は制御手段5の信号にしたがって9本の走査電極に対
し関数ROM312によって定められた値に基づいてバ
イアス回路33から得た電圧を選択し、対応する印加電
圧を与える走査回路である。
【0015】第2の回路32は、前述のウオルシュ関数
の例の場合、演算回路322によってマトリクスAの要
素と表示する情報ベクトルの要素との積を計算して複数
の電圧値を設定し、データドライバ323によってバイ
アス回路33から適宜電圧を選択して所定の電圧を印加
する。画信号は必要に応じてバッファ321に記憶さ
れ、同時に走査される9行の各々に対応する1列分ずつ
の画信号を記憶しこれをタイミングを合わせて取り出せ
ばよく、演算回路322による演算は任意の座標i、j
の画素に対して、(F/N1/2)・Σ(Iiji(Δ
K))で計算される。ウオルシュ関数のような簡潔な
正規直交関数を利用する場合には、排他的論理和を取っ
たのちアダーを取ることで近似演算することができ、ま
た印加電圧も計算結果としてはアナログ値になるが、少
数組の予め定められた電圧値に近似して用いて差し支え
ない。
【0016】バイアス回路33は例えば抵抗分割した電
位をバッファアンプを介して供給するもので、第1の回
路31には各々+1、−1の2値に対応するV+、V−
(および必要に応じてゼロ電位)を与え、第2の回路3
2には前述した少数組の電圧値V1、V2、V3、V
4、V5、及び必要に応じてV+、V−を与える。
【0017】5は、駆動手段3にクロックやタイミング
信号を与えるとともに、画信号の変化分を検出して階調
処理手段2の処理を階調変換と階調不変換に切り替え選
択する制御手段で、例えばRAM付きのマイクロコンピ
ュータで構成することができる。そして、画信号の変化
分の検出は、1画面(フレーム)と次の画面での表示内
容の変化を検出するもので、動画と静止画の区別でもよ
く、また、各画面の特徴部分の変化を見てもよいし、メ
モリ容量が許せば複数フレームにわたって検出してもよ
い。動画と静止画に分ける一つの例として、画信号の変
化分の検出は、例えば、1画面(フレーム)と次のフレ
ームの画素信号の変化分を累積して、階調信号を含む2
/3ドット以上が変化し、もしくは輝度信号の平均値が
10%以上変化したような場合に、その様な変化が連続
して3フレーム以上続けば、動画であると見做し、階調
信号を含む信号が1/6以下、もしくは輝度信号の平均
値が3%以下であれば静止画であると見做した。この様
な判定は、1フレーム分のRAM51さえあれば、後は
カウンタとフラグで行うことができる。そして今までの
フレームが静止画であってその後のフレームで動画の基
準を満たした場合、階調不変換への切り替えを、また今
まで動画であって静止画の基準を満たした場合階調変換
の切り替えを出力する。従って動画と静止画の各々の基
準の間はいわゆるヒステリシスとして不変期間とするの
が好ましい。
【0018】この階調処理手段2の処理を階調変換と階
調不変換に切り替え選択する時期は、画信号のフレーム
に同期して行うのがよく、例えば帰線期間の最初のタイ
ミングに応じて切り替え信号を出し、階調処理手段2が
先に説明した多階調プロセッサである場合には、バイパ
ス端子(bypass)にその信号を与え、当該プロセ
ッサはその信号を受けてからnクロック目に階調の変換
または不変換を切り替え、次の画面から新たな状態の表
示に切り替えることとなる。この様に、階調の変換や不
変換の切り替えには信号を受け取ってから幾らかの経過
時間が必要であり、また出力される画信号に連続性が損
なわれることがあった。そこで、階調処理手段2が階調
変換するときと階調不変換するときの画信号の駆動手段
3への供給タイミングを調整する調整手段6を設け、こ
れは、帰線期間の終了に相当するタイミング、若しくは
ディスク装置やパーソナルコンピュータであってデータ
有効期間信号を有するものにあっては画信号送信開始タ
イミング信号、に同期して階調処理手段2からの最初の
画素を駆動手段3に出力するバッファレジスタで構成す
ると一層好ましい。
【0019】この様な構成であると、画面がフレーム毎
に変化する場合、送られてくる映像信号に忠実に表示し
ようとしても、駆動手段の演算量の増加と液晶分子の応
答が電子線より遅いことの相乗効果から、画像輪郭はほ
とんど不明瞭にならないが階調輪郭が不明瞭になって映
像はむしろ見易くなる。又駆動手段3の演算量が多くな
るが階調変換しないので消費電力が著しく増大すること
もない。それに対して画面の映像の変化分が少ないと
き、観察者に映像の一コマ一コマが丁寧に観察される
が、例えば512階調の駆動手段であっても1670万
色フルカラーに相当するように階調処理手段2が階調変
換するので、階調数の多い自然画像がそれらしく表示さ
れることとなる。
【0020】
【発明の効果】以上の様に本発明にあっては、階調の段
階が観察者に目立つ場合には階調変換を行い、階調が目
だたない時には自然な表示を行うための階調変換処理が
なされる。さらに線順次走査より実効値が分散し高品位
な表示が行える直交関数を用いた駆動においても低レベ
ル階調で高速処理が行え、これを液晶表示器で表示する
ことによって観察者に違和感のない階調表示を提供でき
る。また例えば動画と静止画で階調変換の切り替えを行
う場合でも、処理の切り替えによる画像の乱れを防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の液晶表示装置のブロック図であ
る。
【図2】本発明実施例の駆動手段のブロック図である。
【符号の説明】
1 画信号を受ける手段 2 階調処理手段 3 駆動手段 4 液晶表示器 5 制御手段 6 調整手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送られてくる階調付きの画信号を受ける
    手段と、その画信号の階調を他の階調に変換する階調処
    理手段と、画信号に基づいて表示器を駆動する駆動手段
    と、駆動手段によって表示を行う液晶表示器と、画信号
    の変化分を検出して階調処理手段の処理を階調変換と階
    調不変換に切り替え選択する制御手段とを具備したこと
    を特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 送られてくる階調付きの画信号を受ける
    手段と、その画信号の階調を誤差分散にしたがって他の
    階調に変換する階調処理手段と、画信号に基づいて直交
    関数によって駆動条件を演算し表示器を駆動する駆動手
    段と、駆動手段によって表示を行う液晶表示器と、画信
    号の変化分を検出し、画信号のフレームに同期して階調
    処理手段の処理を階調変換と階調不変換に切り替え選択
    する制御手段とを具備したことを特徴とする表示装置。
  3. 【請求項3】 送られてくる階調付き画信号を受ける手
    段と、その画信号の階調を他の階調に変換する階調処理
    手段と、画信号に基づいて表示器を駆動する駆動手段
    と、駆動手段によって表示を行う表示器と、画信号の変
    化分を検出して階調処理手段の処理を階調変換と階調不
    変換に切り替え選択する制御手段と、階調処理手段が階
    調変換するときと階調不変換するときの画信号の駆動手
    段への供給タイミングを調整する調整手段とを具備した
    ことを特徴とする表示装置。
JP20856994A 1994-09-01 1994-09-01 表示装置 Pending JPH0876718A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004272270A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示装置の駆動装置及びその方法
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Legal Events

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A02 Decision of refusal

Effective date: 20040427

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02