JPH11119740A

JPH11119740A - 単純マトリクス型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11119740A
Application number: JP28173997A
Authority: JP
Inventors: Takashi Otome; 孝史大留; Yoshikuni Shindo; 嘉邦進藤; Fumio Kameoka; 二未王亀岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ＦＲＣ方式で表示される単純マトリクス型液
晶表示装置において、表示階調が増加した場合でも回路
規模を増大させることなく視覚的に規則的な縞模様の流
れとなって見えるＦＲＣビートの発生を少なくする。【解決手段】入力されたビデオ信号をヒストグラム測
定回路８で測定したヒストグラム結果から、ＦＲＣテー
ブル発生回路５の階調テーブル数よりも少ない場合に、
マイコン９よりＦＲＣテーブル発生回路５に対して、ビ
ート順位が所定値よりも高いＦＲＣパターンについては
よりビート順位が低いＦＲＣパターンを選択するように
シフトさせる切換信号を送出し、ＦＲＣテーブル発生回
路５において、その例えば１７階調ＦＲＣテーブル５ａ
からのＦＲＣパターンとしてビート順位をより低くする
側にシフトさせたＦＲＣパターンに切り換えて例えば８
階調ＦＲＣテーブル５ｂにセットし、縞模様の流れのビ
ートの発生を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単純マトリクス型
液晶表示装置に係り、特に階調表示制御に対して有効な
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理化が進み、ワードプロセ
ッサやパーソナルコンピュータ等がオフィスや家庭に浸
透しているが、高性能・高機能化とともに小型化が進
み、映像表示装置においても高精細化とともに薄型・軽
量なものが望まれている。

【０００３】液晶表示装置は、ＣＲＴ表示装置と比較し
て、薄型・軽量かつ低消費電力であるため、携帯用ムー
ビーやノートパソコン等をはじめとして各種の機器に広
くきわめて有利な表示装置として用いられている。そし
て、この液晶表示装置の中でも特に比較的内部構成が簡
単で安価な単純マトリクスと呼ばれる方式が主流を占め
ている。この中でも、ＳＴＮ（Super Twisted Nemati
c）型液晶パネルはコントラスト比が高く、単純マトリ
クス型液晶パネルにおける主流となっている。

【０００４】単純マトリクス方式とは、Ｘ方向（横方
向）において所定間隔を隔てて並列に配線されたＹ方向
（縦方向）に沿った信号電極とＹ方向において所定間隔
を隔てて並列に配線されたＸ方向に沿った走査電極とを
両者間に液晶を介在させた状態で対向させ、各信号電極
と各走査電極との交点を１画素として、多数の画素をマ
トリクス状に配列し、時間経過とともに走査電極を１ラ
インずつずらせながら順次走査していく表示方式であ
る。

【０００５】しかし、単純マトリクス方式での階調表示
については、走査電極が選択されていない期間は電圧が
保持されないために、ある走査電極が選択されてその走
査電極に電圧が印加され、このとき直交状態で対向して
いる複数本の信号電極それぞれにはデータ信号として
“Ｈ”または“Ｌ”が印加されるが、その走査電極と各
信号電極との間に封入されている液晶（が形成する個々
の画素）に電圧が印加されることとなるときは液晶が光
を透過するＯＮ状態（白表示）となり、電圧が印加され
ないこととなるときは液晶が光を遮断するＯＦＦ状態
（黒表示）となり、結局、単純マトリクス型液晶パネル
においての階調表示は、２階調のみの表示となる。

【０００６】上記の説明は、液晶に電圧が印加されない
ときに光を遮断するノーマリブラックと呼ばれる単純マ
トリクス型液晶パネルについて述べたものであるが、液
晶に電圧が印加されないときに、光を透過するノーマリ
ホワイトと呼ばれる単純マトリクス型液晶パネルについ
ても、同様に２階調のみの表示となる。

【０００７】このように、単純マトリクス型液晶パネル
自体は２階調のみの表示しか行えないため、単純マトリ
クス方式で多階調の表示を行う場合には、時空間的に電
圧値を変化させるＦＲＣ（Frame Rate Control；フレー
ム間引き制御）と呼ばれる多階調の階調制御方式が広く
用いられている。

【０００８】このようなＦＲＣを用いた単純マトリクス
型液晶パネルについては、特開平８−５４８５７号公報
において示されているが、ここでは図９および図１０を
用いてその従来の技術に係るＦＲＣ階調制御方式につい
て説明する。

【０００９】図９は従来の技術に係る単純マトリクス型
液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図９にお
いて、１１はＬＣＤ（液晶表示パネル）１８に表示する
データを格納するためのビデオメモリ、１２はビデオメ
モリ１１から表示データを読み込むためのメモリインタ
ーフェイス部、１３は読み込んだ階調データ（表示デー
タ）をデコードするためのデコード部、１４はＦＲＣ
（フレーム間引き制御）を行う画素をｍ＊ｎの領域の中
でフレームごとに変化させるための信号を発生するフレ
ームコントロール部、１５は使用しているＬＣＤ１８に
最適なＦＲＣパターンを発生するＦＲＣパターン発生部
（間引きパターン発生部）である。

【００１０】外部のパソコンやワードプロセッサから入
力されてくる表示データの階調は、その表示データがテ
キスト（文字）であるか、静止画であるか、動画である
か等々によって時間的に変化する。例えば、４階調・８
階調・１６階調といった具合に変化する。

【００１１】フレームコントロール部１４とＦＲＣパタ
ーン発生部１５はそれぞれ、ＬＣＤ１８について４階調
用専用のもの、８階調専用のもの、１６階調専用のもの
が個別的に設けられている。

【００１２】また、図９において、１６は表示データの
デコード結果を基にＦＲＣパターン発生部１５からのＦ
ＲＣパターンのデータを選択するためのセレクタ部、１
７はＬＣＤ１８の制御信号および全体の制御信号を生成
するためのタイミング発生部、１８は単純マトリクス型
のＬＣＤ（液晶表示パネル）、１９は階調数に応じて、
フレームコントロール部１４とＦＲＣパターン発生部１
５の各専用回路を切り換えるためのＣＰＵ（中央演算処
理装置）である。

【００１３】タイミング発生部１７よりビデオメモリ１
１に対する制御信号を発生し、ビデオメモリ１１の階調
データ（表示データ）をメモリインターフェイス部１２
へ読み込み、デコード部１３へ送出する。デコード部１
３では階調データをデコードし、セレクタ部１６へ送出
する。フレームコントロール部１４では現在の画素順位
およびフレーム順位を認識し、ＦＲＣパターン発生部１
５へ送出する。フレームコントロール部１４およびＦＲ
Ｃパターン発生部１５は４階調用・８階調用・１６階調
用のうちのどの専用回路を動作させるかをＣＰＵ１９か
らの切り換え信号に基づいて決定する。セレクタ部１６
では階調データにより、ＦＲＣパターン発生部１５から
送られてくる階調パターンを選択してＬＣＤ１８へ送出
する。

【００１４】図１０はＦＲＣパターン発生部１５のパタ
ーン選択例として９階調用のＦＲＣパターンの一例を示
している。ここでは１７階調の表示ができる４＊４の領
域のテーブルをもっていることとする。つまり、単純マ
トリクス型のＬＣＤ１８自体の最大の階調数は１７とな
っている。入力されてきたビデオ信号の階調が９階調で
あって、そのうちの２の明るさのときの表示の遷移状態
を示している。枡目は液晶画面の画素を、また、枡目中
の○は液晶素子がＯＮしていることを、空白はＯＦＦし
ていることを表している。

【００１５】９階調のうち中間の２の明るさレベルで表
示する場合は、８フレームのうち２フレームではＯＮデ
ータを送出し、６フレームではＯＦＦデータを送出する
ことでＬＣＤ１８に印加する実効電圧を調整することに
より階調のレベル２を表示すればよい。

【００１６】しかし、同一の画素を常に同じフレームで
間引くと視覚的に規則的な縞模様の流れとなって見える
ビートが発生してしまう。

【００１７】そこで、８フレーム期間中に４＊４＝１６
の枡目の中でＯＮした階調パターンをいくつか用意す
る。１６＊（２／８）＝４であるから、階調のレベル２
を表示するには、４つの画素をＯＮにすればよいのであ
るが、同じパターンが連続しないように、フレームごと
にＯＮする４つの画素を切り換える。

【００１８】具体的には、ＬＣＤ１８に入力する信号は
白（ＯＮ）か黒（ＯＦＦ）かの２値の、すなわち１ビッ
トの信号であるから、階調データが例えば８ビットの場
合、デコード部１３とセレクタ部１６で８ビットから１
ビットへと変換する。また、ＦＲＣパターン発生部１５
からのパターン信号に応じて、例えば、図４の１フレー
ム目の場合には、１ライン目の第１の画素はＯＮにし、
第２、第３、第４の画素はＯＦＦにし、２ライン目の第
１の画素もＯＦＦにし、第２の画素はＯＮにし、第３、
第４の画素はＯＦＦにするといった具合に制御する。

【００１９】以上のようにして、ＯＮする画素を時空間
的に（視覚的に）拡散させることにより、ＦＲＣ（フレ
ーム間引き制御）に起因して視覚的に規則的な縞模様の
流れとなって見えるビートの発生を防止している。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＦＲＣ方式ではビートの発生を抑えるために、最適な各
階調用のそれぞれに専用のＦＲＣテーブル（ＬＳＩ）を
もつこととなり、例えば単純マトリクス型液晶表示装置
の代表例としてのＳＴＮ液晶において、ＴＦＴ液晶のよ
うにより自然画に近い階調数（モノクロあるいはカラ
ー）を表示したい場合に３２階調・６４階調用とＦＲＣ
パターンを増やしていくと、それぞれ専用のＦＲＣテー
ブル（ＬＳＩ）が必要となり、回路規模の大幅な増大を
招いてしまう結果となる。

【００２１】本発明は上記問題に鑑み、表示階調が増加
した場合でも回路規模を増大させることなくＦＲＣ（フ
レーム間引き制御）に起因して視覚的に規則的な縞模様
の流れとなって見えるビートの発生を抑制することを目
的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る単純マトリ
クス型液晶表示装置は、入力ビデオ信号の階調のヒスト
グラムを測定した結果に基づいてビート順位の高いＦＲ
Ｃ（Frame Rate Control）パターンからより順位の低い
ＦＲＣパターンを選択するように構成してある。各階調
ごとに専用のＦＲＣテーブルを設ける必要がなく、回路
規模の増大を招くことなく、ＦＲＣビートの発生を抑制
して、高品位な階調制御のもとでの表示を行うことがで
きる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明に係る請求項１の単純マト
リクス型液晶表示装置は、複数パターンのＦＲＣ（Fram
e Rate Control）テーブルのうちから入力されたデジタ
ルのビデオ信号の階調数に適応したビート順位のより低
いＦＲＣパターンへシフトさせて所定のＦＲＣテーブル
を選択するように構成してある。各階調ごとに専用のＦ
ＲＣテーブルを設ける必要がなく、回路規模の増大を招
くことなく、ＦＲＣビートの発生を抑制して、高品位な
階調制御のもとでの表示を行うことができる。

【００２４】本発明に係る請求項２の単純マトリクス型
液晶表示装置は、複数パターンのＦＲＣテーブルをもつ
ＦＲＣテーブル発生手段と、入力したデジタルのビデオ
信号のヒストグラムを測定するヒストグラム測定手段
と、ヒストグラム測定結果より入力ビデオ信号の階調数
を判定しその階調数が前記ＦＲＣテーブル発生手段のテ
ーブル数よりも少ない場合に前記ＦＲＣテーブル発生手
段に対してビート順位の高いＦＲＣパターンからよりビ
ート順位の低いＦＲＣパターンを選択するための切換信
号を送出する切換信号発生手段とを備えたことを特徴と
しており、上記と同様に、回路規模の増大を招くことな
く、ＦＲＣビートの発生を抑制することができる。

【００２５】本発明に係る請求項３の単純マトリクス型
液晶表示装置は、入力したビデオ信号をデジタルに変換
するＡ／Ｄ変換手段と、デジタル化されたビデオ信号を
一時的に格納するメモリ手段と、複数パターンのＦＲＣ
テーブルをもつＦＲＣテーブル発生手段と、デジタル化
されたビデオ信号のヒストグラムを測定するヒストグラ
ム測定手段と、ヒストグラム測定結果より入力ビデオ信
号の階調数を判定しその階調数が前記ＦＲＣテーブル発
生手段のテーブル数よりも少ない場合に前記ＦＲＣテー
ブル発生に対してビート順位の高いＦＲＣパターンから
よりビート順位の低いＦＲＣパターンを選択するための
切換信号を送出する切換信号発生手段とを備えたことを
特徴としており、上記と同様に、回路規模の増大を招く
ことなく、ＦＲＣビートの発生を抑制することができ
る。

【００２６】以下、本発明に係る単純マトリクス型液晶
表示装置の具体的な実施の形態について、図面に基づい
て詳細に説明する。

【００２７】図１は本発明の実施の形態に係る単純マト
リクス型液晶表示装置（例えばＳＴＮ型液晶表示装置）
の構成を示すブロック図である。図１において、１はビ
デオ信号入力端子、２は同期信号入力端子、３はＡ／Ｄ
変換器、４はフレームメモリである。５は例えば１７階
調ＦＲＣ（Frame Rate Control）テーブル５ａおよび８
階調ＦＲＣテーブル５ｂを内蔵し、入力したビデオ信号
の階調数（ビット数）が１７階調ＦＲＣテーブル５ａの
ＦＲＣパターン数より少ないときに１７階調ＦＲＣテー
ブル５ａのうちの不要なＦＲＣテーブルを間引く機能を
もつＦＲＣテーブル発生回路、６は各種タイミング信号
を発生するタイミング発生回路、７はＳＴＮ（Super Tw
isted Nematic）液晶パネルなどの単純マトリクス型液
晶パネル、７ａは単純マトリクス型液晶パネル７におけ
る複数本の信号電極に対してデータ信号を送るための信
号電極駆動回路、７ｂは単純マトリクス型液晶パネル７
における複数本の走査電極に対して走査信号を送るため
の走査電極駆動回路である。

【００２８】また、図１において、８はＡ／Ｄ変換器３
によってデジタル化された入力ビデオ信号の瞬間々々の
階調のヒストグラムを測定するヒストグラム測定回路で
ある。Ａ／Ｄ変換器３の分解能を例えば６ビットとする
と、階調数は２⁶ ＝６４階調となるが、入力ビデオ信号
のある瞬間の階調が１６階調であるとすると、ヒストグ
ラムは、６４階調の１階調の４つ分を１つとして階段状
になるヒストグラムとなる。またある瞬間の階調が３２
階調であるとすると、ヒストグラムは、６４階調の１階
調の２つ分を１つとして階段状になるヒストグラムとな
る。このような瞬間々々の階調のヒストグラムをヒスト
グラム測定回路８は測定し、そのヒストグラム測定結果
をマイコン９へと送出する。

【００２９】図１において、９はヒストグラム測定回路
８の測定結果（ヒストグラムに基づいた階調数）を基に
してＦＲＣテーブル発生回路５の階調テーブル数よりヒ
ストグラム測定結果の階調数が少ない場合に、ビート順
位をより低い側へと切り換えるための切換信号を発生す
るマイコンであって、このマイコン９は請求項にいう
「切換信号発生手段」に相当している。なお、この切換
信号発生手段としては、マイコンを用いる代わりに、Ｌ
ＳＩなどのハードウェア構成としてもよい。

【００３０】ビデオ信号入力端子１はＡ／Ｄ変換器３の
入力端子に接続され、Ａ／Ｄ変換器３の出力端子はフレ
ームメモリ４の入力ポートに接続されている。同期信号
入力端子２はタイミング発生回路６の入力端子に接続さ
れ、タイミング発生回路６の複数の出力端子はＦＲＣテ
ーブル発生回路５とフレームメモリ４と信号電極駆動回
路７ａと走査電極駆動回路７ｂとの各入力端子に個別的
に接続されている。また、Ａ／Ｄ変換器３の出力端子は
ヒストグラム測定回路８の入力端子に接続され、ヒスト
グラム測定回路９の出力端子はマイコン９の入力ポート
に接続され、マイコン９の出力端子はＦＲＣテーブル発
生回路５における１７階調ＦＲＣテーブル５ａに接続さ
れている。また、ＦＲＣテーブル発生回路５内において
は、１７階調ＦＲＣテーブル５ａの出力端子は８階調Ｆ
ＲＣテーブル５ｂの入力端子に接続されている。フレー
ムメモリ４の出力ポートは８階調ＦＲＣテーブル５ｂの
入力端子に接続され、８階調ＦＲＣテーブル５ｂの出力
端子は信号電極駆動回路７ａの入力端子に接続されてい
る。

【００３１】ＦＲＣテーブル発生回路５は、図２の
（ａ）に示す１７階調ＦＲＣテーブル５ａを内蔵し、マ
イコン９からの切換信号の入力がないときには、図２の
（ｂ）の１段目に示すＡ／Ｄ変換器３によりデジタルに
変換されたままの瞬間々々のビデオ信号の各電圧レベル
に対応したＦＲＣパターンをそれぞれ選択して８階調Ｆ
ＲＣテーブル５ｂにセットし、またマイコン９からの切
換信号があったときにはその切換信号に従って図２の
（ｂ）の２段目と３段目に示すように高いビート順位の
ＦＲＣパターンはよりビート順位の低い方へシフトさせ
たＦＲＣパターンを選択して８階調ＦＲＣテーブル５ｂ
にセットするという機能をもっている。

【００３２】前記の１７階調ＦＲＣテーブル５ａに従う
と、一般的に、第ｋライン目の第ｍ番目の画素におい
て、１６フレーム中すべてをＯＦＦするＦＲＣパターン
をＰ１、１６フレーム中１フレームをＯＮするＦＲＣパ
ターンをＰ２、１６フレーム中２フレームをＯＮするＦ
ＲＣパターンをＰ３、以下同様にして、１６フレーム中
ｉフレームをＯＮするＦＲＣパターンをＰｉ＋１とし、
１６フレーム中１５フレームをＯＮするＦＲＣパターン
をＰ１６、１６フレーム中すべてをＯＮするＦＲＣパタ
ーンをＰ１７としている。

【００３３】これにより、可能性としては、ＦＲＣパタ
ーンＰ１〜Ｐ１７の合計１７階調を表示することができ
る。

【００３４】Ａ／Ｄ変換器３によってデジタルに変換さ
れたビデオ信号が１７階調であれば、ＦＲＣテーブル５
ａにおけるそのままのＦＲＣパターンＰ１〜Ｐ１７を使
って単純マトリクス型液晶パネル７へ出力することにな
る。ただし、単純マトリクス型液晶パネル７から見た階
調が均一とはならない。

【００３５】パーソナルコンピュータなどの単純マトリ
クス型液晶表示装置（特にＳＴＮ型液晶表示装置）の場
合には、文字など色数や階調の少ない表示を行うことが
主であり、１７パターンすべてのＦＲＣテーブル５ａを
すべて使わない場合がある。ここでは８階調のビデオ信
号が入力された場合を説明する。

【００３６】入力ビデオ信号が８階調にＡ／Ｄ変換され
た場合には、９階調分のＦＲＣパターンが不使用とな
り、８つのＦＲＣパターンを選択するが、このとき、単
純マトリクス型液晶パネル７の光透過率特性を考慮し
て、マイコン９からの切換信号の入力がないときには、
図２の（ｂ）の１段目の８階調ＦＲＣテーブル５ｂのよ
うに、ＦＲＣパターンＰ１を電圧Ｖ１に対応するものと
し、ＦＲＣパターンＰ３を電圧Ｖ２に対応するものと
し、ＦＲＣパターンＰ５を電圧Ｖ３に対応するものと
し、ＦＲＣパターンＰ７を電圧Ｖ４に対応するものと
し、ＦＲＣパターンＰ９を電圧Ｖ５に対応するものと
し、ＦＲＣパターンＰ１２を電圧Ｖ６に対応するものと
し、ＦＲＣパターンＰ１５を電圧Ｖ７に対応するものと
し、ＦＲＣパターンＰ１７を電圧Ｖ８に対応するものと
し、それぞれを８階調ＦＲＣテーブル５ｂに格納する。

【００３７】これは、従来の技術の場合と同様の動作で
ある。すなわち、電圧Ｖ６に対応するＦＲＣパターンＰ
１２は、１フレーム目から１６フレーム目にかけて、図
７に示すような点灯パターンとなり、そのビート順位は
１と非常に高く、視覚的に規則的な縞模様の流れとなっ
て見えるビートが生じる可能性がきわめて高い。また、
電圧Ｖ７に対応するＦＲＣパターンＰ１５は、１フレー
ム目から１６フレーム目にかけて、図８に示すような点
灯パターンとなり、そのビート順位は２と非常に高く、
前記と同様にビートが生じる可能性がきわめて高い。な
お、枡目は液晶画面の画素を、また、枡目中の○は液晶
素子がＯＮしていることを、空白はＯＦＦしていること
を表している。

【００３８】ここで、ビート順位とＦＲＣパターンとの
関係を説明しておく。ある特性をもった単純マトリクス
型液晶パネル７を作製し、その単純マトリクス型液晶パ
ネル７に対してＦＲＣパターンのＰ１からＰ１７までを
順次に出力し、それぞれのビートの度合いを実測すれ
ば、各ＦＲＣパターンごとにビート順位を定めることが
できる。このようなビート順位は単純マトリクス型液晶
パネルがもつ特性によって固定的に決まるものである。

【００３９】図２の場合においては、その単純マトリク
ス型液晶パネルにＦＲＣパターンＰ１２を与えたときの
ビート順位が１位、ＦＲＣパターンＰ１５を与えたとき
のビート順位が２位、ＦＲＣパターンＰ１６を与えたと
きのビート順位が３位、ＦＲＣパターンＰ８を与えたと
きのビート順位が４位、ＦＲＣパターンＰ６を与えたと
きのビート順位が５位、以下、ＦＲＣパターンＰ４のと
きのビート順位が６位、ＦＲＣパターンＰ２のときのビ
ート順位が７位、ＦＲＣパターンＰ１０のときのビート
順位が８位、ＦＲＣパターンＰ１１のときのビート順位
が９位、ＦＲＣパターンＰ１４のときのビート順位が１
０位、ＦＲＣパターンＰ１３のときのビート順位が１１
位、ＦＲＣパターンＰ９のときのビート順位が１２位、
ＦＲＣパターンＰ７のときのビート順位が１３位、ＦＲ
ＣパターンＰ５のときのビート順位が１４位、ＦＲＣパ
ターンＰ３のときのビート順位が１５位、ＦＲＣパター
ンＰ１のときのビート順位が１６位、ＦＲＣパターンＰ
１７を与えたときのビート順位が１７位となっている。

【００４０】次に、以上のように構成された単純マトリ
クス型液晶表示装置について、その動作を説明する。

【００４１】Ａ／Ｄ変換器３から出力されたデジタル化
された瞬間々々のビデオ信号はヒストグラム測定回路８
に入力され、ここでビデオ信号の階調数を測定する（こ
こでは８階調と測定される）。測定された階調数データ
は切換信号発生手段としてのマイコン９に与えられ、階
調がＦＲＣテーブル発生回路５の最大階調数（ここでは
１７階調）より小さい場合であって、そのままのビデオ
信号の階調数に応じたＦＲＣパターンでは視覚的に規則
的な縞模様の流れとなって見えるビートを生じると判断
される場合には、１７階調ＦＲＣテーブル５ａから選択
して８階調ＦＲＣテーブル５ｂにセットするＦＲＣテー
ブル発生回路５の動作に対して切換信号を発生し、送出
する。

【００４２】図２を用いてマイコン９からの切換信号に
よるＦＲＣテーブル発生回路５の動作を説明する。ここ
では、ヒストグラム測定回路８で測定された階調数を８
階調とし、最大のＦＲＣパターンは１７階調であるとし
ている。

【００４３】マイコン９は、ヒストグラム測定回路８か
らの測定結果である８階調であるとのデータを受け取る
と、あらかじめプログラムされたアルゴリズムに従っ
て、８階調のうちの下から６番目の電圧レベルをもつデ
ータＶ６については、８階調の場合にビート順位が所定
値以上の高位（１位）にあって視覚的に規則的な縞模様
の流れとなって見えるビートを発生する可能性の高いＦ
ＲＣパターンＰ１２（図７参照）に代えて、隣接してい
るパターンのうちでよりビート順位の低い例えばＦＲＣ
パターンＰ１１（ビート順位は９位；図５参照）を選択
し、また、８階調のうちの下から７番目の電圧レベルを
もつデータＶ７については、８階調の場合にビート順位
が所定値以上の高位（２位）にあってビートを発生する
可能性の高いＦＲＣパターンＰ１５（図８参照）に代え
て、隣接しているパターンのうちでよりビート順位の低
い例えばＦＲＣパターンＰ１４（ビート順位は１０位；
図６参照）を選択するようにＦＲＣテーブル発生回路５
に指令を与えるための切換信号を発生し、ＦＲＣテーブ
ル発生回路５に送出する。

【００４４】ＦＲＣテーブル発生回路５は、この切換信
号に従って、１７階調ＦＲＣテーブル５ａのうちから、
ＦＲＣパターンＰ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７，Ｐ９，Ｐ１
１，Ｐ１４，Ｐ１７を選択し、８階調ＦＲＣテーブル５
ｂにセットする。

【００４５】フレームメモリ４から読み出された階調デ
ータが電圧Ｖ１のときはビート順位が１６位のＦＲＣパ
ターンＰ１に基づいて表示信号Ｐ_FRC8が出力され、その
階調データが電圧Ｖ２のときはビート順位が１５位のＦ
ＲＣパターンＰ３に基づいて表示信号が出力され、フレ
ームメモリ４からの階調データが電圧Ｖ３のときはビー
ト順位が１４位のＦＲＣパターンＰ５に基づいて表示信
号が出力され、階調データが電圧Ｖ４のときはビート順
位が１３位のＦＲＣパターンＰ７に基づいて表示信号が
出力され、階調データが電圧Ｖ５のときはビート順位が
１２位のＦＲＣパターンＰ９に基づいて表示信号が出力
され、階調データが電圧Ｖ６のときはビート順位が９位
のＦＲＣパターンＰ１１に基づいて表示信号が出力さ
れ、階調データが電圧Ｖ７のときはビート順位が１０位
のＦＲＣパターンＰ１４に基づいて表示信号が出力さ
れ、階調データが電圧Ｖ８のときはビート順位が１７位
のＦＲＣパターンＰ１７に基づいて表示信号が出力され
る。

【００４６】参考までに１フレーム目から１６フレーム
目までの点灯パターンの例をいくつか示す。

【００４７】図３は電圧レベルＶ３に対応するＦＲＣパ
ターンＰ５（ビート順位は１４位）のときの点灯パター
ンであって切換信号の有る無しにかかわらず同じであ
り、図４は電圧レベルＶ５に対応するＦＲＣパターンＰ
９（ビート順位は１２位）のときの点灯パターンであっ
て切換信号の有る無しにかかわらず同じである。

【００４８】そして、図５はマイコン９からの切換信号
の入力があって電圧レベルＶ６に対応してＦＲＣパター
ンＰ１２（ビート順位１位；図７参照）から切り換えら
れたのちのＦＲＣパターンＰ１１（ビート順位は９位）
のときの点灯パターンであり、図６はマイコン９からの
切換信号の入力があって電圧レベルＶ７に対応してＦＲ
ＣパターンＰ１５（ビート順位２位；図８参照）から切
り換えられたのちのＦＲＣパターンＰ１４（ビート順位
は１０位）のときの点灯パターンである。なお、ビート
順位の低いＦＲＣパターンＰ１（ビート順位１６位、電
圧レベルＶ１），Ｐ３（１５位、Ｖ２），Ｐ５（１４
位、Ｖ３），Ｐ７（１３位、Ｖ４），Ｐ９（１２位、Ｖ
５）およびＰ１７（１７位、Ｖ８）はシフトしない。

【００４９】以上のようなビート順位を加味したＦＲＣ
（フレーム間引き制御）により、入力ビデオ信号の階調
数が変化した場合でも、視覚的に規則的な縞模様の流れ
となって見えるビートを抑制した状態での品質の高い表
示が可能となる。したがって、４階調専用や８階調専用
や１６階調専用などのＦＲＣテーブル（ＬＳＩ）を個別
に設ける必要はなく、回路規模を増大させることなく、
ＦＲＣビートの発生を抑制することができ、表示品質の
高い階調表示を行うことができる。

【００５０】なお、以上では、１７階調ＦＲＣテーブル
に対して８階調のビデオ入力がされた場合を述べたが、
ＦＲＣテーブル発生回路５のＦＲＣテーブル数および入
力ビデオ信号の階調数が異なる場合でも同様に実施可能
であり、したがって、単純マトリクス型液晶パネルの表
示階調が３２階調や６４階調と大きくなっても（液晶の
応答速度が速くなってビートが発生しやすくなって
も）、ＦＲＣパターンをビート順位の低い側へシフトさ
せて選択するので、３２階調専用のＦＲＣテーブル（Ｌ
ＳＩ）や６４階調専用のＦＲＣテーブルを改めて増設す
る必要はなく、回路規模を増大させることなく、ＦＲＣ
ビートの発生を抑制することができ、より最適な階調表
示が行える。

【００５１】本発明に係る単純マトリクス型液晶表示装
置の構成は、ＳＴＮ型だけでなく、ＴＮ（Twisted Nema
tic）型、ＤＳＴＮ（Double layered−ＳＴＮ）型、Ｇ
ＨＳＴＮ（Guest-host−ＳＴＮ）型、ＬＲＳＴＮ（Low
retardation−ＳＴＮ）型、ＲＦＳＴＮ（retardation f
ilm−ＳＴＮ）型等の単純マトリクス型液晶表示装置に
適用することができる。

【００５２】また、上記の実施の形態においては、白黒
の単純マトリクス型液晶表示装置について説明したが、
本発明はカラーの単純マトリクス型液晶表示装置に適用
することもできる。さらに、ノーマリブラック型だけで
なく、ノーマリホワイト型にも適用することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、入力ビデ
オ信号の階調のヒストグラムを測定した結果に基づいて
ビート順位の高いＦＲＣパターンからより順位の低いＦ
ＲＣパターンを選択するように構成してあるので、各階
調ごとに専用のＦＲＣテーブルを設ける必要がなく、回
路規模の増大を招くことなく、ＦＲＣビートの発生を抑
制して、高品位な階調制御のもとでの表示を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る単純マトリクス型液
晶表示装置の構成を示すブロック図である。

【図２】（ａ）は実施の形態における単純マトリクス型
液晶表示装置のＦＲＣテーブル発生回路に内蔵されてい
るＦＲＣテーブルの一例としての１７階調ＦＲＣテーブ
ルを示す図、（ｂ）は１７階調ＦＲＣテーブルのうちか
ら選択されて生成された８階調ＦＲＣテーブルの一例を
示す図である。

【図３】実施の形態における１７階調表示の単純マトリ
クス型液晶パネルでのＦＲＣパターンＰ５の表示状態図
である。

【図４】実施の形態における１７階調表示の単純マトリ
クス型液晶パネルでのＦＲＣパターンＰ９の表示状態図
である。

【図５】実施の形態における１７階調表示の単純マトリ
クス型液晶パネルでのＦＲＣビートを少なくしたＦＲＣ
パターンＰ１１の表示状態図である。

【図６】実施の形態における１７階調表示の単純マトリ
クス型液晶パネルでのＦＲＣビートを少なくしたＦＲＣ
パターンＰ１４の表示状態図である。

【図７】比較例としての１７階調表示の単純マトリクス
型液晶パネルでのＦＲＣビートが生じる場合のＦＲＣパ
ターンＰ１２の表示状態図である。

【図８】比較例としての１７階調表示の単純マトリクス
型液晶パネルでのＦＲＣビートが生じる場合のＦＲＣパ
ターンＰ１５の表示状態図である。

【図９】従来の技術に係る単純マトリクス型液晶表示装
置の構成を示すブロック図である。

【図１０】従来の技術に係る単純マトリクス型液晶表示
装置におけるビート抑制のためのＦＲＣパターンの表示
状態図である。

【符号の説明】

１……ビデオ信号入力端子２……同期信号入力端子３……Ａ／Ｄ変換器４……フレームメモリ５……ＦＲＣテーブル発生回路５ａ…１７階調ＦＲＣテーブル５ｂ…８階調ＦＲＣテーブル６……タイミング発生回路７……単純マトリクス型液晶パネル７ａ…信号電極駆動回路７ｂ…走査電極駆動回路８……ヒストグラム測定回路９……マイコン（切換信号発生手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数パターンのＦＲＣ（Frame Rate Con
trol）テーブルのうちから入力されたデジタルのビデオ
信号の階調数に適応したビート順位のより低いＦＲＣパ
ターンへシフトさせて所定のＦＲＣテーブルを選択する
ように構成してあることを特徴とする単純マトリクス型
液晶表示装置。
【請求項２】複数パターンのＦＲＣテーブルをもつＦ
ＲＣテーブル発生手段と、入力したデジタルのビデオ信
号のヒストグラムを測定するヒストグラム測定手段と、
ヒストグラム測定結果より入力ビデオ信号の階調数を判
定しその階調数が前記ＦＲＣテーブル発生手段のテーブ
ル数よりも少ない場合に前記ＦＲＣテーブル発生手段に
対してビート順位の高いＦＲＣパターンからよりビート
順位の低いＦＲＣパターンを選択するための切換信号を
送出する切換信号発生手段とを備えたことを特徴とする
単純マトリクス型液晶表示装置。
【請求項３】入力したビデオ信号をデジタルに変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、デジタル化されたビデオ信号を一
時的に格納するメモリ手段と、複数パターンのＦＲＣテ
ーブルをもつＦＲＣテーブル発生手段と、デジタル化さ
れたビデオ信号のヒストグラムを測定するヒストグラム
測定手段と、ヒストグラム測定結果より入力ビデオ信号
の階調数を判定しその階調数が前記ＦＲＣテーブル発生
手段のテーブル数よりも少ない場合に前記ＦＲＣテーブ
ル発生に対してビート順位の高いＦＲＣパターンからよ
りビート順位の低いＦＲＣパターンを選択するための切
換信号を送出する切換信号発生手段とを備えたことを特
徴とする単純マトリクス型液晶表示装置。