WO2010125840A1 - 表示装置 - Google Patents

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正浩 廣兼
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly to a display device including a seamless lens.
  • liquid crystal display devices have been widely used in liquid crystal televisions, monitors, mobile phones and the like as flat panel displays having features such as thinness and light weight compared to conventional cathode ray tubes.
  • a liquid crystal display device a plurality of liquid crystal panels are used.
  • a display operation is performed by supplying a voltage signal corresponding to the gradation value to be displayed to each of the plurality of pixels, so that the display is performed on the display surface of the liquid crystal panel. It has become.
  • unevenness may occur on the screen when the display brightness on the screen is locally darker or brighter than the desired brightness.
  • unevenness is caused by variation in the thickness of the liquid crystal display cell, variation in the thickness of the electrode pattern, and the like in the liquid crystal display device.
  • it is necessary to devise correction for luminance unevenness of an image displayed on the liquid crystal panel.
  • the luminance unevenness of the image depends on the image data to be displayed, and one such unevenness is crosstalk. As shown in FIG. 11, when the specific pattern 16 is partially displayed in the display area 15 of the liquid crystal panel, the crosstalk is caused by the pattern 16 in the upper and lower areas 17 or the left and right areas 18 of the pattern. A change in luminance occurs.
  • the periphery of the pattern 16 is to be displayed with uniform brightness (uniform gradation), uneven brightness unevenness appears.
  • the luminance change that occurs in the upper and lower portions of the pattern 16 is called vertical crosstalk, and the luminance change that occurs in the left and right portions is called horizontal crosstalk.
  • the cause of lateral crosstalk is the fluctuation of the common electrode potential due to capacitive coupling between the data bus line and the common electrode.
  • the common electrode is a common electrode that extends over the entire display area. There is a liquid crystal layer between the data bus line and the common electrode, which causes capacitive coupling.
  • the cause of vertical crosstalk is a change in pixel potential due to capacitive coupling between the data bus line and the pixel electrode.
  • a parasitic capacitance between the drain and the source of the thin film transistor exists between the data bus line and the pixel electrode.
  • an object of the present invention is to provide a display device that can reduce color unevenness due to viewing angle characteristics of a curved portion of a seamless lens.
  • a display device is a display device in which a seamless lens is provided in front of a display surface, and a video signal input unit that inputs a video signal, and the video signal input unit includes An image conversion unit that converts a display image corresponding to the curve portion of the seamless lens among the display images obtained from the input video signal for each horizontal line is provided.
  • the image conversion unit further includes a gradation table for storing the input gradation and the output gradation of the video signal indicated by the display image corresponding to the curved portion of the seamless lens in association with each other, With reference to the gradation table, the display image corresponding to the curve portion of the seamless lens is converted for each horizontal line.
  • the display device may further include an RGB gradation table that stores the input RGB gradation of the video signal indicated by the display image corresponding to the curved portion of the seamless lens and the output RGB gradation in association with each other, and The image conversion unit converts the display image corresponding to the curve portion of the seamless lens for each horizontal line with reference to the RGB gradation table.
  • the image conversion unit performs image conversion in which a display image corresponding to the curve portion of the seamless lens is thinned out by a horizontal line and compressed.
  • the image indicated by the video signal corresponding to the curved portion of the seamless lens can be compressed, it is possible to provide a display device that can reduce color unevenness due to the viewing angle characteristics of the curved portion of the seamless lens.
  • the display device is preferably a liquid crystal display device.
  • the present invention it is possible to provide a display device capable of reducing color unevenness due to the viewing angle characteristics of the curved portion of the seamless lens.
  • FIG. 1 Schematic which shows the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention.
  • Sectional drawing which shows the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention
  • the figure for demonstrating the display apparatus which provided the seamless lens Diagram showing the viewing angle characteristics of the curved part of the seamless lens 1 is a block diagram showing an overall configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the figure which shows an example of a gradation table Flow chart showing operation of gradation correction processing The block diagram which shows the whole structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • the block diagram which shows the whole structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 1A is a schematic diagram illustrating a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating the liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment displays an image using a liquid crystal panel 110 that is a display unit, a seamless lens 200 provided on the front surface of the liquid crystal panel 110, and the liquid crystal panel 110. Therefore, a backlight (not shown) which is an illumination device for irradiating necessary transmitted light is provided.
  • the edge of the seamless lens provided in front of the display surface of the liquid crystal panel forms a curved surface 200a.
  • the curved portion 200a of the seamless lens is provided on the frame 200b of the liquid crystal panel 110. Thereby, an image is also displayed on the frame portion.
  • color unevenness may occur.
  • the cause of this color unevenness is the viewing angle characteristics of the curved portion 200a at the edge of the seamless lens.
  • FIG. 1C the portion where the surface of the seamless lens is not curved is different from the curved portion in the optical path length of the light beam, so that the viewing angle characteristic as shown in FIG. 1D is obtained.
  • a curved portion having a curved surface can be called a lens portion, and a portion having a flat surface can be called a non-lens portion. Note that an image display circuit that performs signal processing for image display, a control circuit for adjusting the color and brightness of each part of the backlight as an active backlight, a drive circuit, and the like are not shown in FIG. is doing.
  • the liquid crystal panel 110 is a transmissive display element that displays an image by controlling the amount of transmitted light that passes through a pixel.
  • the type of the liquid crystal panel 110 is not limited as long as multi-tone image display is possible. It does not matter whether it is an active matrix type using a switching element or a simple matrix type.
  • liquid crystal panels of various display modes such as a vertical alignment type VA mode type, an IPS type, and an OCB type can be used.
  • a conventionally well-known liquid crystal panel 110 can be used as it is. Therefore, detailed description using the drawings is omitted, but a liquid crystal layer (not shown) and the liquid crystal layer are sandwiched. A pair of transparent substrates (not shown) and a pair of polarizing plates (not shown) provided on the respective outer surfaces of the transparent substrate (not shown) are provided.
  • the liquid crystal panel 110 is provided with a driver circuit for driving the liquid crystal panel 110 and is connected to a drive circuit as a display device via a flexible printed circuit board or the like.
  • the liquid crystal panel 110 is an active matrix type liquid crystal panel, and drives the liquid crystal layer in units of pixels by supplying scanning signals and data signals to scanning lines and data lines arranged in a matrix. It is configured to be possible. That is, each pixel has a data signal written from the data line to the pixel electrode when a switching element (TFT) provided near each intersection of the scanning line and the data line is turned on by the scanning line signal. As the alignment state of the liquid crystal molecules changes according to the potential level, gradation display according to the data signal is performed.
  • TFT switching element
  • the polarization state of light incident from the backlight through the polarizing plate is modulated by the liquid crystal layer, and the amount of light that passes through the polarizing plate and exits to the supervisor side is controlled. As a result, a desired image is displayed.
  • the backlight has a plurality of light sources (not shown) having LEDs as light emitting elements arranged on the bottom of a bottomed frame-like chassis (not shown) made of metal or resin.
  • each of the light sources has one LED of three colors of R (red), G (green), and B (blue).
  • the irradiation light from the backlight is applied to the irradiation surface which is the back side surface of the liquid crystal panel 110.
  • the backlight of the liquid crystal display device controls the color and brightness of the irradiation light emitted from each light source based on the display image displayed on the liquid crystal panel 110, so that the liquid crystal panel 110.
  • An active backlight system is employed in which the color and brightness of the light emitted from the backlight irradiated on the back side of the LED are changed in each part.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, an image signal and a light source control signal are generated by the video signal processing circuit 120 based on the input video signal.
  • the light source control signal is a signal for controlling the color and brightness of the irradiation light emitted from the backlight corresponding to the image signal that defines the image displayed on the liquid crystal panel 110.
  • the irradiation light from the light source is controlled corresponding to the display image displayed on the liquid crystal panel 110. For example, darken the light emitted from the light source in a portion where a dark image is displayed, or match the light emitted from the light source with the color of the display image in a portion where a monochrome image is displayed Is done.
  • the image signal is a signal that determines what gradation is to be given to each pixel of the liquid crystal panel 110 that is a display unit, that is, a signal that controls the transmittance of each pixel.
  • This image signal is normally supplied as a video signal that defines a display image to be displayed as a liquid crystal display device, and is a gradation signal for each of the R, G, B sub-pixels constituting each pixel of the liquid crystal panel 110. It is.
  • the video signal processing circuit 120 (image conversion unit) refers to the gradation table 121 for the gradation signal of each pixel obtained from the image signal corresponding to the curved portion of the seamless lens that covers the frame of the display surface, A gradation correction value is read for each horizontal line, and an input gradation is converted into an output gradation.
  • the gradation table 121 stores, as correction values, output gradations corresponding to the input gradations of the video signal that are set in advance for each horizontal line of the liquid crystal panel 110. It is.
  • the correction value for example, the angle ⁇ shown in FIG. 1C (upper side inclination shown in FIG. 1D) is calculated at the time of manufacturing the apparatus, and gradations that do not cause color unevenness are set in advance from the graph shown in FIG. 1D. Keep it. For example, if the input gradation is “63”, 1 LINE of the output gradation is “74”, 2 LINE is “73”, and NLINE is “64”.
  • the image signal is input to the gradation control circuit 130, and is divided into a horizontal drive signal and a vertical drive signal so that one image can be displayed by scanning in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the horizontal drive signal and the vertical drive signal drive the horizontal drive circuit 140 and the vertical drive circuit 150, respectively.
  • gradation signals for image display are sequentially given to the respective pixels from the horizontal driving circuit 140 through the data lines. A display image is formed.
  • the light source control signal is input to the light source control circuit 160, and the light source control circuit 160 generates a light source drive signal that indicates the color and brightness of the irradiation light to be emitted to each of the plurality of light sources.
  • each light source has R, G, and B three-color LEDs that are light emitting elements. Therefore, the light source drive signal is R, G, B that each light source has. This is a signal that indicates the light emission luminance that is originally required for each of the LEDs.
  • the light source driving signal is converted into luminance data in the light source control circuit 160 by applying luminance correction described later as necessary.
  • the luminance data is a signal that determines the actual light emission luminance of each LED that is a light emitting element, and this luminance data is applied to the light source driving circuit 170 that is a driver of the LED. Then, the light source driving circuit 170 individually controls the voltage or current applied to each LED and supplies it to each LED via a connection line.
  • the image signal processing circuit 120 displays an image of a line having a curved portion of a seamless lens based on the position of a horizontal line on the frame of the display surface of the liquid crystal panel 110 stored in advance. It is determined whether it is a signal (step S402). For example, if it is stored in advance that the frame from the top of the horizontal line to the 10th line is a horizontal line of the frame, the horizontal line up to the 10th line is determined as a video signal having a curve portion.
  • step S402 when it is determined that the seamless lens curve portion is a video signal of a line, the video signal processing circuit 120 converts the video signal corresponding to the seamless lens curve portion covering the frame of the display surface to a gradation level. With reference to the table 121, the gradation correction value is read for each horizontal line, and the input gradation is converted into the output gradation (step S403). The video signal processing circuit 120 determines for each horizontal line whether or not it is a video signal of the lens unit, and converts only the video signal of the lens unit sequentially with reference to the gradation table stored in the memory. Then, the video signal processing circuit 120 displays the image obtained by the conversion in step S403 (step S404).
  • step S402 if it is determined in step S402 that the curve portion of the seamless lens is not a video signal of a line, the video signal processing circuit 120 performs gradation of the video signal corresponding to the curve portion of the seamless lens covering the frame of the display surface. The image is displayed as it is without correcting (steps S402 ⁇ S404).
  • the gradation of the video signal corresponding to the curved portion of the seamless lens covering the frame of the display surface can be corrected, color unevenness due to the viewing angle characteristics of the curved portion of the seamless lens can be corrected.
  • a display device that can be reduced can be provided.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the liquid crystal display device 100 according to the second embodiment.
  • the configuration differs from that of the first embodiment in that the function of the video signal processing circuit 120 and an RGB gradation table 122 for independently correcting the RGB gradations are provided.
  • the video signal processing circuit 120 refers to the RGB gradation table 122 for the gradation signal of each pixel in the liquid crystal panel 110 obtained from the video signal corresponding to the curved portion of the seamless lens that covers the frame of the display surface.
  • the gradation correction value is read out, and the input gradation is converted into the output gradation independently of RGB.
  • the RGB gradation table 122 is an output RGB corresponding to the input RGB gradation of the video signal set in advance for each horizontal line of the frame of the display surface of the liquid crystal panel 110. It is a table which memorize
  • the image signal processing circuit 120 displays an image of a line having a curved portion of a seamless lens based on the position of a horizontal line on the frame of the display surface of the liquid crystal panel 110 stored in advance. It is determined whether it is a signal (step S702).
  • step S702 If it is determined in step S702 that the seamless lens curve portion is a video signal of a certain line, the video signal processing circuit 120 converts the video signal corresponding to the seamless lens curve portion covering the frame of the display surface to the RGB floor. With reference to the tone table 122, the gradation correction value is read for each horizontal line, and the input RGB gradation is converted to the output RGB gradation (step S703). That is, since the chromaticity changes due to the chromatic aberration of the lens or the color of the lens itself, the non-lens portion and the chromaticity change. Therefore, the chromaticity is corrected with reference to a gradation table previously set in the memory. Then, the video signal processing circuit 120 displays the image obtained by the conversion in step S403 (step S704).
  • step S702 determines whether the curve portion of the seamless lens is a video signal of a line. If it is determined in step S702 that the curve portion of the seamless lens is not a video signal of a line, the video signal processing circuit 120 determines the gradation of the video signal corresponding to the curve portion of the seamless lens that covers the frame of the display surface. The image is displayed as it is without correcting (step S702 ⁇ S704).
  • each of the RGB gradations of the video signal corresponding to the curved portion of the seamless lens that covers the frame of the display surface can be corrected. Therefore, depending on the viewing angle characteristics of the curved portion of the seamless lens.
  • a display device capable of reducing color unevenness can be provided.
  • FIG. 8 is a schematic block diagram showing the overall configuration of the liquid crystal display device 100 according to the third embodiment.
  • the difference from the first and second embodiments is the function of the video signal processing circuit 120. Since the video is expanded by the seamless lens, it is necessary to compress the video in order to display the same video as the input image. As shown in FIG. 9, since the video viewed by the viewer is expanded by (A + B) / A times, it is necessary to compress and correct the image of the curved portion of the seamless lens by A / (A + B) times.
  • the video signal processing circuit 120 compresses the image represented by each pixel obtained from the video signal corresponding to the curved portion of the seamless lens covering the frame of the display surface by thinning it out with a horizontal line.
  • the image size is reduced when the lens image is compressed, it is necessary to increase the input video size by B.
  • B 10 LINE
  • the size of the input image is set to 800 ⁇ RGB ⁇ 610.
  • step S1001 when a video signal is input (step S1001), the video signal processing circuit 120, based on the position of the horizontal line on the frame of the display surface of the liquid crystal panel 110 stored in advance, the video of the line having the curved portion of the seamless lens. It is determined whether it is a signal (step S1002).
  • step S1002 If it is determined in step S1002 that the seamless lens curve portion is a line video signal, the video signal processing circuit 120 is obtained from the video signal corresponding to the seamless lens curve portion covering the frame of the display surface. The image represented by each pixel is compressed by thinning it out along the horizontal line (step S1003). Then, the video signal processing circuit 120 displays the image obtained by the conversion in step S1003 (step S1004).
  • step S1002 if it is determined in step S1002 that the seamless lens curve portion is not a video signal of a line, the video signal processing circuit 120 displays an image indicated by the video signal corresponding to the seamless lens curve portion covering the frame of the display surface. The image is displayed as it is without being compressed (step S1002 ⁇ S1004).
  • the image indicated by the video signal corresponding to the curved portion of the seamless lens covering the frame of the display surface can be compressed, color unevenness due to the viewing angle characteristics of the curved portion of the seamless lens can be reduced.
  • a display device that can be reduced can be provided.
  • the method of reducing color unevenness due to the viewing angle characteristics of the curved portion of the seamless lens is not limited to the correction method described in the above embodiments, and is a method of correcting the input video signal by arithmetic processing. May be.
  • the configuration described in the above embodiment merely shows a specific example, and does not limit the technical scope of the present invention. Any configuration can be employed within the scope of the effects of the present invention.
  • liquid crystal display device 110 liquid crystal panel 120 video signal processing circuit 121 gradation table 122 RGB gradation table 130 gradation control circuit 140 horizontal drive circuit 150 vertical drive circuit 160 light source control circuit 170 light source drive circuit

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Abstract

　シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減することができる表示装置を提供する。シームレスレンズを表示面の前面に設けた表示装置であって、映像信号を入力する映像信号入力部と、映像信号入力部が入力した映像信号から得られる表示画像のうち、シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像を水平ライン毎に画像変換する画像変換部とを備える。

Description

表示装置
　本発明は、表示装置に関し、より特定的には、シームレスレンズを備える表示装置に関する。
　近年、例えば液晶表示装置は、在来のブラウン管に比べて薄型、軽量などの特徴を有するフラットパネルディスプレイとして、液晶テレビ、モニタ、携帯電話などに幅広く利用されている。このような液晶表示装置では、複数の液晶パネルが用いられている。そして、液晶表示装置では、複数の各画素に対して、表示すべき階調値に応じた電圧信号を供給することにより、表示動作が行われて、当該液晶パネルの表示面に表示されるようになっている。
　ところで、液晶表示装置においては、画面上の表示輝度が局所的に所望の輝度よりも暗くなったり明るくなったりすることで、画面上にムラが発生することがある。このようなムラは、液晶表示装置において液晶表示セルの厚さのばらつき、電極パターンの太さのばらつき等に起因する。液晶表示装置の品質及び歩留まり率を向上させるためには、液晶パネルに表示される画像の輝度ムラを補正する工夫をする必要がある。
　画像の輝度ムラには、表示する画像データに依存するものがあり、そのようなムラの１つにクロストークがある。クロストークとは、図１１に示すように、液晶パネルの表示領域１５において、一部に特定のパターン１６を表示すると、そのパターンの上下の領域１７又は左右の領域１８に、パターン１６に起因した輝度変化が発生するものである。
　これにより、パターン１６の周囲が例えば均一な明るさ（均一階調）で表示されるはずである場合に、均一でない輝度のムラが現れてしまう。パターン１６の上下部分に発生する輝度変化を縦クロストーク、左右部分に発生する輝度変化を横クロストークと呼ぶ。
　横クロストークの原因としては、データバスラインとコモン電極との間の容量結合によるコモン電極電位の変動があげられる。コモン電極は、表示領域全体に広がる共通の電極である。データバスラインとコモン電極の間には液晶層が存在し、これにより容量結合が生じる。
　縦クロストークの原因としては、データバスラインと画素電極との容量結合による画素電位の変動があげられる。データバスラインと画素電極との間には、薄膜トランジスタのドレイン・ソース間の寄生容量が存在する。ある画素にデータの電位を書き込んだ後にデータバスラインの電位が変化すると、その電位変化が容量結合を介して画素電極に伝わり、既に書き込んだ画素の電位が変動してしまう。
　これにより、例えば図１１において、パターン１６がその周囲と異なる輝度である場合には、その上下の領域１７において輝度変化が発生する。そこで、コモン電極の電位変動に応じた分、或いは画素電極の電位変動に応じた分、データドライバに供給する表示データを補正することにより、データドライバからデータバスラインを介して各画素に書き込むデータ電位を修正して、クロストークを低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　ところで、最近では、シームレス液晶表示装置が普及してきている。これは、液晶パネルの表示面の前面にレンズを設け、表示面の額縁がないように見せる液晶表示装置である。このようなシームレス液晶表示装置にも画面上に色ムラが発生することがある。
特開２００６－２４３２６７号公報
　しかしながら、従来、シームレス液晶表示装置において、シームレスレンズによる色ムラを低減する技術がなかった。そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされた。すなわち、シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減することができる表示装置を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、シームレスレンズを表示面の前面に設けた表示装置であって、映像信号を入力する映像信号入力部と、前記映像信号入力部が入力した映像信号から得られる表示画像のうち、前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像を水平ライン毎に画像変換する画像変換部とを備えることを特徴とする。
　上記構成により、シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減することができる表示装置を提供することができる。
　本発明に係る表示装置において、前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像の示す映像信号の入力階調と出力階調とを関連付けて記憶する階調テーブルを更に備え、前記画像変換部は、前記階調テーブルを参照して、前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像を水平ライン毎に画像変換する。
　上記構成により、シームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号の階調を補正できるため、シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減することができる表示装置を提供することができる。
　本発明に係る表示装置において、前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像の示す映像信号の入力のＲＧＢ階調と出力のＲＧＢ階調とを関連付けて記憶するＲＧＢ階調テーブルを更に備え、前記画像変換部は、前記ＲＧＢ階調テーブルを参照して、前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像を水平ライン毎に画像変換する。
　上記構成により、シームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号のＲＧＢそれぞれの階調を補正できるため、シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減することができる表示装置を提供することができる。
　本発明に係る表示装置において、前記画像変換部は、前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像を水平ラインで間引いて圧縮する画像変換を行う。
　上記構成により、シームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号の示す画像を圧縮できるため、シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減することができる表示装置を提供することができる。
　本発明に係る表示装置において、前記表示装置は、液晶表示装置であることが好ましい。
　本発明によれば、シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減することができる表示装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る液晶表示装置を示す概略図 本発明の実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図 シームレスレンズを設けた表示装置を説明するための図 シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性を示す図 本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図 階調テーブルの一例を示す図 階調補正処理の動作を示すフロー図 本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図 ＲＧＢ階調テーブルの一例を示す図 階調補正処理の動作を示すフロー図 本発明の実施形態３に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図 画像圧縮を説明するための図 画像圧縮処理の動作を示すフロー図 従来例を示す図
　［実施形態１］
　図１Ａは、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置を示す概略図であり、図１Ｂは、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置を示す断面図である。図１Ａに示すように、本実施形態１にかかる液晶表示装置１００は、表示部である液晶パネル１１０、液晶パネル１１０の前面に設けられたシームレスレンズ２００、及びこの液晶パネル１１０で画像表示を行うために必要な透過光を照射する照明装置であるバックライト（図示せず）を備えている。ここで、図１Ｂに示すように、液晶パネルの表示面の前面に設けられたシームレスレンズの縁は曲面をなしてカーブ部分２００ａを構成している。シームレスレンズのカーブ部分２００ａは、液晶パネル１１０の額縁２００ｂの上に設けられている。これにより、額縁の部分にも画像が表示される。このシームレスレンズを用いることにより、色ムラが発生するという場合がある。この色ムラの発生の原因として、シームレスレンズの縁のカーブ部分２００ａの視野角特性がある。図１Ｃに示すように、シームレスレンズの表面がカーブしていない部分と、カーブ部分とでは、光線の光路長が異なるため、図１Ｄに示すような視野角特性となる。そのため、視覚をずらして液晶パネルの表示面をみると、このシームレスレンズのカーブ部分の視野角特性により、シームレスレンズのカーブ部分に対応する液晶パネルの表示面に表示されている画像に色ムラが発生する場合がある。そのため、表示画像に後述する処理をしなければならない。なお、シームレスレンズにおいて、表面が曲面となっているカーブ部分をレンズ部とよび、表面が平らになっている部分を非レンズ部とよぶこともできる。なお、画像表示を行うための信号処理を行う映像表示回路や、アクティブバックライトとしてバックライトの各部分の色合いや明るさを調整するための制御回路、駆動回路などは、図１では図示を省略している。
　液晶パネル１１０は、画素を透過する透過光量を制御することで画像を表示する透過型の表示素子であり、多階調での画像表示が可能であればそのタイプに制限はなく、ＴＦＴなどのスイッチング素子を用いたアクティブマトリックス型か、単純マトリックス型であるかは問わない。また、液晶表示のモードとしても、垂直配向型のいわゆるＶＡモードタイプや、ＩＰＳタイプ、ＯＣＢタイプなどの各種の表示モードの液晶パネルを使用することができる。
　なお、本発明において液晶パネル１１０は、従来周知のものをそのまま用いることができるので、図面を用いた詳細な説明は省略するが、液晶層（図示せず）と、当該液晶層を狭持する一対の透明基板（図示せず）と、透明基板（図示せず）の各外側表面上にそれぞれ設けられた一対の偏光板（図示せず）とを備えている。また、液晶パネル１１０には、液晶パネル１１０を駆動するためのドライバ回路が設けられ、フレキシブルプリント基板などを介して、表示装置としての駆動回路と接続されている。
　例えば本実施形態１における液晶パネル１１０は、アクティブマトリクス型の液晶パネルであり、マトリクス状に配置された走査線およびデータ線へ走査信号およびデータ信号を供給することにより、液晶層を画素単位に駆動可能に構成されている。つまり、各画素は、走査線およびデータ線の各交点近傍に設けられたスイッチング素子（ＴＦＴ）が走査線の信号にてオン状態とされたときに、データ線から画素電極へ書き込まれるデータ信号の電位レベルに応じて液晶分子の配列状態が変化することにより、データ信号に応じた階調表示を行う。すなわち、液晶パネル１１０では、バックライトから偏光板を介して入射された光の偏光状態が液晶層によって変調され、かつ、偏光板を通過して監視者側に出射していく光量が制御されることにより、所望の画像が表示される。
　バックライトは、複数の発光素子であるＬＥＤを有する光源（図示せず）が、金属や樹脂からなる有底枠状のシャーシ（図示せず）の底面に多数配置されたものである。本実施形態にかかる液晶表示装置のバックライトは、一つの光源それぞれが、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の三色のＬＥＤをそれぞれ一つずつ有している。
　バックライトからの照射光は、液晶パネル１１０の背面側の面である照射面に照射される。また、本実施形態の液晶表示装置のバックライトは、液晶パネル１１０で表示される表示画像に基づいて、それぞれの光源から照射される照射光の色や明るさを制御することで、液晶パネル１１０の背面側に照射されるバックライトからの照射光の色と輝度とを各部分で変化させるアクティブバックライト方式を採用している。
　次に、図２を用いて、本実施形態の液晶表示装置での画像表示における信号処理について説明する。図２は、本実施形態１に係る液晶表示装置１００の全体構成を示すブロック図である。図２に示すように、入力された映像信号に基づいて、映像信号処理回路１２０で画像信号と光源制御信号とが生成される。
　光源制御信号は、液晶パネル１１０で表示される画像を規定する画像信号に対応して、バックライトから照射される照射光の色と明るさとを制御するための信号である。本実施形態で採用されるアクティブバックライト方式では、液晶パネル１１０に表示される表示画像に対応して、光源からの照射光が制御される。例えば、暗い画像が表示されている部分で、光源からの照射光を暗くしたり、また、単色の画像が表示されている部分で、光源からの照射光を表示画像の色と合わせたりすることが行われる。
　このようにすることで、液晶パネルの表示領域全面に対して常に最大値となる光量を照射し続ける従来のバックライトと比較して、バックライトの消費電力を低減できるほか、いわゆる黒浮きを無くして表示画像のコントラストを向上したり、色純度の高い画像を表示したりすることができる。
　画像信号は、表示部である液晶パネル１１０の各画素にどのような階調を与えるかを定める信号、すなわち各画素における透過率を制御する信号である。この画像信号は、通常、液晶表示装置として表示すべき表示画像を規定する映像信号として与えられた、液晶パネル１１０の各画素を構成するＲ、Ｇ、Ｂ三色のサブ画素それぞれの階調信号である。
　映像信号処理回路１２０（画像変換部）は、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号から得られた各画素の階調信号に対して、階調テーブル１２１を参照し、水平ライン毎に階調の補正値を読み出して、入力の階調を出力の階調に変換する。
　階調テーブル１２１は、例えば、図３に示すように、液晶パネル１１０の水平ライン毎に、予め設定された、映像信号の入力の階調に対応する出力の階調を補正値として記憶するテーブルである。この補正値は、例えば、装置製造時に、図１Ｃに示す角度θ（図１Ｄに示す上辺傾き）の値を計算しておき、図１Ｄに示すグラフから、色ムラを生じない階調を予め設定しておく。例えば、入力階調が「６３」であれば、出力階調の１ＬＩＮＥは「７４」、２ＬＩＮＥは「７３」と続き、ＮＬＩＮＥは「６４」である。
　画像信号は階調制御回路１３０に入力されて、垂直方向と水平方向との走査によって１つの画像を表示することができるように、水平駆動信号と垂直駆動信号とに分割される。水平駆動信号と垂直駆動信号は、それぞれ水平駆動回路１４０と垂直駆動回路１５０を駆動させる。そして、液晶パネル１１０において、垂直駆動回路１５０により順次選択された走査線に対応して、水平駆動回路１４０からデータ線を介して画像表示のための階調信号が順次各画素に与えられることで表示画像が形成される。
　光源制御信号は、光源制御回路１６０に入力され、光源制御回路１６０で、複数の光源それぞれに対してその照射すべき照射光の色と明るさとを指示する光源駆動信号が生成される。本実施形態では、上記したように、それぞれの光源は、発光素子であるＲ、Ｇ、Ｂ三色のＬＥＤを有しているため、光源駆動信号は、それぞれの光源が有するＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤそれぞれの、本来求められる発光輝度を指示する信号である。
　光源駆動信号は、光源制御回路１６０内で、後述する輝度補正が必要に応じて加えられて、輝度データに変換される。輝度データは、発光素子であるＬＥＤそれぞれの実際の発光輝度を決定する信号であり、この輝度データが、ＬＥＤのドライバである光源駆動回路１７０に印加される。そして、光源駆動回路１７０が、それぞれのＬＥＤに印加される電圧または電流を個別に制御して、接続線を介してそれぞれのＬＥＤに供給する。
　以下、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置１００の階調補正処理の動作について、図４のフロー図に従って説明する。
　まず、映像信号が入力されると（ステップＳ４０１）、映像信号処理回路１２０は、予め記憶する液晶パネル１１０の表示面の額縁の水平ラインの位置に基づき、シームレスレンズのカーブ部分があるラインの映像信号か否かを判定する（ステップＳ４０２）。例えば、水平ラインの上から１０ＬＩＮＥ目までが額縁の水平ラインであると予め記憶されていたとすると、１０ＬＩＮＥ目までの水平ラインはカーブ部分があるラインである映像信号と判定する。
　ステップＳ４０２において、シームレスレンズのカーブ部分があるラインの映像信号であると判定された場合、映像信号処理回路１２０は、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号を、階調テーブル１２１を参照して、水平ライン毎に階調の補正値を読み出して、入力の階調を出力の階調に変換する（ステップＳ４０３）。映像信号処理回路１２０は、水平ライン毎に、レンズ部の映像信号か否かを判定し、レンズ部分の映像信号のみ、メモリに保管している階調テーブルを参照してデータを順次変換する。そして、映像信号処理回路１２０は、ステップＳ４０３で変換して得られた画像を表示させる（ステップＳ４０４）。
　一方、ステップＳ４０２において、シームレスレンズのカーブ部分があるラインの映像信号でないと判定された場合、映像信号処理回路１２０は、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号の階調を補正することなく、そのまま画像を表示させる（ステップＳ４０２→Ｓ４０４）。
　以上説明したように、本実施形態によれば、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号の階調を補正できるため、シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減することができる表示装置を提供することができる。
　［実施形態２］
　図５は、本実施形態２にかかる液晶表示装置１００の全体構成を示すブロック図である。なお、実施形態１と構成が異なるところは、映像信号処理回路１２０の機能と、ＲＧＢそれぞれの階調を独立に補正するためのＲＧＢ階調テーブル１２２を備えるところである。
　映像信号処理回路１２０は、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号から得られた液晶パネル１１０での各画素の階調信号に対して、ＲＧＢ階調テーブル１２２を参照し、階調の補正値を読み出して、ＲＧＢ独立に入力の階調を出力の階調に変換する。
　ＲＧＢ階調テーブル１２２は、例えば、図６に示すように、液晶パネル１１０の表示面の額縁の水平ライン毎に、予め設定された、映像信号の入力のＲＧＢの階調に対応する出力のＲＧＢの階調を補正値として記憶するテーブルである。例えば、入力階調が「１２２」であれば、出力階調の１ＬＩＮＥのＲは「１２２」、Ｇは「１２１」、Ｂは「１１９」、出力階調の２ＬＩＮＥのＲは「１２３」、Ｇは「１２０」、Ｂは「１２０」と続き、出力階調のＮＬＩＮＥのＲは「１２２」、Ｇは「１２２」、Ｂは「１２０」である。
　以下、本発明の実施形態２に係る液晶表示装置１００の階調補正処理の動作について、図７のフロー図に従って説明する。
　まず、映像信号が入力されると（ステップＳ７０１）、映像信号処理回路１２０は、予め記憶する液晶パネル１１０の表示面の額縁の水平ラインの位置に基づき、シームレスレンズのカーブ部分があるラインの映像信号か否かを判定する（ステップＳ７０２）。
　ステップＳ７０２において、シームレスレンズのカーブ部分があるラインの映像信号であると判定された場合、映像信号処理回路１２０は、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号を、ＲＧＢ階調テーブル１２２を参照して、水平ライン毎に階調の補正値を読み出して、入力のＲＧＢ階調を出力のＲＧＢ階調に変換する（ステップＳ７０３）。すなわち、レンズの色収差やレンズ自身の色によって色度変化が起こるため、非レンズ部と色度が変化する。そこで、予めメモリに設定しておいた階調テーブルを参照し、色度を補正する。そして、映像信号処理回路１２０は、ステップＳ４０３で変換して得られた画像を表示させる（ステップＳ７０４）。
　一方、ステップＳ７０２において、シームレスレンズのカーブ部分があるラインの映像信号でないと判定された場合、映像信号処理回路１２０は、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号の階調を補正することなく、そのまま画像を表示させる（ステップＳ７０２→Ｓ７０４）。
　以上説明したように、本実施形態によれば、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号のＲＧＢそれぞれの階調を補正できるため、シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減することができる表示装置を提供することができる。
　［実施形態３］
　図８は、本実施形態３にかかる液晶表示装置１００の全体構成を示す概略ブロック図である。なお、実施形態１、２と構成が異なるところは、映像信号処理回路１２０の機能である。シームレスレンズによって映像を伸張しているため、入力画像と同じ映像を表示するためには映像を圧縮する必要がある。図９の様に視聴者が見る映像は（Ａ＋Ｂ）／Ａ倍に伸張しているため、シームレスレンズのカーブ部分の画像をＡ／（Ａ＋Ｂ）倍し圧縮補正する必要がある。映像信号処理回路１２０は、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号から得られた各画素の表す画像を水平ラインで間引いて圧縮する。ただし、レンズ部分の画像を圧縮すると画像サイズが小さくなるため、入力する映像サイズをＢだけ大きくする必要がある。例えば、８００×ＲＧＢ×６００解像度のモジュールを使用し、Ａ＝３０ＬＩＮＥ、Ｂ＝１０ＬＩＮＥであると、入力画像のサイズを８００×ＲＧＢ×６１０にする。
　以下、本発明の実施形態３に係る液晶表示装置１００の画像圧縮処理の動作について、図１０のフロー図に従って説明する。
　まず、映像信号が入力されると（ステップＳ１００１）、映像信号処理回路１２０は、予め記憶する液晶パネル１１０の表示面の額縁の水平ラインの位置に基づき、シームレスレンズのカーブ部分があるラインの映像信号か否かを判定する（ステップＳ１００２）。
　ステップＳ１００２において、シームレスレンズのカーブ部分があるラインの映像信号であると判定された場合、映像信号処理回路１２０は、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号から得られた各画素の表す画像を水平ラインで間引いて圧縮する（ステップＳ１００３）。そして、映像信号処理回路１２０は、ステップＳ１００３で変換して得られた画像を表示させる（ステップＳ１００４）。
　一方、ステップＳ１００２において、シームレスレンズのカーブ部分があるラインの映像信号でないと判定された場合、映像信号処理回路１２０は、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号の示す画像を圧縮することなく、そのまま画像を表示させる（ステップＳ１００２→Ｓ１００４）。
　以上説明したように、本実施形態によれば、表示面の額縁を覆うシームレスレンズのカーブ部分に対応する映像信号の示す画像を圧縮できるため、シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減することができる表示装置を提供することができる。
　なお、シームレスレンズのカーブ部分の視野角特性による色ムラを低減する方法は、上記各実施形態で説明した補正の仕方に限定されるものではなく、入力映像信号を演算処理によって補正する方法であってもよい。上記実施形態で説明した構成は、単に具体例を示すものであり、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の効果を奏する範囲において、任意の構成を採用することが可能である。
１００　液晶表示装置
１１０　液晶パネル
１２０　映像信号処理回路
１２１　階調テーブル
１２２　ＲＧＢ階調テーブル
１３０　階調制御回路
１４０　水平駆動回路
１５０　垂直駆動回路
１６０　光源制御回路
１７０　光源駆動回路

Claims (5)

  1. 　シームレスレンズを表示面の前面に設けた表示装置であって、
    　映像信号を入力する映像信号入力部と、
    　前記映像信号入力部が入力した映像信号から得られる表示画像のうち、前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像を水平ライン毎に画像変換する画像変換部とを備えることを特徴とする、表示装置。
  2. 　前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像の示す映像信号の入力階調と出力階調とを関連付けて記憶する階調テーブルを更に備え、
    　前記画像変換部は、前記階調テーブルを参照して、前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像を水平ライン毎に画像変換する、請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像の示す映像信号の入力のＲＧＢ階調と出力のＲＧＢ階調とを関連付けて記憶するＲＧＢ階調テーブルを更に備え、
    　前記画像変換部は、前記ＲＧＢ階調テーブルを参照して、前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像を水平ライン毎に画像変換する、請求項１に記載の表示装置。
  4. 　前記画像変換部は、前記シームレスレンズのカーブ部分に対応する表示画像を水平ラインで間引いて圧縮する画像変換を行う、請求項１に記載の表示装置。
  5. 　前記表示装置は、液晶表示装置である、請求項１～４のいずれかに記載の表示装置。
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