WO2011148676A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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analog
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▲高▼橋　昌之
井上　明彦
寺沼　修
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シャープ株式会社
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    • G09G2320/0673—Adjustment of display parameters for control of gamma adjustment, e.g. selecting another gamma curve

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device capable of switching between 2D (dimension) display and 3D (dimension) display.
  • liquid crystal displays capable of 3D display have been developed.
  • Such a liquid crystal display is generally configured to be able to switch between 2D display and 3D display in order to perform 3D display while leaving 2D display as a conventional display method.
  • gamma correction is performed so as to be close to the gamma characteristic of CRT (cathode ray ⁇ ⁇ ⁇ tube) as disclosed in Patent Document 1, for example.
  • CRT cathode ray ⁇ ⁇ ⁇ tube
  • gamma correction is also performed in a liquid crystal display configured to be able to switch between 2D display and 3D display.
  • JP-A-6-165205 (published on June 10, 1994)
  • gamma correction is usually performed so that the gamma value becomes 2.2 in order to approximate the gamma characteristic of the CRT.
  • liquid crystal display gamma correction is performed by combining analog gamma correction and digital gamma correction, coarsely corrected by analog gamma correction, and finely adjusted by digital gamma correction.
  • 2D display and 3D display are performed using a liquid crystal display that has been subjected to gamma correction so that the analog gamma value is 2.2, there is no problem in display quality in 2D display, but in 3D display, depending on the display method. The problem of degrading quality arises.
  • overdrive driving is performed to increase the response speed of the liquid crystal.
  • This overdrive driving is a driving method in which a voltage having a value higher or lower than a predetermined voltage value is temporarily applied to the liquid crystal.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of obtaining a display image with high display quality that does not cause crosstalk when 3D display is performed by a frame sequential method. There is to do.
  • the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device that performs 3D display by a frame sequential method in addition to 2D display, and the analog gamma value at the time of 3D display is the same as that at the time of 2D display. It is characterized by being set larger than the analog gamma value.
  • the analog gamma value at the time of 3D display is set to be larger than the analog gamma value at the time of 2D display, an increase in the gamma curve on the low gradation side at the time of 3D display is at the time of 2D display. It becomes gentler than the gamma curve.
  • the luminance value corresponding to the input gradation value can be taken more finely on the low gradation side during 3D display than during 2D display.
  • the value of the OD parameter (voltage value) used during overdrive processing ) can be set in detail. That is, since the error between the OD parameter and the ideal value can be reduced, overdrive processing can be performed with an appropriate OD parameter on the low gradation side.
  • the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device that performs 3D display by a frame sequential method in addition to 2D display, and the input gradation is either 2D display or 3D display according to a preset analog gamma value.
  • a first gamma correction unit that changes to a gamma characteristic corresponding to the display, and a second gamma characteristic that corrects the gamma characteristic so that the total gamma characteristic during 3D display is substantially equal to the total gamma characteristic during 2D display;
  • an overdrive circuit for obtaining an overdrive value with respect to an input gradation value by a parameter set according to the gamma characteristic changed by the second gamma correction unit.
  • the analog gamma value at the time of 3D display is set larger than the analog gamma value at the time of 2D display. It is characterized.
  • the analog gamma value at the time of 3D display is set to be larger than the analog gamma value at the time of 2D display.
  • the increase of the gamma curve becomes gentler than the gamma curve during 2D display.
  • the luminance value corresponding to the input gradation value can be obtained more finely at the low gradation side during 3D display than during 2D display. Therefore, the value (voltage value) of the OD parameter used in the overdrive circuit is finer. Can be set. That is, since the error between the OD parameter and the ideal value can be reduced, overdrive processing can be performed with an appropriate OD parameter on the low gradation side.
  • the analog gamma value at the time of 3D display is set larger than the analog gamma value at the time of 2D display.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
  • A is a graph which shows an analog gamma characteristic
  • (b) is an enlarged view by the side of the low gradation of the figure (a).
  • 2 shows lookup tables for 2D display mode and 3D display mode used in the digital ⁇ correction unit in the liquid crystal display device shown in FIG. 1.
  • (A) is a graph showing a relationship between an initial gradation value and an overdrive value when the analog gamma is 2.2, and
  • (b) is an initial gradation value and an overdrive when the analog gamma is 2.9. It is a graph which shows the relationship with a value. It is a drive timing chart at the time of 2D display mode.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a television receiver to which a liquid crystal display device of the present invention is applied.
  • liquid crystal display device capable of switching between 2D (dimension) display and 3D (dimension) display will be described.
  • the right-eye video and the left-eye video are alternately switched and displayed for each frame by a frame sequential method (time division drive method), so that the video is displayed in a three-dimensional manner. It has become.
  • a display mode for performing 2D display is referred to as a 2D display mode
  • a display mode for performing 3D display is referred to as a 3D display mode.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 1, a backlight 2 that emits light from the back side of the liquid crystal panel 1, a data driver 11 and a gate driver as a drive circuit for driving the liquid crystal panel 1. 12, a backlight drive unit 13 as a drive circuit for driving the backlight 2, a timing control unit 14 for generating a timing control signal for controlling the drive timing of these drive circuits, and a video signal to the timing control unit 14
  • a signal processing unit 15 to be supplied and an image processing unit 16 to supply a video signal to be processed to the signal processing unit 15 are provided.
  • the liquid crystal display device includes a 2D / 3D switching processing unit 17 that generates and outputs various instruction signals for switching between the 2D display mode and the 3D display mode, and active shutter glasses (not shown) used in the 3D display mode. And a shutter glasses driving unit 18 for controlling opening and closing of the shutter.
  • the liquid crystal panel 1 has a liquid crystal material sandwiched between two glass substrates and is composed of a plurality of pixels.
  • Polarizing plates (not shown) are attached to the front and back glass surfaces.
  • the liquid crystal panel 1 modulates the backlight light emitted from the backlight 2 based on the drive voltage supplied from the data driver 11 in accordance with the drive signal supplied from the gate driver 12 to generate a video signal. Based on video display.
  • the backlight 2 is a light source for irradiating the liquid crystal panel 1 with light, and includes a cold cathode tube (CCFL), an LED (light emitting diode), and the like.
  • CCFL cold cathode tube
  • LED light emitting diode
  • an LED is used as a light source.
  • the data driver 11 converts the received data (data obtained by performing predetermined processing on the video signal) into a voltage value based on the timing signal from the timing control unit 14, and outputs the voltage value to each pixel of the liquid crystal panel 1.
  • Supply drive voltage On the other hand, the gate driver 12 sequentially turns on / off the gates of the TFTs (thin film transistors) of the liquid crystal panel 1 based on the timing signal from the timing control unit 14. As a result, a desired voltage corresponding to the video signal is applied to each pixel of the liquid crystal panel 1.
  • the backlight driving unit 13 drives the LEDs constituting the backlight 2 to be lit based on the timing signal from the timing control unit 14.
  • the backlight driving unit 13 controls the lighting driving of the LEDs of the backlight 2 so as to perform the above-described backlight scanning.
  • the timing control unit 14 controls the driving timing of the data driver 11 and the gate driver 12, and transfers the video data from the signal processing unit 15 to these drivers. Furthermore, the driving timing of the active shutter glasses (not shown) during scanning of the backlight 2 and 3D display is controlled.
  • the active shutter glasses are provided with shutters at the left and right eyeglass frames, and each shutter is driven independently.
  • the shutter is driven by a drive signal from the shutter glasses driving unit 18.
  • the shutter glasses driving unit 18 outputs a driving signal to the active shutter glasses based on the timing signal from the timing control unit 14.
  • a drive signal is output by infrared rays.
  • the signal processing unit 15 performs gamma correction and overdrive processing on the video signal image-processed by the image processing unit 16, and supplies the processed video data to the timing control unit 14.
  • an analog ⁇ correction unit (first gamma correction unit) 22
  • an overdrive circuit 23
  • LUT 24
  • LUT 25 Details of the signal processing unit 15 will be described later.
  • the image processing unit 16 performs image processing such as color correction, tone correction, gradation correction, and noise removal on the input video signal. Then, various 3D display video signals such as frame packing and side-by-side are converted into video signals of a frame sequential system. The image processing unit 16 performs the above-described image processing and supplies the video signal to the subsequent signal processing unit 15.
  • the video signal supplied to the image processing unit 16 is a video signal from a received signal (broadcast wave signal) by a tuner (not shown), a VTR (video tape recorder) device, various players, or the like.
  • the 2D / 3D switching processing unit 17 switches a 2D / 3D display mode by a user or a 2D / 3D display mode switching signal automatically generated based on a mode identification signal or the like included in an input video signal. Accordingly, an instruction signal for changing the gamma correction in the signal processing unit 15 is generated and output. Specifically, an instruction signal for switching to the LUT 24 of the digital ⁇ correction unit 21 and the LUT 25 of the analog ⁇ correction unit 22 corresponding to each display mode is generated and output to the signal processing unit 15. At this time, an instruction signal for changing the lighting timing of the backlight 2 to a timing corresponding to each display mode is output to the timing control unit 14.
  • the signal processing unit 15 includes the digital ⁇ correction unit 21, the overdrive circuit 23, the analog ⁇ correction unit 22, the LUT 24, and the LUT 25.
  • the gamma correction is performed at two places, the digital ⁇ correction unit 21 and the analog ⁇ correction unit 22.
  • the total gamma characteristic is obtained as a correction result obtained by integrating the gamma characteristics of the two ⁇ correction units.
  • the digital gamma correction unit 21 corrects the gamma characteristic so that the total gamma characteristic at the time of 3D display becomes substantially equal to the total gamma characteristic at the time of 2D display. That is, the digital ⁇ correction unit 21 changes the gamma characteristic by converting the input gradation according to the LUT 24.
  • the gamma characteristic to be changed is different between the 2D display mode and the 3D display mode.
  • the analog gamma value in the 3D display mode (3D display) is set to be larger than the analog gamma value in the 2D display mode (2D display).
  • the analog gamma characteristic is set by the analog ⁇ correction unit 22 as will be described later.
  • Specific analog gamma characteristics include gamma in the 2D display mode as shown in FIGS. 2A and 2B. A gamma curve having a value of 2.2 is drawn, and in the 3D display mode, a gamma curve having a gamma value of 2.9 is set.
  • the “substantially equal value” when correcting the gamma characteristic so that the total gamma characteristic at the time of 3D display becomes substantially equal to the total gamma characteristic at the time of 2D display both values are completely the same. Even if not, it indicates that the value may include a certain amount of error.
  • the total gamma characteristic and 2D at the time of 3D display can be achieved within a range in which the object of the present invention (a display image with high display quality that does not generate crosstalk can be obtained when 3D display is performed by the frame sequential method) can be achieved. What is necessary is just to set suitably the value with the total gamma characteristic at the time of a display. In order to further improve the display quality, it is preferable that the total gamma characteristic during 3D display and the total gamma characteristic during 2D display are equal.
  • the digital gamma correction unit 21 performs digital gamma correction so that the gamma value becomes 2.2 as the total gamma characteristic. That is, the digital gamma correction unit 21 performs digital gamma correction so that the gamma value as the total gamma characteristic at the time of 3D display and the gamma value as the total gamma characteristic at the time of 2D display are both 2.2. At this time, if the correction value when the gamma value as the total gamma characteristic is 2.2 is the digital gamma value, the gamma value of the analog gamma characteristic is 2.2 in the 2D display mode.
  • the digital gamma correction for performing this setting is performed with reference to the LUT 24 as described above.
  • the LUT 24 is different in 2D display mode and 3D display mode, for example, as shown in the table of FIG.
  • the LUT corresponding to the display mode selected by the instruction signal from the 2D / 3D switching processing unit 17 is selected and used as a reference target LUT by the digital ⁇ correction unit 21. Since the table shown in FIG. 3 is 10-bit notation, for example, 16 gradation values are 64 and 125 in the 2D display mode and the 3D display mode, respectively.
  • the overdrive circuit 23 is provided between the digital ⁇ correction unit 21 and the analog ⁇ correction unit 22 and calculates and outputs an overdrive amount from the gradation value of the previous frame and the gradation value of the current frame.
  • OD parameters overdrive parameters for obtaining the overdrive amount (value) on the low gradation side.
  • the overdrive value is calculated from the initial gradation value (the gradation value of the previous frame) and the target gradation value (the gradation value of the current frame).
  • FIG. 4A is a graph showing the relationship between the initial gradation value and the overdrive value when the analog gamma value is 2.2
  • FIG. 4B shows the analog gamma value of 2.9
  • 6 is a graph showing a relationship between an initial gradation value and an overdrive value at the time of In the graphs shown in FIGS. 4A and 4B, 8-bit notation is used.
  • the values of 16 gradations are 16 and 31 in the 2D display mode and the 3D display mode, respectively. That is, the overdrive value of the target gradation value 16 is 16 in the 2D display mode and 31 in the 3D display mode.
  • the overdrive circuit 23 When the overdrive circuit 23 is in the 2D display mode for the input gradation value after the digital gamma correction from the digital ⁇ correction unit 21, the overdrive circuit 23 uses the OD parameter shown in FIG. In the display mode, the overdrive value is obtained using the OD parameter shown in FIG. 4B, and is output to the subsequent analog ⁇ correction unit 22.
  • the overdrive process is processed with 8 bits or 7 bits as described above instead of 10 bits for cost reduction (mainly memory reduction). For this reason, there arises a problem that an error between the theoretical value of the overdrive value and the actual value becomes large. In particular, the error increases on the low gradation side.
  • the above error is smaller in the case of gamma value 2.9 as shown in FIG. 4B than in the case of gamma value 2.2 as shown in FIG. I understand.
  • the overdrive circuit 23 obtains the overdrive value using the OD parameter corresponding to the display mode as described above, and supplies it to the subsequent analog ⁇ correction unit 22.
  • the analog ⁇ correction unit 22 changes the input gradation to a gamma characteristic corresponding to either 2D display or 3D display according to a preset analog gamma value. That is, the analog ⁇ correction unit 22 corrects the analog gamma by referring to the LUT 25 and correcting the voltage applied to the liquid crystal for each gradation.
  • the analog ⁇ correction unit 22 corrects the voltage value applied to the liquid crystal with reference to the LUT 25 with respect to the overdrive value supplied from the overdrive circuit 23. That is, the analog gamma characteristic is determined here.
  • the LUT corresponding to the display mode selected by the instruction signal from the 2D / 3D switching processing unit 17 is selected and used as a reference target LUT by the analog ⁇ correction unit 22.
  • the gamma characteristic to be changed is different between the 2D display mode and the 3D display mode as described above.
  • the analog gamma value in the 3D display mode (3D display) is set to be larger than the analog gamma value in the 2D display mode (2D display).
  • FIG. 5 shows a timing chart in the 2D display mode
  • FIG. 6 shows a timing chart in the 3D display mode.
  • a video signal (data) is written to the liquid crystal panel 1 from top to bottom for each frame, and the backlight 2 is shifted from top to bottom for each frame accordingly.
  • the backlight scan is performed so that the lights are sequentially turned on and turned off sequentially from the top to the bottom after a certain period.
  • the video signals (data) of the right eye and the left eye are written to the liquid crystal panel 1 twice, and the backlight 2 is turned on in accordance with each second writing.
  • the backlight scan is performed so that the light is sequentially turned on and turned off after a certain period. That is, in the 3D display mode, the backlight 2 is turned on every other frame.
  • the active shutter glasses are driven by the shutter glasses driver 18 in synchronization with switching between the first video signal writing and the second video signal writing in the same frame. Specifically, until the first writing of the right-eye video signal of the same frame is completed, the right-eye shutter of the active shutter glasses is closed and the left-eye shutter is opened, and the second-time of the right-eye video signal of the same frame is opened. From the start of writing, the left eye shutter of the active shutter glasses is closed and the right eye shutter is opened.
  • 3D display that is, stereoscopic viewing is enabled.
  • a right-eye image and a left-eye image are alternately and repeatedly displayed for each frame. Although it changes in units, if the response is not in time, for example, as shown in FIG. 8, a desired gradation cannot be displayed and appears as crosstalk.
  • overdrive driving is performed in order to speed up the response of the liquid crystal and solve the above problem.
  • the analog gamma value is 2.2
  • an accurate OD parameter can be obtained on the low gradation side. Inability to do so, an overdrive error occurs, and crosstalk becomes visible.
  • the analog gamma value is set to a value deeper than 2.2 (2.9 in the present embodiment) in the 3D display mode.
  • the luminance value for the input gradation can be finely set, so that a desired luminance value can be set for the input gradation,
  • accurate OD parameters can be set.
  • the liquid crystal display device in the 3D display mode, the low gradation side overdrive is appropriately performed, so that the double image is hardly seen and the display quality can be improved. .
  • the luminance value for the input gradation can be finely set on the low gradation side.
  • a desired luminance value can be set and an accurate OD parameter can be set, on the high gradation side, on the contrary, the luminance value for the input gradation can only be obtained roughly. Some errors occur in the values.
  • the luminance value error on the high gradation side is not noticeable. This is because when the image is viewed through the active shutter glasses, it becomes dark, so that the bright high gradation side is less noticeable.
  • the example in which the analog gamma value at the time of 3D display is set to 2.9 has been described.
  • other values may be used, and the analog gamma value at the time of 2D display is deeper than the analog gamma value ( It only needs to be set).
  • the analog gamma value at the time of 3D display is preferably set to 2.9, and the analog gamma value at the time of 2D display is preferably set to 2.2. It may be other than 9, and is preferably set to a larger value than in 2D display.
  • liquid crystal display device of the present invention can switch between 2D (dimension) display and 3D (dimension) display as described above, a video signal for 2D display or a video signal for 3D display is input. It will be.
  • These video signals may be recorded on an information recording medium, or may be in the state of a carrier wave carried by a television broadcast wave.
  • the video signal recorded on the information recording medium is reproduced from the information recording medium by a dedicated player and supplied to the liquid crystal display device.
  • the video signal carried by the television broadcast wave receives the television broadcast wave by the tuner and is supplied to the liquid crystal display device.
  • the video signal may be supplied to the liquid crystal display device by a method other than the method described above.
  • a tuner unit 200 for receiving a television broadcast wave is connected to the liquid crystal display device 100, for example, as shown in FIG. That is, the tuner unit 200 receives a television broadcast wave and outputs a video signal to the liquid crystal display device 100. Then, the liquid crystal display device 100 displays an image (video) based on the input video signal.
  • liquid crystal display device of the present invention may be applied to an electronic apparatus equipped with a display device capable of performing 3D display other than a television receiver.
  • the present invention can be used for a liquid crystal display device that performs frame-sequential 3D display.

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Abstract

　２Ｄ表示の他に、フレームシーケンシャル方式により３Ｄ表示を行う液晶表示装置において、入力階調を、予め設定されたアナログガンマ値によって、２Ｄ表示または３Ｄ表示の何れかの表示に応じたガンマ特性に変更するデジタルγ補正部（２１）と、上記デジタルγ補正部（２１）により変更されたガンマ特性に応じて設定されたパラメータにより、入力階調値に対するオーバードライブ値を求めるオーバードライブ回路（２３）と、上記オーバードライブ回路（２３）により求めたオーバードライブ値から液晶に印加する電圧値を補正するアナログγ補正部（２２）とを備える。上記デジタルγ補正部（２１）において、上記３Ｄ表示時のアナログガンマ値が、上記２Ｄ表示時のアナログガンマ値より大きく設定されている。これにより、フレームシーケンシャル方式で３Ｄ表示する場合に、クロストークの発生しない表示品位の高い表示画像を得ることができる。

Description

液晶表示装置
　本発明は、２Ｄ（dimension）表示と３Ｄ（dimension）表示との切り替えが可能な液晶表示装置に関する。
　近年、２Ｄ表示に加えて、３Ｄ表示が可能な液晶ディスプレイが開発されている。このような液晶ディスプレイでは、従来の表示方式である２Ｄ表示を残しつつ、３Ｄ表示も行うために、２Ｄ表示と３Ｄ表示とを切り替え可能に構成されているのが一般的である。
　また、液晶ディスプレイをテレビジョン受像機に使用する場合、例えば特許文献１に開示されているように、ＣＲＴ（cathode ray tube）のガンマ特性に近くなるようにガンマ補正が行われる。当然、２Ｄ表示と３Ｄ表示とを切り替え可能に構成された液晶ディスプレイにおいても、ガンマ補正が行われる。
日本国公開特許公報「特開平６－１６５２０５号公報（１９９４年６月１０日公開）」
　ところで、液晶ディスプレイをテレビジョン受像機に使用する場合、ＣＲＴのガンマ特性に近づけるために、通常、ガンマ値が２．２となるようにガンマ補正が行われる。
　一般的に、液晶ディスプレイのガンマ補正は、アナログガンマ補正とデジタルガンマ補正を組み合わせて補正し、アナログガンマ補正で粗く補正して、デジタルガンマ補正で細かい調整を行っている。ところが、アナログガンマ値が２．２となるようにガンマ補正した液晶ディスプレイによって、２Ｄ表示と３Ｄ表示とを行った場合、２Ｄ表示では表示品位に問題がないものの、３Ｄ表示では表示方式によっては表示品位を低下させるという問題が生じる。
　例えば、フレームシーケンシャル方式で３Ｄ表示する場合、図８に示すように、左目用入力画像に右目用入力画像が混入する（あるいはその逆の）現象(クロストーク)が生じて、２重あるいは３重の像が見え、表示品位を低下させている。
　このクロストーク発生の主な原因のひとつに、液晶の応答速度が遅いため、図９に示すように、右目用の映像を表示した後、左目用の映像を表示をしているにもかかわらず液晶が応答しきれず、右目用の映像の影響が残り、左目に右目用の映像が混入することが考えられる。
　そこで、液晶の応答速度を速めるために、オーバードライブ駆動が行われる。このオーバードライブ駆動は、所定の電圧値より高めたり低めたりした値の電圧を一時的に液晶に印加する駆動方法である。
　しかしながら、アナログガンマ値が２．２の場合、例えば図２の（ａ）、（ｂ）に示すガンマ特性から、低階調側では、入力階調に対する出力値の変化が大きいので、例えば図４の（ａ）に示すように、低階調側のオーバードライブ駆動で使用するパラメータ（以下、ＯＤパラメータと称する）を細かく取れず、理論値とのずれが生じる。したがって、所望とする階調に液晶が到達することができないので、残像が重なり、クロストークが生じる。つまり、３Ｄ表示時の低階調側での不適切なオーバードライブ処理に起因するクロストークが発生し、表示品位を著しく低下させていた。
　本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、フレームシーケンシャル方式で３Ｄ表示する場合に、クロストークの発生しない表示品位の高い表示画像を得ることのできる液晶表示装置を提供することにある。
　本発明の液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、２Ｄ表示の他に、フレームシーケンシャル方式により３Ｄ表示を行う液晶表示装置において、上記３Ｄ表示時のアナログガンマ値が、上記２Ｄ表示時のアナログガンマ値より大きく設定されていることを特徴としている。
　上記の構成によれば、３Ｄ表示時のアナログガンマ値が、上記２Ｄ表示時のアナログガンマ値より大きく設定されていることで、３Ｄ表示時に、低階調側においてガンマカーブの上昇が２Ｄ表示時のガンマカーブよりもなだらかになる。
　これにより、３Ｄ表示時に、低階調側において、２Ｄ表示時よりも、入力階調値に対する輝度値を細かく取ることができるので、例えばオーバードライブ処理の際に使用するＯＤパラメータの値（電圧値）を細かく設定することができる。つまり、ＯＤパラメータと理想値との誤差を小さくすることができるので、低階調側で、適切なＯＤパラメータによりオーバードライブ処理を行うことができる。
　従って、３Ｄ表示時の低階調側での不適切なオーバードライブ処理に起因するクロストークを無くすことができるので、表示品位の高い表示画像を得ることができる。
　本発明の液晶表示装置は、２Ｄ表示の他に、フレームシーケンシャル方式により３Ｄ表示を行う液晶表示装置において、入力階調を、予め設定されたアナログガンマ値によって、２Ｄ表示または３Ｄ表示の何れかの表示に応じたガンマ特性に変更する、第一のガンマ補正部と、３Ｄ表示時における総合ガンマ特性が２Ｄ表示時の総合ガンマ特性と略等しい値となるように、ガンマ特性を補正する、第二のガンマ補正部と、上記第二のガンマ補正部により変更されたガンマ特性に応じて設定されたパラメータにより、入力階調値に対するオーバードライブ値を求めるオーバードライブ回路とを備え、上記第一のガンマ補正部において、上記３Ｄ表示時のアナログガンマ値が、上記２Ｄ表示時のアナログガンマ値より大きく設定されていることを特徴としている。
　上記の構成によれば、第一のガンマ補正部において、３Ｄ表示時のアナログガンマ値が、上記２Ｄ表示時のアナログガンマ値より大きく設定されていることで、３Ｄ表示時に、低階調側においてガンマカーブの上昇が２Ｄ表示時のガンマカーブよりもなだらかになる。
　これにより、３Ｄ表示時に、低階調側において、２Ｄ表示時よりも、入力階調値に対する輝度値を細かく取ることができるので、オーバードライブ回路で使用するＯＤパラメータの値（電圧値）を細かく設定することができる。つまり、ＯＤパラメータと理想値との誤差を小さくすることができるので、低階調側で、適切なＯＤパラメータによりオーバードライブ処理を行うことができる。
　従って、３Ｄ表示時の低階調側での不適切なオーバードライブ処理に起因するクロストークを無くすことができるので、表示品位の高い表示画像を得ることができる。
　本発明の液晶表示装置は、２Ｄ表示の他に、フレームシーケンシャル方式により３Ｄ表示を行う液晶表示装置において、上記３Ｄ表示時のアナログガンマ値が、上記２Ｄ表示時のアナログガンマ値より大きく設定されていることで、３Ｄ表示時の低階調側での不適切なオーバードライブ処理に起因するクロストークを無くすことができ、その結果、表示品位の高い表示画像を得ることができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態にかかる液晶表示装置の概略構成ブロック図である。 （ａ）は、アナログガンマ特性を示すグラフであり、（ｂ）は、同図（ａ）の低階調側の拡大図である。 図１に示す液晶表示装置におけるデジタルγ補正部で使用する２Ｄ表示モード、３Ｄ表示モードそれぞれのルックアップテーブルを示す。 （ａ）は、アナログガンマ２．２の時の初期階調値とオーバードライブ値との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、アナログガンマ２．９の時の初期階調値とオーバードライブ値との関係を示すグラフである。 ２Ｄ表示モード時の駆動タイミングチャートである。 ３Ｄ表示モード時の駆動タイミングチャートである。 図１に示す液晶表示装置を使用した３Ｄ表示時の効果を示す図である。 従来の液晶表示装置を使用した３Ｄ表示時の問題点を示す図である。 図８に示す問題点の理由を説明する図である。 本発明の液晶表示装置を適用したテレビジョン受像機の概略ブロック図である。
　本発明の一実施の形態について説明すれば、以下の通りである。
　本実施の形態では、２Ｄ（dimension）表示と、３Ｄ（dimension）表示とを切り替えて行うことができる液晶表示装置について説明する。
　上記液晶表示装置では、フレームシーケンシャル方式（時分割駆動方式）によって、右目用の映像と左目用の映像を１フレームごとに交互に切り替えて表示することで、映像を立体化させて表示するようになっている。以下の説明では、２Ｄ表示を行う表示モードを２Ｄ表示モード、３Ｄ表示を行う表示モードを３Ｄ表示モードと称する。
　＜液晶表示装置の全体説明＞
　液晶表示装置は、図１に示すように、液晶パネル１、当該液晶パネル１を背面側から光照射するバックライト２、上記液晶パネル１を駆動するための駆動回路としてのデータドライバ１１及びゲートドライバ１２、上記バックライト２を駆動するための駆動回路としてのバックライト駆動部１３、これら駆動回路の駆動タイミングを制御するタイミング制御信号を生成するタイミング制御部１４、当該タイミング制御部１４に映像信号を供給する信号処理部１５、当該信号処理部１５に処理対象の映像信号を供給する画像処理部１６を備えている。
　上記液晶表示装置は、２Ｄ表示モードと３Ｄ表示モードとを切り替えるための各種指示信号を生成して出力する２Ｄ／３Ｄ切り替え処理部１７と、３Ｄ表示モード時に使用するアクティブシャッターメガネ（図示せず）のシャッターの開閉を制御するためのシャッターメガネ駆動部１８とをさらに備えている。
　上記液晶パネル１は、２枚のガラス基板で液晶材料を挟み込んだもので、複数の画素からなる。表裏のガラス表面には偏光板（図示せず）が貼付されている。
　上記液晶パネル１は、上記ゲートドライバ１２から供給される駆動信号に従って、上記データドライバ１１から供給される駆動電圧に基づいて、バックライト２から照射されたバックライト光を変調することにより映像信号に基づく映像表示を行うようになっている。
　上記バックライト２は、上記液晶パネル１に対して光を照射する光源であり、冷陰極管（ＣＣＦＬ）やＬＥＤ（light emitting diode）などで構成される。なお、液晶パネル１において、３Ｄ表示を行うには、後述するバックライトスキャンが必要なので、光源としてＬＥＤを用いる。
　上記データドライバ１１は、上記タイミング制御部１４からのタイミング信号に基づいて、受け取ったデータ（映像信号に対して所定の処理をしたデータ）を電圧値に変換し、上記液晶パネル１の各画素に駆動電圧を供給する。一方、上記ゲートドライバ１２は、上記タイミング制御部１４からのタイミング信号に基づいて、液晶パネル１のＴＦＴ（thin film transistor）のゲートを順次ＯＮ／ＯＦＦする。これにより、液晶パネル１の各画素に対して映像信号に応じた所望の電圧が印加されることになる。
　上記バックライト駆動部１３は、上記タイミング制御部１４からのタイミング信号に基づいて、バックライト２を構成しているＬＥＤの点灯駆動する。このバックライト駆動部１３により、上述したバックライトスキャンを行うようにバックライト２のＬＥＤの点灯駆動が制御される。
　上記タイミング制御部１４は、データドライバ１１とゲートドライバ１２の駆動タイミングを制御し、信号処理部１５からの映像データをこれらドライバに受け渡す。さらに、バックライト２のスキャンと３Ｄ表示時におけるアクティブシャッターメガネ（図示せず）の駆動タイミングを制御する。
　上記アクティブシャッターメガネは、左右のメガネ枠の部分にシャッタが設けられ、各シャッタが独立して駆動するようになっている。このシャッタの駆動は、上記シャッターメガネ駆動部１８からの駆動信号により行う。
　上記シャッターメガネ駆動部１８は、上記タイミング制御部１４からのタイミング信号に基づいて、アクティブシャッターメガネに対して駆動信号を出力する。一般的に、赤外線によって駆動信号を出力する。
　上記信号処理部１５は、上記画像処理部１６で画像処理された映像信号に対してガンマ補正やオーバードライブ処理を行い、処理後の映像データを上記タイミング制御部１４に供給するようになっており、デジタルγ補正部（第二のガンマ補正部）２１、アナログγ補正部（第一のガンマ補正部）２２、オーバードライブ回路２３、ＬＵＴ２４、ＬＵＴ２５とを有している。この信号処理部１５の詳細については後述する。
　上記画像処理部１６は、入力された映像信号に対して色味補正、色調補正、階調補正、ノイズ除去などの画像処理を施す。そして、フレームパッキング、サイド・バイ・サイドなど様々な３Ｄ表示用の映像信号をフレームシーケンシャル方式の映像信号に変換する。この画像処理部１６により上記画像処理が施され映像信号を後段の信号処理部１５に供給する。
　ここで画像処理部１６に供給される映像信号は、チューナー（図示せず）による受信信号（放送波信号）、ＶＴＲ（video tape recorder）機器、各種プレーヤなどからの映像信号である。
　上記２Ｄ／３Ｄ切り替え処理部１７は、ユーザーによる２Ｄ／３Ｄ表示モードの切替、あるいは、入力される映像信号に含まれるモード識別信号等に基づいて自動的に生成される２Ｄ／３Ｄ表示モード切替信号に応じて、上記信号処理部１５におけるガンマ補正を変更させるための指示信号を生成して出力する。具体的には、それぞれの表示モードに対応したデジタルγ補正部２１のＬＵＴ２４およびアナログγ補正部２２のＬＵＴ２５に切り替えるための指示信号を生成して信号処理部１５に出力する。このとき、あわせてバックライト２の点灯タイミングをそれぞれの表示モードに対応したタイミングに変更させるための指示信号をタイミング制御部１４に出力する。
　ここで、上記信号処理部１５について詳細に説明する。
　上述のように、上記信号処理部１５は、デジタルγ補正部２１、オーバードライブ回路２３、アナログγ補正部２２、ＬＵＴ２４、ＬＵＴ２５からなる。
　ここで、ガンマ補正は、デジタルγ補正部２１およびアナログγ補正部２２の２箇所で実行される。総合ガンマ特性は、これら２つのγ補正部それぞれのガンマ特性を総合した補正結果として得られる。
　＜デジタルγ補正部２１の説明＞
　上記デジタルγ補正部２１は、３Ｄ表示時における総合ガンマ特性が２Ｄ表示時の総合ガンマ特性と略等しい値となるように、ガンマ特性を補正する。すなわち、デジタルγ補正部２１は、入力された階調をＬＵＴ２４にしたがって変換することによりガンマ特性を変更する。ここで、変更されるガンマ特性は、２Ｄ表示モードと、３Ｄ表示モードとで異なる。具体的には、上記３Ｄ表示モード時（３Ｄ表示時）のアナログガンマ値が、上記２Ｄ表示モード時（２Ｄ表示時）のアナログガンマ値より大きく設定されている。アナログガンマ特性は、後述のようにアナログγ補正部２２で設定されるが、具体的なアナログガンマ特性としては、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、２Ｄ表示モードでは、ガンマ値が２．２となるガンマカーブを描き、３Ｄ表示モードでは、ガンマ値が２．９となるガンマカーブを描くように設定される。
　ここで、３Ｄ表示時における総合ガンマ特性が２Ｄ表示時の総合ガンマ特性と略等しい値となるように、ガンマ特性を補正する場合の「略等しい値」とは、完全に両者の値が一致しなくても、ある程度の誤差を含む値であってもよいことを示す。例えば、本願発明の目的（フレームシーケンシャル方式で３Ｄ表示する場合に、クロストークの発生しない表示品位の高い表示画像を得ることができる）を達成できる範囲内に、３Ｄ表示時における総合ガンマ特性と２Ｄ表示時の総合ガンマ特性との値を適宜設定すればよい。なお、より表示品位を高めるためには、３Ｄ表示時における総合ガンマ特性と２Ｄ表示時の総合ガンマ特性との値を等しくするのが好ましい。
　上記デジタルγ補正部２１は、総合ガンマ特性として、ガンマ値が２．２となるようにデジタルガンマ補正を行う。つまり、デジタルγ補正部２１は、３Ｄ表示時における総合ガンマ特性としてのガンマ値と、２Ｄ表示時における総合ガンマ特性としてのガンマ値とが何れも２．２となるようにデジタルガンマ補正を行う。このとき、総合ガンマ特性としてのガンマ値を２．２にする場合の補正値をデジタルガンマ値とした場合、２Ｄ表示モードのときは、アナログガンマ特性のガンマ値が２．２なので、上記デジタルガンマ値は２．２／２．２＝１となり、３Ｄ表示モードのときは、アナログガンマ特性のガンマ値が２．９なので、上記デジタルガンマ値は、２．２／２．９≒０．７５９となる。従って、３Ｄ表示モードのデジタルガンマ値は、２Ｄ表示モードのデジタルガンマ値（ほぼ１）よりも浅く（小さく：約０．７５９）なるように設定されていることが分かる。
　この設定を行うためのデジタルガンマ補正は、上述したように、ＬＵＴ２４を参照して行う。上記ＬＵＴ２４は、例えば図３に示す表のように、２Ｄ表示モード、３Ｄ表示モードで異なる。そして、ＬＵＴ２４内部では、上記の２Ｄ／３Ｄ切り替え処理部１７による指示信号により選択された表示モードに対応するＬＵＴが選択状態となり、デジタルγ補正部２１による参照対象のＬＵＴとして使用する。なお、図３に示す表は、１０ビット表記であるので、例えば１６階調の値は、２Ｄ表示モードと３Ｄ表示モードでは、それぞれ６４、１２５となっている。
　＜オーバードライブ回路２３の説明＞
　上記オーバードライブ回路２３は、上記デジタルγ補正部２１とアナログγ補正部２２との間に設けられ、前回フレームの階調値と今回フレームの階調値からオーバードライブ量を計算し、出力する。
　図４の（ａ）、（ｂ）は、低階調側におけるオーバードライブ量（値）を求めるためのオーバードライブパラメータ（以下、ＯＤパラメータと称する）を示している。
　具体的には、図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、初期階調値（前回フレームの階調値）と目標階調値（今回フレームの階調値）とからオーバードライブ値を求める。図４の（ａ）は、アナログガンマ値が２．２のときの初期階調値とオーバードライブ値との関係を示すグラフであり、図４の（ｂ）は、アナログガンマ値が２．９のときの初期階調値とオーバードライブ値との関係を示すグラフである。なお、図４の（ａ）、（ｂ）に示すグラフでは、８ビット表記となっている。従って、８ビット表記では、１６階調の値は、２Ｄ表示モードと３Ｄ表示モードでは、それぞれ１６、３１となっている。つまり、目標階調値１６のオーバードライブ値は、２Ｄ表示モードでは１６、３Ｄ表示モードでは３１となる。
　上記オーバードライブ回路２３は、上記デジタルγ補正部２１からのデジタルガンマ補正後の入力階調値に対して、２Ｄ表示モードであるときには、図４の（ａ）に示すＯＤパラメータを使用し、３Ｄ表示モードであるときには、図４の（ｂ）に示すＯＤパラメータを使用して、オーバードライブ値を求めて、後段のアナログγ補正部２２に出力している。
　通常、オーバードライブ処理は、コスト削減（主にメモリ削減）のため、１０ビットではなく、上述のように、８ビットあるいは７ビットで処理される。このため、オーバードライブ値の理論値と実際の値との誤差が大きくなるという問題が生じる。特に、低階調側で誤差が大きくなる。なお、上記の誤差は、図４の（ａ）に示すように、ガンマ値２．２の場合よりも、図４の（ｂ）に示すように、ガンマ値２．９の場合のほうが小さいことが分かる。
　上記オーバードライブ回路２３は、以上のようにして、表示モードに応じたＯＤパラメータを用いてオーバードライブ値を求めて、後段のアナログγ補正部２２に供給する。
　＜アナログγ補正部２２の説明＞
　上記アナログγ補正部２２は、入力階調を、予め設定されたアナログガンマ値によって、２Ｄ表示または３Ｄ表示の何れかの表示に応じたガンマ特性に変更する。すなわち、上記アナログγ補正部２２は、ＬＵＴ２５を参照して各階調に対して液晶にかける電圧を補正することによってアナログガンマを補正する。
　具体的に、アナログγ補正部２２は、オーバードライブ回路２３から供給されるオーバードライブ値をＬＵＴ２５を参照して液晶に印加する電圧値を補正する。すなわち、ここでアナログガンマ特性が決定される。
　ここで、ＬＵＴ２５内部では、上記の２Ｄ／３Ｄ切り替え処理部１７による指示信号により選択された表示モードに対応するＬＵＴが選択状態となり、アナログγ補正部２２による参照対象のＬＵＴとして使用する。ここで、変更されるガンマ特性は、前述したように、２Ｄ表示モードと、３Ｄ表示モードとで異なる。具体的には、上記３Ｄ表示モード時（３Ｄ表示時）のアナログガンマ値が、上記２Ｄ表示モード時（２Ｄ表示時）のアナログガンマ値より大きく設定されている。
　＜駆動タイミングについての説明＞
　ここで、液晶パネル１における液晶表示と、バックライト２におけるバックライトスキャンとのタイミングについて説明する。
　図５は、２Ｄ表示モードにおけるタイミングチャートを示し、図６は、３Ｄ表示モードにおけるタイミングチャートを示す。
　図５に示すように、２Ｄ表示モードの場合は、１フレームごとに映像信号（データ）が上から下へ液晶パネル１に書き込まれ、それに応じて１フレームごとにバックライト２が上から下に順々に点灯し、また、一定期間後に上から下に順々に消灯するように、バックライトスキャンが行われる。
　これに対して、図６に示すように、３Ｄ表示モードでは、右目と左目の映像信号（データ）を２回ずつ液晶パネル１に書き込み、それぞれの２回目の書き込みにあわせてバックライト２が上から下に順々に点灯して、一定期間後に消灯するようにバックライトスキャンが行われる。すなわち、３Ｄ表示モードでは、１フレームおきにバックライト２が点灯することになる。
　このとき、アクティブシャッターメガネは、シャッターメガネ駆動部１８によって、同一フレームの１回目の映像信号の書き込みと２回目の映像信号の書き込みとの切り替えに同期して、シャッタ駆動される。具体的には、同一フレームの右目の映像信号の１回目の書き込み完了まで、アクティブシャッターメガネの右目のシャッタを閉じて左目のシャッタが開いた状態であり、同一フレームの右目の映像信号の２回目の書き込み開始から、アクティブシャッターメガネの左目のシャッタが閉じ、右目のシャッタが開いた状態となる。
　以上の動作を繰り返すことで、３Ｄ表示、すなわち立体視を可能にしている。
　通常、液晶表示装置において、フレームシーケンシャル方式の３Ｄ表示を行う場合、右目用の映像と左目用の映像をフレームごとに交互に繰り返し表示するため、左右の画像で視差がある部分は、液晶がフレーム単位で変化するが、応答が間に合わないと、例えば図８に示すように、所望の階調を表示できず、クロストークとなって現れる。
　一般に、高階調側の輝度低下は視認しにくいものの、低階調側の輝度上昇は視認され易く特にエッジがわかりやすいので、２重像となって視認され易くなる。
　ここで、液晶の応答を速くして上記の問題を解消するために、オーバードライブ駆動が行われるが、アナログガンマの値が２．２では、低階調側では正確なＯＤパラメータを得ることができず、オーバードライブエラーが生じ、クロストークとなって目に見えるという問題が生じる。
　そこで、本実施の形態にかかる上記液晶表示装置では、３Ｄ表示モード時に、アナログガンマ値を２．２よりも深い値（本実施の形態では、２．９）に設定している。これにより、低階調側では、図２の（ｂ）に示すように、入力階調に対する輝度値を細かくとることができるため、入力階調に対して所望とする輝度値の設定ができ、図４の（ｂ）に示すように、正確なＯＤパラメータを設定することができる。
　従って、本実施の形態にかかる液晶表示装置によれば、３Ｄ表示モード時には、低階調側のオーバードライブが適正になされるため２重像が視認されにくくなり、表示品位を向上させることができる。
　なお、アナログガンマの値を通常２．２にあわせるところをより深く（値を大きく）設定した場合、低階調側では、入力階調に対する輝度値を細かくとることができるため、入力階調に対して所望とする輝度値の設定ができ、正確なＯＤパラメータを設定することができるものの、高階調側では、逆に、入力階調に対する輝度値を荒くしか取れなくなるので、入力階調に対する輝度値に多少の誤差が生じる。
　しかしながら、３Ｄ表示モード時には、アクティブシャッターメガネを通して映像を見ることになるので、高階調側での輝度値の誤差は目立たない。これは、アクティブシャッターメガネを通して映像を見ると、暗くなるために、明るい高階調側が目立ちにくくなるからである。
　なお、本実施の形態では、３Ｄ表示時のアナログガンマ値は、２．９に設定した例について説明したが、これ以外の値であってもよく、２Ｄ表示時のアナログガンマ値よりも深く（大きく）設定されていればよい。
　なお、上記３Ｄ表示時のアナログガンマ値を２．９、上記２Ｄ表示時のアナログガンマ値を２．２に設定されていることが好ましいが、さらに、３Ｄ表示時のアナログガンマ値は、２．９以外であってもよく、２Ｄ表示時よりも大きな値に設定するのが好ましい。
　ところで、本発明の液晶表示装置は、上述のように、２Ｄ（dimension）表示と３Ｄ（dimension）表示との切り替えが可能なので、２Ｄ表示用の映像信号または３Ｄ表示用の映像信号が入力されることになる。これら映像信号は、情報記録媒体に記録された状態であってもよいし、テレビジョン放送波により搬送される搬送波の状態であってもよい。
　情報記録媒体に記録された映像信号は、専用の再生機により当該情報記録媒体を再生して、液晶表示装置に供給される。また、テレビジョン放送波により搬送される映像信号は、チューナーによりテレビジョン放送波を受信して、液晶表示装置に供給される。なお、映像信号は、上述した方法以外の方法により液晶表示装置に供給されてもよい。
　ここで、液晶表示装置がテレビジョン受像機の表示装置として用いられる場合、例えば図１０に示すように、液晶表示装置１００にテレビジョン放送波を受信するためのチューナー部２００が接続される。つまり、チューナー部２００は、テレビジョン放送波を受信して映像信号を液晶表示装置１００に出力する。そして、液晶表示装置１００は、入力された映像信号に基づいて画像（映像）表示を行う。
　また、本発明の液晶表示装置は、テレビジョン受像機以外、３Ｄ表示を行うことが可能な表示装置を搭載した電子機器に適用してもよい。
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明は、フレームシーケンシャル方式の３Ｄ表示を行う液晶表示装置に利用することができる。
１　液晶パネル
２　バックライト
１１　データドライバ
１２　ゲートドライバ
１３　バックライト駆動部
１４　タイミング制御部
１５　信号処理部
１６　画像処理部
１７　２Ｄ／３Ｄ切り替え処理部
１８　シャッターメガネ駆動部
２１　デジタルγ補正部（第二のガンマ補正部）
２２　アナログγ補正部（第一のガンマ補正部）
２３　オーバードライブ回路
２４　ＬＵＴ
２５　ＬＵＴ

Claims (4)

  1. 　２Ｄ表示の他に、フレームシーケンシャル方式により３Ｄ表示を行う液晶表示装置において、
    　上記３Ｄ表示時のアナログガンマ値が、上記２Ｄ表示時のアナログガンマ値より大きく設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 　２Ｄ表示の他に、フレームシーケンシャル方式により３Ｄ表示を行う液晶表示装置において、
    　入力階調を、予め設定されたアナログガンマ値によって、２Ｄ表示または３Ｄ表示の何れかの表示に応じたガンマ特性に変更する、第一のガンマ補正部と、
    　３Ｄ表示時における総合ガンマ特性が２Ｄ表示時の総合ガンマ特性と略等しい値となるように、ガンマ特性を補正する、第二のガンマ補正部と、
    　上記第二のガンマ補正部により変更されたガンマ特性に応じて設定されたパラメータにより、入力階調値に対するオーバードライブ値を求めるオーバードライブ回路とを備え、
    　上記第一のガンマ補正部において、上記３Ｄ表示時のアナログガンマ値が、上記２Ｄ表示時のアナログガンマ値より大きく設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 　上記３Ｄ表示時のアナログガンマ値が２．９、上記２Ｄ表示時のアナログガンマ値が２．２に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
  4. 　テレビジョン放送を受信するチューナー部と、該チューナー部で受信したテレビジョン放送を表示する表示装置とを備えたテレビジョン受像機において、
    　上記表示装置は、請求項１または２に記載の液晶表示装置であることを特徴とするテレビジョン受像機。
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