JPH096291A

JPH096291A - 液晶パネルの駆動装置

Info

Publication number: JPH096291A
Application number: JP7158983A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Fukui; 康仁福井; Takahiro Kobayashi; 隆宏小林; Tokikazu Matsumoto; 時和松本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の行を同時選択する単純マトリクス型液
晶パネルの駆動装置において、動画表示時に現われるノ
イズを除去し画質を改善する。【構成】画像データ用メモリ１は、画像データを記憶
し出力する。行列発生ＲＯＭ２が行信号の素として保持
し出力する直交行列は、１と−１の２値からなるｎ行ｌ
列の直交行列を、１と０と−１の３値からなるＮ行Ｌ列
に拡張した直交行列であり、各々の行信号の全データが
出力された時点で、２回以上Ｎ／ｎ−１回以下全ての行
信号が互いに直交する。内積演算回路３は、行列発生Ｒ
ＯＭ２の出力データと画像データとの演算を行い列信号
データを出力する。列信号データ用メモリ４は、列信号
データを記憶し出力する。駆動ブロック２００は、行列
発生ＲＯＭ２の出力データを行信号に、列信号データ用
メモリ４の出力データを列信号に使用してＳＴＮ液晶パ
ネル１０を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数行を同時選択する
駆動法を用いた、単純マトリクス型液晶パネルの駆動装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶パネルは、フラットパネルデ
ィスプレイとして広く一般で使用されている。その代表
的な種類の１つに、ＳＴＮ単純マトリクス型液晶パネル
がある。以後、ＳＴＮ単純マトリクス型液晶パネルをＳ
ＴＮ液晶パネルと略す。このＳＴＮ液晶パネルは、図１
１に示されるように、２枚のガラス基板（あるいは単に
ガラスと称す）２２３で液晶層２２４を挟持するという
構造となっている。一方のガラス２２３には、複数の縞
状透明電極である行電極２２１が、他方のガラス２２３
には、同じく複数の縞状透明電極である列電極２２２
が、それぞれ形成されており、行電極２２１と列電極２
２２とは互いに垂直な関係を持つ。このような単純構造
から、ＳＴＮ液晶パネルは、低コストで生産できるとい
う利点を持つ。またビデオレートの動画を表示できる、
高速応答のＳＴＮ液晶パネルが開発されつつある現在、
その利用分野が広がりつつある。

【０００３】しかし、高速応答のＳＴＮ液晶パネルに対
し、１つの行電極に１フレーム期間に１度だけ選択電圧
を印加し、その行の上にある画素の情報を列電極から供
給する従来の線順次駆動法を用いると、コントラストが
著しく低下する。この現象は図１２で説明される。図１
２において、同図(ａ)は１つの行電極に印加される行信
号、同図(ｂ)は１つの列電極に印加される列信号であ
り、同図(ｃ)は、行電極と列電極の交点にある１つの画
素に印加される同図(ａ)の信号と同図(ｂ)の信号との差
信号である。同図(ａ)の信号は行選択パルスであるた
め、従来の駆動法では、それぞれの行電極は１フレーム
期間に１度だけ選択される。液晶層２２４内の応答速度
の速い液晶は同図(ｃ)の信号によって駆動され、同図
(ｄ)に示す波形のような光学応答を示す。人間の目には
同図(ｄ)の２つの破線で示される、オン輝度、オフ輝度
として知覚されるため、線順次駆動法を高速応答の液晶
に用いた場合、表示される画像のコントラストは低下し
てしまう。この現象をフレーム応答現象という。

【０００４】そこで、近年、複数行同時選択駆動法と呼
ばれる新しい駆動法が提案されている。これは、一度に
複数の行を同時に選択することで、１つの行を１フレー
ム期間に複数回選択し、フレーム応答現象を抑制する技
術である。図１３はこの複数行同時選択駆動法によって
フレーム応答現象が抑制されることを示している。図１
３において、同図(ａ)は１つの行電極に印加される行信
号、同図(ｂ)は１つの列電極に印加される列信号であ
り、同図(ｃ)は、同図(ａ)の信号と同図(ｂ)の信号との
差信号である。同図(ａ)に示されるように、１フレーム
期間内で等間隔に何度も１つの行を選択するため、同図
(ｃ)の信号で駆動される画素の液晶は、同図(ｄ)に示す
波形のような光学応答を示す。このように、オン輝度の
低下、オフ輝度の上昇を防ぎ、高いコントラストが得ら
れる。

【０００５】図１４は、この複数行同時選択駆動法の具
体的な処理の概要を示したものである。まず行電極２２
１への行信号について説明する。直交行列２３１は、各
データが１，−１の２値、または、１，０，−１の３値
からなり、行列を構成する列ベクトルの内、任意の異な
る２つの列ベクトルの内積値が、必ず０になる行列であ
る。行ドライバ９は、行信号として直交行列２３１のデ
ータに比例した電圧を繰り返し行電極２２１に印加す
る。このような直交行列の３値の内、１，−１に対応す
る電圧が、行電極２２１に対する選択パルスとなる。し
たがって、直交行列２３１の１つの行ベクトルの１，−
１の総数分だけ、行電極２２１を同時に選択し、直交行
列２３１の１つの列ベクトルの１，−１の総数分だけ、
１つの行電極を、１フレーム期間に選択することにな
る。

【０００６】次に列電極２２２への列信号について説明
する。液晶パネルに表示する１フレーム分のディジタル
画像データ２３２（−１がオン、１がオフに対応）に対
して、直交行列２３１との積である列信号データ２３３
を作成する。列ドライバ７は、列信号として列信号デー
タの各データの値に比例した電圧を列電極２２２に印加
する。

【０００７】２つの信号は、ｉ番目（ｉは０以上Ｎ未満
の整数）の１Ｈ期間（１フレーム期間＝１Ｈ期間×Ｎ）
において、直交行列２３１のｉ行目のデータを行電極
に、列信号データ２３３のｉ行目のデータを列電極にそ
れぞれ印加される。このようにすると１フレーム期間
で、両電極間のそれぞれの画素に、表示すべき画像デー
タに比例した実効値電圧が蓄積される。各画素の液晶層
２２４は、行電極２２１、列電極２２２間の実効値電圧
に応じて光を透過するため、液晶パネルに画像が表示さ
れることになる。

【０００８】ここで、この列信号データとして満たすべ
き条件として、１つの列ベクトルの各データの２乗の総
和が一定とならなければならないという条件がある。各
画像データがオン(=-1)かオフ(=1)である２値画像の場
合を考えると、１つの行ベクトルの１，−１の総数がｎ
である（すなわち、同時選択本数ｎ）のＮ行Ｎ列の直交
行列をＨ、画像データの列ベクトル（データ数Ｎ）を
ｘ、その各データをx_i(=1or-1)(1≦i≦N)、列信号デー
タの列ベクトル（データ数Ｎ）をｙ、その各データをy_i
とすると、列ベクトルｙの各データの２乗の総和Ｓは、
（数１）のようになっている。

【０００９】

【数１】

【００１０】このように、この複数行同時選択駆動法の
場合、１フレーム期間通して列信号データを出力する
と、各列ベクトルの各データの２乗の総和が所定の定数
となり、正常な画像が表示される。この駆動法に関する
文献としては、「アクティブ駆動法を得てカラーＳＴＮ
液晶がＴＦＴに迫る」，日経エレクトロニクス 1994.9.
26日号(No.618)，pp171〜pp191などがある。

【００１１】この駆動方法を実現する従来の液晶パネル
の駆動装置の構成を、図１５を参照しながら簡単に説明
する。図１５において、画像データ用メモリ１は外部か
ら転送されるディジタル動画像データを１フレーム期間
分記憶し、その１フレーム期間分の画像データであるＮ
行Ｍ列の画像データ行列Ａを縦の１列の単位で内積演算
回路３に出力する。行列発生ＲＯＭ１４は、予め定めら
れたＮ行Ｎ列の直交行列Ｈを保持し、直交行列Ｈの行ベ
クトルのデータを順に内積演算回路３と行側電圧用レジ
スタ８とに繰り返し出力する。

【００１２】内積演算回路３は、行列発生ＲＯＭ１４の
出力する直交行列Ｈの行ベクトルと画像データ用メモリ
１の出力する画像データ行列Ａの列ベクトルとの内積を
計算する。内積演算回路３では、この演算が直交行列Ｈ
のすべての行ベクトルと行列Ａのすべての列ベクトルと
の組み合わせに対して行なわれ、Ｎ行Ｍ列の列信号デー
タ行列Ｂが算出される。

【００１３】列信号データ用メモリ４は、作成された行
列Ｂを記憶し、行単位で出力する。Ｄ／Ａ変換器６は、
列信号データ用メモリ４から送られてくるディジタルデ
ータをアナログ値に変換し出力する。列ドライバ７は、
Ｄ／Ａ変換器６によって変換されたアナログデータに応
じた電圧を、ＳＴＮ液晶パネル１０のＭ個の列電極に印
加する。

【００１４】一方、行列発生ＲＯＭ１４から出力された
直交行列Ｈの行ベクトルのＮ個のデータは、行側電圧用
レジスタ８にラッチされ、行ドライバ９は、行側電圧用
レジスタ８に格納されたＮ個のデータに応じた電圧を、
ＳＴＮ液晶パネル１０のＮ個の行電極に印加する。ただ
し、行ドライバ９、列ドライバ７とも、１フレーム期間
内の時刻ｉにおいて、直交行列Ｈ、行列Ｂのｉ行目のデ
ータに応じた電圧をそれぞれの電極に印加する。

【００１５】これらの構成要素の内、画像データ用メモ
リ１と内積演算回路３と列信号データ用メモリ４とか
ら、外部から転送されるディジタル画像データの列ベク
トルと行列発生ＲＯＭ１４の出力する直交行列Ｈの行ベ
クトルとの内積を算出する演算ブロック１００が構成さ
れ、Ｄ／Ａ変換器６と列ドライバ７と行側電圧用レジス
タ８と行ドライバ９とからＳＴＮ液晶パネル１０に行信
号と列信号とを印加する駆動ブロック２００が構成され
ている。

【００１６】このように構成された液晶パネルの駆動装
置において、画像データ用メモリ１、列信号データ用メ
モリ４は次のような特徴を持つ。内積演算回路３では、
画像データ行列Ａの１列のデータに対して演算を行な
い、列信号データ行列Ｂの１つのデータを求めるため、
図１４における画像データ２３２で説明すると、画像デ
ータの各データの読み出しの順序は、ｘ₁₁→ｘ₂₁→ｘ₃₁
→ｘ₄₁→ｘ₁₂→ｘ₂₂→…→ｘ₄₄となる。ところが画像デ
ータの書き込みの際は、画像データがラスタースキャン
で入力されるため、ｘ₁₁→ｘ₁₂→ｘ₁₃→ｘ₁₄→ｘ₂₁→ｘ
₂₂→…→ｘ₄₄のような順序で行なわれる。

【００１７】従って、画像データ用メモリ１では、読み
出しは図１６(ｂ)の方向に、書き込みは図１６(ａ)の方
向に行なわれ、データの入力順序と出力順序が異なると
いう特徴がある。一方、列信号データ２３３の各データ
は、画像データ２３２の列ベクトルと直交行列２３１の
行ベクトルとの内積値であるが、画像データ２３２の１
つの列ベクトルに関して、直交行列２３１の行ベクトル
を１行目から最終行まで順に進めながら計算されるの
で、ｙ₁₁→ｙ₂₁→ｙ₃₁→ｙ₄₁→ｙ₁₂→ｙ₂₂→…→ｙ₄₄の
ような順で作成される。

【００１８】このように作成された列信号データは、図
１４のように行単位で列ドライバに送られるので、その
順序は、ｙ₁₁→ｙ₁₂→ｙ₁₃→ｙ₁₄→ｙ₂₁→ｙ₂₂→…→ｙ
₄₄のようになる。従って、列信号データ用メモリ４で
は、読み出しは図１６(ａ)の方向に、書き込みは図１６
(ｂ)の方向に行なわれ、データ入力順序とデータ出力順
序が異なるという特徴がある。

【００１９】通常、直交行列としては、

【００２０】

【数２】

【００２１】のように１，−１の２値からなるｎ行ｎ列
（ｎは２以上の整数）の直交行列ｈを、図１７のように
縦横ともにｍ倍（ｍ＝Ｎ／ｎ）に拡張して、１，０，−
１の３値からなるＮ行Ｎ列の直交行列Ｈ₀としたものが
使用される。なお４行４列の直交行列ｈの１つの例を
（数３）に示す。

【００２２】

【数３】

【００２３】図１７の直交行列Ｈ₀の縦方向は行ベクト
ルのデータの出力順を表わす時間方向に対応し、横方向
はＳＴＮ液晶パネル１０のＮ個の行電極の並びに対応し
ている。このような直交行列Ｈ₀を使用する理由を、直
交行列ｈを図２２のような拡張方法で得られる直交行列
Ｈ₁と比較しながら説明する。図２２の場合も縦方向は
行ベクトルのデータの出力順を表わす時間方向に対応
し、横方向はＳＴＮ液晶パネル１０のＮ個の行電極の並
びに対応している。

【００２４】ここで、直交行列Ｈ₀の第１列および第２
列のベクトルの要素は図２３に示されるが、縦方向が時
間方向に対応しているため、図２３の列ベクトルはそれ
ぞれ左から順に出力される。例としてn=32,m=8とする
と、(n-1)m+1(=249)番目にh_n1、h_n2が出力されることに
なる。以後、n=32,m=8,N=256として説明する。一方、直
交行列Ｈ₁の第１列および第２列のベクトルは同様に図
２４に示されるが、h_n1、h_n2が出力されるのは、ｎ(=3
2)番目であり、以後はすべて０である。１，−１は選択
パルスに対応しているため、直交行列Ｈ₁の方が非選択
期間が長いことになる。このため、直交行列Ｈ₁を用い
ると、フレーム応答現象によりコントラストの低下を招
いてしまう。以上のような理由で、直交行列Ｈ₀が使用
されている。

【００２５】この２つの拡張方法については、１９９３
年ＳＤＩダイジェスト・オブ・テクニカル・ペーパーズ
第８９頁から第９２頁（Optimum Row Function and Alg
orithms for Active Addressing, B.Clifton, D.Princ
e, B.Leybold, T.J.Schefer,A.R.Conner and B.Greenbe
rg,1993 SID Digest of Technical Papers, 89-92(199
3)）に詳しい。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うに、直交行列Ｈ₀を使用して画像を表示すると、次の
２つの問題が起こる。まず１つ目の問題点を説明する。
図１８は、繰り返し同じ画像データが入力される静止画
の場合の列ベクトルｙの各データの２乗の値を出力順に
表示した図である。図１８(ａ)、(ｂ)において、Ｓ_t4、
Ｓ_t8はそれぞれt4、t8の時点までの１フレーム期間内の
列ベクトルの各データの２乗の総和を表わしている。こ
のように、第Ｆフレーム、第Ｆ＋１フレーム（Ｆは自然
数）それぞれの期間では所定の定数となっている。

【００２７】実際の液晶パネルには、フレームという概
念が存在しないため、図１８(ｃ)のように２つのフレー
ムにまたがった期間に出力される列信号においても、
（数１）の条件が満たされなければならない。静止画を
表示する場合、同じ列信号が繰り返し出力されるので、
図１８(ｃ)のように２つのフレームにまたがったＳ_t6も
所定の定数になっている。従って図１９に示されるよう
にＳ_tは常に一定となる。

【００２８】しかし、各フレーム毎に異なる画像データ
が入力される動画像の場合、図２０(ａ)、(ｂ)に示され
るように、第ＦフレームにおいてはＳ_t4が、第Ｆ＋１フ
レームではＳ_t8が所定の定数となっているが、図２０
(ｃ)に示されるように２つのフレームにまたがったＳ_t6
は所定の定数とは異なってしまう。従って、図２１に示
されるように、t0、t4、t8の時点、すなわち１フレーム
毎にしかＳ_tが所定の定数とならない。このため、液晶
パネルの１列全体の輝度が表示したい輝度と異なり、縦
方向にノイズとして現われるという問題があった。この
現象をスプライシング現象という。

【００２９】次に２つ目の問題点を説明する。直交行列
Ｈ₀は、全列ベクトルの全データを出力した時点で初め
て、全列ベクトルが互いに直交し、この時点で初めて正
常な画像が表示されるようになっている。これに対し
て、直交行列Ｈ₁の場合、全列ベクトルは第ｎ行まで出
力した時点で全列ベクトルが互いに直交し、また第2n行
まで出力した時点で直交するという具合に、全列ベクト
ルの全データを出力し終わった時点で合計ｍ回全列ベク
トルが互いに直交する。この結果、ＳＴＮ液晶パネル１
０の第１行から第ｎ行までは、直交行列Ｈ₁の全列ベク
トルの第ｎ行までが出力された時点で正常な画像が表示
され、第n+1行から2n行までは、直交行列Ｈ₁の全列ベク
トルの第2n行までが出力された時点で正常な画像が表示
されるというように、正常な画像が表示されるまでの時
間が、直交行列Ｈ₀より短いということになる。

【００３０】つまり、直交行列Ｈ₀は直交行列Ｈ₁より、
直交していない時間が長く、正常な画像が表示されるの
が遅いため、本来、別の行に表示されるべきデータが他
の行に表示されて見えることになる。この現象をゴース
トと呼んでいる。しかし、コントラスト低下を招く直交
行列Ｈ₁は使用しにくいため、ゴースト除去と高コント
ラストの画像表示とが両立しないという問題があった。

【００３１】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、スプライシング現象とゴーストとを抑制すると同
時に、高いコントラストの画像を表示する液晶パネルの
駆動装置を提供することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、第１の構成として、単純マトリクス型ＳＴ
Ｎ液晶パネルと、行信号の素となる直交行列であり、各
々の行信号の全データが出力された時点で２回以上ｍ−
１回以下全ての行信号が互いに直交する行列のデータを
保持し出力する行列発生手段と、行列発生手段の出力デ
ータと外部から転送される画像データとの演算を行い列
信号データを出力する演算手段と、行列発生手段の出力
データから行信号を、演算手段の出力データから列信号
をそれぞれ生成しＳＴＮ液晶パネルを駆動する駆動手段
との構成を有している。

【００３３】また、第２の構成として、単純マトリクス
型ＳＴＮ液晶パネルと、行信号の素となる直交行列であ
り、各々の行信号の全データが出力された時点で２回以
上ｍ−１回以下全ての行信号が互いに直交する行列のデ
ータを保持し出力する行列発生手段と、行列発生手段の
出力データと外部から転送される画像データとの演算を
行い列信号データを出力する演算手段と、列信号データ
を記憶し記憶した全データを複数回繰り返し出力するフ
レーム周波数変換用メモリと、行列発生手段の出力デー
タから行信号を、フレーム周波数変換用メモリの出力デ
ータから列信号をそれぞれ生成しＳＴＮ液晶パネルを駆
動する駆動手段との構成を有している。

【００３４】また、第３の構成として、単純マトリクス
型ＳＴＮ液晶パネルと、行信号の素となる直交行列であ
り、各々の行信号の全データが出力された時点で２回以
上ｍ−１回以下全ての行信号が互いに直交する行列のデ
ータを保持し出力する行列発生手段と、行列発生手段の
出力データと外部から転送される画像データとの演算を
行い列信号データを出力する演算手段と、列信号データ
を記憶し記憶した全データを複数回繰り返し出力するフ
レーム周波数変換用メモリと、フレーム周波数変換用メ
モリが複数回出力する列信号データの各データを、複数
回の平均が元のデータと同じになるように列信号データ
の各データの精度を変更して出力するデータ精度変換手
段と、行列発生手段の出力データから行信号を、データ
精度変換手段の出力データから列信号をそれぞれ生成し
ＳＴＮ液晶パネルを駆動する駆動手段との構成を有して
いる。

【００３５】

【作用】本発明は上記した第１の構成、第２の構成、第
３の構成によって、スプライシング現象とゴーストとを
抑制すると同時に、フレーム応答現象を抑制して高いコ
ントラストの画像を表示することができる。また、第３
の構成によって、列ドライバの出力電圧レベル数に対す
る要求を低減することができる。

【００３６】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図１は本発明の実施例を示す
液晶パネルの駆動装置のブロック図である。図１におい
て、図１５で示した従来例と同じ働きをする部分には、
同じ番号を付し説明を省略する。

【００３７】図１において、行列発生ＲＯＭ２は、従来
例で示した（数２）のような１，−１の２値からなる直
交行列ｈを、図２の拡張方法により得られる１，０，−
１の３値からなる直交行列Ｈ₂のデータを保持し、直交
行列Ｈ₂の行ベクトルのデータを順に内積演算回路３と
行側電圧用レジスタ８とに繰り返し出力する。図２の直
交行列Ｈ₂は、図２２の直交行列Ｈ₁のｉ行目を（数４）
で表現されるｉ’行目に並べ換えることにより得られ
る。

【００３８】

【数４】

【００３９】ここで、図２で拡張される直交行列Ｈ₂の
特徴を説明する。まず、図１７、図２２と同様に、図２
の直交行列Ｈ₂の縦方向は行ベクトルのデータの出力順
を表わす時間方向に対応し、横方向はＳＴＮ液晶パネル
１０のＮ個の行電極の並びに対応している。直交行列Ｈ
₂の場合、全列ベクトルの第Ｎ／２行までのデータが出
力された時点で一度、全列ベクトルが互い直交し、第Ｎ
行までのデータが出力された時点でもう一度、全列ベク
トルが互い直交する。この結果、ＳＴＮ液晶パネルの上
半分は１フレーム期間の前半の時間で正常な画像が表示
され、下半分は後半の時間で正常な画像が表示される。
従って、直交行列Ｈ₀を用いるよりも、短い時間で正常
な画像が表示されるので、直交行列Ｈ₂の方が直交行列
Ｈ₀よりもゴーストを除去することができる。

【００４０】また、直交行列Ｈ₂は１フレーム期間に２
度全列ベクトルが互い直交し、全画面の半分の画像デー
タを１フレーム期間の半分の期間で表示するので、従来
例で示した（数１）に示される所定の定数(=n・N)の半分
のデータを、１フレーム期間に２回出力することにな
る。図３は、動画像が表示される場合の列ベクトルｙの
各データの２乗の値を出力順に表示した図であり、図１
８と同様に、図３(ａ)、図３(ｂ)は、第Ｆ、第Ｆ＋１そ
れぞれのフレームで所定の定数となっている。

【００４１】しかし、直交行列Ｈ₂の場合、前半、後半
の列ベクトルｙの各データの２乗の総和は、ともに所定
の定数の半分となるので、図３(ｃ)のように２つのフレ
ームにまたがったＳ_t6も所定の定数となる。図４は図１
９と同じく、ある時点までの１フレーム期間の列ベクト
ルｙの各データの２乗の総和を示しており、t0、t2、t
4、t6、t8の時点でＳ_tが所定の定数になることを示して
いる。このように直交行列Ｈ₂の場合、直交行列Ｈ₀の場
合よりも、Ｓ_tが短い時間で所定の定数となるので、ス
プライシング現象を抑制することができる。

【００４２】また、図５は直交行列Ｈ₂の第１列および
第２列のベクトルの要素を示しているが、縦方向が時間
方向に対応しているため、図５の列ベクトルはそれぞれ
左から順に出力される。従って、直交行列Ｈ₂において
は、各列ベクトルにおける０が連続して出力される回数
は最大でN-(n-1)m/2-1(=131)個であるのに対し、直交行
列Ｈ₁においては、最大でN-m(=224)個であるので、直交
行列Ｈ₂は、直交行列Ｈ₁よりコントラストの低下を押さ
えることができる。

【００４３】このように、直交行列Ｈ₂は、ゴーストと
スプライシング現象を抑制するとともに、高コントラス
トの画像表示を可能とする。以上のように本発明の第１
の実施例によれば、単純マトリクス型のＳＴＮ液晶パネ
ル（ＳＴＮ液晶パネル１０）と、直交行列Ｈ₂のデータ
を保持し出力する行列発生手段（行列発生ＲＯＭ２）
と、行列発生手段の出力データと外部から転送される画
像データとの演算を行い列信号データを出力する演算手
段（演算ブロック１００）と、行列発生手段の出力デー
タから行信号を、演算手段の出力する列信号データから
列信号をそれぞれ生成しＳＴＮ液晶パネルを駆動する駆
動手段（駆動ブロック２００）とから構成され、スプラ
イシング現象とゴーストとを抑制すると同時に、高いコ
ントラストの画像を表示することができる。

【００４４】なお、画像データ用メモリ１と、列信号デ
ータ用メモリ４とは、１フレーム分の画像データを扱う
のではなく、１フィールド分などの画像データを扱うよ
うにしても同様の効果が得られ、実施例に留まるもので
はない。また、直交行列Ｈ₂は、全列ベクトルの全デー
タが出力された時点で、全列ベクトルが互いに２回以上
ｍ−１回以下の回数、直交すればよく、実施例に留まる
ものではない。

【００４５】さらに、内積演算回路３が、画像データの
列ベクトルとではなく画像データの行ベクトルと直交行
列Ｈ₂の行ベクトルとの内積を算出する場合など、画像
データや列信号データの入出力順序を変更する必要がな
く、画像データ用メモリ１や列信号データ用メモリ４が
不要となる場合でも同様の効果が得られ、実施例に留ま
るものでない。

【００４６】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図６は本発明の
実施例を示す液晶パネルの駆動装置のブロック図であ
る。図６において、図１および図１５と同じ働きをする
部分には、同じ番号を付し説明を省略する。フレーム周
波数変換用メモリ５は、入力ポートを１つ、出力ポート
を２つ持ち、各々のアドレスを別々に制御できるメモリ
であり、列信号データ用メモリ４が図１６(ａ)の方向で
出力する１フレーム分のＮ行Ｍ列の列信号データ行列Ｂ
を記憶した後、入力の順序と同じ順序で全データをＲ回
（Ｒは２以上の整数）Ｄ／Ａ変換器６に出力する。以
後、Ｒは２として説明する。

【００４７】行列発生ＲＯＭ１３は、行列発生ＲＯＭ２
と同様に直交行列Ｈ₂のデータを保持しそのデータを行
単位で順に繰り返し出力するが、行側電圧用レジスタ８
に対しては行列発生ＲＯＭ２に比べＲ倍（＝２倍）の速
度で出力する。このような行列発生ＲＯＭ１３とフレー
ム周波数変換用メモリ５とにより、同じ画像が２回表示
されているので、表示される画像のフレーム周波数が、
第１の実施例の場合のＲ倍（＝２倍）になっている。

【００４８】ここで、このフレーム周波数変換用メモリ
５の動作を、図７を用いて説明する。入力ポートは、列
信号データ用メモリ４から図１６(ａ）の順序で出力さ
れる列信号データを入力する。出力ポート１は、入力ポ
ートが全データの約半分のデータを入力した時点で奇数
行のデータだけの出力を開始し、出力ポート２は、同じ
時点で偶数行のデータだけの出力を開始する。

【００４９】この場合、１フレーム分の列信号データを
入力した順に２回繰り返し出力するための条件として、
次の２つがある。１つめは、入力ポートがＦ番目のフレ
ームのＮ行目データの入力タイミングが、出力ポート２
が同じデータ（Ｆ番目のフレームのＮ行目データ）の出
力タイミングより必ず早いこと、２つめは、入力ポート
がＦ＋１番目のフレームの１行目データの入力タイミン
グが、出力ポート２がＦ番目のフレームの１行目データ
の２回目の出力タイミングより必ず遅いことである。こ
の２つの条件を満たすために、垂直ブランキングの期間
を有効に活用している。

【００５０】図８は、動画像が表示される場合の列ベク
トルｙの各データの２乗の値を出力順に表示した図であ
り、図９は、ある時点までの１フレーム期間の列ベクト
ルｙの各データの２乗の総和を示している。この場合、
行列発生ＲＯＭ１３とフレーム周波数変換用メモリ５と
によりフレーム周波数を２倍にしているため、図３の１
フレーム分の列信号データが１フレーム期間に２回出力
されている。このため、図９に示されるように、t0、t
1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8の時点でＳ_tが所定の定
数になり、図４よりもさらに短い時間で所定の定数とな
っている。従って、第１の実施例よりも、さらに、スプ
ライシング現象を抑制することができる。

【００５１】以上のように本発明の第２の実施例によれ
ば、単純マトリクス型のＳＴＮ液晶パネル（ＳＴＮ液晶
パネル１０）と、直交行列Ｈ₂のデータを保持し出力す
る行列発生手段（行列発生ＲＯＭ２）と、行列発生手段
の出力データと外部から転送される画像データとの演算
を行い列信号データを出力する演算手段（演算ブロック
１００）と、１フレーム分の列信号データを記憶し記憶
した全データを入力した順に繰り返し２回出力するフレ
ーム周波数変換用メモリ（フレーム周波数変換用メモリ
５）と、行列発生手段の出力データから行信号を、フレ
ーム周波数変換用メモリの出力データから列信号をそれ
ぞれ生成しＳＴＮ液晶パネルを駆動する駆動手段（駆動
ブロック２００）とから構成され、スプライシング現象
とゴーストとを抑制すると同時に、高いコントラストの
画像を表示することができる。

【００５２】なお、画像データ用メモリ１と、列信号デ
ータ用メモリ４と、フレーム周波数変換用メモリ５と
が、１フレーム分の画像データを扱うのではなく、１フ
ィールド分などの画像データを扱うようにしても同様の
効果が得られ、実施例に留まるものではない。また、フ
レーム周波数変換用メモリ５の繰り返し出力回数Ｒが、
３以上でも問題はなく、同様もしくはそれ以上の効果が
得られる。

【００５３】また、行列発生ＲＯＭ１３とフレーム周波
数変換用メモリ５とにより、フレーム周波数をＲ倍にし
て正常な画像が表示されるまでの時間が短縮されている
ので、直交行列Ｈ₂の代わりに直交行列Ｈ₀を用いても同
様の効果が得られる。さらに、行列発生ＲＯＭ１３とフ
レーム周波数変換用メモリ５とによりフレーム周波数を
Ｒ倍にすることで、直交行列Ｈ₁を用いても非選択期間
を短縮することができるので、フレーム応答現象を抑制
し高いコントラストの画像を表示できる。

【００５４】またさらに、内積演算回路３が、画像デー
タの列ベクトルとではなく画像データの行ベクトルと直
交行列Ｈ₂の行ベクトルとの内積を算出する場合など、
画像データや列信号データの入出力順序を変更する必要
がなく、画像データ用メモリ１や列信号データ用メモリ
４が不要となる場合でも同様の効果が得られ、実施例に
留まるものではない。

【００５５】（実施例３）以下本発明の第３の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図１０は本発明
の実施例を示す液晶パネルの駆動装置のブロック図であ
る。図１０において、図１、図６および図１５と同じ働
きをする部分には、同じ番号を付し説明を省略する。

【００５６】データ精度変換回路１１は、フレーム周波
数変換用メモリ５の出力データであるＤビットのデータ
を、Ｄ−ｄビットの精度に変換して出力する。このｄ
は、フレーム周波数変換用メモリ５が２回繰り返しデー
タを出力するので１となり（２ ^d＝２）、データ精度変
換回路１１は、ＤビットのデータをＤ−１ビットのデー
タとして出力する。

【００５７】（表１）は、データ精度変換回路１１の入
力データと出力データの関係を表わしている。（表１）
において、出力データのＬＳＢが必ず０で、２回の出力
データの平均が入力データとなっている。

【００５８】

【表１】

【００５９】Ｄ／Ａ変換器１２は、データ精度変換回路
１１から送られてくるディジタルデータをアナログ値に
変換し出力する。このＤ／Ａ変換器１２は、データ精度
変換回路１１の出力データがフレーム周波数変換用メモ
リの出力データより１ビット少ないディジタルデータな
ので、Ｄ／Ａ変換器６より出力信号のレベル数が半分の
もので構成できる。

【００６０】また、行列発生ＲＯＭ１３とフレーム周波
数変換用メモリ５とにより、同じ画像を２回表示してフ
レーム周波数を２倍にしているので、データ精度変換回
路１１とＤ／Ａ変換器１２を使用して、データの精度を
１ビット分落としても、２回の出力データの平均が本来
出力したいデータと同じになる。そのため、通常のＦＲ
Ｃ（フレームレートコントロール）のようなフリッカが
ないのが特徴である。

【００６１】これらの構成要素の内、Ｄ／Ａ変換器１２
と列ドライバ７と行側電圧用レジスタ８と行ドライバ９
とからＳＴＮ液晶パネル１０に行信号と列信号とを印加
する駆動ブロック３００が構成されている。以上のよう
に本発明の第３の実施例によれば、単純マトリクス型の
ＳＴＮ液晶パネル（ＳＴＮ液晶パネル１０）と、直交行
列Ｈ₂のデータを保持し出力する行列発生手段（行列発
生ＲＯＭ２）と、行列発生手段の出力データと外部から
転送される画像データとの演算を行い列信号データを出
力する演算手段（演算ブロック１００）と、１フレーム
分の列信号データを記憶し記憶した全データを入力した
順に繰り返し２回出力するフレーム周波数変換用メモリ
（フレーム周波数変換用メモリ５）と、フレーム周波数
変換用メモリが２回出力する列信号データの各データを
２回の平均が元のデータと同じになるように列信号デー
タの各データの精度を変更して出力するデータ精度変換
手段と、行列発生手段の出力データから行信号を、デー
タ精度変換手段の出力データから列信号をそれぞれ生成
しＳＴＮ液晶パネルを駆動する駆動手段（駆動ブロック
３００）とから構成され、スプライシング現象とゴース
トとを抑制すると同時に、高いコントラストの画像を表
示することができ、またＤ／Ａ変換器の出力レベルに対
する要求を低減することができる。

【００６２】なお、画像データ用メモリ１と、列信号デ
ータ用メモリ４と、フレーム周波数変換用メモリ５と
が、１フレーム分の画像データを扱うのではなく、１フ
ィールド分などの画像データを扱うようにしても同様の
効果が得られ、実施例に留まるものではない。また、列
ドライバ７を、Ｄ／Ａ変換器を内臓しデータ精度変換回
路１１の出力データであるディジタルデータを入力でき
る列ドライバに置き換えても同様の効果が得られる。

【００６３】また、フレーム周波数変換用メモリ５の繰
り返し出力回数２^dにおいて、ｄが２以上でもデータ精
度変換回路１１の出力データの２^d回の平均がフレーム
周波数変換用メモリ５の出力データと同じになれば、同
様の効果が得られる。さらに、内積演算回路３が、画像
データの列ベクトルとではなく画像データの行ベクトル
と直交行列Ｈ₂の行ベクトルとの内積を算出する場合な
ど、画像データや列信号データの入出力順序を変更する
必要がなく、画像データ用メモリ１や列データ用メモリ
４が不要となる場合でも同様の効果が得られ、実施例に
留まるものではない。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細に説明してきたように、本発明
の第１の構成によれば、単純マトリクス型のＳＴＮ液晶
パネルと、直交行列Ｈ₂のデータを保持し出力する行列
発生手段と、行列発生手段の出力データと画像データと
の演算を行い列信号データを出力する演算手段と、行列
発生手段の出力データから行信号を、演算手段の出力デ
ータから列信号をそれぞれ生成しＳＴＮ液晶パネルを駆
動する駆動手段とから構成され、スプライシング現象と
ゴーストとを抑制すると同時に、高いコントラストの画
像を表示することができる。

【００６５】また、第２の構成によれば、単純マトリク
ス型のＳＴＮ液晶パネルと、直交行列Ｈ₂のデータを保
持し出力する行列発生手段と、行列発生手段の出力デー
タと画像データとの演算を行い列信号データを出力する
演算手段と、列信号データを記憶し記憶した全データを
入力した順に繰り返し複数回出力するフレーム周波数変
換用メモリと、行列発生手段の出力データから行信号
を、フレーム周波数変換用メモリの出力データから列信
号をそれぞれ生成しＳＴＮ液晶パネルを駆動する駆動手
段とから構成され、スプライシング現象とゴーストとを
抑制すると同時に、高いコントラストの画像を表示する
ことができる。

【００６６】さらに、第３の構成によれば、単純マトリ
クス型のＳＴＮ液晶パネルと、直交行列Ｈ₂のデータを
保持し出力する行列発生手段と、行列発生手段の出力デ
ータと画像データとの演算を行い列信号データを出力す
る演算手段と、列信号データを記憶し記憶した全データ
を入力した順に繰り返し複数回出力するフレーム周波数
変換用メモリと、フレーム周波数変換用メモリが複数回
出力する列信号データの各データを複数回の平均が元の
データと同じになるように列信号データの各データの精
度を変更して出力するデータ精度変換手段と、行列発生
手段の出力データから行信号を、データ精度変換手段の
出力データから列信号をそれぞれ生成しＳＴＮ液晶パネ
ルを駆動する駆動手段とから構成され、スプライシング
現象とゴーストとを抑制すると同時に、高いコントラス
トの画像を表示することができ、またＤ／Ａ変換器の出
力レベルに対する要求を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における液晶パネルの駆
動装置のブロック図

【図２】スプライシング現象とゴーストとを低減する直
交行列の拡張方法を示す図

【図３】１つの列電極に印加する列信号データを２乗し
た値の時間変動波形図

【図４】１つの列電極に印加する列信号データを２乗し
た値を１フレーム期間幅のウィンドウ内で移動平均した
値の時間的変動波形図

【図５】本発明の拡張方法の第１、第２列ベクトルとそ
れらの出力順序を示す図

【図６】本発明の第２の実施例における液晶パネルの駆
動装置のブロック図

【図７】フレーム周波数変換用メモリ５の出入力データ
のタイミングチャート

【図８】１つの列電極に印加する列信号データを２乗し
た値の時間変動波形図

【図９】１つの列電極に印加する列信号データを２乗し
た値を１フレーム期間幅のウィンドウ内で移動平均した
値の時間変動波形図

【図１０】本発明の第３の実施例における液晶パネルの
駆動装置のブロック図

【図１１】ＳＴＮ液晶パネルの構造図

【図１２】従来の線順次選択駆動法を用いた場合の駆動
波形図と光学応答波形図

【図１３】従来の複数行同時選択駆動法を用いた場合の
駆動波形図と光学応答波形図

【図１４】同複数行同時選択駆動法の概念を示す図

【図１５】従来の液晶パネルの駆動装置のブロック図

【図１６】複数行を同時選択する駆動法における画像デ
ータの書き込み、読み出しの方向を示す図

【図１７】従来の直交行列の拡張方法を示す図

【図１８】静止画表示時の１つの列電極に印加する列信
号データを２乗した値の時間変動波形図

【図１９】静止画表示時の１つの列電極に印加する列信
号データを２乗した値を１フレーム期間幅のウィンドウ
内で移動平均した値の時間変動波形図

【図２０】動画表示時の１つの列電極に印加する列信号
データを２乗した値の時間変動波形図

【図２１】動画表示時の１つの列電極に印加する列信号
データを２乗した値を１フレーム期間幅のウィンドウ内
で移動平均した値の時間変動波形図

【図２２】従来の直交行列の拡張方法を示す図

【図２３】図１７の拡張方法の第１、第２列ベクトルと
それらの出力順序を示す図

【図２４】図２２の拡張方法の第１、第２列ベクトルと
それらの出力順序を示す図

【符号の説明】

１画像データ用メモリ２行列発生ＲＯＭ３内積演算回路４列信号データ用メモリ５フレーム周波数変換用メモリ６Ｄ／Ａ変換器７列ドライバ８行側電圧用レジスタ９行ドライバ１０ＳＴＮ液晶パネル１１データ精度変換回路１００変換ブロック２００駆動ブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】行電極と列電極との間に実効値電圧に応
答する液晶を挟持するマトリクス型液晶パネルと、前記
行電極を駆動する行信号の素となるデータであり、ｎ行
ｌ列（ｎ、ｌは２以上の整数）の直交行列をＮ行Ｌ列
（Ｎ＝ｎ×ｍ、Ｌ＝ｌ×ｍ、ｍは２以上の整数）に拡張
することにより、各々の行信号の全データが出力された
時点で２回以上ｍ−１回以下全ての行信号が互いに直交
する直交行列のデータを保持し出力する行列発生手段
と、前記行列発生手段の出力データと外部から転送され
る画像データとの演算を行い、前記列電極を駆動する列
信号の素となる列信号データを出力する演算手段と、前
記行列発生手段の出力データから前記行信号を、前記演
算手段の出力データから前記列信号をそれぞれ生成し前
記液晶パネルを駆動する駆動手段とを備えた液晶パネル
の駆動装置。
【請求項２】行電極と列電極との間に実効値電圧に応
答する液晶を挟持するマトリクス型液晶パネルと、前記
行電極を駆動する行信号の素となる直交行列のデータを
保持し出力する行列発生手段と、前記行列発生手段の出
力データと外部から転送される画像データとの演算を行
い、前記列電極を駆動する列信号の素となる列信号デー
タを出力する演算手段と、前記演算手段から出力される
予め定められた量の前記列信号データを記憶し記憶した
全列信号データを複数回繰り返し出力するフレーム周波
数変換用メモリと、前記行列発生手段の出力データから
前記行信号を、前記フレーム周波数変換用メモリの出力
データから前記列信号をそれぞれ生成し前記液晶パネル
を駆動する駆動手段とを備えた液晶パネルの駆動装置。
【請求項３】行電極と列電極との間に実効値電圧に応
答する液晶を挟持するマトリクス型液晶パネルと、前記
行電極を駆動する行信号の素となるデータであり、ｎ行
ｌ列（ｎ、ｌは２以上の整数）の直交行列をＮ行Ｌ列
（Ｎ＝ｎ×ｍ、Ｌ＝ｌ×ｍ、ｍは２以上の整数）に拡張
することにより、各々の行信号の全データが出力された
時点で２回以上ｍ−１回以下全ての行信号が互いに直交
する直交行列のデータを保持し出力する行列発生手段
と、前記行列発生手段の出力データと外部から転送され
る画像データとの演算を行い、前記列電極を駆動する列
信号の素となる列信号データを出力する演算手段と、前
記演算手段から出力される予め定められた量の前記列信
号データを記憶し記憶した全列信号データを複数回繰り
返し出力するフレーム周波数変換用メモリと、前記行列
発生手段の出力データから前記行信号を、前記フレーム
周波数変換用メモリの出力データから前記列信号をそれ
ぞれ生成し前記液晶パネルを駆動する駆動手段とを備え
た液晶パネルの駆動装置。
【請求項４】行列発生手段が出力し行信号の素となる
直交行列は、１と−１の２値からなるｎ行ｌ列の直交行
列をｍ個用いて拡張した、１と０と−１の３値からなる
Ｎ行Ｌ列の直交行列であり、各々の行信号の全データが
出力された時点で、２回以上ｍ−１回以下全ての行信号
が互いに直交する直交行列である請求項１または３記載
の液晶パネルの駆動装置。
【請求項５】行電極と列電極との間に実効値電圧に応
答する液晶を挟持するマトリクス型液晶パネルと、前記
行電極を駆動する行信号の素となる直交行列のデータを
保持し出力する行列発生手段と、前記行列発生手段の出
力データと外部から転送される画像データとの演算を行
い、前記列電極を駆動する列信号の素となる列信号デー
タを出力する演算手段と、前記演算手段から出力される
予め定められた量の前記列信号データを記憶し記憶した
全列信号データを複数回繰り返し出力するフレーム周波
数変換用メモリと、前記フレーム周波数変換用メモリが
複数回出力する前記列信号データの各データを前記複数
回の平均が元のデータと同じになるように前記列信号デ
ータの各データの精度を変更して出力するデータ精度変
換手段と、前記行列発生手段の出力データから前記行信
号を、前記データ精度変換手段の出力データから前記列
信号をそれぞれ生成し前記液晶パネルを駆動する駆動手
段とを備えた液晶パネルの駆動装置。
【請求項６】データ精度変換手段は、Ｄビット（Ｄは
３以上の整数）のディジタルデータを入力し、２^d回
（ｄは２以上Ｄ未満の整数）の平均値が前記Ｄビットの
ディジタルデータとなるＤ−ｄビットのディジタルデー
タを前記２^d回出力する請求項５記載の液晶パネルの駆
動装置。
【請求項７】演算手段は、外部から転送される予め定
められた量の画像データを記憶し出力する画像データ用
メモリと、行列発生手段の出力データと前記画像データ
との演算を行い列信号データを出力する内積演算手段
と、予め定められた量の前記列信号データを記憶し出力
する列信号データ用メモリとからなる請求項１、２、３
または５記載の液晶パネルの駆動装置。