JPH0981083A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】応答速度の高速化のために必要とするメモリー
容量を削減した液晶表示装置を提供する。 【解決手段】液晶表示装置は、表示信号を保持または遅
延させるフィールド遅延回路１４を具備する。遅延回路
１４により遅延された表示信号は、時間軸フィルター回
路１６及び極性反転回路１８において使用され、信号処
理が行われる。これらの回路１６、１８で処理された信
号は液晶表示部２０に供給され、ここで画像が表示され
る。遅延回路１４に入力側には、ビット数削減回路１２
が配設され、遅延回路１４へ入力される表示信号の階調
数が、液晶表示部２０に表示する階調数よりも少ない階
調数とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表示装置に関し、特
に改良された画像信号処理機構を有する表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は大型化、高精細化
が進み、パーソナルコンピューター等のディジタル機器
のディスプレイとして、その応用が拡大している。ま
た、パーソナルコンピューター等の高機能化により、液
晶表示装置に表示される画像は、静止画から動画まで幅
広いものとなっている。このため、液晶表示装置にはよ
り高画質な表示性能が求められている。しかしながら従
来の液晶表示装置においては、液晶材料の応答速度の遅
さに起因し、動画表示に対しては十分な表示性能が得ら
れていない。

【０００３】現状では、「白」表示と「黒」表示のみの
２値表示の場合でも応答速度は２０〜３０［ｍＳ］であ
り、表示画像のフィールド周期（約１７［ｍＳ］）より
も遅い。更に、ＴＶ画像などのように中間調表示を行う
場合は、２値表示の場合よりも２〜３倍も応答速度は遅
くなり、１００［ｍＳ］を越えるような場合も生じる。
従って、このような遅い応答特性を持つ液晶表示装置で
動画像を表示した場合、残像現象を起こして著しく画質
を劣化させてしまう。

【０００４】この様な液晶材料の応答速度の遅さに起因
する画質劣化を解決する手段として、表示信号に時間軸
フィルターをかけて応答速度を改善する低残像駆動法が
ある（特開平４−２８８５８９、平成４年１０月１３日
公開）。この方法によれば中間調での応答速度は改善さ
れ残像現象を除去することができる。

【０００５】しかし、１フィールド前の表示信号と現在
の表示信号とを比較して信号処理を行なうこの方法で
は、１フィールド分の表示信号をメモリーに保持してお
く必要が生じる。一般的なパーソナルコンピューターの
ディスプレイの場合、水平方向６４０画素、垂直方向４
８０画素の解像度を持つため、１フィールド分のカラー
（赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３色）の表示信号をメモリーに保
持しておくためには少なくとも、 ６４０×４８０×３＝９２１６００［ワード］ のアドレス空間を持つメモリー素子が必要となる。

【０００６】即ち、表示信号が６ビット／ワードで構成
されている場合には、約５．５メガビットの記憶容量を
持つメモリーが必要となり、表示信号が８ビット／ワー
ドで構成されている場合には約７．４メガビットの記憶
容量を持つメモリーが必要となる。従って、１フィール
ド分の表示信号をメモリーに保持しておくためには、大
容量のメモリーが必要となり、実装面積の増大による液
晶表示装置の大型化、消費電力の増大、更に、液晶表示
装置の高価格化という問題を引起こす。

【０００７】ここで、メモリーの容量を削減する１つの
方法として、１ワード当りのビット数を削減する方法が
考えられる。しかしながら、多階調表示が可能な液晶表
示装置で一般的に用いられている信号線駆動用ＩＣはＤ
／Ａコンバーターを内蔵し、そのＤ／Ａコンバーターの
出力電圧を外部から液晶パネルの電圧−透過率特性に合
わせて補正（液晶γ補正）する機能を持っており、入力
信号に対して信号線駆動用ＩＣの出力は線形になってい
ない。従って、この様な液晶表示装置に用いられている
信号線駆動用ＩＣの特性を考慮せずに、ただ単純に１ワ
ード当りのビット数を削減するのでは、表示信号のダイ
ナミックレンジを狭めたり階調表示の直線性を低下さ
せ、液晶表示装置の表示品質の低下を招く。

【０００８】また、液晶の応答速度は、液晶が印加され
た電界によって立ち上がる速度Ｔｒと、電界を零にした
ときの各分子間の力によって元の状態に復帰する速度Ｔ
ｄとにより一般に決まる。Ｔｒ、Ｔｄは以下の式で表さ
れる。

【０００９】 Ｔｒ＝ηｄ² ／（ΔεＶ−Ｋπ² ） …（１） Ｔｄ＝ηｄ² ／Ｋπ² …（２） ここで、Ｋは液晶の発散、捩じれ、曲げの、弾性係数を
それぞれＫ１、Ｋ２、Ｋ３としたときに、Ｋ＝Ｋ１＋
（Ｋ３−２×Ｋ２）／４で表される定数である。Δε
は、液晶分子の長軸方向の誘電率ε_S と短軸方向のε_p
ｄの差ε_S −ε_P である。ηは液晶分子の捩じれ粘性、
ｄは液晶セルの厚み（セルギャップ）、Ｖは印加電圧で
ある。

【００１０】上記式（１）、（２）から明らかなよう
に、液晶の立ち上がる速度Ｔｒはセルへの印加電圧に依
存しており、その速度は印加電圧が大きくなるほど速く
なることがわかる。逆に立ち下がり速度Ｔｄはセル構造
や物性に依存している部分が多く、セルに印加している
電圧を小さくする（開放する）方向では速度を速くしに
くいことがわかる。従って、ただ単純に１ワード当りの
ビット数を削減するのでは、表示画像の全階調に亘って
の応答速度の高速化は期待できない。特に、セルに印加
している電圧を小さくする（開放する）方向では高速化
のための補正が十分に行われず、動画像の表示が劣化し
てしまう。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の様な問
題点に鑑みてなされたものであり、応答速度の高速化の
ために必要とするメモリー容量を削減して実装面積を減
少させ、装置の大型化や消費電力の増大を抑制すると共
に、装置の高価格化を抑えた表示装置を提供することを
目的とする。

【００１２】本発明はまた、表示信号のダイナミックレ
ンジを狭めたり階調表示の直線性を低下させることな
く、表示画像の全階調に亘っての応答速度の高速化を可
能とした表示装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の視点は、
表示信号を保持または遅延させる保持／遅延手段と、前
記保持／遅延手段により遅延させた表示信号を用いて信
号処理を行う信号処理手段と、前記信号処理手段から供
給される信号に従って画像を表示する表示部と、を有す
る表示装置において、前記保持／遅延手段へ入力する表
示信号の階調数を、前記表示部に表示する階調数よりも
少ない階調数とする削減手段を具備することを特徴とす
る。

【００１４】本発明の第２の視点は、第１の視点に係る
表示装置において、前記削減手段が、前記信号処理手段
による信号処理効果が前記表示部に表示される画像に与
える影響が少ない階調を削減することを特徴とする。

【００１５】本発明の第３の視点は、第１または第２の
視点に係る表示装置において、前記削減手段が、前記表
示部の液晶に印加する電圧が大きい階調の時には任意の
ある階調にまとめて少ないビット数で表現し、前記表示
部の液晶に印加する電圧が小さい階調の時には本来の階
調数またはまとめる階調幅を小さくしたビット数で表現
して階調を削減することを特徴とする。

【００１６】本発明においては、前記保持／遅延手段へ
入力する表示信号の階調数を、前記表示部に表示する階
調数よりも少ない階調数とすることにより、前記保持／
遅延手段が必要とするメモリー容量を削減して実装面積
を減少させ、装置の大型化や消費電力の増大を抑制し、
更に、装置の高価格化を抑えた表示装置を実現すること
が可能となる。

【００１７】また、本発明においては、表示パネルの電
圧−透過率特性（液晶γ補正特性）や信号線駆動用ＩＣ
信号出力特性を考慮し、上述の所定の法則に基づいて、
階調数を削減することにより、表示信号のダイナミック
レンジを狭めたり階調表示の直線性を低下させることな
く、表示信号の全階調に亘って応答速度を高速化し、高
品質な画像の表示が可能な表示装置が実現可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
液晶表示装置のブロック図を示す。図１図示の液晶表示
装置では、入力信号Ｓｉはビット数削減回路１２と時間
軸フィルター回路１６へ入力される。ビット数削減回路
１２へ入力された入力信号Ｓｉは、ビット数が削減され
入力信号Ｓｉよりもビット数（階調数）が少ない表示信
号Ｌｉに変換された後、フィールド遅延回路１４へ入力
され１フィールドの時間だけ遅延させられる。１フィー
ルドの時間だけ遅延させられた表示信号ＤＬｉは時間軸
フィルター回路１６へ入力される。時間軸フィルター回
路１６では、ある所定の時間軸方向の信号処理が行わ
れ、次段の極性反転回路１８へ時間軸フィルター回路出
力信号Ｓｏを供給する。極性反転回路１８では、時間軸
フィルター回路出力信号Ｓｏを交流化し、液晶表示部２
０へ表示信号を供給する。ここで、時間軸フィルター回
路１６で液晶パネルの応答速度を改善する高速応答駆動
処理を行うものとすると、入力信号Ｓｉと１フィールド
の時間だけ遅延させられた表示信号ＤＬｉにより表示画
像の変化部分を検出し、所定の応答速度に達するように
表示信号に応答速度改善用の強調信号が付加される。

【００１９】図２は、図１図示の液晶表示装置で高速応
答駆動処理を行う場合の信号波形を、従来の信号波形と
比較して示す。図２は、ｍフィールド及びｍ＋１フィー
ルドの表示信号により、暗い背景を明るい円形の画像が
左から右へ移動した場合の例である。通常の駆動では、
画像が変化した場合でも、変化しない場合でも、入力さ
れた表示信号は、そのままの信号Ｓｉが極性反転されて
液晶表示部へ印加される。しかし、時間軸フィルター回
路で高速応答駆動処理を行う場合には、表示信号は高速
応答駆動用強調信号が付加された信号Ｓｏが液晶表示部
に印加される。

【００２０】ここで、図２を参照して１画面中のｉ番目
の走査線の信号に付いて詳細な説明を行う。先ず、明る
い円形の画像がｍフィールドまでは画面の左側にあり、
その円形の画像がｍ＋１フィールドでは画像の右側に移
動した場合、ｍ＋１フィールドでは液晶表示装置の入力
端子にｍ＋１フィールドの表示信号Ｓｉが入力されると
同時に、Ｓｉは時間軸フィルター回路１６へも入力され
る。時間軸フィルター回路１６の、もう一方の入力端子
にはフィールド遅延回路１４で１フィールド遅延させら
れたｍフィールドの表示信号ＤＬｉが入力される。従っ
て、時間軸フィルター回路１６には、円形の画像が移動
する前の表示信号ＤＬｉと、円形の画像が移動した後の
表示信号Ｓｉが同時に入力されることにより、１フィー
ルドで円形の画像が移動した部分の検出が可能となり、
その画像の移動した部分、つまり表示信号の変化があっ
た部分について応答速度を改善するようなフィルタリン
グ処理を行う。

【００２１】つまり、１フィールド前の表示信号ＤＬｉ
と現在の表示信号Ｓｉとを比較して、円形の画像が無く
なり明るい表示画像から暗い表示画像に変化した場合
は、表示信号を“より暗く”するように暗部高速応答駆
動用強調信号Ｏｄ（図２中下側の斜線部）を付加してｍ
＋１フィールドでの表示信号Ｓｏを作成する。一方、１
フィールド前の表示信号ＤＬｉと現在の表示信号Ｓｉと
を比較して、円形の画像が移動してきて暗い表示画像か
ら明るい表示画像に変化した場合は、表示信号を“より
明るく”するように明部高速応答駆動用強調信号Ｏｂ
（図２中上側の斜線部）を付加してｍ＋１フィールドで
の表示信号Ｓｏを作成する。このようにして、時間軸フ
ィルター回路では、１フィールド間の表示画像の変化か
ら表示画像がどのように変化したかを検出して、その変
化の仕方により“より明るく”または“より暗く”する
ようなフィルターリング処理を行い、その処理後の表示
信号Ｓｏを現フィールドでの表示信号として液晶表示部
２０に表示信号を印加する。

【００２２】ここで、表示画像を１フィールド遅延させ
るフィールド遅延回路１４について考えてみる。この液
晶表示装置が水平方向６４０画素（×３（Ｒ、Ｇ、Ｂの
３色））、垂直方向４８０画素の解像度を持ち、６ビッ
ト（６４階調）の表示が可能であるとすると、通常の場
合はフィールド遅延回路１４には、 ６４０×３×４８０×６＝５５２９６００［ビット］ のメモリー容量が必要になり、少なくとも約５．５メガ
ビットの記憶容量を持つメモリーが必要となる。

【００２３】図３はノーマリホワイトモードの表示モー
ドを用いた一般的な液晶パネルの印加電圧対透過率特性
（Ｖ−Ｔ特性）を示し、図４は一般的な階調レベル（階
調レベルは黒＝０、白＝６３とした時の表示信号の明る
さを示すディジタル値）入力対透過率特性を示す。

【００２４】図４図示のように、一般的にディスプレイ
の階調表示特性は人間の目の視覚特性を考慮しており、
低い階調では透過率（明るさ）の変化が小さくなるよう
に設定し、高い階調では明るさの変化が大きくなるよう
に非線形な補正処理（γ補正）を行っている。図３と図
４から、大部分の階調を表している透過率は５０％以下
の部分であり、その透過率を得るためには２．５［Ｖ］
以上の信号電圧が用いられていることがわかる。つま
り、液晶表示装置の殆どの表示には、［従来の技術］の
項で説明したように印加電圧が大きく液晶パネルの応答
速度が比較的速い部分を用いているのが分かる。

【００２５】図５は立ち上がりの応答速度の例を、図６
は立ち下がりの応答速度の例を夫々示す。図５の例か
ら、立ち上がり（ノーマリホワイトモードの液晶パネル
の場合、印加電圧を０［Ｖ］に、または小さい電圧にす
る方向）では表示する画像が明るい（同図では到達階調
レベルが大きい）場合には応答速度が遅いが、低い階調
レベルでは動画に（１／６０［秒］）対しても十分な応
答速度が得られていることが分かる。特に、到達階調レ
ベルが２０以下では十分な応答速度であることが分か
る。また、図６の例から、立ち下がりでも、到達階調レ
ベルが低い階調レベルでは十分な応答速度が得られてい
ることが分かる。特に、到達レベルが０（真黒）の場合
はいずれのレベルからでも十分に高速であることが分か
る。

【００２６】以上から、動画像表示に対して十分な応答
速度が得られないのは表示画像が明るいときであり、時
間軸フィルターによる応答速度の高速化は表示画像が明
るい場合にのみ行うことでも十分な表示画像が得られる
ことが分かる。また、図５、図６のどちらの場合も、開
始レベルと到達レベルとが近接している場合（概ね５〜
１０レベル）にも応答速度は１／６０秒以下に達してい
ることがわかる。

【００２７】ここで、応答速度の高速化を表示画像が明
るい場合にのみ行うこととして、その時のビット割を考
えて見る。通常、表示信号の全階調レベルを補正しよう
とした場合は６ビットの情報が必要である。表示画像が
明るい場合のみの補正の場合には前述のように表示画像
の低階調レベルの部分では補正を行わなくても応答速度
の劣化の無い高品質な表示を行うことができる。つま
り、低階調な部分はある階調レベルで代表するよう粗い
ビット数で代表させて、補正の必要な部分については従
来通りのビット割り当てを行うことにより、粗く間引い
た分だけビット数の削減が可能である。

【００２８】図７は、前述の図５及び図６図示の例にお
いて、最も応答速度が遅くなる到達階調レベル（レベル
４０〜５０）での高速応答駆動用強調量（オーバードラ
イブレベル）の代表的な特性を示す。

【００２９】図７図示のように、変化前の階調レベル
（図７では開始レベルとしてある）は６４レベルある
が、オーバードライブするレベルは２０種類のレベル足
らずしかない。つまり、強調量は開始レベルが０であっ
ても５〜８であっても、一定の強調量である。従って、
図７図示の開始レベルに対する強調量の特性は２０レベ
ル程度の精度で表現できることになる。図７図示の例で
は強調量は２０種類のレベル足らずなので、４ビット
（１６レベル）の精度でほぼ強調量を表現できることに
なる。つまり、ビット削減後の必要ビット数は、 必要ビット数＝（ｌｏｇ（強調レベルの種類））／ｌｏ
ｇ２ の式で表される。なお、ここで少数点以下は四捨五入す
るのがよい。

【００３０】例えば、画像が変化した後の到達レベルが
５０であるとすると、変化前の開始レベルが０〜８のレ
ベルにおいては、強調量は＋１２レベルであり、強調量
にとっては変化前の開始レベルが０であっても８であっ
ても有意差はない。従って、０〜８の開始レベルを任意
のレベルに代表させて表現しても強調量の表現に問題は
生じない。つまり、開始レベル０〜８をまとめて「０」
と表現しても良いことになる。同様にして他の開始レベ
ルにおいても、あるレベルに数レベルを代表させて表現
することが可能である。

【００３１】但し、図７からわかる様に、開始レベルが
大きい（ノーマリホワイトモードの液晶パネルの場合は
明るい、即ち印加電圧が小さい）場合には、開始レベル
に対して強調量の変化が大きいので、開始レベルと強調
量との関係をより正確に表現するためには、これら開始
レベルが大きい領域に多くの精度、つまり割り当てるビ
ット数を多くする必要がある。

【００３２】図８は、図７図示の開始レベルと強調量と
の関係に対応する、６ビットデータを４ビットにビット
削減するための非線形量子化テーブルを示す。図８図示
の非線形量子化テーブルにより、６ビットの表示データ
を４ビットまでビット削減し、更に、図７図示の強調量
を正確に表現できる。従って、図１図示のような時間軸
フィルター回路１６で、高速応答駆動を行う場合は、１
フィールド遅延回路１４に入力する表示信号Ｌｉは、４
ビットまでにビット削減しても６ビットの表示信号Ｓｉ
そのままを１フィールド遅延回路１４に入力した場合と
同等な高速応答駆動特性を得ることができる。即ち、１
フィールド遅延回路１４に入力される表示信号を、図８
図示の非線形量子化テーブルに基づいて４ビットにビッ
ト削減して４ビットの表示信号Ｌｉとすることにより、
１フィールド遅延回路１４のメモリー容量を６ビットの
そのままのデータを遅延させる場合に比べて２／３に削
減可能なことがわかる。

【００３３】図９は１フィールド遅延回路の表示データ
が４ビットの場合の高速応答駆動用の表示信号強調量の
テーブルを示す。このテーブルは図８図示の非線形量子
化テーブルを用いて１フィールド遅延させる表示信号を
４ビットに非線形量子化した場合の強調量を示すデータ
テーブルである。図９において、到達レベルは現在の表
示データ、開始レベルは１フィールド前の表示データを
指している。図９図示のように、到達レベルも図８の非
線形量子化テーブルに従って強調量が割り当てられてい
る。例えば、開始レベルが０で到達レベルが４０の場合
には、図９の強調量テーブルより「６」の強調量が得ら
れ、高速応答駆動用の表示信号は４６となる。また、図
９から分かる様に、階調が低い、つまりノーマリホワイ
トモードの液晶パネルの場合で印加電圧が大きい場合に
は、テーブルのビット割当が少なくなっている。図９図
示の例では、全体の強調量テーブルは、 １６（開始レベル）×１６（到達レベル）＝２５６ の２５６種類の強調量データを表している。しかし、そ
の中で６４階調の中の「黒」側の半分の階調（０〜３
１）の階調レベルに割り当てられている種類は、僅か１
６種類にしかすぎない。つまり、強調量を表す全データ
の１５／１６が「白」側の表示信号に対して割り当てら
れている。

【００３４】以上のような非線形量子化を行った場合に
は量子化誤差が問題になってくる。その量子化誤差の影
響は、例えば応答速度の改善を行う必要の無いときにも
強調信号を与えてしまい、静止画においても高速応答駆
動を行ってしまうという問題を引き起こす。即ち、高速
応答駆動の処理は変化した画像に対して“より明るく”
または“より暗く”なる様に表示信号を強調する信号処
理であるから、静止画に対して高速応答駆動を行った場
合には、常に“より明るく”または“より暗く”なる様
な信号処理が行われることとなる。これは、表示画像の
階調レベル（表示画像の明るさ）が変化してしまう、と
いう画質劣化を発生させる。このような画質劣化は、非
線形量子化を行う際に正しく量子化を行わなかったか、
または非線形量子化する際のビット数が不足しているこ
とに起因している。

【００３５】図９図示の非線形量子化では６ビットの表
示データの０〜８までが４ビット非線形量子化データの
０に量子化され、６ビット表示データの９〜１６までが
４ビット非線形量子化データの１に量子化される。つま
り、図９図示の非線形量子化テーブルの例では、ある量
子化の閾値以上で、且つ次の量子化の閾値未満の６ビッ
トデータは、その下位の量子化閾値に丸められると考え
てよい。また、到達レベルは、開始レベルとは逆の関係
になり、ある量子化の閾値以上で、且つ次の量子化の閾
値未満の６ビットデータは、その上位の量子化閾値に丸
められると考えてよい。

【００３６】例えば、４ビットに非線形量子化された表
示データが４の場合は、本来の６ビット表示データは３
４以上４０以下のいずれかのレベルであるが、開始レベ
ル（１フィールド前の表示信号）としては３４として扱
われる。また、到達レベルが４０の場合には３５以上４
１以下として到達レベル４１の強調量が適用される。従
って、開始レベル（１フィールド前の表示信号）が４０
で到達レベル（現在の表示信号）が４０だとすると、図
９図示の強調量データテーブルでは開始レベルは３４と
して扱われ、到達レベルは４１として扱われるため、結
果として静止画でも画像の変化「有り」として認識され
てしまう場合が発生する。このような場合に、強調量デ
ータテーブルのこのような領域、つまり対角線上の配列
よりも１つ上の領域に０以外の強調量が存在した場合に
は、前述の様な静止画の場合の画質劣化が生じてしま
う。

【００３７】図９の強調量データテーブルでは、そのよ
うなことは発生しておらず、静止画での画質劣化も発生
しないということがわかる。つまり、図５図示の立ち上
がり応答特性と図６図示の立ち下がり応答特性で示した
ように、隣接する階調レベルでの応答速度は１／６０秒
以下になっており、それらの階調間では高速応答駆動の
ための強調信号は必要としない。よって、非線形量子化
でビット数を削減する場合には、これら近接階調間での
強調信号を必要としない領域も表現できるビット数以上
に設定する必要がある。

【００３８】図１０は、前述の手法、つまり開始レベル
対高速応答駆動用強調量をより正確に表す手法を用い
て、６ビットの表示信号を３ビットに非線形量子化した
場合の高速応答駆動用の強調量データテーブルを示す。

【００３９】図１０図示の例では、上記のように強調量
データテーブルの強調量配列の対角線上の配列の１つ上
の要素に０以外の強調データを持っているため、静止画
での画質が劣化してしまう。そのような場合、静止画の
画質を劣化させているのが、強調量データテーブルの強
調量配列の対角線上の配列の１つ上の要素であるから、
その要素を０にすればよい。

【００４０】図１１は静止画用の補正を施した３ビット
の非線形量子化に対応した高速応答駆動用強調量データ
テーブルを示す。図１１図示の強調量データテーブルを
用いることにより、静止画での画質劣化を防止すること
ができる。但し、図１１のようにして作成した強調量デ
ータテーブルは本来行うべき強調部分を０としているた
め、図９図示の様な強調量データテーブルを用いた場合
に比べて、若干の高速応答駆動特性に不足があるが、１
フィールド遅延回路の回路規模を大きく削減したい場合
には有効な方法である。

【００４１】以上のような高速応答駆動のための非線形
量子化による表示信号のビット数の削減により、フィー
ルド遅延のためのメモリーの削減量は、表示信号のビッ
ト数１ビット当たり約０．９メガ・ビットのメモリー削
減となり、その分の実装面積の小型化と消費電力の低減
が可能となる。

【００４２】通常、このようなビットの削減操作は、あ
らかじめＲＯＭに（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒ
ｙ）記憶しておき、そのＲＯＭへ入力信号を入力してビ
ットの削減操作を行う。つまり、図１図示のビット数削
減回路１２はＲＯＭにより実現されるのが一般的であ
る。この時のＲＯＭの容量を算出してみると、ビット削
減が無い場合、 ビット削減ＲＯＭ容量＝出力ビット数×入力階調数×Ｒ
ＧＢ＝６×６４×３＝１１５２［ビット］ であるが、このＲＯＭも出力ビット数を１ビット削減す
ることにより、１９２ビットの削減が可能となる。

【００４３】更に、図１図示の時間軸フィルター回路１
６もＲＯＭにより実現されるのが一般的である。このＲ
ＯＭの容量を算出してみると、ビット削減が無い場合、 フィルターＲＯＭ容量 ＝出力ビット数×ＲＧＢ×２^{( + )} ＝６×３×２⁽⁶⁺⁶⁾＝７３７２８［ビット］ となり、約７４ｋビットのＲＯＭが必要であるが、この
ＲＯＭも表示信号（遅延信号）のビット数を１ビット削
減することにより、ＲＯＭ容量の１／２が削減可能とな
る。

【００４４】また、信号線駆動用ＩＣの液晶γ補正や液
晶パネルの電圧−透過率特性などにより削減可能なビッ
ト数が変わってくるが、その場合も同様に、液晶に印加
する電圧が大きい階調の時には任意のある階調にまとめ
て少ないビット数で表現し、液晶に印加する電圧が小さ
い階調の時には本来の階調数またはまとめる階調幅を小
さくしたビット数で表現して階調を削減することによ
り、フレームメモリーのビット数の削減が可能である。

【００４５】更に、本発明は時間軸方向の信号処理を行
うための表示信号の保持または遅延させる手段のメモリ
ー容量を削減するものであり、使用する液晶パネルの材
料や、種類、駆動方法で制限されるものでない。

【００４６】図１２は図１図示の液晶表示装置を応用し
た一例である、アクティブブマトリックス型の液晶表示
装置の要部の構成を示し、ここで、図１図示の構成に従
って入力画像信号の処理機構が形成される。

【００４７】液晶表示部、即ち液晶パネル３２には信号
線３３ｉ（「ｉ」は正の整数）及びゲート線３５ｉの交
点に対応するように、複数の画素Ｐｉがマトリックス状
に配列される（図１２では便宜上１画素のみを示す）。
液晶表示部３２はカラー表示用に構成され、色フィルタ
により各画素が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）を表示
する画素として形成され、２次元的に配列（例えば、横
ストライプ配列）される。

【００４８】各画素にはスイッチ素子ＳＷｉであるＴＦ
Ｔ（Thin Film Transistor）が配設され、ＴＦＴのソー
ス／ドレインに各画素の画素電極ＰＥｉと信号線３３ｉ
とが接続され、ＴＦＴのゲートにゲート線３５ｉが接続
される。液晶表示部３２の周辺において信号線３３ｉは
信号線ドライバ３４に接続され、ゲート線３５ｉはゲー
ト線ドライバ３６に接続される。信号線ドライバ３４及
びゲート線ドライバ３６は信号処理回路３８に接続さ
れ、ここから所定の信号を供給される。信号処理回路３
８は、図１図示の回路１２〜１８を内蔵し、従って、信
号線ドライバ３４は図１図示の極性反転回路１８から信
号を供給される。

【００４９】

【発明の効果】本発明においては、時間軸方向の信号処
理を行うための保持／遅延手段へ入力する表示信号の階
調数を、表示部に表示する階調数よりも少ない階調数と
する削減手段を具備する。これにより、保持／遅延手段
が必要とするメモリー容量を削減して実装面積を減少さ
せ、装置の大型化や消費電力の増大を抑制し、更に、装
置の高価格化を抑えた表示装置を実現することが可能と
なる。

【００５０】また、削減手段は、表示パネルの電圧−透
過率特性や信号線駆動用ＩＣ信号出力特性を考慮し、所
定の法則に基づいて、メモリー容量を削減する。これに
より、ダイナミックレンジを狭めたり階調表示の直線性
を低下させることなく、高品質な画像を表示可能な表示
装置を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す
ブロック図。

【図２】図１図示の液晶表示装置で高速応答駆動処理を
行う場合の信号波形を、従来の信号波形と比較して示す
図。

【図３】ノーマリホワイトモードの一般的な液晶パネル
の印加電圧対透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）を示す図。

【図４】一般的な階調入力対透過率特性を示す。

【図５】液晶パネルの立ち上がりの応答速度の例を示す
図。

【図６】液晶パネルの立ち下がりの応答速度の例を示す
図。

【図７】図５及び図６図示の例において、最も応答速度
が遅くなる到達階調レベルでの高速応答駆動用強調量の
代表的な特性を示す図。

【図８】図７図示の開始レベルと強調量との関係に対応
する、６ビットデータを４ビットにビット削減するため
の非線形量子化テーブルを示す図。

【図９】１フィールド遅延回路の表示データが４ビット
の場合の高速応答駆動用の表示信号強調量のテーブルを
示す図。

【図１０】開始レベル対高速応答駆動用強調量をより正
確に表す手法を用いて、６ビットの表示信号を３ビット
に非線形量子化した場合の高速応答駆動用の強調量デー
タテーブルを示す図。

【図１１】静止画用の補正を施した３ビットの非線形量
子化に対応した高速応答駆動用強調量データテーブルを
示す図。

【図１２】図１図示の液晶表示装置を応用した、アクテ
ィブブマトリックス型の液晶表示装置の要部の構成を示
す図。

【符号の説明】

１２…ビット数削減回路、１４…フィールド遅延回路、
１６…時間軸フィルター回路、１８…極性反転回路、２
０…液晶表示部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示信号を保持または遅延させる保持／遅
   延手段と、前記保持／遅延手段により遅延させた表示信
   号を用いて信号処理を行う信号処理手段と、前記信号処
   理手段から供給される信号に従って画像を表示する表示
   部と、を有する表示装置において、 前記保持／遅延手段へ入力する表示信号の階調数を、前
   記表示部に表示する階調数よりも少ない階調数とする削
   減手段を具備することを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】前記削減手段が、前記信号処理手段による
   信号処理効果が前記表示部に表示される画像に与える影
   響が少ない階調を削減することを特徴とする請求項１に
   記載の表示装置。
3. 【請求項３】前記削減手段が、前記表示部の液晶に印加
   する電圧が大きい階調の時には任意のある階調にまとめ
   て少ないビット数で表現し、前記表示部の液晶に印加す
   る電圧が小さい階調の時には本来の階調数またはまとめ
   る階調幅を小さくしたビット数で表現して階調を削減す
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装
   置。