JP2008268421A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体画像表示又は方向別２画像表示可能な表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device capable of displaying a stereoscopic image or displaying two images according to directions.
液晶表示部の全面を照らすように、交互に点滅する２つの光源と、光源の点滅に同期して左右の視差画像データを交互に表示する液晶表示部と、上記右目用画像データおよび左目用画像データを蓄積するメモリとを備え、右目用画像データおよび左目用画像データのどちらか一方を最新入力画像データとし、他方を１フィールド前に表示されていた直前画像データとし、最新入力画像データの階調値の補償処理に直前画像データを用いる立体画像表示装置が開示されている。この立体画像表示装置においては、最新入力画像データの階調値の補償処理のために階調変換用テーブルが作成されている。階調変換用テーブルは、直前画像データから最新入力画像データへの変化を強調したものを最新フレームの画像表示用の階調電圧とするもので、液晶表示パネルのそれぞれのゲートラインにおいて、データの書き込み時刻から光源の点灯時刻までの時間に合わせて印加電圧を変えるように作成している。この階調変換用テーブルを用いて最新フレームの画像表示用の階調電圧を液晶表示パネルに印加することにより、階調変化に対する液晶の応答速度を加速することができ応答の遅れを補償することができる。また、階調変換用テーブルはゲートライン毎に対応して作成されているので、ゲートライン毎に階調値を補償するため、ゲートスキャン方向での輝度ムラの発生を防止することができ、画像劣化が防止できる（例えば特許文献１参照）。 Two light sources that alternately blink so as to illuminate the entire surface of the liquid crystal display unit, a liquid crystal display unit that alternately displays left and right parallax image data in synchronization with the blinking of the light source, and the image data for the right eye and the image for the left eye A memory for storing data, wherein either the right-eye image data or the left-eye image data is the latest input image data, the other is the immediately preceding image data displayed one field before, and the latest input image data A stereoscopic image display apparatus that uses immediately preceding image data for tone compensation processing is disclosed. In this stereoscopic image display device, a gradation conversion table is created for the compensation process of the gradation value of the latest input image data. The gradation conversion table emphasizes the change from the previous image data to the latest input image data as the gradation voltage for the image display of the latest frame. The applied voltage is changed according to the time from the writing time to the lighting time of the light source. Applying the gradation voltage for image display of the latest frame to the liquid crystal display panel using this gradation conversion table, the response speed of the liquid crystal to the gradation change can be accelerated, and the response delay is compensated. Can do. In addition, since the gradation conversion table is created corresponding to each gate line, the gradation value is compensated for each gate line, so that it is possible to prevent the occurrence of uneven brightness in the gate scan direction. Deterioration can be prevented (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１の立体画像表示装置は、最新入力画像データが左目用画像であり、直前画像データが右目用画像（又は直前画像データが左目用画像、最新入力画像データが右目用画像）である場合に作成された１つの階調変換用テーブルを用いて、右目用画像から左目用画像に変化する場合、および左目用画像から右目用画像に変化する場合のどちらの場合にも、同じ階調変化に対して同じ補正電圧を印加する階調補正が行われていた。
In the stereoscopic image display device of
時分割方式の立体画像表示装置においては、交互に点滅し液晶パネル後方から左右の異なる方向を照射する２つの光源において、正面より左方向を照射する光源の点灯時は視差画像の左目用画像が表示され、正面より右方向を照射する光源の点灯時は視差画像の右目用画像が表示されて立体表示を行う。
この時、左方向への出射光と右方向への出射光の光量は、光源として用いられる照明装置の構造上の対称性や導光板の両側に配設されるＬＥＤ（発光ダイオード）の輝度差などの条件によって異なる場合がある。また、液晶パネル自体も視野角異方性を有する場合があり、液晶パネルに正対したときの左目方向と右目方向でＶ−Ｔ特性（電圧−透過率特性）が異なり、ひいては階調−輝度特性が異なることがある。
そのため、左目用画像表示時および右目用画像表示時で、同じ階調変換用テーブルを用いて、同じ階調変化に対して同じ補正電圧を印加しても効果は同じとはならず、片側だけ、又は両側にゴーストや二重像が見えて良好な立体視ができなくなるという課題があった。
また、特許文献１に示す立体画像表示装置において、左目用画像と右目用画像の代わりに全く異なる２画像を表示すれば、方向別２画像表示装置に適用できる。この場合も、光源又は液晶パネルに上記のような方向による違いがあると、一方の画像を表示している時に他方の表示が重なって見えてしまうという課題があった。
In a time-division stereoscopic image display device, in two light sources that alternately flash and illuminate different directions on the left and right from the back of the liquid crystal panel, the left-eye image of the parallax image is displayed when the light source that illuminates the left direction from the front is turned on When the light source that illuminates the right direction from the front is turned on, the right-eye image of the parallax image is displayed and stereoscopic display is performed.
At this time, the light quantity of the outgoing light to the left and the outgoing light to the right is the difference in luminance between the LEDs (light emitting diodes) arranged on both sides of the light guide plate and the structural symmetry of the illumination device used as the light source. It may vary depending on the conditions. In addition, the liquid crystal panel itself may have viewing angle anisotropy, and the VT characteristics (voltage-transmittance characteristics) are different between the left eye direction and the right eye direction when facing the liquid crystal panel. Characteristics may vary.
Therefore, even when the left eye image display and right eye image display are performed using the same gradation conversion table and the same correction voltage is applied to the same gradation change, the effect is not the same. Alternatively, there is a problem that a ghost or a double image can be seen on both sides and good stereoscopic viewing cannot be performed.
Further, in the stereoscopic image display device disclosed in
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、良好な画像を表示することが可能な表示装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to obtain a display device capable of displaying a good image.
本発明に係る表示装置は、液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルに画像信号を書き込む駆動部と、交互に点滅して上記液晶表示パネルを照射する第１、第２の光源を有する照明装置と、上記第１の光源の点灯時に上記液晶表示パネルに第１の画像を表示させ、上記第２の光源の点灯時に上記液晶表示パネルに第２の画像を表示させる画像信号を、上記駆動部に出力する画像処理部とを備え、上記画像処理部は、上記第１の画像データと上記第２の画像データとが交互に供給され、上記第１の画像データおよび上記第２の画像データの一方の画像データを１フレーム期間蓄積して直前画像データとし、上記一方の画像データの次に供給される他方の画像データを最新入力画像データとして、上記直前画像データと上記最新入力画像データに対応させて上記駆動部に出力する信号データを格納した変換用テーブルを用いて、上記直前画像データと上記最新入力画像データとから、上記液晶表示パネルに出力するデータを補償処理する表示装置において、上記変換用テーブルが、上記最新入力画像データが上記第１の画像データであり上記直前画像データが上記第２の画像データである場合に用いる第１の変換用テーブルと、上記最新入力画像データが上記第２の画像データであり上記直前画像データが上記第１の画像データである場合に用いる第２の変換用テーブルとを有するものである。 A display device according to the present invention includes a liquid crystal display panel, a drive unit that writes an image signal to the liquid crystal display panel, and an illumination device that includes first and second light sources that alternately flash to illuminate the liquid crystal display panel. An image signal for causing the liquid crystal display panel to display a first image when the first light source is turned on and to display a second image on the liquid crystal display panel when the second light source is turned on is supplied to the driving unit. An image processing unit for outputting, wherein the image processing unit is supplied with the first image data and the second image data alternately, and one of the first image data and the second image data. The image data is stored for one frame period as the previous image data, and the other image data supplied next to the one image data is used as the latest input image data, and the previous image data and the latest input image data are paired. In the display device for compensating the data output to the liquid crystal display panel from the previous image data and the latest input image data, using the conversion table storing the signal data to be output to the driving unit. The conversion table includes a first conversion table used when the latest input image data is the first image data and the immediately preceding image data is the second image data, and the latest input image data is the above And a second conversion table used when the immediately preceding image data is the first image data.
画像処理部において、第１の変換用テーブルを、最新入力画像データが第１の画像データであり、直前画像データが第２の画像データである場合に用い、第２の変換用テーブルを、最新入力画像データが第２の画像データであり、直前画像データが第１の画像データである場合に用いて、液晶表示パネルに出力するデータを補償するので、照明装置や液晶パネルに異方性があっても画像データを最適に補正することができ、ゴーストや二重像が防止され、良好な画像が表示される。 In the image processing unit, the first conversion table is used when the latest input image data is the first image data and the immediately preceding image data is the second image data. When the input image data is the second image data and the immediately preceding image data is the first image data, the data to be output to the liquid crystal display panel is compensated. Even in this case, the image data can be optimally corrected, ghosts and double images are prevented, and a good image is displayed.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の表示装置の構成図であり、立体画像表示装置の例である。
本実施の形態の表示装置は、液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１に信号を書き込む駆動部４と、液晶表示パネル１を照明する照明装置２と、左目用の画像データと右目用の画像データが交互に供給され、それを用いて駆動部４に画像信号を出力する画像処理部３とを備えている。照明装置２は、ＬＥＤなどの２つの光源２１ａ、２１ｂが導光板２２の左右に配置され、２つの光源は、点灯回路２３を用いて交互に点滅して液晶パネル１を異なる方向に照射する。
液晶表示パネル１には、画素がマトリックス状に配列され、図１には示していないが、各画素に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）などのスイッチング素子が接続されている。駆動部４は、液晶表示パネル１の各ラインのＴＦＴのゲート電極にゲート配線を介して接続したゲートドライバ１２と、ゲートドライバ１２にタイミング信号を送る制御回路１３とを有する垂直駆動回路と、制御回路１３からタイミング信号を受信して駆動するソースドライバ１４を有する水平駆動回路とを備え、上記垂直駆動回路により外部から供給される同期信号５１に基づいて、各ＴＦＴをラインごとに駆動しながら一画面の走査を行い、上記水平駆動回路により、垂直駆動回路によって選択されたラインの画素に信号を書き込む。
立体画像表示装置においては、照明装置２の第１、第２の２つの光源を交互に点滅させて液晶表示パネル１を正面に対して左右方向に照射し、交互に点滅する２つの光源２１ａ、２１ｂに同期して、画像処理部３により決定された出力に基づいて駆動部４により、第１の光源２１ａの点灯時には液晶表示パネル１に第１の画像として右目用の画像を、上記第２の光源２１ｂの点灯時には第２の画像として左目用の画像を液晶表示パネル１に表示する。
FIG. 1 is a configuration diagram of a display device according to
The display device of the present embodiment includes a liquid
In the liquid
In the stereoscopic image display device, the first and second light sources of the
図８は、図１に示す時分割方式の立体画像表示装置で表示される視差画像における階調変化を説明する図である。立体画像表示装置では、左右の視差画像データを交互に表示して立体表示を行い、フリッカの発生を防ぐために、例えば左右の画像をそれぞれ毎秒４０回以上の高速レートで表示する。
図８に示すように、同一の表示対象が、左目用画像７１と右目用画像７２として、左右の目の視差量だけ水平にずれた位置に表示される。１つの対象物の視差画像が表示される時、領域Ａの部分では左右の画像で階調に変化は無いが、表示対象の物体と背景７３の境界近傍である領域Ｂ又は領域Ｃでは階調が変化する。背景７３と対象物がそれぞれ任意の階調でべた塗りされている場合、領域Ｂと領域Ｃの階調変化は同じであるが、左目用画像データと右目用画像データに同じ補償処理を施しても、領域Ｂと領域Ｃが同じ階調に到達しないことがある。その理由について以下に考察する。
FIG. 8 is a diagram for explaining a gradation change in a parallax image displayed by the time-division stereoscopic image display device shown in FIG. In the stereoscopic image display device, left and right parallax image data are alternately displayed to perform stereoscopic display, and in order to prevent flickering, for example, the left and right images are displayed at a high rate of 40 times or more per second.
As shown in FIG. 8, the same display target is displayed as a left-
図９は、立体画像表示装置に用いられる照明装置２における、正面に対して左右の方向における輝度の分布を示す特性図であり、横軸は角度、縦軸は光量を任意単位で示す。図に示すように、左方向への出射光９１と右方向への出射光９２の光量は正確に同じではない。これは、照明装置２の２つの光源２１ａ、２１ｂを正確に構造的に左右対称に配置するのが困難であり、また、光源として用いられるＬＥＤ（発光ダイオード）の輝度などの条件が正確に同じになることが困難であるからである。また、図１０は立体画像表示装置に用いられる液晶表示パネル１における左目方向４１と右目方向４２の２方向での電圧（Ｖ）と透過率（Ｔ）の関係を示す特性図である。図１０に示すように、液晶表示パネル１自体が視野角異方性を有すると、液晶表示パネル１に正対したときの左目方向と右目方向でのＶ−Ｔ特性が異なり、ひいては階調−輝度特性が異なる。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing the luminance distribution in the left-right direction with respect to the front surface in the
従来は、最新入力画像データが左目用画像であり、１フィールド前に表示されていた直前画像データが右目用画像（又は直前画像データが左目用画像、最新入力画像データが右目用画像）である場合に作成した１つの変換用テーブルを用いて、右目用画像から左目用画像に変化する場合および逆に左目用画像から右目用画像に変化する場合のどちらにも同じように補償処理を施していた。
しかし、実際は図９、１０に示すように照明装置２の光源又は液晶に異方性があり、上記補償処理はこれに対応していないので左目用画像表示時と右目用画像表示時に同じ階調変化に対して同じ補正電圧を印加しても効果は同じにならず、領域Ｂと領域Ｃが同じ階調に到達しないのである。これにより、片側だけ、又は両側にゴーストや二重像が見えて良好な立体視ができなくなるのである。
Conventionally, the latest input image data is the left-eye image, and the immediately preceding image data displayed one field before is the right-eye image (or the immediately preceding image data is the left-eye image and the latest input image data is the right-eye image). Compensation processing is performed in the same way both when changing from a right-eye image to a left-eye image and vice versa. It was.
However, as shown in FIGS. 9 and 10, since the light source or the liquid crystal of the
そこで、本実施の形態では、画像処理部３において、予め、右目用画像から左目用画像に変化する場合と、逆に左目用画像から右目用画像に変化する場合の各々に対応して、最新入力画像データの階調値と直前画像データの階調値に対応させて出力データを格納した第１、第２の変換用テーブルを作成し、各変換用テーブルを用いて最新入力画像データが左目用画像データである場合と最新入力画像データが右目用画像データである場合に、階調値の補償処理を行い画像信号として駆動部４に出力するようにした。
本実施の形態の表示装置に係る画像処理部３は、フレームメモリ３１、パラメータメモリ３２および演算器３３を備え、フレームメモリ３１は、交互に供給される右目用画像データ（第１の画像データ）および左目用画像データ（第２の画像データ）のどちらか一方を１フレーム期間蓄積して直前画像データとする。
Therefore, in the present embodiment, the
The
パラメータメモリ３２は第１および第２の２つ変換用テーブルを有し、左右の視差画像の階調変化を補償する処理に用いる。第１の変換用テーブルは、最新入力画像データが左目用画像データ、直前画像データが右目用画像データである場合、第２の変換用テーブルは、最新入力画像データが右目用画像データ、直前画像データが左目用画像データである場合に、各々直前画像データの階調値および最新入力画像データの階調値に対応させて出力データを格納したものである。
図２は、本実施の形態に係わる画像処理部３のパラメータメモリ３２における変換用テーブルの例で、（ａ）は第１のテーブルＴ１、（ｂ）は第２のテーブルＴ２である。第１の変換用テーブル（Ｔ１）においては、直前画像データ（右目用画像データ）ｉｄが行に、最新フレームで表示するべき最新入力画像データ（左目用画像データ）ｊｄが列に、行と列との交点には、実際に画像信号として駆動部４に出力される出力データｏｄ１がそれぞれ透過率を２５６段階の階調として蓄積され、第２の変換用テーブル（Ｔ２）においては、直前フレームの直前画像データ（左目用画像データ）ｉｄが行に、最新フレームで表示するべき最新入力画像データ（右目用画像データ）ｊｄが列に、行と列との交点には、実際に画像信号として駆動部４に出力される出力データｏｄ２がそれぞれ透過率を２５６段階の階調として蓄積されている。上記変換用テーブルの出力データｏｄ１、ｏｄ２は１フレーム期間後に液晶が所望の透過率となるために、直前フレームの透過率から最新フレームの透過率に１フレーム内で変化するのに必要な電圧である。
例えば、直前画像データの階調が“６４”であり、最新入力画像データの階調が“１２８”である場合、両者の間の差を大きくするよう、階調“１２８”よりも大きい値、例えば階調“１４４”を出力データとする。階調“１４４”に対応した電圧が液晶に印加され、液晶の応答が加速されるため、１フレーム期間経過後に所望の階調“１２８”の表示を得ることができる。
The
FIG. 2 is an example of a conversion table in the
For example, when the gradation of the previous image data is “64” and the gradation of the latest input image data is “128”, a value larger than the gradation “128” is set so as to increase the difference between the two. For example, the gradation “144” is output data. Since a voltage corresponding to the gradation “144” is applied to the liquid crystal and the response of the liquid crystal is accelerated, a desired gradation “128” can be displayed after one frame period.
画像処理部３において、信号源５からの最新入力画像データｊｄが、演算器３３およびフレームメモリ３１へと供給される。フレームメモリ３１は最新入力画像データｊｄを記憶し、記憶した最新入力画像データは、１フレーム期間経過後に直前画像データｉｄとして読み出される。演算器３３は読み出した直前画像データｉｄおよび最新入力画像データｊｄを、パラメータメモリ３２の変換用テーブルの行および列に適用し、交点にある出力データｏｄを画像信号として出力する。
In the
変換用テーブルの作成方法について説明する。
立体画像表示装置の液晶パネルに、図８のような立体画像を表示する場合を例として、右目用画像７２から左目用画像７１に階調変化するときに補償処理に用いる変換用テーブルの作成方法を説明する。なお、背景に対して対象物の階調の方が高い（明るい）ものとする。
図８において、左斜め方向、正確には液晶パネルに正対したときに左目がある位置から画像を観察すると、画像データに最適な補償処理がなされていれば左目用画像だけが観察され、対象物は領域Ａも領域Ｂも均一な階調で見えるはずである。しかし、背景から対象物への階調変化を強調するように出力データとして設定された階調値が最適値より小さければ、輝度が十分上がらず領域Ｂは領域Ａに比べて暗くなるし、最適値より大きければ、輝度が上がりすぎて領域Ｂは領域Ａより明るく見えることになる。このような観察結果に基づいて、領域Ｂの輝度が領域Ａと均一になるような補償処理用の階調値を調整して最適値を求める。変換用テーブルにおいて、このときの背景の階調値に対応する行と対象物の階調値に対応する列の交点に、上記のようにして求めた補償処理用の最適階調値を配置する。他の階調間についても同様に補償処理用の最適階調値を求めてテーブルを埋める。
ただし、当然ながら２５６階調×２５６階調のすべての組み合わせについて実施する必要はなく、複数の任意の階調を選択してテーブルを埋め、残りは例えば線形補完することによってテーブルを完成する。
ここで作成したものは右目用画像７２から左目用画像７１に階調変化するときに補償処理に用いる変換用テーブル（第１の変換用テーブルＴ１）であるが、同様の手順を繰り返して右目用画像の補償処理に用いる変換用テーブル（第２の変換用テーブルＴ２）も作成することができる。
A method for creating the conversion table will be described.
A method for creating a conversion table used for compensation processing when the gradation changes from the right-
In FIG. 8, when the image is observed from the left oblique direction, more precisely, from the position where the left eye is located when facing the liquid crystal panel, only the image for the left eye is observed if the optimal compensation processing is performed on the image data. The object should be visible in a uniform gradation in both area A and area B. However, if the gradation value set as the output data so as to emphasize the gradation change from the background to the object is smaller than the optimum value, the brightness is not sufficiently increased and the area B becomes darker than the area A, and the optimum If it is larger than the value, the luminance is too high and the region B looks brighter than the region A. Based on such an observation result, an optimum value is obtained by adjusting the gradation value for compensation processing so that the luminance of the region B becomes uniform with the region A. In the conversion table, the optimum gradation value for compensation processing obtained as described above is arranged at the intersection of the row corresponding to the background gradation value at this time and the column corresponding to the gradation value of the object. . Similarly, for other gradations, the optimum gradation value for compensation processing is obtained and the table is filled.
However, as a matter of course, it is not necessary to implement all combinations of 256 gradations × 256 gradations, and a table is completed by selecting a plurality of arbitrary gradations and filling the table, for example, by linear interpolation.
The table created here is a conversion table (first conversion table T1) used for compensation processing when the gradation changes from the right-
なお、信号源５からの画像信号には、左右の視差画像データとともに左目用画像か右目用画像かを識別する信号が同時に供給され、この信号に従って、フレームごとに２つの変換用テーブルのうち左目用画像データの補償処理に用いられる変換用テーブルか右目用画像データの補償処理に用いられる変換用テーブルかを選択して用いる。
上記のように、本実施の形態においては、右目用画像から左目用画像に変化する時には第１の変換用テーブル、左目用画像から右目用画像に変化する時には第２の変換用テーブルを用いて変化に対応して補正するので、図８に示す立体画像を表示する時に、左目用画像にも右目用画像にも二重像やゴーストの発生が防止され良好な立体画像が観察されるという効果がある。
The image signal from the signal source 5 is simultaneously supplied with a signal for identifying the left-eye image or the right-eye image together with the left and right parallax image data, and according to this signal, the left eye of the two conversion tables for each frame. The conversion table used for the compensation process for the image data for use or the conversion table used for the compensation process for the image data for the right eye is selected and used.
As described above, in the present embodiment, the first conversion table is used when changing from the right-eye image to the left-eye image, and the second conversion table is used when changing from the left-eye image to the right-eye image. Since the correction is made in accordance with the change, when the stereoscopic image shown in FIG. 8 is displayed, a double image and a ghost are prevented from being generated in both the left eye image and the right eye image, and a good stereoscopic image is observed. There is.
また、本実施の形態では、１つのパラメータメモリ３２が第１および第２の２つ変換用テーブルを有する場合について説明したが、パラメータメモリ３２を２つ備え、一方のパラメータメモリ３２が第１の変換用テーブル、他方のパラメータメモリ３２が第２の変換用テーブルを有する場合も同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the case where one
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２の表示装置の構成図であり、方向別２画像表示装置であり、図１に示す実施の形態１の表示装置において、照明装置２の２つの光源２１ａ、２１ｂが導光板２２の上下に配置されている他は実施の形態１と略同様である。
本実施の形態に係わる照明装置２においては、照明装置２の第１、第２の２つの光源２１ａ、２１ｂを交互に点滅させて液晶表示パネル１を比較的上方向と下方向に照射し、交互に点滅する２つの光源２１ａ、２１ｂに同期して、画像処理部３により決定された出力に基づいて駆動部４により、第１の光源２１ａの点灯時には液晶表示パネル１に第１の画像として液晶表示パネル１に正対した状態で比較的上方向から観察される上方向観察用画像、第２の画像として液晶表示パネル１に正対した状態で、上記上方向観察用画像より下方向から観察される下方向観察用画像を液晶表示パネル１に表示する。
上記のように、本実施の形態では、実施の形態１においては２つの光源を液晶表示パネル１の左右に配置して、液晶表示パネル１に正対した状態で、画像を横方向に振り分けて表示しているのに対して、２つの光源２１ａ、２１ｂを液晶表示パネル１の上下に配置し、液晶表示パネル１に上下方向に離れて光を出射して、画像を液晶表示パネル１の縦方向に振り分けて表示している。
本実施の形態において、画像を液晶表示パネル１の縦方向に振り分けて表示するのは、人間の左右の目が水平に並んでいるため、方向別２画像表示装置の場合、異なる２画像を液晶表示パネル１の横方向に振り分けて表示するより、液晶表示パネル１の縦方向に振り分けて表示する方が２つの画像の分離が良好となるからである。
したがって、図１のように２つの光源２１ａ、２１ｂを液晶表示パネル１の左右に配置して異なる２つの画像を横方向に振り分けて表示しても、若干の画像品位の劣化はあるものの特に問題はない。
FIG. 3 is a configuration diagram of the display device according to the second embodiment of the present invention, which is a two-image display device according to direction. In the display device according to the first embodiment shown in FIG. 1, two light sources 21a of the
In the
As described above, in the present embodiment, in the first embodiment, the two light sources are arranged on the left and right sides of the liquid
In the present embodiment, the images are sorted and displayed in the vertical direction of the liquid
Therefore, even if the two light sources 21a and 21b are arranged on the left and right sides of the liquid
本実施の形態に係わる画像処理部３は、フレームメモリ３１、パラメータメモリ３２および演算器３３を備え、本実施の形態に係わる画像処理部３は、第１の画像データとして上方向観察用画像データを、第２の画像データとして下方向観察用画像データを用いる他は実施の形態１の画像処理部３と基本的には同様である。
フレームメモリ３１は、交互に供給される上方向観察用画像データ（第１の画像データ）および下方向観察用画像データ（第２の画像データ）のどちらか一方を１フレーム期間蓄積して直前画像データとする。
パラメータメモリ３２は、第１、第２の２つ変換用テーブルを有し、上下方向観察用画像の階調変化を補償する処理に用いる。第１の変換用テーブルは、最新入力画像データが下方向観察用画像データであり、直前画像データが上方向観察用画像データである場合に用い、第２の変換用テーブルは、最新入力画像データが上方向観察用画像データであり、直前画像データが下方向観察用画像データである場合に用いる他は実施の形態１の変換用テーブルと同様で、直前画像データの階調値および最新入力画像データの階調値に対応させて出力データを格納したものである。
なお、本実施の形態における２つの変換用テーブルは、実施の形態１と同様にして作成するが、最適階調値を求めるための観察は、液晶表示パネル１の上方向および下方向観察用の画像を用いる。本実施の形態においては、画像処理部３において、信号源５からの最新フレーム画像信号が、演算器３３およびフレームメモリ３１へと供給され、実施の形態１と同様にして画像信号を出力する。
なお、信号源５からの画像信号には、上下方向観察用画像データとともに上方向観察用画像か下方向観察用画像かを識別する信号が同時に供給され、この信号に従って、フレームごとに２つの変換用テーブルのうち上方向観察用画像データの補償処理に用いられるテーブルか下方向観察用画像データの補償処理に用いられるテーブルかを選択して用いる。
本実施の形態の方向別２画像表示装置を用いることにより、異なる２つの画像を液晶表示パネル１の上方向と下方向に振り分けて表示したときに、一方の画像に他方の画像が重なって見えるようなことがなく、方向による画像の分離が良好な２画像表示装置が得られる。
The
The
The
Note that the two conversion tables in the present embodiment are created in the same manner as in the first embodiment, but the observation for obtaining the optimum gradation value is performed for the upper and lower observations of the liquid
Note that the image signal from the signal source 5 is simultaneously supplied with a signal for identifying whether it is an upward observation image or a downward observation image together with the vertical observation image data, and in accordance with this signal, two conversions are performed for each frame. The table used for compensating the upward observation image data or the table used for the downward observation image data compensation process is selected and used.
By using the two-direction image display device according to the present embodiment, when two different images are sorted and displayed in the upward and downward directions of the liquid
実施の形態３．
本発明の実施の形態３の表示装置は、図１に示す実施の形態１の表示装置において、液晶表示パネル１が極性反転駆動方式の一種の「フレーム反転駆動方式」を採用した液晶パネルである他は実施の形態１と同様である。
極性反転駆動方式とは、フレーム毎に極性状態が反転し、画像が第１の極性状態または第２の極性状態で表示される方式であり、フレーム反転駆動方式は、液晶パネルにおいて、１フレーム期間毎に、対向電極電圧（コモン電圧）に対して、画素電極に印加される電圧の極性を反転させる方式で、長時間の直流電圧の印加から生じる「焼き付き」と呼ばれる残像現象やスイッチング回路の特性から生じるフリッカなどを防止することができる。
The display device according to the third embodiment of the present invention is a liquid crystal panel in which the liquid
The polarity inversion driving method is a method in which the polarity state is inverted for each frame and the image is displayed in the first polarity state or the second polarity state. The frame inversion driving method is a one-frame period in the liquid crystal panel. Each time, the polarity of the voltage applied to the pixel electrode is reversed with respect to the counter electrode voltage (common voltage), resulting in an afterimage phenomenon called “burn-in” caused by the application of a DC voltage for a long time and the characteristics of the switching circuit. Flicker and the like generated from the can be prevented.
図４は本発明の実施の形態３の表示装置に係わる液晶パネルにおけるフレーム反転駆動方式の説明図である。フレーム反転駆動方式では、画素電極に印加される電圧の極性がすべて負極性である、第１の極性状態のｐフレームと、画素電極に印加される電圧の極性がすべて正極性である、第２の極性状態の（ｐ＋１）フレームとが交互に繰り返される。
図５は立体画像表示可能な、本実施の形態の表示装置に係わる印加電圧の極性と立体画像７４との関係を説明する図である。
実施の形態１に示すようにして、最新入力画像データが、第２の極性状態｛（ｐ＋１）フレームで示される画素印加電圧状態｝で表示される左目用画像データであり、直前画像データが、第１の極性状態（ｐフレームで示される画素印加電圧状態）で表示される右目用画像データである場合に用いる第１の変換用テーブルＴ１ｐと、直前画像データが上記第２の極性状態で表示される左目用画像データであり、最新入力画像データが、上記第１の極性状態で表示される右目用画像データである場合に用いる第２の変換用テーブルＴ２ｐを作成した。
図５（ａ）は、左目用画像７１表示時には印加電圧の極性は正極性（上記第２の極性状態）、右目用画像７２表示時には負極性（上記第１の極性状態）となっている場合の立体画像７４を示し、上記第１の変換用テーブルＴ１ｐを右目用画像から左目用画像へ変化する時に、上記第２の変換用テーブルＴ２ｐを左目用画像から右目用画像へ変化する時に用いて補償処理が施されて、左目用画像７１と右目用画像７２とが得られ、ゴーストのない良好な立体画像７４が観察された場合である。
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す場合と逆に、左目用画像７１表示時には印加電圧の極性は負極性（上記第１の極性状態）、右目用画像７２表示時には正極性（上記第２の極性状態）となっている場合に同じように補償処理を施すことにより得られた立体画像７４を示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）の場合と同じ２つの変換用テーブルＴ１ｐ、Ｔ２ｐを、右目用画像から左目用画像へ変化する時と、左目用画像から右目用画像へ変化する時に、それぞれ対応させて用いて補償処理を施した場合で、階調変化の補償処理が不十分であったり、強調されすぎて、左右の画像における対象物の輪郭付近で残像が残り、立体画像７４にゴースト７１ａ、７２ａとして観察される。
上述のように、液晶表示パネル１が極性反転駆動方式であると、補償処理に用いる変換用テーブルが、右目用画像から左目用画像への変化と、左目用画像から右目用画像への変化に対応していても、フレームの極性状態に対応していないと、画素に印加される電圧の極性状態によって画像の見え方が異なるという現象が見られることを見出した。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a frame inversion driving method in the liquid crystal panel according to the display device of
FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the polarity of the applied voltage and the
As shown in the first embodiment, the latest input image data is the left-eye image data displayed in the second polarity state {pixel applied voltage state indicated by the (p + 1) frame}, and the immediately preceding image data is The first conversion table T1 p used in the case of the right-eye image data displayed in the first polarity state (pixel application voltage state indicated by the p frame) and the immediately preceding image data in the second polarity state. a left-eye image data to be displayed, the latest input image data to prepare a second conversion table T2 p used when a right-eye image data to be displayed in the first polarity state.
FIG. 5A shows a case where the polarity of the applied voltage is positive (the second polarity state) when the left-
5B, in contrast to the case shown in FIG. 5A, the polarity of the applied voltage is negative (the first polarity state) when the left-
As described above, when the liquid
そこで、本実施の形態においては、パラメータメモリ３２の２つの変換用テーブルを、右目用画像から左目用画像への変化と、左目用画像から右目用画像への変化に対応させると共にフレームの極性状態に対応させて、以下のようにして作成する。
本実施の形態の変換用テーブルは、例えばオシロスコープを用いて電圧波形を調べるなどして、左目用画像または右目用画像が表示されているフレームの極性状態が、正負（第１、第２の極性状態）のどちらであるかを確認したうえで、実施の形態１で説明した方法に則って作成する。
この場合、左右の各画像に対して対応するフレームの極性状態が常に同じになるように、例えば上記第２の状態で左目用画像を表示し、上記第１の極性状態で右目用画像を表示するように対応させて設定しておけば、実施の形態１で述べた変換用テーブルの作成法を用いることにより、必然的に構造異方性の影響も電圧極性の影響も含まれた階調変化を観察することになり、補正等のさらなる作業は発生しない。
なお、上記２つの変換用テーブルのうち、どちらのテーブルを用いるかは、フレーム信号により各フレームの極性を識別して対応する変換用テーブルを選択する。
なお、本実施の形態では、画素電極に印加される電圧の極性についてのみ示したが、このとき対向電極電圧は一定でもよいし、フレーム反転のタイミングと同期して極性反転させることで信号線に印加される電圧振幅を半減する「コモン反転駆動方式」を採用したものでもよい。
Therefore, in the present embodiment, the two conversion tables of the
In the conversion table of the present embodiment, the polarity state of the frame in which the left-eye image or the right-eye image is displayed is determined by, for example, examining the voltage waveform using an oscilloscope. It is created in accordance with the method described in the first embodiment.
In this case, for example, the left-eye image is displayed in the second state and the right-eye image is displayed in the first polarity state so that the polarity states of the corresponding frames are always the same for the left and right images. If it is set so as to correspond to the above, by using the conversion table creation method described in the first embodiment, the gradation that inevitably includes the influence of the structural anisotropy and the influence of the voltage polarity. The change will be observed, and no further work such as correction will occur.
Note that which of the two conversion tables is used is determined by identifying the polarity of each frame based on the frame signal and selecting the corresponding conversion table.
Although only the polarity of the voltage applied to the pixel electrode is shown in this embodiment mode, the counter electrode voltage may be constant at this time, or the signal line may be inverted by synchronizing the polarity with the timing of frame inversion. A “common inversion driving method” that halves the applied voltage amplitude may be used.
以上のように、本実施の形態の立体画像表示装置では、本実施の形態に係わる画像処理部により、ゴーストや二重像が発生せず、良好な立体画像が観察された。
また、本実施の形態では立体画像表示装置について説明したが、実施の形態２で示した方向別２画像表示装置にも適用できることは言うまでもない。
さらに、立体画像表示装置や方向別２画像表示装置だけでなく、通常のＬＣＤで例えば動画を表示する場合にも、印加電圧の極性反転に伴って補償電圧が変化すれば画像にちらつきなどが生じ、表示品位を劣化させるので、これを解消するために本実施の形態を適用することができる。
As described above, in the stereoscopic image display apparatus according to the present embodiment, a good stereoscopic image was observed without any ghost or double image being generated by the image processing unit according to the present embodiment.
Further, although the stereoscopic image display device has been described in the present embodiment, it is needless to say that the present invention can also be applied to the two-direction image display device shown in the second embodiment.
Furthermore, not only in the stereoscopic image display device and the two-image display device by direction, but also when displaying a moving image on a normal LCD, if the compensation voltage changes with the polarity reversal of the applied voltage, the image flickers. Since the display quality is deteriorated, this embodiment can be applied to solve this problem.
実施の形態４．
本発明の実施の形態４の表示装置は、図１に示す実施の形態１の表示装置において、液晶表示パネル１が極性反転駆動方式の一種の「ライン反転駆動方式」を採用した液晶パネルである他は実施の形態１と同様である。
ライン反転駆動方式の液晶パネルは、各表示フレーム期間内で、隣接する走査線ごとに各画素に印加される電圧の極性を反転させる方式で、長時間の直流電圧の印加から生じる「焼き付き」と呼ばれる残像現象やスイッチング回路の特性から生じるフリッカなどを防止することができる。
The display device according to the fourth embodiment of the present invention is a liquid crystal panel in which the liquid
The liquid crystal panel of the line inversion driving method is a method in which the polarity of the voltage applied to each pixel is inverted for each adjacent scanning line within each display frame period, and “burn-in” caused by applying a DC voltage for a long time. It is possible to prevent the afterimage phenomenon that is called and the flicker caused by the characteristics of the switching circuit.
図６は本発明の実施の形態４の表示装置に係わる液晶表示パネル１のライン反転駆動方式の説明図である。ライン反転駆動方式は、奇数行の走査線の画素電極に印加される電圧の極性が負極性、偶数行の走査線の画素電極に印加される電圧の極性が正極性である、第１の極性状態のｑフレームと、逆に、奇数行の走査線の画素電極に印加される電圧の極性が正極性、偶数行の走査線の画素電極に印加される電圧の極性が負極性である、第２の状態の（ｑ＋１）フレームとが交互に繰り返される。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a line inversion driving method of the liquid
本実施の形態の表示装置において、実施の形態３における第１の極性状態を上記ｑフレームで示される画素印加電圧状態、第２の極性状態を上記（ｑ＋１）フレームで示される画素印加電圧状態とする他は、実施の形態３と同様にして、右目用画像から左目用画像への変化と、左目用画像から右目用画像への変化に対応すると共にフレームの極性状態に対応した、第１の変換用テーブルＴ１ｑと第２の変換用テーブルＴ２ｑを作成した。
上記第１の変換用テーブルＴ１ｑと第２の変換用テーブルＴ２ｑを用いて、実施の形態３と同様にして、右目用画像から左目用画像への変化と、左目用画像から右目用画像への変化の補償処理を施すことにより、画像表示時に縞状にノイズが入ったように見えず、良好な立体画像が観察された。
In the display device of this embodiment, the first polarity state in
Using the first conversion table T1 q and the second conversion table T2 q , the change from the right-eye image to the left-eye image, and the left-eye image to the right-eye image, as in the third embodiment. By performing the compensation process for the change to, a good three-dimensional image was observed without appearing to have noise in stripes during image display.
なお、上記２つの変換用テーブルのうち、どちらのテーブルを用いるかは、ラインごとにその時の印加電圧の極性に従って選択される。 Note that which of the two conversion tables is used is selected for each line according to the polarity of the applied voltage at that time.
以上のように、本実施の形態の立体画像表示装置では、本実施の形態に係わる画像処理部により、画像表示時に縞状にノイズが入ることなく、良好な立体画像が観察される。
また、ここでは立体画像表示装置について説明したが、本発明は実施の形態２で示した方向別２画像表示装置にも適用できることは言うまでもない。
As described above, in the stereoscopic image display apparatus according to the present embodiment, the image processing unit according to the present embodiment allows a good stereoscopic image to be observed without causing noise in a stripe pattern during image display.
Although the stereoscopic image display device has been described here, it is needless to say that the present invention can be applied to the two-direction image display device shown in the second embodiment.
実施の形態５．
本発明の実施の形態５の表示装置は、図１に示す実施の形態１の表示装置において、液晶表示パネル１が極性反転駆動方式の一種の「ドット反転駆動方式」を採用した液晶パネルである他は実施の形態１と同様である。
ドット反転駆動方式の液晶パネルは、各表示フレーム期間内で、隣接する画素間で各画素に印加される電圧の極性を反転させる方式で、長時間の直流電圧の印加から生じる「焼き付き」と呼ばれる残像現象やスイッチング回路の特性から生じるフリッカなどを防止することができる。
Embodiment 5. FIG.
The display device according to the fifth embodiment of the present invention is a liquid crystal panel in which the liquid
The liquid crystal panel of the dot inversion driving method is a method of inverting the polarity of the voltage applied to each pixel between adjacent pixels within each display frame period, and is called “burn-in” resulting from the application of a DC voltage for a long time. Flickers and the like caused by afterimage phenomena and switching circuit characteristics can be prevented.
図７は本発明の実施の形態５の表示装置に係わる液晶表示パネル１のドット反転駆動方式の説明図である。ドット反転駆動方式は、奇数行の走査線の先頭の画素電極に印加される電圧の極性が負極性で隣り合う画素の極性が異なり、偶数行の走査線の先頭の画素電極に印加される電圧の極性が正極性で隣り合う画素の極性が異なる、第１の極性状態のｒフレームと、すべての画素で極性がｒフレームに対して反転している、第２の極性状態である（ｒ＋１）フレームとが交互に繰り返される。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a dot inversion driving method of the liquid
本実施の形態の表示装置において、実施の形態３における第１の極性状態を上記ｒフレームで示される画素印加電圧状態、第２の極性状態を上記（ｒ＋１）フレームで示される画素印加電圧状態とする他は、実施の形態３と同様にして、右目用画像から左目用画像への変化と、左目用画像から右目用画像への変化に対応すると共にフレームの極性状態に対応した、第１の変換用テーブルＴ１ｒと第２の変換用テーブルＴ２ｒを作成した。
上記第１の変換用テーブルＴ１ｒと第２の変換用テーブルＴ２ｒを用いて、実施の形態３と同様にして、右目用画像から左目用画像への変化と、左目用画像から右目用画像への変化の補償処理を施すことにより、画像が格子状にちらついて見えることなく、良好な立体画像が観察された。
なお、上記２つの変換用テーブルのうち、どちらのテーブルを用いるかは、画素毎にその時の印加電圧の極性に従って選択される。
In the display device of the present embodiment, the first polarity state in
Using the first conversion table T1 r and the second conversion table T2 r , the change from the right-eye image to the left-eye image and the left-eye image to the right-eye image are performed in the same manner as in the third embodiment. By performing the compensation process for the change to, a good stereoscopic image was observed without the image appearing to flicker.
Which of the two conversion tables is used is selected for each pixel according to the polarity of the applied voltage at that time.
以上のように、本実施の形態の立体画像表示装置では、本実施の形態に係わる画像処理部により、画像表示時に格子状に画像がちらつくことなく、良好な立体画像が観察される。
また、ここでは立体画像表示装置について説明したが、本発明は実施の形態２で示した方向別２画像表示装置にも適用できることは言うまでもない。
As described above, in the stereoscopic image display apparatus according to the present embodiment, a favorable stereoscopic image is observed without flickering in a grid pattern when the image is displayed by the image processing unit according to the present embodiment.
Although the stereoscopic image display device has been described here, it is needless to say that the present invention can be applied to the two-direction image display device shown in the second embodiment.
１ 液晶表示パネル、２ 照明装置、３ 画像処理部、３１ フレームメモリ、３２ パラメータメモリ、３３ 演算器。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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