JP5355024B2 - Liquid crystal display device and stereoscopic image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複数のゲートラインと複数のソースラインを備えた液晶表示装置に関し、特に、左右の視差画像を交互に表示して立体表示を行う時分割方式の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device having a plurality of gate lines and a plurality of source lines, and more particularly to a time-division liquid crystal display device that performs stereoscopic display by alternately displaying left and right parallax images.
従来の時分割方式の液晶立体画像表示装置では、例えば特許文献1の図1に示されるように、観察者の右眼と左眼にそれぞれ集光する2つの光源を備え、液晶表示パネルが右眼用の視差画像を表示する時にはそれに同期して右眼用の光源を点灯し、左眼用の視差画像を表示する時にはそれに同期して左眼用の光源を点灯して、左右の視差像を交互に表示して立体像を表示する構成であった。この装置において、左右の視差画像の代わりに、異なる2画像を使用すれば、見る方向により異なる2つの画像を表示できる。 For example, as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, a conventional time-division liquid crystal stereoscopic image display device includes two light sources that respectively focus on the right and left eyes of an observer, and the liquid crystal display panel is on the right side. When displaying a parallax image for the eye, the right eye light source is turned on in synchronization with it, and when the left eye parallax image is displayed, the light source for the left eye is turned on in synchronization with it, and the left and right parallax images are displayed. Are alternately displayed to display a stereoscopic image. In this device, if two different images are used instead of the left and right parallax images, two different images can be displayed depending on the viewing direction.
従来の時分割方式の液晶立体画像表示装置は、例えば、携帯電話機に使用する場合には以下のような問題点を有していた。 A conventional time-division liquid crystal stereoscopic image display device has the following problems when used in a mobile phone, for example.
立体画像表示装置においてフリッカを発生しない表示を行うためには、左右の視差画像を、それぞれを毎秒60回に近いレートで表示することが望ましく、左右の合計で120回/秒に近いレートで画像を書き換え表示することが望ましい。 In order to perform display without generating flicker in the stereoscopic image display device, it is desirable to display the left and right parallax images at a rate close to 60 times per second, and images at a rate close to 120 times / second in total on the left and right It is desirable to rewrite and display.
しかし、このような高速の表示を25℃近くの標準状態での駆動条件において設定した場合、そのまま0℃に近い低温状態で表示を行うと液晶の応答速度が不足し、液晶の応答遅れによる2重画像(ゴースト)が発生するという問題があった。 However, when such a high-speed display is set under a driving condition in a standard state near 25 ° C., if the display is performed in a low-temperature state close to 0 ° C. as it is, the response speed of the liquid crystal is insufficient and 2 There was a problem that a heavy image (ghost) was generated.
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、低温環境下での液晶の応答遅れに起因するゴーストの発生を防止するとともに、輝度ムラやゴーストの強度ムラの発生を防止した液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and prevents the occurrence of ghosts caused by the response delay of the liquid crystal in a low temperature environment, and also prevents the occurrence of uneven brightness and ghost intensity. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device.
本発明に係る請求項1記載の液晶表示装置は、複数のゲートラインと複数のソースラインとを有し、ゲートラインおよびソースラインの組み合わせで画素が選択される液晶表示装置において、環境温度を測定する温度センサと、前画像データを蓄積するメモリと、前記前画像データおよび現画像データの階調値から、前記現画像データの階調値を前記環境温度に適合するように予め決められた階調データに変換する、第1および第2のデータ変換テーブルを記憶する変換テーブル用メモリと、前記変換テーブル用メモリから前記環境温度に対応する前記第1および第2のデータ変換テーブルを読み出して、出力階調を決定する演算器と、最大階調電圧および最小階調電圧を設定する電圧設定回路と、前記最大階調電圧と前記最小階調電圧とで規定される電圧幅を1階調間隔で分割する階調電圧発生回路と、前記階調電圧発生回路の出力を受け、前記演算器で決定された前記出力階調に基づいて、前記画素の前記ソースラインに印加するソース電圧を決定する電圧決定回路と、前記演算器を制御して、1フレームごとに、前記画素に対して、それぞれ、2回のデータの書き込みを行い、1回目のデータの書き込みにおいては、前記現画像データに相当する透過率に達する電圧となるように前記第1のデータ変換テーブルを用いて決定する第1の出力階調を書き込み、2回目のデータの書き込みにおいては、前記透過率を維持するように前記第2のデータ変換テーブルを用いて決定する第2の出力階調を書き込む制御装置とを備えた液晶表示装置であって、前記制御装置は、前記2回目のデータの書き込みにおいては、前記環境温度における、液晶の透過率の最小値を最小透過率、前記最小透過率から所定の時間内に到達可能な液晶の透過率を最大透過率として設定し、前記電圧設定回路は、前記2回目のデータの書き込みにおいては、前記最大透過率および前記最小透過率をそれぞれ実現する電圧を前記最大階調電圧および前記最小階調電圧として設定して、前記最大階調電圧と前記最小階調電圧との間の電圧を、前記現画像データの各階調に割り当てる電圧とする。 The liquid crystal display device according to claim 1 of the present invention has a plurality of gate lines and a plurality of source lines, and the environmental temperature is measured in the liquid crystal display device in which pixels are selected by a combination of the gate lines and the source lines. a temperature sensor for a memory for storing the previous image picture data, from said gray scale value of the previous image data and current image data, predetermined to fit the tone values of the current image data on the environmental temperature A conversion table memory for storing first and second data conversion tables to be converted into gradation data, and the first and second data conversion tables corresponding to the environmental temperature are read from the conversion table memory. An arithmetic unit for determining an output gradation, a voltage setting circuit for setting a maximum gradation voltage and a minimum gradation voltage, and the maximum gradation voltage and the minimum gradation voltage. A gradation voltage generation circuit that divides a predetermined voltage width at one gradation interval; and an output of the gradation voltage generation circuit that receives the output of the gradation voltage generation circuit and receives the output gradation determined by the computing unit; The voltage determination circuit for determining the source voltage applied to the source line and the arithmetic unit are controlled to write the data twice for each of the pixels for each frame. In writing, the first output gradation determined using the first data conversion table is written so that the voltage reaches the transmittance corresponding to the current image data, and in the second data writing, A liquid crystal display device including a control device for writing a second output gradation determined by using the second data conversion table so as to maintain the transmittance. In writing data, the minimum transmittance of the liquid crystal at the ambient temperature is set as the minimum transmittance, and the transmittance of the liquid crystal that can be reached within a predetermined time from the minimum transmittance is set as the maximum transmittance. The setting circuit sets, as the maximum gradation voltage and the minimum gradation voltage, voltages that realize the maximum transmittance and the minimum transmittance, respectively, in the second data writing, and the maximum gradation voltage And the minimum gradation voltage are voltages assigned to each gradation of the current image data.
本発明に係る請求項2記載の液晶表示装置は、複数のゲートラインと複数のソースラインとを有し、ゲートラインおよびソースラインの組み合わせで画素が選択される液晶表示装置であって、環境温度を測定する温度センサと、前画像データを蓄積するメモリと、前記前画像データおよび現画像データの階調値を環境温度に適合するように予め決められた階調データに変換する、第1および第2のデータ変換テーブルを有し、前記温度センサで測定した環境温度に対応する前記第1および第2のデータ変換テーブルから前記階調データを読み出して出力階調を決定する演算器と、前記温度センサで測定した環境温度に基づいて、前記演算器を制御する制御装置と、液晶の最大透過率および最小透過率をそれぞれ実現する最大階調電圧および最小階調電圧を設定する電圧設定回路と、前記最大階調電圧と前記最小階調電圧とで規定される電圧幅を1階調間隔で分割する階調電圧発生回路と、前記階調電圧発生回路の出力を受け、前記演算器で決定された前記出力階調に基づいて、前記画素の前記ソースラインに印加するソース電圧を決定する電圧決定回路とを備え、前記制御装置は、前記演算器を制御して、1フレームごとに、前記画素に対して、それぞれ、2回のデータの書き込みを行い、前記演算器は、前記第1のデータ変換テーブルを用いて第1の出力階調を決定して、1回目のデータの書き込みを行い、2回目のデータの書き込みにおいて、前記第2のデータ変換テーブルを用いて第2の出力階調を決定し、前記1回目のデータの書き込みは、前記温度センサで測定した環境温度において所定の時間内に到達可能な最大透過率に達する電圧となるように前記第1の出力階調を決定し、前記2回目のデータの書き込みは、前記最大透過率を維持するように前記第2の出力階調を決定し、前記第1および第2の出力階調は、前記第1および第2のデータ変換テーブルから、それぞれ読み出した第1および第2の階調データを補間し、さらにフレームレートコントロールによりディザパターンを時間的に変化させて擬似階調を生成することで設定される。 The liquid crystal display device according to claim 2 of the present invention is a liquid crystal display device having a plurality of gate lines and a plurality of source lines, wherein a pixel is selected by a combination of the gate lines and the source lines. A temperature sensor for measuring the first image data, a memory for storing the previous image data, and converting the gradation values of the previous image data and the current image data into predetermined gradation data so as to conform to the environmental temperature, An arithmetic unit that has a second data conversion table, reads out the gradation data from the first and second data conversion tables corresponding to the environmental temperature measured by the temperature sensor, and determines an output gradation; Based on the environmental temperature measured by the temperature sensor, a control device for controlling the computing unit, a maximum gradation voltage and a maximum voltage for realizing the maximum transmittance and the minimum transmittance of the liquid crystal, respectively. A voltage setting circuit for setting a gradation voltage; a gradation voltage generating circuit for dividing a voltage width defined by the maximum gradation voltage and the minimum gradation voltage at one gradation interval; and the gradation voltage generating circuit And a voltage determining circuit that determines a source voltage to be applied to the source line of the pixel based on the output gradation determined by the computing unit, and the control device includes the computing unit. In this manner, data is written twice to each pixel for each frame, and the computing unit determines a first output gradation using the first data conversion table. The first data writing is performed, and in the second data writing, the second output gradation is determined using the second data conversion table, and the first data writing is performed using the temperature. Environment measured by sensor The first output gradation is determined so that the voltage reaches a maximum transmittance that can be reached within a predetermined time, and the second data writing is performed so as to maintain the maximum transmittance. Determining a second output gradation, the first and second output gradations interpolate the first and second gradation data read from the first and second data conversion tables, respectively; Furthermore, it is set by generating a pseudo gradation by changing the dither pattern with time by frame rate control.
本発明に係る請求項1記載の液晶表示装置によれば、0℃程度の低温環境において、液晶の反応速度が遅い場合でも、所定の時間内で到達可能な液晶の透過率を最大透過率として、仮想的に目標の透過率に達したものとするので、透過率が目標値に達しないことに起因して、左右の視差画像が混在して2重画像(ゴースト)の発生やゴーストの強度ムラ、輝度ムラを防止できる。また、2回目のデータの書き込みにおける最大階調電圧と最小階調電圧との間の電圧を、前記現画像データの各階調に割り当てるので、細かい電圧幅での階調表示が可能となり、画像に表現できる階調数が減少することがない。このため、グラデーション画像を表示した場合でも、なだらかな色や輝度の変化を表示できる。
According to the liquid crystal display device of the first aspect of the present invention, even in a low temperature environment of about 0 ° C., even when the reaction speed of the liquid crystal is slow, the transmittance of the liquid crystal that can be reached within a predetermined time is set as the maximum transmittance. Since the target transmittance is virtually reached, the left and right parallax images are mixed to generate a double image (ghost) and the ghost intensity because the transmittance does not reach the target value. Unevenness and brightness unevenness can be prevented. In addition, since a voltage between the maximum gradation voltage and the minimum gradation voltage in the second data writing is assigned to each gradation of the current image data , gradation display with a fine voltage width is possible, and an image is displayed. The number of gradations that can be expressed does not decrease. Therefore, even when a gradation image is displayed, it is possible to display a gentle color and luminance change.
本発明に係る請求項2記載の液晶表示装置によれば、0℃程度の低温環境において、液晶の反応速度が遅い場合でも、所定の時間内で到達可能な液晶の透過率を最大透過率として、仮想的に目標の透過率に達したものとするので、透過率が目標値に達しないことに起因して、左右の視差画像が混在してゴーストの発生やゴーストの強度ムラ、輝度ムラを防止できる。また、演算器では、第1および第2のデータ変換テーブルから、それぞれ読み出した第1および第2の階調データを補間し、さらにフレームレートコントロールによりディザパターンを時間的に変化させて擬似階調を生成することで第1および第2の出力階調を設定するので、第1および第2の出力階調がデジタル的に取得されるので、階調電圧をアナログ的に変更する必要がなくなる。 According to the liquid crystal display device of the second aspect of the present invention, even in a low temperature environment of about 0 ° C., even when the reaction speed of the liquid crystal is slow, the transmittance of the liquid crystal that can be reached within a predetermined time is set as the maximum transmittance. Since the target transmittance is virtually reached, the transmittance does not reach the target value, so that the left and right parallax images are mixed, resulting in ghosting, ghost intensity unevenness, and brightness unevenness. Can be prevented. Further, the computing unit interpolates the read first and second gradation data from the first and second data conversion tables, respectively, and further changes the dither pattern with time by frame rate control to change the pseudo gradation. Since the first and second output gradations are set by generating the first and second output gradations, the first and second output gradations are acquired digitally, so that it is not necessary to change the gradation voltage in an analog manner.
<前提技術>
本発明に係る液晶表示装置の説明に先立って、フィードフォワード制御を用いた駆動方法(FFD)について図1〜図7を用いて説明する。図1は立体画像表示の可能な携帯電話機にFFDによる立体画像表示装置を適用する場合の装置構成を示すブロック図である。
<Prerequisite technology>
Prior to description of the liquid crystal display device according to the present invention, a driving method (FFD) using feedforward control will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a device configuration when a stereoscopic image display device using FFD is applied to a mobile phone capable of displaying a stereoscopic image.
図1に示す立体画像表示装置100は、通信機モジュール1および表示モジュール2を備えている。 A stereoscopic image display device 100 illustrated in FIG. 1 includes a communication device module 1 and a display module 2.
通信機モジュール1は、通信機ユニット11、CPUユニット12および電池などの電源15を備えている。CPUユニット12は、デコーダ131、エンコーダ13およびビデオメモリであるVRAM(Video Random Access Memory)14を有している。 The communication device module 1 includes a communication device unit 11, a CPU unit 12, and a power source 15 such as a battery. The CPU unit 12 includes a decoder 131, an encoder 13, and a video random access memory (VRAM) 14 that is a video memory.
表示モジュール2は、バックライト点滅ドライバ20、制御回路21、ゲートドライバ26、ソースドライバ27および液晶表示パネル28を備え、制御回路21は、タイミングコントローラ22、フレームメモリ23、デコーダ24、DAC(デジタル/アナログ変換器)25および演算器29を有している。 The display module 2 includes a backlight blinking driver 20, a control circuit 21, a gate driver 26, a source driver 27, and a liquid crystal display panel 28. The control circuit 21 includes a timing controller 22, a frame memory 23, a decoder 24, a DAC (digital / digital). An analog converter) 25 and an arithmetic unit 29.
液晶表示パネル28は、左右の視差画像を交互に表示する液晶表示部281と、左右の視差画像に同期して、左眼用画像を表示するときには左眼に集光する光源(図示せず)と、右眼用画像を表示する時には右眼に集光する光源(図示せず)の2種類の光源を備えている。 The liquid crystal display panel 28 includes a liquid crystal display unit 281 that alternately displays left and right parallax images, and a light source (not shown) that focuses the left eye when displaying an image for the left eye in synchronization with the left and right parallax images. And when displaying the image for right eyes, it has two types of light sources of the light source (not shown) which condenses on the right eye.
<基本動作>
次に、立体画像表示装置100の基本動作について説明する。
通信機モジュール1の通信機ユニット11は、送信者からの右眼用画像と左眼用画像からなる立体画像データを受信し、それをCPUユニット12のデコーダ131に与えて復号化し、一旦、完全な右眼用画像データと左眼用画像データを得る。ここで、入力される画像データのフレーム入力レートは、CPUの処理能力や通信速度で制限されており、ここでは左右それぞれ毎秒24回とする。
<Basic operation>
Next, the basic operation of the stereoscopic image display apparatus 100 will be described.
The communicator unit 11 of the communicator module 1 receives the stereoscopic image data composed of the right-eye image and the left-eye image from the sender, gives it to the decoder 131 of the CPU unit 12, and decodes it. Right-eye image data and left-eye image data are obtained. Here, the frame input rate of the input image data is limited by the processing capacity and communication speed of the CPU, and here it is 24 times per second on the left and right.
CPUユニット12では、デコーダ131で復号化された右眼画像データおよび左眼画像データをエンコーダ13に与え、エンコーダ13において、再度ランレングス符号化、ハフマン符号化やディスクリートコサイン変換などの処理を施し、それぞれデータ圧縮符号化した後、データ復号用のパラメータとともにVRAM14に記録する。 In the CPU unit 12, the right eye image data and the left eye image data decoded by the decoder 131 are given to the encoder 13, and the encoder 13 performs processing such as run length encoding, Huffman encoding, and discrete cosine conversion again. After each data compression encoding, it is recorded in the VRAM 14 together with data decoding parameters.
ここでは、同じ表示位置、すなわち液晶表示パネル28上の同じゲートライン上に表示される右眼用画像データと左眼用画像データとを1つのグループにして圧縮し、圧縮画像データとしてVRAM14に記録する。この際、左右の画像データの圧縮・復号化パラメータとして共通のパラメータを使用すればデータ量を削減することができる。 Here, the image data for the right eye and the image data for the left eye displayed on the same display position, that is, on the same gate line on the liquid crystal display panel 28, are compressed as one group and recorded in the VRAM 14 as compressed image data. To do. At this time, if a common parameter is used as a compression / decoding parameter for the left and right image data, the amount of data can be reduced.
次に、VRAM14に記録した圧縮画像データをデータ復号用パラメータとともに表示モジュール2のフレームメモリ23に転送し、記録する。 Next, the compressed image data recorded in the VRAM 14 is transferred to the frame memory 23 of the display module 2 together with the data decoding parameters and recorded.
表示モジュール2では、フリッカを抑制するために左右の画像をそれぞれ少なくとも毎秒40回以上のレートで表示することが望ましく、タイミングコントローラ22のクロックに同期して、毎秒24回(フレーム)与えられる左右の入力視差像画像データを、1フレーム期間内にそれぞれのフィールドで交互に2回繰り返して表示することにより、左右の画像のそれぞれを48フィールド/秒のレートで表示し、合計96フィールド/秒のフリッカのない画像を表示する。 In the display module 2, it is desirable to display the left and right images at a rate of at least 40 times per second in order to suppress flicker, and the left and right images given 24 times (frames) per second in synchronization with the clock of the timing controller 22. By displaying the input parallax image data alternately and twice in each field within one frame period, each of the left and right images is displayed at a rate of 48 fields / second, for a total of 96 fields / second flicker. Display images without
ここで、フリッカの抑制のためには少なくとも左右画像それぞれが40フィールド/秒あれば良く、左右画像をそれぞれ48フィールド/秒で表示することはこの条件を満たすことになる。 Here, in order to suppress flicker, at least each of the left and right images only needs to be 40 fields / second, and display of the left and right images at 48 fields / second satisfies this condition.
フレームメモリ23からの記録データの読み出しは、右眼用画像を表示する場合には、右眼用画像データを1ゲートラインずつ読み出し、フレームメモリ23に記録されている復号用パラメータを用いてデコーダ24で復号し、右眼用画像データを得る。 When the right eye image is displayed, the recording data is read from the frame memory 23 by reading the right eye image data one gate line at a time and using the decoding parameters recorded in the frame memory 23. To obtain image data for the right eye.
復号された右眼用画像データは図示しないラインメモリに蓄積される。ラインメモリに蓄積されたデータはDAC25において順次にD/A変換され、ソースドライバ27のラッチ回路(図示せず)に蓄積され、タイミングコントローラ22からのクロックと、ゲートドライバ26によるゲートラインの選択と同期してゲートライン上の画素に階調電圧として印加される。以上の動作をゲートラインごとに順次繰り返し、右眼用画像フィールドを表示する。 The decoded right-eye image data is stored in a line memory (not shown). The data stored in the line memory is sequentially D / A converted in the DAC 25 and stored in a latch circuit (not shown) of the source driver 27. The clock from the timing controller 22 and the gate line selection by the gate driver 26 are performed. Synchronously, it is applied as a gradation voltage to the pixels on the gate line. The above operation is sequentially repeated for each gate line to display the right eye image field.
次に、左眼用画像データについて同様の処理を行って左眼用画像フィールドを表示し、さらに、同じ右眼用および左眼用画像フィールドを繰り返して表示することで、左右一対の入力画像データを交互に2フィールドずつ表示して1フレームの画像表示とする。 Next, the same processing is performed on the left-eye image data to display the left-eye image field, and the same right-eye and left-eye image fields are repeatedly displayed, so that a pair of left and right input image data is displayed. Are alternately displayed in two fields for a one-frame image display.
なお、上記においては、左右の画像データを圧縮する際に、それぞれ完全な視差画像データとして圧縮しVRAM14に記録する例を説明したが、例えば右眼用画像データは完全な視差画像データとして扱い、左眼用画像データは右眼用画像データとの差の分についてのみ圧縮し、記録するようにしても良い。 In the above description, when the left and right image data is compressed, an example in which each image data is compressed as complete parallax image data and recorded in the VRAM 14 has been described. For example, right-eye image data is treated as complete parallax image data, The left-eye image data may be compressed and recorded only for the difference from the right-eye image data.
この場合、同じ表示位置、すなわち液晶表示パネル28上の同じゲートライン上に表示される右眼用画像データと左眼用画像データとを1つのグループにして同一のパラメータで圧縮し、右眼用の画像データはそのまま、左眼用の画像データは右眼用画像データとの差の分のデータをVRAM14に記録することになる。 In this case, the image data for the right eye and the image data for the left eye displayed on the same display position, that is, on the same gate line on the liquid crystal display panel 28, are compressed as one group with the same parameters, and used for the right eye. The image data for the left eye is recorded in the VRAM 14 for the difference between the image data for the left eye and the image data for the right eye.
また、フレームメモリ23からのメモリの読み出しは、同じゲートライン上に表示される右眼用圧縮画像データと左眼用圧縮画像データとをまとめて読み出し、フレームメモリ23に記録されている復号用パラメータを用いてデコーダ24で復号し、右眼用画像データおよび、右眼用画像と左眼用画像との差のデータを得る。 Further, the memory reading from the frame memory 23 is performed by reading the compressed image data for the right eye and the compressed image data for the left eye displayed on the same gate line together and decoding parameters recorded in the frame memory 23. And the right eye image data and the difference data between the right eye image and the left eye image are obtained.
そして、右眼用画像を表示する場合には、右眼用画像データをそのままラインメモリに蓄積し、左眼用画像を表示する場合には、右眼用画像データに差のデータを加えて左眼用画像データとし、ラインメモリに蓄積する。 When displaying the right-eye image, the right-eye image data is stored in the line memory as it is, and when displaying the left-eye image, the difference data is added to the right-eye image data to the left. The image data for the eye is stored in the line memory.
なお、以上の説明は、デコーダ131で復号化された右眼画像データおよび左眼画像データをエンコーダ13で再度圧縮することを前提として説明したが、このようにデータを再度圧縮するのは、VRAM14やフレームメモリ23などの画像データ蓄積メモリの記憶容量が小さくて済むようにするためであり、換言すれば、受信したデータを再度圧縮することで、画像データ蓄積メモリの記憶容量が小さくて済み、コスト的に安価な立体画像表示装置を得ることができる。しかし、画像データ蓄積メモリに充分な記憶容量がある場合、あるいは、膨大な記憶容量があるメモリを準備してもコスト的に問題がない場合には受信したデータを再度圧縮する必要がないので、受信したデータの圧縮符号化や復号化の処理は不要となる。 The above description has been made on the assumption that the right eye image data and the left eye image data decoded by the decoder 131 are compressed again by the encoder 13, but the data is compressed again in this way. In other words, the storage capacity of the image data storage memory such as the frame memory 23 can be reduced. In other words, by compressing the received data again, the storage capacity of the image data storage memory can be reduced. An inexpensive stereoscopic image display device can be obtained. However, if the image data storage memory has a sufficient storage capacity, or if there is no problem in cost even if a memory with a huge storage capacity is prepared, it is not necessary to compress the received data again. There is no need for compression encoding or decoding processing of the received data.
<ゴーストおよび輪郭ボケの防止>
左右の視差画像を交互に表示して立体画像表示を行う方式においては、右眼用画像と左眼用画像とは、同一の表示対象であっても、左右方向に互いに少しずれた位置に表示される。これが視差画像であるが、このように位置のずれた表示対象を交互に表示する場合には、静止画像であっても動画像の場合と同様に、右眼用画像と左眼用画像の切り替えのたびに、各画素において毎回輝度の変更が要求されることになり、液晶の応答速度が不足する場合にはゴーストや輪郭のボケが生じる可能性がある。
<Ghost and outline blur prevention>
In the method of displaying stereoscopic images by alternately displaying left and right parallax images, the right-eye image and the left-eye image are displayed at positions slightly shifted in the left-right direction even if they are the same display target. Is done. This is a parallax image , but when displaying a display object whose position is shifted in this way, even if it is a still image, switching between a right eye image and a left eye image is performed as in the case of a moving image. Each time, a change in luminance is required at each pixel, and if the response speed of the liquid crystal is insufficient, ghosts and blurring of the outline may occur.
立体画像表示装置100では、上述したように1フレーム中の表示回数を倍増して、フリッカを防止しているので、フレーム表示が高速化され、液晶の応答速度が不足する可能性が高まる。 In the stereoscopic image display device 100, as described above, the number of times of display in one frame is doubled to prevent flicker, so that the frame display speed is increased and the liquid crystal response speed is likely to be insufficient.
そこで、最新フィールドの入力画像データと直前に表示されていたフィールドの画像データの階調値とを比較し、最新フィールドの画像表示用の階調電圧として、前フィールドから次に表示すべき最新フィールドへの階調変化を強調した階調電圧を作成して液晶表示パネル28に与えることで、階調変化に対する液晶の応答速度を加速し、応答の遅れを補償する。 Therefore, the input image data of the latest field is compared with the gradation value of the image data of the field displayed immediately before, and the latest field to be displayed next from the previous field as the gradation voltage for image display of the latest field. By creating a gradation voltage emphasizing the gradation change to be applied to the liquid crystal display panel 28, the response speed of the liquid crystal with respect to the gradation change is accelerated, and the response delay is compensated.
以下に、階調変化に対する液晶の応答速度を加速し、応答の遅れを補償する補償処理について説明する。
具体的には、階調変化を強調した階調電圧を作成するための手段として、図2に示すような階調値の変換テーブルを所定のメモリ(図示せず)内に予め準備し、図1に示した演算器29で、現在の液晶の表示状態から次に表示すべき階調に変化させるために最適な階調電圧を作成する。
Hereinafter, compensation processing for accelerating the response speed of the liquid crystal with respect to a change in gradation and compensating for a response delay will be described.
Specifically, as a means for creating a gradation voltage in which gradation change is emphasized, a gradation value conversion table as shown in FIG. 2 is prepared in advance in a predetermined memory (not shown). The calculator 29 shown in FIG. 1 creates an optimum gradation voltage for changing from the current liquid crystal display state to the gradation to be displayed next.
図2に示すように階調値変換テーブルには、現フレーム(最新フィールド)の画像データの階調値(0〜255)と前フレーム(前フィールド)の画像データの階調値(0〜255)との組み合わせに対して、液晶表示パネル28に与えるべき階調値が設定されており、当該階調値に相当する階調電圧が出力データとして記録されている。 As shown in FIG. 2, the gradation value conversion table includes gradation values (0 to 255) of image data of the current frame (latest field) and gradation values (0 to 255) of image data of the previous frame (previous field). ) Is set to a gradation value to be given to the liquid crystal display panel 28, and a gradation voltage corresponding to the gradation value is recorded as output data.
例えば、前フィールドのある画素の階調値が“1”であり、最新フィールドで同じ画素に表示すべき階調値が画像データ上では“2”となっている場合、変換テーブルに基づいて、液晶表示パネル28には階調値“3”に相当する階調電圧を出力する。このように、実際に液晶表示パネル28に与える階調電圧を画像データ上の階調値より高く設定することで、液晶の応答の遅れを補償することができるが、この仕組みについては、後にさらに説明する。 For example, when the gradation value of a pixel in the previous field is “1” and the gradation value to be displayed on the same pixel in the latest field is “2” on the image data, based on the conversion table, The liquid crystal display panel 28 outputs a gradation voltage corresponding to the gradation value “3”. Thus, by setting the gradation voltage that is actually applied to the liquid crystal display panel 28 to be higher than the gradation value on the image data, it is possible to compensate for a delay in the response of the liquid crystal. explain.
<階調値補償の手順>
上述した階調値の補償は、復号された左右の画像データをラインメモリに蓄積する前に階調値変換テーブルを使用して行う。
<Tone value compensation procedure>
The above-described gradation value compensation is performed using the gradation value conversion table before the decoded left and right image data is stored in the line memory.
具体的には、以下の手順で処理が進む。
先に説明したように、エンコーダ13において、同一のゲートラインに表示する右眼用画像データと左眼用画像データをそれぞれ1ゲートラインずつのグループとし、それぞれ同一のパラメータで圧縮し、VRAM14に記録する。
Specifically, the process proceeds according to the following procedure.
As described above, in the encoder 13, the image data for the right eye and the image data for the left eye displayed on the same gate line are grouped into one gate line, compressed with the same parameters, and recorded in the VRAM 14. To do.
左右の圧縮画像データは復号パラメータとともに表示モジュールのフレームメモリ23に転送される。フレームメモリ23からは、同一ゲートラインに表示する右眼用圧縮画像データと左眼用圧縮画像データを対にして読み出し、デコーダ24によって復号して完全な右眼用画像データと左眼用画像データを得る。 The left and right compressed image data is transferred to the frame memory 23 of the display module together with the decoding parameters. From the frame memory 23, the compressed image data for the right eye and the compressed image data for the left eye to be displayed on the same gate line are read out in pairs, and decoded by the decoder 24 to complete complete image data for the right eye and image data for the left eye. Get.
そして、右眼用画像データおよび左眼用画像データをラインメモリ(図示せず)に蓄積する前に、演算器29において階調値変換テーブルを使用して階調値を補償する。このとき、右眼用画像データの階調値を補償するためには左眼用画像データを前フィールドの画像データとして使用し、左眼用画像データの階調値を補償するためには右眼用画像データを前フィールドの画像データとして使用することができる。 Then, before the image data for the right eye and the image data for the left eye are stored in the line memory (not shown), the arithmetic unit 29 uses the gradation value conversion table to compensate the gradation value. At this time, the left-eye image data is used as the image data of the previous field in order to compensate the gradation value of the right-eye image data, and the right-eye is used in order to compensate the gradation value of the left-eye image data. The image data can be used as the image data of the previous field.
すなわち、入力画像データが動画像である場合、VRAM14に記録された圧縮画像データをフレームメモリ23に転送する際に、まず右眼用の1フィールド分の圧縮画像データをフレームメモリ23に書き込み、その後、所定の時間差をおいて左眼用の1フィールド分の圧縮画像データを書き込む。この時間差は、画像データの復号時に右眼用画像データと対にして読み出す同一表示位置の左眼用画像データとして使用するために、直前に表示されていた左眼用画像データをフレームメモリ23内に残しておくためである。 That is, when the input image data is a moving image, when the compressed image data recorded in the VRAM 14 is transferred to the frame memory 23, the compressed image data for one field for the right eye is first written in the frame memory 23, and thereafter The compressed image data for one field for the left eye is written with a predetermined time difference. This time difference is determined by using the left-eye image data displayed immediately before in the frame memory 23 in order to use it as left-eye image data at the same display position that is read as a pair with the right-eye image data when decoding the image data. It is for leaving it in.
これによって、直前に表示されていた左眼用画像データと、最新の右眼用画像データとを対にして読み出し、直前に表示されていた左眼用画像データを前フィールドの画像データとして使用して右眼用画像データの階調値を補償することができるので、液晶の応答速度の加速のための階調補償を遅滞なく実行できる。 As a result, the left-eye image data displayed immediately before and the latest right-eye image data are read as a pair, and the left-eye image data displayed immediately before is used as the image data of the previous field. As a result, the tone value of the right-eye image data can be compensated, so that tone compensation for accelerating the response speed of the liquid crystal can be executed without delay.
なお、フレームメモリ23から、右眼用圧縮画像データの1フィールド分の読み出しが完了した後に、左眼用圧縮画像データをフレームメモリ23に書き込み、データを更新する。この場合、先に入力した1フィールド分の右眼用圧縮画像データを前フィールドの画像データとして使用する。 Note that, after reading out one field of the compressed image data for the right eye from the frame memory 23, the compressed image data for the left eye is written in the frame memory 23 and the data is updated. In this case, the previously input compressed image data for the right eye for one field is used as the image data for the previous field.
ここで、入力画像データが動画像である場合の、フレームメモリ23への圧縮画像データの書き込みと、フレームメモリ23からの読み出しのタイミングを図3に示す。 Here, the timing of writing compressed image data to the frame memory 23 and reading from the frame memory 23 when the input image data is a moving image is shown in FIG.
図3においては、1フレーム期間の間に1フィールドのnライン分の右眼用圧縮画像データと、nライン分の左眼用圧縮画像データとがフレームメモリ23に書き込まれ、同一ゲートラインに表示する右眼用圧縮画像データと左眼用圧縮データとが対になって読み出される状態が模式的に示されている。 In FIG. 3, the compressed image data for the right eye for n lines and the compressed image data for the left eye for n lines are written in the frame memory 23 during one frame period and displayed on the same gate line. The state in which the compressed image data for the right eye and the compressed data for the left eye are read in pairs is schematically shown.
なお、図3においては左眼用圧縮画像データが先に入力され、右眼用圧縮画像データが後で入力されているが、入力順序が逆であっても良い。 In FIG. 3, the compressed image data for the left eye is input first and the compressed image data for the right eye is input later, but the input order may be reversed.
<輝度ムラおよびゴーストの防止>
<液晶表示パネルの全面同時点滅方式の動作>
ここで、図4を用いて液晶表示パネル28の照明装置の構成について説明する。
<Preventing uneven brightness and ghost>
<Operation of the entire LCD panel flashing simultaneously>
Here, the configuration of the illumination device of the liquid crystal display panel 28 will be described with reference to FIG.
図4に示すように、液晶表示パネル28は、バックライト50と呼称される照明装置を有している。バックライト50は、LEDなどの光源52aおよび52bと、当該光源からの光を液晶表示部281に導く導光板51とを有している。導光板51は液晶表示部281全面の大きさに相当する大きさを有し、プラスチックやアクリルなどの樹脂で構成され、透光性を有している。 As shown in FIG. 4, the liquid crystal display panel 28 has a lighting device called a backlight 50. The backlight 50 includes light sources 52 a and 52 b such as LEDs, and a light guide plate 51 that guides light from the light sources to the liquid crystal display unit 281. The light guide plate 51 has a size corresponding to the size of the entire surface of the liquid crystal display unit 281 and is made of a resin such as plastic or acrylic and has translucency.
また、光源52aおよび52bは、液晶表示パネル28の対向する2辺に、それぞれ同数で複数個配設されている。なお、ここでは、液晶表示パネル28に向かって右側の端縁部に配置された光源52aを左眼用の光源とし、左側の端縁部に配置された光源52bを右眼用の光源と呼称する。 Further, the same number of light sources 52a and 52b are arranged on two opposite sides of the liquid crystal display panel 28, respectively. Here, the light source 52a disposed on the right edge toward the liquid crystal display panel 28 is referred to as a left eye light source, and the light source 52b disposed on the left edge is referred to as a right eye light source. To do.
液晶表示パネル28のバックライト50は、フレームに同期して、液晶表示部281の全面で同時に点滅するように制御される。 The backlight 50 of the liquid crystal display panel 28 is controlled to blink simultaneously on the entire surface of the liquid crystal display unit 281 in synchronization with the frame.
ここで、バックライト50の点滅制御は、バックライト点滅ドライバ20によって制御される。 Here, the blinking control of the backlight 50 is controlled by the backlight blinking driver 20.
すなわち、タイミングコントローラ22からゲートドライバ26に対してゲートラインのスキャンのタイミング信号が与えられるが、このタイミング信号がバックライト点滅ドライバ20にも与えられ、ゲートラインのスキャンに併せて、光源52aおよび52bを点滅させる。 That is, the timing signal from the timing controller 22 to the gate driver 26 is supplied to the gate driver 26. This timing signal is also supplied to the backlight blinking driver 20, and the light sources 52a and 52b are combined with the gate line scan. Blinks.
より具体的には、右眼用画像データに基づいてゲートラインをスキャンする場合には右眼用の光源52bのみを全て点灯し、左眼用画像データに基づいてゲートラインをスキャンする場合には左眼用の光源52aのみを全て点灯するように制御する。 More specifically, when scanning a gate line based on right-eye image data, only the right-eye light source 52b is turned on, and when scanning a gate line based on left-eye image data. Control is performed so that only the light source 52a for the left eye is lit.
立体画像の表示において、上述したような液晶表示パネルの全面同時点滅方式を採用する場合には、ゲートラインの選択時間、ゲートラインの本数および液晶の応答特性を考慮しなくてはならない。そこで、図5を用いて液晶の応答特性について説明する。 In displaying a stereoscopic image, when the above-described simultaneous flashing method of the liquid crystal display panel as described above is employed, the selection time of the gate line, the number of gate lines, and the response characteristics of the liquid crystal must be taken into consideration. Therefore, the response characteristics of the liquid crystal will be described with reference to FIG.
図5は、立体画像表示のためのバックライトの点灯期間と、液晶の応答特性との関係を示す概念図であり、横軸には時間を、縦軸には液晶の透過率を表している。 FIG. 5 is a conceptual diagram showing the relationship between the backlight lighting period for stereoscopic image display and the response characteristics of the liquid crystal, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing liquid crystal transmittance. .
N本のゲートラインを有する液晶表示パネル28において、左眼画像として液晶表示部281が全面均一に透過率L1となり、右眼画像として全面均一に透過率L2(L1<L2)となる場合を例に説明する。 In the liquid crystal display panel 28 having N gate lines, the liquid crystal display unit 281 has a uniform transmittance L1 on the entire surface as a left eye image, and a transmittance L2 (L1 <L2) on the entire surface as a right eye image. Explained.
図5に示すように、左眼画像表示期間の左眼用光源の点灯期間が終了する時刻t0までは、液晶表示パネル28は液晶表示部281全体において、左眼画像を表示するための透過率L1となっており、液晶は当該透過率L1に対応する輝度を示している。なお、液晶の輝度は、液晶の透過率とバックライトの明るさとの掛け算で表される。 As shown in FIG. 5, the liquid crystal display panel 28 has a transmittance for displaying a left eye image in the entire liquid crystal display unit 281 until time t <b> 0 when the lighting period of the left eye light source ends in the left eye image display period. L1 and the liquid crystal has a luminance corresponding to the transmittance L1. Note that the luminance of the liquid crystal is represented by multiplication of the transmittance of the liquid crystal and the brightness of the backlight.
時刻t0から、右眼画像を表示するために、液晶の透過率L2に対応した画像信号を1ライン目のゲートラインからゲートスキャンにより順次印加する。そして、ゲートスキャンが完了後、時刻t1からt2までの期間、右眼用光源を点灯する。 From time t0, in order to display a right eye image, an image signal corresponding to the liquid crystal transmittance L2 is sequentially applied from the first gate line by gate scanning. After the gate scan is completed, the right eye light source is turned on for a period from time t1 to time t2.
<液晶の応答の遅れの補償について>
フレーム表示の切り替え速度に比べて液晶の応答が遅い場合は、先に説明した応答の遅れを補償する補償処理を施す。
<Compensation for liquid crystal response delay>
When the response of the liquid crystal is slower than the frame display switching speed, the compensation process for compensating for the response delay described above is performed.
すなわち、最新のフィールドの入力画像データ(例えば右眼用画像データ)と直前に表示されていたフィールドの画像データ(例えば左眼用画像データ)との階調値とに基づいて、図2を用いて説明した階調値変換テーブル(補償済み階調データ)を使用して、最新フィールドの画像表示用の階調電圧(この場合は右眼用画像表示のための階調電圧)を強調し(高め)、補償済み階調電圧として液晶表示パネル28に与えて、階調変化に対する液晶の応答速度を加速し、応答の遅れを補償する。 That is, FIG. 2 is used based on the gradation values of the input image data of the latest field (for example, image data for right eye) and the image data of the field that was displayed immediately before (for example, image data for left eye). Using the gradation value conversion table (compensated gradation data) described above, the gradation voltage for image display in the latest field (in this case, the gradation voltage for image display for the right eye) is emphasized ( Higher), the compensated gradation voltage is given to the liquid crystal display panel 28 to accelerate the response speed of the liquid crystal with respect to the gradation change and compensate for the response delay.
ここで、階調電圧を強調することで、液晶の応答の遅れを補償することができる仕組みについて、以下に図6を用いて説明する。 Here, a mechanism that can compensate for the delay in the response of the liquid crystal by emphasizing the gradation voltage will be described below with reference to FIG.
図6は、ゲートラインに印加する電圧(階調電圧の電圧)がV2、V3、V4およびV5(V2<V3<V4<V5)のそれぞれの場合の液晶の応答特性の変化を示す概念図であり、横軸に時間を、縦軸には液晶の透過率を表している。また、これと平行して、電圧V1の状態から電圧V2に昇圧するタイミングも表している。 FIG. 6 is a conceptual diagram showing changes in the response characteristics of the liquid crystal when the voltages applied to the gate lines (gradation voltage) are V2, V3, V4 and V5 (V2 <V3 <V4 <V5). Yes, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents liquid crystal transmittance. In parallel with this, the timing of boosting from the state of the voltage V1 to the voltage V2 is also shown.
図6から、電圧をV2、V3、V4,V5と高めることにより液晶の透過率が増加する方向の応答速度が速くなり、より短い時間で透過率が向上することが判る。 From FIG. 6, it can be seen that increasing the voltage to V2, V3, V4, V5 increases the response speed in the direction of increasing the transmittance of the liquid crystal, and improves the transmittance in a shorter time.
従って、最新フィールドの画像表示用の階調電圧を、実際の画像データ値よりも高めることで、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、応答の遅れを補償できることになる。 Therefore, by increasing the gradation voltage for image display in the latest field higher than the actual image data value, the response speed of the liquid crystal with respect to the gradation change can be accelerated, and the response delay can be compensated.
<輝度ムラの防止動作について>
上述したように、ゲートラインに印加する電圧(階調電圧)を変更することによって、液晶の応答特性を早めたり遅くしたりできる特性を利用すれば、液晶表示パネル28のゲートスキャン方向に発生する輝度ムラを防止することも可能となる。
<About brightness unevenness prevention operation>
As described above, if a characteristic that can increase or decrease the response characteristic of the liquid crystal by changing the voltage (gradation voltage) applied to the gate line is used, the liquid crystal display panel 28 is generated in the gate scan direction. It is also possible to prevent luminance unevenness.
図5は、ゲートスキャン方向に発生する輝度ムラを説明するために、フレーム表示の切り替え速度に比べて液晶の応答が遅い場合を表している。 FIG. 5 illustrates a case where the response of the liquid crystal is slower than the frame display switching speed in order to explain the luminance unevenness that occurs in the gate scan direction.
例えば、1つのゲートラインが選択され、当該ゲートラインに対して新たなデータ(階調電圧)が書き込まれるまでに費やす時間をゲート選択時間とし、ゲート選択時間をtgとする。 For example, it is assumed that one gate line is selected and the time spent until new data (gray scale voltage) is written to the gate line is the gate selection time, and the gate selection time is tg.
この場合、1番目のゲートライン上にある画素とN番目のゲートライン上にある画素とでは、画像データが更新されるまでに、N・tgの時間差が発生する。そのため、図5における時刻t1のとき、1番目のゲートライン上の画素は、液晶の応答開始から、すなわち液晶の透過率が変わり始めてから(t1−t0)時間経っているが、N番目のゲートライン上の画素では(t1−t0−N・tg)しか経っていない。そのため、時刻t1では、1番目のゲートライン上の画素の液晶の透過率が変わり始めてからの経過時間と、N番目のゲートライン上の画素の液晶の透過率が変わり始めてからの経過時間とで差が生じることになる。 In this case, a time difference of N · tg occurs between the pixels on the first gate line and the pixels on the Nth gate line before the image data is updated. Therefore, at time t1 in FIG. 5, the pixel on the first gate line has passed (t1-t0) time from the start of the response of the liquid crystal, that is, the liquid crystal transmittance starts to change, but the Nth gate Only (t1−t0−N · tg) passes through the pixels on the line. Therefore, at time t1, the elapsed time after the liquid crystal transmittance of the pixel on the first gate line starts to change and the elapsed time after the liquid crystal transmittance of the pixel on the Nth gate line starts to change. There will be a difference.
従って、液晶の応答時間が(t1−t0−N・tg)より長い場合、すなわち、図5に示す応答特性AおよびBのような場合、時刻t1において1番目のゲートライン上の画素の液晶の応答が完了し、透過率がL2になっていたとしても、N番目のゲートライン上の画素では、液晶の応答が完了せず、透過率はL1とL2との間の値L3である。 Therefore, when the response time of the liquid crystal is longer than (t1−t0−N · tg), that is, in the case of the response characteristics A and B shown in FIG. 5, the liquid crystal of the pixel on the first gate line at time t1. Even if the response is completed and the transmittance is L2, the pixel on the Nth gate line does not complete the response of the liquid crystal, and the transmittance is a value L3 between L1 and L2.
このような状態で、時刻t1からt2の期間に光源が点灯すると、1番目のゲートライン上の画素と、N番目のゲートライン上の画素とでは、輝度が異なってしまう。この現象は、液晶表示部281の全面に渡って連続的に発生し、ゲートスキャン方向に対して、輝度ムラが発生することになる。 In this state, when the light source is turned on during the period from time t1 to time t2, the luminance on the pixels on the first gate line is different from that on the Nth gate line. This phenomenon occurs continuously over the entire surface of the liquid crystal display unit 281 and luminance unevenness occurs in the gate scan direction.
これを防止するには、各ゲートラインに対する新たなデータの書き込み時刻から光源点灯時刻までの時間で、液晶表示部281の全領域に渡って所定の透過率L2になっていることが望ましい。 In order to prevent this, it is desirable that the predetermined transmittance L2 is obtained over the entire area of the liquid crystal display unit 281 in the time from the writing time of new data to each gate line to the light source lighting time.
ここで、図6に再び着目すると、実効的な点灯期間の平均透過率である透過率L2に達するには、ゲートラインに印加する電圧がV3の場合よりもV4の方が早い。このことは、電圧V4を用いる方が光源の点灯期間を早めることができることを意味している。なお、図6では電圧V2を印加したパターンを併せて示している。 Here, paying attention again to FIG. 6, V4 is earlier than the case where the voltage applied to the gate line is V3 to reach the transmittance L2 which is the average transmittance during the effective lighting period. This means that the lighting period of the light source can be shortened by using the voltage V4. FIG. 6 also shows a pattern in which the voltage V2 is applied.
すなわち、図6においては、電圧V3の場合の光源の点灯期間を符号bで示し、電圧V4の場合の光源の点灯期間を符号aで示しており、ゲートラインに印加する電圧を高めることで、光源の点灯期間を早めることが可能であることが判る。 That is, in FIG. 6, the lighting period of the light source in the case of the voltage V3 is indicated by the symbol b, the lighting period of the light source in the case of the voltage V4 is indicated by the symbol a, and by increasing the voltage applied to the gate line, It can be seen that the lighting period of the light source can be shortened.
これは見方を変えれば、ゲートラインに印加する電圧を高めれば、ゲートラインの選択後、点灯期間を電圧の印加後の早い時間に設定できることを意味しており、各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が異なっていても、各時間に対応させて、それぞれのゲートラインで印加電圧を変えれば、同じ透過率、すなわち同じ画面輝度を実現できることを意味している。 In other words, if the voltage applied to the gate line is increased, the lighting period can be set to an early time after the voltage is applied after the gate line is selected. This means that even if the time from the time to the lighting time of the light source is different, the same transmittance, that is, the same screen luminance can be realized if the applied voltage is changed in each gate line corresponding to each time.
図7には、1番目のゲートラインとN番目のゲートラインとで、印加する電圧を変えた場合の応答特性AおよびB’を表しており、横軸には時間を、縦軸には液晶の透過率を示している。 FIG. 7 shows response characteristics A and B ′ when the applied voltage is changed between the first gate line and the Nth gate line, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing liquid crystal. The transmittance is shown.
図7では先に説明した図5と同様に、1番目のゲートライン上にある画素とN番目のゲートライン上にある画素とでは、画像データが更新されるまでに、N・tgの時間差が発生することを前提としており、時刻t1のとき、1番目のゲートライン上の画素(特性A)は、液晶の透過率が変わり始めてから(t1−t0)時間経っているが、N番目のゲートライン上の画素(特性B’)では(t1−t0−N・tg)しか経っていない。 In FIG. 7, as in the case of FIG. 5 described above, the time difference of N · tg between the pixel on the first gate line and the pixel on the Nth gate line is updated before the image data is updated. At time t1, the pixel (characteristic A) on the first gate line has passed (t1-t0) time after the liquid crystal transmittance has started to change, but the Nth gate In the pixel (characteristic B ′) on the line, only (t1−t0−N · tg) has passed.
しかし、N番目のゲートラインには、光源の点灯時刻までの時間が短い分だけ、応答が早くなるように、1番目のゲートラインよりも高い電圧を印加することで、応答特性B’の立ち上がりは応答特性Aよりも急峻になっており、時刻t1(右眼用光源点灯開始時刻)では、透過率L2に近い値となっており、時刻t2(右眼用光源点灯終了時刻)では、透過率L2よりも高い透過率L4に達していることが判る。 However, by applying a voltage higher than that of the first gate line to the Nth gate line so that the response is quickened by the time until the light source is turned on, the response characteristic B ′ rises. Is steeper than the response characteristic A, and is close to the transmittance L2 at time t1 (right-eye light source lighting start time), and is transmitted at time t2 (right-eye light source lighting end time). It can be seen that the transmittance L4 is higher than the rate L2.
このため、1番目のゲートライン上にある画素の右眼用光源点灯期間中における平均透過率(図中において点灯期間を示す領域と特性Aの曲線とで囲まれる面積で定義)と、N番目のゲートライン上にある画素の右眼用光源点灯期間中における平均透過率(図中において点灯期間を示す領域と特性B’の曲線とで囲まれる面積で定義)とはほぼ同じとなり、液晶表示パネル28のゲートスキャン方向に発生する輝度ムラを防止することができる。 Therefore, the average transmittance of the pixels on the first gate line during the right-eye light source lighting period (defined by the area surrounded by the region indicating the lighting period and the curve of the characteristic A in the figure), and the Nth The average transmittance (defined by the area surrounded by the region indicating the lighting period and the curve of the characteristic B ′ in the drawing) of the pixels on the gate line during the right eye light source lighting period is substantially the same, and the liquid crystal display Luminance unevenness that occurs in the gate scan direction of the panel 28 can be prevented.
なお、液晶表示パネル28のそれぞれのゲートラインで、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階調値を補償するには、図2に示す階調値変換テーブルが各ゲートラインごとに必要となる。 In order to compensate the gradation value so that the applied voltage is changed in accordance with the time from the data writing time to the light source lighting time in each gate line of the liquid crystal display panel 28, the gradation value shown in FIG. A conversion table is required for each gate line.
ただし、この方法では、階調値変換テーブルとして、各画素の階調数がKビットであり、ゲートライン数がN本である場合、N・K・22Kビットのデータ量となり、当該テーブルを記憶するメモリに大きなデータ容量が必要となる。 However, in this method, as the gradation value conversion table, when the number of gradations of each pixel is K bits and the number of gate lines is N, the data amount is N · K · 2 2K bits. A large memory capacity is required for the memory to be stored.
ここで、液晶表示パネル28の面内状態は、1番目のゲートラインからN番目のゲートラインまで連続的に変化しているので、階調値変換テーブル(補償済み階調データ)としては、1番目のゲートラインとN番目のゲートラインの分の2つを準備し、両者の間のゲートラインに関しては、例えば演算器29において補間処理により求めることが可能である。 Here, since the in-plane state of the liquid crystal display panel 28 continuously changes from the first gate line to the Nth gate line, the gradation value conversion table (compensated gradation data) is 1 It is possible to prepare two of the first gate line and the Nth gate line and obtain the gate line between them by, for example, interpolation processing in the arithmetic unit 29.
補間の方法としては、例えばゲートラインナンバーに比例した重みを付けて、1番目のゲートラインの階調値変換テーブルD1と、N番目のゲートラインの階調値変換テーブルDNとから比例補間によって、m番目のゲートラインの階調値変換テーブルDmを決定する(1<m<N)。具体的には、Dm=D1・(m/N)+ DN・(m/N)で表される補間式採用して補間を行う。これにより階調値変換テーブル用のメモリのデータ容量を削減することが可能となる。 As an interpolation method, for example, weighting in proportion to the gate line number is performed, and proportional interpolation is performed from the gradation value conversion table D1 of the first gate line and the gradation value conversion table DN of the Nth gate line. A gradation value conversion table Dm for the mth gate line is determined (1 <m <N). More specifically, interpolation is performed using an interpolation formula represented by Dm = D1 · (m / N) + DN · (m / N). As a result, the data capacity of the memory for the gradation value conversion table can be reduced.
なお、基準データを1番目のゲートラインとN番目のゲートラインの2ライン分だけでなく、3ライン分以上において基準データを準備し、各基準データ間で補間処理を行っても良いことは言うまでもない。この場合、補間処理で作成したデータの精度が高まることが期待される。 Needless to say, the reference data may be prepared not only for two lines of the first gate line and the Nth gate line but also for three or more lines, and interpolation processing may be performed between the respective reference data. Yes. In this case, it is expected that the accuracy of the data created by the interpolation process will increase.
<輝度ムラの防止動作の変形例について>
図6および図7を用いて説明した輝度ムラの防止動作においては、液晶表示パネル28のそれぞれのゲートラインで、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方法を採ることとしたが、印加電圧を高めると、液晶の応答速度は高めることができるが、透過率が高くなり過ぎる場合も発生する。そこで、以下に説明する方法で、透過率が過度に増大することを防止しても良い。
<Variation of brightness unevenness prevention operation>
In the luminance unevenness prevention operation described with reference to FIGS. 6 and 7, a method of changing the applied voltage in accordance with the time from the data writing time to the light source lighting time in each gate line of the liquid crystal display panel 28. However, if the applied voltage is increased, the response speed of the liquid crystal can be increased, but the transmittance may be increased too much. Therefore, the method described below may prevent the transmittance from increasing excessively.
図8は、ゲートラインに印加する電圧(階調電圧の電圧)がV2、V3、V4およびV5(V2<V3<V4<V5)のそれぞれの場合の液晶の応答特性の変化を示す概念図であり、横軸に時間を、縦軸には液晶の透過率を表している。 FIG. 8 is a conceptual diagram showing changes in the response characteristics of the liquid crystal when the voltages applied to the gate lines (gradation voltage) are V2, V3, V4 and V5 (V2 <V3 <V4 <V5). Yes, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents liquid crystal transmittance.
図8から、電圧をV2、V3、V4,V5と高めることにより液晶の透過率が増加する方向の応答速度が速くなり、より短い時間で透過率が向上している。しかし、電圧V3、V4およびV5においては、実効的な点灯期間の平均透過率である透過率L2を過ぎて透過率が上がり続けている。 From FIG. 8, by increasing the voltage to V2, V3, V4, V5, the response speed in the direction of increasing the transmittance of the liquid crystal is increased, and the transmittance is improved in a shorter time. However, at voltages V3, V4, and V5, the transmittance continues to increase past the transmittance L2, which is the average transmittance during the effective lighting period.
一方、実線で示す応答特性Sは、透過率L2に達するまでは電圧V3印加時の特性を示し、透過率L2に達した後は透過率L2を維持する特性となっている。図8では、このような応答特性Sを得るための電圧印加パターンの例を併せて示している。 On the other hand, the response characteristic S indicated by the solid line shows the characteristic when the voltage V3 is applied until the transmittance L2 is reached, and maintains the transmittance L2 after reaching the transmittance L2. FIG. 8 also shows an example of a voltage application pattern for obtaining such a response characteristic S.
図8に示すように、左眼画像表示期間の左眼用光源の点灯期間が終了する時刻t0までは、液晶表示パネル28は液晶表示部281全体において、左眼画像を表示するための透過率L1となっており、液晶は当該透過率L1に対応する輝度を示している。 As shown in FIG. 8, until the time t0 when the lighting period of the left-eye light source ends in the left-eye image display period, the liquid crystal display panel 28 transmits the transmittance for displaying the left-eye image in the entire liquid crystal display unit 281. L1 and the liquid crystal has a luminance corresponding to the transmittance L1.
時刻t0から、右眼画像を表示するための透過率L2に対応した画像信号を1番目のゲートラインから順次ゲートスキャンにより順次印加する。このとき、各ゲートラインに最初に加える印加電圧をV3とし、これを第1書き込み電圧と呼称し、当該第1書き込み電圧を与えることを第1書き込みと呼称する。第1書き込みを所定期間続けた後、印加電圧をV2に下げる。これを第2書き込み電圧と呼称し、当該第2書き込み電圧を与えることを第2書き込みと呼称する。 From time t0, an image signal corresponding to the transmittance L2 for displaying the right eye image is sequentially applied from the first gate line by gate scanning. At this time, the first applied voltage to each gate line is V3, which is referred to as a first write voltage, and the application of the first write voltage is referred to as a first write. After the first writing is continued for a predetermined period, the applied voltage is lowered to V2. This is called a second write voltage, and giving the second write voltage is called a second write.
この電圧印加パターンと、応答特性Sとを比較すると、第1書き込み開始から、第2書き込み開始までの期間(第1書き込みの期間)で透過率がL1からL2に達するように設定されている。なお、第1書き込みの期間はN・tgで規定されている。 When this voltage application pattern is compared with the response characteristic S, the transmittance is set to reach L2 from L1 in the period from the start of the first write to the start of the second write (the period of the first write). The first writing period is defined by N · tg.
このような電圧印加パターンを得るには、まず、最新フィールドの入力画像データと直前に表示されていたフィールドの画像データの階調値とを比較し、最新フィールドの画像表示用の階調電圧として、前フィールドから次に表示すべき最新フィールドへの階調変化を強調した階調電圧を生成して、第1書き込み電圧として液晶表示パネル28に与えることで、階調変化に対する液晶の応答速度を加速し、応答の遅れを補償する。なお、図9に示すように、1番目のゲートラインと、N番目のゲートラインとで第1書き込み電圧は共通であり、ゲートラインごとに階調値変換テーブルを用意する必要がない。これは、全てのゲートラインで、第1書き込み期間内にL2に達する第1書き込み電圧が得られる階調値を階調値変換テーブルに設定しているからである。 In order to obtain such a voltage application pattern, first, the input image data of the latest field is compared with the gradation value of the image data of the field displayed immediately before to obtain the gradation voltage for image display of the latest field. By generating a gradation voltage emphasizing the gradation change from the previous field to the latest field to be displayed next, and applying it to the liquid crystal display panel 28 as the first writing voltage, the response speed of the liquid crystal to the gradation change is increased. Accelerate and compensate for response delays. As shown in FIG. 9, the first write voltage is common to the first gate line and the Nth gate line, and it is not necessary to prepare a gradation value conversion table for each gate line. This is because, in all the gate lines, the gradation value that provides the first writing voltage that reaches L2 within the first writing period is set in the gradation value conversion table.
これにより、ゲートスキャン方向の輝度ムラおよびゴーストの強度ムラも防止することができる。 Thereby, luminance unevenness and ghost intensity unevenness in the gate scan direction can also be prevented.
ここで、階調変化を強調した階調電圧を作成するための手段としては、図2に示すような階調値変換テーブルを用いて、図1に示す演算器29により、現在の液晶の表示状態から次に表示すべき階調に変化させるために最適な階調電圧を作成する。 Here, as means for creating a gradation voltage in which gradation change is emphasized, the current liquid crystal display is performed by the arithmetic unit 29 shown in FIG. 1 using a gradation value conversion table as shown in FIG. An optimum gradation voltage is created for changing from the state to the gradation to be displayed next.
次に、第2書き込みを行う際には、最新フィールドの右眼用の入力画像データに強調を加えず、未補償の状態で使用する。 Next, when performing the second writing, the input image data for the right eye in the latest field is not emphasized and used in an uncompensated state.
このように、階調値変換テーブルを用いて第1書き込み電圧を設定し、第2書き込み電圧は最新フィールドの画像データを未補償の状態で使用するので、液晶の透過率が不必要に高い状態が続くことを防止できる。さらに、第1書き込み電圧が与えられる期間は、液晶のばらつきや環境の影響を受けやすいが、第1書き込み電圧は階調値変換テーブルを用いて設定されるので、ゴーストの発生を抑制することができる。 Thus, since the first writing voltage is set using the gradation value conversion table and the second writing voltage uses the image data of the latest field in an uncompensated state, the liquid crystal transmittance is unnecessarily high. Can be prevented from continuing. Further, the period during which the first writing voltage is applied is easily affected by variations in the liquid crystal and the environment. However, since the first writing voltage is set using the gradation value conversion table, the occurrence of ghost can be suppressed. it can.
上述したような電圧印加パターンを用いた場合の立体画像表示のためのバックライトの点灯期間と、液晶の応答特性との関係を図9に示す。 FIG. 9 shows the relationship between the backlight lighting period for displaying a stereoscopic image and the response characteristics of the liquid crystal when the voltage application pattern as described above is used.
図9には、1番目のゲートラインとN番目のゲートラインに対して、第1および第2書き込み電圧で構成される電圧印加パターンを与えた場合の応答特性A1およびB1を表しており、横軸には時間を、縦軸には液晶の透過率を示している。 FIG. 9 shows response characteristics A1 and B1 when a voltage application pattern composed of first and second write voltages is applied to the first gate line and the Nth gate line. The axis represents time, and the vertical axis represents liquid crystal transmittance.
図9において、応答特性A1は1番目のゲートライン上にある画素の応答特性であり、応答特性B1はN番目のゲートライン上にある画素の応答特性であり、1番目のゲートライン上にある画素とN番目のゲートライン上にある画素とでは、画像データが更新されるまでに、N・tgの時間差が発生し、応答特性A1における第1書き込み期間は、N・tgの時間差に相当するように設定されている。そして、この期間に、透過率L2に達するように第1書き込み電圧を設定する。 In FIG. 9, the response characteristic A1 is the response characteristic of the pixel on the first gate line, and the response characteristic B1 is the response characteristic of the pixel on the Nth gate line and is on the first gate line. A time difference of N · tg occurs between the pixel and the pixel on the Nth gate line until the image data is updated, and the first writing period in the response characteristic A1 corresponds to the time difference of N · tg. Is set to In this period, the first write voltage is set so as to reach the transmittance L2.
これにより、第2書き込みを開始する時点で所望の透過率L2に到達し、次に第1書き込み電圧を第2書き込み電圧にまで下げると透過率L2が維持される。 As a result, when the second writing is started, the desired transmittance L2 is reached, and then when the first writing voltage is lowered to the second writing voltage, the transmittance L2 is maintained.
また、N番目のゲートライン上にある画素(応答特性B1)では、1番目のゲートライン上にある画素(応答特性A1)において第2書き込み期間が開始するタイミングで、第1書き込み期間が開始するように設定され、N番目のゲートライン上にある画素での第1書き込み電圧は、時刻t1(右眼用光源点灯開始時刻)の時点で透過率L2に到達する電圧に設定される。 In the pixel on the Nth gate line (response characteristic B1), the first writing period starts at the timing when the second writing period starts in the pixel on the first gate line (response characteristic A1). Thus, the first write voltage in the pixel on the Nth gate line is set to a voltage that reaches the transmittance L2 at time t1 (right eye light source lighting start time).
以上のような電圧印加パターンを用いることで、液晶パネル28の全面で、透過率が所望の透過率L2にほぼ達した状態の時間が長く維持されるため、それぞれのゲートラインで、データの書き込み時刻から光源の点灯時刻までの時間が異なっていても、液晶パネル28の全面で同じ輝度を実現することができる。 By using the voltage application pattern as described above, the time during which the transmittance almost reaches the desired transmittance L2 is maintained over the entire surface of the liquid crystal panel 28, so that data writing is performed on each gate line. Even if the time from the time to the lighting time of the light source is different, the same luminance can be realized on the entire surface of the liquid crystal panel 28.
<A.実施の形態1>
<A−1.装置構成>
本発明に係る実施の形態1の立体画像表示装置100Aについて、図10〜図13を用いて説明する。
<A. Embodiment 1>
<A-1. Device configuration>
A stereoscopic image display device 100A according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図10は立体画像表示の可能な携帯電話機に本発明を適用する場合の装置構成を示すブロック図である。なお、図1に示した立体画像表示装置100と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 FIG. 10 is a block diagram showing a device configuration when the present invention is applied to a mobile phone capable of displaying a stereoscopic image. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure same as the stereoscopic image display apparatus 100 shown in FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図10に示す立体画像表示装置100Aは、通信機モジュール1および表示モジュール2Aを備えている。 A stereoscopic image display device 100A illustrated in FIG. 10 includes a communication device module 1 and a display module 2A.
表示モジュール2Aは、制御回路21A、ソースドライバ27A、液晶表示パネル28および温度センサ40を備え、制御回路21Aは、タイミングコントローラ22、フレームメモリ23、演算器29、FFD変換テーブル用メモリ30および電圧設定回路31を有している。電圧設定回路31はタイミングコントローラの制御を受けて、所定の電圧をソースドライバ27Aに与え、温度センサ40は、タイミングコントローラ22に温度検知結果を与える構成となっている。なお、図1に示したバックライト点滅ドライバやゲートドライバ等は図示を省略している。 The display module 2A includes a control circuit 21A, a source driver 27A, a liquid crystal display panel 28, and a temperature sensor 40. The control circuit 21A includes a timing controller 22, a frame memory 23, a calculator 29, an FFD conversion table memory 30, and a voltage setting. A circuit 31 is provided. Under the control of the timing controller, the voltage setting circuit 31 provides a predetermined voltage to the source driver 27A, and the temperature sensor 40 is configured to provide a temperature detection result to the timing controller 22. Note that the backlight flashes driver or gate driver, etc., shown in FIG. 1 is omitted.
ソースドライバ27Aは、電圧設定回路31から与えられる所定の電圧を抵抗分割して、256段階の階調電圧を生成して電圧決定回路271に与える階調電圧発生回路272と、演算器29から与えられる階調データをデコードして電圧決定回路271に与えるデコーダ273と、電圧決定回路271の出力をバッファリングするバッファ274と、バッファ274の出力を受けて、液晶表示パネル28の各ソースラインに順次与えるシフトレジスタ275とを有している。 The source driver 27A resistively divides the predetermined voltage supplied from the voltage setting circuit 31 to generate a gradation voltage of 256 levels and supply it to the voltage determination circuit 271 and the operation voltage from the arithmetic unit 29. The decoder 273 that decodes the gradation data to be supplied to the voltage determination circuit 271, the buffer 274 that buffers the output of the voltage determination circuit 271, receives the output of the buffer 274, and sequentially applies to each source line of the liquid crystal display panel 28. And a shift register 275 for giving.
<A−2.装置動作>
「輝度ムラおよびゴーストの防止」の項目で説明したFFDを用いて立体画像表示を行う場合、液晶表示装置を使用する環境温度が低温状態では、液晶の粘性の増大により応答速度が遅くなり、所定のゲートラインへの1回目の書き込み後、同ゲートラインへの2回目の書き込みを行うまでの時間、例えば、60Hzの周期で、右眼2回、左眼2回の書き込みを行う場合は1/(60×2×2)=4.16msで2回目の書き込みを行うことになるが、この時間では液晶の状態が目標の透過率まで達しない場合が生じる。
<A-2. Device operation>
When stereoscopic image display is performed using the FFD described in the item “Preventing uneven brightness and ghost”, the response speed becomes slow due to an increase in the viscosity of the liquid crystal when the environmental temperature in which the liquid crystal display device is used is low. After the first writing to the gate line, the time until the second writing to the gate line, for example, 1/2 when writing the right eye twice and the left eye twice in a cycle of 60 Hz. The second writing is performed at (60 × 2 × 2) = 4.16 ms, but the liquid crystal state may not reach the target transmittance at this time.
例えば、ノーマリーホワイトのTN(Twist Nematic)モードの液晶パネルの場合、電圧を0V以上に加速する電圧を設定できない黒から白へ画像が変わる場合に発生し易い。このため、0℃程度の低温環境において、左右の視差画像が混在してゴースト画像が発生し、立体視がしにくくなるという問題を生じる。 For example, in the case of a normally white TN (Twist Nematic) mode liquid crystal panel, it is likely to occur when an image changes from black to white where a voltage for accelerating the voltage to 0 V or higher cannot be set. For this reason, in a low temperature environment of about 0 ° C., left and right parallax images are mixed to generate a ghost image, resulting in difficulty in stereoscopic viewing.
この問題を解消するためには、表示に用いる液晶の状態の変化の幅を、4.16ms内で変化できる範囲まで狭めて使用することが有効である。
To solve this problem, the width of change in the liquid crystal state to be used for display, and Turkey use narrowed to the extent that can be varied within 4.16ms is valid.
ここで、狭める範囲を決定するには、以下の3つの方法が考えられる。
まず、第1の方法として、コントラストを重視し、液晶の透過率が0となる状態から応答可能な状態までを選定する方法、第2の方法として、明るさを重視し、0Vの最大透過率の状態から応答可能な状態までを選定する方法、第3の方法として、第1の方法と第2の方法の中間の領域で、液晶の応答が可能な領域を選定する方法がある。これらを模式的に示したものが図11である。
Here, the following three methods can be considered to determine the narrowing range.
First, as a first method, the contrast is emphasized, a method of selecting from a state where the transmittance of the liquid crystal is 0 to a responsive state, and as a second method, the brightness is emphasized and the maximum transmittance of 0V is selected. As a third method, there is a method of selecting a region where the liquid crystal can respond in the middle region between the first method and the second method. FIG. 11 schematically shows these.
図11においては、ノーマリーホワイトのTNモードの液晶パネルの場合の透過率と階調電圧との関係を示しており、最小透過率となる電圧をVoとし、最大透過率となる電圧をVhとした場合、第1の方法では、0℃の環境では4.16msの間に変化できる透過率は、定常状態(25℃)で4V〜2Vの間に相当する透過率となるので、Vo=4V、Vh=2Vとなり、この電圧間を0〜255階調まで、256段階に区切って階調電圧を設定する。 FIG. 11 shows the relationship between the transmittance and the gradation voltage in the case of a normally white TN mode liquid crystal panel, where Vo is the minimum transmittance and Vh is the maximum transmittance. In this case, in the first method, the transmittance that can change in 4.16 ms in the environment of 0 ° C. is a transmittance corresponding to between 4 V and 2 V in the steady state (25 ° C.), so Vo = 4V Vh = 2V, and the gradation voltage is set by dividing the voltage between 0 and 255 gradations in 256 steps.
また、第2の方法では、階調調整用の電圧Vhとして最大透過率となる電圧(0V)を設定し、この状態から4.16msで到達可能な透過率に相当する電圧をVoとし、この電圧間を0〜255階調まで、256段階に区切って階調電圧を設定する。 In the second method, a voltage (0 V) that provides the maximum transmittance is set as the gradation adjustment voltage Vh, and a voltage that corresponds to the transmittance that can be reached in this state from 4.16 ms is defined as Vo. The gradation voltage is set by dividing the voltage into 256 steps from 0 to 255 gradations.
また、第3の方法では、コントラスト重視の場合と明るさ重視の場合の中間の電圧間、例えば電圧Vhとして1V、電圧Voとして3.5Vを設定し、この電圧間を0〜255階調まで、256段階に区切って階調電圧を設定すれば良い。 In the third method, an intermediate voltage between the case of emphasizing contrast and the case of emphasizing brightness, for example, 1 V is set as the voltage Vh and 3.5 V is set as the voltage Vo. The gradation voltage may be set in 256 steps.
いずれの方法を用いた場合も、使用する液晶の状態の幅を狭めるため、画像に表現できる階調数が減少してしまう。このため、グラデーション画像を表示した場合に、なだらかな色や輝度の変化が表示できず、階段的な画像が現れる可能性がある。 Whichever method is used, the number of gradations that can be expressed in the image is reduced because the range of the liquid crystal state to be used is narrowed. For this reason, when a gradation image is displayed, a gentle color or luminance change cannot be displayed, and a staircase image may appear.
これを防止するため、2回書き込み駆動において、1回目の書き込みを行うフィールドを加速電圧印加フィールドとし、2回目の書き込みを行うフィールドを階調調整フィールドとし、両フィールドの間に、電圧設定回路31(図10)から階調電圧発生回路272に与える電圧VoおよびVhを変更し、液晶の表示に使用する電圧領域の階調数を、実質的に常温と同等にすることが有効である。 In order to prevent this, in the second write drive, the field for the first write is the acceleration voltage application field, the field for the second write is the gradation adjustment field, and the voltage setting circuit 31 is between the two fields. It is effective to change the voltages Vo and Vh to be applied to the gradation voltage generation circuit 272 from FIG. 10 so that the number of gradations in the voltage region used for liquid crystal display is substantially equal to room temperature.
この、加速電圧印加フィールドでの電圧は、図11においてVo=4.5V、Vh=0Vで表され、この電圧間を0〜255階調まで、256段階に区切って階調電圧を設定する。 The voltage in the acceleration voltage application field is represented by Vo = 4.5V and Vh = 0V in FIG. 11, and the gradation voltage is set by dividing this voltage into 256 steps from 0 to 255 gradations.
以下、第1の方法を用いる場合を例に採って、図10に示す立体画像表示装置100Aを参照しつつ、低温環境下でのゴーストの発生を防止する動作について説明する。 Hereinafter, taking the case of using the first method as an example, an operation for preventing the occurrence of a ghost in a low temperature environment will be described with reference to the stereoscopic image display device 100A shown in FIG.
温度センサ40で検出された環境温度に基づいて、温度ごとに予め決められた、加速電圧フィールド用FFDデータ変換テーブル(第1のデータ変換テーブル)、階調調整フィールド用FFDデータ変換テーブル(第2のデータ変換テーブル)を、FFD変換テーブル用メモリ30から読み出し、タイミングコントローラ22内の図示されないSRAM(Static Random Access Memory)に記録する。 The acceleration voltage field FFD data conversion table (first data conversion table) and the gradation adjustment field FFD data conversion table (second), which are predetermined for each temperature based on the environmental temperature detected by the temperature sensor 40. Are read from the FFD conversion table memory 30 and recorded in an SRAM (Static Random Access Memory) (not shown) in the timing controller 22.
加速電圧フィールド用FFDデータ変換テーブル、階調調整フィールド用FFDデータ変換テーブルは、例えば図2を用いて説明した階調値変換テーブルと同様の構成を採り、現フレーム(最新フィールド)の画像データの階調値(0〜255)と前フレーム(前フィールド)の画像データの階調値(0〜255)との組み合わせに対して、液晶表示パネル28に与えるべき階調値が設定されており、当該階調値に相当する階調電圧が出力データとして記録されている。 The acceleration voltage field FFD data conversion table and the gradation adjustment field FFD data conversion table have, for example, the same configuration as the gradation value conversion table described with reference to FIG. 2, and the image data of the current frame (latest field). The gradation value to be given to the liquid crystal display panel 28 is set for the combination of the gradation value (0 to 255) and the gradation value (0 to 255) of the image data of the previous frame (previous field). A gradation voltage corresponding to the gradation value is recorded as output data.
例えば、前フィールドのある画素の階調値が“1”であり、最新フィールドで同じ画素に表示すべき階調値が画像データ上では“2”となっている場合、変換テーブルに基づいて、液晶表示パネル28には階調値“3”に相当する階調電圧を出力する。このように、現在および過去のデータに基づいて、より適切なデータを設定するのでフィードフォワード制御と呼称する。なお、加速電圧フィールド用FFDデータ変換テーブル、階調調整フィールド用FFDデータ変換テーブルは、液晶表示パネル28の物性値に合わせて、環境温度ごとに実験的に求める。 For example, when the gradation value of a pixel in the previous field is “1” and the gradation value to be displayed on the same pixel in the latest field is “2” on the image data, based on the conversion table, The liquid crystal display panel 28 outputs a gradation voltage corresponding to the gradation value “3”. In this way, since more appropriate data is set based on current and past data, this is referred to as feedforward control. The acceleration voltage field FFD data conversion table and the gradation adjustment field FFD data conversion table are experimentally obtained for each environmental temperature in accordance with the physical property values of the liquid crystal display panel 28.
また、タイミングコントローラ22において、加速電圧フィールド用の電圧幅を決める電圧VoおよびVhならびに階調調整フィールド用の電圧幅を決める電圧VoおよびVhを決定する。タイミングコントローラ22には、CPU(Central Processing Unit)の機能を有したデバイスが含まれており、当該デバイスに、予め、第1の方法を用いることを前提にプログラムしておけば、0℃の環境に適した加速電圧フィールド用の電圧幅および階調調整フィールド用の電圧幅に合わせて、電圧VoおよびVhを決定する。なお、0℃での環境に限定されるものではないことは言うまでもない。 Further, the timing controller 22 determines voltages Vo and Vh that determine the voltage width for the acceleration voltage field and voltages Vo and Vh that determine the voltage width for the gradation adjustment field. The timing controller 22 includes a device having a function of a CPU (Central Processing Unit). If the device is programmed on the assumption that the first method is used in advance, the environment of 0 ° C. The voltages Vo and Vh are determined in accordance with the voltage width for the acceleration voltage field and the voltage width for the gradation adjustment field suitable for the above. Needless to say, the environment is not limited to 0 ° C.
次に、1回目の書き込み動作として、加速電圧フィールドの書き込みを行う。まず、タイミングコントローラ22で決定された加速電圧フィールド用の電圧VoおよびVhに基づいて、電圧設定回路31において電圧VoおよびVhを発生させる。これらの電圧は階調電圧発生回路272の抵抗分割回路に与えられ、256分割されて0〜255の階調ごとの印加電圧を設定する。 Next, the acceleration voltage field is written as the first writing operation. First, based on the acceleration voltage field voltages Vo and Vh determined by the timing controller 22, the voltage setting circuit 31 generates the voltages Vo and Vh. These voltages are supplied to the resistance dividing circuit of the gradation voltage generating circuit 272 and divided into 256 to set the applied voltage for each gradation of 0 to 255.
次に、液晶表示パネル28の第1ゲートラインに対応して、演算器29がタイミングコントローラ22を介してフレームメモリ23に記憶された前画像の階調データと現画像の階調データを読み出し、環境温度に対応した加速電圧フィールド用FFDデータ変換テーブルに基づいて、実際に電圧決定回路271に送る階調データを決定し、電圧決定回路271に与えて各ソースラインに与えるべき電圧に変換する。そして当該電圧は、バッファ274およびシフトレジスタ275を介してソースラインに送られる。 Next, corresponding to the first gate line of the liquid crystal display panel 28, the arithmetic unit 29 reads the gradation data of the previous image and the gradation data of the current image stored in the frame memory 23 via the timing controller 22, Based on the FFD data conversion table for the acceleration voltage field corresponding to the environmental temperature, the gradation data to be actually sent to the voltage determination circuit 271 is determined and supplied to the voltage determination circuit 271 to convert it into a voltage to be applied to each source line. The voltage is sent to the source line via the buffer 274 and the shift register 275.
この一連の動作を、第1ゲートラインから最終ゲートラインに対して行う。この間は、加速電圧フィールド用FFDデータ変換テーブルならびに電圧VoおよびVhは同じ値を用いる。ただし、必要に応じて、ゲートラインごとに調整を加えても良い。 This series of operations is performed from the first gate line to the final gate line. During this time, the same value is used for the FFD data conversion table for the acceleration voltage field and the voltages Vo and Vh. However, adjustment may be made for each gate line as necessary.
次に、2回目の書き込み動作として、階調調整フィールドの書き込みを行う。まず、タイミングコントローラ22で決定された階調調整フィールド用の電圧VoおよびVhに基づいて、電圧設定回路31において電圧VoおよびVhを発生させる。これらの電圧は階調電圧発生回路272の抵抗分割回路に与えられ、256分割されて0〜255の階調ごとの印加電圧を設定する。 Next, the gradation adjustment field is written as the second writing operation. First, the voltages Vo and Vh are generated in the voltage setting circuit 31 based on the voltages Vo and Vh for the gradation adjustment field determined by the timing controller 22. These voltages are supplied to the resistance dividing circuit of the gradation voltage generating circuit 272 and divided into 256 to set the applied voltage for each gradation of 0 to 255.
次に、液晶表示パネル28の第1ゲートラインに対応して、演算器29がタイミングコントローラ22を介してフレームメモリ23に記憶された前画像の階調データと現画像の階調データを読み出し、環境温度に対応した階調調整フィールド用FFDデータ変換テーブルに基づいて、実際に電圧決定回路271に送る階調データを決定し、電圧決定回路271に与えて各ソースラインに与えるべき電圧に変換する。そして当該電圧は、バッファ274およびシフトレジスタ275を介してソースラインに送られる。 Next, corresponding to the first gate line of the liquid crystal display panel 28, the arithmetic unit 29 reads the gradation data of the previous image and the gradation data of the current image stored in the frame memory 23 via the timing controller 22, Based on the FFD data conversion table for the gradation adjustment field corresponding to the environmental temperature, gradation data to be actually sent to the voltage determination circuit 271 is determined, and is supplied to the voltage determination circuit 271 to be converted into a voltage to be applied to each source line. . The voltage is sent to the source line via the buffer 274 and the shift register 275.
この一連の動作を、第1ゲートラインから最終ゲートラインに対して行う。この間は、階調調整フィールド用FFDデータ変換テーブルならびに電圧VoおよびVhは同じ値を用いる。 This series of operations is performed from the first gate line to the final gate line. During this period, the same value is used for the FFD data conversion table for the gradation adjustment field and the voltages Vo and Vh.
<A−3.作用および効果>
図12は印加される階調電圧に対する液晶パネルの透過率の変化を示す図であり、横軸に時間(ms)を示し、縦軸に透過率を示している。そして、0℃、10℃および25℃の場合の透過率の時間変化を示し、また、図の上部には液晶の応答速度の加速のための加速電圧および加速後に行う階調調整のための階調調整電圧の印加状態を温度ごとに模式的に示している。
<A-3. Action and Effect>
FIG. 12 is a diagram showing a change in the transmittance of the liquid crystal panel with respect to the applied gradation voltage, with the horizontal axis indicating time (ms) and the vertical axis indicating the transmittance. The time change of transmittance at 0 ° C., 10 ° C. and 25 ° C. is shown, and the upper part of the figure shows the acceleration voltage for accelerating the response speed of the liquid crystal and the level for gradation adjustment performed after the acceleration. The application state of the adjustment voltage is schematically shown for each temperature.
図12に示すように、1回目の書き込み動作である加速電圧フィールドの書き込みにおいては、オーバードライブ技術により、4.16msの間に、温度センサ40で検出された環境温度で到達できる透過率に達するように急速に加速する。なお、温度ごとに適した加速電圧は異なるので、温度ごとに予め定めた加速電圧フィールド用FFDデータ変換テーブルを用いて加速電圧を決定する。 As shown in FIG. 12, in the acceleration voltage field writing, which is the first writing operation, the transmittance that can be reached at the ambient temperature detected by the temperature sensor 40 is reached in 4.16 ms by the overdrive technique. To accelerate rapidly. The acceleration voltage suitable for each temperature is different, and therefore the acceleration voltage is determined using an acceleration voltage field FFD data conversion table predetermined for each temperature.
環境温度0℃では、加速電圧フィールドでは、電圧幅を大きくするために電圧VoおよびVhを、それぞれ4.5Vと0Vに設定する。TNモード液晶パネルで最も応答の遅い黒(0階調)から白(255階調)への液晶状態の変化は、図12に示すように、4.16msでは最小電圧0Vを印加しても定常状態(25℃)で到達する透過率の20%にしか達しない。この透過率は定常状態では、2Vの電圧印加の状態に相当する。 At an environmental temperature of 0 ° C., in the acceleration voltage field, the voltages Vo and Vh are set to 4.5 V and 0 V, respectively, in order to increase the voltage width. The change in the liquid crystal state from black (0 gradation) to white (255 gradation), which is the slowest response in the TN mode liquid crystal panel, is steady even when a minimum voltage of 0 V is applied at 4.16 ms, as shown in FIG. It only reaches 20% of the transmittance reached in the state (25 ° C.). This transmittance corresponds to a voltage application state of 2 V in a steady state.
従って、環境温度0℃では、白を最大透過率の20%に定義し、階調調整フィールドでの印加電圧は255階調が透過率20%になる2Vとなるように、電圧VoおよびVhをそれぞれ、4Vおよび2Vに設定する。 Therefore, at an environmental temperature of 0 ° C., white is defined as 20% of the maximum transmittance, and the voltages Vo and Vh are set so that the applied voltage in the gradation adjustment field is 2V at which 255 gradations is 20% of the transmittance. Set to 4V and 2V respectively.
このように、0℃程度の低温環境において、液晶の反応速度が遅い場合でも、仮想的に目標の透過率に達したものとし、その後は、その透過率を基準として、0〜255階調を表すように階調調整フィールド用FFDデータ変換テーブルを用いて変換を行うので、透過率が目標値に達しないことに起因して、左右の視差画像が混在してゴースト画像が発生し、立体視がしにくくなるという問題を防止できる。 Thus, even in the low temperature environment of about 0 ° C., even if the reaction speed of the liquid crystal is slow, it is assumed that the target transmittance is virtually reached, and thereafter, 0 to 255 gradations are obtained based on the transmittance. As shown, since the conversion is performed using the FFD data conversion table for the gradation adjustment field, the ghost image is generated by mixing the left and right parallax images due to the transmittance not reaching the target value. It is possible to prevent the problem that it is difficult to remove.
また、階調調整フィールドでは細かい電圧幅での階調表示が可能となり、画像に表現できる階調数が減少することがない。このため、グラデーション画像を表示した場合でも、なだらかな色や輝度の変化を表示できる。 In the gradation adjustment field, gradation display with a fine voltage width is possible, and the number of gradations that can be expressed in an image does not decrease. Therefore, even when a gradation image is displayed, it is possible to display a gentle color and luminance change.
一方、環境温度25℃(定常状態)では、加速電圧フィールドでは、電圧幅を大きくするために電圧VoおよびVhを、それぞれ4.5Vと0Vに設定する。実際の階調表示に用いる電圧幅は図11に示すように4V〜0Vであるが、オーバードライブによる加速を実現するために、電圧Voを大きめに設定している。 On the other hand, at an environmental temperature of 25 ° C. (steady state), in the acceleration voltage field, the voltages Vo and Vh are set to 4.5 V and 0 V, respectively, in order to increase the voltage width. As shown in FIG. 11, the voltage width used for actual gradation display is 4V to 0V, but the voltage Vo is set to be large in order to realize acceleration by overdrive.
この電圧幅で、加速電圧フィールド用FFDデータ変換テーブルにより加速用の階調電圧を決定し、電圧決定回路271(図10)で電圧を作り、液晶表示パネル28の画素に順次印加する。この場合は、TNモード液晶パネルで最も応答の遅い黒(0階調)から白(255階調)への液晶状態の変化は、図12に示すように、加速電圧の印加により目標の透過率に近い値まで4.16msで到達している。 With this voltage width, an acceleration gradation voltage is determined by the FFD data conversion table for acceleration voltage field, a voltage is generated by the voltage determination circuit 271 (FIG. 10), and sequentially applied to the pixels of the liquid crystal display panel 28. In this case, the change in the liquid crystal state from black (0 gradation) to white (255 gradation), which is the slowest response in the TN mode liquid crystal panel, is achieved by applying the acceleration voltage as shown in FIG. A value close to is reached in 4.16 ms.
従って、環境温度25℃では、白を最大透過率に定義し、階調調整フィールドでの印加電圧は255階調が最大透過率になる0Vとなるように、電圧VoおよびVhをそれぞれ、4Vおよび0Vに設定する。これは、静止画を表示する際の階調電圧を発生させるために適した値である。すでに、加速電圧フィールドで目標の透過率に近い値が達成されているため、階調調整フィールドで印加すべき電圧は、定常状態で目標の透過率を維持する電圧で良く、0Vに近い値である。 Therefore, at an environmental temperature of 25 ° C., white is defined as the maximum transmittance, and the voltages Vo and Vh are 4 V and 4 V, respectively, so that the applied voltage in the gradation adjustment field is 0 V where 255 gradation is the maximum transmittance. Set to 0V. This is a value suitable for generating a gradation voltage when a still image is displayed. Since a value close to the target transmittance has already been achieved in the acceleration voltage field, the voltage to be applied in the gradation adjustment field may be a voltage that maintains the target transmittance in a steady state, and is close to 0V. is there.
なお、上記説明は、表示する現画像データが最大階調である場合を例に採ったが、中間階調のデータである場合も同様である。 In the above description, the case where the current image data to be displayed has the maximum gradation is taken as an example, but the same applies to the case where the data is intermediate gradation.
また、以上の説明においては、左右の視差画像の何れかを特定したものではなかったが、左の視差画像に対して加速電圧フィールドおよび階調調整フィールドで2回のデータの書き込みを行い、続いて、右の視差画像に対して加速電圧フィールドおよび階調調整フィールドで2回のデータの書き込みを行うことで立体画像のゴーストを防止することができる。 Further, in the above description, although one of the left and right parallax images is not specified, data is written twice in the acceleration voltage field and the gradation adjustment field for the left parallax image, and then Thus, the ghost of the stereoscopic image can be prevented by writing data to the right parallax image twice in the acceleration voltage field and the gradation adjustment field.
<A−4.FFDデータ変換テーブルの設定方法>
次に、図13を用いて、加速電圧フィールド用FFDデータ変換テーブルおよび階調調整フィールド用FFDデータ変換テーブルの設定方法について説明する。
<A-4. Setting method of FFD data conversion table>
Next, a method for setting the acceleration voltage field FFD data conversion table and the gradation adjustment field FFD data conversion table will be described with reference to FIG.
図13は、加速電圧フィールドでの電圧設定と階調調整フィールドでの電圧設定を最適に調整するための評価用の視差画像データを示す図であり、図に向かって左側に左眼画像データを、右側に右眼画像データを示している。 FIG. 13 is a diagram showing evaluation parallax image data for optimally adjusting the voltage setting in the acceleration voltage field and the voltage setting in the gradation adjustment field, and left-eye image data is shown on the left side in the drawing. The right eye image data is shown on the right side.
図13において、右眼画像データは0〜255階調を段階的に示す複数の横階調バーとして表現されており、左眼画像データは右眼画像データの横階調バーの幅と階調と同じ横階調バーとともに、それに直交するように0〜255階調を段階的に示す複数の縦階調バーを加えた画像として表現されている。 In FIG. 13, the right eye image data is expressed as a plurality of horizontal gradation bars indicating the 0 to 255 gradation steps, and the left eye image data is represented by the width and gradation of the horizontal gradation bar of the right eye image data. In addition to the same horizontal gradation bar, the image is expressed as an image in which a plurality of vertical gradation bars indicating 0 to 255 gradations in stages are added so as to be orthogonal thereto.
調整作業に際しては、これら左右の画像を、液晶パネルの同じ位置に交互に表示する。なお、画像の大きさは任意である。 In the adjustment operation, these left and right images are alternately displayed at the same position on the liquid crystal panel. Note that the size of the image is arbitrary.
これらの左右の画像データを交互に表示した場合、左眼画像データの縦階調バーのない領域は、左右の画像で同じ画像を表示し、縦階調バーのある領域では、場所により異なる階調の画像を交互に表示することになる。従って、FFDデータ変換テーブルが最適化されている場合は、右眼には右眼画像データの横階調バー(グレーバー)が見えるはずであるが、FFDデータ変換テーブルが最適化されていない場合は、右眼が実際に見る画像の評価ポイントRでは、階調223の横階調バーに左眼画像の階調159の縦階調バーの影響で、交差領域に明るさの違いが見えることになる。 When these left and right image data are displayed alternately, the left eye image data area without the vertical gradation bar displays the same image as the left and right images, and the area with the vertical gradation bar differs depending on the location. Tone images are displayed alternately. Therefore, when the FFD data conversion table is optimized, the right-eye image data horizontal gradation bar (gray bar) should be visible to the right eye, but when the FFD data conversion table is not optimized. At the evaluation point R of the image actually viewed by the right eye, a difference in brightness can be seen in the intersecting area due to the influence of the vertical gradation bar of the gradation 159 of the left-eye image on the horizontal gradation bar of the gradation 223. Become.
そこで、右眼に単調な横階調バーが見えるようにFFDデータ変換テーブルの値を調整することにより、2重像(ゴースト)のない見やすい立体画像表示を実現することができる。 Therefore, by adjusting the value of the FFD data conversion table so that a monotonous horizontal gradation bar can be seen by the right eye, it is possible to realize an easy-to-see stereoscopic image display without a double image (ghost).
実際には、図13の画像データを、左右入れ替えて再度調整をおこない、これを繰り返して、最もバランスの取れた状態でのFFDデータ変換テーブルの値を最適値とすることで、2重像のない見やすい立体画像表示を実現することができる。 In practice, the image data in FIG. 13 is adjusted again by changing the left and right, and this is repeated, and the value of the FFD data conversion table in the most balanced state is set to the optimum value, so that the double image is obtained. It is possible to realize a stereoscopic image display that is not easy to see.
なお、チェックパターンは図13に示すパターンに限るものではなく、左右の画像の一方に同じ階調の隣接した2領域があり、他方の画像の相対する位置に、一方の画像と同じ階調の領域と、異なる階調の領域が隣り合って存在する画像の組であれば、同じ効果が得られる。また、このときの同じ階調の画像が見える方向から、実際の2画像領域の輝度の差を測ることにより、立体画像表示装置のクロストークの値を評価することができる。 Note that the check pattern is not limited to the pattern shown in FIG. 13, and there are two adjacent areas of the same gradation on one of the left and right images, and the same gradation as that of one image is located at the opposite position of the other image. The same effect can be obtained if a set of images in which a region and a region having different gradations exist adjacent to each other. Further, the crosstalk value of the stereoscopic image display device can be evaluated by measuring the difference in luminance between the actual two image areas from the direction in which the image of the same gradation can be seen.
<A−5.変形例>
以上の説明は、説明を単純にするために、印加電圧の極性反転には触れなかったが、これを行っても同様の効果が得られることは言うまでもない。
<A-5. Modification>
In the above description, in order to simplify the description, the polarity inversion of the applied voltage has not been mentioned, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if this is performed.
また、以上の説明では、左右のバックライト光源の点滅と同期して、左右の視差画像を交互に液晶パネルに表示する立体画像表示装置について説明したが、通常の60FPS(フィールド/秒)や120FPSで動画を表示する液晶ディスプレイの低温環境下での2重像の発生の抑制にも同様の効果が期待できる。 In the above description, the stereoscopic image display device that alternately displays the left and right parallax images on the liquid crystal panel in synchronization with the blinking of the left and right backlight light sources has been described. However, a normal 60 FPS (field / second) or 120 FPS is used. A similar effect can be expected to suppress the generation of a double image in a low temperature environment of a liquid crystal display that displays a moving image.
また、以上の説明では一例として、ノーマリーホワイト(液晶セルに印加される電界強度の絶対値が小さいほど、透過率が高い)のTN液晶モードを例に説明したが、ノーマリーブラック(液晶セルに印加される電界強度の絶対値が小さいほど、透過率が低い)の他の液晶モードにも適用できる。 In the above description, the TN liquid crystal mode of normally white (the transmittance is higher as the absolute value of the electric field intensity applied to the liquid crystal cell is smaller) has been described as an example. The transmittance is lower as the absolute value of the electric field strength applied to is smaller.
図14は、ノーマリーブラックの液晶パネルの場合の透過率と電圧との関係を示しており、最小透過率となる電圧をVoとし、最大透過率となる電圧をVhとした場合、第1の方法では、0℃の環境では4.16msの間に変化できる透過率は、定常状態(25℃)で0.5V〜2.5Vの間に相当する透過率となるので、Vo=0.5V、Vh=2.5Vとなり、この電圧間を0〜255階調まで、256段階に区切って階調電圧を設定する。これにより、0℃の温度下でも滑らかな階調を実現できることになる。 FIG. 14 shows the relationship between the transmittance and the voltage in the case of a normally black liquid crystal panel. When the voltage for the minimum transmittance is Vo and the voltage for the maximum transmittance is Vh, In the method, the transmittance which can be changed in 4.16 ms in the environment of 0 ° C. is a transmittance corresponding to between 0.5 V and 2.5 V in the steady state (25 ° C.), so Vo = 0.5 V Vh = 2.5V, and the gradation voltage is set by dividing this voltage into 0 to 255 gradations in 256 steps. As a result, smooth gradation can be realized even at a temperature of 0 ° C.
なお、上記の説明では、表示画像のコントラストを高めるために、階調調整用の電圧Voには最低透過率を実現する電圧を設定し、この液晶状態からオーバードライブ用加速電圧4.5Vを用いて、4.16msで到達可能な透過率に相当する電圧をVhとした。これにより、コントラストの高い動画画像の表示が可能になるという利点がある。 In the above description, in order to increase the contrast of the display image, a voltage for realizing the minimum transmittance is set as the gradation adjustment voltage Vo, and an overdrive acceleration voltage of 4.5 V is used from this liquid crystal state. Thus, the voltage corresponding to the transmittance that can be reached in 4.16 ms was defined as Vh. This has an advantage that a moving image with high contrast can be displayed.
<B.実施の形態2>
以上説明した実施の形態1においては、特に低温環境での液晶の応答遅れを補うために、表示される白または黒、あるいはその両方の階調範囲を狭め、階調表示が飛び飛びになること(つぶれ)を防ぐために、ソースドライバに入力する階調電圧を操作する方法を示した。
<B. Second Embodiment>
In the first embodiment described above, in order to compensate for the response delay of the liquid crystal particularly in a low temperature environment, the gradation range of displayed white and / or black is narrowed, and gradation display is skipped ( In order to prevent (crushing), the method of manipulating the gradation voltage input to the source driver was shown.
実施の形態2では、階調電圧は操作せず、信号処理により同様の効果を得られる方法について説明する。 In the second embodiment, a method of obtaining the same effect by signal processing without operating the gradation voltage will be described.
<B−1.装置構成>
図15は立体画像表示の可能な携帯電話機に本発明を適用する場合の装置構成を示すブロック図である。なお、図10に示した立体画像表示装置100Aと同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<B-1. Device configuration>
FIG. 15 is a block diagram showing a device configuration when the present invention is applied to a mobile phone capable of displaying a stereoscopic image. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure same as the stereoscopic image display apparatus 100A shown in FIG. 10, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図15に示す立体画像表示装置100Bは、通信機モジュール1および表示モジュール2Bを備えている。 A stereoscopic image display device 100B illustrated in FIG. 15 includes a communication device module 1 and a display module 2B.
表示モジュール2Bは、制御回路21B、ソースドライバ27A、液晶表示パネル28および温度センサ40を備え、制御回路21Bは、タイミングコントローラ22、フレームメモリ23、演算器29Aおよび電圧設定回路31を有している。 The display module 2B includes a control circuit 21B, a source driver 27A, a liquid crystal display panel 28, and a temperature sensor 40. The control circuit 21B includes a timing controller 22, a frame memory 23, a calculator 29A, and a voltage setting circuit 31. .
図10に示した立体画像表示装置100Aとの大きな違いは、電圧設定回路31が独立しており、タイミングコントローラ22からの制御を受けないことである。また、立体画像表示装置100Aでは、図2に示した階調値変換テーブルと同様の加速電圧フィールド用FFDデータ変換テーブル、階調調整フィールド用FFDデータ変換テーブルをLUT(look-up table)として有し、それらを用いて変換した結果をソースドライバ27Aに出力していたが、本実施の形態では演算器29Aに以下の機能を有している。 A major difference from the stereoscopic image display device 100A shown in FIG. 10 is that the voltage setting circuit 31 is independent and does not receive control from the timing controller 22. Further, in the stereoscopic image display apparatus 100A, the acceleration voltage field FFD data conversion table and the gradation adjustment field FFD data conversion table similar to the gradation value conversion table shown in FIG. 2 are provided as LUTs (look-up tables). Although the result of conversion using them is output to the source driver 27A, the calculator 29A has the following functions in this embodiment.
図16に演算器29Aの内部構成をブロック図で示す。
ソースドライバは、高分解能(入力デジタルビット数が多い)であればあるほど階調範囲を狭めた際の階調つぶれが起きにくいが、以下では、便宜的に6Bitのものを使用し、入力階調が8Bit(RGB各)である場合について説明する。また、このブロック図は、RGBのいずれか1つのみについて記載しており、実際には同様のブロックが3つあるものとする。
FIG. 16 is a block diagram showing the internal configuration of the calculator 29A.
As the source driver has a higher resolution (the number of input digital bits is larger), the gradation collapse is less likely to occur when the gradation range is narrowed. A case where the key is 8 bits (each RGB) will be described. In addition, this block diagram describes only one of RGB, and it is assumed that there are actually three similar blocks.
図16に示すように、演算器29Aは、LUT291、補間ブロック292およびFRC(フレームレートコントロール)ブロック293を有している。まず、タイミングコントローラ22(図15)から送られて来る前画像映像信号および現画像映像信号のデータ8Bitは、図示しない分離ブロックで上位ビットと下位ビットとに分離される。ここでは上位3Bit(8通り)と下位5Bit(32通り)に分離することとする。 As shown in FIG. 16, the arithmetic unit 29 </ b> A includes an LUT 291, an interpolation block 292, and an FRC (frame rate control) block 293. First, the data 8 bits of the previous image video signal and current image video signal sent from the timing controller 22 (FIG. 15) are separated into upper bits and lower bits by a separation block (not shown). Here, the upper 3 bits (8 ways) and the lower 5 bits (32 ways) are separated.
上位3Bitの現画像データおよび前画像データは、LUT291のアドレスとして使用される。 The upper 3 bits of current image data and previous image data are used as addresses of the LUT 291.
LUT291の構成を図17および図18に示す。なお、LUT291はメモリに記憶された8Bitのデータであり、図17に示す加速電圧フィールド用の変換テーブルと、図18に示す階調調整フィールド用の変換テーブルを有している。 The configuration of the LUT 291 is shown in FIGS. The LUT 291 is 8-bit data stored in the memory, and includes an acceleration voltage field conversion table shown in FIG. 17 and a gradation adjustment field conversion table shown in FIG.
3Bitのデータでとり得る範囲は0〜7であるが、テーブルには0〜8を記載している。このLUT291は、現画像,前画像の値の交点以外に、それぞれを+1を足した値の合計4つの値を取得することを特徴としている。 The possible range of 3 bit data is 0 to 7, but 0 to 8 are described in the table. The LUT 291 is characterized in that, in addition to the intersection of the values of the current image and the previous image, a total of four values obtained by adding +1 to each value are obtained.
ここで、加速電圧フィールドで前画像が4、現画像が3の場合を例にとると、LUTからの出力として、次の4つを出力することになる。すなわち、(3,4)=65、(4,4)=110、(3,5)=45、(4,5)=85である。このLUTの値は、温度センサの値に応じて、画像を出力する必要のないブランキング期間中に書き換えが行われる。 Here, taking the case where the previous image is 4 and the current image is 3 in the acceleration voltage field as an example, the following four are output as outputs from the LUT. That is, (3,4) = 65, (4,4) = 110, (3,5) = 45, (4,5) = 85. The value of the LUT is rewritten during a blanking period in which no image needs to be output, according to the value of the temperature sensor.
LUT291で取得した4つの値と、前画像、現画像の各下位の5Bitは、補間ブロック292に送られる。補間ブロック292では、これらの値から2次元線形補間により9Bitのデータを出力する。具体的な計算方法は、以下の通りである。 The four values acquired by the LUT 291 and the lower 5 bits of the previous image and the current image are sent to the interpolation block 292. The interpolation block 292 outputs 9-bit data from these values by two-dimensional linear interpolation. A specific calculation method is as follows.
便宜上、LUT291から出力されたデータをa、b、c、d(前記例ではa=65,b=110、c=45、d=85)とし、現画像データおよび前画像データの下位5BitをX[4:0]、Y[4:0]とする。 For convenience, the data output from the LUT 291 is a, b, c, d (a = 65, b = 110, c = 45, d = 85 in the above example), and the lower 5 bits of the current image data and the previous image data are X [4: 0] and Y [4: 0].
まず、数式(1)および(2)に基づいてQabおよびQcdを計算する。データa、b、c、d(各8Bit)の減算値とX(5Bit)より、掛け算で13Bitの値を得る。その後、算出した値の上位9Bitと、データaおよびcを2倍したものをそれぞれ加算して9Bitの値を得る。次に、数式(3)で示すように、数式(1)および(2)でそれぞれ得られた9Bitの値の減算値と、Y(5Bit)との掛け算で14Bitの値を取得し、その上位9BitとQabを加算して9BitのQabcdを得る。この値は次のFRCブロック293に送られる。 First, Qab and Qcd are calculated based on Equations (1) and (2). A 13-bit value is obtained by multiplication from the subtraction value of data a, b, c, and d (8 bits each) and X (5 bits). Thereafter, the higher 9 bits of the calculated value and the doubled data a and c are added to obtain a 9 bit value. Next, as shown in Formula (3), a 14-bit value is obtained by multiplying the subtraction value of the 9-bit value obtained in Formulas (1) and (2) and Y (5 Bit), respectively. 9Bit and Qab are added to obtain 9Bit Qabcd. This value is sent to the next FRC block 293.
ここでは、4点の値を使用した単純な2次元線形補間を行ったので、比較的容易に補間が可能となる。なお、本発明の補間方法は線形補間に限られず、他の補間手法を用いることもできる。 Here, since simple two-dimensional linear interpolation using values of four points is performed, interpolation can be performed relatively easily. The interpolation method of the present invention is not limited to linear interpolation, and other interpolation methods can be used.
FRCブロック293では、9Bitのデータ(Qabcd)からソースドライバ27A(図15)に与えるべき6Bit出力信号を生成するが、その内部ブロックを図19に示す。 In the FRC block 293, a 6-bit output signal to be supplied to the source driver 27A (FIG. 15) is generated from 9-bit data (Qabcd), and its internal block is shown in FIG.
FRCブロック293でのフレームレートコントロールは、いわゆる擬似階調を生成するためのディザパターンを時間的に変化させる手法であり、単一画素を時間的に平均しても所望の出力階調となるように構成されている。 The frame rate control in the FRC block 293 is a method of temporally changing a dither pattern for generating a so-called pseudo gradation, so that a desired output gradation can be obtained even if a single pixel is temporally averaged. It is configured.
図19に示すように、補間ブロック292から入力される9Bitのデータは、図示しない分離ブロックで上位6Bitのデータと下位3Bitのデータとに分離される。 As shown in FIG. 19, 9-bit data input from the interpolation block 292 is separated into upper 6-bit data and lower 3-bit data by a separation block (not shown).
上位6Bitのデータは、出力信号を選択するMUX(マルチプレクサ)62の一方入力に入力され、また、加算器61で+1を加算したデータが他方入力に入力される。 The upper 6-bit data is input to one input of a MUX (multiplexer) 62 that selects an output signal, and the data obtained by adding +1 by the adder 61 is input to the other input.
ここで、加算器61での加算処理は、6Bitのデータが最大(63)の場合は加算せず、それ以外は+1を加算するものとする。 Here, the addition processing in the adder 61 does not add when the 6-bit data is the maximum (63), and adds +1 otherwise.
MUX62は、セレクタ63から与えられる選択信号が0の場合は、上位6Bitをそのまま出力し、選択信号が1の場合は、+1を加算したデータを出力する動作をする。 The MUX 62 outputs the upper 6 bits as it is when the selection signal supplied from the selector 63 is 0, and outputs data obtained by adding +1 when the selection signal is 1.
一方、下位3Bitのデータは、MUX62に対するセレクタ63の選択信号の生成に使用される。 On the other hand, the lower 3 bits of data are used to generate a selection signal of the selector 63 for the MUX 62.
セレクタ63には、1/5LUT65、1/4LUT67、1/3LUT69、1/2LU71が接続され、それぞれのLUTから出力される非反転信号および反転信号が、下位3Bitのデータ信号に対応して、選択信号として出力される。 The selector 63 is connected to a 1/5 LUT 65, a 1/4 LUT 67, a 1/3 LUT 69, and a 1/2 LU 71, and a non-inverted signal and an inverted signal output from each LUT are selected corresponding to a lower 3 bit data signal. Output as a signal.
すなわち、MUX62からは、3Bitのデータ信号が0の場合は0が、データ信号が1の場合は、1/5LUT65の出力が、データ信号が2の場合は1/4LUT67の出力が、データ信号が3の場合は1/3LUT69の出力が、データ信号が4の場合は1/2LUT71の出力が、データ信号が5の場合は1/3LUT69の反転出力が、データ信号が6の場合は1/4LUT67の反転出力が、データ信号が7の場合は1/5LUT65の反転出力が出力される。これらの信号は1Bitである。 That is, from the MUX 62, when the 3 bit data signal is 0, 0 is output, when the data signal is 1, the output of the 1/5 LUT 65 is output, and when the data signal is 2, the output of the 1/4 LUT 67 is output. When the data signal is 3, the output of the 1/3 LUT 69 is output. When the data signal is 4, the output of the 1/2 LUT 71 is output. When the data signal is 5, the inverted output of the 1/3 LUT 69 is output. When the data signal is 6, the 1/4 LUT 67 is output. When the data signal is 7, an inverted output of 1/5 LUT 65 is output. These signals are 1 bit.
それぞれのLUTには、それぞれの進数のカウンタF、VおよびHを備え、カウンタの値に応じて0または1が選択されるように構成されている。すなわち、1/5LUT65には、カウンタF、VおよびHを含む5進数カウンタ64が接続され、1/4LUT67には、カウンタF、VおよびHを含む4進数カウンタ67が接続され、1/3LUT69には、カウンタF、VおよびHを含む3進数カウンタ69が接続され、1/2LUT70には、カウンタF、VおよびHを含む2進数カウンタ20が接続されている。 Each LUT includes counters F, V, and H of respective decimal numbers, and is configured such that 0 or 1 is selected according to the value of the counter. That is, a quinary counter 64 including counters F, V, and H is connected to the 1/5 LUT 65, and a quaternary counter 67 including counters F, V, and H is connected to the ¼ LUT 67. Is connected to a ternary counter 69 including counters F, V and H, and to the 1/2 LUT 70 is connected to a binary counter 20 including counters F, V and H.
5進数カウンタ64の場合は、0〜4までカウントし、次に0に戻る動作をし、4進数カウンタ66の場合は、0〜3までカウントし、次に0に戻る動作をする。その他も同様である。ここで、カウンタHは水平方向1画素ごとにカウントし、1行が終わるとリセットされる。カウンタVは1行ごとにカウントし、最終行が終わるとリセットされる。カウンタFはフレームごとにカウントされ続けるものであるが、本発明の場合、右眼用フレームおよび左眼用フレームさらにはそれぞれ加速電圧フィールド、調整電圧フィールドと、合計4サブフレームにより1メインフレームが構成されるので、4サブフレームおき(1メインフレーム)ごとにカウンタFが動作するものとする。 In the case of the quinary counter 64, it counts from 0 to 4 and then returns to 0. In the case of the quaternary counter 66, it counts from 0 to 3 and then returns to 0. Others are the same. Here, the counter H is counted for each pixel in the horizontal direction, and is reset when one row is completed. The counter V counts for each row and is reset when the last row is finished. The counter F is continuously counted for each frame. In the case of the present invention, one main frame is composed of a right eye frame, a left eye frame, and an acceleration voltage field and an adjustment voltage field, respectively, for a total of 4 subframes. Therefore, it is assumed that the counter F operates every four subframes (one main frame).
なお、これらのカウンタのインクリメントやリセットを行う信号は別途必要であるが、これらはタイミングコントローラ22(図15)より供給されるものとして図示していない。 Although signals for incrementing and resetting these counters are separately required, they are not shown as being supplied from the timing controller 22 (FIG. 15).
1/n(n=2,3,4,5)LUTは、水平方向における1の比率が1/nかつ、垂直方向における1の比率が1/nかつnフレームにおける同一画素が1となる回数が1回となるようにデータがセットされている。具体的なテーブルを図20〜図23に示す。 1 / n (n = 2, 3, 4, 5) LUT is the number of times the ratio of 1 in the horizontal direction is 1 / n, the ratio of 1 in the vertical direction is 1 / n, and the same pixel in n frames is 1. The data is set so that is once. Specific tables are shown in FIGS.
図20〜図23は、それぞれ1/5LUT65、1/4LUT67、1/3LUT69、1/2LU71を示しており、それぞれのカウンタからの出力によってテーブルが構成されている。なお、図中では、カウンタF、VおよびHは、それぞれn進Fカウンタ、n進Vカウンタおよびn進Hカウンタとして表記している。 20 to 23 show a 1/5 LUT 65, a 1/4 LUT 67, a 1/3 LUT 69, and a 1/2 LU 71, respectively, and a table is constituted by outputs from the respective counters. In the figure, counters F, V, and H are represented as an n-adic F counter, an n-adic V counter, and an n-adic H counter, respectively.
このように、同じフレームでは面積的に1になる比率が1/nになり、1/nの階調輝度が表示されることになる。また、フレームごとの時間的に1になる画素の位置が切り替わるため、同一画素でも時間平均で1/nの階調が表現できるようになる。この例ではFRCブロック293に入力されるデータの下位3Bitにより、上位6Bit間の階調が0、1/5、1/4、1/3、1/2、2/3、3/4および4/5に分割されることになる。本来ならば、0、1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4および7/8の階調が出力されることが理想であるが、階調1/8を上記方法で作成すると、静止画において同じ画素が+1になる周期が8フレームとなり、全体的にざわついた表示となってしまう。そのため、本例では可能な限り分母の数を少なくするようにして、表示性能の向上を図っている。もちろん、分母および分子のとり方はこれに限られないし、ソースドライバの分解能(Bit数)や、補間ブロック292で演算出力されるBit数も任意の値に設計できることは言うまでもない。 Thus, in the same frame, the ratio of 1 in terms of area is 1 / n, and 1 / n gradation luminance is displayed. In addition, since the position of a pixel that becomes 1 in time for each frame is switched, a gradation of 1 / n can be expressed on a time average even for the same pixel. In this example, the gradation between the upper 6 bits is 0, 1/5, 1/4, 1/3, 1/2, 2/3, 3/4 and 4 due to the lower 3 bits of the data input to the FRC block 293. / 5. Originally, it is ideal that gradations of 0, 1/8, 1/4, 3/8, 1/2, 5/8, 3/4 and 7/8 are output, but gradation 1 When / 8 is created by the above method, the cycle in which the same pixel is +1 in a still image is 8 frames, and the display is rough overall. Therefore, in this example, the display performance is improved by reducing the number of denominators as much as possible. Of course, the method of taking the denominator and numerator is not limited to this, and it goes without saying that the resolution (number of bits) of the source driver and the number of bits output by the interpolation block 292 can be designed to arbitrary values.
<B−2.作用および効果>
次に、作用および効果について説明する。加速フィールドでは、現画像データと前画像データに基づいて図17に示した加速フィールド用LUTにより出力すべき値が取得される。
<B-2. Action and Effect>
Next, functions and effects will be described. In the acceleration field, a value to be output is acquired by the acceleration field LUT shown in FIG. 17 based on the current image data and the previous image data.
すなわち、LUTの対角要素(ハッチング部)は、前画像と現画像が同じ場合のテーブル値であるが、最大階調(8,8)セルでは、最大値の255階調ではなく210階調となっており、少し低い値が設定されている。一方、最小階調(0,0)セルでは、最小値の0階調ではなく10階調となっており、少し高い値が設定されている。ただし、例えば(8,0)セルでは255階調となっており、(8,8)セルより大きな値に設定されている。また、(0,8)セルでは0階調となっており、(0,0)セルよりも小さな値となっている。目標である出力すべき階調を決定しているのは対角要素部であり、それ以外の要素が過電圧用となる。 That is, the diagonal element (hatching part) of the LUT is a table value when the previous image and the current image are the same, but in the maximum gradation (8, 8) cell, 210 gradations instead of the maximum value of 255 gradations. A slightly low value is set. On the other hand, the minimum gradation (0, 0) cell has 10 gradations instead of the minimum 0 gradation, and is set to a slightly higher value. However, for example, the (8, 0) cell has 255 gradations and is set to a larger value than the (8, 8) cell. The (0,8) cell has 0 gradation, which is smaller than that of the (0,0) cell. The target gradation to be output is determined by the diagonal element portion, and other elements are for overvoltage.
すなわち、対角成分は前画像階調=現画像階調の場合に使用される値であり、これが出力される階調の基準となる。なぜなら、前画像=現画像の静止状態映像では、理論上この値のみが使用され、この値が表示される階調の範囲となるからである。液晶が理想的に応答時間が0(無限に速い応答速度)の場合は、前画像と現画像が異なる場合でも特に加速電圧を設定する必要がないため、図17および図18のテーブルの各列には該当列の対角成分と同じ値が入ることになる。 That is, the diagonal component is a value used when the previous image gradation = the current image gradation, and this is the reference of the output gradation. This is because only this value is theoretically used in the still image of the previous image = current image, and this value is within the gradation range to be displayed. When the response time of the liquid crystal is ideally 0 (infinitely fast response speed), it is not necessary to set an acceleration voltage even when the previous image and the current image are different, so each column of the tables of FIGS. Will have the same value as the diagonal component of the column.
しかし、実際の液晶では、その応答遅延のため、対角成分以外のセルで、前画像と現画像が異なるセルは、対角成分とは異なることになる(過電圧をかけることになる)。その値の決定方法としては、例えば、図13を用いて説明した画像を用いた目視による調整方法が最も容易である。なお、調整前に対角成分を決めておくが、もし調整後に所望の特性(図13に近い画像)が得られない場合、対角成分の範囲(階調10〜210)を狭めて再度調整を行う。 However, in an actual liquid crystal, due to the response delay, a cell in which the previous image and the current image are different in cells other than the diagonal component is different from the diagonal component (overvoltage is applied). As a method for determining the value, for example, the visual adjustment method using the image described with reference to FIG. 13 is the easiest. Note that the diagonal component is determined before adjustment, but if the desired characteristics (image similar to FIG. 13) cannot be obtained after adjustment, the diagonal component range (gradation 10 to 210) is narrowed and adjusted again. I do.
また、図18に示す調整フィールド用LUTでは、列方向にほぼ同じ値をとり、対角要素には加速フィールド用の対角要素と同じ値が設定されている。ただし、各対角要素の右上および左下は若干加速する方向に値が設定されている。このように若干異なっている個所は、加速フィールドでも液晶が応答しきれない場合に更なる加速をさせるためのものであり、加速フィールドで応答がほぼ完了していれば、列方向に同じ値を設定している。 Further, in the adjustment field LUT shown in FIG. 18, substantially the same value is set in the column direction, and the same value as the diagonal element for the acceleration field is set in the diagonal element. However, values are set in directions in which the upper right and lower left of each diagonal element accelerate slightly. This slightly different point is for further acceleration when the liquid crystal cannot respond even in the acceleration field. If the response is almost complete in the acceleration field, the same value is used in the column direction. It is set.
これにより、本来0〜255の階調を表示したかったものを、加速電圧用に対角成分の階調範囲(10〜210)の上下の階調範囲(0〜9、211〜255)を使用し、かつ逆を返せばそれらの過電圧で応答できるように対角成分を調整した、すなわち、対角成分の階調範囲を10〜210に狭めたことにより、対角成分の使用可能な階調数が減少してしまった。これを、補間ブロック292においてビット拡張(本例では1Bit=2倍)し、さらにFRCブロック293により表示上の階調制御を行うことで解消し、低温環境下のような液晶の応答の遅い状態でも本来の階調数に近い良好な表示を得ることができる。 As a result, the gradation range (0-9, 211-255) above and below the diagonal component gradation range (10-210) for the acceleration voltage is originally displayed for the gradation of 0-255. The diagonal components are adjusted so that they can be responded to by their overvoltage if they are used in reverse, that is, the diagonal range of the diagonal components is narrowed to 10 to 210, so that the usable levels of the diagonal components are reduced. The logarithm has decreased. This is solved by performing bit extension (1 bit = 2 times in this example) in the interpolation block 292, and further performing gradation control on the display by the FRC block 293, and the liquid crystal response is slow, such as in a low temperature environment. However, a good display close to the original number of gradations can be obtained.
<B−3.変形例>
図15に示した立体画像表示装置100Bではフレームメモリ23を備える構成であったが、図1に示した通信機モジュール1のVRAMを利用し、前画像と現画像を同時または短い時間間隔で交互に送信するようにすればフレームメモリは不要となる。
<B-3. Modification>
The stereoscopic image display device 100B shown in FIG. 15 has a configuration including the frame memory 23. However, using the VRAM of the communication module 1 shown in FIG. 1, the previous image and the current image are alternately or at short time intervals. If it is transmitted to the frame memory, the frame memory becomes unnecessary.
また、図10の立体画像表示装置100Aのように、階調電圧発生回路31をタイミングコントローラ22で制御する構成とし、加速フィールド、調整フィールドに異なった電圧を設定し、かつ本実施の形態のようにFRCにより階調制御を行うと、より細かい設定が可能となり表示品位が向上する。 Further, as in the stereoscopic image display device 100A of FIG. 10, the gradation voltage generation circuit 31 is controlled by the timing controller 22, different voltages are set in the acceleration field and the adjustment field, and as in the present embodiment. Further, when gradation control is performed by FRC, finer settings are possible and display quality is improved.
すなわち、階調電圧発生回路31により階調電圧をも制御する場合は、図17および図18の、対角成分の値の範囲縮小量を抑制するように階調電圧を調整することができるので、表示品位が向上する。 That is, when the gradation voltage is also controlled by the gradation voltage generating circuit 31, the gradation voltage can be adjusted so as to suppress the amount of reduction in the range of the diagonal component values shown in FIGS. , Display quality is improved.
また、以上の説明においては、液晶表示パネルを用いて左右視差像を交互に表示する液晶立体画像表示装置への適用を前提としたが、本発明は動画対応のLCDやフィールドシーケンシャルカラーLCDに適用しても、液晶の低温での応答遅れに起因する2重像の発生の抑制に有効である。 In the above description, it is assumed that the present invention is applied to a liquid crystal stereoscopic image display device that alternately displays left and right parallax images using a liquid crystal display panel. However, the present invention is applied to a moving image-compatible LCD or a field sequential color LCD. Even so, it is effective in suppressing the generation of a double image due to the response delay of the liquid crystal at a low temperature.
また、搭載電子機器としては携帯電話機に限らず、パーソナルコンピュータ、携帯ゲーム機、PDA(Personal Digital Assistant)などにも適用できる。 Further, the on-board electronic device is not limited to a mobile phone, but can be applied to a personal computer, a portable game machine, a PDA (Personal Digital Assistant), and the like.
Claims (4)
環境温度を測定する温度センサと、
前画像データを蓄積するメモリと、
前記前画像データおよび現画像データの階調値から、前記現画像データの階調値を前記環境温度に適合するように予め決められた階調データに変換する、第1および第2のデータ変換テーブルを記憶する変換テーブル用メモリと、
前記変換テーブル用メモリから前記環境温度に対応する前記第1および第2のデータ変換テーブルを読み出して、出力階調を決定する演算器と、
最大階調電圧および最小階調電圧を設定する電圧設定回路と、
前記最大階調電圧と前記最小階調電圧とで規定される電圧幅を1階調間隔で分割する階調電圧発生回路と、
前記階調電圧発生回路の出力を受け、前記演算器で決定された前記出力階調に基づいて、前記画素の前記ソースラインに印加するソース電圧を決定する電圧決定回路と、
前記演算器を制御して、1フレームごとに、前記画素に対して、それぞれ、2回のデータの書き込みを行い、1回目のデータの書き込みにおいては、前記現画像データに相当する透過率に達する電圧となるように前記第1のデータ変換テーブルを用いて決定する第1の出力階調を書き込み、2回目のデータの書き込みにおいては、前記透過率を維持するように前記第2のデータ変換テーブルを用いて決定する第2の出力階調を書き込む制御装置とを備えた液晶表示装置であって、
前記制御装置は、前記2回目のデータの書き込みにおいては、前記環境温度における、液晶の透過率の最小値を最小透過率、前記最小透過率から所定の時間内に到達可能な液晶の透過率を最大透過率として設定し、
前記電圧設定回路は、前記2回目のデータの書き込みにおいては、前記最大透過率および前記最小透過率をそれぞれ実現する電圧を前記最大階調電圧および前記最小階調電圧として設定して、前記最大階調電圧と前記最小階調電圧との間の電圧を、前記現画像データの各階調に割り当てる電圧とする、液晶表示装置。 In a liquid crystal display device having a plurality of gate lines and a plurality of source lines, and a pixel is selected by a combination of the gate lines and the source lines,
A temperature sensor for measuring the ambient temperature;
A memory for storing the previous image picture data,
First and second data conversions for converting the gradation values of the previous image data and the current image data into gradation data predetermined to suit the environmental temperature from the gradation values of the current image data A conversion table memory for storing the table;
An arithmetic unit that reads the first and second data conversion tables corresponding to the environmental temperature from the conversion table memory and determines an output gradation;
A voltage setting circuit for setting a maximum gradation voltage and a minimum gradation voltage;
A gradation voltage generating circuit that divides a voltage width defined by the maximum gradation voltage and the minimum gradation voltage at an interval of one gradation;
A voltage determination circuit that receives an output of the gradation voltage generation circuit and determines a source voltage to be applied to the source line of the pixel based on the output gradation determined by the computing unit;
The arithmetic unit is controlled so that data is written twice to the pixel every frame, and the transmittance corresponding to the current image data is reached in the first data writing. The first output gradation determined by using the first data conversion table is written so as to be a voltage, and the second data conversion table is maintained so as to maintain the transmittance in the second data writing. A liquid crystal display device including a control device for writing a second output gradation determined using
In the second data writing, the control device sets the minimum transmittance of the liquid crystal at the ambient temperature to the minimum transmittance, and the transmittance of the liquid crystal that can be reached within a predetermined time from the minimum transmittance. Set as maximum transmittance,
In the second data writing, the voltage setting circuit sets voltages that realize the maximum transmittance and the minimum transmittance as the maximum gradation voltage and the minimum gradation voltage, respectively, and A liquid crystal display device, wherein a voltage between an adjustment voltage and the minimum gradation voltage is a voltage assigned to each gradation of the current image data.
環境温度を測定する温度センサと、
前画像データを蓄積するメモリと、
前記前画像データおよび現画像データの階調値を環境温度に適合するように予め決められた階調データに変換する、第1および第2のデータ変換テーブルを有し、前記温度センサで測定した環境温度に対応する前記第1および第2のデータ変換テーブルから前記階調データを読み出して出力階調を決定する演算器と、
前記温度センサで測定した環境温度に基づいて、前記演算器を制御する制御装置と、
液晶の最大透過率および最小透過率をそれぞれ実現する最大階調電圧および最小階調電圧を設定する電圧設定回路と、
前記最大階調電圧と前記最小階調電圧とで規定される電圧幅を1階調間隔で分割する階調電圧発生回路と、
前記階調電圧発生回路の出力を受け、前記演算器で決定された前記出力階調に基づいて、前記画素の前記ソースラインに印加するソース電圧を決定する電圧決定回路とを備え、
前記制御装置は、前記演算器を制御して、1フレームごとに、前記画素に対して、それぞれ、2回のデータの書き込みを行い、
前記演算器は、
前記第1のデータ変換テーブルを用いて第1の出力階調を決定して、1回目のデータの書き込みを行い、2回目のデータの書き込みにおいて、前記第2のデータ変換テーブルを用いて第2の出力階調を決定し、
前記1回目のデータの書き込みは、前記温度センサで測定した環境温度において所定の時間内に到達可能な最大透過率に達する電圧となるように前記第1の出力階調を決定し、
前記2回目のデータの書き込みは、前記最大透過率を維持するように前記第2の出力階調を決定し、
前記第1および第2の出力階調は、
前記第1および第2のデータ変換テーブルから、それぞれ読み出した第1および第2の階調データを補間し、さらにフレームレートコントロールによりディザパターンを時間的に変化させて擬似階調を生成することで設定される、液晶表示装置。 A liquid crystal display device having a plurality of gate lines and a plurality of source lines, wherein a pixel is selected by a combination of the gate lines and the source lines,
A temperature sensor for measuring the ambient temperature;
A memory for storing previous image data;
The first and second data conversion tables for converting the gradation values of the previous image data and the current image data into gradation data determined in advance so as to conform to the environmental temperature, and measured by the temperature sensor An arithmetic unit that reads out the gradation data from the first and second data conversion tables corresponding to the environmental temperature and determines an output gradation;
A control device for controlling the computing unit based on an environmental temperature measured by the temperature sensor;
A voltage setting circuit for setting a maximum gradation voltage and a minimum gradation voltage for realizing the maximum transmittance and the minimum transmittance of the liquid crystal, respectively;
A gradation voltage generating circuit that divides a voltage width defined by the maximum gradation voltage and the minimum gradation voltage at an interval of one gradation;
A voltage determining circuit that receives an output of the gradation voltage generating circuit and determines a source voltage to be applied to the source line of the pixel based on the output gradation determined by the computing unit;
The control device controls the computing unit to write data twice for each pixel for each frame,
The computing unit is
The first output gradation is determined using the first data conversion table, the first data writing is performed, and the second data writing is performed using the second data conversion table. Determines the output gradation of
In the first data writing, the first output gradation is determined so that the voltage reaches the maximum transmittance that can be reached within a predetermined time at the environmental temperature measured by the temperature sensor,
In the second data writing, the second output gradation is determined so as to maintain the maximum transmittance,
The first and second output gradations are:
By interpolating the read first and second gradation data from the first and second data conversion tables, respectively, and further generating a pseudo gradation by changing the dither pattern with time by frame rate control. A liquid crystal display device to be set.
前記左右の視差画像データの表示に、前記請求項1または請求項2記載の液晶表示装置を使用し、
前記制御装置は、前記演算器を制御して、1つの視差画像の表示を行う1フィールドごとに前記画素に対して、それぞれ、2回のデータの書き込みを行う、立体画像表示装置。 A time-division type stereoscopic image display device for performing stereoscopic display by displaying left and right parallax image data alternately left and right,
The liquid crystal display device according to claim 1 or 2 is used for displaying the left and right parallax image data,
The control device is a stereoscopic image display device that controls the arithmetic unit and writes data twice for each pixel for each field in which one parallax image is displayed.
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