JP2006030352A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低価格な回路で、液晶表示装置の画質を向上する。
【解決手段】フレームメモリと
前記フレームメモリにより１フィールドもしくは１フレーム遅延された映像信号および現行の映像から、インターレース方式の映像信号をプログレッシブ方式の映像信号に変換するインターレース−プログレッシブ変換回路と、
入力された映像信号の階調と前記フレームメモリにより１フレーム遅延させた映像信号の階調に基づき実際に液晶に印加する電圧に相当する階調データを決定し出力するオーバードライブ回路を備え、
前記フレームメモリは、インターレース−プログレッシブ変換回路、もしくはオーバードライブ回路のいずれかに排他的に使用されるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示パネルを用いた液晶テレビジョン受信機などの液晶表示装置に関するものである。

近年、液晶表示装置は、画質の向上や薄型のメリットが認知されると共に、大幅な低価格化が進みＰＣ用モニタや家庭用ＴＶの他、店頭における商品案内用の表示端末など多種多様に利用されるようになってきている。

ＰＣ用モニタの様に高解像度の信号を表示する場合もあるが、一般にはインターレース方式のコンポジットビデオ信号に対応し、それを表示する事が多い。一般に高級機では画質向上のために、動き適応型のインターレース−プログレッシブ変換（以下、ＩＰ変換とする）を導入することにより、垂直解像度を向上し、かつ画面のちらつきを軽減している。

ＩＰ変換の技術として、例えば（特許文献１）など、様々な回路構成が提案されているが、１フィールドもしくは１フレーム遅延した映像信号を用いて、動き検出や、入力映像信号のライン間の映像信号の補間を行っている。

また、液晶表示パネルは、近年高速応答化が図られてはいるものの、陰極線管（ＣＲＴ）と比較した場合、動画表示性能が十分とは言えないため、映像信号処理により動画のボケ感を改善する、いわゆるオーバードライブ回路も導入されてきている。例えば、図６は画質改善を図った従来の液晶表示装置を示すものである。
特開２００１−３２０６７８号公報 特許第２７０８７４６号公報

しかしながら、低価格の液晶表示装置では、コストへの影響が大きいフレームメモリを必要とするＩＰ変換回路や、オーバードライブ回路の両者を搭載することは必然的に困難であった。

また、画素毎に静止画、動画を判定する一般的なＩＰ変換回路は、基本的に静止画の画質を大きく改善するものであり、動画に対する画質改善効果はほとんど無く、
一方でオーバードライブ回路は静止画像に対しては、画質改善の効果はないため、いずれかを導入しても実際に表示する画像によっては画質向上が見られないことがあった。

この課題を解決するために第１の発明は、フレームメモリと、前記フレームメモリにより１フィールドもしくは１フレーム遅延された映像信号、および現行の映像からインターレース方式の映像信号をプログレッシブ方式の映像信号に変換するインターレース−プログレッシブ変換回路と、入力された映像信号の階調と前記フレームメモリにより１フレーム遅延させた映像信号の階調に基づき、実際に液晶に印加する電圧に相当する階調データを決定し、出力するオーバードライブ回路とを備え、前記フレームメモリは、前記インターレース−プログレッシブ変換回路、もしくは前記オーバードライブ回路のいずれかに排他的に使用されるように構成した液晶表示装置に関するものであり、一つのフレームメモリでＩＰ変換もしくは液晶のオーバードライブ駆動のいずれかを実現でき、適宜いずれかの回路を選択する事で、低コストの表示装置ながら、静止画の解像度やちらつきの改善効果、もしくは動画に対する液晶の応答速度の改善効果を享受可能とするものである。

また第２の発明は、第１の発明において、映像信号の輝度の最大値、最小値、平均値、ヒストグラムの全て、もしくはいずれかを検出する輝度情報検出回路を備え、該検出回路の出力に対応してインターレース−プログレッシブ変換回路とオーバードライブ回路のいずれかを選択して、動作させる事を特徴とした液晶表示装置であり、簡単な回路構成で、映像信号が動画か静止画かを簡易的に判断し、ＩＰ変換回路、オーバードライブ回路の内、より画質改善効果の高い回路を動作させる事ができる。

本発明によれば、低コストな回路において、動画および静止画のいずれに対しても画質改善を図ることができるので、低価格で高画質な液晶表示装置を提供できる。

本発明の請求項１、請求項２に記載の発明は、フレームメモリと、前記フレームメモリにより１フィールドもしくは１フレーム遅延された映像信号および現行の映像から、インターレース方式の映像信号をプログレッシブ方式の映像信号に変換するインターレース−プログレッシブ変換回路と、入力された映像信号の階調と前記フレームメモリにより１フレーム遅延させた映像信号の階調に基づき実際に液晶に印加する電圧に相当する階調データを決定し出力するオーバードライブ回路を備え、前記フレームメモリは、前記インターレース−プログレッシブ変換回路、もしくは前記オーバードライブ回路のいずれかに排他的に使用される事を特徴とした液晶表示装置であり、また特定の期間における映像信号の輝度の最大値、最小値、平均値、ヒストグラムの全て、もしくはいずれかを検出する輝度特徴検出回路を備え、該検出回路の出力に対応させて、前記インターレース−プログレッシブ変換回路と前記オーバードライブ回路の切り替えを行うようにした。

（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態について、図１、図２、図３、図４、図５を用いて説明する。

図１において、１１はフレームメモリ１２により１フィールドもしくは１フレーム遅延された映像信号と入力される現行の映像信号を用いて、映像信号をインターレース−プログレッシブ変換するＩＰ変換回路である。

ＩＰ変換回路１１は、動き検出回路を内蔵し、動き領域に対しては入力映像信号と同一フィールドの映像信号からライン間の補間を行い、静止領域に対してはフィールド遅延信号を用いてライン間の映像信号の補間を行うものである。

これにより静止領域の垂直解像度が向上し、またラインフリッカが軽減される。

ＩＰ変換された映像信号は、画質補正・解像度変換回路１３にて輪郭強調などの画質補正や、液晶表示パネルに対応した解像度に変換がなされ、オーバードライブ回路１４に入力される。

オーバードライブ回路１４は入力される現行フレームの映像信号と画質補正・解像度変換回路１３の出力をフレームメモリ１２にて１フレーム遅延した映像信号から、液晶表示パネル１５を駆動する映像信号を出力する。これにより階調変化に対する液晶の応答を高速化でき、動画に対するぼやけ感の少ない高画質な表示装置を提供するものである。

ここでＩＰ変換回路１１とオーバードライブ回路１４は、同一のフレームメモリ１２に接続され、いずれかがフレームメモリ１２を排他的に使用するように構成され、同時に本来の動作を行うことがない。

例えば、ＩＰ変換回路１１がフレームメモリ１２を使用する際は、オーバードライブ回路１４は入力信号をそのまま出力する。逆にオーバードライブ回路１４がフレームメモリ１２を使用する際には、ＩＰ変換回路１１は入力される映像信号と同一フィールドの映像信号からの補間によりライン数を倍密化する。

輝度情報検出回路１６は、ＩＰ変換回路１１とオーバードライブ回路１４のどちらがフレームメモリ１２を使用するかを選択するために設けられたものである。

図２に輝度情報検出回路１６のブロック図を示す。図２においてＬＰＦ回路２１は映像信号のノイズ成分を除去し、また回路規模削減のため輝度を間引きサンプリングする際の前置フィルタである。

図３は１画面分の映像信号の間引きサンプリングを模式的に表したものである。

最大輝度検出回路２２、最小輝度検出回路２３、平均輝度２４は、図４に示す様に例えば１フィールド期間（１フレーム期間でも良い）にサンプリングされた輝度データの最大値、最小値、平均値を算出し、比較回路２６にて、比較回路２６に保持されている１フィールド前のそれぞれのデータを比較し、映像信号に変化があるかどうかの判断を行う。ヒストグラム検出回路２５は図５に示す様に分割された輝度レベル範囲ごとに度数を求めるものであり、同様に比較回路２６にて画像に変化があるかの判断に利用される。それぞれの検出回路の検出値と前フィールドにおける検出値の差分が予め決められた値より大きいとき、画像に変化があると判断する。すなわち動画と判断した場合は、オーバードライブ回路１４を選択し、画像の変化がない、すなわち静止画と判断したした場合にはＩＰ変換回路１１を選択し、フレームメモリ１２を使用する所定の動作をさせる。

以上の構成により、静止画に対してはＩＰ変換を適用し、動画に対してはオーバードライブ回路より画質改善効果の高い回路を切り替えて使用することができ、低コストでありながら高画質な液晶表示装置を提供できる。

本発明の液晶表示装置は、
低コストでありながら高画質な液晶表示装置を提供することが出来、液晶表示装置の一層の普及にも貢献するものである。

本発明の実施例１を示すブロック図 本発明の実施例１における輝度情報検出回路を示すブロック図 輝度情報検出回路での輝度データのサンプリングを示す図 輝度情報検出回路の輝度分布を示す図 輝度情報検出回路のヒストグラム検出回路の動作を説明するための図 従来の画質改善を図った液晶表示装置を示す図

符号の説明

１１ ＩＰ変換回路
１２ フレームメモリ
１３ 画質補正・解像度変換回路
１４ オーバードライブ回路
１５ 液晶表示パネル
１６ 輝度情報検出回路
２１ ＬＰＦ回路
２２ 最大輝度検出回路
２３ 最小輝度検出回路
２４ 平均輝度検出回路
２５ ヒストグラム検出回路
２６ 比較回路
６１ フレームメモリ

Claims (2)

1. フレームメモリと、前記フレームメモリにより１フィールドもしくは１フレーム遅延された映像信号および現行の映像から、インターレース方式の映像信号をプログレッシブ方式の映像信号に変換するインターレース−プログレッシブ変換回路と、入力された映像信号の階調と前記フレームメモリにより１フレーム遅延させた映像信号の階調に基づき実際に液晶に印加する電圧に相当する階調データを決定し出力するオーバードライブ回路を備え、前記フレームメモリは、前記インターレース−プログレッシブ変換回路、もしくは前記オーバードライブ回路のいずれかに排他的に使用される事を特徴とした液晶表示装置。
2. 特定の期間における映像信号の輝度の最大値、最小値、平均値、ヒストグラムの全て、もしくはいずれかを検出する輝度情報検出回路を備え、該検出回路の出力に対応してインターレース−プログレッシブ変換回路とオーバードライブ回路のいずれかを選択して、動作させる事を特徴とした請求項１記載の液晶表示装置。

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