(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って配設された複数のデータ電極と、前記第１の方向に略直交する第２の方向に沿って配設された複数の走査電極と、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施された画素では、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施されたフレームの次のフレームで過応答が発生する液晶層とを有してなる液晶表示パネルに対して、前記走査電極に走査信号を印加すると共に、対応する前記データ電極に階調性の表示信号を印加することにより、前記液晶層の対応する画素に階調性の画素データを書き込む液晶表示パネルの駆動装置であって、
前記各画素に対して、前回のフレームと今回のフレームとの表示データに基づいて、今回のフレームの表示データにオーバシュート／アンダシュート量を加えたオーバシュート／アンダシュート階調値を生成して、今回のフレームの終了時点で目標階調に対応した透過率を得るオーバシュート／アンダシュート演算部と、
生成されたオーバシュート／アンダシュート階調値を対応する前記データ電極に印加するデータ電極駆動回路と、
今回のフレームでオーバシュート／アンダシュート駆動された画素について、次回のフレームで目標階調に対応した透過率に対する過応答レベルを推定する過応答レベル推定部と、
前記過応答レベルが推定されると、過応答分の階調レベルと略同一の大きさで符号が逆の階調補正量で、次回のフレームの表示データを補正して、前記データ電極駆動回路に出力することで、過応答を防止し、次回のフレームの終了時点で目標階調に対応した透過率を得る過応答補正演算部とを備えてなることを特徴とする液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項２】
１フレーム分の画像情報を記憶する画像情報記憶手段を有し、該画像情報記憶手段には、前記今回のフレームの画像情報に、前記次回のフレームの前記過応答分の階調レベル又は次回のフレームの表示データを補正するための前記階調補正量が付加されて記憶されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項３】
前記過応答レベル推定部は、前記今回のフレームの画像情報と、前記次回のフレームの前記過応答分の階調レベルとを、前記画像情報記憶手段へ送り、前記過応答補正演算部は、フレーム表示時に、前記画像情報記憶手段から前記過応答分の階調レベルを受け取り、該過応答分の階調レベルに基づいて前記階調補正量を求め、該階調補正量に基づいて、補正された階調値又は補正されたオーバシュート／アンダシュート階調値を求めることを特徴とする請求項２記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項４】
前記今回のフレームの階調値及び前記前回のフレームの階調値とに対応した前記オーバシュート／アンダシュート階調値を記憶したオーバシュート／アンダシュート階調値記憶手段と、前記今回のフレームの階調値及び前記前回のフレームの階調値とに対応した前記次回のフレームの階調値を補正するための前記階調補正量を記憶した補正量記憶手段とを備えていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項５】
前記今回のフレームの階調値及び前記前回のフレームの階調値に対応した前記過応答分の階調レベルを記憶した過応答レベル記憶手段を備えていることを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項６】
前記オーバシュート／アンダシュート階調値記憶手段、前記補正量記憶手段及び前記過応答レベル記憶手段には、共に予め実測された前記オーバシュート／アンダシュート階調値、前記階調補正量及び前記過応答分の階調レベルが、それぞれ、記憶されていることを特徴とする請求項５記載の液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項７】
第１の方向に沿って配設された複数のデータ電極と、前記第１の方向に略直交する第２の方向に沿って配設された複数の走査電極と、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施された画素では、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施されたフレームの次のフレームで過応答が発生する液晶層とを有してなる液晶表示パネルに対して、前記走査電極に走査信号を印加すると共に、対応する前記データ電極に階調性の表示信号を印加することにより、前記液晶層の対応する画素に階調性の画素データを書き込む液晶表示パネルの駆動装置であって、
前記各画素に対して、前回のフレームと今回のフレームとの表示データに基づいて、今回のフレームの表示データにオーバシュート／アンダシュート量を加えたオーバシュート／アンダシュート階調値を生成して、今回のフレームの終了時点で目標階調に対応した透過率を得るオーバシュート／アンダシュート演算部と、
生成されたオーバシュート／アンダシュート階調値を対応する前記データ電極に印加するデータ電極駆動回路と、
今回のフレームの階調値及び前回のフレームの階調値に対応した過応答分の階調レベルを記憶する過応答レベル記憶手段と、
該過応答レベル記憶手段の記憶内容を参照して、今回のフレームでオーバシュート／アンダシュート駆動された画素について、次回のフレームで目標階調に対応した透過率に対する過応答レベルを推定する過応答レベル推定部と、
該過応答レベル推定部によって前記過応答レベルが推定されると、該過応答分の階調レベルと略同一の大きさで符号が逆の階調補正量で、次回のフレームの表示データを補正して、前記データ電極駆動回路に出力することで、過応答を防止し、次回のフレームの終了時点で目標階調に対応した透過率を得る過応答補正演算部とを備えてなることを特徴とする液晶表示パネルの駆動装置。
【請求項８】
第１の方向に沿って配設された複数のデータ電極と、前記第１の方向に略直交する第２の方向に沿って配設された複数の走査電極と、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施された画素では、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施されたフレームの次のフレームで過応答が発生する液晶層とを有してなる液晶表示パネルに対して、前記走査電極に走査信号を印加すると共に、対応する前記データ電極に階調性の表示信号を印加することにより、前記液晶層の対応する画素に階調性の画素データを書き込む液晶表示パネルの駆動方法であって、
前記各画素に対して、前回のフレームと今回のフレームとの表示データに基づいて、今回のフレームの表示データにオーバシュート／アンダシュート量を加えたオーバシュート／アンダシュート階調値を生成して、今回のフレームの終了時点で目標階調に対応した透過率を得るオーバシュート／アンダシュート演算ステップと、
生成されたオーバシュート／アンダシュート階調値を対応する前記データ電極に印加するデータ電極駆動ステップと、
今回のフレームでオーバシュート／アンダシュート駆動された画素については、次回のフレームで目標階調に対応した透過率に対する過応答レベルを推定する過応答レベル推定ステップと、
前記過応答レベルが推定されると、過応答分の階調レベルと略同一の大きさで符号が逆の階調補正量で、次回のフレームの表示データを補正して、前記データ電極駆動ステップに出力することで、過応答を防止し、次回のフレームの終了時点で目標階調に対応した透過率を得る過応答補正演算ステップとを備えてなることを特徴とする液晶表示パネルの駆動方法。
【請求項９】
画像情報記憶手段に、前記今回のフレームの画像情報と、前記次回のフレームの前記過応答分の階調レベル又は次回のフレームの表示データを補正するための前記階調補正量とを記憶する画像情報記憶ステップを有していることを特徴とする請求項８記載の液晶表示パネルの駆動方法。
【請求項１０】
前記過応答レベル推定ステップでは、前記今回のフレームの画像情報と、前記次回のフレームの前記過応答分の階調レベルとを、前記画像情報記憶手段へ送り、前記過応答補正演算ステップは、フレーム表示時に、前記画像情報記憶手段から前記過応答分の階調レベルを受け取り、該過応答分の階調レベルに基づいて前記階調補正量を求め、該階調補正量に基づいて、補正された階調値又は補正されたオーバシュート／アンダシュート階調値を求めることを特徴とする請求項９記載の液晶表示パネルの駆動方法。
【請求項１１】
第１の方向に沿って配設された複数のデータ電極と、前記第１の方向に略直交する第２の方向に沿って配設された複数の走査電極と、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施された画素では、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施されたフレームの次のフレームで過応答が発生する液晶層とを有してなる液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに対して、前記走査電極に走査信号を印加すると共に、対応する前記データ電極に階調性の表示信号を印加することにより、前記液晶層の対応する画素に階調性の画素データを書き込む液晶表示パネルの駆動装置とを備えた液晶表示装置であって、
請求項１乃至７のいずれか１に記載の液晶表示パネルの駆動装置を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示パネルの駆動装置及び駆動方法、並びに液晶表示装置に係り、例えば、液晶の応答速度を高めるために、応答完了時の目標電圧を越えた過電圧を印加するオーバシュート駆動を行う液晶表示パネルの駆動装置及び駆動方法、並びに液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶表示装置においては、液晶表示パネルを構成する液晶層に印加する電圧を、各フレームの画素毎に変化させ、液晶の透過率を変化させることによって、液晶表示パネルに階調表示を行わせている。
さらに、比較的急激な階調（すなわち、透過率）の変化が要求されても、液晶がすばやく応答して所望の階調値（目標階調）が得られるように、応答完了時の目標階調に対応する目標電圧を越えた所定の過電圧を印加するオーバシュート駆動を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような液晶表示装置１０１は、図１４に示すように、液晶表示パネル１０２と、液晶表示パネル１０２を駆動するための駆動回路部１０３とを備えている。
駆動回路部１０３は、適正なオーバシュート量を求めるオーバシュート演算部１０４と、処理プログラムや、各種データ等を記憶するための記憶部１０５と、映像信号の出力タイミングを制御するタイミング制御部１０６と、液晶表示パネル１０２の各信号線に表示信号（データ信号）を供給するデータ電極駆動回路１０７と、各走査線に走査信号を供給する走査電極駆動回路１０８とを有している。この液晶表示装置１０１は、例えば、ノーマリホワイトモードの液晶表示パネルである。
【０００４】
記憶部１０５は、画像メモリとしてのフレームメモリ１０９と、ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴ（Look Up Table）という。）を記憶するＬＵＴ記憶部１１０とを有している。
フレームメモリ１０９は、１フレーム分の画像データを記憶する。また、ＬＵＴ記憶部１１０は、階調遷移に対応したオーバシュート駆動のための階調データを含むＬＵＴを記憶している。
このＬＵＴには、階調遷移（直前フレームの階調と今回表示すべき現フレームの階調との組合せ）に対応したオーバシュート量が目標階調に対する階調値の増分として示されている。
【０００５】
オーバシュート演算部１０４は、入力された現フレーム（ｎフレーム映像データＦｎ）の階調値と、フレームメモリ１０９から得られた直前フレーム（（ｎ−１）フレーム映像データＦｎ−１）の階調値とに対応したオーバシュート量をＬＵＴ記憶部１１０に記憶されたＬＵＴから探し出して、オーバシュート量を加算された階調データを出力して、対応する電圧が液晶に印加されるようにする。
ここで、オーバシュート量は、現フレームの階調値が直前フレームの階調値より大きい場合には、現フレームの階調値に対応した電圧よりも高い所定の過電圧が液晶層に印加されるように、例えば、図１６中にＶb（ｔb≦ｔ≦ｔc）で示すように、大きな値となり、現フレームの階調値が直前フレームの階調値より小さい場合には、現フレームの階調値に対応した電圧よりも低い所定の電圧が液晶層に印加されるように、図１６中にＶd（ｔf≦ｔ≦ｔg）で示すように、小さな値となる。このようにして、応答完了時までに目標階調に対応する液晶層が所定の透過率を示すように、液晶の動きを目標階調へ向けて加速させる。
【０００６】
例えば、図１５に示すように、透過率Ｔを、Ｔa（ｔa≦ｔ≦ｔb）からＴb（ｔb≦ｔ≦ｔc，ｔc≦ｔ≦ｔd，ｔd≦ｔ≦ｔe，ｔe≦ｔ≦ｔf）へ変化させたい場合に、Ｔbに対応する本来の印加電圧（目標電圧）Ｖは、図１６に示すように、Ｖcであるが、Ｖcを越えた過電圧Ｖbを、（ｔb≦ｔ≦ｔc）で印加し、印加電圧Ｖを、ＶaからＶcを越えてＶbまで急激に引き上げることによって、液晶表示パネルの応答速度を高める。
同様にして、透過率Ｔを、Ｔb（ｔb≦ｔ≦ｔc，ｔc≦ｔ≦ｔd，ｔd≦ｔ≦ｔe，ｔe≦ｔ≦ｔf）からＴc（ｔf≦ｔ≦ｔg，ｔg≦ｔ≦ｔh，ｔｈ≦ｔ≦ｔi）へ変化させたい場合に、Ｔcに対応する本来の印加電圧（目標電圧）Ｖは、図１６に示すように、Ｖeであるが、Ｖeよりも低い電圧Ｖdを、（ｔf≦ｔ≦ｔg）で印加する。
【０００７】
しかしながら、図１５に示すように、オーバシュート駆動を行ったフレーム（ｔb≦ｔ≦ｔc）の次フレーム（ｔc≦ｔ≦ｔd）で、透過率Ｔが目標階調に対応する透過率Ｔbを越えてしまう過応答が発生する（到達階調が目標階調よりも大きくなる）ことがあり、表示品質を劣化させてしまう。
したがって、十分な量のオーバシュート駆動を行うことができなかった。すなわち、次フレームでの過応答を防止するために、必要なフレームでのオーバシュート量を抑えざるを得なかった。
【０００８】
このため、図１７に示すように、少なくとも２フレーム以上前の階調から現フレームの階調に至る階調遷移パターンを検出し、この階調遷移パターンが、所定のパターンのときに、オーバシュート量を減少させるように駆動する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
このような液晶表示装置２０１は、図１７に示すように、液晶表示パネル２０２と、液晶表示パネル２０２を駆動するための駆動回路部２０３とを備えている。
駆動回路部２０３は、図１７に示すように、適正なオーバシュート量を求めるオーバシュート演算部２０４と、処理プログラムや、各種データ等を記憶するための記憶部２０５と、映像信号の出力タイミングを制御するタイミング制御部２０６と、液晶表示パネル２０２の各信号線に表示信号（データ信号）を供給するデータ電極駆動回路２０７と、各走査線に走査信号を供給する走査電極駆動回路２０８とを有している。
【０００９】
記憶部２０５は、画像メモリとしてのフレームメモリ２０９，２１０と、多数のＬＵＴを記憶するＬＵＴ記憶部２１１とを有している。
フレームメモリ２０９，２１０は、共に１フレーム分で、それぞれ、今回表示させるフレームの画像データ（ｎフレーム映像データＦｎ）に対して１フレーム周期前の画像データ（（ｎ−１）フレーム映像データＦｎ−１）、２フレーム周期前の画像データ（（ｎ−２）フレーム映像データＦｎ−２）を記憶している。
また、ＬＵＴ記憶部２１１は、階調遷移に対応したオーバシュート駆動のための階調データを含む多数のＬＵＴを記憶している。
各ＬＵＴには、階調遷移（直前の前フレームの階調と今回表示すべき入力された現フレームの階調との組合せ）に対応したオーバシュート量が示されている。ここで、ＬＵＴ毎にオーバシュート量が異なっており、検出された階調遷移パターンに応じて、対応したＬＵＴが選択される。
【特許文献１】特開２００２−２２９５２１号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
解決しようとする第１の問題点は、例えば、特許文献２の技術を用いた場合でも、所定の条件下で、オーバシュート量を減少させて対応しているものの、依然として十分なオーバシュート駆動を行うことができず、液晶の応答速度を確実に向上させて良好な表示品質を得ることができないという点である。
また、第２の問題点は、例えば、特許文献２の技術を用いた場合に、フレームメモリの容量が増大化し、かつ、多数のＬＵＴが必要となり、判定処理等のための計算量も増大化して、コストが嵩むという点である。
例えば、最低でも２フレーム分の画像データを記憶するための容量のフレームメモリが必要となる。
【００１１】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、液晶の応答速度を確実に向上させ、良好な表示品質を得ることができる液晶表示パネルの駆動装置及び駆動方法、並びに液晶表示装置を提供することを第１の目的としている。
また、コストを抑制することができる液晶表示パネルの駆動装置及び駆動方法、並びに液晶表示装置を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、この発明の第１の構成（請求項１記載の構成）は、第１の方向に沿って配設された複数のデータ電極と、上記第１の方向に略直交する第２の方向に沿って配設された複数の走査電極と、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施された画素では、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施されたフレームの次のフレームで過応答が発生する液晶層とを有してなる液晶表示パネルに対して、上記走査電極に走査信号を印加すると共に、対応する上記データ電極に階調性の表示信号を印加することにより、上記液晶層の対応する画素に階調性の画素データを書き込む液晶表示パネルの駆動装置に係り、上記各画素に対して、前回のフレームと今回のフレームとの表示データに基づいて、今回のフレームの表示データにオーバシュート／アンダシュート量を加えたオーバシュート／アンダシュート階調値を生成して、今回のフレームの終了時点で目標階調に対応した透過率を得るオーバシュート／アンダシュート演算部と、生成されたオーバシュート／アンダシュート階調値を対応する上記データ電極に印加するデータ電極駆動回路と、今回のフレームでオーバシュート／アンダシュート駆動された画素について、次回のフレームで目標階調に対応した透過率に対する過応答レベルを推定する過応答レベル推定部と、前記過応答レベルが推定されると、過応答分の階調レベルと略同一の大きさで符号が逆の階調補正量で、次回のフレームの表示データを補正して、上記データ電極駆動回路に出力することで、過応答を防止し、次回のフレームの終了時点で目標階調に対応した透過率を得る過応答補正演算部とを備えてなることを特徴としている。
【００１３】
この出願に係る発明において、フレームとは、フィールドを含む広い概念を意味するものとする。また、前回のフレームの階調値とは、直前のフレームの階調値のほか、２つ前以前のフレームの階調値を含む広い概念を意味するものとする。
【００１９】
この発明の第２の構成（請求項７記載の構成）は、第１の方向に沿って配設された複数のデータ電極と、上記第１の方向に略直交する第２の方向に沿って配設された複数の走査電極と、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施された画素では、オーバシュート／アンダシュート駆動が実施されたフレームの次のフレームで過応答が発生する液晶層とを有してなる液晶表示パネルに対して、上記走査電極に走査信号を印加すると共に、対応する上記データ電極に階調性の表示信号を印加することにより、上記液晶層の対応する画素に階調性の画素データを書き込む液晶表示パネルの駆動方法に係り、上記各画素に対して、前回のフレームと今回のフレームとの表示データに基づいて、今回のフレームの表示データにオーバシュート／アンダシュート量を加えたオーバシュート／アンダシュート階調値を生成して、今回のフレームの終了時点で目標階調に対応した透過率を得るオーバシュート／アンダシュート演算ステップと、生成されたオーバシュート／アンダシュート階調値を対応する上記データ電極に印加するデータ電極駆動ステップと、今回のフレームでオーバシュート／アンダシュート駆動された画素については、次回のフレームで目標階調に対応した透過率に対する過応答レベルを推定する過応答レベル推定ステップと、前記過応答レベルが推定されると、過応答分の階調レベルと略同一の大きさで符号が逆の階調補正量で、次回のフレームの表示データを補正して、上記データ電極駆動ステップに出力することで、過応答を防止し、次回のフレームの終了時点で目標階調に対応した透過率を得る過応答補正演算ステップとを備えてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２８】
この発明の構成によれば、オーバシュート／アンダシュート量を犠牲にすることなく、過応答を防止することができるので、液晶の応答速度を確実に向上させ、良好な表示品質を得ることができる。
また、階調値の補正量を求めるために用いる画像情報は、オーバシュート駆動（アンダシュート駆動）を行う今回のフレームと、このフレームの直前のフレームの画像情報で十分であるので、画像情報を記憶するための画像記憶手段の容量の増大化を抑制し、コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
入力表示データに基づいて、各画素に対して、階調データ又はオーバシュート階調データ（アンダシュート階調データ）が生成されて対応するデータ電極に印加され、かつ、今回オーバシュート駆動された（今回アンダシュート駆動された）画素については、次回の階調データ又はオーバシュート階調データ（アンダシュート階調データ）を所定量低めに設定して（アンダシュート駆動の場合は、所定量高めに設定して）、データ電極に印加されることで、過剰応答を防止することができると共に、例えば、次回のフレームでの過応答の予測に関わらず、目標階調値に対応した十分な階調電圧でオーバシュート駆動（アンダシュート駆動）を行うことができ、液晶の応答速度を確実に向上させ、良好な表示品質を得るという第１の目的を実現した。
また、階調値の補正量を求めるために用いる画像情報は、オーバシュート駆動（アンダシュート駆動）を行う今回のフレームと、このフレームの直前のフレームの画像情報で十分であり、画像情報を記憶するための画像記憶手段の容量の増大化を抑制し、コストを抑制するという第２の目的を実現した。
【実施例１】
【００３０】
図１は、この発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の電気的構成を示すブロック図、図２は、同液晶表示装置のＬＣＤ駆動回路部の電気的構成を示すブロック図、図３は、同液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を模式的に示す斜視図、図４は、同液晶表示パネルの構成を模式的に示す断面図、図５は、同液晶表示パネルの電気的構成を示す等価回路図、図６は、同液晶表示装置の制御部及び記憶部の電気的構成を示すブロック図、図７は、同記憶部の第１ＬＵＴ記憶部に記憶された第１ＬＵＴの内容を示す図、図８は、同記憶部の第２ＬＵＴ記憶部に記憶された第２ＬＵＴの内容を示す図、図９は、同記憶部の第３ＬＵＴ記憶部に記憶された第３ＬＵＴの内容を示す図、図１０は、同記憶部のフレームメモリに記憶されたフレームデータのフォーマットを示す図、また、図１１乃至図１４は、同ＬＣＤ駆動回路部の動作を説明するための説明図である。
【００３１】
この例の液晶表示装置１は、図１及び図２に示すように、液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２を駆動するためのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）駆動回路部３と、外部から供給される画像データに基づいて、対応する画像信号を生成する画像信号生成部４と、液晶表示パネル２に照明光を与えるためのバックライト装置５とを備えている。
液晶表示パネル２は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）構造の透過型の液晶表示パネルであり、図３乃至図５に示すように、駆動用ＴＦＴ７ｐｑ（ｐ，ｑ：自然数）、及び透明画素電極８ｐｑが多数形成されているＴＦＴ基板９と、ＴＦＴ基板９と数［μm］の間隙を介して対向して固定され、着色層（カラーフィルタ層）１１が形成された対向基板１２と、上記間隙に封入された液晶層１３と、ＴＦＴ基板９、対向基板１２の外側に配設された一対の偏向板１４，１５とを有している。
なお、この例では、ノーマリホワイトモードの液晶表示パネルを用いる場合について述べる。また、駆動用ＴＦＴ７ｐｑ等における添字ｐ，ｑは、ｐが行数、ｑが列数を示し、例えば、駆動用ＴＦＴ７ｐｑは、ｐ行ｑ列の位置に配置され、ｐ番目の走査線Ｇｐとｑ番目の信号線Ｄｑに接続された駆動用ＴＦＴであることを示す。
【００３２】
ＴＦＴ基板９には、多数の透明画素電極８１１，８１２，…がマトリックス状に配置され、透明画素電極８１１，８１２，…の周囲に、互いに直交するように、走査信号を供給するための各走査線Ｇｐ、表示信号を供給するための各信号線Ｄｑとが設けられている。上記走査信号及び表示信号は、それぞれ、外部回路と接続される外部入力端子部から入力される。
駆動用ＴＦＴ７ｐｑは、走査線Ｇｐと信号線Ｄｑの各交差化箇所近傍に配置され、駆動用ＴＦＴ７ｐｑは、そのソース電極が透明画素電極８ｐｑに接続されて対応する液晶セルに信号電荷を印加するたスイッチング素子として用いられる。
【００３３】
駆動用ＴＦＴ７ｐｑは、走査線Ｇｐに接続されたゲート電極に、走査線Ｇｐを介して走査信号が入力されると共に、信号線Ｄｑに接続されたドレイン電極に表示信号（データ信号）が入力されることによって、駆動制御される。
また、駆動用ＴＦＴ７ｐｑのソース電極は、コンタクトホールを介して、透明画素電極８ｐｑに接続されている。
ＴＦＴ基板９は、透明絶縁基板（パネル基板）１７上に各電極や絶縁膜等が積層された構造を有している。すなわち、透明絶縁基板１７上に、ゲート電極が形成され、ゲート電極がゲート絶縁膜によって被覆され、ゲート電極の上方のゲート絶縁膜上に半導体層が形成され、ゲート絶縁膜上で半導体層と接触してドレイン電極とソース電極とが形成され、ゲート絶縁膜と半導体層とドレイン電極とソース電極とがパッシベーション膜により被覆されている。パッシベーション膜の所定の領域は、ＩＴＯ膜により被覆されている。
【００３４】
このようにして、駆動用ＴＦＴ７ｐｑが、透明絶縁基板１７上に形成されている。なお、ＩＴＯ膜の所定の領域は、透明画素電極８ｐｑとされている。
また、透明画素電極層（ＩＴＯ膜）８ｐｑ上には、透明画素電極層８ｐｑを覆うように、液晶配向膜１８が形成されている。
また、対向基板１２は、透明絶縁基板１９上に例えばモザイク状に赤色、緑色、青色の着色層１１が配列され、着色層１１を覆うように対向電極２１が形成されてなっている。さらに、対向電極２１上には、対向電極２１を覆うように、液晶配向膜２２が形成されている。
ＴＦＴ基板９と対向基板１２とは、液晶配向膜１８と液晶配向膜２２とが向かい合うように配置され、液晶配向膜１８と液晶配向膜２２との間に液晶層１３が挟持されている。
【００３５】
ＬＣＤ駆動回路部３は、図１及び図２に示すように、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）を有してなり所定の制御機能や演算機能を担う制御部２４と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリ等からなり、制御部２４が実行する処理プログラムや、各種データ等を記憶するための記憶部２５と、各信号線Ｄｑに表示信号（データ信号）を供給するデータ電極駆動回路（ソースドライバ）２６と、各走査線Ｇｐに走査信号を供給する走査電極駆動回路（ゲートドライバ）２７とを有している。
【００３６】
制御部２４は、図２及び図６に示すように、適正なオーバシュート量を求めるオーバシュート演算部２９と、オーバシュート駆動後の次フレームでの過応答レベルを推定する過応答レベル推定部３１と、過応答を抑制するために要する補正量を求める過応答補正演算部３２と、補正されたオーバシュート量を求めてタイミング制御部３４へ出力する加算器３３と、映像信号の出力タイミングを制御するタイミング制御部３４とを有している。
なお、この例では、「オーバシュート」とは、狭義のオーバシュートのほか、アンダシュートを含むものとする。
記憶部２５は、プログラムを記憶するプログラム記憶部と、情報を記憶する情報記憶部とを有している。
プログラム記憶部には、オーバシュート演算処理プログラムや、過応答レベル推定演算処理プログラム、過応答補正演算処理プログラム等が格納されている。
【００３７】
情報記憶部は、画像メモリとしてのフレームメモリ３８と、第１ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴ（Look Up Table）という。）を記憶する第１ＬＵＴ記憶部３９と、第２ＬＵＴを記憶する第２ＬＵＴ記憶部４１と、第３ＬＵＴを記憶する第３ＬＵＴ記憶部４２とを有してなっている。
フレームメモリ３８は、１フレーム分の画像データを記憶する。ここで、所定の（ｎ（ｎ：自然数）番目の）フレームの各画素のフレームデータＥｎは、図１０に示すように、現フレームの映像データ（ｎフレーム映像データ、この例では、６ビット）Ｆｎと、直後の次フレームの過応答レベルデータ（（ｎ＋１）フレーム過応答レベルデータ、この例では、２ビット）Ｌｎ＋１とから構成される。
【００３８】
また、第１ＬＵＴ記憶部３９は、図７に示すように、階調遷移に対応したオーバシュート駆動による階調値の対応表を記憶している。
このＬＵＴには、階調遷移（直前の前フレームの階調と今回表示すべき入力された現フレームの階調との組合せ）に対応したオーバシュート量（目標階調に対する階調の増分、強調量）が示されている。このオーバシュート量は、予め実験によって、適正値が求められる。なお、図中網掛けを施した領域は、過応答の発生が予測される階調遷移に対応している。
【００３９】
また、第２ＬＵＴ記憶部４１は、図８に示すように、次フレームで過応答が発生すると推定される階調遷移及び過応答の程度の対応表を記憶している。
このＬＵＴには、階調遷移（直前の前フレームの階調と今回表示すべき入力された現フレームの階調との組合せ）に対応した次フレームでの過応答レベル（階調の増加量（図中負の値は減少を示す））が示されている。この過応答レベルは、予め実験によって求められる。なお、図中網掛けを施した領域は、過応答の発生が予測される階調遷移に対応している。
また、第３ＬＵＴ記憶部４２は、図９に示すように、過応答レベルに対応した過応答を抑制するための階調の補正値を記憶している。この補正量は、予め実験によって、適正値が求められる。この例では、過応答レベルと略同一の大きさで符号が逆の値を用いる。
【００４０】
オーバシュート演算部２９は、液晶が階調遷移に急峻に応答し、応答完了時までに目標階調に対応する液晶層１３が所定の透過率を示すように、応答完了時の目標階調に対応する目標電圧を越えた適切な過電圧が印加される（オーバシュート駆動が行われる）ように、階調遷移（直前（１つ前）の前フレームの階調と今回表示すべき入力された現フレームの階調との組合せ）に対応したオーバシュート量（目標階調に対する階調の増分、強調量）を求め、オーバシュート階調データを出力する（図１２及び図１３参照）。
【００４１】
なお、実際には、液晶の焼付防止のために、所定周期毎（例えば、フレーム周期毎）に印加電圧の極性を交互に反転させて液晶の駆動を行っている（反転駆動）が、図１２においては、印加電圧について、その絶対値を表示している。すなわち、正極側に統一して表示している。
【００４２】
オーバシュート演算部２９は、画像信号生成部４から受け取った今回表示すべき現フレームの映像データＦｎと、フレームメモリ３８に保存されフレームメモリ３８から受け取った前フレームの映像データＦｎ−１とに基づいて、第１ＬＵＴ記憶部３９に記憶されたＬＵＴを参照して、対応する階調データ（オーバシュート量）を抽出する。
すなわち、オーバシュート演算部２９は、前フレームの階調としての映像データＦｎ−１と、現フレームの階調としての映像データＦｎとから、対応する階調データを求める。
【００４３】
過応答レベル推定部３１は、適切な過電圧が印加された（オーバシュート駆動が行われた）フレームの直後の次フレームでの過応答の有無と、過応答が予測される場合の過応答レベル（過応答の大きさ）を推定し、推定結果をフレームメモリ３８へ出力する。この過応答レベルは、目標階調を越えて到達階調に至るまでの増加分として得られる。
【００４４】
過応答レベル推定部３１は、画像信号生成部４から受け取った今回表示すべき現フレームの映像データＦｎと、フレームメモリ３８に保存されフレームメモリ３８から受け取った前フレームの映像データＦｎ−１とに基づいて、第２ＬＵＴ記憶部４１に記憶されたＬＵＴを参照して、対応する次フレームでの過応答レベル（階調の増加量（図中負の値は減少を示す））を抽出する。
すなわち、過応答レベル推定部３１は、前フレームの階調としての映像データＦｎ−１との階調と、画像信号生成部４から受け取った今回表示すべき現フレームの階調としての映像データＦｎとから、対応する次フレームでの過応答レベルＬｎ＋１を求め、映像データＦｎと過応答レベルＬｎ＋１とをフレームメモリ３８へ送る。
【００４５】
過応答補正演算部３２は、１フレーム周期前に過応答レベル推定部３１によって推定され、フレームメモリ３８に保存されフレームメモリ３８から受け取った現フレームでの過応答レベルＬｎに基づいて、現フレームで過応答が予測されている場合には、過応答を抑制するために要する補正値（階調の補正量）を求める。
過応答補正演算部３２は、フレームメモリ３８から受け取った現フレームでの過応答レベルＬｎに基づいて、第３ＬＵＴ記憶部４２に記憶されたＬＵＴを参照して、現フレームでの補正値（階調の補正量）を求める。
この例では、過応答レベルと略同一の大きさで符号が逆の値を用いて、結果的に過応答が打ち消されるようにしている。
【００４６】
加算器３３は、オーバシュート演算部２９から受け取ったオーバシュート階調データに、過応答補正演算部３２から受け取った階調の補正量を加えて、補正された階調データを求め、この補正された階調データをタイミング制御部３４へ送る。
タイミング制御部３４は、データ電極駆動回路２６へ、映像信号と、スタートパルス信号と、シフトクロック信号と、データラッチ信号とを出力すると共に、走査電極駆動回路２７へ、スタートパルス信号と、シフトクロック信号とを出力する。
これにより、制御部２４は、データ電極駆動回路２６及び走査電極駆動回路２７を介して、各画素８ｐｑへの書込みを行う。
【００４７】
バックライト装置４は、例えば、複数のＬＥＤからなる光源ユニットと、光源ユニットから出射した光を受光し面状の照明光を液晶表示パネル２へ向けて出射する導光板、輝度のばらつきを補正するための拡散シート及び導光板側から入射した照明光を集光するプリズムシートを含む光学部材群とを有してなり、液晶表示パネル２に裏面側から照明光を照射して、液晶表示パネル２を透過した光を観察者に視認させる。
【００４８】
次に、図２、図１１及び図１２を参照して、この例の液晶表示装置１のＬＣＤ駆動回路部３の動作について説明する。
まず、図２を参照して、ＬＣＤ駆動回路部３の制御部２４の構成各部の動作について説明する。
オーバシュート演算部２９は、液晶が階調遷移に急峻に応答し、応答完了時までに目標階調に対応する液晶層１３が所定の透過率を示すように、応答完了時の目標階調に対応する目標電圧を越えた適切な過電圧が印加される（オーバシュート駆動が行われる）ように、階調遷移（直前の前フレームの階調と今回表示すべき入力された現フレームの階調との組合せ）に対応したオーバシュート量（目標階調に対する階調の増分、強調量）を求め、オーバシュート階調データを出力する。
オーバシュート演算部２９は、図２に示すように、画像信号生成部４から受け取った今回表示すべき現フレームの映像データＦｎと、フレームメモリ３８から受け取った前フレームの映像データＦｎ−１とに基づいて、第１ＬＵＴ記憶部３９に記憶されたＬＵＴを参照して、対応する階調データ（オーバシュート量）を抽出する。
すなわち、オーバシュート演算部２９は、前フレームの階調としての映像データＦｎ−１との階調と、現フレームの階調としての映像データＦｎとから、対応する階調データを求める。
【００４９】
過応答レベル推定部３１は、適切な過電圧が印加された（オーバシュート駆動が行われた）フレームの直後の次フレームでの過応答の有無と、過応答が予測される場合の過応答レベル（過応答の大きさ）を推定し、推定結果をフレームメモリ３８へ出力する。この過応答レベルは、目標階調を越えて到達階調に至るまでの増加分として得られる。
過応答レベル推定部３１は、図２に示すように、画像信号生成部４から受け取った今回表示すべき現フレームの映像データＦｎと、フレームメモリ３８から受け取った前フレームの映像データＦｎ−１とに基づいて、第２ＬＵＴ記憶部４１に記憶されたＬＵＴを参照して、対応する次フレームでの過応答レベル（階調の増加量（図中負の値は減少を示す））を抽出する。
【００５０】
すなわち、過応答レベル推定部３１は、前フレームの階調としての映像データＦｎ−１との階調と、現フレームの階調としての映像データＦｎとから、対応する次フレームでの過応答レベルＬｎ＋１を求め、フレームメモリ３８へ送る。
過応答レベル推定部３１は、画像信号生成部４から受け取った今回表示すべき現フレームの映像データＦｎを過応答レベルＬｎ＋１と共に、フレームメモリ３８へ送る。
【００５１】
過応答補正演算部３２は、図２に示すように、フレームメモリ３８から受け取った現フレームでの過応答レベルＬｎに基づいて、現フレームで過応答が予測されている場合には、過応答を抑制するために要する補正値（階調の補正量）を求める。
過応答補正演算部３２は、フレームメモリ３８から受け取った現フレームでの過応答レベルＬｎに基づいて、第３ＬＵＴ記憶部４２に記憶されたＬＵＴを参照して、現フレームでの補正値（階調の補正量）を求める。
この例では、過応答レベルと略同一の大きさで符号が逆の値を用いて、過応答を打ち消すようにしている。
【００５２】
加算器３３は、オーバシュート演算部２９から受け取ったオーバシュート階調データに、過応答補正演算部３２から受け取った階調の補正量を加えて、補正された階調データを求め、この補正された階調データをタイミング制御部３４へ送る。
タイミング制御部３４は、データ電極駆動回路２６へ、映像信号と、スタートパルス信号と、シフトクロック信号と、データラッチ信号とを出力すると共に、走査電極駆動回路２７へ、スタートパルス信号と、シフトクロック信号とを出力する。
これにより、制御部２４は、データ電極駆動回路２６及び走査電極駆動回路２７を介して、各画素８ｐｑへの書込みを行う。
【００５３】
次に、図１１及び図１２を参照して、ＬＣＤ駆動回路部３の全体としての動作について詳細に説明する。
制御部２４は、例えば、図１１に示すように、期間（ｔ２≦ｔ≦ｔ３）で、液晶の透過率Ｔを、（Ｔ＝Ｔ２）から（Ｔ＝Ｔ３）に、比較的急激に引き上げるために、図１２に示すように、印加電圧Ｖを、（Ｖ＝Ｖ４）から、目標階調に対応した（Ｖ＝Ｖ６）ではなく、階調遷移に応じて予め設定された適正な過大電圧（Ｖ＝Ｖ７）とした後、期間（ｔ３≦ｔ≦ｔ４）で、印加電圧Ｖを、（Ｖ＝Ｖ６）のままでは、図１１に示すように、液晶の透過率Ｔに過応答が発生すると予測される場合には、印加電圧Ｖを（Ｖ＝Ｖ５）まで低下させ補正された電圧が印加されるように制御する。
これにより、液晶の透過率Ｔは、図１１に示すように、目標階調に対応した透過率Ｔ（Ｔ＝Ｔ３）を維持する。
また、図１１に示すように、期間（ｔ６≦ｔ≦ｔ７）で、液晶の透過率Ｔを、（Ｔ＝Ｔ３）から（Ｔ＝Ｔ１）に、比較的急激に引き下げるために、図１２に示すように、印加電圧Ｖを、（Ｖ＝Ｖ６）から、目標階調に対応した（Ｖ＝Ｖ２）ではなく、階調遷移に応じて予め設定された適正な過小電圧（Ｖ＝Ｖ１）とした後、期間（ｔ７≦ｔ≦ｔ８）で、印加電圧Ｖを、（Ｖ＝Ｖ２）のままでは、図１１に示すように、液晶の透過率Ｔに過応答が発生すると予測される場合には、印加電圧Ｖを（Ｖ＝Ｖ３）まで上昇させ補正された電圧が印加されるように制御する。
これにより、液晶の透過率Ｔは、図１１に示すように、目標階調に対応した透過率Ｔ（Ｔ＝Ｔ１）を維持する。
【００５４】
このように、この例の構成によれば、今回表示すべき現フレームでオーバシュート駆動を行う場合に、直前フレームと現フレームとの組合せと、予め求めた過応答パターンとに基づいて、次フレームでの過応答レベルを予測し、過応答が予測される時に、予め求められ、過応答を防止する（打ち消す）ための補正された階調値を求めるので、補正された階調値に対応した電圧を液晶へ印加することによって、次フレームでの過応答を抑制することができると共に、例えば、次フレームでの過応答の予測に関わらず、目標階調値に対応した十分な印加電圧でオーバシュート駆動を行うことができるので、液晶の応答速度を確実に向上させ、良好な表示品質を得ることができる。
【００５５】
ここで、例えば、過応答が予測される場合で、かつ、オーバシュート駆動を行うフレームでは、オーバシュート量を減少させ、過応答が予測される場合で、オーバシュート駆動を行うフレームではないときや、階調変化がないようなときは、既定の階調値よりも減少させて過応答を抑制するため、必要な時に、十分な印加電圧でオーバシュート駆動を行うことができるので、液晶の応答速度を確実に向上させることができる。
【００５６】
また、過応答レベルの予測に用いる映像情報は、前フレーム及び現フレームのみで十分であるので、フレームメモリの容量は、１フレーム分で十分であり、かつ、フレームの映像信号に、過応答レベルを付加したのみの情報をフレームメモリに記憶させることで、記憶容量を抑制することができる。
さらに、ＬＵＴも限られた数で十分であり、従来技術のように、多数のＬＵＴを要しない。かつ、制御部の計算量も抑えられるので、液晶の応答速度を向上させつつ、コストを抑制することができる。
【００５７】
このように、本来、２フレーム周期連続でオーバシュート駆動又は／及び補正する場合に、２度の階調遷移データを記憶するために、２フレーム分の画像データを記憶するための容量のフレームメモリが必要となるところを、次フレームで過応答の発生が予測される階調遷移を予め既定し、予測される過応答レベルを、過応答が予測されるフレームの直前のフレームの映像データに対応させてフレームメモリに記憶させるので、１フレーム分の容量のフレームメモリで、２フレーム周期連続で、オーバシュート駆動又は／及び階調データの補正を行うことができる。したがって、フレームメモリの容量を抑制することができる。
【実施例２】
【００５８】
この例が上述した第１の実施例と大きく異なるところは、過応答レベルに代えて、階調の補正値そのものを、フレームの映像信号に付加した情報を、フレームメモリに記憶させ、過応答補正演算部を廃した点である。
これ以外の構成は、上述した第１の実施例の構成と略同一であるので、第１の実施例と同一の構成要素については、例えば、図２で用いた符号と同一の符号を用いて、その説明を簡単にする。
【００５９】
この例の過応答レベル推定部３１は、次フレームで過応答の発生が予測される階調遷移を予め既定し、予測される過応答を防止するための補正値を、過応答が予測されるフレームの直前のフレームの映像データに対応させてフレームメモリ３８に記憶させる。
フレームメモリ３８には、階調の補正値が、過応答が予測されるフレームの直前のフレームの映像データに対応させて記憶される。
加算器３３は、オーバシュート演算部２９から受け取ったオーバシュート階調データに、フレームメモリ３８から受け取った階調の補正量を加えて、補正された階調データを求め、この補正された階調データをタイミング制御部３４へ送る。
【００６０】
このように、この例の構成によれば、上述した第１の実施例と略同様の効果を得ることができる。
加えて、記憶容量を低減し、一段とコストを抑制することができる。
【００６１】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述した実施例では、例えば、オーバシュート演算処理や、過応答レベル推定処理、過応答補正演算処理等を、制御部が、対応する制御プログラムを実行することによって行う場合について述べたが、オーバシュート演算処理や、過応答レベル推定処理、過応答補正演算処理等の一部又は全部を専用のハードウェアを用いて行い、一部を対応するプログラムを実行して処理するようにしても良い。また、加算器や、タイミング制御部の機能についても、制御部が、所定の制御プログラムを実行することによって実現するように構成しても良い。
【００６２】
また、オーバシュート演算処理や、過応答レベル推定処理、過応答補正演算処理等を、それぞれ別々のＣＰＵが実行しても良いし、例えば、単一のＣＰＵが実行しても良い。
また、例えば、オーバシュート演算部と、第１ＬＵＴ記憶部とを１つのチップで構成しても良い。また、制御部と記憶部とを１つのチップで構成しても良いし、タイミング制御部を除く制御部と記憶部とを１つのチップで構成しても良いし、タイミング制御部を除く制御部と、フレームメモリを除く記憶部とを１つのチップで構成しても良い。
【００６３】
また、各画素の階調データを更新する周期（リフレッシュ周期）は、表示周期として、フレーム周期に限らず、例えば、ＮＴＳＣ方式のビデオ信号を扱う場合には、フレーム周期に代えて、フィールド周期毎に階調データを更新し、１画面分の画像データとして、１フィールド分のデータを用いるようにしても良い。
また、例として、６４階調で制御する場合について述べたが、もちろん、これに限らず、１２８階調でも、２５６階調以上でも良い。２５６階調とした場合には、フレームデータＩｎは、図１３に示すように、８ビットの現フレームの映像データＪｎと、直後の次フレームの２ビットの過応答レベルデータＫｎ＋１とから構成される。
【００６４】
また、ルックアップテーブルには、階調の代表値に対応した値のみ記憶させ、中間値を補間処理によって求めるようにしても良いし、各階調に対応した値を記憶させるようにしても良い。
また、ノーマリホワイトモードの液晶表示パネルでもノーマリブラックモードの液晶表示パネルでも適用することができる。また、走査方式は、順次走査でもインタレース走査であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
ＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いたアクティブ駆動方式のほか、パッシブ駆動方式の液晶表示装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】同液晶表示装置のＬＣＤ駆動回路部の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】同液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】同液晶表示パネルの構成を模式的に示す断面図である
【図５】同液晶表示パネルの電気的構成を示す等価回路図である。
【図６】同液晶表示装置の制御部及び記憶部の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】同記憶部の第１ＬＵＴ記憶部に記憶された第１ＬＵＴの内容を示す図である。
【図８】同記憶部の第２ＬＵＴ記憶部に記憶された第２ＬＵＴの内容を示す図である。
【図９】同記憶部の第３ＬＵＴ記憶部に記憶された第３ＬＵＴの内容を示す図である。
【図１０】同記憶部のフレームメモリに記憶されたフレームデータのフォーマットを示す図である。
【図１１】同ＬＣＤ駆動回路部の動作を説明するための説明図である。
【図１２】同ＬＣＤ駆動回路部の動作を説明するための説明図である。
【図１３】この発明の第１の実施例の変形例に係る液晶表示装置の記憶部のフレームメモリに記憶されたフレームデータのフォーマットを示す図である。
【図１４】従来技術を説明するための説明図である。
【図１５】従来技術を説明するための説明図である。
【図１６】従来技術を説明するための説明図である。
【図１７】従来技術を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１      液晶表示装置
２      液晶表示パネル
３      ＬＣＤ駆動回路部（液晶表示パネルの駆動装置）
８ｐｑ      透明画素電極（画素）
１３      液晶層
２４      制御部（階調データ出力回路）
２５      記憶部
２６      データ電極駆動回路
２７      走査電極駆動回路
２９      オーバシュート演算部（オーバシュート階調値演算手段（アンダシュート階調値演算手段））
３１      過応答レベル推定部（補正手段、過応答レベル推定手段）
３２      過応答補正演算部（補正階調値演算手段）
３３      加算器（補正階調値演算手段）
３８      フレームメモリ（画像情報記憶手段）
３９      第１ＬＵＴ記憶部（オーバシュート階調値記憶手段、（アンダシュート階調値記憶手段））
４１      第２ＬＵＴ記憶部（過応答レベル記憶手段）
４２      第３ＬＵＴ記憶部（補正量記憶手段）
Ｄｑ      信号線（データ電極）
Ｇｐ      走査線（走査電極）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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