(57)【要約】【課題】コレステリック液晶で中間調の表現を行う場合、左側特性を利用すると十分に低レベルの黒を確保できず、コントラストが低下する。又、右側特性を利用すると、低レベルの黒が得られるが、中間調の表現が難しいと言う問題点があった。【解決手段】右側特性に基づく駆動と左側特性に基づく駆動とを組み合わせることによって、高コントラストの中間調画像を実現する。第１過程として、電圧―反射率特性の右側特性に基づいて白と黒の２値画像を表示する。このとき、低反射率の良好な黒が得られる。引き続き、第２過程として、左側特性の駆動電圧に基づいて画像を表示する。左側特性の電圧では、良好な中間調の表示が得られる。このとき、液晶の状態は、プレーナー（白）からフォーカルコニック（黒）の方向に変化し、第１過程で得られた良好な黒レベルが維持され、高コントラストの中間調の表示が可能となる。【選択図】図８
2006330035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コレステリック液晶を用いる液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを駆動するための駆動システム部とを備え、
前記駆動システム部は、前記液晶表示パネルに表示すべきオリジナル画像が中間調成分を含むときには、
前記オリジナル画像に基づき前記コレステリック液晶の電圧−反射率特性の右側特性を使用して決定される第１駆動信号を前記液晶表示パネルに印加することで第１駆動による第１画像を前記液晶表示パネルに表示し、
前記第１画像の表示を維持しつつ前記第１駆動に引き続き、前記オリジナル画像に基づき前記電圧−反射率特性の左側特性を使用して決定される第２駆動信号を前記液晶表示パネルに印加することで第２駆動による第２画像を前記液晶表示パネルに表示し、以って前記オリジナル画像を前記液晶表示パネルに表示させることを特徴とする、
画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記駆動システム部は、
前記オリジナル画像の階調数を低減する階調変換部と、
前記第１駆動の開始のタイミングに於いて、前記階調変換部によって階調変換された前記第１画像の階調に応じて前記右側特性を使用して前記第１駆動信号を決定し、前記第１駆動信号を前記液晶表示パネルに印加する第１駆動回路と、
前記第２駆動の開始のタイミングに於いて、前記オリジナル画像の階調に応じて前記左側特性を使用して前記第２駆動信号を決定し、前記第２駆動信号を前記液晶表示パネルに印加する第２駆動回路と、
前記第１駆動開始タイミング及び前記第２駆動開始タイミングを制御するコントローラとを備えることを特徴とする、
画像表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記駆動システム部は、
前記オリジナル画像のデータから黒の部分と黒以外の部分とを識別して、前記オリジナル画像を２値画像より成る前記第１画像に変換する２値データ部と、
前記第１駆動の開始のタイミングに於いて、前記２値データ部によって変換された前記第１画像の階調に応じて前記右側特性を使用して前記第１駆動信号を決定し、前記第１駆動信号を前記液晶表示パネルに印加する第１駆動回路と、
前記第２駆動の開始のタイミングに於いて、前記オリジナル画像の階調に応じて前記左側特性を使用して前記第２駆動信号を決定し、前記第２駆動信号を前記液晶表示パネルに印加する第２駆動回路と、
前記第１駆動開始タイミング及び前記第２駆動開始タイミングを制御するコントローラとを備えることを特徴とする、
画像表示装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記駆動システム部は、
前記オリジナル画像のデータを記憶する画像メモリと、
前記画像メモリから前記オリジナル画像データを読み出して送信すると共に、前記第１駆動開始タイミング及び前記第２駆動開始タイミングを制御するコントローラと、
前記画像メモリから送信されて来た前記オリジナル画像データを記憶するメモリと、
前記メモリの出力端に接続されており、前記第１駆動においては第１変換テーブルデータを備え、前記第２駆動においては第２変換テーブルデータを備えるルックアップテーブルと、
前記第１駆動においては、前記ルックアップテーブルの前記第１変換テーブルデータによって変換された前記第１駆動信号を前記液晶表示パネルに印加する一方、前記第２駆動においては、前記ルックアップテーブルの前記第２変換テーブルデータによって変換された前記第２駆動信号を前記液晶表示パネルに印加する駆動回路とを備え、
前記コントローラは、前記第１駆動の開始においては、前記電圧−反射率特性の前記右側特性に依拠して作成された、前記オリジナル画像データから前記第１駆動信号に変換する前記第１変換テーブルデータを前記ルックアップテーブルに設定する一方、前記第２駆動の開始においては、前記左側特性に依拠して作成された、前記オリジナル画像データから前記第２駆動信号に変換する前記第２変換テーブルデータを前記ルックアップテーブルに設定することを特徴とする、
画像表示装置。
【請求項５】
請求項３記載の画像表示装置であって、
前記コントローラは、前記２値データ部に対して、前記オリジナル画像のデータから前記黒の部分と前記黒以外の部分とを識別するための、可変な閾値を設定し、
前記２値データ部は、前記閾値を判定基準値として、前記オリジナル画像から前記２値画像に変換することを特徴とする、
画像表示装置。
【請求項６】
請求項４記載の画像表示装置であって、
前記コントローラは、前記オリジナル画像のデータから前記黒の部分と前記黒以外の部分とを識別するための可変な閾値よりも画像データが大きいときには前記右側特性より定まる白レベルを与える電圧を前記第１駆動信号に設定し、前記画像データが前記閾値以下のときには前記右側特性より定まる黒レベルを与える電圧を前記第１駆動信号に設定するテーブルデータを、前記第１変換テーブルデータとして、前記ルックアップテーブルに設定することを特徴とする、
画像表示装置。
【請求項７】
請求項３記載の画像表示装置であって、
前記コントローラは、個々のオリジナル画像データ毎に予め付加された、白部分と黒部分とを区別するための最適な属性情報を、表示すべき前記オリジナル画像毎に読み出し、読み出した前記属性情報を前記２値データ部に対して設定し、
前記２値データ部は、前記属性情報を判定基準値として、前記オリジナル画像から前記２値画像に変換することを特徴とする、
画像表示装置。
【請求項８】
請求項４記載の画像表示装置であって、
前記コントローラは、個々のオリジナル画像データ毎に予め付加された、白部分と黒部分とを区別するための最適な属性情報を、表示すべき前記オリジナル画像毎に読み出した上で、表示すべき前記オリジナル画像の画像データが前記属性情報よりも大きいときには前記右側特性より定まる白レベルを与える電圧を前記第１駆動信号に設定し、前記画像データが前記属性情報以下のときには前記右側特性より定まる黒レベルを与える電圧を前記第１駆動信号に設定するテーブルデータを、前記第１変換テーブルデータとして、前記ルックアップテーブルに設定することを特徴とする、
画像表示装置。
【請求項９】
制御部と、
伝送路を介して前記制御部に接続された複数の表示部とを備え、
前記制御部は、請求項４に記載の前記画像メモリと前記コントローラとを備えており、
前記複数の表示部の各々は、請求項４に記載の前記メモリと前記ルックアップテーブルと前記駆動回路と前記コレステリック液晶を用いる前記液晶表示パネルとを備えており、
前記画像メモリは、前記複数の表示部の各々に表示すべき前記オリジナル画像のデータを記憶しており、
前記コントローラは、前記画像メモリから前記複数の表示部の各々に表示すべき前記オリジナル画像データを読み出して対応する表示部の前記メモリに送信することを特徴とする、
大型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像表示装置に関しており、より具体的には、コレステリック液晶表示パネルを駆動する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、メモリ性の動作モードを有するコレステリック液晶が注目され、それを備えた表示装置の実用化が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
次に、コレステリック液晶表示装置の動作について記載する。コレステリック液晶を一対の平行した基板間に挟持し、液晶のねじれの中心軸が基板に対して平均的に垂直になるように配列させるとき、コレステリック液晶は、そのねじれの向きに対応した円偏光を反射する。この現象を「選択反射」と呼び、この選択反射を示す液晶配列は「プレーナー配列」と呼ばれている。又、この配列とは別の液晶配列として、コレステリック液晶は、複数の液晶ドメインのねじれ軸が基板に対してランダム方向又は非垂直方向に配列している「フォーカルコニック配列」を取ることも出来る。フォーカルコニック配列では、弱い散乱状態を示し、選択反射の様に特定の波長の光（可視光）を反射することは無い。従って、コレステリック液晶にパルス状の電圧を印加して、その電圧振幅の大きさにより、液晶配列をプレーナー配列からフォーカルコニック配列に、あるいは、フォーカルコニック配列からプレーナー配列にそれぞれ変化させることが出来る。尚、フォーカルコニック配列からプレーナー配列への変化は、液晶分子が電界印加方向とほぼ平行になる液晶配向（ホメオトロピックと呼ぶ。）を経由して起こるので、当該変化を生じさせるためには、最も高い書き込み電圧の印加が必要とされる（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
コレステリック液晶を用いた表示デバイスにおいては、上記の様に印加電圧の振幅を変化させて液晶分子の配向状態を変化させることにより、外光の反射の制御を行うことで、画像の表示を行う。表示させる画像を効果的にパネル画面に表現するためには、表示される画像の白（プレーナー配列）と黒（フォーカルコニック配列）との反射率の比率、即ち、コントラストの向上が重要である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４３２４号公報
【特許文献２】特開２００２−２０２４９５号公報
【特許文献３】特表２００４−５１９７４０号公報
【特許文献４】特開平１１−３４４９６１号公報
【特許文献５】特開２００２−６２５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のコレステリック液晶の表示では、図３に示すコレステリック液晶の電圧−反射率特性において、左側特性は印加電圧（ＶA〜ＶB）に対する反射率の変化が緩やかなことから、当該左側特性を利用した駆動方式が、フルカラーの画像を表示する場合に必要となる中間調表示を行うために、専ら利用されている。
【０００７】
しかし、黒表示に注目すると、左側特性を利用する場合の黒レベル（図３の黒表示L）は、右側特性を利用した場合の印加電圧（ＶC〜ＶD）における黒レベル（図３の黒表示R）と比較して、フォーカルコニック配列における光の散乱が高くなり、黒が明るくなる。従って、左側特性を利用する場合、コントラストが低下すると言う問題点がある。コントラストを改善する上で、黒レベルの低下は重要である。
【０００８】
他方、図３の右側特性を利用すれば、確かに良好な黒レベル（反射率がより低く、より低輝度の黒）が得られるが、右側特性に於いては印加電圧ＶC〜ＶDに対する反射率の変化が急峻であるため、中間調の表現には適さない。純色を用いた画像の表現は可能であるが、画像の色表現に限界がある。
【０００９】
この発明は上記の様な問題点を解決するためになされたものであり、コレステリック液晶表示装置に於いて、高コントラストの中間調画像の表示を実現可能とすることを、その主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の主題に係る画像表示装置は、コレステリック液晶を用いる液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを駆動するための駆動システム部とを備え、前記駆動システム部は、前記液晶表示パネルに表示すべきオリジナル画像が中間調成分を含むときには、前記オリジナル画像に基づき前記コレステリック液晶の電圧−反射率特性の右側特性を使用して決定される第１駆動信号を前記液晶表示パネルに印加することで第１駆動による第１画像を前記液晶表示パネルに表示し、前記第１画像の表示を維持しつつ前記第１駆動に引き続き、前記オリジナル画像に基づき前記電圧−反射率特性の左側特性を使用して決定される第２駆動信号を前記液晶表示パネルに印加することで第２駆動による第２画像を前記液晶表示パネルに表示し、以って前記オリジナル画像を前記液晶表示パネルに表示させることを特徴とする。
【００１１】
以下、この発明の主題の様々な具体化を、添付図面を基に、その効果・利点と共に、詳述する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の主題によれば、コレステリック液晶の表示において、表示したい画像を先ず右側特性で制御することにより、白表示に於ける良好な反射状態と、十分に低レベルの良好な黒状態とを有する第１画像を得ることが出来る。この第１画像が表示された状態で、更に左側特性に基づいて中間調画像を第１画像に重ねて表示することにより、良好な黒レベルを維持したまま中間調の表示が可能となり、高コントラストの第２画像を表示することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（本発明に係る画像表示装置の特徴点・表示の原理）
本画像表示装置の特徴点は、「コレステリック液晶の表示において、当該コレステリック液晶の電圧−反射率特性の右側特性（急峻な部分）を使用した第１駆動による表示に引き続き、上記電圧−反射率特性の左側特性（緩やかな部分）を使用した第２駆動による表示を上記第１駆動による第１画面に重ね合わせることで、表示すべき画像をコレステリック液晶表示パネルに表示させる」点にある。この様に、高コントラストの表現に必要な黒レベルを達成する上記右側特性に基づく第１駆動と、中間調の表現に必要な上記左側特性に基づく第２駆動とを組み合わせることによって、コレステリック液晶表示パネルに高コントラストの画像表示を実現している。
【００１４】
本発明に係る画像表示装置は、図１に例示する様に、大別して、コレステリック液晶を用いた表示部２と、表示する画像データを蓄積し、コレステリック液晶の表示を制御する制御部１とより構成される。特に、本発明では、表示部２からコレステリック液晶表示パネルを除いた部分の回路系と、制御部１とから成る回路系統を、液晶表示パネルを駆動するための「駆動システム部」と称する。
【００１５】
制御部１を中核として構成される上記駆動システム部は、コレステリック液晶の電圧−反射率特性を示す図３の右側特性に基づく表示制御および左側特性に基づく表示制御とを組み合わせて、制御部１が有する１フレーム分のオリジナル画像をフレーム毎に表示する。例えば、写真等のフルカラー画像を表示部２に表示させたい場合、中間調の表現が必要であり、そのフルカラー画像に関しては、先ず図３の右側特性に基づいて表示を制御すると、十分な明るさの純色と十分に低レベルの黒とを含む第１画像が得られる。既知の通り、コレステリック液晶はメモリ性を有することから、この第１画像は、次に画像がリフレッシュするまで維持される（次のフレームのオリジナル画像を表示するまで第１画像は維持される）。画像のリフレッシュにおいて、黒状態に対応するフォーカルコニック配列から白状態に対応するプレーナー配列へ変化させるためには（黒表示から白表示への変化）、ホメオトロピックを経由するための高電圧を印加する必要があるのに対して（図３の右側特性を参照）、電圧−反射率特性の左側特性を使用した駆動（以下、左側駆動と称す）においては、画像を表示するための駆動電圧ＶA〜ＶBが液晶表示パネルに印加されると、特性は図３に示す矢印方向に、即ち、プレーナー配列からフォーカルコニック配列側に向けて反射率が低下する方向へと変化し、最低反射率の黒レベルは維持される。従って、電圧−反射率特性の右側特性を使用した駆動（以下、右側駆動と称す）によって第１画像を表示した状態で、中間調を含むオリジナルの画像データを左側特性の駆動電圧ＶA〜ＶBに基づいて重ね合わせて表示を行うことにより、第１画像に於ける良好な黒レベルを維持したまま、明るい状態が駆動電圧に応じた反射率に変化して中間調の表示を含む第２画像を得ることが出来る。
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、各実施の形態に係る画像表示装置について詳述する。
【００１７】
（実施の形態１）
図２は、本実施の形態に係る画像表示装置の構成例を模式的に示すブロック図である。図２に示す通り、画像表示装置は、画像を制御する制御部１と表示部２とから構成される。尚、図２では、図１に示す様に表示部２と制御部１とが分離されているが、表示部２の中に制御部１が組み込まれる場合もある。この点は、後述する他の実施の形態でも同様である。
【００１８】
図２において、表示部２は、コレステリック液晶を表示デバイスとして用いた液晶表示パネル２−５と、右側駆動によって１フレームの第１画像を液晶表示パネル２−５に表示させる第１駆動回路２−３と、後述する通り比較的粗い中間階調データを記憶する第１メモリ２−１と、左側駆動によって中間調画像を第１画像に重ね合わせる態様で以って１フレーム分の第２画像を液晶表示パネル２−５に表示させる第２駆動回路２−４と、１フレーム分のオリジナル画像データを記憶する第２メモリ２−２とから構成されている。
【００１９】
他方、制御部１は、制御の中核を成すコントローラ１−１と、液晶表示パネル２−５に表示させる全フレーム分のオリジナル画像データを記憶する画像メモリ１−２と、表示させる画像に中間調成分が含まれているかを判定する判定部１−３と、表示させる画像に中間調成分が含まれている場合にオリジナル画像データの階調を変換する階調変換部１−４とから構成されている。
【００２０】
尚、第１及び第２メモリ２−１，２−２に於けるデータの書き込み及び読み出し時のアドレス指定は、コントローラ１−１によって制御される。又、第１及び第２駆動回路２−３，２−４の各々の駆動タイミングは、コントローラ１−１から送信されるタイミング信号によって制御される。更に、画像メモリ１からのオリジナル画像データの読み出しもコントローラ１−１によって行われる。
【００２１】
制御部１は、表示部２に画像を送信する際に、画像が含む中間調成分の有無を判定し、中間調成分の有無に応じて、図３の右側特性及び左側特性を組み合わせた最適な駆動方法を選択し、表示デバイスの性能を十分に引き出し、高コントラストの表示を実現可能とする。
【００２２】
次に、動作について記載する。ここで、図４及び図５は、本実施の形態に係る画像表示装置（図２）の動作を示すフローチャートである。特に、図５は、中間調成分の表現が必要な場合に相当する図４中のステップＡＸの詳細を記載したフローチャートである。ステップＡＸは、大別して、第１過程（第１駆動による表示）と、それに引き続く第２過程（第２駆動による表示）とから成る。以下、図２を参照しつつ、図４及び図５の各ステップを記載する。
【００２３】
先ず、本画像表示装置に画像を表示するために、コントローラ１−１は、制御部１の画像メモリ１−２に蓄積されている画像から、表示部２に表示させる１フレーム分のオリジナル画像のデータを選定する（AS1）。そして、判定部１−３は、選定された画像で使用されている色情報を解析し（AS2）、画像中に中間調成分が使用されているかどうかを判定する（AS3）。解析の方法としては、例えば、判定部１−３は画像データの各ビットをチェックし、各ビットの値が全て０あるいは全て１のとき、中間調を含まない純色の画像（２値画像）を表示する場合であると判断する。この方法では、画像データ中に０と１とが混在していれば、判定部１−３は、選定された画像は中間調を含む画像であると判断する。
【００２４】
画像が中間調成分を含まない純色の画像と判断された場合、その画像は、階調変換されること無く、図２の第１メモリ２−１に設定され（AS4）、第１駆動回路２−３は上記右側特性を利用して表示を制御する（AS5）。即ち、第１駆動回路２−３は、画素の白と黒、即ち、コレステリック液晶の反射モードと透過モードとに対応する電圧ＶDと電圧ＶCとを選択して（AS6）、液晶表示パネル２−５にこれらの電圧ＶD、ＶCを印加し（AS7）、その結果、液晶表示パネル２−５は選定された画像を表示する（AS8）。ここで、図６（a）及び図６（b）は、中間調を含まない画像を表示する一例である。例えば、図６（a）のオリジナル画像において、図６（b）に示す様に、黒の部分７−１には電圧ＶCを印加し、白の部分７−２には電圧ＶDを印加することで、画像が表示される。
【００２５】
画像に中間調成分を含む場合には、図４に示す通り、同一フレームのオリジナル画像に対して、先ず第１過程が実行され、第１過程の終了後、引き続いて第２過程が実行される。以下、図５のステップＡＸを参照して、第１及び第２過程の詳細を記載する。
【００２６】
第１過程として、制御部１内の階調変換部１−４は、選定された、ある１フレーム分のオリジナル画像データを、オリジナルよりも粗い中間調成分を有する画像に変換し、この様に中間調成分の階調度を低下させた変換後の画像データを、表示部２側の第１メモリ２−１に設定し、第１駆動回路２−３は、コントローラ１−１からの第１駆動開始の指令に応じて、右側特性を利用した第１駆動により、選択された画像データを第１画像として液晶表示パネル２−５に表示する。一般に、右側特性は、その特性が急峻に変化することから、中間調の表示には適さないが、粗い中間調の表示に対しては可能である。ここで、粗い中間調の画像とは、オリジナル画像と比較して階調数を落とした画像のことである。図５を参照すると、先ずオリジナル画像の階調度を低階調に変換し（AS9）、階調変換後の第１画像を第１メモリ２−１に設定し（AS10）、第１画像のデータに応じて右側特性に対応する所定の電圧を液晶表示パネル２−５に印加して（AS11,12,13）、粗い第１画像を表示する（AS14）。階調を変換する方法としては、データの下位ビットを強制的に０あるいは１に設定する方法がある。例えば、６ビット64階調の画像は、下位１ビットの値を０あるいは１に設定することで、階調数は32階調に低減され、あるいは、下位２ビットの値を共に０あるいは１に設定することで、階調数は16階調となる。ここで、図７（a）、図７（b）及び図７（c）の一例においては、説明を簡単にするために、図７（a）のオリジナルの画像が５階調の画像であり、図７（b）の第１画像が３階調の画像であることを想定している。図７（b）の表示において、黒の部分８−１に対しては図３の右側特性における電圧ＶCを印加し、灰色の部分８−２には電圧ＶC1を印加し、白の部分８−３には電圧ＶDを印加することにより、低諧調の第１画像が表示される。図７（b）の第１画像は、コレステリック液晶のメモリ性に起因して、画像がリフレッシュされるまで維持される。従って、次の第２過程においても、図７（b）の第１画像の表示は維持されており、後述する様に、第１画像は第２過程における第２駆動の表示と重ね合わされる。
【００２７】
引き続く第２過程として、制御部１のコントローラ１−１は、図７(a)のオリジナル画像データを画像メモリ１−２から読み出して再度表示部２側の第２メモリ２−２に設定し（AS15）、第２駆動回路２−４は、コントローラ１−１による制御の下、オリジナル画像データに基づき左側特性を利用して印加すべき電圧を決定ないしは設定し（AS16、AS17）、オリジナル画像の中間調画像を表示する（AS18、AS19）。このときの駆動に関しては、図３の左側特性に対応して、白表示の電圧ＶAから黒表示の電圧ＶBまでの範囲内で、図７(a)のオリジナル画像データの階調に合わせた駆動電圧ＶA、ＶA1、ＶA2、ＶA3およびＶBが設定され、コレステリック液晶にこれらの電圧ＶA、ＶA1、ＶA2、ＶA3およびＶBを印加して（AS17、18）、液晶表示パネル２−５に図７(c)の第２画像を表示する（AS19）。左側駆動において、画像を表示するための駆動電圧が印加されると、特性は図３の矢印方向に、即ちプレーナー配列からフォーカルコニック配列側に向けて反射率が低下する方向に変化する。従って、第１過程で良好な黒レベルを実現すると、その後の第２過程、即ち電圧ＶA〜電圧ＶBの範囲内の電圧印加による左側特性の駆動では、粗い中間調画像が高階調の画像に書き換えられる。このとき、第１過程の右側駆動における駆動電圧ＶCの印加によって生ずる良好な黒レベルが第２過程でも維持され、高コントラストの表示が得られる。
【００２８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、図２の階調変換部１−４に於いてオリジナル画像の階調数を落とすことによって粗い中間調の第１画像を得ている。第２過程における図３の左側特性を利用した表示では、矢印方向に、即ち暗い方向に明るさが変化することから、図７(b)の電圧ＶC1を印加して得られる第１画像の表示は、第２画像の表示を示す図７(c)における電圧ＶA2を印加して得られる表示より明るいか、少なくとも同等である必要がある。ところが、実際の電圧ＶC1の表示では、右側特性のカーブが急峻であることから、温度変化の影響などにより明るさが変動する。このため、電圧ＶC1での表示が第２画像表示における電圧ＶA2を印加して得られる表示よりも暗くなると、第２画像表示において、正しい画像が得られない可能性がある。そこで、斯かる観点を考慮し、本実施の形態では、第１過程に於いて、オリジナル画像を白状態と黒状態との２値画像に変換して、斯かる２値画像を以って第１画像として表示する。その後、引き続き、第２過程として、左側特性を利用してオリジナル画像を表示する。以下、本実施の形態に於ける回路構成及び動作について、図８、図９及び図１０に基づいて詳述する。
【００２９】
図８は、本実施の形態に係る画像表示装置の回路構成例を模式的に示すブロック図であり、既述した図２に対応する回路図である。図８の回路構成と図２の回路構成との相違点は、オリジナル画像から粗い中間調画像を形成する階調変換部１−４が、中間調を含むオリジナル画像から黒の部分と黒以外の画像とを識別してオリジナル画像を２値データに変換する２値データ部１−５に置き換えられている点にある。その他の構成要素に関しては、同等である。
【００３０】
又、図９は、図４の中間調を含む画像に対する処理過程の部分（破線で囲まれた部分）ＡＸ、従って、図５に対応するフローチャートである。
【００３１】
第１過程として、制御部１内の２値データ部１−５は、コントローラ１−１によって画像メモリ１−２から読み出された１フレーム分のオリジナル画像データを、２値画像に変換して（BS9）、当該２値画像から成る第１画像データを表示部２側の第１メモリ２−１に設定し（BS10）、表示部２側の第１駆動回路２−３は、コントローラ１−１からの駆動開始タイミングによる制御の下、右側特性を利用して２値画像を表示する（BS11〜BS14）。例えば、図１０（a）及び図１０（b）に示す様な、２値画像への変換は、画像データの各ビットが全て０のとき当該画像データで表示される部分を黒に設定し、データが０より大きいときには白の表示に対応して当該データを全て１に変換することで、実現される。この様な変換方式による、図１０（a）のオリジナル画像は、図１０（b）に示す様な２値の画像から成る第１画像に変換される。ここで、図３の右側特性に基づいて、黒の部分９−１には電圧ＶCを印加し、その他の白の部分９−２には電圧ＶDを印加して（BS12、BS13）、図１０（b）の画像が表示される（BS14）。図１０（b）の画像は、コレステリック液晶のメモリ性により、次に画像がリフレッシュするまで維持される。このときの駆動電圧ＶCによる黒レベルは、低反射率の良好な黒として、コントラスト改善に寄与する。
【００３２】
第１過程に引き続いて、第２過程として、制御部１のコントローラ１−１は、図１０（a）のオリジナル画像を再度、表示部２側の第２メモリ２−２に設定し（BS15）、第２駆動回路２−４は、コントローラ１−１から送信される第２駆動開始を指令するクロックのタイミングに応じて、図３の左側特性を利用してオリジナル画像の中間調画像を表示する（BS16〜BS19）。このときの駆動は、電圧ＶAと電圧ＶBとの範囲内で、図１０（a）に示すオリジナル画像の階調に合わせた駆動電圧ＶA、ＶA1、ＶA2、ＶA3及びＶBが設定され、図１０（c）に示す様に、白表示部分9-3と極め細やかな中間調表示部分9-4〜9-6が得られ、コレステリック液晶に上記電圧が印加されることで、液晶表示パネル２−５に第２画像が表示される。左側駆動においては、画像を表示するための駆動電圧が印加されると、特性は図３の矢印方向に、即ちプレーナー配列からフォーカルコニック配列側に向けて反射率が低下する方向に変化する。
【００３３】
従って、第１過程で良好な白と黒の２値画像を表示すると、その後の第２過程における左側特性の駆動では、良好な黒レベルが維持されたまま、２値画像（第１画像）の白色部分９−２は、駆動電圧に応じて所定の明るさに変化し（各部分９−３〜９−６）、温度変化の影響等を受けない、正確な高コントラストの表示が得られる。
【００３４】
（実施の形態３）
図１の画像表示装置における表示の制御において、実施の形態１又は実施の形態２の駆動方法では、粗い中間調あるいは２値画像に変換されたデータを表示部２に送信して先ず右側駆動によって第１画像を表示し、引き続き、制御部１から表示部２に対して、オリジナル画像のデータを再度送信して左側駆動によって表示を制御する必要がある。このため、表示部２に送信する情報量が増加し、オリジナル画像のデータを再送信するための時間に対応して表示の更新速度が遅くなったり、オリジナル画像を事前に表示部側のメモリに設定するための新たなメモリの追加が必要となったりする。図２及び図８では、何れも表示部側のメモリの数は２個である（従来技術では、表示部側のメモリの数は１個である）。本実施の形態は、これらの点を改善すべく成されたものである。
【００３５】
図１１は、本実施の形態に係る画像表示装置の構成例を模式的に示すブロック図である。図１１に示す通り、制御部１は、コントローラ１−１と、画像メモリ１−２と、判定部１−３とから成り、表示部２は、メモリ２−１と、ルックアップテーブル（以下、単にＬＵＴと言う。ＬＵＴはルックアップテーブルのデータを格納する記憶部である。）２−６と、駆動回路２−３と、コレステリック液晶を用いた液晶表示パネル２−５とから成る。本実施の形態では、コントローラ１−１は、画像メモリ１−２及びメモリ２−１の書き込み・読み出しの制御、並びに、駆動回路２−３へ第１駆動開始タイミングと第２駆動開始タイミングとを与える駆動回路２−３の制御に加えて、ＬＵＴ２−６に第１駆動の場合の第１テーブルデータと第２駆動の場合の第２テーブルデータとを設定する役割をも担っている。
【００３６】
ここでは、第１過程における右側駆動のための画像データ及び第２過程における左側駆動のための画像データは、共通のオリジナル画像データを使用することとし、右側駆動と左側駆動とに必要な各データ変換は、ＬＵＴ２−６で実施する。そのため、本実施の形態では、制御部１から表示部２へのデータの再送信は、ＬＵＴ２−６に設定すべき、左側駆動のための変換情報だけで良く、画像データを再度送信する場合と比べて、伝送時間が大幅に短縮される。しかも、第１過程および第２過程に必要な各画像データを設定するメモリは共通で良く（メモリ２−１を設けるだけで良い）、実施の形態１で必要となるオリジナル画像データの再送信に必要な伝送時間の確保に伴う表示の更新スピードの低下を抑止することが出来ると共に、事前にオリジナル画像データを格納する新たなメモリの設置は不要となり、ハードウエア（Ｈ／Ｗ）構成も簡素化される。
【００３７】
次に、図１２のフローチャートを参照しつつ、本実施の形態の動作について記載する。図１２は、図９と同様に、図４に於ける中間調を含む画像の処理部分（破線で囲まれた部分）ＡＸに対応する処理過程ＣＸを示す。先ず、第１過程として、コントローラ１−１は、１フレーム分のオリジナル画像データを画像メモリ１−２から読み出した上で、当該オリジナル画像データをメモリ２−１に設定する（CS9）。更に、コントローラ１−１は、図３の右側特性に依拠して作成された、右側駆動に対応する第１変換テーブルデータ（２値画像対応の変換テーブルデータ）をＬＵＴ２−６に設定する（CS10）。その上で、ＬＵＴ２−６は、メモリ２−１から読み出されたオリジナル画像データを、上記第１変換テーブルデータに基づき、右側駆動における黒表示の電圧VCと白表示の電圧VDとに対応する電圧データに変換する（CS11、CS12）。駆動回路２−３は、コントローラ１−１からの第１駆動開始タイミングの指令に応じて、それぞれの電圧VC,VDを液晶表示パネル２−５に印加して（CS13）、２値画像から成る第１画像の表示を行う（CS14）。このとき、高コントラスト表示の条件となる良好な黒レベルが得られる。引き続き第２過程として、コントローラ１−１は、図３の左側特性に依拠して作成された、左側駆動に対応する第２変換テーブルデータ（オリジナル画像データに対応した変換テーブルデータ）をＬＵＴ２−６に設定する（CS16）。その上で、ＬＵＴ２−６は、第２変換テーブルデータによって、オリジナル画像データの階調に応じて電圧VA〜電圧VBに対応する電圧データを出力し、駆動回路２−３による第２駆動を通じて、第２画像が液晶表示パネル２−５に印加される（CS17〜CS20）。この第２過程では、第１画像における良好な黒が維持された上で、高コントラストの中間調画像が得られる。
【００３８】
尚、上記の文章では、実施の形態２で述べた２値画像を第１駆動によって表示する場合を本実施の形態の第１過程に適用した場合を記載しているが、実施の形態１で述べた第１過程を本実施の形態の第１過程に適用しても良い。この場合には、第１過程において、例えば、ＬＵＴ２−６には、オリジナル画像データから図３の電圧VC,VC1,VC（図７参照）に変換する第１変換テーブルデータが、コントローラ１−１からの送信によって設定される。この場合、駆動回路２−３は、コントローラ１−１からの第１駆動開始タイミングの指令に応じて、それぞれの電圧VC,VC1,VCを液晶表示パネル２−５に印加して（CS13）、粗い中間調の画像から成る第１画像の表示を行う（CS14）。勿論、この場合における第２過程の処理は、２値画像を第１駆動によって表示する場合の第２過程の処理と同一である。
【００３９】
（実施の形態４）
実施の形態２あるいは実施の形態３においては、各ビットのデータが全て０のときに当該データで与えられる画像の色は黒であると判断する例で示した様に、画像データの２値画像への変換における判定は、各画像データと、０と言う一定値との比較に基づく。しかしながら、実際にはオリジナル画像データの作成過程（スキャナーによる読み込み等）におけるノイズなどの影響で、黒レベルはわずかに変動している。
【００４０】
図１３(a)は、オリジナル画像と反射率との関係に、黒レベルの変動の様子を追記した図である。画像データの値が０である場合を基準に黒を判断すると、オリジナルの画像の黒レベルが図１３(a)の様に変動することにより、図１３(b)に示す様に、正確な判定が出来ない可能性がある。
【００４１】
そこで、黒レベルの判定基準となるデータとして、図１３（C）に示すデータＢを黒レベルの判定基準値（閾値）１０と定義し、このデータＢ（閾値）を可変に設定する。例えば、次の判定を行う。
【００４２】
画像データ＞データＢのとき白
画像データ≦データＢのとき黒
図１３（C）は、この様な判定基準により得られる白、黒の区別を明るさのグラフで表した図である。この点で、実施の形態２及び実施の形態３においては、データＢ＝０であった訳である。
【００４３】
図１４は、実施の形態２の図８の装置に、判定基準値１０を用いて行う上記白、黒の判定方法を適用した場合に於ける、本実施の形態に係る画像表示装置の構成例を示すブロック図である。特徴点は、コントローラ１−１が２値データ部１−５に対して、判定基準値１０たるデータＢを可変可能に指令・設定する点にある。つまり、２値データ部１−５における判定基準値１０（データＢ）は、コントローラ１−１によって、任意値に制御される。
【００４４】
図１５は、実施の形態２の図９に対応して示した本実施の形態のフローチャートである。図１５のステップ中で図９と共通の符号で表されるステップは、図９の対応するステップにおける機能と共通しているため、それらのステップの記載を以下では割愛する。図１５において、ステップBS9-1で、コントローラ１−１は２値データ部１−５に対してデータＢを設定し、ステップBS9-2において、２値データ部１−５は、データＢに基づいて、オリジナル画像中の白レベル及び黒レベルを判別して、２値画像（第１画像）を作成する。
【００４５】
以上の様に、２値画像の判定の基準値であるデータＢの値を可変に設定することで、オリジナル画像の黒レベルがノイズの影響で変動したとしても、図１３（C）に示す様に適切な黒レベルの設定が可能となる。
【００４６】
尚、上述した本実施の形態の特徴点（データＢを可変にする点）を、実施の形態３で示した図１１の装置に適用することも出来る。この場合、画像表示装置の回路構成に変更は無く、例えば図１０（b）の例に基づくときには、コントローラ１−１は、第１過程において、画像データ≦データＢを満たすときには当該画像データに対応する印加電圧を黒レベルの電圧ＶCに変換し、画像データ＞データＢを満たすときには当該画像データに対応する印加電圧を白レベルの電圧ＶDに変換する第１変換テーブルデータをＬＵＴ２−６に設定する。これにより、第１過程において、ＬＵＴ２−６及び駆動回路２−３は、任意値のデータＢを判定基準として得られる２値画像（第１画像）を液晶表示パネル２−５に表示する。
【００４７】
（実施の形態５）
実施の形態４では、白と黒の判定の基準となるデータＢを可変なデータに設定しているが、画像の表示を簡素化するためには、事前に画像データの作成過程で白と黒の判定のためのデータＢを最適化しておくことが有効である。即ち、白と黒の判定基準となるデータＢを画像毎（１フレーム分の画像データ毎）に最適化し、画像にデータＢを属性情報として付加する。この結果、各画像（１フレーム分の画像データ）の表示の段階で、画像データとデータＢとの大小関係をチェックすることによって（画像データ＞データＢのとき白と判断し、画像データ≦データＢのとき黒と判断する）、適切な黒レベルの設定が可能となる。
【００４８】
図１６は、実施の形態２の図９に対応して示した本実施の形態に係るフローチャートである。図１６で図９と共通の符号は共通の機能を表し、その説明を省略する。
【００４９】
図１６において、ステップBS9-1aで、コントローラ１−１は、画像データに属性情報として予め付加されたデータＢの値を読み出す。そして、ステップBS9-2bで、データＢに基づいて白か黒かが判別されて２値画像が作成される。例えば、実施の形態２を本実施の形態に適用するときには、コントローラ１−１は画像毎に読み出したデータＢを２値データ部１−５に設定して、２値データ部１−５はデータＢに基づき表示すべき画像毎に２値画像を作成する。他方、実施の形態３を本実施の形態に適用するときには、コントローラ１−１は、画像毎に読み出したデータＢを白黒判定基準値として、表示すべき画像毎に右側特性に依拠した第１変換テーブルデータを作成して、第１変換テーブルデータをＬＵＴ２−６に設定する。
【００５０】
以上の通り、本実施の形態では、データＢの値は、表示すべき画像毎に予め最適化されており、図１３（C）に示す様に、表示すべき画像毎に適切な黒レベルの設定が可能となる。
【００５１】
（実施の形態６）
本実施の形態は、実施の形態３の画像表示装置（図１１参照）を大型画像表示装置に応用した例に該当する。
【００５２】
図１７は、本実施の形態に係る大型画像表示装置の構成例を模式的に示すブロック図である。図１７に示す通り、コレステリック液晶表示パネルを多数配列して構成される大型ディスプレイは、制御部１に対して、メモリ２−１、ＬＵＴ２−６、駆動回路２−３及び液晶表示パネル２−５から成る表示部２を、伝送路３を介して多数個接続して成る構成を有する。ここで制御部１は、図１１に例示したものに相当しており、コントローラ１−１、画像メモリ１−２及び判定部１−３を有する。特に、ここでの画像メモリ１−２は、各表示部２に表示すべきオリジナル画像データを保有しており、コントローラ１−１は、表示部２毎に、当該表示部２に表示すべき対応するオリジナル画像データを画像メモリ１−２から読み出して、読み出したオリジナル画像データを対応する表示部２に伝送路３を介して送信する。又、個々の表示部２は、当該表示部毎に、駆動電圧−反射率の右側特性による駆動方法と左側特性による駆動方法とを重ね合わせて画像を表示するためのルックアップテーブルを有する。表示を更新する際には、制御部１は、伝送路３を介して、各表示部２に対応する画像を伝送する。
【００５３】
次に、画像が中間調成分を含む場合に於ける、本装置の動作について記載する。先ず、制御部１（コントローラ１−１）は、各表示部２に、対応するオリジナル画像データを伝送する。各表示部２のメモリ２−１は、送信されて来た対応オリジナル画像データを記憶する。次に、制御部１（コントローラ１−１）は、各表示部２のＬＵＴ２−６に対して、右側駆動に対応するＬＵＴ２−６のパラメータ（第１変換テーブルデータ）を伝送する。各表示部２の駆動回路２−３は、制御部１（コントローラ１−１）からの第１駆動開始の指令に応じて、先ず右側特性に基づいて駆動電圧を印加し、各液晶表示パネル２−５に第１画像（２値画像）を表示する。続いて制御部１は、各表示部２のＬＵＴ２−６に対して、左側駆動に対応するＬＵＴ２−６の情報（第２変換テーブルデータ）を伝送する。ＬＵＴ２−６におけるテーブルデータの更新に伴い、各表示部２の駆動回路２−３は、制御部１（コントローラ１−１）からの第２駆動開始の指令に応じて、左側特性に基づいて第２画像を表示する。このとき、右側特性で得られた良好な黒が維持され、高コントラストの表示を実現することが出来る。
【００５４】
本実施の形態では、２次元的に配列された多数の表示部２にデータを伝送する必要があり、各表示部２に於ける第１過程（右側駆動）のための画像データ及び第２過程（左側駆動）の画像データを共通化し、右側駆動で必要なデータの変換と左側駆動で必要なデータの変換とを各ＬＵＴ２−６で実施するので、制御部１から表示部２へのデータ伝送が大幅に効率化され、ハードウエア（Ｈ／Ｗ）構成も簡素化される。
【００５５】
（付記）
以上、本発明の実施の形態を詳細に開示し記述したが、以上の記述は本発明の適用可能な局面を例示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記述した局面に対する様々な修正や変形例を、この発明の範囲から逸脱することの無い範囲内で考えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る画像表示装置の構成例を示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】コレステリック液晶の電圧―反射率特性を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１に係る画像表示装置に於いて、画像が中間調成分を含まない場合の右側駆動を例示する図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る画像表示装置に於いて、画像が中間調成分を含む場合の右側駆動及び左側駆動を例示する図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る画像表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】画像が中間調成分を含む場合に於ける、本発明の実施の形態２に係る画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る画像表示装置に於いて、画像が中間調成分を含む場合の右側駆動及び左側駆動を例示する図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る画像表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図１２】画像が中間調成分を含む場合に於ける、本発明の実施の形態３に係る画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態４に於ける２値画像作成の原理を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る画像表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】画像が中間調成分を含む場合に於ける、本発明の実施の形態４に係る画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】画像が中間調成分を含む場合に於ける、本発明の実施の形態５に係る画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態６に係る大型画像表示装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  制御部、２表示部、１−１  コンントローラ、１−２  画像メモリ、１−３  判定部、１−４  階調変換部、１−５  ２値データ部、２−１，２−２  メモリ、２−３，２−４  駆動回路、２−５  液晶表示パネル、２−６  ＬＵＴ、３  伝送路。
【図１】
2006330035.tif 000003
【図２】
2006330035.tif 000004
【図３】
2006330035.tif 000005
【図４】
2006330035.tif 000006
【図５】
2006330035.tif 000007
【図６】
2006330035.tif 000008
【図７】
2006330035.tif 000009
【図８】
2006330035.tif 000010
【図９】
2006330035.tif 000011
【図１０】
2006330035.tif 000012
【図１１】
2006330035.tif 000013
【図１２】
2006330035.tif 000014
【図１３】
2006330035.tif 000015
【図１４】
2006330035.tif 000016
【図１５】
2006330035.tif 000017
【図１６】
2006330035.tif 000018
【図１７】
2006330035.tif 000019