(57)【要約】【課題】ノイズリダクション回路のフレームメモリを削減する【解決手段】入力された映像信号の階調を示す第１の階調データと、前記入力された映像信号を１フレーム期間遅延した信号の階調を示す第２の階調データとに基づき、実際に液晶に印加する電圧値に相当する第３の階調データを出力する階調補正手段により液晶の応答時間を改善した液晶表示装置であって第２の階調データに相当する輝度から、第１の階調データに相当する輝度への応答時間を１フレーム以内に改善しうる階調を適正階調データとした時、第１の階調データ、および第２の階調データと第１の階調データのフレーム間差分に応じて第３の階調データを、適正階調データと異なる階調データを出力するようにした。【選択図】  図１
2004271698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号の階調を示す第１の階調データと、前記入力された映像信号を１フレーム期間遅延した信号の階調を示す第２の階調データとに基づき、実際に液晶に印加する電圧値に相当する第３の階調データを出力する階調補正手段により液晶の応答時間を改善した液晶表示装置であって、前記第２の階調データに相当する輝度から、前記第１の階調データに相当する輝度への応答時間を１フレーム以内に改善しうる階調を適正階調データとした時、前記第１の階調データおよび前記第２の階調データと前記第１の階調データのフレーム間差分に応じて第３の階調データを適正階調データと異なる階調データを出力する液晶表示装置。
【請求項２】
第１の階調データが第１の所定の値Ｌ１より小さく、第２の階調データと前記第１の階調データの差分が第２の所定の値Ｌ２より小さい場合に、第３の階調データが適正階調データよりも前記第１の階調データに近い値とする階調補正手段を有する請求項１記載の液晶表示装置
【請求項３】
入力された映像信号の階調を示す第１の階調データと、前記映像信号を１フレーム期間遅延した信号の階調を示す第２の階調データとに基づき、実際に液晶に印加する電圧値に相当する第３の階調データを出力する階調補正手段により液晶の応答時間を改善した液晶表示装置であって、前記映像信号の解像度が低い場合においては前記第３の階調データを前記第２の階調データに対応する輝度から前記第１の階調データに相当する輝度への応答時間を１フレーム以内に改善しうる適正階調データとし、入力される映像信号の解像度の高い場合においては前記第３の階調データの値を前記第１の階調データおよび前記第２の階調データと前記第１の階調データの差分に応じて前記適正階調データと異なる値とする事を特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
第１の階調データが第１の所定の値Ｌ１より小さく、第２の階調データと第１の階調データの差分が第２の所定の値Ｌ２より小さい場合に、第３の階調データが適正階調データよりも前記第１の階調データに近い値となるようにした階調補正手段を有する請求項３記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルを用いた液晶テレビジョン受像機などの液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近のテレビジョン受像機は、画質への要求の高まりやデジタル回路の集積化の進展により、従来の２次元処理のノイズリダクション回路に変わって、フレーム巡回型のノイズリダクション回路を搭載する事が多くなっている。これにより静止画領域で解像度劣化を抑えるための高性能なノイズ除去が可能となっている。
【０００３】
また液晶表示装置は、大画面化、高画質化が進み、薄型のその特徴として武器ＣＲＴ（陰極線管）を用いたテレビから液晶テレビジョン受像機への置き換えも目立ってきている。
【０００４】
その一方、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」を改善する技術も導入されている。
【０００５】
以下に従来の技術を用いた液晶テレビジョン受像機を図７を用いて説明する。図７は液晶テレビジョン受像機の信号処理の回路の構成を記すものである。映像処理回路（表示しない）にてＹＣ分離やクロマ復調された映像信号は、ノイズリダクション回路６１に入力される。ノイズリダクション回路ではフレーム巡回型ノイズリダクション回路が一般的に用いられ、その具体例としては例えば特許文献１に記されている。
【０００６】
動き検出回路６３の出力により、静止画部にてフレームメモリ６２の出力と入力映像信号の間でフレーム間処理を行うことにより２次元のフィルタ処理では避けられなかった解像度劣化を伴う事無く効果的なノイズの除去を行うことが可能である。
【０００７】
ノイズリダクション回路６１の出力は解像度変換回路６４にて液晶表示パネルの解像度に対応した解像度に変換される。解像度変換回路６４の出力は階調補正回路２１に入力される。階調補正回路２１は液晶の応答速度の改善を図るために用いられるもので、その構成は例えば特許文献２に記されている。その動作を図８を用いて説明する。
【０００８】
図８は階調補正回路２１における動作を記すための波形図であり、液晶表示パネルに入力される階調データＤｎに対応する液晶への印加電圧をＶｎ、印加電圧Ｖｎを加えて十分安定した時の輝度をＹｎとする。入力映像信号の階調データがデータＤ１からデータＤ２に変化する場合に、データＤ１、データＤ２に対応する電圧Ｖ１、電圧Ｖ２を液晶に加えた場合、図中に示すように所定の輝度Ｙ２に変化するのに数フレーム要してしまう場合がある。
【０００９】
そこで１フレーム前の階調データ（第２の階調データ）Ｄ１および現在の階調データ（第１の階調データ）Ｄ２から、１フレーム期間内に輝度がＹ１から輝度Ｙ２に変化しうる印加電圧Ｖ３に相当する階調データ（第３の階調データ）Ｄ３に１フレームだけ出力階調を補正する事により、図８に示すように応答速度が改善される。
【００１０】
以上のような構成により、動画のボケが少なく、ノイズ除去機能を有する液晶テレビジョン受像機が実現できる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平２−１８４１７８号公報（第１図）
【特許文献２】
特開平１−１０２９９号公報（第２図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の技術においては、ノイズリダクション回路６１と階調補正回路２１の各々の回路にてフレームメモリを備える必要があるため、回路のコストを増加させる要因となっていた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本願発明は、入力された映像信号の階調を示す第１の階調データと、前記入力された映像信号を１フレーム期間遅延した信号の階調を示す第２の階調データとに基づき、実際に液晶に印加する電圧値に相当する第３の階調データを出力する階調補正手段により液晶の応答時間を改善した液晶表示装置において、第２の階調データに相当する輝度から、第１の階調データに相当する輝度への応答時間を１フレーム以内に改善しうる階調を適正階調データとした時、第１の階調データ、および第２の階調データと第１の階調データのフレーム間差分に応じて第３の階調データを、適正階調データと異なる階調データを出力するようにした液晶表示装置に関するものである。
【００１４】
この構成により、特定の階調の特定の階調の変化に対して、液晶の応答時間の改善効果を弱くすることにより、ノイズを除去する効果を生じ、フレームメモリを必要とするフレーム巡回型ノイズリダクション回路を削減することが可能となり、回路コストを大きく削減することが可能となる。
【００１５】
また本願発明は、入力された映像信号の階調を示す第１の階調データと、前記入力された映像信号を１フレーム期間遅延した信号の階調を示す第２の階調データとに基づき、実際に液晶に印加する電圧値に相当する第３の階調データを出力する階調補正手段により液晶の応答時間を改善した液晶表示装置において、液晶表示装置に入力される映像信号の解像度が低い場合においては、第３の階調データを、第２の階調データに相当する輝度から、第１の階調データに相当する輝度への応答時間を１フレーム以内に改善しうる適正階調データとし、入力される映像信号の解像度の高い場合においては、第３の階調データの値を、第１の階調データおよび、第２の階調データと第１の階調データの差分に応じて前記適正階調データと異なる値とする事を特徴とする液晶表示装置に関するものである。
【００１６】
ＮＴＳＣ信号のようにノイズの多い信号に対しては、別に設けたフレーム巡回型のノイズリダクション回路にてノイズを除去し、また液晶の応答時間を全ての階調変化において改善するものであり、ハイビジョン放送のようにノイズが少なく、かつ高解像度でフレームメモリの容量を多く必要とする信号に対しては、フレーム巡回型のノイズリダクション回路を省略し、階調補正手段にて特定の階調の特定の階調の変化に対して、液晶の応答時間の改善効果を弱くすることにより、ノイズを除去する効果を付加することで、高解像度信号に対応するフレーム巡回型ノイズリダクション回路を削減することが可能となり、回路コストを大きく削減することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本願発明は、入力された映像信号の階調を示す第１の階調データと、前記入力された映像信号を１フレーム期間遅延した信号の階調を示す第２の階調データとに基づき、実際に液晶に印加する電圧値に相当する第３の階調データを出力する階調補正手段により液晶の応答時間を改善した液晶表示装置において、第２の階調データに相当する輝度から、第１の階調データに相当する輝度への応答時間を１フレーム以内に改善しうる階調を適正階調データとした時、第１の階調データ、および第２の階調データと第１の階調データのフレーム間差分に応じて第３の階調データを、適正階調データと異なる階調データを出力するようにした液晶表示装置である。
【００１８】
また本願発明は、入力された映像信号の階調を示す第１の階調データと、前記入力された映像信号を１フレーム期間遅延した信号の階調を示す第２の階調データとに基づき、実際に液晶に印加する電圧値に相当する第３の階調データを出力する階調補正手段により液晶の応答時間を改善した液晶表示装置において、液晶表示装置に入力される映像信号の解像度が低い場合においては、第３の階調データを、第２の階調データに相当する輝度から、第１の階調データに相当する輝度への応答時間を１フレーム以内に改善しうる適正階調データとし、入力される映像信号の解像度の高い場合においては、第３の階調データの値を、第１の階調データおよび、第２の階調データと第１の階調データの差分に応じて前記適正階調データと異なる値とする事を特徴とする液晶表示装置である。
【００１９】
（実施の形態１）
以下に、本願発明の実施の形態について、図１、図２、図３、図４および図５を用いて説明する。
【００２０】
図２において、図示しない映像処理回路により液晶表示パネル２３に合わせて解像度変換された映像信号は第１の階調データとして階調補正回路１２１に入力される。またフレームメモリ１２２からは１フレーム前の映像信号が第２の階調データとして入力される。
【００２１】
階調補正回路１２１は第２の階調データおよび第１の階調データから液晶の応答時間を１フレーム以内に補正しうる第３の階調を出力する。図３に応答時間を改善するための適正階調データを示す。なおここでは簡便のため階調を１６階調毎に示している。
【００２２】
これにより図１（ａ）に示すように１フレームで所望の輝度Ｙ５や輝度Ｙ７に到達しなかった輝度が図１（ｂ）に示す様に改善される。しかしながら本願発明では第１の階調データが所定の階調Ｌ１より小さい低階調の信号、かつフレーム間の階調差分が所定の階調Ｌ２より小さい場合に、階調補正量を減らすようにする。本実施の形態ではＬ１を９６、Ｌ２を階調に応じて１６〜３２とし、図４に示す様に階調補正量を減らすようにした。図４の塗り潰し部が階調補正量を減らした箇所であり、−１００％は応答速度改善のための階調補正を行わないもので入力階調（第１の階調データ）がそのまま出力される。結果として本発明の階調補正出力は図５に示されるものとなる。図１（ｃ）がその動作を示したものである。入力される階調が大きいもしくは階調変化が大きい場合には、適正輝度に１フレームで到達するように階調補正がなされ、入力階調データが小さくかつフレーム差分の小さい部分においては液晶が十分に応答しきらない。
【００２３】
結果として、ノイズの目立ちやすい低階調領域、かつ応答時間の悪化が気にならずほとんどのノイズが含まれる、フレーム差分の小さい領域において、フレーム巡回型のノイズリダクションと類似の効果が得られるため、回路コストの高いフレームメモリを有するノイズリダクション回路を削減することが出来る。
【００２４】
（実施の形態２）
以下に、本発明の請求項３に記載された発明の実施の形態について、図６を用いて説明する。
【００２５】
図６は従来技術の図７に示す液晶表示装置の構成とほぼ同様であるが、ＮＴＳＣ信号など解像度が低い映像信号（ＳＤ信号）に対してはフレームメモリ６２や動き検出回路６３と共に構成されるフレーム巡回型のノイズリダクション回路６１を適用し、解像度の高い映像信号（ＨＤ信号）はフレーム巡回型のノイズリダクション回路を適用せず直接解像度変換回路６４に入力されるものである。
【００２６】
階調補正回路２１はＳＤ信号に対しては、従来技術同様に動作し、液晶の応答時間を改善する。一方でＨＤ信号に対しては本発明の実施の形態１と同様の動作をし、低階調かつフレーム差分の少ない信号に対して階調補正効果を弱める事でノイズ除去効果を持たせている。
【００２７】
これはＳＤ信号と比較してＨＤ信号はノイズが少ないのが一般的で、またフレームメモリもＨＤ信号に対応した場合に容量が大きくなり高価なものとなるため、搭載するノイズリダクション回路をＳＤ信号専用の回路とすることでコストダウンを実現するものである。
【００２８】
【発明の効果】
本願発明は、上述した構成を備えることで、回路コストの安くてもノイズリダクション性能の高い階調補正手段を備えることで、高画質な映像を表示する液晶表示装置を提供することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の階調補正回路の動作を説明する図
【図２】同階調補正回路の構成を示す図
【図３】従来の階調補正回路の入出力関係の特性を示す図
【図４】本発明の（実施の形態１）における階調補正回路の補正量の低減例を示す図
【図５】本発明の（実施の形態１）における階調補正回路の入出力関係を示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態例である液晶表示装置の構成を示す図
【図７】従来の液晶表示装置の構成を示す図
【図８】従来の液晶表示装置の階調補正回路の動作を示す図
【符号の説明】
２１、１２１、２２１  階調補正回路
２２、６２、１２２、２２２  フレームメモリ
２３  液晶表示パネル
６１  ノイズリダクション回路
６３  動き検出回路
６４  解像度変換回路
【図１】
2004271698.tif 000003
【図２】
2004271698.tif 000004
【図３】
2004271698.tif 000005
【図４】
2004271698.tif 000006
【図５】
2004271698.tif 000007
【図６】
2004271698.tif 000008
【図７】
2004271698.tif 000009
【図８】
2004271698.tif 000010