(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示する映像表示部を有する液晶表示装置の駆動装置において、
前記映像表示部に映像信号を供給するデータドライバと、
前記映像表示部にスキャン信号を供給するゲートドライバと、
外部から入力されるソースデータから動きベクトルを検出して、前記映像表示部に表示される映像のフレーム数及びフレーム周波数を可変するための変調データ及びフレーム可変信号を生成するフレーム可変部と、
前記変調データを前記データドライバに供給し、データ制御信号を生成して前記データドライバを制御すると同時に、ゲート制御信号を生成して前記ゲートドライバを制御するタイミングコントローラと、を備え、
前記フレーム可変部は、
前記ソースデータの輝度成分から前記動きベクトルを検出して前記フレーム可変信号を生成し、前記フレーム可変信号に対応するフレーム数を有するように前記変調データを生成して前記タイミングコントローラに供給するデータ変調部と、
前記フレーム可変信号によって、前記フレーム数に対応するように外部から入力される基準フレーム同期信号を可変してフレーム同期信号を生成して前記タイミングコントローラに供給する周波数変換部と、を備え
前記データ変調部は、
前記ソースデータをフレーム単位に逆ガンマ補正して第１データを生成する逆ガンマ補正部と、
前記第１データを輝度成分と色差成分とに分離する輝度／色差分離部と、
前記輝度／色差分離部から供給される前フレームの輝度成分と現フレームの輝度成分を用いて前記動きベクトルを検出して前記フレーム可変信号を生成し、前記フレーム可変信号によって前記変調データの輝度成分を生成及びフィルタリングする映像変調部と、
前記映像変調部から供給される前記変調データの輝度成分と前記輝度／色差分離部から供給される前記色差成分とをミキシングして第２データを生成するミキシング部と、
前記ミキシング部から第２データをガンマ補正して前記変調データを生成するガンマ補正部と、を備え、
前記映像変調部は、
前記フレーム可変信号を生成する動き検出部と、
前記変調データの輝度成分を生成するフレーム生成部と、
前記フレーム生成部から供給される前記変調データの輝度成分を用いて前記静止映像及び動映像を判断し、前記静止映像及び動映像の境界部において前記アンダーシュートのみ発生するように前記変調データの輝度成分をフィルタリングするデータフィルタリング部と、を備えることを特徴とする液晶表示装置の駆動装置。
【請求項２】
前記動き検出部は、
前記輝度／色差分離部から供給される輝度成分をフレーム単位に保存するフレームメモリと、
前記輝度／色差分離部から供給される現フレームの輝度成分と前記フレームメモリから供給される前フレームの輝度成分を用いて前記動きベクトルを生成する動きベクトル生成部と、
前記動きベクトルを相異なるように設定される第１及び第２基準値と比較して前記フレーム可変信号を生成する比較部と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項３】
前記比較部は、
前記動きベクトルが前記第１基準値よりも小さい場合、第１論理状態のフレーム可変信号を生成し、
前記動きベクトルが前記第１基準値及び前記第２基準値の間にある場合、第２論理状態のフレーム可変信号を生成し、
前記動きベクトルが前記第２基準値よりも大きい場合、第３論理状態のフレーム可変信号を生成することを特徴とする、請求項２に記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項４】
前記フレーム生成部は、
前記フレーム可変信号によって６０Ｈｚ、９０Ｈｚ及び１２０Ｈｚのうちいずれか一つのフレーム周波数を有するように前記変調データの輝度成分を生成することを特徴とする、請求項３に記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項５】
前記フレーム生成部は、
前記第１論理状態のフレーム可変信号によって、前記現フレームの輝度成分をバイパスして６０Ｈｚのフレーム周波数を有する前記変調データの輝度成分を生成し、
前記第２論理状態のフレーム可変信号によって、前記現フレームの輝度成分と前記前フレームの輝度成分を用いて９０Ｈｚのフレーム周波数を有する前記変調データの輝度成分を生成し、
前記第３論理状態のフレーム可変信号によって、前記現フレームの輝度成分と前記前フレームの輝度成分を用いて１２０Ｈｚのフレーム周波数を有する前記変調データの輝度成分を生成することを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項６】
前記周波数変換部は、
前記第１乃至第３論理状態のフレーム可変信号によって、前記基準フレーム同期信号を第１基準フレーム同期信号として選択して出力する第１選択部と、
前記第２論理状態のフレーム可変信号によって、前記第１選択部から出力される前記第１フレーム同期信号の周波数を変換して第２フレーム同期信号を生成する第１周波数変換器と、
前記第３論理状態のフレーム可変信号によって、前記第１選択部から出力される前記第１フレーム同期信号の周波数を変換して第３フレーム同期信号を生成する第２周波数変換器と、
前記第１乃至第３論理状態のフレーム可変信号によって、第１乃至第３フレーム同期信号を前記フレーム同期信号として選択して前記タイミングコントローラに供給する第２選択部と、を備えることを特徴とする、請求項３に記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項７】
前記基準及び第１フレーム同期信号は６０Ｈｚのフレーム周波数を有し、
前記第２フレーム同期信号は９０Ｈｚのフレーム周波数を有し、
前記第３フレーム同期信号は１２０Ｈｚのフレーム周波数を有することを特徴とする、請求項６に記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項８】
前記第２選択部は、
前記第１論理状態のフレーム可変信号によって前記第１フレーム同期信号を前記タイミングコントローラに供給し、
前記第２論理状態のフレーム可変信号によって前記第２フレーム同期信号を前記タイミングコントローラに供給し、
前記第３論理状態のフレーム可変信号によって前記第３フレーム同期信号を前記タイミングコントローラに供給することを特徴とする、請求項７に記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項９】
前記データフィルタリング部は、
前記フレーム生成部から供給される前記変調データの輝度成分を少なくとも３水平ライン単位に保存するラインメモリ部と、
前記ラインメモリ部からｉ×ｉ(ただし、ｉは、３以上の正の整数)ブロック単位の輝度成分を受け取り、前記ｉ×ｉブロック単位の輝度成分をローパスフィルタリングする低域通過フィルタ部と、
前記フレーム生成部から供給される前記変調データの輝度成分をフレーム単位に保存する第１及び第２フレームメモリと、
前記フレーム生成部から供給される前記変調データの現フレーム輝度成分と前記第１フレームメモリから供給される前フレームの輝度成分とを前記ｉ×ｉブロック単位に比較して、前記ｉ×ｉブロック単位の前記動き大きさを検出するブロック動き検出部と、
前記現フレームの輝度成分と前記第２フレームメモリから供給される前フレームの輝度成分とをピクセル単位に比較して、ピクセル単位の動き信号を生成するピクセル動き検出部と、
前記動き大きさと前記動き信号によって前記アンダーシュートの強度を調節するためのゲイン値及び前記動き方向を設定するゲイン値設定部と、
前記ゲイン値設定部からのゲイン値及び動き方向によって、前記低域通過フィルタ部からローパスフィルタリングされた前記ｉ×ｉブロック単位の輝度成分においてオーバーシュートの発生を最小化させるとともに、前記アンダーシュートを発生させる動きフィルタ部と、
前記動きフィルタ部でフィルタリングされた輝度成分と前記ゲイン値を乗算して前記ミキシング部に供給する乗算部と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１０】
前記動きフィルタ部は、
前記ローパスフィルタリングされた前記ｉ×ｉブロック単位の輝度成分において中央部を除く周辺領域の輝度成分を合算する合算部と、
前記中央部の輝度成分と前記合算部によって合算された輝度成分とを比較して比較信号を生成する比較部と、
前記比較信号によって、前記ゲイン値を用いて前記ｉ×ｉブロック単位に輝度成分の和が“１”となるようにフィルタリングし前記オーバーシュートを最小化させて前記乗算部に供給する第１フィルタと、
前記比較信号によって、前記ゲイン値及び前記動き方向を用いて前記ｉ×ｉブロック単位に輝度成分の和が“０”となるようにフィルタリングし前記アンダーシュートを発生させて前記乗算部に供給する第２フィルタと、を備えることを特徴とする、請求項９に記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１１】
映像を表示する映像表示部を有する液晶表示装置の駆動方法において、
フレーム可変部が、外部から入力される前記映像のソースデータから動きベクトルを検出する段階と、 
前記フレーム可変部が、前記動きベクトルによって、前記映像表示部に表示される映像のフレーム数及びフレーム周波数を可変するためのフレーム可変信号を生成する段階と、
前記フレーム可変部が、前記フレーム可変信号に対応するフレーム数及びフレーム周波数を有するように変調データを生成し、前記変調データの輝度成分をフィルタリングする段階と、
前記フレーム可変部が、前記フレーム可変信号によって、前記フレーム数及びフレーム周波数に対応するように外部から入力される基準フレーム同期信号を可変してフレーム同期信号を生成する段階と、
タイミングコントローラが、前記フレーム同期信号を用いてデータ及びゲート制御信号を生成する段階と、
ゲートドライバが、前記ゲート制御信号を用いて前記映像表示部にスキャン信号を供給する段階と、
データドライバが、前記データ制御信号を用いて前記変調データをアナログ映像信号に変換して前記スキャン信号に同期して前記映像表示部に供給する段階と、を備え
前記変調データを生成する段階は、
逆ガンマ補正部が、前記ソースデータをフレーム単位に逆ガンマ補正して第１データを生成する段階と、
輝度／色差分離部が、前記第１データを輝度成分と色差成分とに分離する段階と、
映像変調部が、前記第１データから分離されて供給される前フレームの輝度成分と現フレームの輝度成分を用いて前記動きベクトルを検出して前記フレーム可変信号を生成し、前記フレーム可変信号によって前記変調データの輝度成分を生成し、前記変調データの輝度成分をフィルタリングする段階と、
ミキシング部が、前記変調データの輝度成分と前記色差成分とをミキシングして第２データを生成する段階と、
ガンマ補正部が、前記第２データをガンマ補正して前記変調データを生成する段階と、を備え、
前記フレーム可変信号によって前記変調データの輝度成分を生成し、前記変調データの輝度成分をフィルタリングする段階は、
動き検出部が、前記フレーム可変信号を生成する段階と、
フレーム生成部が、前記フレーム可変信号によって、６０Ｈｚ、９０Ｈｚ及び１２０Ｈｚのうちいずれか一つのフレーム周波数を有するように前記変調データの輝度成分を生成する段階と、
データフィルタリング部が、前記変調データの輝度成分を用いて前記静止映像及び動映像を判断し、前記静止映像及び動映像の境界部において前記アンダーシュートのみ発生するように前記変調データの輝度成分をフィルタリングする段階と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記フレーム可変信号を生成する段階は、
フレームメモリを用いて、前記第１データから分離された輝度成分をフレーム単位に保存する段階と、
動きベクトル生成部が、前記第１データから分離されて供給される現フレームの輝度成分と前記フレームメモリから供給される前フレームの輝度成分を用いて前記動きベクトルを生成する段階と、
比較部を用いて、前記動きベクトルを相異なるように設定される第１及び第２基準値と比較して前記フレーム可変信号を生成する段階を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記比較部を用いて前記フレーム可変信号を生成する段階は、
前記動きベクトルが前記第１基準値よりも小さい場合、第１論理状態のフレーム可変信号を生成し、
前記動きベクトルが前記第１基準値及び前記第２基準値の間にある場合、第２論理状態のフレーム可変信号を生成し、
前記動きベクトルが前記第２基準値よりも大きい場合、第３論理状態のフレーム可変信号を生成することを特徴とする、請求項１２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
前記フレーム周波数を有するように前記変調データの輝度成分を生成する段階は、
前記第１論理状態のフレーム可変信号によって、前記現フレームの輝度成分をバイパスして６０Ｈｚのフレーム周波数を有する前記変調データの輝度成分を生成し、
前記第２論理状態のフレーム可変信号によって、前記現フレームの輝度成分と前記前フレームの輝度成分を用いて９０Ｈｚのフレーム周波数を有する前記変調データの輝度成分を生成し、
前記第３論理状態のフレーム可変信号によって、前記現フレームの輝度成分と前記前フレームの輝度成分を用いて１２０Ｈｚのフレーム周波数を有する前記変調データの輝度成分を生成することを特徴とする、請求項１３に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
前記フレーム同期信号を生成する段階は、
第１選択部が、前記第１乃至第３論理状態のフレーム可変信号によって、前記基準フレーム同期信号を第１基準フレーム同期信号として選択して出力する段階と、
第１周波数変換器が、前記第２論理状態のフレーム可変信号によって、前記第１選択部から出力される前記第１フレーム同期信号の周波数を変換して第２フレーム同期信号を生成する段階と、
第２周波数変換器が、前記第３論理状態のフレーム可変信号によって、前記第１選択部から出力される前記第１フレーム同期信号の周波数を変換して第３フレーム同期信号を生成する段階と、
第２選択部が、前記第１乃至第３論理状態のフレーム可変信号によって、第１乃至第３フレーム同期信号を前記フレーム同期信号として選択する段階と、
を備えることを特徴とする、請求項１３に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記基準及び第１フレーム同期信号は６０Ｈｚのフレーム周波数を有し、
前記第２フレーム同期信号は９０Ｈｚのフレーム周波数を有し、
前記第３フレーム同期信号は１２０Ｈｚのフレーム周波数を有することを特徴とする、請求項１５に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記第２選択部がフレーム同期信号として選択する段階は、
前記第１論理状態のフレーム可変信号によって前記第１フレーム同期信号を選択し、
前記第２論理状態のフレーム可変信号によって前記第２フレーム同期信号を選択し、
前記第３論理状態のフレーム可変信号によって前記第３フレーム同期信号を選択することを特徴とする、請求項１６に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記変調データの輝度成分をフィルタリングする段階は、
前記変調データの輝度成分を少なくとも３水平ライン単位にラインメモリに保存する段階と、
低域通過フィルタ部が、前記ラインメモリ部からｉ×ｉ(ただし、ｉは、３以上の正の整数)ブロック単位の輝度成分を受け取り、前記ｉ×ｉブロック単位の輝度成分をローパスフィルタリングする段階と、
前記輝度成分をフレーム単位に第１及び第２フレームメモリに保存する段階と、
ブロック動き検出部が、現フレームの輝度成分と前記第１フレームメモリから供給される前フレームの輝度成分とを前記ｉ×ｉブロック単位に比較して、前記ｉ×ｉブロック単位の前記動き大きさを検出する段階と、
ピクセル動き検出部が、前記現フレームの輝度成分と前記第２フレームメモリから供給される前フレームの輝度成分とをピクセル単位に比較して、ピクセル単位の動き信号を生成する段階と、
ゲイン値設定部が、前記動き大きさと前記動き信号によって、前記アンダーシュートの強度を調節するためのゲイン値及び前記動き方向を設定する段階と、
動きフィルタ部が、前記ゲイン値及び動き方向によって、前記ローパスフィルタリングされた前記ｉ×ｉブロック単位の輝度成分においてオーバーシュートが最小化するとともに、前記アンダーシュートが発生するようにフィルタリングする段階と、
乗算部を用いて、前記フィルタリングされた輝度成分と前記ゲイン値を乗算して前記変調データの輝度成分を生成する段階と、
を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記オーバーシュートが最小化するとともに、前記アンダーシュートが発生するようにフィルタリングする段階は、
合算部が、前記ローパスフィルタリングされた前記ｉ×ｉブロック単位の輝度成分において中央部を除く周辺領域の輝度成分を合算する段階と、
比較部が、前記中央部の輝度成分と前記合算部によって合算された輝度成分とを比較して比較信号を生成する段階と、
第１フィルタが、前記比較信号によって、前記ゲイン値を用いて前記ｉ×ｉブロック単位に輝度成分の和が“１”となるようにフィルタリングし前記オーバーシュートを最小化させて前記乗算部に供給する段階と、
第２フィルタが、前記比較信号によって、前記ゲイン値及び前記動き方向を用いて前記ｉ×ｉブロック単位に輝度成分の和が“０”となるようにフィルタリングし前記アンダーシュートを発生させて前記乗算部に供給する段階と、を備えることを特徴とする、請求項１８に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、映像のモーションブラー（Motion Blurring）を除去して画質を向上できるようにした液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、液晶表示装置（Liquid Crystal Display）は、ビデオ信号によって液晶セルの光透過率を調節して映像を表示する。液晶セルごとにスイッチング素子が形成されたアクティブマトリクス（Active Matrix）タイプの液晶表示装置は、動映像を表示するのに適している。アクティブマトリクスタイプの液晶表示装置に使用されるスイッチング素子には、主として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられている。
【０００３】
図１は、関連技術による液晶表示装置の駆動装置を概略的に示す図である。
【０００４】
図１を参照すると、関連技術による液晶表示装置の駆動装置は、ｎ本のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎとｍ本のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍとによって定義される領域ごとに形成された液晶セルを有する映像表示部２と、データラインＤＬ１〜ＤＬｍにアナログビデオ信号を供給するデータドライバ４と、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎにスキャン信号を供給するゲートドライバ６と、外部から入力されるデータＲＧＢを整列してデータドライバ４に供給し、データ制御信号ＤＣＳを生成してデータドライバ４を制御すると同時に、ゲート制御信号ＧＣＳを生成してゲートドライバ６を制御するタイミングコントローラ８と、を備える。
【０００５】
映像表示部２は、互いに対向して合着されたトランジスタアレイ基板及びカラーフィルタアレイ基板と、これら両アレイ基板の間でセルギャップを一定に維持させるスペーサと、スペーサによって形成された液晶空間に埋め込まれた液晶と、を備える。
【０００６】
このような映像表示部２は、ｎ本のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎとｍ本のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍとによって定義される領域に形成されたＴＦＴと、ＴＦＴに接続される液晶セルとを備える。ＴＦＴは、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎからのスキャン信号に応答してデータラインＤＬ１〜ＤＬｍからのアナログビデオ信号を液晶セルに供給する。液晶セルは、液晶を介在して対面する共通電極とＴＦＴに接続された画素電極で構成されるので、等価的に液晶キャパシタＣｌｃで表示されることができる。このような液晶セルは、液晶キャパシタＣｌｃに充電されたアナログビデオ信号を、次のアナログビデオ信号が充電される時まで保持するために、前段ゲートラインに接続されたストレージキャパシタＣｓｔを備える。
【０００７】
タイミングコントローラ８は、外部から入力されるデータＲＧＢを映像表示部２の駆動に適するように整列してデータドライバ４に供給する。また、タイミングコントローラ８は、外部から入力されるドットクロックＤＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥ、水平及び垂直同期信号Ｈｓｙｎｃ、Ｖｓｙｎｃを用いてデータ制御信号ＤＣＳとゲート制御信号ＧＣＳを生成して、データドライバ４とゲートドライバ６の駆動タイミングをそれぞれ制御する。
【０００８】
ゲートドライバ６は、タイミングコントローラ８からのゲート制御信号ＧＣＳのうちゲートスタートパルスＧＳＰとゲートシフトクロックＧＳＣに応答して、スキャン信号、すなわち、ゲートハイ信号を順次に発生するシフトレジスタを備える。このゲートドライバ６は、ゲートハイ信号を映像表示部２のゲートラインＧＬに順次に供給して、ゲートラインＧＬに接続されたＴＦＴをターンオンさせる。
【０００９】
データドライバ４は、タイミングコントローラ８から供給されるデータ制御信号ＤＣＳによってタイミングコントローラ８からの整列されたデータ信号Ｄａｔａをアナログビデオ信号に変換し、ゲートラインＧＬにスキャン信号が供給される１水平周期ごとに１水平ライン分のアナログビデオ信号をデータラインＤＬに供給する。すなわち、データドライバ４は、データ信号Ｄａｔａの階調値によって、所定レベルを有するガンマ電圧を選択し、選択されたガンマ電圧をデータラインＤＬ１〜ＤＬｍに供給する。このとき、データドライバ４は、極性制御信号ＰＯＬに応答して、データラインＤＬに供給されるアナログビデオ信号の極性を反転させるようになる。
【００１０】
このような関連技術による液晶表示装置の駆動装置は、液晶固有の粘性及び弾性などの特性によって応答速度が遅いという短所がある。すなわち、液晶応答速度は、液晶材料の物性とセルギャップなどによって異なってくるが、通常、立上り時間が２０〜８０ｍｓで、立下り時間が２０〜３０ｍｓである。このような液晶の応答速度は動く表示映像の１フレーム期間（ＮＴＳＣ：１６．６７ｍｓ）よりも長いため、図２のように液晶セルに充電される電圧が望む電圧に至る前に次のフレームに進行してしまう。
【００１１】
これにより、映像表示部２に表示される各フレームの表示映像が次のフレームの表示映像に影響を及ぼすため、視聴者の知覚特性によって、映像表示部２に表示される動く表示映像がボケて見えるモーションブラー現象が生じる。
【００１２】
したがって、関連技術による液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法は、表示映像で発生するモーションブラー現象によってコントラスト比が低下し画質が落ちるという問題点があった。
【００１３】
このような関連技術の液晶表示装置で発生するモーションブラー現象を防止すべく、液晶の応答速度を速くするためのデータ信号を変調する高速駆動装置が提案された。
【００１４】
図３は、関連技術による高速駆動装置を概略的に示すブロック図である。
図３を参照すると、関連技術による高速駆動装置５０は、入力される現フレームＦｎのデータＲＧＢを保存するフレームメモリ５２と、入力される現フレームＦｎのデータＲＧＢとフレームメモリ５２に保存している前フレームＦｎ−１のデータとを比較し、液晶の応答速度を速くするための変調データを生成するルックアップテーブル５４と、ルックアップテーブル５４からの変調データと現フレームＦｎのデータＲＧＢとをミキシングして出力するミキシング部５６と、を備える。
【００１５】
ルックアップテーブル５４には、速く変化する映像の階調値に対応するように液晶の応答速度を速くするために入力されるデータＲＧＢの電圧よりも大きい電圧に変換するための変調データＲ’Ｇ’Ｂ’が登載される。
【００１６】
このように構成される関連技術による高速駆動装置５０は、ルックアップテーブル５４を用いて、図４に示すように実際のデータ電圧よりも大きい電圧を液晶に印加するため、液晶が目標階調電圧に合うようにより速く応答した後、実際望む階調値に到達するとその値を保持するようになる。
【００１７】
したがって、関連技術による高速駆動装置５０は、変調データＲ’Ｇ’Ｂ’を用いて液晶の応答速度を速くすることによって、表示映像のモーションブラー現象を減少させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、関連技術による液晶表示装置は、高速駆動装置を用いて表示映像を表示するにもかかわらず、図５に示すように、各表示映像の境界部Ａ，Ｂで発生するモーションブラー現象によって表示映像が不鮮明になるという問題点があった。すなわち、表示映像の境界部Ａ，Ｂ間には勾配を有するように輝度が増加するため、液晶を高速駆動するにもかかわらずモーションブラー現象が発生するという問題点があった。
【００１９】
また、関連技術による液晶表示装置は、表示映像を１２０Ｈｚのフレーム周波数で駆動すると表示映像のモーションブラー現象を減少させることができるが、このように１２０Ｈｚの周波数で駆動する場合には、映像表示部の充電／放電問題、ドライバの熱的な問題、高周波数による電磁気的干渉（ＥＭＩ）及び回路設計上難易度の問題など種々の問題が発生してしまう。
【００２０】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、映像のモーションブラー現象を除去して画質を向上できるようにした液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置の駆動装置は、映像を表示する映像表示部と、前記映像の動きによって前記映像表示部に表示される映像のフレーム数を可変する駆動回路部と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
前記駆動回路部は、前記映像表示部に映像信号を供給するデータドライバと、前記映像表示部にスキャン信号を供給するゲートドライバと、外部から入力されるソースデータから動きベクトルを検出して、前記映像表示部に表示される映像のフレーム数を可変するための変調データ及びフレーム可変信号を生成するフレーム可変部と、前記変調データを整列して前記データドライバに供給し、データ制御信号を生成して前記データドライバを制御すると同時に、ゲート制御信号を生成して前記ゲートドライバを制御するタイミングコントローラと、を備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、映像を表示する映像表示部を有する液晶表示装置の駆動方法において、外部から入力される前記映像のソースデータから動きベクトルを検出する段階と、前記動きベクトルによって、前記映像表示部に表示される映像のフレーム数を可変する段階と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
前記映像のフレーム数を可変する段階は、前記動きベクトルによって、前記映像表示部に表示される映像のフレーム数を可変するための変調データ及びフレーム可変信号を生成する段階と、前記フレーム可変信号に対応するフレーム数を有するように前記変調データを生成する段階と、前記フレーム可変信号によって、前記フレーム数に対応するように外部から入力される基準フレーム同期信号を可変してフレーム同期信号を生成する段階と、前記フレーム同期信号を用いてデータ及びゲート制御信号を生成する段階と、前記ゲート制御信号を用いて前記映像表示部にスキャン信号を供給する段階と、前記データ制御信号を用いて前記変調データをアナログ映像信号に変換して前記スキャン信号に同期して前記映像表示部に供給する段階と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法は、映像の動きによってフレーム可変信号を生成し、生成されたフレーム可変信号によって、映像表示部に表示される映像のフレーム数を可変することによって動く映像のモーションブラー現象を除去することができる。
【００２６】
また、本発明は、フレーム可変信号によって可変されるフレーム映像の動き方向及び速度によって、静止映像及び動く映像の境界部においてアンダーシュートのみ発生するように映像をフィルタリングして変調することによって、静止映像及び動く映像が自然に分離され動く映像が鮮明になるので、遠近感効果による立体感ある動く映像の表現が可能になる。
【００２７】
その結果、本発明の液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法によれば、アルゴリズムを用いて、別途のパネル設計変更及びハードウェア変更なしにもモーションブラー現象を除去できるとともに、鮮明な動映像とノイズのない立体感ある静止映像を表現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について具体的に説明する。
【００２９】
図６は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の駆動装置を概略的に示す図である。
図６を参照すると、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の駆動装置は、ｎ本のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎとｍ本のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍとによって定義されるピクセル領域ごとに形成された液晶セルを有する映像表示部１０２と、外部から入力されるソースデータＲＧＢから動きベクトルを検出し、該動きベクトルによって、映像表示部１０２に表示されるフレーム数を可変するための変調データＲ’Ｇ’Ｂ’とフレーム可変信号ＦＶＳを生成する駆動回路部と、を備える。
【００３０】
映像表示部１０２は、互いに対向して合着されたトランジスタアレイ基板及びカラーフィルタアレイ基板と、これら両アレイ基板間にセルギャップを一定に維持させるスペーサと、スペーサにより形成された液晶空間に埋め込まれた液晶と、を備える。
【００３１】
このような映像表示部１０２は、ｎ本のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎとｍ本のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍとによって定義される領域に形成されたＴＦＴと、ＴＦＴに接続される液晶セルと、を備える。ＴＦＴは、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎからのスキャン信号に応答して、データラインＤＬ１〜ＤＬｍからのアナログビデオ信号を液晶セルに供給する。液晶セルは、液晶を介在して対面する共通電極とＴＦＴに接続された画素電極で構成されるので、等価的に液晶キャパシタＣｌｃで表示されることができる。このような液晶セルは、液晶キャパシタＣｌｃに充電されたアナログビデオ信号を次のアナログビデオ信号が充電される時まで保持するためにストレージキャパシタＣｓｔを備える。
【００３２】
駆動回路部は、データラインＤＬ１〜ＤＬｍにアナログビデオ信号を供給するデータドライバ１０４と、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎにスキャン信号を供給するゲートドライバ１０６と、ソースデータＲＧＢから動きベクトルを検出して、映像表示部１０２に表示される映像のフレーム数を可変するための変調データＲ’Ｇ’Ｂ’とフレーム可変信号ＦＶＳを生成するフレーム可変部１００と、フレーム可変部１００からの変調データＲ’Ｇ’Ｂ’を整列してデータドライバ１０４に供給し、データ制御信号ＤＣＳを生成してデータドライバ１０４を制御すると同時に、ゲート制御信号ＧＣＳを生成してゲートドライバ１０６を制御するタイミングコントローラ１０８と、を備える。
【００３３】
フレーム可変部１００は、データ変調部１１０及び周波数変換部１１２を備える。
【００３４】
データ変調部１１０は、外部から入力されるソースデータＲＧＢの輝度成分から動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルによってフレーム可変信号ＦＶＳを生成する。そして、データ変調部１１０は、フレーム可変信号ＦＶＳに対応するフレーム数を有するようにソースデータＲＧＢの輝度成分を変調して変調データＲ’Ｇ’Ｂ’を生成し、生成された変調データＲ’Ｇ’Ｂ’をタイミングコントローラ１０８に供給する。
【００３５】
周波数変換部１１２は、データ変調部１１０からのフレーム可変信号ＦＶＳによって、外部から入力される基準フレーム同期信号ＦＳ１を可変してフレーム同期信号ＦＳを生成し、生成されたフレーム同期信号ＦＳをタイミングコントローラ１０８に供給する。
【００３６】
これらデータ変調部１１０及び周波数変換部１１２を備えるフレーム可変部１００は、タイミングコントローラ１０８に内蔵されることができる。
【００３７】
タイミングコントローラ１０８は、図７に示すように、データ処理部１２０、データ制御信号生成部１２２及びゲート制御信号生成部１２４を備える。
【００３８】
データ処理部１２０は、データ変調部１１０から供給される変調データＲ’Ｇ’Ｂ’を、映像表示部１０２の駆動に適するデータ信号Ｄａｔａに整列し、整列されたデータ信号Ｄａｔａをデータドライバ１０４に供給する。
【００３９】
データ制御信号生成部１２２は、周波数変換部１１２から入力されるフレーム同期信号ＦＳを用いてソーススタートパルス（ＳＳＰ）、ソースシフトクロック（ＳＳＣ）、極性信号（Polarity:ＰＯＬ）及びソース出力イネーブル信号（ＳＯＥ）を含むデータ制御信号ＤＣＳを生成してデータドライバ１０４に供給する。ここで、フレーム同期信号ＦＳは、メインクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥ、水平及び垂直同期信号Ｈｓｙｎｃ、Ｖｓｙｎｃになりうる。
【００４０】
ゲート制御信号生成部１２４は、フレーム同期信号ＦＳを用いてゲートスタートパルス（ＧＳＰ）、ゲートシフトクロック（ＧＳＣ）及びゲート出力信号（ＧＯＥ）を含むゲート制御信号ＧＣＳを生成してゲートドライバ１０６に供給する。
【００４１】
ゲートドライバ１０６は、タイミングコントローラ１０８からのゲート制御信号ＧＣＳによってスキャン信号、すなわち、ゲートハイ信号を順次に発生するシフトレジスタを備える。このようなゲートドライバ１０６は、ゲートハイ信号を映像表示部１０２のゲートラインＧＬを順次に供給し、ゲートラインＧＬに接続されたＴＦＴをターンオンさせる。
【００４２】
データドライバ１０４は、タイミングコントローラ１０８から供給されるデータ制御信号ＤＣＳによって、タイミングコントローラ１０８からの整列されたデータ信号Ｄａｔａをアナログビデオ信号に変換し、ゲートラインＧＬにスキャン信号が供給される１水平周期ごとに１水平ライン分のアナログビデオ信号を各データラインＤＬに供給する。すなわち、データドライバ１０４は、データ信号Ｄａｔａの階調値によって所定レベルを有するガンマ電圧を選択してアナログビデオ信号を生成し、生成されたアナログビデオ信号を各データラインＤＬ１〜ＤＬｍに供給する。このとき、データドライバ１０４は、極性信号ＰＯＬに応答して、データラインＤＬに供給されるアナログビデオ信号の極性を反転させる。
【００４３】
このように構成される本発明の実施形態による液晶表示装置の駆動装置は、入力されるデータＲＧＢから動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルによってフレーム可変信号ＦＶＳを生成し、生成されたフレーム可変信号ＦＶＳによって、映像表示部１０２に表示される映像のフレーム数を可変することによって、動く映像のモーションブラー現象を除去することができる。
【００４４】
図８は、図６に示す本発明の第１実施例によるデータ変調部１１０を概略的に示すブロック図である。
【００４５】
図８を図６と結びつけて説明すると、本発明の第１実施例によるデータ変調部１１０は、逆ガンマ補正部２００、輝度／色差分離部２１０、遅延部２２０、映像変調部２３０、ミキシング部２４０及びガンマ補正部２５０を備える。
【００４６】
逆ガンマ補正部２００は、外部から入力されるデータＲＧＢが陰極線管の出力特性を考慮してガンマ補正された信号であるので、下記の数式１を用いて線形化した第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉに変換する。
【００４７】
【数１】
0004795870.tif 000002
【００４８】
輝度／色差分離部２１０は、フレーム単位の第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉを輝度成分Ｙ及び色差成分Ｕ、Ｖに分離する。ここで、輝度成分Ｙ及び色差成分Ｕ、Ｖのそれぞれは、下記の数式２乃至４によって求められる。
【００４９】
［数式２］
Ｙ＝０．２２９×Ｒｉ＋０．５８７×Ｇｉ＋０．１１４×Ｂｉ
【００５０】
［数式３］
Ｕ＝０．４９３×（Ｂｉ−Ｙ）
【００５１】
［数式４］
Ｖ＝０．８８７×（Ｒｉ−Ｙ）
【００５２】
また、輝度／色差分離部２１０は、数式２乃至４によって第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉから分離された輝度成分Ｙを映像変調部２３０に供給するとともに、第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉから分離された色差成分Ｕ、Ｖを遅延部２２０に供給する。
【００５３】
本発明の第１実施例による映像変調部２３０は、輝度／色差分離部２１０からの輝度成分Ｙを用いて動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルを用いてフレーム可変信号ＦＶＳを生成する。そして、映像変調部２３０は、フレーム可変信号ＦＶＳに対応するフレーム数を有するように輝度成分Ｙ’を生成してミキシング部２４０に供給する。
【００５４】
このため、映像変調部２３０は、図９に示すように、動き検出部２３２及びフレーム生成部２３４を備える。
【００５５】
動き検出部２３２は、図１０に示すように、フレームメモリ３００、動きベクトル生成部３３０及び比較部３４０を備える。
【００５６】
フレームメモリ３００は、輝度／色差分離部２１０から供給される輝度成分Ｙをフレーム単位に保存する。ここで、フレームメモリ３００に保存されたフレーム単位の輝度成分Ｙは、動きベクトル生成部３３０及びフレーム生成部２３４に供給される。
【００５７】
動きベクトル生成部３３０は、輝度／色差分離部２１０から供給される現フレームの輝度成分ＹＦｎとフレームメモリ３００から供給される前フレームの輝度成分ＹＦｎ−１を用いて動きベクトルＭＶを生成する。具体的に、動きベクトル生成部３３０は、現フレームＦｎの輝度成分Ｙと前フレームＦｎ−１の輝度成分Ｙをｉ×ｉブロック単位に比較してｉ×ｉブロック単位の平均輝度と同じポイントを検出し、現在ピクセルと類似ピクセルとの距離から動き速度に対応する動きベクトルＭＶを生成する。
【００５８】
比較部３４０は、動きベクトル生成部３３０から供給される動きベクトルＭＶと複数の基準値Ｒｅｆとを比較して、２ビット信号の論理状態を有するフレーム可変信号ＦＶＳを生成する。このとき、１０ピクセル／フレーム単位に映像が動く場合、ｉ×ｉブロック単位に最大動きベクトルＭＶの大きさを１０と仮定すると、複数の基準値Ｒｅｆは、’２’の値を有する第１基準値Ｒｅｆ１と、’５’の値を有する第２基準値Ｒｅｆ２と設定される。このとき、複数の基準値Ｒｅｆは、使用者によって他の値に再設定可能である。
【００５９】
これにより、比較部３４０は、動きベクトルＭＶが第１基準値Ｒｅｆ１よりも小さい場合、第１論理状態を有するフレーム可変信号ＦＶＳを生成し、動きベクトルＭＶが第１及び第２基準値Ｒｅｆ１、Ｒｅｆ２の間にある場合、第２論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳを生成する。また、比較部３４０は、動きベクトルＭＶが第２基準値Ｒｅｆ２よりも大きい場合、第３論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳを生成する。ここで、比較部３４０によって生成される第１乃至第３論理状態のうちいずれか一つの論理状態を有するフレーム可変信号ＦＶＳは、フレーム生成部２３４及び周波数変換部１１２にそれぞれ供給される。
【００６０】
図９に示す前記フレーム生成部２３４は、動き検出部２３２から第１論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳが供給される場合、図１１に示すように、輝度／色差分離部２１０から供給される現フレームの輝度成分ＹＦｎをバイパスしてミキシング部２４０に供給する。例えば、第１論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、フレーム生成部２３４からミキシング部２４０に供給される輝度成分Ｙ’のフレーム周波数は６０Ｈｚとなる。
【００６１】
また、フレーム生成部２３４は、動き検出部２３２から第２論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳが供給される場合、輝度／色差分離部２１０から供給される現フレームの輝度成分ＹＦｎと動き検出部２３２のフレームメモリ３００から供給される前フレームの輝度成分ＹＦｎ−１とを比較して参照フレームの輝度成分を生成し、参照フレームの輝度成分と現フレームの輝度成分ＹＦｎとを比較して挿入フレームの輝度成分を生成する。ここで、フレーム生成部２３４は、前フレームと現フレームとの輝度成分をブロック単位に比較して中間輝度成分として参照フレームを生成し、参照フレームと現フレームとの輝度成分をブロック単位に比較して中間輝度成分として挿入フレームを生成する。
【００６２】
このようなフレーム生成部２３４は、第２論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、図１２に示すように、前フレームＦｎ−１、現フレームＦｎ及び挿入フレームＩＦｎの順にフレーム単位の輝度成分Ｙ’をミキシング部２４０に供給する。すなわち、フレーム生成部２３４は、入力される２フレームの輝度成分を用いて３フレームの輝度成分をミキシング部２４０に供給する。例えば、第２論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、フレーム生成部２３４からミキシング部２４０に供給される輝度成分Ｙ’のフレーム周波数は９０Ｈｚとなる。
【００６３】
そして、フレーム生成部２３４は、動き検出部２３２から第３論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳが供給される場合、輝度／色差分離部２１０から供給される現フレームの輝度成分ＹＦｎと動き検出部２３２のフレームメモリ３００から供給される前フレームの輝度成分ＹＦｎ−１とを比較して挿入フレームの輝度成分を生成する。ここで、フレーム生成部２３４は、前フレームと現フレームとの輝度成分をブロック単位に比較して中間輝度成分として挿入フレームを生成する。このようなフレーム生成部２３４は、第３論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、図１３に示すように、前フレームＦｎ−１及び現フレームＦｎの間ごとに挿入フレームの輝度成分Ｙを挿入してミキシング部２４０に供給する。例えば、第３論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、フレーム生成部２３４からミキシング部２４０に供給される輝度成分Ｙ’のフレーム周波数は１２０Ｈｚとなる。
【００６４】
図８に示す遅延部２２０は、映像変調部２３０でフレーム可変信号ＦＶＳによってフレーム数を可変する間、フレーム単位の色差成分Ｕ、Ｖを遅延させて遅延色差成分ＵＤ、ＶＤを生成する。このような遅延部２２０は、変調された輝度成分Ｙ’と同期して、遅延された色差成分ＵＤ、ＶＤをミキシング部２４０に供給する。
【００６５】
ミキシング部２４０は、映像変調部２３０から供給される輝度成分Ｙ’と遅延部２２０から供給される色差成分ＵＤ、ＶＤとをミキシングして第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏを生成する。このとき、第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏは、下記の数式５乃至７によって求められる。
【００６６】
［数式５］
Ｒｏ＝Ｙ’＋０．０００×ＵＤ＋１．１４０×ＶＤ
【００６７】
［数式６］
Ｇｏ＝Ｙ’−０．３９６×ＵＤ−０．５８１×ＶＤ
【００６８】
［数式７］
Ｂｏ＝Ｙ’＋２．０２９×ＵＤ＋０．０００×ＶＤ
【００６９】
ガンマ補正部２５０は、ミキシング部２４０から供給される第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏを、下記の数式８によってガンマ補正して変調データＲ’、Ｇ’、Ｂ’を生成する。
【００７０】
【数８】
0004795870.tif 000003
【００７１】
すなわち、ガンマ補正部２５０は、ルックアップテーブルを用いて、第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏを映像表示部１０２の駆動回路に適合する変調データＲ’Ｇ’Ｂ’にガンマ補正してタイミングコントローラ１０８に供給する。
【００７２】
図１４は、図７に示す本発明の実施例による周波数変換部を概略的に示すブロック図である。
【００７３】
図１４を図７と結びつけて説明すると、本発明の実施例による周波数変換部１１２は、第１選択部３７０、第１周波数変換器３７２、第２周波数変換器３７４及び第２選択部３７６を備える。
【００７４】
第１選択部３７０は、データ変調部１１０からのフレーム可変信号ＦＶＳによって、外部から供給される基準フレーム同期信号ＦＳ１を第２選択部３７６、第１及び第２周波数変換器３７２，３７４のうちいずれか一つに供給する。このとき、第１選択部３７０はデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）になりうる。ここで、基準フレーム同期信号ＦＳ１の周波数は６０Ｈｚとなることができ、以下、第１選択部３７０によって選択されて出力される基準フレーム同期信号ＦＳ１は、第１フレーム同期信号ＦＳ１とする。
【００７５】
すなわち、第１選択部３７０は、第１論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、第１フレーム同期信号ＦＳ１を第２選択部３７６に供給し、第２論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、第１フレーム同期信号ＦＳ１を第１周波数変換器３７４に供給する。また、第１選択部３７０は、第３論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、第１フレーム同期信号ＦＳ１を第２周波数変換器３７４に供給する。
【００７６】
第１周波数変換器３７２は、第１選択部３７０から供給される第１フレーム同期信号ＦＳ１を第２フレーム同期信号ＦＳ２に変換して第２選択部３７６に供給する。ここで、第２フレーム同期信号ＦＳ２の周波数は９０Ｈｚになることができる。
【００７７】
第２周波数変換器３７４は、第１選択部３７０から供給される第１フレーム同期信号ＦＳ１を第３フレーム同期信号ＦＳ３に変換して第２選択部３７６に供給する。ここで、第３フレーム同期信号ＦＳ２の周波数は１２０Ｈｚになることができる。
【００７８】
第２選択部３７６は、第１論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、第１選択部３７０から供給される第１フレーム同期信号ＦＳ１をタイミングコントローラ１０８に供給し、第２論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、第１周波数変換器３７２から供給される第２フレーム同期信号ＦＳ２をタイミングコントローラ１０８に供給する。また、第２選択部３７６は、第３論理状態のフレーム可変信号ＦＶＳによって、第２周波数変換器３７４から供給される第３フレーム同期信号ＦＳ３をタイミングコントローラ１０８に供給する。
【００７９】
一方、図１５は、図６に示す本発明の第２実施例によるデータ変調部１１０を概略的に示す図である。
図１５を図６と結びつけて説明すると、本発明の第２実施例によるデータ変調部１１０は、逆ガンマ補正部２００、輝度／色差分離部２１０、遅延部２２０、映像変調部４３０、ミキシング部２４０及びガンマ補正部２５０を備える。
【００８０】
このようなデータ変調部１１０は、映像変調部４３０以外は、本発明の第１実施例と同じ構成を有するので、映像変調部４３０以外の構成についての詳細な説明は省くものとする。
【００８１】
本発明の第２実施例による映像変調部４３０は、図１６に示すように、動き検出部２３２、フレーム生成部２３４及びデータフィルタリング部２３６を備える。
【００８２】
このように構成される映像変調部４３０において、データフィルタリング部２３６以外は、図９及び１０に示す本発明の第１実施例の映像変調部２３０と同じ構成を有するので、データフィルタリング部２３６以外の構成についての詳細な説明は省くものとする。
【００８３】
データフィルタリング部２３６は、図１７に示すように、ラインメモリ部５００、低域通過フィルタ部５１０、第１及び第２フレームメモリ５２０，５３０、ブロック動き検出部５４０、ピクセル動き検出部５５０、ゲイン値設定部５６０、動きフィルタ部５７０及び乗算部５８０を備える。
【００８４】
ラインメモリ部５００は、フレーム生成部２３４から供給される輝度成分Ｙを１水平ライン単位に保存する少なくとも３個のラインメモリを用いて少なくとも３水平ライン分の輝度成分Ｙを保存し、ｉ×ｉ(ただし、ｉは、３以上の正の整数)ブロック単位の輝度成分Ｙを低域通過フィルタ部５１０に供給する。
【００８５】
低域通過フィルタ部５１０は、ラインメモリ部５００から供給されるｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙをローパスフィルタリングして動きフィルタ部５７０に供給する。この低域通過フィルタ部５１０は、ｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙを用いてｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙに対するガウス（Gaussian）分布の分布する大きさを広く拡張させる。これにより、低域通過フィルタ部５１０によってローパスフィルタリングされた輝度成分Ｙは、滑らかな映像となる。
【００８６】
第１及び第２フレームメモリ５２０，５３０はそれぞれ、フレーム生成部２３４から供給される輝度成分Ｙをフレーム単位に保存する。
【００８７】
ブロック動き検出部５４０は、フレーム生成部２３４から供給される現フレームＦｎの輝度成分Ｙと第１フレームメモリ５２０から供給される前フレームＦｎ−１の輝度成分Ｙとをｉ×ｉブロック単位に比較し、ｉ×ｉブロック単位に動きに対するＸ軸変位及びＹ軸変位を含む動き大きさＸ、Ｙを検出する。
【００８８】
ピクセル動き検出部５５０は、フレーム生成部２３４から供給される現フレームＦｎの輝度成分Ｙと第２フレームメモリ５３０から供給される前フレームＦｎ−１の輝度成分Ｙとをピクセル単位に比較しピクセル単位の動き信号Ｓｍを生成してゲイン値設定部５６０に供給する。このとき、動き信号Ｓｍは、現フレームＦｎと前フレームＦｎ−１間の動きがある場合に第１論理状態（High）となり、そうでない場合に第２論理状態（Low）となる。
【００８９】
ゲイン値設定部５６０は、ブロック動き検出部５４０からの動き大きさＸ、Ｙとピクセル動き検出部５５０からの動き信号Ｓｍを用いて、動き速度を設定するためのゲイン値Ｇを設定する。また、ゲイン値設定部５６０は、ブロック動き検出部５４０からの動き大きさＸ、Ｙを用いて動き方向Ｍｄを設定する。
【００９０】
具体的に、ゲイン値設定部５６０は、動き信号Ｓｍが第１論理状態の場合、下記の数式９のように、動き大きさＸ、Ｙによってゲイン値Ｇを設定して乗算部５８０に供給する。ここで、ゲイン値Ｇは、動きのＸ軸変位及びＹ軸変位によって決定されるので、値が大きければ大きいほど動き速度が増加する。
【００９１】
【数９】
0004795870.tif 000004
【００９２】
そして、ゲイン値設定部５６０は、動き信号Ｓｍが第１論理状態の場合、動きのＸ軸変位及びＹ軸変位によってｉ×ｉブロック単位の動き方向Ｍｄを検出し、これを動きフィルタ部５７０に供給する。ここで、ｉ×ｉブロック単位の動き方向は、前フレームＦｎ−１と現フレームＦｎによって表示される動く映像が左側⇔右側、上側⇔下側、左側上部隅⇔右側下部隅及び左側下部隅⇔右側上部隅を含む８個の変位のうちいずれか一つによって決定される。
【００９３】
これに対し、ゲイン値設定部５６０は、動き信号Ｓｍが第２論理状態の場合、ゲイン値Ｇを“０”と設定するとともに、動き方向Ｍｄを“０”として検出して乗算部５８０に供給する。
【００９４】
動きフィルタ部５７０は、図１８に示すように、合算部５７２、比較部５７４、ガウスフィルタ５７６及びシャープネスフィルタ（Sharpness Filter）５７８を備える。
【００９５】
合算部５７２は、低域通過フィルタ部５１０でローパスフィルタリングされたｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙｆにおいて中央部を除く周辺領域の輝度成分Ｙｆを合算し、合算された輝度成分Ｙａを比較部５７４に供給する。
【００９６】
比較部５７４は、低域通過フィルタ部５１０でローパスフィルタリングされたｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙｆにおける中央部の輝度成分Ｙｃと合算部５７２からの合算された輝度成分Ｙａとを比較して比較信号Ｃｓを生成し、生成された比較信号Ｃｓをガウスフィルタ５７６及びシャープネスフィルタ５７８に供給する。このとき、比較信号Ｃｓは、中央部の輝度成分Ｙｃが、合算された輝度成分Ｙａよりも大きい場合、第１論理状態（High）となり、そうでない場合には第２論理状態（Low）となる。
【００９７】
ガウスフィルタ５７６は、比較部５７４から供給される比較信号Ｃｓが第１論理状態の場合、ゲイン値設定部５６０から供給されるゲイン値Ｇによって、低域通過フィルタ部５１０からのローパスフィルタリングされたｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙｆの和が“１”となるようにフィルタリングして乗算部５８０に供給する。これにより、ガウスフィルタ５７６は、ｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙｆで発生するオーバーシュートが最小化するように、ｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙｆを円滑にフィルタリングする。
【００９８】
シャープネスフィルタ５７８は、比較部５７４から供給される比較信号Ｃｓが第２論理状態の場合、ゲイン値設定部５６０から供給されるゲイン値Ｇ及び動き方向Ｍｄによって、低域通過フィルタ部５１０からのローパスフィルタリングされたｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙｆの和が“０”となるようにフィルタリングして乗算部５８０に供給する。このときに、シャープネスフィルタ５７８によってフィルタリングされたｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙｍは、中央部の輝度成分が周辺領域の輝度成分よりも大きい値（＋）を有する一方で、周辺領域の輝度成分が中央部の輝度成分よりも小さい値（−）を有するので、和は“０”となる。これにより、シャープネスフィルタ５７８は、ゲイン値Ｇ及び動き方向Ｍｄによって、ｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙｆでアンダーシュートが発生するように、ｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙｆをシャープネスにフィルタリングする。
【００９９】
このような動きフィルタ部５７０は、低域通過フィルタ部５１０からのローパスフィルタリングされたｉ×ｉブロック単位の輝度成分Ｙｆを、ブロック動き検出部５４０からの動き速度によって、静止映像と動映像の境界部でアンダーシュートが発生するとともに、オーバーシュートは最小化するように輝度成分Ｙｆをフィルタリングする。
【０１００】
乗算部５８０は、動きフィルタ部５７０から供給されるフィルタリングされた輝度成分Ｙｍとゲイン値設定部５６０から供給されるゲイン値Ｇとを乗算し、変調された輝度成分Ｙ’をミキシング部２４０に供給する。これにより、変調された輝度成分Ｙ’において静止映像及び動映像の境界部に発生するアンダーシュートは、ゲイン値Ｇによって大きさが調節される。
【０１０１】
一方、変調データの輝度成分Ｙを全体的にシャープネスにフィルタリングする場合、図１９Ａの変調データの映像は、図１９Ｂに示すように、静止映像及び動映像の全ての境界部に発生するアンダーシュート（黒色部分）及びオーバーシュート（白色部分）が発生する。これにより、変調データの映像は、静止映像及び動映像の全ての境界部に発生するオーバーシュートによってモーションブラー現象が生じる。すなわち、オーバーシュートは、人の目に敏感に反応して輝くことによってモーションブラー現象を引き起こすことになる。
【０１０２】
したがって、映像変調部２３０は、静止映像及び動映像の境界部で人の視感に敏感なオーバーシュートを除くアンダーシュートのみで境界部を黒色線で鮮明に引いた効果を奏するように輝度成分Ｙを変調する。例えば、図１９Ｃに示すように、変調データの輝度成分Ｙにおいて動映像についてのみシャープネスにフィルタリングした映像を、図１９Ｄに示すように静止映像及び動映像の境界部でアンダーシュートのみが発生するように輝度成分Ｙを変調する。このとき、図２０Ａに示すような静止映像及び動映像の境界部では、図２０Ｂに示すように、動映像の動き速度によってアンダーシュートの大きさが設定される。すなわち、動映像の動き速度が、フレーム単位に３ピクセル以上である場合、アンダーシュートの大きさは相対的に広くなり、動映像の動き速度がフレーム単位に３ピクセル以下である場合、アンダーシュートの大きさは相対的に小さくなる。
【０１０３】
結果的に、本発明の第２実施形態による液晶表示装置の駆動装置は、フレーム可変信号ＦＶＳによってフレーム数が可変して供給される元映像から動映像の動きを検出し、検出された動き速度及び方向Ｍｄによるゲイン値Ｇによってシャープネスにフィルタリングして静止映像及び動映像の境界部でアンダーシュートのみ発生するように輝度成分Ｙを変調することによって、静止映像及び動映像が自然に分離され、動映像が鮮明になるので、遠近感効果による立体感ある動映像の表現が可能になる。
【０１０４】
図２１は、本発明の第２実施形態による液晶表示装置の駆動装置を概略的に示す図である。
【０１０５】
図２１を参照すると、本発明の第２実施形態による液晶表示装置の駆動装置は、ｎ本のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎとｍ本のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍとによって定義されるピクセル領域ごとに形成された液晶セルを有する映像表示部１０２と、データラインＤＬ１〜ＤＬｍにアナログビデオ信号を供給するデータドライバ１０４と、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎにスキャン信号を供給するゲートドライバ１０６と、外部から入力されるソースデータＲＧＢから動きベクトルを検出し、動きベクトルによって映像表示部１０２に表示されるフレーム数を可変するための第１変調データＲ’Ｇ’Ｂ’とフレーム可変信号ＦＶＳを生成し、生成された第１変調データＲ’Ｇ’Ｂ’を液晶の応答速度を速くするための第２変調データＭＲ’、ＭＧ’、ＭＢ’に変調するフレーム可変部６００と、フレーム可変部６００からの第２変調データＭＲ’、ＭＧ’、ＭＢ’を整列してデータドライバ１０４に供給し、データ制御信号ＤＣＳを生成してデータドライバ１０４を制御すると同時に、ゲート制御信号ＧＣＳを生成してゲートドライバ１０６を制御するタイミングコントローラ１０８と、を備える。
【０１０６】
このような、本発明の第２実施形態による液晶表示装置の駆動装置では、フレーム可変部６００及びタイミングコントローラ１０８以外は、本発明の第１実施例と同じ構成を有し、したがって、フレーム可変部６００及びタイミングコントローラ１０８以外の構成についての詳細な説明は省くものとする。
【０１０７】
フレーム可変部６００は、データ変調部６１０及び周波数変換部１１２を備える。
【０１０８】
データ変調部６１０は、外部から入力されるソースデータＲＧＢの輝度成分から動きベクトルを検出し、検出された動きベクトルによってフレーム可変信号ＦＶＳを生成する。そして、データ変調部６１０は、フレーム可変信号ＦＶＳに対応するフレーム数を有するようにソースデータＲＧＢの輝度成分を変調して第１変調データＲ’Ｇ’Ｂ’を生成する。また、データ変調部６１０は、液晶の応答速度を速くするために第１変調データＲ’Ｇ’Ｂ’を第２変調データＭＲ’、ＭＧ’、ＭＢ’に変調してタイミングコントローラ１０８に供給する。
【０１０９】
周波数変換部１１２は、データ変調部６１０からのフレーム可変信号ＦＶＳによって、外部から入力される基準フレーム同期信号ＦＳ１を可変してフレーム同期信号ＦＳを生成し、生成されたフレーム同期信号ＦＳをタイミングコントローラ１０８に供給する。ここで、周波数変換部１１２は、図１４に示すように構成されるので、これについての説明は、上述した図１４の説明を参照されたい。
【０１１０】
このようなデータ変調部６１０及び周波数変換部１１２を備えるフレーム可変部６００は、タイミングコントローラ１０８に内蔵されても良い。
【０１１１】
タイミングコントローラ１０８は、データ変調部６１０から供給される第２変調データＭＲ’、ＭＧ’、ＭＢ’を映像表示部１０２の駆動に適したデータ信号Ｄａｔａに整列し、整列されたデータ信号Ｄａｔａをデータドライバ１０４に供給する。
【０１１２】
また、タイミングコントローラ１０８は、周波数変換部１１２から入力されるフレーム同期信号ＦＳを用いて、ソーススタートパルス、ソースシフトクロック、極性信号及びソース出力イネーブル信号を含むデータ制御信号ＤＣＳを生成してデータドライバ１０４を制御する。ここで、ここで、フレーム同期信号ＦＳは、メインクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥ、水平及び垂直同期信号Ｈｓｙｎｃ、Ｖｓｙｎｃになることができる。
【０１１３】
また、タイミングコントローラ１０８は、周波数変換部１１２から入力される前記フレーム同期信号ＦＳを用いて、ゲートスタートパルス、ゲートシフトクロック及びゲート出力信号を含むゲート制御信号ＧＣＳを生成してゲートドライバ１０６を制御する。
【０１１４】
データ変調部６１０は、図２２に示すように、逆ガンマ補正部２００、輝度／色差分離部２１０、遅延部２２０、映像変調部６３０、ミキシング部２４０、ガンマ補正部２５０及び高速駆動回路６６０を備える。
【０１１５】
このように構成されるデータ変調部６１０は、映像変調部６３０及び高速駆動回路６６０以外は、本発明の第１実施例と同じ構成を有し、したがって、映像変調部６３０及び高速駆動回路６６０以外の構成についての詳細な説明は省くものとする。
【０１１６】
本発明の第３実施例による映像変調部６３０は、図９及び図１０に示す本発明の第１実施例の映像変調部２３０、または図１６及び図１７に示す本発明の第２実施例の映像変調部４３０で構成される。したがって、本発明の第３実施例による映像変調部６３０についての説明は、上述した本発明の第１及び第２実施例による映像変調部２３０，４３０についての説明を参照されたい。
【０１１７】
高速駆動回路６６０は、図２３に示すように、ガンマ補正部２５０から供給される第１変調データＲ’、Ｇ’、Ｂ’を保存するフレームメモリ６６２と、ガンマ補正部２５０から供給される現フレームＦｎの第１変調データＲ’、Ｇ’、Ｂ’とフレームメモリ６６２からの前フレームＦｎ−１の第１変調データＲ’、Ｇ’、Ｂ’とを比較し、液晶の応答速度を速くするための高速データＭＲ、ＭＧ、ＭＢを生成するルックアップテーブル６６４と、ルックアップテーブル６６４からの高速データＭＲ、ＭＧ、ＭＢと現フレームＦｎの第１変調データＲ’、Ｇ’、Ｂ’とをミキシングしてタイミングコントローラ１０８に供給するミキシング部６６６と、を備える。
【０１１８】
ルックアップテーブル６６４には、速く変化する映像の階調値に対応するように液晶の応答速度を速くすべく、現フレームＦｎの第１変調データＲ’、Ｇ’、Ｂ’の電圧よりも大きい電圧に変換するための高速データＭＲ、ＭＧ、ＭＢが登載される。
【０１１９】
ミキシング部６６６は、現フレームＦｎの第１変調データＲ’、Ｇ’、Ｂ’と高速データＭＲ、ＭＧ、ＭＢとを混合して第２変調データＭＲ’、ＭＧ’、ＭＢ’を生成し、生成された第２変調データＭＲ’、ＭＧ’、ＭＢ’をタイミングコントローラ１０８に供給する。
【０１２０】
このような本発明の第２実施形態による液晶表示装置の駆動装置は、フレーム可変信号ＦＶＳによってフレーム数が可変して供給されるデータを変調して液晶の応答速度を速くすることによって動く映像のモーションブラー現象を除去することができる。
【０１２１】
一方、以上説明してきた本発明は、上述した実施例及び添付の図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の置換、変形及び変更が可能であるということは、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者にとって明白である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】関連技術による液晶表示装置の駆動装置を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す液晶セルの応答速度及び輝度を示す図である。
【図３】関連技術による高速駆動装置を概略的に示すブロック図である。
【図４】図３に示す高速駆動装置による液晶セルの応答速度及び輝度を示す図である。
【図５】関連技術による映像の境界部を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の駆動装置を概略的に示す図である。
【図７】図６に示すタイミングコントローラを概略的に示すブロック図である。
【図８】図６に示す本発明の第１実施例によるデータ変調部を概略的に示すブロック図である。
【図９】図８に示す本発明の第１及び第３実施例による映像変調部を概略的に示すブロック図である。
【図１０】図９に示す動き検出部を概略的に示すブロック図である。
【図１１】図９に示すフレーム生成部で生成される６０Ｈｚのフレーム周波数を有する変調データのフレーム順序を示す図である。
【図１２】図９に示すフレーム生成部で生成される９０Ｈｚのフレーム周波数を有する変調データのフレーム順序を示す図である。
【図１３】図９に示すフレーム生成部で生成される１２０Ｈｚのフレーム周波数を有する変調データのフレーム順序を示す図である。
【図１４】図６に示す周波数変換部を概略的に示すブロック図である。
【図１５】図６に示す本発明の第２実施例によるデータ変調部を概略的に示すブロック図である。
【図１６】図１５に示す本発明の第２実施例による映像変調部を概略的に示すブロック図である。
【図１７】図１６に示すデータフィルタリング部を概略的に示すブロック図である。
【図１８】図１７に示す動きフィルタ部を概略的に示すブロック図である。
【図１９Ａ】図１７に示すデータフィルタリング部に供給される変調データの輝度成分を示す図である。
【図１９Ｂ】変調データの輝度成分を全体的にシャープネスフィルタリングする場合のオーバーシュート及びアンダーシュートを示す図である。
【図１９Ｃ】変調データの輝度成分において動映像のみをシャープネスフィルタリングする場合のオーバーシュート及びアンダーシュートを示す図である。
【図１９Ｄ】変調データの輝度成分において動映像のみをシャープネスフィルタリングする場合の静止映像及び動映像の境界部におけるアンダーシュートを示す図である。
【図２０Ａ】変調データの輝度成分において静止映像及び動映像の境界部の輝度成分を示す波形図である。
【図２０Ｂ】変調データの輝度成分において動きの速度によるゲイン値によって静止映像及び動映像の境界部に発生するアンダーシュートの大きさを示す波形図である。
【図２１】本発明の第２実施形態による液晶表示装置の駆動装置を概略的に示す図である。
【図２２】図２１に示す本発明の第３実施例によるデータ変調部を概略的に示すブロック図である。
【図２３】図２２に示す高速駆動回路を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０２    映像表示部
１０４    データドライバ
１０６    ゲートドライバ
１０８    タイミングコントローラ
１００    フレーム可変部
１１０    データ変調部
１１２    周波数変換部
【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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【図１８】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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