(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される第１データを輝度成分及び色差成分に分離する段階と、
フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比が大きくなるように変換された輝度成分を生成する段階と、
前記変換された輝度成分及び色差成分を利用して第２データを生成する段階とを含み、
前記変換された輝度成分を生成する段階は、
前記輝度成分をフレーム単位のグレー・スケールに配置してヒストグラムを生成する段階と、
前記ヒストグラムから前記ヒストグラム内で一番多く存在するグレー・スケール値として与えられる制御値を抽出する段階と、
前記ヒストグラムを複数の固定された区間に分けて、前記制御値が属する区間を特定する段階と、
前記制御値が属する区間に基づいて、前記ヒストグラムの区間を再設定する段階と、
前記再設定されたそれぞれの前記ヒストグラムの区間毎に、線形変換を用いて前記変換された輝度成分を生成する段階とを含み、
前記制御値が属する区間を特定する段階は、前記ヒストグラムをそれぞれが同一の幅の区間に分割されるように前記ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へ第１区間、第２区間、第３区間及び第４区間に分けて、前記制御値が属する区間を特定し、
前記ヒストグラムの区間を再設定する段階は、
前記ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数が所定のデータ数として与えられる第１基準を超す一番目のグレー・スケールを第１低輝度として抽出する段階と、
前記ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数が前記第１基準を超す一番目のグレー・スケールを第１高輝度として抽出する段階と、
前記ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数が所定のデータ数として与えられる第２基準を超す一番目のグレー・スケールを第２低輝度として抽出する段階と、
前記ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数が前記第２基準を超す一番目のグレー・スケールを第２高輝度として抽出する段階と、
前記制御値が属する区間に基づいて、前記第１低輝度、第１高輝度、第２低輝度及び第２高輝度の中の二つの輝度を抽出する段階と、
前記制御値が属する区間に基づいて、前記抽出された二つの輝度を区間を特定するそれぞれ別個の境界点とすることで前記ヒストグラムの区間を再設定する段階とを含み、
前記制御値が前記第１区間に含まれる際に、前記第１高輝度及び第２高輝度を抽出して、前記抽出された第１高輝度及び第２高輝度を区間を特定するそれぞれ別個の境界点とすることで前記ヒストグラムの区間を再設定し、
前記制御値が前記第２区間または第３区間に含まれる際に、前記第２低輝度及び第２高輝度または前記第１低輝度及び第１高輝度を抽出して、抽出された前記第２低輝度及び第２高輝度または前記第１低輝度及び第１高輝度を区間を特定するそれぞれ別個の境界点とすることで前記ヒストグラムの区間を再設定し、
前記制御値が前記第４区間に含まれる際に、前記第１低輝度及び第２低輝度を抽出して、前記抽出された第１低輝度及び第２低輝度を区間を特定するそれぞれ別個の境界点とすることで前記ヒストグラムの区間を再設定し、
前記線形変換を用いて前記変換された輝度成分を生成する段階は、
グレー・スケールの全範囲にわたって輝度成分を前記変換された輝度成分に対応付けるように構成されるとともに、前記ヒストグラムの一つの区間において一番大きな傾きを有する直線を含んでそれぞれの区間に割り当てられる４つの直線を接続することにより構成される折れ線であって、前記第１区間、前記第２区間、前記第３区間及び前記第４区間においてそれぞれ一番大きな傾きを有するように予め用意された少なくとも４つの前記折れ線のなかから、前記制御値が前記固定された複数の区間のいずれに属するかに基づいて、前記制御値が属する区間において一番大きな傾きを有する直線を含む前記折れ線を選択する段階と、
前記再設定された区間毎に、選択された前記折れ線から当該区間に割り当てられる直線を特定し、当該区間に割り当てられた直線に基づいて、当該区間に含まれる輝度成分を線形変換することにより、前記変換された輝度成分を生成する段階とを含むことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項２】
外部から前記第１データに同期するように入力される同期信号を前記第２データに同期するように変換する段階を更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項３】
前記制御値のグレー・スケールに比例するようにバックライトの輝度を制御する段階を更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項４】
前記変換された輝度成分が生成されるまで、前記第２データを生成するために前記色差成分の出力を遅延させることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５】
前記第１基準は、ヒストグラムのデータ総数の５％乃至１０％の間で選択されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項６】
前記第２基準は、ヒストグラムのデータ総数の１％乃至４．９％の間で選択されることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項７】
前記ヒストグラムの区間が再設定された後、確率的に多くのデータを含む区間と比較して確率的に少ないデータを含む区間における傾きが小さくなる直線を利用して前記変換された輝度成分を生成することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項８】
前記第１低輝度および第１高輝度の位置を特定する段階と、前記第１低輝度および第１高輝度が所定のグレー・スケール範囲だけ離間して位置する際に変換されない輝度成分及び色差成分により、前記第２データが生成される段階を更に含むことを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記第２低輝度および第２高輝度の位置を特定する段階と、前記第２低輝度および第２高輝度が所定のグレー・スケール範囲だけ離間して位置する際に変換されない輝度成分及び色差成分により、前記第２データが生成される段階を更に含むことを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
外部から入力される第１データを輝度成分及び色差成分に分離するための輝度／色の分離部と、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比が大きくなるように変換された輝度成分を生成するための変換部と、前記変換された輝度成分及び色差成分を利用して第２データを生成するための輝度／色のミキシング部とを具備し、
前記変換部は、前記輝度成分をフレーム単位のグレー・スケールに配置してヒストグラムを生成すると共に、前記ヒストグラムから前記ヒストグラム内で一番多く存在するグレー・スケール値として与えられる制御値を抽出するための輝度分析部と、前記制御値が属する固定区間に基づいて前記ヒストグラムを複数の流動区間に分けるための流動区間の選択部と、それぞれの前記流動区間毎に、線形変換を用いて前記変換された輝度成分を生成するデータ処理部とを具備し、
前記輝度分析部は、
前記輝度成分をフレーム単位のグレー・スケールに配置してヒストグラムを生成するためのヒストグラム算出部と、
前記ヒストグラムから前記制御値を抽出するための制御値抽出部と、
前記ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数が所定のデータ数として与えられる第１基準を超す一番目のグレー・スケールを第１低輝度として抽出するための第１低輝度の抽出部と、
前記ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数が所定のデータ数として与えられる第２基準を超す一番目のグレー・スケールを第２低輝度として抽出する第２低輝度の抽出部と、
前記ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数が前記第１基準を超す一番目のグレー・スケールを第１高輝度として抽出する第１高輝度の抽出部と、
前記ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数が前記第２基準を超す一番目のグレー・スケールを第２高輝度として抽出する第２高輝度の抽出部と、
前記ヒストグラムを、それぞれが同一の幅の固定区間に分割されるように、前記ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へ第１固定区間、第２固定区間、第３固定区間及び第４固定区間に分けて、分けられた四つの固定区間の中から前記制御値の属する区間を特定するとともに、前記第１低輝度の抽出部、前記第２低輝度の抽出部、前記第１高輝度の抽出部及び前記第２高輝度の抽出部において抽出された複数の輝度のなかから、前記制御値が複数の前記固定区間のいずれに含まれるかに基づいて二つの輝度を抽出して、これら二つの輝度を前記流動区間の選択部に供給する輝度選択部とを具備し、
前記輝度選択部は、前記制御値が前記第１固定区間に含まれる際に前記第１高輝度及び第２高輝度を抽出して、前記流動区間の選択部は、前記抽出された第１高輝度及び第２高輝度を流動区間を特定するそれぞれ別個の境界点とすることで前記ヒストグラムの流動区間を設定し、
前記輝度選択部は、前記制御値が前記第２固定区間または第３固定区間に含まれる際に前記第２低輝度及び第２高輝度または前記第１低輝度及び第１高輝度を抽出して、前記流動区間の選択部は、抽出された前記第２低輝度及び第２高輝度または前記第１低輝度及び第１高輝度を流動区間を特定するそれぞれ別個の境界点とすることで前記ヒストグラムの流動区間を設定し、
前記輝度選択部は、前記制御値が前記第４固定区間に含まれる際に前記第１低輝度及び第２低輝度を抽出して、前記流動区間の選択部は、前記抽出された第１低輝度及び第２低輝度を流動区間を特定するそれぞれ別個の境界点とすることで前記ヒストグラムの流動区間を設定し、
前記データ処理部は、グレー・スケールの全範囲にわたって輝度成分を前記変換された輝度成分に対応付けるように構成されるとともに、前記ヒストグラムの一つの流動区間において一番大きな傾きを有する直線を含んでそれぞれの前記流動区間に割り当てられる４つの直線を接続することにより構成される折れ線であって、前記第１固定区間に対応する第１流動区間、前記第２固定区間に対応する第２流動区間、前記第３固定区間に対応する第３流動区間及び前記第４固定区間に対応する第４流動区間においてそれぞれ一番大きな傾きを有するように予め用意された少なくとも４つの前記折れ線のなかから、前記制御値が複数の前記固定区間のいずれに属するかに基づいて、前記制御値が属する前記固定区間に対応する前記流動区間において一番大きな傾きを有する直線を含む前記折れ線を選択するとともに、前記設定された流動区間毎に、選択された前記折れ線から当該流動区間に割り当てられる直線を特定し、当該流動区間に割り当てられた直線に基づいて、当該流動区間に含まれる輝度成分を線形変換することにより、前記変換された輝度成分を生成することを特徴とする液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１１】
外部から前記第１データに同期するように入力される同期信号を前記第２データに同期するように変換するための制御部を更に具備することを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１２】
前記制御値のグレー・スケールに対応するようにバックライトの輝度を制御するためのインバータ制御部を更に具備することを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１３】
前記変換された輝度成分が生成されるまで、前記第２データを生成するために前記色差成分の出力を遅延させるための遅延部を更に具備することを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１４】
前記第１基準は、ヒストグラムのデータ総数の５％乃至１０％の間で選択されることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１５】
前記第２基準は、ヒストグラムのデータ総数の１％乃至４．９％の間で選択されることを特徴とする請求項１４記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１６】
前記データ処理部は、前記ヒストグラムの区間が再設定された後、確率的に多くのデータを含む流動区間と比較して確率的に少ないデータを含む流動区間における傾きが小さくなる直線を利用して前記変換された輝度成分を生成することを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１７】
前記輝度選択部は、前記第１低輝度および第１高輝度が所定のグレー・スケール範囲だけ離間して位置する際に制御信号を前記データ処理部に供給して、前記輝度／色のミキシング部は変換されない輝度成分及び色差成分を利用して前記第２データを生成することを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置の駆動装置。
【請求項１８】
前記輝度選択部は、前記第２低輝度および第２高輝度が所定のグレー・スケール範囲だけ離間して位置する際に制御信号を前記データ処理部に供給して、前記輝度／色のミキシング部は変換されない輝度成分及び色差成分を利用して前記第２データを生成することを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置の駆動方法および駆動装置に関するもので、特に入力データに対応してフレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくすることができる液晶表示装置の駆動方法および駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置はビデオ信号に従って液晶セルの光透過率を調節して画像を表示する。このような液晶表示装置はセルごとにスイッチング素子が形成されたアクティブ・マトリックス型のものがコンピュータ用のモニター、事務機器、セルラーホンの表示装置に適用されている。アクティブ・マトリックス型の液晶表示装置に使用されるスイッチング素子としては主に薄膜トランジスタ（以下、“ＴＦＴ”という）が利用されている。
【０００３】
図１は、従来の液晶表示装置の駆動装置を概略的に表わしたものである。
【０００４】
図１を参照すると、従来の液晶表示装置の駆動装置はｍ×ｎ個の液晶セルＣｌｃがマトリックス・タイプに配列されてｍ個のデータラインＤ１乃至Ｄｍとｎ個のゲートラインＧ１乃至Ｇｎが交差し、その交差部にＴＦＴが形成された液晶パネル２と、液晶パネル２のデータラインＤ１乃至Ｄｍにデータ信号を供給するためのデータ・ドライバ４と、ゲートラインＧ１乃至Ｇｎにスキャン信号を供給するためのゲート・ドライバ６と、データ・ドライバ４にガンマ電圧を供給するためのガンマ電圧供給部８と、システム２０から供給される同期信号を利用してデータ・ドライバ４とゲート・ドライバ６を制御するためのタイミング・コントローラ１０と、電源供給部１２から供給される電圧を利用して液晶パネル２に供給される電圧を発生するための直流／直流変換部（以下、“ＤＣ／ＤＣ変換部”という）１４と、バックライト１８を駆動するためのインバータ１６と、を具備する。
【０００５】
システム２０は、垂直／水平同期信号Ｖｓｙｎｃ、Ｈｓｙｎｃ、クロック信号ＤＣＬＫ、データ・イネーブル信号ＤＥ及びデータＲ、Ｇ、Ｂをタイミング・コントローラ１０に供給する。
【０００６】
液晶パネル２はデータラインＤ１乃至Ｄｍ及びゲートラインＧ１乃至Ｇｎの交差部にマトリックス形態で配置される多数の液晶セルＣｌｃを具備する。液晶セルＣｌｃにそれぞれ形成されたＴＦＴはゲートラインＧから供給されるスキャン信号に応答してデータラインＤ１乃至Ｄｍから供給されるデータ信号を液晶セルＣｌｃに供給する。また、液晶セルＣｌｃのそれぞれにはストレージ・キャパシターＣｓｔが形成される。ストレージ・キャパシターＣｓｔは液晶セルＣｌｃの画素電極と前段のゲートラインとの間に形成されるか、液晶セルＣｌｃの画素電極と共通電極ラインとの間に形成されて液晶セルＣｌｃの電圧を一定に維持させる。
【０００７】
ガンマ電圧供給部８は、複数のガンマ電圧をデータ・ドライバ４に供給する。
【０００８】
データ・ドライバ４は、タイミング・コントローラ１０からの制御信号ＣＳに応答してデジタル・ビデオ・データＲ、Ｇ、Ｂをグレー・スケール値に対応するアナログ・ガンマ電圧（データ信号）に変換して、このアナログ・ガンマ電圧をデータラインＤ１乃至Ｄｍに供給する。
【０００９】
ゲート・ドライバ６は、タイミング・コントローラ１０からの制御信号ＣＳに応答してスキャンパルスをゲートラインＧ１乃至Ｇｎに順次供給してデータ信号が供給される液晶パネル２の水平ラインを選択する。
【００１０】
タイミング・コントローラ１０は、システム２０から入力される垂直／水平同期信号Ｖｓｙｎｃ、Ｈｓｙｎｃ及びクロック信号ＤＣＬＫを利用してゲート・ドライバ６及びデータ・ドライバ４を制御するための制御信号ＣＳを生成する。ここで、ゲート・ドライバ６を制御するための制御信号ＣＳにはゲート・スタート・パルス（ＧＳＰ）、ゲート・シフト・クロック（ＧＳＣ）、ゲート出力信号（ＧＯＥ）が含まれる。そして、データ・ドライバ４を制御するための制御信号ＣＳにはソース・スタート・パルス（ＳＳＰ）、ソース・シフト・クロック（ＳＳＣ）、ソース出力信号（ＳＯＥ）および極性信号（ＰＯＬ）が含まれる。そしてタイミング・コントローラ１０は、システム２０から供給されるデータＲ、Ｇ、Ｂを再整列してデータ・ドライバ４に供給する。
【００１１】
ＤＣ／ＤＣ変換部１４は、電源供給部１２から入力される３．３Ｖの電圧を昇圧または減圧して液晶パネル２に供給される電圧を発生する。このようなＤＣ／ＤＣ変換部１４は、ガンマ基準電圧、ゲート・ハイ電圧ＶＧＨ、ゲート・ロー電圧ＶＧＬ及び共通電圧Ｖｃｏｍを生成する。
【００１２】
インバータ１６は、バックライト１８を駆動するための駆動電圧（駆動電流）をバックライト１８に供給する。バックライト１８は、インバータ１６から供給される駆動電圧（または駆動電流）に対応する光を生成して液晶パネル２に供給する。
【００１３】
このように駆動される液晶パネル２で鮮やか感のある映像を表示するためには、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比を明瞭にしなければならない。しかし、従来の液晶表示装置ではデータに対応して明暗比を選択的に強調することができないために鮮やか感のある映像を表示することが困難であった。更に、従来の液晶表示装置のバックライト１８はデータと関係なくいつも一定の明るさで発光する。このようにバックライト１８がデータと関係なくいつも一定の明るさで発光されると、鮮やかで躍動感のある映像を液晶パネル２で表示することが困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明の目的は入力データに対応して画素間の明暗比を選択されたグレー・スケール範囲にわたって大きくすることができる液晶表示装置の駆動方法及び駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、外部から入力される第１データを輝度成分及び色差成分に分離する段階と、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比が大きくなるように変換された輝度成分を生成する段階と、前記変換された輝度成分及び色差成分を利用して第２データを生成する段階と、を含む。
【００１６】
外部から前記第１データに同期するように入力される同期信号を前記第２データに同期するように変換する段階を更に含む。
【００１７】
変換された輝度成分を生成する段階は、前記輝度成分をフレーム単位のグレー・スケールに配置してヒストグラムを生成する段階と、前記ヒストグラムから前記ヒストグラム内で一番多く存在するグレー・スケール値として与えられる制御値を抽出する段階と、前記ヒストグラムを複数の固定された区間に分けて、前記制御値が属する区間を特定する段階と、前記制御値が属する区間に対応して前記ヒストグラム上でのデータの存在数または存在確率に基づいて前記ヒストグラムの区間を再設定する段階と、前記再設定されたそれぞれのヒストグラム区間で相互に異なる傾きを有する直線を利用して輝度成分を線形変換することで前記変換された輝度成分を生成する段階と、を含む。
【００１８】
前記制御値のグレー・スケールに比例するように、バックライトの輝度を制御する段階を更に含む。
【００１９】
前記変換された輝度成分が生成されるまで、前記第２データを生成するために前記色差成分の出力を遅延させる。
【００２０】
前記制御値として、前記ヒストグラムで一番多く存在するグレー・スケール値を選択する。
【００２１】
前記制御値が属する区間を特定する段階は、前記ヒストグラムをそれぞれが同一の幅の区間に分割されることができるように第１区間、第２区間、第３区間及び第４区間に分けて、分けられた四つの区間から前記制御値が属する区間を特定する。
【００２２】
前記ヒストグラムの区間を再設定する段階は、前記ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数が所定のデータ数として与えられる第１基準を超す一番目のグレー・スケールを第１低輝度として抽出する段階と、前記ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数が前記第１基準を超す一番目のグレー・スケールを第１高輝度として抽出する段階と、前記ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数が所定のデータ数として与えられる第２基準を超す一番目のグレー・スケールを第２低輝度として抽出する段階と、前記ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数が前記第２基準を超す一番目のグレー・スケールを第２高輝度として抽出する段階と、前記制御値に対応して前記第１低輝度、第１高輝度、第２低輝度及び第２高輝度の中の少なくとも二つの輝度を抽出する段階と、前記抽出された二つの輝度をそれぞれ区間を特定する端点とすることで前記ヒストグラムの区間を再設定する段階と、を含む。
【００２３】
前記第１基準は、ヒストグラムのデータ総数の５％乃至１０％の間で選択される。
【００２４】
前記第２基準は、ヒストグラムのデータ総数の１％乃至４．９％の間で選択される。
【００２５】
前記第１区間から第４区間に行くほど、高いグレー・スケール値を含む。
【００２６】
前記制御値が前記第１区間に含まれる際に、前記第１高輝度及び第２高輝度を抽出して、前記抽出された第１高輝度及び第２高輝度をそれぞれ区間を特定する端点とすることで前記ヒストグラムの区間を再設定する。
【００２７】
前記制御値が前記第２区間または第３区間に含まれる際に、前記第２低輝度及び第２高輝度または前記第１低輝度及び第１高輝度を抽出して、抽出された前記第２低輝度及び第２高輝度または前記第１低輝度及び第１高輝度をそれぞれ区間を特定する端点とすることで前記ヒストグラムの区間を再設定する。
【００２８】
前記制御値が前記第４区間に含まれる際に、前記第１低輝度及び第２低輝度を抽出して、前記抽出された第１低輝度及び第２低輝度をそれぞれ区間を特定する端点とすることで前記ヒストグラムの区間を再設定する。
【００２９】
前記ヒストグラムの区間が再設定された後、確率的に多くのデータを含む区間と比較して確率的に少ないデータを含む区間における傾きが小さくなる直線を利用して前記変換された輝度成分を生成する。
【００３０】
前記制御値が属する区間で、輝度成分がグレー・スケールの全範囲にわたって変換されるように予め用意された折れ線を構成する複数の直線のなかで一番大きな傾きを有する直線を利用して輝度成分を線形変換することで前記変換された輝度成分を生成する。
【００３１】
前記第１低輝度および第１高輝度の位置を特定する段階と、前記第１低輝度および第１高輝度が所定のグレー・スケール範囲だけ離間して位置する際に変換されない輝度成分及び色差成分により、前記第２データが生成される段階を更に含む。
【００３２】
前記第２低輝度および第２高輝度の位置を特定する段階と、前記第２低輝度および第２高輝度が所定のグレー・スケール範囲だけ離間して位置する際に変換されない輝度成分及び色差成分により、前記第２データが生成される段階を更に含む。
【００３３】
本発明の液晶表示装置の駆動装置は、外部から入力される第１データを輝度成分及び色差成分に分離するための輝度／色の分離部と、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比が大きくなるように変換された輝度成分を生成するための変換部と、前記変換された輝度成分及び色差成分を利用して第２データを生成するための輝度／色のミキシング部と、を具備する。
【００３４】
外部から前記第１データに同期するように入力される同期信号を前記第２データに同期するように変換するための制御部を更に具備する。
【００３５】
前記変換部は、前記輝度成分をフレーム単位のグレー・スケールに配置してヒストグラムを生成すると共に、前記ヒストグラムから前記ヒストグラム内で一番多く存在するグレー・スケール値として与えられる制御値を抽出するための輝度分析部と、前記制御値が属する区間に対応して前記ヒストグラム上でのデータの存在数または存在確率に基づいて前記ヒストグラムを複数の流動区間に分けるための流動区間の選択部と、前記複数の流動区間のそれぞれにおいて相互に異なる傾きを有する直線を利用して輝度成分を線形変換することで前記変換された輝度成分を生成するためのデータ処理部と、を具備する。
【００３６】
前記制御値のグレー・スケールに対応するように、バックライトの輝度を制御するためのインバータ制御部を更に具備する。
【００３７】
前記変換された輝度成分が生成されるまで、前記第２データを生成するために前記色差成分の出力を遅延させるための遅延部を更に具備する。
【００３８】
前記輝度分析部は、前記輝度成分をフレーム単位のグレー・スケールに配置してヒストグラムを生成するためのヒストグラム算出部と、前記ヒストグラムから前記制御値を抽出するための制御値の抽出部と、前記ヒストグラムを複数の固定区間に分けて、前記制御値が属する固定区間を特定するための輝度の選択部と、を具備する。
【００３９】
前記輝度選択部は、前記ヒストグラムをそれぞれが同一の幅の固定区間に分割することができるように第１固定区間、第２固定区間、第３固定区間および第４固定区間に分けて、分けられた四つの固定区間の中から前記制御値の属する区間を特定する。
【００４０】
前記輝度分析部は、前記ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数が所定のデータ数として与えられる第１基準を超す一番目のグレー・スケールを第１低輝度として抽出するための第１低輝度の抽出部と、前記ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数が前記第１基準を超す一番目のグレー・スケールを第１高輝度として抽出する第１高輝度の抽出部と、前記ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数が所定のデータ数として与えられる第２基準を超す一番目のグレー・スケールを第２低輝度として抽出する第２低輝度の抽出部と、前記ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数が前記第２基準を超す一番目のグレー・スケールを第２高輝度として抽出する第２高輝度の抽出部と、を更に具備して、前記輝度選択部は、前記制御値の属する区間に対応して前記第１低輝度、第１高輝度、第２低輝度及び第２高輝度の中の少なくとも二つの輝度を前記流動区間の選択部に供給する。
【００４１】
前記第１基準は、ヒストグラムのデータ総数の５％乃至１０％の間で選択される。
【００４２】
前記第２基準は、ヒストグラムのデータ総数の１％乃至４．９％の間で選択される。
【００４３】
前記第１区間から第４区間に行くほど、高いグレー・スケール値を含む。
【００４４】
前記輝度選択部は、前記制御値が前記第１区間に含まれる際に前記第１高輝度及び第２高輝度を抽出して、前記流動区間の選択部は、前記抽出された第１高輝度及び第２高輝度をそれぞれ区間を特定する端点とすることで前記ヒストグラムの流動区間を設定する。
【００４５】
前記輝度選択部は、前記制御値が前記第２区間または第３区間に含まれる際に前記第２低輝度及び第２高輝度または前記第１低輝度及び第１高輝度を抽出して、前記流動区間の選択部は、抽出された前記第２低輝度及び第２高輝度または前記第１低輝度及び第１高輝度をそれぞれ区間を特定する端点とすることで前記ヒストグラムの流動区間を設定する。
【００４６】
前記輝度選択部は、前記制御値が前記第４区間に含まれる際に前記第１低輝度及び第２低輝度を抽出して、前記流動区間の選択部は、前記抽出された第１低輝度及び第２低輝度をそれぞれ区間を特定する端点とすることで前記ヒストグラムの区間を設定する。
【００４７】
前記データ処理部は、前記ヒストグラムの区間が再設定された後、確率的に多くのデータを含む区間と比較して確率的に少ないデータを含む区間における傾きが小さくなる直線を利用して前記変換された輝度成分を生成する。
【００４８】
前記制御値が属する区間で、輝度成分がグレー・スケールの全範囲にわたって変換されるように予め用意された折れ線を構成する複数の直線のなかで一番大きな傾きを有する直線を利用して輝度成分を線形変換することで前記変換された輝度成分を生成する。
【００４９】
前記輝度選択部は、前記第１低輝度および第１高輝度が所定のグレー・スケール範囲だけ離間して位置する際に制御信号を前記データ処理部に供給して、前記データ処理部は変換されない輝度成分及び色差成分を利用して前記第２データを生成する。
【００５０】
前記輝度選択部は、前記第２低輝度および第２高輝度が所定のグレー・スケール範囲だけ離間して位置する際に制御信号を前記データ処理部に供給して、前記データ処理部は変換されない輝度成分及び色差成分を利用して前記第２データを生成する。
【発明の効果】
【００５１】
上述したように、本発明に係る液晶表示装置の駆動方法及び駆動装置によると、ヒストグラムで最頻値の属する区間を抽出して、抽出された最頻値の属する区間に対応してヒストグラムを複数の区間に分割する。そして、分割された区間毎に特定の傾きを有する直線を利用して輝度成分を線形変換することでフレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくすることができて、これにより、鮮やか感のある映像を表示することができる。ここで、確率的に多くの画素が含まれる区間では大きな傾きを有する直線を利用して輝度成分を線形変換して、確率的に少ない画素が含まれる区間では小さい傾きを有する直線を利用して輝度成分を線形変換する。更に、本発明では制御値に対応してバックライトの輝度を制御することで明暗比が強調された鮮やか感のある映像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、図２乃至図１５ｂを参照して本発明の好ましい実施例に対して説明する。
【実施例】
【００５３】
図２は、本発明の実施例に係る液晶表示装置の駆動装置を示すブロック図である。
【００５４】
図２を参照すると、本発明の実施例に係る液晶表示装置の駆動装置はｍ×ｎ個の液晶セルＣｌｃがマトリックス・タイプに配列されてｍ個のデータラインＤ１乃至Ｄｍとｎ個のゲートラインＧ１乃至Ｇｎが交差し、その交差部にＴＦＴが形成された液晶パネル２２と、液晶パネル２２のデータラインＤ１乃至Ｄｍにデータ信号を供給するためのデータ・ドライバ２４と、ゲートラインＧ１乃至Ｇｎにスキャン信号を供給するためのゲート・ドライバ２６と、データ・ドライバ２４にガンマ電圧を供給するためのガンマ電圧供給部２８と、画質改善部４２から供給される第２同期信号を利用してデータ・ドライバ２４とゲート・ドライバ２６を制御するためのタイミング・コントローラ３０と、電源供給部３２から供給される電圧を利用して液晶パネル２２に供給される電圧を発生するためのＤＣ／ＤＣ変換部３４と、バックライト３８を駆動するためのインバータ３６と、入力データに係る明暗比を多くの入力データに係る輝度成分が属するグレー・スケール範囲にわたって選択的に大きくすると共に入力データに対応する明るさの制御信号Ｄｉｍｍｉｎｇをインバータ３６に供給するための画質改善部４２と、を具備する。
【００５５】
システム４０は、第１垂直／水平同期信号Ｖｓｙｎｃ１、Ｈｓｙｎｃ１、第１クロック信号ＤＣＬＫ１、第１データ・イネーブル信号ＤＥ１及び第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉを画質改善部４２に供給する。
【００５６】
液晶パネル２２は、データラインＤ１乃至Ｄｍ及びゲートラインＧ１乃至Ｇｎの交差部にマトリックス形態で配置される多数の液晶セルＣｌｃを具備する。液晶セルＣｌｃにそれぞれ形成されたＴＦＴは、ゲートラインＧから供給されるスキャン信号に応答してデータラインＤ１乃至Ｄｍから供給されるデータ信号を液晶セルＣｌｃに供給する。また、液晶セルＣｌｃのそれぞれにはストレージ・キャパシターＣｓｔが形成される。ストレージ・キャパシターＣｓｔは液晶セルＣｌｃの画素電極と前段のゲートラインとの間に形成されるか、液晶セルＣｌｃの画素電極と共通電極ラインとの間に形成されて液晶セルＣｌｃの電圧を一定に維持させる。
【００５７】
ガンマ電圧供給部２８は、複数のガンマ電圧をデータ・ドライバ２４に供給する。
【００５８】
データ・ドライバ２４は、タイミング・コントローラ３０からの制御信号ＣＳに応答してデジタル・ビデオ・データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏをグレー・スケール値に対応するアナログ・ガンマ電圧（データ信号）に変換して、このアナログ・ガンマ電圧をデータラインＤ１乃至Ｄｍに供給する。
【００５９】
ゲート・ドライバ２６は、タイミング・コントローラ３０からの制御信号ＣＳに応答してスキャンパルスをゲートラインＧ１乃至Ｇｎに順次供給してデータ信号が供給される液晶パネル２２の水平ラインを選択する。
【００６０】
タイミング・コントローラ３０は、画質改善部４２から入力される第２垂直／水平同期信号Ｖｓｙｎｃ２、Ｈｓｙｎｃ２及び第２クロック信号ＤＣＬＫ２を利用してゲート・ドライバ２６及びデータ・ドライバ２４を制御するための制御信号ＣＳを生成する。ここで、ゲート・ドライバ２６を制御するための制御信号ＣＳにはゲート・スタート・パルス（ＧＳＰ）、ゲート・シフト・クロック（ＧＳＣ）、ゲート出力信号（ＧＯＥ）が含まれる。そして、データ・ドライバ２４を制御するための制御信号ＣＳにはソース・スタート・パルス（ＳＳＰ）、ソース・シフト・クロック（ＳＳＣ）、ソース出力信号（ＳＯＥ）及び極性信号（ＰＯＬ）が含まれる。そして、タイミング・コントローラ３０は、画質改善部４２から供給される第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏを再整列してデータ・ドライバ２４に供給する。
【００６１】
ＤＣ／ＤＣ変換部３４は、電源供給部３２から入力される３．３Ｖの電圧を昇圧または減圧して液晶パネル２２に供給される電圧を発生する。このようなＤＣ／ＤＣ変換部３４は、ガンマ基準電圧、ゲート・ハイ電圧ＶＧＨ、ゲート・ロー電圧ＶＧＬ及び共通電圧Ｖｃｏｍを生成する。
【００６２】
インバータ３６は、画質改善部４２から供給される明るさの制御信号Ｄｉｍｍｉｎｇに対応する駆動電圧（駆動電流）をバックライト３８に供給する。換言すれば、インバータ３６からバックライト３８に供給される駆動電圧（駆動電流）は、画質改善部４２から供給される明るさの制御信号Ｄｉｍｍｉｎｇにより決定される。バックライト３８は、インバータ３６から供給される駆動電圧（駆動電流）に対応する明るさの光を液晶パネル２２に供給する。
【００６３】
画質改善部４２は、システム４０から入力される第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉを利用して輝度成分を抽出して、抽出された輝度成分に対応して第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉのグレー・スケール値を変換した第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏを生成する。そして、画質改善部４２は、輝度成分に対応する明るさの制御信号Ｄｉｍｍｉｎｇを生成してインバータ３６に供給する。また、画質改善部４２は、システム４０からの第１垂直／水平同期信号Ｖｓｙｎｃ１、Ｈｓｙｎｃ１、第１クロック信号ＤＣＬＫ１、第１データ・イネーブル信号ＤＥ１を利用して、第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏに同期する第２垂直／水平同期信号Ｖｓｙｎｃ２、Ｈｓｙｎｃ２、第２クロック信号ＤＣＬＫ２、第２データ・イネーブル信号ＤＥ２を生成する。
【００６４】
このために、画質改善部４２は、図３のように第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉを輝度成分Ｙ及び色差成分Ｕ、Ｖに分離するための輝度／色分離部５０と、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくするように輝度成分Ｙを変換して輝度成分ＹＭを生成するための変換部６２と、変換された輝度成分ＹＭ及び色差成分Ｕ、Ｖを利用して第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏを生成するための輝度／色ミキシング部５４と、を具備する。
【００６５】
輝度／色分離部５０は、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それぞれは、式−１乃至３により得られる。
【００６６】
Ｙ＝０．２２９×Ｒｉ＋０．５８７×Ｇｉ＋０．１１４×Ｂｉ    式−１
Ｕ＝０．４９３×（Ｂｉ−Ｙ）                                式−２
Ｖ＝０．８８７×（Ｒｉ−Ｙ）                                式−３
【００６７】
変換部６２は、輝度成分Ｙを分析して、分析された輝度成分Ｙを利用して、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくするように変換された輝度成分ＹＭを生成する。このために、変換部６２は、輝度分析部５６、区間選択部５８及びデータ処理部６０を具備する。
【００６８】
輝度分析部５６は、輝度成分Ｙをフレーム単位にグレー・スケールに区分してヒストグラムを生成して、生成されたヒストグラムから各種の情報を抽出する。このために、輝度分析部５６は、図４のようにヒストグラム算出部６６、制御値抽出部６８、第１低輝度選択部７０、第１高輝度選択部７２、第２低輝度選択部７４、第２高輝度選択部７６、インバータ制御部７８及び輝度選択部８０を具備する。
【００６９】
ヒストグラム算出部６６は、フレーム単位に輝度成分Ｙをグレー・スケールに対応するように配置して図５のようなヒストグラムを得る。ここで、ヒストグラムの形態は第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉの輝度成分Ｙに対応して多様に設定される。実験的に大部分のヒストグラムは特定の部分が高く配置される山型の形態をとる。
【００７０】
制御値抽出部６８は、ヒストグラムから制御値を抽出する。ここで、制御値は最頻値（ヒストグラムで一番多く存在するグレー・スケール）が抽出される。実際に、制御値抽出部６８は、図５のようなヒストグラムから最頻値として１５０を抽出する。
【００７１】
第１低輝度選択部７０は、ヒストグラムから第１低輝度Ｙ２１を抽出する。ここで、第１低輝度Ｙ２１として、ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数がヒストグラムのデータ総数の５％乃至１０％の間の値として与えられる第１基準を越す一番目のグレー・スケールが選択される。図５では、第１低輝度Ｙ２１として、ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数がヒストグラムのデータ総数の５％を越すグレー・スケールが選択された。（９２グレー・スケールが選択）
【００７２】
第１高輝度選択部７２は、ヒストグラムから第１高輝度Ｙ２２を抽出する。ここで、第１高輝度Ｙ２２として、ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数がヒストグラムのデータ総数の５％乃至１０％の間の値として与えられる第１基準を越す一番目のグレー・スケールが選択される。図５では、第１高輝度Ｙ２２として、ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数がヒストグラムのデータ総数の５％を越すグレー・スケールが選択された。（２２１グレー・スケールが選択）
【００７３】
第２低輝度選択部７４は、ヒストグラムから第２低輝度Ｙ１１を抽出する。ここで、第２低輝度Ｙ１１として、ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数がヒストグラムのデータ総数の１％乃至４．９％の間の値として与えられる第２基準を越す一番目のグレー・スケールが選択される。図５では、第２低輝度Ｙ１１として、ヒストグラムの最も低いグレー・スケールから高い側へのデータの累計数がヒストグラムのデータ総数の３％を越すグレー・スケールが選択された。（１５グレー・スケールが選択）
【００７４】
第２高輝度選択部７６は、ヒストグラムから第２高輝度Ｙ１２を抽出する。ここで、第２高輝度Ｙ１２として、ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数がヒストグラムのデータ総数の１％乃至４．９％の間の値として与えられる第２基準を越す一番目のグレー・スケールが選択される。図５では、第２高輝度Ｙ１２として、ヒストグラムの最も高いグレー・スケールから低い側へのデータの累計数がヒストグラムのデータ総数の３％を越すグレー・スケールが選択された。（２４０グレー・スケールが選択）
【００７５】
このような第１低輝度選択部７０、第１高輝度選択部７２、第２低輝度選択部７４及び第２高輝度選択部７６で出力される第１低輝度Ｙ２１、第２低輝度Ｙ１１、第１高輝度Ｙ２２及び第２高輝度Ｙ１２のグレー・スケール値は、ヒストグラムに対応して特定の値に決定される。
【００７６】
インバータ制御部７８は、制御値抽出部６８から供給される最頻値に対応して明るさ制御信号Ｄｉｍｍｉｎｇを生成して、生成された明るさ制御信号Ｄｉｍｍｉｎｇをインバータ３６に供給する。この際に、インバータ制御部７８は、最頻値に比例する輝度の光が液晶パネル２２から供給されることができるように明るさ制御信号Ｄｉｍｍｉｎｇを生成する。
【００７７】
輝度選択部８０は、供給される制御値に対応して、第１低輝度選択部７０、第１高輝度選択部７２、第２低輝度選択部７４及び第２高輝度選択部７６から出力される第１低輝度Ｙ２１、第２低輝度Ｙ１１、第１高輝度Ｙ２２及び第２高輝度Ｙ１２のグレー・スケール値の中から二つのグレー・スケール値を選択的に出力する。ここで、輝度選択部８０は、図５のようにヒストグラムを多数の固定された区間（例えば、０〜６３、６４〜１２７、１２８〜１９１、１９２〜２５５）に分けて、分けられた区間のなかで制御値の属する区間に対応して出力されるグレー・スケール値を決定する。輝度選択部８０から出力される二つのグレー・スケール値が選択される過程は、区間選択部５８を説明する際に詳細に説明する。
【００７８】
区間選択部５８は、輝度選択部８０から供給される二つのグレー・スケール値と制御値に対応してヒストグラムを四つの区間に分ける。このために、区間選択部５８は図６のように第１区間選択部８２、第２区間選択部８４、第３区間選択部８６及び第４区間選択部８８に分けられる。
【００７９】
区間選択部５８及び輝度選択部８０の動作過程を図７乃至図１０を参照して詳細に説明する。先に、ヒストグラムが図７のような形態に設定されていると、輝度選択部８０はすでに設定されている固定区間（例えば、０〜６３、６４〜１２７、１２８〜１９１、１９２〜２５５）の中から制御値の属する区間をチェックする。ここで、図７では、制御値は第１区間に属しているために、輝度選択部８０は第１高輝度Ｙ２２及び第２高輝度Ｙ１２を出力する。（即ち、輝度選択部８０は制御値の属する区間に従って出力される輝度値を選択する。）
【００８０】
輝度選択部８０から出力された第１高輝度Ｙ２２及び第２高輝度Ｙ１２に係る信号は、第２区間選択部８４乃至第４区間選択部８８に供給される。そして、輝度選択部８０から出力された制御値は第１区間選択部８２、第２区間選択部８４、第３区間選択部８６及び第４区間選択部８８に供給される。
【００８１】
（第１区間に属する）制御値の供給を受ける第１区間選択部８２は、第１区間として０乃至６３のグレー・スケール範囲を選択する。制御値と第１高輝度Ｙ２２の供給を受ける第２区間選択部８４は、６４乃至Ｙ２２−１のグレー・スケール範囲を第２区間として選択する。制御値、第１高輝度Ｙ２２及び第２高輝度Ｙ１２の供給を受ける第３区間選択部８６は、Ｙ２２乃至Ｙ１２−１のグレー・スケール範囲を第３区間として選択する。制御値と第２高輝度Ｙ１２の供給を受ける第４区間選択部８８は、Ｙ１２乃至２５５のグレー・スケール範囲を第４区間として選択する。即ち、制御値が固定された第１区間に属する場合、区間選択部５８は、図７のように“０〜６３”、“６４〜Ｙ２２−１”、“Ｙ２２〜Ｙ１２−１”、“Ｙ１２〜２５５”の四つの区間にヒストグラムを区分する。
【００８２】
即ち、本発明では固定された区間を利用して制御値の属する区間を特定して、制御値の属する区間に対応してヒストグラムを複数の区間に再分割することで、制御値の属する領域に対応してヒストグラムを適応的に分割することができる。
【００８３】
区間選択部５８で分割された区間に係る情報は、データ処理部６０に供給される。そして、データ処理部６０は、輝度選択部８０から制御値の供給を受ける。分割された区間情報及び制御値の供給を受けるデータ処理部６０は、予め格納された傾き情報を利用して、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくするように変換された輝度成分ＹＭを生成する。実際に、データ処理部６０は、制御値が固定された第１区間に属する場合、輝度成分がグレー・スケールの全範囲にわたって変換されるように予め用意された図１１のような折れ線を利用して、輝度成分Ｙを線形変換することで輝度成分ＹＭを生成する。
【００８４】
これを詳細に説明すると、区間選択部５８から分割された区間情報の供給を受けるデータ処理部６０は、供給された区間情報に対応するようにヒストグラムのグレー・スケールを分割する。即ち、データ処理部６０は、図１１のように“０〜６３”、“６４〜Ｙ２２−１”、“Ｙ２２〜Ｙ１２−１”、“Ｙ１２〜２５５”の四つの区間にヒストグラムを区分する。以後、データ処理部６０は確率的に多くのデータを含む区間では大きな傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換して、確率的に少ないデータを含む区間では小さい傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換する。即ち、データ処理部６０は、第１区間では大きな傾きの直線を利用してグレー・スケール値を線形変換して、第２区間では第１区間より小さい傾きの直線を利用してグレー・スケール値を線形変換する。そして、第３区間及び第４区間では第２区間より小さい傾きの直線を利用してグレー・スケール値を線形変換する。換言すれば、データ処理部６０は、第１区間＞第２区間＞第３区間＝第４区間の順にその傾きが設定された複数の直線から構成される折れ線を利用して輝度成分Ｙを線形変換して輝度成分ＹＭを生成する。
【００８５】
即ち、本発明では図７のようにデータが多く存在する区間であるほど大きな傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換することで当該区間に含まれるグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくすることができる。換言すれば、制御値が第１区間に属する場合、実験的にヒストグラムに含まれる輝度成分は第１区間＞第２区間＞第３区間＝第４区間の順にそのデータ数が決定される。従って、本発明では多くのデータが存在する区間で大きな傾きの直線を利用してグレー・スケール値の範囲を拡大することで（例えば、０〜６３に設定された第１区間のグレー・スケールを大きな傾きの直線を利用して線形変換すると、そのグレー・スケールは０〜８０に拡大される）、当該区間に含まれるグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくして、これに従って鮮やか感のある映像を表示することができる。
【００８６】
一方、ヒストグラムが図８ａ及び図８ｂのような形態に設定されていると、輝度選択部８０は、すでに設定されている固定区間（例えば、０〜６３、６４〜１２７、１２８〜１９１、１９２〜２５５）の中から制御値の属する区間をチェックする。ここで、図８ａ及び図８ｂでは制御値が第２区間に属しているために、輝度選択部８０は、第１輝度対（第１低輝度Ｙ２１、第１高輝度Ｙ２２）または第２輝度対（第２低輝度Ｙ１１、第２高輝度Ｙ１２）の中のいずれか一つを出力する。（即ち、輝度選択部８０は制御値の属する区間に従って輝度値を選択する）
【００８７】
輝度選択部８０から出力された第１輝度対または第２輝度対に係る信号は、第１乃至第４区間選択部８２乃至８８に供給される。（ここで、第１区間選択部８２、第２区間選択部８４、第３区間選択部８６及び第４区間選択部８８のそれぞれに制御値抽出部６８から出力された制御値が供給される。）
【００８８】
制御値と第２低輝度Ｙ１１または第１低輝度Ｙ２１の供給を受ける第１区間選択部８２は、０乃至Ｙ１１−１または０乃至Ｙ２１−１のグレー・スケール範囲を第１区間として選択する。制御値と第２低輝度Ｙ１１または第１低輝度Ｙ２１の供給を受ける第２区間選択部８４は、Ｙ１１乃至１２７またはＹ２１乃至１２７のグレー・スケール範囲を第２区間として選択する。制御値と第２高輝度Ｙ１２または第１高輝度Ｙ２２の供給を受ける第３区間選択部８６は、１２８乃至Ｙ１２−１または１２８乃至Ｙ２２−１のグレー・スケール範囲を第３区間として選択する。制御値と第２高輝度Ｙ１２または第１高輝度Ｙ２２の供給を受ける第４区間選択部８８は、Ｙ１２乃至２５５またはＹ２２乃至２５５のグレー・スケール範囲を第４区間として選択する。即ち、制御値が固定された第２区間に属する場合、区間選択部５８は、図８ａのように“０〜Ｙ１１−１”、“Ｙ１１〜１２７”、“１２８〜Ｙ１２−１”、“Ｙ１２〜２５５”の四つの区間または図８ｂのように“０〜Ｙ２１−１”、“Ｙ２１〜１２７”、“１２８〜Ｙ２２−１”、“Ｙ２２〜２５５”の四つの区間にヒストグラムを区分する。
【００８９】
即ち、本発明では固定された区間を利用して制御値の属する区間を特定して、制御値の属する区間に対応してヒストグラムを複数の区間に再分割することで、制御値の属する領域に対応してヒストグラムを適応的に分割することができる。
【００９０】
区間選択部５８で分割された区間に係る情報は、データ処理部６０に供給される。そして、データ処理部６０は、輝度選択部８０から制御値の供給を受ける。分割された区間情報及び制御値の供給を受けるデータ処理部６０は、予め格納された傾き情報を利用して、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくするように変換された輝度成分ＹＭを生成する。実際に、データ処理部６０は、制御値が固定された第２区間に属する場合、輝度成分がグレー・スケールの全範囲にわたって変換されるように予め用意された図１２ａ及び図１２ｂのような折れ線を利用して輝度成分Ｙを線形変換することで輝度成分ＹＭを生成する。
【００９１】
これを詳細に説明すると、区間選択部５８から分割された区間情報の供給を受けるデータ処理部６０は、供給された区間情報に対応するようにヒストグラムのグレー・スケールを分割する。即ち、データ処理部６０は、図１２ａ及び図１２ｂのように四つの区間にヒストグラムを区分する。以後、データ処理部６０は確率的に多くのデータを含む区間では大きな傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換して、確率的に少ないデータを含む区間では小さい傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換する。
【００９２】
即ち、データ処理部６０は、制御値の属する第２区間で大きな傾きの直線を利用してグレー・スケール値を線形変換して、第３区間では第２区間より小さい傾きの直線を利用してグレー・スケール値を線形変換する。そして、第１区間及び第４区間では第３区間より小さい傾きを有する直線を利用してグレー・スケール値を線形変換する。換言すれば、データ処理部６０は、第２区間＞第３区間＞第１区間＝第４区間の順にその傾きが設定された複数の直線から構成される折れ線を利用して輝度成分Ｙを線形変換して輝度成分ＹＭを生成する。
【００９３】
即ち、本発明では図８ａ及び８ｂのように確率的にデータが多く存在する区間であるほど大きな傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換することで当該区間に含まれるグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくすることができる。このように明暗比が選択的に強調されると、液晶パネル２２で鮮やか感のある映像を表示することができる。
【００９４】
一方、ヒストグラムが図９ａ及び図９ｂのような形態に設定されていると、輝度選択部８０は、すでに設定されている固定区間（例えば、０〜６３、６４〜１２７、１２８〜１９１、１９２〜２５５）の中から制御値の属する区間をチェックする。ここで、図９ａ及び図９ｂでは制御値が第３区間に属しているために、輝度選択部８０は、第１輝度対（第１低輝度Ｙ２１、第１高輝度Ｙ２２）または第２輝度対（第２低輝度Ｙ１１、第２高輝度Ｙ１２）の中のいずれか一つを出力する。（即ち、輝度選択部８０は制御値の属する区間に従って輝度値を選択する。）
【００９５】
輝度選択部８０から出力された第１輝度対または第２輝度対に係る信号は、第１乃至第４区間選択部８２乃至８８に供給される。（ここで、第１区間選択部８２、第２区間選択部８４、第３区間選択部８６及び第４区間選択部８８のそれぞれに制御値抽出部６８から出力された制御値が供給される。）
【００９６】
制御値と第２低輝度Ｙ１１または第１低輝度Ｙ２１の供給を受ける第１区間選択部８２は、０乃至Ｙ１１−１または０乃至Ｙ２１−１のグレー・スケール範囲を第１区間として選択する。制御値と第２低輝度Ｙ１１または第１低輝度Ｙ２１の供給を受ける第２区間選択部８４は、Ｙ１１乃至１２７またはＹ２１乃至１２７のグレー・スケール範囲を第２区間として選択する。制御値と第２高輝度Ｙ１２または第１高輝度Ｙ２２の供給を受ける第３区間選択部８６は、１２８乃至Ｙ１２−１または１２８乃至Ｙ２２−１のグレー・スケール範囲を第３区間として選択する。制御値と第２高輝度Ｙ１２または第１高輝度Ｙ２２の供給を受ける第４区間選択部８８は、Ｙ１２乃至２５５またはＹ２２乃至２５５のグレー・スケール範囲を第４区間として選択する。即ち、制御値が固定された第３区間に属する場合、区間選択部５８は、図９ａのように“０〜Ｙ１１−１”、“Ｙ１１〜１２７”、“１２８〜Ｙ１２−１”、“Ｙ１２〜２５５”の四つの区間または図９ｂのように“０〜Ｙ２１−１”、“Ｙ２１〜１２７”、“１２８〜Ｙ２２−１”、“Ｙ２２〜２５５”の四つの区間にヒストグラムを区分する。
【００９７】
即ち、本発明では固定された区間を利用して制御値の属する区間を特定して、制御値の属する区間に対応してヒストグラムを複数の区間に再分割することで、制御値の属する領域に対応してヒストグラムを適応的に分割することができる。
【００９８】
区間選択部５８で分割された区間に係る情報は、データ処理部６０に供給される。そして、データ処理部６０は、輝度選択部８０から制御値の供給を受ける。分割された区間情報及び制御値の供給を受けるデータ処理部６０は、予め格納された傾き情報を利用して、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくするように変換された輝度成分ＹＭを生成する。実際に、データ処理部６０は、制御値が固定された第３区間に属する場合、輝度成分がグレー・スケールの全範囲にわたって変換されるように予め用意された図１３ａ及び図１３ｂのような折れ線を利用して輝度成分Ｙを線形変換することで輝度成分ＹＭを生成する。
【００９９】
これを詳細に説明すると、区間選択部５８から分割された区間情報の供給を受けるデータ処理部６０は、供給された区間情報に対応するようにヒストグラムのグレー・スケールを分割する。即ち、データ処理部６０は、図１３ａ及び図１３ｂのように四つの区間にヒストグラムを区分する。以後、データ処理部６０は確率的に多くのデータを含む区間では大きな傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換して、確率的に少ないデータを含む区間では小さい傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換する。
【０１００】
即ち、データ処理部６０は、制御値の属する第３区間で大きな傾きの直線を利用してグレー・スケール値を線形変換して、第２区間では第３区間より小さい傾きの直線を利用してグレー・スケール値を線形変換する。そして、第１区間及び第４区間では第２区間より小さい傾きを有する直線を利用してグレー・スケール値を線形変換する。換言すれば、データ処理部６０は、第３区間＞第２区間＞第１区間＝第４区間の順にその傾きが設定された複数の直線から構成される折れ線を利用して輝度成分Ｙを線形変換して輝度成分ＹＭを生成する。
【０１０１】
即ち、本発明では図９ａ及び９ｂのように確率的にデータが多く存在する区間であるほど大きな傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換することで当該区間に含まれるグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくすることができる。このように明暗比が選択的に強調されると、液晶パネル２２で鮮やか感のある映像を表示することができる。
【０１０２】
一方、ヒストグラムが図１０のような形態に設定されていると、輝度選択部８０はすでに設定されている固定区間（例えば、０〜６３、６４〜１２７、１２８〜１９１、１９２〜２５５）の中から制御値の属する区間をチェックする。ここで、図１０では制御値が第４区間に属しているために、輝度選択部８０は第１低輝度Ｙ２１及び第２低輝度Ｙ１１を出力する。
【０１０３】
輝度選択部８０から出力された第１低輝度Ｙ２１及び第２低輝度Ｙ１１は、第１区間選択部８２乃至第３区間選択部８６に供給される。（ここで、第１区間選択部８２、第２区間選択部８４、第３区間選択部８６及び第４区間選択部８８のそれぞれに制御値抽出部６８から出力された制御値が供給される。）
【０１０４】
制御値と第２低輝度Ｙ１１の供給を受ける第１区間選択部８２は、０乃至Ｙ１１−１のグレー・スケール範囲を第１区間として選択する。制御値と第２低輝度Ｙ１１及び第１低輝度Ｙ２１の供給を受ける第２区間選択部８４は、Ｙ１１乃至Ｙ２１−１のグレー・スケール範囲を第２区間として選択する。制御値と第１低輝度Ｙ２１の供給を受ける第３区間選択部８６は、Ｙ２１乃至１９１のグレー・スケール範囲を第３区間として選択する。制御値の供給を受ける第４区間選択部８８は、１９２乃至２５５のグレー・スケール範囲を第４区間として選択する。即ち、制御値が固定された第４区間に属する場合、区間選択部５８は、図１０のように“０〜Ｙ１１−１”、“Ｙ１１〜Ｙ２１−１”、“Ｙ２１〜１９１”、“１９２〜２５５”の四つの区間にヒストグラムを区分する。
【０１０５】
即ち、本発明では固定された区間を利用して制御値の属する区間を特定して、制御値の属する区間に対応してヒストグラムを複数の区間に再分割することで、制御値の属する領域に対応してヒストグラムを適応的に分割することができる。
【０１０６】
区間選択部５８で分割された区間に係る情報は、データ処理部６０に供給される。そして、データ処理部６０は、輝度選択部８０から制御値の供給を受ける。分割された区間情報及び制御値の供給を受けるデータ処理部６０は、予め格納された傾き情報を利用して、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくするように変換された輝度成分ＹＭを生成する。実際に、データ処理部６０は、制御値が固定された第４区間に属する場合、輝度成分がグレー・スケールの全範囲にわたって変換されるように予め用意された図１４のような折れ線を利用して輝度成分Ｙを線形変換することで輝度成分ＹＭを生成する。
【０１０７】
これを詳細に説明すると、区間選択部５８から分割された区間情報の供給を受けるデータ処理部６０は、供給された区間情報に対応するようにヒストグラムのグレー・スケールを分割する。即ち、データ処理部６０は、図１４のように四つの区間にヒストグラムを区分する。以後、データ処理部６０は確率的に多くのデータを含む区間では大きな傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換して、確率的に少ないデータを含む区間では小さい傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換する。
【０１０８】
即ち、データ処理部６０は、制御値の属する第４区間で大きな傾きの直線を利用してグレー・スケール値を線形変換して、第３区間では第４区間より小さい傾きの直線を利用してグレー・スケール値を線形変換する。そして、第１区間及び第２区間では第３区間より小さい傾きを有する直線を利用してグレー・スケール値を線形変換する。換言すれば、データ処理部６０は、第４区間＞第３区間＞第１区間＝第２区間の順にその傾きが設定された複数の直線から構成される折れ線を利用して輝度成分Ｙを線形変換して輝度成分ＹＭを生成する。
【０１０９】
即ち、本発明では図１０のように確率的にデータが多く存在する区間であるほど大きな傾きの直線を利用して輝度成分Ｙを線形変換することで当該区間に含まれるグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくすることができる。このように明暗比が選択的に強調されると、液晶パネル２２で鮮やか感のある映像を表示することができる。
【０１１０】
一方、本発明ではフル・ブラックまたはフル・ホワイトの画像が表示される際に、データを変換せずにそのまま出力する。実際に、フル・ブラックまたはフル・ホワイトのデータを明暗比が大きくなるように輝度成分を変換すると、液晶パネル２２でフル・ブラック及びフル・ホワイト画像を正確に表示することができる。（例えば、灰色が表示されることができる。）このようなフル・ブラックまたはフル・ホワイトの画像は、輝度選択部８０でチェックされる。
【０１１１】
これを詳細に説明すると、フル・ブラックまたはフル・ホワイトの画像が表示される際に、ヒストグラム算出部６６で算出されるヒストグラムは大略図１５ａ及び図１５ｂのように設定される。即ち、フル・ブラックまたはフル・ホワイトの画像が表示される際に大部分の輝度成分はヒストグラムの左側または右側に傾いて現れる。従って、第１輝度対（第１低輝度Ｙ２１、第１高輝度Ｙ２２）または第２輝度対（第２低輝度Ｙ１１、第２高輝度Ｙ１２）は所定のグレー・スケール範囲だけ離間して位置する。
【０１１２】
換言すれば、第１輝度対（第１低輝度Ｙ２１、第１高輝度Ｙ２２）は所定のグレー・スケール範囲を間に置いて隣接して配置される。そして、第２輝度対（第２低輝度Ｙ１１、第２高輝度Ｙ１２）も所定のグレー・スケール範囲を間に置いて隣接して配置される。輝度選択部８０は、供給される第１輝度対が所定のグレー・スケール範囲を間に置いて隣接するか、あるいは第２輝度対が所定のグレー・スケール範囲を間に置いて隣接する際に、現在表示される画像をフル・ブラックまたはフル・ホワイトの種類の画像と判断して制御信号をデータ処理部６０に供給する。輝度選択部８０から制御信号の供給を受けるデータ処理部６０は、供給される輝度成分Ｙを変換せずに輝度／色ミキシング部５４に供給する。
【０１１３】
遅延部５２は、データ処理部６０から変換された輝度成分ＹＭまたは輝度成分Ｙが出力されるまで、色差成分Ｕ、Ｖの出力を遅延させる。そして、遅延部５２は、変換された輝度成分ＹＭまたは輝度成分Ｙと同期するように、遅延色差成分ＵＤ、ＶＤを輝度／色ミキシング部５４に供給する。
【０１１４】
輝度／色ミキシング部５４は、変換された輝度成分ＹＭ（または輝度成分Ｙ）及び遅延された色差成分ＵＤ、ＶＤを利用して第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏを生成する。ここで、第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏは式４乃至６により得られる。
【０１１５】
Ｒ＝Ｙ＋０．０００×Ｕ＋１．１４０×Ｖ    式−４
Ｇ＝Ｙ−０．３９６×Ｕ−０．５８１×Ｖ    式−５
Ｂ＝Ｙ＋２．０２９×Ｕ＋０．０００×Ｖ    式−６
【０１１６】
ここで、変換された輝度成分ＹＭにより生成される第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏは、第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉに比べて明暗比が選択的に強調されて、これによって、鮮やか感のある映像が表示される。一方、輝度成分Ｙにより生成される第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏは第１データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉと同一の明暗比を有する。（フル・ブラックまたはフル・ホワイトの種類の画像）
【０１１７】
制御部６４は、システム４０から入力される第１垂直／水平同期信号Ｖｓｙｎｃ１、Ｈｓｙｎｃｌ、第１クロック信号ＤＣＬＫ１、第１データ・イネーブル信号ＤＥ１を入力する。そして、制御部６４は、第２データＲｏ、Ｇｏ、Ｂｏに同期するように、第２垂直／水平同期信号Ｖｓｙｎｃ２、Ｈｓｙｎｃ２、第２クロック信号ＤＣＬＫ２、第２データ・イネーブル信号ＤＥ２を生成してタイミング・コントローラ３０に供給する。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
上述したように、本発明の実施例に係る液晶表示装置の駆動方法及び駆動装置によると、ヒストグラムで最頻値の属する領域を特定して、特定された最頻値の属する領域に対応してヒストグラムを複数の区間に分割する。そして、分割された区間でそれぞれ特定の傾きを有する複数の直線から構成される折れ線を利用して輝度成分を線形変換することで、フレーム内の多くの画素の輝度成分が属するグレー・スケール範囲内のグレー・スケールを有する画素間の明暗比を選択的に大きくすることができて、これにより、鮮やか感のある映像を表示することができる。ここで、確率的に多くのデータが含まれる区間では大きな傾きを有する直線を利用して輝度成分を線形変換して、確率的に少ないデータが含まれる区間では小さい傾きを有する直線を利用して輝度成分を線形変換する。更に、本発明では制御値に対応してバックライトの輝度を制御することで明暗比が強調された鮮やか感のある映像を表示することができる。
【０１１９】
以上説明した内容を通して当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正の可能なことがわかる。従って、本発明の技術的な範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限らず特許請求の範囲により定めなければならない。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】従来の液晶表示装置の駆動装置を示す図面である。
【図２】本発明の実施例に係る液晶表示装置の駆動装置を示す図面である。
【図３】図２に図示された画質改善部を詳細に示すブロック図である。
【図４】図３に図示された輝度分析部を詳細に示すブロック図である。
【図５】図４に図示されたヒストグラム算出部から算出されたヒストグラムの一例を示す図面である。
【図６】図３に図示された区間選択部を詳細に示すブロック図である。
【図７】第１区間に最頻値が属するヒストグラムの分割区間を示す図面である。
【図８ａ】第２区間に最頻値が属するヒストグラムの分割区間を示す図面である。
【図８ｂ】第２区間に最頻値が属するヒストグラムの分割区間を示す図面である。
【図９ａ】第３区間に最頻値が属するヒストグラムの分割区間を示す図面である。
【図９ｂ】第３区間に最頻値が属するヒストグラムの分割区間を示す図面である。
【図１０】第４区間に最頻値が属するヒストグラムの分割区間を示す図面である。
【図１１】第１区間に最頻値が属する場合、輝度成分を線形変換する折れ線の形態を示す図面である。
【図１２ａ】第２区間に最頻値が属する場合、輝度成分を線形変換する折れ線の形態を示す図面である。
【図１２ｂ】第２区間に最頻値が属する場合、輝度成分を線形変換する折れ線の形態を示す図面である。
【図１３ａ】第３区間に最頻値が属する場合、輝度成分を線形変換する折れ線の形態を示す図面である。
【図１３ｂ】第３区間に最頻値が属する場合、輝度成分を線形変換する折れ線の形態を示す図面である。
【図１４】第４区間に最頻値が属する場合、輝度成分を線形変換する折れ線の形態を示す図面である。
【図１５ａ】フル・ブラックに対応する輝度成分のヒストグラムを示す図面である。
【図１５ｂ】フル・ホワイトに対応する輝度成分のヒストグラムを示す図面である。
【符号の説明】
【０１２１】
６、２６…ゲート・ドライバ  ８、２８…ガンマ電圧供給部  １０、３０…タイミング・コントローラ  １２、３２…電源供給部  １４、３４…ＤＣ／ＤＣ変換部  １６、３６…インバータ  １８、３８…バックライト  ２０、４０…システム  ４２…画質改善部  ５０…輝度／色分離部  ５４…輝度／色ミキシング部  ５６…輝度分析部  ５８…区間選択部  ６０…データ処理部  ６２…変換部  ６４…制御部  ６６…ヒストグラム算出部  ６８…制御値算出部  ７０、７２、７４、７６、８０…輝度選択部  ７８…インバータ制御部  ８２、８４、８６、８８…区間選択部
【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８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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