JP4976836B2

JP4976836B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4976836B2
Application number: JP2006336110A
Authority: JP
Inventors: 克良平木
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2026-12-13
Also published as: KR101327856B1; KR20080055583A; JP2008145965A

Description

この発明は、入力映像信号に基づいて画像表示する液晶表示装置に関するものである。

従来、ノイズを検出し、液晶の応答を遅くする液晶表示装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２４６１１８０号公報

しかしながら、液晶の応答を遅くするということは動画のボヤケにつながるため、ノイズであるか動画であるかの判別が完全でなければボヤケという弊害が発生する可能性もある。

この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、本来の表示画質を損なわずにノイズを低減させることができる液晶表示装置を得ることを目的とするものである。

この発明に係る液晶表示装置は、入力される階調データの１フィールド前の階調データを出力するフィールドメモリと、入力される階調データと前記フィールドメモリの出力との差分値を得る減算器と、前記減算器の出力に所定の係数を乗じた第１の補正量を出力する演算部と、入力映像信号のノイズ量を検出して、ノイズ量が設定値以下の時は１を出力し、ノイズ量が前記設定値を超える時は０を出力するノイズ検出部と、入力映像信号の所定の階調領域における頻度分布で与えられるヒストグラムをフィールド毎に取り、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値を超える、画面データの明るさに偏りがあるような場合には、ノイズリダクションを有効にするように１を出力し、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値を超えることのない、画面データの明るさに偏りがないような場合には、ノイズリダクションを無効にするように０を出力するヒストグラム検出部と、前記ノイズ検出部の出力と前記ヒストグラム検出部の出力との論理和を求める論理和回路と、前記演算部からの第１の補正量に前記論理和回路の出力を乗算して第２の補正量を得る乗算器と、入力される階調データに前記乗算器からの第２の補正量を加算する加算器と、前記加算器から出力される階調データにオーバーフローが発生した場合には入力を補正し、オーバーフローが発生しなかった場合には入力をそのまま出力するオーバーフロー補正部と、前記オーバーフロー補正部の出力に基づいた印加電圧によって液晶パネルを駆動する駆動部とを備えたものである。

この発明によれば、表示画面のヒストグラムの結果に基づいて液晶の応答速度を制御することで、コントラストが低く、ノイズが目立つ場合にのみ、ノイズリダクションを有効にして、本来の表示画質を損なわずにノイズを低減させることができる。

図１（ａ）、（ｂ）は、この発明に係る液晶表示装置の要旨を説明するためのコントラスト比較画面を示す図である。図１（ａ）、（ｂ）に示す１フレーム画面において、図１（ａ）に示す如く、コントラストが高い画面ではノイズが余り目立たないが、図１（ｂ）に示す如く、コントラストが低い画面ではノイズが目立つ。この発明においては、表示画面のヒストグラムの結果に基づき液晶の応答を遅くすることで、本来の表示画質を損なわずノイズを低減させるものである。

図２（ａ）、（ｂ）は、図１（ａ）、（ｂ）に対応した階調データのヒストグラムを示す図である。この発明においては、フレームごとにヒストグラムを取り、図２（ｂ）に示す如く、画面データの明るさに偏りがあるような場合にはノイズリダクションを有効にし、図２（ａ）に示す如く、画面データの明るさに偏りがないような場合にはノイズリダクションを無効にするものである。

すなわち、この発明では、実際にノイズが目立つ画面はコントラストが高い画面ではなく、コントラストが低い部分であるため、表示画面情報のヒストグラムをとることによってノイズが目立つ表示画面・表示部分のみに制御を行うことでノイズのみを除去する。このようにすることで、本来の表示画質を損なわずにノイズを低減することができる。

図３は、この発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置は、階調データを入力し、１フィールド前の階調データを出力するフィールドメモリ１と、入力される階調データとフィールドメモリ１の出力との差分値を得る減算器２と、減算器２の出力に係数決定部４から設定される所定の係数（補正の度合）を乗じた補正量Ａを出力する演算部３と、入力映像信号のノイズ量を検出してノイズに応じた値を出力するノイズ検出部５と、入力映像信号の所定の階調領域における頻度分布を検出するヒストグラム検出部６と、ノイズ検出部５の出力とヒストグラム検出部６の出力との論理和を求めるＯＲ回路７と、演算部３からの補正量ＡにＯＲ回路７の出力を乗算して補正量Ｂを得る乗算器８と、入力される階調データに乗算器８からの補正量Ｂを加算する加算器９と、加算器９から出力される、補正量Ｂの加算された階調データを入力し、補正量Ｂの加算によりオーバーフローが発生した（例えば、階調データの最大値を上回るまたは最小値を下回る）場合には入力を補正し、オーバーフローが発生しなかった場合には入力をそのまま出力するオーバーフロー補正部１０と、オーバーフロー補正部１０の出力に基づいた印加電圧によって液晶パネル１２を駆動する駆動部１１とを備えている。

ここで、演算部３は、階調データの増加時と減少時の補正の度合いを表す異なる係数をそれぞれ予め格納していて、階調データとフィールドメモリ１の出力との差分値、つまり１フィールド前の階調データに対する現在の階調データの増加量を符号付きで入力し、階調データの増加時と減少時とで差分値にそれぞれ異なる係数を乗算して補正量Ａを求めている。

これは次の理由に基づく。液晶パネルでは、液晶に印加する電圧を変化させることにより、液晶分子の配列変化を生じさせ、その結果、液晶の透磁率を変化させて所定の階調表示を行っているが、この時、印加電圧を増加させたときには印加された電界により液晶分子の配列変化が生じ、印加電圧を減少させたときには分子間力により液晶分子の配列変化が生じ、印加された電界による液晶分子の配列変化の速度は、分子間力による液晶分子の配列変化の速度よりも速くなる。このため、階調データの増加時（印加電圧の増加時）の応答速度が、減少時（印加電圧の減少時）の応答速度に比べて速くなり、階調データの増加時と減少時とで、液晶の応答速度に差があるので、それぞれに応じて別々に係数を設定するのが好ましく、階調データの減少時の係数を階調データの増加時の係数より大きな値に設定する。

また、ノイズ検出部５は、ノイズのない時または非常に小さい時、すなわちノイズ量が設定値以下である通常時は１を出力して、液晶の応答速度を速くなるように制御する。他方、ノイズ量が設定値を超えて、非常に多くなるときは０を出力して、ノイズ量に応じて液晶の応答速度が遅くなるように制御する。

また、ヒストグラム検出部６は、ヒストグラムに応じてノイズ処理をＯＮ−ＯＦＦするもので、例えば図２（ｂ）において、所定のデータ区間内の階調が０〜１００の領域において、頻度が例えば５０を越えている場合に、ノイズ処理をＯＮするように１を出力する。すなわち、ヒストグラム検出部６は、フィールド毎にヒストグラムを取り、例えば図２（ｂ）に示すように、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値である「５０」を超える、画面データの明るさに偏りがあるような場合にはノイズリダクションを有効にするように１を出力し、他方、例えば図２（ａ）に示すように、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値である「５０」を超えることのない、画面データの明るさに偏りがないような場合にはノイズリダクションを無効にするように０を出力する。

ＯＲ回路７は、ノイズ検出部５の出力とヒストグラム検出部６の出力との論理和を出力する。例えば、ノイズ検出部５の出力が０のとき、ヒストグラム検出部６の出力が０であれば、ＯＲ回路７は、０を出力して、液晶の応答速度が遅くなるように制御し、ノイズ検出部５の出力が１のとき、ヒストグラム検出部６の出力が０であれば、ＯＲ回路７は、１を出力して、液晶の応答速度が速くなるように制御する。ヒストグラム検出部６の出力が１であれば、ノイズ検出部５の出力が０または１のいずれであっても、ＯＲ回路７は、１を出力して、液晶の応答速度が速くなるように制御する。

演算部３からの補正量Ａに対し、ＯＲ回路７の出力が乗算器８で乗算されて補正量Ｂが得られ、加算器９により入力される階調データに補正量Ｂが加算される。オーバーフロー補正部１０は、補正量Ｂの加算された階調データを入力し、補正量Ｂの加算によりオーバーフローが発生した場合には入力を補正し、オーバーフローが発生しなかった場合には入力をそのまま出力する。駆動部１１は、オーバーフロー補正部１０の出力に基づいた印加電圧によって液晶パネル１２を駆動する。

従って、図３に示す実施の形態によれば、表示画面のヒストグラムの結果に基づいて液晶の応答速度を制御することで、コントラストが低く、ノイズが目立つ場合にのみ、ノイズリダクションを有効にして、本来の表示画質を損なわずにノイズを低減させることができる。

この発明に係る液晶表示装置の要旨を説明するためのコントラスト比較画面を示す図である。図１に対応した階調データのヒストグラムを示す図である。この発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１フィールドメモリ、２減算器、３演算部、４係数決定部、５ノイズ検出部、６ヒストグラム検出部、７ＯＲ回路、８乗算器、９加算器、１０オーバーフロー補正部、１１駆動部、１２液晶パネル。

Claims

入力される階調データの１フィールド前の階調データを出力するフィールドメモリと、
入力される階調データと前記フィールドメモリの出力との差分値を得る減算器と、
前記減算器の出力に所定の係数を乗じた第１の補正量を出力する演算部と、
入力映像信号のノイズ量を検出して、ノイズ量が設定値以下の時は１を出力し、ノイズ量が前記設定値を超える時は０を出力するノイズ検出部と、
入力映像信号の所定の階調領域における頻度分布で与えられるヒストグラムをフィールド毎に取り、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値を超える、画面データの明るさに偏りがあるような場合には、ノイズリダクションを有効にするように１を出力し、所定のデータ区間内の階調の頻度が設定値を超えることのない、画面データの明るさに偏りがないような場合には、ノイズリダクションを無効にするように０を出力するヒストグラム検出部と、
前記ノイズ検出部の出力と前記ヒストグラム検出部の出力との論理和を求める論理和回路と、
前記演算部からの第１の補正量に前記論理和回路の出力を乗算して第２の補正量を得る乗算器と、
入力される階調データに前記乗算器からの第２の補正量を加算する加算器と、
前記加算器から出力される階調データにオーバーフローが発生した場合には入力を補正し、オーバーフローが発生しなかった場合には入力をそのまま出力するオーバーフロー補正部と、
前記オーバーフロー補正部の出力に基づいた印加電圧によって液晶パネルを駆動する駆動部と
を備えた液晶表示装置。