(57)【要約】【課題】液晶パネル全面から放射される水平同期信号の周波数の逓倍の不要電磁波を低減しつつ、視認性も確保することのできる映像信号処理方法を提供する。【解決手段】  映像信号を２、液晶表示装置に出力する信号処理回路６において、入力された映像信号の振幅を調整する手段７と、映像信号にオフセットを加えて出力する手段９と、液晶表示装置に入力するＶＣＯＭ信号の振幅を調整する手段８を備え、映像信号レベルとＶＣＯＭ信号振幅を調整することにより視認性を確保しつつ、液晶パネル全面から放射される不要電磁波の低減を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を液晶表示装置に入力する信号処理回路において、
入力された映像信号の振幅を調整する調整回路と、
調整された映像信号にオフセットを加えて出力するオフセット回路と、
を備えることを特徴とする信号処理回路。
【請求項２】
前記調整回路は、入力された映像信号の振幅を少なくとも１／２に縮小することを特徴とする請求項１記載の信号処理回路。
【請求項３】
前記オフセット回路は、映像信号の振幅は変化させずに、入力階調を液晶パネルの入力階調と輝度との関係を表すガンマ特性上でシフトさせることを特徴とする請求項１または２に記載の信号処理回路。
【請求項４】
前記液晶表示装置に入力するコモン電圧信号の振幅を調整する第２の調整回路をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の信号処理回路。
【請求項５】
前記第２の調整回路は、少なくとも前記コモン電圧信号の信号振幅を縮小することを特徴とする請求項４に記載の信号処理回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置における映像信号処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１が開示するのは、液晶表示装置である。この装置を構成するのは、液晶、電極、ガラス基盤、偏光フィルタ、カラーフィルタ、バックライトである。これらの構成要素は、積み重なって、層状になっている。すなわち、液晶が配置されるのは、２枚の電極間である。２枚の電極が配置されるのは、２枚のガラス基盤の間である。２枚のガラス基盤が配置されるのは、２枚の偏向フィルタの間である。一方の偏向フィルタを照らすのは、バックライトである。
【０００３】
以下の説明では、液晶を基準としてバックライト側の電極を定義して、背面電極とし、液晶を基準として表示側の電極を定義して、前面電極とする。また、当該バックライト側のガラス基盤を定義して、背面ガラス基盤とし、当該表示側のガラス基盤を定義して、前面ガラス基盤とする。前面ガラス基盤及び液晶の間に、カラーフィルタが配置される。この装置は、映像信号に応じたデータ電圧を画素に印加することで、液晶物質の光透過率を制御して画像を表示する。
【０００４】
特許文献２が開示するのは、不要輻射を低減するための一般な技術である。デジタル表示デバイス用いた映像機器（例えば、液晶テレビやＰＤＰテレビ等）では、パネル表示デバイスおよびそのインターフェースからの不要輻射を抑える方法として、スペクトラム拡散技術が用いられる。すなわち、パネル表示デバイスへのクロックを変調させ、そのクロックに同期したデジタル回路全体の信号変化点を拡散させることで、不要輻射のピークを低減することが可能になる。
【０００５】
ＴＮ液晶においては、液晶は直流電圧が印加され続けると、液晶に含まれるイオン性不純物が電極に集まる現象（いわゆる焼付き現象）が起る。液晶に正しい電圧が印加できなくなることを防ぐため、パネルに印加する信号を反転させている。その反転周期は、水平同期期間（１Ｈ期間）、垂直同期期間（１Ｖ期間）である。
【０００６】
前面電極には全面に１水平周期、１垂直周期ごとに反転する電圧を印加し、背面電極には、１水平周期、１垂直周期ごとに映像信号を反転させた電圧を印加することで表示が行われている。
【特許文献１】特開平８−３６１９０号公報
【特許文献２】特開２００８−２０３６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の映像信号処理では、クロック信号に対してスペクトラム拡散するだけでは、周波数の低い水平同期の周波数に対する効果を得ることが出来ないため、パネル全面から放射される水平同期の周波数の逓倍および、垂直同期の周波数の低倍の不要電磁波を十分に防ぐことが出来なかった。
【０００８】
しかも、近年、タッチパネルを有しないディスプレイが採用されることがあり、その場合、タッチパネルが遮蔽材として機能することは無いので、不要電磁波の問題はより大きくなる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、これらの問題を解決しつつ視認性も確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る信号処理回路は、映像信号を液晶表示装置に入力する信号処理回路において、入力された映像信号の振幅を調整する調整回路と、調整された映像信号にオフセットを加えて出力するオフセット回路と、を備える構成を有している。
【００１１】
この構成により入力された映像信号の振幅を調整し、調整された映像信号にオフセットを加えて出力することができ、映像信号の振幅が調整されることで、液晶パネルの背面電極に印加される電圧が調整され、１Ｈ、１Ｖ反転時に発生する電圧の変動幅を調整することができる。
【００１２】
また、本発明の信号処理回路は、入力された映像信号の振幅を少なくとも１／２に縮小する調整能力を有している。
【００１３】
この構成により、液晶パネルに印加する映像信号の振幅を信号処理回路で映像信号の振幅を調整しない場合の少なくとも１／２に縮小し、背面電極に印加する電圧を少なくとも１／２に縮小することができる。映像信号を１Ｈ、１Ｖごとに反転させることにより、液晶間電位が変動し、不要電磁波を発生する。電磁波の強さは電圧に依存し、電圧が大きくなると電磁波の強さも強くなる。本発明の信号処理回路で映像信号の振幅を１／２に縮小することにより不要電磁波のレベルを低減することが出来る。
【００１４】
さらに、本発明の信号処理回路は、映像信号の振幅は変化させずに、入力階調を液晶パネルの入力階調と輝度との関係を表すガンマ特性上でシフトさせる調整能力を有している。
【００１５】
この構成により、液晶パネルのガンマ特性上の入力階調をシフトさせることにより、液晶表示装置の表示にコントラスト感を持たせることが出来る。上記映像信号レベルの調整により入力階調対輝度の変化が小さな低階調だけを使用することになるが、液晶パネルのガンマ特性上の入力階調をシフトさせることにより、輝度変化の大きな入力階調約２５％から約７５％までを使用することが出来る。これにより、映像信号の出力レベルを１／２に小さくしても、視認性を確保することが出来る。
【００１６】
さらに、本発明の信号処理回路は、液晶表示装置に入力するコモン電圧信号の振幅を調整する第２の調整回路をさらに備えて構成されている。
【００１７】
この構成により、液晶パネルに印加するコモン電圧信号(ＶＣＯＭ信号)の
振幅を調整することにより、ＶＣＯＭ信号、映像信号の電位差を
調整することが出来る。これにより、液晶のシャッターの開口率を調整すること
が出来、輝度を調整することが出来る。
【００１８】
また、本発明の信号処理回路の第２の調整回路は、少なくとも前記コモン電圧信号の信号振幅を縮小する構成を有している。
この構成により、コモン電圧信号（ＶＣＯＭ信号）振幅を小さくすることにより、図２のようにＶＣＯＭ信号、映像信号の電位差を小さく調整することが出来る。これにより、液晶のシャッターをより開くことが出来、映像信号の出力レベルを１／２に小さくすることによる輝度の低下を低減することが出来る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、液晶ディスプレイの全面から輻射される不要電磁波を低減しつつ、視認性を確保できる優れた効果を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１が示すのは、本発明の実施の形態の映像システムである。映像システム１を構成するのは、液晶表示装置２、信号処理回路３及びバックライト電源回路４である。液晶表示装置２に接続されているのは、信号処理回路３及びバックライト電源回路４である。
【００２１】
信号処理回路３が処理するのは、入力された映像信号であり、処理された信号が出力される先は、液晶表示装置２である。信号処理回路３を構成するのは、第１の調整回路５、オフセット回路６及び第２の調整回路７である。
【００２２】
第１の調整回路は、信号処理回路に入力された映像信号の振幅を例えば２倍、もしくは１／２倍に調整して出力することができる。
【００２３】
オフセット回路６は、前段の調整回路５にて振幅を調整した映像信号にオフセット加えて出力することができる。
【００２４】
ここで第１の調整回路５及びオフセット回路６が具現化されたものとして、松下電器産業株式会社製のＣＳＶＩＰ−６Ｍがある。このチップにおいて、レジスタへの設定値を変更することで、第１の調整回路５、オフセット回路６と同等の調整機能が実現できる。レジスタへの設定値を決める主な要素は、入力信号輝度特性であり、その説明は後述する。
【００２５】
本実施の形態では、第１の調整回路５及びオフセット回路６を実現するのは、１つのチップであるが、第１の調整回路５及びオフセット回路６を実現するのは、複数のチップであってもよい。
【００２６】
第２の調整回路７が調整するのは、ＶＣＯＭ信号の振幅である。この信号の説明は、後述する。
【００２７】
ここで第２の調整回路７は、松下電器産業株式会社製のＣＳＶＩＰ−６Ｍと増幅回路（信号振幅または電流量などを大きくできる回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など）の組み合わせで具現化できる。このチップにおいて、レジスタへの設定値を買えることで、第２の調整回路７と同等の調整機能が実現できる。レジスタへの設定値を決める要素は入力信号輝度特性であり、その説明は後述する。
【００２８】
図２が示すのは、映像信号及びＶＣＯＭ信号の関係である。映像信号８を印加する先は、液晶表示装置２である。より詳しくは、この印加先は、液晶パネルの背面電極である。ＶＣＯＭ信号９を印加する先は、液晶パネルの前面電極である。映像信号８とＶＣＯＭ信号９との電位差（以下、液晶間電位１０という）がかかるのは、液晶の両端である。
【００２９】
液晶表示装置２は、液晶間電位１０の大きさにより液晶の傾きを調整しバックライトからの光の透過率を調整し、所望の映像を表示する。映像信号８とＶＣＯＭ信号９はともに、１Ｈの周期で反転し、さらに１Ｖの周期でも反転する。
【００３０】
図３が示すのは、本実施の形態における信号処理の手順である。第２の映像信号１１を得る手順は、次のとおりである。まず、入力された映像信号８が調整されて、その振幅は小さくなる（約１／２倍）。この調整を行うのは、第１の調整回路５である。液晶間電位１２の１Ｈ内の変化量を、図２の液晶間電位１０に比べ、約１／２に小さくすることにより不要電磁波のレベルを低減させている。次に、調整された映像信号は、オフセットされ
る。このオフセットを行うのは、オフセット回路６である。オフセット態様の説明は、後述する。当該調整及び当該オフセットが行われると、第２の映像信号１１が得られる。
【００３１】
図４が示すのは、入力信号輝度特性（以下、ガンマ特性）である。ガンマ特性１４が示すのは、液晶表示装置へ入力する映像信号の電圧と輝度との関係である。映像信号が調整され、その振幅が１／２になるだけでは、輝度変化の大きい高階調部分を使用することができない（例えば、第１のガンマ特性１５を参照）。そこで、必要なのは、調整された映像信号のオフセットである。すなわち、オフセットのタイミングは、映像信号の振幅を調整した約１／２にした後である。オフセットの態様として、第２のガンマ特性１６が好ましい。
【００３２】
また、全体のガンマ特性１４のうち最も輝度変化がわかり易い低階調部と高階調部のそれぞれの輝度変化の小さい入力階調を使用せず、全体の輝度の約１％から約９０％間を使用する。これによって、画質の劣化を抑えることができる。
【００３３】
図５が示すのは、本実施の形態におけるＶＣＯＭ信号の調整方法である。この方法が可能にするのは、映像信号を１／２に小さくしたことによる輝度の低下を、ＶＣＯＭ信号の調整により抑えることである。出力映像信号レベルを約１／２に小さくしたことにより液晶間電位１２が大きくなり輝度が下がる。第２の調整回  路でＶＣＯＭ振幅を小さくすることにより第３の液晶間電位１７を小さくし、輝度を確保することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明が利用されるは、特定の空間（例えば、輻射が問題となりやすい場所）で利用される電子機器であり、例えば、ナビゲーション装置やテレビ受信装置等の車載電子機器に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施の形態における映像システムを示すブロック図
【図２】本実施の形態における液晶間にかかる電圧を示す波形図
【図３】本実施の形態における信号処理の手順を示す模式図
【図４】本実施の形態における液晶パネルの入力階調と輝度との関係を示す模式図
【図５】本実施の形態におけるＶＣＯＭ信号の調整方法を示す模式図
【符号の説明】
【００３６】
１  映像システム
２  液晶表示装置
３  信号処理回路
４  バックライト回路
５  調整回路
６  オフセット回路
７  第２の調整回路
８  映像信号
９  ＶＣＯＭ信号
１０  液晶間電位
１１  第２の映像信号
１２  ＶＣＯＭ信号
１３  第２の液晶間電位
１４  ガンマ特性
１５  第１のガンマ特性
１６  第２のガンマ特性
１７  第３の液晶間電位
【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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