(57)【要約】【課題】フリッカを生じることなく焼き付きを防止して安定した画像を表示すること。【解決手段】一連の画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、画像データが順次書き込まれる記憶部と、記憶部に書き込まれた画像データを、記憶部に入力される周期と同一の周期で順次読み出す読み出し制御部と、記憶部から読み出される画像データを順に異なる電圧の極性で表示部に表示させる表示駆動部と、を有し、読み出し制御部は、記憶部に書き込まれた連続する画像データからなる画像データ群に対し、同一の画像データを連続して読み出す処理、および画像データを読み飛ばす処理を実行することにより、画像データ群を表示する際に表示部に印加される電圧の極性を相殺する。【選択図】図２
2018169509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連の画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像データが順次書き込まれる記憶部と、
前記記憶部に書き込まれた画像データを、前記記憶部に入力される周期と同一の周期で順次読み出す読み出し制御部と、
前記記憶部から読み出される前記画像データを順に異なる電圧の極性で表示部に表示させる表示駆動部と、
を有し、
前記読み出し制御部は、前記記憶部に書き込まれた連続する画像データからなる画像データ群に対し、同一の画像データを連続して読み出す処理、および画像データを読み飛ばす処理を実行することにより、前記画像データ群を表示する際に前記表示部に印加される電圧の極性を相殺する、
画像表示装置。
【請求項２】
前記読み出し制御部は、前記記憶部に書き込まれた４ｎ（ｎは１以上の整数）個の連続する画像データからなる画像データ群のうち、
（Ａ）ｍ（ｍは１以上の整数）番目の画像データを２回連続して読み出し、ｍ＋２ｎ番目の画像データを読み飛ばす処理を実行する、あるいは、
（Ｂ）ｍ番目の画像データを読み飛ばし、ｍ＋２ｎ番目の画像データを２回連続して読み出す処理を実行する、
請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記ｎは１であり、前記読み出し制御部は、前記記憶部に順次書き込まれる各画像データを所定の時間ずらして読み出す請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
一連の画像データに基づいて画像を表示する画像表示方法であって、
記憶部に順次書き込まれた画像データを、前記記憶部に入力される周期と同一の周期で順次読み出す読み出し制御ステップと、
前記記憶部から読み出される前記画像データを順に異なる電圧の極性で表示部に表示させる表示駆動ステップと、
を含み、
前記読み出し制御ステップでは、前記記憶部に書き込まれた連続する画像データからなる画像データ群に対し、同一の画像データを連続して読み出す処理、および画像データを読み飛ばす処理を実行することにより、前記画像データ群を表示する際に前記表示部に印加される電圧の極性を相殺する、
画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び画像表示方法に関し、特に、画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、高精細、薄型、軽量および低消費電力等の優れた特長を有する表示装置である。特にマトリクス型の画像表示装置は、表示性能の向上、生産能力の向上および他の表示装置に対する価格競争力の向上に伴い、パーソナルコンピュータの表示装置やＴＶ表示装置、更には投射型の表示装置としてなど各種分野で利用され、市場規模が急速に拡大している。特に、スイッチング素子が各画素電極に電気的に接続されたアクティブマトリクス型表示装置は、隣接画素間でクロストークのない良好な表示画像を実現できることから、高画質が要求される分野でよく用いられている。
【０００３】
アクティブマトリクス型表示装置では、画素電極と対向電極との間に直流電圧が長時間にわたり印加されると、素子の劣化（例えば、液晶材料等の光変調層の劣化）を招き、その結果、永久歪として表示画面の焼きつきやコントラスト比の低下を招き、良好な表示品位が長期間にわたって得ることができなくなる。よって、素子の長寿命化のため、一般に画素電極と対向電極との間の電位差の極性を一垂直走査期間毎に反転させて駆動する、いわゆるフレーム反転駆動が行われている。
【０００４】
また、フレーム反転駆動をすると表示画面のちらつき（一般にフリッカと称される）が発生しやすくなるが、そのちらつきを防止するべく、画素電極と対向電極との間に印加される電位差の極性を一垂直走査期間毎に反転させると共に、各垂直走査期間において行（列）単位あるいは表示画素単位で電位差の極性を反転させる方法が知られている。
【０００５】
この方法では、連続して出力されるフレームにおいて、極性が反転されたフレームと、その前のフレームとで同じ極性となる場合がある。これに対して、特許文献１では、フレーム反転駆動により、フレームが同じ極性で連続する場合、同じ極性で連続するフレームをスキップして、次のフレームから順次表示して、同じ極性のフレームの連続を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０３１４４５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、入力される映像信号に基づいて表示されるフレームをスキップするので、スキップしたフレームが表示される期間が空いてしまうことになり、その期間の前後で輝度変化が発生し、表示される表示画像としては、やはり不自然なものになるという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、フリッカが生じることなく焼き付きを防止して安定した画像を表示できる画像表示装置および画像表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像表示装置の一つの態様は、
一連の画像データに基づいて画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像データが順次書き込まれる記憶部と、
前記記憶部に書き込まれた画像データを、前記記憶部に入力される周期と同一の周期で順次読み出す読み出し制御部と、
前記記憶部から読み出される前記画像データを順に異なる電圧の極性で表示部に表示させる表示駆動部と、
を有し、
前記読み出し制御部は、前記記憶部に書き込まれた連続する画像データからなる画像データ群に対し、同一の画像データを連続して読み出す処理、および画像データを読み飛ばす処理を実行することにより、前記画像データ群を表示する際に前記表示部に印加される電圧の極性を相殺する構成を採る。
【００１０】
本発明の画像表示方法の一つの態様は、
一連の画像データに基づいて画像を表示する画像表示方法であって、
記憶部に順次書き込まれた画像データを、前記記憶部に入力される周期と同一の周期で順次読み出す読み出し制御ステップと、
前記記憶部から読み出される前記画像データを順に異なる電圧の極性で表示部に表示させる表示駆動ステップと、
を含み、
前記読み出し制御ステップでは、前記記憶部に書き込まれた連続する画像データからなる画像データ群に対し、同一の画像データを連続して読み出す処理、および画像データを読み飛ばす処理を実行することにより、前記画像データ群を表示する際に前記表示部に印加される電圧の極性を相殺するようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、４ｎ個の連続するフレーム群において、各フレームが表示される際の異なる電圧の極性が同数となり極性が相殺されるので、フリッカが生じることなく焼き付きを防止可能して安定した画像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る一実施の形態の画像表示装置の要部構成を示すブロック図
【図２】同画像表示装置による動作の一例を示す概念図
【図３】同画像表示装置による動作の変形例を示す概念図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る一実施の形態の画像表示装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示す画像表示装置１００は、メモリ（記憶部）１１０と、書込制御回路１２０と、フレームメモリ制御回路１３０と、読出制御回路（読み出し制御部）１４０と、液晶駆動回路（表示駆動部）１５０と、液晶パネル（表示部）１６０とを有する。
【００１５】
本実施の形態の画像表示装置１００では、画像データをメモリ１１０に順次書き込み、メモリ１１０から読み出す画像データを変更するだけで、液晶パネル１６０に画像データが出力される際の電圧の極性が相殺され、好適に安定した画像を表示する。
【００１６】
メモリ１１０は、フレームメモリであり、一定の周期で入力される１画面を構成する画像データと同期信号とが書き込まれる。そして、メモリ１１０に書き込まれた画像データは、入力される一定の周期と同じ周期で読出制御回路１４０により読み出され、液晶駆動回路１５０に出力される。
【００１７】
メモリ１１０のフレームメモリ数は、１以上であればよい。さらに、２つ以上有することが好ましい。本実施の形態では、例えば、４つのフレームメモリを有するものとして説明する。
【００１８】
書込制御回路１２０は、入力される同期信号に応じて、画像データのメモリ１１０への書き込みと、同期信号の書き込みとを制御する。書込制御回路１２０は、メモリ１１０への画像データの書込情報をフレームメモリ制御回路１３０に出力する。書込情報は、メモリのどのフレームメモリにどの画像データの書き込みを行ったかを示す情報である。
【００１９】
例えば、書込制御回路１２０は、メモリ１１０が４つの画面を記憶できる場合、４つの画面分（０面，１面，２面，３面）の画像データの書き込みを一定の周期で順次繰り返す（図２参照）。
【００２０】
フレームメモリ制御回路１３０は、書込制御回路１２０から入力された画像データの書込情報と、メモリ１１０に書き込まれる画像データの同期信号とに基づいて、メモリ１１０に書き込まれた画像データを読み出す周期をメモリ１１０への画像データの書き込み周期と同一の周期にする。
【００２１】
すなわち、フレームメモリ制御回路１３０は、液晶パネル１６０に表示されるフレームをメモリ１１０から読み出す際のフレームレートが、メモリ１１０に画像データが書き込まれる際のフレームレートと同じとなるように画像データの読み出しタイミングを示す情報を読出制御回路１４０に出力して読出制御回路１４０を制御する。
【００２２】
例えば、フレームメモリ制御回路１３０は、メモリ１１０へ書き込まれる画像データの書込周期と同一の周期である読出周期を決定し、一定時間（一定のフレーム数）ごとに、書込面と読出面の遅延差を調整する。
【００２３】
加えて、フレームメモリ制御部１３０は、メモリ１１０のどのフレームメモリに書き込まれた画像データを読み出すかを示す読出情報を、読出制御回路１４０に出力する。
【００２４】
基本的に、フレームメモリ制御回路１３０は、書き込まれる画像データを必ず読み出せるように、メモリ１１０に書き込むタイミングと、メモリ１１０から読み出すタイミングとを調整する。
【００２５】
具体的には、フレームメモリ制御回路１３０は、ある画像データがメモリ１１０に書き込まれてから所定の遅延時間の後に、当該画像データがメモリ１１０から読み出されるよう、書込制御回路１２０および読出制御回路１４０を制御する。
【００２６】
例えば、フレームメモリ制御回路１３０は、上記の遅延時間を１フレーム分とする。なお、遅延時間は２フレーム分以上であっても良い。
【００２７】
読出制御回路１４０は、メモリ１１０に書き込まれた連続する画像データからなる画像データ群に対し、同一の画像データを連続して読み出す処理、および画像データを読み飛ばす処理を実行する。これにより、読出制御回路１４０は、液晶駆動回路１５０を介して画像データ群を表示する際に液晶パネル１６０に印加される電圧の極性を相殺する。
【００２８】
読出制御回路１４０は、フレームメモリ制御回路１３０から入力される情報に基づいて、メモリ１１０に書き込まれた画像データを読み出す。
【００２９】
具体的には、読出制御回路１４０は、液晶駆動回路１５０を介して液晶パネル１６０に表示されるフレームを、フレームメモリ制御回路１３０から入力される画像データの読み出しタイミングを示す情報、および、どのフレームメモリの画像データを読み出すかを示す読出情報を参照してメモリ１１０から読み出す。
【００３０】
読み出された画像データは、メモリ１１０から液晶駆動回路１５０に出力され、これにより画像データに対応する画像が液晶パネル１６０に表示される。
【００３１】
ここで、読出制御回路１４０は、４ｎ（ｎは１以上の整数）個の連続する画像データからなる画像データ群ごとに、ｍ（ｍは１以上の整数）番目の画像データを２回連続して読み出し、ｍ＋２ｎ番目の画像データを読み飛ばす処理を実行する。
【００３２】
図２は、画像表示装置１００による動作の一例を示す概念図である。図２において、上段の「ＤＡＴＡ」は入力される画像データを示す。この画像データは、例えば、インターレース方式のデータであり、互いに相関がある画像データ「Ａ」、「Ｂ」が含まれる。
【００３３】
また、「Ｗ」はメモリ１１０への画像データの書き込みを表し、「Ｒ」はメモリ１１０からの画像データの読み出しを表す。図２は、４つのフレームメモリに４画面分（０〜３）の画像データが書き込まれる場合を示している。
【００３４】
また、図２の最下段の「ＤＡＴＡ」は表示される画像データを表し、「ＰＯＬ」は画像データを表示する際に画素セルに印加される電圧の極性（＋、−）を表す。なお、読み出し前の画像データと読み出し後の画像データの対応関係は矢印で示されている。
【００３５】
図２の例では、ｎが７、ｍが７である。この場合、読出制御回路１４０は、２８個の連続する画像データからなる画像データ群ごとに、７番目の画像データを２回連続して読み出し（図２の「W」における「２」に対応する画像データ「Ａ」）と同じ画像データ（図では「Ｒ」における「２」の「Ａ」）を読み出し、２１番目の画像データ（２１番目の「Ｗ」における「０」の「Ａ」）を読み飛ばす処理を実行する。
【００３６】
ここで、図２に示す２８個の画像データからなる画像データ群において、１番目から８番目までの「Ａ」、「Ｂ」の画像データをそれぞれ表示する際には、「Ａ」にはマイナスの極性、「Ｂ」にはプラスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される。
【００３７】
そして、９番目から２２番目までの「Ａ」、「Ｂ」の画像データをそれぞれ表示する際には、「Ａ」にはプラスの極性、「Ｂ」にはマイナスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される。
【００３８】
また、２３番目から２８番目までの「Ａ」、「Ｂ」の画像データをそれぞれ表示する際には、「Ａ」にはマイナスの極性、「Ｂ」にはプラスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される。
【００３９】
これにより、「Ａ」の画像データについてプラスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される回数が７回、マイナスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される回数が７回、「Ｂ」の画像データについてプラスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される回数が７回、マイナスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される回数が７回となる。
【００４０】
そのため、極性が互いに相殺され、直流成分（プラス）が残留することがない。よって、フリッカが生じることなく、画像の焼き付きを防止できる。
【００４１】
また、８番目の画像データと９番目の画像データとは同じ「Ａ」の画像データであり、２２番目の画像データと２３番目の画像データも同じ「Ｂ」の画像データであるため、輝度変化を抑制しつつ、違和感のない表示を行うことができる。
【００４２】
図２では、フレームメモリが４つの場合が示されているが、フレームメモリの数は１以上であればよい。
【００４３】
ただし、フレームメモリの数が１の場合、画像データの書き込みタイミングとその画像データの読み出しタイミングとが一致すると画像データを読み出すことができないので、画像データの読み出しのタイミングと書き込みとタイミングとを所定時間ずらす必要がある。このとき、所定時間は、１つの画像データをフレームメモリへの書き込み完了にかかる時間（例えば、１フレーム分の書込時間）であることが好ましい。よって、フレームメモリの数が１でも、読出制御回路１４０は、フレームメモリに書き込まれた連続する画像データからなる画像データ群に対し、同一の画像データを連続して読み出す処理、および画像データを読み飛ばす処理を実行できる。これにより、読出制御回路１４０は、画像データ群を表示する際に液晶パネル１６０に印加される電圧の極性を相殺する。
【００４４】
液晶駆動回路１５０は、液晶パネル１６０に映像を表示させるために、メモリ１１０から読み出された画像データ及び各種制御信号に基づいて液晶パネル１６０を駆動する。
【００４５】
液晶駆動回路１５０は、メモリ１１０から読み出される画像データを、順に異なる電圧の極性で液晶パネル１６０に表示させる。
【００４６】
すなわち、液晶駆動回路１５０は、液晶パネル１６０の各画素セルに印加される電圧（例えば各画素電極と対向電極との間の電位差）の極性を、１画像データ毎に反転させる反転機能を有する。
【００４７】
この反転機能によって、液晶ディスプレイの各画素セル（液晶セル）に直流電圧が印加され続けることを防止できる。また、この反転機能は、ある画素セルに、１フレーム毎に明暗を交互に表示するような電圧が印加される場合に、この画素セルに直流電圧成分が残留するのを防ぐ。
【００４８】
液晶パネル１６０は、液晶駆動回路１５０によって、画像データに基づく各フレームの画像表示を実行する。例えば、液晶パネル１６０は、映像を表示するための複数の画素セルを有し、各画素セルに印加される電圧（＋、−の極性）に基づいて画像を表示する。なお、液晶パネル１６０は、ＩＰＳ（In Plane Switching ）方式、や、ＶＡ（Vertical Aligment）方式、ＴＮ(Twisted Nematic)方式等の様々な駆動方式のものであってもよい。
【００４９】
なお、上述した実施形態では、読出制御回路１４０は、４ｎ個の連続する画像データからなる画像データ群ごとに、ｍ（ｍは１以上の整数であり、図２では７）番目の画像データを２回連続して読み出し、ｍ＋２ｎ番目の画像データを読み出す処理を実行することとした。
【００５０】
しかしながら、読出制御回路１４０は、ｍ番目の画像データを読み飛ばし、ｍ＋２ｎ番目の画像データを２回連続して読み出す処理を実行することとしてもよい。
【００５１】
図３は、画像表示装置１００による動作の変形例を示す概念図である。図３の例では、ｎが７、ｍが８である。
【００５２】
この場合、読出制御回路１４０は、２８個の連続する画像データからなる画像データ群ごとに、８番目の画像データ（「Ｗ」の「３」）を読み飛ばし、２２番目の画像データ（「Ｗ」の「１」）を２回連続して読み出す処理を実行する。
【００５３】
ここで、図３に示す２８個の画像データからなる画像データ群において、１番目から８番目までの「Ａ」、「Ｂ」の画像データをそれぞれ表示する際には、「Ａ」にはマイナスの極性、「Ｂ」にはプラスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される。
【００５４】
そして、９番目から２２番目までの「Ａ」、「Ｂ」の画像データをそれぞれ表示する際には、「Ａ」にはプラスの極性、「Ｂ」にはマイナスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される。
【００５５】
また、２３番目から２８番目までの「Ａ」、「Ｂ」の画像データをそれぞれ表示する際には、「Ａ」にはマイナスの極性、「Ｂ」にはプラスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される。
【００５６】
これにより、「Ａ」の画像データについてプラスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される回数が７回、マイナスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される回数が７回、「Ｂ」の画像データについてプラスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される回数が７回、マイナスの極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される回数が７回となる。
【００５７】
そのため、極性が互いに相殺され、直流成分（プラス）が残留することがない。よって、フリッカが生じることなく、画像の焼き付きを防止できる。
【００５８】
また、８番目の画像データと９番目の画像データとは同じ「Ａ」の画像データであり、２２番目の画像データと２３番目の画像データも同じ「Ｂ」の画像データであるため、輝度変化を抑制しつつ、違和感のない表示を行うことができる。
【００５９】
本実施の形態の画像表示装置１００により一連の画像データに基づいて画像を表示する画像表示方法は、メモリ（記憶部）１１０に順次書き込まれた画像データを、メモリ１１０に入力される周期と同一の周期で順次読み出す読み出し制御ステップと、メモリ１１０から読み出される画像データを順に異なる電圧の極性で液晶パネル（表示部）１６０に表示させる表示駆動ステップと、を含む。読み出し制御ステップでは、メモリ１１０に書き込まれた連続する画像データからなる画像データ群に対し、同一の画像データを連続して読み出す処理、および画像データを読み飛ばす処理を実行することにより、画像データ群を表示する際に液晶パネル１６０に印加される電圧の極性を相殺する。これにより、フリッカが生じることなく焼き付きを防止して安定した画像を表示できる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、読み出し対象となる画像データ群を、メモリ１１０に書き込まれた４ｎ（ｎは１以上の整数）個の連続する画像データからなるものとしたが、これに限らず、メモリ１１０に書き込まれた連続する画像データからなる画像データ群であって、同一の画像データを連続して読み出す処理、および画像データを読み飛ばす処理を実行することにより、画像データ群を表示する際に液晶パネル１６０に印加される電圧の極性を相殺できれば、何個の画像データからなる画像データ群としてもよい。同様に、同じ画像データを連続して読み出す回数、および画像データを読み飛ばす回数も、画像データ群を表示する際に液晶パネル１６０に印加される電圧の極性を相殺できるのであれば、限定されない。例えば、メモリ１１０に書き込まれた連続する画像データからなる画像データ群を読み出す処理の中で、同じ画像データを４回連続して読み出す処理と、３つの画像データまとめて読み飛ばす処理を実行することにより、電圧の極性を相殺しても良い。
【００６１】
上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００６２】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００６３】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【００６４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係る画像表示装置及び画像表示方法は、フリッカを生じることなく焼き付きを防止して安定した画像を表示できる効果を有し、液晶表示装置に適用する装置として有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１００  画像表示装置
１１０  メモリ
１２０  書込制御回路
１３０  フレームメモリ制御回路
１４０  読出制御回路
１５０  液晶駆動回路
１６０  液晶パネル
【図１】
2018169509.tif 000003
【図２】
2018169509.tif 000004
【図３】
2018169509.tif 000005