(57)【要約】【課題】明暗が交互に表示されるときの焼き付きを回避するために、フレーム反転駆動における駆動極性の反転を定期的に停止するようにすると、静止画像を表示するときにフリッカが生じてしまう。【解決手段】画像表示装置は、表示デバイス１２と、表示インターフェイス１１と、加減算部１００と、加減算テーブル１５とを備える。表示インターフェイス１１は、映像信号および各種制御信号に基づいて表示デバイス１２を駆動するが、このとき、表示デバイス１２の各画素セルに印加される電圧の極性を１垂直走査期間（１フレーム）毎に反転させるとともに、上記のフレーム反転駆動動作を複数のフレーム毎に停止する。加減算部１００は、表示インターフェイス１１における反転動作の停止タイミングに同期して映像信号にその信号レベルに応じた所定の値を加減算する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に基づいて映像を表示する画像表示装置であって、
映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイスと、
前記表示デバイスに映像を表示させるために前記映像信号に基づいて当該表示デバイスを駆動する表示インターフェイスと、
前記表示デバイスの各画素セルにかかる電圧の極性を一垂直走査期間毎に反転させるとともに、２以上の垂直走査期間ごとに当該極性反転を停止する反転駆動制御部と、
前記反転駆動制御部が前記極性反転を停止するタイミングに同期して前記映像信号に所定の値を加算または減算する加減算部とを備える画像表示装置。
【請求項２】
前記表示デバイスがアクティブマトリクス型の液晶パネルであり、前記反転駆動制御部が前記表示インターフェイスに含まれることを特徴とする、請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記反転駆動制御部は、
前記表示デバイスの各画素セルにかかる電圧の極性を一垂直走査期間毎に反転させるフレーム反転駆動機能部と、
前記フレーム反転駆動機能部の動作を２以上の垂直走査期間ごとに停止する反転タイミング変更部とを含む、請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
映像信号の値に応じた加減算値を格納した加減算テーブルをさらに備え、
前記加減算部は、前記加減算テーブルを参照して前記映像信号に前記所定の値を加算または減算することを特徴とする、請求項１記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記加減算部は、
前記反転駆動制御部が極性反転を停止するタイミングに基づいて、前記映像信号に前記所定の値を加算または減算するタイミングを決定する加減算タイミング生成部と、
前記加減算タイミング生成部によって決定されたタイミングに基づいて前記映像信号に加減算すべき加減算値を出力する加減算制御部とを含む、請求項１記載の画像表示装置。
【請求項６】
現在のフレームにおける映像信号の値と、前記反転駆動制御部が極性反転を停止するフレームから現在のフレームが何フレームずれているかを示す情報とに基づいて、当該映像信号に加減算すべき所定の値が決定されることを特徴とする、請求項１記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記加減算部が、少なくとも前記反転駆動制御部が極性反転を停止するフレームにおいて、映像信号に加減算を行うことを特徴とする、請求項１記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記加減算部は、前記反転駆動制御部が極性反転を停止するフレームを含む連続する複数のフレームにおいて、映像信号に加減算を行うことを特徴とする、請求項７記載の画像表示装置。
【請求項９】
映像信号に基づいて映像を表示する画像表示方法であって、映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイスを前記映像信号に基づいて駆動するステップと、
前記表示デバイスの各画素セルにかかる電圧の極性を一垂直走査期間毎に反転させるステップと、
２以上の垂直走査期間ごとに前記極性反転を停止するステップと、
前記極性反転を停止するタイミングに同期して前記映像信号に所定の値を加算または減算するステップとを備える画像表示方法。
【請求項１０】
映像信号に基づいて映像を表示する画像表示装置であって、
映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイスと、
前記表示デバイスに映像を表示させるために前記映像信号に基づいて当該表示デバイスを駆動する表示インターフェイスと、
前記表示デバイスの各画素セルにかかる電圧の極性を一垂直走査期間毎に反転させるとともに、２以上の垂直走査期間ごとに当該極性反転を停止する反転駆動制御部とを備え、
前記反転駆動制御部は、前記表示デバイスの表示画面上の隣接する微小区画間で異なる停止タイミングで前記極性反転を停止することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
前記反転駆動制御部が前記極性反転を停止するタイミングの位相または周期が、前記微小区画間で異なることを特徴とする、請求項１０記載の画像表示装置。
【請求項１２】
映像信号に基づいて映像を表示する画像表示方法であって、
映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイスを前記映像信号に基づいて駆動するステップと、
前記表示デバイスの各画素セルにかかる電圧の極性を一垂直走査期間毎に反転させるステップと、
前記表示デバイスの表示画面上の隣接する微小区画間で異なる停止タイミングで、２以上の垂直走査期間ごとに前記極性反転を停止するステップとを備える画像表示方法。
【請求項１３】
映像信号に基づいて映像を表示する画像表示装置であって、
映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイスと、
前記表示デバイスに映像を表示させるために前記映像信号に基づいて当該表示デバイスを駆動する表示インターフェイスと、
前記映像信号を一時的に格納してから出力するフレームメモリと、
前記フレームメモリのデータの読み書きを制御するためのタイミング信号を生成するタイミング生成部と、
同期信号および表示制御信号に基づいて前記表示デバイスの反転駆動を制御するための反転駆動制御信号を生成する反転駆動制御信号生成部とを備え、
あるフレームにおいて、前記フレームメモリを経由せずに入力された映像信号に基づいて前記表示デバイスのある画素セルに電圧が印加された後、さらに当該フレームにおいて、前記フレームメモリによって遅延された映像信号に基づいて前記電圧とは逆の極性の電圧が前記画素セルに印加されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１４】
前記表示デバイスがアクティブマトリクス型の液晶パネルであり、
前記表示インターフェイスは、前記反転駆動制御信号生成部によって生成された反転駆動制御信号に基づいて、前記表示デバイスの各画素セルに印加される電位差の極性を反転させて駆動する反転駆動機能を有することを特徴とする、請求項１３記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記画素セルに印加される電圧の極性の反転が１フレームあたり偶数回行なわれることを特徴とする、請求項１３記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記映像信号は、そのフレームレートを変えることなく、前記表示デバイスの駆動に用いられることを特徴とする、請求項１５記載の画像表示装置。
【請求項１７】
映像信号に基づいて映像を表示する画像表示方法であって、
映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイスを前記映像信号に基づいて駆動するステップと、
前記映像信号を遅延させるステップと、
同期信号および表示制御信号に基づいて前記表示デバイスの反転駆動を制御するステップとを備え、
あるフレームにおいて、遅延されることなく入力された映像信号に基づいて前記表示デバイスのある画素セルに電圧が印加された後、さらに当該フレームにおいて、遅延された映像信号に基づいて前記電圧とは逆の極性の電圧が前記画素セルに印加されることを特徴とする画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に関し、より特定的には、映像信号に基づいて映像を表示する画像表示装置に関し、ＬＣＤやＰＤＰ等のディスプレイや投射式ビデオプロジェクター装置等に好適に利用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示用デバイスとして従来主流であったＣＲＴ以外に、ＬＣＤやＰＤＰといった新表示デバイスの進歩がめざましく、これらのデバイスを使用した画像表示装置も市場に出ている。中でも液晶表示装置（ＬＣＤ）に代表されるマトリクス型の画像表示装置は、薄型・軽量・低消費電力の特徴を生かし、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】
ところで、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、液晶材料等の光変調層の劣化を招き、その結果、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り得られなくなる。このため、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知られている。
【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技術が知られている。これらの技術はそれぞれライン反転駆動、ドット（ＨＶ）反転駆動として知られており、例えば、特開昭６１−２７５８２２号公報や特開昭６２−２１８９４３号公報等に開示されている。
【０００５】
ただし上記の何れの反転駆動も、１つの画素に着目すれば、一垂直走査期間毎に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反転させるという点では同じである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような反転駆動を行う画像表示装置であっても、例えば１フレーム毎に明暗が交代する映像信号を長時間表示すると、画素電極と対向電極との間に直流電圧が印加され続けることになり、焼き付きが発生してしまう。以下、この現象を図１１を用いて説明する。なお、１フレーム毎に明暗が交代するような映像信号が長時間表示される典型的な例としては、インタレース信号に基づいて液晶パネルに画像を表示する際の画像の輪郭部分が挙げられる。
【０００７】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、フレーム反転駆動を行った場合の、ある一つの画素電極と対向電極との間の電位差の変化を示した図である。図１１（ａ）は、一定の明るさの映像信号を表示し続けた場合を示しており、図１１（ｂ）は、１フレーム毎に明暗が交代する映像信号を表示した場合を示している。一定表示の方は、コモン電圧ＶＣに対して正負均等に電位差がかかっているが、明暗交互表示の方は、この例では負側の絶対値が低く、結果的に直流成分電圧ＶＤＣがかかってしまっている。この現象を防止するには、例えば２以上の垂直走査期間毎に極性反転のタイミングを変えればよい。その方法を図１２を用いて説明する。
【０００８】
図１２は、図１１（ｂ）と同じく、明暗交互表示をした場合の、ある一つの画素電極と対向電極との間の電位差の変化を示した図であるが、さらにフレーム反転を４フレームに１回止めることで反転のタイミングを変えた場合のものである。図１２では、反転停止フレームにおいて、フレームの反転動作を止めている。この場合は映像信号の明暗の切り替わりと画素駆動の極性の正負の切り替わりのタイミングが４フレーム毎に変わるため、結果的に直流成分はかからない。従って焼き付きを防止することができる。
【０００９】
ところが明暗交互ではなく、静止画像のような一定の明るさの映像信号を映す場合、図１３に示すように、反転のタイミングが変わる時点で表示デバイスからの光出力が比較的大きくなり（表示デバイスにもよるが、最大出力の数％程度大きくなる）、その結果フリッカが発生してしまう。これは、直前のフレームとは逆極性の電圧を印加する場合と同極性の電圧を印加する場合とで、表示デバイスの応答が微妙に異なることが原因だと考えられる。
【００１０】
それゆえに、本発明の目的は、フリッカを生じることなく焼き付きを防止可能な画像表示装置および画像表示方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号等は、本発明の理解を助けるために、実施例との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【００１２】
本発明の画像表示装置は、映像信号（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）に基づいて映像を表示するものであって、映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイス（１２）と、前記表示デバイスに映像を表示させるために前記映像信号に基づいて当該表示デバイスを駆動する表示インターフェイス（１１）と、前記表示デバイスの各画素セルにかかる電圧の極性を一垂直走査期間（フレーム）毎に反転させるとともに、２以上の垂直走査期間ごとに当該極性反転を停止する反転駆動制御部（表示インターフェイス１１が有する反転駆動制御機能）と、前記反転駆動制御部が前記極性反転を停止するタイミングに同期して前記映像信号に所定の値（ΔＲ，ΔＧ，ΔＢ）を加算または減算する加減算部（１００）とを備える。これにより、反転駆動のタイミングを変えて焼き付きを防止する場合に、従来に比べ反転タイミング変化時の輝度変化が抑えられ、フリッカが抑制される。つまりフリッカを生じることなく焼き付きを防止可能な画像表示装置が実現できる。なお、加減算部が加算または減算する所定の値は、加減算テーブルを参照して決定してもよいし、その他の方法により（例えば演算等により）決定してもよい。
【００１３】
本発明の画像表示方法は、映像信号（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）に基づいて映像を表示するものであって、映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイス（１２）を前記映像信号に基づいて駆動するステップ（１１）と、前記表示デバイスの各画素セルにかかる電圧の極性を一垂直走査期間（フレーム）毎に反転させるステップ（表示インターフェイス１１が有する反転駆動制御機能）と、２以上の垂直走査期間ごとに前記極性反転を停止するステップ（反転駆動制御機能）と、前記極性反転を停止するタイミングに同期して前記映像信号に所定の値（ΔＲ，ΔＧ，ΔＢ）を加算または減算するステップ（１００）とを備える。これにより、反転駆動のタイミングを変えて焼き付きを防止する場合に、従来に比べ反転タイミング変化時の輝度変化が抑えられ、フリッカが抑制される。つまりフリッカを生じることなく焼き付きを防止可能な画像表示方法が実現できる。
【００１４】
本発明の他の画像表示装置は、映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づいて映像を表示するものであって、映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイス（１２）と、前記表示デバイスに映像を表示させるために前記映像信号に基づいて当該表示デバイスを駆動する表示インターフェイス（１８）と、前記表示デバイスの各画素セルにかかる電圧の極性を一垂直走査期間毎に反転させるとともに、２以上の垂直走査期間ごとに当該極性反転を停止する反転駆動制御部（表示インターフェイス１８が有する反転駆動制御機能）とを備え、前記反転駆動制御部は、前記表示デバイスの表示画面上の隣接する微小区画（微小区画Ａ，Ｂ）間で異なる停止タイミングで前記極性反転を停止することを特徴とする。これにより、反転駆動のタイミングを変えて焼き付きを防止する場合に、微小区画毎に輝度変化の起こる時間が異なるためフリッカの周波数が実質的に垂直走査周波数と同じになり、フリッカは目立たなくなる。つまりフリッカを生じることなく焼き付きを防止可能な画像表示装置が実現できる。
【００１５】
本発明の他の画像表示方法は、映像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に基づいて映像を表示するものであって、映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイス（１２）を前記映像信号に基づいて駆動するステップ（１８）と、前記表示デバイスの各画素セルにかかる電圧の極性を一垂直走査期間毎に反転させるステップ（表示インターフェイス１８が有する反転駆動制御機能）と、前記表示デバイスの表示画面上の隣接する微小区画（微小区画Ａ，Ｂ）間で異なる停止タイミングで、２以上の垂直走査期間ごとに前記極性反転を停止するステップ（反転駆動制御機能）とを備える。これにより、反転駆動のタイミングを変えて焼き付きを防止する場合に、微小区画毎に輝度変化の起こる時間が異なるためフリッカの周波数が実質的に垂直走査周波数と同じになり、フリッカは目立たなくなる。つまりフリッカを生じることなく焼き付きを防止可能な画像表示方法が実現できる。
【００１６】
本発明のさらに他の画像表示装置は、映像信号（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）に基づいて映像を表示するものであって、映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイス（２３）と、前記表示デバイスに映像を表示させるために前記映像信号に基づいて当該表示デバイスを駆動する表示インターフェイス（２２）と、前記映像信号を一時的に格納してから出力するフレームメモリ（１９）と、前記フレームメモリのデータの読み書きを制御するためのタイミング信号を生成するタイミング生成部（２０）と、同期信号（ＨＤ／ＶＤ）および表示制御信号に基づいて前記表示デバイスの反転駆動を制御するための反転駆動制御信号を生成する反転駆動制御信号生成部（２１）とを備え、あるフレームにおいて、前記フレームメモリを経由せずに入力された映像信号（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）に基づいて前記表示デバイスのある画素セルに電圧が印加された後、さらに当該フレームにおいて、前記フレームメモリによって遅延された映像信号（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）に基づいて前記電圧とは逆の極性の電圧が前記画素セルに印加されることを特徴とする。これにより、明暗くり返しパターンを表示しても、それぞれの表示で駆動電圧が反転するため、フリッカを生じることなく焼き付きを防止可能な画像表示装置が実現できる。
【００１７】
本発明のさらに他の画像表示方法は、映像信号（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）に基づいて映像を表示するものであって、映像を表示するための複数の画素セルを有する表示デバイス（２３）を前記映像信号に基づいて駆動するステップ（２２）と、前記映像信号を遅延させるステップ（１９）と、同期信号（ＨＤ／ＶＤ）および表示制御信号に基づいて前記表示デバイスの反転駆動を制御するステップ（２１）とを備え、あるフレームにおいて、遅延されることなく入力された映像信号（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）に基づいて前記表示デバイスのある画素セルに電圧が印加された後、さらに当該フレームにおいて、遅延された映像信号（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）に基づいて前記電圧とは逆の極性の電圧が前記画素セルに印加されることを特徴とする。これにより、明暗くり返しパターンを表示しても、それぞれの表示で駆動電圧が反転するため、フリッカを生じることなく焼き付きを防止可能な画像表示装置が実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の種々の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、映像信号および各種制御信号がアナログであるかデジタルであるかを特に明記していないが、いずれの場合にも本発明を適用することができる。
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の構成を示す。図１において、画像表示装置は、表示デバイス１２と、表示インターフェイス１１と、加減算部１００と、加減算テーブル１５とを備える。
【００１９】
表示デバイス１２には複数の画素セルが設けられており、各画素セルに印加される電圧に基づいて画像が表示される。表示デバイス１２の例としてＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が挙げられる。
【００２０】
表示インターフェイス１１は、映像信号および各種制御信号に基づいて表示デバイス１２を駆動する。この表示インターフェイス１１には、表示デバイス１２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垂直走査期間（１フレーム）毎に反転させるフレーム反転駆動機能が備わっている。さらに、この表示インターフェイス１１には、上記のフレーム反転駆動動作を複数のフレーム毎に（ここでは４フレーム毎とする）停止することによって、複数フレーム毎に極性の反転タイミングを変更する反転タイミング変更機能が備わっている。なお、これらフレーム反転駆動機能および反転タイミング変更機能は、表示インターフェイス１１とは独立して設けるようにしても構わない。
【００２１】
フレーム反転駆動機能は、液晶ディスプレイの駆動を行うときに一般的に利用され、この機能によって、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のを防止することができる。一方、反転タイミング変更機能は、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印加されるのを防ぐためのものである。
【００２２】
加減算テーブル１５には、極性反転停止動作に連動して映像信号に加減算される値が加減算値として格納されている。加減算テーブル１５は、入力信号に応じた加減算値を加減算部１００に出力する構成となっている。加減算部１００は、画像表示装置に入力される映像信号Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０に所定の値を加減算してそれぞれ映像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１として表示インターフェイス１１に出力する。
【００２３】
図２に、加減算部１００の具体的な内部構成を示す。図２において、加減算部１００は、加減算制御部１３と加減算タイミング生成部１４と位相調整部１６と加（減）算回路１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂから構成されている。
【００２４】
加減算部１００には、水平同期信号ＨＤ０、垂直同期信号ＶＤ０、そのほか表示デバイス１２での画像表示に必要な表示制御信号Ｓｃ０が入力され、これら各種制御信号は加減算タイミング生成部１４に入力される。この加減算タイミング生成部１４には、表示インターフェイス１１からの反転停止タイミング通知信号も入力される。反転停止タイミング通知信号は、表示インターフェイス１１の持つ反転タイミング変更機能が極性反転を停止するタイミングを通知するものである。加減算タイミング生成部１４は、各種制御信号（ＨＤ０，ＶＤ０，Ｓｃ０）および反転停止タイミング通知信号に基づいて、加減算値を入力映像信号ＲＧＢに加減算すべきタイミングを示すタイミング信号を加減算制御部１３に出力する。このタイミング信号は、加減算制御部１３に、極性反転動作が停止されるフレームおよびその次のフレームに対してそれぞれ映像信号に所定の値を減算および加算させるためのものである。さらに加減算タイミング生成部１４は、各種制御信号（ＨＤ０，ＶＤ０，Ｓｃ０）および反転停止タイミング通知信号に基づいて、加減算値を決定するためのフレーム番号を加減算テーブル１５に出力する。
【００２５】
図３に、加減算テーブル１５の具体例を示す。図３に示すように、加減算テーブル１５には、信号レベルとフレーム番号の組み合わせ毎に、映像信号に加減算すべき加減算値が予め格納されている。フレーム番号は、ここでは４Ｎ，４Ｎ＋１，４Ｎ＋２，４Ｎ＋３（ただしＮは整数）の４種類に分類される。４Ｎで表されるフレームは、極性反転動作が停止されるフレーム（反転停止フレーム）を示している。４Ｎ＋１で表されるフレームは、反転停止フレームの次のフレームを示している。加減算テーブル１５は、加減算タイミング生成部１４から通知されるフレーム番号と映像信号Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０の信号レベルとに基づいて、各映像信号の加減算値ΔＲ，ΔＧ，ΔＢを加減算制御部１３にそれぞれ出力する。例えば、映像信号Ｒ０の信号レベルが８０であって、フレーム番号が４Ｎである場合には、加減算値ΔＲとして−６が出力される。なお、加減算値については、表示デバイス等の特性によって最適な値が異なるため、実験等により予め決定した値を格納するのが好ましい。
【００２６】
加減算制御部１３は、加減算タイミング生成部１４からのタイミング信号に従って、加減算テーブル１５からの加減算値ΔＲ，ΔＧ，ΔＢを入力映像信号Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０に加減算するよう、加（減）算回路１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂを制御する。こうして、加減算部１００からは、加減算後の映像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が出力される。
【００２７】
位相調整部１６では、加減算部１００の処理による遅延を考慮して、水平同期信号ＨＤ０，垂直同期信号ＶＤ０，表示制御信号Ｓｃ０を調整してそれぞれ水平同期信号ＨＤ１，垂直同期信号ＶＤ１，表示制御信号Ｓｃ１として表示インターフェイス１１に出力する。
【００２８】
次に、これらの動作によって表示デバイス１２からの光出力がどのようになるかを図４を用いて説明する。
【００２９】
図４は、表示デバイス１２のある画素の画素電極と対向電極との間の電位差およびその極性（駆動極性）と、その画素からの光出力とを示したものである。なお従来の装置との比較のため、加減算部１００の動作がない場合の電位差および光出力の例を点線で示している。本実施形態では、図４に示すように、極性反転を停止するフレーム（反転停止フレーム）に対しては映像信号を低減し、そのフレームに連続する次のフレームに対しては映像信号を増加する。その結果、光出力は平坦に近づき、実質上フリッカは目立たなくなる。なお、極性反転を停止する影響がもっとも大きく現れるのは反転停止フレームにおける光出力であるが、反転停止フレームの次のフレームについては光出力が比較的小さくなることもある。そこで、図４の例では、反転フレームの次のフレームに対して、映像信号に所定値を加算してこれを回避している。
【００３０】
以上のように、第１の実施形態によれば、反転駆動のタイミング定期的に変えて焼き付きを防止する場合において、反転動作の停止タイミングに同期して映像信号にその信号レベルに応じた所定の値を加減算することにより、フリッカの発生を防止することができる。つまり、従来の画像表示装置では発生していたフリッカを実質上起こすことなく焼き付きを防止することが可能な画像表示装置を得ることができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、反転停止フレームにおいて映像信号を低減し、その次のフレームに対しては映像信号を増加するとしたが、本発明はこれに限らず、表示デバイスの特性に応じて映像信号を加減算すべきである。
【００３２】
また、本実施形態では、反転停止フレームおよびその次のフレームについてのみ加減算を行うとしたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて反転停止フレームを含む連続する複数のフレームについて加減算を行ってもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、加減算テーブル１５に基づいて加減算値を決定するとしたが、本発明はこれに限らず、例えば演算等により加減算値を決定してもよい。
【００３４】
また、本実施形態では、４フレーム毎に駆動極性の反転動作を停止するとしたが、本発明はこれに限らず、２以上のフレーム毎に駆動極性を反転する場合に本発明を適用することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、入力される映像信号Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０の現在の信号レベルからその加減算値を決定するとしたが、本発明はこれに限らず、さらに過去の信号レベルも考慮してその加減算値を決定するようにしても構わない。
【００３６】
また、本実施形態では、前記加減算タイミング生成部から通知されるフレーム番号に基づいて加減算値を決定するとしたが、本発明はこれに限らない。つまり、反転停止フレームから現在のフレームが何フレームずれているかが分かる情報であれば、フレーム番号以外の情報に基づいて加減算値を決定するようにしても構わない。
【００３７】
（第２の実施形態）
図５に、本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置の構成を示す。図５において、画像表示装置は、表示インターフェイス１８と表示デバイス１２を備える。図５において、図１に示す構成と同様の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００３８】
表示インターフェイス１８は、映像信号Ｒ，Ｇ，Ｂおよび水平同期信号ＨＤ，垂直同期信号ＶＤ，表示制御信号に基づいて表示デバイス１２を駆動する。この表示インターフェイス１８には、表示デバイス１２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垂直走査期間（１フレーム）毎に反転させるフレーム反転駆動機能が備わっている。また、この表示インターフェイス１８には、上記のフレーム反転駆動動作を複数のフレーム毎に（ここでは２フレーム毎とする）停止することによって、複数フレーム毎に極性の反転タイミングを変更する反転タイミング変更機能が備わっている。ただし、この反転タイミング変更機能による極性反転は、後述するように、微小区画毎に異なるタイミングで行われる。なお、これらフレーム反転駆動機能および反転タイミング変更機能は、表示インターフェイス１８とは独立して設けるようにしても構わない。
【００３９】
以下、図６を参照して、表示インターフェイス１８における極性反転動作について説明する。
本実施形態では、極性反転動作を停止するタイミングが、表示デバイス１２の表示画面上の微小区画毎に決められている。具体的には、図６に示すように、ある隣接する４つの微小区画Ａ〜Ｄに注目したときに、各微小区画の駆動極性が、時間の経過（ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５，・・・）に伴って、
微小区画Ａ：＋−−＋＋−−＋＋−−・・・
微小区画Ｂ：＋＋−−＋＋−−＋＋−・・・
微小区画Ｃ：−＋＋−−＋＋−−＋＋・・・
微小区画Ｄ：−−＋＋−−＋＋−−＋・・・
と遷移するように、駆動極性が制御される。つまり、微小区画Ａ，Ｃについては時刻ｔ（２Ｎ−１）（ただしＮは自然数）のフレームにおいて極性反転動作が停止され、一方、微小区画Ｂ，Ｄについては時刻ｔ（２Ｎ）（ただしＮは自然数）のフレームにおいて極性反転動作が停止される。このように本実施形態は、隣接する微小区画間で極性反転動作の停止タイミングをずらすことを特徴とする。その効果を以下で説明する。
【００４０】
図７は、図６に示した４つの微小区画Ａ〜Ｄからの各光出力の時間的変化を示したものである。図７において、微小区画Ａ〜Ｄからの各光出力には、低周期の凹凸、すなわちフリッカとなり得る成分が存在する。ところが、前述のように極性反転動作の停止タイミングをずらした結果、各光出力に存在する低周期の凹凸パターンの位相がずれる。ユーザが一般的な視距離で画面を見た場合、表示画像は、人間の視覚特性に基づいて、隣接する４つの微小区画よりも広い領域で積分されて見える。したがって見かけ上は、図７の最下段に示すように、各微小区画Ａ〜Ｄの光出力に存在する低周期の凹凸パターンが打ち消されて見えることになり、フリッカは抑制される（知覚されない）。
【００４１】
以上のように、第２の実施形態によれば、隣接する微小区画間で極性反転動作の停止タイミングをずらすことにより、フリッカを抑制することができる。つまり、従来の画像表示装置では発生していたフリッカを実質上起こすことなく焼き付きを防止することが可能な画像表示装置を得ることができる。
【００４２】
なお、表示デバイス１２としてマトリクス状の表示デバイスを用いる場合、微小区画は典型的には１画素で構成されるが、フリッカが知覚されない限りにおいて、複数の画素で構成されても構わない。
【００４３】
また、本実施形態では、隣接する微小区画間で極性反転タイミングの位相が異なるようにしたが、本発明はこれに限らず、他の方法により極性反転動作の停止タイミングをずらすようにしても構わない。例えば、隣接する微小区画間で極性反転タイミングの周期が異なるようにしてもよい。この場合の駆動極性の遷移例を以下に示す。微小区画Ａでは４フレーム毎に極性反転動作を停止しており、微小区画Ｂでは５フレーム毎に極性反転動作を停止している。
微小区画Ａ：＋−＋−−＋−＋＋−＋−−＋−＋＋−＋−−・・・
微小区画Ｂ：＋−＋−＋＋−＋−＋＋−＋−＋＋−＋−＋＋・・・
【００４４】
（第３の実施形態）
図８に、本発明の第３の実施形態に係る画像表示装置の構成を示す。図８において、画像表示装置は、表示デバイス２３と、表示インターフェイス２２と、フレームメモリ１９と、Ｒ／Ｗタイミング生成部２０と、反転駆動制御信号生成部２１とを備える。
【００４５】
表示デバイス２３には複数の画素セルが設けられており、各画素セルに印加される電圧に基づいて画像が表示される。表示デバイス２３の例としてＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が挙げられる。
【００４６】
表示インターフェイス２２は、映像信号および各種制御信号に基づいて表示デバイス２３を駆動する。この表示インターフェイス２２には、表示デバイス２３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垂直走査期間（１フレーム）毎に反転させるフレーム反転駆動機能が備わっている。さらに、この表示インターフェイス２２には、上記の極性反転を表示インターフェイス２２の外部からの信号によっても行う反転タイミング変更機能が備わっている。なお、これらフレーム反転駆動機能および反転タイミング変更機能は、表示インターフェイス２２とは独立して設けるようにしても構わない。
【００４７】
フレーム反転駆動機能は、液晶ディスプレイの駆動を行うときに一般的に利用され、この機能によって、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のを防止することができる。
【００４８】
フレームメモリ１９は、映像信号Ｒ，Ｇ，Ｂを一時的に格納するためのものである。反転駆動制御信号生成部２１は、水平同期信号ＨＤや垂直同期信号ＶＤやクロック信号やその他の表示制御信号に基づいて、表示インターフェイス２２に極性反転を行わせるための反転駆動制御信号を発生する。この反転駆動制御信号は、Ｒ／Ｗタイミング生成部２０にも伝えられる。Ｒ／Ｗタイミング生成部２０は、水平同期信号ＨＤや垂直同期信号ＶＤやクロック信号やその他の表示制御信号や反転駆動制御信号生成部２１からの反転駆動制御信号に基づいて、フレームメモリ１９におけるデータの読み出しおよび書き込み（Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ）を制御するためのタイミング信号を発生する。
【００４９】
次に、以上のように構成された画像表示装置の動作を説明する。
映像信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、表示インターフェイス２２とフレームメモリ１９とに入力される。一方、同期信号ＨＤ／ＶＤやクロック信号やその他の表示制御信号は、表示インターフェイス２２とＲ／Ｗタイミング生成部２０と反転駆動制御信号生成部２１とに入力される。
【００５０】
反転駆動制御信号生成部２１は、入力された信号に基づいて、表示インターフェイス２２で行われるフレーム反転とは別にさらに表示インターフェイス２２に極性反転を行わせるための反転駆動制御信号を発生する。この反転駆動制御信号は、例えば表示インターフェイス２２にあるフレームの途中で更に駆動極性を反転させる動作をさせることができる信号である。
【００５１】
ところで、あるフレームの途中で駆動極性を反転させるためには、そのフレームのはじめに表示インターフェイス２２に供給された映像信号がもう一度表示インターフェイス２２に供給される必要がある。本実施形態では、Ｒ／Ｗタイミング生成部２０から発生された前述のタイミング信号に基づいてフレームメモリ１９に対する映像信号の書き込みおよび読み出しのタイミングが制御されることにより、あるフレームのはじめに入力された映像信号Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０が、遅延映像信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２として表示インターフェイス２２に再度入力される。これにより、フレームの途中で駆動極性を反転させることができる。
【００５２】
以下、図面を参照して本実施形態の効果について説明する。
図９（ａ）および図９（ｂ）は、本実施形態における駆動極性の推移について説明するための図である。図９（ａ）および図９（ｂ）では、駆動極性を“＋”“−”で示している。図９（ａ）は、入力の映像信号に対して２倍の極性反転を行う場合の駆動極性の推移を示しており、図９（ｂ）は、その場合の表示画面のある列における各画素の駆動極性の推移を示している。
【００５３】
本実施形態では、従来のフレーム周期の反転駆動に加えて、１フレームの途中にさらに極性反転を行う。図９（ａ）および図９（ｂ）の例では、個々の画素について、フレーム周期の途中で極性反転を行うことで、フレームレートはそのままで、個々の画素について従来の２倍の極性反転が行われることになる。
【００５４】
ここで、フレーム毎に明暗が交代する映像を表示した場合について、図１０を用いて説明する。
図１０は、従来のフレーム反転駆動を行った場合のある一つの画素電極と対向電極との間の電位差の変化と、本実施形態の例として図９（ａ）および図９（ｂ）に示したような２倍反転駆動を行った場合のある一つの画素電極と対向電極との間の電位差の変化を示している。図１０に示すように、従来のフレーム反転駆動では直流成分電圧ＶＤＣがかかってしまう。それに対し、本実施形態により実現される２倍反転駆動では、１フレーム毎に明暗が交代する映像を連続的に表示した場合でも、画素電極と対向電極との間の電位差に直流成分がかかることは実質的には無くなり、焼き付きは起こらない。また、駆動極性が正負交互となるため、一定の信号レベルの映像を連続的に表示する場合にも、図１３に示したようなフリッカが起こってしまうことはない。
【００５５】
なお、図９（ａ），図９（ｂ）や図１０の例は従来の２倍の反転駆動を行った例であるが、本発明は２倍に限らず、偶数倍であれば同様の効果が得られることは言うまでもない。その場合、フレームメモリ１９からは、１フレーム毎に１以上の適宜の回数だけ映像信号を読み出すようにすればよい。
【００５６】
以上のように、第３の実施形態によれば、入力映像信号のフレームレートを変えることなく表示デバイスへ渡し、表示デバイスの画素電極と対向電極との間の電位差の極性の反転を、１フレームあたり偶数回行うという方法により、例えば１フレーム毎に明暗が交代する映像信号を長時間表示した場合でも焼き付きを起こすことなく、しかも一定の信号レベルの映像信号を長時間表示した場合でもフリッカを起こすことなはない。つまり、従来の画像表示装置では発生していたフリッカを実質上起こすことなく焼き付きを防止することが可能な画像表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】加減算部１００の構成を示すブロック図である。
【図３】加減算テーブル１５のデータ構造を示すブロック図である。
【図４】ある画素について印加電圧と光出力の時間的変化を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図６】表示デバイス１２の表示画面上の４つの微小区画における駆動極性の遷移を示す図である。
【図７】図６に示す４つの微小区画について駆動極性と光出力の時間的変化を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施形態の駆動極性の反転動作の一例を従来の動作と比較して示す図である。
【図１０】図９に示す動作例によって明暗が交互に現れる映像を表示したときにある画素セルの印加電圧の時間的変化を従来の動作と比較して示す図である。
【図１１】従来の画像表示装置におけるフレーム反転駆動時のある画素セルの印加電圧の時間的変化を示す図である。
【図１２】フレーム反転を４フレームに１回止めた場合において、明暗が交互に現れる映像を表示したときのある画素セルの印加電圧の時間的変化を示す図である。
【図１３】フレーム反転を４フレームに１回止めた場合において、一定の明るさの映像を表示したときのある画素セルの印加電圧の時間的変化を示す図である。
【符号の説明】
１１　表示インターフェイス
１２　表示デバイス
１３　加減算制御部
１４　加減算タイミング生成部
１５　加減算テーブル
１６　位相調整部
１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ　加（減）算回路
１８　表示インターフェイス
１９　フレームメモリ
２０　Ｒ／Ｗタイミング生成部
２１　反転駆動制御信号生成部
１００　加減算部
【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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