(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される画像データ信号の液晶パネルへの表示に利用すべき走査信号線の本数を検出するための検出手段と、
前記検出された本数が前記走査信号線の総本数よりも少ない場合には、（ａ）前記液晶パネルに設けられた前記画像データの表示に利用すべき有効表示領域に前記画像データを表示し、（ｂ）前記液晶パネルに設けられた前記画像データの表示には利用しない無効表示領域に黒表示を行うための制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記無効表示領域の全部または一部において、前記走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅を前記有効表示領域に近い側から前記無効表示領域の中側に向かって減少させることで、前記パルス幅を実質上連続的に変化させる制御を行う液晶表示装置。
【請求項２】
外部から入力される画像データ信号の液晶パネルへの表示に利用すべき走査信号線の本数を検出するための検出手段と、
前記検出された本数が前記走査信号線の総本数よりも少ない場合には、（ａ）前記液晶パネルの中央に設けられた前記画像データの表示に利用すべき有効表示領域に前記画像データを表示し、（ｂ）前記液晶パネルの上下にそれぞれ設けられた前記画像データの表示には利用しない二つの無効表示領域に黒表示を行うための制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記二つの無効表示領域の内の少なくとも一方の無効表示領域の全部または一部において、前記走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅を前記有効表示領域に近い側から前記無効表示領域の中側に向かって減少させることで、前記パルス幅を実質上連続的に変化させる制御を行う液晶表示装置。
【請求項３】
前記無効表示領域における前記走査信号線の走査は、前記外部から入力される画像データ信号のブランキング期間を利用して、前記二つの無効表示領域において同時に行われる請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記有効表示領域において前記走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅は、前記無効表示領域において前記走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅よりも大きい請求項１または２記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビやパーソナルコンピュータ等のディスプレイに表示させる画像信号によっては、その画面の縦横比を変化させる必要がある場合に利用される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置としては、たとえば特開平１０−１８７１０５に記載されたものが知られている。
【０００３】
このような従来の液晶表示装置は、液晶パネルの表示能力走査線本数ｎ本よりも少ない有効表示走査線本数ｍ本の画像信号が入力される場合、図６に示すように、走査線数ｎ本の表示能力を持つ液晶パネル６１に、その液晶パネル６１の信号線を駆動する信号線駆動回路６２と、液晶パネル６１の走査線を駆動する走査線駆動回路６３を接続し、入力される画像信号の有効表示走査線数を識別する走査線数識別回路６４と、液晶パネル６１の高速走査を作動させると同時に、画像信号のブランキング期間において、信号線駆動回路６２の出力を黒表示にするよう制御する高速走査制御回路６５で構成されている。
【０００４】
図７は従来の液晶表示装置の動作を示す波形図である。７１は画像有効期間７２とブランキング期間７３とからなる信号線駆動回路６２へ入力される画像信号であり、７４は通常走査パルス部分７５と高速走査パルス部分７６からなる走査線駆動回路６３へ入力される走査クロックパルス信号である。
【０００５】
以上のように構成された従来の液晶表示装置の動作について説明する。
【０００６】
走査線数ｎ本の表示能力を持つ液晶パネル６１に、走査線数がｎ本未満であるｍ本の表示データを持つ画像信号が入力される場合、図３の液晶パネル表示領域図に示すように液晶パネル１１上において、走査線数ｍ本の有効表示領域３１以外の走査線数（ｎ−ｍ）本の無効表示領域３２は、通常黒等で表示されるようにしてあるため、液晶パネル１１等の表示装置においては黒の表示信号で駆動してやる必要がある。
【０００７】
一般に、画像信号のブランキング期間は、走査線数（ｎ−ｍ）本を走査する期間に比べ短いため、標準走査速度で線順次に走査し黒表示を行っていくと、１フレーム分の走査を完了する前に次のフレームの画像信号が入力されてしまい、正常な表示を行えなくなってしまう。
【０００８】
そこで、図６における走査線数識別回路６４が、走査線数がｎ本未満であるｍ本の表示データを持つ画像信号の入力を識別した時に、図７における画像信号７１のブランキング期間７３において、高速走査制御回路６５により走査クロック信号７４の周期を高速に切り替え、次のフレームの画像信号が入力される前までに、いわゆる上下無効表示領域の同時走査を行って全走査線の走査を完了するようにしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の液晶表示装置においては、有効表示領域で表示される黒と無効表示領域で表示されるそれとで輝度差が生じてしまう。
【００１０】
本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、たとえば、液晶パネルの表示能力走査線本数よりも少ない有効表示走査線本数を有する画像信号が入力された場合における、有効表示領域の黒表示と無効表示領域の黒表示との輝度差を目立たなくすることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第一の本発明は、外部から入力される画像データ信号の液晶パネルへの表示に利用すべき走査信号線の本数を検出するための検出手段と、
前記検出された本数が前記走査信号線の総本数よりも少ない場合には、（ａ）前記液晶パネルに設けられた前記画像データの表示に利用すべき有効表示領域に前記画像データを表示し、（ｂ）前記液晶パネルに設けられた前記画像データの表示には利用しない無効表示領域に黒表示を行うための制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記無効表示領域の全部または一部において、前記走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅を前記有効表示領域に近い側から前記無効表示領域の中側に向かって減少させることで、前記パルス幅を実質上連続的に変化させる制御を行う液晶表示装置である。
【００１３】
第二の本発明は、外部から入力される画像データ信号の液晶パネルへの表示に利用すべき走査信号線の本数を検出するための検出手段と、
前記検出された本数が前記走査信号線の総本数よりも少ない場合には、（ａ）前記液晶パネルの中央に設けられた前記画像データの表示に利用すべき有効表示領域に前記画像データを表示し、（ｂ）前記液晶パネルの上下にそれぞれ設けられた前記画像データの表示には利用しない二つの無効表示領域に黒表示を行うための制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記二つの無効表示領域の内の少なくとも一方の無効表示領域の全部または一部において、前記走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅を前記有効表示領域に近い側から前記無効表示領域の中側に向かって減少させることで、前記パルス幅を実質上連続的に変化させる制御を行う液晶表示装置である。
【００１５】
第三の本発明は、前記無効表示領域における前記走査信号線の走査は、前記外部から入力される画像データ信号のブランキング期間を利用して、前記二つの無効表示領域において同時に行われる第二の本発明の液晶表示装置である。
【００１６】
第四の本発明は、前記有効表示領域において前記走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅は、前記無効表示領域において前記走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅よりも大きい第一または第二の本発明の液晶表示装置である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
【００２５】
（実施の形態１）
はじめに、図１〜３を主として参照しながら、本実施の形態における液晶表示装置の構成について説明する。
【００２６】
なお、図１は本発明の実施の形態における液晶表示装置のブロック図、図２は図１に示す液晶表示装置の動作を示す波形図、図３は液晶表示装置に入力される画像信号の有効表示走査線数が液晶パネルの表示能力走査線本数よりも少ない場合の様子を示す液晶パネル表示領域図である。
【００２７】
図１において、１１は走査線数ｎ本の表示能力を持つ液晶パネル、１２は液晶パネル１１の信号線を駆動する信号線駆動回路、１３は液晶パネル１１の走査線を駆動する走査線駆動回路、１４は入力される画像信号の有効表示走査線数を識別する走査線数識別回路（検出手段）、１５は走査速度を数段階、もしくは連続的に可変させて走査線駆動回路１３を制御すると同時に、信号線駆動回路１２の出力を黒表示にするよう制御する走査速度可変回路（制御手段）である。
【００２８】
図２において、２１は画像有効期間２２とブランキング期間２３からなる有効表示走査線数がｍ（＜ｎ）本の、信号線駆動回路１２へ入力される画像信号、２４は通常走査パルス部分２５と走査パルス可変部分２６からなる走査線駆動回路１３へ入力される走査クロックパルス信号（走査クロック信号）である。
【００２９】
図３において、３１は液晶パネル１１上に入力される画像データを表示する有効表示領域、３２は無効表示領域である。
【００３０】
つぎに、図４〜５を主として参照しながら、本実施の形態における液晶表示装置の動作について説明する（本実施の形態における液晶表示装置の動作について説明しながら、液晶表示方法の一実施の形態についても説明する）。
【００３１】
なお、図４はひとつの液晶素子に書き込まれる電圧の時間変化に対する特性図、図５は液晶素子の印加電圧に対する透過率特性図である。
【００３２】
液晶パネル１１の表示能力走査線本数ｎ本よりも少ない有効表示走査線本数ｍ本の画像信号２１が入力される場合、走査線数識別回路１４により、有効表示走査線本数がｎ本よりも少ないｍ本と識別され、次の走査速度可変回路１５が作動する。走査速度可変回路１５では、画像信号２１のブランキング期間２３において、（ｎ−ｍ）本の無効表示領域３２での走査速度を段階的、もしくは連続的に可変させて、上下無効表示領域の同時走査により次のフレームの画像信号が入力される前までに全走査線の走査を完了するようにする。同時に、信号線駆動回路１２の出力を黒表示にするよう制御する。
【００３３】
ここで走査速度は、図２に示されているように、画像信号２１が画像有効期間２２からブランキング期間２３へ切り替わる時には、通常走査パルスから段階的、もしくは連続的に可変させて高速走査パルスへ切り替え、画像信号２１がブランキング期間２３から画像有効期間２２へ切り替わる時には、高速走査パルスから段階的、もしくは連続的に可変させて通常走査パルスへ切り替えるように制御される。
【００３４】
つまり、本実施の形態においては、前述したように上下無効表示領域の同時走査を行うため、このような制御は、パルス幅を、（１）有効表示領域に近い側から無効表示領域の中側に向かって減少させ、（２）無効表示領域の中側から有効表示領域から遠い側に向かって増大させるように行う。
【００３５】
さて、信号電圧を液晶素子に書き込むための時間を短くすると、液晶素子は図４に示す液晶素子に書き込まれる電圧の時間変化に対する特性図のような特性を持っているため、必要な信号電圧まで到達しなくなる。
【００３６】
すると、図５に示す液晶素子の印加電圧に対する透過率特性図から、透過率が０％より高くなってしまうことがわかる。このことから、従来のように走査クロック信号のパルス幅を小さくすることにより（つまり、走査クロック信号の周期を高速に切り替えることにより）一律に走査速度を上げて有効表示領域３１での黒表示を行うと（図７参照）、無効表示領域３２での黒表示との間に輝度差が生じてしまうと分析される。
【００３７】
本実施の形態においては、このような現象を抑制するため、走査速度可変回路１５は、ブランキング期間に信号電圧を液晶素子に書き込むための時間を調節するための走査速度を段階的（もしくは連続的）に可変させ（図２参照）、走査線駆動回路１３の出力を制御する。
【００３８】
そして、走査速度可変回路１５は、黒表示が行われるように、信号線駆動回路１２の出力を制御する。もちろん、このような信号線駆動回路１２の出力制御は、液晶パネル１１が、（１）電圧無印加状態で白表示を行うノーマリホワイト型であっても、（２）電圧無印加状態で黒表示を行うノーマリブラック型であっても有効である（なお、液晶パネル１１がノーマリブラック型である場合にも、電圧無印加状態を実現するための出力制御を積極的に行うことにより、有効表示領域３１の黒表示と無効表示領域３２の黒表示との輝度差をより目立ちにくくすることが可能である。）
かくして、前述の輝度変化を人間の目に検知されないような輝度変化となさしめ、有効表示領域３１の黒表示と無効表示領域３２の黒表示との輝度差を目立たなくすることが可能となる。
【００３９】
以上においては、本実施の形態１について詳細に説明を行った。
【００４０】
なお、本発明の、走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅を実質上連続的に変化させる制御は、上述した本実施の形態においては、パルス幅を、（１）有効表示領域に近い側から無効表示領域の中側に向かって減少させ、（２）無効表示領域の中側から有効表示領域から遠い側に向かって増大させるように行われた。しかし、これに限らず、本発明の、走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅を実質上連続的に変化させる制御は、たとえば、パルス幅を有効表示領域に近い側から無効表示領域の中側に向かって減少させるように行われてもよい（このとき、パルス幅は、無効表示領域の中側から有効表示領域から遠い側に向かって減少させられてもよい）。
【００４１】
また、本発明の制御手段は、上述した本実施の形態においては、無効表示領域の全部において、走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅を実質上連続的に変化させる制御を行ったが、これに限らず、無効表示領域の一部において、走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅を実質上連続的に変化させる制御を行ってもよい。
【００４２】
要するに、本発明は、外部から入力される画像データ信号の液晶パネルへの表示に利用すべき走査信号線の本数を検出するための検出手段と、検出された本数が走査信号線の総本数よりも少ない場合には、（ａ）液晶パネルに設けられた画像データの表示に利用すべき有効表示領域に画像データを表示し、（ｂ）液晶パネルに設けられた画像データの表示には利用しない無効表示領域に所定のデータを表示するための制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、無効表示領域の全部または一部において、走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅を実質上連続的に変化させる制御を行う液晶表示装置である（無効表示領域の個数はいくつであってもよい）。
【００４３】
もちろん、外部から入力される画像データ信号の液晶パネルへの表示に利用すべき走査信号線の本数を検出するための検出手段と、検出された本数が走査信号線の総本数よりも少ない場合には、（ａ）液晶パネルの中央に設けられた画像データの表示に利用すべき有効表示領域に画像データを表示し、（ｂ）液晶パネルの上下にそれぞれ設けられた画像データの表示には利用しない二つの無効表示領域に所定のデータを表示するための制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、二つの無効表示領域の内の少なくとも一方の無効表示領域の全部または一部において、走査信号線を走査するための走査クロック信号のパルス幅を実質上連続的に変化させる制御を行う液晶表示装置も、本発明に含まれる。
【００４４】
なお、発明は、上述した本発明の液晶表示装置の全部または一部の手段（または、装置、素子、回路、部など）の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。もちろん、その発明のコンピュータは、ＣＰＵなどの純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアやＯＳ、さらに周辺機器を含むものであっても良い。
【００４５】
また、発明は、上述した発明の液晶表示方法の全部または一部のステップ（または、工程、動作、作用など）の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。
【００４６】
なお、本発明の一部の手段（または、装置、素子、回路、部など）、上記発明の一部のステップ（または、工程、動作、作用など）は、それらの複数の手段またはステップの内の幾つかの手段またはステップを意味する、あるいは一つの手段またはステップの内の一部の機能または一部の動作を意味するものである。
【００４７】
また、本発明の一部の装置（または、素子、回路、部など）は、それら複数の装置の内の幾つかの装置を意味する、あるいは一つの装置の内の一部の手段（または、素子、回路、部など）を意味する、あるいは一つの手段の内の一部の機能を意味するものである。
【００４８】
また、上記発明のプログラムを記録した、コンピュータに読みとり可能な記録媒体も発明に含まれる。また、上記発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。また、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等が含まれる。
【００４９】
なお、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
【００５０】
また、発明は、上述した本発明の液晶表示装置の全部または一部の手段の全部または一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した媒体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記機能を実行する媒体である。
【００５１】
また、発明は、上述した発明の液晶表示方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した媒体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する媒体である。
【００５２】
このように、本発明は、たとえば、走査線数ｎ本の表示能力を有し、各画素にスイッチング素子を有した液晶パネルと、前記液晶パネルに信号データを印加する信号線駆動回路と、前記液晶パネルのスイッチング素子のオン・オフ状態を制御するために垂直走査を行う走査線駆動回路を有した液晶表示装置であって、入力画像信号の走査線数が前記走査線数ｎ本と等しいか、それ未満のｍ本かを識別する走査線数識別回路と、前記走査線数識別回路が走査線数ｍ本の画像信号の入力を識別した時に、画像信号のブランキング期間において（ｎ−ｍ）本の無効表示領域での走査速度を段階的、もしくは連続的に可変させるように前記走査線駆動回路を制御すると同時に、前記信号線駆動回路の出力を黒表示にするよう制御する走査速度可変回路とを有することを特徴とする液晶表示装置であり、液晶パネルの表示能力走査線本数ｎ本よりも少ない有効表示走査線本数ｍ本の画像信号が入力される場合、走査速度を段階的、もしくは連続的に可変させて黒表示を行い、有効表示領域の黒表示と無効表示領域の黒表示との輝度差を目立たなくする作用を有する。
【００５３】
したがって、液晶パネルの表示能力走査線本数ｎ本よりも少ない有効表示走査線本数ｍ本の画像信号が入力される場合、画像信号のブランキング期間において無効表示領域での走査速度を段階的、もしくは連続的に可変させて走査線駆動回路を制御すると同時に、信号線駆動回路の出力を黒表示の出力をするように制御する走査速度可変回路を設けることにより、有効表示領域の黒表示と無効表示領域の黒表示との輝度差を目立たなくさせ、種々の縦横比をもつ画像信号をより高品位に表示可能な液晶表示装置を実現することができるという有効な効果が得られる。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明は、たとえば、液晶パネルの表示能力走査線本数よりも少ない有効表示走査線本数を有する画像信号が入力された場合における、有効表示領域の黒表示と無効表示領域の黒表示との輝度差を目立たなくすることができるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における液晶表示装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における液晶表示装置の動作を示す波形図
【図３】本発明の実施の形態１における液晶パネル１１の表示領域図
【図４】本発明の実施の形態１における液晶素子に書き込まれる電圧の時間変化に対する特性図
【図５】本発明の実施の形態１における液晶素子の印加電圧に対する透過率特性図
【図６】従来の液晶表示装置のブロック図
【図７】従来の液晶表示装置の動作を示す波形図
【符号の説明】
１１、６１  液晶パネル
１２、６２  信号線駆動回路
１３、６３  走査線駆動回路
１４、６４  走査線数識別回路
１５  走査速度可変回路
２１、７１  画像信号
２２、７２  画像有効期間
２３、７３  ブランキング期間
２４、７４  走査クロックパルス
２５、７５  通常走査パルス部分
２６  走査パルス可変部分
３１  有効表示領域
３２  無効表示領域
６５  高速走査制御回路
７６  高速走査パルス部分
【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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