(57)【要約】【課題】  液晶表示装置において、フレーム反転駆動による信頼性対策とシネマ映像の高画質表示とを両立させて実現することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】  フレーム反転駆動を行う液晶表示装置において、正転駆動を行うフレームと反転駆動を行うフレームに同じ画像を表示する第一のモードと、異なる画像を表示する第二のモードを備え、連続するフレームの画像信号の相関に応じて切換えて駆動する。【選択図】  図１
2007047476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム反転駆動を行う液晶表示装置において、正転駆動を行うフレームと反転駆動を行うフレームに同じ画像を表示する第一のモードと、異なる画像を表示する第二のモードを備え、連続するフレームの画像信号の相関に応じて切換えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
入力画像が２−３プルダウンによるテレシネ画像と判別した場合に、正転駆動を行うフレームと反転駆動を行うフレームに同じ画像を表示する第一のモードと、異なる画像を表示する第二のモードを２−３プルダウンの位相に応じて切換えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
入力画像が２−３プルダウンによるテレシネ画像と判別した場合に、正転駆動を行うフレームと反転駆動を行うフレームに同じ画像を表示する第一のモードと、異なる画像を表示する第二のモードを２−３プルダウンの位相およびシーンチェンジ検出手段の出力に応じて切換えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
入力画像が２４Hzのシネマ画像をテレシネ変換した６０Hzのテレシネ変換映像信号か否かを検出する手段と、その位相を検出する手段と、シーンチェンジを検出する手段とを備え、
前記テレシネ検出手段とテレシネ位相検出手段とシーンチェンジ検出手段の出力に応じて、メモリへの書込タイミングとメモリからの読出タイミングの何れか又は両方を変えることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【０００２】
特に、フレーム反転（フィールド反転）駆動方式の液晶表示装置において、映画フィルムから２−３プルダウン方式等の変換方式により生成されたテレシネ変換映像信号を入力した場合においても高画質で表示可能とした液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、フィールド反転駆動を行う液晶表示装置には、特開平１１−１３３３７６がある。
【０００４】
また、従来、24Hzのシネマ映像を60Hzのインタレース又はプログレッシブ信号にテレシネ（２−３プルダウン）変換された映像を表示する場合は、2枚・3枚毎に同じ画像が連続し、不連続な動きになるという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−１３３３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらのフレーム反転駆動を行う液晶表示装置においては、シネマ映像の高画質な表示と液晶表示装置の信頼性の対策を両立させて実現することはできなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、液晶表示装置において、フレーム反転駆動による信頼性対策とシネマ映像の高画質表示とを両立させて実現することが可能な表示装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、フレーム反転駆動を行う液晶表示装置において、正転駆動を行うフレームと反転駆動を行うフレームに同じ画像を表示する第一のモードと、異なる画像を表示する第二のモードを備え、連続するフレームの画像信号の相関に応じて切換えて駆動することにより、フレーム反転駆動による焼き付けやフリッカー等の対策とシネマ映像の高画質表示とを両立させて実現することが可能な表示装置を提供することが可能となった。
【発明の効果】
【０００８】
以上、本発明によれば、フレーム反転駆動による焼き付けやフリッカー等の対策とシネマ映像の高画質表示とを両立させて実現することが可能な表示装置を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施例１）
図１は、本発明の第一の実施例による液晶表示装置のブロック図である。
【００１０】
１は、映像信号入力端子、２はＡ／Ｄ変換器、３はIP変換部、４はスケーラー、５はフレーム倍速部、６および７はメモリ、８は反転増幅回路、９は非反転増幅回路、１０は極性切換回路、１１は液晶パネル、１２は入力タイミング発生部、１３は出力タイミング発生部、１４は２−３プルダウン検出部、１５はシーンチェンジ検出部である。
【００１１】
２−３プルダウン方式により変換された画像（フィルム画像）の場合には、静止フィールドが５フィールド毎に発生する。２−３プルダウン検出部１４は、この周期的パターンを検出してフィルム画像（テレシネ変換画像）か一般の画像かを識別して、検出情報を出力する。
【００１２】
図２は、６０Hzの通常のNTSC信号が入力された場合の画像信号の処理フローを説明するためのタイミング図である。
【００１３】
ここで、図２（ａ）は、映像信号入力端子１より入力されるＮＴＳＣ信号であり、図２（ｂ）は、ＩＰ変換部３によりＩＰ変換後の画像出力タイミングであり、図２（ｃ）は、メモリ６への書込タイミングであり、図２（ｄ）は、メモリ７への書込タイミングであり、図２（ｅ）は、メモリ６からの読出タイミングであり、図２（ｆ）はメモリ７からの読出タイミングであり、図２（ｇ）は、極性反転回路１０の出力でありＬＣＤ１１の駆動信号となる。
【００１４】
映像信号入力端子１より入力されたNTSC信号は、A／D変換器２によりデジタル信号に変換される。図２（ａ）は、入力されたNTSC信号を示すタイミング図であり、AI、BI、CI、DI、等の１フィールド毎のインタレースの画像信号が６０Hz周期で入力される。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換器２により、A／D変換された画像信号は、I／P変換部３に入力され、NTSCのインタレース信号をプログレッシブ信号に変換する。図２（ｂ）は、IP変換後の画像のタイミング図を示しており、動き適応型のIP変換方法等により、前後のフレームの画像を用いて、６０Hzのプログレッシブ画像を出力する。
【００１６】
IP変換後の画像信号は、スケーラー４に入力され、入力画像の解像度を液晶パネル１１へ表示を行う解像度に合せて、拡大・縮小等の解像度変換処理を行う。
【００１７】
スケーラー４の出力画像信号は、フレーム倍速部５に入力され、入力画像のフレームレートを2倍に変換して出力する。
【００１８】
図２（ｃ）、（ｄ）は、倍速変換部５によりメモリ６およびメモリ７に書き込まれる画像のタイミング図である。１フレーム毎に、メモリ６とメモリ７に交互にデータを書き込む。
【００１９】
図２（ｅ）、（ｆ）は、倍速変換部５によりメモリ６およびメモリ７からデータを読み出すタイミングを示す図である。図２（ｅ）、（ｆ）のように、メモリ６に書き込まれたデータを書込みのフレームレートの２倍で、2回読み出すことにより、同じ画像を連続して2回出力する。次にメモリ７よりメモリ７に書き込まれた画像データを連続して２回読み出す。以上のように、メモリからの読出しを２倍の速度で行い、１フレームの書込の間に２フレーム分の画像を読み出すことにより、入力画像のフレームレートを2倍にすることが可能となる。
【００２０】
フレーム倍速変換部５より出力された画像信号は、反転増幅回路８および非反転増幅回路９に入力され、液晶パネル１１の駆動に適した信号レベルに増幅した後に、極性切換回路１０に入力され、図２（ｇ）のように、２倍にされた画像が、各々、正極性および反極性の信号となるように交互に切換えて出力される。ここで、正極性と負極性の画像を交互に出力することにより、フリッカーの無い表示を得ることができる。
【００２１】
以上により、正極性と反極性の画像信号が同じになるため、電荷の偏りのないAC駆動を行えるため、焼きつきのない、信頼性の高い液晶表示装置を得ることができる。
【００２２】
また、６０Ｈｚの入力に対して、表示のリフレッシュレートを１２０Ｈｚとすることにより、フレーム毎に駆動極性を反転するフレーム反転駆動においても、フリッカーを目視では検知できなくすることが可能となり、フリッカーレスの高画質表示が可能となった。
【００２３】
次に、テレシネ変換（２−３プルダウン）によりＮＴＳＣ信号に変換された画像を入力した場合の処理方法について説明する。
【００２４】
まず、テレシネ画像に対して、図２にて説明したＮＴＳＣ画像と同じ処理を行った場合について図３を用いて説明する。
【００２５】
図３は、テレシネ画像に対して、図２にて説明した通常のNTSC信号が入力された場合と同じ処理を行った場合の画像信号の処理フローを説明するためのタイミング図である。
【００２６】
ここで、図３（ａ）は、オリジナルのシネマ画像のタイミングであり、図３（ｂ）は、映像信号入力端子１より入力されるテレシネ変換後の信号であり、図３（ｃ）は、ＩＰ変換部３によりＩＰ変換後の画像出力タイミングであり、図３（ｄ）は、メモリ６への書込タイミングであり、図３（ｅ）は、メモリ７への書込タイミングであり、図３（ｆ）は、メモリ６からの読出タイミングであり、図３（ｇ）はメモリ７からの読出タイミングであり、図３（ｈ）は、極性反転回路１０の出力でありＬＣＤ１１の駆動信号となる。
【００２７】
図３（ａ）は、オリジナルのシネマ映像のタイミングを示しており、１秒間に２４フレームの画像で構成されており、２４Hzで画像が更新される。
【００２８】
ここで、シネマ映像をＮＴＳＣ６０Ｈｚの信号にテレシネ変換を行う場合には、２−３プルダウンという方法が用いられており、図３（ｂ）に示す様に、シネマフィルムの１枚の画像を２枚繰り返す場合と３枚繰り返す場合を交互に行うことにより、２４Ｈｚのフレームレートから６０Ｈｚのフレームレートに変換することが可能となる。この時、偶数ラインと奇数ラインを６０Ｈｚのフレーム毎に交互に読み出すことにより、インタレース信号を得ることができる。
【００２９】
続いて、図３の場合と同様にＩＰ変換、メモリ書込、メモリ読出を行い、極性反転によりＬＣＤ駆動信号を得る（図３（ｈ））。
【００３０】
この場合は、１枚のシネマ画像から作られた２枚または３枚と交互に続く画像がそのままフレーム倍速化処理されるため、フレーム倍速後は、（図３（ｈ））に示す様に、４枚または６枚と交互に画像が続くため、連続した動きが続く画像等では、動きが不自然に感じられる場合があり、画質劣化の原因となっている。
【００３１】
次に、フレーム倍速を行う液晶表示装置において、テレシネ画像の動きを改善し、高画質表示を実現する方法について、図４を用いて説明する。
【００３２】
図４は、２−３プルダウン検出部１４において、テレシネ画像であることを検出し、２−３プルダウンの位相を検出した場合のテレシネ画像に対しての処理フローを説明するためのタイミング図である。
【００３３】
ここで、図４（ａ）は、オリジナルのシネマ画像のタイミングであり、図４（ｂ）は、映像信号入力端子１より入力されるテレシネ変換後の信号であり、図４（ｃ）は、ＩＰ変換部３によりＩＰ変換後の画像出力タイミングであり、図４（ｄ）は、メモリ６への書込タイミングであり、図４（ｅ）は、メモリ７への書込タイミングであり、図４（ｆ）は、メモリ６からの読出タイミングであり、図４（ｇ）はメモリ７からの読出タイミングであり、図４（ｈ）は、極性反転回路１０の出力でありＬＣＤ１１の駆動信号となる。
【００３４】
図４（ａ）から図４（ｅ）までは、図３（ａ）から図３（ｅ）までと同様の処理を行う。
【００３５】
２−３プルダウン検出部１４により、テレシネ画像であると判断した場合には、次に、メモリからの読出しを行う際に、図４（ｇ）に示す様に、メモリ７から画像Ａを３フレーム分連続して読み出す。そして、メモリ６から読み出す画像Ｂを１フレーム分減らすことにより、画像Ａおよび画像Ｂが各々５フレーム連続することになり、動きのスムーズな高画質の映像を得ることが可能となる。
【００３６】
従って、２−３プルダウンされた信号であると判定すると、５フレーム目の読出し時４０１に、メモリ６より読み出し、６フレーム目の読出し時４０２にメモリ７から読み出すことにより、正転駆動時と反転駆動時に異なる画像を出力する。この場合、正転時４０３と反転時４０４の画像が異なることになるが、動画であるシネマ映像の場合、その差は少なく、ＡＣ駆動の効果を保つことが可能である。
【００３７】
本実施例では、ＮＴＳＣのインタレース信号が入力される場合について説明したが、プログレッシブ信号が入力した場合においても、ＩＰ変換処理を行わないだけであり、同様の処理が可能である。この場合は、図２、図３、図４等において、IP変換後の信号がプログレッシブ入力信号となる。
【００３８】
また、本実施例では、アナログ入力の場合について説明したが、DVI等のデジタル信号が入力される場合においても、本発明の処理を実現することができることは言うまでも無い。
【００３９】
また、本実施例では、２つのメモリを使うとして説明したが、それに限るものではなく、１つのメモリで領域を分けて使用してもよい。
【００４０】
（実施例２）
本実施例では、更に信頼性を向上した液晶表示装置を開発した。
【００４１】
実施例１では、シネマ映像を表示する場合は、正転および反転駆動を交互に行う際に５回に１回の割合で、正転駆動時と反転駆動時で異なる画像となる。
【００４２】
動画であるシネマ映像の場合、その差は少なく、信頼性を劣化させることは少ないが、更に信頼性を向上させるためには、更なる改善が必要である。
【００４３】
例えば、全画面が黒表示から白表示に切り替わる場合は、正極性と負極性のアンバランスが大きい。このように、連続した画像ではない場合は、正転駆動時と反転駆動時に同じ画像を表示するようにすれば、シネマ映像の動きを高画質で表示し、尚且つ、信頼性を向上することが可能である。本実施例では、連続していない画像をシーンチェンジ検出部により検出し、通常のテレシネ動画画像とは駆動方法を切換える。
【００４４】
図５は、図１のシーンチェンジ検出部１５において、テレシネ画像のシーンチェンジを検出した場合の処理フローを説明するためのタイミング図である。
【００４５】
ここで、図５（ａ）は、オリジナルのシネマ画像のタイミングであり、図５（ｂ）は、映像信号入力端子１より入力されるテレシネ変換後の信号であり、図５（ｃ）は、ＩＰ変換部３によりＩＰ変換後の画像出力タイミングであり、図５（ｄ）は、メモリ６への書込タイミングであり、図５（ｅ）は、メモリ７への書込タイミングであり、図５（ｆ）は、メモリ６からの読出タイミングであり、図５（ｇ）はメモリ７からの読出タイミングであり、図５（ｈ）は、極性反転回路１０の出力でありＬＣＤ１１の駆動信号となる。
【００４６】
図１および図５を用いて、その作用について説明する。
【００４７】
２−３プルダウン検出器１４によりシネマ映像であると判断した場合には、シーンチェンジ回路１５を用いて、元のシネマ画像の連続する画像に相当する画像の比較を行うことにより、フレーム間の画像の相関を調べ、予め決めたしきい値以上に画像の違いがあると判断した場合は、シーンチェンジであると判断する。
【００４８】
シーンチェンジと判断した場合は、図５（ｆ）に示すようにメモリ６から読み出した同じ画像を５フレーム目５０１と６フレーム目５０２に出力する。
【００４９】
そして、図５（ｈ）の５フレーム目５０３と６フレーム目５０４に示すように、正転と反転に同じ画像を表示する。
【００５０】
以上により、入力されるシネマ映像が通常の動画の場合とシーンチェンジのように連続する画像の相関が小さい場合では、図４（ｈ）と図５（ｈ）のように、正転の５フレーム目（４０３、５０３）と反転の６フレーム目（４０４、５０４）に同じ画像を表示する場合と違う画像を表示する場合を切換えることにより、ＡＣ駆動による信頼性の改善を更に高めることが可能となる。
【００５１】
（実施例３）
本実施例では、更に、消費電力およびノイズを小さくできる液晶表示装置を開発した。
【００５２】
図６は、本発明による画像信号の流れを示すタイミング図である。
【００５３】
ここで、図６（ａ）は、オリジナルのシネマ画像のタイミングであり、図６（ｂ）は、映像信号入力端子１より入力されるテレシネ変換後の信号であり、図６（ｃ）は、ＩＰ変換部３によりＩＰ変換後の画像出力タイミングであり、図６（ｄ）は、メモリ６への書込タイミングであり、図６（ｅ）は、メモリ７への書込タイミングであり、図６（ｆ）は、メモリ６からの読出タイミングであり、図６（ｇ）はメモリ７からの読出タイミングであり、図６（ｈ）は、極性反転回路１０の出力でありＬＣＤ１１の駆動信号となる。
【００５４】
また、図６（ｆ’）から図６（ｈ’）は、シーンチェンジ時のタイミングを示しており、図６（ｆ’）は、シーンチェンジ時のメモリ６からの読出タイミングであり、図６（ｇ’）はシーンチェンジ時のメモリ７からの読出タイミングであり、図６（ｈ’）は、シーンチェンジ時の極性反転回路１０の出力でありＬＣＤ１１の駆動信号となる。
【００５５】
図６（ｃ）におけるＩＰ変換後の画像では、２枚および３枚と連続する画像が続くため、図６（ｄ）に示す様に、メモリ６に画像６０１を書き込んだ後は、画像６０２の書込みを休止し、図６（ｆ）に示す様に、メモリ６より５フレーム連続して画像を読み出す。
【００５６】
メモリ７の制御は、図６（ｅ）に示す様に、メモリ７に画像６０３を書き込んだ後は、画像６０４および画像６０５の書込みを休止し、図６（ｇ）に示す様に、メモリ７より５フレーム連続して画像を読み出す。
【００５７】
極性反転切換回路出力では、図６（ｈ）に示す様に、正転と反転に異なる画像を表示するタイミングを設けることにより、５フレーム毎の連続する画像を、フレーム反転・フレーム倍速で駆動することが可能となる。
【００５８】
本実施例では、メモリ書込の際の消費電力およびノイズを実施例１の１／５に小さくすることが可能となった。
【００５９】
（実施例４）
本実施例では、更に、ＩＰ変換部３を用いずに、メモリ６およびメモリ７への書込み時に、ＩＰ変換を同時に行う方法について説明する。
【００６０】
ここで、図７（ａ）は、オリジナルのシネマ画像のタイミングであり、図７（ｂ）は、映像信号入力端子１より入力されるテレシネ変換後の信号であり、図７（ｄ）は、メモリ６への書込タイミングであり、図７（ｅ）は、メモリ７への書込タイミングであり、図７（ｆ）は、メモリ６からの読出タイミングであり、図７（ｇ）はメモリ７からの読出タイミングであり、図７（ｈ）は、極性反転回路１０の出力でありＬＣＤ１１の駆動信号となる。
【００６１】
また、図７（ｆ’）から図６（ｈ’）は、シーンチェンジ時のタイミングを示しており、図７（ｆ’）は、シーンチェンジ時のメモリ６からの読出タイミングであり、図７（ｇ’）はシーンチェンジ時のメモリ７からの読出タイミングであり、図７（ｈ’）は、シーンチェンジ時の極性反転回路１０の出力でありＬＣＤ１１の駆動信号となる。
【００６２】
図７（ａ）において、画像７０１は、シネマ画像の偶数ラインで構成され、画像７０２は、シネマ画像の奇数ラインで構成されている。
【００６３】
図７（ｄ）に示す様に、メモリ６の偶数ライン記憶領域に画像７０１を書込み、メモリ６の奇数ライン記憶領域に画像７０２を書込む。
【００６４】
そして、図７（ｆ）に示す様に、メモリ６に記憶した画像を連続して読み出すことにより、ＩＰ変換とフレーム倍速化を同時に行うことが可能となる。
【００６５】
画像「Ｂ」についても同様に、図７（ｅ）に示す様に、メモリ７の偶数ライン記憶領域に画像７０３を書込み、メモリ７の奇数ライン記憶領域に画像７０４を書込む。
【００６６】
そして、図７（ｇ）に示す様に、メモリ７に記憶した画像を連続して読み出すことにより、ＩＰ変換とフレーム倍速化を同時に行うことが可能となる。
【００６７】
以上により、本発明によれば、独立したＩＰ変換回路を用いずに、フレーム倍速回路において、ＩＰ変換とフレーム倍速化を同時に行うことが可能となる。
【００６８】
高画質表示・信頼性に加えて、コストダウンや実装面積の縮小が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例によるブロック図。
【図２】実施例１におけるＮＴＳＣ入力の場合の処理を説明するためのタイミング図。
【図３】実施例１におけるテレシネ入力の場合の処理を説明するためのタイミング図。
【図４】実施例１におけるテレシネ入力の場合の処理を説明するためのタイミング図。
【図５】実施例２におけるシーンチェンジの場合の処理を説明するためのタイミング図。
【図６】実施例３における処理を説明するためのタイミング図。
【図７】実施例４における処理を説明するためのタイミング図。
【符号の説明】
【００７０】
１  映像信号入力端子
２  Ａ／Ｄ変換器
３  IP変換部
４  スケーラー
５  フレーム倍速部
６  メモリ
７  メモリ
８  反転増幅回路
９  非反転増幅回路
１０  極性切換回路
１１  液晶パネル
１２  入力タイミング発生部
１３  出力タイミング発生部
１４  ２−３プルダウン検出部
１５  シーンチェンジ検出部
【図１】
2007047476.tif 000003
【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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