(57)【要約】【課題】動画ボケを改善し、画面垂直方向の映像変化に対して画質の向上の両立に課題があった。【解決手段】液晶パネル上に行列状に配列された画素セルと、前記画素セルに画素信号を供給するソース線と、前記ソース線に供給する前記画素信号の極性を基準電位に対して一フレーム毎に交互に反転する駆動手段と、前記画素セルに前記ソース線から供給される前記画素信号を供給または停止する走査信号を供給するゲート線と、入力映像信号の特徴量を検出し判定する特徴量判定部と、前記特徴量判定部の判定結果によりフレームレートを変換するフレームレート変換部とを備え、前記特徴量判定部は前記入力映像信号の垂直先鋭度を判定し、前記フレームレート変換部は変換されたフレームレートの各フレームに対応する前記画素信号を生成し、生成された前記画素信号を前記駆動手段に供給することを特徴とする液晶表示装置を提供する。【選択図】図１
2012145666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネル上に行列状に配列された画素セルと、
前記画素セルに画素信号を供給するソース線と、
前記ソース線に供給する前記画素信号の極性を基準電位に対して一フレーム毎に交互に反転する駆動手段と、
前記画素セルに前記ソース線から供給される前記画素信号を供給または停止する走査信号を供給するゲート線と、
入力映像信号の特徴量を検出し判定する特徴量判定部と、
前記特徴量判定部の判定結果によりフレームレートを変換するフレームレート変換部とを備え、
前記特徴量判定部は前記入力映像信号の垂直先鋭度を判定し、
前記フレームレート変換部は変換されたフレームレートの各フレームに対応する前記画素信号を生成し、
生成された前記画素信号を前記駆動手段に供給することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
少なくとも前記フレームレート変換部により変換されたフレームレートが所定数以上である場合は、
あるソース線と接続する前記画素セルに対応する前記画素信号を供給すると同時に、前記ソース線と異なる一または複数のソース線と接続する前記画素セルに前記画素信号を供給することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記特徴量判定部が、
前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも低いと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを高フレームレートに変換し、
前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも高いと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを低フレームレートに変換することを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記特徴量判定部が判定した前記入力映像信号の垂直先鋭度の判定結果に基づき、前記垂直先鋭度が高くなるに従い、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを低くなるよう変換することを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記画素セルはストライプ配列であることを特徴とする請求項２ないし４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記特徴量判定部は、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度および前記入力映像信号の動き量を検出し判定することを特徴とする請求項１ないし５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記特徴量判定部が、少なくとも前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも高く、かつ前記入力映像信号の前記動き量が所定量よりも小さいと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを低フレームレートに変換することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記特徴量判定部が、少なくとも前記入力映像信号の前記動き量が所定量よりも大きいと判定した場合には、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度によらず前記フレームレート変換部は前記フレームレートを高フレームレートに変換することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記特徴量判定部が判定した前記入力映像信号の前記垂直先鋭度および前記入力映像信号の前記動き量の判定果に基づき、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値より高い場合には、前記入力映像信号の前記動き量が大きくなるのに従い、前記フレームレート変換部は前記フレームレートが高くなるように変換することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置はコンピュータ装置等の画面表示デバイスとして数多く使用されてきたが、近年テレビ用途でも広く使われるようになってきている。特にテレビ用途では、動きが速い動画像を表示する場合が多く、液晶表示装置の課題である動画像ボケを改善するために種々の駆動方法が用いられている。
【０００３】
以下従来の液晶表示装置の駆動方法及び駆動装置について説明する。
図６は、従来の液晶表示装置の駆動装置のブロック図である。信号変換部１０１は映像信号と映像信号の同期をとるための同期信号を入力し、液晶パネルで表示するタイミングにあわせて各画素に対応するデータをソースドライバ３に出力する。同時に駆動同期信号を駆動パルス生成部１０２に出力する。駆動パルス生成部１０２は駆動同期信号を入力として、ソースドライバ３、ゲートドライバ４を制御する信号を出力する。ソースドライバ３、ゲートドライバ４は液晶パネル５上にマトリクス上に配置された各画素のそれぞれを駆動するドライバである。
【０００４】
図３に液晶パネル５上に形成されたマトリクス状の画素配列及び等価回路を示す。図３に示すように、液晶パネル上にマトリクス状に形成された画素５１、画素ごとに形成されたＴＦＴ５２、画素共通電極５３が配置されている。Ｓ１、Ｓ２、．．．、ＳＭはソースドライバ３に接続されたソース線で、ＴＦＴ５２のソース電極に接続されている。Ｇ１、Ｇ２、．．．、ＧＮはゲートドライバ４に接続されたゲート線で、ＴＦＴ５２のゲート電極に接続されている。ＴＦＴ５２のドレイン電極に接続された画素表示電極と画素共通電極５３との間に液晶層の画素静電容量（コンデンサ）５４が挟まれている。これには、補助静電容量が付加されている場合はその静電容量も含む。なお、以下の説明において、ゲート線Ｇｉに接続されている画素を画素マトリクスにおけるｉ行の画素、ソース線Ｓｊに接続されている画素を画素マトリクスにおけるｊ列の画素と呼び、ｉ行、ｊ列の画素を画素（ｉ、ｊ）と呼ぶ。
【０００５】
また、画素マトリクスの行の方向を水平方向、列の方向を垂直方向と呼ぶこともある。各画素列（ｊ＝１〜Ｍ）には順に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のそれぞれ同一色のカラーフィルターが図に示すように縦方向に整列して形成されている（ストライプ配列と呼ばれる）。
【０００６】
以上のように構成された液晶駆動装置についてその動作について説明する。映像信号を液晶パネル５の各画素に書き込むために、信号変換部１０１は同期信号に従って、画素マトリクスの１行分のデータを映像信号の輝度情報、色情報に応じて各画素列（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応するデータに変換してソースドライバに送る。また、駆動パルス生成部１０２は信号変換部１０１からの駆動同期信号を入力する。駆動パルス生成部１０２は、水平同期信号（データを各行に書き込むタイミングを示す信号）をソースドライバ３に送信する。その同期タイミングでソース信号がソース線Ｓ１〜ＳＭに加えられる。水平同期信号はゲートドライバ４にも送られ、データを書き込もうとする画素行に対応するゲート線が選択されて、その同期タイミングでゲート信号がゲート線に加えられる。
【０００７】
ゲート信号がゲート線を介して、その画素行における画素のゲート電極に加わることによりＴＦＴ５２のゲートが開き、ソース線の電位が液晶層の画素静電容量５４に加わって充電される。この充電動作を各画素への書込みとも呼ぶ。上記の動作を水平同期信号のタイミングでゲート線のｉ＝１からＮまで繰り返すことで１画面全体のデータを各画素に書き込むことになる。このように各行毎に列の数だけ並んだ画素を充電し、それを行の数だけ繰り返す動作によって画面全体の画素データを書き込む。この動作のことを画面走査、列の方向を走査方向と呼ぶこともある。また、１画面全体を書き込む期間のことを１フレーム、その時間をフレーム周期と呼ぶ。フレーム周期の逆数で１秒間に画面全体が書き換えられる回数はフレームレートと称される。
【０００８】
一般に液晶パネルの駆動においては液晶層の電位的な偏りを防ぐために１フレーム毎に画素電位を反転させる交流駆動が行われ、フレーム単位で＋極性と−極性を切り替えて充電が行われる（これをフレーム反転駆動と呼ぶ）。液晶層の透過率の変化は充電電位の絶対値に応じて決まるため、充電電位がいずれの極性であっても絶対値が同じであれば同じ透過率となり、交流駆動をしても表示画面には影響がない。
【０００９】
しかしながら、フレーム毎に画面全体を＋極性と−極性に切り替えた場合、極性変化による僅かな輝度変化が画面全体で発生するフリッカと呼ばれる現象が生じる原因になる。そこで、このフリッカを発生させないようにするために、１フレーム期間中の画面全体としては＋極性と−極性を混在させる。さらに、フレーム毎に各画素の極性を反転させることで、極性変化による輝度変化が分散しフリッカの発生を抑えることができる。この駆動方法としては、図３に示すような、一フレーム内では、画素マトリクスの各列（カラム）毎に同一極性とし、相互に隣り合うカラム同士は逆特性とする。そして、一フレーム毎にそれぞれ極性を反転させて駆動するカラム反転駆動がある。これ以外に、フリッカを防止する駆動方法として、水平反転やドット反転などがある。
【００１０】
各画素における液晶層はこのようにして書き込まれた充電電位（画素電位）に応じて光の透過率が変化する。これに対し、バックライト（図示せず）で液晶層背面から光を照射すると、各画素の透過率に応じて光が液晶層を通過すると共に、各画素に設けられたカラーフィルターで光が着色、混合されることで液晶パネル全体で所望のカラー映像を表示できることになる。
【００１１】
次に各画素への書込み時における信号の変化を詳述する。図７は上述した動作の中で画素（ｉ、ｊ）にソースドライバ３、ゲートドライバ４によりデータを書き込む時のタイミングチャートである。ｉ行を信号書込み行としてその前のｉ―１行からの水平同期信号、ｊ列のソース信号、ｉ行のゲート信号、画素（ｉ、ｊ）の電位の変化を示している。図７に示したｊ列の現フレームにおけるソース信号は＋極性で、いずれの行においても一定電位＋Ｖであるとしている。画素（ｉ、ｊ）への書込み前の電位はひとつ前のフレームで書き込まれた−極性の電位−Ｖとなっている。
【００１２】
ここで、図７に示すようにゲート信号ＧｉがＯＮになると、画素（ｉ、ｊ）の充電が一つ前のフレームで書き込まれた−Ｖ電位から始まり、次の行の書込みが始まるまでに（つまり次の水平同期信号が来るまでに）＋Ｖまでの充電が完了している。このように充電に必要な時間に対して、フレーム周期（Ｔ）をゲート線数（Ｎ）で割った間隔（＝Ｔ／Ｎ）である水平走査期間が充分長ければ、各画素の電位は映像信号に応じた所望の値になり、正しい映像を表示することができる。
【００１３】
なお、前述の説明では、画素共通電極５３が０ボルト、つまり接地された状態でソース信号や画素電位が＋極性と−極性にフレーム毎に反転すると記載したが、必ずしもその構成に限るものではない。つまり各画素のドレイン電極に接続された画素共通電極をちょうど＋Ｖに設定し、ソース信号をフレーム毎に０〜＋Ｖ、＋Ｖ〜＋２×Ｖの間で切り替えて駆動してもよい。この時、液晶層には、画素共通電極の電位＋Ｖに対する相対電圧が印加されその電位を中心として＋極性と−極性が加わるので、上述の説明と同じ効果を有することができる。
【００１４】
通常フレーム周期は約１６．６ｍｓであり、その周期で画面データを書き換える。しかし、動きの速い映像の場合、視聴者から見て液晶パネル上に表示される映像がボケる動画ボケが発生する。これを解決するために、フレーム間に補間フレーム挿入することにより、１フレームの周期を短くして、画面データを頻繁に書き換え、スムーズに動画を表示する方法がある（例えば特許文献１参照）。
【００１５】
図８にその一例を示す。図８は１フレーム期間を、図７の例の１／４とした場合（すなわち図７の場合の４倍のフレームレートにした場合）のタイミングチャートで、フレーム周期が１／４である以外は図７と同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００５−２６８９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、前記の従来の映像表示装置の駆動方法では以下のような課題がある。
図８の場合、データを書き込む行のゲート信号（Ｇｉ）がＯＮになると、画素電位（ｉ、ｊ）は一つ前のフレームにおける電位から充電が開始される。しかし、図８における画素電位（ｉ、ｊ）の実線で示すように、フレーム期間の終わりになってもまだ所望のソース信号Ｓｊの電位レベル＋Ｖに到達していない。これはフレーム周期が１／４に短くなり、液晶層であるコンデンサに充電する時間が不足して充電が完了しないためである。
【００１８】
画素電位（ｉ、ｊ）の充電開始時の電圧が−Ｖではなくそれよりも絶対値で小さい値であるのは、ひとつ前のフレームでも同様に−Ｖまで完全に充電しきれなかったためである。理想的には図８の画素電位（ｉ、ｊ）の変化が、破線に示すように−Ｖから＋Ｖまで充電されなければならない。しかし、画素への充電時間不足のため、実線のような画素電位となる。この時表示される映像は所望の映像にならず表示品質が劣化するという課題があった。
【００１９】
また、このような書込み時間の短縮による充電不足という課題を解決する手段として、ゲート線の数行前から予備充電（プリチャージとも呼ばれる）を行うことで充電不足を解消する方法が開示されている。
【００２０】
図９に予備充電方式の動作タイミングを示す。本例においては信号書込み行であるｉ行の３行前（ｉ−３行）からゲート信号Ｇｉがゲート線に加わりｉ行の画素の充電が始まる。これによって合計４フレーム分の時間、画素（ｉ、ｊ）が充電されることになり充分な書き込みが可能となっている。
【００２１】
つまり図９に示したように信号書込み行であるｉ行の３行前から充電が開始される。ｉ−３行の区間においては、ソース信号はｉ−３行の映像信号に対応したソース信号となっており、これがそのままｉ行の画素にも加わることになる。図９の例のように映像信号がｉ−３行からｉ行の間で変化しないような映像信号であれば問題はない。しかし、画面の垂直方向で急激に変化するような映像を表示する場合には次のような課題が生じる。
【００２２】
図１０は、ｉ−１行からｉ行に変わるところで映像信号が急に変化するような映像を表示する場合を例示する。ｉ−３行からｉ―１行の期間で、ひとつ前のフレームでの充電電位−Ｖから予備充電してきた結果が生かされず、結局ｉ行の期間のみで充電することと類似の結果となり、結果的に所望の値まで充電することができない。これによって図１１に示すように映像信号が垂直方向で急激に変化するような箇所があるような場合、その境界における走査線での書き込みが正しく行われない。つまり、図１１（ａ）の入力映像が、図１１（ｂ）に示すような表示映像になってしまい、境界付近の輪郭がぼやけるという画質劣化の課題があった。
【００２３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、動画解像度の向上と充電不足による垂直方向の映像変化に対する輪郭ボケの防止の両立を図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。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネル上に行列状に配列された画素セルと、前記画素セルに画素信号を供給するソース線と、前記ソース線に供給する前記画素信号の極性を基準電位に対して一フレーム毎に交互に反転する駆動手段と、前記画素セルに前記ソース線から供給される前記画素信号を供給または停止する走査信号を供給するゲート線と、入力映像信号の特徴量を検出し判定する特徴量判定部と、前記特徴量判定部の判定結果によりフレームレートを変換するフレームレート変換部とを備え、前記特徴量判定部は前記入力映像信号の垂直先鋭度を判定し、前記フレームレート変換部は変換されたフレームレートの各フレームに対応する前記画素信号を生成し、生成された前記画素信号を前記駆動手段に供給することを特徴とする。
【００２５】
かかる構成を有することにより、充電不足による輪郭ボケの解消と動画解像度の向上を両立することができる。
【００２６】
また、本発明の液晶表示装置は、少なくとも前記フレームレート変換部により変換されたフレームレートが所定数以上である場合は、あるソース線と接続する前記画素セルに対応する前記画素信号を供給すると同時に、前記ソース線と異なる一または複数のソース線と接続する前記画素セルに前記画素信号を供給することを特徴としている。
【００２７】
かかる構成を有することにより、いわゆるプリチャージを行うことにより充電不足を解消して輪郭ボケを防止している。
【００２８】
また、本発明の液晶表示装置は、前記特徴量判定部が、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも低いと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを高フレームレートに変換し、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも高いと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを低フレームレートに変換することを特徴としている。
【００２９】
かかる構成を有することにより、表示される映像の垂直先鋭度により適切なフレームレートを選択することで、充電不足による輪郭ボケの解消と動画解像度の向上の両立を図っている。
【００３０】
また、本発明の液晶表示装置は、特徴量判別部が判別した表示される映像の垂直先鋭度の判別結果に基づき、垂直先鋭度が高くなるに従い、前記フレームレート変換部がフレームレートを低くなるよう駆動させることを特徴としている。
【００３１】
かかる構成を有することにより、表示される映像の垂直先鋭度により、フレームレートを調整することで、最適なフレームレートを決定することが出来、輪郭ボケを低減することができる。
【００３２】
また、本発明の液晶表示装置は、画素セルはストライプ配列であることを特徴としている。
【００３３】
かかる構成を有することにより、同一色であるカラム間で予備充電をすることで、複雑な駆動によらずプリチャージを実現することができ、充電不足を解消して輪郭ボケを防止している。
【００３４】
また、本発明の液晶表示装置は、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度および前記入力映像信号の動き量を検出し判定することを特徴としている。
【００３５】
かかる構成を有することにより、入力映像信号の垂直先鋭度と入力映像信号の動き量のバランスによりフレームレートを増減することで、動画解像度の向上と画素の充電不足による輪郭ボケの低減を図っている。
【００３６】
また、本発明の液晶表示装置は、特徴量判定部が、少なくとも前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値よりも高く、かつ前記入力映像信号の前記動き量が所定量よりも小さいと判定した場合は、前記フレームレート変換部は前記フレームレートを低フレームレートに変換することを特徴としている。
【００３７】
かかる構成を有することにより、輪郭ボケが真に目立つ場合に限って低フレームレートで駆動することで、動画解像度の向上と画素の充電不足による輪郭ボケの低減を図っている。
【００３８】
また、本発明の液晶表示装置は、少なくとも前記入力映像信号の前記動き量が所定量よりも大きいと判定した場合には、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度によらず前記フレームレート変換部は前記フレームレートを高フレームレートに変換することを特徴としている。
【００３９】
かかる構成を有することにより、表示される映像が動き量が大きい場合には、フレームレートを高くすることで、動画解像度の向上を図っている。
【００４０】
また、本発明の液晶表示装置は、特徴量判定部が判定した前記入力映像信号の前記垂直先鋭度および前記入力映像信号の前記動き量の判定果に基づき、前記入力映像信号の前記垂直先鋭度が所定値より高い場合には、前記入力映像信号の前記動き量が大きくなるのに従い、前記フレームレート変換部は前記フレームレートが高くなるように変換することを特徴としている。
【００４１】
かかる構成を有することにより、表示される映像の垂直先鋭度と動き量により、フレームレートを調整することで、最適なフレームレートを決定することができ、動画解像度の向上と充電不足による輪郭ボケの低減を実現できる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の液晶表示装置によれば、動画解像度の改善と充電不足による垂直方向の映像変化に対する輪郭ボケの防止の両立を図ることができる液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る信号変換部の詳細ブロック図
【図３】実施の形態１に係る液晶パネルの画素配列構成を示す図
【図４】実施の形態２に係る液晶表示装置の動作条件を示す図
【図５】実施の形態２に係る液晶表示装置における動作タイミングを示す図
【図６】従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図
【図７】従来の液晶表示装置の動作タイミングを示す図
【図８】従来の液晶駆動装置の動作タイミングを示す図
【図９】従来の液晶駆動装置の動作タイミングを示す図
【図１０】従来の液晶駆動装置の動作タイミングを示す図
【図１１】従来の液晶駆動装置の動作における画像例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態において、同様の構成要素については同一の符号を付す。また、以下の実施の形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１において図６とは信号変換部１、駆動パルス生成部２が異なっており、その他の構成要素は図６と同じである。信号変換部１は入力映像信号と入力映像信号の同期をとるための同期信号を入力し、液晶パネルで表示するタイミングにあわせて各画素に対応するデータをソースドライバ３に出力する。同時に駆動同期信号を駆動パルス生成部２に出力する。駆動パルス生成部２は駆動同期信号を入力として、ソースドライバ３、ゲートドライバ４を制御する信号を出力する。ソースドライバ３、ゲートドライバ４は液晶パネル５上にマトリクス上に配置された各画素のそれぞれを駆動するドライバである。
【００４６】
図２に信号変換部１の詳細構成を示す。図２において特徴量判定部１１は入力映像信号を入力してその特徴量を検出し判定する。本実施の形態では、特徴量として入力映像信号の垂直先鋭度を検出し判定する。ここで垂直先鋭度とは、一フレーム期間内に書き込まれる画像のソース線の方向（走査方向）の輝度のバラつきの分布を表す指標である。一般に単色の映像では垂直先鋭度が低く、横ストライプの映像では垂直先鋭度は高くなる。
【００４７】
フレームレート変換部１２は、特徴量判定部１１の判定結果の出力を受けて入力映像信号のフレームレートを変換する。フレームレート変換部１２は、フレームメモリ（図示せず）と補間画像処理回路（図示せず）などを備え、オリジナルの入力映像をフレームメモリに記憶する。そして、補間画像処理回路がフレームレートに応じた補間画像を生成し、オリジナルの入力映像間に挿入して出力する。
【００４８】
具体的には、フレームレートが１倍速の場合には、オリジナルの入力映像をそのまま出力する。フレームレートが１倍速より大きい場合には、フレームレートにあわせたフレームに対応する映像信号を、オリジナルの入力映像信号から補間して生成する。そして、フレームレートに合わせて生成された映像信号をソースドライバ３に出力する。同時に駆動パルス生成部２にフレームレートに対応した駆動同期信号を出力する。
【００４９】
図３に本実施の形態１における液晶パネル５上に形成されたマトリクス状の画素配列及び等価回路を示す。図３は本実施形態に係る液晶パネルの画素配列構造を示す図である。液晶パネル上にマトリクス状に画素５１が形成され、各画素５１ごとにＴＦＴ５２が形成される。また、各ＴＦＴ５２には画素共通電極５３が接続されている。ソース線（Ｓ１、Ｓ２、．．．、ＳＭ）はソースドライバ３とＴＦＴ５２のソース電極に接続されている。ゲート線（Ｇ１、Ｇ２、．．．、ＧＮ  ）はゲートドライバ４とＴＦＴ５２のゲート電極に接続されている。ＴＦＴ５２のドレイン電極に接続された画素表示電極と画素共通電極５３との間に液晶層の画素静電容量（コンデンサ）５４が挟まれている。
【００５０】
本実施の形態では、各画素列（ｊ＝１〜Ｍ）には順に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のそれぞれ同一色のカラーフィルターが縦方向に整列して形成（ストライプ配列）されている。
【００５１】
入力映像信号を液晶パネル５の各画素に書き込むために、信号変換部１は同期信号に従って、画素マトリクスの１行分のデータを映像信号の輝度情報、色情報に応じて各画素列（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応する画素信号に変換してソースドライバに送る。また、駆動パルス生成部２は信号変換部１から駆動同期信号を入力し、水平同期信号（データを各行に書き込むタイミングを示す信号）がソースドライバ３に送られる。また、その同期タイミングでソース信号がソース線Ｓ１〜ＳＭに加えられる。水平同期信号はゲートドライバ４にも送られ、データを書き込もうとする画素行に対応するゲート線が選択されて、その同期タイミングでゲート信号がゲート線に加えられる。
【００５２】
ゲート信号がゲート線を介してその行における画素のゲート電極に加わることによりＴＦＴ５２のゲートが開きソース線の電位が液晶層の画素静電容量５４に加わって充電される。上記の動作を水平同期信号のタイミングでゲート線のｉ＝１からＮまで繰り返すことで、１画面全体のデータを各画素に書き込むことになる。このように各行毎に列の数だけ並んだ画素を充電し、それを行の数だけ繰り返す動作によって画面全体の画素データを書き込む。
【００５３】
本実施の形態では、ソースドライバ３からソース信号がソース線Ｓ１〜ＳＭに加えられる際に、１フレーム毎に画素電位を基準電位に対して反転させる交流駆動が行われる。つまり、フレーム単位で＋極性と−極性を切り替えて充電が行われるフレーム反転駆動がなされる。さらに、本実施の形態では、図３に示すような、画素マトリクスの各列（カラム）毎に同一極性とし、相互に隣り合うカラム同士は逆極性としている。
【００５４】
以上のように構成された液晶表示装置についてその動作について説明する。特徴量判定部１１は、入力映像信号に含まれる１画面分のデータを解析し、垂直先鋭度を検出する。特徴量判定部１１は、検出された垂直先鋭度と予め設定された所定値との比較を行い、比較結果をフレームレート変換部１２に出力する。フレームレート変換部１２は、特徴量判定部の判定結果が、特徴量が所定値より低い場合には、高フレームレート（例えば、４倍速）に変換する。同時に駆動同期信号を駆動パルス生成部２に出力する。一方、垂直先鋭度が所定値より高いと判定した場合には、オリジナル映像をそのまま１倍速で出力するか、低フレームレートに変換して出力する。
【００５５】
本実施の形態では、高フレームレートして４倍速とし、低フレームレートして１倍速としている。しかし、これにとらわれず、高フレームレートとして３倍速で、低フレームレートとして２倍速などであっても良い。フレームレートの高低は相対的である。つまり、入力される映像信号の垂直先鋭度によってフレームレートが変化する。そして、横ストライプ映像のような垂直先鋭度が高い映像の場合のフレームレートと、単色の映像のような垂直先鋭度が低い映像の場合のフレームレートを比較し、前者が後者よりフレームレートが低い場合には、前者が低フレームレートであり、後者が高フレームレートとできる。
【００５６】
フレームレート変換部１２は駆動同期信号を駆動パルス生成部２に出力する。本実施の形態では、フレームレートが所定数以上の高フレームレート駆動の際には、予備充電（プリチャージ）を行う。詳細には、駆動パルス生成部２は、あるゲート線上の画素セル行に対応する画素信号が入力される数行前からゲートドライバ制御信号（水平同期信号及びゲート選択信号）をゲートドライバ４に出力する。これにより、ゲート線における各画素セル行に対する走査信号の供給を、当該画素セル行に供給するタイミングより所定の行数に対応する期間だけ前になるように設定して、当該画素セル行よりも前の画素セル行に対応する画素信号で当該画素セル行における画素セルを予備充電する。この予備充電により画素が充電不足による輪郭ボケを防止する。また、駆動パルス生成部２は、ソースドライバ３にフレームレートに応じたソースドライバ制御信号（水平同期信号）を出力する。
【００５７】
また駆動パルス生成部２は、フレームレートが所定数以下の低フレームレート駆動の際は、予備充電を行わない。あるゲート線上の画素セル列に対応する画素信号がソース線から入力されるタイミングでのみを充電するために、ゲートドライバ制御信号（水平同期信号及びゲート制御信号）をゲートドライバ４に出力する。また、駆動パルス生成部２は、ソースドライバ３にフレームレートに応じたソースドライバ制御信号（水平同期信号）を出力する。
【００５８】
本実施の形態では、高フレームレートの際に限って、予備充電を行う形態としている。しかし、予備充電はフレームレート高低を問わず常に駆動してもよい。しかし、充電不足による輪郭ボケを解消するためには、少なくとも高フレームレートの場合には予備充電を行うことで、より予備充電の効果を発揮することができる。
【００５９】
また、本実施例では、ストライプ配列を採用し、さらにカラム反転駆動を行っているため、予備充電を行う際に複雑な駆動を行う必要が無く、容易な構成により充電不足による輪郭ボケを防止することができる。
【００６０】
垂直先鋭度の評価量は、垂直先鋭度の最大値、あるいは垂直先鋭度の高い領域の数や程度（輝度変化量）、さらにはそれらの組合せでの評価量を定義しても同様の効果を得ることができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、特徴量判定部１１は、検出した垂直先鋭度と予め設定された所定値との比較によりフレームレートを高低に振り分けた。しかし、これに限定されるものではなく、垂直先鋭度の判定結果に応じて、段階的にフレームレートを切り替えることで、より最適なフレームレートを選択する構成としてもよい。
【００６２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態では、特徴量判定部１１が、入力映像信号の垂直先鋭度だけではなく、入力映像信号の動き量を同時に判定する点が実施の形態１と異なり、他の部分は同じ構成であるため説明を省略する。
【００６３】
特徴量判定部１１は、入力映像信号の垂直先鋭度を検出すると同時に、入力映像信号の動き量を検出し、判定する。さらに、特徴量判定部１１は、垂直先鋭度と予め設定された所定値、動き量と予め設定された所定量と比較を行い、比較結果をフレームレート変換部１２に出力する。フレームレート変換部１２は、これらの比較結果を入力し、垂直先鋭度が所定値より高く、かつ動き量が所定量より小さいと判定した場合には、低フレームレートに変換する。一方、それ以外の場合には、高フレームレートに変換する。
なお、動き量の検出については、画面内における動き量の最大値、あるいは画面内の動きの速い領域の動き量と領域の数、あるいはそれらを合成して重み付けした特徴量など、種々の方法が適用可能である。
【００６４】
図４は、横軸に入力映像信号の動き量、縦軸に入力映像信号の垂直先鋭度を示し、それぞれに対応する場合の本実施の形態の液晶表示装置の動作条件を示している。図４における領域Ａ、すなわち、垂直先鋭度が所定数より低く、動き量が所定量より小さい場合、および垂直先鋭度を問わず、動き量が一定量より大きい場合は高フレームレートに変換する。また、図４における領域Ｂ、すなわち垂直先鋭度が所定値より高く、動き量が所定量より小さい映像の場合は低フレームレートで駆動する。
【００６５】
一般に、垂直先鋭度の高い映像の境界における画質劣化（輪郭ボケ）の程度が大きい。これに対して、動きの大きい映像では、動画ボケによる画質劣化が大きい。従って、動き量が所定量より大きい映像では、高フレームレートに変換し、高フレームレートで映像を表示することで、動画ボケを防止する。また、垂直先鋭度が所定値より高い映像の場合には、低フレームレートに変換する。これにより、輪郭ボケを防止する。垂直先鋭度の高い映像であっても、動き量が大きい場合には、映像の境界における画質劣化は目立ちにくい。したがって、高フレームレートに変換することが好ましい。
【００６６】
かかる駆動を行うと同時に、実施の形態１に記載した予備充電の駆動を同時に行う場合について説明する。
【００６７】
図５（ａ）は、垂直先鋭度が低い映像を高フレームレート（４倍速）に変換し、駆動を行った場合の動作タイミングチャートを示している。予備充電により画素（ｉ、ｊ）が所望の電位まで充電されている。高フレームレートにより動画ボケを低減しつつ、各画素を所望の電位まで充電することが可能となって、高画質の表示を行うことができる。また、この場合、図４におけるＡの領域の中の動き量が所定量より大きく、垂直先鋭度が所定値より高い場合も高フレームレートに変換し、表示することになる。したがって、予備充電を行っても充電不足となって境界部での輪郭ボケが原理的には発生することになる。しかし、映像の動きが速い、つまり輪郭の動きも速いために輪郭ボケは視認しにくく画質の劣化にはつながり難い。
【００６８】
これに対し図５（ｂ）は図４におけるＢの領域での動作タイミングチャートで、垂直先鋭度が高い映像を低フレームレート（本実施形態では１倍速）の駆動を行った場合を示している。予備充電を伴わなくても充分に画素（ｉ、ｊ）を充電し、所望の電位まで充電することができる。これにより垂直先鋭度の高い映像であっても輪郭ボケのない高画質な表示が可能である。一方、もともと動き量が小さい映像であるため、低フレームレートであっても動画ボケはほとんどない。
【００６９】
本実施の形態によれば入力映像信号の動き量や入力映像信号の垂直先鋭度に応じてフレームレートを切り替えることで、表示される映像に最適な駆動を行うことができる。つまり、垂直先鋭度の高く、動き量の小さい映像については、低フレームレートで駆動することで、充電不足による輪郭ボケの小さい映像を描写することができる。一方、動き量の大きな映像では、高フレームレートで駆動することで、動画特性を向上することが可能となる。なお、垂直先鋭度が低く、動き量も小さい映像の場合には、低フレームレートで表示しても動画ボケの問題は生じない。また、高フレームレートで表示しても充電不足の問題も生じない。したがって、高低いずれのフレームレートで表示しても問題はないが、本実施形態では、高フレームレートで表示させることをデフォルトとしているので、高フレームレートに変換することとしている。
【００７０】
また、本実施の形態では、特徴量判定部１１は、垂直先鋭度および動き量と予め設定された所定値（量）との比較により、両者のマトリックスを二つの領域に分けて、フレームレートを高低に振り分けた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、垂直先鋭度が所定値よりも高い映像の場合には、入力映像信号の動き量の判定結果に応じて、動き量が大きくなるに従い段階的にフレームレートを高くなるように切り替えることで、より最適なフレームレートを選択する構成としてもよい。
【００７１】
なお、上述した各実施の形態においてはある特定の方式の液晶パネルに限られるものではなく、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式や、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式など、様々な駆動方式のものを適用することが出来る。
【００７２】
以上、本発明に係る液晶駆動装置について、実施の形態に基づいて説明した。但し、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を当該実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、動画解像度の向上と充電不足による輪郭ボケの防止を両立できる液晶表示装置として好適である。
【符号の説明】
【００７４】
１、１０１  信号変換部
２、１０２  駆動パルス生成部
３  ソースドライバ
４  ゲートドライバ
５  液晶パネル
５１  画素
５２  ＴＦＴ
５３  画素共通電極
５４  画素静電容量
【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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