(57)【要約】【課題】フリッカを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画像表示装置及び画像表示方法を実現すること。【解決手段】画像表示装置は、第１の周期で映像データが順次書き込まれる記憶部と、記憶部から映像データを読み出す第２の周期を制御する読み出し制御部と、記憶部から前記第２の周期で読み出される映像データを順に異なる極性で表示部に表示させる表示駆動部と、を有する。読み出し制御部は、第１の周期で入力される偶数個の映像データからなる各映像データ群において、映像データを読み出す第２の周期を、前記第１の周期で読み出す場合よりも長くし、１つの映像データ群に含まれる最後の映像データの１つ前の映像データを読み出した後、最後の映像データを読み出さずに、１つの映像データ群の次の映像データ群に含まれる最初の映像データを読み出す。【選択図】図２
2017181950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周期で入力される映像データに基づいて映像を表示する画像表示装置であって、
前記映像データが順次書き込まれる記憶部と、
前記記憶部から映像データを読み出す第２の周期を制御する読み出し制御部と、
前記記憶部から前記第２の周期で読み出される映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、前記第１の周期で入力される偶数個の映像データからなる各映像データ群において、前記映像データを読み出す第２の周期を、前記第１の周期よりも長くし、１つの映像データ群に含まれる最後の映像データの１つ前の映像データを読み出した後、前記最後の映像データを読み出さずに、前記１つの映像データ群の次の映像データ群に含まれる最初の映像データを読み出す、
画像表示装置。
【請求項２】
前記各映像データ群は、前記第１の周期と前記第２の周期の公倍数となる周期に含まれる複数の映像データからなる、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記１つの映像データ群に含まれる最後の映像データの１つ前の映像データを読み出した後、次の映像データ群に含まれる最初の映像データを読み出す間隔は、前記１つの映像データ群に含まれる第１の映像データを読み出した後、該第１の映像データの次の第２の映像データを読み出す間隔に等しい、
請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】
第１の周期で入力される映像データに基づいて映像を表示する画像表示方法において、
前記映像データを記憶部に順次書き込む第１ステップと、
前記記憶部から映像データを第２の周期で読み出す第２ステップと、
前記記憶部から第２の周期で読み出される映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第３ステップと、
を有し、
前記第２ステップは、前記第１の周期で入力される偶数個の映像データからなる各映像データ群において、前記映像データを読み出す第２の周期を、前記第１の周期よりも長くし、１つの映像データ群に含まれる最後の映像データの１つ前の映像データを読み出した後、前記最後の映像データを読み出さずに、前記１つの映像データ群の次の映像データ群に含まれる最初の映像データを読み出す、
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、映像信号に基づいて映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り得られなくなる。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、
第１の周期で入力される映像データに基づいて映像を表示する画像表示装置であって、
前記映像データが順次書き込まれる記憶部と、
前記記憶部から映像データを読み出す第２の周期を制御する読み出し制御部と、
前記記憶部から前記第２の周期で読み出される映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、前記第１の周期で入力される偶数個の映像データからなる各映像データ群において、前記映像データを読み出す第２の周期を、前記第１の周期よりも長くし、１つの映像データ群に含まれる最後の映像データの１つ前の映像データを読み出した後、前記最後の映像データを読み出さずに、前記１つの映像データ群の次の映像データ群に含まれる最初の映像データを読み出す構成を採る。
【００１０】
本発明の画像表示方法の一つの態様は、
第１の周期で入力される映像データに基づいて映像を表示する画像表示方法において、
前記映像データを記憶部に順次書き込む第１ステップと、
前記記憶部から映像データを第２の周期で読み出す第２ステップと、
前記記憶部から第２の周期で読み出される映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第３ステップと、
を有し、
前記第２ステップは、前記第１の周期で入力される偶数個の映像データからなる各映像データ群において、前記映像データを読み出す第２の周期を、前記第１の周期よりも長くし、１つの映像データ群に含まれる最後の映像データの１つ前の映像データを読み出した後、前記最後の映像データを読み出さずに、前記１つの映像データ群の次の映像データ群に含まれる最初の映像データを読み出すようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、１つの映像データ群において残留する直流成分の極性と、１つの映像データ群の次の映像データ群において残留する直流成分の極性とが異なる極性となるので相殺することができる。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を示す概念図
【図３】同画像表示装置の動作の一例を示す図
【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、書込制御部１２０と、フレームレート変換回路１３０と、読出制御部（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、映像データをメモリ１１０に順次書き込み、
メモリ１１０の読み出しタイミングを変更するだけで、表示装置に出力されるフレームの極性が変わる。
【００１６】
メモリ１１０は、フレームメモリであり、フレームを構成する一定の周期（第１の周期）で入力される映像データと同期信号とがメモリ１１０に書き込まれて記憶される。そして、メモリ１１０に記憶された映像データは、一定の周期（第２の周期）で読出制御部１４０により読み出され、液晶駆動回路１５０に出力される。
【００１７】
書込制御部１２０は、メモリ１１０に対する映像データ及び同期信号の書き込みを制御するとともに、同期信号をフレームレート変換回路１３０に出力する。
【００１８】
フレームレート変換回路１３０は、入力される映像データの周期に基づいて表示されるフレームのフレームレートを決定する。すなわち、フレームレート変換回路１３０は、表示される映像データをメモリ１１０から読み出す周期（第２の周期）を決定する。具体的には、フレームレート変換回路１３０は、第２の周期が第１の周期よりも長い周期となるようにフレームレートを変換する。
【００１９】
読出制御部１４０は、メモリ１１０に書き込まれた映像信号を読み出すタイミングを制御する。具体的には、読出制御部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の映像データを、フレームレート変換回路１３０で作成された第２の周期で読み出す。読み出された映像データは、メモリ１１０から液晶駆動回路１５０に出力され、これにより映像データに対応するフレームが第２の周期で液晶パネル１６０に表示される。
【００２０】
ここで、読出制御部１４０は、第１の周期で入力される偶数個の映像データ（フレーム）からなる各映像データ群において、映像データを読み出す第２の周期を、第１の周期で読み出す場合よりも長くする。
【００２１】
そして、読出制御部１４０は、１つの映像データ群に含まれる最後の映像データの１つ前の映像データを読み出した後、最後の映像データを読み出さずに、上記１つの映像データ群の次の映像データ群に含まれる最初の映像データを読み出す。
【００２２】
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、映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。なお、各種制御信号には、フレームレート変換回路１３０から入力される同期信号（メモリ１１０に書き込まれる映像データの同期信号）も含まれる。
【００２３】
液晶駆動回路１５０は、メモリ１１０から第２の周期で読み出される映像データを、順に異なる電圧の極性で液晶パネル１６０に表示させる。
【００２４】
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垂直走査期間（１フレーム）毎に反転させるフレーム反転機能を有する。
【００２５】
このフレーム反転機能によって、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。一方、フレーム反転機能は、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ためのものである。
【００２６】
液晶パネル１６０は、液晶駆動回路１５０によって、映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。
【００２７】
図２は、画像表示装置１００による動作を示す概念図である。ここでは、入力される映像データ（図では「入力映像データ」で示す）がインターレース信号であり、相関のあるフレーム（Ｉ）と、相関のあるフレーム（ＩＩ）とを有するものとしている。また、読み出し後のフレームと読み出し前のフレームとの対応は白矢印で示されている。
【００２８】
画像表示装置１００では、第１の周期で入力される入力映像データを順次メモリ１１０に書き込み記憶する。第１の周期で順次記憶した各入力映像データに対応するフレームを、図２の上段Ｕに示す。また、第２の周期で読み出される各映像データ（「出力映像データ」）に対応するフレームを、下段Ｄに示す。
【００２９】
画像表示装置１００では、図２に示される各フレーム群Ｆ１、Ｆ２において、下段Ｄに示すフレームに対応する映像データの読み出し周期（第２の周期）を、上段Ｕに示すフレームに対応する映像信号の書き込み周期（第１の周期）よりも長くする。各フレーム群Ｆ２、Ｆ２は、第１の周期と第２の周期の公倍数となる周期に含まれる複数のフレームからなる。
【００３０】
加えて、フレーム群Ｆ１に含まれる最後のフレーム「Ｆｌａｍｅ（ｎ−１）」の１つ前のフレーム「Ｆｌａｍｅ（ｎ−２）」を読み出した後、最後のフレーム「Ｆｌａｍｅ（ｎ−１）」を読み出さずに、フレーム群Ｆ１の次のフレーム群Ｆ２に含まれる最初のフレーム「Ｆｌａｍｅ（ｎ）」を読み出す。
【００３１】
ここで、フレーム「Ｆｌａｍｅ（ｎ）」を第１の周期で読み出し、表示する際には極性がプラスの電圧が液晶パネル１６０に印加されるが、フレーム「Ｆｌａｍｅ（ｎ−１）」を読み出さずに、フレーム「Ｆｌａｍｅ（ｎ）」を読み出し、表示する際には極性がマイナスの電圧が液晶パネル１６０に印加される。そして、その後に連続するフレームも第１の周期の極性とは逆の極性となる。この場合、下段Ｄに示されるように、読み出された各フレームが表示される場合には、フレーム順に異なる極性の電圧が液晶パネル１６０に印加される。
【００３２】
これにより、図２の下段Ｕのフレームで示すように、フレーム群Ｆ１では［（Ｉ）−（ＩＩ）］相当の直流成分（極性＋）が残留し、フレーム群Ｆ２においては−［（Ｉ）−（ＩＩ）］相当の直流成分（極性＋）が残留する。本実施の形態によれば、フレーム群Ｆ１の最後のフレーム「Ｆｌａｍｅ（ｎ−１）」を削除することにより、フレーム群Ｆ２におけるフレームとそれを書き込む極性との関係とが入れ替わる。
【００３３】
このように、フレーム群Ｆ１とフレーム群Ｆ２とでは、残留する直流成分の極性が異なるため、残留する直流成分が相殺され、フリッカを生じることなく焼き付きを防止することができる。なお、この駆動は、ＡＣ駆動相当での駆動と言える。また、フレーム群Ｆ１の最後のフレーム「Ｆｌａｍｅ（ｎ−１）」を削除することにより、フレーム群Ｆ２におけるフレームとそれを書き込む極性との関係とが入れ替わるので、液晶パネル１６０は勿論のこと、液晶駆動回路１５０を何ら変更することなく、フレーム群Ｆ２におけるフレームとそれを書き込む極性を変更できる。
【００３４】
図３は、同画像表示装置の動作の一例を示す図である。図３では、画像表示装置１００は、第１の周期５Ｈ（４Ｈ画像、１同期）／１Ｖを第２の周期６Ｈ（４Ｈ画像、２Ｈ同期）に変換する場合について説明する。
【００３５】
図３（ａ）には、５Ｈ（４Ｈ画像、１Ｈ同期）／１Ｖのフレーム群を示す。
【００３６】
ここでは、１サイクル（第１の周期）を５Ｈ×６Ｖ＝３０Ｈとし、各フレーム（Ｗ＿Ｆ１〜Ｗ＿Ｆ１２）は同じ間隔１Ｈを開けて表示される。この表示タイミングの制御は、読出制御部１４０がメモリ１１０から映像データを読み出すタイミングを制御することにより実行される。また、図３（ｂ）、（ｃ）には、読み出されたフレームＲ＿Ｆを示し、これらフレームＲ＿Ｆは、フレームＷ＿Ｆに同じ番号で対応するフレームである。
【００３７】
なお、各フレーム（Ｒ＿Ｆ）群は、第１の周期と第２の周期の公倍数となる周期に含まれる複数のフレームからなる。これにより、削除されるフレーム同士の間隔を、各フレームの第１の周期と第２の周期の公倍数分だけ空けることができ、より安定した画像を表示できる。
【００３８】
ここで、図３（ｂ）に示す場合、１つのフレーム群に含まれる最後のフレームＷ＿Ｆ６（図３（ａ）参照）の１つ前のフレームＷ＿Ｆ５を表示（図３（ｂ）ではフレームＦ＿Ｆ５で図示）した後、次のフレーム群に含まれる最初のフレームＲ＿Ｆ７を表示する間隔ｖ１は、上記１つのフレーム群に含まれるフレームを表示した後、そのフレームの次のフレームを表示する間隔ａ１と等しくしてもよい。これにより、フレームＷ＿Ｆ７の書き込みのタイミングと、読み出しのタイミングが一致するため、フレームＷ＿Ｆ６（Ｒ＿Ｆ６に相当）は自動的に削除されることになる。また、連続するフレーム群において、各フレームを表示する間隔が同じ間隔となり、違和感なくフレームを表示できる。一方、図３（ｃ）に示すように、１つのフレーム群に含まれる最後のフレームＷ＿Ｆ６の１つ前のフレームＷ＿Ｆ５を表示（フレームＲ＿Ｆ５で図示）した後、次のフレーム群に含まれる最初のフレームＲ＿Ｆ７を表示する間隔ｖ２は、上記１つのフレーム群に含まれるフレームを表示した後、そのフレームの次のフレームを表示する間隔ａ２と必ずしも等しくなくてもよい。この場合、フレームＷ＿Ｆ６（Ｒ＿Ｆ６に相当）は強制的に削除する必要がある。
【００３９】
また、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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】
【００４３】
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可能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】
【００４４】
１００  画像表示装置
１１０  メモリ
１２０  書込制御部
１３０  フレームレート変換回路
１４０  読出制御部
１５０  液晶駆動回路
１６０  液晶パネル
【図１】
2017181950.tif 000003
【図２】
2017181950.tif 000004
【図３】
2017181950.tif 000005