(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号に基づいて液晶パネルを駆動することにより映像を表示する液晶表示装置であって、
複数のソース線と複数のゲート線を有する液晶パネルと、
入力映像信号を構成する画像信号の間に、前記液晶パネルのＬ本のゲート線上の画素に同時に書き込まれる非画像信号を、Ｌ（Ｌは２以上の整数）ライン分の画像信号に対して１ライン分の間隔で挿入して出力映像信号を生成し、かつ１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が（Ｌ＋１）×（２Ｎ＋１）（Ｎは整数）となるように該出力映像信号の水平走査期間の数を調整する周波数変換部と、
前記周波数変換部で生成された出力映像信号に基づいて前記液晶パネルを駆動するドライバとを備え、
前記周波数変換部は、垂直ブランキング期間に含まれる水平走査期間の数を増減することによって、１フレーム期間を構成する水平走査期間の数を調整することを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶パネルがＯＣＢモードの液晶パネルであって、前記非画像信号は、逆転移を防ぐべく前記液晶パネルの液晶に所定の高電圧を印加するための信号であ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】
前記非画像信号が黒レベルの信号であ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】
前記周波数変換部は、垂直ブランキング期間に含まれる調整期間と、１フレーム期間の該調整期間を除く期間とで、異なる分周クロック数に基づいて前記出力映像信号を生成す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５】
入力映像信号に同期した同期信号に基づいて、前記周波数変換部に供給される画像信号が前記調整期間に対応するものか否かを判別する期間判別部と、
前記期間判別部の判別結果に基づいて、前記調整期間と、１フレーム期間の該調整期間を除く期間とで異なる分周クロック数を前記周波数変換部に供給するセレクタとをさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記調整期間が、垂直同期パルスの入力時点から垂直ブランキング期間の終了時点までの期間であり、
有効映像期間の開始時点から垂直同期パルスの入力時点までの期間に含まれる水平走査期間の数に基づいて、該期間に続く調整期間に対応する分周クロック数を算出する分周クロック数算出部をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記周波数変換部は、有効映像期間の開始時点から垂直同期パルスの入力時点までの期間に含まれる水平走査期間の数に基づいて、該垂直同期パルスの入力時点から垂直ブランキング期間の終了時点までの期間に含まれる水平走査期間の数を増減す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８】
前記周波数変換部は、前記垂直ブランキング期間に含まれる調整期間において前記液晶パネルの画素に前記非画像信号が書き込まれるタイミングに対応する水平走査期間の長さが、１フレーム期間の該調整期間を除く期間における水平走査期間の長さ以上となるような出力映像信号を生成す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９】
前記周波数変換部は、前記垂直ブランキング期間に含まれる調整期間において各水平走査期間の長さがほぼ均等であるような出力映像信号を生成す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１０】
前記周波数変換部は、前記垂直ブランキング期間に含まれる調整期間において各水平走査期間の長さが徐々に変化するような出力映像信号を生成す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１１】
複数のソース線と複数のゲート線を有する液晶パネルを入力映像信号に基づいて駆動することにより映像を表示する液晶表示装置の駆動方法であって、
入力映像信号を構成する画像信号の間に、前記液晶パネルのＬ本のゲート線上の画素に同時に書き込まれる非画像信号を、Ｌ（Ｌは２以上の整数）ライン分の画像信号に対して１ライン分の間隔で挿入して出力映像信号を生成し、
１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が（Ｌ＋１）×（２Ｎ＋１）（Ｎは整数）となるように前記出力映像信号の水平走査期間の数を調整し、
前記出力映像信号に基づいて前記液晶パネルを駆動し、
垂直ブランキング期間に含まれる水平走査期間の数を増減することによって、１フレーム期間を構成する水平走査期間の数を調整することを特徴とする、液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
垂直ブランキング期間に含まれる調整期間と、１フレーム期間の該調整期間を除く期間とで、異なる分周クロック数に基づいて前記出力映像信号を生成することを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
入力映像信号に同期した同期信号に基づいて、該入力映像信号を構成する各画像信号が前記調整期間に対応するものか否かを判別し、
前記判別結果に基づいて、前記調整期間と、１フレーム期間の該調整期間を除く期間とで異なる分周クロック数を選択し、
前記選択した分周クロック数に基づいて前記出力映像信号を生成することを特徴とする、請求項１２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
前記調整期間が、垂直同期パルスの入力時点から垂直ブランキング期間の終了時点までの期間であり、
有効映像期間の開始時点から垂直同期パルスの入力時点までの期間に含まれる水平走査期間の数に基づいて、該期間に続く調整期間に対応する分周クロック数を算出することを特徴とする、請求項１２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
有効映像期間の開始時点から垂直同期パルスの入力時点までの期間に含まれる水平走査期間の数に基づいて、該垂直同期パルスの入力時点から垂直ブランキング期間の終了時点までの期間に含まれる水平走査期間の数を増減することを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記垂直ブランキング期間に含まれる調整期間において前記液晶パネルの画素に前記非画像信号が書き込まれるタイミングに対応する水平走査期間の長さが、１フレーム期間の該調整期間を除く期間における水平走査期間の長さ以上となるような出力映像信号を生成することを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記垂直ブランキング期間に含まれる調整期間において各水平走査期間の長さがほぼ均等であるような出力映像信号を生成することを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記垂直ブランキング期間に含まれる調整期間において各水平走査期間の長さが徐々に変化するような出力映像信号を生成することを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、液晶パネルを用いた動画像の表示や、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  ｓｅｌｆ−Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードの液晶パネルを用いる場合に好適な液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、コンピュータ装置等の表示デバイスとして数多く使用されているが、今後はＴＶ用途での使用拡大も見込まれている。しかしながら現在広く使用されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶パネルは、視野角が狭く、応答速度が不充分であるという欠点を有している。よって、ＴＮモードの液晶パネルをＴＶ用途で使用するには、視差によるコントラストの低下や、動画像表示時の輪郭のボケなど、解決すべき大きな課題が存在する。
【０００３】
近年、上記ＴＮモードに代わり、ＯＣＢモードに関する研究が進んでいる。ＯＣＢモードは、ＴＮモードに比べて視野角が広く、応答速度も高速であるため、動画表示により適している。
【０００４】
図２６に、一般的な液晶パネルの構成を示す。これはＴＮモードでもＯＣＢモードでも共通である。図２６において、Ｘ１〜Ｘｎはゲート線、Ｙ１〜Ｙｎはソース線であり、ゲート線Ｘ１〜Ｘｎおよびソース線Ｙ１〜Ｙｎの各交点にはスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）２６０４が設けられており、各ＴＦＴ２６０４のドレイン電極は、液晶パネルの各画素２６０５の画素電極にそれぞれ接続されている。各画素２６０５では、画素電極と対向電極との間に液晶が挟持されている。対向電極の電位は、対向駆動部２６０３によって制御される。
【０００５】
２６０２は、ＴＦＴ２６０４の状態のオン・オフを制御するためのゲートパルスをゲート線Ｘ１〜Ｘｎに供給するゲートドライバである。ゲートドライバ２６０２は、ソース線Ｙ１〜Ｙｎへのデータの供給と同期して、ＴＦＴ２６０４の状態をオンにするための電位をゲート線Ｘ１〜Ｘｎに対して順次印加する。２６０１は、画素電極の電位を制御するソースドライバである。ソースドライバ２６０１によって制御される画素電極の電位と、対向駆動部２６０３によって制御される対向電極の電位との差が液晶にかかる電圧となり、この電圧により各画素２６０５の透過率が決定される。
【０００６】
ところで、ＯＣＢモードの液晶パネルを用いる場合には、画像表示を開始する最初の段階で、ＴＮモードにはない独特の手順が必要となる。ＯＣＢセルは、ベンド配向とスプレイ配向という２つの状態を取りうる。ＯＣＢモードの液晶パネルで画像を表示するためにはＯＣＢセルがベンド配向の状態になっている必要がある。しかしながら、通常、ＯＣＢセルはスプレイ配向の状態にあるので、画像を表示する際にはＯＣＢセルの状態をスプレイ配向からベンド配向に変化させる必要がある。以下、このようなスプレイ配向からベンド配向への状態変化を“転移”と称す。ＯＣＢセルを転移させるためには、一定時間高電圧を印加するなどの独特の手順が必要であるが、この手順については本発明に直接は関係しないので説明を省略する。
【０００７】
上記の独特の手順を経てＯＣＢセルが転移してベンド配向の状態になると、画像の表示が可能となる。しかしながら、ＯＣＢセルに所定のレベル以上の電圧が印加されない状態が一定時間以上続くと、ＯＣＢセルの状態がベンド配向からスプレイ配向に戻ってしまう。以下、このようなベンド配向からスプレイ配向への状態変化を“逆転移”と称す。よって、ＯＣＢモードの液晶パネルを用いて継続的に画像を表示するためには、逆転移を防止する必要がある。逆転移を防止するためには、特開平１１−１０９９２１号公報（特許文献１）や日本液晶学会誌１９９９年４月２５日号（Ｖｏｌ．３．Ｎｏ．２）Ｐ９９（１７）〜Ｐ１０６（２４）（非特許文献１）に開示されているように、ＯＣＢセルに定期的に高い電圧を印加すればよい。以下、このようにＯＣＢセルに高い電圧を周期的に印加するような液晶パネルの駆動方法を“逆転移防止駆動”と称す。
【０００８】
ところで、ＯＣＢモードやＴＮモードに代表される一般的な液晶パネルでは、液晶セルに直流電圧が印加されると焼き付き等の不具合が生じることは周知の通りである。そのため、液晶パネルを駆動する際には、液晶セルに印加する電圧の極性を交互に反転させる、いわゆる交流駆動を行う必要がある。これは上記の逆転移防止駆動で液晶パネルを駆動する場合にも当てはまる。しかしながら、上記の特開平１１−１０９９２１号公報（特許文献１）や日本液晶学会誌（非特許文献１）においては、逆転移防止駆動に対して交流駆動を適用した場合の液晶表示装置の構成や動作について何ら具体的に述べられておらず、逆転移防止駆動に対して交流駆動をいかに適用すべきかは上記文献からは明らかではない。
【０００９】
ところで上記文献には、画像信号と高電圧信号（周期的に高い電圧をＯＣＢセルに印加するための信号）を交互に書き込むために、ソースドライバを上下両側に配置する方式や、駆動周波数を２倍にする方式が開示されている。ところがこれらの方式では、ソースドライバが２つ必要になるためコストが増加するという課題や、駆動周波数が２倍になるために信号の書き込み時間が減少し、ＯＣＢセルへの信号の書き込みが不十分になるといった課題がある。そこで本発明の発明者らは、駆動周波数の増加を抑えた逆転移防止駆動を実現した。以下、本発明の関連技術として、この逆転移防止駆動を適用した液晶表示装置について説明する。
【００１０】
図２７に、関連技術に係る上記液晶表示装置の構成を示す。図２７において、２７０１は入力映像信号に対して周波数変換を行う周波数変換部を、２７０２はソースドライバとゲートドライバをそれぞれ制御するためのパルスを生成する駆動パルス生成部を、２６０１はソースドライバを、２６０２はゲートドライバを、２７０３はＯＣＢモードの液晶パネルをそれぞれ示している。なお、便宜上、液晶パネル２７０３のゲート線数を１２ラインとし、１フレーム期間が１２水平走査期間からなるものとする。
【００１１】
本液晶表示装置では、液晶パネル２７０３上の各画素に対し、入力映像信号を構成する画像信号と、入力映像信号とは無関係な非画像信号が、１フレーム期間にそれぞれ１度ずつ書き込まれる。ここで非画像信号とは、逆転移を防止すべくＯＣＢセルに高電圧を印加するための信号である。上記のような書き込みを実現するには、入力映像信号を構成する画像信号の間に非画像信号を適宜に挿入する必要がある。そのために、本液晶表示装置の周波数変換部２７０１は、入力映像信号の４画像信号（４ライン分の画像信号）毎に非画像信号を１つ挿入して出力映像信号を生成し、これをソースドライバ２６０１に転送する。ただし、単に非画像信号を挿入すると１フレーム期間の長さが変化してしまうので、周波数変換部２７０１では同時に周波数変換も行われる。つまり、入力映像信号として４つの画像信号が入力される時間（つまり４水平走査期間）に、ソースドライバに対して４つの画像信号と１つの非画像信号からなる計５つの信号の転送を行うために、１．２５倍の周波数変換が行われる。
【００１２】
図２８に周波数変換部２７０１の具体的構成を示す。制御信号生成部２８０１は、入力同期信号に基づいて、書き込みクロック、読み出しクロック、リードイネーブル信号、出力切替制御信号、出力同期信号をそれぞれ生成する。入力映像信号は、書き込みクロックに同期してラインメモリ２８０２に書き込まれる。そして、ラインメモリ２８０２に書き込まれた入力映像信号は、書き込みクロックの１．２５倍の周波数を有する読み出しクロックに同期してラインメモリ２８０２から読み出される。出力信号選択部２８０４は、出力切替制御信号に基づいて、ラインメモリ２８０２の出力と非画像信号生成部２８０３の出力の一方を選択して出力映像信号として出力する。以上の処理に関する信号波形を図２９に示す。
【００１３】
ソースドライバ２６０１の入出力特性を図３０に示す。ソースドライバ２６０１には、周波数変換部２７０１から出力された出力映像信号が入力され、この出力映像信号の信号レベルを、駆動パルス生成部２７０２から出力された極性制御信号に応じて基準電位よりも大きなレベルまたは小さなレベルとなるように交互に変換して出力する。ソースドライバ２６０１の出力信号レベルが基準電位よりも大きい場合には液晶セルに正の電圧が印加され、逆に、ソースドライバ２６０１の出力信号レベルが基準電位よりも小さい場合には液晶セルに負の電圧が印加される。また出力映像信号の信号レベルが大きいほど、ソースドライバ２６０１の出力信号レベルは基準電位に近づく（つまり、液晶セルに印加される電圧が小さくなる。）。
【００１４】
図３１において、ゲートパルスＰ１〜Ｐ１２は、そのＨＩ期間に液晶パネル２７０３上のゲート線ＧＬ１〜ＧＬ１２をそれぞれ選択する。なお、各ゲートパルスＰ１〜Ｐ１２のＨＩ期間に示した“＋”、“−”は、そのゲートパルスによって選択されたゲート線上の画素に書き込まれる信号の極性（すなわち印加される電圧の極性）を示している。期間Ｔ０＿０では、ゲートパルスＰ５〜Ｐ８が同時にＨＩとなり、ゲート線ＧＬ５〜ＧＬ８上の画素に非画像信号が正極性で同時に書き込まれる。それに続く期間Ｔ０＿１〜Ｔ０＿４では、ゲートパルスＰ１〜Ｐ４が順次ＨＩとなり、ゲート線ＧＬ１〜ＧＬ４上の画素に画像信号Ｓ１〜Ｓ４がそれぞれ正極性で順次書き込まれる。期間Ｔ０＿５では、ゲートパルスＰ９〜Ｐ１２が同時にＨＩとなり、ゲート線ＧＬ９〜ＧＬ１２に非画像信号が負極性で同時に書き込まれる。それに続く期間Ｔ０＿６〜Ｔ０＿９では、ゲートパルスＰ５〜Ｐ８が順次ＨＩとなり、ゲート線ＧＬ５〜ＧＬ８上の画素に画像信号Ｓ５〜Ｓ８がそれぞれ負極性で順次書き込まれる。ここで、ゲート線ＧＬ５〜ＧＬ８上の各画素は、非画像信号が書き込まれてからその後に画像信号が書き込まれるまでの期間、すなわちそれぞれＴ０＿１〜Ｔ０＿５、Ｔ０＿１〜Ｔ０＿６、Ｔ０＿１〜Ｔ０＿７、Ｔ０＿１〜Ｔ０＿８の期間、非画像信号を保持することになる。このように、液晶パネル１０７上の全てのゲート線が１フレーム期間に２回ずつ選択され、各ゲート線上の画素には１フレーム期間に画像信号と非画像信号が１回ずつ書き込まれる。
【００１５】
次のフレーム期間の期間Ｔ１＿０では、ゲートパルスＰ５〜Ｐ８が同時にＨＩとなり、ゲート線ＧＬ５〜ＧＬ８上の画素に非画像信号が負極性（前フレームとは逆の極性）で書き込まれる。それに続く期間Ｔ１＿１〜Ｔ１＿４では、ゲートパルスＰ１〜Ｐ４が順次ＨＩとなり、ゲート線ＧＬ１〜ＧＬ４上の画素に画像信号Ｓ’１〜Ｓ’４がそれぞれ負極性（前フレームとは逆の極性）で順次書き込まれる。
【００１６】
以上のように、図２７に示す液晶表示装置によれば、駆動周波数の増加を抑えつつ、液晶パネル２７０３上の各画素に対して画像信号と非画像信号を交互に書き込むことができる（特願２００１−１３１４１４号）。
【００１７】
【特許文献１】
特開平１１−１０９９２１号公報
【非特許文献１】
日本液晶学会誌１９９９年４月２５日号（Ｖｏｌ．３．Ｎｏ．２）Ｐ９９（１７）〜Ｐ１０６（２４）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の液晶表示装置のような逆転移防止駆動（すなわち、非画像信号を複数のゲート線上の画素に同時に書き込むことによって駆動周波数の増加を抑えた逆転移防止駆動）を行うときには、１フレーム期間を構成する水平走査期間の数に制約がある。
【００１９】
例えば、上記液晶表示装置のように非画像信号を４本のゲート線に同時に書き込む方式では、周波数変換後の時点で（つまり出力映像信号において）１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が５の奇数倍である必要がある。図３１の例では、出力映像信号において１フレーム期間を構成する水平走査期間の数（期間Ｔ０＿０〜Ｔ０＿１４）が１５（５の奇数倍）なので、この条件を満たしている。この制約を一般的に表すと、非画像信号をＬ本のゲート線に同時に書き込む方式では、周波数変換後の時点で１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が（Ｌ＋１）×（２Ｎ＋１）である必要がある。この制約を満たさない場合、液晶パネル２７０３の表示画面において、あるラインでは比較的明るくなり、あるラインでは比較的暗くなったりというように、輝度ムラが発生してしまう。以下、その原因について簡単に説明する。
【００２０】
図３２に、非画像信号を３本のゲート線に同時に書き込む方式における各種信号波形を示す。この例では、出力映像信号において１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が１６個であり、４（＝３＋１）の奇数倍ではないため上記条件を満たしていない。図３２において、各ゲート線上の画素に書き込まれる信号の極性の変化に着目すると、ゲート線ＧＬ１〜ＧＬ３については、非画像信号が書き込まれる直前には必ずその非画像信号とは逆の極性の画像信号が書き込まれている。一方、ゲート線ＧＬ４〜ＧＬ１２については、非画像信号が書き込まれる直前には必ずその非画像信号と同じ極性の画像信号が書き込まれている。ところで、ある極性の信号がすでに書き込まれている液晶セルに対してその信号とは逆の極性の信号を書き込む場合には、その信号と同じ極性の信号を書き込む場合に比べて信号の書き込みが不十分になるという問題がある。したがって、図３２の例では、ゲート線ＧＬ１〜ＧＬ３上の画素に対する非画像信号の書き込みは、他のゲート線ＧＬ４〜ＧＬ１２上の画素に対する非画像信号の書き込みに比べて不十分となる。その結果、液晶パネル１０７上のゲート線ＧＬ１〜ＧＬ３に対応する部分と、ゲート線ＧＬ４〜ＧＬ１２に対応する部分とで輝度差が生じてしまう。このように、上記制約を満たさない場合には、輝度ムラが発生してしまう。
【００２１】
このような輝度ムラを防止するためには映像信号の水平走査期間の数を調整する必要があるが、単純に水平走査期間の数を増減すると、図２９に示したようなラインメモリ２８０２に対する画像信号の書き込みと読み出しのタイミングがずれ、１ライン分のラインメモリ２８０２だけでは画像信号の適切な転送が不可能になる（すなわち画像信号が消失してしまう）可能性がある。このような不具合を確実に避けるためには、フレームメモリなど、１ライン分よりも多くの画像信号を同時に記憶できるメモリを設ける必要があり、液晶表示装置のコストの増加を招いてしまう。
【００２２】
したがって、本発明の目的は、駆動周波数の増加を抑えた逆転移防止駆動が可能であり、かつ輝度ムラの発生を抑えて良好な映像を表示することができ、かつ低コストな液晶表示装置を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するために、本発明は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後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００２４】
本発明の液晶表示装置は、入力映像信号に基づいて液晶パネルを駆動することにより映像を表示するものであって、複数のソース線と複数のゲート線を有する液晶パネル（１０７）と、入力映像信号を構成する画像信号の間に、液晶パネルのＬ本のゲート線上の画素に同時に書き込まれる非画像信号を、Ｌライン分の画像信号に対して１ライン分の間隔で挿入して出力映像信号を生成し、かつ１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が（Ｌ＋１）×（２Ｎ＋１）（Ｎは整数）となるように出力映像信号の水平走査期間の数を調整する周波数変換部（１０１）と、周波数変換部で生成された出力映像信号に基づいて液晶パネルを駆動するドライバ（１０５）とを備え、周波数変換部は、垂直ブランキング期間に含まれる水平走査期間の数を増減することによって、１フレーム期間を構成する水平走査期間の数を調整することを特徴とする。これにより、非画像信号を定期的に挿入し、かつ液晶パネルを交流駆動する場合にも、輝度ムラが発生しない。しかも、水平走査期間の数の調整を垂直ブランキング期間において行うため、１ライン分よりも多くの画像信号を同時に記憶するようなメモリは不要である。また、液晶パネルに表示される映像に影響を与えることなく水平走査期間の数を調整することができる。なお「１フレーム期間」とは、有効映像期間のみならずそれに続く垂直ブランキング期間をも含む期間を意味する。また「１フレーム期間を構成する水平走査期間の数」とは、言い換えると、１フレーム期間において水平同期信号によって刻まれる期間の数であり、具体例で示すと、図６の入力映像信号については５０であり、同じく出力映像信号については６５である。
【００２５】
なお、請求項において「逆転移」とは、ＯＣＢセルの状態がベンド配向からスプレイ配向に移行する現象を意味する。また「垂直ブランキング期間に含まれる調整期間」とは、垂直ブランキング期間と調整期間が一致している場合を除外するものではない。
【００２６】
【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。
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す。図１において、液晶表示装置は、周波数変換部１０１と、駆動パルス生成部１０２と、期間判別部１０３と、セレクタ１０４と、ソースドライバ１０５と、ゲートドライバ１０６と、液晶パネル１０７とを備える。ここで、液晶パネル１０７はＯＣＢモードとする。
【００２７】
液晶表示装置には、入力映像信号と、それに対応する入力同期信号（水平同期信号と垂直同期信号を含む）が供給される。期間判別部１０３は、入力同期信号に基づいて垂直ブランキング期間を判別する。セレクタ１０４は、期間判別部１０３による判別結果に基づいて、垂直ブランキング期間とその他の期間とで異なる分周クロック数（分周クロック数Ａ、分周クロック数Ｂ）を選択して周波数変換部１０１に供給する。周波数変換部１０１は、入力映像信号と入力同期信号に対して周波数変換処理を行い、さらに入力映像信号を構成する画像信号（１ライン分の映像信号）の隙間に所定の間隔で非画像信号（逆転移を防止すべくＯＣＢセルに高電圧を印加するための信号）を挿入する。なお、本実施形態では、周波数変換部１０１は、１．２５倍の周波数変換を行うとともに、４画像信号毎に非画像信号を１つ挿入して出力映像信号を生成するものとする。
【００２８】
図２に、周波数変換部１０１の構成を示す。ラインメモリ２０２は、１ライン分の画像信号を一時的に記憶する。制御信号生成部２０１は、入力同期信号と、セレクタ１０４によって選択された分周クロック数に基づいて、各種制御信号を生成する。具体的には、制御信号生成部２０１は、ラインメモリ２０２に入力映像信号の各画像信号を書き込むタイミングを制御する書き込みクロック（ＷＲＩＴＥ  ＣＬＫ）や、ラインメモリ２０２に記憶された画像信号を読み出すタイミングを制御するための読み出しクロック（ＲＥＡＤ  ＣＬＫ）とやラインメモリ２０２からのデータの読み出しを可能にするリードイネーブル信号（ＲＥＡＤ  ＥＮＡ）とや出力信号選択部２０４の選択動作を制御するための出力切替制御信号や、周波数変換後の映像信号（出力映像信号）に対応した同期信号である出力同期信号を生成する。非画像信号生成部２０３は、非画像信号を出力する。出力信号選択部２０４は、制御信号生成部２０１からの出力切替制御信号に基づいてラインメモリ２０２の出力と非画像信号生成部２０３の出力を交互に選択して、出力映像信号として出力する。ラインメモリ２０２に対する書き込み処理および読み出し処理については図２９に示したものと同じである。
【００２９】
以下、説明を容易にするための便宜上、入力映像信号において１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が５０（そのうち、有効映像期間における水平走査期間の数が４０、垂直ブランキング期間における水平走査期間の数が１０）である場合を例として、液晶表示装置の具体的な動作について説明する。なお１フレーム期間は２０ｍｓとする。
【００３０】
この場合、入力映像信号に対して単純に１．２５倍の周波数変換を行うと、出力映像信号において１フレーム期間を構成する水平走査期間の数は、５０×１．２５＝６２．５となり、（Ｌ＋１）の奇数倍とはならない（なお本実施形態ではＬ＝４である）。よって、輝度ムラが発生してしまう。そこで周波数変換部１０１は、有効映像期間においては、有効映像期間における水平走査期間の数を４０から５０に変化させ、垂直ブランキング期間における水平走査期間の数を１０から１５に変化させる。その結果、出力映像信号において１フレーム期間を構成する水平走査期間の数は５０＋１５＝６５となり、（Ｌ＋１）の奇数倍となる。
【００３１】
周波数変換部１０１の上記動作を実現するために、本実施形態では、有効映像期間と垂直ブランキング期間とで分周クロック数を切り替える。
【００３２】
仮に入力映像信号の水平ドットクロック数を１００とすると、ラインメモリ２０２の書き込みクロックの周波数は、１００×５０／０．０２＝２５０ｋＨｚとなる。周波数変換部１０１では１．２５倍の周波数変換が行われ、ラインメモリ２０２の読み出しクロックの周波数は、２５０×１．２５＝３１２．５ｋＨｚとなる。
【００３３】
有効映像期間は、２０×４０／５０＝１６ｍｓであり、出力映像信号において有効映像期間に含まれる水平走査期間の数は５０であるので、有効映像期間における分周クロック数は３１２．５×１６／５０＝１００とすればよい。
一方、垂直ブランキング期間は、２０×１０／５０＝４ｍｓであり、出力映像信号において垂直ブランキング期間に含まれる水平走査期間の数は１５であるので、垂直ブランキング期間における分周クロック数は３１２．５×４／１５＝８３（小数点以下切捨て）とすればよい。ここでは説明の便宜上、小数点以下を切り捨てるとしたが、小数点以下の精度を保ったまま分周してもよい（その方法については既知であるため、ここでは説明を省略する）。
【００３４】
つまり、図１に示す分周クロック数Ａを１００に、分周クロック数Ｂを８３に、予め設定しておけばよい。セレクタ１０４は、有効映像期間については分周クロック数Ａ（１００）を選択し、垂直ブランキング期間については分周クロック数Ｂ（８３）を選択する。周波数変換部１０１の制御信号生成部２０１は、セレクタ１０４から供給された分周クロック数に基づいて出力同期信号および出力映像信号を生成して出力する。周波数変換部１０１のこのような動作を示す信号波形を図３および図４に示す。特に、図３は有効映像期間における動作を示しており、図４は垂直ブランキング期間における動作を示している。なお、図４において、出力信号選択部２０４は常に非画像信号生成部２０３の出力を選択しているが、図５に示すように、ラインメモリ２０２の出力と非画像信号生成部２０３の出力を交互に選択しても構わない。本実施形態では、図４に示す出力映像信号のうちの非画像信号以外の部分については液晶パネル１０７の画素に書き込まれることはなく、表示に影響を与えないからである。
【００３５】
図６に、周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す。有効映像期間については水平走査期間の数が４０から５０に変化する。一方、垂直ブランキング期間については水平走査期間の数が１０から１５に変化する。その結果、出力映像信号における１フレーム期間を構成する水平走査期間の数は６５となり、５（非画像信号を同時に書き込むライン数４に１を加えた数）の奇数倍となる。こうして生成された出力映像信号はソースドライバ１０５に供給され、ゲートドライバ１０６から出力されるゲートパルスに基づいて、所定のゲート線上の画素に書き込まれる。図７は、あるフレームの有効映像期間から垂直ブランキングを経て、次のフレームの有効映像期間までのソースドライバ１０５の出力信号およびゲートドライバ１０６の出力信号（ゲートパルス）を示している。図７の例では、各画素において、画像信号が書き込まれる前（１６〜１９水平走査期間前）に、非画像信号が書き込まれ、非画像信号が１６〜１９水平走査期間（すなわち平均すると１フレーム期間の約２７％の期間）保持される。
【００３６】
図８に、他の具体例として、入力映像信号において１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が５６（そのうち、有効映像期間における水平走査期間の数が４５、垂直ブランキング期間における水平走査期間の数が１１）であるときに、１．２倍の周波数変換を行って５画像信号毎に非画像信号を１つ挿入して出力映像信号を生成する場合（つまり非画像信号を５つのゲート線上の画素に同時に書き込む場合）の周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す。この場合、輝度ムラの発生を防ぐためには出力映像信号における１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が６の奇数倍である必要がある。図８の例では、有効映像期間における水平走査期間の数を４５から５４に変化させ、垂直ブランキング期間における水平走査期間の数を１１から１２に変化させることで、１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が６６（６の奇数倍）になるようにしている。この場合、図１に示す分周クロック数Ａを１００に、分周クロック数Ｂを１１０に、予め設定しておき、セレクタ１０４によって有効映像期間には分周クロック数Ａ（１００）を、垂直ブランキング期間には分周クロック数Ｂ（１１０）を選択すればよい。
【００３７】
以上のように、第１の実施形態によれば、周波数変換部１０１は、入力映像信号を構成する画像信号の間に、液晶パネル１０７のＬ本のゲート線上の画素に同時に書き込まれる非画像信号を、Ｌライン分の画像信号に対して１ライン分の間隔で挿入して出力映像信号を生成し、かつ１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が（Ｌ＋１）×（２Ｎ＋１）（Ｎは整数）となるように出力映像信号の水平走査期間の数を調整するので、非画像信号を定期的に挿入し、かつ液晶パネル１０７を交流駆動する場合にも、輝度ムラが発生しない。
【００３８】
なお第１の実施形態では、有効映像期間においては通常通りに周波数変換を行い、垂直ブランキング期間における水平走査期間の数を増減することによって、１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が（Ｌ＋１）×（２Ｎ＋１）となるように調整している。ところで、有効映像期間における水平走査期間の数を調整することも考えられるが、この場合、有効映像期間における水平走査期間の数を増やすことにより、図２９に示したようなラインメモリ２０２に対する画像信号の書き込みと読み出しのタイミングがずれ、１ライン分のラインメモリ２０２だけでは画像信号の適切な転送が不可能になる可能性がある。しかしながら、本実施形態のように垂直ブランキング期間における水平走査期間の数を増減する場合には、有効映像期間におけるラインメモリ２０２に対する画像信号の書き込みと読み出しのタイミングに影響を与えないので、ラインメモリをさらに追加することなく、水平走査期間の数を自由に増減することができる。ただし、垂直ブランキング期間では図７に示すように液晶パネル１０７の画素に非画像信号が書き込まれるため、垂直ブランキング期間における水平走査期間の数を必要以上に増加または減少させることは好ましくない。なぜなら、非画像信号の書き込み時間のバランスが崩れ、輝度ムラの発生の原因となるからである。したがって、１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が（Ｌ＋１）×（２Ｎ＋１）（Ｎは整数）となる制約を満たす限りにおいて、垂直ブランキング期間における水平走査期間の数の増減の幅をできるだけ抑えるのが好ましい。なお、後述する第３の実施形態は、このような水平走査期間の数を調整することに起因する非画像信号の書き込み時間のバランスの崩れを防止するものである。
【００３９】
なお第１の実施形態では、入力映像信号における１フレームを構成する水平走査期間の数が予め決まっていると仮定して説明した。ところが、１フレームを構成する水平走査期間の数は、映像信号のフォーマット（例えば７５０Ｐや１１２５ｉやＮＴＳＣなど）に応じて個別に決定されているので、図１に示す構成では複数のフォーマットに対応することができない。複数のフォーマットに対応するためには、例えば、分周クロック数Ａと分周クロック数Ｂの組み合わせを映像信号のフォーマットごとにテーブルで記憶しておき、入力映像信号のフォーマットに応じた分周クロック数Ａと分周クロック数Ｂの組み合わせをテーブルから読み出してセレクタ１０４に供給するようにすればよい。
【００４０】
（第２の実施形態）
ところで、入力映像信号における１フレームを構成する水平走査期間の数がダイナミックに変動する場合が存在する。本発明の発明者らの調査によれば、例えばアナログＶＴＲの映像信号を高速再生する場合には、１フレームを構成する水平走査期間の数が再生速度に応じてダイナミックに変動することが判明した。特に、通常再生から高速再生への遷移期間や、逆に高速再生から通常再生への遷移期間には、再生速度が１フレーム毎に大きく変動する。以下、第２の実施形態として、このような場合にも対応可能な液晶表示装置について説明する。
【００４１】
図９に、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す。図９において、液晶表示装置は、周波数変換部１０１と、駆動パルス生成部１０２と、セレクタ１０４と、ソースドライバ１０５と、ゲートドライバ１０６と、液晶パネル１０７と、期間判別部９０１と、Ｈｒ算出部９０２とを備える。なお、図９において図１と同等の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４２】
本実施形態では、アナログＶＴＲのように映像信号の１フレームを構成する水平走査期間の数がダイナミックに変動する場合であっても、垂直同期パルスが入力されてから有効映像期間が開始するまでの期間が一定であることを利用して、水平走査期間の数を１フレーム期間毎に個別にリアルタイムに調整する。まず、図１０を参照して、本実施形態の処理を概念的に説明する。
【００４３】
１フレームを構成する水平走査期間の数がダイナミックに変動する映像信号の水平走査期間の数をリアルタイムに調整するために、本実施形態では、図１０に示すように、有効映像期間の開始時点から垂直同期パルスが入力される時点までの期間に存在する水平走査期間の数をカウントする。そして、その数に応じて、出力映像信号における１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が（Ｌ＋１）の奇数倍となるように、カウントを終えた時点から有効映像期間が開始するまでの期間（図中の調整期間）に含まれる水平走査期間の数を調整する。なお、垂直同期パルスが入力された時点から有効映像期間の開始時点までの時間は映像信号のフォーマット毎に一定であるので、その時点を十分正確に予測することは可能である。以上のような処理を毎フレーム繰り返すことにより、１フレームを構成する水平走査期間の数がダイナミックに変動する映像信号にも対応することができる。
【００４４】
図１１に、１．２５倍の周波数変換を行うとともに、４画像信号毎に非画像信号を１つ挿入して出力映像信号を生成する場合の、周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す。本実施形態では、このような処理を実現するために、調整期間とそれ以外の期間とで異なる分周クロック数を周波数変換部１０１に供給する。そして特に、調整期間に対応する分周クロック数については、上述した水平走査期間の数のカウント結果に基づいてリアルタイムに算出する。これらの処理は、図９に示す期間判別部９０１、Ｈｒ算出部、セレクタ１０４により実行される。以下、これらの動作について説明する。
【００４５】
期間判別部９０１は、周波数変換部１０１に現在入力されている信号が調整期間に対応するものか否かを入力同期信号に基づいて判別し、この判別結果をセレクタ１０４に出力する。具体的には、垂直同期パルスが入力されてから有効映像期間が開始するまでの期間を調整期間として判別する。さらに期間判別部９０１は、有効映像期間の開始時点から垂直同期パルスが入力された時点まで（すなわち図１０に示すカウント開始点からカウント終了点まで）の期間の水平走査期間の数ＶｅをカウントしてＨｒ算出部９０２に出力する。また期間判別部９０１は、垂直同期パルスが入力されてから有効映像期間が開始するまでの期間に含まれる水平走査期間の数Ｂｐをテーブルまたは外部より取得してＨｒ算出部９０２に出力する。なお、アナログＶＴＲの高速再生信号など、一部の映像信号については、擬似水平同期パルスの挿入等により、垂直同期パルスが入力されてから有効映像期間が開始するまでの期間に含まれる水平走査期間の数Ｂｐがダイナミックに変動する。しかしながら、この場合にもバックポーチ期間の長さ（時間的な長さ）は一定であるため、予め定められた通常再生時の設定値をＢｐの値として適宜用いることによって水平走査期間の数を適切に調節できることが、後述する説明から明らかになるであろう。また期間判別部９０１は、入力映像信号の水平ドットクロック数を、分周クロック数Ｈｔとしてセレクタ１０４とＨｒ算出部９０２に出力する。以上のような期間判別部９０１の機能は、例えば映像信号処理プロセッサによって実現することができる。
【００４６】
Ｈｒ算出部９０２は、期間判別部９０１から供給されたＶｅ、Ｂｐ、Ｈｒの値に基づいて、調整期間用の分周クロック数Ｈｒを算出する。関数Ｆ（ｘ，ｎ）を、ｎの奇数倍の値のうちｘに最も近い値を返す関数と定義すると、Ｈｒは下記のように算出される。なお、Ｌは非画像信号が同時に書き込まれるゲート線の数である。
Ｖｒ＝Ｆ（Ｖｅ＋Ｂｐ，Ｌ）
Ｈｒ＝Ｂｐ／（Ｖｒ−Ｖｅ）×Ｈｔ
その結果、例えば図１１の例ではＨｒ＝７５となる。
【００４７】
関数Ｆを実現するハードウェアとしては様々な構成が考えられるが、ｎ＝４の場合（すなわちＬ＝４の場合）には関数Ｆ（ｘ、４）を下記のように表すことができる。ただし、ｉｎｔ（ｘ）は、ｘを超えない整数を返す関数である。
Ｆ（ｘ，４）＝ｉｎｔ（ｘ／８）×８＋４
この場合、ｉｎｔ（ｘ／８）×８を下位３ｂｉｔ切り捨てにより簡単に実現できるので、Ｈｒ算出部９０２を図１２に示すように非常に簡易な構成で実現できる。なお、除算器としては一般に種々の構成が存在するので、演算速度や回路規模を鑑みて最適な構成を選択すべきである。本実施形態では、少なくとも調整期間よりも十分に短い時間（望ましくは１水平走査期間よりも十分に短い時間）で演算を終えなければならないので、引き算を繰り返す構成のものは演算が遅いため不適当であり、ニュートンラフソン法や筆算法やテーブル引き等が好ましい。
【００４８】
セレクタ１０４は期間判別部の判別結果に基づいて、調整期間には、Ｈｒ算出部９０２から出力された分周クロック数Ｈｒを選択して周波数変換部１０１に供給し、調整期間以外の期間には、期間判別部９０１から出力された分周クロック数Ｈｔを選択して周波数変換部１０１に供給する。周波数変換部１０１は、セレクタ１０４から供給される分周クロック数に基づいて出力映像信号を生成する。
【００４９】
以上のように、第２の実施形態によれば、入力映像信号の水平走査期間の数をリアルタイムに調整することができるので、１フレームを構成する水平走査期間の数がダイナミックに変動するような映像信号を扱う場合にも、第１の実施形態と同様に輝度ムラが発生しない。
【００５０】
なお、第２の実施形態では、垂直同期パルスが入力された時点から有効映像期間が開始する時点までを調整期間としたが、本発明はこれに限らず、例えばバックポーチだけを調整期間としても構わない。ただし、調整期間が短くなるほど調整の自由度が少なくなるので、調整期間は可能な限り長い期間とするのが好ましい。
【００５１】
（第３の実施形態）
第１の実施形態の説明中で述べたように、垂直ブランキング期間では、画像信号は書き込まれないが、図７に示すように液晶パネル１０７の画素に非画像信号が書き込まれるため、垂直ブランキング期間における水平走査期間の数を必要以上に増加または減少させると、非画像信号の書き込み時間のバランスが崩れ、輝度ムラの発生の原因となる。例えば、図７の例では、垂直ブランキング期間における水平走査期間の数を増加させると、相対的に１水平走査期間の長さが短くなり、非画像信号の書き込み時間が減少する。すると、非画像信号を十分に書き込むことができなくなり、その結果、垂直ブランキング期間に非画像信号が書き込まれる領域（図７の例ではゲートパルスＰ１〜Ｐ１２に対応するゲート線上の領域）と、有効映像期間に非画像信号が書き込まれる領域（ゲートパルスＰ１３〜Ｐ４０に対応するゲート線上の領域）とで、輝度差が生じてしまう。しかもこれら領域の境界は常に同じ場所に現れるため、わずかな輝度差であっても知覚されやすい。第３の実施形態は、垂直ブランキング期間において非画像信号が書き込まれる水平走査期間については、その長さが有効映像期間の水平走査期間の長さと等しくなるように制御することで、非画像信号の書き込み時間のばらつきを防止することを特徴とする。
【００５２】
図１３を参照して第３の実施形態に係る液晶表示装置の動作の概略を説明する。図１３において、入力映像信号は図６に示したものと同じであり、さらに、１．２５倍の周波数変換を行う点も図６に示した例と同じである。図１３と図６が異なる点は、出力映像信号の垂直ブランキング期間における水平走査期間の長さが異なっている。具体的には、図１３の例では、垂直ブランキング期間において、非画像信号が実際に液晶パネル１０７上の画素に書き込まれるタイミングに対応する水平走査期間については、有効映像期間における水平走査期間の長さ（ここでは３２０μｓ）と同じ長さとし、他の水平走査期間については、非画像信号が実際に液晶パネル１０７上の画素に書き込まれるタイミングに対応する水平走査期間の長さが図６に示す例（２６５．６μｓ）よりも長くなったことを考慮して、図６に示す例よりも短くなる（２５２．８μｓ）。液晶パネル１０７の画素に実際に非画像信号が書き込まれるタイミングに対応する水平走査期間は、図７に示すように、垂直ブランキング期間に含まれる１５個の水平走査期間のうちの３つの水平走査期間であり、その３つのうちの最初の水平走査期間には、非画像信号がゲートパルスＰ１〜Ｐ４に対応するゲート線上の画素に同時に書き込まれ、２つ目の水平走査期間には、非画像信号がゲートパルスＰ５〜Ｐ８に対応するゲート線上の画素に同時に書き込まれ、３つ目の水平走査期間には、非画像信号がゲートパルスＰ９〜Ｐ１２対応するゲート線上の画素に同時に書き込まれる。
【００５３】
上記のような動作を実現するには、垂直ブランキング期間において非画像信号が実際に液晶パネル１０７上の画素に書き込まれるタイミングに対応する水平走査期間の分周クロック数を、８３（図６で示した出力映像信号における垂直ブランキング期間の水平走査期間の分周クロック数）から１００に増加させるとともに、その増加分に対応して、垂直ブランキング期間におけるその他の水平走査期間の分周クロック数を（１００−８３）／４＝４（小数点以下切捨て）ずつ均等に減らし、８３−４＝７９とすればよい。図１４に第３の実施形態の具体的な構成例を示す。図１４において、期間判別部１４０１は、垂直ブランキング期間のうち、非画像信号が実際に液晶パネル１０７上の画素に書き込まれるタイミングに対応する水平走査期間を除いた期間については“１”を出力し、その他の期間については“０”を出力する。そして上記の例では、セレクタ１０４に供給する分周クロック数Ａとして１００を、分周クロック数Ｂとして７９を予め設定しておけばよい。
【００５４】
なお、上記の例では、第１の実施形態のように、入力映像信号の１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が一定である場合を仮定しているが、第２の実施形態のように、入力映像信号の１フレーム期間を構成する水平走査期間の数がダイナミックに変動する場合にも第３の実施形態を適用することができる。その場合の構成を図１５に示す。図１５において、期間判別部１５０１は、調整期間のうち、非画像信号が実際に液晶パネル１０７上の画素に書き込まれるタイミングに対応する水平走査期間を除いた期間については“１”を出力し、その他の期間については“０”を出力する。Ｈｒ算出部１５０２は、下記のようにしてＨｒを算出する。なお、関数Ｆ（ｘ，ｎ）は、ｎの奇数倍の値のうちｘに最も近い値を返す関数であり、Ｌは非画像信号が同時に書き込まれるゲート線の数である。
Ｖｒ＝Ｆ（Ｖｅ＋Ｂｐ，Ｌ）
Ｈｒｏ＝Ｂｐ／（Ｖｒ−Ｖｅ）×Ｈｔ
Ｈｒ＝Ｈｒｏ−（Ｈｔ−Ｈｒｏ）／Ｌ
上記式において、Ｈｒｏは、第２の実施形態におけるＨｒに相当する。入力映像信号が図１０に示したものと同じであり、さらに、１．２５倍の周波数変換を行う場合（すなわちＬ＝４の場合）、Ｈｒは６８（小数点以下切捨て）となる。
【００５５】
セレクタ１０４は、期間判別部１５０１の判別結果に基づいてＨｔまたはＨｒを選択して周波数変換部１０１に出力し、周波数変換部１０１は、セレクタ１０４から供給された分周クロック数に基づいて、図１６に示すような出力映像信号を出力する。
【００５６】
なお、上記説明では、垂直ブランキング期間において非画像信号が実際に液晶パネル１０７上の画素に書き込まれるタイミングに対応する水平走査期間については、無条件に、有効映像期間における水平走査期間の長さと同じ長さにするとしたが、この期間における非画像信号の書き込み不足を防止するという点だけを考慮する場合には、Ｈｒｏ＜Ｈｔのときだけ、この期間の分周クロック数としてＨｔを用いるようにしてもよい。例えば図８に示すようなケース（Ｈｒｏ＝１１０，Ｈｔ＝１００）では、垂直ブランキング期間における非画像信号の書き込み時間が十分にあるので、非画像信号が書き込まれるタイミングに対応する水平走査期間の分周クロック数としてＨｒｏ（１１０）をそのまま用いてもよい。
【００５７】
以上のように、第３の実施形態によれば、垂直ブランキング期間において非画像信号が書き込まれる水平走査期間については、その長さが有効映像期間の水平走査期間の長さと等しくなるように制御することで、非画像信号の書き込み時間のばらつきを防止することができ、輝度ムラを防止することができる。
【００５８】
（第４の実施形態）
ところで、前述の第１の実施形態では、出力映像信号における垂直ブランキング期間に含まれる各水平走査期間の長さは均等であるが、垂直ブランキング期間に含まれる水平走査期間の数を増減した結果、有効映像期間における水平走査期間の長さと垂直ブランキング期間における水平走査期間の長さが大きく異なってしまうことがある。この差が大きければ大きいほど画面に輝度ムラが発生してしまう。図１７および図１８を参照してその原理について説明する。
【００５９】
逆転移防止駆動においては、画像信号と非画像信号が１フレーム期間にそれぞれ１度ずつ、交互に書き込まれる。図１７に、ライン毎に、画像信号保持期間（画像信号が書き込まれてから次に非画像信号が書き込まれるまでの期間）と非画像信号保持期間（非画像信号が書き込まれてから次に画像信号が書き込まれるまでの期間）を示す。図１８は、１フレーム期間におけるそれら画像信号保持期間と非画像信号保持期間の比率をライン毎に示したものである。図１８に示すように、その比率はラインによって変化する。これは、水平走査期間の長さが垂直ブランキング期間と有効映像期間とで異なることが原因である。第４の実施形態は、このような輝度ムラを知覚されにくくすることを特徴としている。
【００６０】
図１９に、本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す。図１９において、液晶表示装置は、周波数変換部１０１と、駆動パルス生成部１０２と、期間判別部１０３と、ソースドライバ１０５と、ゲートドライバ１０６と、液晶パネル１０７と、セレクタ１９０１とを備える。なお、図１９において図１と同等の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００６１】
第３の実施形態は、有効映像期間と垂直ブランキング期間とで分周クロック数を第１の実施形態のように２値的に切り替えるのではなく、徐々に変えることを特徴とする。以下、入力映像信号が図６に示すような信号である場合を例に、第３の実施形態の動作について説明する。
【００６２】
セレクタ１９０１へは、１５個の分周クロック数が供給される。それら分周クロック数は、順に、例えば９５、９１、８６、８２、７８、７７、７７、７７、７７、７７、７８、８２、８６、９１、９６というように設定されており、セレクタ１９０１は、垂直ブランキング期間において、それら分周クロック数を順番に切り替えながら周波数変換部１０１に供給する。分周クロック数の総和は、垂直ブランキング期間の長さに応じて決定される。例えば上記の例では、垂直ブランキング期間は２０×１０／５０＝４ｍｓであるので、分周クロック数の総和が３１２．５ｋＨｚ×４ｍｓ＝１２５０となるように各分周クロック数を設定する。図２０に、周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す。また図２１に、垂直ブランキング期間における各水平走査期間の長さの関係を示す。
【００６３】
上記のような制御の結果、ライン毎の１フレーム期間における画像信号保持期間と非画像信号保持期間の比率は、図２２に示すようになり、図１８に示す例に比べて輝度ムラの状態がより望ましい状態となる。
【００６４】
（第５の実施形態）
上記第１〜第４の実施形態では、周波数変換部１０１に供給する分周クロック数を制御することによって水平走査期間の数を調整するとしたが、本発明はこれに限らず、分周クロック数を固定としたまま、クロックを切り替えることによっても同様の効果を達成することができる。以下、第５の実施形態として、有効映像期間と垂直ブランキング期間とで周波数変換部に供給するクロックを切り替える構成について説明する。
【００６５】
図２３に、本発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す。図２３において、液晶表示装置は、駆動パルス生成部１０２と、期間判別部１０３と、ソースドライバ１０５と、ゲートドライバ１０６と、液晶パネル１０７と、周波数変換部２３０１と、セレクタ２３０２とを備える。なお、図２３において図１と同等の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００６６】
セレクタ２３０２には、異なる周波数を有するクロックＡ（３１２．５ｋＨｚ）とクロックＢ（３７５ｋＨｚ）が供給され、セレクタ２３０２は、期間判別部１０３の判別結果に応じていずれか一方のクロックを選択して周波数変換部２３０１に供給する。具体的には、有効映像期間にはクロックＡを出力し、垂直ブランキング期間にはクロックＢを出力する。
【００６７】
図２４に、周波数変換部２３０１の構成を示す。なお、図２４において、図２と同等の構成には同一の参照符号を付し、説明を省略する。制御信号生成部２４０１は、セレクタ２３０２から供給されたクロックをラインメモリ２０２の読み出しクロックとして利用する。つまり、有効映像期間には３１２．５ｋＨｚのクロックに基づいてラインメモリ２０２からデータが読み出され、垂直ブランキング期間には３７５ｋＨｚのクロックに基づいてラインメモリ２０２からデータが読み出される。その結果、周波数変換の前後における水平走査期間の関係は、図２５のようになる。よって、出力映像信号において１フレーム期間を構成する水平走査期間の数が（Ｌ＋１）の奇数倍となり、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
なお、第５の実施形態では、セレクタ２３０２によってクロックを切り替える構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えばＰＬＬを用いて単一のクロックの周波数を適宜変化させるような構成でも構わない。
【００６９】
ところで、黒レベルの非画像信号を毎フレーム所定の期間だけ液晶セルに印加することによって、ホールド型の表示素子に特有の動画像のボケが改善され、液晶パネルの動画像表示性能が向上することが知られている。このような黒レベルの非画像信号を毎フレーム所定の期間だけ液晶セルに印加する駆動と、逆転移防止駆動とは、非画像信号が黒レベルの信号であるか高電圧の信号であるかの違いだけである。よって、黒レベルの非画像信号を毎フレーム所定の期間だけ液晶セルに印加する場合にも、逆転移防止駆動を行う場合と同様の原理で輝度ムラが発生し、上述の各実施形態と同様の手法を用いてその輝度ムラを防止することができる。したがって、本発明は、ＯＣＢモードの液晶パネルの駆動に限らず、他のモード（例えばＴＮモードなど）の液晶パネルの駆動にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】周波数変換部の構成を示すブロック図である。
【図３】有効映像期間における周波数変換部の動作を示す図である。
【図４】垂直ブランキング期間における周波数変換部の動作を示す図である。
【図５】垂直ブランキング期間における周波数変換部の動作を示す図である。
【図６】周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す図である。
【図７】ソースドライバおよびゲートドライバの出力を示す図である。
【図８】周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施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１０】第２の実施形態の原理を説明するための図である。
【図１１】周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す図である。
【図１２】Ｈｒ算出部の構成を示すブロック図である。
【図１３】周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施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１５】第３の実施形態の変形例の構成を示すブロック図である。
【図１６】周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す図である。
【図１７】輝度ムラの発生原因を説明するための図である。
【図１８】輝度ムラの様子を示す図である。
【図１９】本発明の第４の実施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２０】周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す図である。
【図２１】垂直ブランキング期間における各水平走査期間を示す図である。
【図２２】輝度ムラの様子を示す図である。
【図２３】本発明の第５の実施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２４】周波数変換部の構成を示すブロック図である。
【図２５】周波数変換の前後における水平走査期間の関係を示す図である。
【図２６】一般的な液晶パネルの構成を示す図である。
【図２７】関連技術に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２８】周波数変換部の構成を示すブロック図である。
【図２９】周波数変換部の動作を示す図である。
【図３０】極性制御信号とソースドライバの出力との関係を示す図である。
【図３１】ソースドライバおよびゲートドライバの出力を示す図である。
【図３２】ソースドライバおよびゲートドライバの出力を示す図である。
【符号の説明】
１０１  周波数変換部
１０２  駆動パルス生成部
１０３  期間判別部
１０４  セレクタ
１０５  ソースドライバ
１０６  ゲートドライバ
１０７  液晶パネル
２０１  制御信号生成部
２０２  ラインメモリ
２０３  非画像信号生成部
２０４  出力信号選択部
９０１  期間判別部
９０２  Ｈｒ算出部
１４０１  期間判別部
１５０１  期間判別部
１５０２  Ｈｒ算出部
１９０１  セレクタ
２３０１  周波数変換部
２３０２  セレクタ
２４０１  制御信号生成部
【図１】
0004121351.tif 000002
【図２】
0004121351.tif 000003
【図３】
0004121351.tif 000004
【図４】
0004121351.tif 000005
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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