(57)【要約】【課題】フリッカの発生を抑えて高画質に表示することができ、消費電力や発熱の増加を抑えることができる映像信号表示装置を提供する。【解決手段】補間フレーム生成部７は、第１のフレーム周波数を有する第１の映像信号を第１のフレーム周波数より高い第２のフレーム周波数に変換するのに必要な補間フレームを生成する。フレーム周波数変換部８は、第１の映像信号の隣接する実フレーム間に補間フレームを内挿し、第２のフレーム周波数を有する第２の映像信号に変換する。電極駆動制御部９は、表示パネル１０のそれぞれのドットに対して、中心電圧に対する正方向の正極性電圧と負方向の負極性電圧とが第２の映像信号の２またはそれ以上のフレーム毎に反転する駆動電圧を印加するよう制御する。【選択図】図１
2009003421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる複数の第１のフレーム周波数を有する第１の映像信号を入力する入力源と、
前記第１の映像信号のフレーム周波数を前記第１のフレーム周波数より高い第２のフレーム周波数に変換するのに必要な１または複数の補間フレームを生成する補間フレーム生成部と、
前記第１の映像信号の隣接する実フレーム間に前記１または複数の補間フレームを内挿し、前記第２のフレーム周波数を有する第２の映像信号に変換して出力するフレーム周波数変換部と、
画素を構成するドットが水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配列され、前記第２の映像信号を表示する表示パネルと、
前記表示パネルのそれぞれのドットに対して、中心電圧に対する正方向の正極性電圧と前記中心電圧に対する負方向の負極性電圧とが前記第２の映像信号の２またはそれ以上のフレーム毎に反転する駆動電圧を印加する駆動電圧印加制御部とを備え、
前記駆動電圧印加制御部は、前記駆動電圧の極性反転周期を前記第２のフレーム周波数に応じて適応的に切り換えることを特徴とする映像信号表示装置。
【請求項２】
前記駆動電圧印加制御部は、前記第２の映像信号の１フレーム内で、前記表示パネルの水平方向及び垂直方向の双方でドットまたは画素毎に前記正極性電圧と前記負極性電圧とを交互に印加することを特徴とする請求項１記載の映像信号表示装置。
【請求項３】
前記駆動電圧印加制御部は、前記第２の映像信号の１フレーム内で、前記表示パネルの全てのドットに対して前記正極性電圧と前記負極性電圧とのいずれか一方を印加することを特徴とする請求項５記載の映像信号表示装置。
【請求項４】
互いに異なる複数の第１のフレーム周波数を有する第１の映像信号の内のいずれかを選択的に入力する映像信号入力ステップと、
前記第１の映像信号のフレーム周波数を前記第１のフレーム周波数より高い第２のフレーム周波数に変換するのに必要な１または複数の補間フレームを生成する補間フレーム生成ステップと、
前記第１の映像信号の隣接する実フレーム間に前記１または複数の補間フレームを内挿し、前記第２のフレーム周波数を有する第２の映像信号に変換して出力するフレーム周波数変換ステップと、
前記第２の映像信号を、画素を構成するドットが水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配列された表示パネルに供給し、前記表示パネルのそれぞれのドットに対して、中心電圧に対する正方向の正極性電圧と前記中心電圧に対する負方向の負極性電圧とが前記第２の映像信号の２またはそれ以上のフレーム毎に反転する駆動電圧を印加しながら、前記第２の映像信号を前記表示パネルに表示する表示ステップとを含み、
前記表示ステップは、前記駆動電圧の極性反転周期を前記第２のフレーム周波数に応じて適応的に切り換えることを特徴とする映像信号表示方法。
【請求項５】
前記表示ステップは、前記第２の映像信号の１フレーム内で、前記表示パネルの水平方向及び垂直方向の双方でドットまたは画素毎に前記正極性電圧と前記負極性電圧とを交互に印加することを特徴とする請求項４記載の映像信号表示方法。
【請求項６】
前記表示ステップは、前記第２の映像信号の１フレーム内で、前記表示パネルの全てのドットに対して前記正極性電圧と前記負極性電圧とのいずれか一方を印加することを特徴とする請求項４記載の映像信号表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された映像信号を、その映像信号が有するフレーム周波数よりも高いフレーム周波数に変換して液晶パネル等の表示部に表示する映像信号表示装置及び映像信号再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルを用いた液晶表示装置においては、動画を表示したときに残像を生じるという問題点がある。この問題点を低減する１つの方法として、入力された映像信号を、その映像信号が有するフレーム周波数よりも高いフレーム周波数に変換して液晶パネルに表示する方法がある。一例として特開２００５−１４８５２１号公報には、入力されたフレーム周波数６０Ｈｚの映像信号をフレーム周波数１２０Ｈｚに変換して液晶パネルに表示する映像信号表示装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１４８５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、映像信号を装置内に入力する映像信号の入力源としては映像信号表示装置に内蔵されているチューナや、映像信号表示装置に接続して使用する光ディスク再生装置等の映像信号再生装置のような外部機器があり、近年、映像信号の供給源は多様化している。また、映像信号のフレーム周波数は国や地域等によって異なることがある。従って、映像信号表示装置には、複数のフレーム周波数の映像信号が入力されることがあり、この傾向は今後増大する可能性がある。
【０００４】
フレーム周波数を増大させて映像信号を表示する映像信号表示装置において、複数のフレーム周波数の映像信号を入力映像信号とする場合には、表示部の表示能力を十分に発揮でき、フレーム周波数が異なる映像信号それぞれを極力高画質に表示することが求められる。このとき、映像信号表示装置における消費電力や発熱の増加を極力抑えることが求められる。また、単一のフレーム周波数の映像信号を入力映像信号とする場合であっても、その映像信号を消費電力や発熱の増加を極力抑えつつ高画質に表示することが求められる。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、複数のフレーム周波数の映像信号を入力映像信号とし、フレーム周波数を増大させて映像信号を表示する場合に、フリッカの発生を抑えて高画質に表示することができ、消費電力や発熱の増加を抑えることができる映像信号表示装置及び映像信号再生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】
【０００６】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、互いに異なる複数の第１のフレーム周波数を有する第１の映像信号を入力する入力源（２３）と、前記第１の映像信号のフレーム周波数を前記第１のフレーム周波数より高い第２のフレーム周波数に変換するのに必要な１または複数の補間フレームを生成する補間フレーム生成部（７）と、前記第１の映像信号の隣接する実フレーム間に前記１または複数の補間フレームを内挿し、前記第２のフレーム周波数を有する第２の映像信号に変換して出力するフレーム周波数変換部（８）と、画素を構成するドットが水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配列され、前記第２の映像信号を表示する表示パネル（１０）と、前記表示パネルのそれぞれのドットに対して、中心電圧に対する正方向の正極性電圧と前記中心電圧に対する負方向の負極性電圧とが前記第２の映像信号の２またはそれ以上のフレーム毎に反転する駆動電圧を印加する駆動電圧印加制御部（９）とを備え、前記駆動電圧印加制御部は、前記駆動電圧の極性反転周期を前記第２のフレーム周波数に応じて適応的に切り換えることを特徴とする映像信号表示装置を提供する。
【０００７】
ここで、前記駆動電圧印加制御部は、前記第２の映像信号の１フレーム内で、前記表示パネルの水平方向及び垂直方向の双方でドットまたは画素毎に前記正極性電圧と前記負極性電圧とを交互に印加することが好ましい。
また、前記駆動電圧印加制御部は、前記第２の映像信号の１フレーム内で、前記表示パネルの全てのドットに対して前記正極性電圧と前記負極性電圧とのいずれか一方を印加することが好ましい。
【０００８】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、互いに異なる複数の第１のフレーム周波数を有する第１の映像信号の内のいずれかを選択的に入力する映像信号入力ステップと、前記第１の映像信号のフレーム周波数を前記第１のフレーム周波数より高い第２のフレーム周波数に変換するのに必要な１または複数の補間フレームを生成する補間フレーム生成ステップと、前記第１の映像信号の隣接する実フレーム間に前記１または複数の補間フレームを内挿し、前記第２のフレーム周波数を有する第２の映像信号に変換して出力するフレーム周波数変換ステップと、前記第２の映像信号を、画素を構成するドットが水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配列された表示パネルに供給し、前記表示パネルのそれぞれのドットに対して、中心電圧に対する正方向の正極性電圧と前記中心電圧に対する負方向の負極性電圧とが前記第２の映像信号の２またはそれ以上のフレーム毎に反転する駆動電圧を印加しながら、前記第２の映像信号を前記表示パネルに表示する表示ステップとを含み、前記表示ステップは、前記駆動電圧の極性反転周期を前記第２のフレーム周波数に応じて適応的に切り換えることを特徴とする映像信号表示方法を提供する。
【０００９】
ここで、前記表示ステップは、前記第２の映像信号の１フレーム内で、前記表示パネルの水平方向及び垂直方向の双方でドットまたは画素毎に前記正極性電圧と前記負極性電圧とを交互に印加することが好ましい。
また、前記表示ステップは、前記第２の映像信号の１フレーム内で、前記表示パネルの全てのドットに対して前記正極性電圧と前記負極性電圧とのいずれか一方を印加することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数のフレーム周波数の映像信号を入力映像信号とし、フレーム周波数を増大させて映像信号を表示する場合に、フリッカの発生を抑えて高画質に表示することができ、消費電力や発熱の増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の映像信号表示装置及び映像信号再生方法について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の映像信号表示装置の一実施形態を示すブロック図である。図１において、チューナ２にはアンテナ１にて受信したテレビジョン放送波信号が供給される。チューナ２はアナログチューナであってもデジタルチューナであってもよく、また、地上波チューナであっても衛星放送チューナであってもよい。チューナ２は所定のチャンネルの放送波信号を復調して、所定のフレーム周波数を有する映像信号を出力する。操作部１４は装置本体に設けられた操作ボタンまたはリモコン送信機である。ユーザが操作部１４によって所定のチャンネルを選局すると、チャンネル切換信号は制御部１３に入力される。制御部１３はチャンネル切換信号に基づいてチューナ２の選局を制御する。
【００１２】
外部入力端子３には、図示していない外部機器が再生した所定のフレーム周波数を有する映像信号が入力される。外部入力端子３に接続する外部機器は、外部チューナ、ＤＶＤやＢＤ（ブルーレイディスク）等の光ディスク再生装置、半導体メモリに記録した映像信号を再生する映像再生装置、無線通信やネットワーク通信によって映像信号を受信して再生する映像再生装置等の任意の装置である。チューナ２からの映像信号はスイッチ４の端子ａに供給され、外部入力端子３からの映像信号はスイッチ４の端子ｂに供給される。
【００１３】
本実施形態においては、チューナ２からの映像信号と外部入力端子３からの映像信号とのフレーム周波数が異なるものとする。但し、チューナ２が複数の異なるフレーム周波数を有する映像信号を出力してもよいし、外部入力端子３から複数の異なるフレーム周波数を有する映像信号が入力されてもよい。また、チューナ２を複数備えていてもよいし、外部入力端子３を複数備えていてもよい。即ち、本実施形態の映像信号表示装置は、複数のフレーム周波数を有する映像信号を装置内に入力する映像信号の入力源２３を備える。本実施形態においては、複数のフレーム周波数を５０Ｈｚと６０Ｈｚとして説明するが、これに限定されることはなく、ＢＤやデジタルシネマで用いられている２４Ｈｚや３０Ｈｚであってもよい。また、３つ以上のフレーム周波数であってもよい。
【００１４】
スイッチ４は、操作部１４によるチューナ２を選択するか外部入力端子３を選択するかの操作に応じて制御部１３が出力する制御信号に基づいて、端子ａ，ｂへの接続が切り換えられる。チューナ２からの映像信号と外部入力端子３からの映像信号はスイッチ４より選択的に出力される。スイッチ４より出力された映像信号は、フレーム周波数検出部５と補間フレーム生成部７とフレーム周波数変換部８とに入力される。フレーム周波数検出部５は、例えば、入力された映像信号に含まれる垂直同期信号の間隔をカウントすることによってフレーム周波数を検出する。フレーム周波数検出部５によって検出されたフレーム周波数検出信号は、フレーム周波数変換率決定部６に入力される。
【００１５】
フレーム周波数変換率決定部６は、入力映像信号の複数のフレーム周波数と、その複数のフレーム周波数それぞれで予め設定しているフレーム周波数変換率とを対応させた周波数変換率テーブル６１を記憶している。ここでは、周波数変換率テーブル６１がフレーム周波数変換率を記憶しているとしたが、フレーム周波数変換後のフレーム周波数自体を記憶するようにしてもよい。即ち、入力映像信号のフレーム周波数５０Ｈｚに対して４倍、６０Ｈｚに対して３倍のように倍数として記憶してもよいし、入力映像信号のフレーム周波数５０Ｈｚに対して２００Ｈｚ、６０Ｈｚに対して１８０Ｈｚのように変換後のフレーム周波数として記憶してもよい。いずれにしても、複数のフレーム周波数それぞれの映像信号を、何Ｈｚのフレーム周波数に変換して表示パネル１０に表示すればよいかを決定するものであればよい。
【００１６】
周波数変換率テーブル６１には、表示パネル１０の最大応答速度（最大応答フレーム周波数）を超えない範囲で設定されたフレーム周波数変換率が記憶されている。フレーム周波数変換部８や電極駆動制御部９における回路の動作能力も考慮して、フレーム周波数変換率を設定してもよい。回路の動作能力は例えば回路を動作させる際のクロック周波数の最大速度によって決まる。また、フレーム周波数変換率は、表示パネル１０の表示可能なフレーム周波数を超えないという条件の他、消費電力や発熱等を考慮して設定してもよい。フレーム周波数変換率を、フレーム周波数を増大させることによる動画の画質改善効果と消費電力や発熱等のデメリットとのトレードオフとの関係で決めることが好ましい。さらには、フレーム周波数変換率を表示パネル１０の大きさに応じて設定してもよい。
【００１７】
周波数変換率テーブル６１にフレーム周波数変換率を予め記憶する代わりに、フレーム周波数変換率決定部６に表示パネル１０の最大応答フレーム周波数を記憶しておき、入力映像信号のフレーム周波数と最大応答フレーム周波数とに基づいて、フレーム周波数変換率を計算により求めてもよい。
【００１８】
フレーム周波数変換率決定部６より出力されたフレーム周波数変換率を示す信号は、補間フレーム生成部７及びフレーム周波数変換部８に入力される。補間フレーム生成部７は、入力されたフレーム周波数変換率を示す信号に基づいて補間フレームを生成してフレーム周波数変換部８に供給する。補間フレーム生成部７の具体的動作については後述する。フレーム周波数変換部８は、スイッチ４より供給された映像信号である実フレームと補間フレーム生成部７より供給された補間フレームとを一時的に記憶するメモリを備えている。そして、フレーム周波数変換部８は、時間的に隣接した２つの実フレームの間に１または複数の補間フレームを内挿するよう、両信号のメモリからの読み出しを制御する。このとき、フレーム周波数変換部８は、入力されたフレーム周波数変換率を示す信号に基づいたフレーム周波数となるよう、実フレームと補間フレームとをメモリから読み出す。
【００１９】
フレーム周波数変換部８より出力された映像信号は電極駆動制御部９に入力される。電極駆動制御部９はソースドライバ１１及びゲートドライバ１２を制御する。電極駆動制御部９はタイミングコントローラと称されることがある。電極駆動制御部９の具体的な動作については後述する。表示パネル１０はソース電極１０ｓとゲート電極１０ｇとを有し、ソース電極１０ｓはソースドライバ１１によって駆動され、ゲート電極１０ｇはゲートドライバ１２によって駆動される。表示パネル１０は、一例としてソース電極１０ｓとゲート電極１０ｇとの間に駆動電圧が印加されて駆動されるアクティブマトリックス型の液晶パネルである。電極駆動制御部９，表示パネル１０，ソースドライバ１１，ゲートドライバ１２の部分は液晶パネルモジュール１００として一体化される場合がある。
【００２０】
なお、表示パネル１０としては、液晶パネルに限定されることはなく、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）パネル、電界放射型ディスプレイ（ＦＥＤ）パネル、表面導電型電子放出ディスプレイ（ＳＥＤ）パネル等の表示パネルであってもよい。また、表示パネル以外の表示部としてブラウン管や投射型ディスプレイ装置であってもよい。これらの場合には、それぞれの表示部に応じた駆動部が必要であり、液晶パネルモジュール１００は他の表示部及びその駆動部に置換されることになる。
【００２１】
ここで、表示パネル１０の最大応答フレーム周波数を２００Ｈｚ、チューナ２からの映像信号のフレーム周波数が６０Ｈｚ、外部入力端子３からの映像信号のフレーム周波数が５０Ｈｚの場合の動作について説明する。フレーム周波数変換率決定部６の周波数変換率テーブル６１は、図２に示すように、フレーム周波数が５０Ｈｚであればフレーム周波数変換率Ｋとして４を、フレーム周波数が６０Ｈｚであればフレーム周波数変換率Ｋとして３を記憶している。スイッチ４より出力された映像信号のフレーム周波数が５０Ｈｚであれば、補間フレーム生成部７〜電極駆動制御部９の各回路はフレーム周波数を２００Ｈｚに変換して表示パネル１０に表示するよう動作する。スイッチ４より出力された映像信号のフレーム周波数が６０Ｈｚであれば、補間フレーム生成部７〜電極駆動制御部９の各回路はフレーム周波数を１８０Ｈｚに変換して表示パネル１０に表示するよう動作する。
【００２２】
図３を用いて補間フレーム生成部７の動作について説明する。図３は、映像信号のフレーム周波数が５０Ｈｚでフレーム周波数を４倍に変換する場合を例としている。図３（Ａ）は、補間フレーム生成部７に入力される実フレームであり、円形の画像Ｉmgが実フレームＮではフレーム内の左端部に位置し、次の実フレームＮ＋１でフレーム内の右端部に移動した状態を示している。図３（Ｂ）は画像Ｉmgがフレーム内の左端部から右端部に移動した場合の動きベクトルＭＶを示している。図３（Ｃ）に示すように、補間フレーム生成部７は、動きベクトルＭＶを１／４にした動きベクトルＭＶ×１／４と、動きベクトルＭＶを２／４にした動きベクトルＭＶ×２／４と、動きベクトルＭＶを３／４にした動きベクトルＭＶ×３／４とを求める。
【００２３】
そして、図３（Ｄ）に示すように、補間フレーム生成部７は、実フレームＮの画像Ｉmgを動きベクトルＭＶ×１／４だけ移動させた画像を補間フレームＩ１として生成し、実フレームＮの画像Ｉmgを動きベクトルＭＶ×２／４だけ移動させた画像を補間フレームＩ２として生成し、実フレームＮの画像Ｉmgを動きベクトルＭＶ×３／４だけ移動させた画像を補間フレームＩ３として生成する。補間フレーム生成部７は、実フレームＮ，Ｎ＋１間に補間フレームＩ１〜Ｉ３を内挿する。なお、フレーム周波数変換率がＫのとき隣接する実フレーム間に内挿する補間フレームの数はＫ−１である。
【００２４】
ここで、動きベクトルＭＶは入力映像信号のフレーム間毎に行ってもよく、動きベクトルの計算負荷を軽減するためＧＯＰ等の所定フレーム毎に行うようにしてもよい。フレーム間毎の動きベクトルとして、各フレームにおけるマクロブロック等の符号化対象画像毎の動きベクトルの平均値を使用したり、さらには各フレームにおける代表的なマクロブロック等の符号化対象画像毎の動きベクトルを代表として使用したりするようにしてもよい。さらには、ＭＰＥＧ等に含まれる動きベクトルを使用してもよい。
【００２５】
図４は本実施形態におけるフレーム周波数変換による効果を示す説明図である。図４は、１ライン内で水平方向に伸びた所定の長さの線画像が水平方向に移動する場合に、表示パネル１０の液晶によるホールド時間だけホールドされた状態を概念的に示している。図４（Ａ）は表示パネル１０にフレーム周波数６０Ｈｚの映像信号をそのままのフレーム周波数で表示した場合を示している。線画像はそれぞれのフレームで１／６０秒ずつホールドされるので、視覚的には図示のように時間方向に伸びた状態となる。それゆえ、線画像が概念的に矩形として図示されている。この図４（Ａ）の場合、線画像が水平方向に移動したときにぼけ幅はかなり大きい。
【００２６】
図４（Ｂ）は、フレーム周波数６０Ｈｚの映像信号をフレーム周波数１８０Ｈｚに変換した映像信号を示している。図４（Ｂ）〜（Ｄ）において、ハッチングを付した各矩形は補間フレームにおける線画像を示している。図４（Ｂ）より分かるように、ぼけ幅は図４（Ａ）と比較して大幅に小さくなる。図４（Ｃ）は、フレーム周波数５０Ｈｚの映像信号をフレーム周波数１５０Ｈｚに変換した映像信号を示し、図４（Ｄ）は、フレーム周波数５０Ｈｚの映像信号をフレーム周波数２００Ｈｚに変換した映像信号を示している。図４（Ｃ）と図４（Ｄ）とを比較すれば分かるように、フレーム周波数が高いほどぼけ幅が小さくなるので、フレーム周波数が５０Ｈｚでれば、３倍の１５０Ｈｚに変換するより４倍の２００Ｈｚに変換した方が好ましい。
【００２７】
このように、本実施形態においては、複数のフレーム周波数の映像信号それぞれを、表示パネル１０の最大応答フレーム周波数を超えない範囲で最大の周波数に変換するよう構成している。また、周波数変換後の複数の映像信号のフレーム周波数の差が極力小さくなるように変換するよう構成している。
【００２８】
他の例として、表示パネル１０の最大応答フレーム周波数を２５０Ｈｚとした場合には、フレーム周波数が５０Ｈｚであればフレーム周波数変換率Ｋを５として２５０Ｈｚに周波数変換し、フレーム周波数が６０Ｈｚであればフレーム周波数変換率Ｋを４として２４０Ｈｚに周波数変換することが好ましい。この場合には両者の周波数の差は１０Ｈｚであり、装置の設計上とても好ましい。
【００２９】
さらに他の例として、表示パネル１０の最大応答フレーム周波数を３００Ｈｚとした場合には、フレーム周波数が５０Ｈｚであればフレーム周波数変換率Ｋを６として３００Ｈｚに周波数変換し、フレーム周波数が６０Ｈｚであればフレーム周波数変換率Ｋを５として３００Ｈｚに周波数変換することが好ましい。この場合には両者の周波数の差がなくなるので、装置の設計上極めて好ましい。このように、本実施形態の１つの特徴は、入力された複数のフレーム周波数それぞれの映像信号をそれぞれのフレーム周波数に対して最適なフレーム周波数に変換して表示する点である。
【００３０】
次に、電極駆動制御部９の動作について説明する。表示パネル１０に映像信号を表示する際には、ソースドライバ１１はソース電極１０ｓに、ゲートドライバ１２はゲート電極１０ｇに駆動電圧を印加する。ソース電極１０ｓに印加する駆動電圧（ソース電圧）はそれぞれの画素に表示する映像信号の輝度値（Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のレベル）に応じたものである。ゲート電極１０ｇに印加する駆動電圧（ゲート電圧）は、ソース電圧を薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に書き込むラインではオン、ホールドしているラインではオフの２値電圧である。ゲート電極１０ｇにゲート電圧を印加するラインを表示パネル１０の最上位行のラインから最下行のラインへと１ラインずつ順次選択しつつ、ソース電極１０ｓにそれぞれの画素に表示する映像信号（画素信号）の輝度値に応じたソース電圧を印加することによって、表示パネル１０に各フレームの映像信号が表示される。
【００３１】
また、表示パネル１０が液晶パネルの場合には、表示パネル１０のそれぞれの画素に印加する駆動電圧の極性を正極性（＋）と負極性（−）の一方に固定せず、極性を所定の期間毎に反転させる。これは、液晶材料に印加する電界方向を一定にしてしまうと液晶分子内の電荷に偏りが生じ、画面の焼き付きや液晶材料の劣化が起こりやすくなるためである。そこで、電極駆動制御部９は、表示パネル１０に表示する映像信号のそれぞれの画素信号の輝度値に応じた正極性または負極性の電圧値を有する駆動電圧を表示パネル１０のそれぞれの画素に印加するよう、ソースドライバ１１及びゲートドライバ１２に電極駆動制御信号を供給する。電極駆動制御信号はそれぞれの画素に印加する駆動電圧の極性を制御するための極性反転周期制御信号を含む。
【００３２】
ここで、図５を用いて表示パネル１０の画素に印加する駆動電圧の極性について説明する。表示パネル１０の全ての画素は共通電極に接続されており、この共通電極には共通電圧Ｖcomが印加されている。図５（Ａ）に示すように、それぞれの画素に印加される駆動電圧は、共通電圧Ｖcomを中心電圧として図の上側である正（＋）方向と図の下側である負（−）方向とのいずれかの電圧値となる。ここでは映像信号が白の場合と黒の場合の電圧値を示している。映像信号が白の場合は＋方向の電圧Ｖｗ(+)と−方向の電圧Ｖｗ(-)とで極性が反転し、映像信号が黒の場合＋方向の電圧Ｖｂ(+)と−方向の電圧Ｖｂ(-)とで極性が反転する。白と黒の中間のグレーの映像信号では電圧Ｖｗ(+)，Ｖｗ(-)と電圧Ｖｂ(+)，Ｖｂ(-)との中間の電圧値となる。従来においては、図５（Ａ）に示すように、それぞれの画素に印加する駆動電圧をフレーム毎に反転させている。
【００３３】
次に、ソースドライバ１１及びゲートドライバ１２が極性反転周期制御信号に基づいて表示パネル１０の画素に印加する駆動電圧の極性を反転させるパターンについて説明する。図６（Ａ）〜（Ｄ）は表示パネル１０の画素を構成するそれぞれのドットに印加する駆動電圧の極性パターンの例を示している。ここでは簡略化のため表示パネル１０の平面的な画素（ドット）配列の一部のみを示している。Ｒ，Ｇ，Ｂの３ドットで１画素となる。図６（Ａ）は、１つのライン内でドット毎に極性を“＋”と“−”との交互とし、垂直方向にも極性を“＋”と“−”との交互としたパターンＰＡ１，ＰＡ２を示している。パターンＰＡ２はパターンＰＡ１の極性を反転したものである。図６（Ｂ）は、１つのライン内でドット毎に極性を“＋”と“−”との交互とし、垂直方向に並んだ全てのラインを同じ極性としたパターンＰＢ１，ＰＢ２を示している。パターンＰＢ２はパターンＰＢ１の極性を反転したものである。
【００３４】
図６（Ｃ）は、１つのライン内でドット毎に極性を“＋”と“−”との交互とし、垂直方向には２ラインずつ同じ極性とし、垂直方向に２ライン毎に極性を反転させたパターンＰＣ１，ＰＣ２を示している。パターンＰＣ２はパターンＰＣ１の極性を反転したものである。図６（Ｄ）は、全ドットの極性を“＋”としたパターンＰＤ１と、全ドットの極性を“−”としたパターンＰＤ２とを示している。ここではドット単位で極性を“＋”または“−”に設定しているが、画素内では極性を同じとし、画素単位で極性を“＋”または“−”に設定してもよい。
【００３５】
図６（Ａ）は極性の反転周期が短時間となる（反転周波数が高くなる）ため消費電力が大きくなるが、フリッカが発生しにくく優れた画質を得ることができる。図６（Ｄ）はフレーム周波数が低いとフリッカが発生しやすいが、最も低消費電力を実現可能である。本実施形態においては、図６（Ａ）〜（Ｄ）のいずれのパターンを採用してもよいが、図６（Ａ）または図６（Ｄ）が好ましい。パターンＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１，ＰＤ１をパターンＰ１と総称し、パターンＰＡ２，ＰＢ２，ＰＣ２，ＰＤ２をパターンＰ２と総称することとする。本実施形態においては、パターンＰ１とパターンＰ２とを次のように切り換える。
【００３６】
図７は、入力映像信号のフレーム周波数が６０Ｈｚで１８０Ｈｚに変換した場合のパターンＰ１とパターンＰ２との切り換えの第１例を示している。前述のように従来はパターンＰ１とパターンＰ２とをフレーム毎に切り換えるので、それぞれの画素（ドット）に印加する駆動電圧はフレーム毎に反転されることになる。これに対して本実施形態においては、パターンＰ１とパターンＰ２とをフレーム毎に切り換えず、パターンＰ１とパターンＰ２とを複数フレーム毎に切り換える。第１例では３フレーム毎にパターンＰ１とパターンＰ２とを切り換える。この場合、表示パネル１０内の任意の１つのドットに注目したとき、そのドットに印加される駆動電圧の極性反転周期は１／３０秒（周波数３０Ｈｚ）となる。
【００３７】
図８は、入力映像信号のフレーム周波数が６０Ｈｚで１８０Ｈｚに変換した場合のパターンＰ１とパターンＰ２との切り換えの第２例を示している。第２例では２フレーム毎にパターンＰ１とパターンＰ２とを切り換える。この場合、表示パネル１０内の任意の１つのドットに注目したとき、そのドットに印加される駆動電圧の極性反転周期は１／４５秒（周波数４５Ｈｚ）となる。図７のパターン切り換え方法でフリッカが視認される場合には図８のパターン切り換え方法を採用すればよい。
【００３８】
図９は、入力映像信号のフレーム周波数が５０Ｈｚで２００Ｈｚに変換した場合のパターンＰ１とパターンＰ２との切り換えの例を示している。この例では２フレーム毎にパターンＰ１とパターンＰ２とを切り換える。この場合、表示パネル１０内の任意の１つのドットに注目したとき、そのドットに印加される駆動電圧の極性反転周期は１／５０秒（周波数５０Ｈｚ）となる。図１０は、入力映像信号のフレーム周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚであり、いずれも３００Ｈｚに変換した場合のパターンＰ１とパターンＰ２との切り換えの例を示している。この例では４フレーム毎にパターンＰ１とパターンＰ２とを切り換える。この場合、表示パネル１０内の任意の１つのドットに注目したとき、そのドットに印加される駆動電圧の極性反転周期は１／３７．５秒（周波数３７．５Ｈｚ）となる。
【００３９】
このように、本実施形態の他の１つの特徴は、映像信号のフレーム周波数を増大させ、パターンＰ１とパターンＰ２とを複数フレーム毎に切り換える点である。映像信号のフレーム周波数を増大させているので、パターンＰ１とパターンＰ２とをフレーム毎に切り換えなくてもフリッカが視認されにくい。パターンＰ１とパターンＰ２とを複数フレーム毎に切り換えることのより、消費電力を削減することができる。パターンＰ１とパターンＰ２とを何フレーム毎に切り換えるか（即ち、極性反転の周波数を何Ｈｚにするか）は、フリッカが視認されないよう適宜設定すればよい。フリッカが視認されないようにするには、極性反転の周波数を３０Ｈｚ以上とすることが好ましい。従って、フレーム周波数変換率Ｋは３またはそれ以上であることが好ましい。極性反転の周波数は固定でもよいが、ユーザが複数の周波数を選択するようにしてもよい。
【００４０】
図１１は表示パネル１０内の任意の１つのドットに印加される駆動電圧の極性の変化の例を示している。図１１は、図８，図９のように２フレーム毎にパターンＰ１とパターンＰ２とを切り換える場合の例である。フレームＮで“＋”の駆動電圧が印加されるドットはフレームＮ＋１でも“＋”の駆動電圧が印加される。フレームＮ＋２で“−”の駆動電圧が印加され、フレームＮ＋３でも“−”の駆動電圧が印加される。フレームＮ＋４で“＋”の駆動電圧が印加され、以降同様に２フレームずつ極性が反転する。この場合、図５（Ａ）と同様に映像信号が白の場合と黒の場合のみ示せば、表示パネル１０の画素に印加する駆動電圧の極性は図５（Ｂ）に示す状態となる。
【００４１】
図６（Ａ）に示すパターンＰＡ１，ＰＡ２を用いた場合には、電極駆動制御部９は、フレーム周波数変換部８より出力された映像信号の１フレーム内で、表示パネル１０の水平方向及び垂直方向の双方でドットまたは画素毎に正極性電圧と負極性電圧とを交互に印加することになる。また、図６（Ｄ）に示すパターンＰＤ１，ＰＤ２を用いた場合には、電極駆動制御部９は、１フレーム内で、表示パネル１０の全てのドットに対して正極性電圧と負極性電圧とのいずれか一方を印加することになる。
【００４２】
このように、電極駆動制御部９は、表示パネル１０のそれぞれのドットに対して、中心電圧である共通電圧Ｖcomに対して正方向の正極性電圧と負方向の負極性電圧とがフレーム周波数変換部８より出力された映像信号の２またはそれ以上のフレーム毎に反転する駆動電圧を印加する駆動電圧印加制御部として動作している。図１に示すように、電極駆動制御部９にはフレーム周波数変換率Ｋが入力されている。フレーム周波数変換率Ｋ、即ち、表示パネル１０に表示する映像信号のフレーム周波数に応じて駆動電圧の極性反転周期を適応的に異ならせることが好ましい。ここでは、フレーム周波数変換率Ｋを電極駆動制御部９に入力しているが、フレーム周波数変換部８より出力された映像信号のフレーム周波数を判別して極性反転周期を適応的に異ならせるようにしてもよい。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の映像信号表示装置は、入力映像信号のフレーム周波数（第１のフレーム周波数）を検出し、検出したフレーム周波数に基づいて、表示部（表示パネル１０）に表示する映像信号のフレーム周波数（第２のフレーム周波数）として、いくつのフレーム周波数に変換して表示するかを決定する。そして、第２のフレーム周波数の映像信号とするための補間フレームを生成して、実フレーム間に内挿して、第１のフレーム周波数から第２のフレーム周波数にフレーム周波数変換して表示するように構成している。従って、表示部の表示能力を十分に発揮でき、異なる複数のフレーム周波数を有する映像信号それぞれを高画質に表示することが可能となる。
【００４４】
また、本実施形態の映像信号表示装置は、表示部が、画素を構成するドットが水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配列された表示パネル１０の場合、表示パネル１０のそれぞれのドットに対して、中心電圧に対して正極性電圧と負極性電圧とが第２のフレーム周波数を有する映像信号の２またはそれ以上のフレーム毎に反転する駆動電圧を印加するように構成している。従って、表示パネル１０の画面の焼き付きや表示パネル１０を構成する材料の劣化を抑えることができ、しかも、１フレーム毎に極性を反転する場合と比較して消費電力や発熱の増加を抑えることが可能となる。また、第２のフレーム周波数に応じて駆動電圧の極性反転周期を適応的に異ならせることにより、それぞれの第２のフレーム周波数に応じた最適な極性反転周期とすることができる。
【００４５】
ところで、本実施形態の映像信号表示装置においては、入力源２３から複数のフレーム周波数を有する映像信号が入力される構成に対して、表示パネル１０のそれぞれのドットに印加する駆動電圧を複数フレーム毎に反転する構成としたが、単一のフレーム周波数を有する映像信号のみが入力される構成においても、表示パネル１０のそれぞれのドットに印加する駆動電圧を複数フレーム毎に反転する構成を採用することにより、上記の効果を奏することができる。単一のフレーム周波数を有する映像信号のみが入力される構成においては、フレーム周波数検出部５及びフレーム周波数変換率決定部６は削除可能である。
【００４６】
複数のフレーム周波数を有する映像信号が入力される構成、単一のフレーム周波数を有する映像信号のみが入力される構成のいずれであっても、フレーム周波数をＫ倍（Ｋは２以上の整数）にフレーム周波数変換して表示するので、フリッカが発生しにくく優れた画質を得ることができる。フリッカを視認しにくくするという点からすれば、フレーム周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚであれば、フレーム周波数変換率Ｋを３以上として、フレーム周波数を３倍以上にフレーム周波数変換することが好ましい。
【００４７】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態の映像信号表示装置を示すブロック図である。
【図２】図１中のフレーム周波数変換率決定部６が備える周波数変換テーブル６１の例を示す図である。
【図３】図１中の補間フレーム生成部７による補間フレームの生成を説明するための図である。
【図４】フレーム周波数変換と映像信号のぼけ幅との関係を説明するための図である。
【図５】表示パネル１０のドットに印加する駆動電圧の極性反転を説明するための図である。
【図６】表示パネル１０のドットに印加する駆動電圧の極性パターンの例を示す図である。
【図７】入力映像信号のフレーム周波数が６０Ｈｚで１８０Ｈｚにフレーム周波数変換した場合の極性パターンの切り換えの第１例を示す図である。
【図８】入力映像信号のフレーム周波数が６０Ｈｚで１８０Ｈｚにフレーム周波数変換した場合の極性パターンの切り換えの第２例を示す図である。
【図９】入力映像信号のフレーム周波数が５０Ｈｚで２００Ｈｚにフレーム周波数変換した場合の極性パターンの切り換えの例を示す図である。
【図１０】入力映像信号のフレーム周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚで３００Ｈｚにフレーム周波数変換した場合の極性パターンの切り換えの例を示す図である。
【図１１】表示パネル１０内の任意の１つのドットに印加される駆動電圧の極性の変化の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
２  チューナ
３  外部入力端子
４  スイッチ
５  フレーム周波数検出部
６  フレーム周波数変換率決定部
７  補間フレーム生成部
８  フレーム周波数変換部
９  電極駆動制御部
１０  表示パネル
１１  ソースドライバ
１２  ゲートドライバ
２３  入力源
６１  周波数変換率テーブル
【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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