(57)【要約】【課題】高画質化、高性能化により周波数の早いクロック信号を用いる複数の表示パネルを用いた表示装置において、不要輻射を低減し、電磁波妨害の影響が起きにくくする。【解決手段】表示装置は、赤信号表示回路１００と、同じ構成の緑信号表示回路及び青信号表示回路からなり、これらを並列動作させる。周波数Ｆ１ｒのクロックによりＳＤＲＡＭ１０８から読み出された画像データはＦＩＦＯ１０３に一時記憶される。ＦＩＦＯ１０３は、周波数Ｆ２ｒのクロックにより赤信号データを読み出してＤ／Ａ変換器１０９を通して表示パネル１１０に供給する。赤信号表示回路１００のクロック周波数Ｆ１ｒと緑信号表示回路及び青信号表示回路の対応するクロック周波数とは互いに異なる。赤信号表示回路１００の表示パネル１１０へ送出するＦＩＦＯ１０３の読み出しクロック周波数Ｆ２ｒと、緑信号表示回路及び青信号表示回路の対応するクロック周波数とは互いに異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを格納するための記憶回路と、その記憶回路から読み出した前記画像データを表示する表示パネルとを少なくとも備えた表示回路が複数設けられており、これら複数の表示回路に互いに異なる前記画像データを並列に入力して、これら複数の表示回路を並列に動作させて複数の前記表示パネルにそれぞれ別々の色の画像を表示させる表示装置であって、
前記複数の表示回路のそれぞれは、
入力された前記画像データを前記記憶回路に、第１のクロック周波数で書き込んだ後読み出す制御手段と、
前記記憶回路から読み出された前記画像データを一時記憶する一時記憶手段と、
前記一時記憶手段から前記画像データを第２のクロック周波数で読み出して、前記表示パネルに供給して画像表示させる読み出し手段と
を有し、前記複数の表示回路の少なくとも一つの表示回路の前記第１のクロック周波数及び前記第２のクロック周波数の一方又は両方を、前記複数の表示回路のうちの他の表示回路の対応するクロック周波数と異なる周波数に設定したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記複数の表示回路の少なくとも一つの表示回路の前記第１のクロック周波数及び前記第２のクロック周波数の一方又は両方は、前記複数の表示回路のうちの他の表示回路の対応するクロック周波数と異なる周波数で、かつ、互いに整数倍の関係に無い周波数に設定されたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に映像信号を複数の表示パネル動作信号に展開することを特徴とした液晶表示装置などの表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などの表示装置では、一般的に、映像信号を、赤色信号、緑色信号、及び青色信号の光の３原色に相当する３つの原色信号に分解し、それらを複数の表示パネル系に入力して合成してカラー画像を表示させる。このような液晶表示装置は、液晶の動作に適した駆動信号に展開させるため、入力信号を直接液晶パネルに入力することは行わず、(1)外部メモリに一旦映像信号を蓄え、フレーム周波数を早くして表示したり、(2)液晶パネルの動作に適した低い周波数を用い、複数の配線に展開するなどのように、周波数変換による最適化処理を行うのが一般的である。
【０００３】
また、入力された画像データをシリアル／パラレル変換部によりパラレルデータに変換した後、第１のＦＩＦＯ部に一旦格納した後、その入力レートで第１のＦＩＦＯ部から画像データを読み出してフレームメモリに書き込み、また、上記のレートの２倍でフレームメモリから画像データを読み出して第２のＦＩＦＯ部に格納するようにメモリ制御を行う装置において、第１のＦＩＦＯ部のサイズを、フレームメモリへの画像データの書き込みに必要な期間と、フレームメモリから画像データを複数回読み出すために必要な期間と、フレームメモリのコマンドに必要な期間との和に相当する期間中、入力された画像データを蓄積できるサイズとする装置を、入力映像信号を液晶パネルに対応した画像信号に変換するデコーダに用いる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、１フレームの画像データをフレームメモリに書き込む期間に２フレーム分まで読み出すことができる。
【０００４】
また、映像信号を３原色信号に分解し、それぞれの原色信号を別々の３つの回路で処理して複数の表示パネル系に入力して合成してカラー画像を表示させる表示装置では、上記の３つの回路は同じタイミング、クロック周波数で動作しており、設計の簡素化のためにはなんら問題が無かった。
【０００５】
しかしながら、近年、液晶プロジェクタ、テレビジョン受像機などの表示装置の分野において、例えばハイビジョンなどの高解像度化、画像処理機能の追加による画質改善が著しく、そのため画素数を増やすことやデジタル画像処理機能を盛り込むことにより、大規模なデジタル記憶回路が必要となり、これは一般的に表示映像信号の周波数より高い周波数で動作することが必要とされ、また、映像信号の転送量が増大し、クロック周波数が高くなっており、これと共に、大きなデジタル系ノイズや不要輻射の発生が増大している。
【０００６】
また、３原色信号を別々の３つの回路で処理して複数の表示パネル系に入力して合成してカラー画像を表示させる従来の表示装置では、同じタイミング、クロック周波数で動作する上記の３つの回路は同一のクロック周波数、タイミングで動作するため、１つの回路の３倍の不要輻射が発生する。このときの不要輻射の周波数スペクトルを図４に示す。図４は、クロック周波数を１２０ＭＨｚ、表示パネルの入力アナログ信号の周波数を２８ＭＨｚとした場合の不要輻射スペクトルで、それぞれ１２０ＭＨｚ，２８ＭＨｚとその高調波が観測されている。同図に示すように、１２０ＭＨｚとその高調波が大きな不要輻射スペクトルを示している。
【０００７】
従来の不要輻射対策の方法として、例えば複数回路間でクロックの位相をずらす例（例えば、特許文献２参照）、クロック周波数を周波数拡散により変動制御させて不要輻射を低減する方法（例えば、特許文献３参照）などが提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特許第３３５９２７０号公報
【特許文献２】特開２００５-１４４８４８号公報
【特許文献３】特開２００５-２６９０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２や特許文献３記載の不要輻射低減方法も万全ではない。例えば、特許文献２の場合には、クロック位相をずらすことは、電流ピークの集中には効果はあっても、使用している周波数は同一であり、不要輻射低減としては限界がある。また、特許文献３の場合には、回路構成システムによっては、周波数拡散を行うことにより、クロックだけでなくデータも同じように周波数拡散を行う必要があることや、構成部品(ＰＬＬなど)によっては変動制御による変化を吸収できない回路が存在するなど、解決方法として万全ではない。
【００１０】
また、映像信号の伝送には、クロック周波数に同期した複数のデータ配線による並列転送が行われる。複数の表示パネルを用いた表示装置においては、装置内の複数箇所で同じ周波数で動作するため、上記のクロック周波数が高くなると、従来の表示装置では、電磁波妨害が起こり易いという問題がある。
【００１１】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、高画質化、高性能化により周波数の早いクロック信号を用いる複数の表示パネルを用いた場合でも、不要輻射を低減し、電磁波妨害の影響が起きにくい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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、画像データを格納するための記憶回路と、その記憶回路から読み出した画像データを表示する表示パネルとを少なくとも備えた表示回路が複数設けられており、これら複数の表示回路に互いに異なる画像データを並列に入力して、これら複数の表示回路を並列に動作させて複数の表示パネルにそれぞれ別々の色の画像を表示させる表示装置であって、
上記の複数の表示回路のそれぞれは、
入力された画像データを記憶回路に、第１のクロック周波数で書き込んだ後読み出す制御手段と、記憶回路から読み出された画像データを一時記憶する一時記憶手段と、一時記憶手段から画像データを第２のクロック周波数で読み出して、表示パネルに供給して画像表示させる読み出し手段とを有し、複数の表示回路の少なくとも一つの表示回路の第１のクロック周波数及び第２のクロック周波数の一方又は両方を、複数の表示回路のうちの他の表示回路の対応するクロック周波数と異なる周波数に設定したことを特徴とする
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表示装置全体として使用する周波数を分散させることで、特定の周波数に対する不要輻射を低減し、特定の周波数における電磁波妨害を低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、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。
【００１５】
図１は、本発明になる表示装置の要部の一実施の形態のブロック図を示す。本実施の形態の表示装置は、図１に示す赤信号表示回路１００と、図１とそれぞれ同一構成の緑信号表示回路及び青信号表示回路の計３つの表示回路からなる。
【００１６】
赤信号表示回路１００は、制御部１０１と、入力原色信号である赤信号を書き込み、読み出す第１のＦＩＦＯ(First In First Out)１０２と、制御部１０１を通して入力された赤信号を書き込み、読み出す第２のＦＩＦＯ１０３と、所定の周波数を発振する発振器１０４と、発振器１０４から出力された発振信号の周波数を分周及び逓倍する分周器・逓倍器１０５及び１０６と、入力同期信号に同期した同期信号を生成する同期信号生成部１０７と、入力赤信号が書き込まれた後読み出されるＳＤＲＡＭ(Synchronous Dynamic Random Access Memory)１０８と、ＦＩＦＯ１０３の出力データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１０９と、Ｄ／Ａ変換器１０９から出力された１６相のアナログ信号を表示する表示パネル１１０とより構成されている。なお、緑信号表示回路及び青信号表示回路は、図１と同一構成であるが、発振器１０４は３つの表示回路で共用するようにしてもよい。
【００１７】
次に、本実施の形態の動作について、図２のタイミングチャートを併せ参照して説明する。図１の赤信号表示回路１００に入力された原色信号である赤信号データは、例えば量子化ビット数１０ビットの画像データで、７４.２５ＭＨｚの２相のクロックと共にＦＩＦＯ１０２に供給されてクロック周波数７４.２５ＭＨｚで一旦ＦＩＦＯ１０２に蓄えられた後、発振器１０４から出力された発振信号の周波数を一旦低い周波数に分周した後、高い周波数に逓倍する分周器・逓倍器１０５よりの周波数Ｆ１ｒのＳＤＲＡＭ１０８のクロックにより読み出されて、ＳＤＲＡＭ１０８に周波数Ｆ１ｒのクロックにて書き込まれる。
【００１８】
図２（Ａ）は入力原色信号の垂直同期信号と各ライン（ＬＩＮＥ）を示す。ここでは、入力原色信号（赤信号データ）は、水平方向１９２０画素、垂直方向１０８０画素で、垂直同期信号周波数６０Ｈｚのプログレッシブ映像信号である（他の緑信号データ、青信号データも同様）。従って、１フレームの期間１６.６ｍｓｅｃのうち、有効期間１６.０ｍｓｅｃで１０８０ライン分の入力赤信号がＳＤＲＡＭ１０８に図２（Ｂ）に示すように書き込まれる。ここで、上記のクロック周波数Ｆ１ｒは１１９ＭＨｚである。
【００１９】
制御部１０１は、ＳＤＲＡＭ１０８に赤信号データを１フレーム分書き込むと共に、書き込んだ１フレーム分の赤信号データを２回繰り返して読み出すようにＳＤＲＡＭ１０８の書き込みと読み出しを制御する。ここでは、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ＳＤＲＡＭ１０８に１ラインから５４０ラインまでの赤信号データをＳＤＲＡＭ１０８に書き込んだ時点で、ＳＤＲＡＭ１０８から既に書き込まれている赤信号データの１ライン目から上記のクロック周波数Ｆ１ｒで読出しを開始する。続いて、制御部１０１は、ＳＤＲＡＭ１０８に対して、５４１ラインから１０８０ラインまでの赤信号データの書き込み制御を行うと同時に、赤信号データの読出し動作を継続する。
【００２０】
赤信号データの１回目の読出し動作が終了すると、制御部１０１は、引き続き赤信号データの２回目の読み出しを図２（Ｃ）に示すように開始する。従って、制御部１０１は、ＳＤＲＡＭ１０８に対して１垂直期間（１フレーム期間）中に１度書き込み、２度読み出しを行う。この場合、ＳＤＲＡＭ１０８が１フレーム期間で扱うデータ量は、入力赤信号データの１フレームのデータ量（１０ビット×１９２０×１０８０）の３倍必要になり、これを３２ビットバスで処理するものとすると、必要クロック数はその１／３２倍の１９４４０００クロックとなる。
【００２１】
１垂直期間（１６.６ｍｓｅｃ）でこのクロックを処理すると、ＳＤＲＡＭ１０８のクロック周波数は、１１７ＭＨｚとなり、有効期間（１６.０ｍｓｅｃ）のみでこれを処理すると、１２２ＭＨｚとなる。従って、１垂直期間内でＳＤＲＡＭ１０８を１度書き込み動作させ、かつ、２度読み出しさせるには、ＳＤＲＡＭ１０８の書き込みと読み出しのクロック周波数は１１７ＭＨｚ〜１２２ＭＨｚであればよい。赤信号表示回路１００内のＳＤＲＡＭ１０８のクロック周波数Ｆ１ｒは、ここでは前述したように１１９ＭＨｚとしている。
【００２２】
なお、図２（Ｃ）中、実線の斜線は、最も低いクロック周波数で読み出した場合の読み出しラインの変化を示し、点線の斜線は、最も高いクロック周波数で読み出した場合の読み出しラインの変化を示す。また、ＳＤＲＡＭ１０８の２度目の読み出し時の途中で次の１フレームの書き込みが開始されているが、読み出しラインと書き込みライトが重複することはない。
【００２３】
上記のようにしてＳＤＲＡＭ１０８から２度繰り返して読み出された赤信号データは、そのまま表示パネル１１０に伝送しても構わないが、表示パネル１１０の動作上の制限、また配線長が長いことなどの理由により、ＦＩＦＯ１０３に一旦書き込まれる。
【００２４】
ＦＩＦＯ１０３は、分周器・逓倍器１０６により発振器１０４から出力された発振信号周波数を低い周波数に分周した後、高い周波数へ逓倍して得られた周波数Ｆ２ｒのクロックにより赤信号データを読み出してＤ／Ａ変換器１０９へ出力する。ここで、上記のクロック周波数Ｆ２ｒは、表示パネル１１０への送出周波数で、例えば２７ＭＨｚに設定されている。Ｄ／Ａ変換器１０９は、入力された赤信号データを１６相アナログ信号にＤ／Ａ変換して表示パネル１１０に供給し、赤色画像を表示させる。
【００２５】
緑信号表示回路及び青信号表示回路も図１と同様の回路構成であり、それぞれ量子化ビット数１０ビットの画像データで、７４.２５ＭＨｚの２相のクロックと共に入力される緑信号データ、青信号データに対して、赤信号表示回路１００と並行して同様の動作を行い、それぞれの表示パネルに緑色画像、青色画像を別々に、かつ、同時に表示させる。ここで、緑信号表示回路では、上記のＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数Ｆ１ｇが１２０ＭＨｚ、表示パネルへの送出周波数Ｆ２ｇが２８ＭＨｚに選定され、青色信号表示回路では、上記のＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数Ｆ１ｂが１２１ＭＨｚ、表示パネルへの送出周波数Ｆ２ｂが２９ＭＨｚに選定されている点が異なる。以上の各信号表示回路の周波数をまとめ、かつ、従来例と対比すると、表１に示すようになる。
【００２６】
【表１】
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表１に示すように、従来は赤信号表示回路、緑信号表示回路、青信号表示回路は、いずれもＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数（クロック周波数）が１２０ＭＨｚと同一であり、かつ、表示パネルへの送出周波数も２８ＭＨｚと同一であるのに対し、本実施の形態では、ＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数（クロック周波数）が赤信号表示回路では１１９ＭＨｚ、緑信号表示回路では１２０ＭＨｚ、青信号表示回路では１２１ＭＨｚと互いに整数倍の関係に無い異なる周波数に設定されており、また、表示パネルへの送出周波数も赤信号表示回路では２７ＭＨｚ、緑信号表示回路では２８ＭＨｚ、青信号表示回路では２９ＭＨｚと互いに整数倍の関係に無い異なる周波数に設定されている。
【００２７】
図３は本実施の形態による不要輻射スペクトルを示す。図３において、実線はＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数である１１９ＭＨｚ、１２０ＭＨｚ、１２１ＭＨｚとその高調波を示し、点線は表示パネルへの送出周波数である２７ＭＨｚ、２８ＭＨｚ、２９ＭＨｚとその高調波を示す。
【００２８】
図３に示す本実施の形態での不要輻射スペクトルにおける周波数と高調波のエネルギーは、ＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数を３つの原色表示回路でそれぞれ異ならせているので、図４に実線で示したＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数を３つの原色表示回路で同一とした従来の不要輻射スペクトルのそれに比べてそれぞれ実線で示すように３倍となるが、周波数を分けることにより、各周波数でのエネルギーは１／３となる（約５.７ｄＢ削減）。このように、本実施の形態によれば、ＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数を３つの原色表示回路で互いに異ならせているので、不要輻射エネルギーを低減することができる。
【００２９】
なお、特に高周波によるクロック信号では、クロック信号の立ち上がり、立下りのエッジのタイミングでデータを確定することから、矩形波が用いられる。その結果、クロック信号は高次の周波数成分（基本周波数に対し整数倍の周波数）を含んでいる（ここでは、簡単のため基本波、３倍、５倍、７倍の周波数を表示した）。周波数を赤、緑、青の各表示回路で異なる設定にする際は、これらの高次の周波数成分が同じにならないようにすることが必要である。
【００３０】
また、本実施の形態では、ＳＤＲＡＭ１０８から読み出したデータは、一旦ＦＩＦＯ１０３に保存した後、タイミングを合わせて表示パネルへの送出周波数で読み出されてＤ／Ａ変換器１０９に送られ、ここでアナログ信号に変換されて表示パネル１１０へ供給している。なお、図１では、Ｄ／Ａ変換器１０９は１６個のＤ／Ａコンバータからなり、１６相のアナログ信号を出力している。
【００３１】
この場合、本実施の形態では、表示パネルへの送出周波数を３つの原色表示回路で２７ＭＨｚ、２８ＭＨｚ、２９ＭＨｚと異ならせているので、図３に点線で示す本実施の形態での不要輻射スペクトルにおける周波数と高調波のエネルギーに示すように、図４に点線で示した表示パネルへの周波数を３つの原色表示回路で同一の２８ＭＨｚとした従来の不要輻射スペクトルのそれに比べてそれぞれ３倍となるが、周波数を分けることにより、各周波数でのエネルギーを低減させることができる。
【００３２】
なお、上記の実施の形態では、３つの原色信号表示回路のそれぞれのＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数や、表示パネルへの送出周波数をそれぞれ異ならせているが、少なくともいずれか２つの原色信号表示回路のＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数や、表示パネルへの送出周波数を異ならせるだけでもよい。また、ＳＤＲＡＭの書き込み及び読み出し周波数と表示パネルへの送出周波数のうちの一方だけを異ならせてもよい。
【００３３】
また、上記の実施の形態では、液晶表示装置での倍速変換の例を挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フィールドメモリのような高速なメモリを用いた信号処理系、デジタル系演算処理系で、３原色信号Ｒ,Ｇ,Ｂ、あるいは輝度信号Ｙと２種類の色信号Ｐｂ及びＰｒなどの３種類の信号処理系を同じタイミングで並列動作させている信号処理系などにも適用することができる。
【００３４】
また、上記の実施の形態では、デジタル映像信号をＤ／Ａコンバータによりアナログ信号に変換した例で説明したが、必ずしもアナログ変換を行う必要はなく、デジタル信号のまま表示パネルに信号を入力する構成にした場合でも同じ効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の表示装置の要部の一実施の形態のブロック図である。
【図２】図１の動作説明用タイミングチャートである。
【図３】本発明装置の一実施の形態における不要輻射スペクトルを示す図である。
【図４】従来の表示装置の一例における不要輻射スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００  赤信号表示回路
１０１  制御部
１０２、１０３  ＦＩＦＯ
１０４  発振器
１０５、１０６  分周器・逓倍器
１０７  同期信号生成部
１０８  シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＤＲＡＭ）
１０９  Ｄ／Ａ変換器
１１０  表示パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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