JP2000221923A

JP2000221923A - 液晶表示装置

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Publication number: JP2000221923A
Application number: JP2475499A
Authority: JP
Inventors: Noboru Yamaguchi; 昇山口; Toshiaki Watanabe; 敏明渡邊; Yoshihiro Kikuchi; 義浩菊池; Takashi Ida; 孝井田; Takeshi Nakajo; 健中條; Yoko Sanbonsugi; 陽子三本杉; Takeshi Nagai; 剛永井; Rieko Furukawa; 理恵子古川; Haruhiko Okumura; 治彦奥村; Hisao Fujiwara; 久男藤原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-08-11
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: JP3413118B2

Abstract

(57)【要約】【課題】主観的な表示画質を損なわずにＬＣＤの駆動
電力を削減するために、画面内の任意の部位において適
応的なリフレッシュレートの切り換えを行うこと。【解決手段】外部から入力される圧縮データ（１）か
ら画像（３）を再生する動画像再生手段（８）と、再生
された上記画像を保持する記憶手段（４）と、リフレッ
シュ要求信号（２７）が発生した時に上記記憶手段
（４）に保持された画像（７）を表示し、次のリフレッ
シュ要求信号（２８）が発生するまでその画像を保持す
る表示手段（６）と、上記リフレッシュ要求信号（２
８）を発生するタイミングを上記圧縮データに含まれる
情報（２６）によって決定するリフレッシュ制御手段
（２７）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕ
ｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）を駆動する際
に要する電力消費量を削減することが可能な液晶表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】初めに、ＬＣＤのリフレッシュレートを
可変とする技術を説明した後、本発明で利用する動画像
符号化技術の概略をＭＰＥＧ４を例として説明する。

【０００３】＜ＬＣＤの可変リフレッシュレート制御＞
図４に従来用いられている画像表示装置のブロック図を
示す。圧縮画像データ１は、受信バッファ２９に蓄積さ
れた後、画像再生回路２に入力される。画像再生回路２
では、圧縮画像データ１から画像が再生され、その画像
信号３は、画像表示用のバッファ４に送られ保持され
る。一方、表示デバイス６には、例えば１／６０秒間隔
で周期的なクロック信号５が入力され、そのクロック信
号５が入力された時にバッファ４に保持されていた画像
が表示用の画像信号７として表示デバイスに読み込まれ
表示され表示画像がリフレッシュされる。すなわち、新
しい画像に書き換えられる。

【０００４】一般に液晶パネルに画像を表示する場合、
液晶セルの静電容量Ｃ、表示画像の極性反転周波数を
Ｆ、表示画像の信号電圧をＶ、画像を表示することによ
る消費電力をＰ、とすると、Ｐ＝ＣＦＶ２ …（１）という電力を消費する。つまり、液晶表示装置では、よ
り多くの画像の書き換えを行うほど電力消費量が増加す
る。現在、液晶表示装置が多く使用されているパーソナ
ルコンピューターなどでは画面の書き換え周波数は６０
［Ｈｚ］で行われており、しかも表示画像の内容にかか
わらず一定の書き換え周波数で行われるため、液晶表示
装置への画像表示には常に多くの電力を消費している。

【０００５】消費電力を低減するために、クロック信号
５の周期を長くすることにより、画像の書き換えの頻度
を少なく、すなわち書き換え周波数および極性反転周波
数Ｆの低減を行うこともできるが、そうすると画像の動
きがぎこちなくなるという不具合がある。特に、文字画
像が移動するような文章のスクロールやテロップ等にお
いては、表示画像の書き換え周波数の低減により表示出
来ない文字が発生し情報の欠落が起こってしまう場合も
ある。

【０００６】これらの問題は、常に一定周波数で画面の
書き換えを行うこと、および表示画像の内容に関わらず
単純な書き換え周波数低減を行うことに起因している。＜ＭＰＥＧ４の概要（参考文献：“マルチメディアを目
指すＭＰＥＧ−４標準化動向"、映像情報メディア学会
誌、Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．１２ｐ．ｐ．１９５７−２
００３、１９９７）＞図５は、ＭＰＥＧ４のエンコーダ
およびデコーダのブロック図である。その基本構成（５
０、６００）は、ＭＰＥＧ１あるいはＭＰＥＧ２と同様
に、動き補償予測＋離散コサイン変換（ＭＣ＋ＤＣＴ）
に依るものである。

【０００７】更に、ＭＰＥＧ４では形状情報を利用する
ことにより、図６の様な任意形状のオブジェクト（図の
例では人物）毎に符号化することが可能となる。画面
（フレーム）内において符号化対象となる任意形状のオ
ブジェクトは、それを包含する符号化領域が設定され、
この領域内を１６×１６画素のマクロブロックに分割し
て、各マクロブロック毎に形状情報とテクスチャ情報と
が符号化される。ここで、Ｂｏｕｎｄｉｎｇ−Ｂｏｘの
大きさ（ｖｏｐ＿ｗｉｄｔｈ，ｖｏｐ＿ｈｅｉｇｈ
ｔ）と位置ベクトル（Ｓｐａｔｉａｌ＿ｒｅｆｅｒｅｎ
ｃｅ）の値も併せて符号化されるため、オブジェクトの
表示位置が特定される。

【０００８】動画像情報は、通常ＮＴＳＣでは２９．９
７ｆｐｓ、ＰＡＬでは２５ｆｐｓで更新される。しか
し、圧縮符号化された映像では、この更新間隔よりも少
ない間隔でしか情報が存在しない場合がある。動画像符
号化方式のＨ．２６１、Ｈ．２６３、ＭＰＥＧ−４等で
は、フレームの更新間隔を間引くことで高能率圧縮を実
現している（図７）。ＮＴＳＣやＰＡＬの規格通りのフ
レーム更新間隔ではなく、フレームが間引かれた状態の
映像には、通常そのフレームをどのタイミングで表示す
るかをあらわす時間情報（タイムリファレンス、または
タイムスタンプ）が付加される。図８に一般的な画像符
号化情報に構成を示す。フレームの開始をあらわす同期
信号が先頭に存在し、それに続く形で、フレームの表示
するタイミングをあらわす時間情報、符号化のモード情
報等が存在する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示装置で
は固定間隔、一般的には６０［Ｈｚ］で画面更新を行っ
ていたため、圧縮符号化された画像の更新間隔よりも早
く更新を行う場合があり、全く同じ映像を表示する場合
でも無駄な画面更新を行い消費電力を増大させていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、従来問題になっていた無駄な表示画面更新
による消費電力を増大を省くため、映像情報に付属する
時間情報、または映像情報、特に圧縮データに含まれる
情報が文字画像情報か否かに基づいて画面更新を行うよ
うにし、液晶セルに印加する表示画像の極性反転周期も
映像情報に付属する時間情報、または映像情報、特に圧
縮データに含まれる情報が文字画像情報か否かに基づい
て可変とし、さらに画面更新を行わない液晶駆動回路の
電源切断や回路バイアス電流低減により低消費電力の液
晶表示装置を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】（本発明の実施形態の具体例）図
面を参照して本発明の具体例について説明する。

【００１２】図１に本発明による画像表示装置のブロッ
ク図を示す。圧縮画像データ１は、受信バッファ２９に
蓄積された後、画像再生回路８に入力される。画像再生
回路８では、圧縮画像データ１から画像が再生され、そ
の画像信号３は、画像表示用のバッファ４に送られ保持
される。ここで、リフレッシュレート決定回路２７で
は、画像再生回路８から供給される情報２６に応じたリ
フレッシュ要求信号を生成し、表示デバイス６にリフレ
ッシュ要求信号２８が入力された時にバッファ４に保持
されていた画像が表示用の画像信号７として表示デバイ
ス６に読み込まれ表示される。なお表示デバイス６は液
晶パネルである。（第１の実施形態）図３に画像再生回路８の一例を示
す。圧縮画像データ１は信号分離回路９に入力され、こ
こで、ヘッダ情報１０、動き情報１１、画素値情報１
２、形状情報１３に分離される。圧縮画像データ１は、
例えば動画像符号化の国際標準ＭＰＥＧ−４規格のもの
であり、ＭＰＥＧ−４のレクタングルモードでは、画像
は矩形のまま一つのデータとして符号化されているが、
オブジェクトモードでは、画像は、図２の車１４、テロ
ップ１５、背景１６等、いくつかの被写体に分かれたデ
ータとなっている。

【００１３】ヘッダ情報１０には、圧縮モード（レクタ
ングルモード／オブジェクトモード）、画像サイズ、そ
のフレームのタイムリファレンス（ＴＲ）、オブジェク
トモードの時には各被写体の位置の情報等が含まれてお
り、これは画像合成回路１７に入力される。動き情報１
１には、被写体をブロック分割した時の各ブロックの動
きベクトルを符号化した符号などが含まれており、これ
は動きベクトル再生回路１８で動きベクトルが再生され
る。画素値情報１２には、各ブロックの画素値を離散コ
サイン変換した時の変換係数などが含まれており、これ
は、画素値再生回路１９で画素値が再生される。形状情
報１３には、被写体の輪郭線を符号化した符号などが含
まれており、これは形状再生回路２０で輪郭線が再生さ
れる。なお、ＭＰＥＧ−４のレクタングルモードでは、
圧縮画像データに形状情報１３は含まれない。その場合
は、当然、輪郭線の再生は必要なく、画像の形状は矩形
で再生する。

【００１４】再生された動きベクトル２１は動き補償回
路２２に送られ、ここでは動きベクトル２１によって参
照フレームに動き補正が施され、その動き補償画像２３
は画像合成回路１７に送られる。また、再生された画素
値２４と輪郭線２５も画像合成回路１７に送られる。画
像合成回路１７では、輪郭線２５の内部の画素に関して
動き補償画像２３に画素値２４が加算され、被写体毎の
再生画像となる。そして、各被写体がヘッダ情報１０で
示される位置（図６のＳｐａｔｉａｌ＿ｒｅｆｅｒｅｎ
ｃｅで示される位置）に配置されて合成画像が生成さ
れ、画像信号３として出力される。また、輪郭線２５も
出力される。

【００１５】図１に戻り、画像信号３は、画像表示用の
バッファ４に送られ保持される。一方、輪郭線２５は、
リフレッシュレート決定回路２７に送られる。

【００１６】リフレッシュレート決定回路２７では、ま
ず、輪郭線２５を用いてその被写体が文字画像か否かを
判定する。具体的には、例えば被写体の平均的な幅を検
出し、その幅が所定値よりも小さい場合に文字画像と判
定する。あるいは、幅が一定値の場合に文字画像と判定
する。あるいは、輪郭線の長さと被写体を囲む矩形の周
囲の長さの比が所定値よりも大きい場合に文字画像と判
定する。リフレッシュレート決定回路２７から表示デバ
イス６にはリフレッシュ要求信号２７が送られるのであ
るが、被写体に文字画像が無い場合には、本来のフレー
ム間隔よりも間を広げて、リフレッシュ要求信号２８を
送る。逆に、被写体に文字画像が含まれている場合に
は、フレーム間隔の通りにリフレッシュ要求信号２８を
送る。

【００１７】図１０に表示部６のブロック図を示す。図
１０に示す例では、映像信号を表示する表示デバイスと
して液晶パネル１００を用いており、画像表示用のバッ
ファ４からの表示信号７およびリフレッシュ決定回路２
７からのリフレッシュ要求信号２８に基づいて、液晶パ
ネル１００に表示される表示画像を更新、すなわちリフ
レッシュを行う。

【００１８】表示部６では、画像表示用のバッファ４か
らの表示信号７およびリフレッシュ決定回路２７からの
リフレッシュ要求信号２８は最初に表示タイミングコン
トローラー１５０に入力され、表示タイミングコントロ
ーラー１５０内にて信号線（Ｘ）ドライバー１１０を動
作させるためのＸドライバー駆動信号１３０、走査線
（Ｙ）ドライバー１２０を動作させるためのＹドライバ
ー駆動信号１４０が作成される。

【００１９】図１１に液晶パネル１００、Ｘドライバー
１１０およびＹドライバー１２０の詳細ブロック図を示
す。表示タイミングコントローラー１５０から出力され
るＸドライバー駆動信号１３０は、表示データ１３１、
データ伝送開始信号１３２、クロックパルス１３３、Ｘ
ドライバー出力制御信号１３４で構成されている。液晶
パネル１００の表示をリフレッシュする場合には、画像
表示用のバッファ４からの表示信号７は表示タイミング
コントローラー１５０で液晶パネル１００の画素配列に
合わせて表示データ７の並び換えが行われ、並び換えが
終った表示データ１３１の先頭データのタイミングでデ
ータ伝送開始信号１３２が出力される。それら表示デー
タ１３１と伝送開始信号１３２は、クロックパルス１３
３に同期してＸドライバー１１０へ信号伝送が行われ
る。１走査線分の信号伝送が終了すると、Ｘドライバー
１１０から液晶パネル１００に表示信号を供給するため
のＸドライバー出力制御信号１３４がオンとなりＸ１〜
Ｘｎまでの信号線に表示信号が供給される。

【００２０】表示タイミングコントローラー１５０から
出力されるＹドライバー駆動信号１４０は、表示データ
走査開始信号１４１、走査パルス１４２、Ｙドライバー
出力制御信号１４３で構成されている。表示タイミング
コントローラー１５０からは、前述のクロック５に相当
する書き込みフレームの最初の時刻で走査開始信号１４
１が一走査線相当時間出力され、その走査開始信号１４
１がＹドライバー１２０内で走査パルス１４２に従って
順次シフトすることにより、Ｙ１〜Ｙｍまでの走査線に
走査信号、すなわちＴＦＴ１０１のゲートオン信号を順
次印加していく。なお、Ｘドライバー１１０と同様にＹ
ドライバー出力制御信号１４３をオン／オフ制御するこ
とにより、Ｙドライバー１２０の出力制御が可能である
ため、画像表示用のバッファ４から表示部６に表示信号
７が伝送された場合のみ、Ｙドライバー出力制御信号１
４３をＯＮすることにより、所望の走査線のみのＴＦＴ
１０１のゲートをオンすることが可能となる。

【００２１】図１２にＹドライバーの動作タイミングの
一例を表すタイミングチャートを示す。同図において、
ＳＴＶ信号は走査開始信号１４１であり、書き換えを行
うフレームの最初に１パルス、１走査分の時間だけＹド
ライバー１２０に印加される。その走査開始信号ＳＴＶ
１４１は、走査パルスＣＰＶ１４２に同期してＹドライ
バー１２０に取り込まれ、走査線Ｙ１にＴＦＴ１０１の
ゲートをオンさせる信号が出力される。ＴＦＴ１０１の
ゲートをオンさせる信号は走査パルスＣＰＶ１４２に同
期して順次Ｙｍまで印加されるが、その出力は図１２に
示すようにＹドライバー出力制御信号ＹＥＮ１４３のオ
ン／オフにより制御される。図１２に示す例では、Ｙド
ライバー出力制御信号ＹＥＮ１４３がオンになっている
Ｙｍ−３からＹｍまでのＴＦＴ１０１のみがゲートがオ
ンとなり書き込みが行われることになる。

【００２２】従って、リフレッシュ要求信号２８によっ
てＹドライバー出力制御信号ＹＥＮ１４３のオン／オフ
を制御することにより、リフレッシュレート決定回路２
７によって文字画像と判定された部分のみをリフレッシ
ュすることが可能となる。例えば、図２においてテロッ
プ１５を囲う部分のみリフレッシュレート決定回路２７
によって文字画像と判定されるため、その走査線部分の
みＹドライバー出力制御信号ＹＥＮ１４３がＯＮされ、
他の表示部分への書き込み、リフレッシュを行わずにテ
ロップ１５部分のみをリフレッシュすることが可能とな
る。つまり、液晶パネル１００上に表示される文字画像
のみのリフレッシュを多数回行い、自然画像に関しては
リフレッシュ回数を低減することが可能となる。リフレ
ッシュを行う、つまりＹドライバー出力制御信号ＹＥＮ
１４３がＯＮされる期間以外は、Ｘドライバー１１０の
出力を一定値とすることにより数式１の極性反転周波数
Ｆが零となるため、液晶パネル１００内で消費される電
力は零となり液晶パネルを駆動するための電力も極めて
省電力化できる。文字画像においては、書き換え頻度
を少なくすると、文字が２重に見えたり、表示出来ない
文字が発生するなどして好ましくないが、文字画像でな
い自然画像などでは、書き換え頻度を少なくしてもあま
り画質が劣化しない。または劣化が生じた場合でも、文
字情報の欠落に比べて自然画像情報の場合は情報伝達に
関する影響は少ない。したがって、本発明によれば、画
質をほとんど劣化させず情報の欠落を抑えて、消費電力
を低減できる。

【００２３】リフレッシュレート決定回路２７では、輪
郭線ではなく、その他の情報を用いて文字画像か否かを
判定することもできる。

【００２４】例えば、再生した画素値２４や画像信号３
が、その被写体の輪郭線の内部で一定である場合に文字
画像と判定できる。あるいは、変換係数１２の高周波数
成分の電力が所定値以上の場合に文字画像と判定でき
る。この手法は、レクタングルモードで圧縮されたデー
タが入力された場合でも有効であり、変換係数１２の高
周波数成分の電力が所定値以上の場合にはその矩形の画
像に文字が含まれていると判定できる。これらの場合に
は、それぞれ判定に用いる情報を画像再生回路８からリ
フレッシュ決定回路２７に送る。

【００２５】また、リフレッシュレートを画面の部分毎
に変えることができる場合には、文字の部分だけ、例え
ば図２では、下側１／４のさらに文字領域だけを書き換
えるようにすれば、書き換えの面積が小さくなり、いっ
そう消費電力を節約できる。オブジェクトモードのデー
タの場合には、文字画像だと判定された画像がある部分
を文字の部分だと決定し、レクタングルモードのデータ
の場合には、画面を幾つかのブロックに分割し、ブロッ
ク毎に変換係数１２の高周波数成分を調べ、それがしき
い値よりも大きいブロックは文字の部分だと決定する。
従って、表示部６に表示信号７を供給するバッファ４へ
入力される信号は、、オブジェクトモードのデータの場
合には文字画像だと判定された画像とその画素のアドレ
スが入力され、レクタングルモードのデータの場合には
ブロック毎のアドレスと表示信号が入力される。

【００２６】表示部６の例を図１０に示す。また、図１
３に液晶パネル周辺部の第２の詳細例を示す。バッファ
４から入力された表示信号７とアドレス信号は、表示タ
イミングコントローラー１５０で信号線（Ｘ）ドライバ
ー１１０へ供給する表示データ１３１と、液晶パネル１
００内の画素の位置を示す走査線（行）アドレスと列ア
ドレスに分離される。表示データ１３１はＸドライバー
１３０にクロックパルス１３３に同期して供給され、Ｘ
ドライバー出力制御信号１３４により液晶パネル１００
内に表示信号が印加される。また、表示タイミングコン
トローラー１５０では画像のアドレスが、液晶パネル１
００の画素配列に対応した信号線方向（列）アドレスと
走査線方向（行）アドレスに復号され、行ドライバー１
２０には行アドレス１４４が印加され、列アドレス線ド
ライバー１６０には列アドレス１６１が印加される。

【００２７】行ドライバー１２０および列アドレス線ド
ライバー１６０では、印加された行アドレス１４４、列
アドレス１６１をデコードし、アドレスに対応した行ア
ドレス線、および列アドレス線をオンにする。オンされ
た列アドレス線と行アドレス線に接続されている列アド
レスＴＦＴ１０７および行アドレスＴＦＴ１０１は導通
状態となり、画素電極１０６にＸドライバー１１０から
の表示信号が書き込まれる。つまり、行アドレス１４
４、列アドレス１６１で指定された画素のみにＸドライ
バー１１０出力の表示信号を書き込むことが可能であ
る。従って、オブジェクトモードのデータの場合、文字
画像だと判定された画像とその画素のアドレスに対応し
た液晶パネル画素にのみ、書き込みを行うことができ
る。

【００２８】すなわち、液晶パネル１００内の必要な部
分の画素についてのみ多数回のリフレッシュを行うこと
が可能となり、その他の自然画部分はリフレッシュ回数
が低減でき、消費電力の低減が可能である。さらに、Ｘ
ドライバー１１０内の回路なかで信号線列アドレス１６
１に対応した回路以外、特に出力バッファ回路の電源を
オフにする、または回路バイアス電流を大きく低減する
することにより、更に消費電力の低減が可能である。

【００２９】また、レクタングルモードのデータの場
合、ブロック毎のアドレスに対応した液晶パネル画素に
のみ書き込みを行うことができる。図１４に液晶パネル
周辺部の第３の詳細例を示す。バッファ４から入力され
た表示信号７とアドレス信号は、表示タイミングコント
ローラー１５０で信号線（Ｘ）ドライバー１１０へ供給
する表示データ１３１と、液晶パネル１００内のブロッ
ク単位で区切られた画素の位置を示す走査線（行）アド
レスとブロックアドレス１６６に分離される。表示デー
タ１３１はＸドライバー１３０にクロックパルス１３３
に同期して供給され、Ｘドライバー出力制御信号１３４
により液晶パネル１００内に表示信号が印加される。

【００３０】また、表示タイミングコントローラー１５
０では画像のブロックアドレス１６６が、液晶パネル１
００の画素毎に区切られた画素配列に対応したブロック
アドレスと走査線方向（行）アドレスに復号され、行ド
ライバー１２０には行アドレス１４４が印加され、ブロ
ックアドレス線ドライバー１６５にはブロックアドレス
１６６が印加される。行ドライバー１２０およびブロッ
クアドレス線ドライバー１６５では、印加された行アド
レス１４４、ブロックアドレス１６６をデコードし、ア
ドレスに対応した行アドレス線、およびブロックアドレ
ス線をオンにする。

【００３１】図１４に示すようにブロックアドレス線
は、ブロックアドレス線ドライバー１６５の１出力が複
数の列アドレス線に接続された構造になっている。オン
されたブロックアドレス線と行アドレス線に接続されて
いる列アドレスＴＦＴ１０７および行アドレスＴＦＴ１
０１は導通状態となり、画素電極１０６にＸドライバー
１１０からの表示信号が書き込まれる。すなわち液晶パ
ネル１００内の必要な部分のブロックについてのみ多数
回のリフレッシュを行うことが可能となり、その他の自
然画部分はリフレッシュ回数が低減でき、消費電力の低
減が可能である。さらに、Ｘドライバー１１０内の回路
なかでブロックアドレス１６６に対応した回路以外、特
に出力バッファ回路の電源をオフにする、または回路バ
イアス電流を大きく低減するすることにより、更に消費
電力の低減が可能である。

【００３２】以上のように、リフレッシュを行う画素の
み、あるいはリフレッシュを行うブロックのみに表示信
号の書き込みを行う事により液晶パネル１００内で消費
される消費電力を低減可能で、さらにリフレッシュを行
わない画素、あるいはブロックに接続されているドライ
バーの電源をオフにする、あるいはドライバー回路のバ
イアス電流を低減させることにより、さらに木目細かな
消費電力の低減をおこなうことができる。（第２の実施形態）本具体例では、図１に示されている
リフレッシュレート決定回路２７には、画像再生回路８
より時間情報２６が供給される。リフレッシュレート決
定回路２７では、図９に示されるように、前記の時間情
報２６にタイミングを合わせてリフレッシュ要求信号２
８を表示部６に供給する。

【００３３】時間情報２６にタイミングを合わせてリフ
レッシュ要求信号２８が発生する場合は、図１１に示す
Ｙドライバー１２０、およびＸドライバー１１０の動作
を前述第１の実施例と異ならせることにより実現でき
る。表示信号が文字画像か否かでリフレッシュレートを
可変した場合には、Ｘドライバー出力制御信号１３４、
およびＹドライバー出力制御信号１４３で文字画像のリ
フレッシュレートを可変していたが、時間情報２６にタ
イミングを合わせて画面全体のリフレッシュレートを可
変する場合には、表示タイミングコントローラー１５０
から出力される表示データ１３１とデータ伝送開始信号
１３２をリフレッシュ要求信号２８が発生した場合のみ
信号線ドライバー１１０へ伝送し、Ｙドライバー１２０
に供給する表示データ走査開始信号１４１および走査パ
ルス１４２をリフレッシュ要求信号２７が発生した場合
のみＹドライバー１２０へ伝送することにより実現でき
る。

【００３４】図１５にＹドライバー１２０の動作タイミ
ング例のタイミングチャートを示す。図１５に示す例で
は、走査開始信号ＳＴＶ１４１および走査パルス１４２
が出力された場合を表しており、Ｙドライバー１２０か
らは走査パルス１４２に同期して順次Ｙ１からＹｍまで
走査パルス、すなわちパネル１００内のＴＦＴ１０１の
ゲートをオンさせる信号を、走査開始信号ＳＴＶ１４１
が印加された１フレームだけ出力する。このようにし
て、各ドライバーをリフレッシュ要求信号２８が発生し
たフレームについてのみ動作させることにより、時間情
報２５に応じてフレーム周期単位でリフレッシュレート
を可変することができる。

【００３５】さらにリフレッシュ要求信号２８が発生し
ていない時に各ドライバーの出力制御信号、つまりＸド
ライバー１１０のＸドライバー出力制御信号１３４をオ
フにしてパネルへの出力回路をオフに、または出力バッ
ファ回路の電源をオフにしたり低バイアスするととも
に、Ｙドライバー１２０のＹドライバー出力制御信号Ｙ
ＥＮ１４３の出力をＴＦＴのゲートオフ電位に固定にす
ることにより、各ドライバーの出力段で消費する消費電
力も低減できるため、単純にリフレッシュ要求信号２８
により各ドライバーを間欠動作させるよりは消費電力を
低減できる。＜第１、第２の実施形態の変形例＞液晶表示の場合、少
なくともある期間内で画面更新を行う必要がある。そこ
で、リフレッシュレート決定回路２６では、画面更新間
隔の最大値を設定して、これを超える期間画面の更新が
必要が無い場合でも、更新間隔の最大値に達した時点で
強制的にリフレッシュ要求信号２７を出力することにす
る。

【００３６】たとえば、図１１に示すように液晶パネル
１００内の画素電極１０６には、液晶１０２と表示信号
を保持しておく蓄積コンデンサー（Ｃｓ）１０３が内蔵
されている。画素電極に表示信号を書き込みリフレッシ
ュを行う場合には、液晶１０２自身が有する静電容量と
Ｃｓ１０３の静電容量に表示信号電荷が書き込まれる。
書き込まれた電荷はＴＦＴ１０１を通じてのリーク電流
や画素電極構造や液晶材料に起因するリーク電流による
低減が発生し、リフレッシュ間隔が長くなると正確な表
示信号電圧を維持出来なくなる。また、画素電極内にメ
モリーを持つ構造、あるいは液晶自信がメモリー性を持
つ場合があるが、この場合には液晶材料に同じ電界を印
加し続ける、つまり直流電界で駆動を続けると液晶材料
が劣化してしまうという問題が生じるため、液晶材料を
交流駆動する必要がある。図１１に示すブロック図で説
明すると、ＴＦＴ１０１に＋電圧を加えてＶｃｏｍ１０
４側に−電圧を加えて駆動する駆動状態と、ＴＦＴ１０
１に−電圧を加えてＶｃｏｍ１０４側に＋電圧を加えて
駆動する駆動状態を交互にとらなければならない。

【００３７】上記のような画素電極の電荷のリークや液
晶材料の信頼性の問題などを考慮すると、液晶パネルに
表示する表示画像のリフレッシュ周期は、最長でも１〜
数秒に１度はリフレッシュすることが望ましい。つま
り、リフレッシュレート決定回路２７では、画面更新間
隔の最大値を１〜数秒に設定しておくことが望ましい。（第３の実施形態）前述のように液晶パネル１００内の
画素電極１０６に書き込まれた電荷は、ＴＦＴ１０１を
通じてのリーク電流で画素電極１０６内の電荷量、すな
わち画素電位が低下（変動）する。その画素電位の変動
量は、ＴＦＴ１０１に＋電圧を加えてＶｃｏｍ１０４側
に−電圧を加えて駆動する駆動状態の場合（以後正極性
駆動とする）と、ＴＦＴ１０１に−電圧を加えてＶｃｏ
ｍ１０４側に＋電圧を加えて駆動する駆動状態の場合
（以後負極性駆動とする）とでは異なる。つまり、ＴＦ
Ｔ１０１のゲート電圧に対する画素電位の差電圧、ゲー
ト・ソース間電圧と、信号線側に印加される電位と画素
電位の差電圧、ゲート・ドレイン間電圧で異なる。従っ
て、正極性駆動と負極性駆動とでは画素電位の変動の仕
方が異なる。液晶パネルを交流駆動する場合、つまり各
画素に対して正極性駆動と負極性駆動とが交互に行われ
るような駆動、交流駆動には種々の駆動方法がある。

【００３８】図１６〜図１９に代表的な交流駆動方法を
示す。図１６は全画面の画素を同一極性で極性反転する
フレーム反転駆動法。図１７は列方向の画素を交互に同
一極性で極性反転する信号線反転駆動法。図１８は走査
線方向の画素を交互に同一極性で極性反転するライン反
転駆動法。図１９は隣接する画素毎に極性を変えるドッ
ト反転駆動法である。

【００３９】前述の通り、極性により画素電極に蓄積さ
れた電荷のリーク量が異なるため、長時間に亙ってリフ
レッシュが行われなかった場合に起こる画素電位の変動
量は極性毎に異なる。そのため、リフレッシュ時に極性
反転を行った場合には、図１６のフレーム反転駆動法で
は画面全体の極性反転するために画面全体の輝度変動、
すなわち面フリッカーとして検知され画質を劣化させて
しまう。同様に図１７の信号線反転法では縦線状のフリ
ッカー、図１８のライン反転駆動法では横線状のフリッ
カー、図１９のドット反転駆動法ではドット状のフリッ
カーとなる。

【００４０】ここで、人間の視覚特性を考慮すると、同
量の輝度変動においては空間周波数的が高いドット反転
駆動法が最もフリッカーを検知し難い。つまり、リフレ
ッシュ周期が長くなって画素の電位変動が大きくなる場
合にはドット反転駆動法が最も適している。しかしなが
ら、前述の数１に示すように、ライン反転駆動法やドッ
ト反転駆動法においては走査線毎に極性が反転するため
実質的に極性反転周波数Ｆが大きくなり消費電力が増加
してしまう。

【００４１】従って、リフレッシュレートが画像信号の
文字情報や時間情報で可変となる場合には、リフレッシ
ュレートが符号化前のフレーム周波数と同等の場合には
フレーム反転駆動法で極性反転を行い、リフレッシュレ
ートが小さく（周期が長く）なる場合にはドット反転駆
動法で極性反転を行うことにより、消費電力を低減し、
かつフリッカーによる画質劣化を抑制することが可能と
なる。つまりリフレッシュの周期が通常のＮＴＳＣ等の
フレーム周波数と同等の場合には一画面内の極性反転周
波数が小さい極性反転駆動法を用い、リフレッシュ周期
が長くなる場合にはドット反転駆動法のような一画面内
における極性反転周波数が高く低フリッカーを実現でき
る極性反転駆動法を用いる。

【００４２】また、ドット反転駆動法と同様な低フリッ
カー駆動法としてマルチフィールド（ＭＦ）駆動法（参
考文献：特願平２−６９７０６）を用いても実現するこ
ともできる。なお、ドット反転駆動法やＭＦ駆動法とフ
レーム反転駆動法の切り換えは、リフレッシュレート決
定回路２６において各画素またはブロックのリフレッシ
ュ間隔を監視することにより行う。

【００４３】また、符号化装置がテレビ電話等に応用さ
れている場合には、圧縮画像データの再生から表示まで
を短時間で行うことが望ましい。そのためにはリフレッ
シュレート決定回路２７において各画素またはブロック
のリフレッシュ間隔を監視してリフレッシュレートを可
変にする機能を、圧縮画像データ１が蓄積されている信
号受信用バッファメモリ２９の増減量を監視することで
代用することも可能である。つまり信号受信用バッファ
メモリ２９の空き容量が少ない状態で推移している場合
には画像の間引き量も多くなりリフレッシュ間隔も長く
なるためドット反転で駆動し、信号受信用バッファメモ
リ２９の空き容量が多い状態で推移している場合には画
像の間引き量が少ないのでリフレッシュ間隔も短くする
ように制御すれば良い。

【００４４】

【発明の効果】動画像の圧縮データに含まれる情報を利
用して、画面内のリフレッシュレートを適応的に切り換
えることで、主観的な表示画質を損なわずにＬＣＤの駆
動電力を削減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例を示すブロック図。

【図２】画像の構成要素を示す図。

【図３】画像再生回路のブロック図。

【図４】従来例を示すブロック図。

【図５】ＭＰＥＧ４の符号化・復号化を説明するブロッ
ク図。

【図６】任意形状のオブジェクトの符号化を説明する
図。

【図７】圧縮符号化された動画像信号のフレーム間隔を
説明する図。

【図８】動画像符号化情報の一例。

【図９】フレーム間隔に応じたリフレッシュ要求信号の
タイミングの例。

【図１０】表示部の一例を示すブロック図。

【図１１】液晶パネル周辺の第１の構成例を示すブロッ
ク図。

【図１２】Ｙドライバーの第１の動作タイミングを示す
タイミングチャート。

【図１３】液晶パネル周辺の第２の構成例を示すブロッ
ク図。

【図１４】液晶パネル周辺の第３の構成例を示すブロッ
ク図。

【図１５】Ｙドライバーの第２の動作タイミングを示す
タイミングチャート。

【図１６】フレーム反転駆動法を説明するための図。

【図１７】信号線反転駆動法を説明するための図。

【図１８】ライン反転駆動法を説明するための図。

【図１９】ドット反転駆動法を説明するための図。

【符号の説明】

５０…テクスチャ情報符号化部２００…形状情報符号化部３００…データ多重化部４００…データ分離化部５００…形状情報復号化部６００…テクスチャ情報復号化部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊池義浩神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者井田孝神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者中條健神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者三本杉陽子神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者永井剛神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者古川理恵子神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者奥村治彦神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者藤原久男神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者伊藤剛神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者小林等神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部から入力される圧縮データから画像
を再生する画像再生手段と、再生された画像を保持する
記憶手段と、リフレッシュ要求信号に応じて記憶手段に
保持された画像を表示すると共に、次のリフレッシュ要
求信号までその画像を保持する表示手段とを備えた液晶
表示装置において、リフレッシュ要求信号を発生するタ
イミングを上記圧縮データに含まれる情報によって決定
するリフレッシュ制御手段を有することを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項２】請求項１記載の液晶表示装置において、
上記リフレッシュ制御装置では、上記圧縮データに含ま
れる情報によって、その画像あるいはその一部が文字画
像か否かを判定し、文字画像でない場合には、文字画像
である場合よりも、上記リフレッシュ要求信号を発生す
る間隔を長くすることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】請求項１記載の液晶表示装置において、
上記圧縮データに含まれる時間情報から画面の更新間隔
を決定する更新間隔決定手段を有し、上記リフレッシュ
制御装置では、上記更新間隔決定手段により決定された
更新間隔に応じて、上記リフレッシュ要求信号を発生さ
せる間隔を制御することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】請求項１、２または３記載の液晶表示装
置において、画像再生手段で再生される圧縮データが圧
縮データを作成した符号化装置に入力される画像信号と
同じフレーム周波数で再生される場合には、液晶セルに
印加する表示信号の極性反転周期をフレーム周期とし、
画像再生手段で再生される圧縮データが圧縮データを作
成した符号化装置に入力される画像信号よりも低いフレ
ーム周波数で再生される場合には、液晶セルに印加する
表示信号の極性反転周期を走査線周期として表示を行う
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】請求項１、２または３記載の液晶表示装
置において、画像再生手段で再生される圧縮データが圧
縮データを作成した符号化装置に入力される画像信号と
同じフレーム周波数で再生される場合には、液晶セルに
印加する表示信号は順次走査とし、画像再生手段で再生
される圧縮データが圧縮データを作成した符号化装置に
入力される画像信号よりも低いフレーム周波数で再生さ
れる場合には、液晶セルに印加する表示信号は飛び越し
走査として表示を行うことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】請求項１、２、３または５記載の液晶表
示装置において、圧縮データに含まれる情報によって画
面のリフレッシュレートが圧縮データを作成した符号化
装置に入力された画像信号のフレーム周波数より低い場
合、または、文字画像に比べてリフレッシュ間隔が長く
なる場合、または、表示装置に表示される表示信号が飛
び越し走査になる場合、のいずれかの場合には、走査さ
れる画素またはリフレッシュされる画素意外に接続され
ている表示信号駆動回路の電源を切断、または表示信号
駆動回路のバイアス電流を低減することを特徴とする液
晶表示装置。