JP2009300728A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な回路でＥＭＩノイズを低減できる画像表示装置を提供する。
【解決手段】入力画像信号からアクティブ画像信号を抽出するブランキング処理部１１２と、アクティブ画像信号を表示するＬＣＤパネル１２０と、アクティブ画像信号の水平ブランキング期間を決定するブランキング信号を発生してブランキング処理部１１２へ供給するブランキング信号発生部１１５とを備え、ブランキング信号発生部１１５は水平ブランキング期間の幅および周期の少なくともいずれか一方を水平走査周期毎に変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、電磁障害）ノイズを低減した液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤディスプレイ」とも記す）等の画像表示装置に関する。

近年、ＰＤＰディスプレイやＬＣＤディスプレイに代表されるフラットディスプレイの高精細度化、高画質化および大型化が急速に進んでいる。それに伴って、ディスプレイの動作周波数は年々高速化しており、ＥＭＩノイズが大きな問題となっている。

このようなＥＭＩノイズに対処するため、通常はディスプレイの筺体をシールド効果のある材料で構成し、電気回路等で発生する電磁波を筺体の外部に出さないように遮蔽するという対策が行われている。しかしながら、このようなシールドによる遮蔽は回路部分ではある程度の効果はあるが、表示画面をシールドすることは難しいため、表示装置自体から出るＥＭＩを防止することはできない。

また、ディスプレイからのＥＭＩノイズは表示デバイスを駆動するクロック信号が大きく影響している。そこで、このクロック信号を周期的に位相変調してクロック周波数のスペクトル・エネルギーを分散させてディスプレイの表示性能に影響を及ぼさずにＥＭＩノイズを低減する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開平１０−３１４７０号公報

しかしながら、ＬＣＤディスプレイ等の画像表示装置におけるＥＭＩノイズは表示画像の内容に大きく依存しており、従来のようなクロック信号の対策のみで完全に抑えることは難しい。一般にＬＣＤディスプレイの表示パネル上の画素は水平方向と垂直方向のマトリクス状に構成されており、表示パネルの特定の位置で画像信号の変化が固定して発生すると固定パターンノイズとしてＥＭＩノイズの大きな要因となる。

特に、表示パネル（表示画面）の水平方向の画像信号の開始位置と終了位置ではブランキング処理により上記画像信号の変化が固定的に発生するので、これが固定パターンノイズとなってＥＭＩノイズを増大させるという課題があった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、簡単な回路でＥＭＩノイズを低減できる画像表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、入力画像信号からアクティブ画像信号を抽出するブランキング処理部と、アクティブ画像信号を表示する画像表示部と、アクティブ画像信号の水平ブランキング期間を決定するブランキング信号を発生してブランキング処理部へ供給するブランキング信号発生部とを備え、ブランキング信号発生部は水平ブランキング期間の幅および周期の少なくともいずれか一方を水平走査周期毎に変化するようにしたことを特徴とする。

このような構成により、アクティブ画像信号の開始点および終了点が固定されることがないので、アクティブ画像信号の両端における固定パターンのノイズに起因するスペクトラムが拡散されＥＭＩノイズが改善される。

また本発明の画像表示装置では、ブランキング処理部は、アクティブ画像信号の開始点が入力画像信号の開始点よりも前にある場合は、アクティブ画像信号の開始点と入力画像信号の開始点との間に所定の振幅のダミー画像信号を挿入し、アクティブ画像信号の終了点が入力画像信号の終了点よりも後にある場合は、入力画像信号の終了点とアクティブ画像信号の終了点との間に所定の振幅のダミー画像信号を挿入するようにしてもよい。

このような構成により、入力画像信号の外側にダミー画像信号を挿入することにより、入力画像信号を削ることなくアクティブ画像信号の開始点および終了点を変化させることができるので、アクティブ画像信号の両端における固定パターンのノイズに起因するＥＭＩノイズが改善される。

また本発明の画像表示装置では、ダミー画像信号の所定の振幅は、入力画像信号の開始点および終了点における入力画像信号の振幅と略等しくするのが好ましい。

このような構成により、入力画像信号とダミー画像信号との境界部で急激な振幅変化を避けることができＥＭＩノイズを増加させることがない。

また本発明の画像表示装置では、画像表示部は、ダミー画像信号を挿入した期間をマスクしてアクティブ画像信号を表示してもよい。

このような構成により、本来の画像信号と異なるダミー画像信号を画像表示部に表示することがない。

また本発明の画像表示装置では、ブランキング信号は、アクティブ画像信号の開始点および終了点においてロウレベルとハイレベルとの間を所定の傾斜をもって変化する信号であってもよい。

このような構成により、アクティブ画像信号の両端における急峻な振幅変化による高次の高調波を抑えることができ、さらにＥＭＩノイズを減らすことが可能である。

本発明によれば、簡単な回路でＥＭＩノイズを低減できる画像表示装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における画像表示装置１００の構成を示すブロック図である。画像表示装置１００はＬＣＤディスプレイ装置であり、電気回路ブロック１１０と画像表示部であるＬＣＤパネル１２０より構成される。電気回路ブロック１１０は、画像処理部１１１、ブランキング処理部１１２、同期信号分離部１１３、タイミング信号発生部１１４、ブランキング信号発生部１１５を備えている。

画像処理部１１１は入力画像信号に対して、輝度および色の調整、ノイズリダクション、ＩＰ変換、リサイズ、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等のＬＣＤパネルに表示するための種々の画像処理を行う。

同期信号分離部１１３は、入力画像信号から垂直（Ｖ）同期信号および水平（Ｈ）同期信号を分離する。

タイミング信号発生部１１４は、同期信号分離部１１３からの同期信号に基づいて電気回路ブロック１１０およびＬＣＤパネル１２０を駆動制御するために必要な同期信号（ＨおよびＶ）、クロック信号Ｃｌｏｃｋを発生する。

ブランキング信号発生部１１５は、アクティブ画像信号のブランキング期間を決定するブランキング信号ＢＬＫを発生してブランキング処理部１１２へ供給する。

ブランキング処理部１１２は、ブランキング信号ＢＬＫに基づいて画像処理後の入力画像信号からＬＣＤパネル１２０に表示するアクティブ画像信号を抽出して、アクティブ画像信号以外を黒レベル（例えば、８ビットＡＤ変換時には１６レベル）にブランキングする。ブランキング処理後のアクティブ画像信号の画像データＤａｔａは同期信号Ｈ、Ｖおよびクロック信号ＣｌｏｃｋとともにＬＣＤパネル１２０へ送られて表示される。

ＬＣＤパネル１２０は、表示画素毎にスイッチング素子を設けたアクティブマトリクス型で構成されており、裏面には表示輝度を制御するためのバックライト（図示せず）が配置されている。

次に、図２を用いてブランキング処理部１１２の動作を説明する。図２は、本実施の形態における画像表示装置１００への１水平走査期間（以下、「ライン」ともいう）の入力画像信号２０１、水平ブランキング信号ＢＬＫおよびアクティブ画像信号２０４の関係を説明するための図である。図２において、（ａ）は入力画像信号波形、（ｂ）は水平ブランキング信号波形、（ｃ）はアクティブ画像信号波形をそれぞれ示す。

図２（ｂ）に示すようにブランキング信号ＢＬＫはハイレベル期間２０２とロウレベル期間２０３から構成されており、ハイレベル期間２０２では入力画像信号２０１はブランキング処理部１１２からそのまま出力されるが、ロウレベル期間２０３では黒レベルにブランキングされてブランキング処理部１１２から出力される。ここではブランキング信号ＢＬＫのロウレベル期間２０３を水平ブランキング期間と呼ぶ。ブランキング信号ＢＬＫがロウレベルからハイレベルに立ち上がる時点（以下、「開始点」という）とハイレベルからロウレベルに降下する時点（以下、「終了点」という）は所定の時間幅だけライン毎に位相が変化している。例えば、ブランキング信号ＢＬＫの開始点は時点ａ１を中心に時点ｂ１から時点ｃ１まで所定の時間幅Δ１だけ前後に変化する。一方、ブランキング信号ＢＬＫの終了点は時点ｄ１を中心に時点ｅ１から時点ｆ１まで所定の時間幅Δ１だけ前後に変化する。このようにブランキング信号ＢＬＫの開始点および終了点をライン毎に変化させるためには、例えば、上記水平ブランキング期間の幅および周期の少なくとも一方をライン毎に変化させることにより容易に実現できる。水平ブランキング期間の周期と幅を変化させる方法は、所定の周期で変化させてもよいし、Ｍ系列等を利用してランダムに変化させるようにしてもよい。

図２（ｂ）に示すように、ブランキング信号ＢＬＫの開始点ｂ１および終了点ｆ１がともに入力画像信号２０１の内側にある場合は、上記ブランキング信号ＢＬＫの開始点および終了点の変化に応じて、このブランキング信号ＢＬＫによって抽出されたアクティブ画像信号２０４の開始点は時点ａ１を中心に時点ｂ１から時点ｃ１まで所定の時間幅Δ１だけ前後に変化し、アクティブ画像信号の終了点は時点ｄ１を中心に時点ｅ１から時点ｆ１まで所定の時間幅Δ１だけ前後に変化することになる。このように、アクティブ画像信号２０４の開始点と終了点をライン毎に変化させることにより、後述するようにＥＭＩノイズを低減することが可能となる。

次に、本実施の形態の画像表示装置１００におけるブランキング処理の効果について図３を用いて説明する。図３は、ブランキング処理によって発生する固定パターンノイズに起因するＥＭＩノイズのスペクトラムを示す図である。図３において、ｎは任意の整数、ｆ_Ｈは水平走査周波数（１５．７３４ＫＨｚ）である。（ａ）はブランキング信号ＢＬＫの開始点および終了点を固定した場合のスペクトラム、（ｂ）はブランキング信号ＢＬＫの開始点および終了点を変動させた場合のスペクトラムを示す。

図３（ａ）に示すようにブランキング信号ＢＬＫの開始点と終了点が固定の場合（例えば、開始点が時点ａ１、終了点が時点ｄ１では、アクティブ画像信号２０４の開始点および終了点における画像信号の両端の急峻な変化が固定されるので、水平走査周波数ｆ_Ｈの奇数倍の周波数で線スペクトル状にＥＭＩノイズ（高調波成分）が発生する。一方、図３（ｂ）に示すように、本実施の形態のようにブランキング信号ＢＬＫの開始点および終了点を所定の時間幅で変化させると高調波成分の中心は同じであるが周囲に側波帯が発生しスペクトルの振幅は低下する。このようにブランキング信号ＢＬＫの開始点および終了点を変化させることにより、アクティブ画像信号の水平方向の両端における固定パターンのノイズに起因するスペクトラムが拡散されＥＭＩノイズが改善される。

ところで上記説明では、ブランキング信号ＢＬＫの開始点、終了点が入力画像信号２０１の内側で変化するとしたが、変化領域を入力画像信号よりも外側に設定にしてもよい。この場合について図４を用いて説明する。

図４（ｂ）に示すようにブランキング信号ＢＬＫはハイレベル期間４０２とロウレベル期間４０３から構成されており、ブランキング信号ＢＬＫの開始点は時点ａ２を中心に時点ｂ２から時点ｃ２の間の入力画像信号２０１の前側（入力画像信号の一部を含んでもよい）で所定の時間幅Δ２だけ前後に変化する。一方、ブランキング信号ＢＬＫの終了点は時点ｄ２を中心に時点ｅ２から時点ｆ２の間の入力画像信号２０１の後側（入力画像信号の一部を含んでもよい）で所定の時間幅Δ２だけ前後に変化する。図４は、ブランキング信号ＢＬＫの開始点ｃ２は入力画像信号２０１の開始点と略一致しており、ブランキング信号ＢＬＫの終了点ｅ２が入力画像信号２０１の終了点と略一致している例を示している。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、時点ｃ２よりも前、あるいは時点ｅ２よりも後では入力画像信号２０１は存在しない。したがって、ブランキング処理を施した後もアクティブ画像信号４０４の開始点にも終了点にも画像信号の変化は発生せず、相変わらず入力画像信号の両端で画像信号の変化が固定して発生する。このように、アクティブ画像信号４０４の開始点および終了点で画像信号が変化しなければ前述したようなＥＭＩノイズ低減の効果は期待できない。

そこで、このような場合には、入力画像信号２０１の前後に所定の振幅のダミー画像信号４０５、４０６を挿入する。こうすることにより、アクティブ画像信号４０４の開始点および終了点において画像信号の変化が発生し、この画像信号の変化は固定することがなくライン毎に位相が変わるのでＥＭＩノイズを低減することができる。また、この方法によればブランキング信号によって入力画像信号を削る必要がなく、入力画像信号すべてをＬＣＤパネル１２０に表示することができる。

なお、ダミー画像信号４０５の振幅は入力画像信号２０１の開始点に対応する振幅と略等しくするのが好ましい。同様に、ダミー画像信号４０６の振幅は入力画像信号２０１の終了点に対応する振幅に略等しくするのが好ましい。このようにすることで、入力画像信号とダミー画像信号との境界部で急激な振幅変化を避けることができＥＭＩノイズを増加させることがない。

図５は、上述のようにして入力画像信号の前後にダミー画像信号を付加して作成した連続する５本のライン、ラインｍ〜ライン（ｍ＋４）のアクティブ画像信号の開始点および終了点の関係の一例を示している。図５に示すように５本のラインのアクティブ画像信号の開始点と終了点はすべて異なっている。すなわち、各ラインのアクティブ画像信号の開始点は時点ｂ２から時点ｃ２の間を変化し、同様に各ラインのアクティブ画像信号の終了点は時点ｅ２から時点ｆ２までの間で変化している。

しかしながら、アクティブ画像信号の開始点および終了点の変化している領域は、ダミー画像信号であり、本来の画像信号とは異なっている。そこで、アクティブ画像信号をＬＣＤパネル１２０に表示する際に、この部分をマスクして図５に斜線で示した区間のみを表示画像区間として表示するようにしてもよい。これにより、ＬＣＤパネル１２０に表示される画像の開始点、終了点ともに全ラインで揃うとともに本来の画像信号でないダミー画像がＬＣＤパネルに表示されることがない。

以上説明したように、本発明によれば、入力画像信号に対して水平ブランキング期間の幅および周期の少なくとも一方をライン毎に所定量だけ変化させて、アクティブ画像信号の開始点と終了点の位相を変化させ、アクティブ画像信号の両端で画像信号変化が固定化しないようにした。これにより、画像信号の固定パターンに起因するＥＭＩノイズのスペクトラムを分散してＥＭＩノイズを低減することが可能となる。また、入力画像信号の外側にダミー画像信号を挿入することにより、入力画像信号を削ることなくＥＭＩノイズを削減することができる。さらに、ダミー画像信号部分をマスクしてＬＣＤパネルに表示することにより、本来の画像信号でないダミー画像信号を表示することがない。

なお、上記実施の形態の説明では、入力画像信号２０１に付加するダミー画像信号４０５、４０６の振幅はそれぞれ時点ｃ２、時点ｅ２での入力画像信号２０１と略同振幅としたが、これに限定されるものではなく、所定の係数（１．０以下）をかけた振幅としてもよい。

また、上記実施の形態の説明では、ブランキング信号の開始点および終了点が、入力画像信号の内側と外側で変化する場合について説明したが、ブランキング信号の開始点および終了点が、入力画像信号の開始点および終了点をまたがって変化するようにしてもよい。

また、上記実施の形態の説明では、ブランキング信号の立ち上がり（ロウレベルからハイレベルへの遷移）および立ち下がり（ハイレベルからロウレベルへの遷移）の波形の傾斜については特に言及しなかったが、この傾斜を緩やかにする（所定の時間で遷移させる）ことが好ましい。このことによりアクティブ画像信号の両端における急峻な振幅変化による高次の高調波を抑えることができ、さらにＥＭＩノイズを減らすことが可能である。

本発明は、ＬＣＤディスプレイ等に関わらず、画像信号を表示する画像表示装置一般のＥＭＩノイズを防止するために幅広く利用することが可能である。

本発明の実施の形態における画像表示装置の構成を示すブロック図 同画像表示装置におけるブランキング処理部の動作例を説明する図 同画像表示装置におけるブランキング処理の効果を説明する図 同画像表示装置におけるブランキング処理部の他の動作例を説明する図 同画像表示装置におけるダミー画像信号をマスクする効果を説明する図

符号の説明

１００ 画像表示装置（ＬＣＤディスプレイ）
１１０ 電気回路ブロック
１１１ 画像処理部
１１２ ブランキング処理部
１１３ 同期信号分離部
１１４ タイミング信号発生部
１１５ ブランキング信号発生部
１２０ 画像表示部（ＬＣＤパネル）
２０１ 入力画像信号
２０２，４０２ （ブランキング信号の）ハイレベル期間
２０３，４０３ （ブランキング信号の）ロウレベル期間
２０４，４０４ アクティブ画像信号
４０５，４０６ ダミー画像信号

Claims (5)

1. 入力画像信号からアクティブ画像信号を抽出するブランキング処理部と、
   前記アクティブ画像信号を表示する画像表示部と、
   前記アクティブ画像信号の水平ブランキング期間を決定するブランキング信号を発生して前記ブランキング処理部へ供給するブランキング信号発生部とを備え、
   前記ブランキング信号発生部は前記水平ブランキング期間の幅および周期の少なくともいずれか一方を水平走査周期毎に変化するようにしたことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記ブランキング処理部は、
   前記アクティブ画像信号の開始点が前記入力画像信号の開始点よりも前にある場合は、前記アクティブ画像信号の開始点と前記入力画像信号の開始点との間に所定の振幅のダミー画像信号を挿入し、前記アクティブ画像信号の終了点が前記入力画像信号の終了点よりも後にある場合は、前記入力画像信号の終了点と前記アクティブ画像信号の終了点との間に所定の振幅のダミー画像信号を挿入することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記ダミー画像信号の所定の振幅は、前記入力画像信号の開始点および終了点における前記入力画像信号の振幅と略等しいことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記画像表示部は、
   前記ダミー画像信号を挿入した期間をマスクして前記アクティブ画像信号を表示することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記ブランキング信号は、
   前記アクティブ画像信号の開始点および終了点においてロウレベルとハイレベルとの間を所定の傾斜をもって変化する信号であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。

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