JP3420392B2 - 液晶表示装置及び垂直走査方法 - Google Patents
液晶表示装置及び垂直走査方法Info
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- JP3420392B2 JP3420392B2 JP16156295A JP16156295A JP3420392B2 JP 3420392 B2 JP3420392 B2 JP 3420392B2 JP 16156295 A JP16156295 A JP 16156295A JP 16156295 A JP16156295 A JP 16156295A JP 3420392 B2 JP3420392 B2 JP 3420392B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリクス型
の液晶表示パネルを有し、画面と異なるアスペクト比の
映像信号を表示する機能を有した液晶表示装置に関す
る。
の液晶表示パネルを有し、画面と異なるアスペクト比の
映像信号を表示する機能を有した液晶表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図7に従来より用いられている液晶表示
装置のシステム構成図を示す。図中、1はTV信号の入
力端子、2は該TV信号をRGB色信号に変換するデコ
ーダ、4は色変換された信号を所定の期間毎に順次正転
反転に切り換え液晶駆動用の信号とする反転制御及び信
号増幅部、5は反転制御及び液晶パネル駆動用のパルス
を形成するロジック部である。6は液晶パネルを示し、
この内7は水平シフトレジスタ(HSR)、8は垂直シ
フトレジスタ(VSR)、9は画素部である。
装置のシステム構成図を示す。図中、1はTV信号の入
力端子、2は該TV信号をRGB色信号に変換するデコ
ーダ、4は色変換された信号を所定の期間毎に順次正転
反転に切り換え液晶駆動用の信号とする反転制御及び信
号増幅部、5は反転制御及び液晶パネル駆動用のパルス
を形成するロジック部である。6は液晶パネルを示し、
この内7は水平シフトレジスタ(HSR)、8は垂直シ
フトレジスタ(VSR)、9は画素部である。
【0003】図8に上記液晶パネル6の表示部の構成を
回路で示す。図中、7は図7と同様に、HSR、9は画
素部である。10は薄膜トランジスタ、11は液晶、1
2は保持容量、13は対向電極、14は映像信号線、1
5は情報信号線、16は走査信号線(ゲート線)、17
は信号線選択スイッチを示す。また、71はHSRのス
タートパルス(HST)、72はHSRのクロックパル
ス(HCLK)、81はVSRのスタートパルス(VS
T)、82はVSRのクロックパルス(VCLK)であ
る。
回路で示す。図中、7は図7と同様に、HSR、9は画
素部である。10は薄膜トランジスタ、11は液晶、1
2は保持容量、13は対向電極、14は映像信号線、1
5は情報信号線、16は走査信号線(ゲート線)、17
は信号線選択スイッチを示す。また、71はHSRのス
タートパルス(HST)、72はHSRのクロックパル
ス(HCLK)、81はVSRのスタートパルス(VS
T)、82はVSRのクロックパルス(VCLK)であ
る。
【0004】更に、図9に上記液晶表示装置が表示すべ
きインターレース信号を印加する走査線を説明する模式
図を示す。図中Onは奇数フィールドのn番目の行を示
し、Enは偶数フィールドのn番目の行を示す。インタ
ーレース走査においては、奇数フィールドにおいて偶数
行を飛び越し走査後、偶数フィールドにおいてその間
(飛び越された行)を埋める形で奇数行を走査し、30
Hzで1枚の映像(1フレーム)を完成させる。
きインターレース信号を印加する走査線を説明する模式
図を示す。図中Onは奇数フィールドのn番目の行を示
し、Enは偶数フィールドのn番目の行を示す。インタ
ーレース走査においては、奇数フィールドにおいて偶数
行を飛び越し走査後、偶数フィールドにおいてその間
(飛び越された行)を埋める形で奇数行を走査し、30
Hzで1枚の映像(1フレーム)を完成させる。
【0005】ところで、一般にTN型やSTN型の液晶
は応答速度が数〜数十msと言われている。従って、こ
のインターレース走査をCRT同様に液晶パネル上で行
なうと、早い画面の動きに追従できず動解像度が低下す
る。一方、インターレース走査を行なうと、同じ画素へ
の信号の書込みサイクルは30Hz、更に液晶が焼きつ
かないように行なわれる信号極性の反転を加えると、同
じ極性の液晶信号書込みサイクルは15Hzとなる。画
素部の保持電位の低下や、共通電極(対向電極)に対す
る信号の非対称性がこの周期での画面の輝度変化を起こ
し、人間の目が30Hz以下のちらつきに対して敏感な
ことから、フリッカが生じ、画質の低下を招く。
は応答速度が数〜数十msと言われている。従って、こ
のインターレース走査をCRT同様に液晶パネル上で行
なうと、早い画面の動きに追従できず動解像度が低下す
る。一方、インターレース走査を行なうと、同じ画素へ
の信号の書込みサイクルは30Hz、更に液晶が焼きつ
かないように行なわれる信号極性の反転を加えると、同
じ極性の液晶信号書込みサイクルは15Hzとなる。画
素部の保持電位の低下や、共通電極(対向電極)に対す
る信号の非対称性がこの周期での画面の輝度変化を起こ
し、人間の目が30Hz以下のちらつきに対して敏感な
ことから、フリッカが生じ、画質の低下を招く。
【0006】こうしたインターレース走査における問題
点を解決する方法として、走査信号線16数を半分にし
た液晶パネルの同一行の画素(同一の走査信号線にゲー
ト電極を接続された画素)に、偶数フィールドで偶数行
のn番目の信号を、奇数フィールドで奇数行のn番目の
信号を書き込む方法が知られている。表1にこの時の液
晶パネル上の各水平画素行に、フィールド毎に書き込ま
れる信号を示す。ここでOn(m)は、mフレーム目の
インターレース信号の奇数行のn番目の信号をパネルの
画素配列に合わせたタイミングでサンプリングしたデー
タである。
点を解決する方法として、走査信号線16数を半分にし
た液晶パネルの同一行の画素(同一の走査信号線にゲー
ト電極を接続された画素)に、偶数フィールドで偶数行
のn番目の信号を、奇数フィールドで奇数行のn番目の
信号を書き込む方法が知られている。表1にこの時の液
晶パネル上の各水平画素行に、フィールド毎に書き込ま
れる信号を示す。ここでOn(m)は、mフレーム目の
インターレース信号の奇数行のn番目の信号をパネルの
画素配列に合わせたタイミングでサンプリングしたデー
タである。
【0007】
【表1】
【0008】上記の場合、同じ画素への信号書込みサイ
クルは60Hzとなり、人間の目が画面の輝度変化に追
従できず、フリッカとしての画質低下が生じない。ま
た、画面全体が60Hzで書き換えられるため、早い画
面変化にも追従できる。
クルは60Hzとなり、人間の目が画面の輝度変化に追
従できず、フリッカとしての画質低下が生じない。ま
た、画面全体が60Hzで書き換えられるため、早い画
面変化にも追従できる。
【0009】近年、NTSC、PALといった4:3の
アスペクト比の映像機器に加え、HDTVのような1
6:9のアスペクト比の映像表示を行なう機器も増えて
きた。こうした現状において、画像表示装置の画面と異
なるアスペクト比の映像を表示する機会も増加し、アス
ペクト変換を行なう機能が一般化している。例えば、1
6:9の映像を4:3のアスペクト比の画面に表示した
様子を図5(a)に示す。この場合、本来真円の二重丸
が縦方向に伸びた画像となってしまう。そこで、垂直方
向の映像を約3/4に圧縮し、映像の失った領域には黒
信号などを書き込むことにより図5(b)のようにアス
ペクト変換を行ない、16:9の画面表示を行なってい
る。垂直方向の映像の圧縮は、情報信号線に伝送される
情報信号の1/4を間引くことで実現される。
アスペクト比の映像機器に加え、HDTVのような1
6:9のアスペクト比の映像表示を行なう機器も増えて
きた。こうした現状において、画像表示装置の画面と異
なるアスペクト比の映像を表示する機会も増加し、アス
ペクト変換を行なう機能が一般化している。例えば、1
6:9の映像を4:3のアスペクト比の画面に表示した
様子を図5(a)に示す。この場合、本来真円の二重丸
が縦方向に伸びた画像となってしまう。そこで、垂直方
向の映像を約3/4に圧縮し、映像の失った領域には黒
信号などを書き込むことにより図5(b)のようにアス
ペクト変換を行ない、16:9の画面表示を行なってい
る。垂直方向の映像の圧縮は、情報信号線に伝送される
情報信号の1/4を間引くことで実現される。
【0010】こうしたアスペクト変換は液晶表示装置に
おいても行なわれている。例えば、前述した走査信号線
数を半分とした液晶パネルで考えると、NTSC用のア
スペクト比4:3の画面にHDTVなどの16:9の画
面を表示する場合、画面の表示率をP%とすると、1フ
ィールド=262.5本のうち映像信号期間は242.
5本あるので、242.5×(P/100)×(1/
4)本分は間引きなどの走査を行ない、垂直方向の画像
を3/4とし、横長の16:9の画面に対応させる。こ
の時、画面の上及び/又は下に生じる242.5×(P
/100)×1/4本分の無信号領域には黒などの一定
の色表示を行なう。ここで、液晶画面に信号を書き込む
時間を考えると、映像信号期間242.5H×P/10
0(1H=63.5μs,1水平走査期間)以外の時間
で残りの黒表示領域を書かなくてはならないので、 T1=262.5H−242.5H×P/100 の時間に242.5×(P/100)×(1/4)本の
画素行に黒信号を書き込まなくてはならない。1水平走
査期間(1H)に1本の画素行に黒信号を書き込むとす
ると、 T1=262.5H−242.5H×P/100>24
2.5H×(P/100)×1/4 より、 P<86.6% となる。
おいても行なわれている。例えば、前述した走査信号線
数を半分とした液晶パネルで考えると、NTSC用のア
スペクト比4:3の画面にHDTVなどの16:9の画
面を表示する場合、画面の表示率をP%とすると、1フ
ィールド=262.5本のうち映像信号期間は242.
5本あるので、242.5×(P/100)×(1/
4)本分は間引きなどの走査を行ない、垂直方向の画像
を3/4とし、横長の16:9の画面に対応させる。こ
の時、画面の上及び/又は下に生じる242.5×(P
/100)×1/4本分の無信号領域には黒などの一定
の色表示を行なう。ここで、液晶画面に信号を書き込む
時間を考えると、映像信号期間242.5H×P/10
0(1H=63.5μs,1水平走査期間)以外の時間
で残りの黒表示領域を書かなくてはならないので、 T1=262.5H−242.5H×P/100 の時間に242.5×(P/100)×(1/4)本の
画素行に黒信号を書き込まなくてはならない。1水平走
査期間(1H)に1本の画素行に黒信号を書き込むとす
ると、 T1=262.5H−242.5H×P/100>24
2.5H×(P/100)×1/4 より、 P<86.6% となる。
【0011】従って、86.6%以上の表示率の画面表
示を行なうためには、1水平走査期間内に複数の画素行
に黒信号を書き込まなくてはならない。このため、黒表
示を行なう領域は水平方向のシフトレジスタの転送周波
数を倍にして1水平走査期間内に連続する2行の画素行
を走査する方法が知られている。これにより、 P≦96.2% まで表示率を確保している。
示を行なうためには、1水平走査期間内に複数の画素行
に黒信号を書き込まなくてはならない。このため、黒表
示を行なう領域は水平方向のシフトレジスタの転送周波
数を倍にして1水平走査期間内に連続する2行の画素行
を走査する方法が知られている。これにより、 P≦96.2% まで表示率を確保している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の液晶表示装置においては次のような問題があった。
来の液晶表示装置においては次のような問題があった。
【0013】前述したインターレース走査において、走
査信号線を半分にした液晶パネルを用いた場合、装置自
体は低コストで容易に実現できる一方で、垂直解像度が
半減してしまう。このため、ラインメモリを用いて、イ
ンターレースされたフィールドの信号と信号の間を補間
し、線順次走査信号に変換し、60Hzで表示する方法
がある。この場合、同じ画素への信号の書込みサイクル
は60Hzとなり、人間の目が画面の輝度変化に追従し
ないため、フリッカとしての画質低下は生じない。ま
た、画面全体が60Hzで書き換えられるため、早い画
面変化にも追従できる。この時、液晶パネルの画素行へ
の信号の書込みは、1水平走査期間内に2行を連続して
走査することにより、1フィールド=262.5H期間
に約460〜485本の画素行の書込みを実現する。こ
のため、走査信号線を半分にした液晶パネルと同様の方
法でアスペクト変換し、十分な表示率を確保するために
は、黒表示領域は1水平走査期間内に4回画素行を走査
しなくてはならない。これは水平シフトレジスタを約4
倍の周波数で動かす必要があり、液晶のように多くの画
素トランジスタがつながって容量の大きい情報信号線を
駆動する場合に必要駆動能力が増加し、消費電力が増
え、また、必要基本クロックも速くなりロジック系の負
担も増加する問題を有している。
査信号線を半分にした液晶パネルを用いた場合、装置自
体は低コストで容易に実現できる一方で、垂直解像度が
半減してしまう。このため、ラインメモリを用いて、イ
ンターレースされたフィールドの信号と信号の間を補間
し、線順次走査信号に変換し、60Hzで表示する方法
がある。この場合、同じ画素への信号の書込みサイクル
は60Hzとなり、人間の目が画面の輝度変化に追従し
ないため、フリッカとしての画質低下は生じない。ま
た、画面全体が60Hzで書き換えられるため、早い画
面変化にも追従できる。この時、液晶パネルの画素行へ
の信号の書込みは、1水平走査期間内に2行を連続して
走査することにより、1フィールド=262.5H期間
に約460〜485本の画素行の書込みを実現する。こ
のため、走査信号線を半分にした液晶パネルと同様の方
法でアスペクト変換し、十分な表示率を確保するために
は、黒表示領域は1水平走査期間内に4回画素行を走査
しなくてはならない。これは水平シフトレジスタを約4
倍の周波数で動かす必要があり、液晶のように多くの画
素トランジスタがつながって容量の大きい情報信号線を
駆動する場合に必要駆動能力が増加し、消費電力が増
え、また、必要基本クロックも速くなりロジック系の負
担も増加する問題を有している。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、入力映
像信号をアスペクト変換して表示する際に、アスペクト
変換された映像表示領域の上、下、或いは上下に生じる
映像表示領域外に黒を表示する画像表示装置において、
複数行分の情報を記憶するメモリ手段と垂直方向の走査
手段としてのシフトレジスタとを有し、前記メモリ手段
にインターレース信号である映像信号を倍密度でサンプ
リングしてメモリし、1水平走査期間に2水平画素行分
の信号を読み出すことによりノンインターレース信号に
変換し、前記黒表示領域では、奇数番目の前記水平画素
行を選択する奇数ゲート選択パルスと、偶数番目の前記
水平画素行を選択する偶数ゲート選択パルスとを同時に
出力することによって、奇数番目の水平画素行と偶数番
目の水平画素行とを同時に選択しながら前記シフトレジ
スタによって垂直走査を行い、 前記映像表示領域では、
前記奇数ゲート選択パルスと前記偶数ゲート選択パルス
とを交互に出力することによって、奇数番目の水平画素
行と偶数番目の水平画素行とを交互に選択しながら前記
シフトレジスタによって垂直走査を行うことを特徴とす
る液晶表示装置である。また、本発明の第二は、入力映
像信号をアスペクト変換して表示する際に、アスペクト
変換された映像表示領域の上、下、或いは上下に生じる
映像表示領域外に黒を表示する画像表示装置の垂直走査
方法であって、前記画像表示装置が垂直方向の走査手段
としてのシフトレジスタを有し、前記黒表示領域では、
奇数ゲート選択パルスと偶数ゲート選択パルスとを同時
に出力することによって、奇数番目の水平画素行と偶数
番目の水平画素行とを同時に選択しながらシフトレジス
タによって垂直走査を行い、前記映像表示領域では、前
記奇数ゲート選択パルスと前記偶数ゲート選択パルスと
を交互に出力することによって、奇数番目の水平画素行
と偶数番目の水平画素行とを交互に選択しながらシフト
レジスタによって垂直走査を行うことを特徴とする垂直
走査方法である。
像信号をアスペクト変換して表示する際に、アスペクト
変換された映像表示領域の上、下、或いは上下に生じる
映像表示領域外に黒を表示する画像表示装置において、
複数行分の情報を記憶するメモリ手段と垂直方向の走査
手段としてのシフトレジスタとを有し、前記メモリ手段
にインターレース信号である映像信号を倍密度でサンプ
リングしてメモリし、1水平走査期間に2水平画素行分
の信号を読み出すことによりノンインターレース信号に
変換し、前記黒表示領域では、奇数番目の前記水平画素
行を選択する奇数ゲート選択パルスと、偶数番目の前記
水平画素行を選択する偶数ゲート選択パルスとを同時に
出力することによって、奇数番目の水平画素行と偶数番
目の水平画素行とを同時に選択しながら前記シフトレジ
スタによって垂直走査を行い、 前記映像表示領域では、
前記奇数ゲート選択パルスと前記偶数ゲート選択パルス
とを交互に出力することによって、奇数番目の水平画素
行と偶数番目の水平画素行とを交互に選択しながら前記
シフトレジスタによって垂直走査を行うことを特徴とす
る液晶表示装置である。また、本発明の第二は、入力映
像信号をアスペクト変換して表示する際に、アスペクト
変換された映像表示領域の上、下、或いは上下に生じる
映像表示領域外に黒を表示する画像表示装置の垂直走査
方法であって、前記画像表示装置が垂直方向の走査手段
としてのシフトレジスタを有し、前記黒表示領域では、
奇数ゲート選択パルスと偶数ゲート選択パルスとを同時
に出力することによって、奇数番目の水平画素行と偶数
番目の水平画素行とを同時に選択しながらシフトレジス
タによって垂直走査を行い、前記映像表示領域では、前
記奇数ゲート選択パルスと前記偶数ゲート選択パルスと
を交互に出力することによって、奇数番目の水平画素行
と偶数番目の水平画素行とを交互に選択しながらシフト
レジスタによって垂直走査を行うことを特徴とする垂直
走査方法である。
【0015】上記構成をとることにより、本発明は簡易
な構成でありながら、水平走査に必要なクロック周波数
や駆動能力、消費電力の増加を抑えたまま、画像表示率
の高いアスペクト変換画像の表示を可能とするものであ
る。
な構成でありながら、水平走査に必要なクロック周波数
や駆動能力、消費電力の増加を抑えたまま、画像表示率
の高いアスペクト変換画像の表示を可能とするものであ
る。
【0016】
【実施例】以下に、ラインメモリを使用してインターレ
ース信号をノンインターレース信号(連続する倍速信
号)に変換する実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。
ース信号をノンインターレース信号(連続する倍速信
号)に変換する実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。
【0017】[実施例1]図4(a)に本発明第1の実
施例における、アスペクト変換時の画面の模式図を示
す。
施例における、アスペクト変換時の画面の模式図を示
す。
【0018】図10に、本実施例の液晶パネルの画素の
色配列を示す。画素配置はモザイク型デルタ配列であ
る。このため、液晶パネルの同一情報信号線に異なる色
の画素が接続される。また、偶数行と奇数行とで、同色
の画素の水平方向の位置を半周期(1.5画素)ずらせ
て配置しているため、各色の信号に対するタイミングを
偶数行と奇数行で変えてサンプリングを行なう。
色配列を示す。画素配置はモザイク型デルタ配列であ
る。このため、液晶パネルの同一情報信号線に異なる色
の画素が接続される。また、偶数行と奇数行とで、同色
の画素の水平方向の位置を半周期(1.5画素)ずらせ
て配置しているため、各色の信号に対するタイミングを
偶数行と奇数行で変えてサンプリングを行なう。
【0019】図11に、読み出し用と書き込み用の2系
統のシフトレジスタを用いてシリアルイン−シリアルア
ウトを実現するラインメモリを用いた液晶表示装置のシ
ステム構成を示す。図中、1はTV信号の入力端子、2
はコンポジットTV信号をRGB色信号に変換するデコ
ーダ部、3はアナログラインメモリ部、4は信号を所定
の期間毎に順次正転反転に切り換え液晶駆動用の信号と
する反転制御及び信号増幅部、5はメモリ制御と反転制
御及び液晶パネル駆動用のパルスを形成するロジック部
である。6は液晶パネルを示し、このうち7は水平方向
の走査手段としての水平シフトレジスタ(HSR)、8
は垂直方向の走査手段としての垂直シフトレジスタ(V
SR)、9は画素部である。入力端子1に入力されたイ
ンターレース信号は、2でカラーデコードされた後、ア
ナログラインメモリ部3によりノンインターレース信号
に変換され、液晶パネル6は60Hz周期で画面全体が
書き換えられる。この時、ラインメモリには、3色の信
号線毎に時系列でのシリアル信号が入力し、またメモリ
出力も液晶の3色の信号線毎に時系列でのシリアル信号
が出力される。ここでは、デコード部2においてRGB
の画素配列の順序に合わせてRGB信号それぞれに異な
る量の遅延をかけているが、3のアナログラインメモリ
部でかけてもよい。これにより同一のサンプリングパル
スで液晶上の画素の空間的配置に合わせた信号情報を得
ることを可能として、メモリ部及び液晶パネルのサンプ
リングクロックの周波数を1/3としている。
統のシフトレジスタを用いてシリアルイン−シリアルア
ウトを実現するラインメモリを用いた液晶表示装置のシ
ステム構成を示す。図中、1はTV信号の入力端子、2
はコンポジットTV信号をRGB色信号に変換するデコ
ーダ部、3はアナログラインメモリ部、4は信号を所定
の期間毎に順次正転反転に切り換え液晶駆動用の信号と
する反転制御及び信号増幅部、5はメモリ制御と反転制
御及び液晶パネル駆動用のパルスを形成するロジック部
である。6は液晶パネルを示し、このうち7は水平方向
の走査手段としての水平シフトレジスタ(HSR)、8
は垂直方向の走査手段としての垂直シフトレジスタ(V
SR)、9は画素部である。入力端子1に入力されたイ
ンターレース信号は、2でカラーデコードされた後、ア
ナログラインメモリ部3によりノンインターレース信号
に変換され、液晶パネル6は60Hz周期で画面全体が
書き換えられる。この時、ラインメモリには、3色の信
号線毎に時系列でのシリアル信号が入力し、またメモリ
出力も液晶の3色の信号線毎に時系列でのシリアル信号
が出力される。ここでは、デコード部2においてRGB
の画素配列の順序に合わせてRGB信号それぞれに異な
る量の遅延をかけているが、3のアナログラインメモリ
部でかけてもよい。これにより同一のサンプリングパル
スで液晶上の画素の空間的配置に合わせた信号情報を得
ることを可能として、メモリ部及び液晶パネルのサンプ
リングクロックの周波数を1/3としている。
【0020】図12に、上記アナログラインメモリ部3
のブロック図を示す。図中18はメモリ部の入力段、1
9はメモリ書込み用のシフトレジスタ(WSR)、20
はWSR用のスタートパルス(WST)、21−1,2
1−2はWSR用の二相クロックパルス(WCLK1,
WCLK2)、22はメモリ読み出し用シフトレジスタ
(RSR)、23はRSR用のスタートパルス(RS
T)、24はRSR用のクロックパルス(RCLK)で
ある。25は液晶パネルの色配列に合わせ映像信号線に
送る信号を切り換えるための切換制御部である。33は
サンプルホールド回路であり、34はサンプルホールド
パルスの入力端子である。26はメモリ部の出力段であ
る。27R,27G,27BはそれぞれRGB信号の入
力端子であり、28A,28B,28Cは、それぞれR
とG、GとB、BとRをそれぞれ書き込む液晶画面の偶
数行と奇数行で25のスイッチで切り換えて出力する出
力端子であり、29が切り換え制御信号の入力端子であ
る。30a〜30fはRGB各色の液晶画面の偶数行、
奇数行用のメモリ列であり、書込み用のシフトレジスタ
19の1クロックおきに交互に同一水平信号から振り分
けられる。
のブロック図を示す。図中18はメモリ部の入力段、1
9はメモリ書込み用のシフトレジスタ(WSR)、20
はWSR用のスタートパルス(WST)、21−1,2
1−2はWSR用の二相クロックパルス(WCLK1,
WCLK2)、22はメモリ読み出し用シフトレジスタ
(RSR)、23はRSR用のスタートパルス(RS
T)、24はRSR用のクロックパルス(RCLK)で
ある。25は液晶パネルの色配列に合わせ映像信号線に
送る信号を切り換えるための切換制御部である。33は
サンプルホールド回路であり、34はサンプルホールド
パルスの入力端子である。26はメモリ部の出力段であ
る。27R,27G,27BはそれぞれRGB信号の入
力端子であり、28A,28B,28Cは、それぞれR
とG、GとB、BとRをそれぞれ書き込む液晶画面の偶
数行と奇数行で25のスイッチで切り換えて出力する出
力端子であり、29が切り換え制御信号の入力端子であ
る。30a〜30fはRGB各色の液晶画面の偶数行、
奇数行用のメモリ列であり、書込み用のシフトレジスタ
19の1クロックおきに交互に同一水平信号から振り分
けられる。
【0021】図13にメモリ列の具体的な構成例を示
す。図中、43A〜Cは図12において切換制御部25
とサンプルホールド回路33との間のメモリの出力線を
示す。また39a〜fの1〜nは、それぞれのメモリ列
の1bit〜nbitまでを表わす。信号を読み出す時
には切換制御信号29により、39a,39c,30e
か30b,30d,30fを選択する。
す。図中、43A〜Cは図12において切換制御部25
とサンプルホールド回路33との間のメモリの出力線を
示す。また39a〜fの1〜nは、それぞれのメモリ列
の1bit〜nbitまでを表わす。信号を読み出す時
には切換制御信号29により、39a,39c,30e
か30b,30d,30fを選択する。
【0022】図14に、水平走査期間における液晶及び
メモリ駆動タイミングを示す。SG1Rは赤色の映像信
号、SG1Gは緑色の映像信号、SG1Bは青色の映像
信号、SG2はWST、SG3はWCLK1、SG4は
WCLK2、SG5はRST、SG6はRCLK、SG
7は色選択切換信号、SG8A〜Cはメモリ部から出力
される線順次走査信号に変換された信号、SG9はHS
Rのスタートパルス(HST)、SG10はHSR用の
クロックパルス(HCLK)である。
メモリ駆動タイミングを示す。SG1Rは赤色の映像信
号、SG1Gは緑色の映像信号、SG1Bは青色の映像
信号、SG2はWST、SG3はWCLK1、SG4は
WCLK2、SG5はRST、SG6はRCLK、SG
7は色選択切換信号、SG8A〜Cはメモリ部から出力
される線順次走査信号に変換された信号、SG9はHS
Rのスタートパルス(HST)、SG10はHSR用の
クロックパルス(HCLK)である。
【0023】この様な構成により、倍密度でサンプリン
グされたシリアルな信号は、一つおきに取り出され、液
晶画面の画素配置に合うよう順番を並び変えた2つのシ
リアル信号に直されたあと、各出力端子に切り換えなが
ら、別のクロックで動作する読み出し用のシフトレジス
タにより1水平走査期間に2行分の信号が連続して走査
される。
グされたシリアルな信号は、一つおきに取り出され、液
晶画面の画素配置に合うよう順番を並び変えた2つのシ
リアル信号に直されたあと、各出力端子に切り換えなが
ら、別のクロックで動作する読み出し用のシフトレジス
タにより1水平走査期間に2行分の信号が連続して走査
される。
【0024】表2に液晶パネル上に、フィールド毎に各
行(2n〜2(n+2))へ書き込まれる信号を示す。
ここでOn(m)及びOn’(m)はmフレーム目のイン
ターレース信号の奇数行のn番目の信号を、パネルの偶
数行と奇数行の画素配列に合わせそれぞれ異なるタイミ
ングでサンプリングしたデータである。
行(2n〜2(n+2))へ書き込まれる信号を示す。
ここでOn(m)及びOn’(m)はmフレーム目のイン
ターレース信号の奇数行のn番目の信号を、パネルの偶
数行と奇数行の画素配列に合わせそれぞれ異なるタイミ
ングでサンプリングしたデータである。
【0025】
【表2】
【0026】画面の偶数行と奇数行とも、1フィールド
(60Hz)毎に書き換えられることにより、動解像
度、フリッカの問題とも解決される。また、1フィール
ドで見ると、垂直方向の解像度は原信号の半分になって
しまうが、次のフィールドで1行ずらして表示すること
により疑似的に垂直解像度を上げている。このようにし
て、低コストのラインメモリにおいてインターレース信
号をノンインターレース信号に変換し、良好な画質を実
現する。
(60Hz)毎に書き換えられることにより、動解像
度、フリッカの問題とも解決される。また、1フィール
ドで見ると、垂直方向の解像度は原信号の半分になって
しまうが、次のフィールドで1行ずらして表示すること
により疑似的に垂直解像度を上げている。このようにし
て、低コストのラインメモリにおいてインターレース信
号をノンインターレース信号に変換し、良好な画質を実
現する。
【0027】ここで本実施例における液晶パネルの表示
部の回路構成を図1に、またこの時の垂直駆動における
各部の信号を図2,図3に示す。図中の符号のうち、先
に説明した図7,8と同じ符号は同じ部位を示す。また
図中、14A〜Cは映像信号線、71はHSRのスター
トパルス(HST)端子、72はHSRの転送クロック
パルス(HCLK)端子、81はVSRのスタートパル
ス(VST)端子、82はVSRの転送クロックパルス
(VCLK)端子である。91は奇数ゲート選択パルス
端子、92は偶数ゲート選択パルス端子である。また、
SG31は原映像信号、SG32は端子28A,B,C
から出力するメモリ出力信号、SG33はVCLK、S
G34は奇数ゲート選択パルス、SG35は偶数ゲート
選択パルスである。図2中、(c)は黒表示部の信号期
間を表わし、(d)は映像表示部の信号期間を表わす。
(c)の黒表示部の期間は、奇数行のゲートと偶数行の
ゲートが同時選択され、且つVSRの転送パルスが1水
平走査期間に2回送られる。(d)の期間は1水平走査
期間に1回ずつ奇数行のゲートと偶数行のゲートが交互
に選択され、且つVSRの転送パルスが1水平走査期間
に1回送られる。(d)の映像期間は4本に1本の割合
で水平走査される画像が間引きされ、垂直方向の映像が
3/4に圧縮される。
部の回路構成を図1に、またこの時の垂直駆動における
各部の信号を図2,図3に示す。図中の符号のうち、先
に説明した図7,8と同じ符号は同じ部位を示す。また
図中、14A〜Cは映像信号線、71はHSRのスター
トパルス(HST)端子、72はHSRの転送クロック
パルス(HCLK)端子、81はVSRのスタートパル
ス(VST)端子、82はVSRの転送クロックパルス
(VCLK)端子である。91は奇数ゲート選択パルス
端子、92は偶数ゲート選択パルス端子である。また、
SG31は原映像信号、SG32は端子28A,B,C
から出力するメモリ出力信号、SG33はVCLK、S
G34は奇数ゲート選択パルス、SG35は偶数ゲート
選択パルスである。図2中、(c)は黒表示部の信号期
間を表わし、(d)は映像表示部の信号期間を表わす。
(c)の黒表示部の期間は、奇数行のゲートと偶数行の
ゲートが同時選択され、且つVSRの転送パルスが1水
平走査期間に2回送られる。(d)の期間は1水平走査
期間に1回ずつ奇数行のゲートと偶数行のゲートが交互
に選択され、且つVSRの転送パルスが1水平走査期間
に1回送られる。(d)の映像期間は4本に1本の割合
で水平走査される画像が間引きされ、垂直方向の映像が
3/4に圧縮される。
【0028】SG36−1,SG36−2,SG37−
1,SG37−2は図1の映像信号線14A,B,Cか
ら入力される信号を表わす。液晶は焼きつかず、またフ
リッカが見えないように駆動するために、画素の共通電
極に対して反転した極性の信号を印加する。ここで−1
及び−2は、奇数フィールドと偶数フィールドの信号を
表わす、SG36−1,SG36−2,SG37−1,
SG37−2はいずれも、(d)の映像表示期間では水
平画素行1行毎に極性反転しているが、SG36では
(c)の黒表示部の信号期間は同時選択されて走査され
る2行毎に信号が極性反転する場合を示し、SG37で
は(c)の黒表示部の期間は同一フィールド内では隣り
合う画素行同士の極性は一致し、フィールド周期で反転
する場合を示している。いずれの場合も、信号が黒のた
め、中間調のように信号に対する光透過率の変化が少な
いため、映像表示期間のように水平画素行1行毎に極性
反転しなくてもラインフリッカとして見えにくく、画質
の劣化が生じない。
1,SG37−2は図1の映像信号線14A,B,Cか
ら入力される信号を表わす。液晶は焼きつかず、またフ
リッカが見えないように駆動するために、画素の共通電
極に対して反転した極性の信号を印加する。ここで−1
及び−2は、奇数フィールドと偶数フィールドの信号を
表わす、SG36−1,SG36−2,SG37−1,
SG37−2はいずれも、(d)の映像表示期間では水
平画素行1行毎に極性反転しているが、SG36では
(c)の黒表示部の信号期間は同時選択されて走査され
る2行毎に信号が極性反転する場合を示し、SG37で
は(c)の黒表示部の期間は同一フィールド内では隣り
合う画素行同士の極性は一致し、フィールド周期で反転
する場合を示している。いずれの場合も、信号が黒のた
め、中間調のように信号に対する光透過率の変化が少な
いため、映像表示期間のように水平画素行1行毎に極性
反転しなくてもラインフリッカとして見えにくく、画質
の劣化が生じない。
【0029】このような構成、駆動方法をとることによ
り、黒表示領域は1水平走査期間に4水平画素行を書き
込み、映像期間の有効表示率の確保に必要な走査時間を
確保している。この結果、簡易な構成でありながら、水
平走査に必要なクロック周波数や駆動能力、消費電力の
増加を抑えたまま、画像表示率の高いアスペクト変換画
像の表示を可能とする。
り、黒表示領域は1水平走査期間に4水平画素行を書き
込み、映像期間の有効表示率の確保に必要な走査時間を
確保している。この結果、簡易な構成でありながら、水
平走査に必要なクロック周波数や駆動能力、消費電力の
増加を抑えたまま、画像表示率の高いアスペクト変換画
像の表示を可能とする。
【0030】水平走査画素行が485本の液晶パネル
に、1水平走査期間に2本ずつ書き込むシステムにおい
て、垂直方向の画像を3/4とし、横長の16:9の画
面に対応させる。この時、画面の上及び/又は下に生じ
る485×(P/100)×1/4本分の無信号領域に
は黒などの一定の色表示を行なう。ここで、液晶画面に
信号を書き込む時間を考えると、映像信号期間242.
5H×P/100(H=63.5μs)以外の時間で残
りの黒表示領域を書かなくてはならないので、 T1=262.5H−242.5H×P/100 の時間に485×(P/100)×1/4本の水平画素
列に黒信号を書き込むとすると、 T1=262.5H−252.5H×P/100>(4
84/4)×(P/100)×1/4 より、 P≦96.2% となり、96.2%まで画面表示率が確保できる。
に、1水平走査期間に2本ずつ書き込むシステムにおい
て、垂直方向の画像を3/4とし、横長の16:9の画
面に対応させる。この時、画面の上及び/又は下に生じ
る485×(P/100)×1/4本分の無信号領域に
は黒などの一定の色表示を行なう。ここで、液晶画面に
信号を書き込む時間を考えると、映像信号期間242.
5H×P/100(H=63.5μs)以外の時間で残
りの黒表示領域を書かなくてはならないので、 T1=262.5H−242.5H×P/100 の時間に485×(P/100)×1/4本の水平画素
列に黒信号を書き込むとすると、 T1=262.5H−252.5H×P/100>(4
84/4)×(P/100)×1/4 より、 P≦96.2% となり、96.2%まで画面表示率が確保できる。
【0031】[実施例2]図4(b)に本発明第2の実
施例における、アスペクト変換時の画面の模式図を示
す。図4において(e)は4本に1本の割合で間引きを
行ない、(f)は8本に1本の割合で間引き表示を行な
う。ここで用いる液晶パネル及びメモリを使った駆動シ
ステムの構成は第1の実施例と同じである。
施例における、アスペクト変換時の画面の模式図を示
す。図4において(e)は4本に1本の割合で間引きを
行ない、(f)は8本に1本の割合で間引き表示を行な
う。ここで用いる液晶パネル及びメモリを使った駆動シ
ステムの構成は第1の実施例と同じである。
【0032】図6に本実施例における有効映像表示領域
のタイミング図を示す。ここでSG41はメモリからの
出力信号を表わし、1水平走査期間に2回読み出され
る。SG42はVSRの転送パルス、SG43は奇数画
素行のゲートパルス、SG44は偶数画素行のゲートパ
ルスを示す。−aは4本に1本の割合で間引き、−bは
8本に1本の割合で間引き表示を行なう時のタイミング
を示している。表3、表4にこの時の2n−1行から2
n+10,12行にそれぞれ書き込まれる図4(b)の
(e),(f)期間の信号mn〜m16を示す。
のタイミング図を示す。ここでSG41はメモリからの
出力信号を表わし、1水平走査期間に2回読み出され
る。SG42はVSRの転送パルス、SG43は奇数画
素行のゲートパルス、SG44は偶数画素行のゲートパ
ルスを示す。−aは4本に1本の割合で間引き、−bは
8本に1本の割合で間引き表示を行なう時のタイミング
を示している。表3、表4にこの時の2n−1行から2
n+10,12行にそれぞれ書き込まれる図4(b)の
(e),(f)期間の信号mn〜m16を示す。
【0033】
【表3】
【0034】
【表4】
【0035】実施例1においては、T1=262.5H
−242.5H×P/100のブランキング期間におい
て黒表示領域を書き込み、96.2%以下の表示率の確
保を行なったが、実際にはこうしたブランキング期間の
全ての時間が画素部の書き込みに割り当てられない場合
が多い。例えば、表示領域のダミー画素の書き込みや、
画素や信号のリセットなどに使われることにより、画素
の書き込み時間はT1より短くなる。このため、より時
間を確保するため、本実施例では厳密に画面を3/4に
圧縮せず、一部の画面領域の間引き率を変えて表示を行
なう(ここでは7/8に圧縮)。これにより、映像の圧
縮率が減った分、黒表示領域も減るため、ブランキング
期間の残った時間内で黒表示領域の書き込みが実現され
る。
−242.5H×P/100のブランキング期間におい
て黒表示領域を書き込み、96.2%以下の表示率の確
保を行なったが、実際にはこうしたブランキング期間の
全ての時間が画素部の書き込みに割り当てられない場合
が多い。例えば、表示領域のダミー画素の書き込みや、
画素や信号のリセットなどに使われることにより、画素
の書き込み時間はT1より短くなる。このため、より時
間を確保するため、本実施例では厳密に画面を3/4に
圧縮せず、一部の画面領域の間引き率を変えて表示を行
なう(ここでは7/8に圧縮)。これにより、映像の圧
縮率が減った分、黒表示領域も減るため、ブランキング
期間の残った時間内で黒表示領域の書き込みが実現され
る。
【0036】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、簡素な構成で
ありながら、水平走査に必要なクロック周波数や駆動能
力、消費電力の増加を抑えたまま、画像表示率の高いア
スペクト変換画像の表示を可能とするものである。
ありながら、水平走査に必要なクロック周波数や駆動能
力、消費電力の増加を抑えたまま、画像表示率の高いア
スペクト変換画像の表示を可能とするものである。
【図1】本発明第1の実施例における液晶パネルの表示
部の回路構成を示す図である。
部の回路構成を示す図である。
【図2】本発明第1の実施例において垂直駆動における
各部の信号を示す図である。
各部の信号を示す図である。
【図3】本発明第1の実施例において垂直駆動における
各部の信号を示す図である。
各部の信号を示す図である。
【図4】本発明第2の実施例における、アスペクト変換
時の画面の模式図である。
時の画面の模式図である。
【図5】16:9の映像を4:3のアスペクト比の画面
に表示した様子を示す図である。
に表示した様子を示す図である。
【図6】本発明第2の実施例における有効映像表示領域
のタイミング図である。
のタイミング図である。
【図7】従来の液晶表示装置のシステム構成図である。
【図8】図7に示した装置内の表示部の回路を示す図で
ある。
ある。
【図9】図7に示した装置が表示するインターレース信
号を印加する走査線の説明図である。
号を印加する走査線の説明図である。
【図10】本発明第1の実施例の液晶パネルの画素の色
配列を示す図である。
配列を示す図である。
【図11】3系統のシフトレジスタを用いてシリアルイ
ン−シリアルアウトを実現するラインメモリを用いた液
晶表示装置のシステム構成図である。
ン−シリアルアウトを実現するラインメモリを用いた液
晶表示装置のシステム構成図である。
【図12】図11に示した液晶表示装置のアナログライ
ンメモリのブロック図である。
ンメモリのブロック図である。
【図13】図12に示したアナログラインメモリのメモ
リ列の具体的な構成例を示す図である。
リ列の具体的な構成例を示す図である。
【図14】本発明の第1の実施例にかかる水平走査期間
における液晶及びメモリ駆動タイミングを示す図であ
る。
における液晶及びメモリ駆動タイミングを示す図であ
る。
1 TV信号入力端子
2 RGB変換デコーダ
3 アナログラインメモリ
4 反転制御及び信号増幅部
5 ロジック部
6 液晶パネル
7 水平シフトレジスタ
8 垂直シフトレジスタ
9 画素部
10 薄膜トランジスタ
11 液晶
12 保持容量
13 対向電極
14 映像信号線
15 情報信号線
16 走査信号線
17 信号線選択スイッチ
14A〜C 映像信号線
71 HSRのスタートパルス端子
72 HSRの転送クロックパルス端子
81 VSRのスタートパルス端子
82 VSRのクロックパルス端子
91 奇数ゲート選択パルス端子
92 偶数ゲート選択パルス端子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H04N 5/66
H04N 7/01
G09G 3/36
Claims (2)
- 【請求項1】 入力映像信号をアスペクト変換して表示
する際に、アスペクト変換された映像表示領域の上、
下、或いは上下に生じる映像表示領域外に黒を表示する
画像表示装置において、 複数行分の情報を記憶するメモリ手段と垂直方向の走査
手段としてのシフトレジスタとを有し、前記メモリ手段にインターレース信号である映像信号を
倍密度でサンプリングしてメモリし、1水平走査期間に
2水平画素行分の信号を読み出すことにより ノンインタ
ーレース信号に変換し、 前記黒表示領域では、奇数番目の前記水平画素行を選択
する奇数ゲート選択パルスと、偶数番目の前記水平画素
行を選択する偶数ゲート選択パルスとを同時に出力する
ことによって、奇数番目の水平画素行と偶数番目の水平
画素行とを同時に選択しながら前記シフトレジスタによ
って垂直走査を行い、 前記映像表示領域では、前記奇数ゲート選択パルスと前
記偶数ゲート選択パルスとを交互に出力することによっ
て、奇数番目の水平画素行と偶数番目の水平画素行とを
交互に選択しながら前記シフトレジスタによって垂直走
査を行うこと を特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 入力映像信号をアスペクト変換して表示
する際に、アスペクト変換された映像表示領域の上、
下、或いは上下に生じる映像表示領域外に黒を表示する
画像表示装置の垂直走査方法であって、 前記画像表示装置が垂直方向の走査手段としてのシフト
レジスタを有し、 前記黒表示領域では、奇数ゲート選択パルスと偶数ゲー
ト選択パルスとを同時に出力することによって、奇数番
目の水平画素行と偶数番目の水平画素行とを同時に選択
しながらシフトレジスタによって垂直走査を行い、 前記映像表示領域では、前記奇数ゲート選択パルスと前
記偶数ゲート選択パルスとを交互に出力することによっ
て、奇数番目の水平画素行と偶数番目の水平画素行とを
交互に選択しながらシフトレジスタによって垂直走査を
行うことを特徴とする垂直走査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16156295A JP3420392B2 (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 液晶表示装置及び垂直走査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16156295A JP3420392B2 (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 液晶表示装置及び垂直走査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08336090A JPH08336090A (ja) | 1996-12-17 |
JP3420392B2 true JP3420392B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=15737478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16156295A Expired - Fee Related JP3420392B2 (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 液晶表示装置及び垂直走査方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3420392B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0974952B1 (en) | 1998-02-09 | 2007-02-28 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and method for driving the same, liquid crystal device and method for driving the same, circuit for driving electro-optical device, and electronic device |
US20030174109A1 (en) * | 2001-03-21 | 2003-09-18 | Mitsuru Tateuchi | Liquid crystal display device and its drive method, and camera system |
JP5799709B2 (ja) * | 2011-09-27 | 2015-10-28 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置および電子機器 |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP16156295A patent/JP3420392B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH08336090A (ja) | 1996-12-17 |
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