JP3831111B2 - 平面表示装置および表示方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平面表示装置に関し、特に有効表示領域内にアスペクト比の異なる各種画像を表示可能な平面表示装置および表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置に代表される表面表示装置では、９：１６のアスペクト比の有効表示領域を備えた装置が開発されている。
これら平面表示装置に入力される映像信号には、例えばアスペクト比９：１６の画像情報を持つハイビジョン方式（またはＥＤＴＶII方式）の他に、アスペクト比３：４の画像情報を持つ例えばＮＴＳＣ方式等がある。
【０００３】
９：１６のアスペクト比の有効表示領域を備えた平面表示装置に、３：４の画像情報を持つ映像信号が入力されると、３：４のアスペクト比は９：１６のアスペクト比に崩れ、有効表示領域全体にわたり横方向に伸びた画像が表示されることになる。
【０００４】
すなわち、従来の平面表示装置では、映像信号のアスペクト比とはまったく無関係に、有効表示領域全体にわたり画像表示がなされ、いわゆるフル表示モードを持つに過ぎず、例えば３：４のアスペクト比を維持した状態で有効表示領域内に画像表示を行うことができなかった。
【０００５】
これは、アスペクト比９：１６の表示領域中に、アスペクト比３：４の画像情報を持つ映像信号を、そのアスペクト比を崩すことなく表示する場合、水平方向に所定の非表示領域を設ける必要があるためである。すなわち、アスペクト比３：４の画像情報を持つ映像信号を、通常のサンプリングタイミングで順次サンプリングを行うと、そのブランキング期間内で非表示領域に対するサンプリングを完了させることができないからである。
【０００６】
このような中、例えば特開平６−２７９０３号公報に開示される液晶表示装置が知られている。この液晶表示装置は有効表示領域を構成する複数の画素のマトリクスアレイに対して水平方向に並ぶ複数のデータ信号線を駆動するために信号線駆動回路を有する。信号線駆動回路は複数のデータ信号線をブロック単位に駆動する第１−第４ドライバＩＣを備える。すなわち、第１−第３ドライバＩＣはＮＴＳＣ信号画像の表示領域に対応する３ブロックのデータ信号線を駆動し、第４ドライバＩＣが残余領域に対応する１ブロックのデータ信号線を駆動する。
【０００７】
そして、第１−第３ドライバＩＣの動作中に第４ドライバＩＣを動作させることにより、各水平走査期間内に対応する全てのデータ信号線に映像信号を割付けることが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アスペクト比の異なる信号画像の表示領域を設定する場合、上述の構成では表示領域がドライバＩＣの分割数に依存する。このため、その自由度を高めるためにドライバＩＣ数の増大が必須となってしまうためにコストの増大を招く。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、回路占有面積およびコストの増大を伴わずに、各種アスペクト比を持つ画像信号の表示が可能な平面表示装置および表示方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マトリクス状に配列される複数の画素および各行毎にこれら画素の電位をそれぞれ設定する複数のデータ信号線を含みこれら画素の電位分布に応じた画像を表示する表示パネルと、第１表示モードにおいて第１映像信号に対応するフル表示モードの第１画像を表示し、第２表示モードにおいて第１画像よりも低いアスペクト比で第２映像信号に対応する表示モードの第２画像を表示するよう表示パネルを制御する制御手段とを備え、制御手段は第２表示モードにおいて第１画像と第２画像とのアスペクト比の違いから表示パネルのスクリーン上で第２画像の表示領域を除いた残余領域に表示すべき補助画像を表す補助映像信号を発生する補助映像信号発生部と、この補助映像信号を第２映像信号の水平ブランキング期間に第１映像信号をサンプリングする周波数にてサンプリングし、第２映像信号の１水平走査期間からこの水平ブランキング期間を除く期間に第２映像信号をサンプリング周波数よりも低い周波数にてサンプリングすることにより各水平走査期間毎に得られるサンプリング結果に対応して複数のデータ信号線をそれぞれ駆動する信号線駆動手段とを含むことを特徴とする平面表示装置である。
【００１１】
この液晶表示装置では、第２映像信号の水平ブランキング期間を利用して、補助映像信号のサンプリングを完了することができる。このため、例えば画像処理のためのフレームメモリ等を必要とすることなく、画像の表示位置を適宜設定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を図面を参照して説明する。
図１はこの液晶表示装置１０の回路構成を示す。
この液晶表示装置１０は例えばＴＶ受像機に組込まれ、アスペクト比９：１６の画像を表すハイビジョン映像信号を同期信号と共に発生する外部映像信号源４０およびアスペクト比３：４の画像を表すＮＴＳＣ映像信号を同期信号と共に発生する外部映像信号源４１に接続される。
【００１３】
この液晶表示装置１０はスクリーンのアスペクト比が９：１６に設定される液晶表示パネル３０とハイビジョン映像信号およびNTSC映像信号に基づいて液晶表示パネル３０を制御するパネル制御部CNTとで構成される。
【００１４】
そして、この液晶表示装置１０では、アスペクト比９：１６のハイビジョン信号画像を液晶表示パネル３０の有効表示領域全体に表示し、アスペクト比３：４のＮＴＳＣ信号画像を有効表示領域の全体に表示する、あるいは有効表示領域の中央部にアスペクト比３：４を維持して表示することを可能にする。このＮＴＳＣ信号画像を有効表示領域の中央部にアスペクト比３：４を維持して表示する場合には、２つの残余領域ＲＡおよびＲＢが図２に示すようにＮＴＳＣ信号画像の表示領域ＲＭの両側に設けられる。
【００１５】
液晶表示パネル３０は、マトリクス状に配列される複数の画素電極３１、これら画素電極３１の行に沿って形成され走査信号を伝送する複数の走査線３３、これら画素電極３１の列に沿って形成される複数のデータ信号線３４、およびこれら走査線３３およびデータ信号線３４との交差位置に対応して形成される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）から成る複数のスイッチング素子３２を含むアレイ基板と、複数の画素電極３１に対向する対向電極を含む対向基板と、これらアレイ基板および対向基板間に保持される光変調層としての液晶層とで構成される。各スイッチング素子３２を構成するＴＦＴは走査線３３に接続されるゲート電極、画素電極３１に接続されるドレイン電極、およびデータ信号線３４に接続されるソース電極を含む。
【００１６】
そして、この走査線３３を介して供給される走査信号により、ソース・ドレイン電極間が導通し、データ信号に応じて設定されたデータ信号線３４の電位を画素電極３１に印加する。
【００１７】
液晶表示パネル３０の有効表示領域は画素電極３１、対向電極、並びにこれら画素電極３１および対向電極間に配置される液晶層から構成される複数の表示画素から成り、各表示画素の光透過率はこれら画素電極３１と対向電極間の電位差により制御される。
【００１８】
パネル制御部ＣＮＴは補助映像信号発生回路１３、タイミング発生回路１４、映像選択回路１５、第１スイッチ回路１６ａ、第２スイッチ回路１６ｂ、第３スイッチ回路１８、映像信号処理回路１９、信号線駆動回路２０、走査線駆動回路２１、極性反転回路ＰＶ、およびコモン電圧発生回路ＣＶＧを含む。
【００１９】
映像信号処理回路１９は液晶表示パネル３０を適切に駆動するためにガンマ補正等の映像信号処理を行う。
走査線駆動回路２１は複数の走査線３３に順次走査信号を供給する駆動動作を行う。この走査線駆動回路２１は複数の走査線３３に対応し垂直スタート信号ＳＴＶを伝送するために直列に接続される複数のフリップフロップで構成されるシフトレジスタ回路を有する。このシフトレジスタ回路は垂直走査クロック信号ＣＰＶに応答して垂直スタート信号ＳＴＶのシフト動作を行ない、垂直スタート信号ＳＴＶをラッチしたフリップフロップに対応する走査線３３に走査信号を出力する。
【００２０】
信号線駆動回路２０は映像信号処理回路１９から供給される映像信号をデータ信号として順次サンプルホールドしこれらデータ信号に応じて複数のデータ信号線３４を駆動する駆動動作を行う。この信号線駆動回路２０は互いに同様に構成され４ブロックのデータ信号線３４をそれぞれ駆動する第１−第４ドライバＩＣ２０ａ−２０ｄを備える。ここで、１ブロックのデータ信号線数は液晶表示パネル３０のスクリーンにおいてＮＴＳＣ信号画像の表示領域の両側に設けられる残余領域ＲＡおよびＲＢに関係なく決定される。第１−第４ドライバＩＣ２０ａ−２０ｄは水平スタート信号ＳＴＨを伝送するために直列に接続され、各々１ブロックのデータ信号線３４に対応して直列に接続される複数のフリップフロップで構成される少なくとも１個のシフトレジスタを有する。各シフトレジスタはサンプリングクロック信号ＣＰＨに応答して水平スタート信号ＳＴＨのシフト動作を行なう。第１−第４ドライバＩＣ２０ａ−２０ｄは各フリップフロップが水平スタート信号ＳＴＨを出力するタイミングで映像信号をサンプルホールドし、このフリップフロップに対応するデータ信号線にデータ信号として供給する。
【００２１】
補助映像信号発生回路１３は残余領域ＲＡおよびＲＢに表示されるチャネル情報等の補助画像を表す補助映像信号をＮＴＳＣ映像信号の水平ブランキング期間を利用して発生する。映像選択回路１５は例えば外部入力によりハイビジョン映像信号またはＮＴＳＣ映像信号を選択する選択信号を、スイッチ回路１６ａ，１６ｂに出力すると共に、有効表示領域全体にわたり表示するフル表示モードまたは有効表示領域の中央に３：４のアスペクト比で表示するセンタリング表示モードを選択し、この選択結果に対応するモード信号をタイミング発生回路１４に出力する。
【００２２】
タイミング発生回路１４はこのモード選択信号の制御により選択モードに対応するタイミングで補助映像信号発生回路１３、スイッチ回路１８、映像信号処理回路１９、走査線駆動回路２１、および信号線駆動回路２０を制御する。
【００２３】
スイッチ回路１６ａはハイビジョン映像信号が選択される場合はハイビジョン映像信号から得られる水平および垂直同期信号をタイミング発生回路１４に供給し、ＮＴＳＣ映像信号が選択される場合はＮＴＳＣ映像信号から得られる水平同期信号をタイミング発生回路１４に供給するよう選択信号により制御される。スイッチ回路１８は同様にハイビジョン映像信号が選択される場合はハイビジョン映像信号を映像信号処理回路１９に供給し、ＮＴＳＣ映像信号が選択される場合はＮＴＳＣ映像信号を映像信号処理回路１９に供給する。
【００２４】
スイッチ回路１８はＮＴＳＣ映像信号が選択され、モード信号がフル表示モードに対応する場合、ＮＴＳＣ映像信号をスイッチ回路１６ｂを介して映像信号処理回路１９に導く。また、スイッチ回路１８はＮＴＳＣ映像信号が選択され、モード信号がセンタリング表示モードに対応する場合、補助映像信号発生回路１３からの補助画像を表す補助映像信号をＮＴＳＣ映像信号の水平ブランキング期間に割付ける動作を行ない、これにより多重化映像信号をスイッチ回路１６ｂを介して映像信号処理回路１９に導く。
【００２５】
コモン電圧発生回路ＣＶＧはタイミング発生回路からの極性反転信号ＰＯＬの制御により各水平走査期間および各垂直走査期間毎に基準電圧に対してレベル反転されるコモン電圧ＶＣＯＭを発生し、対向電極に供給する。
【００２６】
極性反転回路ＰＶはタイミング発生回路１４からの極性反転信号ＰＯＬの制御により、映像信号処理回路１９から供給されるハイビジョン映像信号、ＮＴＳＣ映像信号、または多重化映像信号をコモン電圧ＶＣＯＭのレベル反転に同期して、逆位相で基準電圧に対してレベル反転し出力する。これにより、液晶印加電圧の極性が周期的に反転される。
【００２７】
図３はタイミング発生回路１４の回路構成を詳細に示す。このタイミング発生回路１４はＰＬＬ回路５２、走査線駆動制御回路５１、信号線駆動制御回路６１、映像処理制御回路５７、および極性反転信号発生回路ＰＧを有する。
【００２８】
ＰＬＬ回路５２は位相比較回路５３、ループフィルタ５４、電圧制御発振器（ＶＣＯ）５５、およびカウンタ５６で構成される。ＰＬＬ回路５２では、位相比較回路５３がスイッチ回路１６ａから供給される水平同期信号とカウンタ５６から供給される基準水平クロック信号との位相誤差を検出し、この位相誤差に応じた誤差信号を発生する。ループフィルタ５４は位相比較回路５３から得られる誤差信号から高周波成分や雑音を取り除いた信号電圧を発生する。ＶＣＯ５５はループフィルタ５４から得られる信号電圧に対応する発振周波数のパルス信号を基準サンプリングクロック信号として発生する。カウンタ５６は１行分の画素数をカウントし、この画素数に対応して基準サンプリングクロック信号を分周し、基準水平クロック信号として位相比較回路５３に供給する。基準水平クロック信号および基準サンプリングクロック信号はさらに走査線駆動制御回路５１、信号線駆動制御回路６１、および映像処理制御回路５７に供給される。
【００２９】
映像処理制御回路５７は映像選択回路１５からのモード信号とカウンタ５６からの基準水平クロック信号に基づいて補助映像信号発生回路１３、スイッチ回路１８および映像信号処理回路１９を制御する。センタリング表示モードでは、映像切換信号がＮＴＳＣ映像信号の水平ブランキング期間において補助映像信号を有効にするために制御回路５７から補助映像信号発生回路１３およびスイッチ回路１８に供給される。
【００３０】
極性反転信号発生回路ＰＧはレベル反転回路ＰＶおよびコモン電圧発生回路ＣＶＧに供給される極性反転信号ＰＯＬを発生する。この極性反転信号ＰＯＬは液晶印加電圧の極性を周期的に反転させるために映像選択回路１５からのモード信号およびカウンタ５６からの基準水平クロック信号に基づいて各水平走査期間および各垂直走査期間毎にレベル反転される信号である。
【００３１】
走査線駆動制御回路５１は映像選択回路１５からのモード信号およびカウンタ５６からの基準水平クロック信号に基づいて各フレーム期間毎に水平スタート信号ＳＴＨに同期して垂直スタート信号ＳＴＶを発生すると共に各水平走査期間毎に垂直クロック信号ＣＰＶを発生し、これらを制御信号として走査線駆動回路２１に供給する。
【００３２】
信号線駆動制御回路６１は映像選択回路１５からのモード信号およびカウンタ５６からの基準水平クロック信号に基づいて信号線駆動回路２０を制御する。すなわち、信号線駆動制御回路６１は映像信号のサンプリング動作の開始タイミングを制御するサンプリング開始制御回路６２およびＰＬＬ回路５２から供給される基準サンプリングクロック信号を調整するクロック調整回路６３とを有する。サンプリング開始制御回路６２では、水平スタート信号ＳＴＨ、位相制御信号等の制御信号がカウンタ５６から供給される基準水平クロック信号に同期して所定タイミングて発生される。これら所定タイミングはＰＬＬ回路５２から供給される基準サンプリングクロック信号のクロック数を基準にして確認される。クロック調整回路６３は基準サンプリングクロック信号から第１または第２周波数のサンプリングクロック信号ＣＰＨを発生するサンプリングクロック発生回路６５、サンプリング開始制御回路６２によって制御されこれら第１および第２周波数の切換えを制御する周波数切換信号を発生するクロック周波数制御回路６４、およびサンプリング開始制御回路６２によって制御されサンプリングクロック信号ＣＰＨを一時的に停止させる禁止信号を発生するクロック停止制御回路６６を有する。第１周波数はフル表示モードに対応するサンプリング周波数であり、第２周波数はセンタリング表示モードに対応するサンプリング周波数である。周波数切換信号はフル表示モードにおいて第１周波数を選択し、センタリング表示モードにおいてはＮＴＳＣ映像信号の水平ブランキング期間において第１周波数を選択すると共にＮＴＳＣ映像信号の１水平走査期間から水平ブランキング期間を除いた期間において第２周波数を選択する。禁止信号はフル表示モードにおいては発生されず、センタリング表示モードにおいてサンプリングクロック信号ＣＰＨの周波数遷移期間に対応して発生される。すなわち、サンプリングクロック発生回路６５では、サンプリングクロック信号ＣＰＨの周波数が禁止信号の持続期間において周波数切換信号に従って切換えられる。このとき、サンプリングクロック信号ＣＰＨの位相はサンプリング開始制御回路６２からの位相制御信号により適切に調整される。
【００３３】
ここで、サンプリングクロック信号発生回路６５の構成について補足する。この液晶表示装置では、ハイビジョン映像信号あるいはＮＴＳＣ映像信号がフル表示モードにおいて図２に示すスクリーン全体にアスペクト比９：１６の画像として表示され、センタリング表示モードにおいてはＮＴＳＣ映像信号が図２に示す表示領域ＲＭにアスペクト比３：４の画像として表示される。
【００３４】
フル表示モードとセンタリング表示モードのいずれにおいても、１水平走査期間（１Ｈ）はこれらハイビジョン映像信号およびＮＴＳＣ映像信号間で共通であり、有効表示領域に対応する画素数分だけ１水平走査期間（１Ｈ）内にサンプリングする必要がある。特に、センタリング表示モードでは、ＮＴＳＣ映像信号のアスペクト比に対応する画素数分のサンプリングと共にそのブランキング期間内で補助映像信号のサンプリングを完了させる必要がある。
【００３５】
このため、フル表示モードのサンプリング周波数ｆ１とセンタリング表示モードのサンプリング周波数ｆ２とが、
３×ｆ１＝４×ｆ２ …（１）
という関係を有する。
【００３６】
ところで、１水平走査期間（１Ｈ）は水平ブランキング期間を含むため、この水平ブランキング期間を除いた期間Ｔ１が実質的なサンプリング期間となる。このサンプリング期間Ｔ１は例えば次式のとおりである。
【００３７】
Ｔ１＝０．８Ｈ …（２）
センタリング表示モードでは、補助映像信号がＮＴＳＣ信号画像の表示領域の両側に設けられる残余領域ＲＡおよびＲＢにそれぞれ左側および右側補助画像として表示される。補助映像信号は０．２Ｈのブランキング期間においてこれらアスペクト比に対応する画素数分だけサンプリングされる必要がある。この画素数は左側補助画像に対応する補助映像信号のサンプリング期間Ｔ２およびサンプリング周波数ｆ３の積と右側補助画像に対応する補助映像信号のサンプリング期間Ｔ３およびサンプリング周波数ｆ４の積との和であり、この画素数とＮＴＳＣ映像信号のサンプリング期間Ｔ１およびサンプリング周波数ｆ２の積である画素数との関係が次式に示すようにこれら残余領域ＲＡおよびＲＢの合計アスペクト比と表示領域ＲＭのアスペクト比との関係に一致する。
【００３８】
Ｔ１×ｆ２：Ｔ２×ｆ３＋Ｔ３×ｆ４＝１２：４ …（３）
上式のＴ１を０．８として整理すると、この関係式は
Ｔ２×ｆ３／ｆ２＋Ｔ３×ｆ４／ｆ２＝０．８Ｈ／３ …（４）
となる。ここで、左側補助画像に対応する補助映像信号のサンプリング周波数ｆ３および右側補助画像に対応する補助映像信号のサンプリング周波数ｆ４は第４式を満足させるためにＮＴＳＣ映像信号のサンプリング周波数ｆ２よりも高く設定する必要がある。図３に示すサンプリングクロック信号発生回路６５はこのようなサンプリング周波数ｆ３およびｆ４を独立に発生する必要をなくすように構成されている。
【００３９】
図４はサンプリングクロック信号発生回路６５の回路構成をより詳細に示し、図５はサンプリングクロック信号発生回路６５において得られる信号を示す。このサンプリングクロック信号発生回路６５では、第１周波数がフル表示モードのサンプリング周波数ｆ１として用いられ、第２周波数がセンタリング表示モードのサンプリング周波数ｆ２として用いられる。さらに第１周波数は第２周波数よりも高く設定されるため、補助映像信号のサンプリング周波数ｆ３およびｆ４としても用いられる。すなわち、このサンプリングクロック信号発生回路６５は第１分周回路７１、第２分周回路７２、切換回路７３、および禁止回路７４により構成される。第１分周回路７１は基準サンプリングクロック信号を第１周波数のクロック信号ＣＫ１に分周し、第２分周回路７２は基準サンプリングクロック信号を第２周波数のクロック信号ＣＫ２に分周する。第１分周回路７１および第２分周回路７２では、これらのクロック信号ＣＫ１およびＣＫ２の位相がサンプリング開始制御回路６２からの位相制御信号により制御される。切換回路７３はクロック信号ＣＫ１およびクロック信号ＣＫ２をクロック周波数制御回路６４からのクロック切換信号に応じて切換え、これら出力クロック信号ＣＫ３として出力する。禁止回路７４は切換回路７３から得られた出力クロック信号ＣＫ３をクロック停止制御回路６６からの禁止信号によりマスクし、サンプリングクロック信号ＣＰＨとして出力する。
【００４０】
ここで、上述した液晶表示装置の動作を説明する。
映像選択回路１５がハイビジョン映像信号に基づくフル表示モードを選択すると、ハイビジョン映像信号用の水平同期信号がスイッチ回路１６ａを介してタイミング発生回路１４に供給されると共に、ハイビジョン映像信号がスイッチ回路１６ｂを介して映像信号処理回路１９に供給される。一方、映像選択回路１５がＮＴＳＣ映像信号に基づくセンタリング表示モードを選択すると、ＮＴＳＣ映像信号用の水平同期信号がスイッチ回路１６ａを介してタイミング発生回路１４に供給されると共に、ＮＴＳＣ映像信号と補助映像信号との多重化映像信号がスイッチ回路１６ｂを介して映像信号処理回路１９に供給される。
【００４１】
タイミング発生回路１４は水平同期信号から基準サンプリングクロック信号を発生し、この基準サンプリングクロック信号から水平クロック信号を発生し、この水平クロック信号によって規定される１水平走査期間毎に走査線駆動回路２１および信号線駆動回路２０を制御する。信号線駆動回路２０の制御では、水平スタート信号ＳＴＨが水平クロック信号から発生され、サンプリングクロック信号ＣＰＨが基準サンプリングクロック信号から発生される。走査線駆動回路２１は１垂直走査期間において複数の走査線３３に順次駆動する。各水平走査期間では、走査信号が対応走査線３３に持続的に供給される。信号線駆動回路２０は１水平走査期間において映像信号処理回路１９から供給される映像信号に対応して複数の信号線３４を駆動する。ドライバＩＣ２０ａ−２０ｄでは、シフトレジスタがサンプリングクロック信号ＣＰＨに応答して水平スタート信号ＳＴＨのシフト動作を行う。ハイビジョン映像信号は水平スタート信号ＳＴＨが各フリップフロップに格納され出力されるタイミングでデータ信号としてサンプルホールドされ、このフリップフロップに対応するデータ信号線３４に供給される。
【００４２】
これにより、フル表示モードでは、アスペクト比９：１６のハイビジョン信号画像が図２に示す液晶表示パネル３０のスクリーン全体に表示される。
ＮＴＳＣ映像信号に基づくセンタリング表示モードでは、アスペクト比３：４のＮＴＳＣ信号画像が図２に示す表示領域ＲＭに表示され、左側補助画像および右側補助画像が第２図に示す残余領域ＲＡおよびＲＢに表示される。
【００４３】
ここで、センタリング表示モードの動作を図６を参照してさらに詳細に説明する。
タイミング発生回路１４はセンタリング表示モードにおいてＮＴＳＣ映像信号の水平ブランキング期間に対応して映像切換信号を発生する。
【００４４】
スイッチ回路１８はこの映像切換信号の制御により補助映像信号発生回路１３からの補助映像信号をスイッチ１６ｂに出力する。映像信号処理回路１９が補助映像信号を処理して出力する間、水平スタート信号ＳＴＨおよび第１周波数のサンプリングクロック信号ＣＰＨがタイミング発生回路１４から信号線駆動回路２０に供給される。信号線駆動回路２０では、左側補助画像に対応する補助映像信号のサンプリングが水平スタート信号ＳＴＨの供給後第１周波数のサンプリングクロック信号ＣＰＨに応答して行われ、データ信号が残余領域ＲＡに対応するデータ信号線３４の数だけ発生されこれらデータ信号線３４に供給される。このサンプリングが残余領域ＲＡに対応するデータ信号線３４のうちの最終データ信号線について完了すると、禁止信号がクロック停止制御回路６６からサンプリングクロック発生回路６５に供給され、サンプリングクロック信号ＣＰＨが所定期間だけ停止する。この間、位相制御信号および周波数切換信号がそれぞれサンプリング開始制御回路６２およびクロック周波数切換回路６４からサンプリングクロック発生回路６５に供給されると共に、映像切換信号が補助映像信号をＮＴＳＣ映像信号に切換えるために変化する。
【００４５】
スイッチ回路１８はこの映像切換信号の変化に伴ってＮＴＳＣ映像信号発生源４１からのＮＴＳＣ映像信号をスイッチ１６ｂに出力し、映像信号処理回路１９がＮＴＳＣ映像信号を処理して出力する。上述の禁止信号の供給がこのＮＴＳＣ映像信号の出力に伴って停止すると、サンプリングクロック発生回路６５が第２周波数のサンプリングクロック信号ＣＰＨの発生を開始する。信号線駆動回路２０では、ＮＴＳＣ映像信号のサンプリングが第２周波数のサンプリングクロック信号ＣＰＨに応答して行われ、データ信号が表示領域ＲＭに対応するデータ信号線３４の数だけ発生されこれらデータ信号線３４に供給される。このサンプリングが表示領域ＲＭに対応するデータ信号線３４のうちの最終データ信号線について完了すると、禁止信号が再びクロック停止制御回路６６からサンプリングクロック発生回路６５に供給され、サンプリングクロック信号ＣＰＨが所定期間だけ停止する。この間、位相制御信号および周波数切換信号がそれぞれサンプリング開始制御回路６２およびクロック周波数切換回路６４からサンプリングクロック発生回路６５に供給されると共に、映像切換信号がＮＴＳＣ映像信号を補助映像信号に切換えるために変化する。
【００４６】
スイッチ回路１８はこの映像切換信号の変化に伴って補助映像信号発生回路１３からの補助映像信号をスイッチ１６ｂに出力し、映像信号処理回路１９が補助映像信号を処理して出力する。上述の禁止信号の供給がこの補助映像信号の出力に伴って停止すると、サンプリングクロック発生回路６５が第１周波数のサンプリングクロック信号ＣＰＨの発生を開始する。信号線駆動回路２０では、右側補助画像に対応する補助映像信号のサンプリングが第１周波数のサンプリングクロック信号ＣＰＨに応答して行われ、データ信号が残余領域ＲＢに対応するデータ信号線３４の数だけ発生されこれらデータ信号線３４に供給される。これに続き、次の左側補助画像に対応する補助映像信号のサンプリング動作が行われ、さらに上述したような動作が繰返される。
【００４７】
このようにして、左側補助画像が期間Ｔ２のサンプリング動作により残余領域ＲＡに表示され、ＮＴＳＣ信号画像が期間Ｔ１のサンプリング動作により表示領域ＲＭに表示され、さらに右側補助画像が期間Ｔ３のサンプリング動作により残余領域ＲＢに表示される。
【００４８】
上述した実施形態の液晶表示装置では、NTSC映像信号が第２周波数のサンプリングクロック信号CPHに同期してサンプリングされ、補助映像信号がこの第２周波数よりも高い第１周波数のサンプリングクロック信号CPHに同期してサンプリングされる。このため、NTSC映像信号の水平ブランキング期間を利用して、補助映像信号のサンプリングを完了することができる。このため、信号線駆動回路２０がNTSC信号画像の表示領域RMの両側に設けられる残余領域RAおよびRBに対応する複数のデータ信号線３４をNTSC信号画像の表示領域RMに対応する複数のデータ信号線３４から独立に駆動する必要がない。このため、ドライバIC２０a−２０ｄの各々によって駆動される１ブロックのデータ信号線数を残余領域RAおよびRBに対応するデータ信号線数に関係なく設定することが可能となる。すなわち、この液晶表示装置では、高アスペクト比の画像が低アスペクト比の画像に切換えられたときに、観察者に違和感を与えないように低アスペクト比の画像の中心を高アスペクト比の画像の中心に容易に一致させることができる。さらに、この液晶表示装置の構成はドライバIC数に依存した回路占有面積およびコストの増大を必要としない。
【００４９】
さらに、第１周波数のサンプリングクロック信号ＣＰＨはフル表示モード用であるため、独立したサンプリングクロック信号発生回路が補助映像信号をサンプリングするために必要とされない。
【００５０】
また、サンプリング信号発生回路６５はクロック禁止制御回路６６の制御によりクロック周波数の切換に必要な期間においてサンプリングクロック信号ＣＰＨの発生を一時的に停止するため、この間にサンプリングクロック信号ＣＰＨを映像信号のサンプリングに適した位相に設定することができる。
【００５１】
上述した実施形態の液晶表示装置では、映像選択回路１５からのモード信号に基づいて、フル表示モードおよびセンタリング表示モードの切換を可能にしたが、ＮＴＳＣ映像信号に基づく３：４のアスペクト比の表示領域ＲＭは、タイミング発生回路１４の設定数を増大させることによって種々の位置に設定することができる。
【００５２】
例えば、図７は左寄せ位置が選択されたときの液晶表示装置の動作を示す。この動作では、水平スタート信号ＳＴＨはＮＴＳＣ映像信号の有効走査期間に先行する水平ブランキング期間の終了タイミングで信号線駆動制御回路６１から発生される。垂直スタート信号ＳＴＶは各フレーム期間で最初に発生される水平スタート信号の発生タイミングで走査線駆動制御回路５１から発生される。極性反転信号ＰＯＬはＮＴＳＣ映像信号の有効映像期間の開始タイミングで極性反転信号発生回路ＰＧから発生される。
【００５３】
図８は右寄せ位置が選択されたときの液晶表示装置の動作を示す。
この動作では、水平スタート信号ＳＴＨは補助映像信号の発生期間に僅かに先行する所定タイミングで信号線駆動制御回路６１から発生される。垂直スタート信号ＳＴＶは各フレーム期間で最初に発生される水平スタート信号の発生タイミングで走査線駆動制御回路５１から発生される。極性反転信号ＰＯＬはＮＴＳＣ映像信号の有効映像期間に先行する水平ブランキング期間の開始タイミングで極性反転信号発生回路ＰＧから発生される。
【００５４】
この変形例によれば、ＮＴＳＣ信号画像の表示位置を中央位置に固定するだけでなく、右寄せ位置あるいは左寄せ位置に変更することができる。さらに、水平スタート信号ＳＴＨ等の発生タイミングを調整することで、水平方向で任意の位置に画像を表示させることができる。
【００５５】
また、走査線駆動制御回路５１、信号線駆動制御回路６１、映像処理制御回路５７、および極性反転信号発生回路ＰＧがＮＴＳＣ信号画像の表示位置に適したタイミング調整を行うため、表示位置の変更に伴って表示不良が発生することが防止される。
【００５６】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変形することが可能である。
上述の実施形態では、フル表示モードのサンプリングおよびセンタリング表示モードの補助映像信号のサンプリングを共通のサンプリング周波数としたが、当然に個別の周波数を用意することができる。すなわち、センタリング表示モード、左寄せあるいは右寄せ表示モードの補助映像信号のサンプリング周波数をさらに高く設定することでサンプリングの切換期間を十分に長くでき、これにより良好な表示画像が得られる。この場合は当然に補助映像信号の有効映像期間はサンプリング期間に合わせて設定される必要がある。
【００５７】
また、上述したサンプリング開始位置の設定は、基準サンプリングクロックに基づいて設定することにより、その表示状態を問わず常に一定に設定することができる。
【００５８】
上述の実施形態におけるセンタリング表示モードのアスペクト比はＮＴＳＣ映像信号に対する一例であって、種々のアスペクト比を設定できる。
本発明は表示パネルが高アスペクト比の画像に対応するサイズの有効表示領域を有し、このアスペクト比よりも低いアスペクト比の画像をこの有効表示領域の任意の位置に表示し、補助画像を残された領域に表示する表示モードに適用できる。
【００５９】
また、アスペクト比の差が高アスペクト比の画像と低アスペクト比の画像間においてわずかであるような場合には、これら画像を表す映像信号用に発生される第１および第２周波数のサンプリングクロック信号ＣＰＨよりも十分高い周波数のサンプリングクロック信号を補助映像信号用に発生することが必要である。
【００６０】
さらに、残余領域ＲＡおよびＲＢが水平方向において比較的大きい場合には、複数のドライバＩＣを残余領域ＲＡおよびＲＢの各々に対応して設け、高アスペクト比の画像表示モードが低アスペクト比の画像表示モードに切換えられたときに残余領域ＲＡの一部に対応するドライバＩＣおよび残余領域ＲＢの一部に対応するドライバＩＣを同時に駆動するように構成することもできる。但し、これらドライバＩＣは同一の補助映像信号をサンプリングすることになるため、補助映像信号が文字あるいは図形以外の背景部分を表している必要がある。このような構成では、補助映像信号のサンプリング周波数を低アスペクト比の画像を表す映像信号のサンプリング周波数に設定することも可能になる。補助映像信号のサンプリング周波数を例えばＮＴＳＣ映像信号のサンプリング周波数に一致させれば、この補助映像信号のサンプリング期間の合計をが０．０６７Ｈ程度にすることも可能である。しかし、これは上述のドライバＩＣ数の増大および周辺回路の複雑化を招くため、他のアスペクト比の組合わせにおいて用いることが賢明である。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、回路占有面積およびコストの増大を伴わずに、各種アスペクト比を持つ画像信号の表示が可能な液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である液晶表示装置の回路構成を示す図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置の液晶表示パネルのスクリーンを区分して得られる複数の領域を示す図である。
【図３】図１に示すタイミング発生回路の回路構成を示す図である。
【図４】図３に示すサンプリングクロック信号発生回路の回路構成を示す図である。
【図５】図４に示すサンプリングクロック信号発生回路の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図６】図１に示す液晶表示装置のセンタリング表示モード動作を説明するためのタイムチャートである。
【図７】左寄せ位置が選択されたときの液晶表示装置の動作を示す。
【図８】右寄せ位置が選択されたときの液晶表示装置の動作を示す。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１３…補助映像信号発生回路
１４…タイミング発生回路
１５…映像選択回路
１６ａ，１６ｂ，１８…スイッチ回路
１９…映像信号処理回路
２１…走査線駆動回路
３０…液晶表示パネル
３１…画素電極
３２…スイッチング素子
３３…走査線
３４…データ信号線
４０…ハイビジョン映像信号発生源
４１…ＮＴＳＣ映像信号発生源
５１…走査線駆動制御回路
５２…ＰＬＬ回路
５３…位相比較回路
５４…ループフィルタ
５５…電圧制御発振器
５６…カウンタ
５７…映像処理制御回路
６１…信号線駆動制御回路
６２…サンプリング開始制御回路
６３…クロック調整回路
６４…クロック周波数切換制御回路
６５…サンプリングクロック信号発生回路
６６…クロック停止制御回路
７１…第１分周回路
７２…第２分周回路
７３…切換回路
７４…禁止回路
ＣＮＴ…パネル制御部
ＰＶ…レベル反転回路
ＣＶＧ…コモン電圧発生回路
ＰＧ…極性反転信号発生回路

Claims (12)

1. マトリクス状に配列される複数の画素および各行毎にこれら画素の電位をそれぞれ設定する複数のデータ信号線を含みこれら画素の電位分布に応じた画像を表示する表示パネルと、
   第１表示モードにおいて第１映像信号に対応するフル表示モードの第１画像を表示し、第２表示モードにおいて前記第１画像よりも低いアスペクト比で第２映像信号に対応する表示モードの第２画像を表示するよう前記表示パネルを制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は前記第２表示モードにおいて前記第１画像と前記第２画像とのアスペクト比の違いから前記表示パネルのスクリーン上で前記第２画像の表示領域を除いた残余領域に表示すべき補助画像を表す補助映像信号を発生する補助映像信号発生手段と、この補助映像信号を前記第２映像信号の水平ブランキング期間に前記第１映像信号をサンプリングする周波数にてサンプリングし、前記第２映像信号の１水平走査期間からこの水平ブランキング期間を除く期間に第２映像信号を前記サンプリング周波数よりも低い周波数にてサンプリングすることにより各水平走査期間毎に得られるサンプリング結果に対応して前記複数のデータ信号線をそれぞれ駆動する信号線駆動手段とを含むことを特徴とする平面表示装置。
2. 前記第１表示モードでは前記第１映像信号がアスペクト比９：１６の第１画像を表し、前記第２表示モードでは前記第２映像信号がアスペクト比３：４の第２画像を表すことを特徴とする請求項１に記載の平面表示装置。
3. 前記信号線駆動手段は前記第１映像信号及び前記補助映像信号をサンプリングするために第１周波数に設定され前記第２映像信号をサンプリングするために第２周波数に設定されるサンプリングクロック信号を発生するサンプリングクロック信号発生手段と、前記第１映像信号および前記補助映像信号並びに前記第２映像信号の各々を前記サンプリングクロック信号発生手段からの対応サンプリングクロック信号に応答してサンプリングするサンプリング手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の平面表示装置。
4. 前記サンプリングクロック信号発生手段は基準サンプリングクロック信号を発生する基準サンプリングクロッククロック発生手段と、この基準サンプリングクロック信号を前記第１周波数のサンプリングクロック信号に分周する第１分周手段と、この基準サンプリングクロック信号を前記第２周波数のサンプリングクロック信号に分周する第２分周手段と、前記第１分周回路から得られる第１周波数のサンプリングクロックおよび前記第２分周回路から得られる第２周波数のサンプリングクロック信号を切換えるクロック切換手段とを含むことを特徴とする請求項３に記載の平面表示装置。
5. 前記サンプリングクロック発生手段は前記クロック切換手段から得られるサンプリングクロック信号が前記サンプリング手段に供給されることを周波数遷移期間に対応して一時的に禁止するクロック停止手段を含む請求項４に記載の平面表示装置。
6. 前記信号線駆動手段は前記第２表示モードにおいて前記第２映像信号および補助映像信号を時分割で多重化する映像信号切換手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の平面表示装置。
7. 前記制御手段は第２画像の表示領域の配置を設定する配置設定部と、この配置設定部によって設定された配置に対応して前記信号線駆動手段のサンプリング開始タイミングを調整するサンプリングタイミング調整手段とを含む請求項１に記載の平面表示装置。
8. 前記配置設定部は前記第２画像の表示領域の配置として左寄せ位置、右寄せ位置および中央位置のいずれか１つを選択する選択部を含む請求項７に記載の平面表示装置。
9. 前記制御手段は、少なくとも１水平走査期間毎にレベル反転され前記複数の画素の基準電位となるコモン電圧を発生するコモン電圧発生回路と、前記コモン電圧発生回路から発生されるコモン電圧のレベル反転に同期して前記第２映像信号および補助映像信号をレベル反転するレベル反転回路と、前記配置設定部によって設定された配置に対応して前記コモン電圧発生回路から発生されるコモン電圧のレベル反転タイミングを調整する反転タイミング調整手段とを含む請求項７に記載の平面表示装置。
10. マトリクス状に配列される複数の画素および各行毎にこれら画素の電位をそれぞれ設定する複数のデータ信号線を含みこれら画素の電位分布に応じた画像を表示する表示パネルに、第１表示モードにおいて第１映像信号に対応するフル表示モードの第１画像を表示し、第２表示モードにおいて前記第１画像よりも低いアスペクト比で第２映像信号に対応する表示モードの第２画像を表示する表示方法において、
    前記第２表示モードにおいて前記第１画像と前記第２画像とのアスペクト比の違いから前記表示パネルのスクリーン上で前記第２画像の表示領域を除いた残余領域に表示すべき補助画像を表す補助映像信号を発生し、この補助映像信号を前記第２映像信号の水平ブランキング期間に前記第１映像信号をサンプリングする周波数にてサンプリングし、前記第２映像信号の１水平走査期間からこの水平ブランキング期間を除く期間に第２映像信号を前記サンプリング周波数よりも低い周波数にてサンプリングすることにより各水平走査期間毎に得られるサンプリング結果に対応して前記複数のデータ信号線をそれぞれ駆動することを特徴とする表示方法。
11. 前記第１表示モードでは前記第１映像信号がアスペクト比９：１６の第１画像を表し、前記第２表示モードでは前記第２映像信号がアスペクト比３：４の第２画像を表すことを特徴とする請求項１０に記載の表示方法。
12. 前記サンプリングクロック信号は基準サンプリングクロック信号を分周することにより得ることを特徴とする請求項１０に記載の表示方法。

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