JPH09134149A

JPH09134149A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH09134149A
Application number: JP29148695A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamazaki; 康二山崎; Toru Aoki; 青木　　透; Mamoru Kobayashi; 守小林
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】入力画像信号の相展開を行い画像表示手段に
表示する画像表示装置において、相展開などの信号処理
回路のばらつきによる画質の劣化を防止し、高画質で高
解像度の画像を表示可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】相展開回路５０の各サンプルホルダ５１
ａ〜５１ｆに保持された相展開された６つの画像信号Ｖ
１（ｉ）の１つをローテーション回路６０のアナログス
イッチ６２ａ〜６２ｆによって選択しパネル駆動用画像
信号Ｖ（ｉ）として出力する。さらに、アナログスイッ
チ６２ａ〜６２ｆによって選択する組み合わせを変化さ
せることにより、相展開回路における回路特性のばらつ
きによるパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）への影響を液晶
パネル上で空間的および時間的に分散させることがで
き、画質を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像を表示する装置
に関し、特に、液晶パネルを用いた画像表示装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４に従来の画像表示装置の一例を示
してある。この画像表示装置は、画像を表示するために
液晶パネルを用いた装置であり、液晶パネルブロック１
０、タイミング回路ブロック２０、およびデータ処理回
路ブロック３０を備えている。タイミング回路ブロック
２０に源振クロック信号ＣＬＫと同期信号ＳＹＮＣが入
力され、これらの信号に基づき各回路ブロックを動作さ
せるクロックなどの制御信号がタイミング回路ブロック
２０から出力される。また、液晶パネルブロック１０は
データ側駆動回路１０１、アクティブマトリクス型の液
晶パネル１０２および走査側駆動回路１０３を備えてい
る。データ側駆動回路１０１はシフトレジスタ１１１、
サンプリングスイッチ１１２およびデータ側電極１１３
を備えている。データ処理回路ブロック３０は増幅及び
反転回路３０２を備えている。

【０００３】画像表示装置へは、画像処理装置などの外
部装置からシリアル化された複数の画素信号が入力画像
信号ＶＩＤＥＯとして供給される。この入力画像信号Ｖ
ＩＤＥＯは、データ処理回路ブロック３０の増幅及び反
転回路３０２によって液晶パネル１０２の駆動に必要な
電圧に増幅され、また、必要に応じて極性反転され、液
晶パネルブロック１０の入力端子ＶＩＮにパネル駆動用
画像信号Ｖとして出力される。

【０００４】データ側駆動回路１０２のシフトレジスタ
１１１は、タイミング回路ブロック２０からの信号を基
にサンプリング信号を出力する。サンプリングスイッチ
１１２は、このサンプリング信号によってパネル駆動用
画像信号Ｖに含まれる画素信号を各画素に対応するサン
プリングスイッチ１１２によってサンプルし、それぞれ
のデータ側電極１１３に画素信号に対応した所定の電位
を出力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】液晶パネルのアクティ
ブ素子にポリシリコンの薄膜トランジスタ（以下ｐ−ｓ
ｉ−ＴＦＴとする）が液晶パネルブロック１０に使用さ
れている画像表示装置においては、データ側駆動回路１
０１と走査側駆動回路１０３をともにｐ−ｓｉ−ＴＦＴ
を用いて液晶パネル１０２と同じガラス基板上に形成す
ることが可能である。そして、これらの回路をガラス基
板上に形成することにより、画像表示装置をいっそう小
型化することができる。しかしながら、ガラス基板上に
形成されたデータ側駆動回路１０１と走査側駆動回路１
０３の動作速度はシリコン基板上に形成された回路に比
べ遅くなる。従って、サンプリングスイッチ１１２の特
性と入力画像信号ＶＩＤＥＯの周波数のマッチングを取
り高解像度の画像表示を可能とするために入力画像信号
ＶＩＤＥＯを相展開することが考えられる。

【０００６】図１１に入力画像信号ＶＩＤＥＯを各画素
信号毎に相展開した画像表示装置の一例を示してある。
この画像表示装置は、データ処理回路ブロック３０が入
力画像信号ＶＩＤＥＯを６つの相に展開する相展開回路
３０１を備えている。さらに、データ処理回路ブロック
３０には６つの出力端子ＯＵＴ１〜６が用意され、それ
ぞれの端子からからそれぞれの相毎のパネル駆動用画像
信号Ｖ（ｉ）（ｉ＝１〜６）が出力される。これらのパ
ネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）は、ｎ個毎（本装置では６
個毎）の水平方向に並んだ画素に供給される画素信号に
よって構成される。液晶パネルブロック１０にはパネル
駆動用画像信号Ｖ（ｉ）に対応した６個の入力端子ＶＩ
Ｎ１〜６が用意され、それぞれの入力端子ＶＩＮ１〜６
は６個毎のデータ側電極１１３と接続されている。他の
構成については、上記の画像表示装置とほぼ同様につ
き、共通する部分については同じ符号を付して説明を省
略する。

【０００７】データ処理回路ブロック３０では、入力画
像信号ＶＩＤＥＯが相展開回路３０１によってｎ相（本
図の画像表示装置では６相）に展開され、それぞれの相
毎に設けられた増幅及び反転回路３０２によって入力画
像信号ＶＩＤＥＯの中の各々の画素信号が液晶パネルの
駆動に必要な電圧に増幅あるいは極性反転され、パネル
駆動用画像信号Ｖ（ｉ）として出力される。パネル駆動
用画像信号Ｖ（ｉ）は入力画像信号ＶＩＤＥＯが相展開
回路３０１によって、本例では６相に展開された画像信
号であり、それぞれのパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）に
は６個毎の画素信号が含まれる。従って、パネル駆動用
画像信号Ｖ（ｉ）の周波数は入力画像信号ＶＩＤＥＯの
周波数より低下する。このため、データ側駆動回路１０
２では、シフトレジスタ１１１から出力されたサンプリ
ング信号により、端子ＶＩＮ１〜６に供給されたパネル
駆動用画像信号Ｖ（１）〜Ｖ（６）の中から各々のデー
タ側電極１１３に該当する画素信号をサンプリングスイ
ッチ１１２によって確実にサンプリングできる。このた
め、入力画像信号ＶＩＤＥＯの周波数が高い高解像度の
画像信号であっても、データ側電極１１３に確実に所定
の電位を出力することができ、高解像度の画像表示が可
能となる。

【０００８】図１２に、相展開についてさらに詳しく示
してある。入力画像信号ＶＩＤＥＯには、図面上の水平
方向に示した複数の画素信号ＰＤが含まれており、これ
らがシリアルデータとして供給される。相展開回路３０
１は、これらの直列に並んだ画素信号ＰＤを一定の画素
毎のデータに展開し、それぞれの画素信号ＰＤを複数本
の信号出力（相）に分ける。このため、データ側駆動回
路１０１がガラス基板に形成され、そのサンプルホルダ
ーを構成するサンプリングスイッチ１１２のオン抵抗が
高く動作速度が多少遅い場合であっても、周波数の高い
画像信号をサンプリングすることが可能となる。このよ
うな相展開回路３０１は、デジタル信号化された画素信
号を各相毎にデータラッチする回路、あるいはアナログ
信号化された画素信号を各相毎にサンプルホールドする
回路などにより構成することが可能である。

【０００９】相展開回路３０１から出力されたパネル駆
動用画像信号Ｖ（ｉ）には、それぞれｎ画素毎、本例で
は６画素毎のデータが含まれる。従って、データ側駆動
回路１０１のデータ入力端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮ６のそれ
ぞれにはｎ個毎の画素信号が供給される。これらのデー
タ入力端子ＶＩＮ１〜ＶＩＮ６に接続されたｎ本のデー
タ供給線１１４には、ｎ個毎にサンプリングスイッチ１
１２が接続されており、適当なタイミングでサンプリン
グスイッチ１１２によりデータ供給線１１４に表れた画
素データがサンプリングされ、データ側電極１１３に対
応する画素信号が出力される。これによって、液晶パネ
ル上ではｎ本毎の縦方向の画素に特定のパネル駆動用画
像信号Ｖ（ｉ）の電圧が現れ、水平同期信号によって所
定の水平方向の画素の表示がリフレッシュされる。

【００１０】相展開回路を設けることにより、サンプリ
ング側の動作速度と画像信号の周波数とのマッチングが
取りやすくなるので、小型で高性能な画像表示装置を提
供することができる。しかし、相展開回路は各相毎の回
路を備えており、これらの回路は、それらを構成する部
品の特性のばらつきや経時変化、あるいは回路の実装状
況などにより同じ回路構成でも利得差やオフセットが生
ずる。このため、例えば、入力画像信号ＶＩＤＥＯが均
一の強度の画素信号を有する場合であっても、相展開後
においては、各相毎の画素信号の強度が均一でなくなる
可能性がある。このため、液晶パネル１０２上において
本来同じ明るさとなるべき画素同士が異なった明るさで
表示されることがある。相展開回路によって、ｎ相の相
展開を行なうと液晶パネル上では、同一のデータ側電極
１１３によって電位が供給されるｎ本毎の縦方向の画素
に特定のパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）が供給されるの
で、この明るさの差が縦線状に現れる。例えば、各相毎
に画素信号をサンプルし、さらに増幅あるいは反転等を
行う本例では６個の回路の内、１つの回路の利得が他の
回路に比べて小さい場合、液晶パネル１０２の画面全体
が一様な明るさの表示をするように同じレベルの全画面
分の画像信号ＶＩＤＥＯを入力すると利得の小さい回路
の影響が現れる。従って、相展開回路３０１に接続され
た液晶パネル１０２上には、図１３に示すように、６本
毎に他の画素と比べて暗く表示される縦線が現れてしま
う。

【００１１】近年、液晶パネルを用いた画像表示装置
は、コンピュータなどの情報処理装置の表示端末あるい
はテレビの画面、さらに投写装置などにも用いられてお
り、高解像度化が進んでいる。従って、上記のように画
質の低下を防止し、小型で高画質の画像表示装置を提供
することが望まれている。

【００１２】このような部品のばらつきなどによる回路
の利得差やオフセットを回避するために、製造工程にお
いて回路の利得差やオフセットを調整することが考えら
れる。しかし、液晶の光学特性に合わせ込むためには、
精度の高い調整作業が必要となるので相展開の数が多く
なると調整作業は困難である。さらに、調整用の素子を
付加するなどにより回路構成も複雑になる。このような
調整作業を回避するためには、高精度の部品を使用する
ことも考えられるが、コストが増加する原因となり、ま
た、部品の精度を上げただけでは回路全体でみれば完全
に特性を一致させるのは容易ではない。

【００１３】そこで本発明においては、上記のような相
展開回路を備えた画像表示装置において、部品のばらつ
きなどによる回路の特性差の影響が画面上に現れるのを
軽減し優れた画質を得られる画像表示装置を提供するこ
とを目的としている。また、回路の特性差による影響を
簡易な回路で実現し、小型で高画質の画像表示装置を提
供することも目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明においては、画素
信号を複数の相に展開し保持する手段と、各相の画素信
号を表示部に供給する複数の供給手段との組み合わせを
変更可能なローテーション部を設け、このローテーショ
ン部における保持手段と供給手段の組み合わせを一定の
タイミングで変更するようにしている。このような構成
により、相展開に係わる回路に特性差があってもその回
路の影響は画面全体に分散されるので、画質の劣化につ
ながらず、高画質の画像表示装置を提供できる。すなわ
ち、本発明の画像表示装置は、シリアルデータとして供
給される複数の画素信号を展開順に従ってｎ個の保持手
段に順次保持する相展開部と、画像を表示する複数の画
素を備えた表示部に対しｎ個毎の画素信号を供給するｎ
個の供給手段と、保持手段と供給手段の組み合わせを変
更可能なローテーション部と、組み合わせおよび展開順
を制御する制御部とを有し、この制御部は、複数の組み
合わせおよびそれに対応する展開順を備えており、一定
のタイミングで組み合わせおよびそれに対応する展開順
を変更することを特徴としている。ただし、ｎは２以上
の整数である。

【００１５】本発明の画像表示装置において各供給手段
に供給される画素信号の順番は変えずに、ローテーショ
ン部によって保持手段と供給手段の組み合わせを一定の
タイミングで変更することが可能である。従って、相展
開部を構成する部品、例えば、画素信号をサンプリング
を行い、さらに、必要によって増幅および反転を行う部
品のばらつきなどに起因して相展開部の各保持部の特性
に差があっても、その特性差が特定の供給手段に限定し
て現れることを防止できる。従って、各保持部の特性に
差があっても、表示部には、均質で高画質の画像を表示
することができる。

【００１６】ローテーション部および相展開部における
複数の組み合わせおよびそれに対応する展開順は、制御
部において一定の順序で変えても良く、また、ランダム
に変えても良い。さらに、組み合わせおよびそれに対応
する展開順を、表示部の水平同期に同期して変更しても
良く、水平および垂直同期に同期して変更することも可
能である。

【００１７】ローテーション部にｎ個の保持手段のいず
れか１つを選択してｎ個の供給手段の１つに出力するｎ
個の選択手段を設け、制御部によってｎ個の保持手段に
対するｎ個の供給手段の組み合わせを単位として変更し
ても良い。あるいは、ローテーション部にｎ以下の整数
ｍ個の保持手段のいずれか１つを選択してｍ個の供給手
段の１つに出力する複数の選択手段を設け、制御部によ
ってｍ個の保持手段に対するｍ個の供給手段の組み合わ
せを単位として変更しても良い。

【００１８】また、画像表示装置の表示部は液晶パネル
などの表示体であっても良く、このような画像表示装置
においては、供給手段が液晶パネルのデータ側駆動部に
画素信号を供給する。また、画像表示装置の表示部は透
過型液晶パネルおよび投写用光源を備えた投写型の表示
部であっても良く、このような画像表示装置において
は、供給手段が透過型液晶パネルのデータ側駆動部に画
素信号を供給する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面を
用いて説明する。図１に本発明の実施例に係る画像表示
に液晶パネル１０２を用いた画像表示装置の概略構成を
示してある。本例の画像表示装置は、先に図１０に基づ
き説明した画像表示装置と同様に液晶パネルブロック１
０、タイミング回路ブロック２０、データ処理回路ブロ
ック３０を備えている。液晶パネルブロック１０はデー
タ側駆動回路１０１、アクティブマトリクス型の液晶パ
ネル１０２および走査側駆動回路１０３を備えており、
また、データ側駆動回路１０１はシフトレジスタ１１
１、サンプリングスイッチ１１２およびデータ側電極１
１３を備えている。これら図１１に基づき説明した画像
表示装置と共通する部分については、同じ符号を付して
説明を省略する。

【００２０】本例のデータ処理回路ブロック３０は、極
性反転回路４０、相展開回路５０、ローテーション回路
６０およびこれらの回路を制御する制御回路３５を備え
ており、このデータ処理回路ブロック３０のさらに詳し
い構成を図２に示してある。極性反転回路４０は、入力
画像信号ＶＩＤＥＯの順極性の信号（正の信号）と極性
を反転した信号（負の信号）の２種類の信号を生成し出
力する信号出力回路４１と、正および負の信号のいずれ
かを選択して出力する２つのセレクタ４２ａおよび４２
ｂを備えている。第１のセレクタ４２ａは、選択した入
力画像信号ＶＩＤＥＯを後述する相展開回路５０の奇数
番目のサンプルホルダ回路に供給し、第２のセレクタ４
２ｂは偶数番目のサンプルホルダ回路に供給する。そし
て、第１および第２のセレクタ４２ａおよび４２ｂのそ
れぞれには、正の信号および負の信号が逆の順番で入力
されており、第１および第２のセレクタ４２ａおよび４
２ｂでは常に逆の極性の信号が選択されるようになって
いる。すなわち、第１のセレクタ４２ａにおいて正の入
力画像信号ＶＩＤＥＯ＋が選択されている場合は、第２
のセレクタ４２ｂにおいては負の入力画像信号ＶＩＤＥ
Ｏ−が選択されるようになっている。従って、入力画像
信号ＶＩＤＥＯが相展開されると、奇数番目の相、すな
わち、奇数番目のデータ側電極１１３には、偶数番目の
相、すなわち、偶数番目のデータ側電極１１３と極性の
反転した信号が供給され、横方向のクロストークの発生
を防止している。

【００２１】また、本例の画像表示装置においては、詳
しくは後述するように、相展開回路５０において入力画
像信号ＶＩＤＥＯをサンプルホルダに相展開する順番
と、ローテーション回路６０においてサンプルホルダと
データ供給線に対する出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６の組
み合わせを例えば水平同期信号のタイミングで変更でき
るようにしてある。従って、液晶パネル１０２の画素に
印加される電位は、垂直方向に並んだ画素においても隣
接する画素同士で極性が反転され、水平方向のみならず
垂直方向のクロストークの発生を防止している。さら
に、セレクタ４２ａおよび４２ｂは制御回路３５の指示
により相展開回路５０に供給する信号が変更できるよう
になっている。従って、例えば、垂直同期信号と同期し
て相展開回路５０に供給する信号の極性を反転させるこ
とにより、液晶パネルの個々の画素に印加される電位を
時間的にも反転させ、クロストークの発生などの表示む
らの発生を防止できるようにしている。

【００２２】このような液晶パネルの隣接するドットの
極性を反転するドット反転駆動を行うために、従来は各
画素信号毎に極性反転を行う必要があり、安定した画素
信号を供給する面では不利であった。しかしながら、本
例の画像表示装置においては、上記のように水平方向の
隣接する画素の極性が変えられ、さらに、相展開する順
番とローテーション回路における組み合わせが一定のタ
イミングで変更されるので、これに伴って垂直方向の隣
接する画素の極性も変えられる。このため、各画素信号
毎に極性反転を行う必要はなく、安定した電位の画素信
号によりドット反転駆動を行える。ドット反転駆動を行
うことにより、隣接する画素を駆動する信号の極性が異
なるため、画素電極の保持容量の充放電が近くで行わ
れ、さらに、データ側電極を流れる電流が少なくなるの
で画素電位保持容量の基準電位の変動を抑制できる。こ
のため、横クロストークの発生を防止でき、安定した高
画質の画像を得ることができる。

【００２３】本例の相展開回路５０は、入力画像信号Ｖ
ＩＤＥＯを６つのサンプルホルダ５１ａ〜５１ｆを用い
て６つの相に展開できるようにしてある。もちろん、相
の数量は６つに限定されることはなく、５以下あるいは
７以上であっても良い。本例のように６相に展開する
と、フルカラー用の液晶パネル１０２において、水平方
向に並んだ同じ色の画素のデータ側電極１１３に同じデ
ータ供給線１１４を接続することができる。６つのサン
プルホルダ５１ａ〜５１ｆは、展開順指示回路５２から
各サンプルホルダ５１ａ〜５１ｆに供給されるサンプル
信号に基づき、その時点でサンプルホルダ５１ａ〜５１
ｆに供給されている入力画像信号ＶＩＤＥＯの画素信号
をサンプルし、次のサンプル信号が供給するまでその画
素信号を保持する。従って、入力画像信号ＶＩＤＥＯに
含まれる画素信号は、本例の画像表示装置であれば、６
相に展開され、１画素当たりのデータ長が延長される。
このため、ローテーション回路６０を経て出力端子ＯＵ
Ｔ１〜ＯＵＴ６から各データ供給線１１４に供給される
パネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）（ｉ＝１〜６）の周波数
を落とすことが可能となる。従って、データ側駆動回路
１０１がＴＦＴと同様にガラス基板上に形成されている
液晶パネルにおいて、データ側駆動回路の動作速度と画
像信号の周波数とのマッチングを図ることができる。こ
のため、データ側駆動回路の動作速度がそれほど速くな
い液晶パネルを表示部に用いても高解像度で高画質の画
像を表示できる。

【００２４】このような相展開回路は、デジタル信号化
された画素信号を各相毎にデータラッチするラッチ回路
や、本例のようにアナログ信号化された画素信号を各相
毎にサンプルホールド回路などにより構成することが可
能である。いずれの場合も、各相毎、すなわち、本例で
あれば各サンプルホルダ５１ａ〜５０ｆ毎に回路を構成
する必要があり、それぞれの回路の環境や回路を構成す
る素子のばらつきなどにより利得等の回路特性に差が生
ずる。従って、先に図１３に基づき説明したように、個
々のサンプルホルダ５１ａ〜５１ｆから供給される信号
強度に特定のばらつきが発生すると縦ラインむらの原因
となる。そこで、本例の画像表示装置においては、ロー
テーション回路６０を設けて、このような縦ラインむら
の発生を防止している。

【００２５】本例のローテーション回路６０は、ローテ
ーション制御回路６１と、６個の６入力１出力のアナロ
グスイッチ６２ａ〜６２ｆを備えている。アナログスイ
ッチの個数および入力数は、相展開回路５０によって入
力画像信号ＶＩＤＥＯが展開される６相に対応して決定
される。従って、上述したように相の数により、ｎ個の
ｎ入力１出力のアナログスイッチを設ければ良く、本発
明は６個に限定されるものではない。ローテーション制
御回路６２にはタイミング回路ブロック２０からのタイ
ミング信号が入力され、ローテーション制御回路６１か
ら各アナログスイッチ６２ａ〜６２ｆに対し相展開回路
５０のどのサンプルホルダ５１ａ〜５１ｆに保持されて
いる画像信号を選択して出力するかを指定するセレクト
信号が出力される。各アナログスイッチ６２ａ〜６２ｆ
ではそれぞれに与えられるセレクト信号に従って、サン
プルホルダ５１ａ〜５１ｆに保持されている画像信号Ｖ
１（ｉ）の中から１つが選択され、出力端子ＯＵＴ１〜
６にパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）として出力される。

【００２６】本例のローテーション制御回路６２は、画
像信号Ｖ１（ｉ）とパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）の組
み合わせ、すなわち、サンプルホルダ５１ａ〜５１ｆに
対する出力端子ＯＵＴ１〜６の組み合わせの単位を幾つ
か保持しており、これらの組み合わせを所定のタイミン
グで切り換えられるようになっている。例えば、ローテ
ーション制御回路６２は６組のセレクト信号Ｓ１〜Ｓ６
を備えており、これらを画像表示用の水平周期信号と同
期して変化させる。この場合、各アナログスイッチ６２
ａ〜６２ｆにおけるセレクト信号と入出力の関係は表１
の通りとなる。なお、表１には、パネル駆動用信号Ｖ
（ｉ）として出力されるサンプルホルダ５１ａ〜５１ｆ
にホールドされた画像信号Ｖ１（ｉ）がセレクト信号Ｓ
１〜Ｓ６によって水平同期信号に同期して変化する様子
を示してある。

【００２７】

【表１】

【００２８】なお、ローテーション回路６０において、
上記のようにサンプルホルダ５１ａ〜５１ｆにホールド
された画像信号Ｖ１（ｉ）とパネル駆動用画像信号Ｖ
（ｉ）との組み合わせをセレクト信号Ｓ１〜Ｓ６によっ
て変えるために、所定のデータ側電極１１３にそのデー
タ側電極１１３に合わせた画素信号が供給されるように
サンプルホルダ５１ａ〜５１ｆが入力画像信号ＶＩＤＥ
Ｏをホールドする順番を予め変えておく必要がある。こ
のような展開順の制御はセレクト信号Ｓ１〜Ｓ６が変化
するタイミングに合わせて展開順指示回路５２によって
行われており、展開順指示回路５２およびローテーショ
ン制御回路６１を制御回路３５がタイミング信号に合わ
せて協調制御する。

【００２９】このように、本例の画像表示装置において
は、タイミング回路ブロック２０に源振クロック信号Ｃ
ＬＫと同期信号ＳＹＮＣとが入力され、各回路ブロック
を動作させるクロックなどのタイミング信号が出力され
る。そして、データ処理回路ブロック３０においては、
極性反転回路４０および相展開回路５０によって、入力
画像信号ＶＩＤＥＯのｎ相展開（本例では６相である）
が行われ、必要の応じて増幅及び反転され、相展開され
た画像信号Ｖ１（ｉ）（ただしｉ＝１〜ｎ、本例ではｎ
＝６）がサンプルホルダ５１ａ〜５１ｆに保持される。
そして、相展開された画像信号Ｖ１（ｉ）はローテーシ
ョン回路６０でローテーション処理されパネル駆動用画
像信号Ｖ（ｉ）となる。これらのパネル駆動用画像信号
Ｖ（ｉ）は、出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ６および入力端
子ＶＩＮ１〜ＶＩＮ６を介してデータ供給線１１４に出
力される。データ側駆動回路１０２は、シフトレジスタ
１１１でタイミング回路ブロック２０からの信号を基に
作成したサンプリング信号により、サンプリングスイッ
チ１１２においてデータ供給線１１４に現れた各相のパ
ネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）をサンプルし、データ側電
極１１３に所定の電位を出力する。

【００３０】図３に本例におけるローテーション制御回
路６１から出力されるセレクト信号が変化する様子を示
してある。ここでセレクト信号は画像信号の水平同期信
号および垂直同期信号に同期してＳ１〜Ｓ６に順番に変
化しており、このようなセレクト信号を発生させるロー
テーション制御回路６１はカウンタ回路などにより実現
できる。このような画像表示装置において、６個のサン
プルホルダ５１ａ〜５１ｆの内１つの利得が他のものに
比べて小さかったとする。この画像表示装置に、画面全
体が一様な明るさの表示をするように同じレベルの全画
面分の画像信号ＶＩＤＥＯが入力されると、利得の小さ
いサンプルホルダ５１に保持された展開された画像信号
Ｖ１（ｉ）がパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）として供給
された液晶パネル上の画素が他の画素と比べて暗く表示
されてしまう。しかし、本例においては、画像信号Ｖ１
（ｉ）とパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）との組み合わせ
がローテーション回路６０によって定期的に変わる。従
って、ある特定のデータ入力端子ＶＩＮ（ｉ）から入力
されるパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）はセレクト信号の
状態によって水平周期信号と同期して変化していくた
め、液晶パネル上で明るさの変わっている画素が液晶パ
ネル１０２の縦線状には並ばず分散する。

【００３１】この結果、特定のサンプルホルダ５１の固
有差は液晶パネル上に分散して表示される。例えば、液
晶パネルの画素の明るさとしてサンプルホルダ５１の固
有差が現れる場合は、図４に示すようになるので、液晶
パネル上に縦ラインむらができるなどの顕著な差として
は現れない。

【００３２】ローテーション回路６０において、各アナ
ログスイッチ６２ａ〜６２ｆに供給されるセレクト信号
を、水平同期信号に同期してランダムに変化させること
も可能である。例えば、図５に示すようにローテーショ
ン制御回路６１から選択信号Ｓ１〜Ｓ６をランダムに出
力することが可能である。さらに、図５においては、セ
レクト信号を垂直同期信号と同期して変化させている
が、その値はランダムに変化させてある。このようにセ
レクト信号をランダムに発生するローテーション制御回
路６１はランダム信号発生回路を活用すれば実現でき
る。また、相展開回路５０の各サンプルホルダ５１ａ〜
５１ｆにおいては、セレクト信号がランダムに変化する
のに協調して、相展開する順番が制御されていることは
もちろんである。

【００３３】図６に、上記と同様にサンプルホルダ５１
ａ〜５１ｆの内の１つの利得が他のものに比べて小さか
ったとした場合に、液晶パネル１０２において画素の明
るさが変化する様子を示してある。図５に示したよう
に、セレクト信号が水平同期信号および垂直同期信号に
同期してランダムに変化するため、液晶パネル上で明る
さの変わっている画素が空間的に分散するのみならず、
１画面（１走査期間によってできあがる画面）毎に明る
さの変わっている画素の位置が変化する。このため、時
間的に積分すると液晶パネル全体がほぼ同じ明るさに見
える。従って、サンプルホルダなどの相毎に用意された
増幅及び反転回路等の特性差の影響が画面上では空間的
および時間的に相殺され、液晶パネルに表示される画質
をより向上させることができる。

【００３４】図７に、ローテーション回路６０の異なっ
た例を示してある。このローテーション回路６０は、相
展開回路５０でｎ相（本例では上述しているようにｎ＝
６である）に相展開された画像信号Ｖ１（ｉ）を、ｎ個
のｍ（ｍはｎより小さい整数数であり、ここでは３とす
る）入力１出力のアナログスイッチ６３ａ〜６３ｆによ
って選択しパネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）として出力す
るようにしている。すなわち、本例のローテーション回
路６０においては、ローテーション制御回路６１から供
給されるセレクト信号に基づき、アナログスイッチ６３
ａ〜６３ｃが、相展開回路５０の１番目から３番目まで
のサンプルホルダ５１ａ〜５１ｃに保持された相展開さ
れた画像信号Ｖ１（１）〜Ｖ１（３）の中からそれぞれ
１つの信号を選択し、出力端子ＯＵＴ１〜３にパネル駆
動用画像信号Ｖ（１）〜Ｖ（３）として出力する。ま
た、アナログスイッチ６３ｄ〜６３ｆが、相展開回路５
０の４番目から６番目までのサンプルホルダ５１ｄ〜５
１ｆに保持された相展開された画像信号Ｖ１（４）〜Ｖ
１（６）の中からそれぞれ１つの信号を選択し、出力端
子ＯＵＴ４〜６にパネル駆動用画像信号Ｖ（４）〜Ｖ
（６）として出力する。さらに、本例のローテーション
制御回路６２は、ｍ個の画像信号Ｖ１（ｉ）とｍ個のパ
ネル駆動用画像信号Ｖ（ｉ）の組み合わせの単位を複数
備えており、これらの組み合わせを所定のタイミングで
切り換えられるようになっている。例えば、ローテーシ
ョン制御回路６２が３組のセレクト信号Ｓ１〜Ｓ３を備
えており、これらを画像表示用の水平周期信号と同期し
て変化させると、各アナログスイッチ６３ａ〜６３ｆに
おけるセレクト信号と入出力の関係は表２の通りとな
る。なお、表２には、パネル駆動用信号Ｖ（ｉ）として
出力される相展開された画像信号Ｖ１（ｉ）がセレクト
信号Ｓ１〜Ｓ３によって変化する様子を示してある。

【００３５】

【表２】

【００３６】図８にローテーション制御回路６１から供
給されるセレクト信号が変化する例を示してある。本例
では、セレクト信号Ｓ１〜Ｓ３が水平同期信号および垂
直同期信号に同期して変化している。このようなローテ
ーション制御回路６１は、カウンタ回路で実現できる。
また、図９に、上記の実施例と同様に６個のサンプルホ
ルダ５１ａ〜５１ｆのうちの１つのサンプルホルダの増
幅及び反転回路に係る利得が他のものに比べて小さかっ
た場合を示してある。本例のローテーション回路６０を
採用した場合であっても、液晶パネル１０２の上で、明
るさの変わっている画素が分散し、視覚的に大きな欠陥
とは見えなくなるので画質の向上した画面が得られる。
本例の画像処理装置においても、ローテーション回路６
０における組み合わせに対応して、相展開回路５０にお
いては入力画像情報ＶＩＤＥＯの展開順を変化させ、所
定のデータ側電極に所定の順番の画素信号が供給される
ようにしている。

【００３７】さらに、３入力１出力のアナログスイッチ
６３ａ〜６３ｆを用いたローテーション回路６０におい
てセレクト信号Ｓ１〜Ｓ３をランダムに変化させること
も可能である。セレクト信号をランダムに変化させるこ
とにより、液晶パネル１０２の上で増幅及び反転回路等
の利得差等によって明るさの変わっている画素が空間的
に分散され、さらに、１画面（１走査期間によってでき
あがる画面）毎に明るさの変わっている画素の位置が変
化する。従って、時間的に積分すると液晶パネルの中で
増幅及び反転回路等の特性差の影響が、画面上の画像で
は相殺され、より高い画質の画像を得ることができる。
また、本例のローテーション回路は、３入力１出力のア
ナログスイッチを用いているので、回路構成が簡略化さ
れローテーション回路６０の設計、組み立てなどが簡単
になる。

【００３８】以上に、本発明を幾つかの実施例に基づき
説明してきたが、これらの実施例に本発明が限定されな
いことはもちろんである。例えば、セレクト信号を完全
にランダムに変化させなくても、画像信号の垂直同期信
号に対し順序を変えたり、あるいは垂直同期信号に対し
ランダムに変化させるなどにより、空間的だけでなく時
間的にもサンプルホールド回路などを用いて相展開した
ときに現れる回路の特性差の影響を分散でき、画面上で
は回路の影響を相殺し、高画質で分解能の高い画像を得
ることができる。

【００３９】また、各アナログスイッチにおけるセレク
ト信号Ｓ１〜Ｓ６あるいはＳ１〜Ｓ３と、相展開された
画像信号Ｖ１（ｉ）およびパネル駆動用画像信号Ｖ
（ｉ）との組み合わせの関係は既に述べた表１、表２の
通りでなくとも良く、セレクト信号を作成し供給する回
路も、上記にて述べた以外に多くの回路を採用可能であ
る。

【００４０】また、本例の画像表示装置において、相展
開した後、サンプルホールド回路の他に、ローテーショ
ン回路内のアナログスイッチの入出力間のオフセットに
も差が生ずることがあるが、これらの差は、相展開回路
５０における画像信号の保持回路や増幅及び反転回路の
ものと比べて一般的にかなり小さい。従って、ローテー
ション回路を設けることにより、パネル駆動用画像信号
Ｖ（ｉ）間の電圧差、すなわち液晶パネル１０２の画素
上での明るさの差は増長されることはなく減縮され、ロ
ーテーション処理よる画質向上の効果が充分発揮され
る。さらに、ローテーション回路を採用することによ
り、極性反転回路４０を用いたドット反転駆動も簡単に
行え、極性反転回路においては、例えば垂直同期信号毎
に極性を反転させるだけ済むのでＤＣレベルの安定した
画素信号を提供できる。このため、信号のオフセットが
小さくなり、さらに、横クロストークが防止できるの
で、よりクリアーな画像が得られる。

【００４１】また、ローテーション回路、あるいはロー
テーション回路を含めたデータ処理回路ブロックは液晶
パネルブロックの外部のガラス基板上に構成しても良
く、ＩＣ化すること可能である。特にＩＣ化に当たって
は、本発明のローテーション回路を採用することにより
相展開する際の信号処理回路の系列間のレベル調整が不
要となり、また、ＩＣにこれらの回路を作り込む際にサ
ンプルホルダー回路にレベル差が多少あっても問題なく
高画質の画像が得られるので、ＩＣ化が容易となる。

【００４２】基板上にこれらの回路を形成する場合に、
部品のばらつきなどによる回路の利得差やオフセットを
回避するために製造工程において回路の利得差やオフセ
ットを調整しても良い。しかしながら、液晶の光学特性
に合わせ込むためには、精度の高い調整作業が必要とな
るので相展開の数が多くなると、このような調整作業は
実質的には不可能であり、さらに、調整用の素子を付加
するなどにより回路構成も複雑になる。これに対し、本
例の画像表示装置のようにローテーション回路を用いれ
ば、調整作業を回避でき、さらに、高精度の部品も不要
となるので、コストを低減でき、表示された画像では部
品の精度を上げた以上の効果を得ることができる。

【００４３】また、上記では液晶パネルを画像の表示部
として用いた画像表示装置に基づき説明しているが、表
示部としてエレクトロルミネッセンスやＣＲＴ等を用い
た画像表示装置であってももちろん良い。さらに、液晶
パネルをライトバルブとして用いた投写型の画像表示装
置であっても良い。

【００４４】図１０に３板プリズム方式の光学系を用い
た投写型の画像表示装置（プロジェクタ）の概要を示し
てある。本例のプロジェクタ７０では、白色光源のラン
プユニット７１から射出された投写光がライトガイド７
２の内部で、複数のミラー７７および２枚のダイクロイ
ックミラー７３によってＲ、Ｇ、Ｂの３原色に分けら
れ、それぞれの色の画像を表示する３枚のＴＦＴ液晶パ
ネル７４ｒ、７４ｇおよび７４ｂに導かれる。そして、
それぞれのＴＦＴ液晶パネル７４ｒ、７４ｇおよび７４
ｂによって変調された光はダイクロイックプリズム７５
に３方向から入射される。ダイクロイックプリズム７５
では、ＲおよびＢの光が９０°曲げられ、Ｇの光が直進
するので各色の画像が合成され、投写レンズ７６を通し
てスクリーンなどにカラー画像が投写される。本発明に
係る相展開機能およびローテーション機能を備えたデー
タ処理回路ブロックを介して入力画像信号ＶＩＤＥＯを
それぞれの液晶パネル７４ｒ、７４ｇおよび７４ｂに供
給すると、それぞれの色の画像を液晶パネル７４ｒ、７
４ｇおよび７４ｂによって、横クロストークや縦ライン
むらのない高画質・高解像度で作成できる。従って、本
プロジェクタ７０を用いることにより大きく鮮明な画像
をスクリーン等に表示することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像表
示装置においては、画像信号を相展開することによって
高解像度の画像が得られると共に、相展開された画像信
号をローテーションさせて画像の表示部に提供すること
により、相展開による縦ラインむらを防止し高画質な画
像を得ることができる。さらに、ローテーションさせる
ことによって、極性を画素毎に反転するドット反転駆動
も簡単に行えるので、横クロストークの発生も防止でき
る。

【００４６】このように、本発明の画像表示装置におい
ては、相展開に用いられるサンプルホルダーなどの回路
において増幅や反転等の処理を行う際にレベル差が多少
あるなどの特性差が許容でき、この特性差による駆動用
の画像信号の差を表示部の直前に相展開された画像信号
とパネル駆動用の画像信号との組み合わせを入れ換える
ローテーション回路によって表示部上では空間的に、ま
た時間的に分散させることができる。したがって、本発
明の画像表示装置では、相展開する際の信号処理回路の
系列間のレベル調整が不要となるので、回路設計や組み
立て時にかかる手間やコストを低減し、小型で安価な高
解像度・高画質の画像表示装置を提供することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像表示装置の実施例を示すブロック
図である。

【図２】図１に示す画像表示装置のデータ処理ブロック
をさらに詳細に示すブロック図である。

【図３】図１に示す画像表示装置のセレクト信号を順番
に変化させる様子を示す図である。

【図４】図３に示すセレクト信号によって表示される画
面の状態を示す図である。

【図５】図１に示す画像表示装置のセレクト信号をラン
ダムに変化させる様子を示す図である。

【図６】図５に示すセレクト信号によって表示される画
面の状態を示す図である。

【図７】本発明の画像表示装置のローテーション回路の
他の例を示すブロック図である。

【図８】図７に示すローテーション回路においてセレク
ト信号の変化の様子を示す図である。

【図９】図８に示すセレクト信号によって表示される画
面の状態を示す図である。

【図１０】本発明の実施例に係るプロジェクタの概要を
示す図である。

【図１１】相展開を含む画像表示装置の構成例を示すブ
ロックである。

【図１２】相展開図の概念を示す図である。

【図１３】相展開を含む画像表示装置における縦ライン
むらが発生する様子を示す図である。

【図１４】従来の画像表示装置の構成例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０・・液晶パネルブロック２０・・タイミング回路ブロック３０・・データ処理回路ブロック３５・・制御回路４０・・極性反転回路５０・・相展開回路５１・・サンプルホルダ５２・・展開順指示回路６０・・ローテーション回路６１・・ローテーション制御回路６２、６３・・アナログスイッチ１０１・・データ側駆動回路１０２・・液晶パネル１０３・・走査側駆動回路１１１・・シフトレジスタ１１２・・サンプリングスイッチ１１３・・データ側電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリアルデータとして供給される複数の
画素信号を展開順に従ってｎ個の保持手段に順次保持す
る相展開部と、画像を表示する複数の画素を備えた表示部に対しｎ個毎
の前記画素信号を供給するｎ個の供給手段と、前記保持手段と供給手段の組み合わせを変更可能なロー
テーション部と、前記組み合わせおよび前記展開順を制御する制御部とを
有し、この制御部は、複数の前記組み合わせおよびそれ
に対応する前記展開順を備えており、一定のタイミング
で前記組み合わせおよびそれに対応する前記展開順を変
更することを特徴とする画像表示装置。ただし、前記ｎ
は２以上の整数である。
【請求項２】請求項１において、前記制御部は複数の
前記組み合わせおよびそれに対応する前記展開順を一定
の順序で変えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】請求項１において、前記制御部は複数の
前記組み合わせおよびそれに対応する前記展開順をラン
ダムに変えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】請求項１において、前記制御部は前記組
み合わせおよびそれに対応する前記展開順を、前記表示
部の水平同期に同期して変更することを特徴とする画像
表示装置。
【請求項５】請求項１において、前記制御部は前記組
み合わせおよびそれに対応する前記展開順を、前記表示
部の水平および垂直同期に同期して変更することを特徴
とする画像表示装置。
【請求項６】請求項１において、前記ローテーション
部は、前記ｎ個の保持手段のいずれか１つを選択して前
記ｎ個の供給手段の１つに出力するｎ個の選択手段を有
することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】請求項６において、前記制御部は、前記
ｎ個の保持手段に対する前記ｎ個の供給手段の組み合わ
せを単位として変更することを特徴とする画像表示装
置。
【請求項８】請求項１において、前記ローテーション
部は、前記ｍ個の保持手段のいずれか１つを選択して前
記ｍ個の供給手段の１つに出力する複数の選択手段を有
することを特徴とする画像表示装置。ただし、前記ｍ
は、２以上前記ｎ以下の整数である。
【請求項９】請求項８において、前記制御部は、前記
ｍ個の保持手段に対する前記ｍ個の供給手段の組み合わ
せを単位として変更することを特徴とする画像表示装
置。
【請求項１０】前記表示部は液晶パネルであり、前記
供給手段は、前記液晶パネルのデータ側駆動部に前記画
素信号を供給することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】前記表示部は透過型液晶パネルおよび
投写用光源を有する投写型の表示部であり、前記供給手
段は、前記透過型液晶パネルのデータ側駆動部に前記画
素信号を供給することを特徴とする画像表示装置。