JPH08331486A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像信号の垂直走査線数が液晶パネルの垂直
方向の画素数より少ない場合においても画像が正常に表
示できる画像表示装置を提供する。 【構成】 駆動制御回路１７で映像信号の非映像信号期
間を検出し、駆動信号発生回路１４に制御信号を送る。
駆動信号発生回路１４はこの制御信号によって、垂直走
査クロック信号５と水平走査クロック信号７の走査周波
数を通常の映像信号期間における走査周波数に対して高
くして液晶パネル１の駆動を行うことによって、映像信
号の一垂直走査期間中に液晶パネル１の走査を完了す
る。同時に、非映像信号期間中は映像信号切り換え回路
１５によって映像信号を黒レベルに固定し、走査周波数
を変化させたことによる表示画面への影響をなくす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビやコンピュータ
ーなどの映像信号を液晶パネル上に表示する画像表示装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピューター機器の高性能化に
伴い、その映像信号を表示する画像表示機器も高性能化
されている。そのなかでも様々な周波数の映像信号を表
示できる画像表示装置、いわゆるマルチスキャン型の画
像表示装置の要望が高まっている。従来からの画像表示
装置としては、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔ
ｕｂｅ：以下ＣＲＴと示す）を用いた画像表示装置が中
心であるが、画像表示部にＣＲＴを用いているためＣＲ
Ｔの物理的制約などから装置の小型化に制限があった。
この制限を取り除き、装置を小型化するために画像表示
部に液晶パネルを用いた画像表示装置が提案されてい
る。

【０００３】図４は、液晶パネルを用いた画像表示装置
の一例の構成を示したブロック図である。

【０００４】図４において１は液晶パネルであり、ここ
では走査信号線と映像信号線の交点にスイッチング素子
をマトリックス状に配置したアクティブマトリックス型
液晶パネルの例を図示している（スイッチング素子は図
示せず）。２は映像信号の垂直方向の走査のために液晶
パネル１の走査信号線に制御信号を供給し、スイッチン
グ素子を垂直方向に順々に動作させていくための垂直走
査駆動回路、３は映像信号の水平方向の走査のために液
晶パネル１の映像信号線に映像信号を供給するための水
平走査駆動回路である。図４で示した一例では、水平走
査駆動回路は液晶パネル１に対して２系統有する場合を
示しており、水平走査駆動回路３は液晶パネル１の表示
画面の上下に各々設けられており、映像信号線は櫛状に
配置されている。

【０００５】画像表示装置に入力された映像信号は、映
像信号処理回路１１に入力されて液晶パネル１に画像を
表示するために必要な形の映像信号に変換される。同時
に映像信号は同期分離回路１２に入力され、映像信号よ
り垂直同期信号と水平同期信号が分離される。同期分離
回路１２で分離された水平同期信号は、ＰＬＬ回路１３
に入力されて水平同期信号に同期した基準クロック信号
が発生される。垂直同期信号、水平同期信号および基準
クロック信号は、駆動信号発生回路１４に入力され、映
像信号を液晶パネル１に表示するための制御信号が発生
される。

【０００６】制御信号には、映像信号の垂直同期信号に
同期した信号であり液晶パネル１の垂直方向の走査の開
始を制御するための垂直走査開始信号４、映像信号の水
平同期信号に同期した信号であり液晶パネル１の垂直方
向の走査を行うための垂直走査クロック信号５、同じく
映像信号の水平同期信号に同期した信号であり液晶パネ
ル１の水平方向の走査の開始を制御するための水平走査
開始信号６、およびＰＬＬ回路１３によって発生される
映像信号の水平同期信号に同期した基準クロック信号に
同期した信号であり液晶パネル１の各画素に表示する映
像信号のサンプリングのタイミングをとる信号である水
平走査クロック信号７がある。

【０００７】垂直走査クロック信号５と水平走査開始信
号６は、映像信号の水平同期信号に同期した信号である
が、水平走査クロック信号７との位相差を無くするため
に、映像信号の水平同期信号から直接発生させるのでは
なくて水平走査クロック信号７をカウントして発生させ
ることが多い。そして、垂直走査開始信号４と垂直走査
クロック信号５は垂直走査駆動回路２に、水平走査開始
信号６と水平走査クロック信号７は水平走査駆動回路３
に各々入力される。

【０００８】液晶パネル１の垂直方向の走査は垂直走査
開始信号４と垂直走査クロック信号５で行われ、垂直走
査開始信号４が入力され、以後垂直走査クロック信号５
によって映像信号が表示される液晶パネル１の画素の行
が移動していく。水平方向の走査は水平走査開始信号６
と水平走査クロック信号７で行われ、液晶パネル１に入
力された映像信号は、水平走査開始信号６が入力され、
以後水平走査クロック信号７に同期したタイミングでサ
ンプリングされて液晶パネル１の各々の画素に表示され
る。

【０００９】図５は液晶パネル１の各々の画素に映像信
号を表示するための制御信号のタイミングを説明するた
めに、映像信号の一水平走査期間について制御信号の一
部を示したタイミング図である。

【００１０】垂直走査クロック信号５は、映像信号を書
き込む液晶パネル１の画素の行を規定し、かつ、その行
のスイッチング素子を制御する。水平走査クロック信号
７は、映像信号をサンプリングするタイミングを制御す
る信号であり、例えば、水平走査クロック信号７の立ち
上がりのタイミングで映像信号をサンプリングして各々
の画素に表示させる。従って水平走査クロック信号７
は、映像信号をサンプリングするために一水平走査期間
に液晶パネル１の水平方向の画素数以上のパルスが必要
である。液晶パネル１の水平方向の画素数が多くなって
くると、水平走査クロック信号７の走査周波数が高くな
るので、水平走査クロック信号７の走査周波数を下げる
ために液晶パネルに対して水平走査駆動回路３を複数設
けることが行われている。図４で示した画像表示装置の
一例では、水平走査駆動回路３が２系統ある場合を示し
たが、この場合の水平走査クロック信号７は、一般には
図５に示したように互いに位相が逆である信号が用いら
れ、各々液晶パネル１の画面上部と下部に設置されてい
る水平走査駆動回路３に加えられる。

【００１１】このように駆動信号発生回路１４によって
発生された各種制御信号を垂直走査駆動回路２と水平走
査駆動回路３に加えることによって液晶パネル１に画像
を表示させることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、画面の垂直方向の走査は映像信号の水平同
期信号より作られた垂直走査クロック信号によって水平
同期信号に同期して垂直方向に一行ずつ走査していくた
め、映像信号の水平同期信号の数、すなわち、垂直走査
線の本数は液晶パネルの垂直方向の画素数以上であるこ
とが必要であり、垂直走査線の本数が液晶パネルの垂直
方向の画素数より少ない映像信号は正常に表示できない
という課題を有していた。

【００１３】例えば、現在多く用いられているパーソナ
ルコンピューターの映像信号には、垂直方向の画素数が
４００ドットのものと４８０ドットのものがある。垂直
方向の走査線数は各々４４０本と５２５本である。従っ
て垂直方向の画素数が４８０ドットである液晶パネルに
垂直方向の画素数が４００ドットであるパーソナルコン
ピューターの映像信号を表示させようとすると、走査線
の本数が４４０本しかないので画面の下側の４０ドット
には次の画面の一部が表示されてしまうという課題があ
る。

【００１４】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、液晶パネル上にテレビやコンピューターなどの映像
信号を表示する画像表示装置において、映像信号の垂直
走査線の本数が液晶パネルの垂直方向の画素数より少な
い場合でも正常な画像を表示することができる画像表示
装置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するために、画像表示装置を映像信号の水平同期信
号に同期して基準クロック信号を発生するＰＬＬ回路
と、液晶パネルを駆動し画像を表示するために必要な各
タイミング信号を発生するための駆動信号発生回路と、
映像信号を切り換える映像信号切り換え回路と、映像信
号の垂直同期信号と水平同期信号より前記駆動信号発生
回路と前記映像信号切り換え回路を制御する駆動制御回
路を具備し、垂直方向の映像信号の映像信号期間と非映
像信号期間において、前記駆動制御回路で発生される制
御信号によって、前記駆動信号発生回路が発生する液晶
パネルの垂直方向の走査を行うための垂直走査クロック
信号の走査周波数、または前記垂直走査クロック信号の
走査周波数と前記駆動信号発生回路が発生する液晶パネ
ルの水平方向の走査を行うための水平走査クロック信号
の走査周波数の両方を変化させ、かつ、垂直帰線期間中
は前記映像信号切り換え回路によって映像信号を黒画面
を表示するレベルの信号に切り換えるように構成したも
のである。

【００１６】

【作用】本発明は上記した構成により、液晶パネル上に
テレビやコンピューターなどの映像信号を表示する画像
表示装置において、映像信号の垂直走査線の本数が液晶
パネルの垂直方向の画素数より少ない場合でも正常な画
像を表示することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の発明の一実施例の画像表示装
置について図面を参照しながら説明する。

【００１８】（実施例１）図１は本発明の実施例１にお
ける画像表示装置の構成を示すブロック図である。実施
例１は、垂直方向の映像信号の垂直帰線期間と映像信号
期間において、駆動信号発生回路が発生する液晶パネル
の垂直方向の走査を行うための垂直走査クロック信号の
走査周波数を変化させるように構成したものである。な
お、図４に示す従来例と同一構成部分には同一符号を付
して詳細な説明を省略する。

【００１９】図１において１はスイッチング素子を有す
るアクティブマトリックス型の液晶パネルであり、２は
映像信号の垂直方向の走査のために液晶パネル１の走査
信号線に制御信号を供給し、スイッチング素子を垂直方
向に順々に動作させていくための垂直走査駆動回路、３
は映像信号の水平方向の走査のために液晶パネル１の映
像信号線に映像信号を供給するための水平走査駆動回
路、１１は入力された映像信号を液晶パネル１に表示す
るために必要な形に処理するための映像信号処理回路、
１２は映像信号より垂直同期信号と水平同期信号を分離
するための同期分離回路、１３は同期分離回路１２で分
離された水平同期信号に同期して基準クロック信号を発
生するための位相同期ループ回路（以下、ＰＬＬ回路と
称す）、１４は垂直同期信号、水平同期信号および基準
クロック信号より映像信号を液晶パネル１に表示するた
めの制御信号を発生するための駆動信号発生回路、１５
は映像信号を黒レベルの映像信号と切り換えるための映
像切り換え回路、１６は表示画面を黒表示にする黒レベ
ル映像信号を発生するための黒レベル信号発生回路、１
７は映像信号の映像信号期間と非映像信号期間を検出し
て駆動信号発生回路１４と映像信号切り換え回路１５を
制御する駆動制御回路である。

【００２０】上記した構成の画像表示装置において、以
下その動作を説明する。駆動信号発生回路１４が発生す
る制御信号には、液晶パネル１の垂直方向の走査の開始
を制御するための垂直走査開始信号４および垂直方向の
走査を行うための垂直走査クロック信号５、水平方向の
走査をの開始を制御するための水平走査開始信号６およ
び水平方向の走査を行うための水平走査クロック信号７
があり、垂直走査開始信号４と垂直走査クロック信号５
は垂直走査駆動回路２に、水平走査開始信号６と水平走
査クロック信号７は水平走査駆動回路３に入力される。

【００２１】一般に垂直走査駆動回路２は、シフトレジ
スタ回路と入力信号レベルを増幅するドライブ回路（い
ずれも図示せず）で構成されており、垂直走査開始信号
４が入力されると垂直走査クロック信号５によって液晶
パネル１のスイッチング素子をオン状態とする制御信号
を出力するドライブ回路の位置を順々に移動させてい
く。また、水平走査駆動回路３は、シフトレジスタ回路
と２組のサンプル・ホールド回路（いずれも図示せず）
で構成されており、水平走査開始信号６が入力されると
水平走査クロック信号７によって一方の組のサンプル・
ホールド回路に対して映像信号をサンプリングするサン
プル・ホールド回路の位置を順々に移動させていく。こ
のとき他方のサンプル・ホールド回路は液晶パネル１の
映像信号線にサンプル／ホールドしていた映像信号を出
力している。

【００２２】このように液晶パネル１には駆動信号発生
回路１４が発生した制御信号によって、マトリックス状
に選択された画素に映像信号が表示される。したがっ
て、垂直走査クロック信号５には一垂直走査期間中に液
晶パネル１の垂直方向の画素数以上のクロックパルスが
含まれていることが必要であり、同様に、水平走査クロ
ック信号７には一水平走査期間中に液晶パネル１の水平
方向の画素数以上のクロックパルスが含まれていること
が必要となっている。

【００２３】図２は映像信号の垂直方向の走査線数が液
晶パネルの垂直方向の画素数より少ない場合の本発明の
実施例１における画像表示装置の動作を説明するための
タイミング図である。図２では垂直方向の映像信号の垂
直帰線期間と映像信号期間において、駆動信号発生回路
１４が発生する液晶パネルの垂直方向の走査を行うため
の垂直走査クロック信号５の走査周波数のみを変化させ
た場合の動作を示している。

【００２４】以下、図１と図２を用いて一例として液晶
パネル１の垂直方向の画素数が４８０ドットである場合
において、垂直方向の全走査線数が４４０本で、映像信
号期間の走査線数が４００本である映像信号を表示させ
た場合について説明する。

【００２５】液晶パネル１の垂直方向の画素数が４８０
ドットである場合、垂直走査クロック信号５には一垂直
走査期間に最低４８０個のクロックパルスが含まれてい
ることが必要になる。ところが、表示させる映像信号の
全走査線数は４４０本であるので垂直走査クロック信号
５に含まれるクロックパルス数は４４０個となり、４０
個不足する。そこで、本実施例では一垂直走査期間のう
ち非映像信号期間である４０本の走査期間について、垂
直走査クロック信号５の走査周波数を２倍にすることで
一垂直走査期間の垂直走査クロック信号５のクロックパ
ルス数を４８０個としている。

【００２６】駆動制御回路１７は垂直同期信号と水平同
期信号より映像信号の映像信号期間と非映像信号期間を
検出し、非映像信号期間に制御信号を駆動信号発生回路
１４に送って駆動信号発生回路１４が発生する垂直走査
クロック信号５の走査周波数が２倍になるように制御す
る。非映像信号期間の位置は、垂直同期信号からの走査
線数によって決まっているのでカウンタ回路などを構成
することによって検出することができる。垂直走査クロ
ック信号５の走査周波数を変化させるには、例えば垂直
走査クロック信号５を水平走査クロック信号７をカウン
トして発生させている場合、非映像信号期間は映像信号
期間の半分のカウント数で垂直走査クロック信号５を発
生させるような論理回路を構成することで簡単に実現す
ることができる。

【００２７】非映像信号期間は、元々画面は黒表示であ
るが、垂直走査クロック信号５の走査周波数を２倍にし
たことによる影響を避けるため、駆動制御回路１７によ
って発生される制御信号によって、非映像信号期間にお
いては映像信号を映像信号切り換え回路１５によって黒
レベル映像信号に切り換えて、画面が確実に黒表示とな
るようにしている。

【００２８】ここで、実施例１の画像表示装置において
は、非映像信号期間においては垂直走査クロック信号５
の走査周波数は映像信号期間に対して変化させるように
しているが、水平走査クロック信号７の走査周波数は変
化させていない。従って、垂直走査クロック信号５の走
査周波数を高くすることによって、一水平走査期間が短
くなるので一水平走査期間中の水平走査クロック信号７
に含まれるクロックパルス数が少なくなり、一水平走査
期間中に液晶パネル１の水平方向の画素全てについて映
像信号をサンプリングすることはできない。しかし、非
映像信号期間においては映像信号は映像信号切り換え回
路１５によって黒レベル映像信号になっているので、非
映像信号期間中における液晶パネル１の水平方向画素の
サンプリングが一水平走査期間以上になっても画面に表
示される映像が影響を受けることはない。

【００２９】上記した説明のように本発明の実施例１で
は、非映像信号期間中に垂直走査クロック信号の走査周
波数を変化させることによって、垂直走査線数が液晶パ
ネルの垂直方向の画素数より少ない映像信号を正常に表
示することができる。

【００３０】（実施例２）次に本発明の別の実施例の画
像表示装置について図面を参照しながら説明する。実施
例２は、実施例１における画像表示装置と同一構成であ
るが、垂直方向の映像信号の垂直帰線期間と映像信号期
間において、駆動信号発生回路が発生する液晶パネルの
垂直方向の走査を行うための垂直走査クロック信号の走
査周波数と液晶パネルの水平方向の走査を行うための水
平走査クロック信号の走査周波数の両方を変化させるよ
うに構成したものである。なお、実施例２における画像
表示装置の構成は図１に示した実施例１における画像表
示装置と同一構成であるので同一符号を付して詳細な説
明を省略する。

【００３１】図３は映像信号の垂直方向の走査線数が液
晶パネルの垂直方向の画素数より少ない場合の本発明の
実施例２における画像表示装置の動作を説明するための
タイミング図である。図３では垂直方向の映像信号の垂
直帰線期間と映像信号期間において、駆動信号発生回路
が発生する液晶パネルの垂直方向の走査を行うための垂
直走査クロック信号の走査周波数と液晶パネルの水平方
向の走査を行うための水平走査クロック信号の走査周波
数の両方を変化させた場合の動作を示している。

【００３２】以下、図１と図３を用いて一例として液晶
パネル１の垂直方向の画素数が４８０ドットである場合
において、垂直方向の全走査線数が４４０本で、映像信
号期間の走査線数が４００本である映像信号を表示させ
た場合について説明する。

【００３３】実施例１の説明の部分でも述べたように、
液晶パネル１の垂直方向の画素数が４８０ドットである
場合、映像信号期間の走査線数が４００本である映像信
号を表示させる場合には、垂直走査クロック信号５に含
まれるクロックパルス数は４４０個となり４０個分不足
する。そこで、実施例２でも一垂直走査期間のうち非映
像信号期間である４０本の走査期間について、垂直走査
クロック信号５の走査周波数を２倍にすることで一垂直
走査期間の垂直走査クロック信号５のクロックパルス数
を４８０個としている。

【００３４】実施例１においては、非映像信号期間中に
水平走査クロック信号７の走査周波数は変化させていな
いので垂直走査クロック信号５の走査周波数を高くする
ことによって、一水平走査期間が短くなるので一水平走
査期間中の水平走査クロック信号７に含まれるクロック
パルス数が少なくなり、一水平走査期間中に液晶パネル
１の水平方向の画素全てについて映像信号をサンプリン
グすることはできなかった。そこで実施例２において
は、非映像信号期間中に垂直走査クロック信号５の走査
周波数が２倍になるように制御すると同時に、水平走査
クロック信号７の走査周波数も２倍になるように制御す
ることによって、変化させた一垂直走査期間中に６４０
ドットの水平方向の全画素について映像信号をサンプリ
ングすることができるように構成してある。

【００３５】駆動制御回路１７は垂直同期信号と水平同
期信号より映像信号の映像信号期間と非映像信号期間を
検出し、非映像信号期間に制御信号を駆動信号発生回路
１４に送って駆動信号発生回路１４が発生する水平走査
クロック信号７の走査周波数が２倍になるように制御す
る。水平走査クロック信号７の走査周波数を変化させる
には、例えば、予めＰＬＬ回路３によって発生させる基
準クロック信号の走査周波数を通常の２倍の周波数とし
ておき、駆動信号発生回路１４に２分周器を設けて水平
走査クロック信号７を発生させる回路の基準クロック信
号の周波数を映像信号期間と非映像信号期間で切り換え
たりすることで実現することができる。

【００３６】また、垂直走査クロック信号５を水平クロ
ック信号７をカウントして発生させている場合は、基準
クロック信号の周波数を２倍にすることで水平クロック
信号７の走査周波数が２倍になることより垂直走査クロ
ック信号５の走査周波数も２倍になるので垂直走査クロ
ック信号５の走査周波数を切り換える回路は不要であ
る。

【００３７】非映像信号期間は、元々画面は黒表示であ
るが、垂直走査クロック信号５の走査周波数を２倍にし
たことによる影響を避けるため、駆動制御回路１７によ
って発生される制御信号によって、非映像信号期間にお
いては映像信号を映像信号切り換え回路１５によって黒
レベル映像信号に切り換えて、画面が確実に黒表示とな
るようにしている。

【００３８】上記した説明のように本発明の実施例２で
は、非映像信号期間中に垂直走査クロック信号の走査周
波数と水平走査クロック信号の走査周波数の両方を変化
させることによって、垂直走査線数が液晶パネルの垂直
方向の画素数より少ない映像信号を正常に表示すること
ができる。

【００３９】なお、本発明の実施例１および実施例２で
は説明のための一例として、液晶パネルの垂直方向の画
素数が４８０ドットであり、表示する映像信号の垂直走
査線数が４４０本である場合に付いて説明したが、本発
明がこの条件に限られるものでないことは明かである。
またなお、本願発明は液晶パネルに限られるものではな
い。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明のように本発明の画像表示装
置では上述した構成により、非映像信号期間中に垂直走
査クロック信号の走査周波数、または、垂直走査クロッ
ク信号の走査周波数と水平走査クロック信号の走査周波
数の両方を変化させることによって、映像信号の垂直走
査線数が液晶パネルの垂直方向の画素数より少ない場合
においても映像信号を正常に表示することができるとい
うすぐれた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における画像表示装置の構成
を示すブロック図

【図２】実施例１における画像表示装置の動作を示すタ
イミング図

【図３】実施例２における画像表示装置の動作を示すタ
イミング図

【図４】従来の画像表示装置の一例の構成を示すブロッ
ク図

【図５】従来の画像表示装置の動作を示すタイミング図

【符号の説明】 １ 液晶パネル ２ 垂直走査駆動回路 ３ 水平走査駆動回路 ４ 垂直走査開始信号 ５ 垂直走査クロック信号 ６ 水平走査開始信号 ７ 水平走査クロック信号 １１ 映像信号処理回路 １２ 同期分離回路 １３ ＰＬＬ回路 １４ 駆動信号発生回路 １５ 映像信号切り換え回路 １６ 黒レベル信号発生回路 １７ 駆動制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号の水平同期信号に同期して基準
   クロック信号を発生する位相同期ループ回路と、各タイ
   ミング信号を発生するための駆動信号発生回路と、映像
   信号を切り換える映像信号切り換え回路と、映像信号の
   垂直同期信号と水平同期信号より前記駆動信号発生回路
   と前記映像信号切り換え回路を制御する駆動制御回路を
   具備し、垂直方向の映像信号の映像信号期間と非映像信
   号期間において、前記駆動制御回路で発生される制御信
   号によって、前記駆動信号発生回路が発生する表示画面
   の垂直方向の走査を行うための垂直走査クロック信号の
   走査周波数、または前記垂直走査クロック信号の走査周
   波数と前記駆動信号発生回路が発生する表示画面の水平
   方向の走査を行うための水平走査クロック信号の走査周
   波数の両方を変化させ、かつ、垂直帰線期間中は前記映
   像信号切り換え回路によって映像信号を黒画面を表示す
   るレベルの信号に切り換えることを特徴とする画像表示
   装置。