JPH11327499A - 画像表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示解像度を変更しても、表示画像が不自然
にならないようにする。 【解決手段】 本発明の画像表示装置は、パーソナルコ
ンピュータからのアナログ画素データを増幅する信号増
幅回路１１と、信号増幅回路１１の出力をデジタル画素
データに変換するA/D変換回路１２と、変換したデジタ
ル画素データを格納する第１のメモリ１３と、デジタル
画素データの輝度調整を行うデータ演算回路１４と、輝
度調整後のデジタル画素データを格納する第２のメモリ
１５と、XGA規格の液晶モジュール１６と、液晶モジュ
ール１６の表示解像度を設定する表示モード判別回路１
７と、液晶表示装置１内の各部にクロック信号や制御信
号を供給するクロック制御回路１８とを有する。液晶パ
ネル２１の表示解像度を変更する際、隣接する２つの画
素にそれぞれ対応する画素データの拡大率の比率が２倍
を越えないようにするため、隣接する２つの画素を略均
一に拡大することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置の表示解
像度を変更可能なマルチスキャン機能を有する画像表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチスキャン機能を有する従来の画像
表示装置は、ＲＧＢの各色をセットとして、画素（ピク
セル）単位で表示画面の横（水平）方向の表示解像度を
拡大していた。例えば、1024×768ドットからなるXGA(e
Xtended Graphics Array)規格の表示装置を、640×480
ドットからなるVGA(Video Graphics Array)規格の表示
解像度に設定する場合、水平方向に２倍に拡大する画素
と等倍のままの画素とを混在させて、画面全体の水平方
向の画素拡大率を1.6倍に設定していた。

【０００３】図７は従来の画素の拡大方法を説明する図
であり、水平方向の画素拡大率を1.5倍に設定する例を
示している。図７の場合、隣接する２つの画素のうち一
方を２倍に拡大し、他方を等倍のまま、表示装置の各信
号線に供給する。これにより、画素データが1.5倍に拡
大して表示される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようにＲＧＢの各色をセットとして拡大表示を行うと、
２倍に拡大される画素と等倍のままの画素が混在するこ
とになり、２倍に拡大される画素は線幅が太く表示され
ることから、原画像を忠実に再現できなくなる。また、
線幅が太いものほど輝度が高くなるため、画面全体とし
て輝度ムラが起きる。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、表示解像度を変更する場合
に、各画像を略均一に拡大することができる画像表示装
置およびその駆動方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、複数の表示画素が配列され
た水平画素ラインを複数本備えて構成される有効表示領
域を含む表示パネルと、前記表示パネルの前記水平画素
ラインの各前記表示画素に、画像データに対応する電圧
を供給する表示パネル駆動回路と、入力された画像信号
に基づいて、前記表示画素に対応する画像データを生成
して前記表示パネル駆動回路に供給する画像データ生成
回路と、を備えた画像表示装置において、前記画像デー
タ生成回路は、前記水平画素ラインを構成する一部の表
示画素に対応する各前記画像信号を時間軸方向に第１の
比率で拡大するとともに、前記一部の表示画素以外の前
記水平画素ライン内の少なくとも一部の表示画素に対応
する各前記画像信号を時間軸方向に前記第１の比率より
も大きい第２の比率で拡大して前記画像データを生成す
るデータ拡大手段を含み、前記第２の比率は前記第１の
比率未満に設定される。

【０００７】請求項４の発明は、複数の信号線および走
査線が配置された画素表示部と、前記信号線のそれぞれ
に所定のタイミングで画素データを供給する信号線駆動
回路と、前記走査線を駆動する走査線駆動回路と、を備
えた画像表示装置において、前記画素表示部の表示解像
度を設定する表示解像度設定手段と、前記信号線の並ぶ
方向に隣接する２つの画素のそれぞれに対応する各画素
データの拡大率の比率が２倍未満になるように、前記設
定された表示解像度に応じて画素データのそれぞれを拡
大する画素データ拡大手段と、を備え、前記信号線駆動
回路は、前記拡大された画素データを、対応する信号線
に供給するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像表示装置
について、図面を参照しながら具体的に説明する。以下
では、画像表示装置の一例として液晶表示装置について
説明する。

【０００９】図１は液晶表示装置１の一実施形態の概略
ブロック図である。図１の液晶表示装置１は、パーソナ
ルコンピュータ２から供給されるアナログカラービデオ
信号により駆動される。このカラービデオ信号は、アナ
ログ画素データ、水平同期信号、および垂直同期信号を
含む。

【００１０】図１の液晶表示装置１は、アナログ画素デ
ータを増幅する信号増幅回路１１と、信号増幅回路１１
の出力をデジタル画素データに変換するA/D変換回路１
２と、変換したデジタル画素データを格納する第１のメ
モリ１３と、デジタル画素データの輝度調整を行うデー
タ演算回路１４と、輝度調整後のデジタル画素データを
格納する第２のメモリ１５と、1024×768個のカラード
ットで構成されるXGA規格の液晶モジュール１６と、液
晶モジュール１６の表示解像度を設定する表示モード判
別回路１７と、液晶表示装置１内の各部にクロック信号
や制御信号を供給するクロック制御回路１８とを有す
る。

【００１１】液晶モジュール１６は、図２に詳細構成を
示すように、信号線および走査線が縦横に配置された液
晶パネル２１と、信号線を駆動する信号線駆動回路２２
と、走査線を駆動する走査線駆動回路２３と、各駆動回
路の駆動タイミングを制御する液晶コントローラ２４と
を有する。

【００１２】液晶パネル２１は、互いに対向配置される
アレイ基板および対向基板と、これら基板間に保持され
る液晶材料層とを有する。アレイ基板は、1024×３本の
信号線Ｓと、768本の走査線Ｇと、信号線Ｓおよび走査
線Ｇの交点付近に形成される1024×768×３個の薄膜ト
ランジスタ（TFT）３１と、同じく1024×768×３個の画
素電極３２とを有する。対向基板は、対向電極とカラー
フィルタ層を有する。カラーフィルタ層は、赤、緑およ
び青のカラーストライプを画素電極の列方向に沿って配
置したものである。液晶材料層は、アレイ基板と対向基
板の表面を全体的に覆う配向膜に接合される。

【００１３】液晶コントローラ２４は、図１の第２のメ
モリ１５から読み出したデジタル画素データと、図１の
クロック制御回路１８からのクロック信号とに基づい
て、液晶表示用の水平クロック信号、水平スタート信
号、垂直クロック信号および垂直スタート信号を生成す
る。

【００１４】図１に示す液晶表示装置１は、XGA規格の
液晶パネル２１の表示解像度をパーソナルコンピュータ
２からの指示に応じて任意に変更できるようにしてい
る。以下、表示解像度の切り換え方法を図３を用いて説
明する。

【００１５】例えば、液晶パネル２１をVGA規格である6
40×480ドットの表示解像度に設定する場合、１画素分
の入力画素データを1.66画素に拡大する処理を４画素分
連続して行った後、１画素分の入力画素データを1.33画
素に拡大する処理を１画素分行う。

【００１６】すなわち、図３（ａ）に示すように、先頭
画素の画素データであるR1，G1，B1をA/D変換した後、
それに続けて画素データR1，G1を再度A/D変換する。こ
れにより、先頭画素は1.66倍に拡大表示される。次に、
２画素目については、画素データB2，R2，G2をA/D変換
した後、それに続けて画素データB2，R2を再度A/D変換
する。同様に、３画素目と４画素目についても、画素デ
ータを構成する一部の色データを２回A/D変換すること
で、各画素データは1.66倍に拡大される。

【００１７】また、５画素目については、画素データB
5，R5，G5をA/D変換した後、画素データB5のみを再度A/
D変換する。これにより、５画素目は1.33倍に拡大され
る。

【００１８】図３（ａ）に示した１〜５画素の拡大処理
を、以後繰り返し行うことで、XGA規格の液晶パネル２
１をVGA規格の表示解像度に設定することができる。

【００１９】一方、XGA規格の液晶パネル２１をSVGA規
格である800×600ドットの表示解像度に設定する場合、
図３（ｂ）に示すように、１画素分の入力画素データを
1.33画素に拡大する処理を５画素分あるいは６画素分連
続して行った後、次の入力画素データを等倍のまま出力
する処理を繰り返し行う。ただし、SVGA規格の表示解像
度に設定する場合には、解像度の比率が割り切れないの
で、1.33画素に拡大する処理を５画素分連続して行う場
合と、６画素分連続して行う場合が不規則に並ぶことに
なる。

【００２０】このように、第１の実施形態の液晶表示装
置１では、液晶パネル２１の表示解像度を変更しても、
隣接する２つの画素にそれぞれ対応する画素データの拡
大率の比率が２倍を越えないようにしている。したがっ
て、隣接する２つの画素を略均一に拡大することがで
き、表示解像度を切り換えても、画像がゆがまなくな
る。

【００２１】ところで、図１の液晶表示装置１は、各画
素を構成する色データの一部を複数回異なる信号線に供
給するため、複数回供給する色データと、１回のみ供給
する色データとで、輝度に差が生じ、輝度ムラが起きる
おそれがある。

【００２２】そこで、図１の液晶表示装置１内のデータ
演算回路１４では、複数回供給する色データの輝度を低
下させる処理を行う。これにより、色データ間での輝度
差が少なくなる。

【００２３】図４は液晶表示装置１内の各部の動作タイ
ミング図であり、以下、この図を用いて図１の液晶表示
装置１の動作を説明する。パーソナルコンピュータ２か
らアナログ画素データANA-R，ANA-G，ANA-Bと表示クロ
ックCLK1が出力されると、アナログ画素データANA-R，A
NA-G，ANA-Bは信号増幅回路１１に入力され、表示クロ
ックCLK1は表示モード判別回路１７に入力される。表示
モード判別回路１７は、表示クロックCLK1の周波数に基
づいて、液晶パネル２１の表示解像度を判別する。具体
的には、表示解像度がVGA規格、SVGA規格およびXGA規格
のいずれかであるかを判別する。判別された表示解像度
に関する情報はクロック制御回路１８に送られる。

【００２４】クロック制御回路１８は、表示モード判別
回路１７で判別された表示解像度に応じたサンプリング
クロックをA/D変換回路１２に送出する。図４は、XGA規
格の液晶パネル２１に、VGA規格の表示解像度で表示を
行う例を示している。パーソナルコンピュータ２から先
頭画素のアナログ画素データR1，G1，B1が供給される
と、クロック制御回路１８は、データR1，G1をそれぞれ
２回サンプリングするサンプリングクロックCLK-R，CLK
-Gと、データB1を１回サンプリングするサンプリングク
ロックCLK-Bを出力する。

【００２５】また、２画素目については、サンプリング
クロックCLK-R，CLK-BはそれぞれデータR2，B2を２回ず
つサンプリングし、サンプリングクロックCLK-Gはデー
タG2を１回だけサンプリングする。

【００２６】このように、１画素目から４画素目まで
は、３つのサンプリングクロックCLK-R，CLK-G，CLK-B
のうち２つは、対応するアナログ画素データを２回ずつ
サンプリングし、残りのサンプリングクロックは対応す
るアナログ画素データを１回だけサンプリングする。

【００２７】一方、５画素目については、サンプリング
クロックCLK-R，CLK-Gはそれぞれアナログ画素データR
5，G5を１回ずつサンプリングし、サンプリングクロッ
クCLK-Bはアナログ画素データB5を２回サンプリングす
る。

【００２８】A/D変換回路１２は、クロック制御回路１
８からのサンプリングクロックCLK-R，CLK-G，CLK-Bの
立ち上がりエッジでアナログ画素データを取り込んでデ
ジタル画素データに変換する。これにより、図４に示す
ように、アナログ画素データANA-Rはデジタル画素デー
タDIG-Rに、アナログ画素データANA-Gはデジタル画素デ
ータDIG-Gに、アナログ画素データANA-Bはデジタル画素
データDIG-Bに、それぞれ変換される。

【００２９】A/D変換回路１２でA/D変換されたデジタル
画素データDIG-R，DIG-G，DIG-Bは、第１のメモリ１３
に順次格納される。第１のメモリ１３への書き込みクロ
ックやイネーブル信号は、クロック制御回路１８から供
給される。

【００３０】１水平周期分あるいは１フレーム分のデジ
タル画素データが第１のメモリ１３に格納されると、ク
ロック制御回路１８から第１のメモリ１３に読み出しク
ロックが供給され、第１のメモリ１３に格納されたデー
タが順次読み出されてデータ演算回路１４に入力され
る。

【００３１】データ演算回路１４は、色ごとに輝度がば
らつかないように、デジタル画素データDIG-R，DIG-G，
DIG-Bの輝度調整を行う。例えば、図４の１画素目の場
合、赤データR1と緑データG1は異なる信号線に２回ずつ
供給されるため、青データB1よりも輝度が高くなる。こ
のため、データ演算回路１４は、同一データを複数回、
異なる信号線に供給する場合には、そのデータの輝度を
下げる処理を行う。したがって、図４の場合、１画素目
は赤データR1と緑データG1の輝度が下げられてそれぞれ
データR1’，G1’に変換され、２画素目は赤データR2と
青データB2の輝度が下げられてそれぞれデータR2’，G
2’に変換される。このような処理により、色ごとに輝
度がばらつかなくなり、液晶パネル２１の表示解像度を
変更しても表示品質が低下しなくなる。

【００３２】データ演算回路１４の出力は、クロック制
御回路１８からの書き込みクロックに応じて第２のメモ
リ１５に順次格納される。第２のメモリ１５に格納され
たデジタル画素データは、クロック制御回路１８からの
読み出しクロックに応じて順次読み出され、液晶モジュ
ール１６内の信号線駆動回路２２に供給される。

【００３３】図４では、液晶モジュール１６に供給され
るクロックを波形CLK2で表し、データ演算回路１４の出
力を色ごとにそれぞれ波形OUT-R，OUT-G，OUT-Bで表し
ている。

【００３４】このように、本実施形態の液晶表示装置１
は、パーソナルコンピュータ２から供給される表示クロ
ックCLK1の周波数に応じて液晶パネル２１の表示解像度
を判別し、隣接する２つの画素のそれぞれに対応する画
素データの拡大率の比率が２倍を越えないようにしたた
め、表示解像度を変更しても、画素データが不均一に拡
大されることはない。

【００３５】なお、液晶パネル２１の垂直方向に対して
は、隣接する複数の走査線を同時に駆動することによ
り、垂直方向への拡大表示が可能となる。

【００３６】（第２の実施形態）第２の実施形態は、パ
ーソナルコンピュータ２から液晶表示装置１に対してデ
ジタル画素データを供給するものである。

【００３７】図５は画像表示装置の第２の実施形態のブ
ロック図であり、第１の実施形態と同様に液晶表示装置
の構成を示している。図５の液晶表示装置１ａは、A/D
変換回路１２の代わりにサンプリング回路１９を設けた
点に特徴がある。

【００３８】図５のサンプリング回路１９は、パーソナ
ルコンピュータ２から供給されるデジタル画素データ
（DIG1-R,DIG1-G,DIG1-B)を、クロック制御回路１８か
らのサンプリングクロックに同期してサンプリングして
デジタル画素データ（DIG2-R,DIG2-G,DIG2-B)を生成す
る。クロック制御回路１８は、第１の実施形態と同様
に、液晶パネル２１の表示解像度に応じてサンプリング
クロックの周波数を切り換える。

【００３９】例えば、XGA規格の液晶パネル２１をVGA規
格の表示解像度に設定する場合は、デジタル画素データ
を４画素分連続して1.66倍に拡大した後、１画素分を1.
33倍に拡大するようにサンプリングクロックの周波数を
設定する。

【００４０】図６は図５のタイミング図である。図５，
図６に示すように、サンプリング回路１９でサンプリン
グされたデータ(DIG2-R,DIG2-G,DIG2-B)は、第１の実施
形態と同様に、第１のメモリ１３に格納された後、デー
タ演算回路１４で輝度変換されて第２のメモリ１５に格
納される。液晶モジュール１６には、第２のメモリ１５
から読み出されたデータが供給される。

【００４１】このように、パーソナルコンピュータ２か
ら液晶表示装置１ａにデジタル画素データを供給する場
合には、液晶表示装置１ａ内でA/D変換する処理が不要
になるため、第１の実施形態よりも構成を簡略化でき
る。また、サンプリング回路１９に供給されるサンプリ
ングクロックの周波数を調整することにより、隣り合う
２つの画素のそれぞれに対応する画素データの拡大率を
２倍未満に設定できるため、従来に比べ、液晶パネル２
１の水平方向における画像データの拡大率のばらつきが
少なくなる。

【００４２】上述した各実施形態では、XGA規格の液晶
パネル２１を、VGA規格またはSVGA規格の表示解像度に
設定する例を説明したが、他の規格（例えば、SXGAやSV
GA等）の液晶パネルの表示解像度を変更する場合にも、
本発明は適用可能である。

【００４３】また、上述した各実施形態では、輝度調整
を行うためのデータ演算回路１４を設ける例を説明した
が、データ演算回路１４を省略してもよい。この場合、
画素によって線幅や輝度に多少の差異が生じるが、第２
のメモリ１５も不要となるため、液晶表示装置１内の構
成を簡略化できる。

【００４４】また、上述した各実施形態では、パーソナ
ルコンピュータ２からの画素データを、２通りの異なる
拡大率で拡大する例を説明したが、３通り以上の異なる
拡大率で拡大してもよい。

【００４５】また、本発明に係る画像表示装置は、上述
した液晶表示装置だけでなく、プラズマディスプレイ装
置等の各種の表示装置に適用可能である。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、信号線の並ぶ方向に隣接する２つの画素のそれぞ
れに対応する各画素データの拡大率の比率が２倍未満に
なるように、設定された表示解像度に応じて画素データ
のそれぞれを拡大するため、隣接する画素同士で画素デ
ータの拡大率のばらつきが少なくなる。したがって、画
素表示部の表示解像度を変更しても、表示画像がゆがま
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示装置の第１の実施形態の概略ブロック
図。

【図２】液晶モジュールの詳細構成を示すブロック図。

【図３】第１の実施形態における表示解像度の切り換え
方法を説明する図。

【図４】第１の実施形態における液晶表示装置の各部の
動作タイミング図。

【図５】液晶表示装置の第２の実施形態の概略ブロック
図。

【図６】第２の実施形態における液晶表示装置の各部の
動作タイミング図。

【図７】従来の画素の拡大方法を説明する図。

【符号の説明】 １，１ａ 液晶表示装置 ２ パーソナルコンピュータ １１ 信号増幅回路 １２ A/D変換回路 １３ 第１のメモリ １４ データ演算回路 １５ 第２のメモリ １６ 液晶モジュール １７ 表示モード判別回路 １８ クロック制御回路 ２１ 液晶パネル ２２ 信号線駆動回路 ２３ 走査線駆動回路 ２４ 液晶コントローラ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の表示画素が配列された水平画素ライ
   ンを複数本備えて構成される有効表示領域を含む表示パ
   ネルと、 前記表示パネルの前記水平画素ラインの各前記表示画素
   に、画像データに対応する電圧を供給する表示パネル駆
   動回路と、 入力された画像信号に基づいて、前記表示画素に対応す
   る画像データを生成して前記表示パネル駆動回路に供給
   する画像データ生成回路と、を備えた画像表示装置にお
   いて、 前記画像データ生成回路は、前記水平画素ラインを構成
   する一部の表示画素に対応する各前記画像信号を時間軸
   方向に第１の比率で拡大するとともに、前記一部の表示
   画素以外の前記水平画素ライン内の少なくとも一部の表
   示画素に対応する各前記画像信号を時間軸方向に前記第
   １の比率よりも大きい第２の比率で拡大して前記画像デ
   ータを生成するデータ拡大手段を含み、前記第２の比率
   は前記第１の比率未満に設定されることを特徴とする画
   像表示装置。
2. 【請求項２】各前記水平画素ラインの前記表示画素は、
   赤、青及び緑の表示画素を繰り返し単位とし、 前記データ拡大手段は、前記繰り返し単位とは異なる単
   位で前記画素信号が時間軸方向に拡大されるように前記
   第１および第２の比率を設定することを特徴とする請求
   項１記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】前記画像データ生成回路は、拡大の比率の
   異なる各色の前記表示画素の拡大比率の差に基づいて前
   記画像データの輝度を補正する輝度補正手段を含むこと
   を特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 【請求項４】複数の信号線および走査線が配置された画
   素表示部と、 前記信号線のそれぞれに所定のタイミングで画素データ
   を供給する信号線駆動回路と、 前記走査線を駆動する走査線駆動回路と、を備えた画像
   表示装置において、 前記画素表示部の表示解像度を設定する表示解像度設定
   手段と、 前記信号線の並ぶ方向に隣接する２つの画素のそれぞれ
   に対応する各画素データの拡大率の比率が２倍未満にな
   るように、前記設定された表示解像度に応じて画素デー
   タのそれぞれを拡大する画素データ拡大手段と、を備
   え、 前記信号線駆動回路は、前記拡大された画素データを、
   対応する信号線に供給することを特徴とする画像表示装
   置。
5. 【請求項５】前記画素データのそれぞれは、カラー表示
   用の複数の色データで構成され、 前記画素データ拡大手段は、前記色データのそれぞれご
   とに個別に拡大率を設定して画素データの拡大を行うこ
   とを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 【請求項６】画素データを構成する各色データの輝度差
   が、画素データの拡大前と拡大後とで変化しないよう
   に、前記画素データ拡大手段により拡大された画素デー
   タの輝度調整を行う輝度調整手段を備え、 前記信号線駆動回路は、前記輝度調整手段により輝度調
   整された画素データを対応する信号線に供給することを
   特徴とする請求項４または５に記載の画像表示装置。
7. 【請求項７】前記表示解像度設定手段は、外部から供給
   されるアナログ画素データに同期したクロックの周波数
   に応じて前記画素表示部の表示解像度を設定し、 前記画素データ拡大手段は、前記画素表示部の表示解像
   度に応じたサンプリングクロックにより前記アナログ画
   素データをサンプリングしてデジタル画素データに変換
   し、 前記輝度調整手段は、前記デジタル画素データに基づい
   て輝度調整を行うことを特徴とする請求項６に記載の画
   像表示装置。
8. 【請求項８】前記画素データ拡大手段により拡大された
   画素データを記憶する第１の記憶手段と、 前記輝度調整手段により輝度調整された画素データを記
   憶する第２の記憶手段とを備え、 前記輝度調整手段は、前記第１の記憶手段に記憶された
   画素データに基づいて輝度調整を行い、 前記信号線駆動回路は、前記第２の記憶手段に記憶され
   た画素データを対応する信号線に供給することを特徴と
   する請求項６または７に記載の画像表示装置。
9. 【請求項９】複数の信号線および走査線が配置された画
   素表示部を備えた画像表示装置の駆動方法において、 前記信号線の並ぶ方向に隣接する２つの画素のそれぞれ
   に対応する各画素データの拡大率の比率が２倍未満にな
   るように、前記画素表示部の表示解像度に応じて画素デ
   ータのそれぞれを拡大し、拡大した画素データを対応す
   る信号線に供給することを特徴とする画像表示装置の駆
   動方法。