表示装置及びその駆動方法
【課題】フレーム反転駆動における信頼性を確保するとともに、シネマ映像の画質を向上させる表示装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る表示装置は、倍速変換された複数のフレーム画像のうち、少なくとも１つを異なる画像に置き換えて表示する。具体的には、本表示装置は、倍速変換された複数のフレーム画像のうち、少なくとも１つずつを高周波成分強調画像又は低周波成分強調画像に置き換えて表示する。さらに、本表示装置は、シネマ画像の切り換わり部分の画像を異なる画像に置き換えて表示する。
【解決手段】本発明に係る表示装置は、倍速変換された複数のフレーム画像のうち、少なくとも１つを異なる画像に置き換えて表示する。具体的には、本表示装置は、倍速変換された複数のフレーム画像のうち、少なくとも１つずつを高周波成分強調画像又は低周波成分強調画像に置き換えて表示する。さらに、本表示装置は、シネマ画像の切り換わり部分の画像を異なる画像に置き換えて表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、フレーム反転（フィールド反転）駆動方式の表示装置及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、ＤＣ電圧がかかると焼き付きが起こるため、１フィールドごとに正負の反転した電界をかける必要がある。１フィールド毎に反転して駆動する方法としては、（１）表示画面全体を同じ極性で駆動し、１フィールド毎に反転駆動する方法、（２）１ライン毎に異なる極性で駆動し、１フィールド毎に反転駆動する方法、（３）１画素毎に異なる極性で駆動し、１フィールド毎に反転する方法、等がある。このようなフィールド反転駆動を行う液晶表示装置には、例えば、特許文献１に記載の液晶表示装置がある。特許文献１では、駆動速度を速くする以外で、フリッカーのない対向電位の調整を可能とする液晶表示装置が提案されている。具体的には、当該液晶表示装置は、各々の画素電極に入力されるビデオ信号の極性を、１フィールドごとに反転する場合と、nフィールド（ｎは１でない正の整数）ごとに反転する場合とに切り換えている。
【特許文献１】特開平１１−１３３３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術においては、以下に記載する問題がある。例えば、これらのフレーム（フィールド）反転駆動を行う液晶表示装置においては、シネマ映像の高画質な表示と、液晶表示装置の信頼性の対策とを両立できていない。また、２４Ｈｚのシネマ映像を、６０Ｈｚのインタレース信号又はプログレッシブ信号にテレシネ（２−３プルダウン）変換した場合、当該変換した映像には、２枚・３枚毎に同じ画像が連続し、不連続な動きになるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、フレーム反転駆動における信頼性を確保するとともに、シネマ映像の画質を向上させる表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、例えば、表示装置として実現できる。表示装置は、表示させる画像を入力する入力手段と、入力された入力画像の各フレームを複数のフレーム画像に変換するフレーム倍速手段と、前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを異なる画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、表示装置の駆動方法として実現できる。駆動方法は、表示させる画像を入力するステップと、入力された入力画像の各フレームを複数のフレーム画像に変換するステップと、前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを異なる画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、例えば、フレーム反転駆動における信頼性を確保するとともに、シネマ映像の画質を向上させる表示装置及びその駆動方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【０００９】
＜第１の実施形態＞
以下では、図１乃至図３を参照して、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。ここでは、主に本発明に関するブロックについて説明する。したがって、本発明における液晶表示装置は、他のブロックを含んで構成されてもよい。なお、以下では、表示装置の一例として、液晶表示装置を例に説明する。
【００１０】
液晶表示装置１００は、映像入力端子１０１、Ａ／Ｄ変換器１０２、Ｉ／Ｐ変換部１０３、スケーラ１０４、フレーム倍速部１０５、メモリ１０６、１０７、反転増幅回路１０８、非反転増幅回路１０９、極性切換回路１１０、液晶パネル１１１、入力タイミング発生部１１２、出力タイミング発生部１１３、２−３プルダウン検出部１１４及び動き補正処理部１１５を備える。
【００１１】
映像入力端子１０１では、入力手段として機能し、例えば、液晶パネル１１１に表示させるオリジナルのシネマ画像が入力される。映像入力端子１０１から入力された画像（画像信号）は、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力され、Ａ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された画像信号は、Ｉ／Ｐ変換部１０３に入力され、インタレース信号からプログレッシブ信号に変換される。ここで、インタレースとは、液晶パネル１１１の走査線において、１本置きに上から下まで表示し、その後に残りの走査線を上から下まで表示する。つまり、１フレームの画面を表示するのに２回で描く表示方法を示す。また、プログレッシブとは、いわゆるノンインタレースであり、１回で１フレーム画面を表示する表示方法を示す。
【００１２】
スケーラ１０４は、Ｉ／Ｐ変換された画像信号の解像度を液晶パネル１１１の解像度に合わせるために、拡大・縮小等の解像度変換処理を行う。フレーム倍速部１０５は、入力画像（画面）の１フレームを複数のフレームに変換する。例えば、フレーム倍速部１０５は、スケーラ１０４からの出力画像信号におけるフレームレートを２倍に変換する。変換された画像信号は、メモリ１０６、１０７に書き込まれる。
【００１３】
動き補正処理部１１５は、複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを異なる画像に置き換える。したがって、動き補正処理部１１５は、表示手段の一例である。また、本実施形態によれば、動き補正処理部１１５は、フレーム倍速部１０５から出力された画像信号を、高周波成分を強調した画像信号と、低周波成分からなる画像信号とに分けて、反転増幅回路１０８、非反転増幅回路１０９に出力する。したがって、動き補正処理部１１５は、補正手段の一例である。反転増幅回路１０８及び非反転増幅回路１０９は、入力された画像信号を液晶パネル１１１の駆動に適した信号レベルに増幅する。極性切換回路１１０は、反転増幅回路１０８及び非反転増幅回路１０９から出力された画像信号を、正極性及び負極性の信号となるように、電気的な極性を交互に切り換えて液晶パネル１１１に出力する。極性反転回路１１０は、表示手段の一例である。
【００１４】
２−３プルダウン検出部１１４は、画像信号における静止フィールドの周期パターンを検出し、当該画像信号がテレシネ変換画像であるか否かを識別し、検出情報を出力する。２−３プルダウン検出部１１４は、判定手段の一例である。入力タイミング発生部１１２は、図１に示すように、信号線で接続された各ブロックに画像信号を入力するための情報を出力する。当該各ブロックは、この情報に従って画像信号を入力する。一方、出力タイミング発生部１１３は、各ブロックから画像信号を出力するための情報を出力する。
【００１５】
次に、図２を参照して、動き補正処理部１１５の詳細について説明する。図２は、第１の実施形態に係る動き補正処理部１１５の動作を説明するための回路図である。動き補正処理部１１５は、フレーム倍速部１０５から出力された画像信号を、高周波成分を強調した画像と低周波成分からなる画像とに分けて交互に出力する。
【００１６】
動き補正処理部１１５は、入力端子２２１、２２２、ローパスフィルタ２２３、減算器２２４、乗算器２２５、２２７、２２８、加算器２２６、セレクタ２２９及び出力端子２１０を備える。入力端子２２１には、フレーム倍速部１０５から出力された画像（映像）信号が入力される。また、入力端子２２２には、高周波成分を強調した画像と、低周波成分からなる画像とを切り換えて出力するための選択信号が入力される。この選択信号は、例えば、出力タイミング発生部１１３によって出力される。
【００１７】
フレーム倍速部１０５から出力された画像（映像）信号は、入力端子２２１を介して入力され、ローパスフィルタ２２３により高周波成分を削除した低周波成分画像が抽出される。低周波成分画像は、乗算器（第１乗算器）２２８によって予め定められた係数Ｋ３を乗じて、セレクタ２２９により切り換えて出力される。
【００１８】
また、入力端子２２１から入力された画像信号は、減算器２２４に入力され、ローパスフィルタ２２３からの出力信号と減算される。これにより、動き補正処理部１１５は、高周波成分画像を抽出する。さらに、高周波成分画像は、乗算器（第２乗算器）２２５によって予め定められた係数Ｋ１が乗算された処理結果に、加算器２２６によって、入力端子２２１から入力された元画像が加算される。これにより、動き補正処理部１１５は、元画像に高周波成分画像を加えた高周波成分強調画像を得る。その後、高周波成分強調画像は、乗算器（第３乗算器）２２７によって予め定められた係数Ｋ２が乗算され、セレクタ２２９を介して出力される。
【００１９】
本実施形態では、テレシネ変換（２−３プルダウン）によりＮＴＳＣ信号等の６０Ｈｚのインタレース信号に変換された映像を入力した場合の処理方法について説明する。図３を参照して、テレシネ画像に対して行われる、フレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動について説明する。
【００２０】
図３は、第１の実施形態に係るフレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動の処理フローを説明するための図である。ここでは、６０Ｈｚインタレースのテレシネ画像信号に対して、フレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動を行った例について説明する。
【００２１】
ここで、図３（ａ）は、オリジナルのシネマ画像を示す。図３（ｂ）は、画像信号入力端子１０１から入力されるテレシネ変換後の信号を示す。図３（ｃ）は、Ｉ／Ｐ変換部１０３から出力されるＩＰ変換後の画像信号の出力を示す。図３（ｄ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０６への書込を示す。図３（ｅ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０７への書込を示す。図３（ｆ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０６からの読出を示す。図３（ｇ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０７からの読出を示す。図３（ｈ）は、動き補正処理部１１５からの出力を示す。図３（ｉ）は、液晶パネル１１１の駆動信号となる極性反転回路１１０からの出力を示す。また、３０１、３０２は、シネマ画像を示す。３０３〜３０７は、インタレース画像を示す。３０８〜３１２は、プログレッシブ画像を示す。３１３〜３１７は、メモリ１０６又はメモリ１０７に書き込まれるプログレッシブ画像を示す。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、オリジナルのシネマ映像の画像信号は、１秒間に２４フレームの画像で構成されており、２４Ｈｚで画像が更新される。ここで、シネマ映像をＮＴＳＣ信号等の６０Ｈｚのインタレース信号にテレシネ変換を行う場合には、２−３プルダウンという方式が用いられる。２−３プルダウン方式は、図３（ｂ）に示すように、シネマフィルムの１枚の画像を２枚繰り返す場合と３枚繰り返す場合とを交互に行うことにより、２４Ｈｚのフレームレートから６０Ｈｚのフレームレートに変換する。さらに、偶数ラインと奇数ラインとを６０Ｈｚのフレーム毎に交互に読み出すことにより、テレシネ変換後のインタレース信号を得ることができる。
【００２３】
上述のテレシネ変換後のインタレース信号は、画像信号入力端子１０１から入力され、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力される。Ａ／Ｄ変換器１０２は、入力された画像信号をＡ／Ｄ変換し、Ｉ／Ｐ変換部１０３に入力する。ここで、図１に示すように、２−３プルダウン検出部１１４は、２−３プルダウン後のテレシネ変換された６０Ｈｚのインタレース信号を検出する。
【００２４】
２−３プルダウン方式により変換された画像（フィルム画像）の場合には、静止フィールドが５フィールド毎に発生する。２−３プルダウン検出部１１４は、この周期パターンを検出してフィルム画像（テレシネ変換画像）か、一般の画像かを識別して、検出情報を出力する。例えば、図３（ｂ）では、シネマ画像３０２から作成された画像３０５、３０７が同じ画像となるため、静止フィールドと判断され、２−３プルダウンの位相が検出される。
【００２５】
２−３プルダウン検出部１１４により検出された位相により、図３（ｃ）に示すように、Ｉ／Ｐ変換部１０３では、画像３０３、３０４のインタレース画像からプログレッシブ画像３０８、３０９を生成する。また、画像３０５、３０６のインタレース画像からプログレッシブ画像３１０、３１２、３１３を生成する。
【００２６】
ＩＰ変換後の画像信号は、スケーラ１０４に入力され、入力画像の解像度を液晶パネル１１１へ表示を行う解像度に合せて、拡大・縮小等の解像度変換処理が行われる。スケーラ１０４から出力される画像信号は、フレーム倍速部１０５に入力され、フレームレートが２倍に変換される。
【００２７】
ＩＰ変換後のプログレッシブ画像３０８〜３１２は、スケーラ１０４を経て、図３（ｄ）、図３（ｅ）に示すように、フレーム倍速部１０５により、メモリ１０６及びメモリ１０７に交互に書込まれる。なお、図３（ｄ）、図３（ｅ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６及びメモリ１０７に書き込まれる画像のタイミングを示す。１フレーム毎に、メモリ１０６とメモリ１０７に交互にデータが書き込まれる。また、図３（ｆ）、図３（ｇ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６及びメモリ１０７からデータを読み出す際のタイミングを示す。
【００２８】
図３（ｆ）、図３（ｇ）に示すように、フレーム倍速部１０５は、メモリ１０６に書き込まれたデータを書込みのフレームレートの２倍で、２回読み出すことにより、同じ画像を連続して２回出力する。続いて、フレーム倍速部１０５は、メモリ１０７に書き込まれたデータを連続して２回読み出す。このように、メモリからの読み出しを２倍の速度で行い、１フレームの書込の間に２フレーム分の画像を読み出すことにより、入力画像のフレームレートを２倍にすることが可能となる。
【００２９】
フレーム倍速部１０５により、倍速変換された画像３１８〜３２７は、動き補正処理部１１５へ入力される。動き補正処理部１１５は、図３（ｈ）に示すように、シネマ画像の切り換わりの最初のフレームの画像３２８、３３２を高周波成分を強調した画像に変換し、連続する５フレームの最後の画像３３１、３３７を低周波成分のみの画像に変換する。
【００３０】
動き補正処理部１１５から出力された画像３２８〜３３７は、反転増幅回路１０８及び非反転増幅回路１０９に入力され、液晶パネル１１１の駆動に適した信号レベルに増幅した後に、極性切換回路１１０に入力され、図３（ｉ）に示すように、２倍にされた画像が、各々、液晶パネルの共通電極電圧に対して、正極性及び負極性の信号となるように交互に切り換えて出力される。このように、正極性と負極性の画像を交互に出力することにより、フリッカーの無い表示を得ることができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係る表示装置は、倍速変換された複数のフレーム画像のうち、少なくとも１つを異なる画像に置き換えて表示する。具体的には、本表示装置は、倍速変換された複数のフレーム画像のうち、少なくとも１つずつを高周波成分強調画像又は低周波成分強調画像に置き換えて表示する。さらに、本表示装置は、シネマ画像の切り換わり部分の画像に対して動き補正処理を行った画像を表示する。これにより、動画ぼけの改善した表示装置装置を得ることができる。また、６０Ｈｚの入力に対して、表示のリフレッシュレートを１２０Ｈｚとすることにより、フレーム毎に駆動極性を反転するフレーム反転駆動においても、フリッカーを目視では検知できなくすることが可能となり、フリッカーレスの高画質表示が可能となった。このように、本実施形態によれば、フレーム反転駆動による焼き付けやフリッカー等の対策とシネマ映像の高画質表示とを両立させて実現する表示装置を提供できる。また、１フレーム毎に反転して駆動する方法としては、（１）表示画面全体を同じ極性で駆動し、１フレーム毎に反転駆動する方法、（２）１ライン毎に異なる極性で駆動し、１フレーム毎に反転駆動する方法、（３）１画素毎に異なる極性で駆動し、１フレーム毎に反転する方法、等があるが、何れの方法にも適用できる。
【００３２】
＜第２の実施形態＞
次に、図４を参照して、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、フレーム倍速を行う液晶表示装置において、テレシネ画像の動きを改善し、高画質表示を実現するとともに、ＡＣ駆動におけるＤＣ成分の偏りを改善した液晶表示装置について説明する。
【００３３】
第１の実施形態では、シネマ映像のホールド特性に起因した動きぼけについて改善しているが、２−３パターンがそのままフレーム倍速処理されるため、異なるパターン数が繰り返されるために生ずる不連続な動き映像が残っている。つまり、１枚のシネマ画像から作られた２枚又は３枚と交互に続く画像がそのままフレーム倍速化処理されることとなる。したがって、フレーム倍速後は、図３（ｈ）に示すように、４枚又は６枚と交互に画像が続くため、連続した動きが続く画像等では、動きが不自然に感じられる場合があり、画質劣化の可能性がある。本実施形態では、この不連続な動きによる画質劣化を改善する方法について説明する。
【００３４】
図４は、第２の実施形態に係るフレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動の処理フローを説明するための図である。ここでは、２−３プルダウン検出部１１４において、テレシネ画像であることを検出し、２−３プルダウンの位相を検出した場合のテレシネ画像に対しての処理フローを説明する。なお、以下では、主に図３の説明と異なる部分について説明する。
【００３５】
ここで、図４（ａ）は、オリジナルのシネマ画像を示す。図４（ｂ）は、画像信号入力端子１０１から入力されるテレシネ変換後の信号を示す。図４（ｃ）は、Ｉ／Ｐ変換部１０３から出力されるＩＰ変換後の画像信号の出力を示す。図４（ｄ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０６への書込を示す。図４（ｅ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０７への書込を示す。図４（ｆ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０６からの読出を示す。図４（ｇ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０７からの読出を示す。図４（ｈ）は、動き補正処理部１１５からの出力を示す。図４（ｉ）は、液晶パネル１１１の駆動信号となる極性反転回路１１０からの出力を示す。また、４０１、４０２は、シネマ画像を示す。４０３〜４０７は、インタレース画像を示す。４０８〜４１２は、プログレッシブ画像を示す。４１３〜４１７は、メモリ１０６又はメモリ１０７に書き込まれるプログレッシブ画像を示す。
【００３６】
本実施形態によれば、２−３プルダウン検出部１１４によってテレシネ画像であると判断した場合、フレーム倍速部１０５は、図４（ｆ）、図４（ｇ）に示すように、メモリ１０６、１０７からデータを読み出す。具体的には、メモリ１０６から画像Ａを２フレーム分（４１８、４１９）読み出した後に、メモリ１０７から画像Ａを３フレーム分（４２０、４２１、４２２）連続して読み出す。そして、メモリ１０６から読み出すタイミングを１フレーム分ずらすことにより、メモリ１０６より画像Ｂを１フレームだけ読出し（４２３）、メモリ１０７から画像Ｂを２フレーム分（４２４、４２５）読み出す。続いて、メモリ１０６から画像Ｂを２フレーム分（４２６，４２７）読み出す。
【００３７】
上述のように読み出すことにより、画像Ａ（４１８〜４２２）及び画像Ｂ（４２３〜４２７）が各々５フレーム連続することになり、同数のフレームが連続して繰り返されるため、動きのスムーズな高画質の映像を得ることが可能となる。フレーム倍速部１０５により、倍速変換された画像は、動き補正処理部１１５へ入力される。
【００３８】
動き補正処理部１１５は、図４（ｈ）に示すように、シネマ画像の切り換わりの最初のフレーム４２８、４３３を高周波成分を強調した画像に変換し、連続する５フレームの最後の画像４３２及び４３７を低周波成分のみの画像に変換する。
【００３９】
図４（ｉ）に示すように、画像４３８〜４４２の連続する５フレームでは、高周波成分を強調した画像４３８と低周波成分の画像４４２とが正極性側で駆動される。逆に、画像４４３〜４４７の連続する５フレームでは、高周波成分を強調した画像４４３と低周波成分の画像４４７とが負極性側で駆動される。したがって、連続する５フレーム毎に、動き補正処理部１１５にて変換した画像を駆動する極性が逆になるため、ＤＣ成分の偏りは相殺されることになり、焼き付き等の信頼性の劣化が改善される。
【００４０】
本実施形態では、ＮＴＳＣのインタレース信号が入力される場合について説明したが、プログレッシブ信号が入力した場合においても、ＩＰ変換処理を行わないだけであり、同様の処理が可能である。この場合は、図３及び図４等において、ＩＰ変換後の信号がプログレッシブ入力信号となる。
【００４１】
また、本実施形態では、アナログ入力の場合について説明したが、ＤＶＩ等のデジタル信号が入力される場合においても、本発明を適用することができる。また、本実施形態では、２つのメモリを使用した例について説明したが、これに限定されず、１つのメモリで領域を分けて使用してもよい。
【００４２】
＜第３の実施形態＞
次に、図５及び図６を参照して、第３の実施形態について説明する。本実施形態では、動き補正処理として、黒挿入処理を用いた例について説明する。黒挿入処理とは、倍速されたフレームに、均一な階調の画像（例えば、黒画像）を挿入する処理を示す。
【００４３】
図５は、比較例となる黒挿入処理を説明するための図である。図５（ａ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６、１０７から読み出された画像を示す。また、図５（ｂ）は、極性反転回路での出力を示す。
【００４４】
図５に示すように、比較例では、フレームを２倍にした後の後ろ側のフレームに黒挿入をおこなっている。この場合、黒挿入が、負極性側のみで行われるため、ＤＣ成分の偏りが生じ、焼き付き等の信頼性劣化の要因となる。
【００４５】
図６は、第３の実施形態に係る黒挿入処理を説明するための図である。図６（ａ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６、１０７から読み出された画像を示す。また、図６（ｂ）は、極性反転回路での出力を示す。
【００４６】
図６に示すように、本実施形態では、２−３パタ‐ンの入力信号を、フレーム倍速後、５−５パターンに変換し、５−５パターンの切換え部において、黒挿入処理を実行する。そのため、黒挿入を行うフレームの極性が５フレーム毎に、入れ替わるため、ＤＣ成分の偏りが改善されるとともに、連続した５フレーム毎に画像が切り換わるため、不連続な動画表示による画質劣化も生じないという効果がある。
【００４７】
＜第４の実施形態＞
次に、図７及び図８を参照して、第４の実施形態について説明する。本実施形態では、動き補正処理として、少なくとも１つのフレーム画像をオーバードライブ駆動の画像に置き換える例について説明する。
【００４８】
図７は、比較例となるオーバードライブ処理を説明するための図である。図７（ａ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６、１０７から読み出された画像を示す。また、図７（ｂ）は、極性反転回路での出力を示す。
【００４９】
比較例では、フレームを２倍にした後の４−６パターン映像において、画像が切り換わるフレームでオーバードライブ処理を実行する。この場合、オーバードライブが、正極性側のみで行われるため、ＤＣ成分の偏りが生じ、焼き付き等の信頼性劣化の要因となる。
【００５０】
図８は、第４の実施形態に係るオーバードライブ処理を説明するための図である。図８（ａ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６、１０７から読み出された画像を示す。また、図８（ｂ）は、極性反転回路での出力を示す。
【００５１】
本実施形態では、２−３パタ‐ンの入力信号を、フレーム倍速後、５−５パターンに変換し、５−５パターンの切り換え部において、オーバードライブ処理を実行する。そのため、オーバードライブ処理を実行するフレームの極性が５フレーム毎に、入れ替わるため、ＤＣ成分の偏りが改善されるとともに、連続した５フレーム毎に画像が切り換わるため、不連続な動画表示による画質劣化も生じないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る動き補正処理部１１５の動作を説明するための回路図である。
【図３】第１の実施形態に係るフレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動の処理フローを説明するための図である。
【図４】第２の実施形態に係るフレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動の処理フローを説明するための図である。
【図５】比較例となる黒挿入処理を説明するための図である。
【図６】第３の実施形態に係る黒挿入処理を説明するための図である。
【図７】比較例となるオーバードライブ処理を説明するための図である。
【図８】第４の実施形態に係るオーバードライブ処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０１：映像信号入力端子
１０２：Ａ／Ｄ変換器
１０３：Ｉ／Ｐ変換部
１０４：スケーラ
１０５：フレーム倍速部
１０６：メモリ
１０７：メモリ
１０８：反転増幅回路
１０９：非反転増幅回路
１１０：極性切換回路
１１１：液晶パネル
１１２：入力タイミング発生部
１１３：出力タイミング発生部
１１４：２−３プルダウン検出部
１１５：動き補正処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、フレーム反転（フィールド反転）駆動方式の表示装置及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、ＤＣ電圧がかかると焼き付きが起こるため、１フィールドごとに正負の反転した電界をかける必要がある。１フィールド毎に反転して駆動する方法としては、（１）表示画面全体を同じ極性で駆動し、１フィールド毎に反転駆動する方法、（２）１ライン毎に異なる極性で駆動し、１フィールド毎に反転駆動する方法、（３）１画素毎に異なる極性で駆動し、１フィールド毎に反転する方法、等がある。このようなフィールド反転駆動を行う液晶表示装置には、例えば、特許文献１に記載の液晶表示装置がある。特許文献１では、駆動速度を速くする以外で、フリッカーのない対向電位の調整を可能とする液晶表示装置が提案されている。具体的には、当該液晶表示装置は、各々の画素電極に入力されるビデオ信号の極性を、１フィールドごとに反転する場合と、nフィールド（ｎは１でない正の整数）ごとに反転する場合とに切り換えている。
【特許文献１】特開平１１−１３３３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術においては、以下に記載する問題がある。例えば、これらのフレーム（フィールド）反転駆動を行う液晶表示装置においては、シネマ映像の高画質な表示と、液晶表示装置の信頼性の対策とを両立できていない。また、２４Ｈｚのシネマ映像を、６０Ｈｚのインタレース信号又はプログレッシブ信号にテレシネ（２−３プルダウン）変換した場合、当該変換した映像には、２枚・３枚毎に同じ画像が連続し、不連続な動きになるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、フレーム反転駆動における信頼性を確保するとともに、シネマ映像の画質を向上させる表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、例えば、表示装置として実現できる。表示装置は、表示させる画像を入力する入力手段と、入力された入力画像の各フレームを複数のフレーム画像に変換するフレーム倍速手段と、前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを異なる画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、表示装置の駆動方法として実現できる。駆動方法は、表示させる画像を入力するステップと、入力された入力画像の各フレームを複数のフレーム画像に変換するステップと、前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを異なる画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、例えば、フレーム反転駆動における信頼性を確保するとともに、シネマ映像の画質を向上させる表示装置及びその駆動方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【０００９】
＜第１の実施形態＞
以下では、図１乃至図３を参照して、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。ここでは、主に本発明に関するブロックについて説明する。したがって、本発明における液晶表示装置は、他のブロックを含んで構成されてもよい。なお、以下では、表示装置の一例として、液晶表示装置を例に説明する。
【００１０】
液晶表示装置１００は、映像入力端子１０１、Ａ／Ｄ変換器１０２、Ｉ／Ｐ変換部１０３、スケーラ１０４、フレーム倍速部１０５、メモリ１０６、１０７、反転増幅回路１０８、非反転増幅回路１０９、極性切換回路１１０、液晶パネル１１１、入力タイミング発生部１１２、出力タイミング発生部１１３、２−３プルダウン検出部１１４及び動き補正処理部１１５を備える。
【００１１】
映像入力端子１０１では、入力手段として機能し、例えば、液晶パネル１１１に表示させるオリジナルのシネマ画像が入力される。映像入力端子１０１から入力された画像（画像信号）は、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力され、Ａ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換された画像信号は、Ｉ／Ｐ変換部１０３に入力され、インタレース信号からプログレッシブ信号に変換される。ここで、インタレースとは、液晶パネル１１１の走査線において、１本置きに上から下まで表示し、その後に残りの走査線を上から下まで表示する。つまり、１フレームの画面を表示するのに２回で描く表示方法を示す。また、プログレッシブとは、いわゆるノンインタレースであり、１回で１フレーム画面を表示する表示方法を示す。
【００１２】
スケーラ１０４は、Ｉ／Ｐ変換された画像信号の解像度を液晶パネル１１１の解像度に合わせるために、拡大・縮小等の解像度変換処理を行う。フレーム倍速部１０５は、入力画像（画面）の１フレームを複数のフレームに変換する。例えば、フレーム倍速部１０５は、スケーラ１０４からの出力画像信号におけるフレームレートを２倍に変換する。変換された画像信号は、メモリ１０６、１０７に書き込まれる。
【００１３】
動き補正処理部１１５は、複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを異なる画像に置き換える。したがって、動き補正処理部１１５は、表示手段の一例である。また、本実施形態によれば、動き補正処理部１１５は、フレーム倍速部１０５から出力された画像信号を、高周波成分を強調した画像信号と、低周波成分からなる画像信号とに分けて、反転増幅回路１０８、非反転増幅回路１０９に出力する。したがって、動き補正処理部１１５は、補正手段の一例である。反転増幅回路１０８及び非反転増幅回路１０９は、入力された画像信号を液晶パネル１１１の駆動に適した信号レベルに増幅する。極性切換回路１１０は、反転増幅回路１０８及び非反転増幅回路１０９から出力された画像信号を、正極性及び負極性の信号となるように、電気的な極性を交互に切り換えて液晶パネル１１１に出力する。極性反転回路１１０は、表示手段の一例である。
【００１４】
２−３プルダウン検出部１１４は、画像信号における静止フィールドの周期パターンを検出し、当該画像信号がテレシネ変換画像であるか否かを識別し、検出情報を出力する。２−３プルダウン検出部１１４は、判定手段の一例である。入力タイミング発生部１１２は、図１に示すように、信号線で接続された各ブロックに画像信号を入力するための情報を出力する。当該各ブロックは、この情報に従って画像信号を入力する。一方、出力タイミング発生部１１３は、各ブロックから画像信号を出力するための情報を出力する。
【００１５】
次に、図２を参照して、動き補正処理部１１５の詳細について説明する。図２は、第１の実施形態に係る動き補正処理部１１５の動作を説明するための回路図である。動き補正処理部１１５は、フレーム倍速部１０５から出力された画像信号を、高周波成分を強調した画像と低周波成分からなる画像とに分けて交互に出力する。
【００１６】
動き補正処理部１１５は、入力端子２２１、２２２、ローパスフィルタ２２３、減算器２２４、乗算器２２５、２２７、２２８、加算器２２６、セレクタ２２９及び出力端子２１０を備える。入力端子２２１には、フレーム倍速部１０５から出力された画像（映像）信号が入力される。また、入力端子２２２には、高周波成分を強調した画像と、低周波成分からなる画像とを切り換えて出力するための選択信号が入力される。この選択信号は、例えば、出力タイミング発生部１１３によって出力される。
【００１７】
フレーム倍速部１０５から出力された画像（映像）信号は、入力端子２２１を介して入力され、ローパスフィルタ２２３により高周波成分を削除した低周波成分画像が抽出される。低周波成分画像は、乗算器（第１乗算器）２２８によって予め定められた係数Ｋ３を乗じて、セレクタ２２９により切り換えて出力される。
【００１８】
また、入力端子２２１から入力された画像信号は、減算器２２４に入力され、ローパスフィルタ２２３からの出力信号と減算される。これにより、動き補正処理部１１５は、高周波成分画像を抽出する。さらに、高周波成分画像は、乗算器（第２乗算器）２２５によって予め定められた係数Ｋ１が乗算された処理結果に、加算器２２６によって、入力端子２２１から入力された元画像が加算される。これにより、動き補正処理部１１５は、元画像に高周波成分画像を加えた高周波成分強調画像を得る。その後、高周波成分強調画像は、乗算器（第３乗算器）２２７によって予め定められた係数Ｋ２が乗算され、セレクタ２２９を介して出力される。
【００１９】
本実施形態では、テレシネ変換（２−３プルダウン）によりＮＴＳＣ信号等の６０Ｈｚのインタレース信号に変換された映像を入力した場合の処理方法について説明する。図３を参照して、テレシネ画像に対して行われる、フレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動について説明する。
【００２０】
図３は、第１の実施形態に係るフレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動の処理フローを説明するための図である。ここでは、６０Ｈｚインタレースのテレシネ画像信号に対して、フレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動を行った例について説明する。
【００２１】
ここで、図３（ａ）は、オリジナルのシネマ画像を示す。図３（ｂ）は、画像信号入力端子１０１から入力されるテレシネ変換後の信号を示す。図３（ｃ）は、Ｉ／Ｐ変換部１０３から出力されるＩＰ変換後の画像信号の出力を示す。図３（ｄ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０６への書込を示す。図３（ｅ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０７への書込を示す。図３（ｆ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０６からの読出を示す。図３（ｇ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０７からの読出を示す。図３（ｈ）は、動き補正処理部１１５からの出力を示す。図３（ｉ）は、液晶パネル１１１の駆動信号となる極性反転回路１１０からの出力を示す。また、３０１、３０２は、シネマ画像を示す。３０３〜３０７は、インタレース画像を示す。３０８〜３１２は、プログレッシブ画像を示す。３１３〜３１７は、メモリ１０６又はメモリ１０７に書き込まれるプログレッシブ画像を示す。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、オリジナルのシネマ映像の画像信号は、１秒間に２４フレームの画像で構成されており、２４Ｈｚで画像が更新される。ここで、シネマ映像をＮＴＳＣ信号等の６０Ｈｚのインタレース信号にテレシネ変換を行う場合には、２−３プルダウンという方式が用いられる。２−３プルダウン方式は、図３（ｂ）に示すように、シネマフィルムの１枚の画像を２枚繰り返す場合と３枚繰り返す場合とを交互に行うことにより、２４Ｈｚのフレームレートから６０Ｈｚのフレームレートに変換する。さらに、偶数ラインと奇数ラインとを６０Ｈｚのフレーム毎に交互に読み出すことにより、テレシネ変換後のインタレース信号を得ることができる。
【００２３】
上述のテレシネ変換後のインタレース信号は、画像信号入力端子１０１から入力され、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力される。Ａ／Ｄ変換器１０２は、入力された画像信号をＡ／Ｄ変換し、Ｉ／Ｐ変換部１０３に入力する。ここで、図１に示すように、２−３プルダウン検出部１１４は、２−３プルダウン後のテレシネ変換された６０Ｈｚのインタレース信号を検出する。
【００２４】
２−３プルダウン方式により変換された画像（フィルム画像）の場合には、静止フィールドが５フィールド毎に発生する。２−３プルダウン検出部１１４は、この周期パターンを検出してフィルム画像（テレシネ変換画像）か、一般の画像かを識別して、検出情報を出力する。例えば、図３（ｂ）では、シネマ画像３０２から作成された画像３０５、３０７が同じ画像となるため、静止フィールドと判断され、２−３プルダウンの位相が検出される。
【００２５】
２−３プルダウン検出部１１４により検出された位相により、図３（ｃ）に示すように、Ｉ／Ｐ変換部１０３では、画像３０３、３０４のインタレース画像からプログレッシブ画像３０８、３０９を生成する。また、画像３０５、３０６のインタレース画像からプログレッシブ画像３１０、３１２、３１３を生成する。
【００２６】
ＩＰ変換後の画像信号は、スケーラ１０４に入力され、入力画像の解像度を液晶パネル１１１へ表示を行う解像度に合せて、拡大・縮小等の解像度変換処理が行われる。スケーラ１０４から出力される画像信号は、フレーム倍速部１０５に入力され、フレームレートが２倍に変換される。
【００２７】
ＩＰ変換後のプログレッシブ画像３０８〜３１２は、スケーラ１０４を経て、図３（ｄ）、図３（ｅ）に示すように、フレーム倍速部１０５により、メモリ１０６及びメモリ１０７に交互に書込まれる。なお、図３（ｄ）、図３（ｅ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６及びメモリ１０７に書き込まれる画像のタイミングを示す。１フレーム毎に、メモリ１０６とメモリ１０７に交互にデータが書き込まれる。また、図３（ｆ）、図３（ｇ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６及びメモリ１０７からデータを読み出す際のタイミングを示す。
【００２８】
図３（ｆ）、図３（ｇ）に示すように、フレーム倍速部１０５は、メモリ１０６に書き込まれたデータを書込みのフレームレートの２倍で、２回読み出すことにより、同じ画像を連続して２回出力する。続いて、フレーム倍速部１０５は、メモリ１０７に書き込まれたデータを連続して２回読み出す。このように、メモリからの読み出しを２倍の速度で行い、１フレームの書込の間に２フレーム分の画像を読み出すことにより、入力画像のフレームレートを２倍にすることが可能となる。
【００２９】
フレーム倍速部１０５により、倍速変換された画像３１８〜３２７は、動き補正処理部１１５へ入力される。動き補正処理部１１５は、図３（ｈ）に示すように、シネマ画像の切り換わりの最初のフレームの画像３２８、３３２を高周波成分を強調した画像に変換し、連続する５フレームの最後の画像３３１、３３７を低周波成分のみの画像に変換する。
【００３０】
動き補正処理部１１５から出力された画像３２８〜３３７は、反転増幅回路１０８及び非反転増幅回路１０９に入力され、液晶パネル１１１の駆動に適した信号レベルに増幅した後に、極性切換回路１１０に入力され、図３（ｉ）に示すように、２倍にされた画像が、各々、液晶パネルの共通電極電圧に対して、正極性及び負極性の信号となるように交互に切り換えて出力される。このように、正極性と負極性の画像を交互に出力することにより、フリッカーの無い表示を得ることができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係る表示装置は、倍速変換された複数のフレーム画像のうち、少なくとも１つを異なる画像に置き換えて表示する。具体的には、本表示装置は、倍速変換された複数のフレーム画像のうち、少なくとも１つずつを高周波成分強調画像又は低周波成分強調画像に置き換えて表示する。さらに、本表示装置は、シネマ画像の切り換わり部分の画像に対して動き補正処理を行った画像を表示する。これにより、動画ぼけの改善した表示装置装置を得ることができる。また、６０Ｈｚの入力に対して、表示のリフレッシュレートを１２０Ｈｚとすることにより、フレーム毎に駆動極性を反転するフレーム反転駆動においても、フリッカーを目視では検知できなくすることが可能となり、フリッカーレスの高画質表示が可能となった。このように、本実施形態によれば、フレーム反転駆動による焼き付けやフリッカー等の対策とシネマ映像の高画質表示とを両立させて実現する表示装置を提供できる。また、１フレーム毎に反転して駆動する方法としては、（１）表示画面全体を同じ極性で駆動し、１フレーム毎に反転駆動する方法、（２）１ライン毎に異なる極性で駆動し、１フレーム毎に反転駆動する方法、（３）１画素毎に異なる極性で駆動し、１フレーム毎に反転する方法、等があるが、何れの方法にも適用できる。
【００３２】
＜第２の実施形態＞
次に、図４を参照して、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、フレーム倍速を行う液晶表示装置において、テレシネ画像の動きを改善し、高画質表示を実現するとともに、ＡＣ駆動におけるＤＣ成分の偏りを改善した液晶表示装置について説明する。
【００３３】
第１の実施形態では、シネマ映像のホールド特性に起因した動きぼけについて改善しているが、２−３パターンがそのままフレーム倍速処理されるため、異なるパターン数が繰り返されるために生ずる不連続な動き映像が残っている。つまり、１枚のシネマ画像から作られた２枚又は３枚と交互に続く画像がそのままフレーム倍速化処理されることとなる。したがって、フレーム倍速後は、図３（ｈ）に示すように、４枚又は６枚と交互に画像が続くため、連続した動きが続く画像等では、動きが不自然に感じられる場合があり、画質劣化の可能性がある。本実施形態では、この不連続な動きによる画質劣化を改善する方法について説明する。
【００３４】
図４は、第２の実施形態に係るフレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動の処理フローを説明するための図である。ここでは、２−３プルダウン検出部１１４において、テレシネ画像であることを検出し、２−３プルダウンの位相を検出した場合のテレシネ画像に対しての処理フローを説明する。なお、以下では、主に図３の説明と異なる部分について説明する。
【００３５】
ここで、図４（ａ）は、オリジナルのシネマ画像を示す。図４（ｂ）は、画像信号入力端子１０１から入力されるテレシネ変換後の信号を示す。図４（ｃ）は、Ｉ／Ｐ変換部１０３から出力されるＩＰ変換後の画像信号の出力を示す。図４（ｄ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０６への書込を示す。図４（ｅ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０７への書込を示す。図４（ｆ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０６からの読出を示す。図４（ｇ）は、フレーム倍速部１０５によるメモリ１０７からの読出を示す。図４（ｈ）は、動き補正処理部１１５からの出力を示す。図４（ｉ）は、液晶パネル１１１の駆動信号となる極性反転回路１１０からの出力を示す。また、４０１、４０２は、シネマ画像を示す。４０３〜４０７は、インタレース画像を示す。４０８〜４１２は、プログレッシブ画像を示す。４１３〜４１７は、メモリ１０６又はメモリ１０７に書き込まれるプログレッシブ画像を示す。
【００３６】
本実施形態によれば、２−３プルダウン検出部１１４によってテレシネ画像であると判断した場合、フレーム倍速部１０５は、図４（ｆ）、図４（ｇ）に示すように、メモリ１０６、１０７からデータを読み出す。具体的には、メモリ１０６から画像Ａを２フレーム分（４１８、４１９）読み出した後に、メモリ１０７から画像Ａを３フレーム分（４２０、４２１、４２２）連続して読み出す。そして、メモリ１０６から読み出すタイミングを１フレーム分ずらすことにより、メモリ１０６より画像Ｂを１フレームだけ読出し（４２３）、メモリ１０７から画像Ｂを２フレーム分（４２４、４２５）読み出す。続いて、メモリ１０６から画像Ｂを２フレーム分（４２６，４２７）読み出す。
【００３７】
上述のように読み出すことにより、画像Ａ（４１８〜４２２）及び画像Ｂ（４２３〜４２７）が各々５フレーム連続することになり、同数のフレームが連続して繰り返されるため、動きのスムーズな高画質の映像を得ることが可能となる。フレーム倍速部１０５により、倍速変換された画像は、動き補正処理部１１５へ入力される。
【００３８】
動き補正処理部１１５は、図４（ｈ）に示すように、シネマ画像の切り換わりの最初のフレーム４２８、４３３を高周波成分を強調した画像に変換し、連続する５フレームの最後の画像４３２及び４３７を低周波成分のみの画像に変換する。
【００３９】
図４（ｉ）に示すように、画像４３８〜４４２の連続する５フレームでは、高周波成分を強調した画像４３８と低周波成分の画像４４２とが正極性側で駆動される。逆に、画像４４３〜４４７の連続する５フレームでは、高周波成分を強調した画像４４３と低周波成分の画像４４７とが負極性側で駆動される。したがって、連続する５フレーム毎に、動き補正処理部１１５にて変換した画像を駆動する極性が逆になるため、ＤＣ成分の偏りは相殺されることになり、焼き付き等の信頼性の劣化が改善される。
【００４０】
本実施形態では、ＮＴＳＣのインタレース信号が入力される場合について説明したが、プログレッシブ信号が入力した場合においても、ＩＰ変換処理を行わないだけであり、同様の処理が可能である。この場合は、図３及び図４等において、ＩＰ変換後の信号がプログレッシブ入力信号となる。
【００４１】
また、本実施形態では、アナログ入力の場合について説明したが、ＤＶＩ等のデジタル信号が入力される場合においても、本発明を適用することができる。また、本実施形態では、２つのメモリを使用した例について説明したが、これに限定されず、１つのメモリで領域を分けて使用してもよい。
【００４２】
＜第３の実施形態＞
次に、図５及び図６を参照して、第３の実施形態について説明する。本実施形態では、動き補正処理として、黒挿入処理を用いた例について説明する。黒挿入処理とは、倍速されたフレームに、均一な階調の画像（例えば、黒画像）を挿入する処理を示す。
【００４３】
図５は、比較例となる黒挿入処理を説明するための図である。図５（ａ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６、１０７から読み出された画像を示す。また、図５（ｂ）は、極性反転回路での出力を示す。
【００４４】
図５に示すように、比較例では、フレームを２倍にした後の後ろ側のフレームに黒挿入をおこなっている。この場合、黒挿入が、負極性側のみで行われるため、ＤＣ成分の偏りが生じ、焼き付き等の信頼性劣化の要因となる。
【００４５】
図６は、第３の実施形態に係る黒挿入処理を説明するための図である。図６（ａ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６、１０７から読み出された画像を示す。また、図６（ｂ）は、極性反転回路での出力を示す。
【００４６】
図６に示すように、本実施形態では、２−３パタ‐ンの入力信号を、フレーム倍速後、５−５パターンに変換し、５−５パターンの切換え部において、黒挿入処理を実行する。そのため、黒挿入を行うフレームの極性が５フレーム毎に、入れ替わるため、ＤＣ成分の偏りが改善されるとともに、連続した５フレーム毎に画像が切り換わるため、不連続な動画表示による画質劣化も生じないという効果がある。
【００４７】
＜第４の実施形態＞
次に、図７及び図８を参照して、第４の実施形態について説明する。本実施形態では、動き補正処理として、少なくとも１つのフレーム画像をオーバードライブ駆動の画像に置き換える例について説明する。
【００４８】
図７は、比較例となるオーバードライブ処理を説明するための図である。図７（ａ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６、１０７から読み出された画像を示す。また、図７（ｂ）は、極性反転回路での出力を示す。
【００４９】
比較例では、フレームを２倍にした後の４−６パターン映像において、画像が切り換わるフレームでオーバードライブ処理を実行する。この場合、オーバードライブが、正極性側のみで行われるため、ＤＣ成分の偏りが生じ、焼き付き等の信頼性劣化の要因となる。
【００５０】
図８は、第４の実施形態に係るオーバードライブ処理を説明するための図である。図８（ａ）は、フレーム倍速部１０５によってメモリ１０６、１０７から読み出された画像を示す。また、図８（ｂ）は、極性反転回路での出力を示す。
【００５１】
本実施形態では、２−３パタ‐ンの入力信号を、フレーム倍速後、５−５パターンに変換し、５−５パターンの切り換え部において、オーバードライブ処理を実行する。そのため、オーバードライブ処理を実行するフレームの極性が５フレーム毎に、入れ替わるため、ＤＣ成分の偏りが改善されるとともに、連続した５フレーム毎に画像が切り換わるため、不連続な動画表示による画質劣化も生じないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る動き補正処理部１１５の動作を説明するための回路図である。
【図３】第１の実施形態に係るフレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動の処理フローを説明するための図である。
【図４】第２の実施形態に係るフレーム反転倍速駆動処理及び動き改善駆動の処理フローを説明するための図である。
【図５】比較例となる黒挿入処理を説明するための図である。
【図６】第３の実施形態に係る黒挿入処理を説明するための図である。
【図７】比較例となるオーバードライブ処理を説明するための図である。
【図８】第４の実施形態に係るオーバードライブ処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０１：映像信号入力端子
１０２：Ａ／Ｄ変換器
１０３：Ｉ／Ｐ変換部
１０４：スケーラ
１０５：フレーム倍速部
１０６：メモリ
１０７：メモリ
１０８：反転増幅回路
１０９：非反転増幅回路
１１０：極性切換回路
１１１：液晶パネル
１１２：入力タイミング発生部
１１３：出力タイミング発生部
１１４：２−３プルダウン検出部
１１５：動き補正処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示させる画像を入力する入力手段と、
入力された入力画像の各フレームを複数のフレーム画像に変換するフレーム倍速手段と、
前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを異なる画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示する表示手段と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記フレーム倍速手段は、
前記入力画像の各フレームを同数のフレーム画像に変換することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記フレーム画像を、高周波成分を強調した高周波成分強調画像と、低周波成分からなる低周波成分画像とに補正する補正手段をさらに備え、
前記表示手段は、
前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つずつを、前記高周波成分強調画像又は前記低周波成分画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記補正手段は、
前記入力画像の低周波成分を抽出するローパスフィルタと、
抽出された前記低周波成分に予め定められた係数を乗算して、前記低周波成分画像を出力する第１乗算器と、
前記入力画像から前記低周波成分を減算して、該入力画像の高周波成分を抽出する減算器と、
抽出された前記高周波成分に予め定められた係数を乗算する第２乗算器と、
前記第２乗算器の処理結果に前記入力画像を加算する加算器と、
前記加算器の処理結果に予め定められた係数を乗算して、前記高周波成分強調画像を出力する第３乗算器と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示手段は、
前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを、均一な階調の画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示手段は、
前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを、オーバードライブ駆動による画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項７】
前記入力された入力画像が２−３プルダウン方式による画像であるか否かを判定する判定手段と、
前記入力画像が２−３プルダウン方式による画像である場合に、入力画像をインタレース画像からプログレッシブ画像に変換するＩ／Ｐ変換手段とをさらに備え、
前記フレーム倍速手段は、
前記入力画像が２−３プルダウン方式による画像である場合に、前記Ｉ／Ｐ変換手段によって変換された前記プログレッシブ画像のフレームを変換することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示手段は、
前記複数のフレーム画像のうち、前記入力画像のフレームにおいて切り換わり部分のフレーム画像を、前記異なる画像に置き換えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
表示させる画像を入力するステップと、
入力された入力画像の各フレームを複数のフレーム画像に変換するステップと、
前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを異なる画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示するステップと
を含むことを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項１】
表示させる画像を入力する入力手段と、
入力された入力画像の各フレームを複数のフレーム画像に変換するフレーム倍速手段と、
前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを異なる画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示する表示手段と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記フレーム倍速手段は、
前記入力画像の各フレームを同数のフレーム画像に変換することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記フレーム画像を、高周波成分を強調した高周波成分強調画像と、低周波成分からなる低周波成分画像とに補正する補正手段をさらに備え、
前記表示手段は、
前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つずつを、前記高周波成分強調画像又は前記低周波成分画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記補正手段は、
前記入力画像の低周波成分を抽出するローパスフィルタと、
抽出された前記低周波成分に予め定められた係数を乗算して、前記低周波成分画像を出力する第１乗算器と、
前記入力画像から前記低周波成分を減算して、該入力画像の高周波成分を抽出する減算器と、
抽出された前記高周波成分に予め定められた係数を乗算する第２乗算器と、
前記第２乗算器の処理結果に前記入力画像を加算する加算器と、
前記加算器の処理結果に予め定められた係数を乗算して、前記高周波成分強調画像を出力する第３乗算器と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示手段は、
前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを、均一な階調の画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示手段は、
前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを、オーバードライブ駆動による画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項７】
前記入力された入力画像が２−３プルダウン方式による画像であるか否かを判定する判定手段と、
前記入力画像が２−３プルダウン方式による画像である場合に、入力画像をインタレース画像からプログレッシブ画像に変換するＩ／Ｐ変換手段とをさらに備え、
前記フレーム倍速手段は、
前記入力画像が２−３プルダウン方式による画像である場合に、前記Ｉ／Ｐ変換手段によって変換された前記プログレッシブ画像のフレームを変換することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示手段は、
前記複数のフレーム画像のうち、前記入力画像のフレームにおいて切り換わり部分のフレーム画像を、前記異なる画像に置き換えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
表示させる画像を入力するステップと、
入力された入力画像の各フレームを複数のフレーム画像に変換するステップと、
前記複数のフレーム画像のうち少なくとも１つを異なる画像に置き換えるとともに、各フレーム画像ごとに電気的な極性を反転させて表示するステップと
を含むことを特徴とする表示装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−３００７８５（Ｐ２００９−３００７８５Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５５８８３（Ｐ２００８−１５５８８３）
【出願日】平成２０年６月１３日（２００８．６．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１３日（２００８．６．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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