JP5972038B2 - 立体映像表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関し、より詳しくは立体映像表示装置及びその駆動方法に関する。

最近、超高速情報通信網を根幹として構築された、情報の高速化のために実現されるサービスは、現在の電話のような単純に聞いて話すサービスから文字、音声、映像を高速処理するデジタル端末を中心とするマルチメディア型サービスに発展し、究極的には時空間を超え、実感があって立体的に見て感じて楽しむ超空間型実感の３次元立体情報通信サービスに発展すると予想される。

一般に、３次元を表現する立体映像は、両眼を通したステレオ視覚の原理によって行われるが、両眼の視差、つまり、両眼が約６５ｍｍ程度離れて存在するため現れる両眼視差は、立体感の最も重要な要因であるといえる。つまり、左右の目はそれぞれ互いに異なる２次元画像を見るようになり、この二つの画像が網膜を通して脳に伝達されると、脳はこれを正確に互いに融合して、本来３次元映像の奥行き感と実際感を再生する。このような能力を通常、ステレオグラピ（ｓｔｅｒｅｏｇｒａｐｈｙ）という。

立体映像表示装置は、両眼視差を利用するものであって、観察者の別途の眼鏡着用の要否により、眼鏡式（ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ）の偏光方式と、時分割方式、非眼鏡式（ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ）のパララックスバリア方式、レンチキュラー（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）方式、及びブリンキングライト（ｂｌｉｎｋｉｎｇｌｉｇｈｔ）方式がある。

非眼鏡式立体映像表示装置は、液晶表示装置の上にレンチキュラーレンズ層のように左眼用映像と右眼用映像を分離する装置が用いられる。非眼鏡式立体映像表示装置は、観察者が直接スクリーンをみつめるようになって、追加的な眼鏡なしに立体映像を見ることができるという長所があるが、右眼に伝達される画像と左眼に伝達される画像とが明確に区分されないため、立体感が劣るという短所がある。

一方、眼鏡式立体映像表示装置は、別途の眼鏡を用いなければならないという点で追加費用が発生するが、多くの人々が立体映像を楽しむことができ、左眼に伝達される画像と右眼に伝達される画像とを明確に区分させるので、立体感に優れているという長所がある。

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、別途のパネル構造の変更がなくても、高速駆動時に液晶層に十分な電圧印加時間を提供することで、表示しようとする階調を正確に表示することができるようにし、立体映像の表示においても、一般の映像より輝度が低下することを減らす立体映像表示装置及びその駆動方法を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による立体映像表示装置の駆動方法は、２Ｄモードであるか、または３Ｄモードであるかを判断する段階と、２Ｄモードである場合には予め設定された２Ｄ周波数で映像を表示する段階と、３Ｄモードである場合には前記２Ｄ周波数より高い予め設定された３Ｄ周波数で左眼用映像と右眼用映像とを表示する段階と、を有し、前記３Ｄ周波数で左眼用映像と右眼用映像とを表示する段階は、前記左眼用映像または前記右眼用映像を、連続する少なくとも二つのフレームにわたって同一の極性及び同一の大きさのデータ電圧でデータ線に印加する段階と、前記データ線と交差する複数のゲート線に、総データ遅延値に基づいて計算された補正ゲートオン印加時間の間、順次にゲートオン電圧を印加する段階と、を含み、前記左眼用映像または前記右眼用映像が連続して印加されるフレーム数をｘ（ｘは２以上の整数）とした場合、前記３Ｄ周波数における有効充電時間から総ゲート遅延値を引いた時間をｘ倍した時間は、前記２Ｄ周波数における有効充電時間から前記総ゲート遅延値を引いた時間より大きいことを特徴とする。

前記補正ゲートオン印加時間は、前記総データ遅延値を前記複数のゲート線の総個数で割った値である基準データ遅延値を１Ｈの時間に加えた値とすることが好ましい。

前記３Ｄ周波数は、前記２Ｄ周波数の１．５〜４倍であることが好ましい。

前記左眼用映像及び前記右眼用映像を含む立体映像信号グループは、左眼用映像グループと右眼用映像グループに区分され、前記左眼用映像グループの最後のフレーム及び右眼用映像グループの最後のフレームには、ブラック映像が含まれていることが好ましい。

前記ブラック映像が印加されるフレームにおけるゲートオン電圧は、前記左眼用映像及び前記右眼用映像が印加されるフレームにおけるゲートオン電圧が印加される時間の２倍の時間が印加されるものであることが好ましい。

前記立体映像表示装置は、信号処理部、データ駆動部、ゲート駆動部、液晶表示パネル、前記液晶表示パネルの背面に位置されるバックライト、及び眼鏡を含み、前記左眼用映像と右眼用映像を表示する段階は、前記信号処理部に入力される入力映像データを３Ｄ周波数に適合するように再配列した映像データを生成して、前記データ駆動部に出力する段階をさらに含むことが好ましい。

前記左眼用映像及び前記右眼用映像は、ＬＬＬＲＲＲ、ＬＬＢＲＲＢ、ＬＬＬＬＲＲＲＲ、ＬＬＬＢＲＲＲＢのうちの一つの配列に再配列することが好ましく、ここで、Ｌは左眼用映像、Ｒは右眼用映像、Ｂはブラック映像を示す。

前記信号処理部は、入力された前記入力映像データを再配列し、さらにＤＣＣ処理を行った後、前記映像データを生成することが好ましい。

前記立体映像表示装置は、液晶表示パネル、及び前記液晶表示パネルの背面に位置するバックライトを含み、前記左眼用映像と右眼用映像を表示する段階は、前記液晶表示パネルを複数のブロックに区分する段階と、前記バックライトにより複数のブロックに対応する部分をそれぞれオン／オフさせるか、または前記バックライト全体をオン／オフさせる段階と、をさらに含むことが好ましい。

前記立体映像表示装置は、前記立体映像表示装置と同期化されている眼鏡をさらに含み、前記眼鏡のレンズを前記立体映像表示装置の信号によってオン／オフさせる段階をさらに含むことが好ましい。

前記立体映像表示装置は、ＦＲＣ部、信号処理部、データ駆動部、ゲート駆動部、液晶表示パネル、前記液晶表示パネルの背面に位置するバックライト、及び眼鏡を含み、前記左眼用映像と右眼用映像を表示する段階は、前記ＦＲＣ部に入力される外部映像信号を受信して、ＬＬＬＲＲＲ、ＬＬＢＲＲＢ、ＬＬＬＬＲＲＲＲ、ＬＬＬＢＲＲＲＢのような配列のうちの一つに再配列して、前記信号処理部に伝達する段階をさらに含むことが好ましく、ここで、Ｌは左眼用映像、Ｒは右眼用映像、Ｂはブラック映像を示す。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による立体映像表示装置は、２次元映像を表示する２Ｄモード、及び立体映像を表示する３Ｄモードを有し、信号処理部、データ駆動部、ゲート駆動部、及び液晶表示パネルを含む立体映像表示装置において、前記２Ｄモードを表示する時に動作する動作周波数である２Ｄ周波数は、前記３Ｄモードを表示する時に動作する動作周波数である３Ｄ周波数より小さく、前記信号処理部は、左眼用映像または右眼用映像をそれぞれ連続する少なくとも二つのフレームにわたって同一の極性で前記液晶表示パネルのデータ線に印加するように映像データを前記データ駆動部に伝達し、前記信号処理部は、前記データ線と交差する複数のゲート線に、前記データ線に沿ってデータ電圧が遅延する総データ遅延値に基づいて計算された補正ゲートオン印加時間の間、順次にゲートオン電圧が印加されるように前記ゲート駆動部を制御することを特徴とする。

前記補正ゲートオン印加時間は、前記総データ遅延値を前記複数のゲート線の総個数で割った値である基準データ遅延値を１Ｈの時間に加えた値であることが好ましい。

前記左眼用映像または前記右眼用映像が連続して印加されるフレーム数をｘとして、３Ｄモードにおける有効充電時間から総ゲート遅延値を引いた時間をｘ倍した時間は、２Ｄモードにおける有効充電時間から前記総ゲート遅延値を引いた時間より大きいことが好ましい。

前記３Ｄ周波数は、前記２Ｄ周波数の１．５倍乃至４倍であることが好ましい。

前記左眼用映像及び前記右眼用映像を含む立体映像信号グループは、左眼用映像グループと右眼用映像グループに区分され、前記左眼用映像グループの最後のフレーム及び右眼用映像グループの最後のフレームには、ブラック映像が含まれていることが好ましい。

前記ブラック映像が印加されるフレームにおけるゲートオン電圧は、前記左眼用映像及び前記右眼用映像が印加されるフレームにおけるゲートオン電圧が印加される時間の２倍の時間が印加されるものであることが好ましい。

前記信号処理部はフレームメモリをさらに含み、前記信号処理部は、入力された入力映像データを前記フレームメモリに保存し、３Ｄ周波数に適合するように再配列した映像データを生成して、前記データ駆動部に出力することができる。

前記左眼用映像及び前記右眼用映像は、ＬＬＬＲＲＲ、ＬＬＢＲＲＢ、ＬＬＬＬＲＲＲＲ、ＬＬＬＢＲＲＲＢのような配列のうちの一つに再配列することが好ましく、ここで、Ｌは左眼用映像、Ｒは右眼用映像、Ｂはブラック映像を示す。

前記信号処理部では、入力された前記入力映像データを前記再配列の他にＤＣＣ処理を行うことが好ましい。

前記立体映像表示装置は、前記液晶表示パネルの背面に配置して、光源を含むバックライトを含み、前記バックライトは、前記光源を一定のブロックに区分した後、ブロック別にそれぞれオン／オフするか、または前記バックライト全体をオン／オフすることが好ましい。

前記立体映像表示装置は、前記立体映像表示装置と同期化されている眼鏡をさらに含み、前記眼鏡のレンズは、前記立体映像表示装置の信号によってオン／オフされることが好ましい。

前記立体映像表示装置は、ＦＲＣ部をさらに含み、前記ＦＲＣ部は、外部から入力される外部映像信号を受信して、ＬＬＬＲＲＲ、ＬＬＢＲＲＢ、ＬＬＬＬＲＲＲＲ、ＬＬＬＢＲＲＲＢのような配列のうちの一つに再配列して前記信号処理部に伝達することが好ましく、ここで、Ｌは左眼用映像、Ｒは右眼用映像、Ｂはブラック映像を表す。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による立体映像表示装置の駆動方法は、表示装置が２Ｄモードを表示するか、または３Ｄモードを表示するかを判断する段階と、２Ｄモードである場合には設定された２Ｄ周波数で画像を表示する段階と、３Ｄモードである場合には前記２Ｄ周波数より高い３Ｄ周波数で３Ｄ映像を表示する段階と、を含み、前記３Ｄ映像を表示する段階は、データ線に左眼用映像または右眼用映像を表示する第１データ電圧を印加する段階と、前記データ線に前記第１データ電圧の極性及び大きさと同一の極性及び大きさを有する第２データ電圧を次のフレームに印加する段階と、前記データ線と交差する複数のゲート線に、総データ遅延値に基づいて計算された補正ゲートオン印加時間の間、順次にゲートオン電圧を印加する段階と、を含むことを特徴とする。

本発明の立体映像表示装置によれば、左眼用映像または右眼用映像が、連続する少なくとも二つのフレームにわたって、同一の極性で液晶表示パネルのデータ線に印加されるので、高周波数においても充電量が十分であり、これによって表示輝度も向上させることができる。

また、本発明の立体映像表示装置の駆動方法によれば、ゲート電圧またはデータ電圧の遅延を補償して立体映像表示装置を駆動することで、高周波数でも表示品質が低下しないという効果がある。

また、本発明の立体映像表示装置によれば、液晶表示パネルが１２０Ｈｚまたは２４０Ｈｚで２次元映像を表示することにおいても問題がなく、左眼用映像及び右眼用映像を少なくとも二つのフレームにわたって同一の極性で印加することによって、立体映像でも表示品質に問題が発生しないようにすることができる。その結果、別途の構成要素の追加や液晶表示パネルの構造の変更を必要としないので、製作費用が画期的に減少するという効果がある。

本発明の一実施形態による立体映像表示装置の動作を説明するための図面である。 本発明の一実施形態による立体映像表示装置において立体映像を表示するためにゲート線及びデータ線に印加される信号の波形図である。 本発明の一実施形態による立体映像表示装置において２次元映像を表示するためにゲート線及びデータ線に印加される信号の波形図である。 本発明の一実施形態による立体映像表示装置においてデータ駆動部から遠くなるほど発生するデータ電圧の遅延を補償するためにゲート電圧を印加する方式を説明するための波形図である。 本発明の一実施形態による立体映像表示装置においてゲート駆動部から遠くなるほど発生するゲート電圧の遅延を説明するための波形図である。 本発明の一実施形態による立体映像表示装置のブロック図である。 本発明の実施形態による多様な立体映像表示用データの例示図である。 本発明の一実施形態による立体映像表示装置の駆動方法を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限られるものではない。

図面においては、種々の層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して表示した。明細書の全体にわたって類似する部分に対しては、同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるという時、これは他の部分の「すぐ上」にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の「すぐ上」にあるという時には、中間に他の部分がないことを意味する。

次に、本発明の実施形態による立体映像表示装置について、図１を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態による立体映像表示装置の動作を説明するための図面である。

本発明の実施形態による立体映像表示装置は、基本的に立体映像を表示するモード（以下、３Ｄモードという）と、２次元映像を表示するモード（以下、２Ｄモードという）を有する。

本実施形態による立体映像表示装置は、２Ｄモードで映像を表示する時に使用される周波数（以下、２Ｄ周波数という）と、３Ｄモードで映像を表示する時に使用される周波数（以下、３Ｄ周波数という）とが異なり、２Ｄ周波数が３Ｄ周波数より小さい。表示装置で最も基本的に使用される周波数（以下、基本周波数という）が６０Ｈｚである時、３Ｄモードの映像を表示するためには、少なくとも基本周波数の２倍の周波数が必要である。これは、左眼用映像（Ｌ）信号と右眼用映像（Ｒ）信号をそれぞれ表示しなければならないためである。
本実施形態においては、２Ｄ周波数として基本周波数の２倍である１２０Ｈｚまたは４倍である２４０Ｈｚを例に挙げて説明し、３Ｄ周波数としては基本周波数の６倍である３６０Ｈｚ及び８倍である４８０Ｈｚを例に挙げて説明する。また、パネル別に基本周波数は多様であり、６０Ｈｚ以外の周波数を使用することも可能である。

３Ｄモードを表示するためには、左眼用映像は左眼に印加し、右眼用映像は右眼に印加しなければならない。このために、本実施形態による立体映像表示装置３００は、左眼用映像を表示する区間と右眼用映像を表示する区間を区分して表示する。また、眼鏡１００を用いて、左眼用映像が表示された区間では、左側レンズが透明になり、右側レンズが不透明になって、左眼にだけ立体映像表示装置３００が見られるようにし、右眼用映像が表示された区間では、反対に右眼にだけ立体映像表示装置３００が見られるようにする。その結果、左眼用映像は左眼に印加され、右眼用映像は右眼に印加されることによって、立体映像を見ることができる。

このように眼鏡１００をオン／オフさせて立体映像表示装置３００を見る場合には、左眼用映像と右眼用映像が重なるクロストーク問題を除去するために、左眼用映像と右眼用映像の間にブラックデータを挿入するか、またはバックライトの全部または一部を一定時間の間オフさせるか、または眼鏡１００の両側レンズを全て不透明にすることが好ましい。このような方式のうち、図１の実施形態では、ブラックデータを挿入し、バックライトを複数のブロックに区分して、ブロック別にオン／オフさせる方式を使用している。

図１に示した波形図は、３６０Ｈｚで立体映像を表示する場合であって、左眼用映像ではホワイトを表示し、右眼用映像ではブラックを表示することを示す。
以下、図１について詳細に説明する。

図１による立体映像表示装置３００の液晶表示パネルは、ゲート線を沿って横方向に延長されている８個のブロック（ｂｌｏｃｋ）に区分されている。図１では、各ブロックを示すために、立体映像表示装置３００内に点線を追加して区分した。各ブロックは同一の個数のゲート線を含む。

立体映像表示装置３００は、液晶表示パネルの背面に位置するバックライトを含む。バックライトは、ＣＣＦＬのような蛍光ランプを含むこともでき、ＬＥＤのような発光ダイオードを含むこともできるので、図１の実施形態では、ＬＥＤを基準に説明する。
バックライトに形成されているＬＥＤは、液晶表示パネルの特定ブロックにだけ光を提供するか、または提供しないように配置されており、当該ブロックに対応するＬＥＤをオン／オフさせて、当該ブロックに含まれる画素で表示する画像が、外部では視認できないようにする。

図１では、当該ブロックに対応するＬＥＤがオン／オフされるタイミングを波形図上に示した。波形図上で「ＬＥＤ Ｏｎ」に対応するホワイト色に表示された部分は、バックライトのＬＥＤが点灯した区間を意味し、「ＬＥＤ Ｏｆｆ」に対応する灰色に表示された部分は、バックライトのＬＥＤが消灯した区間を示す。つまり、第１のブロック（Ｂｌｏｃｋ＃１）は、対応するＬＥＤが消灯した状態が４．０５ｍｓ間維持されてから点灯する状態に変更され、４．０５ｍｓを周期として反復される。ここで、４．０５ｍｓは、３６０Ｈｚ駆動時、１Ｈ期間である２．７ｍｓの１．５倍の値であり、ＬＥＤのオンとオフ間のデューティ比は５０％である。
第２のブロック（Ｂｌｏｃｋ＃２）に対応するＬＥＤは、第１のブロック（Ｂｌｏｃｋ＃１）より約０．３ｍｓ程度後に動作する。つまり、第１のブロック（Ｂｌｏｃｋ＃１）に対応するＬＥＤが点灯すれば、約０．３ｍｓ程度後に第２ブロック（Ｂｌｏｃｋ＃２）に対応するＬＥＤも点灯し、第１のブロック（Ｂｌｏｃｋ＃１）に対応するＬＥＤが消灯すれば、約０．３ｍｓ程度後に第２ブロック（Ｂｌｏｃｋ＃２）に対応するＬＥＤも消灯する。図１に示したように、各ブロックは約０．３ｍｓの間隔で順次に動作する。

図１の右側波形図でブロックごとに示した波形は、立体映像を表示する場合の代表的な液晶層の応答を示し、最大応答ではホワイトを表示し、最小応答ではブラックを表示する。

立体映像を表示するために、図１の実施形態では、３６０Ｈｚの周波数で左眼用映像データ（Ｌ）、左眼用映像データ（Ｌ）、ブラック映像データ（Ｂ）、右眼用映像データ（Ｒ）、右眼用映像データ（Ｒ）、ブラック映像データ（Ｂ）を順次に、そして反復的に表示する。以下、これについては「ＬＬＢＲＲＢ」のように表し、これらを立体映像信号グループと称する。

図１の波形図においては、左眼用映像データ（Ｌ）としてはホワイトが印加され、各ブロックにおいて左眼用映像データ（Ｌ）が最初に印加されるフレーム内には、液晶層にデータ電圧が十分な時間の間印加されないため、所望の輝度のホワイトを表示することができない。

これは、３６０Ｈｚで駆動する場合、１フレームは２．７ｍｓであるが、フルＨＤの解像度を有するパネルの場合には１０８０個のゲート線があって、一つのゲート線にゲートオン電圧を印加できる時間（以下、有効充電時間という）は約２．４７μｓである（図２参照）。約２．４７μｓという時間は、２４０Ｈｚで画像を表示する時に使用される有効充電時間の３．７μｓ（図３参照）より短い時間であるため、十分な充電が行われない。

このように、液晶層が十分な時間充電できない問題が発生することがあるため、本実施形態では、同一の極性で左眼用データ電圧を少なくとももう一回印加する。その結果、第２のフレームにおいても目標輝度のホワイトが表示できるようになる。このことは、第１の有効充電時間と第２の有効充電時間を加えた有効充電時間の間、液晶層を充電することと実質的に同一なので、合計４．９４μｓ（２．４７×２）の間充電する効果を有する。

つまり、本実施形態では、３Ｄモードで立体映像を表示する時に、２Ｄモードより高周波数で画像を表示するため、有効充電時間が減少する問題が発生しうるが、少なくとも二回連続して同一の極性の左眼用データ電圧または右眼用データ電圧を印加するので、十分な充電時間が確保できる。少なくとも二回連続して印加された左眼用映像データまたは右眼用映像データのうちの第１のフレームに印加されたものは、フリーチャージの効果を有するので、フリーチャージ用映像データともいう。

図１の波形図によれば、その次のフレーム（第３のフレーム）にはブラックデータが挿入されて、ブラック映像が表示される。

第４のフレームでは右眼用映像データ（Ｒ）が入力されるが、右眼用映像データ（Ｒ）においても十分な有効充電時間を確保することができないので、追加的に第５のフレームでも同一の極性の右眼用データ電圧をもう一回入力して、十分な有効充電時間が確保できるようにしている。その後、第６のフレームではブラックデータが挿入されて、ブラック映像が表示される。但し、図１では右眼用映像データ（Ｒ）にブラックデータを用いているので、右眼用映像データ（Ｒ）とブラック映像データ（Ｂ）が同一であるために混乱する恐れが考えられるが、図１は、立体映像表示装置３００の動作の説明のために右眼用映像データ（Ｒ）をブラックと限定したものであり、実際には多様な階調のデータが表示されるので、混乱の恐れはない。

以上のように、一つの立体映像信号グループ（ＬＬＢＲＲＢ）が表示パネルに表示されれば、合計６個のフレームが必要であり、３６０Ｈｚで６個のフレームが消費されることになるが、これは６０Ｈｚの基本周波数では１フレームと同一の時間に相当する。

一つの立体映像信号グループが表示されると共に、バックライトのＬＥＤはオン／オフ動作し、眼鏡１００も左側レンズと右側レンズがオン／オフ動作するようになる。

図１を参照すれば、各ブロックに対応するＬＥＤは、約０．３ｍｓの間隔で順次にオン／オフ動作し、オンとオフ間のデューティ比は５０％である。オンとオフ間のデューティ比は、実施形態によってはオン区間をより延ばすことができ、６０〜７０％にオン区間を延ばすこともできる。ＬＥＤがオンの時、液晶層は、所望の階調を表示するように配列されているので、ＬＥＤのオン区間を延ばすためには、液晶の充電時間による応答速度が速い必要がある。

この時、眼鏡１００において、左側レンズを透明にするオンの時は、表示パネルにおいて右眼用映像が全て除去された後（または、全てのパネルに挿入されるブラックデータが全て表示された後）であり、それ以降に表示される左眼用映像を全て視認するように、オンの状態を維持する。但し、左側レンズがオンの状態でも、各ブロックではＬＥＤがオフ状態とオン状態を反復動作しているので、黒い画面を少なくとも一部視認するようになる。その後、左眼用映像が表示パネルから全て除去されると、（または、全てのパネルに挿入されるブラックデータが全て表示されれば）左側レンズがオフにされて不透明になり、右側レンズがオンにされて透明になる。

以上、図１により、全体的に立体映像を表示する方式について説明したが、以下、図２を通じて、立体映像の表示において印加されるゲート信号及びデータ信号を中心に説明する。

図２は、本発明の実施形態による立体映像表示装置において、立体映像を表示するためにゲート線及びデータ線に印加される信号の波形図である。

図２には、各ブロックに対応するＬＥＤのオン／オフと、眼鏡１００のレンズがオン／オフするタイミングを除いて、液晶表示パネルの一つのデータ線及びこれと交差する１０８０個のゲート線に印加される信号を示している。また、図２には、一つの立体映像信号グループ（ＬＬＢＲＲＢ）のうちの左眼用映像グループ（ＬＬＢ）だけを示しており、右眼用映像グループ（ＲＲＢ）は、左眼用映像グループ（ＬＬＢ）と類似するので省略している。

まず、第１のフレームの第１の１Ｈ（１水平周期）では、第１のゲート線に第１のゲートオン電圧（Ｇａｔｅ ｐｕｌｓｅ＃１）が印加され、第２の１Ｈの間には第２のゲート線に第２のゲートオン電圧（Ｇａｔｅ ｐｕｌｓｅ＃２）が印加され、１Ｈ間隔で１０８０番目のゲート線までゲートオン電圧が順次に印加される。これと共に、データ駆動部の出力端（Ｓ−ＩＣ ｏｕｔ）では、１Ｈ間隔で左眼用映像信号に対応するデータ電圧（以下、左眼用データ電圧という）を印加する。実際のデータ駆動部の出力端（Ｓ−ＩＣ ｏｕｔ）では、左眼用データ電圧は印加される各画素によって互いに異なる大きさの電圧値が印加されるが、図２には、説明を明確にするために、単純に出力される電圧が変化しているという点だけを示した。
一方、図２には、データ駆動部の出力端（Ｓ−ＩＣ ｏｕｔ）から出力される左眼用データ電圧が共通電圧Ｖｃｏｍより高く、同一の極性を有するデータ電圧が印加されることを示しているが、実施形態によっては、１フレーム内で一定の規則によって極性が異なるデータ電圧を印加することもできる。

その後、第２のフレームでも第１のフレームのように１Ｈ間隔で順次にゲートオン電圧が印加され、データ駆動部の出力端（Ｓ−ＩＣ ｏｕｔ）も１Ｈ間隔で左眼用データ電圧をデータ線に印加する。ここで、同一の画素に印加される第１のフレーム及び第２のフレームにおける左眼用映像信号によるデータ電圧は、極性及び大きさが同一である。これは１フレームだけでは有効充電時間が十分でないので、２フレームにわたって充電が行われるようにするためである。その結果、第一のフレームで印加されたデータ電圧は、フリーチャージの特性を有しているので、フリーチャージ用データ電圧という。

第３のフレームではブラックデータが印加され、１フレーム内にだけブラックデータが印加されなければならないので、ブラックデータの有効充電時間が不十分になる問題が発生しうる。このために、図２の実施形態では、一つのゲート線に印加されるゲートオン時間を１Ｈの２倍である２Ｈに修正して印加している。

このために、図２の実施形態では第２のフレームと第３のフレームの間のブランク期間（Ｇ）の中に、第１のゲート線に第１のゲートオン電圧（Ｇａｔｅ ｐｕｌｓｅ＃１）を予め印加し、２Ｈの間維持する。
第１のゲートオン電圧（Ｇａｔｅ ｐｕｌｓｅ＃１）の印加から１Ｈ以後には、第２のゲート線に第２のゲートオン電圧（Ｇａｔｅ ｐｕｌｓｅ＃２）を印加し、２Ｈ（約４．９４μｓ）の間維持する。このように、１Ｈを周期として各ゲート線に順次に２Ｈの間持続するゲートオン電圧を印加する。このように、ゲートオン電圧が印加されることにより、データ駆動部の出力端（Ｓ−ＩＣ ｏｕｔ）では、ブラックデータ電圧（一例として、共通電圧Ｖｃｏｍ）が一定に印加される。その結果、１フレームである２．７ｍｓの間だけブラック映像（Ｂ）が印加されるが、各画素では十分な有効充電時間の間充電されて、ブラック映像が表示される。

実施形態によっては、ブラック映像を表示するために、全てのゲート線にゲートオン電圧を同時に印加することもできる。この時にも有効充電時間を考慮すれば、ゲートオン電圧が維持される時間は、２Ｈ以上であることが好ましい。

以上、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態による立体映像表示装置における立体映像を表示する方式について説明した。

以下、図３を参照して、本発明の実施形態による立体映像表示装置において、２Ｄモードで２次元映像を表示する方式について説明する。

図３は、本発明の実施形態による立体映像表示装置において、２次元映像を表示するためにゲート線及びデータ線に印加される信号の波形図である。

本発明の実施形態による立体映像表示装置の２Ｄモードでは、３Ｄモードで使用する３Ｄ周波数よりも低い周波数で画像を表示する。図３における２Ｄ周波数は、２４０Ｈｚである。その結果、２Ｄモードにおける１フレームは約４．１ｍｓで、３Ｄモードにおける１フレーム（約２．７ｍｓ）より長く、２Ｄモードにおける１Ｈは約３．７μｓで、３Ｄモードにおける１Ｈ（約２．４７μｓ）よりも長い。

図３にも、液晶表示パネルの一つのデータ線、及びこれと交差する１０８０個のゲート線に印加される信号を示している。

まず、第１のフレームの第１の１Ｈでは、第１のゲート線に第１のゲートオン電圧（Ｇａｔｅ ｐｕｌｓｅ＃１）が印加され、第２の１Ｈ間には第２のゲート線に第２のゲートオン電圧（Ｇａｔｅ ｐｕｌｓｅ＃２）が印加され、１Ｈ間隔で１０８０番目ゲート線までゲートオン電圧が順次に印加される。これと共に、データ駆動部の出力端（Ｓ−ＩＣ ｏｕｔ）では、１Ｈ間隔でデータ電圧が印加される。実際のデータ駆動部の出力端（Ｓ−ＩＣ ｏｕｔ）では、データ電圧が印加される各画素によって互いに異なる大きさの電圧値が印加されるが、図３には単純に出力される電圧が変化しているという点だけを示した。
一方、図３には、データ駆動部の出力端（Ｓ−ＩＣ ｏｕｔ）から出力されるデータ電圧が共通電圧Ｖｃｏｍより高く、同一の極性を有するデータ電圧が印加されることが示されているが、実施形態によっては、１フレーム内で一定の規則によって極性が異なるデータ電圧を印加することもできる。

その後、第２のフレームでも第１のフレームのように１Ｈ間隔で順次にゲートオン電圧が印加され、データ駆動部の出力端（Ｓ−ＩＣ ｏｕｔ）も１Ｈ間隔でデータ電圧をデータ線に印加する。

第１のフレームと第２フレームは、それぞれ有効充電時間で３．７μｓを有しており、十分な充電時間を有する。したがって、第１のフレームで印加されるデータ電圧と第２のフレームで印加されるデータ電圧とは、極性が異なるようにすることができ、その大きさも異なるようにすることができる。

また、２Ｄモードにおいては、図１に示したように左眼用映像（Ｌ）と右眼用映像（Ｒ）の区分がなく、各ブロック別に対応するＬＥＤをオン／オフさせる必要もなく、眼鏡１００のレンズもオン／オフさせる必要がない。また、２Ｄモードで映像と映像の間にブラック映像（Ｂ）を挿入することもできるが、挿入しなくてもよい。ブラック映像（Ｂ）を挿入する場合には、入力される映像信号の周波数の２倍の高さの周波数に変更して入力される映像信号の間にブラック映像（Ｂ）を挿入して、動画の表示特性を向上させることができる。

図３に示したように、２４０Ｈｚにおいて２Ｄモードで２次元映像を表示する時においても、有効充電時間及び信号遅延による表示特性の低下の問題は、克服することができる。

しかし、図１及び図２に示したように、高周波数の３Ｄモードで立体映像を表示する場合には、有効充電時間が減り、信号遅延も有効充電時間を減らす大きな要素として浮び上がる。

このため、本発明の実施形態による立体映像表示装置における、信号遅延による表示特性の低下を防止するための方法について、図４及び図５を参照して説明する。

まず、図４を参照して、データ線に沿って発生する信号遅延による問題点を克服する方法について説明する。

図４は、本発明の実施形態による立体映像表示装置において、データ駆動部から遠くなるほど発生するデータ電圧の遅延を補償するために、ゲート電圧を印加する方式を示した波形図である。

図４は、液晶表示パネルの一つのデータ線及びこれと交差する１０８０個のゲート線に印加される信号を示している。

図４において、データ駆動部の出力端（Ｓ−ＩＣ ｏｕｔ）では、点線で示すように四角波形態で瞬間的に多くの電圧差が発生するように、１Ｈごとにデータ電圧を変更させて出力しているが、実際にデータ線に印加されるデータ電圧は、実線のように順次的に変化して、データ駆動部５００から遠くなるほど（図６のＡ部分参照）、データ電圧の大きさが低くなりながら遅延することが確認できる。

データ線に印加されたデータ電圧が第１のゲート線に到達するまでは、遅延をほとんど感じることはできないが、１０８０番目の最後のゲート線に到達する時には、相当な遅延が発生し、図４の実施形態では、０．８μｓの遅延（図４に「ｄｓ」と表しており、以下、「総データ遅延値」という）が発生したことを示している。

このように、０．８μｓの遅延を無視したまま３Ｄモードで駆動する場合には、１０８０番目ゲート線と連結した画素において有効充電時間として０．８μｓ程度の損失が生じる問題が発生する。その結果、所望の輝度に充電できない問題も発生しうる。

これを防止するために、本発明の実施形態では、最終ゲート線から発生した総データ遅延値を総ゲート線の個数で割った値（以下、「基準データ遅延値」という）を算出し、それぞれのゲートオン電圧ごとに、ゲートオン電圧の印加時間を、基準データ遅延値分増加させて各ゲート線に印加させる。次のゲート線に印加されるゲートオン電圧は、前段ゲート線のゲートオン電圧が終了してから印加されるので、各ゲート線に印加されるゲートオンタイミングは遅延することと同じ効果を有する。

つまり、各ゲートオン電圧は、１Ｈの時間に基準データ遅延値を加えた時間（以下、「補正ゲートオン印加時間」という）の間、持続して印加されるようにする。その結果、第１のゲート線に印加される第１のゲートオン電圧（Ｇａｔｅ ｐｕｌｓｅ＃１）は、補正ゲートオン印加時間の間にゲートオン電圧を印加し、第１のゲートオン電圧がゲートオフ電圧に変化すると同時に、第２のゲート線に第２のゲートオン電圧（Ｇａｔｅ ｐｕｌｓｅ＃２）が印加されて、補正ゲートオン印加時間の間に印加される。このように各ゲートオン電圧が補正ゲートオン印加時間の間に印加されると、１０８０番目ゲート線に印加されるゲートオン電圧は、実際に印加されるべきタイミングより総データ遅延値分遅れて印加されるので、データ電圧が遅延しても画像を適切に表示することができる。

図４では、ゲートイネーブル信号（つまり、ゲート駆動部４００でゲートオン電圧が印加されるようにする信号、例えば、ＣＰＶ信号）の周期を、１Ｈより長い補正ゲートオン印加時間に設定する方式で具現される。

次に、図５を参照して、ゲート線に沿って発生する信号遅延による問題点について説明する。
図５は、本発明の実施形態に係る立体映像表示装置において、ゲート駆動部から遠くなるほど発生するゲート電圧の遅延を示した波形図である。

図５は、液晶表示パネルの一つのゲート線及びこれと交差するデータ線のうちの第１のデータ線と最後のデータ線におけるゲートオン電圧を示している。
入力されるゲート電圧（Ｉｎｐｕｔ ｇａｔｅ）でハイ値のゲートオン電圧は、１Ｈまたは補正ゲートオン印加時間の間維持される。

ゲート駆動部４００と近い最初のデータ線と交差する位置におけるゲート電圧は、ロー電圧（ゲートオフ電圧）から瞬間的にハイ電圧（ゲートオン電圧）に変化できず、一定時間後にゲートオン電圧に到達する。ゲート駆動部４００で最も遠い最後のデータ線と交差する位置におけるゲート電圧は、ゲートオン電圧のハイ電圧に到達する時間の遅延によってさらに遅れるようになる。第１のデータ線と交差する部分でハイ電圧に達する時間と、最後のデータ線と交差する部分でハイ電圧に達する時間との差（図５に「ｄｇ」と表しており、以下、「総ゲート遅延値」という）が発生する。総ゲート遅延値によって最後のデータ線と交差する部分（図６のＢ部分参照）では、有効充電時間が総ゲート遅延値分減少する。つまり、総ゲート遅延値を０．８μｓとすると、３６０Ｈｚで駆動する場合、１フレーム内の有効充電時間は、２．４７μｓ−０．８μｓで１．６７μｓとなる。
しかし、本実施形態においては、同一の極性の左眼用データ電圧または右眼用データ電圧が少なくとも二回重複して印加されるので、１．６７μｓ×２である３．３４μｓの有効充電時間を有し、これはゲート遅延による２４０Ｈｚの有効充電時間の２．９μｓ（＝３．７μｓ−０．８μｓ）より大きい。その結果、本実施形態によれば、ゲート遅延値は十分なマージンを有することができる。

しかし、パネルの特性によって総ゲート遅延値が大きくなり、３６０Ｈｚで二回連続して左眼用映像データ（Ｌ）または右眼用映像データ（Ｒ）を印加しても、２４０Ｈｚの有効充電時間に至らない場合には、３６０Ｈｚで左眼用映像データ（Ｌ）または右眼用映像データ（Ｒ）を連続して三回印加するようにすることも可能である。

液晶表示パネル３１０には、図４のデータ線の遅延と図５のゲート線の遅延がいずれも発生する部分があり、図６におけるＡ領域とＢ領域が重なる領域がこれに相当する。Ａ領域とＢ領域が重なる部分は、ゲートオン電圧が補正ゲートオン印加時間の間印加されてデータ電圧の遅延を補償し、これと共に総ゲート遅延値に基づいて十分なマージンを有するか否かを判断し、ゲート電圧の遅延も補償する。その結果、表示品質に問題は発生しない。

以上のような立体映像表示装置３００について、図６を参照して詳細に説明する。

図６は、本発明の実施形態に係る立体映像表示装置のブロック図である。

立体映像表示装置３００は、液晶表示パネル３１０、ゲート駆動部４００、データ駆動部５００、階調電圧生成部５５０、信号処理部６００、及びＦＲＣ部６５０を含む。

液晶表示パネル３１０は、互いに交差するゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）及びデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）を含み、一対のゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）及びデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に連結されており、マトリックス状に配列された複数の画素（ＰＸ）を含む。

一つの画素（ＰＸ）は一つのゲート線と制御端子が接続され、一つのデータ線に入力端子が接続されている薄膜トランジスタを含み、薄膜トランジスタの出力端子には、液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）及びストレージキャパシタ（Ｃ_ＳＴ）を含む。本実施形態による液晶表示パネル３１０は、一つの画素が一つのゲート線及び一つのデータ線に接続されている一つのスイッチング素子を有する。

一般に、立体映像表示装置は高速駆動によって充電率が落ちるので、液晶表示パネル３１０に充電率を補償するために別途の構造を設ける必要があるが、本実施形態では、既存の液晶表示装置を使用しても、同一の極性の左眼用データ電圧または右眼用データ電圧を少なくとも二回連続的に印加することによって充電率を補償するので、既存の液晶表示パネルに別途の構造を追加しなくても使用可能である。

外部映像信号はＦＲＣ部６５０に印加され、ＦＲＣ部６５０は、外部映像信号を信号処理部６００の処理規格に合わせて再配列して、入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）として信号処理部６００に伝達する。入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）は、３Ｄモードの場合に左眼用データと右眼用データが区分されて含まれており、２４０Ｈｚに合わせてＬＬＲＲのように左眼用映像、左眼用映像、右眼用映像、右眼用映像が順に配列されている

信号処理部６００は、入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）を受信して、モードによって映像データ（ＤＡＴ）に補正して、データ駆動部５００に伝達する。

２４０ＨｚのＬＬＲＲの入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）が入力されると、信号処理部６００は、３６０ＨｚのＬＬＢＲＲＢのように左眼用映像データ、左眼用映像データ、ブラック映像データ、右眼用映像データ、右眼用映像データ、ブラック映像データの順に再配列した後、映像データ（ＤＡＴ）としてデータ駆動部５００に伝達する。一方、ブラック映像データは信号処理部６００に挿入されずに、ＬＬＬＲＲＲの形態でデータ駆動部５００に伝達された後、データ駆動部でＬ及びＲをブラックデータ電圧に置き換えて、ＬＬＢＲＲＢに対応するデータ電圧を印加させることもできる。

信号処理部６００は、受信するメインクロック（ＭＣＬＫ）を修正して３６０Ｈｚなどの周波数に合うクロックに変更し、受信するメインクロック（ＭＣＬＫ）は基本周波数または２Ｄ周波数でありうる。

信号処理部６００は、受信する入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）と出力する映像データ（ＤＡＴ）間の周波数の差によって、一定時間データを保存しておく必要があり、フレームメモリを含む。フレームメモリにデータを保存することにおいては、入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）をそのまま入力することもできるが、フレームメモリの容量を減らすために入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）を圧縮して保存することも可能である。

また、信号処理部６００は、液晶表示パネルで映像をさらに高速で表示するために、入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）を補正した後映像データ（ＤＡＴ）に出力することができる。このために、下記のようなＤＣＣ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理を行うことができる。つまり、ＤＣＣ処理は、液晶の応答速度を向上させるために、現在フレームの画像データと既存フレームの画像データとの差によって予め設定された補正値で現在フレームの画像データを補正する。この時、予め設定された補正値は、ＤＣＣ用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に保存することができる。

また、信号処理部６００は、液晶表示パネルのガンマ特性によって適切に画像を表示するために、入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）を補正した後映像データ（ＤＡＴ）に出力することができる。このために、下記のようなＡＣＣ（Ａｃｃｕｒａｔｅ Ｃｏｌｏｒ Ｃａｐｔｕｒｅ）処理を行うことができる。つまり、ＡＣＣ処理は、外部から入力された入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）を、表示装置のガンマ特性によって予め設定された補正ガンマ値（ＡＣＣ用ルックアップテーブルに保存されている）に基づいてガンマ補正する。

データ駆動部５００は、制御信号（ＣＯＮＴ２）及び映像データ（ＤＡＴ）を利用して階調電圧生成部５５０で階調電圧を生成し、これをデータ電圧としてデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加する。

ゲート駆動部４００は、信号処理部６００の制御信号（ＣＯＮＴ１）によってゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）及びゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）を交互に印加する。また、ゲートオン電圧は、１Ｈまたは補正ゲートオン印加時間の間持続され、その後には下のゲート線からゲートオン電圧が印加される。

実施形態によってはブラック映像（Ｂ）を表示するために、ゲートオン電圧が２Ｈの時間（または２倍の補正ゲートオン印加時間）の間印加されるか、または全てのゲート線に同時に印加されることができる。

以上、２Ｄモードで２４０Ｈｚの周波数で動作し、３Ｄモードにおいて３６０Ｈｚで動作する場合を中心に説明した。しかし、実施形態によっては他の動作周波数を有することができ、特に３Ｄモードの映像データ（ＤＡＴ）に対する多様な実施形態について説明する。

図７は、本発明の実施形態による種々の立体映像表示用データの例示図である。図７において、Ｌ１、Ｌ２は左眼用映像を表し、互いに同一の値を有することができ、Ｒ１、Ｒ２は右眼用映像を表し、互いに同一の値を有することができる。また、図７においてＬ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２の表示のそばに記載された数字は、当該データが持続する時間であり、１フレームの長さを表す。また、Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ（ａ）、Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ（ｂ）、ＤＡＴ（ａ）、ＤＡＴ（ｂ）、ＤＡＴ（ｃ）、ＤＡＴ（ｄ）の下には四角波形が示されているが、この波形は左眼用映像と右眼用映像を区分させる同期化信号（シンク信号；ＬＲ ｓｙｎｃ）を示す。当該同期化信号がハイであれば左眼用映像を、ローであれば右眼用映像を示す。

図７には、信号処理部６００に入力される入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）を二種類示している。まず、図７のＩｎｐｕｔ ＤＡＴ（ａ）では、２４０Ｈｚ（基本周波数の４倍）で入力される入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）を示している。図７のＩｎｐｕｔ ＤＡＴ（ａ）の入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）では、Ｌ１とＬ２と左眼用映像を示し、Ｒ１とＲ２と右眼用映像を示している。

また、入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）が１２０Ｈｚ（基本周波数の２倍）である場合もあるが、この時には左眼用映像Ｌ１とＬ２が一つのＬ１に入力され、右眼用映像Ｒ１とＲ２が一つのＲ１に入力される。（図７のＩｎｐｕｔ ＤＡＴ（ｂ）参照）

図７に示した二種類の入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）のうちの一つが入力されると、これに基づいて本実施形態による立体映像表示装置の信号処理部６００は、３Ｄ周波数で動作周波数を変更させ、入力データ（Ｉｎｐｕｔ ＤＡＴ）を再配列して、図７に示した４個の映像データ（ＤＡＴ）（（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ））のうちの一つを生成する。

図７に示した４個の映像データ（ＤＡＴ）のうちの（ａ）、（ｂ）二つは、３６０Ｈｚ（基本周波数の６倍）の３Ｄ周波数に対応し、残り二つの映像データ（ＤＡＴ）（ｃ）、（ｄ）は、４８０Ｈｚ（基本周波数の８倍）の３Ｄ周波数に対応する。

３６０Ｈｚの３Ｄ周波数に対応する映像データ（ＤＡＴ）（ａ）は、それぞれＬＬＬＲＲＲの立体映像信号グループを有する。このような立体映像信号グループを有する場合にはブラック映像（Ｂ）が挿入されず、クロストークが発生する可能性があり、クロストークを防止するために、眼鏡１００のレンズのオン／オフ周期を図１とは異なるように設定してクロストークを除去することもでき、データ駆動部５００でＬ及びＲをブラックデータ電圧に置き換えて、ＬＬＢＲＲＢのような画像が液晶表示パネル３１０に表示されるようにすることも可能である。ここで、左眼用入力データは、Ｌ１、Ｌ２の二種類であるが、Ｌ１データだけを重複使用しており、右眼用入力データは、Ｒ１、Ｒ２の二種類であるが、Ｒ１データだけを重複使用している。このことは実施形態によって変更することも可能である。

一方、３６０Ｈｚの３Ｄ周波数に対応する映像データ（ＤＡＴ）（ｂ）は、ＬＬＢＲＲＢの立体映像信号グループを有する。ここで左眼用入力データは、Ｌ１、Ｌ２の二種類であるが、Ｌ１データだけを重複使用しており、右眼用入力データは、Ｒ１、Ｒ２の二種類であるが、Ｒ１データだけを重複使用している。このことも実施形態によって変更することが可能である。

４８０Ｈｚの３Ｄ周波数に対応する映像データ（ＤＡＴ）（ｃ）は、ＬＬＬＬＲＲＲＲの立体映像信号グループを有する。このような立体映像信号グループを有する場合にはブラック映像（Ｂ）が挿入されず、クロストークが発生する可能性があり、クロストークを防止するために、眼鏡１００のレンズのオン／オフ周期を図１とは異なるように設定してクロストークを除去することもでき、データ駆動部５００でＬ及びＲをブラックデータ電圧に置き換えて、ＬＬＬＢＲＲＲＢのような画像が液晶表示パネル３１０に表示されるようにすることも可能である。ここで、左眼用入力データはＬ１、Ｌ２の二種類であるが、Ｌ１データだけを重複使用しており、右眼用入力データはＲ１、Ｒ２二種類であるが、Ｒ１データだけを重複使用している。これは実施形態によって変更することも可能である。
一方、４８０Ｈｚの３Ｄ周波数に対応する映像データ（ＤＡＴ）（ｄ）はＬＬＬＢＲＲＲＢの立体映像信号グループを有する。ここで左眼用入力データはＬ１、Ｌ２の二種類であるが、Ｌ１データだけを重複使用していて、右眼用入力データはＲ１、Ｒ２の二種類であるが、Ｒ１データだけを重複使用している。これは実施形態によって変更することも可能である。

図７のＤＡＴ（ｃ）及びＤＡＴ（ｄ）に示したように、４８０Ｈｚの場合には一つのフレームは２．０８ｍｓの時間持続され、約１．８５μｓの１Ｈ時間を有する。１Ｈ時間だけでは十分な有効充電時間を有することができないが、同一の極性の左眼用データ電圧または右眼用データ電圧が少なくとも３フレームにわたって連続的に印加されるので、約５．５５μｓの有効充電時間を有する。これは２４０Ｈｚの２Ｄ周波数における有効充電時間である３．７μｓに比べて十分に大きいので、充電が不足する問題は発生しない。

また、図４に示したようなデータ電圧の遅延問題も発生するため、最終ゲート線で発生した総データ遅延値を総ゲート線の個数で割った値である基準データ遅延値を算出し、各ゲートオン電圧の印加時間を基準データ遅延値分増加させて各ゲート線に印加させることで遅延問題を克服することができる。

そして、図５に示したようなゲート電圧の遅延問題も発生するが、少なくとも３フレームが連続して約５．５５μｓの十分な有効充電時間を有するので、問題が発生しない程度のマージンを有する。

つまり、総ゲート遅延値を上述したように０．８μｓとすると、４８０Ｈｚで駆動する場合、１フレーム内の有効充電時間は、１．８５μｓ−０．８μｓであるから１．０５μｓとなる。しかし、４８０Ｈｚの３Ｄモードでは、同一の極性の左眼用データ電圧または右眼用データ電圧が少なくとも３回重複して印加されるので、１．０５μｓ×３の３．１５μｓの有効充電時間を有し、これはゲート遅延による２４０Ｈｚの有効充電時間の２．９μｓ（＝３．７μｓ−０．８μｓ）より大きい。その結果、本実施形態によれば、ゲート遅延値は十分なマージンを有することができる。

以上、３Ｄ周波数に対応する映像データ（ＤＡＴ）を信号処理部６００で再配列させることについて説明したが、実施形態によっては、図６のＦＲＣ部６５０で再配列した後、信号処理部に伝達することも可能である。

本発明の実施形態は、液晶表示パネル３１０が２次元映像を表示するために２４０Ｈｚ（基本周波数の４倍）で動作することに問題がない場合には、液晶表示パネル３１０の構造を変更せずに、また構成要素を追加しなくても、３６０Ｈｚでは少なくとも２回連続して同一の極性の左眼用データ電圧または右眼用データ電圧を印加し、４８０Ｈｚでは少なくとも３回連続して同一の極性の左眼用データ電圧または右眼用データ電圧を印加することで、充電率の補償が可能であることを説明した。また、本実施形態は、データ電圧の遅延問題は、補正ゲートオン印加時間の間にゲートオン電圧を印加するように補正することによって克服することができ、ゲート電圧の遅延に対しては、２回または３回連続して印加することによってマージンを十分に有することができることを確認した。

以下、図８を参照して、本発明の実施形態に係る立体映像表示装置の駆動方法について説明する。

図８は、本発明の実施形態に係る立体映像表示装置の駆動方法を説明するためのフローチャートである。

本発明の実施形態に係る立体映像表示装置は、外部から外部映像信号が入力されると、２Ｄモードで画像を表示するか、または３Ｄモードで画像を表示するかを判断する（Ｓ１０）。

２Ｄモードで画像を表示する場合には、１２０Ｈｚまたは２４０Ｈｚのように基本周波数の２倍または４倍の２Ｄ周波数で２次元映像を表示する（Ｓ１００）。２次元映像を表示する方式については多様な方式があり、これに対する説明は本明細書に含めていないが、この分野の通常の知識を有する者であれば習得している内容である。

３Ｄモードで画像を表示する場合には、３Ｄ周波数で左眼用映像と右眼用映像を区分して表示する（Ｓ２００）。

３Ｄモードでは、図８に示したように多様な段階が一定の関係を有して映像を表示するようになるが、実施形態によっては当該段階を含まない実施形態も存在することがある。

まず、本実施形態による立体映像表示装置において、３Ｄモードの周波数（３Ｄ周波数）は２Ｄ周波数とは異なり、基本周波数の６倍または８倍の周波数とすることができ、２Ｄ周波数の１．５倍乃至４倍の周波数を有する。

また、本実施形態による立体映像表示装置において、左眼用映像及び右眼用映像は少なくとも２個のフレームで連続的に印加される（Ｓ２１０）。つまり、３６０Ｈｚでは２回連続して印加され、１回はブラック映像が挿入されるか、または３回連続して印加され、４８０Ｈｚでは３回連続して印加され、１回はブラック映像が挿入されるか、または４回連続して印加される。このように入力映像データとは異なる配列を有するので、信号処理部６００は入力映像データを再配列する必要があり、再配列と共にＤＣＣ処理やＡＣＣ処理などを共に行える。また、再配列時にはフレームメモリを用いて映像データを臨時保存することができ、保存容量を減らすために圧出して保存することも可能である。そして、ＤＣＣ処理またはＡＣＣ処理時にはルックアップテーブルを利用することができる。一方、信号処理部６００でないＦＲＣ部６５０で外部映像信号を受信して、これを再配列させることもできる。この時、信号処理部６００は、再配列を除いたＤＣＣ処理またはＡＣＣ処理を進めることができる。

一方、液晶表示パネル３１０から発生するデータ電圧の遅延またはゲート電圧の遅延を補償するために、Ｓ２２０またはＳ２２５の段階を行うことができる。

まず、データ電圧の遅延を補償するＳ２２０段階について説明すると、図４で説明したように、総データ遅延値に基づいて計算された補正ゲートオン印加時間の間順次にゲートオン電圧を印加して、ゲートオン電圧の印加タイミングを順次に遅延させて、データ電圧遅延に合わせてゲートオン電圧が印加されるようにする。

また、ゲート電圧の遅延を補償するＳ２２５段階について説明すると、左眼用映像または右眼用映像が連続して印加されるフレーム数をｘとする時、１フレームにおける有効充電時間から総ゲート遅延値を引いた時間のｘ倍した時間は、２Ｄモードにおける有効充電時間から前記総ゲート遅延値を引いた時間より大きいようにマージンを提供して、ゲート電圧の遅延を補償する（図５参照）。これは液晶表示パネル自体が十分なマージンを有する場合には別途に提供しないこともある。

以上の二つの段階（Ｓ２２０、Ｓ２２５）はパネルの特性によって遅延による問題が発生する場合に限って適用すれば良いので、二つの段階のいずれか一つだけが適用されるか、または全部適用されないこともある。

本実施形態による立体映像表示装置は、バックライトをオン／オフさせることができ、図１に示したようにブロックに区分して、当該ブロックに対応するＬＥＤ（ＬＥＤ以外の他の光源であってもよい）をオン／オフさせるか、またはバックライト全体をオン／オフさせることができる（Ｓ２３０）。

また、左眼用映像は、左眼にだけ印加されなければならず、右眼用映像は右眼にだけ印加されなければならないので、眼鏡１００のレンズが立体映像表示装置と同期化されてオン／オフされる（Ｓ２４０）。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

１００ 眼鏡
３００ 立体映像表示装置
３１０ 液晶表示パネル
４００ ゲート駆動部
５００ データ駆動部
５５０ 階調電圧生成部
６００ 信号処理部
６５０ ＦＲＣ部

Claims (23)

1. ２Ｄモードであるか、または３Ｄモードであるかを判断する段階と、
   ２Ｄモードである場合には予め設定された２Ｄ周波数で映像を表示する段階と、
   ３Ｄモードである場合には前記２Ｄ周波数より高い予め設定された３Ｄ周波数で左眼用映像と右眼用映像とを表示する段階と、を有し、
   前記３Ｄ周波数で左眼用映像と右眼用映像とを表示する段階は、
   前記左眼用映像または前記右眼用映像を、連続する少なくとも二つのフレームにわたって同一の極性及び同一の大きさのデータ電圧でデータ線に印加する段階と、
   前記データ線と交差する複数のゲート線に、総データ遅延値に基づいて計算された補正ゲートオン印加時間の間、順次にゲートオン電圧を印加する段階と、を含み、
   前記左眼用映像または前記右眼用映像が連続して印加されるフレーム数をｘ（ｘは２以上の整数）とした場合、
   前記３Ｄ周波数における有効充電時間から総ゲート遅延値を引いた時間をｘ倍した時間は、前記２Ｄ周波数における有効充電時間から前記総ゲート遅延値を引いた時間より大きいことを特徴とする立体映像表示装置の駆動方法。
2. 前記補正ゲートオン印加時間は、前記総データ遅延値を前記複数のゲート線の総個数で割った値である基準データ遅延値を、１Ｈ（１水平周期）の時間に加えた値であることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
3. 前記３Ｄ周波数は、前記２Ｄ周波数の１．５倍〜４倍であることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置の駆動方法
4. 前記左眼用映像及び前記右眼用映像を含む立体映像信号グループは、左眼用映像グループと右眼用映像グループとに区分され、前記左眼用映像グループの最後のフレーム及び前記右眼用映像グループの最後のフレームにはブラック映像が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
5. 前記ブラック映像が印加されるフレームにおけるゲートオン電圧は、前記左眼用映像及び前記右眼用映像が印加されるフレームにおけるゲートオン電圧が印加される時間の２倍の時間が印加されるものであることを特徴とする請求項４に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
6. 前記立体映像表示装置は、信号処理部、データ駆動部、ゲート駆動部、液晶表示パネル、前記液晶表示パネルの背面に位置するバックライト、及び眼鏡を含み、
   前記３Ｄ周波数で左眼用映像と右眼用映像とを表示する段階は、
   前記信号処理部に入力される入力映像データを前記３Ｄ周波数に適合するように再配列した映像データを生成して、前記データ駆動部に出力する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
7. 前記左眼用映像及び前記右眼用映像は、次のような配列のうちの一つに再配列されることを特徴とする請求項６に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
   ＬＬＬＲＲＲ、ＬＬＢＲＲＢ、ＬＬＬＬＲＲＲＲ、ＬＬＬＢＲＲＲＢ
   ここで、Ｌは左眼用映像、Ｒは右眼用映像、Ｂはブラック映像を表わす。
8. 前記信号処理部は、入力された前記入力映像データを再配列し、さらにＤＣＣ処理を行った後、前記映像データを生成することを特徴とする請求項７に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
9. 前記立体映像表示装置は、液晶表示パネル及び前記液晶表示パネルの背面に位置するバックライトを含み、
   前記３Ｄ周波数で左眼用映像と右眼用映像とを表示する段階は、
   前記液晶表示パネルを複数のブロックに区分する段階と、
   前記バックライトにより複数のブロックに対応する部分をそれぞれオン／オフさせるか、または前記バックライト全体をオン／オフさせる段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
10. 前記立体映像表示装置は、該立体映像表示装置と同期化された眼鏡をさらに含み、
    前記眼鏡のレンズを前記立体映像表示装置の信号によってオン／オフさせる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
11. 前記立体映像表示装置は、ＦＲＣ部、信号処理部、データ駆動部、ゲート駆動部、液晶表示パネル、前記液晶表示パネルの背面に位置するバックライト、及び眼鏡を含み、
    前記３Ｄ周波数で左眼用映像と右眼用映像を表示する段階は、
    前記ＦＲＣ部に入力される外部映像信号を受信して、次のような配列のうちの一つに再配列して前記信号処理部に伝達する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
    ＬＬＬＲＲＲ、ＬＬＢＲＲＢ、ＬＬＬＬＲＲＲＲ、ＬＬＬＢＲＲＲＢ
    ここで、Ｌは左眼用映像、Ｒは右眼用映像、Ｂはブラック映像を表わす。
12. ２次元映像を表示する２Ｄモードと、立体映像を表示する３Ｄモードを有し、信号処理部、データ駆動部、ゲート駆動部、及び液晶表示パネルを備える立体映像表示装置であって、
    前記２Ｄモードで映像を表示する時の動作周波数である２Ｄ周波数は、前記３Ｄモードで映像を表示する時の動作周波数である３Ｄ周波数より小さく、
    前記信号処理部は、左眼用映像または右眼用映像をそれぞれ連続する少なくとも二つのフレームにわたって同一の極性及び同一の大きさのデータ電圧で前記液晶表示パネルのデータ線に印加するように映像データを前記データ駆動部に伝達し、
    前記信号処理部は、前記データ線と交差する複数のゲート線に、前記データ線に沿ってデータ電圧が遅延する総データ遅延値に基づいて計算された補正ゲートオン印加時間の間、順次にゲートオン電圧が印加されるように前記ゲート駆動部を制御し、
    前記左眼用映像または前記右眼用映像が連続して印加されるフレーム数をｘ（ｘは２以上の整数）とした場合、
    前記３Ｄ周波数における有効充電時間から総ゲート遅延値を引いた時間をｘ倍した時間は、前記２Ｄ周波数における有効充電時間から前記総ゲート遅延値を引いた時間より大きいことを特徴とする立体映像表示装置。
13. 前記補正ゲートオン印加時間は、前記総データ遅延値を、前記複数のゲート線の総個数で割った値である基準データ遅延値を１Ｈ（１水平周期）の時間に加えた値であることを特徴とする請求項１２に記載の立体映像表示装置。
14. 前記３Ｄ周波数は、前記２Ｄ周波数の１．５倍〜４倍であることを特徴とする請求項１２に記載の立体映像表示装置。
15. 前記左眼用映像及び前記右眼用映像を含む立体映像信号グループは、左眼用映像グループと右眼用映像グループとに区分され、前記左眼用映像グループの最後のフレーム及び前記右眼用映像グループの最後のフレームには、ブラック映像が含まれていることを特徴とする請求項１４に記載の立体映像表示装置。
16. 前記ブラック映像が印加されるフレームにおけるゲートオン電圧は、前記左眼用映像及び前記右眼用映像が印加されるフレームにおけるゲートオン電圧が印加される時間の２倍の時間が印加されるものであることを特徴とする請求項１５に記載の立体映像表示装置。
17. 前記信号処理部は、フレームメモリをさらに含み、
    前記信号処理部は、入力された入力映像データを前記フレームメモリに保存し、前記３Ｄ周波数に適合するように再配列した映像データを生成して前記データ駆動部に出力することを特徴とする請求項１６に記載に立体映像表示装置。
18. 前記左眼用映像及び前記右眼用映像は、次のような配列のうちの一つに再配列することを特徴とする請求項１７に記載の立体映像表示装置。
    ＬＬＬＲＲＲ、ＬＬＢＲＲＢ、ＬＬＬＬＲＲＲＲ、ＬＬＬＢＲＲＲＢ
    ここで、Ｌは左眼用映像、Ｒは右眼用映像、Ｂはブラック映像を表わす。
19. 前記信号処理部は、入力された前記入力映像データを再配列し、さらにＤＣＣ処理を行うことを特徴とする請求項１８に記載の立体映像表示装置。
20. 前記立体映像表示装置は、前記液晶表示パネルの背面に位置して、光源を含むバックライトを含み、
    前記バックライトは、前記光源を一定のブロックに区分した後、ブロック別にそれぞれオン／オフするか、または前記バックライト全体をオン／オフすることを特徴とする請求項１２に記載の立体映像表示装置。
21. 前記立体映像表示装置は、前記立体映像表示装置と同期化されている眼鏡をさらに含み、
    前記眼鏡のレンズは、前記立体映像表示装置の信号によってオン／オフすることを特徴とする請求項１２に記載の立体映像表示装置。
22. 前記立体映像表示装置はＦＲＣ部をさらに含み、
    前記ＦＲＣ部は、外部から入力される外部映像信号を受信して、次のような配列のうちの一つに再配列して前記信号処理部に伝達することを特徴とする請求項１２に記載の立体映像表示装置。
    ＬＬＬＲＲＲ、ＬＬＢＲＲＢ、ＬＬＬＬＲＲＲＲ、ＬＬＬＢＲＲＲＢ
    ここで、Ｌは左眼用映像、Ｒは右眼用映像、Ｂはブラック映像を表わす。
23. 表示装置が２Ｄモードで映像を表示するか、または３Ｄモードで映像を表示するかを判断する段階と、
    ２Ｄモードである場合には予め設定された２Ｄ周波数で映像を表示する段階と、
    ３Ｄモードである場合には前記２Ｄ周波数より高い予め設定された３Ｄ周波数で３Ｄ映像を表示する段階と、を有し、
    前記３Ｄ映像を表示する段階は、
    データ線に左眼用映像または右眼用映像を表示する第１データ電圧を印加する段階と、
    前記データ線に前記第１データ電圧の極性及び大きさと同一の極性及び大きさを有する第２データ電圧を次のフレームに印加する段階と、
    前記データ線と交差する複数のゲート線に、総データ遅延値に基づいて計算された補正ゲートオン印加時間の間、順次にゲートオン電圧を印加する段階と、を含み、
    前記左眼用映像または前記右眼用映像が連続して印加されるフレーム数をｘ（ｘは２以上の整数）とした場合、
    前記３Ｄ周波数における有効充電時間から総ゲート遅延値を引いた時間をｘ倍した時間は、前記２Ｄ周波数における有効充電時間から前記総ゲート遅延値を引いた時間より大きいことを特徴とする立体映像表示装置の駆動方法。

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