液晶显示器及其驱动方法和摄像系统的制作方法
专利名称：液晶显示器及其驱动方法和摄像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器及其驱动方法和采用这种液晶显示器作为显示装置以监视拍摄图像的一种摄像系统。
背景技术：
近来，具有16∶9宽高比的宽视觉系统已经开发出来，这种宽视觉系统与具有4∶3宽高比的传统的标准电视系统(比如，NTSC制)不同，并且，带有用于这种宽视觉系统的开拍方式的视频摄像机也已经销售。
当使用宽视觉系统时，需要大屏幕显示器。作为这种具有大屏幕的显示器，LCD(liquid crystal display，液晶显示)平板显示器和EL(electricluminescence，电致发光)显示器都适用，它们不需要宽阔的黑电平升降区(setup area)。特别是液晶显示器，一般不需要很大的驱动功率，还用作视频摄像系统的EVF(electric view finder，电取景器)、监视器，等等。
为了克服电视系统的不同宽高比，需要相应地改变电视系统的宽高比，为了将具有16∶9宽高比的宽视觉系统的图像显示在具有4∶3宽高比的标准电视系统的液晶显示器上，一般来说，以黑色显示具有以矩阵方式排列的像素的像素单元的上下几行(格子)，从而构成宽型屏幕。
作为液晶显示器的驱动方式，有有名的有源矩阵驱动方式(参考下文中的有源矩阵式)，在这种驱动方式中，对于相应的像素设置独立的像素电极，并且，TFT(thin film transistor，薄膜晶体管)的开关元件连接到相应的像素，以便有选择地驱动那些像素。
在这种有源矩阵式液晶显示器的制造过程中，将在其上生成TFT作为开关元件的TFT基片，和在其上生成彩色滤波器及相对的电极的正对面的基片放在一起，并且，液晶材料装到这两片基片中，从而封闭构成液晶显示屏。在这样构成的液晶显示屏中，液晶的晶向由TFT控制开关和基于图像信号的施加电压来控制，并且，改变透光度，以便把图象信号显示在屏幕上。
在这种有源矩阵式液晶显示器中，一般来说，定时发生器和模拟信号驱动器接收图像信号、水平和垂直同步信号(或者，包括水平和垂直同步信号的复合图像信号)，定时发生器提供各种定时信号，而模拟信号驱动器提供交变驱动的模拟图像信号，分别地送到液晶显示屏，以便把图象信号显示在屏幕上。
交变驱动的模拟图像信号是其极性以参考电压Vcom(在下文中称为公共电压Vcom)为换向中心周期性地变换的模拟信号。如果同极性的直流电压连续地施加给液晶，液晶的电阻率(材料的固有阻抗)易于损坏。另一方面，如果模拟图像信号交变地驱动，就能够避免液晶变质。
此外，从模拟图像信号的定时换向的观点来看，有两种换向驱动方式，即场换向驱动和行(1H一个水平周期)换向驱动。在场换向驱动中，一种极性的模拟图像信号写入所有的像素，然后，模拟图像信号的极性换向。另一方面，在行换向驱动中，模拟图像信号的极性对每个横向(水平方向)的一行换向，并进而对每场极性换向。
当使用行(1H)换向驱动时，与场换向驱动中相比，由于高边(+side)像素电压和低边(-side)像素电压彼此接近于中间信号电平，这就有利于不可能看到闪光。因此，在有源矩阵式液晶显示器中，通常使用行换向驱动。
在使用行换向驱动的有源矩阵式液晶显示器中，当在宽型荧光屏中显示上下黑色区域(下文中称为黑框区)时，按常规，驱动脉冲共同加给黑框区(在这个例子中，对应于上边28行和下边28行)的栅极线，并且，相同极性的黑电平信号一次写入到相应的像素，以便执行黑色显示或在黑框区显示黑色信号，如图1所示。在这种情况下，在上下黑框区相同极性的像素电压能够保持不变。在黑框区像素电压的保持状态是场换向驱动。另一方面，在液晶显示屏的中部的有效区域，由于使用行换向驱动，换向极性电压保持在上下相邻的像素中。
可是，在使用行换向驱动的有源矩阵式液晶显示器中，如上所述，当宽屏显示时，从在液晶显示屏中像素电压保持不变状态的观点来看，在场换向状态和行换向状态共存的情况下，调整公共电压Vcom就变得困难。而且，在公共电压Vcom偏离最佳值的情况下，闪光和停滞就可能增多，这可能降低图象质量。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提供一种液晶显示器及其驱动方法和采用这种液晶显示器作为显示装置以监视拍摄图像的一种摄像系统，从而克服现有技术的上述缺点，当采用标准型显示屏显示宽屏时，在宽屏显示的同时能够扩大公共电压Vcom的调整范围，并能够改进图像质量。
上述目的可以通过提供一种能够显示不同宽高比的屏幕的液晶显示器实现，这种显示器将预定的彩色信号显示在具有以矩阵方式排列的像素的像素单元的特别区域，该特别区域由多个上部和下部行组成，所述液晶显示器包括驱动部件，用于产生不同线的驱动脉冲的部件，当在特别区域上显示预定的彩色信号时，驱动脉冲驱动特别区域的奇数行的栅极线和偶数行的栅极线；和传送部件，用于将预定的彩色信号传送到特别区域中的像素的部件，其中在每一个水平周期彩色信号的极性都转换。
这种液晶显示器作为显示装置，在摄像系统，例如，视频摄像机中用来监视拍摄图像。
根据液晶显示器和采用液晶显示器的摄像系统，在显示不同宽高比的屏幕时，利用不同线的驱动脉冲，驱动特别区域的奇数行和偶数行。而具有每个水平周期其极性都换向的预定的彩色信号，传送到特别区域的像素，以便在特别区域及图像显示区域执行行换向驱动。这样，在特别区域的像素的保持电压设置为类似于图像显示区域的状态的行换向状态。所以，能够容易地调整公共电压Vcom。
从本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的这些和其它目的、特性和优点将会变得更加清楚。
图1是示意图，用来解释在黑框区执行黑色显示的传统方法。
图2是根据本发明的有源矩阵式液晶显示器的结构。
图3是不同线的驱动脉冲(1)和(2)的定时图的一个例子。
图4用来解释本发明在黑框区执行黑色显示的方法的示意图。
图5是不同线的驱动脉冲(1)和(2)的定时图的另一个例子。
图6是不同线的驱动脉冲(1)和(2)的定时图的另一个例子。
图7是驱动脉冲产生电路的具体的方框图，该电路产生最优的驱动脉冲(1)和(2)。
图8是用来解释图7中的驱动脉冲产生电路的电路工作的定时图(1)。
图9是用来解释图7中的驱动脉冲产生电路的电路工作的定时图(2)。
图10是根据本发明的摄像系统的方框图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明有关优选实施例作进一步描述。图2是根据本发明的有源矩阵式液晶显示器的结构。有源矩阵式液晶显示器包括如下所述，像素单元(有效显示区)11，它有以矩阵方式排列的像素；水平(H)驱动系统12，用来将显示数据以点顺序制方式写到相应的像素，水平(H)驱动系统12安排在像素单元11的顶部；垂直(V)驱动系统13，用来选择行上的相应的像素，垂直(V)驱动系统13安排在像素单元11的左部；以及定时发生器(TG)14，用来产生各种定时信号。
像素单元11是这样制成的，把两块透明的绝缘基片(例如，玻璃基片)放在一起，并把液晶材料装到这两片基片中从而封闭该材料。在像素单元11中，以矩阵方式排列的每个像素20，带有一个作为开关元件的TFT(薄膜晶体管)21、一个有连接到TFT21漏极的像素电极的液晶元22、一个辅助电容23，它有一个电极连接到TFT21的漏极。
在像素结构中，各个像素20的每个TFT21有一个栅极，该栅极与栅极线24-1、24-2、...24-y-1、24-y中的一根相连，该栅极线为”y”行设置，这里，”y”对应于沿垂直方向(行的排列方向)的像素行的号数，在下文中，”y”被称为垂直像素号数”Y，还有一个源极，它与信号线25-1、25-2、...25-x-1、25-x中的一根相连，该信号线为”x”纵行设置，这里，”x”对应于沿水平方向(纵行的排列方向)的像素行的号数，在下文中，”x”被称为水平像素号数”X”。同样地，每个液晶元22和每个辅助电容23都有其另一个电极连接到公共线26，公共电压Vcom施加在该公共线26上。
水平驱动系统12，包括一个H扫描器121，它是一个移位寄存器，具有对应于水平像素号数”X”的级；以及”x”套水平开关122-1～122-x’它们对应于水平像素号数“X”排列。H扫描器121顺序地发送变换脉冲给对应的级，作为水平扫描脉冲，水平扫描脉冲通过顺序地把水平开始脉冲Hst变换为与水平时钟Hck同步的直接水平扫描获得，水平时钟Hck是水平扫描的基点。水平开关122-1～122-x可能是MOS晶体管，在响应H扫描器121顺序输出的水平扫描脉冲之后，顺序地转变为接通状态时，它把显示数据顺序地传送到像素单元11的信号线25-1～25-x上。
垂直驱动系统13能够将预定的彩色信号(在这个实施例中是黑色)显示在荧光屏的上部和下部区域，以便把显示模式从标准模式(对应于具有4∶3宽高比的标准电视系统)改变为宽型模式(对应于具有16∶9宽高比的宽视觉系统)。为了简化图形方便起见，作为一个例子，将会对以黑色显示上部和下部的各两行的情况解释这种情况。
具体来说，垂直驱动系统13，包括一个V扫描器131，它是一个移位寄存器，具有对应于垂直像素号数“Y”的级；一个逻辑控制电路134，具有“y”套AND电路132-1～132-y和“y”套OR电路133-1～133-y；一个驱动脉冲产生电路135，用来产生驱动脉冲(1)和(2)；和一个倒相器136。
在垂直驱动系统13中，V扫描器131顺序地发送变换脉冲给对应的级，作为垂直扫描脉冲，垂直扫描脉冲通过顺序地把垂直开始脉冲Vst变换为与垂直时钟Vck同步的直接垂直扫描获得，垂直时钟Vck是垂直扫描的基点。这些垂直扫描脉冲传送到AND电路132-1～132-y，作为它们的一个输入信号。
关于AND电路132-1～132-y，对应于上部两行的AND电路132-1、132-2和对应于下部两行的AND电路132-y-1、132-y的每一个，都要用共同的宽模式信号Wide通过倒相器136输入其中，作为它们的另一个输入信号，在宽模式显示时信号Wide成为“H”电平，这里，上部和下部的各两行，在像素单元11的黑框区(黑色显示区)执行黑色显示。另一方面，对应于3～(y-2)行的AND电路132-3～132-y2的每一个，都要加上共同的正电源电压Vdd，作为它们的另一个输入信号，这里，3～(y-2)行，在像素单元11的中部图像显示区执行图像显示，但黑框区除外并对应于宽型屏幕。
AND电路132-1～132-y的输出信号传送到OR电路133-1～133-y，相应地作为后者的另一个输入信号。其时，对应于黑框区的OR电路133-1、133-2、133-y-1和133-y，奇数行的OR电路133-1、133-y-1的每一个电路，都用驱动脉冲(1)(由驱动脉冲产生电路135产生的)输入其中，作为它们的另一个输入信号，而偶数行的OR电路133-2、133-y的每一个电路，都用驱动脉冲(2)(由驱动脉冲产生电路135产生的)输入其中，作为它们的另一个输入信号。
另一方面，对应于中部图像显示区(但黑框区除外)的OR电路133-3～133-y-2的每一个电路，都要加上GND电平(负电源电压Vss)，作为它们的另一个输入信号。OR电路133-1～133-y的输出信号相应地输送到像素单元11的栅极线24-1～24-y。在这种情况下，对应于中部图像显示区(黑框区除外)的OR电路133-3～133-y-2就可能被遗漏。这就是说，对于像素单元11的中部图像显示区(黑框区除外)，将垂直扫描脉冲，从V扫描器131经过AND电路132-3～132-y-2，直接输送到栅极线24-3～24-y-2，能够得到类似的效果。
在从外部传入的宽模式控制信号Wide是“H”电平或在宽模式的情况下，当垂直开始脉冲Vst产生时，驱动脉冲产生电路135产生不同线上的驱动脉冲(1)和(2)，它们的相位是不同的，并与垂直时钟Vck同步，图解定时图示于图3中。例如，在垂直时钟Vck是“H”电平时，驱动脉冲产生电路135产生驱动脉冲(1)，而在垂直时钟Vck是“L”电平时，产生驱动脉冲(2)。
定时发生器14，产生传送到H扫描器121的各种水平开始脉冲Hst和水平时钟Hck的定时信号、传送到V扫描器131和驱动脉冲产生电路135的垂直开始脉冲Vst与垂直时钟Vck的定时信号、其它定时信号。
垂直驱动系统13的上述电路结构是一个例子，本发明不限于这个实施例。所以，只要垂直驱动系统13是这样的一种电路结构，即，在宽模式显示时，它能够在像素单元11的上部和下部的黑框区执行黑色显示，就可能进行各种修改。
下面，解释有源矩阵式液晶显示器的工作情况。
首先，当显示模式设置为宽型模式时，定时发生器14产生宽模式控制信号Wide。这样，由于AND电路132-1、132-2、132-y-1和132-y的每一个电路的其它输入信号变成“L”电平，V扫描器131产生的垂直扫描脉冲，就不输出到黑框区的栅极线24-1、24-2、24-y-1、24-y上。
而从驱动脉冲产生电路135输送到不同线上的驱动脉冲(1)和(2)，输出到黑框区的栅极线24-1、24-2、24-y-1、24-y上。具体地，驱动脉冲(1)通过OR电路133-1、133-y-1输出到奇数行的栅极线24-1、24-y-1上，而驱动脉冲(2)通过OR电路133-2、133-y输出到偶数行的栅极线24-2、24-y上。
另一方面，关于中部图象显示区(黑框区除外)，类似于标准模式的情况，V扫描器131产生的垂直扫描脉冲，通过AND电路132-3～132-y-2和OR电路133-3～133-y-2，输出到栅极线24-3～24-y-2，而每个1H周期其极性都换向的图象信号，通过水平开关122-1～122-x，顺序地传送到信号线25-1～25-x上。于是，就能够以点顺序制方式执行对应于宽视觉的图像显示。
其次，参照图4解释在黑框区的黑色显示。在下面的解释中，在设置显示模式为宽型模式时，通过把对应于标准模式的有效显示区的上部28级(行)和下部28级(行)，变换为黑框区BLKu、BLKl，把显示屏幕设置为宽型屏幕。
首先，上部和下部黑框区BLKu、BLKl的每一个，由奇数14级和偶数14级构成，相应地，不同线上的驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)传送到其中。即，驱动脉冲(1)传送到奇数14级，相应地，驱动脉冲(2)传送到偶数14级。另一方面，黑电平信号，通过水平开关122-1～122-x，顺序地传送到信号线25-1～25-x上。黑电平信号是每个1H周期其极性都换向的信号。
如图3的定时图所示，当“H”电平的驱动脉冲(1)传送到黑框区BLKu、BLKl的奇数级时，确定极性的黑电平信号写入到奇数级的相应像素。其时，由于偶数级的驱动脉冲(2)是“L”电平，于是，黑电平信号不写入到偶数级的相应像素。其次，驱动脉冲(2)变成“H”电平，当“H”电平的驱动脉冲(2)输出到黑框区BLKu、BLKl的偶数级时，相反极性的黑电平信号写入到偶数级的相应像素。此时，由于奇数级的驱动脉冲(1)是“L”电平，于是，黑电平信号不写入到奇数级的相应像素。
上述过程在场周期下执行。于是，在黑框区，相反极性的黑电平信号写入到沿上下方向彼此相邻的像素。即类似于图象显示区，在黑框区也执行行“1H”换向驱动。
如上所述，在有源矩阵式液晶显示器(它利用具有4∶3宽高比的标准型荧光屏能够显示宽型屏幕)中，宽型模式显示时，在类似于图象显示区的上部和下部黑框区BLKu、BLKl中，执行行换向驱动。因此，当显示宽型屏幕时，在保持像素电压下，仅有行换向状态存在。所以，公共电压Vcom能容易地调整，这能够提高图像质量。
在上述根据本发明的有源矩阵式液晶显示器中，当显示宽型屏幕时，在任一场，首先驱动脉冲(1)输出到奇数级，然后驱动脉冲(2)输出到偶数级，在每一场，控制奇数级和偶数级的顺序是相同的。另一方面，控制顺序可以不相同，控制奇数级和偶数级的顺序，每一场还可以改变。
具体地，在图2的驱动脉冲产生电路135中，在N场，首先产生驱动脉冲(1)，与垂直时钟Vck同步，随后产生驱动脉冲(2)，而在N+1场，反过来，首先产生驱动脉冲(2)并与垂直时钟Vck同步，随后产生驱动脉冲(1)，如图5的定时图所示。
这样，当显示宽型屏幕时，在N场，首先驱动脉冲(1)输出到奇数级，然后驱动脉冲(2)输出到偶数级，而在N+1场，首先驱动脉冲(2)输出到偶数级，然后驱动脉冲(1)输出到奇数级。这就是说，在N场的控制顺序是从奇数级到偶数级，在N+1场是从偶数级到奇数级，在N+2场是从奇数级到偶数级，在N+3场是从偶数级到奇数级。因此，每一场奇数级和偶数级的控制顺序作了改变。
在每一场奇数级和偶数级的控制顺序不改变的情况下，由于正好产生驱动脉冲(1)后，连续地产生驱动脉冲(2)，正好驱动脉冲(1)消除后，由于寄生电容的耦合，对奇数级的像素的保持电压产生影响。而且，每一场这种影响都以同样的方式重复出现，这就可能降低图像的质量。
另一方面，如上所述，当每一场奇数级和偶数级的控制顺序作了改变时，首先，在N场通过耦合影响奇数级，随后，在N+1场通过耦合影响偶数级。这样，在每一场由耦合影响的状态在变化，并得到可见的补偿。所以，由耦合的影响不会降低图像的质量，而这就可能改进图像的质量。
此外，在产生的驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)时，如图6的定时图所示，可以期望通过使驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)其间有一个时间间隔“t”，使驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)彼此不重叠。这样，即使由于线(它们传送驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2))上的寄生电容而使产生的波形有变化，由于时间间隔“t”的存在，驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)也不会彼此重叠。因此，当相同极性的黑电平信号同时写入到奇数级和偶数级时，由于重叠而可能增加的条纹噪声能够预先防止，这就可能进一步提高图像质量。
图7是驱动脉冲产生电路135的具体的方框图，该电路产生最优的驱动脉冲(1)和(2)，即，示于图6的定时图中的驱动脉冲(1)和(2)。图8表示，垂直开始脉冲Vst、垂直时钟Vck、使能信号EN、宽模式控制信号Wide和相应单元的信号A～L之间的时间关系。
在宽模式显示时，驱动脉冲产生电路135，分别从外部接收使能信号EN和“H”电平的宽模式控制信号Wide。当接收到使能信号EN和“H”电平的宽模式控制信号Wide时，模式检测电路31输出“H”电平的宽模式判决信号A。宽模式判决信号A输出到电平移位器32～34和缓冲器35、36。
电平移位器33接收垂直开始脉冲Vst，并在接收到宽模式判决信号A时，使电平移位器33处于工作状态。电平移位器33使垂直开始脉冲Vst电平移位，以便输出脉冲信号B。电平移位器34接收垂直时钟Vck，并在接收到宽模式判决信号A时，使电平移位器34处于工作状态。电平移位器34使垂直时钟Vck电平移位，以便输出同相的时钟信号C和反相的时钟信号D。
脉冲信号B传送到OR电路，作为它的一个输入信号，还传送到场判决电路38和移位寄存器39、40、41，在移位寄存器39、40、41中，脉冲信号B顺序地移位。相位彼此相反的时钟信号C和D，传送到移位寄存器39、40、41，作为它们的时钟信号。时钟信号C还传送到移位寄存器42。
从移位寄存器39、40、41输出的信号，传送到AND电路43、44、45，作为它们的一个输入信号。另外，从移位寄存器40输出的信号E，传送到OR电路37，作为它的另一个输入信号。从OR电路37输出的信号F，传送到电平移位器32。电平移位器32接收水平时钟Hck，并在接收到宽模式判决信号A时，使电平移位器32处于工作状态。电平移位器32，在输出的信号F传送到其中时使水平时钟Hck电平移位，并输出一个结果信号到顺向移位(down stream)移位寄存器42，作为它的时钟信号。
移位寄存器42，与水平时钟Hck同步使时钟信号(垂直时钟Vck)C移位，在其内部产生信号G。然后，移位寄存器42输出具有两个脉冲的信号H，其脉冲宽度与上升期内的信号G相比，减少了如上所说的“t”，并输出具有一个脉冲的信号I，其脉冲宽度与下降期内的信号G相比，减少了如上所说的“t”。信号H传送到AND电路43、45，作为它们的另一个输入信号，而信号I传送到AND电路44，作为它的另一个输入信号。
然后，AND电路43、44、45传送其间安排具有时间间隔t”的脉冲信号J、K、L。在脉冲信号J、K、L中，两个脉冲信号J、L，传送到开关电路46，开关电路46选择所接收的信号之一，把这样选择的信号传送到缓冲器35。脉冲信号K直接传送到缓冲器36。
场判决电路38可以是一个T型触发电路，在接收到从电平移位器33传送来的作为触发信号的脉冲信号(垂直开始脉冲Vst)B时，场判决电路38每一次脉冲信号B的一个脉冲输入其中时输出极性被反向的场判决信号M，如图9的定时图所示。例如，当场判决信号M的极性是“H”电平时，该场成为奇数场，而当场判决信号M的极性是“L”电平时，该场成为偶数场。
场判决信号M传送到开关电路46，作为它的开关控制信号。当场判决信号M的极性是“H”电平时，开关电路46选取脉冲信号J，而当场判决信号M的极性是“L”电平时，选取脉冲信号L。然后，开关电路46把这样选择的信号传送到缓冲器35。这就是说，脉冲信号J和脉冲信号L由开关电路46每一场交替地选取。
在接收到宽模式判决信号A时，使缓冲器35、36处于工作状态。然后，缓冲器35，在每一场，交替地传送脉冲信号J和脉冲信号L，作为驱动脉冲(1)，而缓冲器36，无论那一场，总是传送脉冲信号K，作为驱动脉冲(2)。
用这样构成的驱动脉冲产生电路135，如图6的定时图所示，在N场，首先产生驱动脉冲(1)，并与垂直时钟Vck同步，随后产生驱动脉冲(2)，而在N+1场，反过来，首先产生驱动脉冲(2)并与垂直时钟Vck同步，随后产生驱动脉冲(1)。由于驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)其间有一个时间间隔“t”的原因，产生彼此不重叠的驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)成为可能。
产生驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)的驱动脉冲产生电路135，可能与像素单元11、水平驱动系统12和垂直驱动系统13一起，安排在一块基片(液晶显示屏)上，在这种情况下，利用从外部传送的控制脉冲，在液晶显示屏内部产生驱动脉冲(1)和(2)。另一方面，驱动脉冲产生电路135，可能安排在液晶显示屏的外部，在这种情况下，在液晶显示屏外部产生驱动脉冲(1)和(2)，再传送到其中。
图10是根据本发明的摄像系统的方框图，摄像系统可能是称为摄录机(camcorder)的视频摄像机，它具有，例如，集成于其内部的VTR功能。在图10中，用例如CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器)拍摄单元51的拍摄器，拍摄一个目标，拍摄信号就传送到模拟信号处理电路52，再传送到摄像信号处理电路53，，在摄像信号处理电路53中，拍摄信号承受各种信号处理。
具体地说，模拟信号处理电路52，对从CCD拍摄单元51传送来的拍摄信号，执行CDS(Correlated double Sampling，二次相关取样)处理，以便消除从CCD拍摄单元51输出拍摄信号时产生的1/f噪声，并执行AGC(Automatic GainControl，自动增益控制)处理，以便调整拍摄信号。另外，摄像信号处理电路53，以数字处理方法，执行信号处理，例如，产生亮度信号、色差信号、自动白色平衡的图像质量等等，并最后输出模拟图像信号。
然后，这样产生的模拟图像信号，传送到记录/重现单元54。记录/重现单元54，将接收到的模拟图像信号记录在记录介质55，例如，磁带(或者，将接收到的模拟图像信号储存在储存介质，例如，图像存储器中)上，并重现记录在记录介质55上的信息。
摄录机有一个液晶监视器56和一个液晶取景器57，作为用来确定要拍摄的目标(拍摄图像)的显示单元。根据本发明的上述有源矩阵式液晶显示器，用作液晶监视器56和液晶取景器57。由公共电压Vcom为其中点的驱动器IC58交替地驱动的模拟图像信号，通过转换开关59，有选择地传送到液晶监视器56或液晶取景器57。
如上所述，根据本发明的摄录机，液晶监视器56和液晶取景器57(使用根据本发明的上述有源矩阵式液晶显示器，使它们具有相应的外形。)不仅能适用于标准电视系统，而且也能适用于宽高比与电视系统不同的宽视觉系统。并且，能够提高宽模式显示时的图像质量。
根据本发明，液晶监视器56和液晶取景器57这两者，都使用根据本发明的有源矩阵式液晶显示器。另一方面，液晶监视器56或液晶取景器57两者之一，可以使用该有源矩阵式液晶显示器。带有液晶监视器56或液晶取景器57两者之一的视频摄像机或者静物摄像机，也可以使用有源矩阵式液晶显示器。
工业上的可应用性如上所述，根据本发明，在显示不同宽高比的屏幕时，由于利用不同线上的驱动脉冲，驱动像素单元的上部和下部特别区域的奇数行和偶数行，而在特别区域以及图像显示区，都执行行换向驱动。因此，特别区域中的像素的保持电压，在宽模式显示时，是类似于图像显示区的行换向状态，这能够扩展公共电压的调整范围，并可以提高图像质量。
尽管本发明是参照其特定的优选实施例来描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。
在参考附图的同时，本发明的优选实施例现在将被详细描述。可是，应注意到，本发明能够通过多种不同的实施例实现，并不局限于这里讨论的实施例。贯穿实施例使用相同的参考数字表示对应或者同样的单元。
权利要求
1.一种能够显示不同宽高比的屏幕的液晶显示器，用于将预定的彩色信号显示在具有以矩阵方式排列的像素的像素单元的特别区域上，该特别区域由由多个上部和下部行组成，所述液晶显示器包括驱动部件，用于产生不同线的驱动脉冲的部件，当在特别区域上显示预定的彩色信号时，驱动脉冲驱动特别区域的奇数行的栅极线和偶数行的栅极线；和传送部件，用于将预定的彩色信号传送到特别区域中的像素的部件，其中在每一个水平周期彩色信号的极性都转换。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，当产生驱动脉冲时，所述驱动部件使不同线上的驱动脉冲之间有一个时间间隔。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述驱动部件在每一场都改变驱动奇数行的栅极线和偶数行的栅极线的顺序。
4.如权利要求3所述的液晶显示器，其中，当产生驱动脉冲时，所述驱动部件使不同线上的驱动脉冲之间有一个时间间隔。
5.一种用于驱动能够显示不同宽高比的屏幕的液晶显示器的方法，所述液晶显示器将预定的彩色信号显示在具有以矩阵方式排列的像素的像素单元的特别区域上，该特别区域由由多个上部和下部行组成，所述方法包括当在特别区域上显示预定的彩色信号时，产生不同线的驱动脉冲以驱动脉冲驱动特别区域的奇数行的栅极线和偶数行的栅极线；并将预定的彩色信号传送到特别区域中的像素，其中在每一个水平周期彩色信号的极性都转换。
6.如权利要求5所述的用于驱动液晶显示器的方法，其中使不同线上的驱动脉冲之间有一个时间间隔。
7.如权利要求5所述的用于驱动液晶显示器的方法，其中在每一场都改变驱动奇数行的栅极线和偶数行的栅极线的顺序。
8.如权利要求7所述的用于驱动液晶显示器的方法，其中使不同线上的驱动脉冲之间有一个时间间隔。
9.一种具有用于监视拍摄图像的液晶显示器的摄像系统，该液晶显示器能够显示不同宽高比的屏幕并且将预定的彩色信号显示在具有以矩阵方式排列的像素的像素单元的特别区域上，该特别区域由由多个上部和下部行组成，所述液晶显示器包括驱动部件，用于产生不同线的驱动脉冲的部件，当在特别区域上显示预定的彩色信号时，驱动脉冲驱动特别区域的奇数行的栅极线和偶数行的栅极线；和传送部件，用于将预定的彩色信号传送到特别区域中的像素的部件，其中在每一个水平周期彩色信号的极性都转换。
全文摘要
一种行换向驱动型的有源矩阵液晶显示器件。在宽模式显示时，其中在每个都由，例如像素单元(11)中的两个线组成的项部和底部特别区域(黑框区)显示黑色，黑框区的奇数栅极线(文档编号G09G3/36GK1462424SQ02801360
公开日2003年12月17日 申请日期2002年3月19日 优先权日2001年3月21日
发明者建内满, 青山孝志 申请人:索尼公司, 株式会社丰田自动织机
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器及其驱动方法和采用这种液晶显示器作为显示装置以监视拍摄图像的一种摄像系统。
背景技术：
近来，具有16∶9宽高比的宽视觉系统已经开发出来，这种宽视觉系统与具有4∶3宽高比的传统的标准电视系统(比如，NTSC制)不同，并且，带有用于这种宽视觉系统的开拍方式的视频摄像机也已经销售。
当使用宽视觉系统时，需要大屏幕显示器。作为这种具有大屏幕的显示器，LCD(liquid crystal display，液晶显示)平板显示器和EL(electricluminescence，电致发光)显示器都适用，它们不需要宽阔的黑电平升降区(setup area)。特别是液晶显示器，一般不需要很大的驱动功率，还用作视频摄像系统的EVF(electric view finder，电取景器)、监视器，等等。
为了克服电视系统的不同宽高比，需要相应地改变电视系统的宽高比，为了将具有16∶9宽高比的宽视觉系统的图像显示在具有4∶3宽高比的标准电视系统的液晶显示器上，一般来说，以黑色显示具有以矩阵方式排列的像素的像素单元的上下几行(格子)，从而构成宽型屏幕。
作为液晶显示器的驱动方式，有有名的有源矩阵驱动方式(参考下文中的有源矩阵式)，在这种驱动方式中，对于相应的像素设置独立的像素电极，并且，TFT(thin film transistor，薄膜晶体管)的开关元件连接到相应的像素，以便有选择地驱动那些像素。
在这种有源矩阵式液晶显示器的制造过程中，将在其上生成TFT作为开关元件的TFT基片，和在其上生成彩色滤波器及相对的电极的正对面的基片放在一起，并且，液晶材料装到这两片基片中，从而封闭构成液晶显示屏。在这样构成的液晶显示屏中，液晶的晶向由TFT控制开关和基于图像信号的施加电压来控制，并且，改变透光度，以便把图象信号显示在屏幕上。
在这种有源矩阵式液晶显示器中，一般来说，定时发生器和模拟信号驱动器接收图像信号、水平和垂直同步信号(或者，包括水平和垂直同步信号的复合图像信号)，定时发生器提供各种定时信号，而模拟信号驱动器提供交变驱动的模拟图像信号，分别地送到液晶显示屏，以便把图象信号显示在屏幕上。
交变驱动的模拟图像信号是其极性以参考电压Vcom(在下文中称为公共电压Vcom)为换向中心周期性地变换的模拟信号。如果同极性的直流电压连续地施加给液晶，液晶的电阻率(材料的固有阻抗)易于损坏。另一方面，如果模拟图像信号交变地驱动，就能够避免液晶变质。
此外，从模拟图像信号的定时换向的观点来看，有两种换向驱动方式，即场换向驱动和行(1H一个水平周期)换向驱动。在场换向驱动中，一种极性的模拟图像信号写入所有的像素，然后，模拟图像信号的极性换向。另一方面，在行换向驱动中，模拟图像信号的极性对每个横向(水平方向)的一行换向，并进而对每场极性换向。
当使用行(1H)换向驱动时，与场换向驱动中相比，由于高边(+side)像素电压和低边(-side)像素电压彼此接近于中间信号电平，这就有利于不可能看到闪光。因此，在有源矩阵式液晶显示器中，通常使用行换向驱动。
在使用行换向驱动的有源矩阵式液晶显示器中，当在宽型荧光屏中显示上下黑色区域(下文中称为黑框区)时，按常规，驱动脉冲共同加给黑框区(在这个例子中，对应于上边28行和下边28行)的栅极线，并且，相同极性的黑电平信号一次写入到相应的像素，以便执行黑色显示或在黑框区显示黑色信号，如图1所示。在这种情况下，在上下黑框区相同极性的像素电压能够保持不变。在黑框区像素电压的保持状态是场换向驱动。另一方面，在液晶显示屏的中部的有效区域，由于使用行换向驱动，换向极性电压保持在上下相邻的像素中。
可是，在使用行换向驱动的有源矩阵式液晶显示器中，如上所述，当宽屏显示时，从在液晶显示屏中像素电压保持不变状态的观点来看，在场换向状态和行换向状态共存的情况下，调整公共电压Vcom就变得困难。而且，在公共电压Vcom偏离最佳值的情况下，闪光和停滞就可能增多，这可能降低图象质量。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提供一种液晶显示器及其驱动方法和采用这种液晶显示器作为显示装置以监视拍摄图像的一种摄像系统，从而克服现有技术的上述缺点，当采用标准型显示屏显示宽屏时，在宽屏显示的同时能够扩大公共电压Vcom的调整范围，并能够改进图像质量。
上述目的可以通过提供一种能够显示不同宽高比的屏幕的液晶显示器实现，这种显示器将预定的彩色信号显示在具有以矩阵方式排列的像素的像素单元的特别区域，该特别区域由多个上部和下部行组成，所述液晶显示器包括驱动部件，用于产生不同线的驱动脉冲的部件，当在特别区域上显示预定的彩色信号时，驱动脉冲驱动特别区域的奇数行的栅极线和偶数行的栅极线；和传送部件，用于将预定的彩色信号传送到特别区域中的像素的部件，其中在每一个水平周期彩色信号的极性都转换。
这种液晶显示器作为显示装置，在摄像系统，例如，视频摄像机中用来监视拍摄图像。
根据液晶显示器和采用液晶显示器的摄像系统，在显示不同宽高比的屏幕时，利用不同线的驱动脉冲，驱动特别区域的奇数行和偶数行。而具有每个水平周期其极性都换向的预定的彩色信号，传送到特别区域的像素，以便在特别区域及图像显示区域执行行换向驱动。这样，在特别区域的像素的保持电压设置为类似于图像显示区域的状态的行换向状态。所以，能够容易地调整公共电压Vcom。
从本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的这些和其它目的、特性和优点将会变得更加清楚。
图1是示意图，用来解释在黑框区执行黑色显示的传统方法。
图2是根据本发明的有源矩阵式液晶显示器的结构。
图3是不同线的驱动脉冲(1)和(2)的定时图的一个例子。
图4用来解释本发明在黑框区执行黑色显示的方法的示意图。
图5是不同线的驱动脉冲(1)和(2)的定时图的另一个例子。
图6是不同线的驱动脉冲(1)和(2)的定时图的另一个例子。
图7是驱动脉冲产生电路的具体的方框图，该电路产生最优的驱动脉冲(1)和(2)。
图8是用来解释图7中的驱动脉冲产生电路的电路工作的定时图(1)。
图9是用来解释图7中的驱动脉冲产生电路的电路工作的定时图(2)。
图10是根据本发明的摄像系统的方框图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明有关优选实施例作进一步描述。图2是根据本发明的有源矩阵式液晶显示器的结构。有源矩阵式液晶显示器包括如下所述，像素单元(有效显示区)11，它有以矩阵方式排列的像素；水平(H)驱动系统12，用来将显示数据以点顺序制方式写到相应的像素，水平(H)驱动系统12安排在像素单元11的顶部；垂直(V)驱动系统13，用来选择行上的相应的像素，垂直(V)驱动系统13安排在像素单元11的左部；以及定时发生器(TG)14，用来产生各种定时信号。
像素单元11是这样制成的，把两块透明的绝缘基片(例如，玻璃基片)放在一起，并把液晶材料装到这两片基片中从而封闭该材料。在像素单元11中，以矩阵方式排列的每个像素20，带有一个作为开关元件的TFT(薄膜晶体管)21、一个有连接到TFT21漏极的像素电极的液晶元22、一个辅助电容23，它有一个电极连接到TFT21的漏极。
在像素结构中，各个像素20的每个TFT21有一个栅极，该栅极与栅极线24-1、24-2、...24-y-1、24-y中的一根相连，该栅极线为”y”行设置，这里，”y”对应于沿垂直方向(行的排列方向)的像素行的号数，在下文中，”y”被称为垂直像素号数”Y，还有一个源极，它与信号线25-1、25-2、...25-x-1、25-x中的一根相连，该信号线为”x”纵行设置，这里，”x”对应于沿水平方向(纵行的排列方向)的像素行的号数，在下文中，”x”被称为水平像素号数”X”。同样地，每个液晶元22和每个辅助电容23都有其另一个电极连接到公共线26，公共电压Vcom施加在该公共线26上。
水平驱动系统12，包括一个H扫描器121，它是一个移位寄存器，具有对应于水平像素号数”X”的级；以及”x”套水平开关122-1～122-x’它们对应于水平像素号数“X”排列。H扫描器121顺序地发送变换脉冲给对应的级，作为水平扫描脉冲，水平扫描脉冲通过顺序地把水平开始脉冲Hst变换为与水平时钟Hck同步的直接水平扫描获得，水平时钟Hck是水平扫描的基点。水平开关122-1～122-x可能是MOS晶体管，在响应H扫描器121顺序输出的水平扫描脉冲之后，顺序地转变为接通状态时，它把显示数据顺序地传送到像素单元11的信号线25-1～25-x上。
垂直驱动系统13能够将预定的彩色信号(在这个实施例中是黑色)显示在荧光屏的上部和下部区域，以便把显示模式从标准模式(对应于具有4∶3宽高比的标准电视系统)改变为宽型模式(对应于具有16∶9宽高比的宽视觉系统)。为了简化图形方便起见，作为一个例子，将会对以黑色显示上部和下部的各两行的情况解释这种情况。
具体来说，垂直驱动系统13，包括一个V扫描器131，它是一个移位寄存器，具有对应于垂直像素号数“Y”的级；一个逻辑控制电路134，具有“y”套AND电路132-1～132-y和“y”套OR电路133-1～133-y；一个驱动脉冲产生电路135，用来产生驱动脉冲(1)和(2)；和一个倒相器136。
在垂直驱动系统13中，V扫描器131顺序地发送变换脉冲给对应的级，作为垂直扫描脉冲，垂直扫描脉冲通过顺序地把垂直开始脉冲Vst变换为与垂直时钟Vck同步的直接垂直扫描获得，垂直时钟Vck是垂直扫描的基点。这些垂直扫描脉冲传送到AND电路132-1～132-y，作为它们的一个输入信号。
关于AND电路132-1～132-y，对应于上部两行的AND电路132-1、132-2和对应于下部两行的AND电路132-y-1、132-y的每一个，都要用共同的宽模式信号Wide通过倒相器136输入其中，作为它们的另一个输入信号，在宽模式显示时信号Wide成为“H”电平，这里，上部和下部的各两行，在像素单元11的黑框区(黑色显示区)执行黑色显示。另一方面，对应于3～(y-2)行的AND电路132-3～132-y2的每一个，都要加上共同的正电源电压Vdd，作为它们的另一个输入信号，这里，3～(y-2)行，在像素单元11的中部图像显示区执行图像显示，但黑框区除外并对应于宽型屏幕。
AND电路132-1～132-y的输出信号传送到OR电路133-1～133-y，相应地作为后者的另一个输入信号。其时，对应于黑框区的OR电路133-1、133-2、133-y-1和133-y，奇数行的OR电路133-1、133-y-1的每一个电路，都用驱动脉冲(1)(由驱动脉冲产生电路135产生的)输入其中，作为它们的另一个输入信号，而偶数行的OR电路133-2、133-y的每一个电路，都用驱动脉冲(2)(由驱动脉冲产生电路135产生的)输入其中，作为它们的另一个输入信号。
另一方面，对应于中部图像显示区(但黑框区除外)的OR电路133-3～133-y-2的每一个电路，都要加上GND电平(负电源电压Vss)，作为它们的另一个输入信号。OR电路133-1～133-y的输出信号相应地输送到像素单元11的栅极线24-1～24-y。在这种情况下，对应于中部图像显示区(黑框区除外)的OR电路133-3～133-y-2就可能被遗漏。这就是说，对于像素单元11的中部图像显示区(黑框区除外)，将垂直扫描脉冲，从V扫描器131经过AND电路132-3～132-y-2，直接输送到栅极线24-3～24-y-2，能够得到类似的效果。
在从外部传入的宽模式控制信号Wide是“H”电平或在宽模式的情况下，当垂直开始脉冲Vst产生时，驱动脉冲产生电路135产生不同线上的驱动脉冲(1)和(2)，它们的相位是不同的，并与垂直时钟Vck同步，图解定时图示于图3中。例如，在垂直时钟Vck是“H”电平时，驱动脉冲产生电路135产生驱动脉冲(1)，而在垂直时钟Vck是“L”电平时，产生驱动脉冲(2)。
定时发生器14，产生传送到H扫描器121的各种水平开始脉冲Hst和水平时钟Hck的定时信号、传送到V扫描器131和驱动脉冲产生电路135的垂直开始脉冲Vst与垂直时钟Vck的定时信号、其它定时信号。
垂直驱动系统13的上述电路结构是一个例子，本发明不限于这个实施例。所以，只要垂直驱动系统13是这样的一种电路结构，即，在宽模式显示时，它能够在像素单元11的上部和下部的黑框区执行黑色显示，就可能进行各种修改。
下面，解释有源矩阵式液晶显示器的工作情况。
首先，当显示模式设置为宽型模式时，定时发生器14产生宽模式控制信号Wide。这样，由于AND电路132-1、132-2、132-y-1和132-y的每一个电路的其它输入信号变成“L”电平，V扫描器131产生的垂直扫描脉冲，就不输出到黑框区的栅极线24-1、24-2、24-y-1、24-y上。
而从驱动脉冲产生电路135输送到不同线上的驱动脉冲(1)和(2)，输出到黑框区的栅极线24-1、24-2、24-y-1、24-y上。具体地，驱动脉冲(1)通过OR电路133-1、133-y-1输出到奇数行的栅极线24-1、24-y-1上，而驱动脉冲(2)通过OR电路133-2、133-y输出到偶数行的栅极线24-2、24-y上。
另一方面，关于中部图象显示区(黑框区除外)，类似于标准模式的情况，V扫描器131产生的垂直扫描脉冲，通过AND电路132-3～132-y-2和OR电路133-3～133-y-2，输出到栅极线24-3～24-y-2，而每个1H周期其极性都换向的图象信号，通过水平开关122-1～122-x，顺序地传送到信号线25-1～25-x上。于是，就能够以点顺序制方式执行对应于宽视觉的图像显示。
其次，参照图4解释在黑框区的黑色显示。在下面的解释中，在设置显示模式为宽型模式时，通过把对应于标准模式的有效显示区的上部28级(行)和下部28级(行)，变换为黑框区BLKu、BLKl，把显示屏幕设置为宽型屏幕。
首先，上部和下部黑框区BLKu、BLKl的每一个，由奇数14级和偶数14级构成，相应地，不同线上的驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)传送到其中。即，驱动脉冲(1)传送到奇数14级，相应地，驱动脉冲(2)传送到偶数14级。另一方面，黑电平信号，通过水平开关122-1～122-x，顺序地传送到信号线25-1～25-x上。黑电平信号是每个1H周期其极性都换向的信号。
如图3的定时图所示，当“H”电平的驱动脉冲(1)传送到黑框区BLKu、BLKl的奇数级时，确定极性的黑电平信号写入到奇数级的相应像素。其时，由于偶数级的驱动脉冲(2)是“L”电平，于是，黑电平信号不写入到偶数级的相应像素。其次，驱动脉冲(2)变成“H”电平，当“H”电平的驱动脉冲(2)输出到黑框区BLKu、BLKl的偶数级时，相反极性的黑电平信号写入到偶数级的相应像素。此时，由于奇数级的驱动脉冲(1)是“L”电平，于是，黑电平信号不写入到奇数级的相应像素。
上述过程在场周期下执行。于是，在黑框区，相反极性的黑电平信号写入到沿上下方向彼此相邻的像素。即类似于图象显示区，在黑框区也执行行“1H”换向驱动。
如上所述，在有源矩阵式液晶显示器(它利用具有4∶3宽高比的标准型荧光屏能够显示宽型屏幕)中，宽型模式显示时，在类似于图象显示区的上部和下部黑框区BLKu、BLKl中，执行行换向驱动。因此，当显示宽型屏幕时，在保持像素电压下，仅有行换向状态存在。所以，公共电压Vcom能容易地调整，这能够提高图像质量。
在上述根据本发明的有源矩阵式液晶显示器中，当显示宽型屏幕时，在任一场，首先驱动脉冲(1)输出到奇数级，然后驱动脉冲(2)输出到偶数级，在每一场，控制奇数级和偶数级的顺序是相同的。另一方面，控制顺序可以不相同，控制奇数级和偶数级的顺序，每一场还可以改变。
具体地，在图2的驱动脉冲产生电路135中，在N场，首先产生驱动脉冲(1)，与垂直时钟Vck同步，随后产生驱动脉冲(2)，而在N+1场，反过来，首先产生驱动脉冲(2)并与垂直时钟Vck同步，随后产生驱动脉冲(1)，如图5的定时图所示。
这样，当显示宽型屏幕时，在N场，首先驱动脉冲(1)输出到奇数级，然后驱动脉冲(2)输出到偶数级，而在N+1场，首先驱动脉冲(2)输出到偶数级，然后驱动脉冲(1)输出到奇数级。这就是说，在N场的控制顺序是从奇数级到偶数级，在N+1场是从偶数级到奇数级，在N+2场是从奇数级到偶数级，在N+3场是从偶数级到奇数级。因此，每一场奇数级和偶数级的控制顺序作了改变。
在每一场奇数级和偶数级的控制顺序不改变的情况下，由于正好产生驱动脉冲(1)后，连续地产生驱动脉冲(2)，正好驱动脉冲(1)消除后，由于寄生电容的耦合，对奇数级的像素的保持电压产生影响。而且，每一场这种影响都以同样的方式重复出现，这就可能降低图像的质量。
另一方面，如上所述，当每一场奇数级和偶数级的控制顺序作了改变时，首先，在N场通过耦合影响奇数级，随后，在N+1场通过耦合影响偶数级。这样，在每一场由耦合影响的状态在变化，并得到可见的补偿。所以，由耦合的影响不会降低图像的质量，而这就可能改进图像的质量。
此外，在产生的驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)时，如图6的定时图所示，可以期望通过使驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)其间有一个时间间隔“t”，使驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)彼此不重叠。这样，即使由于线(它们传送驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2))上的寄生电容而使产生的波形有变化，由于时间间隔“t”的存在，驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)也不会彼此重叠。因此，当相同极性的黑电平信号同时写入到奇数级和偶数级时，由于重叠而可能增加的条纹噪声能够预先防止，这就可能进一步提高图像质量。
图7是驱动脉冲产生电路135的具体的方框图，该电路产生最优的驱动脉冲(1)和(2)，即，示于图6的定时图中的驱动脉冲(1)和(2)。图8表示，垂直开始脉冲Vst、垂直时钟Vck、使能信号EN、宽模式控制信号Wide和相应单元的信号A～L之间的时间关系。
在宽模式显示时，驱动脉冲产生电路135，分别从外部接收使能信号EN和“H”电平的宽模式控制信号Wide。当接收到使能信号EN和“H”电平的宽模式控制信号Wide时，模式检测电路31输出“H”电平的宽模式判决信号A。宽模式判决信号A输出到电平移位器32～34和缓冲器35、36。
电平移位器33接收垂直开始脉冲Vst，并在接收到宽模式判决信号A时，使电平移位器33处于工作状态。电平移位器33使垂直开始脉冲Vst电平移位，以便输出脉冲信号B。电平移位器34接收垂直时钟Vck，并在接收到宽模式判决信号A时，使电平移位器34处于工作状态。电平移位器34使垂直时钟Vck电平移位，以便输出同相的时钟信号C和反相的时钟信号D。
脉冲信号B传送到OR电路，作为它的一个输入信号，还传送到场判决电路38和移位寄存器39、40、41，在移位寄存器39、40、41中，脉冲信号B顺序地移位。相位彼此相反的时钟信号C和D，传送到移位寄存器39、40、41，作为它们的时钟信号。时钟信号C还传送到移位寄存器42。
从移位寄存器39、40、41输出的信号，传送到AND电路43、44、45，作为它们的一个输入信号。另外，从移位寄存器40输出的信号E，传送到OR电路37，作为它的另一个输入信号。从OR电路37输出的信号F，传送到电平移位器32。电平移位器32接收水平时钟Hck，并在接收到宽模式判决信号A时，使电平移位器32处于工作状态。电平移位器32，在输出的信号F传送到其中时使水平时钟Hck电平移位，并输出一个结果信号到顺向移位(down stream)移位寄存器42，作为它的时钟信号。
移位寄存器42，与水平时钟Hck同步使时钟信号(垂直时钟Vck)C移位，在其内部产生信号G。然后，移位寄存器42输出具有两个脉冲的信号H，其脉冲宽度与上升期内的信号G相比，减少了如上所说的“t”，并输出具有一个脉冲的信号I，其脉冲宽度与下降期内的信号G相比，减少了如上所说的“t”。信号H传送到AND电路43、45，作为它们的另一个输入信号，而信号I传送到AND电路44，作为它的另一个输入信号。
然后，AND电路43、44、45传送其间安排具有时间间隔t”的脉冲信号J、K、L。在脉冲信号J、K、L中，两个脉冲信号J、L，传送到开关电路46，开关电路46选择所接收的信号之一，把这样选择的信号传送到缓冲器35。脉冲信号K直接传送到缓冲器36。
场判决电路38可以是一个T型触发电路，在接收到从电平移位器33传送来的作为触发信号的脉冲信号(垂直开始脉冲Vst)B时，场判决电路38每一次脉冲信号B的一个脉冲输入其中时输出极性被反向的场判决信号M，如图9的定时图所示。例如，当场判决信号M的极性是“H”电平时，该场成为奇数场，而当场判决信号M的极性是“L”电平时，该场成为偶数场。
场判决信号M传送到开关电路46，作为它的开关控制信号。当场判决信号M的极性是“H”电平时，开关电路46选取脉冲信号J，而当场判决信号M的极性是“L”电平时，选取脉冲信号L。然后，开关电路46把这样选择的信号传送到缓冲器35。这就是说，脉冲信号J和脉冲信号L由开关电路46每一场交替地选取。
在接收到宽模式判决信号A时，使缓冲器35、36处于工作状态。然后，缓冲器35，在每一场，交替地传送脉冲信号J和脉冲信号L，作为驱动脉冲(1)，而缓冲器36，无论那一场，总是传送脉冲信号K，作为驱动脉冲(2)。
用这样构成的驱动脉冲产生电路135，如图6的定时图所示，在N场，首先产生驱动脉冲(1)，并与垂直时钟Vck同步，随后产生驱动脉冲(2)，而在N+1场，反过来，首先产生驱动脉冲(2)并与垂直时钟Vck同步，随后产生驱动脉冲(1)。由于驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)其间有一个时间间隔“t”的原因，产生彼此不重叠的驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)成为可能。
产生驱动脉冲(1)和驱动脉冲(2)的驱动脉冲产生电路135，可能与像素单元11、水平驱动系统12和垂直驱动系统13一起，安排在一块基片(液晶显示屏)上，在这种情况下，利用从外部传送的控制脉冲，在液晶显示屏内部产生驱动脉冲(1)和(2)。另一方面，驱动脉冲产生电路135，可能安排在液晶显示屏的外部，在这种情况下，在液晶显示屏外部产生驱动脉冲(1)和(2)，再传送到其中。
图10是根据本发明的摄像系统的方框图，摄像系统可能是称为摄录机(camcorder)的视频摄像机，它具有，例如，集成于其内部的VTR功能。在图10中，用例如CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器)拍摄单元51的拍摄器，拍摄一个目标，拍摄信号就传送到模拟信号处理电路52，再传送到摄像信号处理电路53，，在摄像信号处理电路53中，拍摄信号承受各种信号处理。
具体地说，模拟信号处理电路52，对从CCD拍摄单元51传送来的拍摄信号，执行CDS(Correlated double Sampling，二次相关取样)处理，以便消除从CCD拍摄单元51输出拍摄信号时产生的1/f噪声，并执行AGC(Automatic GainControl，自动增益控制)处理，以便调整拍摄信号。另外，摄像信号处理电路53，以数字处理方法，执行信号处理，例如，产生亮度信号、色差信号、自动白色平衡的图像质量等等，并最后输出模拟图像信号。
然后，这样产生的模拟图像信号，传送到记录/重现单元54。记录/重现单元54，将接收到的模拟图像信号记录在记录介质55，例如，磁带(或者，将接收到的模拟图像信号储存在储存介质，例如，图像存储器中)上，并重现记录在记录介质55上的信息。
摄录机有一个液晶监视器56和一个液晶取景器57，作为用来确定要拍摄的目标(拍摄图像)的显示单元。根据本发明的上述有源矩阵式液晶显示器，用作液晶监视器56和液晶取景器57。由公共电压Vcom为其中点的驱动器IC58交替地驱动的模拟图像信号，通过转换开关59，有选择地传送到液晶监视器56或液晶取景器57。
如上所述，根据本发明的摄录机，液晶监视器56和液晶取景器57(使用根据本发明的上述有源矩阵式液晶显示器，使它们具有相应的外形。)不仅能适用于标准电视系统，而且也能适用于宽高比与电视系统不同的宽视觉系统。并且，能够提高宽模式显示时的图像质量。
根据本发明，液晶监视器56和液晶取景器57这两者，都使用根据本发明的有源矩阵式液晶显示器。另一方面，液晶监视器56或液晶取景器57两者之一，可以使用该有源矩阵式液晶显示器。带有液晶监视器56或液晶取景器57两者之一的视频摄像机或者静物摄像机，也可以使用有源矩阵式液晶显示器。
工业上的可应用性如上所述，根据本发明，在显示不同宽高比的屏幕时，由于利用不同线上的驱动脉冲，驱动像素单元的上部和下部特别区域的奇数行和偶数行，而在特别区域以及图像显示区，都执行行换向驱动。因此，特别区域中的像素的保持电压，在宽模式显示时，是类似于图像显示区的行换向状态，这能够扩展公共电压的调整范围，并可以提高图像质量。
尽管本发明是参照其特定的优选实施例来描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。
在参考附图的同时，本发明的优选实施例现在将被详细描述。可是，应注意到，本发明能够通过多种不同的实施例实现，并不局限于这里讨论的实施例。贯穿实施例使用相同的参考数字表示对应或者同样的单元。
权利要求
1.一种能够显示不同宽高比的屏幕的液晶显示器，用于将预定的彩色信号显示在具有以矩阵方式排列的像素的像素单元的特别区域上，该特别区域由由多个上部和下部行组成，所述液晶显示器包括驱动部件，用于产生不同线的驱动脉冲的部件，当在特别区域上显示预定的彩色信号时，驱动脉冲驱动特别区域的奇数行的栅极线和偶数行的栅极线；和传送部件，用于将预定的彩色信号传送到特别区域中的像素的部件，其中在每一个水平周期彩色信号的极性都转换。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，当产生驱动脉冲时，所述驱动部件使不同线上的驱动脉冲之间有一个时间间隔。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述驱动部件在每一场都改变驱动奇数行的栅极线和偶数行的栅极线的顺序。
4.如权利要求3所述的液晶显示器，其中，当产生驱动脉冲时，所述驱动部件使不同线上的驱动脉冲之间有一个时间间隔。
5.一种用于驱动能够显示不同宽高比的屏幕的液晶显示器的方法，所述液晶显示器将预定的彩色信号显示在具有以矩阵方式排列的像素的像素单元的特别区域上，该特别区域由由多个上部和下部行组成，所述方法包括当在特别区域上显示预定的彩色信号时，产生不同线的驱动脉冲以驱动脉冲驱动特别区域的奇数行的栅极线和偶数行的栅极线；并将预定的彩色信号传送到特别区域中的像素，其中在每一个水平周期彩色信号的极性都转换。
6.如权利要求5所述的用于驱动液晶显示器的方法，其中使不同线上的驱动脉冲之间有一个时间间隔。
7.如权利要求5所述的用于驱动液晶显示器的方法，其中在每一场都改变驱动奇数行的栅极线和偶数行的栅极线的顺序。
8.如权利要求7所述的用于驱动液晶显示器的方法，其中使不同线上的驱动脉冲之间有一个时间间隔。
9.一种具有用于监视拍摄图像的液晶显示器的摄像系统，该液晶显示器能够显示不同宽高比的屏幕并且将预定的彩色信号显示在具有以矩阵方式排列的像素的像素单元的特别区域上，该特别区域由由多个上部和下部行组成，所述液晶显示器包括驱动部件，用于产生不同线的驱动脉冲的部件，当在特别区域上显示预定的彩色信号时，驱动脉冲驱动特别区域的奇数行的栅极线和偶数行的栅极线；和传送部件，用于将预定的彩色信号传送到特别区域中的像素的部件，其中在每一个水平周期彩色信号的极性都转换。
全文摘要
一种行换向驱动型的有源矩阵液晶显示器件。在宽模式显示时，其中在每个都由，例如像素单元(11)中的两个线组成的项部和底部特别区域(黑框区)显示黑色，黑框区的奇数栅极线(文档编号G09G3/36GK1462424SQ02801360
公开日2003年12月17日 申请日期2002年3月19日 优先权日2001年3月21日
发明者建内满, 青山孝志 申请人:索尼公司, 株式会社丰田自动织机
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