(57)【要約】【課題】強誘電性液晶の高速応答性を最大限発揮した液晶プロジェクタを提供する。【解決手段】携帯型液晶プロジェクタ１００において、一対の基板の間に強誘電性液晶を挟持する液晶パネル５と、画素毎に設けられたアクティブ素子がオン状態のときに電荷を蓄積し、オフ状態のときに電荷を画素電極に供給するコンデンサとを備える。また、フィールドシーケンシャル駆動手段は、１フレームあたりＲＧＢの各色に対応する六つのサブフレームの各々において、アクティブ素子を行単位で駆動し、各行の各画素に設けられたコンデンサに対して強誘電性液晶を所望の配向状態とする電荷を充電するのに必要な時間だけアクティブ素子を駆動する制御を第１行から第ｎ行まで順次行う。発光制御手段は、各サブフレームにおいて、最終行の強誘電性液晶の応答時間が経過した後にＬＥＤ光源部６を所定期間対応する色で発光させる。【選択図】図１
2010002542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板の間に強誘電性液晶を挟持し、複数の画素がマトリクス状に配列されて成る液晶パネルと、
少なくとも三つの異なる波長の光を一色ずつ切り換えて発光するＬＥＤ光源部と、
互いに直交するｎ行の走査線及びｍ列の信号線と、
前記走査線と前記信号線とに接続され、前記画素毎に対応して設けられたアクティブ素子と、
前記アクティブ素子に接続される画素電極と、
前記画素電極に対向する対向電極と、
前記アクティブ素子に接続され、前記アクティブ素子がオン状態のときに電荷を蓄積し、前記アクティブ素子がオフ状態のときに蓄積した電荷を前記画素電極に供給する補助容量素子と、
前記ＬＥＤ光源部の各色に対応する、１フレームあたり少なくとも三つのサブフレームの各々において、前記走査線及び前記信号線に電圧を印加して前記アクティブ素子を行単位で駆動させるフィールドシーケンシャル駆動手段と、
前記ＬＥＤ光源部の発光を制御する発光制御手段と、を備え、
前記フィールドシーケンシャル駆動手段は、
各行の各画素に設けられた前記補助容量素子に対して前記強誘電性液晶を所望の配向状態とする電荷を充電するのに必要な時間だけ、当該各画素の前記アクティブ素子を駆動させる制御を、第１行から第ｎ行まで順次行い、
前記発光制御手段は、
各サブフレームにおいて、前記フィールドシーケンシャル駆動手段による前記アクティブ素子の駆動後、最終行の前記強誘電性液晶の応答時間が経過した後に、所定のデューティ比で、前記ＬＥＤ光源部を対応する色で発光させることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶プロジェクタにおいて、携帯可能であることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項３】
ペン型の携帯可能な筐体の内部に、
一対の基板の間に強誘電性液晶を挟持し、複数の画素がマトリクス状に配列されて成る液晶パネルと、
少なくとも三つの異なる波長の光を一色ずつ切り換えて発光するＬＥＤ光源部と、
互いに直交するｎ行の走査線及びｍ列の信号線と、
前記走査線と前記信号線とに接続され、前記画素毎に対応して設けられたアクティブ素子と、
前記アクティブ素子に接続される画素電極と、
前記画素電極に対向する対向電極と、
前記アクティブ素子に接続され、前記アクティブ素子がオン状態のときに電荷を蓄積し、前記アクティブ素子がオフ状態のときに蓄積した電荷を前記画素電極に供給する補助容量素子と、
前記ＬＥＤ光源部の各色に対応する、１フレームあたり少なくとも三つのサブフレームの各々において、前記走査線及び前記信号線に電圧を印加して前記アクティブ素子を行単位で駆動させるフィールドシーケンシャル駆動手段と、
前記ＬＥＤ光源部の発光を制御する発光制御手段と、
電源を供給する電源部と、を備え、
前記フィールドシーケンシャル駆動手段は、
各行の各画素に設けられた前記補助容量素子に対して前記強誘電性液晶を所望の配向状態とする電荷を充電するのに必要な時間だけ、当該各画素の前記アクティブ素子を駆動させる制御を、第１行から第ｎ行まで順次行い、
前記発光制御手段は、
各サブフレームにおいて、前記フィールドシーケンシャル駆動手段による前記アクティブ素子の駆動後、最終行の前記強誘電性液晶の応答時間が経過した後に、デューティ比１／１２以下で、前記ＬＥＤ光源部を対応する色で発光させることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強誘電性液晶を用いた液晶プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタ等を構成する液晶表示装置は、２枚の電極で挟んだ液晶に電圧をかけて液晶の配列方向を変えることで、光を通過又は遮断して画像表示を行う。
ところが、現在実用化されている液晶表示装置の大半に使用されているネマティック液晶は応答速度が比較的遅く、高フレームレート化に限界がある。例えば、フィールドシーケンシャル方式では、カラーフィルタ方式のように１画素をＲＧＢのサブ画素に分割する必要がなく、また、光量の減衰もないため、高精細・高輝度表示を実現することができるが、１フレームをＲＧＢのサブフレームに時分割するため、ネマティック液晶ではフィールドシーケンシャル方式での高フレームレート化に十分に対応することができず、所謂カラーブレークが生じ易くなって画質の低下を招くといった問題がある。
そのため、高画質の動画像表示を行うためには、フレームレートが高いことが望ましい。例えば、フレームレートが６０Ｈｚ（画面切り換え時間１６．７ミリ秒）のテレビジョン方式において、１フレームをＲＧＢの３つのサブフレームに時分割するフィールドシーケンシャル方式を適用するためには、液晶材料が１８０Ｈｚでのサブフレーム切り換えに対応する必要がある。
【０００３】
一方、高速応答性を有する液晶材料として強誘電性液晶が注目を集めている。強誘電液晶は自発分極を持ち、その応答速度は１０〜１００マイクロ秒と極めて速い。強誘電性液晶を液晶材料として用いる液晶表示装置は、例えば、特許文献１や特許文献２、特許文献３に開示されている。
【特許文献１】特許第３５３５７６９号
【特許文献２】特開２００１−２３５７６６号公報
【特許文献３】特開２００３−０９１０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、強誘電性液晶は層構造の均一安定保持が難しいため、大画面ディスプレイに採用することが困難であり、これまで、強誘電性液晶の高速応答性が最大限生かされた製品の開発がなされてこなかった。
【０００５】
本発明の課題は、強誘電性液晶の高速応答性を最大限発揮した液晶プロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、液晶プロジェクタにおいて、一対の基板の間に強誘電性液晶を挟持し、複数の画素がマトリクス状に配列されて成る液晶パネルと、
少なくとも三つの異なる波長の光を一色ずつ切り換えて発光するＬＥＤ光源部と、
互いに直交するｎ行の走査線及びｍ列の信号線と、
前記走査線と前記信号線とに接続され、前記画素毎に対応して設けられたアクティブ素子と、
前記アクティブ素子に接続される画素電極と、
前記画素電極に対向する対向電極と、
前記アクティブ素子に接続され、前記アクティブ素子がオン状態のときに電荷を蓄積し、前記アクティブ素子がオフ状態のときに蓄積した電荷を前記画素電極に供給する補助容量素子と、
前記ＬＥＤ光源部の各色に対応する、１フレームあたり少なくとも三つのサブフレームの各々において、前記走査線及び前記信号線に電圧を印加して前記アクティブ素子を行単位で駆動させるフィールドシーケンシャル駆動手段と、
前記ＬＥＤ光源部の発光を制御する発光制御手段と、を備え、
前記フィールドシーケンシャル駆動手段は、
各行の各画素に設けられた前記補助容量素子に対して前記強誘電性液晶を所望の配向状態とする電荷を充電するのに必要な時間だけ、当該各画素の前記アクティブ素子を駆動させる制御を、第１行から第ｎ行まで順次行い、
前記発光制御手段は、
各サブフレームにおいて、前記フィールドシーケンシャル駆動手段による前記アクティブ素子の駆動後、最終行の前記強誘電性液晶の応答時間が経過した後に、所定のデューティ比で、前記ＬＥＤ光源部を対応する色で発光させることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液晶プロジェクタにおいて携帯可能であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、液晶プロジェクタにおいて、ペン型の携帯可能な筐体の内部に、
一対の基板の間に強誘電性液晶を挟持し、複数の画素がマトリクス状に配列されて成る液晶パネルと、
少なくとも三つの異なる波長の光を一色ずつ切り換えて発光するＬＥＤ光源部と、
互いに直交するｎ行の走査線及びｍ列の信号線と、
前記走査線と前記信号線とに接続され、前記画素毎に対応して設けられたアクティブ素子と、
前記アクティブ素子に接続される画素電極と、
前記画素電極に対向する対向電極と、
前記アクティブ素子に接続され、前記アクティブ素子がオン状態のときに電荷を蓄積し、前記アクティブ素子がオフ状態のときに蓄積した電荷を前記画素電極に供給する補助容量素子と、
前記ＬＥＤ光源部の各色に対応する、１フレームあたり少なくとも三つのサブフレームの各々において、前記走査線及び前記信号線に電圧を印加して前記アクティブ素子を行単位で駆動させるフィールドシーケンシャル駆動手段と、
前記ＬＥＤ光源部の発光を制御する発光制御手段と、
電源を供給する電源部と、を備え、
前記フィールドシーケンシャル駆動手段は、
各行の各画素に設けられた前記補助容量素子に対して前記強誘電性液晶を所望の配向状態とする電荷を充電するのに必要な時間だけ、当該各画素の前記アクティブ素子を駆動させる制御を、第１行から第ｎ行まで順次行い、
前記発光制御手段は、
各サブフレームにおいて、前記フィールドシーケンシャル駆動手段による前記アクティブ素子の駆動後、最終行の前記強誘電性液晶の応答時間が経過した後に、デューティ比１／１２以下で、前記ＬＥＤ光源部を対応する色で発光させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶プロジェクタにおいて、一対の基板の間に強誘電性液晶を挟持し、複数の画素がマトリクス状に配列されて成る液晶パネルと、少なくとも三つの波長、例えばＲＧＢの光を一色ずつ切り換えて発光するＬＥＤ光源部と、互いに直交するｎ行の走査線及びｍ列の信号線と、走査線と信号線とに接続され、画素毎に対応して設けられたアクティブ素子と、アクティブ素子に接続される画素電極と、画素電極に対向する対向電極と、アクティブ素子に接続され、アクティブ素子がオン状態のときに電荷を蓄積し、アクティブ素子がオフ状態のときに蓄積した電荷を画素電極に供給する補助容量素子と、が備わる。また、フィールドシーケンシャル駆動手段により、１フレームあたりＬＥＤ光源部の各色に対応する少なくとも三つのサブフレームの各々において、走査線及び信号線に電圧を印加してアクティブ素子が行単位で駆動され、発光制御手段により、ＬＥＤ光源部の発光が制御される。さらに、フィールドシーケンシャル駆動手段により、各行の各画素に設けられた補助容量素子に対して強誘電性液晶を所望の配向状態とする電荷を充電するのに必要な時間だけ、当該各画素のアクティブ素子を駆動させる制御が、第１行から第ｎ行まで順次行われ、発光制御手段により、各サブフレームにおいて、フィールドシーケンシャル駆動手段によるアクティブ素子の駆動後、最終行の強誘電性液晶の応答時間が経過した後に、所定のデューティ比で、ＬＥＤ光源部が対応する色で発光される。
すなわち、液晶パネルにおいて、各走査線の１行あたりの走査時間を、液晶の応答と無関係に、補助容量素子に対して強誘電性液晶を所望の配向状態とする電荷を充電するのに要する時間まで短縮することができる。また、液晶パネルは、液晶プロジェクタとして用いられるため、液晶パネルの画面サイズを大きくする必要がない。したがって、フィールドシーケンシャル駆動方式であっても高フレームレートを実現することができ、高精細表示と高フレームレートの両立によって臨場感に溢れる画像表示が可能となる。よって、強誘電性液晶の高速応答性を最大限発揮した液晶プロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、液晶プロジェクタとして、強誘電性液晶を用いた携帯可能な小型の液晶プロジェクタについて説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の携帯型液晶プロジェクタの側面断面図であり、図２は、本実施形態の携帯型液晶プロジェクタの要部構成を示すブロック図である。
本実施形態の携帯型液晶プロジェクタ１００は、図１及び図２に示すように、筐体１内に、電源部２、映像処理回路３、ヒートシンク４、液晶パネル５、ＬＥＤ光源部６、光源制御回路７、制御部８等を備えて成る。
【００１２】
筐体１は、携帯可能なペン型形状を有しており、携帯電話機やパーソナルコンピュータ（PC: Personal Computer）等の外部機器２００に接続されることで、これらの外部機器２００から画像信号が供給されるようになっている。筐体１の先端（前面）には、投影レンズ１０が嵌装された開口が設けられており、この投影レンズ１０を介して液晶パネル５からの光を外部のスクリーン等に照射して、画像を表示する。
【００１３】
電源部２は、例えば、一次電池や二次電池を電源として、携帯型液晶プロジェクタ１００の各部に電力を供給する。
映像処理回路３は、筐体１に接続された外部機器２００から供給される画像信号に各種映像処理を行って、液晶パネル５の走査線駆動部５０１及び信号線駆動部５０２に出力する。
ヒートシンク４は、複数の放熱フィンを持ち、液晶パネル５やＬＥＤ光源部６によって筐体１内で発生した熱を放出する。
【００１４】
液晶パネル５は、アクティブマトリクス駆動方式による透過型の液晶パネルであり、図３に示すように、所定の間隔を隔てて配設された一対の基板５１、５２の間に、強誘電性液晶５０を挟持して成る。これらの基板５１、５２は偏光軸が直交した２枚の偏光板５３、５３で挟まれ、背面側にはＬＥＤ(Light Emitting Diode)光源部６が配設されている。基板５１の上面には、互いに直交するｎ行の走査線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）及びｍ列の信号線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）の交点に、ｍ×ｎ個の画素５５…がマトリクス状に配設されている。
各画素５５には、走査線Ｘ及び信号線Ｙと接続されたアクティブ素子としての薄膜トランジスタ（TFT: Thin Film Transistor）５６が設けられている。各画素５５のＴＦＴ５６には画素電極５７が接続され、画素電極５７に対向して、基板５２に対向電極５８が形成されている。画素電極５７及び対向電極５８の対向する面にはそれぞれ配向膜５４、５４が形成されている。
ｍ×ｎ個の画素５５は行順次で走査される。すなわち、走査線駆動部５０１は、各走査線Ｘ１〜Ｘｎに対して順に電圧を印加し、当該走査線Ｘの走査に同期して、信号線駆動部５０２が、各信号線Ｙ１〜Ｙｍに画像信号に応じた電圧を印加する。これにより、電圧が印加された走査線Ｘと信号線Ｙの交点にある画素５５のＴＦＴ５６がオンとなって画素電極５７に電圧が印加され、その画素電極５７と対向電極５８との間に挟持されている液晶の配列方向が変化して、配向膜５４、５４と偏光板５３、５３とともに、ＬＥＤ光源部６から照射される光を画素単位で通過或いは遮断する。
【００１５】
この液晶パネル５は、Ｖ字型の光学応答性を有する強誘電性液晶（FLC: Ferroelectric Liquid Crystal）５０を使用している。強誘電性液晶は、自発分極を持ち、ＬＥＤ光源部６からの光を遮断して暗表示を行う第１の状態と、光を透過させて明表示を行う第２の状態及び第３の状態と、を形成するものである。暗表示を行う第１の状態は電圧無印加時に形成される。また、明表示を行う第２の状態はある閾値以上の正極性の電圧を印可することにより形成され、明表示を行う第３の状態は、ある閾値以上の負極性の電圧を印加することにより形成される。
図４に、強誘電性液晶における印加電圧、電流、透過光量の関係を示す。図４に示すように、液晶パネル５に印加する電圧（図４では、三角波電圧を印加）を徐々に変化させていくと、印加電圧が閾値電位に達したところで、強誘電性液晶の持つ自発分極による液晶分子の反転動作に伴い、分極反転電流Ｐｓが流れる。このとき、印加電圧の極性に応じて第２の状態又は第３の状態が形成され（液晶の応答）、透過光量が変化する。このように、強誘電性液晶５０は電圧の印加に応じて自発分極によるスイッチングを行うため、非常に速い応答性を有しており、高い周波数での駆動に対応することができる。
また、この強誘電性液晶の電気光学特性例を図５に示す。図５において横軸は印加電圧、縦軸は透過光量であり、印加電圧に対して透過光量がＶ字型に変化している。つまり、印加電圧の値によって、第２の状態及び第３の状態における液晶分子の傾きを調整して、透過光量を制御することができる。すなわち、光学応答性がＶ字型を示す強誘電性液晶５０を液晶材料とすることにより、高速駆動と電圧値に比例した階調表現とが可能となる。
【００１６】
各画素５５は、図６の等価回路に示すように、走査線Ｘ及び信号線Ｙによってオン／オフされるアクティブ素子としてのＴＦＴ５６、液晶容量ＣＬＣを形成する画素電極５７及び対向電極５８、補助容量ＣＳを形成する補助容量素子としてのコンデンサ５９、液晶の抵抗ＲＬＣを備え、液晶容量ＣＬＣと補助容量ＣＳとは並列に接続されている。
補助容量素子としてのコンデンサ５９は、ＴＦＴ５６に接続されており、対応する走査線Ｘへの正極性又は負極性の電圧印加によってそのＴＦＴ５６がオン状態とされている間に電荷を蓄積する。コンデンサ５９に蓄積された電荷は、次の走査線Ｘの走査に移行してＴＦＴ５６がオフ状態とされている間に画素電極５７に供給される。画素電極５７と対向電極５８とに挟持された強誘電性液晶５０は、ＴＦＴ５６がオフ状態とされた後に、コンデンサ５９による画素電極５７への電荷の供給によって発生する分極反転電流Ｐｓを内部消費しながら反転動作を開始することとなり、コンデンサ５９に充電された電圧の極性及び電圧値に応じた反転状態で停止して、光を透過させる第２の状態又は第３の状態を形成する。
すなわち、強誘電性液晶５０は、対応する走査線Ｘが電圧無印加状態となった後であっても、ＴＦＴ５６のオン時にコンデンサ５９に蓄積された補助容量ＣＳによって反転動作を行う。したがって、ＴＦＴ５６をオンとして強誘電性液晶５０の応答（配列方向の変化）に必要な分の電荷をコンデンサ５６に充電すれば、液晶分子の応答が完了するまで走査線Ｘを駆動し続けることなく、その走査線Ｘの駆動を終了して次の走査線Ｘの駆動に移行することができ、第１行〜第ｎ行の各走査線Ｘの走査時間が短縮されることとなる。
【００１７】
ＬＥＤ光源部６は、例えば、ＲＧＢの各色光を個別に発光する高輝度ＬＥＤ(Light Emitting Diode)であり、数ミリ秒以下の短い期間でのパルス発光が可能である。ＬＥＤ光源部６は、後述する発光制御プログラム８４ｂの実行において、光源制御回路７による駆動により、各サブフレームＳＦにおいてＲＧＢの光を一色ずつ切り換えてパルス発光する。
【００１８】
制御部８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＣＰＵ８１のワークエリアとして用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）８２等の揮発性メモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）８３、ＲＯＭ（Read Only Memory）８４等の不揮発性メモリ等を備えて構成される。
【００１９】
ＣＰＵ８１は、各部から入力される入力信号に応じて、ＲＯＭ８４に格納された各種プログラムを実行するとともに、実行にかかるプログラムに基づいて各部に出力信号を出力することにより、携帯型液晶プロジェクタ１００の動作全般を統括制御する。
【００２０】
ＲＯＭ８４は、プログラム格納エリアに、フィールドシーケンシャル駆動プログラム８４ａ、発光制御プログラム８４ｂ等を格納している。
【００２１】
フィールドシーケンシャル駆動プログラム８４ａは、例えば、ＣＰＵ８１に、１フレームＦあたりＲＧＢの各色に対応する少なくとも３つのサブフレームＳＦの各々において、走査線Ｘ及び信号線Ｙに電圧を印加してＴＦＴ５６を行単位で駆動させる制御を、第１行から第ｎ行まで順次行う機能を実現させるためのプログラムである。
ＣＰＵ８１は、かかるフィールドシーケンシャル駆動プログラム８４ａを実行することにより、フィールドシーケンシャル駆動手段として機能する。
【００２２】
発光制御プログラム８４ｂは、例えば、ＣＰＵ８１に、各サブフレームＳＦにおいて、フィールドシーケンシャル駆動プログラム８４ａの実行によるＴＦＴ５６の駆動後、最終行の強誘電性液晶５０の応答時間が経過した後に、所定のデューティ比で、ＬＥＤ光源部６を対応する色で発光させる機能を実現させるためのプログラムである。
ＣＰＵ８１は、かかる発光制御プログラム８４ｂを実行することにより、発光制御手段として機能する。
【００２３】
ここで、上述のフィールドシーケンシャル駆動プログラム８４ａ及び発光制御プログラム８４ｂの実行により、本実施形態の携帯型液晶プロジェクタ１００において行われるフィールドシーケンシャル駆動処理について具体的に説明する。
【００２４】
本実施形態のフィールドシーケンシャル駆動は、１画面表示分の１フレームＦを６つのサブフレームＳＦに分割している。各サブフレームＳＦは、ＲＧＢの各色に対応付けられており、サブフレームＳＦの各々において行順次で画素５５を走査して、最終行（第ｎ行）の走査完了後に、ＬＥＤ光源部６からそのサブフレームＳＦに対応する色（Ｒ／Ｇ／Ｂ）の光を所定のデューティ比でパルス発光させ、その色成分のみの画像（Ｒ画像／Ｇ画像／Ｂ画像）を表示する。
【００２５】
また、本実施形態のフィールドシーケンシャル駆動では、強誘電性液晶５０のＶ字型特性を利用して、ＲＧＢ各色に対応する各サブフレームをプラスとマイナスの両極性の電圧で駆動している。
例えば、印加する電圧の極性を３サブフレーム単位で反転する場合、図７に示すように、１つ目のサブフレームＳＦにおいて正極性の電圧印加によりＲ画像を形成し（「Ｒ＋」）、２つ目のサブフレームＳＦにおいて正極性の電圧印加によりＧ画像を形成し（「Ｇ＋」）、３つ目のサブフレームＳＦにおいて正極性の電圧印加によりＢ画像を形成し（「Ｂ＋」）、４つ目のサブフレームＳＦにおいて負極性の電圧印加によりＲ画像を形成し（「Ｒ−」）、５つ目のサブフレームＳＦにおいて負極性の電圧印加によりＧ画像を形成し（「Ｇ−」）、６つ目のサブフレームＳＦにおいて負極性の電圧印加によりＢ画像を形成する（「Ｂ−」）。このように、所定の周期で電圧の極性を反転することにより、長時間に亘って片寄った電荷が液晶に負荷されることが無くなり、液晶の劣化による焼き付き等を防止することができる。
なお、ＲＧＢの光の発光順序や、駆動電圧の極性の反転周期は任意であり、正極性の電圧が印加されるサブフィールド数と負極性の電圧が印加されるサブフィールド数とが同数となるように駆動されれば良い。例えば、第１サブフレームから順に、正極性でのＲ画像（「Ｒ＋」）、負極性でのＧ画像（「Ｇ−」）、正極性でのＢ画像（「Ｂ＋」）、負極性でのＲ画像（「Ｒ−」）、正極性でのＧ画像（「Ｇ＋」）、負極性でのＢ画像（「Ｂ−」）を表示する等、サブフレーム単位で交互に正極性と負極性の電圧で駆動することとしても良い。また、１フレームＦの分割数も少なくとも３つであれば良く、任意に設定することができる。
【００２６】
また、上述したように、液晶パネル５の各画素５５には、画素電極５７に電荷を供給する補助容量素子としてのコンデンサ５９が設けられている。そのため、各サブフレームＳＦにおいて、各画素５５のコンデンサ５９に、その画素５５の液晶の配列方向の変化（第２の状態と第３の状態との切り換え）に必要な分の電荷を充電すれば、各行の画素５５の液晶分子が所望の配列方向に変化するまで、対応する走査線Ｘを駆動し続けることなく次の走査線Ｘの走査に移行することができる。すなわち、第１行〜第ｎ行の各走査線Ｘについて、１行あたりの走査時間が、コンデンサ５９に対して液晶の応答に必要な分の画素駆動電圧を充電するのに要する時間まで短縮されることとなる。そして、ＬＥＤ光源部６を発光させる際に、最終行の画素５５の液晶が応答するのを待つだけで良い。
【００２７】
図８は、１サブフレームＳＦにおける走査、液晶の応答、ＬＥＤ発光のタイミングを示すタイミングチャートである。図８において、ｔ１は第１行〜第ｎ行までの走査に必要な時間、ｔ２は第ｎ行の液晶の応答時間、ｔ３は全画素５５の液晶がサブフレームＳＦの画像に対応した配列状態となっている時間、ｔ４はＬＥＤ光源部６の発光時間（ｔ４≦ｔ３）であり、１サブフレームＳＦ全体の走査時間ｔｓｆ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３である。
図８のタイミングチャートに示すように、１サブフレームＳＦのｔ１に、画素５５が第１行から第ｎ行まで行単位で順に走査される。各行の強誘電性液晶５０は、コンデンサ５９から画素電極５７に供給される電荷によって配列方向の変化を開始し、コンデンサ５９と画素電極５７が同電位となった状態で停止して、光を透過させる第２の状態又は第３の状態の何れかを形成する。そして、第１行から第ｎ行までの全走査線Ｘの走査終了後、のｔ２において第ｎ行の液晶が応答すると、ｍ×ｎ個の全画素５５がそのサブフレームＳＦの画像に対応する配列状態に配列されたこととなる。この状態のｔ３において、ｔ４の間だけそのサブフレームに対応する色の光がＬＥＤ光源部６から発光される。ＬＥＤ光源部の発光時間ｔ４は液晶の応答時間に関係なく短く設定でき、また次に同色のサブフレーム表示が巡ってくるまでの時間は非発光となる。このため各色のＬＥＤ発光デューティ比を、所定の小さな値に設定することが容易となる。
各行は、液晶の応答とは無関係に、コンデンサ５９に必要な電荷を充電するのにかかる時間だけ駆動されるため、１行あたり、例えば１マイクロ秒以下で走査可能である。したがって、例えば走査線数が１０８０行の場合、第１行から第ｎ行までの走査に要する時間ｔ１は１ミリ秒程度となる。また、ｔ２は強誘電性液晶５０の応答時間（１０〜１００マイクロ秒）であり、ｔ３とｔ４とを短時間に設定すれば、１サブフレームＳＦ全体の走査時間ｔｓｆが、非常に短い時間となる。
【００２８】
一方、上述の液晶パネル５は小型の液晶プロジェクタ１００に備わるため、液晶パネル５の画面サイズを大きくする必要が無い。
これにより、１フレームＦを複数のサブフレームＳＦに時分割するフィールドシーケンシャル駆動方式であっても、高フレームレートで駆動できるため、カラーブレークの発生を防止して、フィールドシーケンシャル駆動方式と強誘電性液晶の双方の利点を十分に生かした高精細表示が可能となる。
【００２９】
また、ＬＥＤ光源部６の発光時間ｔ４は、デューティ比が所定値となる値に設定される。
図９に、各デューティ比におけるＬＥＤの電流値の測定値と理論値との関係を示す。図９は、第１ＬＥＤを、周期６ｍｓ、パルス幅２ｍｓ（デューティ比：１／３）、電流値２００ｍＡで発光させた場合に、この第１ＬＥＤを基準として、第２ＬＥＤを同じ周期６ｍｓで、デューティ比と電流値とを可変に設定しながら発光させ、第１ＬＥＤの見た目の明るさと第２ＬＥＤの見た目の明るさとが同じとなった場合における第１ＬＥＤのディーティ比に対する第２ＬＥＤのデューティ比を横軸に、電流値を縦軸にプロットしたものである。図９において、理論曲線は、発光輝度×時間が一定となる曲線である（ジャンクション温度：２５℃）。
図９に示すように、第１ＬＥＤのデューティ比１／３に対する第２ＬＥＤのデューティ比が１／８〜１／４となる区間で、理論曲線上の理論値よりも少ない電流値で、理論値と同じ明るさを得ることができる。
また、第１ＬＥＤを、周期１２ｍｓ、パルス幅４ｍｓ（デューティ比：１／３）で発光させ、第２ＬＥＤを、同じ周期１２ｍｓで、デューティ比と電流値とを可変としながら発光させた場合の測定結果でも、同様の結果が得られる。
したがって、ＬＥＤ光源部６の発光時間ｔ４を、デューティ比１／３に対する相対デューティ比が１／８〜１／４（すなわち、デューティ比：１／２４〜１／１２）となる値に設定して、ＬＥＤ光源部６を所定のデューティ比（例えば、１／２４〜１／１２）で発光させることにより、走査時間の短縮と同時に、低電力化を図ることができる。
【００３０】
また、ＬＥＤは、温度が上昇するほど発光効率が低下する特性を有している。そのため、ＬＥＤ光源部６を小さいデューティ比（例えば、１／２４〜１／１２）で発光させて非発光時間を長くすると、非発光時間におけるＬＥＤの放熱量が増え、温度上昇に起因する発光効率の低下を防止することができる。したがって、ＬＥＤ光源部６を小さいデューティ比で発光させることにより、更なる低電力化を図ることができる。
さらに、電源部２が電池を電源とする場合、発光用の大容量コンデンサ５９をＬＥＤ光源部６に併設することにより、比較的ゆっくりとした充電と瞬時の放電（パルス発光）をサブフレーム毎に繰り返す、電源効率の良いサイクルで駆動を行うことができる。
【００３１】
以上説明した本実施形態における携帯型液晶プロジェクタ（液晶プロジェクタ）１００によれば、ペン型の携帯可能な筐体１の内部に、一対の基板の間に強誘電性液晶５０を挟持し、複数の画素５５がマトリクス状に配列されて成る液晶パネル５と、ＲＧＢの光を一色ずつ切り換えて発光するＬＥＤ光源部６と、互いに直交するｎ行の走査線Ｘ及びｍ列の信号線Ｙと、走査線Ｘと信号線Ｙとに接続され、画素５５毎に対応して設けられたＴＦＴ（アクティブ素子）５６と、ＴＦＴ（アクティブ素子）５６に接続される画素電極５７と、画素電極５７に対向する対向電極５８と、ＴＦＴ（アクティブ素子）５６に接続され、ＴＦＴ（アクティブ素子）５６がオン状態のときに電荷を蓄積し、ＴＦＴ（アクティブ素子）５６がオフ状態のときに蓄積した電荷を画素電極５７に供給するコンデンサ５９（補助容量素子）と、が備わる。また、フィールドシーケンシャル駆動プログラム（フィールドシーケンシャル駆動手段）８４ａにより、１フレームＦあたりＲＧＢの各色に対応する少なくとも三つ（例えば、６つ）のサブフレームＳＦの各々において、走査線Ｘ及び信号線Ｙに電圧を印加してＴＦＴ（アクティブ素子）５６が行単位で駆動され、発光制御プログラム（発光制御手段）８４ｂにより、ＬＥＤ光源部６の発光が制御される。さらに、フィールドシーケンシャル駆動プログラム（フィールドシーケンシャル駆動手段）８４ａにより、各行の各画素５５に設けられたコンデンサ（補助容量素子）５９に対して強誘電性液晶５０を所望の配向状態とする電荷を充電するのに必要な時間だけ、当該各画素５５のＴＦＴ（アクティブ素子）５６を駆動させる制御が、第１行から第ｎ行まで順次行われ、発光制御プログラム（発光制御手段）８４ｂにより、各サブフレームＳＦにおいて、フィールドシーケンシャル駆動プログラム（フィールドシーケンシャル駆動手段）８４ａによるＴＦＴ（アクティブ素子）５６の駆動後、最終行の強誘電性液晶５０の応答時間が経過した後に、デューティ比１／１２以下で、ＬＥＤ光源部６が対応する色で発光される。
すなわち、液晶パネルにおいて、各走査線の１行あたりの走査時間を、液晶の応答と無関係に、補助容量素子に対して強誘電性液晶を所望の配向状態とする電荷を充電するのに要する時間まで短縮することができる。また、液晶パネルは、液晶プロジェクタとして用いられるため、液晶パネルの画面サイズを大きくする必要がない。したがって、フィールドシーケンシャル駆動方式であっても高フレームレートを実現することができ、高精細表示と高フレームレートの両立によって臨場感に溢れる画像表示が可能となる。よって、強誘電性液晶の高速応答性を最大限発揮した液晶プロジェクタを提供することができる。
【００３２】
また、本実施形態の携帯型液晶プロジェクタ（液晶プロジェクタ）１００は、ペン型の携帯可能な筐体１と、電源を供給する電源部とを備えるため、持ち運びが容易となって使い勝手が良好となる。
【００３３】
なお、本発明の範囲は上記実施形態に限られることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【００３４】
例えば、本発明で用いられる液晶パネルは、上記実施形態のように透過型でなくとも良く、反射型の液晶パネルを採用しても良い。
例えば、図１０に例示する携帯型液晶プロジェクタ１０１は、反射型の液晶パネル５ａを備えている。なお、図１に示した携帯型液晶プロジェクタ１００と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
反射型液晶パネル５ａは、ＬＥＤ光源部６と反対側の面に反射板（図示省略）を有し、ＬＥＤ光源部６から照射された光のうち、強誘電性液晶を透過した光を反射させ、再び強誘電性液晶を透過させ投影レンズ１０に出力するように構成されている。
かかる反射型の液晶パネル５ａを備えた携帯型液晶プロジェクタ１０１でも、上記実施形態の液晶パネル５を備えた携帯型液晶プロジェクタ１００と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態における携帯型液晶プロジェクタの側面断面図である。
【図２】本実施形態における携帯型液晶プロジェクタの要部構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の携帯型液晶プロジェクタに備わる液晶パネルの断面図である。
【図４】強誘電性液晶における印加電圧、電流、透過光量の関係を示す図である。
【図５】強誘電性液晶の電気光学特性例である。
【図６】１画素の等価回路の一例である。
【図７】１フレームに含まれる各サブフレームに対応づけられたＬＥＤ光源の色と駆動電圧の極性を説明する図である。
【図８】１サブフレームにおける走査、液晶の応答、ＬＥＤ発光のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】各デューティ比におけるＬＥＤの電流値の測定値と理論値との関係を示す図である。
【図１０】反射型液晶パネルを用いた携帯型液晶プロジェクタの側面断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００      携帯型液晶プロジェクタ（液晶プロジェクタ）
１          筐体
２          電源部
５          液晶パネル
５０        強誘電性液晶
５１、５２  基板
５５        画素
５６        ＴＦＴ（アクティブ素子）
５７        画素電極
５８        対向電極
５９        コンデンサ（補助容量素子）
６          ＬＥＤ光源部（光源部）
８１        ＣＰＵ（フィールドシーケンシャル駆動手段、発光制御手段）
８４ａ      フィールドシーケンシャル駆動プログラム（フィールドシーケンシャル駆動手段）
８４ｂ      発光制御プログラム（発光制御手段）
Ｆ          フレーム
ＳＦ        サブフレーム
Ｘ          走査線
Ｙ          信号線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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