(57)【要約】【課題】液晶装置のより正確な温度検出を行い且つ階調調整をより的確に行う。【解決手段】階調調整システムにおいて、サブフィールド駆動される液晶装置の階調調整を行うために、Ｄ／ＳＦ変換回路（例えば６３４ｒ）によってパルス波形パターン情報に基づいて画像信号が液晶パネル（例えば１００Ｒ）に供給され、輝度計３０００は表示光を検知し、パネル温度推定回路６４０は光検知情報Ｃａに基づいて温度特性情報を生成し、この生成した温度特性情報を基準温度特性情報と照合して温度を推定し、補正回路（例えば６３２ｒ）は推定された温度に基づいて補正情報をＤ／ＳＦ変換回路（例えば６３４ｒ）にセットする。【選択図】図７
2010112999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示領域に配列された複数の画素部を有し、該複数の画素部をサブフィールド駆動する電気光学装置の階調調整を行うための電気光学装置の階調調整システムであって、
１フィールドを時間軸上で分割してなる複数のサブフィールドの各々について、画像信号に基づいて、前記複数の画素部が夫々表示すべき階調に応じてオン電圧又はオフ電圧を、前記画素部毎にパルス的に供給する駆動手段と、
前記電気光学装置からの表示光の光量を検知する光検知手段と、
前記１フィールドにおける前記電気光学物質に印加される印加電圧の実効値の変化に対する、前記表示光が前記電気光学物質を透過する透過率の変化を、前記電気光学装置の２以上の温度毎に示す基準温度特性情報を記憶する記憶手段と、
前記光検知手段によって検知された前記表示光の光量に基づいて、前記印加電圧の実効値の変化に対する前記透過率の変化を示す温度特性情報を生成し、該生成した温度特性情報と前記基準温度特性情報とを照合することにより、前記温度特性情報に対応する温度を推定する温度推定手段と、
前記温度推定手段によって推定された温度に基づいて前記画像信号を補正する補正手段と
を備え、
前記駆動手段は、前記基準温度特性情報と前記温度推定手段によって生成される温度特性情報とが照合可能なように、前記画像信号のパルス波形を複数種類のパターンで供給するために、該パターン毎に前記複数のサブフィールドで夫々前記オン電圧又は前記オフ電圧を指定するパルス波形パターン情報を有しており、該パルス波形パターン情報に基づいて前記画像信号を供給すると共に、前記補正手段によって補正された前記画像信号を供給する
ことを特徴とする電気光学装置の階調調整システム。
【請求項２】
前記基準温度特性情報及び前記温度推定手段によって生成される温度特性情報の各々において、前記印加電圧の実効値は、前記印加電圧の実効値を規定するために、連続的に前記オン電圧となる期間を特定する前記画像信号のパルス幅として表され、
前記パルス波形パターン情報は、前記画像信号のパルス波形が前記複数種類のパターンで夫々前記パルス幅が異なるように、前記パターン毎に前記複数のサブフィールドのうち１以上で連続的に前記オン電圧を指定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の階調調整システム。
【請求項３】
前記補正手段は、前記温度毎に前記階調に応じて前記複数のサブフィールドの各々で前記オン電圧又は前記オフ電圧を指定することで、前記画像信号を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置の階調調整システム。
【請求項４】
前記補正手段は、前記オン電圧及び前記オフ電圧の各々を規定する前記画像信号のパルスの波高値を前記温度毎に指定することで、前記画像信号を補正することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置の階調調整システム。
【請求項５】
前記補正手段は、前記複数のサブフィールドの各々の前記時間軸上での時間幅を前記温度毎に指定することで、前記画像信号を補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置の階調調整システム。
【請求項６】
画像表示領域に配列された複数の画素部と、１フィールドを時間軸上で分割してなる複数のサブフィールドの各々について、画像信号に基づいて、前記複数の画素部に夫々表示すべき階調に応じてオン電圧又はオフ電圧を、前記画素部毎にパルス的に供給する駆動手段とを備え、該駆動手段によって前記複数の画素部をサブフィールド駆動する電気光学装置の階調調整を行う電気光学装置の階調調整方法であって、
前記電気光学装置からの表示光の光量を検知する光検知ステップと、
前記光検知ステップによって検知された前記表示光の光量に基づいて、前記１フィールドにおける前記電気光学物質に印加される印加電圧の実効値の変化に対する、前記表示光が前記電気光学物質を透過する透過率を示す温度特性情報を生成する温度特性情報生成ステップと、
前記温度特性情報生成ステップによって生成された温度特性情報と、前記印加電圧の実効値の変化に対する、前記透過率の変化を、前記電気光学装置の２以上の温度毎に示す基準温度特性情報とを照合することにより、前記温度特性情報に対応する温度を推定する温度推定ステップと、
前記温度推定ステップによって推定された温度に基づいて前記画像信号を補正する前記補正ステップと
を含むことを特徴とする電気光学装置の階調調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各画素をオン電圧及びオフ電圧の２値的な電圧値により駆動するデジタルサブフィールド駆動方式により階調制御を行う、例えば液晶装置等の電気光学装置の階調調整システム及び階調調整方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の階調調整システム又は階調調整方法が適用される電気光学装置の一例としての液晶装置はサブフィールド駆動方式により駆動される。サブフィールド駆動方式によれば、１フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドにおいて各画素にオン電圧又はオフ電圧の２値的な電圧を印加することで、各画素では１フィールドに映像データに基づく階調で表示を行う。これにより、各画素で、電気光学物質の一例である液晶に印加する電圧を、アナログ信号でなく、２値的なデジタル信号のパルスの印加時間による実効電圧として変化させ、表示光の透過率を制御する。液晶の応答速度等の応答特性は温度により変化し、これに追随して表示すべき階調に対する透過率も変化する。特にアナログ信号で各画素を駆動する方式と比較してサブフィールド駆動方式では、前述の透過率の変化はより大きくなる傾向がある。
【０００３】
このような透過率の変化に対して、各画素の階調調整を行う技術が特許文献１又は２に開示されている。特許文献１では、サブフィールド駆動方式において、温度センサで液晶装置周辺の温度を検出し、検出温度に基づいて各サブフィールドの期間を液晶の応答速度の変化に対応して変更する。また、特許文献１では分割したサブフィールドの数よりも表示可能な階調数を多くする駆動技術も開示されている。
【０００４】
特許文献２では、各画素で１フィールドにおいて表示すべき階調に応じて信号電圧を変化させて表示を行うアナログ駆動方式の液晶装置において、予め測定した画素の信号電圧（Ｖ）対透過率（Ｔ）特性に基づいて、検出素子で液晶装置周辺の温度を検出し、階調を調整する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１４６６１号公報
【特許文献２】特許２９２４０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような階調調整システム或いはその調整方法によれば、温度センサ等で液晶装置の周辺温度を検出しており、装置内の液晶の温度を検出しているわけではないので、階調調整を的確に行うのは困難となるおそれがある。その結果、階調調整を行ってもなお表示不良が解消しないという技術的問題点が生じる。
【０００７】
例えば赤色（Ｒ）用、緑色（Ｇ）用、及び青色（Ｂ）用の各々のライトバルブに液晶装置を用いる３板式カラープロジェクタでは、Ｒ、Ｇ、及びＢ用の液晶装置の各々で光源から入射される光の光量や波長が異なること等に起因して、装置表面温度が異なり装置内の温度も異なってくる。従って、Ｒ、Ｇ、及びＢ用の液晶装置の各々でより正確な温度測定がなされなければ、特許文献１や２による階調調整を行ってもＲ、Ｇ、Ｂの各々の調整を的確に行うことができなくなる不具合が生じ得る。これによりプロジェクタで例えばスクリーン上に表示される表示画像におけるＲ、Ｇ、及びＢの各々のカラーバランス等が崩れ表示品質も低下するおそれがある。
【０００８】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、液晶装置のより正確な温度検出を行い、これに基づいて階調調整をより的確に行うことが可能な電気光学装置の階調調整システム及び階調調整方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電気光学装置の階調調整システムによれば上記課題を解決するために、画像表示領域に配列された複数の画素部を有し、該複数の画素部をサブフィールド駆動する電気光学装置の階調調整を行うための電気光学装置の階調調整システムであって、１フィールドを時間軸上で分割してなる複数のサブフィールドの各々について、画像信号に基づいて、前記複数の画素部が夫々表示すべき階調に応じてオン電圧又はオフ電圧を、前記画素部毎にパルス的に供給する駆動手段と、前記電気光学装置からの表示光の光量を検知する光検知手段と、前記１フィールドにおける前記電気光学物質に印加される印加電圧の実効値の変化に対する、前記表示光が前記電気光学物質を透過する透過率の変化を、前記電気光学装置の２以上の温度毎に示す基準温度特性情報を記憶する記憶手段と、前記光検知手段によって検知された前記表示光の光量に基づいて、前記印加電圧の実効値の変化に対する前記透過率の変化を示す温度特性情報を生成し、該生成した温度特性情報と前記基準温度特性情報とを照合することにより、前記温度特性情報に対応する温度を推定する温度推定手段と、前記温度推定手段によって推定された温度に基づいて前記画像信号を補正する補正手段とを備え、前記駆動手段は、前記基準温度特性情報と前記温度推定手段によって生成される温度特性情報とが照合可能なように、前記画像信号のパルス波形を複数種類のパターンで供給するために、該パターン毎に前記複数のサブフィールドで夫々前記オン電圧又は前記オフ電圧を指定するパルス波形パターン情報を有しており、該パルス波形パターン情報に基づいて前記画像信号を供給すると共に、前記補正手段によって補正された前記画像信号を供給する。
【００１０】
本発明の階調調整システムが適用される電気光学装置は、その動作時には、サブフィールド駆動される。電気光学装置は一対の基板間に液晶等の電気光学物質を挟持してなり、基板上の画像表示領域に配列された複数の画素部の各々で、液晶の配向状態を制御することで表示光の透過光量が制御される。各画素部では、液晶に画像信号に応じた駆動電圧を印加することで液晶の配向状態を制御する。サブフィールド駆動によれば、例えば、走査線駆動回路及びデータ線駆動回路等を備えてなる駆動手段によって、１フィールドにおいて、サブフィールドの各々で画素部毎に画像信号に基づいて、表示すべき階調に応じたオン電圧又はオフ電圧が供給される。即ち、本発明では、各サブフィールドにおいて画素に表示すべき階調に応じたオン電圧及びオフ電圧の２値のいずれかを印加することによって、デジタル駆動（サブフィールド駆動）を行う。つまり、サブフィールド毎に画素はオン電圧又はオフ電圧を印加されることによって、即ち、中間調電位の画像信号が供給されることはなく、各画素部におけるオン電圧による表示（即ち、真っ白又は真っ黒）とオフ電圧による表示（即ち、真っ黒又は真っ白）との時間平均によって、視覚上における複数階調が実現される。例えば、１フレームがＭ個（但し、Ｍは２以上の整数）のサブフィールドに分割されれば、実現可能な階調の数はＭ＋１となる。
【００１１】
本発明の階調調整システムでは、電気光学装置の階調調整時に、電気光学装置の温度を推定し、該推定した温度に応じて画像信号を補正することにより、画素部において表示すべき複数階調の各々について補正を行う。
【００１２】
具体的には先ず、駆動手段から電気光学装置に対して画像信号が複数種類のパターンのパルス波形で供給される。駆動手段は、各パターン毎に画像信号のパルス波形を規定するパルス波形パターン情報を有している。パルス波形パターン情報は、各パターンについて１フィールドにおける各サブフィールドでオン電圧又はオフ電圧を指定する。駆動手段で、１フィールド毎にいずれのパルス波形のパターンで画像信号を出力するかは、例えば当該階調調整システムの上位装置から入力される映像データにより指定される。
【００１３】
各画素部では、１フィールド毎に各サブフィールドで供給された画像信号に基づいて、電気光学物質（例えば液晶）の印加電圧の実効値が決定され、その配向状態が制御される。これにより、電気光学物質における表示光の透過光量も決定する。このように電気光学物質を透過した表示光の光量（或いは輝度）が、光検知手段によって検知され、温度推定手段に対して例えば輝度情報を含む光検知情報として出力される。
【００１４】
温度推定手段は、光検知情報と共に駆動手段から１フィールド毎に画像信号（或いは、後述する実施形態におけるデータ信号）を取得し、これらの情報に基づいて温度特性情報を生成し、温度毎の基準温度特性情報と照合することで、生成した温度特性情報に対応する温度を推定する。ここに、基準温度特性情報及び温度推定手段によって生成される温度特性情報は夫々、１フィールドにおけるオン電圧及びオフ電圧に基づいて電気光学物質に印加される印加電圧の実効値の変化に対する、表示光が電気光学物質を透過する透過率の変化によって表される。駆動手段は、基準温度特性情報と温度推定手段によって生成される温度特性情報とが照合可能なように、２以上のパターンのパルス波形で画像信号を電気光学装置に対して供給する。これに応じて、温度推定手段には電気光学装置に供給された２以上のパターンのパルス波形の画像信号が入力されることとなる。
【００１５】
その後、補正手段は、温度推定手段によって推定された温度に基づいて画像信号を補正して、駆動手段に出力する。駆動動手段は、補正された画像信号を複数の画素部に供給する。
【００１６】
従って、本発明の階調調整システムでは、電気光学装置の温度を測定するのではなく、電気光学装置において１フィールド毎に電気光学物質に対する印加電圧の実効値を変化させて、表示光の光量の変化を温度特性情報として割り出し、該温度特性情報を基準温度特性情報と照合することにより温度の推定を行う。推定された温度は、表示光の光量の変化から割り出された温度特性に基づくものであるため、例えば特許文献１又は２のように周辺温度から電気光学物質の温度を間接的に推定する場合と比較してより直接的で的確な値であるということができる。
【００１７】
更には、温度推定手段によって推定された温度に対応して１フィールド毎の画像信号が補正される。よって、各温度により適した画像信号の補正を行うことが可能となる。
【００１８】
よって以上説明したような本発明の階調調整システムによれば、例えば液晶装置等の電気光学装置において、より正確な温度検出を行い、且つ階調調整をより的確に行うことが可能となる。従って、前述したような例えば３板式のプロジェクタにおいて、Ｒ、Ｇ及びＢ用のライトバルブを構成する液晶装置の各々について、より正確に検出された温度に基づいて適格な階調調整を行うことができるため、Ｒ、Ｇ、及びＢの各々のカラーバランス等の調整もより的確に行うことが可能となり、表示品質を向上させることができる。
【００１９】
本発明の電気光学装置の階調調整システムの一態様では、前記基準温度特性情報及び前記温度推定手段によって生成される温度特性情報の各々において、前記印加電圧の実効値は、前記印加電圧の実効値を規定するために、連続的に前記オン電圧となる期間を特定する前記画像信号のパルス幅として表され、前記パルス波形パターン情報は、前記画像信号のパルス波形が前記複数種類のパターンで夫々前記パルス幅が異なるように、前記パターン毎に前記複数のサブフィールドのうち１以上で連続的に前記オン電圧を指定する。
【００２０】
この態様によれば、電気光学装置の階調調整の際に駆動手段から電気光学装置に対して、パターン毎にパルス幅の異なる画像信号が供給される。よって、１フィールドにおいて、画像信号のパルス幅によって１以上のサブフィールドで連続的にオン電圧が指定され、これに応じて電気光学物質の印加電圧の実効値が決定される。この場合、パルス波形パターン情報は、画像信号のパルス波形の各パターンで互いにパルス幅が異なるように、パターン毎に複数のサブフィールドのうち１以上で連続的にオン電圧を指定する。
【００２１】
基準温度特性情報は、画像信号のパターン毎のパルス幅に対して、表示光の光量に基づく透過率によって表される。温度推定手段は、画像信号のパターン毎のパルス幅に対して表示光の透過率を割り出すことで、基準温度特性情報を得る。
【００２２】
従って、この態様では、駆動手段において、画像信号を各パターンでパルス幅を異ならせることで簡易なパルス波形とし、階調調整の際に容易に画像信号を生成して供給することができる。これにより、例えば画像信号のパルス波形をパターン毎に異ならせることで複雑化するために、基準温度特性情報を的確に得ることができなくなる事態等を防止し、温度推定手段により、より容易に且つ正確に温度を推定することが可能となる。
【００２３】
本発明の電気光学装置の階調調整システムの他の態様では、前記補正手段は、前記温度毎に前記階調に応じて前記複数のサブフィールドの各々で前記オン電圧又は前記オフ電圧を指定することで、前記画像信号を補正する。
【００２４】
この態様によれば、温度毎に画素部において各階調を表示するための電気光学物質に対する印加電圧の実効値を調整することが可能となり、温度に応じてより的確な階調調整を行うことができる。
【００２５】
本発明の電気光学装置の階調調整システムの他の態様では、前記補正手段は、前記オン電圧及び前記オフ電圧の各々を規定する前記画像信号のパルスの波高値を前記温度毎に指定することで、前記画像信号を補正する。
【００２６】
この態様によれば、温度毎に画素部において各階調を表示するための電気光学物質に対する印加電圧の実効値を調整することが可能となり、温度に応じてより的確な階調調整を行うことができる。
【００２７】
本発明の電気光学装置の階調調整システムの他の態様では、前記補正手段は、前記複数のサブフィールドの各々の前記時間軸上での時間幅を前記温度毎に指定することで、前記画像信号を補正する。
【００２８】
この態様によれば、補正手段は、例えば１フィールドの時間軸上での長さを少なくとも温度毎に変化させて、各サブフィールドの時間幅が所定の幅となるように指定する。よって、温度毎に画素部において各階調を表示するための電気光学物質に対する印加電圧の実効値を調整することが可能となり、温度に応じてより的確な階調調整を行うことができる。
【００２９】
本発明の電気光学装置の階調調整方法によれば上記課題を解決するために、画像表示領域に配列された複数の画素部と、１フィールドを時間軸上で分割してなる複数のサブフィールドの各々について、画像信号に基づいて、前記複数の画素部に夫々表示すべき階調に応じてオン電圧又はオフ電圧を、前記画素部毎にパルス的に供給する駆動手段とを備え、該駆動手段によって前記複数の画素部をサブフィールド駆動する電気光学装置の階調調整を行う電気光学装置の階調調整方法であって、前記電気光学装置からの表示光の光量を検知する光検知ステップと、前記光検知ステップによって検知された前記表示光の光量に基づいて、前記１フィールドにおける前記電気光学物質に印加される印加電圧の実効値の変化に対する、前記表示光が前記電気光学物質を透過する透過率を示す温度特性情報を生成する温度特性情報生成ステップと、前記温度特性情報生成ステップによって生成された温度特性情報と、前記印加電圧の実効値の変化に対する、前記透過率の変化を、前記電気光学装置の２以上の温度毎に示す基準温度特性情報とを照合することにより、前記温度特性情報に対応する温度を推定する温度推定ステップと、前記温度推定ステップによって推定された温度に基づいて前記画像信号を補正する前記補正ステップとを含む。
【００３０】
本発明の電気光学装置の階調調整方法は、上述した本発明の階調調整システムと同様に、電気光学装置において、より正確な温度検出を行い、且つ階調調整をより的確に行うことが可能となる。
【００３１】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の実施形態では、本発明の階調調整システム及び階調調整方法が適用される電気光学装置として、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例に挙げる。
【００３３】
先ず、本実施形態に係る液晶装置をライトバルブとして適用した液晶プロジェクタについて説明する。
【００３４】
図１は、プロジェクタの構成を示す平面図である。
【００３５】
図１において、プロジェクタ１１００は一例として、夫々ＲＧＢ用の液晶ライトバルブ１１００Ｒ、１１００Ｇ及び１１００Ｂの３枚を用いた３板式カラープロジェクタとして構築されている。
【００３６】
図１に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。
【００３７】
ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇを構成する液晶装置は、データ信号供給回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである（詳細は後述する）。そして、これらの液晶装置によって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００３８】
次に、本実施形態に係る液晶装置が備える液晶パネルの構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００３９】
図２は、本実施形態に係る液晶パネルの全体構成を示す平面図であり、図３は、図２のＨ−Ｈ’線での断面図である。
【００４０】
図２及び図３において、本実施形態に係る液晶パネル１００では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板又は、シリコン基板である。対向基板２０も好ましくはＴＦＴアレイ基板１０と同様に透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００４１】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。本実施形態に係る液晶装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
【００４２】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００４３】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００４４】
対向基板２０の４つのコーナー部に対して、両基板間において上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００４５】
図３において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる画素電極９ａがマトリクス状に設けられている。画素電極９ａ上には、配向膜（図３中、図示省略）が形成されている。他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板２０上の画像表示領域１０ａ内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、遮光膜２３上（図３中、遮光膜２３より下側）に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向してベタ状に形成されている。対向電極２１上（図３中、対向電極２１より下側）には配向膜（図３中、図示省略）が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００４６】
尚、図２及び図３に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００４７】
液晶パネル１００において各画素はサブフィールド駆動され、液晶の配向状態が制御されることで、表示すべき階調に応じて表示光の透過光量が制御される。
【００４８】
図４は、画素部で表示すべき階調に対する表示光の透過率の変化を温度毎に示す特性図である。
【００４９】
図４において、横軸は階調値、縦軸は透過率[%]を示し、一例として液晶パネル１００の温度が４０℃、５０℃及び６０℃の各々について階調に対する透過率の変化を表している。
【００５０】
液晶パネル１００では、液晶の応答速度等の応答特性は温度により変化し、これに追随して表示すべき階調に対する透過率も変化する。特にアナログ信号で各画素を駆動する方式と比較して、デジタル信号によるサブフィールド駆動方式では、階調に対する透過率の変化の温度毎の違いはより顕著になる傾向がある。ここに、図１に示す例えば３板式のプロジェクタ１１００の場合、ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｇ及び１１１０Ｂの各々に対する光源からの表示光の光量や、光路長、或いは波長等が異なるため、各々で液晶パネル１００の表面及び装置内の温度も互いに異なってくることがある。従って、ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｇ及び１１１０Ｂの各々について、図４に示すような階調に対する透過率の変化に、互いに温度の異なる液晶パネル１００で相違が生じてくることで、プロジェクタ１１００の表示画像においてＲ、Ｇ、Ｂの各々のカラーバランス等が崩れ表示品質も低下するおそれがある。
【００５１】
従って、液晶パネル１００のより正確な検出温度に基づき、温度に応じた的確な階調調整を行う必要がある。以下に、本実施形態に係る液晶装置の階調調整システム、及び該システムによる階調調整方法について詳述する。尚、本実施形態に係る階調調整システムによれば、プロジェクタ１１００の製造時であって出荷前に、前述したような装置内の構成に基づいてライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｇ及び１１１０Ｂの各々で生じる温度の相違に基づく表示不良を改善するため、階調調整が行われる。或いは、季節毎の環境温度の相違（例えば夏と冬との気温の相違）により、ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｇ、１１１０Ｂの各々で生じる温度の相違に基づく表示不良を改善するためのメンテナンス時、その他表示中にリアルタイム等で、階調調整が行われるようにしてもよい。
【００５２】
先ず、本実施形態の液晶装置の構成について、図５を参照して説明する。
【００５３】
図５は、液晶装置の主要な構成を概略的に示すブロック図である。
【００５４】
図５において、液晶装置は、液晶パネル１００、電源回路６１０、タイミング制御回路６２０及びデータ信号供給回路６３０を備えている。本実施形態では、上述した液晶パネル１００の各画素をサブフィールド駆動することが可能なように以下のように構成される。
【００５５】
電源回路６１０は、対向電極２１（図３参照）に印加する対向電位ＬＣＣＯＭ等（その他、走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１の電源など）を供給する。
【００５６】
タイミング制御回路６２０は、最小単位のクロックであり各画素を走査するためのドットクロックを作成し、このドットクロックに基づいて、Ｙクロック信号ＣＬＹ（及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ）、Ｘクロック信号ＣＬＸ（及び反転Ｘクロック信号ＸＣＬｉｎｖ）、ＹスタートパルスＤＹ及びＸスタートパルスＤＸ等の各種タイミング信号を生成する。タイミング制御回路６２０からＹスタートパルスＤＹは、１フィールド中の各サブフィールドの開始タイミングで出力され、各サブフィールドの切り替わりを制御するようになっている。よって、１フィールド中における各サブフィールドの時間軸上の時間幅はＹスタートパルスＤＹの出力タイミングにより規定される。
【００５７】
データ信号供給回路６３０は、液晶装置外の上位装置から入力される映像データＤａ（例えば４ｂｉｔ）により指定される、液晶パネル１００の各画素で表示すべき例えば０〜１５階調のいずれかに応じて、１フィールド毎に各サブフィールドについて２値的なデジタル信号であるデータ信号Ｄｓを生成して出力する。
【００５８】
液晶パネル１００において、走査線駆動回路１０４には、Ｙクロック信号ＣＬＹ（反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ）、及びＹスタートパルスＤＹが供給される。走査線駆動回路１０４は、ＹスタートパルスＤＹが入力されると、Ｙクロック信号ＣＬＹ（及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ）に基づくタイミングで、例えば走査線を線順次に駆動可能なように走査信号Ｇ１、・・・、Ｇｍを順次に生成して出力する。
【００５９】
データ線駆動回路１０１には、Ｘクロック信号ＣＬＸ（反転Ｘクロック信号ＣＬＸｉｎｖ）及びＸスタートパルスＤＸ、並びにデータ信号供給回路６３０からデータ信号Ｄｓが供給される。データ線駆動回路１０１は、ＸスタートパルスＤＸが入力されると、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＸＣＬＸｉｎｖに基づくタイミングで、データ信号Ｄｓを走査信号Ｇｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｍ）に応じたタイミングで画像信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、・・・、ｄｎとして供給する。よって、画像信号ｄｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）の電位は２値的に変化するデジタル信号であり、画素の「オン電圧」及び「オフ電圧」の各々を規定する。
【００６０】
液晶パネル１００は、画像表示領域１０ａに、縦横（Ｙ方向及びＸ方向）に配線されたデータ線６ａ及び走査線３ａを備え、それらの交差に対応して画素部７２がマトリクス状に配置されている。
【００６１】
図６は、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００６２】
図６において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素部７２の夫々には、一例として画素電極９ａ及び対向電極２１に液晶が挟持されてなる液晶素子５０ａ、及び液晶素子５０ａをスイッチング制御するＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、液晶装置の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに、データ線駆動回路１０１（図５参照）から画像信号ｄ１、ｄ２、…、ｄｎを、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００６３】
ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号ｄ１、ｄ２、…、ｄｎが所定のタイミングで書き込まれる。
【００６４】
液晶素子５０ａでは、画像信号ｄｉに基づく画素電極９ａの電位、及び対向電位ＬＣＣＯＭに基づく対向電極２１の電位の各々の電位差による、オン電圧又はオフ電圧が液晶に印加される。尚、データ信号Ｄｓがデータ信号供給回路６３０において対向電位ＬＣＣＯＭとの関係で相互に電位レベルが調整されることで、画像信号ｄｉの電位も対向電位ＬＣＣＯＭに対して調整される。
【００６５】
液晶層５０（図３参照）を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加されたオン電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加されたオン電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【００６６】
図５及び図６において、サブフィールド駆動を行うために、データ信号供給回路６３０は、１フィールド毎に各サブフィールドにつきデータ信号Ｄｓを生成し、各サブフィールドでデータ信号Ｄｓが、データ線駆動回路１０１によって画像信号ｄｉとして、走査線駆動回路１０４からの走査信号Ｇｊに応じて各画素部７２に振り分けられる。よって、画素部７２では１フィールドの各サブフィールドで供給された画像信号ｄｉに基づくオン電圧及びオフ電圧により、液晶に対する印加電圧の実効値が決定され、階調表示を行うことが可能となっている。
【００６７】
図６において、各画素部７２では、保持された画像信号がリークすることを防ぐために、液晶素子５０ａと並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと並列してＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に接続されている。
【００６８】
次に、本実施形態に係る液晶装置の階調調整システムの構成について、図７を参照して説明する。
【００６９】
図７は、一例として３板式プロジェクタのライトバルブの各々について、液晶装置の階調調整を行うための階調調整システムの主要な構成を示すブロック図である。尚、図７に示す階調調整システムは、実際には図１に示すプロジェクタ１１００内に設けられるが、図７では階調調整システムの主要な構成のみに着目して示してあり、プロジェクタ１１００或いは図５に示す液晶装置の詳細な構成について一部を除いて図示を省略してある。
【００７０】
図１において、各ライトバルブ１１００Ｒ、１１００Ｇ、及び１１００ｂは夫々、図２、図３及び図５を参照して説明した液晶装置を用いて構成される。本実施形態の階調調整システムには、各液晶装置の液晶パネル１００（図７において１００Ｒ、１００Ｇ、及び１００Ｂ）を駆動するための図５を参照して説明した各部が含まれる。即ち、本実施形態の階調調整システムには、本発明に係る「駆動手段」の一例として、電源回路６１０、タイミング制御回路６２０、データ信号供給回路６３０、走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１を含んまれる。また、本実施形態の階調調整システムには、本発明に係る「光検知手段」の一例として輝度計３０００、本発明に係る「温度推定手段」の一例としてパネル温度推定回路６４０、更には本発明に係る「補正手段」の一例としてデータ信号供給回路６３０（図７中、６３０ｒ、６３０ｇ、６３０ｂ）に設けられた赤補正回路６３２ｒ、緑補正回路６３２ｇ及び青補正回路６３２ｂが含まれる。
【００７１】
輝度計３０００は、各ライトバルブ１１００Ｒ、１１００Ｇ及び１１００ｂにおいて、液晶装置の液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂから夫々、ダイクロイックプリズム１１１２（並びに図示を省略してあるが、図１に示す投射レンズ１１１４）を介して出射された表示光の光量（或いは輝度）を検出する。
【００７２】
パネル温度推定回路６４０は、輝度計３０００から輝度を示す光検知情報Ｃａを取得すると共に、データ信号供給回路６３０ｒ、６３０ｇ及び６３０ｂから夫々データ信号Ｄｓｒ、Ｄｓｇ及びＤｓｂを取得し、これらに基づいて液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの各々の温度を推定する。尚、パネル温度推定回路６４０は、各ライトバルブ１１００Ｒ、１１００Ｇ及び１１００ｂにおいて、液晶装置に個別に設けられるようにしてもよい。
【００７３】
各ライトバルブ１１００Ｒ、１１００Ｇ及び１１００ｂを構成する液晶装置は好ましくは互いに同様の構成を有している。よって、赤色（Ｒ）用のライトバルブ１１００Ｒを構成する液晶装置について以下に代表して説明し、緑色（Ｇ）用のライトバルブ１１００Ｇ及び青色（Ｂ）用のライトバルブ１１００Ｂの各々については重複する説明を省略する。
【００７４】
Ｒ用のライトバルブ１１００Ｒを構成する液晶装置において、図５に示すデータ信号供給回路６３０（図７では６３０ｒ）は、詳しくは赤補正回路６３２ｒ及びＤ／ＳＦ（デジタルデータ／サブフィールド）変換回路６３４ｒを含む。尚、Ｇ用のライトバルブ１１００Ｇを構成する液晶装置においてデータ信号供給回路６３０ｇには緑補正回路６３２ｇ及びＤ／ＳＦ変換回路６３４ｇが含まれ、Ｂ用のライトバルブ１１００Ｂを構成する液晶装置においてデータ信号供給回路６３０ｂには緑補正回路６３２ｂ及びＤ／ＳＦ変換回路６３４ｂが含まれる。
【００７５】
データ信号供給回路６３０ｒにおける赤補正回路６３２ｒは、パネル温度推定回路６４０によって推定された温度を示す温度情報ｔ０ｒを取得し、温度情報ｔ０ｒの温度に対応する補正情報をＤ／ＳＦ変換回路６３４ｒに供給する。
【００７６】
Ｄ／ＳＦ変換回路６３４ｒは、赤補正回路６３２ｒから補正情報を取得し、補正情報に基づいてデータ信号Ｄｓｒを補正する。これにより、液晶パネル１００Ｒにおいて、図５に示すデータ線駆動回路１０１からデータ線６ａを介して補正済みのデータ信号Ｄｓｒが画像信号ｄｉとしての各画素部７２に振り分けられる。
【００７７】
以下では、本実施形態の階調調整システムの動作によってなされる階調調整方法について、図１から図７に加えて、図８から図１４を参照して説明する。
【００７８】
本実施形態では、図１に示すプロジェクタ１１００において、ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｇ、１１１０Ｂの各々毎に液晶装置の温度を検知して階調調整を行う。ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｇ及び１１１０Ｂの各々につき、階調調整システムにおいて好ましくは同様の動作が行われる。従って、以下にＲ、Ｇ及びＢ用のライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｇ及び１１１０Ｂのうち、Ｒ用のライトバルブ１１００Ｒについて代表して階調調整システムの主要な動作について説明し、Ｇ及びＢ用のライトバルブ１１００Ｇ及び１１００Ｂの各々については重複する詳細な説明を省略するものとする。
【００７９】
図８は、本実施形態の階調調整システムの一例の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。図９は、パルス波形パターン情報の構成例を示す図である。図１０は、階調調整時に画素部に供給される画像信号のパルス波形の各パターンを示すタイミングチャート図である。
【００８０】
図８において、図７に示すＲ用のライトバルブ１１００Ｒを構成する液晶装置において、データ信号供給回路６３０ｒのＤ／ＳＦ変換回路６３４ｒに、図９に示すパルス波形パターン情報（具体的には、パルス波形パターン情報を示すルックアップテーブル（ＬＵＴ））をセットする（ステップＳ１１）。尚、Ｄ／ＳＦ変換回路６３４ｒは好ましくは、少なくとも１フィールド分のＲ用の映像データＤａｒを格納可能なフィールドメモリ、並びに、補正情報及びパルス波形パターン情報を格納可能なメモリを有する。
【００８１】
本実施形態では、液晶装置において４ｂｉｔの映像データＤａｒにより指定された０〜１５階調のうちのいずれかが各画素で表示される場合に、０〜１５階調の各々について階調調整システムにおいて階調調整が行われるものとする。この場合、一例として、１フィールド（１Ｆ）は０〜１５階調の１６階調に対応してＳＦ０〜ＳＦ１５の１６のサブフィールドにより構成されるものとする。
【００８２】
図９を参照して、０〜１５階調に対応して１７パターンの画像信号ｄｉのパルス波形を規定するパルス波形パターン情報の構成例について説明する。
【００８３】
図９において、パルス波形パターン情報では、階調調整時の画像信号ｄｉのパルス波形を規定する０〜１６のテストパターンについて夫々、ＳＦ０〜ＳＦ１５の各々のサブフィールドについてオン電圧を示す「１」又はオフ電圧を示す「０」が指定される。よって、パルス波形パターン情報は、０〜１６のテストパターンに対応して、「１」及び「０」のうち少なくとも一方からなる１７種類のコードパターンにより構成されることとなる。１７種類のコードパターンは夫々、テストパターンの０〜１６の値が１つ増えると、コードパターンに含まれる「１」の数も１つ増えるように構成されている。また、１７種類のうち、１〜１６テストパターンに対応するコードパターンでは夫々、サブフィールドＳＦ０からサブフィールドＳＦ１５へ１以上のサブフィールドで連続的に「１」を指定するように構成される。
【００８４】
続いて、図８において、パルス波形パターン情報によりデータ線に６ａに画像信号を供給する（ステップＳ１２）。即ち、先ず、図７に示す階調調整システムにおいて、データ信号供給回路６３０ｒに４ｂｉｔの映像データＤａｒが入力される。Ｄ／ＳＦ変換回路６３４ｒは１フィールド毎に映像データＤａｒ及びパルス波形パターン情報に基づいて各サブフィールドＳＦ０、ＳＦ１、・・・、ＳＦ１５についてデータ信号Ｄｓｒを生成して、液晶パネル１００Ｒに出力する。液晶パネル１００Ｒにおいて、データ信号Ｄｓｒはデータ線駆動回路１０１を介して各データ線６ａに画像信号ｄｉとして振り分けられる。
【００８５】
より詳しくは、階調調整時に入力される４ｂｉｔの映像データＤａｒは、１フィールド毎に０〜１５階調のいずれかに代わり０〜１６のテストパターンのいずれかを指定する。Ｄ／ＳＦ変換回路６３４ｒは、図９に示すパルス波形パターン情報に基づいて指定された０〜１６のテストパターンのいずれかに対応するコードパターンに基づいてデータ信号Ｄｓｒを、各サブフィールドＳＦ０、ＳＦ１、・・・、ＳＦ１５について生成する。その結果、各画素部にはデータ線６ａを介してデータ線駆動回路１０１からデータ信号Ｄｓｒが、図１０に示すように、０〜１６のテストパターンに対応する１７種類のパルス波形のパターンを有する画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６として振り分けられる。
【００８６】
図１０において、本実施形態では、一例としてＳＦ０、ＳＦ１、・・・、ＳＦ１５の各々のサブフィールドは、１フィールド（１Ｆ）の時間幅を１６等分割した、互いに等しい時間幅を有する。画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６は夫々、ＳＦ０、ＳＦ１、・・・、ＳＦ１５の各々のサブフィールドで、サブフィールドの時間軸上の時間幅に対応するパルス幅を有するパルス信号である。画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６は夫々、０〜１６のテストパターンの各々に対応するコードパターンにおいて、「１」が指定されたサブフィールドにおいては、図６を参照して説明したように画素電極９ａの電位が対向電極２１の対向電位ＬＣＣＯＭに対して、オン電圧に相当する電位差が生じるように例えば「Ｈｉｇｈ」の電位に立ち上がり、「０」が指定されたサブフィールドにおいては、画素電極９ａの電位が対向電位ＬＣＣＯＭに対して、オフ電圧に相当する電位差が生じるように例えば「Ｌｏｗ」の電位に立ち下がる。
【００８７】
ここに、図９におけるパルス波形パターン情報では、１７種類のコードパターンは夫々、テストパターンの０〜１６の値が１つ増えると、コードパターンに含まれる「１」の数も１つ増えるように構成されている。また、１〜１６テストパターンに対応するコードパターンでは夫々、サブフィールドＳＦ０からサブフィールドＳＦ１５へ１以上のサブフィールドで連続的に「１」を指定する。従って、テストパターンの０〜１６の値が一つ増えると、これに対応して画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６は夫々、「Ｈｉｇｈ」の電位のパルス信号が１サブフィールド分増えるため、１のパルス信号の分だけパルス幅も増加し、且つサブフィールドＳＦ０からサブフィールドＳＦ１５へ連続的に「Ｈｉｇｈ」となる期間を有する。
【００８８】
各画素部では、画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６に応じて、図６に示す液晶素子５０ａにおいて液晶に各サブフィールドＳＦ０〜ＳＦ１５でオン電圧又はオフ電圧が印加され、１フィールド毎に液晶の印加電圧の実効値が決定され、その配向状態が制御される。これにより、液晶における表示光の透過光量も決定する。
【００８９】
続いて、図７及び図８において、液晶パネル１００ｒから出射された表示光を輝度計３０００が検出し、光検知情報Ｃａを生成して出力する（ステップＳ１３）。
【００９０】
その後、パネル温度推定回路６４０が液晶パネル１００ｒの温度を推定する（ステップＳ１４）。パネル温度推定回路６４０は、基準温度特性情報が本発明に係る「記憶手段」の一例としてのメモリに格納されてセットされている。基準温度特性情報は、複数の温度についてメモリにセットされており、パネル温度推定回路６４０は、光検知情報Ｃａ及びデータ信号Ｄｓｒに基づいて温度特性を生成し、基準温度特性情報と温度毎に照合する。
【００９１】
図１１は、基準温度特性情報について説明するための特性図である。
【００９２】
ここに、基準温度特性情報の一例としてのＰＴ特性１、ＰＴ特性２及びＰＴ特性３の各々は、図１１に示すように、各画素部の印加電圧の実効値を規定する、図１０に示す画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６のパルス幅（Ｐ）に対し、各画素部の表示光の透過光量に基づく透過率[%]（Ｔ）によって表される。また、パネル温度推定回路６４０によって生成される温度特性情報も、基準温度特性情報と同様に、各画素部の印加電圧の実効値を規定する、画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６のパルス幅（Ｐ）に対し、各画素部の表示光の透過光量に基づく透過率[%]（Ｔ）によって表される。
【００９３】
本実施形態では、説明を簡略化するために例えば図７に示す液晶パネル１００Ｒについて、４０℃、５０℃及び６０℃の３種類の温度を検知するものとする。基準温度特性情報には、図１１において４０℃に対応する特性１、５０℃に対応する特性２、６０℃に対応する特性３の３種類の温度特性が含まれる。尚、特性１、特性２、特性３について、液晶パネル１００Ｒの温度が高くなると、パルス幅（Ｐ）の変化（換言すれば画素部における液晶の印加電圧の実効値の変化）に対する、透過率（Ｔ）の変化はリニアに近づき、一方、液晶パネル１００Ｒの温度が低くなると、パルス幅（Ｐ）の変化に対する、透過率（Ｔ）の変化は非線形に近づく傾向があるといえる。また、図１１に示すような基準温度特性情報は、階調調整システムにおける階調調整の前準備として、４０℃、５０℃及び６０℃の各々について実際に行った測定に基づくものである。
【００９４】
パネル温度推定回路６４０は、データ信号Ｄｓｒに基づいて、図１０に示す画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６の各々のパルス幅（Ｐ）、及び光検知情報Ｃａに基づいて透過率（Ｔ）を夫々割り出して、温度特性情報を生成する。
【００９５】
ここに、図８において、ステップＳ１２では、４０℃、５０℃及び６０℃の各々の基準温度特性とパネル温度推定回路６４０によって生成される温度特性とが照合可能なように、図１０に示す１７種類の画像信号ｄｉｒのうち少なくとも一部を供給するように、映像データＤａｒが入力され、これに応じてＤ／ＳＦ変換回路６３４ｒはデータ信号Ｄｓｒを供給する。従って、図９に示すパルス波形パターン情報は、１７種類の画像信号ｄｉｒのうち少なくとも一部を供給することが可能な最低限の数のテストパターンの各々でコードパターンを示すように構成されてもよい。従って、パネル温度推定回路６４０には、画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６のうち少なくとも一部に対応するデータ信号Ｄｓｒが供給される。
【００９６】
パネル温度推定回路６４０は、生成した温度特性情報を、基準温度特性情報と温度毎に照合し、４０℃、５０℃及び６０℃のいずれかを液晶パネル１００Ｒの温度として推定する。
【００９７】
続いて、図８において、補正情報により補正済みの画像信号をデータ線６ａに供給する（ステップＳ１５）。即ち、先ず、データ信号供給回路６３０ｒにおける赤補正回路６３２ｒは、パネル温度推定回路６４０から温度情報ｔ０ｒを取得し、温度情報ｔ０ｒの温度に対応する補正情報をＤ／ＳＦ変換回路６３４ｒに供給する。Ｄ／ＳＦ変換回路６３４ｒは、補正情報をメモリに格納して保持し、映像データＤａｒによって指定された０〜１５階調のいずれかに応じて、補正情報に基づいて１フィールド毎に各サブフィールドＳＦ０、ＳＦ１、・・・、ＳＦ１５についてデータ信号Ｄｓｒを補正して供給する。液晶パネル１００Ｒにおいて、補正済みのデータ信号Ｄｓｒはデータ線駆動回路１０１を介して各データ線６ａに画像信号ｄｉｒとして振り分けられる。
【００９８】
ここで、４０℃、５０℃及び６０℃の各々に対応する補正情報について、図１２から図１４を参照して説明する。
【００９９】
図１２から図１４は、温度が４０℃、５０℃及び６０℃の各々について補正情報の構成例を示す図である。
【０１００】
本実施形態では、補正情報は、赤補正回路６３２ｒのメモリに４０℃、５０℃及び６０℃の各温度毎に格納されている。
【０１０１】
図１２において、４０℃に対応する補正情報は、０〜１５階調の各々について、ＳＦ０〜ＳＦ１５の各々のサブフィールドについてオン電圧を示す「１」又はオフ電圧を示す「０」が指定するコードパターンにより構成される。ここに、図９に示す０〜１６のテストパターンに対応する１７種類のコードパターンは、各画素部で０〜１５階調の各々を表示するための図１２に示す１６種類のコードパターンに対応した構成を有する。しかし、図９に示す１７種類のコードパターンの構成に対して、図１２に示す１６種類のコードパターンは、ＳＦ０〜ＳＦ１５の各サブフィールドに対する「１」と「０」の配置が、各画素部における０〜１５階調の各々の実際の表示に即してより複雑な構成となっている。
【０１０２】
図１３に示す５０℃に対応する補正情報及び図１４に示す６０℃に対応する補正情報も、図１２に示す４０℃に対応する補正情報と同様に、０〜１５階調に夫々対応する１６種類のコードパターンにより構成される。４０℃、５０℃及び６０℃の各温度では、補正情報は０〜１５階調の少なくとも一部について、対応する階調が同一であっても、コードパターンが互いに異なるように構成される。
【０１０３】
Ｄ／ＳＦ変換回路６３４ｒは、図１２から図１４のうちいずれかの温度に対応する補正情報のうち０〜１５階調のいずれかに応じたコードパターンに基づいて、１フィールド毎に各サブフィールドＳＦ０、ＳＦ１、・・・、ＳＦ１５についてデータ信号Ｄｓｒを補正して供給する。補正済みのデータ信号Ｄｓはデータ線駆動回路１０１を介して画像信号ｄｉｒとして振り分けられる。
【０１０４】
画像信号ｄｉｒは、０〜１５階調の各々に対応する１６種類のパルス波形のパターンで供給される。これら１６種類のパルス波形では夫々、図１０に示す０〜１６のテストパターンの各々に対応する１７種類の画像信号ｄｉｒ０〜ｄｉｒ１６と同様に、対応する階調値の図１２から図１４のいずれかに示すコードパターンにおいて、「１」が指定されたサブフィールドにおいては例えば「Ｈｉｇｈ」の電位に立ち上がり、「０」が指定されたサブフィールドにおいては例えば「Ｌｏｗ」の電位に立ち下がる。各画素部では、画像信号ｄｉｒに基づいて１フィールド毎に液晶の印加電圧の実効値が補正され、０〜１５階調の各々が調整される。
【０１０５】
以上のような本実施形態の階調調整システムによれば、Ｒ用のライトバルブ１１１０Ｒ（図１参照）について、液晶装置の温度を測定するのではなく、液晶装置において１フィールド毎に、各画素部で図１０に示す画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６に基づいて液晶に対する印加電圧の実効値を変化させて、表示光の透過率の変化を温度特性として割り出し、この割り出した温度特性と基準温度特性とを照合することにより温度の推定を行う。推定された温度は、表示光の光量の変化から割り出された温度特性に基づくものであるため、例えば特許文献１又は２のように周辺温度から電気光学物質の温度を推定する場合と比較してより的確な値であるということができる。
【０１０６】
更には、図１２から図１４に示すいずれかの補正情報に基づいて、Ｄ／ＳＦ変換回路６３４ｒによって推定された温度に対応して１フィールド毎のデータ信号Ｄｓｒが補正される。よって、各温度により適した画像信号ｄｉｒの補正を行うことが可能となる。
【０１０７】
以上に説明したＲ用のライトバルブ１１１０Ｒと同様に、Ｇ用及びＢ用のライトバルブ１１１０Ｇ及び１１１０Ｂについても夫々液晶装置の温度をより正確に検出し、より温度に適したデータ信号Ｄｓｇ及びＤｓｂの各々の補正を行うことが可能となり、補正済みのデータ信号Ｄｓｇ及びＤｓｂは夫々、データ線駆動回路１０１を介して各データ線６ａに画像信号ｄｉｇ及びｄｉｂの各々として振り分けられる。従って、Ｒ用、Ｇ用及びＢ用のライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｇ及び１１１０Ｂについて夫々、より正確な液晶装置の温度検出を行い、且つ階調調整をより的確に行うことが可能となる。その結果、図１に示すプロジェクタ１１００において、Ｒ、Ｇ及びＢの各々のカラーバランス等の調整もより的確に行うことが可能となり、表示品質を向上させることができる。
【０１０８】
また、図９又は図１０を参照して説明したように、パルス波形パターン情報の１７種類のコードパターンに基づいて、画像信号ｄｉｒ１〜ｄｉｒ１６の各々を、図１２から図１４を参照して説明したような、階調表示における０〜１５階調に対応する１６種類のコードパターンに基づく場合と比較して、より簡易なパルス波形とし、階調調整の際により容易に、Ｄ／ＳＦ変換回路６３４ｒでデータ信号Ｄｓｒを生成し、画像信号として各画素部に供給することができる。これにより、例えば画像信号のパルス波形を０〜１６の各々のテストパターン毎に異ならせることで複雑化するために、基準温度特性を的確に得ることができなくなる事態等を防止し、パネル温度推定回路６４０により、より容易に且つ正確に温度を推定することが可能となる。
【０１０９】
また、図１２から図１４に示すような補正情報によれば、０〜１５階調に対応する１６種類のコードパターンの各々に基づく画像信号が供給され、温度毎に画素部において各階調を表示するための液晶に対する印加電圧の実効値を１フィールド毎に調整することが可能となり、温度に応じてより的確な階調調整を行うことができる。
【０１１０】
尚、図７に示す赤補正回路６３２ｒ（或いは、緑又は青補正回路６３２ｇ、６３２ｂ）において、補正情報には、図１２から図１４を参照して説明したような１６種類のコードパターンに加えて若しくは代えて以下のような情報が含まれていてもよい。このような構成によっても、温度毎に画素部において印加電圧の実効値を調整することにより、温度に応じてより的確な階調調整を行うことができる。
【０１１１】
図１５は、補正情報の一の変形例について説明するための説明図である。
【０１１２】
図１５において、補正情報には、画像信号のパルスの波高値、即ち「Ｈｉｇｈ」及び「Ｌｏｗ」の電位の値を温度毎に指定する情報が含まれるようにしてもよい。この場合、Ｄ／ＳＦ変換回路６３４ｒ（或いは、６３４ｇ又は６３４ｂ）では補正情報に基づいて、画像信号ｄｉｒ（或いは画像信号ｄｉｇ又はｄｉｂ）の「Ｈｉｇｈ」及び「Ｌｏｗ」の電位の少なくとも一方を温度毎に調整値ΔＶで調整することができる。
【０１１３】
図１６は、補正情報の他の変形例について説明するための説明図である。
【０１１４】
図１６において、補正情報には、ＳＦ０〜ＳＦ１５のサブフィールドの各々の時間軸上での時間幅を温度毎に指定する情報が含まれるようにしてもよい。この場合、タイミング制御回路６２０（図６参照）はＹスタートパルスＤＹの出力タイミングを、図１６に示すように、補正情報に基づいて、例えば１フィールドの時間軸上での長さを少なくとも温度毎に変化させて、ＳＦ０〜ＳＦ１５の各サブフィールドの時間幅が所定の幅となるように調整する。よって、ＳＦ０〜ＳＦ１５の各サブフィールドで画素部に供給される画像信号ｄｉｒ（或いは画像信号ｄｉｇ又はｄｉｂ）のパルス幅を温度毎に調整値ΔＷで変化させることで補正し、オン電圧又はオフ電圧が印加される時間幅を補正することができる。
【０１１５】
本発明は上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）等にも適用可能である。
【０１１６】
また本発明は上述のようなプロジェクタの他に、電子ビューファインダーを有するデジタルカメラ又はビデオカメラ、或いはテレビ、携帯電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の各種電子機器に適用することも可能である。
【０１１７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置の階調調整システム及び階調調整方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】プロジェクタの構成を示す平面図である。
【図２】液晶装置の概略的な平面図である。
【図３】図１のＨ−Ｈ’線断面図である。
【図４】画素部で表示すべき階調に対する表示光の透過率の変化を温度毎に示す特性図である。
【図５】液晶装置の主要な構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【図７】一例として３板式プロジェクタのライトバルブの各々について、液晶装置の階調調整を行うための階調調整システムの主要な構成を示すブロック図である。
【図８】本実施形態の階調調整システムの動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図９】パルス波形パターン情報の構成例を示す図である。
【図１０】階調調整時に画素部に供給される画像信号のパルス波形の各パターンを示すタイミングチャート図である。
【図１１】基準温度特性情報について説明するための特性図である。
【図１２】温度が４０℃について補正情報の構成例を示す図である。
【図１３】温度が５０℃について補正情報の構成例を示す図である。
【図１４】温度が６０℃について補正情報の構成例を示す図である。
【図１５】補正情報の一の変形例について説明するための説明図である。
【図１６】補正情報の他の変形例について説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ…液晶パネル、１０１…データ線駆動回路、１０４…走査線駆動回路、６１０…電源回路、６２０…タイミング制御回路、６３０…データ信号供給回路、６３２ｒ…赤補正回路、６３２ｇ…緑補正回路、６３２ｂ…青補正回路、６３４ｒ、６３４ｇ、６３４ｂ…Ｄ／ＳＦ変換回路、６４０…パネル温度推定回路、３０００…輝度計
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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