(57)【要約】【課題】  光の利用効率を高めた上で、残像感を低減して動画像の表示品位を改善する。【解決手段】  垂直走査期間を、第１および第２フィールドに分けるとともに、各フィールドにおいて走査線を上ブロック、下ブロックで交互に順番で下方向に向かって選択する。画素回路１００は、走査線１１２とデータ線１１４との交差に対応して設けられ、対応する走査線が選択されたときに、対応するデータ線に供給されたデータ信号に応じて透過率が変化する。光学系１８は、１垂直走査期間において２度目の選択がなされた画素回路１００に光を照射する。そして、画素回路１００を透過した光が視認される構成となっている。【選択図】    図１
2006145702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数行の走査線と複数列のデータ線との交差に対応して設けられ、対応する走査線が選択されたときに、対応するデータ線に供給されたデータ信号に応じて透過率または反射率が変化する画素部と、
照明光を放射する光源と、
前記光源から放射された照明光を、１行または互いに連続する２行以上の走査線に対応する画素部に集光して照射するとともに、その照射領域が列方向に移動可能な光学系と
を有し、
１垂直走査期間において少なくとも２度、走査線を選択する電気光学装置の駆動方法であって、
いずれか一の走査線を選択した後、当該一の走査線に対して所定の行数だけ離間する走査線を次に選択し、
選択された走査線に位置する画素部に対し、当該画素部に対応するデータ信号を、データ線を介して供給し、
前記光学系に対し、１垂直走査期間において２回目に選択される走査線に合わせて、当該照射領域の移動を制御する
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
【請求項２】
前記画素部は、
所定の電圧が印加される共通電極と、
走査線が選択されたときにデータ線に供給されたデータ信号が印加される画素電極と、
前記共通電極と前記画素電極とに挟持された液晶層と
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項３】
１垂直走査期間において一の走査線を１回目で選択するとき、当該選択走査線に位置する画素部に対し、当該画素部の透過率または反射率の目標値よりも過剰な電圧のデータ信号を、データ線を介して供給し、
当該一の走査線を２回目で選択するとき、当該選択走査線に位置する画素部に対し、当該画素部の透過率または反射率に応じた電圧のデータ信号を、データ線を介し供給する
ことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項４】
１垂直走査期間において一の走査線が１回目で選択するとき、当該選択走査線に位置する画素部に対し、前記共通電極の印加電圧よりも高位または低位の一方側電圧を、データ線を介して供給し、
当該一の走査線を２回目で選択するとき、当該選択走査線に位置する画素部に対し、前記共通電極の印加電圧よりも高位または低位の他方側電圧を、データ線を介して供給する
ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項５】
前記光学系による照明光が照射される画素部は、全画素部の０％を超え５０％以下である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項６】
１垂直走査期間において少なくとも２度、走査線を選択する電気光学装置の駆動方法であって、
複数行の走査線と複数列のデータ線との交差に対応して設けられ、対応する走査線が選択されたときに、対応するデータ線に供給されたデータ信号に応じて透過率または反射率が変化する画素部と、
照明光を放射する光源と、
前記光源から放射された照明光を、１行または互いに連続する２行以上の走査線の画素部に集光して照射するとともに、その照射領域が列方向に移動可能な光学系と、
いずれか一の走査線を選択した後、当該一の走査線に対して所定の行数だけ離間する走査線を次に選択する走査線駆動回路と、
選択された走査線に位置する画素部に対し、当該画素部に対応するデータ信号を、データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、
前記光学系に対し、１垂直走査期間において２回目に選択される走査線に合わせて、当該照射領域の移動を制御する制御回路と
を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像の表示品位を改善するとともに、光の利用効率を高めた電気光学装置、その駆動方法および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶などの電気光学変化により表示を行う電気光学装置が、陰極線管（ＣＲＴ）に代わるディスプレイ・デバイスとして各種電子機器やテレビジョンなどに広く用いられている。
この電気光学装置では、階調に応じたデータ信号を、液晶素子等を用いた画素回路に書き込んだ後に、次の書き込みまで画素回路が保持する構成となっている。したがって、ある画素回路について着目してみると、１垂直走査期間にわたって同一の表示状態が維持される（ホールド型）。このため、動画像を表示する場合には、同一の表示状態が少なくとも１垂直走査期間にわたって維持されるので、ＣＲＴのようなインパルス型と比較して、残像として視認されやすい、という問題が指摘されている。
一方、液晶素子は、自発光素子ではないので、光源から放射された光を、なんらかの形で透過または反射させて、観察者に視認させる必要がある。この際、光の利用効率が低いと、暗い表示となってしまったり、光源の寿命を縮めてしまったりする、という問題もある。
【０００３】
この問題を解決するため、光源から放射された光を、画素回路の表示領域よりも狭い領域に集光するとともに、書き込みの済んだ画素回路に照射する技術が提案されている（特許文献１参照）。この技術によれば、集光により光の利用効率が高められるとともに、照明光の走査によって、間欠的に照明光が画素回路に照射されるので、ホールド型であるにもかかわらず、インパルス型と同様に視認されて、残像感を減少させた明るい表示が可能となる。
【特許文献１】特開２００４−１３９０２０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、上記技術では、残像感が低減されるものの、液晶の応答性が十分ではなく表示品位は必ずしも高いといえるものではなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光の利用効率を高めた上で、高品位の表示が可能な電気光学装置、その駆動方法および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、複数行の走査線と複数列のデータ線との交差に対応して設けられ、対応する走査線が選択されたときに、対応するデータ線に供給されたデータ信号に応じて透過率または反射率が変化する画素部と、照明光を放射する光源と、前記光源から放射された照明光を、１行または互いに連続する２行以上の走査線に対応する画素部に集光して照射するとともに、その照射領域が列方向に移動可能な光学系とを有し、１垂直走査期間において少なくとも２度、走査線を選択する電気光学装置の駆動方法であって、いずれか一の走査線を選択した後、当該一の走査線に対して所定の行数だけ離間する走査線を次に選択し、選択された走査線に位置する画素部に対し、当該画素部に対応するデータ信号を、データ線を介して供給し、前記光学系に対し、１垂直走査期間において２回目に選択される走査線に合わせて、当該照射領域の移動を制御することを特徴とする。この方法によれば、画面の書き換えを入力信号の倍の速度で行いながらも、２回目に選択される走査線に合わせて、照射領域の移動を制御することで常に一定の比率の領域に照明光を照射することができる。それにより、光の利用効率を高めた上で、残像感を低減させることができる。
【０００６】
本発明において、前記画素回路は、所定の電圧が印加される共通電極と、走査線が選択されたときにデータ線に供給されたデータ信号が印加される画素電極と、前記共通電極と前記画素電極とに挟持された液晶層とを含む場合に好ましい。
この場合に、１垂直走査期間において一の走査線を１回目で選択するとき、当該選択走査線に位置する画素部に対し、当該画素部の透過率または反射率の目標値よりも過剰な電圧のデータ信号を、データ線を介して供給し、当該一の走査線を２回目で選択するとき、当該選択走査線に位置する画素部に対し、当該画素部の透過率または反射率に応じた電圧のデータ信号を、データ線を介し供給しても良い。このようにすると、液晶の応答が遅いことを見越して、画素回路に過剰なデータ信号を１回目で書き込むとともに、その後の２回目において、画素回路において目標となるようなデータ信号を書き込むことができる。
また、上記場合に、１垂直走査期間において一の走査線が１回目で選択するとき、当該選択走査線に位置する画素部に対し、前記共通電極の印加電圧よりも高位または低位の一方側電圧を、データ線を介して供給し、当該一の走査線を２回目で選択するとき、当該選択走査線に位置する画素部に対し、前記共通電極の印加電圧よりも高位または低位の他方側電圧を、データ線を介して供給しても良い。こうすると、観察者に視認される光は、共通電極の印加電圧よりも高位または低位側電圧のいずれかを書き込んだ画素回路の透過（または反射）光に固定されるので、いわゆるフリッカーが防止される。
【０００７】
いずれにおいても、前記光学系によって照明光が照射される画素部は、全画素部の０％を超え５０％以下であることが好ましい。なお、本発明は、電気光学装置の駆動方法だけでなく、電気光学装置としても、また、電子機器としても概念することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置１０の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、この電気光学装置１０は、制御回路１２、メモリ１３、Ｙドライバ１４、Ｘドライバ１６および光学系１８を有するとともに、４８０行の走査線１１２が横方向（Ｘ方向）に延設される一方、６４０列のデータ線１１４が縦方向（Ｙ方向）に延設されている。そして、画素回路１００が、これらの走査線１１２とデータ線１１４との各交差に対応して配列している。
したがって、本実施形態において画素回路１００は、縦４８０行×横６４０列のマトリクス状に配列して、表示領域１００ａを形成することになる。なお、ここでいう表示領域１００ａとは、観察者に常に視認される領域をいうのではない。
この表示領域１００ａは、画素電極が形成された素子基板と、共通電極を有する透明な対向基板とが互いに一定の間隙を保って貼付され、この間隙に液晶が挟持された構成となっている。
【０００９】
制御回路１２は、電気光学装置１０の各部の動作を制御するものである。詳細には、制御回路１２は、図示しない上位装置から垂直走査信号Ｖｓ、水平走査信号Ｈｓおよびドットクロック信号Ｃｌｋに同期して供給される表示データＤataを、一旦メモリ１３に転送して記憶させた後、表示領域１００ａの垂直走査および水平走査に同期して表示データＤataをメモリ１３から読み出すとともに、垂直走査および水平走査に必要なクロック信号等を生成して、Ｙドライバ１４およびＸドライバ１６に供給する。
ここで、表示データＤataは、画素の明るさ（階調値）を指定するデータである。本実施形態においては、後述するように、１垂直走査期間が第１および第２フィールドに分割され、このうち、第１フィールドでは後述する補正書込または本書込の一方が実行され、第２フィールドでは補正書込または本書込の他方が実行される。このため、制御回路１２は、上位装置から供給された表示データＤataを、少なくとも１フレーム分、メモリ１３に記憶させた後に、補正書込を実行するフィールドであれば、対応する表示データを読み出すとともに、補正書込用のデータに変換して補正済表示データとしてＸドライバ１６に供給する一方、本書込を実行するフィールドであれば、対応する表示データを読み出して、同じくＸドライバ１６に供給する構成となっている。
また、制御回路１２は、後述する光学系１８による照射領域の移動（走査）についても制御する。
【００１０】
Ｙドライバ（走査線駆動回路）１４は、１〜４８０行の走査線１１２を後述する順番で選択して、当該選択に応じた走査信号を供給するものである。ここで、１行目から４８０行目までの走査線１１２に供給される走査信号を、図においてそれぞれＹ−１、Ｙ−２、Ｙ−３、…、Ｙ−４８０と表記している。
Ｘドライバ（データ線駆動回路）１６は、選択された走査線１１２に位置する画素１行分の補正済表示データまたは表示データを、液晶を駆動するのに適した電圧のデータ信号に変換し、それぞれデータ線１１４を介して、画素回路１００に供給するものである。ここで、１列目から６４０列目までのデータ線１１４に供給されるデータ信号を、図においてそれぞれＸ−１、Ｘ−２、Ｘ−３、…、Ｘ−６４０と表記している。
【００１１】
光学系１８は、詳細については後述するように、光源からの放射光を照射領域に集光して表示領域１００ａに照射するとともに、当該照射領域を制御回路１２にしたがってＹ方向に移動させるものである。本実施形態において、当該照射領域が、表示領域１００ａに占める割合は、総計で縦２４０行×横６４０列の範囲となるように設定されている。
【００１２】
次に、画素回路１００の構成について図２を参照して説明する。
この図に示されるように、画素回路１００においては、ｎチャネル型のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１６のソースがデータ線１１４に接続されるとともに、ドレインが画素電極１１８に接続される一方、ゲートが走査線１１２に接続されている。
また、画素電極１１８に対向するように共通電極１０８が全画素に対して共通に設けられるとともに、本実施形態では時間的に一定の電圧ＬＣcomが印加される。そして、これらの画素電極１１８と共通電極１０８との間に液晶層１０５が挟持されている。このため、画素毎に、画素電極１１８、共通電極１０８および液晶層１０５からなる液晶容量が構成されることになる。
【００１３】
特に図示はしないが、両基板の各対向面には、液晶分子の長軸方向が両基板間で例えば約９０度連続的に捻れるようにラビング処理された配向膜がそれぞれ設けられる一方、両基板の各背面側には配向方向に透過軸を合わせた偏光子がそれぞれ設けられる。
このため、画素電極１１８と共通電極１０８との間を通過する光は、液晶容量に印加される電圧実効値がゼロであれば、液晶分子の捻れに沿って約９０度旋光するので、光の透過率が最大となる一方、液晶容量に印加される電圧実効値が大きくなるにつれて、液晶分子が電界方向に傾く結果、その旋光性が消失するので、透過する光量が減少し、ついには透過率が最小となる（ノーマリーホワイトモード）。
このため、画素回路１００において、画素部（すなわち、画素電極１１８と共通電極１０８と両電極に挟持される液晶層１０５とで規定される領域部分）を通過する光量は、液晶容量に印加された電圧実効値に応じて画素毎に制限された状態でユーザに視認される。これにより、いわゆる階調表示が実現される。
なお、ＴＦＴ１１６を介した液晶容量からの電荷リークの影響を少なくするために、蓄積容量１０９が画素毎に形成されている。この蓄積容量１０９の一端は、画素電極１１８（ＴＦＴ１１６のドレイン）に接続される一方、その他端は、全画素にわたって、例えば電源の低位側電位Ｖｓｓに共通接地されている。
【００１４】
このような画素回路１００の構成において、走査信号がＨレベルになると、当該走査信号が供給される走査線１１２に位置する画素回路１００では、ＴＦＴ１１６がオンするので、データ線１１４に供給されたデータ信号が画素電極１１８に印加される結果、液晶容量への電圧実効値は、走査信号がＨレベルになったときのデータ信号の電圧で定まることになる。したがって、各画素回路１００における透過率は、理想的には、走査信号がＨレベルになって走査信号が選択されたときのデータ信号の電圧で定まることになる。
ただし、液晶容量に対する書込応答には、液晶特性によって定まる一定の時間が必要になる。このため、選択期間が一定の状態であれば、液晶容量の電圧実効値を高くしたいほど、電圧の書込不足の傾向が高まり、上述したノーマリーホワイトモードであれば、表示データに応じた電圧を、１水平走査期間（１Ｈ）にわたって印加しても、実際に液晶容量の電圧実効値は、当該電圧よりも低くなって、暗い画素を的確に表現できなくなる。特に、動画像では、フレーム毎に画素の階調が変化するので、この影響が大きい。そこで、このような影響を少なくするために、本実施形態では、後述するような補正駆動（オーバードライブ駆動）を採用している。
【００１５】
続いて、Ｙドライバ１４による走査線１１２の選択の順序について説明する。図３は、垂直走査期間における走査信号Ｙ−１、Ｙ−２、Ｙ−３、…、Ｙ−４８０の電圧波形を示す図である。
この図に示されるように、本実施形態では、１垂直走査期間（１Ｆ）が第１および第２フィールドに分割されている。また、駆動において走査線１１２は、表示領域１００ａの上半分たる１〜２４０行目の上ブロックと、下半分たる２４１〜４８０行目の下ブロックとに分割されて、各フィールドにおいては、上から下方向に向かって、かつ、ブロック毎に交互に、１行ずつ走査線１１２が１水平走査期間（１Ｈ）にわたって選択される。詳細には、第１および第２フィールドの各々において、走査線１１２は、１、２４１、２、２４２、３、２４３、…、２４０、４８０行目という順番で選択されるので、上ブロックから下ブロックへは２４０行離間した走査線が、下ブロックから上ブロックへは２３９行離間した走査線が、次々と選択される。
なお、Ｙドライバ１４の構成については、本発明と直接関係しないので、その詳細については説明を省略する。
【００１６】
次に、ある垂直走査期間（これをｎ垂直走査期間と称している）と、これと相前後する垂直走査期間との第１および第２フィールドと、上および下ブロックの書込との関係について図４を参照して説明する。
なお、本説明では、垂直走査期間およびフレームという表現が混在するが、前者の垂直走査期間については、Ｙドライバ１４およびＸドライバ１６により表示領域１００ａを走査する場合に用いる一方、後者のフレームについては、動画像表示における１枚の画像を形成する場合に用いている。ただし、時間的な長さについては両者同一である。
【００１７】
図４に示されるように、ｎ垂直走査期間の第１フィールドにおいて、上ブロックに属する走査線１１２が選択されたとき、当該ｎ垂直走査期間に対応するｎフレームの補正書込が実行される一方、下ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該ｎフレームの１つ前である（ｎ−１）フレームの本書込が実行される。
ここで、補正書込とは、本書込の直前に実行され、表示データで指定される階調に対応した電圧実効値（目標値）よりも過剰となるようなデータ電圧を書き込むことをいい、本書込とは、補正書込後に、表示データを変換したデータ電圧（または、当該表示データに対応したデータ電圧）を書き込んで、当該表示データで指定される階調に対応した電圧実効値（目標値）が液晶容量に印加される状態とさせることをいう。
【００１８】
表示データに対応するデータ電圧を、選択期間において画素電極１１８に印加しただけでは、液晶容量変化のゆえに、表示データに対応する電圧実効値とはならない。そこで、選択を２回に分けるとともに、２回目にデータ電圧を画素電極１１８に印加したときに、表示データに対応する電圧実効値になるように（または、近づくように）、１回目に過剰なデータ電圧を書き込むこととしているのである（オーバードライブ駆動）。このオーバードライブ駆動では、選択が２回となるため、１回当たりの選択期間が半分になるが、２回目の選択後には、液晶容量の電圧実効値が目標値になっているので、１垂直走査期間で選択が１回の駆動と比較して、その効果が大きい。
【００１９】
さて、図４に示されるように、ｎ垂直走査期間の第２フィールドにおいて、上ブロックに属する走査線１１２が選択されたとき、当該ｎ垂直走査期間に対応するｎフレームの本書込が実行される一方、下ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該ｎフレームの１つ後である（ｎ＋１）フレームの補正書込が実行される。
続いて、ｎ垂直走査期間の次である（ｎ＋１）垂直走査期間の第１フィールドにおいて、上ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該（ｎ＋１）垂直走査期間に対応する（ｎ＋１）フレームの補正書込が実行される一方、下ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該（ｎ＋１）フレームの１つ前であるｎフレームの本書込が実行される。
一方、ｎ垂直走査期間の１つ前である（ｎ−１）垂直走査期間の第１フィールドにおいて、上ブロックに属する走査線１１２が選択されたとき、当該（ｎ−１）垂直走査期間に対応する（ｎ−１）フレームの本書込が実行される一方、下ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該（ｎ−１）フレームの補正書込が実行される。
【００２０】
したがって、上ブロックに属する画素回路１００では、ｎ垂直走査期間の第２フィールドの選択後において、当該ｎフレームの表示データに対応する電圧実効値がその液晶容量に印加される一方、下ブロックに属する画素回路１００では、次の（ｎ＋１）垂直走査期間の第１フィールドの選択後において、ｎフレームの表示データに対応する電圧実効値がその液晶容量に印加される。上ブロックについても下ブロックについても、走査線１１２上から順番に選択されるので、ｎフレームの表示データに対応する電圧実効値が液晶容量に印加される画素回路１００は、ｎ垂直走査期間の第２フィールドから（ｎ＋１）垂直走査期間の第１フィールドにかけて、上から順番に下方向に向かって１行ずつ移動することになる。
【００２１】
続いて、本実施形態に係る光学系１８の構成について説明する。図５（ａ）は、光学系１８の構成を示す図である。
この図において、光源１８０２は、ハロゲンランプ等の白色光を放射するものである。反射板１８０４は、放物面鏡であり、光源１８０２から放射された白色光を反射してレンズユニット１８０６に入射させる。レンズユニット１８０６は、（図では２枚であるが）複数のレンズを有し、入射光を集光するとともに平行光化して射出する。スリット１８０７は、レンズユニット１８０６により平行光化された光を、Ｙ方向（紙面上下方向）対Ｘ方向（紙面垂直方向）が１．５：４（＝３：８）である矩形状の断面とさせるものである。すなわち、スリット１８０７については、図５（ａ）において紙面左右方向から眺めた場合に、図５（ｂ）に示されるようなものとなる。
【００２２】
回転板１８０は、図６に示されるように、渦巻き状の反射部１８５と透過部１８６とをそれぞれ５０％の割合で有する円板である。この回転板１８０は、モータ１８１の回転軸に取り付けられて、図６において時計回りに回転する。モータ１８１の回転軸には、図示しないエンコーダが取り付けられて、当該回転軸の回転角度を検出するとともに、検出した角度情報を、図１における制御回路１２に出力する。したがって、制御回路１２は、回転板１８０の回転角度（反射部１８５と透過部１８６との位置）を、モータ１８１を介して制御することができる。回転板１８０は、図５（ａ）に示されるように、レンズユニット１８０６により射出される平行光束に対し４５度の角度となるような位置関係で設けられる。
なお、回転板１８０における反射部１８５と透過部１８６の幅Ｗは、本実施形態では、平行光束の縦方向高さＨの１．４１（＝２の平方根）倍となるように設計されている。また、平行光束は、回転板１８０に対し、図６において領域１８２の位置関係で照射される。なお、平行光束の断面形状に比べて、縦方向が長く見える理由は、回転板１８０が平行光束に対して４５度で設けられていることによる。
【００２３】
ミラー１８８は、回転板１８０と平行となるように、かつ、その上端が図５（ａ）において平行光束の下端に一致するように設けられている。レンズユニット１８１０は、その光軸が図５（ａ）において平行光束の下端中心一致するように設けられて、回転板１８０の透過光を集光するとともに、平行化して表示領域１００ａに照射する。
なお、レンズユニット１８２０は、回転板１８０が存在しないと仮定して、スリット１８０７を通過した平行光束を入射した場合に、その集光領域が表示領域１００ａの上半分領域と略一致するように設計されている。また、表示領域１００ａの位置関係は、図５（ａ）に示されるように、Ｙ方向が紙面下方向であり、Ｘ方向が紙面手前方向である。レンズユニット１８２０は、表示領域１００ａを透過した光を正転して拡大投射するものである。
【００２４】
次に、光学系１８の動作について図７を参照して説明する。
まず、図７（ａ）に示されるように、領域１８２において、スリット１８０７を通過した平行光束のおおよそすべてが透過部１８６を通過する位置関係にある場合、当該通過光は、レンズユニット１８１０によって集光される。この際、当該平行光束の下端中心がレンズユニット１８１０の光軸に一致するので、レンズユニット１８１０による照射領域１８３０と表示領域１００ａとは、照射領域１８３０が当該表示領域１００ａの上半分に位置する関係となる。
続いて、図７（ａ）に示される位置から回転板１８０が時計回りに４５度回転すると、反射部１８５および透過部１８６がいずれも外側に向かってＷ／２だけシフトするので、図７（ｂ）に示されるように、領域１８２では、おおよそ上半分が反射部１８５にかかり、残りの下半分が透過部１８６にかかる。このため、スリット１８０７を通過した平行光束の上半分は、当該反射部１８５で反射してミラー１８８に向かい、さらに当該ミラー１８８で再反射して、透過部１８６を通過する。一方、スリット１８０７を通過した平行光束の下半分は、直接透過部１８６を通過する。したがって、スリット１８０７を通過した平行光束は、下方向に、高さＨの半分だけシフトした形でレンズユニット１８１０に入射するので、照射領域１８３０と表示領域１００ａとは、互いの（Ｙ方向の）中心が一致する位置する関係となる。
【００２５】
図７（ｂ）に示される位置から回転板１８０が時計回りに４５度回転すると、図７（ｃ）に示されるように、領域１８２のおおよそすべてが反射部１８５にかかる。このため、スリット１８０７を通過した平行光束は、当該反射部１８５で反射してミラー１８８に向かい、さらに当該ミラー１８８で再反射して、透過部１８６を通過するので、平行光束は、下方向に、高さＨだけシフトした形でレンズユニット１８１０に入射する。したがって、照射領域１８３０と表示領域１００ａとは、照射領域１８３０が表示領域１００ａの下半分に位置する関係となる。
図７（ｃ）に示される位置から回転板１８０が時計回りに４５度回転すると、図７（ｄ）に示されるように、領域１８２では、おおよそ上半分が透過部１８６にかかり、残りの下半分が反射部１８５にかかる。このため、スリット１８０７を通過した平行光束の上半分は、直接透過部１８６を通過する一方、スリット１８０７を通過した平行光束の下半分は、当該反射部１８５で反射してミラー１８８に向かい、さらに当該ミラー１８８で再反射して、透過部１８６を通過する。したがって、スリット１８０７を通過した平行光束のうち、上半分は、そのままレンズユニット１８１０に入射する一方、下半分は、高さＨだけシフトした形でレンズユニット１８１０に入射するので、照射領域１８３０は、表示領域１００ａの上４分の１の領域と、下４分の１の領域とに分割された位置関係となる。
【００２６】
回転板１８０が図７（ａ）に示される位置から１８０度時計回りに回転すると、領域１８２における反射部１８５および透過部１８６の位置関係は、図７（ａ）に戻る。このため、さらに１８０度回転するときも同様な動作が繰り返されることになる。結局、回転板１８０が回転すると、照射領域１８３０は、代表的には図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を繰り返しながら、連続的にみれば、表示領域１００ａに対する割合が略５０％であって、上から下に向かって移動することになる。
換言すれば、照射領域１８３０は、表示領域１００ａにおいて１行または互いに連続する２行以上の走査線に対応する画素部に集光して照射するとともに、Ｙ方向に移動することになる。
【００２７】
次に、制御回路１２による光学系１８の制御について説明する。図８（ａ）は、第１および第２フィールドにおける走査線１１２の選択と、照射領域１８３０との移動との関係を示す図であり、黒微小点が走査線の選択を示す。
この図に示されるように、本実施形態では、制御回路１２は、回転板１８０がそれぞれ次のような位置となるようにモータ１８１の回転を制御する。すなわち、制御回路１２は、第１フィールドの開始時（または、その直前の帰線期間）において、回転板１８０が図７（ａ）に示される位置となるように制御し、第１フィールドであって下ブロックの中間である３６０行目の走査線１１２が選択された直後において、回転板１８０が図７（ｂ）に示される位置となるように制御し、第２フィールドの開始時（または、その直前の帰線期間）において、回転板１８０が図７（ｃ）に示される位置となるように制御し、第２フィールドであって上ブロックの中間である１２０行目の走査線１１２が選択された直後に、回転板１８０が図７（ｄ）に示される位置となるように制御する。
【００２８】
この制御により、照射領域１８３０は、各フレームの本書込が実行された直後であって、次のフレームの補正書込が実行される前の画素回路１００の範囲と一致することになる。ここで、当該画素回路１００の範囲は、その液晶容量が目標とする電圧実効値となっている範囲であって、表示データで指定された透過率となっている範囲であるので、目標とする階調となった画素が視認されることになる。これにより、目標値から離れた階調の画素が視認されてしまうことに起因する表示品位の低下が防止されることになる。さらに、本実施形態では、このように目標とする階調となった画素を、表示領域１００ａに対して略５０％の照射領域１８３０で間欠的に照射するので、残像感が低減する。
【００２９】
ここで、１垂直走査期間を第１および第２フィールドに分割して、各フィールドにおいて、走査線を１、２、３、…、４８０行目というように順番に選択するとともに書き込みをする、いわゆる倍速走査と呼ばれる駆動方式がある。この倍速走査とオーバードライブ駆動とを併用して、詳細には、倍速走査において第１フィールドで補正書込を実行する一方、第２フィールドで本書込を実行するのである。このように倍速走査とオーバードライブ駆動とを併用する場合、第２フィールドの本書込が完了した画素回路では、目標とする透過率となる。このため、図８（ｃ）に示されるように、照射領域については、ｎ垂直走査期間の第２フィールドにおける本書込後であって、次の（ｎ＋１）垂直走査期間の第１フィールドにおける補正書込直前の画素回路の範囲と一致するように制御すれば良い。
しかしながら、この場合では、照射領域１８３０が表示領域１００ａに占める割合が０〜１００％で変化するので、光学系としてみた場合、レンズユニット１８０６については、１００％の状態を基準として光源１８０２からの放射光を集光するように設計する必要がある。このため、０％付近であれば、ほとんどの光が観察されないし、５０％付近であっても、約半分の光が利用されないので、光の利用効率が低い、ということができる。
これに対し、本実施形態であれば、照射領域１８３０が表示領域１００ａに占める割合は、常に略５０％で一定であるので、レンズユニット１８０６について、当該５０％の状態を基準として光源１８０２からの放射光を集光するように設計すれば足りる。しかも、上記割合は時間的に変化せずに一定であるので、スリット１８０７を通過した光で観察に寄与しないものは、ほとんど存在しない。したがって、この点において、本実施形態に係る電気光学装置１０では光の利用効率が高い、ということができる。
加えて、本実施形態では、照射領域１８３０の移動速度が、図８（ｃ）に示される場合と比較して、半分で済むので、光学系１８の制御精度がそれほど要求されないで済む。
【００３０】
なお、液晶容量に、目標とする電圧実効値を印加するためには、共通電極１０８の電圧ＬＣcomに対して、画素電極１１８に高位電圧を書き込む（正極性書込）場合と、低位電圧を書き込む（負極性書込）場合との２通りがある。液晶容量に直流成分が印加され続けると、液晶が劣化するので、第１実施形態では、１つの画素回路１００について着目した場合に、正極性書込と負極性書込とが、例えば１垂直走査期間毎に交互に実行されて、液晶容量が交流駆動される。
【００３１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態に係る電気光学装置１０は、第１実施形態とは、第１、第２フィールドにおけるデータ信号の供給と、光学系１８とにおいて相違するが、他については共通である。そこで、この相違点を中心に説明することにする。
【００３２】
まず、第１および第２フィールドにおけるデータ信号について図９を参照して説明する。図９は、ｎ垂直走査期間の第１および第２フィールドにおける上および下ブロックの書込との関係を示す図である。
この図に示されるように、ｎ垂直走査期間の第１フィールドにおいて上ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該ｎ垂直走査期間に対応するｎフレームの負極性書込が実行される一方、下ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該ｎ垂直走査期間の１つ前である（ｎ−１）フレームの正極性書込が実行される。次の第２フィールドにおいて上ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該ｎ垂直走査期間に対応するｎフレームの正極性書込が実行される一方、下ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該ｎ垂直走査期間に対応するｎフレームの負極性書込が実行される。
なお、ｎ垂直走査期間の次である（ｎ＋１）垂直走査期間の第１フィールドにおいて、上ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該（ｎ＋１）垂直走査期間に対応する（ｎ＋１）フレームの負極性書込が実行される一方、下ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該（ｎ＋１）フレームの１つ前であるｎフレームの正極性書込が実行される。
一方、ｎ垂直走査期間の１つ前である（ｎ−１）垂直走査期間の第１フィールドにおいて、上ブロックに属する走査線１１２が選択されたとき、当該（ｎ−１）垂直走査期間に対応する（ｎ−１）フレームの正極性書込が実行される一方、下ブロックに属する走査線１１２が選択されたときには、当該（ｎ−１）フレームの負極性書込が実行される。
第１実施形態で説明した補正書込については、第２実施形態においても同様に実施される。詳細には、負極性書込が行われるときに補正がかけられるようになっている。
【００３３】
続いて、第２実施形態に係る光学系１８について図１０を参照して説明する。
この図に示されるように、光源１８０２からの放射光および反射板１８０４の反射光は、フライアイレンズ１８４２、１８４４に入射する。このフライアイレンズ１８４２、１８４４は、矩形状の輪郭を有する微小レンズをマトリックス状に配列したレンズアレイである。各微小レンズの外形形状は、光軸方向から見ると、各微小レンズの外形形状は縦横比１．５：４（＝３：８）の矩形形状に成形されて、縦横比が３：４の表示領域１００ａとは、横方向が同一であって縦方向に半分の比率となっている。
フライアイレンズ１８４２は、光源１８０２から放射された光を複数の部分光に分割して、部分光毎にフライアイレンズ１８４４の各微小レンズに集光させる。フライアイレンズ１８４４は、複数に分割された部分光を各部分光毎に射出して、重畳レンズ１８４６に入射させる。重畳レンズ１８４６は、平行化レンズ１８４８を介し、複数に分割された部分光を重畳させて、表示領域１００ａに照射する。このとき、各微小レンズの外形形状の横縦比が１．５：４であるため、表示領域１００ａに対して、縦方向に半分の部分に均一な照度分布をもつ照明光を照射させることができる。
【００３４】
さて、第２実施形態では、プリズム１８５０が、重畳レンズ１８４６と平行化レンズ１８４８との間に配置されている。このため、照明光は、プリズム１８５０の回転と屈折率の関係から光軸がシフトしながらプリズム１８５０を通過し、表示領域１００ａに向かう。なお、プリズム１８５０は、ガラス材料からなる四角柱のプリズムによって構成され、図示省略されたモータによって時計回りに回転する。制御回路１２は、プリズム１８５０の回転角度を、モータを介して制御する。
【００３５】
このような構成において、プリズム１８５０に対し図中左側から光が入射するとともに、プリズム１８５０が時計回りに回転すると、図１１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示されるように、当該プリズム１８５０から出射する光の光軸は、図中上から下方向に向かって移動する。プリズム１８５０を通過した光は、平行化レンズ１８４８により平行化されて表示領域１００ａに入射するので、照射領域１８３０は、第１実施形態と同様に、上から下に向かって移動することになる。
【００３６】
図１２は、第２実施形態において、第１および第２フィールドでの走査線１１２の選択と、照射領域１８３０との移動との関係を示す図である。
この図に示されるように、第２実施形態では、制御回路１２は、プリズム１８５０がそれぞれ次のような位置となるように当該プリズム１８５０を回転させるモータ１８１を制御する。
すなわち、制御回路１２は、第１フィールドの開始時（または、その直前の帰線期間）において、照射領域１８３０が上ブロックに一致するように制御し、第１フィールドであって下ブロックの中間である３６０行目の走査線１１２が選択された直後において、照射領域１８３０の中心が表示領域１００ａの縦中心に一致するように制御し、第２フィールドの開始時（または、その直前の帰線期間）において、照射領域１８３０が下ブロックに一致するように制御し、第２フィールドであって上ブロックの中間である１２０行目の走査線１１２が選択された直後に、照射領域１８３０が表示領域１００ａの上１／４の領域と下１／４の領域とに分割されるように制御する。
【００３７】
この制御により、照射領域１８３０は、正極性書込が実行された直後であって、負極性書込が実行される直前の画素回路１００の範囲と一致することになる。このため、第２実施形態では、正極性で書き込まれた画素回路１００だけが視認される。
ここで、正極性書込と負極性書込とで液晶容量に印加される電圧実効値が異なると、透過率が異なってしまうため、明滅差、すなわちフリッカーが発生する。これに対し、第２実施形態によれば、交流駆動であっても、正極性で書き込まれた画素回路１００を通過した光だけが視認されるので、フリッカーの発生が未然に防止される結果、表示品位が向上することになる。さらに、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、表示領域１００ａに対して略５０％の照射領域１８３０で間欠的に照射するので、残像感が低減される。
【００３８】
なお、第２実施形態においては、正極性で書き込まれた画素回路１００が視認されるように照射領域１８３０を移動させたが、負極性で書き込まれた画素回路１００が視認されるように照射領域１８３０を移動させるようにしても良い。
また、第２実施形態の光学系１８の構成（図１０参照）については、第１実施形態の光学系（図５（ａ）参照）を適用しても良いし、反対に、第１実施形態の光学系１８の構成については、第２実施形態の光学系を適用しても良い。
【００３９】
また、第１および第２実施形態では、照射領域１８３０の縦方向サイズを表示領域１００ａの縦方向サイズの半分である５０％としたが、少なからず光が照射されて走査されれば良いので、必ずしも５０％である必要はない。例えば、図８（ｂ）に示されるように、照射領域１８３０の縦方向サイズを表示領域１００ａの縦方向サイズの２５％程度として、走査線１１２の選択に同期して、上から下に向かって走査する構成としても良い。
なお、照射領域１８３０の縦方向サイズが小さくなるにつれて、よりインパルス応答に近づくので、動画像の表示品位は改善される。ただし、照射領域１８３０の縦方向サイズがゼロであれば、全く観察者に視認されないので、０％を超える値とする必要がある。また、５０％以下にしないと、補正書込や異極性書込の画素が視認されてしまう。したがって、照射領域１８３０の縦方向サイズとして望ましい範囲は、照射領域１８３０の縦方向サイズが０％を超える値から５０％以下までとなる。
【００４０】
さらに、第１および第２実施形態において、ブロックの数は２に限られない。例えば、第１実施形態では、補正駆動を３以上のフィールドに分けて実行しても良い。第１実施形態において３つに分ける場合、１垂直走査期間を３フィールドに分割するとともに、１〜１６０、１６１〜３２０、３２１〜４８０行で走査線１１２をブロック化し、各フィールドにおいて、１、１６１、３２１、２、１６２、３２２、…、１６０、３２０、４８０行という順番で、すなわち、上からブロックを順番で、対応する位置関係にある走査線１１２を順番に選択する構成として、各フレームにおいて最後に書き込まれた画素回路を、縦サイズが３３．３％である照射領域によって走査するような構成としても良い。
また、第２実施形態では、ブロック数は２以上の偶数であれば、同様にして、照射領域１８３０が走査する画素回路の書込極性を固定化することができる。
【００４１】
くわえて、第１および第２実施形態については、単色表示を想定したために、１垂直走査期間を第１および第２フィールドに分割したが、いわゆる色順次駆動方式を採用しても良い。色順次駆動方式を採用する場合、１垂直走査期間を、ＲＧＢの各色に３分割するとともに、３分割した各期間において第１および第２フィールドをそれぞれ設けるとともに、照射領域の色を、書き込みに対応した色とすれば良い。
なお、このような光学系１８としては、例えば、図６において、回転板１８０に設けられた２つの反射部１８５および透過部１８６をそれぞれ３つに増やして、それぞれの透過部の透過色をＲＧＢとする構成が例として挙げられる。
【００４２】
第１および第２実施形態では、走査線の選択順番としては飛び越しであるが、全体でみたときの垂直走査方向がＹ−１→Ｙ−４８０の下方向であったが、回転可能な表示装置とする場合には、垂直走査方向を上方向として逆転させても良い。
また、画素回路１００については透過型として説明したが、画素電極１１８、または、共通電極１０８の一方を反射性金属として反射型としても良い。また、反射型とする場合には、画素電極１１８、または、共通電極１０８の一方を反射性金属とするのではなく、その下層に反射層を設けても良い。なお、反射型とする場合には、表示データで指定される階調は透過率ではなく、反射率で規定されることになる。
【００４３】
さらに、上述した実施形態では、液晶としてＴＮ型を用いたが、ＢＴＮ（Bi-stable Twisted Nematic）型・強誘電型などのメモリ性を有する双安定型や、高分子分散型、さらには、分子の長軸方向と短軸方向とで可視光の吸収に異方性を有する染料（ゲスト）を一定の分子配列の液晶（ホスト）に溶解して、染料分子を液晶分子と平行に配列させたＧＨ（ゲストホスト）型などの液晶を用いても良い。
また、電圧無印加時には液晶分子が両基板に対して垂直方向に配列する一方、電圧印加時には液晶分子が両基板に対して水平方向に配列する、という垂直配向（ホメオトロピック配向）の構成としても良いし、電圧無印加時には液晶分子が両基板に対して水平方向に配列する一方、電圧印加時には液晶分子が両基板に対して垂直方向に配列する、という平行（水平）配向（ホモジニアス配向）の構成としても良い。このように、本発明では、液晶や配向方式として、種々のものに適用することが可能である。
【００４４】
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置を用いた電子機器の例について説明する。
図１３は、上述した電気光学装置１０をライトバルブとして用いた３板式プロジェクタの構成を示す平明図である。なお、この図１３は、照射領域１８３０を走査させる構成として、第１または第２実施形態のいずれも適用可能であるので、図５（ａ）でいえば、光源１８０２からレンズユニット１８１０までの構成、図１０でいえば、光源１８０２から平行化レンズ１８４８までの構成をそれぞれ省略している。
【００４５】
さて、図１３に示されるように、ライトバルブに入射させるための光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにそれぞれ導かれる。なお、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。
【００４６】
ここで、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの構成は、上述した実施形態における電気光学装置１００の表示領域と同様であり、制御回路（図１３では省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応する表示データでそれぞれ駆動されるものである。
ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、レンズユニット１８２０によって正転拡大投影されるので、スクリーン２１２０には、カラー画像が表示されることとなる。
【００４７】
なお、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂの透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１００Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右反転像を表示させる構成となっている。
【００４８】
また、電子機器としては、図１３を参照して説明した他にも、照射領域を走査する光学系を設けることによって、直視型、例えば携帯電話や、パーソナルコンピュータ、テレビジョン、ビデオカメラのモニタ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、本発明に係る電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同電気光学装置における画素回路の構成を示す回路図である。
【図３】同電気光学装置における走査信号の波形を示す図である。
【図４】同電気光学装置における書込を示す図である。
【図５】同電気光学装置における光学系の構成を示す図である。
【図６】同光学系における回転板の平面図である。
【図７】同光学系による照射領域の移動を説明するための図である。
【図８】同電気光学装置での書込と照射領域との関係を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る電気光学装置の書込極性を示す図である。
【図１０】同電気光学装置における光学系の構成を示す図である。
【図１１】同光学系による照射領域の移動を示す図である。
【図１２】同電気光学装置での書込と照射領域との関係を示す図である。
【図１３】同電気光学装置をプロジェクタに適用した例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…電気光学装置、１２…制御回路、１４…Ｙドライバ、１６…Ｘドライバ、１８……光学系、１１２…走査線、１１４…データ線、１００…画素回路、１００ａ…表示領域、１０８…共通電極、１１８…画素電極、１０５…液晶、１８０２…光源、２１００…プロジェクタ
【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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