(57)【要約】液晶ディスプレイ内のコモンモード電極電圧を制御する装置は、予め定められた色と駆動レベルを有するビデオ信号を、イメージャーに与えることからの結果のフリッカーを測定するための、少なくとも１つの第１のセンサーを含む。正のフィールド検出器電圧と負のフィールド検出器電圧の間の差を決定する検出器は、コモンモード電極電圧を調整するために、その差をコントローラにフィードバックするフィードバックループを提供するために使用される。
2004514947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ内のコモンモード電極電圧を制御する方法であって、
予め定められた色と駆動レベルを有するビデオ信号を、イメージャーに与えるステップと、
正のフィールド検出器電圧と負のフィールド検出器電圧の間の差を決定するステップと、
コモンモード電極電圧を調整するために、その差をコントローラにフィードバックするステップとを有する方法。
【請求項２】
前記決定するステップは、更に、画像のオーバースキャン領域内の少なくとも１つのセンサーを使用するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記方法は、更に、画像スティッキングを最小化するために、動的に、コモンモード電極電圧を再調整するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記決定するステップは、更に、第１次センサー、第２次センサー及び、周囲の室光によるコモンモード信号を減算する差動増幅器を使用するステップを有する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記差を決定するステップは、更に、その出力がコモン電極電圧を変化させる方向を示す、ゲートされた比較器を使用するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記差を決定するステップは、更に、センサーを使用するステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記差を決定するステップは、ビデオ信号を与えたことの結果のフリッカーを測定するステップをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
液晶ディスプレイ内のコモンモード電極電圧を制御する装置であって、
正のフィールド検出器電圧と負のフィールド検出器電圧の間の差を決定する検出器と、
コモンモード電極電圧を調整するために、その差をコントローラにフィードバックするフィードバックループとを有する装置。
【請求項９】
前記装置は、画像のオーバースキャン領域に、短い距離を離れて配置された、第１次フォトセンサーと第２次フォトセンサーを有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、オーバースキャンなしのシステム内の複数の折りたたみミラーの下に配置された、第１次フォトセンサーと第２次フォトセンサーを有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記装置は、更に、前記少なくとも第１のセンサーに十分な光が達することを許すために、ディスプレイ内にピンホールを有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記検出器は、その出力がコモン電極電圧を変化させる方向を示す、ゲートされた比較器を有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は、更に、液晶ディスプレイのためのイメージャーへのビデオ入力に基づいて、前記少なくとも第１のセンサーを照らすために、予め定められた強度レベルを有する光源を有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記差を決定する検出器は、予め定められた色と駆動レベルを有するビデオ信号を、イメージャーに与えることからの結果のフリッカーを測定するための、少なくとも１つの第１のセンサーを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
液晶ディスプレイ内のコモンモード電極電圧を制御する装置であって、
液晶セルを通して少なくとも１つの第１のセンサーを照らすための予め定められた強度レベルを有する偏光光源と、
液晶セルについてのコモンモード電極電圧を調整するフィードバック信号を供給する、前記センサの出力に応答する検出器と、
を有する装置。
【請求項１６】
前記装置は、更に、前記放射を、前記少なくとも第１のセンサーに向けて、反射し且つ向ける、カバーガラス上に配置されたミラーを有する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも第１のセンサーと検出器は、液晶ディスプレイのバックプレーンに集積される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも第１のセンサーは、ＬＣＯＳディスプレイのバックプレーンに集積されたフォトセンサーであり、放射源は、発光ダイオードであり且つ、検出器はバックプレーンに集積されている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
放射源と前記少なくとも第１のセンサーは、目に見えない波長に合わされる、請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記少なくとも第１のセンサーは、ゼロ電圧（未変調）点をチェックするために、ＬＣＯＳの電子的に変調されていない領域をわたる、カバーガラスのトップカバー上に配置された、少なくとも１つのフォトダイオード及び／又は、電子光学伝達関数上の、最大電圧点をチェックするために、リング電極をわたる、カバーガラスのトップカバー上に配置された、少なくとも他のフォトダイオードであり、検出器は、正しいコモンモード電極電圧を選択するために、フォトダイオードからの電圧使用する、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
技術分野
本発明の配置は、ＬＣＯＳ（シリコン上の液晶）及び／又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）ビデオプロジェクションシステムの分野に関連する。特に、ここに教示する本発明の配置は、ＬＣＯＳ／ＬＣＤプロジェクションシステムのコモンモード電極電圧の自動的な制御に関連する。
【０００２】
関連技術の説明
ＬＣＯＳシステムでは、画素への正と負の駆動電圧の間が正確であるように、コモンモード電極電圧を設定することが必要である。３０Ｈｚフリッカーを避けるために、所定の入力画像に関して、各セルに関連する電極における電圧がコモン電極における電圧に対して正である第１の標準フレーム（正画像）と、そして、各セルに関連する電極における電圧がコモン電極における電圧に対して負である反転されたフレーム（負画像）を送ることにより、フレーム二重化信号で、ＬＣＯＳディスプレイのイメージャーを駆動するのが典型的である。コモンモード電極電圧はＶＩＴＯで示され、文字ＩＴＯは、インジウムスズ酸化物を示し、即ち、これらの材料から作られるＬＣＯＳウェーハーの電極基板における電圧である。この方法でＶＩＴＯを設定することは、装置の寿命に悪影響を与える、フリッカーと画像保持の両方を避ける。この設定は、オープンループ制御により、達成されるので、ＶＩＴＯ内に誤差及び、時間と温度のドリフトの機会がある。
【０００３】
従来技術の典型的な実行は、高速フォトダイオードピックアップとオシロスコープと操作者を使用する視覚的アラインメントを使用する、ＶＩＴＯの調整を許す、オープンループＤＡＣ（ディジタル／アナログ変換器）を使用することである。
【０００４】
ＬＣＯＳの本発明の最新技術は、ＬＣＯＳについての正と負のフィールド駆動を合わせるために、コモンモード電極電圧の調整を必要とする。均衡は、”画像スティッキング”として知られる現象を避けるだけでなく、フリッカーを最小化するために必要である。目に見えるフリッカーを避けるために、フリカーを抑圧するために、典型的には１２０Ｈｚの高フレームレートを使用するのが通常である。しかしながら、高フレームレートは、フリッカーは人間の目に見えないので、コモンモード電極電圧の調整をさらに難しくする。操作者は、必要な調整ができない。これは、フォトダイオード又は、他の高速検出器を使用し且つ、出力のＡＣ成分を均衡することで克服できる。不運にも、このオープンループ調整は、システム内の熱的な効果により不充分である。
【０００５】
従って、システム内の熱的効果を自動的に計算し、高フレームレートによる手動調整を行えないことを克服するように、ＬＣＯＳ／ＬＣＤ内のコモンモード電極電圧を制御するための要求が存在する。
【０００６】
発明の概要
本発明の配置に従って、フィードバックを使用して連続してコモンモード電極調整を行うために、システム内で少なくとも１つのセンサーが使用される。これは、本発明の配置に従った幾つかの方法で達成される。第１のシステムレベル実行は、１つ又はそれ以上のセンサーを、画像のオーバースキャン領域に配置する。適切なカラーと駆動レベルを有するビデオ信号は、フリッカーを測定するためにイメージャーに与えられることが好ましい。シャシーマイクロプロセッサはそして、正と負のフィールド検出器電圧を読み、そして、それらの間の差を決定するように、プログラムされることができる。この差は、コモンモード電極電圧を調整するために、フィードバックとして優位に使用される。そのようなフィードバックは、不正確なコモンモード電圧による初期電源投入時に、イメージャーへの損害の可能性を避ける。そのようなフィードバックは、コモンモード電極は画像スティッキングを最小にするために動的に再調整されることも保証する。
【０００７】
本発明の他の実施例では、液晶ディスプレイ内のコモンモード電極電圧を制御する装置は、液晶セルを通して少なくとも１つの第１のセンサーを照らすための予め定められた強度レベルを有する偏光光源と、液晶セルについてのコモンモード電極電圧を調整するフィードバック信号を供給する検出器とを有する。
【０００８】
詳細な説明
現在好適な実施例のブロック図を、図１に示す。この実施例１０は、周囲光の除去の問題を避けるために、第１次センサー１２と第２次センサー１４として示された２つのセンサーを使用する。２つのセンサーの間の差動検知は、周囲の室光によるコモンモード信号を減算する。２つのセンサーは、画像のオーバースキャン領域に、短い距離（例えば、１−２インチ）だけ離れて配置される。代わりに、センサーは、オーバースキャンなしのシステムの場合に、テレビジョンキャビネット内に典型的には見つかる、折りたたみミラーの下を含む、光路の他の位置に配置されることができる。意図的に又は自然に発生するピンホールは、検出器に達するのに十分な光を許す。センサー１２と１４の間の差動検知は、センサーのそれぞれの出力を得て、そして、それぞれのバッファ１３と１５を通してそれらをバッファし、そして、バッファされた出力を、差動増幅器１６の入力として使用することにより、好ましく達成される。差動増幅器１６の出力は、コモンモード電極電圧を調整するために、システムマイクロプロセッサ１９へ送り戻される、検出器１８への入力として働く。検出器１８は、ゲートされ、そのようでなければマイクロプロセッサにより制御されるのが好ましい。ゲートパルスは、マイクロプロセッサ１９が検出器１８からの信号をサンプルするときと、どの色の光が検出器１８を照らすのに使用されているかを示す。これは、システムが、赤、緑又は、青色イメージャーの１つの色のみを使用し且つ、反転されたフィールド及び反転されていないフィールドから順次に光を検知することを許す。
【０００９】
’信号’センサー１２は、イメージャーへのビデオ入力に基づいて、予め定められた光の強度レベルで交互に照明されることができる。反転されたフィールドと反転されていないフィールドの間の光のレベルの間の差は、コモンモード電圧が高すぎるか又は低すぎるかを決定するために、検出器１８に送られる。センサー１２は、反転されたフレームと反転されていないフレームの間の光出力の変化を見る。この光出力の変化は、ＤＣ不均衡による反転されたフレームと反転されていないフレームの間のＬＣセルについてのＲＭＳ電圧の僅かな変化により起こされる。この変化の振幅は、コモンモード電極により制御される。制御マイクロプロセッサ１９は、コモンモード電極電圧内の変化が必要かどうかを決定できる。これは、各イメージャーのカラーについての複数のセンサーを有する並列モード又は、照明を発生しているイメージャーを変化させることによる順次モードの何れかで実行できる。システムの応答時間は、雑音の応答を避けるために、故意に遅いので、順次システムは低コストに基づいて好ましい。
【００１０】
多くの形式の検出器と方法が、本発明の配置を実行するために使用できるが、しかし、最も単純で且つおそらく最も効率的なのは、ゲートされた比較器であり、その出力は、コモンモード電極電圧の変化の方向を示す。制御マイクロプロセッサは、ローからハイへの変化を捜しながら、（検出器内の）比較器の出力をポーリングする。一旦、ローからハイへの変化が検出されると、マイクロプロセッサは、反対方向のステップが、ハイからローへの変化を生じることを確認し、そして、このように、目標電圧が達成される。予想されるように、あるレベルのソフトウェアに基づくヒステリシス及び平均化が要求される。Ａ／Ｄ変換器又は、他のディジタル処理のような、更に複雑な比較器が使用されうるが、しかし現在はコスト効率が良くなさそうである。
【００１１】
追加の特徴として、素早く収束するために、検出器１８についてのゲインの減少とソフトウェアのステップサーチサイズの増加が望ましい。
【００１２】
等しく効果的な代わりの実施例は、イメージャーに集積されることができるものであり、これにより、周囲の室光により起こされる問題を避けることができる。例えば、フォトダイオードのようなセンサーが、ＬＣＯＳの電子的に未変調な領域、及び／又は’リング電極’、をわたるカバーガラスの上に配置されることが可能である。’リング電極’は、ＬＣＯＳ装置での共通用語である。一般的には、画素ミラーの外側のＬＣＯＳディスプレイの非アクティブ領域は、単一の大きな平面である。この大きな平面は、残りの画素と同様に、反射するが、しかし、非常に大きな領域を有し、そして、従って、他の画素よりも、より高いキャパシタンスを有する。リング電極も、典型的には、照明システムからの迷光を、光学系に跳ね返されることから抑圧するために、黒く駆動される。迷光又は、リング電極領域で光る光は、必要であるときにディスプレイの見ることが可能な全て領域で、光が適切に光るように、光学系に組立公差を設けるために本質的に必要とされる。’リング電極’は、ＬＣＯＳディスプレイの見ることのできる領域内の画素と同様な高速度で変調される必要はなく、それにより、低帯域幅増幅器により駆動されることが可能であり、本実施例の目的のために、光学部品に跳ね返される知覚できる量の光を起こすことなしに、短い時間の期間の間に黒より僅かに上のレベルについて変調されることが可能である。従って、これらのセンサーは、電子光学伝達関数の、ゼロ電圧（未変調）と最大電圧（リング電極）点をチェックするのに使用される。２つのフォトダイオードからの検出器電圧は、正しいコモンモード電極電圧を選択するのに使用される。この代わりの実施例の欠点は、センサーの正確な配置が要求されることである。
【００１３】
本発明のさらに高度に集積された実施例を図２に示す。この例では、装置２０は、発光源として働くＬＥＤ（発光ダイオード）２２と共に、ＬＣＯＳ装置の周囲に配置されている、検知セル又はフォトディテクター２６を有する。小さなミラー２４が、ＬＣＯＳバックプレート上に形成されている、フォトディテクタ２６へ戻して、ＬＥＤ光を反射するためにカバーガラス上に配置されている。センサー増幅器及びフィードバック回路（図示していない）も、バックプレーンに集積されている。前の実施例のように、センサー出力は少なくとも１つのバッファ（２７）を通してバッファされるのが好ましく、そして、バッファされた出力は、システムマイクロプロセッサ２９へ送り戻される検出器２８への入力として使用される。検出器２８からの他の出力も、マイクロプロセッサ１９へのゲートパルスについて説明したのと同様に、マイクロプロセッサ２９についてのゲートパルスとして働く。このアプローチの利益は、イメージャーの大きなシリコン領域上への集積による低コストと、周囲光の妨害に対する改善された免疫性である。ＬＥＤエミッターとセンサーは、コントラストの損失を避けることが望ましい場合には、目に見えない波長（例えば、赤外）に合わされることも可能である。この実施例では、検出器２８からの電圧が、コモンモード電極電圧内の対応する変化を作るために、測定される。フォトダイオード検出器（２８）の電圧出力は、センサー２６に落ちる光のパワーに比例する。結局は、そのような集積は低コストの代わりのものを提供する。
【００１４】
図３を参照すると、液晶ディスプレイ内のコモンモード電極電圧を制御する方法５０が示されている。好ましくは、方法５０は、ブロック５２で、予め定められたカラーと駆動レベルを有するビデオ信号をイメージャーに与えるステップと、ブロック５４で、与えたビデオ信号からの結果のフリッカーを測定するステップを含む。そして、方法５０は、ブロック５６で、正のフィールド検出器電圧と負のフィールド検出器電圧の間の差を決定し、そして、ブロック５８で、この差は、コモンモード電極電圧を調整するために、コントローラにフィードバックされる。決定するステップは、多くの方法で達成されうる。例えば、画像のオーバースキャン領域内の少なくとも１つのセンサーを使用して、又は、第１次センサー、第２次センサー及び、周囲の室光によるコモンモード信号を減算する差動増幅器を使用して、又は、出力がコモンモード電極電圧を変化させる方向を示すゲートされた比較器を使用する。この方法は、画像スティッキングを最小化するために、動的にコモンモード電極電圧を再調整するステップも有する。
【００１５】
本発明は、ここに開示された実施例に関連して説明されたが、前述の説明は説明のためのみであり、請求項により定義された本発明の範囲を制限しないと、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の配置に従って、コモンモード電極電圧を自動的に制御するディスクリート実行を示す図である。
【図２】
本発明の配置に従って、コモンモード電極電圧を自動的に制御する集積化された実行を示す図である。
【図３】
本発明に従った方法を示すフローチャートを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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