(57)【要約】【課題】例えば、動画像及び静止画像の夫々の表示不良を低減する。【解決手段】変換ＬＵＴ８４０は、不図示の制御部に制御下において、フレームメモリ８６０に記憶された補正済みの画像信号ＶＩＤｃを読み出した後、画像信号ＶＩＤｃを合成ＬＵＴに基づいてデジタル信号化し、画像信号ＶＩＤｃをサブフィールド（ＳＦ）データとしてデータ線駆動回路１０１に出力する。変換ＬＵＴ８４０からデータ線駆動回路１０１に出力されるＳＦデータは、補正済みの画像信号ＶＩＤｃをＳＦコードパターン１或いは２に応じてコード化してなるデジタル信号であるコードパターンとしてデータ線駆動回路１０１に出力される。【選択図】図５
2009075500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶素子を各々含み、且つ基板上の表示領域を構成する複数の画素部を有する表示部と、
前記表示領域に表示されるべき表示画像に対応した画像信号を生成する画像信号生成回路部と、
前記表示画像が、静止画像及び動画像のうち何れの画像モードであるかを特定する特定手段と、
前記表示画像の一部を構成する一枚分の単位画像を前記表示領域に表示するための期間である１フィールドを時間軸に沿って一定周期で分割してなる複数のサブフィールドの夫々において前記画素部が表示可能な黒表示及び白表示を規定する２値データの組み合わせによって構成され、且つ前記画素部の輝度を各々規定する複数のコードパターンから、前記特定手段によって特定された画像モードに基づいて所定のコードパターンを選択し、前記画像信号を前記所定のコードパターンに変換する変換手段と
を備えたことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記表示部の温度を検知する検知手段と、
前記温度検知手段によって検知された温度に基づいて、前記所定のコードパターンを補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記表示画像が前記静止画像である場合、前記所定のコードパターンは、前記複数のサブフィールドのうち前記黒表示が表示される黒表示サブフィールドと、前記複数のサブフィールドのうち前記白表示が表示される白表示サブフィールドとによって構成される単位パターンが前記時間軸に沿って繰り返し到来するパターン部分を含む静止画像用コードパターンであり、
前記表示画像が前記動画像である場合、前記所定のコードパターンは、動画像用コードパターンであり、該動画像用コードパターンでは、前記複数のサブフィールドのうち前記１フィールドの後半を占める所定数のサブフィールドに前記黒表示サブフィールドが含まれる割合が前記画素部の輝度が低く設定されるにつれて高くなっていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の液晶装置を具備してなること
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、例えば、所謂等分割サブフィールド駆動方式を採用する液晶ライトバルブ等の液晶装置、及びプロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の液晶装置では、その駆動方式として、１フィールドを構成するサブフィールド数によって規定される階調より大きい階調を実現でき、より細かい階調で動画像及び静止画像を表示可能な、所謂、等分割サブフィールド駆動方式が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このような等分割サブフィールド駆動方式を液晶装置の駆動方式として採用した場合、動画応答性に優れないという問題点がある。より具体的には、動画像において表示される表示対象物が画像内で移動する場合、当該表示対象物のエッジにボケ等の表示不良が生じてしまう場合がある。このような問題点を解消するために、動画像を構成する複数の画像の一部に黒画像を挿入する技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１４６６１号公報
【特許文献２】特開２００６−５３５２０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、特許文献１に開示された技術によれば、等分割サブフィールド駆動方式によってサブフィールド数より大きい階調、即ちより細かい階調で画像を表示できる利点があるものの、表示される表示画像の画像モード、即ち表示画像が動画像であるか静止画像であるかに基づいて、これら画像モードに応じて最適な画像が表示されているとは言い難い面がある。より具体的には、動画像を表示する際には、当該動画像を構成する各フィールド期間の一部に黒画像を表示することによって動画応答性を高めることができるが、動画像を表示する際と同様の表示パターンで静止画像を表示した場合、所謂、フリッカと称される画面のちらつきが発生してしまう場合がある。これとは逆に、静止画像を表示する際の表示パターンと同様の表示パターンで動画像を表示した際には、フリッカは低減されるものの、画像内における表示対象物のエッジにボケが生じ、動画応答性を十分に高めることが困難になる。
【０００５】
また、特許文献２に開示された技術によれば、プロジェクタ等の光源の点灯期間及び非点期間の夫々の期間において、光源から液晶装置に照射される光源光の有無に起因して液晶装置の温度が相互に異なる。このような温度の相違によれば、液晶の配向状態が温度の相違に起因してばらついてしまい、画像信号に応じた高品位の画像表示が困難になる。
【０００６】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、所謂等分割サブフィールド駆動方式を採用する液晶ライトバルブ等の液晶装置であって、動画像及び静止画像の両方を高品位で表示可能な液晶装置、及びそのような液晶装置を具備してなるプロジェクタ等の電子機器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】
【０００７】
本発明に係る液晶装置は上記課題を解決するために、液晶素子を各々含み、且つ基板上の表示領域を構成する複数の画素部を有する表示部と、前記表示領域に表示されるべき表示画像に対応した画像信号を生成する画像信号生成回路部と、前記表示画像が、静止画像及び動画像のうち何れの画像モードであるかを特定する特定手段と、前記表示画像の一部を構成する一枚分の単位画像を前記表示領域に表示するための期間である１フィールドを時間軸に沿って一定周期で分割してなる複数のサブフィールドの夫々において前記画素部が表示可能な黒表示及び白表示を規定する２値データの組み合わせによって構成され、且つ前記画素部の輝度を各々規定する複数のコードパターンから、前記特定手段によって特定された画像モードに基づいて所定のコードパターンを選択し、前記画像信号を前記所定のコードパターンに変換する変換手段とを備える。
【０００８】
本発明に係る液晶装置によれば、基板は、例えば、画素スイッチング用ＴＦＴ等の各種素子及び配線が形成されたＴＦＴアレイ基板である。複数の画素部は、基板の表示領域にマトリクス状に配列されており、例えば、画素スイッチング用ＴＦＴによってその駆動が制御される液晶素子を備えて構成されている。液晶素子は、例えば、ＴＦＴアレイ基板上に形成された画素電極と、ＴＦＴアレイ基板に対向するように配置された対向基板に形成された対向電極と、これら電極間に介在する液晶とによって構成されている。液晶素子は、当該液晶装置の動作時に、例えば、画素電極及び対向電極間に電圧が印加され、その液晶部分の配向状態が制御される。尚、このような電圧は、後述する２値データによって規定される。表示部は、当該液晶装置の動作時に、画像信号に基づいて、複数の画素部の夫々の駆動に応じて表示領域全体で表示画像を表示する。
【０００９】
画像信号生成回路部は、基板上、或いは、当該基板の外部に設けられており、表示領域に表示されるべき表示画像に対応した画像信号を生成する。
【００１０】
特定手段は、表示画像が動画像及び静止画像の何れの画像モードであるかを特定する。「表示画像」とは、表示領域に順次表示される複数の単位画像によって構成される画像である。したがって、表示画像が静止画像である場合には、表示領域に順次表示される複数の単位画像は相互に等しい画像であり、表示画像が動画像である場合には、表示領域に順次表示される複数の単位画像は相互に異なる画像を含んでいる。特定手段は、例えば、順次表示部に供給される画像信号に基づいて、サブフィールド毎、フィールド毎、或いはフレーム毎に各画素部における輝度の変化を画像信号に基づいて推定、或いは特定することによって、表示画像が動画像及び静止画像の何れの画像モードであるかを特定する。
【００１１】
変換手段は、表示画像の一部を構成する一枚分の単位画像を表示領域に表示するための期間である１フィールドを時間軸に沿って一定周期で分割してなる複数のサブフィールドの夫々において画素部が表示可能な黒表示及び白表示を規定する２値データの組み合わせによって画素部の輝度を各々規定する複数のコードパターンから、特定手段によって特定された画像モードに基づいて所定のコードパターンを選択し、画像信号を前記所定のコードパターンに変換する。
【００１２】
本発明に係る液晶装置では、例えば、マトリクス状に配列された複数の画素部の奇数行及び偶数行の夫々の行を構成する画素部の夫々を分けて駆動するインターレース方式、又は行毎に画素部を分けないで駆動するノンインターレース方式を表示方式として採用可能である。したがって、単位画像は、当該液晶装置がインターレース方式を採用している場合には、２枚の単位画像で一つのフレームに表示されるフレーム画像を構成する。また、単位画像は、当該液晶装置がノンインターレース方式を採用している場合には、一枚の単位画像が、一つのフレームに表示されるフレーム画像を構成する。
【００１３】
複数のサブフィールドは、時間軸に沿って一定周期で、即ち時間的に等間隔に１フィールドを分割する期間である。したがって、複数の画素部の夫々は、複数のサブフィールドを単位として黒表示又は白表示が可能である。ここで、本発明に係る液晶装置では、各画素部に供給される画像信号は、各サブフィールドにおいて液晶素子に印加される２水準の電圧を規定する“０”又は“１”の２値データがサブフィールド毎に設定されたデジタル信号として供給される。画素部は、これら２値データによって規定される電圧が液晶素子の液晶部分に印加されることによって、黒表示及び白表示が可能になる。より具体的には、液晶素子の液晶部分に電圧が印加されていない状態で表示領域に黒を表示するノーマリーブラックモードが当該液晶装置に採用されている場合、例えば、画素部に、“１”、言い換えればＨｉｇｈレベルを意味する信号が入力された場合には、液晶素子は、画素部に白（即ち、光の透過量が多い状態）が表示されるように駆動される。画素部に、“０”、言い換えればＬｏｗレベルを意味する信号が入力された場合には、液晶素子は、画素部に黒（即ち、光の透過量が少ない状態）が表示されるように駆動される。このように、本発明に係る液晶装置では、各サブフィールドに供給された２値データによって液晶素子の駆動をサブフィールド毎に制御可能である。
【００１４】
サブフィールドの時間幅は、液晶に電圧を印加してから当該電圧に応じた配向状態に液晶分子が配向するまでの応答時間より通常短い。したがって、本発明に係る液晶装置によれば、複数のサブフィールドの夫々における２値データ相互の組み合わせに応じて、１フィールドの分割数、即ち、サブフィールド数より多い階調を液晶の応答特性に基づいて実現可能である。尚、「階調」とは、画素部における明るさを複数の段階に分けた段階数を意味し、「階調数」とでも表現すべき指標値である。「輝度」とは、階調によって分けられた画素部の明るさの複数の水準、即ち段階のうち一つの段階を意味し、「階調値」とでも表現すべきものである。
【００１５】
複数のコードパターンは、複数のサブフィールドの夫々において画素部が表示可能な黒表示及び白表示を規定する２値データの組み合わせによって構成されており、これらコードパターンのうち画像信号に応じて選択されたコードパターンによって、画素部の輝度が規定される。より具体的には、例えば、１フィールドにおいて、Ｈｉｇｈレベルの信号である“１”が入力されるサブフレーム数が相互に等しいコードパターンであっても、Ｈｉｇｈレベルの信号である“１”が入力されるサブフレームの順序が時間軸に沿って相互に異なる２つのコードパターンであれば、当該２つのコードパターンの夫々によって規定される画素部の輝度は、印加電圧に対する液晶の応答特性に起因して相互に異なる場合がある。
【００１６】
このような複数のコードパターンは、例えばメモリ等の記憶装置で構成される記憶手段に記憶されており、特定手段によって特定された画像モードに基づいて複数のコードパターンから所定のデータパターンが選択される。より具体的には、所定のコードパターンは、表示画像が動画像及び静止画像のどちらの画像モードであるかに基づいて複数のコードパターンから選択される。所定のコードパターンは、ルックアップテーブル等のデータ変換手段を介して表示画像の画像モード及び画像信号に基づいて複数のコードパターンから選択される。「画像信号に基づいて」は、“画像信号によって画素部に表示すべき輝度に基づいて”を意味する。したがって、所定のコードパターンが選択される際には、画像モードに基づいて当該所定のコードパターンが選択される前提として、画像信号に応じて特定された輝度が実現されるように所定のコードパターンが選択されている。
【００１７】
ここで、画像モードに基づいて複数のコードパターンから所定のコードパターンを選択する理由を説明する。静止画像及び動画像は、たとえ１フィールドにおける画素部の輝度が同一であっても、表示画像の表示品位を高めるためにはコードパターンをその画像モードに基づいて変更する必要がある。より具体的には、表示画像が動画像である場合には、当該動画像における表示対象物のエッジにボケが生じないようなコードパターンが所定のコードパターンとして選択される。表示画像が静止画像である場合には、表示対象物のエッジにボケが生じない反面、動画像を表示する際に選択されたコードパターンをそのまま用いるとフリッカ等の表示不良が生じる。したがって、表示画像が静止画像である場合には、エッジのボケを低減することの代わりに、フリッカ等の表示不良を低減可能なコードパターンが所定のコードパターンとして選択される。
【００１８】
即ち、本発明に係る液晶装置では、動画像及び静止画像夫々の画像モードの違いに起因して生じうる表示不良を抑制可能なように各画像モードに最適なコードパターンが選択される。
【００１９】
変換手段は、画像信号を所定のコードパターンに変換する。変換された画像信号、即ち２値データの組み合わせで構成されたデジタル信号である画像信号は、変換手段から表示部に供給され、単位画像が表示領域に表示される。上述したように、デジタル信号化された画像信号は、静止画像及び動画像の夫々の画像モードに最適なコードパターンにデジタル信号化された後、サブフィールド毎に各画素部に供給されるため、表示画像が静止画像である場合には、フリッカ等の表示不良を低減可能である。また、表示画像が動画像である場合には、ボケ等の表示不良を低減可能である。
【００２０】
したがって、本発明に係る液晶装置によれば、表示画像が動画像であるか静止画像であるかに応じて、最適な、即ち高品位で表示画像を表示可能なコードパターンを用いて画素部を駆動できる。
【００２１】
本発明に係る液晶装置の一の態様では、前記表示部の温度を検知する検知手段と、前記温度検知手段によって検知された温度に基づいて、前記所定のコードパターンを補正する補正手段とを備えていてもよい。
【００２２】
この態様によれば、液晶装置の動作時に、表示部の温度に基づいて所定のコードパターンが補正されるため、画像信号に応じて本来配向すべき配向状態からずれた状態に液晶が配向してしまうことを低減でき、検知手段及び補正手段を設けない場合に比べて表示画像の表示品位を高めることが可能である。
【００２３】
本発明に係る液晶装置の他の態様では、前記表示画像が前記静止画像である場合、前記所定のコードパターンは、前記複数のサブフィールドのうち前記黒表示が表示される黒表示サブフィールドと、前記複数のサブフィールドのうち前記白表示が表示される白表示サブフィールドとによって構成される単位パターンが前記時間軸に沿って繰り返し到来するパターン部分を含む静止画像用コードパターンであり、前記表示画像が前記動画像である場合、前記所定のコードパターンは、動画像用コードパターンであり、該動画像用コードパターンでは、前記複数のサブフィールドのうち前記１フィールドの後半を占める所定数のサブフィールドに前記黒表示サブフィールドが含まれる割合が前記画素部の輝度が低く設定されるにつれて高くなっていてもよい。
【００２４】
この態様によれば、表示画像が静止画像である場合には、繰り返し到来するパターン部分によってフリッカ等の表示不良が低減される。また、静止画像用コードパターンをそのまま動画像用コードパターンとして用いた場合には、動画ボケ等の表示不良が低減できないため、別途静止画像用コードパターンとは異なる動画像用コードパターンを用いて表示画像が表示される。より具体的には、動画像用コードパターンでは、前記複数のサブフィールドのうち前記１フィールドの後半を占める所定数のサブフィールドに前記黒表示サブフィールドが含まれる割合が前記画素部の輝度が低く設定されるにつれて高くなっているため、黒挿入によって可能になる動画ボケの防止と同様の効果が奏される。
【００２５】
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の液晶装置を具備してなる。
【００２６】
本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、高品位の表示が可能な、投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。
【００２７】
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】
【００２８】
以下図面を参照しながら、本発明に係る液晶装置及び電子機器の各実施形態を説明する。
【００２９】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る電気光学装置の駆動回路及びこれを備えた電気光学装置、並びに電子機器を説明する。
【００３０】
＜１；液晶装置の全体構成＞
先ず、本実施形態に係る液晶装置１の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに、図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶装置１の概略的な平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。ここでは、駆動回路内蔵型のＴＦＴ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。
【００３１】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置１では、ＴＦＴアレイ基板１０と、ＴＦＴアレイ基板１００に対向配置された対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は、本発明の「表示領域」の典型例である画像表示領域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を介して相互に接着されている。
【００３２】
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（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。
【００３３】
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。
【００３４】
画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域のうち、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。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺のいずれかに沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。尚、走査線駆動回路１０４を、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が設けられたＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿って設けるようにしてもよい。この場合、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿って設けられた複数の配線によって、二つの走査線駆動回路１０４は互いに接続される。
【００３５】
対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材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。これら上下導通端子及び上下導通材１０６により、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間で電気的な導通をとることができる。
【００３６】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。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。
【００３７】
尚、図１及び図２には図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４等に加えて、後述するように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ルホールド回路，並びに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が形成されている。本実施形態では、サンプルホールド回路やプリチャージ回路のほか、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が形成されていてもよい。
【００３８】
＜２；液晶装置の全体構成＞
次に、液晶装置１の電気的な構成及びその動作について図３乃至図６を参照して説明する。ここに、図３は、液晶装置１の電気的構成を示したブロック図である。図４は、液晶装置１における表示部の電気的構成を示した回路図である。図５は、液晶装置１における変換回路８００の電気的構成を示したブロック図である。図６は、コード化されたサブフィールドデータにおけるデータ配列の具体例を示したコード表である。
【００３９】
図３において、液晶装置１は、表示部１００、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、画像信号供給回路３００、タイミング制御回路４００、信号処理回路６００、電源回路７００、変換回路８００、温度センサ９００、及び、Ａ／Ｄ変換回路９１０を備えている。
【００４０】
タイミング制御回路４００は、各部で使用される各種タイミング信号を出力するように構成されている。より具体的には、タイミング制御回路４００の一部であるタイミング信号出力手段により、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が作成され、このドットクロックに基づいて、Ｙクロック信号ＣＬＹ、反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ、Ｘクロック信号ＣＬＸ、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が生成される。
【００４１】
尚、表示部１００が備えるデータ線をプリチャージするプリチャージ信号供給回路が液晶装置１の一部として、或いはその外部回路として設けられている場合、タイミング制御回路４００は、当該プリチャージ信号供給回路を駆動するためのプリチャージ用選択信号ＮＲＧを表示部１００に供給してもよい。このようなプリチャージ信号供給回路は、画像信号ＶＩＤの電圧の極性に対応させ、且つ基準電位に対して正極性及び負極性の夫々に電圧を反転させたプリチャージ信号を表示部に供給する。
【００４２】
画像信号供給回路３００は、入力画像データＶＩＤを生成し、当該画像信号ＶＩＤを信号処理回路６００に供給する。画像信号供給回路３００は、１系統の入力画像データＶＩＤをシリアル−パラレル変換して、Ｎ相の画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤＮを生成した後、これら画像信号を信号処理回路６００に供給してもよい。更に、画像信号供給回路３００において、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤＮの各々の電圧が、所定の基準電位に対して正極性及び負極性に反転された後、当該極性反転された画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤＮが信号処理回路６００に供給されてもよい。
【００４３】
電源回路７００は、所定の共通電位ＬＣＣＯＭの共通電源を、図２に示す対向電極２１に供給する。本実施形態において、対向電極２１は、図２に示す対向基板２０の下側に、複数の画素電極９ａと対向するように形成されている。
【００４４】
ここで、図３及び図４を参照しながら、表示部１００の電気的構成を詳細に説明する。
【００４５】
図３及び図４において、表示部１００は、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成する複数の画素部７２を備えている。複数の画素部７２は、画像表示領域１０ａにおいて図４中のＸ方向及びＹ方向に沿ってマトリクス状に形成されている。画素部７２は、画素電極９ａ、トランジスタ素子Ｔｒ、及び、液晶素子５０ａを備えている。トランジスタ素子Ｔｒは、後述するようにコード化された画像信号が供給されるデータ線６ａと、画素電極９ａとに電気的に接続されており、液晶装置１の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴである。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、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。
【００４６】
トランジスタ素子Ｔｒのゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、液晶装置１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、トランジスタ素子Ｔｒ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トランジスタ素子Ｔｒ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Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。
【００４７】
液晶層５０に含まれる液晶は、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、各サブ画素部の単位で印加された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、各サブ画素部の単位で印加された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１からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射される。
【００４８】
特に、液晶装置１では、その動作時に、デジタル信号化された画像信号ＶＩＤのコードパターンを構成する２値データによって規定された電位が画素電極９ａに供給される。画像表示領域１０ａには、各画素部７２における画素電極９ａの電位及び対向電極２１の固定電位ＬＣＣＯＭの電位差に応じて液晶に印加された電圧と、複数のサブフィールドにおいて画素部７２に印加された電圧の組み合わせとに応じて、フィールドにおける画素部の輝度が設定されることによって画像が表示される。蓄積容量７０は、固定電位線３００に電気的に接続されており、画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶素子５０ａと並列に付加されている。
【００４９】
液晶装置１では、例えば、マトリクス状に配列された複数の画素部７２の奇数行及び偶数行の夫々の行を構成する画素部の夫々を分けて駆動するインターレース方式、又は行毎に画素部を分けないで駆動するノンインターレース方式を表示方式として採用可能である。したがって、単位画像は、液晶装置１がインターレース方式を採用している場合には、相互に連続する２つのフィールドによって構成される一つのフレームに表示されるフレーム画像が、本発明の「単位画像」の一例を構成する。また、液晶装置１がノンインターレース方式を採用している場合には、各フィールドにおいて表示される一枚の画像が、一つのフレームに表示されるフレーム画像を構成すると共に、本発明の「単位画像」の一例である。
【００５０】
尚、液晶装置１によれば、後述するようにサブフィールド毎にコード化された画像信号がフィールドより短いサブフィールド毎に２値データとして液晶素子５０ａ及び蓄積容量７０に高速で供給される。したがって、蓄積容量７０から電荷がリークする前に次のサブフィールドの画像信号が供給されることになり、フィールド毎に画像信号を供給する場合に比べて、蓄積容量７０の容量値を小さくしても、リーク電流に起因する表示品位の低下が抑制される。
【００５１】
再び、図３において、信号処理回路６００は、本発明の「特定手段」の一例である画像モード判別回路６１０、画像信号補正回路６２０、及び、制御信号処理回路６３０を備えている。
【００５２】
画像モード判別回路６１０は、画像信号ＶＩＤに応じてサブフィールド毎に表示部１００に供給されるサブフィールド信号、即ち各画素部７２の黒表示及び白表示の夫々を規定する」２値データの組み合わせで構成されたデジタル信号であるサブフィールド信号に基づいて画像表示領域１０ａに表示される画像、即ち表示画像が動画像及び静止画像の何れの画像モードであるかを特定する。より具体的には、例えば、画像モード判別回路６１０は、順次表示部１００に供給される画像信号ＶＩＤに基づいて、サブフィールド毎、フィールド毎、或いはフレーム毎に各画素部７２における輝度の変化を推定、或いは特定することによって、表示画像が動画像及び静止画像の何れの画像モードであるかを特定する。ここで、画像信号ＶＩＤに基づいて画像表示領域１０ａに表示される表示画像は、サブフィールド毎に画像表示領域１０ａに順次サブフィールド毎に表示される複数の単位画像によって構成される画像である。したがって、画像モード判別回路６１０は、例えば、表示画像が静止画像である場合には、表示領域に順次表示される複数の単位画像が相互に等しい画像であるか、言い換えれば、任意の画素部７２における輝度が時間的に相連続するサブフィールドで変化するか否かを判別することによって、表示画像が静止画像であるか同動画像であるかを特定する。画像モード判別回路６１０は、画像信号ＶＩＤと共に、画像モードの判別情報を含む信号を変換回路８００に供給する。
【００５３】
画像信号補正回路６２０は、画像信号供給回路３００から供給された画像信号ＶＩＤからノイズ成分を除去するノイズリダクション処理と、ゴースト成分を除去するゴースト除去処理とを施した補正済みの画像信号ＶＩＤｃを変換回路８００に供給する。
【００５４】
制御信号処理回路６３０は、タイミング制御回路４００から供給されたＸスタートパルス信号ＤＸ等の各種信号をデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４に振り分ける。より具体的には、制御信号処理回路６３０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を走査線駆動回路１０４に供給し、Ｘクロック信号ＣＬＸ、反転Ｘクロック信号ＸＣＬｉｎｖ、及びＸスタートパルスＤＸをデータ線駆動回路１０１に供給する。
【００５５】
温度センサ９００は、本発明の「検知手段」の一例であり、液晶装置１の動作時に表示部１００の温度を検知する。温度センサ９００によって検知された表示部１００の温度に関するデータは、Ａ／Ｄ変換回路９１０に供給される。
【００５６】
Ａ／Ｄ変換回路９１０は、温度センサ９００から供給された温度に関するアナログデータをデジタルデータに変換し、変換回路８００に供給する。後述するように、Ａ／Ｄ変換回路９１０から変換回路８００の供給された温度に関するデジタルデータに基づいて、後述するように画像信号ＶＩＤのコードパターンが補正される。したがって、液晶装置１によれば、その動作時に、表示部１００の温度に基づいて画像信号ＶＩＤのコードパターンが補正されるため、画像信号ＶＩＤに応じて本来配向すべき配向状態からずれた状態に液晶が配向してしまうことを低減でき、温度に基づくコードパターンの補正を行わない場合に比べて表示画像の表示品位を高めることが可能である。
【００５７】
次に、図５及び図６を参照しながら、変換回路８００の動作を詳細に説明する。
【００５８】
図５において、変換回路８００は、ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと称す。）選択回路８１０、圧縮変換回路８２０、合成回路８３０、変換ＬＵＴ８４０、温度特性ＬＵＴ変換回路８５０、及びフレームメモリ８６０を備えている。液晶装置１では、ＬＵＴ変換回路８１０、圧縮変換回路８２０、合成回路８３０、変換ＬＵＴ８４０、及びフレームメモリ８６０が、本発明の「変換手段」の一例を構成している。合成回路８３０及び温度特性ＬＵＴ変換回路８５０は、Ａ／Ｄ変換回路８５０と共に、本発明の「補正手段」の一例を構成している。
【００５９】
ＬＵＴ選択回路８１０は、静止画像及び動画像の夫々の画像モードに対応した２種類のＬＵＴを有しており、画像モード判別回路６１０から供給された画像モードの判別情報を含む信号に基づいて、静止画像用ＬＵＴ或いは動画像用ＬＵＴを選択する。静止画像用ＬＵＴ及び動画像用ＬＵＴの夫々は、これら情報を記憶するメモリを削減することを目的としてその情報が圧縮され、コード化されている。より具体的には、静止画像用ＬＵＴ或いは動画像用ＬＵＴは、例えば、データ圧縮方式として汎用されているランレングス（RLE：Run Length Encoding）の原理の基づくデータ圧縮方式を用いて圧縮されている。
【００６０】
圧縮変換回路８２０は、ＬＵＴ選択回路８１０によって選択された静止画像用ＬＵＴ或いは動画像用ＬＵＴを展開する。
【００６１】
ここで、図６を参照しながら、展開された動画像用ＬＵＴ及び静止画像用ＬＵＴの夫々のサブフィールド（ＳＦ）コードパターンの具体例を説明する。
【００６２】
図６において、図中左側に示したサブフィールド（ＳＦ）コードパターン１が動画像用ＬＵＴを構成するコードパターンの一例であり、図中右側に示したサブフィールド（ＳＦ）コードパターン２が静止画像用コードパターンの一例である。液晶装置１の動作時において、これら２種類のコードパターンのうちＬＵＴ選択回路８１０によって選択されたコードパターンが、本発明の「所定のコードパターン」の一例となる。
【００６３】
ＳＦコードパターン１及び２は、図中の時間軸に沿って１フィールドを８０サブフィールドに分割してなるコードパターンであり、各サブフィールドには画素部に白表示を表示させるコード“１”、或いは画素部に黒表示を表示させるコード“０”が設定されている。したがって、ＳＦコードパターン１及び２は、各サブフィールドに設定された“１”及び“０”の２値データの組み合わせから構成されたデジタルデータである。ＳＦコードパターン１及び２の夫々は、図中下側に行くほど画素部の輝度を低くする、即ち画素部のおける光の透過率を低くするコードパターンの組み合わせになっている。
【００６４】
ＳＦコードパターン２は、時間軸に沿って１フィールドを分割する８０個のサブフィールドのうち画素部７２に黒表示を表示させるコード“０”が設定された黒表示サブフィールドと、８０個のサブフィールドのうち画素部７２に白表示を表示させるコード“１”が設定された白表示サブフィールドとによって構成される単位パターンが前記時間軸に沿って繰り返し到来するパターン部分を含んでいる。より具体的には、例えば、図中ＳＦコードパターン２のうち最終行（最も下の行）のコードパターンは、１１０００００００００００からなる単位パターンＣＰ２が時間軸に沿って繰り返し到来するパターン部分Ｐ２を含んでいる。また、ＳＦコードパターン２のうち最終行より上側に示されたコードパターンの夫々は、複数のコード１及び０の夫々の組み合わせを単位とし、且つ最終行と異なる単位パターンを含んで構成されている。
【００６５】
このようなパターン部分Ｐ２を含むＳＦコードパターン２によれば、繰り返しパターンの周期が短く、しかも階調によって周期が様々であるからフリッカが目立たなくなり、静止画像の表示品位を高めることが可能である。
【００６６】
ここで、液晶装置１において、画像表示領域１０ａに表示される表示画像の種類、即ち画像モードに応じてＳＦコードパターンを使い分ける理由を説明する。
【００６７】
ＳＦコードパターン１及び２の夫々を構成する８０個のサブフィールドは、時間軸に沿って一定周期で、即ち時間的に等間隔に１フィールドを分割する期間である。したがって、複数の画素部７２の夫々は、複数のサブフィールドを単位として黒表示又は白表示が可能である。ここで、液晶装置１では、各画素部７２に供給される画像信号は、各サブフィールドにおいて液晶素子に印加される２水準の電圧を規定する“０”又は“１”の２値データがサブフィールド毎に設定されたデジタル信号として供給される。画素部７２は、これら２値データによって規定される電圧が液晶素子の液晶部分に印加されることによって、黒表示及び白表示が可能になる。より具体的には、液晶素子５０ａの液晶部分に電圧が印加されていない状態で画像表示領域１０ａに黒を表示するノーマリーブラックモードが液晶装置１に採用されている場合、画素部７２に、“１”、言い換えればＨｉｇｈレベルを意味する信号が入力された場合には、液晶素子５０ａは、画素部に白（即ち、光の透過量が多い状態）が表示されるように駆動される。画素部７２に、“０”、言い換えればＬｏｗレベルを意味する信号が入力された場合には、液晶素子５０ａは、画素部７２に黒（即ち、光の透過量が少ない状態）が表示されるように駆動される。このように、液晶装置１では、各サブフィールドに供給された２値データによって液晶素子５０ａの駆動をサブフィールド毎に制御可能である。
【００６８】
サブフィールドの時間幅は、液晶に電圧を印加してから当該電圧に応じた配向状態に液晶分子が配向するまでの応答時間より通常短い。したがって、液晶装置１によれば、複数のサブフィールドの夫々における２値データ相互の組み合わせに応じて、１フィールドの分割数、即ち、８０個のサブフィールド数より多い階調を液晶の応答特性に基づいて実現可能である。
【００６９】
一方、ＳＦコードパターン２をそのまま動画像用コードパターンとして用いた場合には、動画像に特有の問題点である動画ボケ等の表示不良が低減できなくなる。
【００７０】
そこで、液晶装置１では、別途静止画像用コードパターンとは異なるＳＦコードパターン１を用いて動画像が表示される。
【００７１】
ＳＦコードパターン１では、８０個のサブフィールドのうち１フィールドの後半を占める所定数のサブフィールドにコード“０”が設定された黒表示サブフィールドが含まれる割合が画素部の輝度が低く設定されるにつれて高くなっている。より具体的には、ＳＦコードパターン１では、例えば、８０個のサブフィールドのうち１フィールドの後半を占める範囲Ｒ１（例えば、２４個のサブフィールド）において、画素部７２に黒表示を表示させるコード“０”が設定された黒表示サブフィールドが占める割合が、透過率が低くなるにつれて高くなるように設定されている。言い換えれば、ＳＦコードパターン１は、１フィールドの後半部分に画素部７２における光の透過率が低くなるにつれて黒挿入部分が多くなるように構成されている。
【００７２】
したがって、ＳＦコードパターン１によれば、黒挿入によって動画ボケの防止が可能になり、液晶装置１の動画応答性を高めることが可能になる。
【００７３】
このようなＳＦコードパターン１及び２は、表示画像の一部を構成する一枚分の単位画像を画像表示領域１０ａに表示するための期間である１フィールドを時間軸に沿って一定周期で分割してなる８０個のサブフィールドの夫々において画素部７２が表示可能な黒表示及び白表示を規定するコード“０”及び“１”の２値データの組み合わせによって構成され、且つ画素部７２の輝度を各々規定するコードパターンである。このようなＳＦコードパターン１及び２からＬＵＴ選択回路８１０によって、表示画像に応じたコードパターンを選択される。
【００７４】
再び、図５において、温度特性ＬＵＴ回路８５０は、温度補正データに基づいてＳＦコードパターン１或いは２を補正する際に参照される補正用ＬＵＴを合成回路８３０に出力する。
【００７５】
合成回路８３０は、温度特性ＬＵＴ変換回路８５０から供給された補正用ＬＵＴと、ＳＦコードパターン１或いは２とを合成し、合成ＬＵＴを変換ＬＵＴ８４０に出力する。
【００７６】
変換ＬＵＴ８４０は、不図示の制御部に制御下において、フレームメモリ８６０に記憶された補正済みの画像信号ＶＩＤｃを読み出した後、画像信号ＶＩＤｃを合成ＬＵＴに基づいてデジタル信号化し、画像信号ＶＩＤｃをサブフィールド（ＳＦ）データとしてデータ線駆動回路１０１に出力する。変換ＬＵＴ８４０からデータ線駆動回路１０１に出力されるＳＦデータは、補正済みの画像信号ＶＩＤｃをＳＦコードパターン１或いは２に応じてコード化してなるデジタル信号であるコードパターンとしてデータ線駆動回路１０１に出力される。
【００７７】
したがって、液晶装置１によれば、デジタル信号化された画像信号ＶＩＤｃは、静止画像及び動画像の夫々の画像モードに最適なコードパターンにデジタル信号化された後、サブフィールド毎に各画素部７２に供給されるため、表示画像が静止画像である場合には、フリッカ等の表示不良を低減可能である。また、表示画像が動画像である場合には、ボケ等の表示不良を低減可能である。よって、液晶装置１によれば、表示画像が動画像であるか静止画像であるかに応じて、高品位で表示画像を表示可能である。
【００７８】
＜３；電子機器＞
次に、図７を参照しながら上述した液晶装置を電子機器の一例であるプロジェクタに適用した場合について説明する。図７は、本実施形態に係るプロジェクタの構成を示した平面図である。
【００７９】
図７において、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。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および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。これら３つのライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇは夫々液晶装置１を含む液晶モジュールを用いて構成されている。
【００８０】
ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇにおいて液晶装置１は、画像信号供給回路３００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。これらの液晶装置１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およびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、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。
【００８１】
ここで、各ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、ライトバルブ１１１０Ｇによる表示像は、ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００８２】
尚、ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００８３】
このようにプロジェクタ１１００によれば、上述の液晶装置１を含んで構成されているため、温度変化による画像の表示性能を低下を抑制できるうえ、動画像及び静止画像の画像モードに応じて最適なデータ形式で供給された画像信号によって高品位の画像表示が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本実施形態に係る液晶装置の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。
【図３】本実施形態に係る液晶装置の電気的構成を示したブロック図である。
【図４】本実施形態に係る液晶装置における表示部の電気的構成を示した回路図である。
【図５】本実施形態に係る液晶装置における変換回路の電気的構成を示したブロック図である。
【図６】コード化されたサブフィールドデータにおけるデータ配列の具体例を示したコード表である。
【図７】本発明に係る電子機器の一例であるプロジェクタの平面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・液晶装置、１００・・・表示部、６００・・・信号処理回路、６１０・・・画像モード判別回路、６２０・・・画像信号補正回路、６３０・・・制御信号処理回路、８００・・・変換回路、８１０・・・ＬＵＴ変換回路、８２０・・・圧縮変換回路、８３０・・・合成回路、８４０・・・変換ＬＵＴ、８５０・・・温度特性ＬＵＴ変換回路、８６０・・・フレームメモリ、９００・・・温度センサ、９１０・・・Ａ／Ｄ変換回路
【図１】
2009075500.tif 000003
【図２】
2009075500.tif 000004
【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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