画像表示装置、その制御方法及び電子機器
【課題】１フィールドを複数に分割したサブフィールドにおいて画素をオンまたはオフさせて駆動する場合の階調表現特性を改善する。
【解決手段】光源４２は、光源駆動回路４０の交流駆動によって表示パネル１００に光を照射する。表示パネル１００は、複数の画素を有し、各画素は、光源４２により照射された光の透過率を画素毎に変化させる。タイミング制御回路３０は、１フィールドを時間軸上に複数に分割したサブフィールドのそれぞれにわたって階調レベルに応じてオンまたはオフになるように表示パネル１００を制御するとともに、光源駆動回路４０による交流駆動に対して、複数のサブフィールドのうち、調整用サブフィールドを除く２以上の階調規定用サブフィールドが所定関係を保つように配列させる。
【解決手段】光源４２は、光源駆動回路４０の交流駆動によって表示パネル１００に光を照射する。表示パネル１００は、複数の画素を有し、各画素は、光源４２により照射された光の透過率を画素毎に変化させる。タイミング制御回路３０は、１フィールドを時間軸上に複数に分割したサブフィールドのそれぞれにわたって階調レベルに応じてオンまたはオフになるように表示パネル１００を制御するとともに、光源駆動回路４０による交流駆動に対して、複数のサブフィールドのうち、調整用サブフィールドを除く２以上の階調規定用サブフィールドが所定関係を保つように配列させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１フィールドを複数に分割したサブフィールドにわたって画素をオンまたはオフさせて階調を表現する際の特性を改善する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、表示パネルは、液晶素子のような表示素子を画素毎に有し、光の透過率または反射率を画素毎に変化させるものである。近年では、このような表示パネルに光を照射して縮小画像を形成し、この縮小画像を光学系によって拡大投射する投射型表示装置（プロジェクタ）が普及しつつある。このような表示パネルにおいて、中間階調を表現する技術として、次のような技術が提案されている。すなわち、１フィールドを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表示素子（画素）をオンまたはオフさせ、１フィールドにおいて画素がオン（またはオフ）する時間の割合を変化させることによって中間階調を表現する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記技術によれば、１フィールドの期間のうち、画素がオン（オフ）する期間の占める割合に応じて階調が表現されるので、表示素子の駆動電圧としてオンおよびオフレベルのみの２値で済み、従来の電圧変調方式と比較して、Ｄ／Ａ変換回路が不要となるなどにより構成の簡易化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００７−１４８４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、表示パネルに光を照射する光源は、長寿命化等を図るために交流で駆動される。光源を交流駆動すると、照射する光の輝度が変化するために、同じ期間長のサブフィールドであっても、オンまたはオフしたときの透過率（反射率）が異なってしまい、階調の表現特性に影響を与える。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、１フィールドを複数に分割したサブフィールドにわたって画素をオンまたはオフさせて階調を表現する際に、光源を交流駆動しても、階調の表現特性に影響を与えにくい技術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、光を照射する光源と、前記光源を交流駆動する光源駆動回路と、複数の画素を有し、前記光源により照射された光の透過率または反射率を前記画素毎に変化させる表示パネルと、前記複数の画素における透過率または反射率が、１フィールドを時間軸上に複数に分割したサブフィールドのそれぞれにわたって、前記画素に指定される階調レベルに応じてオンまたはオフに相当する値となるように前記表示パネルを制御するとともに、前記光源駆動回路による交流駆動に対して、前記複数のサブフィールドのうち、調整用サブフィールドを除く２以上の階調規定用サブフィールドが所定関係を保つように配列させる制御部と、を具備することを特徴とする。本発明によれば、光源の輝度変化に対して階調規定用サブフィールドの配列が所定の関係を保つので、ランプの輝度変化の影響を受けずに、階調を表現することが可能となる。
【０００６】
本発明において、前記制御部は、前記階調規定用サブフィールドのうち、最も期間の短い最短サブフィールドが、前記光源から照射される光の輝度が最も小さくなる、または、大きくなるタイミングに含まれるようにサブフィールドを配列させても良い。このような配列により暗い側または暗い側の階調表現特性を改善することができる。
本発明において、前記調整用サブフィールドは、前記最短サブフィールドの直前に配列することが好ましい。さらに、前記制御部は、前記複数の画素における透過率または反射率が前記調整用サブフィールドにわたって、前記階調レベルにかかわらずオンまたはオフの一方に相当する値とさせる構成が好ましい。最短サブフィールドで画素をオンまたはオフさせるとき、応答性が低ければ、実際の透過率または反射率が直前の状態に応じてずれてしまうが、上記構成によれば、階調レベルにかかわらず、最短サブフィールドでオンまたはオフさせるときの初期状態を揃えることが可能となる。
なお、本発明は、画像表示装置のみならず、当該画像表示装置の制御方法、さらには当該画像表示装置を有する電子機器としても概念することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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、本発明の実施形態に係る画像表示装置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、画像表示装置１は、表示パネル１０、タイミング制御回路３０、フィールドメモリ３２、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）３４、光源駆動回路４０および光源４２を有する。
【０００８】
図２は、表示パネル１０の構成を示す図である。
表示パネル１０は、例えばアクティブマトリクス方式の液晶パネルであり、表示領域１００の周辺にＹドライバ１３０およびＸドライバ１４０を配置した構成となっている。本実施形態において表示領域１００では、１０８０行の走査線１１２が行（図において横）方向に延在するように設けられ、また、１９２０列のデータ線１１４が列（図において縦）方向に延在するように、かつ、各走査線１１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられている。さらに、１０８０行の走査線１１２と１９２０列のデータ線１１４との各交差に対応して、画素１１０がそれぞれ配列している。したがって、本実施形態では、表示領域１００において画素１１０が縦１０８０行×横１９２０列でマトリクス状に配列するが、本発明をこの配列に限定する趣旨ではない。
【０００９】
Ｙドライバ１３０は、１０８０行の走査線１１２を順番に選択して、選択した走査線１１２にＨレベルに相当する電圧ＶHを印加し、他の非選択に係る走査線にＬレベルに相当する電圧ＶLを印加する。詳細には、Ｙドライバ１３０は、図３に示されるようにクロック信号Ｃlyの１周期分に相当するパルス幅を有するスタートパルスＤyを、当該クロック信号Ｃlyの半周期ずつ順次遅延させるとともに、重複部分がないようにパルス幅を半分に狭めた論理信号を走査信号Ｇ1〜Ｇ1080として１〜１０８０行の走査線にそれぞれ供給する。
Ｘドライバ１４０は、選択された走査線に位置する画素１１０にデータ信号ｄ1〜ｄ1920を、１〜１９２０列のデータ線１１４に供給する。
【００１０】
よく知られているように、アクティブマトリクス型の液晶パネルでは、画素１１０毎に、画素電極と対向電極とで液晶を挟持した液晶素子を有し、当該液晶素子は保持電圧に応じた透過率（透過型である場合、反射型であれば反射率）となる。ここで、走査線１１２がＨレベルになると、当該走査線に位置する画素１１０では、データ線１１４に供給されたデータ信号が画素電極に印加されて、対向電極と当該データ信号との差電圧が書き込まれる。画素１１０に書き込まれた電圧は、走査線１１２の電圧がＬレベルとなっても、液晶素子の容量性によって保持されるので、当該画素は、走査線がＨレベルとなったときに書き込んだ差電圧に応じた透過率となる。
なお、本実施形態において、液晶素子については、保持電圧がゼロの場合に透過率が最小となり、保持電圧が高くなるにつれて徐々に透過率が増加するノーマリーブラックモードであるとする。
【００１１】
従来のアナログ方式で階調表示する場合には、階調に応じて変調した電圧のデータ信号を、液晶素子に書き込んでいたが、このアナログ方式では、配線抵抗などに起因する表示ムラが発生したり、別途Ｄ／Ａ変換回路等が必要となったりする。
このため、本実施形態では、データ信号については、液晶素子をオン状態とさせるオン電圧またはオフ状態とさせるオフ電圧の２値とする。このように液晶素子にオン電圧とオフ電圧との２値のみを用いて階調表示を行うためには、基本周期である１フィールドを複数のサブフィールドに分割するとともに、当該サブフィールドを単位として液晶素子にオンまたはオフ電圧に相当する差電圧を保持させて、オン（またはオフ）状態となる期間の割合を画素毎に階調に応じて変化させる駆動（サブフィールド駆動）とすれば良いはずである。なお、ここでいう１フィールドとは、１枚分の画像を形成するのに要する期間をいい、外部上位回路から供給される同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号の周期である１６．７ミリ秒（６０Ｈｚの逆数）であって、一定である。
なお、本実施形態において、１フィールドは、サブフィールドｓｆ０〜ｓｆ１８に分割されるが、その詳細については後述することにする。
【００１２】
制御部であるタイミング制御回路３０は、図示省略した外部上位回路から供給される同期信号Ｓyncおよび光源制御信号Ｌfから、表示パネル１００の駆動するときの基準となる１フィールドを規定し、さらに各サブフィールドｓｆ０〜ｓｆ１８の開始点を規定するとともに、当該表示パネルを駆動するための各種信号を生成するためのものである。
なお、同期信号Ｓyncには、映像データＤinの垂直走査を規定する垂直走査信号Ｖsyncが含まれるので、本実施形態においてタイミング制御回路３０は、当該垂直走査信号Ｖsyncに基づいて、表示パネル１００の駆動するときの基準となる１フィールドを規定する。
【００１３】
フィールドメモリ３２は、タイミング制御回路３０の制御によって少なくとも１フィールドの分の映像データＤinを格納するとともに、格納した映像データＤinをサブフィールドｓｆ０〜ｓｆ１８毎に読み出すものである。
ここで、映像データＤinは、画素１１０の階調を画素毎に指定するデジタルデータであり、外部上位回路から同期信号Ｓyncに同期して供給される。詳細には、縦１０８０行×横１９２０列の１コマ分の映像データＤinは、同期信号Ｓyncによって規定される垂直および水平走査に同期に供給される。
【００１４】
ＬＵＴ３４は、階調およびサブフィールドの組み合わせに対し、オンオフを示すデータＤsfを予め記憶するテーブルであり、詳細には、フィールドメモリ３２から読み出された映像データＤinで規定される階調を、サブフィールドｓｆ０〜ｓｆ１８の各々についてオンにするか、オフにするかを規定するデータＤsfに変換するものである。
ここで、データＤsfに変換するためには、映像データＤinのほかに、いずれかのサブフィールドに対応させるのかを示す情報が必要となる。このため、タイミング制御回路３０は、サブフィールド番号を示すデータＮsfをＬＵＴ３４に供給する。これにより、ＬＵＴ３４は、フィールドメモリ３２から読み出された映像データＤinが指定する階調およびデータＮsfが示すサブフィールドに対応するデータＤsfを出力することになる。
【００１５】
光源４２は、例えば高圧放電ランプであり、表示領域１００に白色光を照射する。光源４２は、光源の長寿命化のために一定の周波数で交流駆動する必要がある。このため、光源駆動回路４０は、光源駆動信号Ｌdを光源４２の推奨周波数で生成して光源４２に供給する。これにより、光源４２は、その推奨周波数で交流駆動されて長寿命化が図られる。
ここで、光源駆動信号Ｌdは、本実施形態では図４に示されるように、推奨周波数の逆数であるランプ周期にて最低値から最高値まで直線状に増加するランプ（ramp）波形である。この光源駆動信号Ｌdにしたがって駆動される光源４２は、当該光源駆動信号Ｌdの最低値に相当する地点で相対的に暗状態となり、最高値に相当する地点で相対的に明状態となる。
なお、光源駆動回路４０は、光源駆動信号Ｌdに同期した光源制御信号Ｌfをタイミング制御回路３０に供給する。この光源制御信号Ｌfは、図４に示されるように光源駆動信号Ｌdが最高値から最低値に変化するタイミングにてＨレベルとなるパルス信号である。
【００１６】
ところで、光源駆動信号Ｌdは、光源４２の推奨周波数で一定であり、その周波数は、同期信号Ｓyncとは非同期である。ここで、本実施形態において、光源駆動信号Ｌdの周波数が、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号Ｖsyncの周波数の４倍以上であるとき、１フィールドの期間には、光源駆動信号Ｌdが最低値となるタイミングを３回以上含むことになる。すなわち、光源駆動信号Ｌdの最低値から最高値までを１周期分としたとき、１フィールドの期間には、光源駆動信号Ｌdの連続した３周期分が必ず含まれる。
【００１７】
このことを用いて、本実施形態では、タイミング制御回路３０は、表示パネル１００のサブフィールドを図４に示されるように規定する。詳細には、タイミング制御回路３０は、垂直同期信号Ｖsyncで規定される１フィールドの期間のうち、最初に光源制御信号Ｌfのパルスが供給されたタイミングから、光源制御信号Ｌf（光源駆動信号Ｌd）の連続した３周期分の期間Ｔaを、１行目の階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８として用い、他の期間を１行目の調整用サブフィールドｓｆ０として用いる。
換言すれば、１フィールドの期間のうち、光源制御信号Ｌfの連続した３周期分の期間Ｔaを階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８に割り当てて、光源駆動信号Ｌdに対して階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８の配列を同期させる。ただし、同期信号Ｓyncに対して光源駆動信号Ｌdが非同期であるために、１フィールドの期間のうち、階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８に割り当てた期間の残りを、調整用サブフィールドｓｆ０に割り当てて、時間（タイミング）調整用として用いている。
なお、光源駆動信号Ｌfのパルスが出力された直後、すなわち、光源駆動信号Ｌdが最低値となった直後に、階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８のうち、最も期間の短いサブフィールドｓｆ１、ｓｆ７、ｓｆ１３が配置する。
また、２行目以降のサブフィールドは、Ｙドライバ１３０によって走査線が順番に選択される分だけ、１行目に対して順次遅延した関係となる。
【００１８】
このようなサブフィールドに対して、ＬＵＴ３４の変換内容は、おおよそ次のような内容である。すなわち、最も暗い階調については、サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８にわたってオフを指定し、明るい階調を指定するにつれて、オンとなるサブフィールドの期間の和が長くなる内容となっている。
なお、実際の変換内容については、液晶素子の電気的な光学特性や応答特性などを考慮して実験的に決められる。また、調整用サブフィールドｓｆ０については、映像データで指定される階調にかかわらず、本実施形態では一律にオフさせる変換内容としている。
【００１９】
このような構成において、タイミング制御回路３０は、垂直走査信号Ｖsyncにしたがって、表示パネル１０を駆動するときの基準周期を１フィールドとして規定するとともに、垂直走査信号Ｖsyncのパルスが供給されてから初めて光源制御信号Ｌfのパルスが供給されたタイミングにて、スタートパルスＤyを出力するとともに、このタイミングからサブフィールドｓｆ１〜Ｓｆ１８の期間長を経る毎にスタートパルスＤyを出力する。
Ｙドライバ１３０は、スタートパルスＤyが供給されると、図２に示されるように、１、２、３、…、１０８０行目の走査線１１２に、順番にＨレベル（選択電圧ＶH）となる走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇ１０８０を供給する。
【００２０】
一方、タイミング制御回路３０は、Ｙドライバ１３０による走査線の選択に合わせて、フィールドメモリ３２から、走査信号がＨレベルとなる走査線に位置する１〜１９２０列の画素１行分の映像データＤinを読み出す。ＬＵＴ３４では、当該走査線に位置する１行分の映像データＤinが、データＮsfで示されるサブフィールド番号に対応するデータＤsfにそれぞれ変換される。
そして、タイミング制御回路３０は、変換された１〜１９２０列目の画素に対応するデータＤsfをＸドライバ１４０に転送し、Ｘドライバ１４０は、転送された１〜１９２０列目の画素に対応するデータＤsfを、それが示すオンまたはオフ電圧に再変換し、データ信号ｄ1〜ｄ1920として１〜１９２０列目のデータ線１１４に、タイミング制御回路３０の制御にしたがって当該行の走査信号がＨレベルとなるのに合わせて供給する。
走査線１１２がＨレベルに相当する選択電圧ＶHとなっていると、データ線１１４に供給されたオンまたはオフ電圧が画素電極１１８に印加される。
【００２１】
なお、液晶１０５に直流成分が印加されるのを防止するため、オン電圧は正極性および負極性の２種類があり、１フィールド期間毎に交互に用いられる。このため、Ｘドライバ１４０は、例えば奇数フィールドにおいてオン電圧が規定されたならば、当該オン電圧を正極性で供給し、偶数フィールドにおいてオン電圧が示されたならば、当該オン電圧を負極性で供給する構成となる。なお、ここでいう正極性とは、対向電極に印加される電圧よりも高位側をいい、負極性とは、対向電極の電圧よりも低位側をいう。また、オフ電圧は、液晶素子の差電圧をゼロとさせる電圧であれば、極性を分けることなく対向電極の電圧とすれば良い。
【００２２】
このようにデータ信号を供給して、画素に書き込む動作は、階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８、および、調整用サブフィールドｓｆ０の各々において１〜１０８０行目の走査線１１２が順番に選択される毎に繰り返される。これにより、１〜１０８０行目の画素のそれぞれにおいて階調レベルに応じたオンまたはオフの書き込みがサブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８毎に、階調レベルとは無関係に一律にオフの書き込みがサブフィールドｓｆ０でそれぞれ実行される。
【００２３】
ノーマリーブラックモードにおいてサブフィールド駆動する場合に、１フィールドのうち、すべてのサブフィールドにわたってオフさせたときが、最も暗い階調が表現されるときである。最も暗い階調よりも１段明るい階調は、最も短いサブフィールドの１つをオンさせることによって表現される。このため、ノーマリーブラックモードでは、暗い側において表現される階調の刻み幅は、光源の輝度が一定であれば、サブフィールドの最短期間で決定されることになる。本実施形態では、光源４２の輝度が最も低くなるタイミングに合わせて、最も短いサブフィールドｓｆ１、ｓｆ７、ｓｆ１３を配列させているので、サブフィールドの期間長をそのままとして、光源の輝度変化分だけ暗い階調を表現することが可能となる。
【００２４】
ところで、階調レベルに応じてオンまたはオフを書き込む際にサブフィールドの期間長が短いと、当該サブフィールドの透過率は、応答速度の低さのために、直前のサブフィールドのオンまたはオフ状態に依存して異なる場合がある。例えば、期間長の短いサブフィールドにおいて画素をオフさせたときの実際の透過率は、直前のサブフィールドにおいてオンとなっていた場合の方が、オフとなっていた場合とよりも、オン寄りの値となってしまう。
本実施形態において、サブフィールドｓｆ０については、全画素に対して一律にオフさせる書き込みが実行されるとともに、最も短いサブフィールドｓｆ１がサブフィールドｓｆ０の直後には位置している。したがって、本実施形態では、サブフィールドｓｆ１において画素をオンまたはオフさせたとき、実際の透過率は、直前のサブフィールドｓｆ０において常にオフとなっているので、安定した階調表現が可能となる。
さらに、サブフィールドｓｆ０において一律に画素をオフさせることにより、透過率が最小となるので、光源４２の輝度変化分が実際に視認されることがなくなる。このため、光源４２の輝度変化分によって生じる階調差を視認しにくくすることが可能となる。
なお、表示すべき画像が平均的に明るい場合には、サブフィールドｓｆ０において一律にオンさせることにより、透過率を全体的に増加させても良い。いずれにしても、調整用サブフィールドｓｆ０については一律にオフまたはオフさせることになる。
【００２５】
なお、ノーマリーホワイトモードの場合、ノーマリーブラックモードとは反対に、１フィールドのうち、すべてのサブフィールドにわたってオフさせたときが、最も明るい階調が表現されるときであり、最も明るい階調よりも１段暗い階調は、最も短いサブフィールドの１つをオンさせることによって表現される。このため、ノーマリーホワイトモードでは、明るい側における階調の刻み幅は、サブフィールドの最短期間で決定されることになるので、光源４２が最も明るくなるタイミングに合わせて、最も短いサブフィールを配列させれば良い。
【００２６】
上述した実施形態では、光源４２の推奨駆動周波数が垂直走査信号の逓倍に一致しない場合を説明したが、光源４２の推奨駆動周波数が垂直走査信号の逓倍に一致する場合もあり得る。また、表示パネル１００の垂直走査を、垂直同期信号Ｖsyncで規定したが、光源４２の推奨駆動周波数の、逓倍分の一となるように決めても良い。いずれにせよ、光源４２の推奨駆動周波数が表示パネル１０の垂直走査周波数の逓倍に一致する場合、図５に示されるように、調整用サブフィールドｓｆ０を設ける必要がなくなって、単に、垂直走査信号Ｖsyncに光源制御信号Ｌfに同期させて、すなわち、光源４２の輝度変化に同期させてサブフィールドを配列させれば良いことになる。
【００２７】
また、実施形態では、１フィールドを構成する各サブフィールドの期間長を互いに異ならせたが、互いに同一であっても良い。１フィールドを構成するサブフィールドの期間長を互いに同一とする場合には、図６に示されるように、垂直同期信号Ｖsyncで規定される１フィールドの期間のうち、最初に光源制御信号Ｌfのパルスが供給されたタイミングから、光源制御信号Ｌfの連続したｎ周期分の期間Ｔaを、１行目の階調規定用サブフィールドとして用い、他を１行目の調整用サブフィールドとして用いれば良い。
【００２８】
さらに、実施形態では、光源駆動信号Ｌdを右上がりのランプ波形としたが、正弦波や三角波などのような波形としても良い。また、光源制御信号Ｌfをランプ周期の開始時に出力されるパルス信号としたが、光源の輝度を示すデジタルデータとしても良い。
また、表示パネルとしては、液晶パネルのほか、光源を必要とするものであれば、種々のものが適用可能である。例えば、デジタルミラー素子などが適用可能である。
【００２９】
＜電子機器＞
次に、上述した実施形態に係る画像表示装置を用いた電子機器の一例として、上述した表示パネル１０をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図７は、このプロジェクタの構成を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクタ２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられている。このランプユニット２１０２から射出された投射光は、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１０Ｒ、１０Ｇおよび１０Ｂ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。
【００３０】
このプロジェクタ２１００では、表示パネル１０を含む画像表示装置が、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応して３組設けられて、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応する映像データがそれぞれ外部上位回路から供給される構成となっている。ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇおよび１０Ｂの構成は、上述した実施形態における表示パネル１０と同様であり、各色に対応して設けられるタイミング制御回路（図７では省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂのデータ信号で、サブフィールド毎にそれぞれ駆動されるものである。
ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ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、スクリーン２１２０には、投射レンズ２１１４によってカラー画像が投射されることとなる。
【００３１】
なお、ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇおよび１０Ｂには、ダイクロイックミラー２１０８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。また、ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｂ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１０Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１０Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。
【００３２】
電子機器としては、図７を参照して説明した他にも、テレビジョンや、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、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、携帯電話機、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、本発明に係る画像表示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】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同画像表示装置における表示パネルの構成を示す図である。
【図３】同表示パネルにおける画素の構成を示す図である。
【図４】同表示パネルにおけるフィールド構成を示す図である。
【図５】各サブフィールドにおける動作を説明するための図である。
【図６】同表示パネルにおける透過率特性を示す図である。
【図７】同画像表示装置を適用したプロジェクタの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…画像表示装置、１０…表示パネル、３０…タイミング制御回路、４０…光源駆動回路、４２…光源、１１０…画素、１１２…走査線、１１４…データ線、１３０…Ｙドライバ、１４０…Ｘドライバ、２１００…プロジェクタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１フィールドを複数に分割したサブフィールドにわたって画素をオンまたはオフさせて階調を表現する際の特性を改善する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、表示パネルは、液晶素子のような表示素子を画素毎に有し、光の透過率または反射率を画素毎に変化させるものである。近年では、このような表示パネルに光を照射して縮小画像を形成し、この縮小画像を光学系によって拡大投射する投射型表示装置（プロジェクタ）が普及しつつある。このような表示パネルにおいて、中間階調を表現する技術として、次のような技術が提案されている。すなわち、１フィールドを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表示素子（画素）をオンまたはオフさせ、１フィールドにおいて画素がオン（またはオフ）する時間の割合を変化させることによって中間階調を表現する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記技術によれば、１フィールドの期間のうち、画素がオン（オフ）する期間の占める割合に応じて階調が表現されるので、表示素子の駆動電圧としてオンおよびオフレベルのみの２値で済み、従来の電圧変調方式と比較して、Ｄ／Ａ変換回路が不要となるなどにより構成の簡易化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００７−１４８４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、表示パネルに光を照射する光源は、長寿命化等を図るために交流で駆動される。光源を交流駆動すると、照射する光の輝度が変化するために、同じ期間長のサブフィールドであっても、オンまたはオフしたときの透過率（反射率）が異なってしまい、階調の表現特性に影響を与える。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、１フィールドを複数に分割したサブフィールドにわたって画素をオンまたはオフさせて階調を表現する際に、光源を交流駆動しても、階調の表現特性に影響を与えにくい技術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、光を照射する光源と、前記光源を交流駆動する光源駆動回路と、複数の画素を有し、前記光源により照射された光の透過率または反射率を前記画素毎に変化させる表示パネルと、前記複数の画素における透過率または反射率が、１フィールドを時間軸上に複数に分割したサブフィールドのそれぞれにわたって、前記画素に指定される階調レベルに応じてオンまたはオフに相当する値となるように前記表示パネルを制御するとともに、前記光源駆動回路による交流駆動に対して、前記複数のサブフィールドのうち、調整用サブフィールドを除く２以上の階調規定用サブフィールドが所定関係を保つように配列させる制御部と、を具備することを特徴とする。本発明によれば、光源の輝度変化に対して階調規定用サブフィールドの配列が所定の関係を保つので、ランプの輝度変化の影響を受けずに、階調を表現することが可能となる。
【０００６】
本発明において、前記制御部は、前記階調規定用サブフィールドのうち、最も期間の短い最短サブフィールドが、前記光源から照射される光の輝度が最も小さくなる、または、大きくなるタイミングに含まれるようにサブフィールドを配列させても良い。このような配列により暗い側または暗い側の階調表現特性を改善することができる。
本発明において、前記調整用サブフィールドは、前記最短サブフィールドの直前に配列することが好ましい。さらに、前記制御部は、前記複数の画素における透過率または反射率が前記調整用サブフィールドにわたって、前記階調レベルにかかわらずオンまたはオフの一方に相当する値とさせる構成が好ましい。最短サブフィールドで画素をオンまたはオフさせるとき、応答性が低ければ、実際の透過率または反射率が直前の状態に応じてずれてしまうが、上記構成によれば、階調レベルにかかわらず、最短サブフィールドでオンまたはオフさせるときの初期状態を揃えることが可能となる。
なお、本発明は、画像表示装置のみならず、当該画像表示装置の制御方法、さらには当該画像表示装置を有する電子機器としても概念することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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、本発明の実施形態に係る画像表示装置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、画像表示装置１は、表示パネル１０、タイミング制御回路３０、フィールドメモリ３２、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）３４、光源駆動回路４０および光源４２を有する。
【０００８】
図２は、表示パネル１０の構成を示す図である。
表示パネル１０は、例えばアクティブマトリクス方式の液晶パネルであり、表示領域１００の周辺にＹドライバ１３０およびＸドライバ１４０を配置した構成となっている。本実施形態において表示領域１００では、１０８０行の走査線１１２が行（図において横）方向に延在するように設けられ、また、１９２０列のデータ線１１４が列（図において縦）方向に延在するように、かつ、各走査線１１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられている。さらに、１０８０行の走査線１１２と１９２０列のデータ線１１４との各交差に対応して、画素１１０がそれぞれ配列している。したがって、本実施形態では、表示領域１００において画素１１０が縦１０８０行×横１９２０列でマトリクス状に配列するが、本発明をこの配列に限定する趣旨ではない。
【０００９】
Ｙドライバ１３０は、１０８０行の走査線１１２を順番に選択して、選択した走査線１１２にＨレベルに相当する電圧ＶHを印加し、他の非選択に係る走査線にＬレベルに相当する電圧ＶLを印加する。詳細には、Ｙドライバ１３０は、図３に示されるようにクロック信号Ｃlyの１周期分に相当するパルス幅を有するスタートパルスＤyを、当該クロック信号Ｃlyの半周期ずつ順次遅延させるとともに、重複部分がないようにパルス幅を半分に狭めた論理信号を走査信号Ｇ1〜Ｇ1080として１〜１０８０行の走査線にそれぞれ供給する。
Ｘドライバ１４０は、選択された走査線に位置する画素１１０にデータ信号ｄ1〜ｄ1920を、１〜１９２０列のデータ線１１４に供給する。
【００１０】
よく知られているように、アクティブマトリクス型の液晶パネルでは、画素１１０毎に、画素電極と対向電極とで液晶を挟持した液晶素子を有し、当該液晶素子は保持電圧に応じた透過率（透過型である場合、反射型であれば反射率）となる。ここで、走査線１１２がＨレベルになると、当該走査線に位置する画素１１０では、データ線１１４に供給されたデータ信号が画素電極に印加されて、対向電極と当該データ信号との差電圧が書き込まれる。画素１１０に書き込まれた電圧は、走査線１１２の電圧がＬレベルとなっても、液晶素子の容量性によって保持されるので、当該画素は、走査線がＨレベルとなったときに書き込んだ差電圧に応じた透過率となる。
なお、本実施形態において、液晶素子については、保持電圧がゼロの場合に透過率が最小となり、保持電圧が高くなるにつれて徐々に透過率が増加するノーマリーブラックモードであるとする。
【００１１】
従来のアナログ方式で階調表示する場合には、階調に応じて変調した電圧のデータ信号を、液晶素子に書き込んでいたが、このアナログ方式では、配線抵抗などに起因する表示ムラが発生したり、別途Ｄ／Ａ変換回路等が必要となったりする。
このため、本実施形態では、データ信号については、液晶素子をオン状態とさせるオン電圧またはオフ状態とさせるオフ電圧の２値とする。このように液晶素子にオン電圧とオフ電圧との２値のみを用いて階調表示を行うためには、基本周期である１フィールドを複数のサブフィールドに分割するとともに、当該サブフィールドを単位として液晶素子にオンまたはオフ電圧に相当する差電圧を保持させて、オン（またはオフ）状態となる期間の割合を画素毎に階調に応じて変化させる駆動（サブフィールド駆動）とすれば良いはずである。なお、ここでいう１フィールドとは、１枚分の画像を形成するのに要する期間をいい、外部上位回路から供給される同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号の周期である１６．７ミリ秒（６０Ｈｚの逆数）であって、一定である。
なお、本実施形態において、１フィールドは、サブフィールドｓｆ０〜ｓｆ１８に分割されるが、その詳細については後述することにする。
【００１２】
制御部であるタイミング制御回路３０は、図示省略した外部上位回路から供給される同期信号Ｓyncおよび光源制御信号Ｌfから、表示パネル１００の駆動するときの基準となる１フィールドを規定し、さらに各サブフィールドｓｆ０〜ｓｆ１８の開始点を規定するとともに、当該表示パネルを駆動するための各種信号を生成するためのものである。
なお、同期信号Ｓyncには、映像データＤinの垂直走査を規定する垂直走査信号Ｖsyncが含まれるので、本実施形態においてタイミング制御回路３０は、当該垂直走査信号Ｖsyncに基づいて、表示パネル１００の駆動するときの基準となる１フィールドを規定する。
【００１３】
フィールドメモリ３２は、タイミング制御回路３０の制御によって少なくとも１フィールドの分の映像データＤinを格納するとともに、格納した映像データＤinをサブフィールドｓｆ０〜ｓｆ１８毎に読み出すものである。
ここで、映像データＤinは、画素１１０の階調を画素毎に指定するデジタルデータであり、外部上位回路から同期信号Ｓyncに同期して供給される。詳細には、縦１０８０行×横１９２０列の１コマ分の映像データＤinは、同期信号Ｓyncによって規定される垂直および水平走査に同期に供給される。
【００１４】
ＬＵＴ３４は、階調およびサブフィールドの組み合わせに対し、オンオフを示すデータＤsfを予め記憶するテーブルであり、詳細には、フィールドメモリ３２から読み出された映像データＤinで規定される階調を、サブフィールドｓｆ０〜ｓｆ１８の各々についてオンにするか、オフにするかを規定するデータＤsfに変換するものである。
ここで、データＤsfに変換するためには、映像データＤinのほかに、いずれかのサブフィールドに対応させるのかを示す情報が必要となる。このため、タイミング制御回路３０は、サブフィールド番号を示すデータＮsfをＬＵＴ３４に供給する。これにより、ＬＵＴ３４は、フィールドメモリ３２から読み出された映像データＤinが指定する階調およびデータＮsfが示すサブフィールドに対応するデータＤsfを出力することになる。
【００１５】
光源４２は、例えば高圧放電ランプであり、表示領域１００に白色光を照射する。光源４２は、光源の長寿命化のために一定の周波数で交流駆動する必要がある。このため、光源駆動回路４０は、光源駆動信号Ｌdを光源４２の推奨周波数で生成して光源４２に供給する。これにより、光源４２は、その推奨周波数で交流駆動されて長寿命化が図られる。
ここで、光源駆動信号Ｌdは、本実施形態では図４に示されるように、推奨周波数の逆数であるランプ周期にて最低値から最高値まで直線状に増加するランプ（ramp）波形である。この光源駆動信号Ｌdにしたがって駆動される光源４２は、当該光源駆動信号Ｌdの最低値に相当する地点で相対的に暗状態となり、最高値に相当する地点で相対的に明状態となる。
なお、光源駆動回路４０は、光源駆動信号Ｌdに同期した光源制御信号Ｌfをタイミング制御回路３０に供給する。この光源制御信号Ｌfは、図４に示されるように光源駆動信号Ｌdが最高値から最低値に変化するタイミングにてＨレベルとなるパルス信号である。
【００１６】
ところで、光源駆動信号Ｌdは、光源４２の推奨周波数で一定であり、その周波数は、同期信号Ｓyncとは非同期である。ここで、本実施形態において、光源駆動信号Ｌdの周波数が、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号Ｖsyncの周波数の４倍以上であるとき、１フィールドの期間には、光源駆動信号Ｌdが最低値となるタイミングを３回以上含むことになる。すなわち、光源駆動信号Ｌdの最低値から最高値までを１周期分としたとき、１フィールドの期間には、光源駆動信号Ｌdの連続した３周期分が必ず含まれる。
【００１７】
このことを用いて、本実施形態では、タイミング制御回路３０は、表示パネル１００のサブフィールドを図４に示されるように規定する。詳細には、タイミング制御回路３０は、垂直同期信号Ｖsyncで規定される１フィールドの期間のうち、最初に光源制御信号Ｌfのパルスが供給されたタイミングから、光源制御信号Ｌf（光源駆動信号Ｌd）の連続した３周期分の期間Ｔaを、１行目の階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８として用い、他の期間を１行目の調整用サブフィールドｓｆ０として用いる。
換言すれば、１フィールドの期間のうち、光源制御信号Ｌfの連続した３周期分の期間Ｔaを階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８に割り当てて、光源駆動信号Ｌdに対して階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８の配列を同期させる。ただし、同期信号Ｓyncに対して光源駆動信号Ｌdが非同期であるために、１フィールドの期間のうち、階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８に割り当てた期間の残りを、調整用サブフィールドｓｆ０に割り当てて、時間（タイミング）調整用として用いている。
なお、光源駆動信号Ｌfのパルスが出力された直後、すなわち、光源駆動信号Ｌdが最低値となった直後に、階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８のうち、最も期間の短いサブフィールドｓｆ１、ｓｆ７、ｓｆ１３が配置する。
また、２行目以降のサブフィールドは、Ｙドライバ１３０によって走査線が順番に選択される分だけ、１行目に対して順次遅延した関係となる。
【００１８】
このようなサブフィールドに対して、ＬＵＴ３４の変換内容は、おおよそ次のような内容である。すなわち、最も暗い階調については、サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８にわたってオフを指定し、明るい階調を指定するにつれて、オンとなるサブフィールドの期間の和が長くなる内容となっている。
なお、実際の変換内容については、液晶素子の電気的な光学特性や応答特性などを考慮して実験的に決められる。また、調整用サブフィールドｓｆ０については、映像データで指定される階調にかかわらず、本実施形態では一律にオフさせる変換内容としている。
【００１９】
このような構成において、タイミング制御回路３０は、垂直走査信号Ｖsyncにしたがって、表示パネル１０を駆動するときの基準周期を１フィールドとして規定するとともに、垂直走査信号Ｖsyncのパルスが供給されてから初めて光源制御信号Ｌfのパルスが供給されたタイミングにて、スタートパルスＤyを出力するとともに、このタイミングからサブフィールドｓｆ１〜Ｓｆ１８の期間長を経る毎にスタートパルスＤyを出力する。
Ｙドライバ１３０は、スタートパルスＤyが供給されると、図２に示されるように、１、２、３、…、１０８０行目の走査線１１２に、順番にＨレベル（選択電圧ＶH）となる走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇ１０８０を供給する。
【００２０】
一方、タイミング制御回路３０は、Ｙドライバ１３０による走査線の選択に合わせて、フィールドメモリ３２から、走査信号がＨレベルとなる走査線に位置する１〜１９２０列の画素１行分の映像データＤinを読み出す。ＬＵＴ３４では、当該走査線に位置する１行分の映像データＤinが、データＮsfで示されるサブフィールド番号に対応するデータＤsfにそれぞれ変換される。
そして、タイミング制御回路３０は、変換された１〜１９２０列目の画素に対応するデータＤsfをＸドライバ１４０に転送し、Ｘドライバ１４０は、転送された１〜１９２０列目の画素に対応するデータＤsfを、それが示すオンまたはオフ電圧に再変換し、データ信号ｄ1〜ｄ1920として１〜１９２０列目のデータ線１１４に、タイミング制御回路３０の制御にしたがって当該行の走査信号がＨレベルとなるのに合わせて供給する。
走査線１１２がＨレベルに相当する選択電圧ＶHとなっていると、データ線１１４に供給されたオンまたはオフ電圧が画素電極１１８に印加される。
【００２１】
なお、液晶１０５に直流成分が印加されるのを防止するため、オン電圧は正極性および負極性の２種類があり、１フィールド期間毎に交互に用いられる。このため、Ｘドライバ１４０は、例えば奇数フィールドにおいてオン電圧が規定されたならば、当該オン電圧を正極性で供給し、偶数フィールドにおいてオン電圧が示されたならば、当該オン電圧を負極性で供給する構成となる。なお、ここでいう正極性とは、対向電極に印加される電圧よりも高位側をいい、負極性とは、対向電極の電圧よりも低位側をいう。また、オフ電圧は、液晶素子の差電圧をゼロとさせる電圧であれば、極性を分けることなく対向電極の電圧とすれば良い。
【００２２】
このようにデータ信号を供給して、画素に書き込む動作は、階調規定用サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８、および、調整用サブフィールドｓｆ０の各々において１〜１０８０行目の走査線１１２が順番に選択される毎に繰り返される。これにより、１〜１０８０行目の画素のそれぞれにおいて階調レベルに応じたオンまたはオフの書き込みがサブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８毎に、階調レベルとは無関係に一律にオフの書き込みがサブフィールドｓｆ０でそれぞれ実行される。
【００２３】
ノーマリーブラックモードにおいてサブフィールド駆動する場合に、１フィールドのうち、すべてのサブフィールドにわたってオフさせたときが、最も暗い階調が表現されるときである。最も暗い階調よりも１段明るい階調は、最も短いサブフィールドの１つをオンさせることによって表現される。このため、ノーマリーブラックモードでは、暗い側において表現される階調の刻み幅は、光源の輝度が一定であれば、サブフィールドの最短期間で決定されることになる。本実施形態では、光源４２の輝度が最も低くなるタイミングに合わせて、最も短いサブフィールドｓｆ１、ｓｆ７、ｓｆ１３を配列させているので、サブフィールドの期間長をそのままとして、光源の輝度変化分だけ暗い階調を表現することが可能となる。
【００２４】
ところで、階調レベルに応じてオンまたはオフを書き込む際にサブフィールドの期間長が短いと、当該サブフィールドの透過率は、応答速度の低さのために、直前のサブフィールドのオンまたはオフ状態に依存して異なる場合がある。例えば、期間長の短いサブフィールドにおいて画素をオフさせたときの実際の透過率は、直前のサブフィールドにおいてオンとなっていた場合の方が、オフとなっていた場合とよりも、オン寄りの値となってしまう。
本実施形態において、サブフィールドｓｆ０については、全画素に対して一律にオフさせる書き込みが実行されるとともに、最も短いサブフィールドｓｆ１がサブフィールドｓｆ０の直後には位置している。したがって、本実施形態では、サブフィールドｓｆ１において画素をオンまたはオフさせたとき、実際の透過率は、直前のサブフィールドｓｆ０において常にオフとなっているので、安定した階調表現が可能となる。
さらに、サブフィールドｓｆ０において一律に画素をオフさせることにより、透過率が最小となるので、光源４２の輝度変化分が実際に視認されることがなくなる。このため、光源４２の輝度変化分によって生じる階調差を視認しにくくすることが可能となる。
なお、表示すべき画像が平均的に明るい場合には、サブフィールドｓｆ０において一律にオンさせることにより、透過率を全体的に増加させても良い。いずれにしても、調整用サブフィールドｓｆ０については一律にオフまたはオフさせることになる。
【００２５】
なお、ノーマリーホワイトモードの場合、ノーマリーブラックモードとは反対に、１フィールドのうち、すべてのサブフィールドにわたってオフさせたときが、最も明るい階調が表現されるときであり、最も明るい階調よりも１段暗い階調は、最も短いサブフィールドの１つをオンさせることによって表現される。このため、ノーマリーホワイトモードでは、明るい側における階調の刻み幅は、サブフィールドの最短期間で決定されることになるので、光源４２が最も明るくなるタイミングに合わせて、最も短いサブフィールを配列させれば良い。
【００２６】
上述した実施形態では、光源４２の推奨駆動周波数が垂直走査信号の逓倍に一致しない場合を説明したが、光源４２の推奨駆動周波数が垂直走査信号の逓倍に一致する場合もあり得る。また、表示パネル１００の垂直走査を、垂直同期信号Ｖsyncで規定したが、光源４２の推奨駆動周波数の、逓倍分の一となるように決めても良い。いずれにせよ、光源４２の推奨駆動周波数が表示パネル１０の垂直走査周波数の逓倍に一致する場合、図５に示されるように、調整用サブフィールドｓｆ０を設ける必要がなくなって、単に、垂直走査信号Ｖsyncに光源制御信号Ｌfに同期させて、すなわち、光源４２の輝度変化に同期させてサブフィールドを配列させれば良いことになる。
【００２７】
また、実施形態では、１フィールドを構成する各サブフィールドの期間長を互いに異ならせたが、互いに同一であっても良い。１フィールドを構成するサブフィールドの期間長を互いに同一とする場合には、図６に示されるように、垂直同期信号Ｖsyncで規定される１フィールドの期間のうち、最初に光源制御信号Ｌfのパルスが供給されたタイミングから、光源制御信号Ｌfの連続したｎ周期分の期間Ｔaを、１行目の階調規定用サブフィールドとして用い、他を１行目の調整用サブフィールドとして用いれば良い。
【００２８】
さらに、実施形態では、光源駆動信号Ｌdを右上がりのランプ波形としたが、正弦波や三角波などのような波形としても良い。また、光源制御信号Ｌfをランプ周期の開始時に出力されるパルス信号としたが、光源の輝度を示すデジタルデータとしても良い。
また、表示パネルとしては、液晶パネルのほか、光源を必要とするものであれば、種々のものが適用可能である。例えば、デジタルミラー素子などが適用可能である。
【００２９】
＜電子機器＞
次に、上述した実施形態に係る画像表示装置を用いた電子機器の一例として、上述した表示パネル１０をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図７は、このプロジェクタの構成を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクタ２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられている。このランプユニット２１０２から射出された投射光は、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１０Ｒ、１０Ｇおよび１０Ｂ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。
【００３０】
このプロジェクタ２１００では、表示パネル１０を含む画像表示装置が、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応して３組設けられて、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応する映像データがそれぞれ外部上位回路から供給される構成となっている。ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇおよび１０Ｂの構成は、上述した実施形態における表示パネル１０と同様であり、各色に対応して設けられるタイミング制御回路（図７では省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂのデータ信号で、サブフィールド毎にそれぞれ駆動されるものである。
ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ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、スクリーン２１２０には、投射レンズ２１１４によってカラー画像が投射されることとなる。
【００３１】
なお、ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇおよび１０Ｂには、ダイクロイックミラー２１０８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。また、ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｂ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１０Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１０Ｒ、１０Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１０Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。
【００３２】
電子機器としては、図７を参照して説明した他にも、テレビジョンや、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、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、携帯電話機、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、本発明に係る画像表示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】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同画像表示装置における表示パネルの構成を示す図である。
【図３】同表示パネルにおける画素の構成を示す図である。
【図４】同表示パネルにおけるフィールド構成を示す図である。
【図５】各サブフィールドにおける動作を説明するための図である。
【図６】同表示パネルにおける透過率特性を示す図である。
【図７】同画像表示装置を適用したプロジェクタの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…画像表示装置、１０…表示パネル、３０…タイミング制御回路、４０…光源駆動回路、４２…光源、１１０…画素、１１２…走査線、１１４…データ線、１３０…Ｙドライバ、１４０…Ｘドライバ、２１００…プロジェクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を照射する光源と、
前記光源を交流駆動する光源駆動回路と、
複数の画素を有し、前記光源により照射された光の透過率または反射率を前記画素毎に変化させる表示パネルと、
前記複数の画素における透過率または反射率が、１フィールドを時間軸上に複数に分割したサブフィールドのそれぞれにわたって、前記画素に指定される階調レベルに応じてオンまたはオフに相当する値となるように前記表示パネルを制御するとともに、前記光源駆動回路による交流駆動に対して、前記複数のサブフィールドのうち、調整用サブフィールドを除く２以上の階調規定用サブフィールドが所定関係を保つように配列させる制御部と、
を具備することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記階調規定用サブフィールドのうち、最も期間の短い最短サブフィールドが、前記光源から照射される光の輝度が最も小さくなる、または、大きくなるタイミングに含まれるようにサブフィールドを配列させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記調整用サブフィールドは、前記最短サブフィールドの直前に配列する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記複数の画素における透過率または反射率が前記調整用サブフィールドにわたって、前記階調レベルにかかわらずオンまたはオフの一方に相当する値とさせる
ことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
光を照射する光源と、
前記光源を交流駆動する光源駆動回路と、
複数の画素を有し、前記光源により照射された光の透過率または反射率を前記画素毎に変化させる表示パネルと、
を備える画像表示装置の制御方法であって、
前記複数の画素における透過率または反射率が、１フィールドを時間軸上に複数に分割したサブフィールドのそれぞれにわたって、前記画素に指定される階調レベルに応じてオンまたはオフに相当する値となるように、前記表示パネルを制御するとともに、前記光源駆動回路による交流駆動に対して、前記複数のサブフィールドのうち、調整用サブフィールドを除く２以上の階調規定用サブフィールドが所定関係を保つように配列させる
ことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像表示装置を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１】
光を照射する光源と、
前記光源を交流駆動する光源駆動回路と、
複数の画素を有し、前記光源により照射された光の透過率または反射率を前記画素毎に変化させる表示パネルと、
前記複数の画素における透過率または反射率が、１フィールドを時間軸上に複数に分割したサブフィールドのそれぞれにわたって、前記画素に指定される階調レベルに応じてオンまたはオフに相当する値となるように前記表示パネルを制御するとともに、前記光源駆動回路による交流駆動に対して、前記複数のサブフィールドのうち、調整用サブフィールドを除く２以上の階調規定用サブフィールドが所定関係を保つように配列させる制御部と、
を具備することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記階調規定用サブフィールドのうち、最も期間の短い最短サブフィールドが、前記光源から照射される光の輝度が最も小さくなる、または、大きくなるタイミングに含まれるようにサブフィールドを配列させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記調整用サブフィールドは、前記最短サブフィールドの直前に配列する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記複数の画素における透過率または反射率が前記調整用サブフィールドにわたって、前記階調レベルにかかわらずオンまたはオフの一方に相当する値とさせる
ことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
光を照射する光源と、
前記光源を交流駆動する光源駆動回路と、
複数の画素を有し、前記光源により照射された光の透過率または反射率を前記画素毎に変化させる表示パネルと、
を備える画像表示装置の制御方法であって、
前記複数の画素における透過率または反射率が、１フィールドを時間軸上に複数に分割したサブフィールドのそれぞれにわたって、前記画素に指定される階調レベルに応じてオンまたはオフに相当する値となるように、前記表示パネルを制御するとともに、前記光源駆動回路による交流駆動に対して、前記複数のサブフィールドのうち、調整用サブフィールドを除く２以上の階調規定用サブフィールドが所定関係を保つように配列させる
ことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像表示装置を有することを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１７５６２６（Ｐ２００９−１７５６２６Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６６０７（Ｐ２００８−１６６０７）
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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