CN101582231B - 电光学装置、驱动方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种电光学装置、驱动方法及电子设备。由Nsf个子场构成一个场，Nsf个子场被划分为第一组和第二组，所述第一组中每个子场的期间长度是将一个场等分为Ndiv个的期间长度，所述第二组中每个子场具有所述第一组的子场的多倍的期间长度。设想包含Rreal条扫描线的Rvir条虚拟扫描线，以与在一个场中排列的子场的期间长度之比相对应的线数，对该Rvir条虚拟扫描线进行隔行扫描，其中Rvir≥Rreal。在能作为一个场的分割数Ndiv而取得的两个不同的值之间进行比较时，选择隔行扫描中的基准隔行扫描线数Ys较小一方、且用子场个数Nsf与虚拟扫描线数Rvir的积除所述一个场的期间所得到的选择期间(Trow)中较长一方的分割数Ndiv。从而，在按每个子场设定导通关断状态时，同时实现可显示的灰度数的增加和扫描线的选择时间的确保。

Description

电光学装置、驱动方法及电子设备

技术领域

本发明涉及一种在将1个场(field)分割为多个子场而得到的每一个子场中，使像素成为导通(on)或关断(off)状态，从而表现灰度的技术。

背景技术

在具有液晶元件或有机EL元件等显示元件的电光学装置中进行灰度显示时，提出了以下的技术。即，提出了将1个场分割为多个子场，并且在分割的各子场中使显示元件成为导通或关断状态，在1个场中使像素导通(关断)状态的时间的比例发生变化，从而进行中间灰度显示的技术(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2003-114661号公报

但是，在该技术中，当增加可显示的灰度数时，需要增加分割1个场的子场数。若增加子场数，则不能足够地确保扫描线的选择时间，或需要提高驱动频率。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作出的，其一个目的在于提供一种在按每个子场设定导通关断状态的技术中，同时实现了可显示的灰度数的增加和扫描线的选择时间的确保的电光学装置等。

为了实现上述目的，本发明相关的电光学装置，具有像素，所述像素是与多条扫描线和多条数据线的交叉相对应而设置的，当选择了所述扫描线时，各个所述像素按照提供给所述数据线的数据信号，分别成为导通状态或关断状态，其中所述多条扫描线是Rreal条扫描线，由多个子场构成一个场，其中所述多个子场是Nsf个子场，所述Nsf个子场被划分为第一组及第二组，所述第一组中每个子场的期间长度是将一个场等分为Ndiv个的期间长度，所述第二组中每个子场具有所述第一组的子场的多倍的期间长度，其中所述Ndiv个是多个，按每个所述Nsf个子场使所述像素为导通状态或关断状态，以一个场为单位来进行灰度控制，所述电光学装置具有：扫描线驱动电路，设想包含所述Rreal条扫描线的Rvir条虚拟扫描线，以与在一个场中排列的子场的期间长度之比相对应的线数，对该Rvir条虚拟扫描线进行隔行扫描，其中Rvir≥Rreal；和数据线驱动电路，经由所述数据线对位于所选择的扫描线的像素提供所述数据信号；在能作为所述一个场的分割数Ndiv而取得的两个不同的值之间进行比较时，选择所述隔行扫描中的基准隔行扫描线数Ys较小一方、且用所述子场个数Nsf与所述虚拟扫描线数Rvir的积除所述一个场的期间所得到的选择期间中较长一方的分割数Ndiv。根据本发明，能够同时实现可显示的灰度数的增加和扫描线的选择时间的确保。

在本发明中，优选所述选择期间中较长一方的分割数Ndiv比所述选择期间中较短一方的分割数Ndiv大。

具体而言，优选构成为若用所述Ndiv除所述Rreal所得的值中不伴有小数，则所述基准隔行扫描线数Ys是该值，若用所述Ndiv除所述Rreal所得的值中伴有小数，则所述基准隔行扫描线数Ys是将其小数点以下进位取整的整数，所述虚拟扫描线数Rvir是(Ndiv×Ys)，设所述第一组的子场的期间长度的权重Wsf1是1时，设所述第二组的子场的期间长度的权重Wsf2是分割数Ndiv的平方根中四舍五入小数点以下之后的整数值，设第一组的子场的个数是Nsf1，设第二组的子场的个数是Nsf2时，使所述第二组的子场的个数Nsf2为{(Ndiv/Wsf2)-1}，其中，对Ndiv/Wsf2-1的结果，将小数点以下进位取整，设所述第一组的子场的个数Nsf1是{Ndiv-Wsf2×Nsf2}，所述子场个数Nsf是(Nsf1+Nsf2)。

此外，对于子场，针对怎样规定导通关断状态，优选按照灰度级设定成为导通状态或关断状态的期间长度，使变为导通状态或关断状态的子场以规定的地点为起点，向远离所述起点的方向上连续。

进而，也可以在所述Nsf个子场中至少一个子场总是关断状态或总是导通状态的结构。

此外，优选使用第一电压作为所述第一组的子场的导通电压，使用所述第一电压和比所述第一电压高的第二电压作为所述第二组的子场的导通电压，在所述第二组的子场中离所述起点最远的子场中、或在所述第二组的子场中从离所述起点最远的子场朝向所述起点的方向上连续的两个以上的子场中，使用所述第二电压。

另外，本发明不限于电光学装置，也能够提供驱动方法，此外还能够提供具有该电光学装置的电子设备。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式相关的电光学装置的结构的框图。

图2是表示该电光学装置中的显示面板的结构的图。

图3是表示该显示面板中的像素的一例的图。

图4是表示该像素的动作的图。

图5是表示该电光学装置中的场结构的图。

图6是表示该电光学装置中的扫描线的选择的推移的图。

图7是表示该电光学装置中的扫描线的选择顺序的图。

图8是表示该电光学装置中的动作的图。

图9是表示场分割数与扫描线选择时间的关系的图。

图10是表示场分割数与扫描线选择时间的关系的图。

图11是用γ特性来表示的图。

图12是表示另一场结构的图。

图13是表示另一场结构的图。

图14是表示另一场结构时的特性的图。

图15是表示再一场结构的图。

图16是表示在该结构中相对于灰度级的透过率(明亮度)的图。

图17是表示使用了实施方式相关的电光学装置的投影仪的结构的图。

符号说明：

10…显示控制电路；20…定时控制电路；100…显示面板；101…显示区域；110…像素；112…扫描线；114…数据线；120…液晶元件；130…扫描线驱动电路；140…数据线驱动电路；142…X移位寄存器；2100…投影仪。

具体实施方式

首先，针对在实施方式相关的电光学装置中作为前提的结构和驱动方法进行说明。

图1是表示应用本发明的实施方式的电光学装置的系统结构的框图。如该图所示，电光学装置构成为大致被分为显示控制电路10和显示面板100，显示控制电路10控制显示面板100。

为了便于说明，参照图2来说明显示面板100的结构。

如该图所示，在显示面板100的显示区域101中，设置有第1、2、3、……、240行的扫描线112在X方向(图中横向)延伸，并且设置有第1、2、3、……、320列的数据线114在Y方向(图中纵向)延伸，且与各扫描线112保持相互电绝缘。

而且，对应于240行扫描线112与320列数据线114之间的交叉的每一个，分别配设有像素110。因此，在本实施方式中成为，在显示区域101中像素110排列为纵240行×横320列的矩阵状。

在本实施方式中，对数据线114按每8列进行分块化。具体而言，对数据线114按每8列分块化为第1～8列、第9～16列、第17～24列、……、第313～320列。因此，若以分块为单位来观察，则依次设置第1、2、3、……、40个分块。

在显示区域101的周围分别配置扫描线驱动电路130和数据线驱动电路140，扫描线驱动电路130分别提供给各扫描线112扫描信号，数据线驱动电路140分别提供给各数据线114数据位作为数据信号。

其中，扫描线驱动电路130是一种地址译码器，使至由地址信号Ay指定的扫描线的扫描信号为相当于选择电压的H电平，使至其他扫描线的扫描信号为相当于非选择电压的L电平。

另外，分别将提供给第1、2、3、……、240行的扫描线112的扫描信号标记为G1、G2、G3、……、G240，其中，在设1以上240以下的整数为i、设提供给第i行的扫描线112的扫描信号为Gi来进行一般性的标记时，若由地址信号Ay指定第i行扫描线，则扫描线驱动电路130仅使扫描信号Gi为H电平，使其他扫描信号为L电平。

另一方面，由数据线驱动电路140分别提供给第1～320列数据线114数据位。这里，分别将提供给第1、2、3、……、320列数据线114的数据位标记为d1、d2、d3、……、d320。另外，对于数据线驱动电路140后面叙述。

图3是表示显示面板100中的像素110的一例的图。对于像素110而言，结构是彼此相同的，所以在此，一般化地对i行j列的像素110进行说明。

另外，j是像素110排列的行/列中一般性地表示列时的符号，在此是1以上320以下的整数。

如图3所示，像素110包含液晶元件120、n沟道型晶体管121、NOT电路(非电路)123、124、模拟开关(传输门)125、126。在i行j列的像素110中，晶体管121的栅极连接到第i行扫描线112，而其源极连接到第j列的数据线114，其漏极连接到NOT电路123的输入端。NOT电路123的输出端连接到NOT电路124的输入端，NOT电路124的输出端连接到NOT电路123的输入端。

其中，设NOT电路123的输入端及NOT电路124的输出端为连接点Q，设NOT电路123的输出端及NOT电路124的输入端为连接点/Q。

第i行扫描线112变为H电平从而晶体管121导通时，在i行j列的像素110中，分别在连接点Q存储提供给第j列的数据线114的数据位dj，在连接点/Q存储数据位dj的反转位。另外，即时第i行扫描线112变为L电平，也静态地存储被存储了的数据位。

液晶元件120是由每像素的像素电极118和对于各像素公共设置的被施加信号Vcom的公共电极108夹持了液晶的元件，构成为透过率按照保持电压发生变化。但是，在本实施方式中，保持于液晶元件120的电压是如后所述那样仅是导通或关断电压的二进制(2值)电压。因此，若液晶元件120是常白模式，则保持了关断电压时成为明(亮)状态(关断状态)，保持了导通电压时成为暗状态(导通状态)。

模拟开关125、126在连接点Q中的比特是相当于L电平的“0”时(连接点/Q中的比特是“1”时)，分别作为关断、导通，在像素电极118中施加信号Voff，而在连接点Q中的比特是相当于H电平的“1”时(连接点/Q中的比特是“0”时)，分别作为导通、关断，在像素电极118中施加信号Von。

另外，实际上在图3中如虚线所示，优选构成为在各列中按每列设置提供数据位dj的反转位/dj的反转数据线114’，并且在各像素中设置晶体管122，但是在本发明中只要像素110为导通或关断状态即可，其内部结构不重要，所以省略进一步的说明。

信号Vcom、Von、Voff通过图1中的定时控制电路20由图4所示的电压提供。具体而言，如图4所示，信号Vcom的电压按每1个场(1f)在Vh、Vl交替切换。并且，信号Von是与信号Vcom相反的电压，信号Voff是与信号Vcom相同的电压。

因此，连接点Q中的比特是“0”时，在像素电极118中施加与公共电极108相同的电压，所以液晶元件120的保持电压V_LC成为相当于关断电压的零。另一方面，连接点Q中的比特是“1”时，在像素电极118中施加与公共电极108相反的电压，所以液晶元件120的保持电压V_LC成为相当于导通电压的(Vh-Vl)。

此外，在连接点Q中的比特是“1”的情况下，若信号Vcom是电压Vl，则像素电极118成为比公共电极108高位(正极性)，若信号Vcom是电压Vh，则像素电极118成为比公共电极108低位(负极性)，所以液晶元件120按每1个场被交流驱动，能够防止液晶的劣化。

另外，图4仅表示在连接点Q存储的比特是以“0”或“1”来固定时，液晶元件120的保持电压V_LC怎样变化。实际上，连接点Q所存储的比特如后所述按分割1个场而得到的每个子场被重写。

此外，图3所示的像素110的结构是作为显示元件利用液晶元件120时的一例，只要是能取得导通状态和关断状态的显示元件，如后所述各种类型都能够适用。

接着，利用只能取得导通状态和关断状态两个状态的液晶元件120，为了表现灰度，将作为单位期间的1个场(1f)分割为多个子场，并且按每个该子场使液晶元件120为导通状态或关断状态，需要控制在1个场(1f)中导通状态(关断状态)所占的期间的比例。

其中，所谓1个场指在显示区域101中的全部像素110中灰度表现所需的单位期间，与非隔行扫描(non-interlacing)方式中的帧意思相同，以16.7ms(场频率60Hz的一周期)来固定。

接着，对本实施方式相关的电光学装置中的子场进行说明。

在本实施方式中，将1个场等分为多个时隙(slot)，在这些时隙中分配第1组及第2组的子场。具体而言，对于第1组的子场的期间长度分别设定为与时隙(slot)相同的期间长度，对于第2组的子场的期间长度设定为相互相等，且分别是第1组的子场的期间长度的规定倍。

在利用这样设定的子场进行灰度表现时，根据从暗灰度级变为亮灰度级，按每个灰度级规定各子场中的导通关断状态，以使在1个场中成为亮状态的期间逐渐变长。

图5是表示这样分配的子场的一例的图。

在该图所示的例中，1个场等分为16个时隙，以该时隙为单位分配子场。具体而言，子场分为第1组和第2组，其中，第1组的子场sf1～sf4分别设定为与时隙相同的期间长度，第2组的子场sf5～sf7设定为期间长度彼此相等，且分别是第1组的子场sf1～sf4的期间长度的4倍。

另外，在图5所示的例中，1个场在时间的顺序上以子场sf1、sf2、sf3、sf4、sf5、sf6、sf7排列。

在本实施方式中，指的是液晶元件120在导通状态成为暗状态，在关断状态成为亮状态的常白模式，所以按每个灰度级规定各子场中的导通关断状态。

另外，子场sf1与灰度级无关，强制地作为导通状态或关断状态的任意一种。这是因为考虑了液晶的特性(低响应性)、伪轮廓的抑制。特别在图5所示的例中，为了也考虑抑制动画显示时的“模糊感”这点，在子场sf1中，设为常白模式中的导通状态的暗状态。若是常黑模式，则以关断状态为暗状态，所以在子场sf1中，与灰度级无关强制地设为关断状态即可。

此外，在图5所示的例中，分别规定为以第1组和第2组的边界即子场sf4和sf5的边界为起点，伴随指定亮灰度级，向设为关断状态的子场远离该边界的方向上，设为关断状态的子场的全部连续。通过这样规定，在除了灰度级“0”的各灰度级中，每1场的从导通向关断的转移以及从关断向导通的转移次数分别成为各1次，能够使液晶的响应特性给予灰度级的影响在各灰度级中均等。

另外，在图5所示的例中，若改变看法，则也能够规定为以1场的边界为起点，伴随指定暗灰度级，向设为导通状态的子场远离该边界的方向上，设为导通状态的子场的全部连续。

因此，对于使处于导通或关断状态的子场连续时的起点而言，不限定于相同场中的第1组和第2组的边界，也包括时间上在前的场中的第2组和时间上在后且相邻的场中的第1组的边界。

另外，在显示面板100中，适用图5所示的子场来驱动。

将说明再返回到图1，显示控制电路10包括定时控制电路20、场存储器30、LUT(查找表)40和分块化电路50。

定时控制电路20生成控制信号Ctr，除了驱动控制显示面板100中的扫描线驱动电路130和数据线驱动电路140，还与该驱动控制一致来控制场存储器30和LUT40等。

另外，在控制信号Ctr中除了包含地址信号Ay、后述的脉冲信号Dx、时钟信号Clx，还包含在显示面板100的所有像素110中公共的信号Vcom、Von、Voff。

场存储器30具有与纵240行×横320列的像素排列相对应的存储区域，在各储存区域中储存有用于指定与各自对应的像素110的灰度级的显示数据Da。

另外，显示数据Da构成为，从省略图示的上位电路提供，在场存储器30中写入到储存区域，并且通过定时控制电路20，从场存储器30按1～320列的顺序读出位于由地址信号Ay指定的扫描线的前一个被选扫描线的1行份像素的显示数据Da。

LUT40是将从场存储器30读出的显示数据Da与由编号Sb通知的子场sf1～sf7相对应，变换为指定像素导通状态或关断状态的数据位Db的部件。这里，对于在各子场sf1～sf7中指定像素为导通状态还是关断状态，如图5所示。

另外，若数据位是“0”时分别指定像素的关断状态，数据位是“1”时分别指定像素的导通状态，则例如灰度级“6”的显示数据Da在子场sf1～sf7中分别变换为“1”、“1”、“0”、“0”、“0”、“1”、“1”。

分块化电路50是根据定时控制电路20的控制，将由LUT40变换后的数据位Db按数据线的每个分块每8比特汇总为一组，作为数据Ds输出到信号线152的电路。

因此，在某子场中，从场存储器30读出的1行份像素的显示数据Da将在该子场中规定导通关断状态的数据位Db作为以第1～8列、第9～16列、第17～24列、……、第313～320列的分块来汇总的数据Ds输出到信号线152。

另外，在图2中，数据线驱动电路140包含X移位寄存器142、按每个分块设置的锁存(latch)电路144、和按每个数据线设置的锁存电路146。其中，如图8所示，X移位寄存器142是将由地址信号Ay选择的1行扫描线的期间开始时所提供的脉冲信号Dx按时钟信号Clx的逻辑电平的每次变化来依次移位，并且将该移位后的脉冲信号的宽度缩小至时钟信号Clx的半周期中，对应于各分块作为取样信号S1、S2、S3、……、S40输出的部件。

按每个分块设置的锁存电路144是将提供给信号线152的数据Ds在取样信号成为H电平的定时下锁定，并且即使在取样信号成为L电平以后也继续保持的部件。

这里，定时控制电路20提供脉冲信号Dx以及时钟信号Clx控制X移位寄存器142，以使与提供给信号线152的数据Ds同步，具体而言，以第1～8列、第9～16列、第17～24列、……、第313～320列的分块来汇总的数据Ds提供给信号线152时，取样信号S1、S2、S3、……、S40依次成为H电平。

因此，对应于第1、2、3、……、40个分块的锁存电路144对以第1～8列、第9～16列、第17～24列、……、第313～320列的分块汇总的数据Ds进行锁定。

按每个数据线设置的锁存电路146是在脉冲信号Dx成为H电平的定时下，对由锁存电路144锁定了的数据Ds中对应于本身的列的数据位进行锁定，即使脉冲信号变为L电平以后也继续保持，提供给数据线144的部件。

如此，提供给信号线152的数据Ds(以第1～8列、第9～16列、第17～24列、……、第313～320列的分块来汇总的数据Ds)按照取样信号S1、S2、S3、……、S40由锁存电路144锁定，并且，按照脉冲信号Dx由锁存电路146锁定，提供给数据线114。因此，定时控制电路20进行控制，以使在由扫描线驱动电路130选择了某行的扫描线时，领先该选择期间，提供给信号线152位于该行扫描线的1行份像素的数据Ds。通过该控制，选择了该行扫描线时，对位于该行扫描线的像素，经由数据线提供由该像素的灰度以及子场规定的数据位。

这里，在如第1、2、3、……行这样1行1行地依次选择扫描线的现有驱动方法中，需要在期间长度最短的子场的期间内完成所有扫描线的选择。而在本实施方式中，采用一边跳过与以时间上降序排列构成1个场的子场时期间长度的比(权重)相对应的行数一边对扫描线数进行扫描的方式。

例如，若是扫描线为“240”的显示面板100(参照图2)，则将扫描线数“240”按时间上降序排列的子场sf7、sf6、sf5、sf4、sf3、sf2、sf1的期间长度的比即4∶4∶4∶1∶1∶1∶1进行分割时，获得60、60、60、15、15、15、15这样的跳过行数，所以对于显示面板100的各扫描线，如图6和图7所示，一边分别依次跳过60、60、60、15、15、15、15行一边扫描。

具体而言，在作为1个场的最开始的子场sf1中，假设选择的扫描线的起点是第60行时，进行第60、120、180、195、210、225、240行这样的隔行扫描，然后使起点移位1行为第61行，进行第61、121、181、196、211、226、1行这样的隔行扫描，以下相同地，在一个场内，一边使起点移位1行为第62、63、……、240、1、2、……、59行一边执行以该起点为基准的隔行扫描。

此时，在起点相关的扫描线(L7)的选择中，写入与子场sf7相对的数据位，在对L7跳过了60行的扫描线(L6)的选择中，写入与子场sf6相对应的数据位。以下相同地，在对L6跳过了60行的扫描线(L5)的选择中，写入与子场sf5相对应的数据位，在对L5跳过了15行的扫描线(L4)的选择中，写入与子场sf4相对应的数据位，在对L5跳过了15行的扫描线(L3)的选择中，写入与子场sf3相对应的数据位，在对L3跳过了15行的扫描线(L2)的选择中，写入与子场sf2相对应的数据位，在对L2跳过了15行的扫描线(L1)的选择中，写入与子场sf1相对应的数据位。

如此写入了数据位的像素，保持与写入的数据位相对应的导通关断状态，直到写入下一数据位。因此，在本实施方式中，在1个场中，成为对应于灰度级而以期间成为导通状态(关断状态)，所以在将1个场作为单位期间来看时成为能够进行灰度显示。

此外，在扫描线数是“240”的情况下，在现有的驱动方法中，在相当于最短子场的周期内，不得不选择“240”条扫描线。与此相对，在本实施方式这样的隔行扫描中，在相当于最短子场的期间内，选择的扫描数是“105”(＝7×15)，变为一半以下，所以能够以与此相应的低频率来进行驱动。

另外，图6是表示设在纵轴取扫描线1～240行，时间为横轴时，选择的扫描线的时间性推移的图。用●(黑圆状的点)表示扫描线的选择时，扫描线被如上所述的隔行扫描，所以扫描线的时间性推移用●的连续打点表示，但是为了简单地标记，在图中用右下实线表示。

图7是表示在各子场中由扫描线驱动电路130选择的扫描线的行编号的表。换言之，是表示由地址信号Ay指定的扫描线的顺序的图。

图8是用于说明数据线驱动电路140的动作的图，例如表示选择了第120行扫描线时，领先该选择的期间而提供的该第120行的1行份像素的数据Ds按照取样信号S1～S40在锁存电路144被锁定后，按照脉冲信号Dx在锁存电路146被锁定，作为数据位dj提供给数据线114的状态。

以上是扫描线数为“240”的情况，下面，对于使扫描线一般性扩充的情况进行讨论。

在上述隔行扫描中，跳过与降序排列构成1个场的子场时期间长度的比相对应的行数，所以在隔行扫描的1回合所选择的扫描线数与构成1个场的子场个数一致。

在上述隔行扫描的例中，所选择的扫描线以L7→L6→L5→L4→L3→L2→L1→(L7)构成1回合，所以在隔行扫描的1回合所选择的扫描线数与构成1个场的子场个数“7”一致。

此外，以隔行扫描的1回合中的隔行扫描线数中最小的值为基准隔行扫描线数时，该基准隔行扫描线数能够用在扫描线的总数中乘以子场中最短的子场的期间长度的比重多得到的值表示。在本实施方式中，用多个时隙等分1个场，在作为该最小单位的时隙中分别分配第1组的子场，所以设1个场的时隙个数(分割数)为Ndiv时，与1个场相对的第1组的子场的比重成为1/Ndiv。

因此，设扫描线数为Rreal时，基准隔行扫描线数Ys能够如以下表示。

Ys＝(Rreal/Ndiv)  ……  (1)

实际上，基准隔行扫描线数Ys仅能取整数，所以若式(1)的右边伴随有小数，则使小数点以下进位取整后的整数成为基准隔行扫描线数Ys。

这里，为了方便，将以基准隔行扫描线数Ys为基准考虑的扫描线数称为虚拟扫描线数Rvir，该虚拟扫描线数Rvir能够如下表示。

Rvir＝Ndiv×Ys  ……  (2)

其中，Rvir≥Rreal。

作为上述例的扫描线数Rreal“240”能够被作为1个场的分割数Ndiv的“16”除尽，所以基准隔行扫描线数Ys成为“15”，虚拟扫描线数Rvir也是“240”，与扫描线数Rreal一致，当假设扫描线数是“241”时，不能被分割数Ndiv“16”除尽，所以基准隔行扫描线数Ys成为“16”。因此，进行241行的显示时，为了隔行扫描虚拟扫描线Rvir成为“256”，不与扫描线数Rreal一致。

接着，在本实施方式中，设第1组的子场的期间长度的权重Wsf1为“1”时，设第2组的子场的期间长度的权重Wsf2为分割数Ndiv的平方根中将小数点以下四舍五入之后的整数值(条件1)。

另一方面，设第1组的子场的个数为Nsf1，设第2组的子场的个数为Nsf2时，子场的个数Nsf2由下式决定。

Nsf2＝(Ndiv/Wsf2)-1  ……  (3)

实际上，子场的个数Nsf2仅能取整数，所以若式(3)的右边伴随有小数，则将小数点以下进位取整之后的整数成为子场的个数Nsf2。因此，子场的个数Nsf1由下式决定。

Nsf1＝Ndiv-Wsf2×Nsf2  ……  (4)

另外，1个场中的子场个数Nsf是：

Nsf＝Nsf1+Nsf2  ……  (5)。

这里，设场频率为f(＝60Hz)时，扫描线的每一次的选择时间Trow表示为下式。

Trow＝1/(f×Nsf×Rvir)  ……  (6)

在上述例中，1个场中的子场个数Nsf是“7”，扫描线数Rreal是“240”。若扫描线数Rreal是“240”，则虚拟扫描线Rvir也成为“240”，所以在上述例中，选择时间Trow成为9.92μs。

接着，为了显示高画质图像，设扫描线数Rreal例如为“1080”时，讨论将1场分为几个较好，怎样设定第1组子场的个数Nsf1、第2组子场的个数Nsf2、权重Wsf2较好。

图9是表示对1场的分割数Ndiv的基准隔行扫描线数Ys、扫描线选择时间Trow等值的图，图10是表示对该分割数Ndiv的扫描线选择时间Trow的特性的图。

另外，在此以设扫描线数是“1080”为前提，所以排除了扫描线数Rreal和虚拟扫描线数Rvir不足“1080”的组合。

在这些图中，分割数Ndiv不连续增加，其理由如下。即因为分割数Ndiv不允许取得随意的整数值，受到上述(条件1)以及式(3)、(4)的制约。

因此，这里成为，排除扫描线数Rreal和虚拟扫描线数Rvir不足“1080”的组合，并且选定满足上述(条件1)以及式(3)、(4)的分割数Ndiv。

这样选定了分割数Ndiv时，如图9所示，可知紧跟着基准隔行扫描线Ys切换的点(分别在图9中用→、在图10中用↓表示的地点)，存在更长地确保扫描线的选择时间Trow的范围。例如，比较观察在分割数Ndiv中设定了“256”的情况和设定了“271”的情况。

直观地，能够想象好像分割数Ndiv是较小的“256”时比设定了“271”能够较长地确保扫描线的选择时间Trow，但是若实际上试着按照上述条件1以及式(1)～(6)来计算，则分割数Ndiv设定为“256”时的选择时间Trow是420.03ns，而分割数Ndiv设定为“271”时的选择时间Trow是495.97ns。因此知道，分割数Ndiv是较大的“271”时能够更长地确保选择时间Trow。

此外，分割数越大，在能够增加能表现的灰度级的点上越有利。

如此在图10中，比较分别用↓表示的地点的左侧区域的分割数Ndiv与在右侧中用实线○包围的区域的分割数Ndiv时，采用直观地分割数Ndiv大所以认为不利的右侧区域的值在实际上能够更长地确保选择时间Trow的方面、以及能够增加能表现的灰度级的方面上有利。

若决定一个这样的右侧范围所包含的分割数Ndiv，则必然地分别决定子场个数Nsf1、Nsf2、权重Wsf2、基准隔行扫描线数Ys，所以对于怎样隔行扫描较好也自然而然地确定。

另外，虚拟扫描线数Rvir＞扫描线数Rreal时，对虚拟扫描线的一部分分配对显示作出贡献的扫描线，将从分配中漏掉的扫描线作为虚构扫描线来处理即可。

但是，例如若设第2组的子场的权重Wsf2为“16”、第1组的子场的个数Nsf1为“14”、第2组的子场的个数Nsf2为“16”，设分割数Ndiv为“270”，则虚拟扫描线Rvir成为“1080”，能够确保514.40ns的选择时间Trow。

但是，若不满足

Nsf1≥Wsf2-1  ……  (7)，

则对于灰度级处于导通状态的周期的变化率不能一定(对分割数“270”存在不能表现的灰度。例如，不能使导通关断状态为1个场中相当于“15”的期间长度)。

另外，在本讨论中，设扫描线数Rreal是“1080”进行了说明，但是也可以是这以外的值。在设扫描线数Rreal是“1080”以外的值的情况下，排除扫描线数Rreal和虚拟扫描线数Rvir不足设定值的组合，并且选定满足上述(条件1)以及式(3)、(4)的分割数Ndiv，对于与这样选定的分割数Ndiv相对的基准隔行扫描线数Ys切换的点，只要着眼于分割数Ndiv大的一方即可。

但是，如图11的实线所示，人的光谱灵敏度具有伽马(gamma)系数为“2.2”这样的弓形特性(256灰度的情况)。因此，作为显示装置来看时，若像素的透过率接近伽马特性，为按照灰度级变暗而变小的特性，则对于人来说，成为更自然的灰度表现。因此，下面，对于使显示面板100中的像素的透过率特性接近该伽马特性的方法进行讨论。

另外，在图11中，设脉宽成为“1088”时的值为100％，设脉宽成为“0”时的值为0％，由此对透过率进行归一化来表示。

这里，例如以在图9中扫描线的条数是“1080”，分割数是“1088”的情况为例进行说明。在该例中，第1组的子场的期间长度的权重Wsf1是“1”，第1组的子场的个数Nsf1是“32”，此外，第2组的子场的期间长度的权重Wsf2是“33”，第2组的子场的个数Nsf2是“32”。

因此，在该例中，构成1个场的子场的个数Nsf成为“64”，如图12所示，子场在数据上降序按sf64、sf63、……、sf34、sf33、sf32、sf31、……、sf2、sf1的顺序排列，其中，Sf64～sf33构成第2组的子场，sf32～sf1构成第1组的子场。

另一方面，在该例中，设扫描线是“1080”。因此，将扫描线数“1080”按时间上降序排列的子场sf64、sf63、……、sf34、sf33、sf32、sf31、……、sf2、sf1的期间长度的比即33∶33∶……∶33∶33∶1∶1∶……∶1∶1进行分割，获得33、33、……、33、33、1、1、……1、1这样的跳过行数。

图12是表示在该例中对各脉宽怎样分配施加导通电压的子场的图。另外，所谓脉宽是指在1个场(1f)中施加导通电压的期间的比例(导通电压施加率)，在该例中，设分割数是“1088”，所以脉宽取得“0”到“1088”的值。此外，在该例中，作为液晶元件120在保持了关断电压时成为暗状态(关断状态)，在保持了导通电压时成为亮状态(导通状态)的常黑模式来说明。

因此，在图12中，与常白模式的图5相比导通关断状态相反。在后述的图13中也同样。

只要选择该“0”到“1088”的脉宽中成为伽马特性的透过率的灰度级即可。具体而言，图11表示了表现256灰度时的伽马特性，所以只要从“0”到“1088”的脉宽中选择256点成为按该伽马特性的透过率的灰度级即可。

但是，像上述实施方式那样，仅用一种电压作为导通电压，在灰度级较低的区域中，不能确保分辨率，如图11的虚线所示，对选择的灰度级的透过率有可能比理想的伽马特性变高。

因此，在本发明中，也可以使第2组的子场中至少离第1组和第2组的边界最远的子场中的导通电压(第2电压)比其他的子场中的导通电压(第1电压)高，以使接近伽马特性。

在扫描线的条数是“1080”，分割数是“1088”的情况下的例中，子场sf64离第1组和第2组的边界最远，所以在常黑模式中逐渐使灰度级变高时，如图12所示，最后成为导通状态。如图13所示，使该最后成为导通状态的子场sf64中的导通电压比其他的子场高，成为更亮的状态。另外，在图13中表示了使子场sf64的纵向比其他高，导通电压变高的状态。

若使子场sf64中的导通电压比其他的子场高，则对脉宽的透过率的特性成为由图14所示的情况。即，对脉宽的变化的透过率的幅度在透过率高的区域变大，与此相反，在透过率低的区域变小。

因此，若使子场sf64中的导通电压比其他的子场高，则与使用一种导通电压的情况相比，变得容易选择256点成为按图11的伽马特性的透过率的灰度级。

如此，通过使第2组的子场sf64的导通电压比其他子场的导通电压高，在灰度级低的区域中，能够确保对透过率的分辨率，并且能够确保最低灰度级和最高灰度级的差即动态范围。

作为使导通电压提高的方法，考虑如下的方法，即、使像素110简单化，使公共电极108的施加电压一定，并且，经由数据线114和晶体管116对像素电极118施加使至该公共电极108的施加电压取绝对值时成为相对低的导通电压或相对高的导通电压的数据信号，但也可以是这以外的方法。

提高导通电压的子场不限于sf64。如上所述，提高导通电压的理由是在透过率低的区域中使对脉宽的变化的透过率的幅度变小，所以对于提高导通电压的第2组的子场，也可以作为从离第1组和第2组的边界最远的子场朝向边界的方向连续的两个以上的子场。以图12、图13的例来说，以sf64、sf63、sf62、……、的顺序朝向边界，所以对于提高导通电压的子场，例如可以作为sf63和sf64，也可以作为sf62、sf63和sf64。

另外，图15(a)是以对1帧所施加的导通电压作为一种导通电压L0时的图。此外，图15(b)以对1帧所施加的导通电压作为两种导通电压L1、L2时的图。在图15(b)中，为了使像素的透过率特性接近伽马特性，可以在灰度级低时仅使用比导通电压L0小的导通电压L1的子场，在灰度级高时，使用比导通电压L0大的导通电压L2的子场。在图15(b)中，使提高导通电压的子场作为sf63和sf64。若这样，则在灰度级低的区域，能够确保对透过率的分辨率，并且能够较宽地确保最低灰度级和最高灰度级的差即动态范围。

而且，在图16中将该切换的灰度级作为A的情况下，可以在灰度级不足A时，例如，决定导通电压L1使比伽马系数是2.2的伽马特性(参照虚线)变低，也可以在灰度级在A以上时，例如通过决定导通电压L2使比伽马系数是2.2的伽马特性变高，作为用实线所表示的特性。

根据这样的特性，能够提高指定低灰度级时的分辨率，指定高灰度级时获得分辨率，不论在灰度级低的区域还是在灰度级高的区域，都能够获得更高的显示性能。

此外，在某子场中提高导通电压时，在包含提高该导通电压的子场构成1个场(1f)的所有子场中，施加了导通电压时的电压有效值优选在对所有子场施加单一导通电压时的电压有效值以上。

像素中的液晶元件120不限于透过型，也可以是反射型。而且，作为显示元件，不限于液晶元件120，只要是按照数据位成为导通或关断状态的元件即可。例如也能适用于有机EL元件、电泳元件(所谓电子纸)、反射镜(mirror)元件等，其中所述反射镜元件，其反射镜的倾斜取得对应于导通关断的位置，仅在导通或关断任意一方的状态时使入射光向规定方向反射。

<电子设备>

下面，作为使用了上述实施方式相关的电光学装置的电子设备的一例，针对将上述电光学装置作为光阀来使用的投影仪进行说明。图17是表示该投影仪的结构的俯视图。

如该图所示，在投影仪2100的内部设置有由卤素灯等白色光源构成的灯单元2102。从该灯单元2102射出的投射光由在内部所配置的3片反射镜2106以及2片二向色镜(dichroic mirror)2108分离为R(红)、G(绿)、B(蓝)三原色，分别导向与各原色相对应的光阀100R、100G、100B。另外，B色的光与其他的R色、G色相比较，光路长，所以为了防止其损失，经由由入射透镜2122、中继镜(relay lens)2123以及出射透镜2124构成的中继镜系统2121被引导。

在该投影仪2100中，包含显示面板100的电光学装置对应于R、G、B各色设置三组。而且，构成为将对应于R、G、B各色的显示数据分别从外部上位电路提供，存储到场存储器。光阀100R、100G和100B的结构与上述实施方式中的显示面板100同样，是用分别用对应于R、G、B的数据位按每个子场分别驱动的元件。

分别由光阀100R、100G、100B调制的光从三个方向入射到二向棱镜(dichroic prism)2112中。然后，在该二向棱镜2112中，R色和B色的光发生90度折射，而G色的光直线前进。因此，各色的图像合成之后，在银幕(screen)2120上由投射透镜2114投射彩色图像。

另外，在光阀100R、100G和100B中，由二向色镜2108入射对应于R、G、B各原色的光，所以不需要设置滤色器。此外，光阀100R、100B的透过像由二向棱镜2112反射之后进行投射，与此相对，光阀100G的透过像原样投射，所以光阀100R、100B的水平扫描方向与光阀100G的水平扫描方向相反，成为显示使左右反转的像的结构。

作为电子设备，除了参照图17说明了的之外，可以列举电视机、取录器(view finder)型/监视器直视型的磁带录像机(video recorder)、汽车导航装置、寻呼机、电子本、计算器、字处理器、工作站、可视电话、POS终端、数码照相机、便携式电话机、具备触摸屏的设备等等。而且，对于这些各种电子设备，当然本发明相关的电光学装置能够适用。

Claims (9)

1.一种电光学装置，具有像素，所述像素是与多条扫描线和多条数据线的交叉相对应而设置的，当选择了所述扫描线时，各个所述像素按照提供给所述数据线的数据信号，分别成为导通状态或关断状态，其中所述多条扫描线是Rreal条扫描线，

由多个子场构成一个场，其中所述多个子场是Nsf个子场，

所述Nsf个子场被划分为第一组及第二组，所述第一组中每个子场的期间长度是将一个场等分为Ndiv个的期间长度，所述第二组中每个子场具有所述第一组中的每个子场的期间长度的多倍的期间长度，其中所述Ndiv个是多个，

按所述Nsf个子场中的每个子场使所述像素为导通状态或关断状态，以一个场为单位来进行灰度控制，

所述电光学装置具有：

扫描线驱动电路，设想包含所述Rreal条扫描线的Rvir条虚拟扫描线，以与在一个场中排列的子场的期间长度之比相对应的线数，对该Rvir条虚拟扫描线进行隔行扫描，其中Rvir≥Rreal；和

数据线驱动电路，经由所述数据线对位于所选择的扫描线的像素提供所述数据信号；

在能作为所述一个场的分割数Ndiv而取得的两个不同的值之间进行比较时，选择所述隔行扫描中的基准隔行扫描线数Ys较小一方、且用所述子场个数Nsf与所述虚拟扫描线数Rvir的积除所述一个场的期间所得到的选择期间中较长一方的分割数Ndiv，

若用所述Ndiv除所述Rreal所得的值中不伴有小数，则所述基准隔行扫描线数Ys是该值，若用所述Ndiv除所述Rreal所得的值中伴有小数，则所述基准隔行扫描线数Ys是将其小数点以下进位取整的整数。

2.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，

所述选择期间中较长一方的分割数Ndiv比所述选择期间中较短一方的分割数Ndiv大。

3.根据权利要求2所述的电光学装置，其特征在于，

所述虚拟扫描线数Rvir是(Ndiv×Ys)，

设所述第一组的子场的期间长度的权重Wsf1是1时，设所述第二组的子场的期间长度的权重Wsf2是分割数Ndiv的平方根中四舍五入小数点以下之后的整数值，

设第一组的子场的个数是Nsf1，设第二组的子场的个数是Nsf2时，

使所述第二组的子场的个数Nsf2为{(Ndiv/Wsf2)-1}，其中，对Ndiv/Wsf2-1的结果，将小数点以下进位取整，

设所述第一组的子场的个数Nsf1是{Ndiv-Wsf2×Nsf2}，

所述子场个数Nsf是(Nsf1+Nsf2)。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的电光学装置，其特征在于，

按照灰度级设定成为导通状态或关断状态的期间长度，使变为导通状态或关断状态的子场以规定的地点为起点，向远离所述起点的方向上连续。

5.根据权利要求4所述的电光学装置，其特征在于，

所述Nsf个子场中至少一个子场总是关断状态。

6.根据权利要求4所述的电光学装置，其特征在于，

所述Nsf个子场中至少一个子场总是导通状态。

7.根据权利要求4所述的电光学装置，其特征在于，

使用第一电压作为所述第一组的子场的导通电压，

使用所述第一电压和比所述第一电压高的第二电压作为所述第二组的子场的导通电压，

在所述第二组的子场中离所述起点最远的子场中、或在所述第二组的子场中从离所述起点最远的子场朝向所述起点的方向上连续的两个以上的子场中，使用所述第二电压。

8.一种电光学装置的驱动方法，所述电光学装置具有像素，所述像素是与多条扫描线和多条数据线的交叉相对应而设置的，当选择了所述扫描线时，各个所述像素按照提供给所述数据线的数据信号，分别成为导通状态或关断状态，其中所述多条扫描线是Rreal条扫描线，

由多个子场构成一个场，其中所述多个子场是Nsf个子场，

所述Nsf个子场被划分为第一组及第二组，所述第一组中每个子场的期间长度是将一个场等分为Ndiv个的期间长度，所述第二组中每个子场具有所述第一组中的每个子场的期间长度的多倍的期间长度，其中所述Ndiv个是多个，

按所述Nsf个子场中的每个子场使所述像素为导通状态或关断状态，以一个场为单位来进行灰度控制，

在所述电光学装置的驱动方法中，

设想包含所述Rreal条扫描线的Rvir条虚拟扫描线，以与在一个场中排列的子场的期间长度之比相对应的线数，对该Rvir条虚拟扫描线进行隔行扫描，其中Rvir≥Rreal，

经由所述数据线对位于所选择的扫描线的像素提供所述数据信号，

在能作为所述一个场的分割数Ndiv而取得的两个不同的值之间进行比较时，选择所述隔行扫描中的基准隔行扫描线数Ys较小一方、且用所述子场个数Nsf与所述虚拟扫描线数Rvir的积除所述一个场的期间所得到的选择期间中较长一方的分割数Ndiv，

若用所述Ndiv除所述Rreal所得的值中不伴有小数，则所述基准隔行扫描线数Ys是该值，若用所述Ndiv除所述Rreal所得的值中伴有小数，则所述基准隔行扫描线数Ys是将其小数点以下进位取整的整数。

9.一种电子设备，具备权利要求1～7中任意一项所述的电光学装置。

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