ES2278691T3 - Proyector de cristal liquido y metodo de ajuste del mismo. - Google Patents
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Abstract
Un método de ajuste para un proyector de cristal líquido, teniendo dicho proyector de cristal líquido una pluralidad de paneles de cristal líquido (10) para formar una imagen combinada combinando espacialmente componentes de la imagen modulados por dicha pluralidad de paneles de cristal líquido (10), teniendo cada uno de dichos paneles de cristal líquido (10) píxeles electrodo (Pu) y electrodos opuestos (Pf), comprendiendo dicho método de ajuste las etapas de: excitar los píxeles electrodo (Pu) de cada uno de dichos paneles de cristal líquido (10) con una señal patrón de ajuste cuya polaridad se invierte en cada cuadro, siendo la señal patrón de ajuste de uno de dichos paneles de cristal líquido (10) opuesta en polaridad a las de los demás paneles de cristal líquido (10); caracterizado por: ajustar un nivel de tensión de corriente continua (Vcom) como nivel central de dicha señal patrón de ajuste de dichos electrodos opuestos (Pf), para minimizar la variación de la luz proyectada por cada uno de dichos paneles de cristal líquido (10) en cada ciclo de campo; y después ajustar el nivel de tensión de corriente continua (Vcom) de uno de los paneles de cristal líquido (10) que tiene menor visibilidad, para minimizar la variación periódica de la luz de la imagen combinada.
Description
Proyector de cristal líquido y método de ajuste
del mismo.
La presente invención se refiere a un aparato
proyector de cristal líquido, del tipo que es capaz de modular
mediante una pluralidad de paneles de cristal líquido la luz
procedente de una fuente luminosa y proyectar como imagen en color
la luz sintética transmitida o reflejada por los paneles de cristal
líquido, y particularmente a un proyector de cristal líquido y un
método de ajuste del mismo que puede impedir que se produzca
variación de luminancia en cada cuadro sobre una pantalla de
visualización de un dispositivo visualizador de cristal líquido de
esta clase.
Se han desarrollado receptores de televisión y
similares constituidos por un proyector de cristal líquido con una
fuente luminosa, tal como una lámpara, y una pluralidad de paneles
de cristal líquido o moduladores espaciales de luz que proyectan
una imagen en color sobre una pantalla o similar.
Un proyector de cristal líquido de esta clase
generalmente separa en tres colores primarios mediante un espejo
dicroico la luz blanca emitida por la lámpara, modula por medio de
un panel de cristal líquido la luz de cada uno de los tres colores
primarios, y después combina entre sí los tres colores de la luz
mediante un prisma dicroico o similar. A continuación el proyector
de cristal líquido proyecta la luz combinada sobre una pantalla o
similar a través de una lente óptica de proyección, formando de este
modo una pantalla
grande.
grande.
La Fig. 5 es una vista en planta de una
configuración de un aparato proyector de cristal líquido, del tipo
de tres paneles, constituido por un panel de cristal líquido para
cada uno de los colores R, G y B (denominado en lo sucesivo
simplemente como proyector de cristal líquido).
El aparato proyector de cristal líquido mostrado
en la Fig. 5 condensa la luz emitida por una lámpara 21 mediante un
filtro de corte IR/UV de un sistema óptico 30 de la fuente luminosa
y después realiza la separación de colores.
El sistema óptico 30 de la fuente luminosa
comprende dos series de microlentes 31a y 31b, que tienen un
conjunto de microlentes cada una, un divisor de polarización del
haz 32 para alinear un plano de polarización de la luz, y una lente
condensadora 33.
Un flujo luminoso blanco que haya pasado por el
sistema óptico 30 de la fuente luminosa, entra en primer lugar en
un espejo dicroico 34 que transmite la luz roja R (red). A
continuación, el espejo dicroico 34 transmite la luz roja R y
refleja la luz verde G (green) y la luz azul B (blue).
Se cambia 90º, por ejemplo, mediante un espejo 35, la dirección de
propagación de la luz roja R transmitida por el espejo dicroico 34 y
después se dirige hacia un panel de cristal líquido 37R a través de
un objetivo 36R.
Entretanto, la luz verde G y la luz azul B
reflejadas por el espejo dicroico 34 se separan mediante un espejo
dicroico 38 que transmite la luz azul.
Específicamente, la luz verde G se refleja y se
cambia de este modo 90º, por ejemplo, su dirección de propagación y
después se dirige hacia un panel de cristal líquido 37G a través de
un objetivo 36G. La luz azul B pasa por el espejo dicroico 38,
propagándose por tanto en línea recta, y después se dirige hacia un
panel de cristal líquido 37B por medio de una lente de transmisión
39, un espejo 40, una lente de transmisión 41, un espejo 42 y un
objetivo 36B.
Después de ser sometidas a una modulación
espacial de la luz por los paneles de cristal líquido 37R, 37G y
37B, las partes de luz de los colores RGB entran en prismas
dicroicos cruzados 43, como medios de combinación de la luz, para
ser combinadas entre sí espacialmente. Específicamente, la luz roja
R se refleja en un plano de reflexión 43a y la luz azul B se
refleja en un plano de reflexión 43b según una dirección de una
lente de proyección 44. La luz verde G atraviesa los planos de
reflexión 43a y 43b, de modo que se combinan entre sí en un solo
eje óptico las partes de luz de los tres colores.
A continuación, la lente de proyección 44
proyecta una imagen ampliada en color sobre una pantalla 45 colgada
en una pared, por ejemplo, o sobre una pantalla plana dispuesta como
en un retroproyector.
Los paneles de cristal líquido R, G y B 37
empleados en el proyector de cristal líquido, según se ha descrito
anteriormente, generalmente tienen un electrodo opuesto transparente
Pf y un píxel electrodo Pu con cristal líquido intermedio entre el
electrodo opuesto Pf y el píxel electrodo Pu, como se muestra en la
Fig. 6. En parte del píxel electrodo Pu de una unidad dividida en
píxeles está formado, por técnicas de semiconductores, un
transistor de película delgada TFT (thin-film
transistor) que sirve de dispositivo conmutador.
Una puerta de cada transistor de película
delgada TFT está conectada a una línea bus de puertas Lx formada a
modo de banda en la dirección de la línea. Una fuente del transistor
de película delgada TFT está conectada a una línea bus de fuentes
Ly dispuesta en dirección ortogonal respecto a la línea bus de
puertas Lx.
Un drenaje de cada transistor de película
delgada TFT está conectado a un píxel electrodo transparente Pu
dividido de cada píxel. Entre un electrodo opuesto Pf y el píxel
electrodo Pu está formada una capacitancia de cristal líquido Cis
con cristal líquido intermedio entre el electrodo opuesto Pf y el
píxel electrodo Pu.
Generalmente, las líneas bus de fuentes Ly se
seleccionan secuencialmente en dirección horizontal mediante un
circuito excitador X para suministrar una señal de visualización por
línea, y las líneas bus de puertas Lx se seleccionan
secuencialmente en dirección vertical, de modo que a través de un
transistor de película delgada se suministra una tensión de señal
para cada píxel existente en una intersección de una línea bus de
fuentes Ly y una línea bus de puertas Lx para cargar la capacitancia
de cristal líquido Cis. De este modo se aplica la información de
visualización para modular la luz que pasa por cada píxel de cristal
líquido y generar así una imagen.
A propósito, con objeto de compensar la
corriente de fugas existente entre los electrodos de fuentes y de
drenajes suele formarse una capacitancia auxiliar Cs, como se indica
con una línea de puntos.
En algunos casos se suministran bandas negras a
los electrodos opuestos Pf para minimizar la pérdida de la luz que
pasa por partes distintas a las partes de los píxeles electrodo.
Como se ha descrito anteriormente, el panel de
cristal líquido (liquid crystal panel - denominado en lo
sucesivo como panel LCD) comprende un registro de desplazamiento X
que selecciona secuencialmente las líneas bus de fuentes en
dirección lineal para suministrar una señal de vídeo a aplicar; y un
registro de desplazamiento Y que selecciona las líneas bus de
puertas Lx para recoger la señal suministrada secuencialmente en
dirección horizontal. Por consiguiente se realiza una excitación
activa de la matriz de modo que, durante un período de un campo, la
señal de vídeo se aplica a cada píxel en secuencia de puntos o en
secuencia de líneas y la señal aplicada se retiene mediante una
capacitancia C (Cis + Cs).
La excitación de cada panel LCD mediante una
tensión de corriente continua tiende a provocar una reacción
electroquímica en el material de cristal líquido y en el material de
alineación de la capa y en su interfaz, lo que ocasiona una
representación visual defectuosa. Por lo tanto, para evitar la
aplicación de la tensión de CC a cada píxel electrodo del panel
LCD, se suministra una señal de imagen con un ciclo de campo cuya
polaridad se invierte entre positiva y negativa y con una tensión
Vcom como su nivel central de CC, como se muestra en la Fig. 7.
Por consiguiente, el panel LCD de tipo TFT
emplea un método de excitación con inversión en el que el panel LCD
se excita basándose en una señal FRP que invierte la polaridad de la
señal y a cada píxel se suministra una señal de visualización
invertida de polaridad al menos en cada período de campo.
En el caso de una excitación con inversión
simple de campo es difícil equilibrar perfectamente la excitación
del momento de polaridad positiva y la excitación del momento de
polaridad negativa, y por tanto la variación de la luz transmitida
en cada campo generalmente da lugar a un parpadeo que se produce a
mitad de la frecuencia de cuadro.
Por consiguiente, la señal dirigida hacia cada
panel LCD se invierte en cada cuadro y se efectúa una excitación
con inversión en secuencia de líneas, que aplica entre líneas
adyacentes señales opuestas entre sí en polaridad, para reducir la
variación de la señal de luminancia en cada pantalla de campo.
En este caso, cuando la tensión Vcom que
determina el nivel central de corriente continua se fija en un valor
apropiado para cada panel LCD y se efectúa la inversión de líneas
que invierte la polaridad en cada línea, se reduce la variación de
luminancia y de este modo el parpadeo es menos perceptible. No
obstante, cuando continúan cuadros grises en los que se repiten el
blanco y el negro cada dos líneas, aún tiene lugar algún parpadeo o
cambio de brillo en cada línea de barrido porque el blanco es más
perceptible que el negro.
Incluso en el caso de inversión de puntos, que
suministra una señal de visualización que se invierte de polaridad
en cada píxel adyacente en dirección horizontal, se mantiene la
variación de luminancia y por tanto no se reduce el parpadeo.
Cuando cada panel LCD se excita con una señal de
corriente alterna que se invierte de polaridad en cada campo o en
cada línea, como se ha descrito anteriormente, debería reducirse el
parpadeo; sin embargo, cuando se perturba el equilibrio de las
señales invertidas suministradas a los píxeles, la luminancia de la
pantalla de visualización cambia en cada campo y por tanto la
variación de luminancia se detecta como parpadeo.
Por consiguiente, el método convencional de
excitación con inversión ajusta la tensión Vcom, mostrada en la
Fig. 7, de cada LCD, de modo que se minimiza la variación de
luminancia de una imagen de representación visual formada
combinando imágenes entre sí, después de la modulación de la luz con
los LCD, mediante un prisma de combinación o similar.
No obstante, es difícil eliminar por completo la
variación de luminancia en un ciclo de campo o la variación de
luminancia en cada línea, como se ha descrito anteriormente,
simplemente ajustando con precisión la tensión Vcom de cada panel
LCD y ajustando el equilibrio de la forma de onda de la señal de
aplicación.
Aunque son concebibles varias razones acerca de
esta dificultad, existen problemas estructurales que incluyen la
variación con cada píxel de la capacitancia parásita en un
transistor de película delgada, la variación de las líneas de los
electrodos de puerta (por ejemplo, se desequilibran las líneas de
numeración impar y las líneas de numeración par), una ligera
pérdida provocada por la irradiación del transistor TFT con una
fuente luminosa de alta intensidad, y otros factores diversos.
Además, dado que la pantalla de visualización de
un proyector reciente de cristal líquido en particular se aumenta
de tamaño, el límite de detección del parpadeo es muy alto y por
tanto el parpadeo es captado muy claramente por el ojo humano. El
sistema PAL, en particular, tiene una frecuencia de campo baja
comparado con el sistema NTSC y por tanto hace más perceptible el
parpadeo.
Además, con una intensidad cada vez mayor de la
fuente luminosa de proyección y por tanto mayor brillo de la
pantalla, se eleva aún más el nivel del límite de detección del
parpadeo y por tanto el parpadeo se ha convertido en un problema
que no se detectaba en una pantalla convencional de visualización de
cristal líquido.
El documento
US-A-5 905 540 describe un aparato
de visualización de vídeo, del tipo de proyección, provisto de
corrección digital de gamma. En una versión, la señal de excitación
de uno de los paneles se invierte con relación a las señales de
excitación de los demás paneles LCD, compensando de este modo el
parpadeo introducido por los demás paneles.
El documento
US-A-5 731 796 describe una técnica
de excitación de una pantalla LCD, en la que a un electrodo de
cristal líquido se aplica una tensión común de CC de los electrodos,
y al cristal líquido a excitar se le aplica una tensión de CA. La
tensión común de CC de los electrodos puede ajustarse para evitar el
deterioro del cristal líquido.
El documento
US-A-5 041 823 también describe el
ajuste de una tensión común de CC de los electrodos en pantallas
LCD, de modo que se minimiza el parpadeo dependiente de la
polaridad.
Un objeto de al menos una realización de la
presente invención es proporcionar un proyector de cristal líquido
que sea muy eficaz cuando el nivel del límite de detección del
parpadeo sea alto y un método de ajuste para reducir las
variaciones de la pantalla, especialmente para un aparato
visualizador de cristal líquido y de gran tamaño.
Según un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona un método de ajuste para un proyector de
cristal líquido, teniendo dicho proyector de cristal líquido una
pluralidad de paneles de cristal líquido para formar una imagen
combinada combinando espacialmente componentes de la imagen
modulados por dicha pluralidad de paneles de cristal líquido,
teniendo cada uno de dichos paneles de cristal líquido píxeles
electrodo y electrodos opuestos, comprendiendo dicho método de
ajuste las etapas de:
excitar los píxeles electrodo de cada uno de
dichos paneles de cristal líquido con una señal patrón de ajuste
cuya polaridad se invierte en cada cuadro, siendo la señal patrón de
ajuste de uno de dichos paneles de cristal líquido opuesta en
polaridad a las de los demás paneles de cristal líquido;
caracterizado por:
ajustar un nivel de tensión de corriente
continua como nivel central de dicha señal patrón de ajuste de
dichos electrodos opuestos, para minimizar la variación de la luz
proyectada por cada uno de dichos paneles de cristal líquido en
cada ciclo de campo; y
después ajustar el nivel de tensión de corriente
continua de uno de los paneles de cristal líquido que tiene menor
visibilidad, para minimizar la variación periódica de la luz de la
imagen combinada.
Los paneles de cristal líquido pueden estar
preparados de modo que transmitan el color R, el color G y el color
B, y que dicho uno de los paneles de cristal líquido que tiene menor
visibilidad sea el del color B. La señal patrón de ajuste puede ser
una señal de corriente alterna con inversión por líneas que se
invierta de polaridad en cada línea horizontal de la pantalla de
visualización o una señal de corriente alterna con inversión por
puntos que se invierta de polaridad en cada píxel en dirección
horizontal.
La señal de excitación del panel de cristal
líquido del color G puede estar formada de modo que la señal de
excitación del panel de cristal líquido del color G sea opuesta en
polaridad a las señales de excitación aplicadas a los paneles de
cristal líquido del color B y del color R.
Cada uno de los paneles LCD puede invertirse en
cada cuadro y excitarse por inversión de líneas o por inversión de
puntos. La polaridad de la señal de visualización aplicada al
cristal líquido del color G es opuesta en fase a la de las señales
aplicadas a los cristales líquidos del color R y del color B.
Como se ha descrito anteriormente, según una
realización de la presente invención, el aparato de visualización
que usa al menos dos o más paneles LCD, que suministra señales de
imagen por el método de excitación con inversión y que forma una
imagen sintética, ajusta la variación de luminancia de cada uno de
los paneles LCD durante la excitación con inversión de modo que se
minimice, y además ajusta la variación de luminancia de la luz
modulada por los paneles LCD en un lugar diferente espacialmente.
Por consiguiente, el límite de detección del parpadeo existente en
una pantalla de visualización puede hacerse extremadamente bajo. De
este modo es posible contribuir en gran medida a reducir el
parpadeo, especialmente en una pantalla de mucho brillo.
Ahora se describirá la invención a modo de
ejemplo y con referencia a los dibujos anejos, cuyas partes iguales
se indican con referencias iguales en todos ellos, y en los que:
la Fig. 1 es un diagrama de ayuda para explicar
una configuración general de un proyector de cristal líquido al que
puede aplicarse la presente invención;
la Fig. 2 es un diagrama de bloques de un panel
LCD al que se aplica una señal de vídeo, según una realización de
la presente invención;
la Fig. 3 es un diagrama patrón de ayuda para
explicar la polaridad de las señales de corriente alterna cuando
las señales entran en los tres paneles LCD;
las Figs. 4A y 4B son diagramas de formas de
onda que muestran el cambio de luminancia de la luz transmitida por
los píxeles de un panel de cristal líquido de colores diferentes, en
unidades de cuadros;
la Fig. 5 es una vista en planta de una
configuración de un proyector convencional de cristal líquido;
la Fig. 6 es un diagrama de ayuda para explicar
un panel convencional de cristal líquido de tipo TFT; y
la Fig. 7 es un diagrama de formas de onda que
muestra una forma de onda de una señal a aplicar a un panel de
cristal líquido por un método convencional de excitación con
corriente alterna.
La Fig. 1 muestra la parte principal de un
circuito de excitación de un panel LCD, al que puede aplicarse la
presente invención.
En la Fig. 1, las referencias 10R, 10G y 10B
indican tres paneles LCD que permiten la visualización en color. En
general, los paneles LCD R, G y B se irradian con luz roja (R), luz
verde (G) y luz azul (B), respectivamente, por medio de un sistema
óptico, como se muestra en la Fig. 5, y cada uno de ellos se excita
con una señal de vídeo en color. A continuación, por ejemplo, las
imágenes moduladas por los paneles LCD 10 se combinan entre sí
espacialmente y después se proyectan sobre una pantalla o
similar.
Las referencias 11R, 11G y 11B indican registros
de desplazamiento X que suministran una señal a una línea
horizontal mediante desplazamiento secuencial. Los registros de
desplazamiento X son excitados mediante una señal de sincronismo
horizontal Hclk (horizontal clock signal) con una señal Hst
como referencia. En el caso de secuencia de puntos, por ejemplo,
están provistos unos medios de conmutación que suministran una señal
seleccionando un electrodo bus de datos conectado a un electrodo de
drenaje de un transistor TFT para aplicar la señal a un píxel de
cada línea horizontal.
Las referencias 12R, 12G y 12B indican registros
de desplazamiento Y que arrancan en respuesta a una señal de
sincronización vertical Vst y seleccionan una línea mediante una
Vclk para seleccionar una línea horizontal del panel LCD. Los
registros de desplazamiento Y aplican una tensión a las líneas de la
matriz de electrodos, es decir, a los electrodos de puerta formados
generalmente en dirección horizontal, desde la parte superior hasta
la parte inferior del panel.
Las referencias 13R, 13G y 13B indican registros
de desplazamiento precargados (denominados en lo sucesivo como
registros PCG) que se precargan con la capacitancia parásita de un
transistor TFT y su línea. Los registros suministran una tensión de
precarga que reduce de este modo el tiempo requerido para aplicar la
tensión de señal a cada píxel.
Se suministran señales de visualización SigR,
SigG y SigB a los paneles LCD R, G y B 10, respectivamente, a
través de un amplificador inversor 14 que invierte su polaridad para
efectuar la excitación con inversión, como se ha descrito
anteriormente.
El amplificador inversor 14 se excita mediante
una señal de excitación con inversión FRP suministrada desde una
unidad de control, no mostrada en la figura, de modo que la señal se
invierte para cada cuadro. Asimismo, el amplificador inversor 14
puede invertir la señal para cada línea o cada punto adyacente.
Un conmutador SW (switch) selecciona
entre señales PCG1 y PCG2 de tensiones diferentes de precarga
introducidas al registro PCG 13 de modo que corresponda a la señal
invertida, y la señal seleccionada se distribuye en dirección de
las líneas mediante una PCGclk.
La señal de precarga se controla generalmente de
modo que una señal de arranque PCGst (start signal) y la
señal de sincronismo PCGclk se suministren según la temporización
con la que se realiza la precarga de 2 a 3 píxeles antes de
suministrar la señal a cada píxel.
La Fig. 2 es un diagrama de bloques de un
mecanismo detallado del panel LCD 10 de la Fig. 1, y las referencias
iguales a las de la Fig. 1 indican los mismos bloques
funcionales.
La referencia 11a indica un grupo de
conmutadores de una señal de vídeo invertida para cada línea
mediante un amplificador inversor 11b, cuyo grupo de conmutadores
se cierra secuencialmente según la temporización de sincronización
del registro de desplazamiento X 11. Por ejemplo, a cada línea bus
de datos se suministra una señal de píxel, para su visualización, a
través de un conmutador analógico formado por una puerta de
transferencia.
La referencia 12 indica un registro de
desplazamiento Y que arranca según la temporización de la señal de
sincronización vertical Vst y está formado por registros unitarios
iguales en número al de las líneas horizontales. El registro de
desplazamiento Y distribuye una señal que conecta un electrodo de
puerta de un transistor TFT de cada píxel según la temporización de
la V_{CLK} para el barrido de las líneas horizontales de un plano
de visualización.
La tensión de precarga suministrada a través de
un conmutador 13b se suministra desde un grupo de conmutadores 13a
hacia los electrodos de la línea bus de datos según la temporización
de la PCGclk de sincronismo del registro de desplazamiento PCG
13.
Una señal de selección de PCG PCGsel selecciona
entre las señales de precarga de tensiones diferentes, de modo que
corresponda a la polaridad de la señal de vídeo a aplicar.
El otro plano de electrodos del panel de cristal
líquido formado por los electrodos opuestos se alimenta con una
tensión común Vcom que corresponde a un nivel medio de corriente
continua de una señal de corriente alterna. La tensión común Vcom
se ajusta para cada panel LCD de modo que se equilibre con la señal
de corriente alterna.
En el momento del ajuste puede hacerse para cada
panel LCD un patrón de vídeo de la tensión Vcom mediante un patrón
de señales formado por inversión de campos e inversión de líneas y
mediante un patrón de vídeo formado por inversión de líneas y
también por inversión de puntos por línea, en el que las señales de
píxeles adyacentes sean opuestas entre sí en polaridad en dirección
horizontal.
La Fig. 3 indica con + o - la polaridad de cada
señal de píxel al realizar un método de excitación con inversión de
líneas, y muestra parte de los píxeles de los paneles del color R,
del color G y del color B, desde la izquierda.
La Fig. 3 muestra, en dirección vertical, que la
polaridad de las señales de cada panel se invertirá en el siguiente
campo.
Como se comprende por la polaridad de las
señales de los paneles LCD, en la técnica presente el panel del
color G, que tiene la máxima variación de luminancia en ciclos de
cuadros, se excita con polaridad opuesta a la polaridad de las
señales de los demás paneles del color R y del color B.
Por tanto, cuando se usan tres paneles LCD, las
señales del color R y del color B se controlan de modo que sean de
polaridad opuesta a la de la luz de color G, que determina alrededor
del 60% del brillo. Esta clase de método de inversión hace menos
perceptible, en términos espaciales, la variación de luminancia de
cada campo.
Además, el método de ajuste de la pantalla de
visualización, según la técnica presente, tiene una segunda
operación de ajuste para ajustar con precisión una tensión común
Vcom\cdotB sólo para el color B, por ejemplo, además de la
operación de ajuste de la tensión común Vcom de cada uno de los
paneles LCD, como se ha descrito anteriormente.
Específicamente, en primer lugar se ajusta de
modo aproximado la tensión común Vcom de cada uno de los paneles
LCD, de tal manera que cada uno de los paneles LCD tenga una
variación mínima de luminancia en ciclos de campos. A continuación
se proyecta sobre una pantalla o similar una imagen modulada y
sintetizada por los paneles LCD (la imagen es preferentemente un
semitono blanco, que hace más perceptible el parpadeo) para hacer el
segundo ajuste.
El segundo ajuste se hace sobre el panel LCD 10B
en que se ha minimizado la variación de luminancia del color B en
cada campo excitando con inversión sólo el color B, y por
consiguiente puede desequilibrar la tensión común Vcom\cdotB del
color B.
No obstante, al realizar la operación del
segundo ajuste, monitorizando al mismo tiempo una señal sintetizada
de vídeo en un proyector de cristal líquido, el ajuste puede hacerse
de modo que el parpadeo, que es perceptible especialmente en una
pantalla de mucho brillo y no puede eliminarse completamente
mediante una operación convencional de ajuste de Vcom, se reduzca
hasta una variación de luminancia inferior a un límite de
detección.
Las Figs. 4A y 4B muestran formas de onda
obtenidas midiendo la variación de luminancia de los paneles LCD R,
G y B excitados por el método de excitación con inversión,
mencionado anteriormente, con un ciclo de campo T sobre un eje de
tiempo.
Se observa un cambio de luminancia en orden de
visibilidad decreciente, o en orden de G, R y B, y se muestra su
cambio de luminancia combinada como luz blanca W (white).
El cambio de luminancia anterior de cada color,
que indica la luz transmitida por el panel LCD de ese color que
procesa una señal de visualización y que cambia en cada campo, se
hace substancialmente pequeño entre campos ajustando la tensión
común Vcom del panel LCD. La Fig. 4A muestra un caso de excitación
con inversión en fase de los colores R, G y B. La variación de la
luminancia combinada se obtiene sumando los cambios de luminancia
de los colores. Cuando se suministra una señal de semitono gris, que
hace más perceptible el parpadeo, la variación de luminancia aún
está presente en cada campo y por tanto el parpadeo resulta
perceptible.
En la técnica presente, como se muestra en la
Fig. 4B, sólo se invierte de polaridad el color G, de modo que la
polaridad del color G es opuesta a la de las demás señales de color
R y de color B.
Por consiguiente, el control de inversión de la
polaridad se efectúa de modo que una señal de color R y una señal
de color B tengan una polaridad negativa cuando una señal de color G
del mismo píxel tenga una polaridad positiva.
Con el método de excitación con inversión,
ilustrado en la Fig. 3, las variaciones de luminancia del color R y
del color B en un ciclo (20 ms en el caso del sistema PAL) se
compensan con la variación de luminancia del color G en el mismo
ciclo. En este caso se muestra una mejora aproximada de 10 dB en la
variación de la luminancia combinada W comparada con la Fig.
4A.
Sin embargo, a medida que la pantalla de
visualización se hace más grande y más brillante, más se eleva el
límite convencional de detección. Por lo tanto, incluso con el
método de excitación con inversión del panel LCD, como se ilustra
en la Fig. 3 ó la Fig. 4B, el parpadeo se detecta parcialmente.
En consecuencia, la técnica presente realiza tal
excitación con inversión y después reajusta la tensión Vcom del
panel LCD de color B sobre una pantalla blanca que indique la imagen
sintética. El ajuste se hace en este caso sobre la pantalla blanca
sintética para reducir más la variación de luminancia en cada
campo.
En este caso, aunque la mayoría de los paneles
LCD actuales tienen valores de tensión diferentes al de la tensión
Vcom del color azul, que sólo equilibra la variación de luminancia
del panel LCD del color B, el parpadeo se reduce más sobre la
pantalla de imagen sintética ampliada y proyectada, y por tanto
puede ajustarse el parpadeo de modo que sea inferior al límite de
detección.
Además, haciendo tal ajuste mediante semitono
gris, que hace que el parpadeo sea detectable más fácilmente, se
disminuye más el límite de detección del parpadeo y no se perturba
el equilibrio de los colores.
En la realización anterior, el ajuste de la
tensión Vcom del color azul se añade como segunda operación de
ajuste de precisión. Esto se basa en la premisa de que el color azul
tiene la visibilidad mínima y que su parpadeo es el menos
perceptible (el límite de detección de su variación de luminancia es
bajo). No obstante, el ajuste de la tensión Vcom como operación
final de ajuste no se limita al color B; puede ajustarse la tensión
Vcom del color R o pueden establecerse como colores de ajuste tanto
el color B como el color R. Sin embargo, el ajuste de precisión de
la tensión Vcom del panel LCD de color G no es deseable porque el
color G tiene una visibilidad muy
alta.
alta.
Como patrón de ajuste de la variación de
luminancia se usa un patrón en el que se repiten el blanco y el
negro cada dos píxeles, para eliminar un efecto de supresión de la
inversión de líneas. En la realización de la presente invención se
produce un desequilibrio debido a la inversión de líneas, y por
tanto la variación de luminancia puede reducirse más cuando el
ajuste se efectúa usando una escala de grises en las señales
totalmente blancas que incluya el efecto de la inversión de líneas
para minimizar la variación de luminancia en un ciclo de cuadro.
Aunque la señal FRP que invierte la polaridad de
las señales generalmente procede de un generador de temporización
según una señal de sincronización vertical y una señal de
sincronización horizontal, la señal PCGsel que selecciona entre las
tensiones de precarga PCG1 y PCG2 se envía al circuito de
conmutación de manera sincronizada con la señal FRP para aumentar
la velocidad de aplicación.
Se ha de observar que aunque la descripción de
la realización anterior se ha hecho tomando un panel de cristal
líquido normalmente blanco como ejemplo del panel LCD, por supuesto,
las técnicas de la presente invención son aplicables a un proyector
de cristal líquido que proyecte luz reflejada modulada en un plano
de cristal líquido.
Además, incluso cuando se usan más de tres
paneles de cristal líquido como aparato de visualización en color,
es posible minimizar el límite de detección del parpadeo ajustando
la tensión Vcom de un panel de cristal líquido que tenga la mínima
visibilidad.
Claims (5)
1. Un método de ajuste para un proyector de
cristal líquido, teniendo dicho proyector de cristal líquido una
pluralidad de paneles de cristal líquido (10) para formar una imagen
combinada combinando espacialmente componentes de la imagen
modulados por dicha pluralidad de paneles de cristal líquido (10),
teniendo cada uno de dichos paneles de cristal líquido (10) píxeles
electrodo (Pu) y electrodos opuestos (Pf), comprendiendo dicho
método de ajuste las etapas de:
excitar los píxeles electrodo (Pu) de cada uno
de dichos paneles de cristal líquido (10) con una señal patrón de
ajuste cuya polaridad se invierte en cada cuadro, siendo la señal
patrón de ajuste de uno de dichos paneles de cristal líquido (10)
opuesta en polaridad a las de los demás paneles de cristal líquido
(10);
caracterizado por:
ajustar un nivel de tensión de corriente
continua (Vcom) como nivel central de dicha señal patrón de ajuste
de dichos electrodos opuestos (Pf), para minimizar la variación de
la luz proyectada por cada uno de dichos paneles de cristal líquido
(10) en cada ciclo de campo; y
después ajustar el nivel de tensión de corriente
continua (Vcom) de uno de los paneles de cristal líquido (10) que
tiene menor visibilidad, para minimizar la variación periódica de la
luz de la imagen combinada.
2. Un método de ajuste para un proyector de
cristal líquido según la reivindicación 1, en el que dicha
pluralidad de paneles de cristal líquido (10) están preparados de
modo que transmiten el color rojo R (red), el color verde G (green)
y el color azul B (blue), y dicho uno de los paneles de cristal
líquido (10) que tiene menor visibilidad es el del color B.
3. Un método de ajuste para un proyector de
cristal líquido según la reivindicación 1, en el que dicha
pluralidad de paneles de cristal líquido (10) están preparados de
modo que transmiten el color R, el color G y el color B, y dicho
uno de los paneles de cristal líquido (10) que tiene menor
visibilidad es el del color R.
4. Un método de ajuste para un proyector de
cristal líquido según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dicha
señal patrón de ajuste es una señal de corriente alterna con
inversión por líneas, que se invierte de polaridad en cada línea
horizontal de una pantalla de visualización, o una señal de
corriente alterna con inversión por puntos que se invierte de
polaridad en cada píxel en dirección horizontal.
5. Un método de ajuste para un proyector de
cristal líquido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
en el que las señales patrón de ajuste de dichos paneles de cristal
líquido (10) están formadas de modo la señal patrón de ajuste
aplicada al panel de cristal líquido (10G) del color G es opuesta en
polaridad a las señales patrón de ajuste aplicadas al panel de
cristal líquido (10B) del color B y al panel de cristal líquido
(10R) del color R, respectivamente.
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