JP2005196136A - 画像信号の補正方法、補正回路、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ブロックの一端に位置するデータ線に供給すべき映像データVid6の変化分を求めて、当該変化分に応じた補正データV1を、ブロックの他端に位置するデータ線に供給すべき映像データVid1に加算する。
【選択図】 図2
Description
また、両基板の各対向面には、液晶分子の長軸方向が両基板間で例えば約90度連続的に捻れるようにラビング処理された配向膜(図示省略)がそれぞれ設けられる一方、両基板の各背面側には配向方向に応じた偏光子がそれぞれ設けられる。
説明の便宜上、走査線112の総本数を「m」とし、データ線114の総本数を「6n」とすると(m、nは、それぞれ整数とする)、画素は、走査線112とデータ線114との各交差部分に対応して、m行×6n列のマトリクス状に配列することになる。
一方、図8において左から数えてi(iは、1、2、…、n)列目のブロックに属するデータ線114の6本のうち、最も左に位置するデータ線114の一端には、サンプリングスイッチとしてのNチャネル型TFT151のドレインが接続される一方、そのソースは画像信号Vid1が供給される画像信号線171に接続されている。同様に、当該ブロックにおいて左から数えて2列目、3列目、…、6列目のデータ線114の一端には、対応するTFT151のドレインがそれぞれ接続される一方、そのソースは、画像信号Vid2、Vid3、…、Vid6が供給される画像信号線171にそれぞれ接続されている。
なお、図8において、走査線駆動回路130は、クロック信号CLYやスタートパルスDY等によって、順次排他的にHレベルになる走査信号G1、G2、G3、…、Gmを1垂直有効走査期間内に出力するものである。また、シフトレジスタ140は、クロック信号CLXやスタートパルスDX等によって、順次排他的にHレベルになるサンプリング信号S1、S2、S3、…、Snを1水平有効走査期間内に出力するものである。
この相展開駆動では、データ線114を1本ずつ選択して画像信号をサンプリングする構成と比較すると、サンプリングするための時間を6倍長くすることができるので、上述したように、高精細化に適用している。なお、ここでは、1つのブロックに含まれるデータ線の数を「6」としたが、特にこれに制限する趣旨ではない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、このタイプの表示ムラの発生を抑えて、より高品位な表示が可能な画像信号の補正方法、補正回路、電気光学装置、および、この電気光学装置を表示部に適用した電子機器を提供することにある。
このため、あるデータ線114は、原則的に、当該データ線に供給される画像信号のチャネルよりも「1」だけ大きい画像信号が供給される画像信号線171と容量結合することになる。例えば、ブロック内において左から数えて3列目に位置するデータ線114は、画像信号Vid4が供給される画像信号線171と容量C3を介して結合する。ただし、例外的に、各ブロックにおいて最右端に位置する6列目のデータ線114は、最小チャネルである画像信号Vid1が供給される画像信号線171と容量C6を介して結合することになる。
選択走査線と(i−1)列目のブロックに属するデータ線114との交差に位置する6個の画素については、上記仮定の通り、同一中間階調の灰色である。このため、(i−1)列目のブロックが選択されるとき、画像信号Vid1〜Vid6は、いずれも当該灰色に相当する電圧で同一である。
次に、選択走査線とi列目のブロックに属するデータ線114との交差に位置する6個の画素のうち、画素B〜Fは同一中間階調の灰色であって、左端の画素Aだけが黒色である。このため、i列目のブロックが選択されるとき、画像信号Vid2〜Vid6は、いずれも当該灰色に相当する電圧であって、(i−1)列目のブロック選択時と比較して変化しないが、画像信号Vid1は、黒色に相当する電圧となり、(i−1)列目のブロックが選択されたときから変化する。
詳細には、当該1水平有効走査期間において正極性書込が実行されるのであれば、図12において実線で示されるように、画像信号Vid1は、(i−1)列目のブロックの選択時からi列目のブロックの選択時にかけて上昇する。なお、当該1水平有効走査期間において負極性書込が実行されるのであれば、図12において破線で示されるように、下降する。
したがって、i列目のブロックにおいて最右端に位置する6列目のデータ線114を介して画素に印加される電圧実効値は、2〜5列目に位置するデータ線114を介して画素に印加される電圧実効値よりも小さくなる。このため、i列目のブロックにおいて最右端に位置する画素Fは、2〜5列目の画素B〜Eと比較して、ノーマリーホワイトモードにあっては、若干明るくなってしまう、と考えられる。このことは、電圧Vcを基準にした対称性を考えると、正極性書込においても負極性書込においても同様である。
また、容量C1は、ブロックにおいて最左端の1列目に位置するデータ線114と、画像信号Vid2が供給される画像信号線171との間で結合するので、i列目のブロックが選択されたときの、当該データ線114の電圧変化は、同様な理由から、同一ブロックの2列目に位置するデータ線114を介して画素に印加される電圧実効値を変化させる。このため、図9(c)に示されるように、同一ブロックにおける2列目の画素Bは、3〜5列目の画素と比較して若干明るくなってしまうはずである。しかしながら、2列目の画素Bに隣接する画素A、すなわち、i列目のブロックにおいて最左端の1列目に位置する画素Aは黒色であり、他とは際だって異なる明るさ(輝度)となっているために、2列目の画素Bが3〜5列目の画素C〜Eと比較して若干明るくなったところで、6列目の画素Fほど目立つことはないので、本発明では、これを無視することにする。
そこで、本発明に係る画像信号の補正方法は、複数の走査線と、一定本数毎にブロックに区分けされた複数のデータ線と、前記ブロックが順次選択されたときに、選択されたブロックに属する前記一定本数のデータ線の各々にサンプリングされる画像信号をそれぞれ供給する前記一定本数の画像信号線と、前記データ線と前記画像信号線との間に介挿されるとともに、前記データ線に、前記画像信号線から供給された前記画像信号をサンプリングするサンプリングスイッチと、前記走査線と前記データ線との交差にそれぞれ対応して設けられるとともに、対応する前記データ線にから供給される前記画像信号が書き込まれる画素とを有する電気光学パネルへの画像信号の補正方法であって、前記ブロックの一方の端に位置するデータ線に供給される画像信号により表示される輝度の変化分を求め、当該変化分から求められる補正信号を用いて、ブロックの他方の端に位置するデータ線に供給される画像信号に補正することを特徴とする。
すなわち、上述した表示ムラが発生しないように画像信号が予め補正されて、電気光学パネルに供給される。
図1は、本発明の第1実施形態に係る補正回路を適用した電気光学装置の全体構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、電気光学装置は、液晶パネル100と、制御回路200と、処理回路300とから構成される。このうち、制御回路200は、図示しない上位装置から供給される垂直走査信号Vs、水平走査信号Hsおよびドットクロック信号DCLKにしたがって、各部を制御するためのタイミング信号やクロック信号などを生成する。処理回路300は、さらに、S/P変換回路302、補正回路304、D/A変換器306、および増幅・反転回路308から構成される。
S/P変換回路304は、図示されない上位装置から、垂直走査信号Vs、水平走査信号Hsおよびドットクロック信号DCLKに同期して、すなわち、垂直走査および水平走査に同期してシリアルで供給されるディジタルの映像データVidを、N(図においてはN=6)系統に分配するとともに、時間軸にN倍に伸長(シリアル−パラレル変換)し、映像データVd1〜Vd6として出力するものである。補正回路302は、映像データVd1〜Vd6を補正して、それぞれ補正された映像データVd1a〜Vd6aとして出力するものである。なお、この補正回路302の詳細については後述する。
D/A変換器306は、補正された映像データVid1a〜Vid6aをそれぞれアナログの画像信号に変換するものである。増幅・反転回路308は、アナログ変換された画像信号のうち、極性反転が必要となるものを反転させ、この後、適宜、増幅して画像信号Vid1〜Vid6として液晶パネル100に供給するものである。極性反転については、上述したように、走査線単位の極性反転である場合とする。
一方、映像データVd1は、遅延器312の入力端、減算器314の加算入力端、および、加算器318の加算入力端にそれぞれ供給される。また、映像データVd6は、遅延器322の入力端、減算器324の加算入力端、および、加算器328の加算入力端にそれぞれ供給される。
Vd6aとして出力される。
したがって、補正された映像データVd6aは、元の映像データVd6を、映像データVd1における画素の輝度の変化分に応じて補正されるので、画素Aの輝度変化が、画素Fの輝度を変化させてしまう現象(図9(b)参照)の発生を抑えて、他の画素C〜Eと同じ輝度の灰色表示とすることができる。
したがって、補正された映像データVd1aは、元の映像データVd1を、映像データVd6における画素の輝度の変化分に応じて補正されるので、画素Fの輝度変化が、画素Aの輝度を変化させてしまう現象(図9(d)参照)の発生を抑えて、他の画素C〜Eと同じ輝度の灰色表示とすることができる。
液晶パネル100の用途として想定されるプロジェクタについては、後述するように、RGBの原色画像をダイクロイックプリズムによって合成する3板方式が採用される。このダイクロイックプリズムでは、例えばR、Bの原色画像が反射し、Bの原色画像が透過するので、R、Gの液晶パネル100による画像は、Bの液晶パネル100による画像に対して左右反転させる必要が生じる。また、プロジェクタは、天井から吊り下げて設置する場合に、机上に設置する場合と比較して投射画像を上下左右反転させる必要がある。
したがって、液晶パネル100としては、水平走査方向を左から右に向かう正転方向と、右から左に向かう反転方向とを切替可能な構成とする必要がある。
なお、次のブロックの選択時に供給される映像データとは、厳密に言えば時間的に未来であるので、次に説明する実施形態では、現段階で供給される映像データを次のブロックの選択時に供給される映像データとして使用するとともに、当該映像データを遅延させたものを着目ブロックの選択時に供給される映像データとして用いている。
図4に示されるように、映像データVd1〜Vd6のうち、映像データVd2〜Vd5は、遅延器352〜355を介し、それぞれ1ブロックの選択に要する時間だけ遅延されて、補正された映像データVd2a〜Vd5aとして出力される。なお、本実施形態において、映像データVid1〜Vid6の各々は、それぞれ遅延器351〜356を介している理由は、遅延させた映像データを着目ブロックの選択時に供給されるものとして用いているためである。
同様に、映像データVd1は、遅延器351の入力端、および、減算器334の加算入力端にそれぞれ供給される。遅延器351に入力された映像データVd1は、1ブロックの選択に要する時間だけ遅延されて、減算器334の減算入力端、および、加算器338の入力端にそれぞれ供給される。減算器334は、現段階で供給される映像データVd1から遅延器351の出力を減算する。このため、減算器334の減算結果は、i列目のブロック選択時から(i−1)列目のブロック選択時にかけて、映像データVd1で指定された画素の輝度の変化分を示すことになる。この減算結果は、乗算器336によって係数k3が乗算された後、加算器348の加算入力端に補正データV6として供給される。そして、この補正データV6が、遅延器356によって遅延された映像データVd6に、加算器348によって加算されて、補正された映像データVd6aとして出力される。
この第2実施形態によれば、水平走査方向が反転した場合にも、第1実施形態のように水平走査方向が正転であるときと同様に、表示ムラを抑えることが可能となる。
なお、上述した第1および第2実施形態では、映像データで示される画素の輝度の変化分を遅延器および減算器を用いて求める構成としたが、例えば、図5に示されるように、映像データVid6(Vid1)で示される輝度と、基準信号Refで示される明るさとの差を減算器364(374)によって求め、この差に係数k6(k5)を乗算器366(376)によって乗じ、これを補正データV1(V6)として、映像データVid1(Vid6)に加算器378(368)によって加算する、という構成でも良い。
また、電圧無印加時には液晶分子が両基板に対して垂直方向に配列する一方、電圧印加時には液晶分子が両基板に対して水平方向に配列する、という垂直配向(ホメオトロピック配向)の構成としても良いし、電圧無印加時には液晶分子が両基板に対して水平方向に配列する一方、電圧印加時には液晶分子が両基板に対して垂直方向に配列する、という平行(水平)配向(ホモジニアス配向)の構成としても良い。このように、本発明では、液晶や配向方式として、種々のものに適用することが可能である。
以上については、液晶装置について説明したが、本発明では、一定本数のデータ線をブロック化するとともに、選択したブロックに属するデータ線の各々に、それぞれ対応する画像信号線に供給される画像信号をサンプリングする構成であれば、例えばEL(Electronic Luminescence)素子、電子放出素子、電気詠動素子、デジタルミラー素子などを用いた装置や、プラズマディスプレイなどにも適用可能である。
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置を用いた電子機器の例として、上述した液晶パネル100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6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100R、100Gおよび100B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。
ライトバルブ100R、100G、100B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。
Claims (15)
- 複数の走査線と、
一定本数毎にブロックに区分けされた複数のデータ線と、
前記ブロックが順次選択されたときに、選択されたブロックに属する前記一定本数のデータ線の各々にサンプリングされる画像信号をそれぞれ供給する前記一定本数の画像信号線と、
前記データ線と前記画像信号線との間に介挿されるとともに、前記データ線に、前記画像信号線から供給された前記画像信号をサンプリングするサンプリングスイッチと、
前記走査線と前記データ線との交差にそれぞれ対応して設けられるとともに、対応する前記データ線にから供給される前記画像信号が書き込まれる画素と
を有する電気光学パネルへの画像信号の補正方法であって、
前記ブロックの一方の端に位置するデータ線に供給される画像信号により表示される輝度の変化分を求め、
当該変化分から求められる補正信号を用いて、ブロックの他方の端に位置するデータ線に供給される画像信号に補正する
ことを特徴とする画像信号の補正方法。 - 複数の走査線と、
一定本数毎にブロックに区分けされた複数のデータ線と、
前記ブロックが順次選択されたときに、選択されたブロックに属する前記一定本数のデータ線の各々にサンプリングされる画像信号をそれぞれ供給する前記一定本数の画像信号線と、
前記データ線と前記画像信号線との間に介挿されるとともに、前記データ線に、前記画像信号線から供給された前記画像信号をサンプリングするサンプリングスイッチと、
前記走査線と前記データ線との交差にそれぞれ対応して設けられるとともに、対応する前記データ線から供給される画像信号が書き込まれる画素と
を有する電気光学パネルに用いられる画像信号の補正回路であって、
前記ブロックの一方の端に位置するデータ線に供給される画像信号により表示される輝度の変化分を求める第1の算出器と、
当該変化分から求められた第1の補正信号を、ブロックの他方の端に位置するデータ線に供給される画像信号に加算する第1の加算器と
を有することを特徴とする画像信号の補正回路。 - 前記ブロックの前記他方の端に位置するデータ線に供給される画像信号により表示される輝度の変化分を求める第2の算出器と、
当該変化分から求められた第2の補正信号を、前記ブロックの前記一方の端に位置するデータ線に供給される画像信号に加算する第2の加算器とを有することを特徴とする請求項2に記載の画像信号の補正回路。 - 前記第1の算出器は、第1のブロックにおいて一方の端に位置するデータ線に供給される第1の画像信号と、前記第1のブロックの次に選択される第2のブロックにおいて一方の端に位置するデータ線に供給される第2の画像信号とが供給され、
前記第1の画像信号と前記第2の画像信号との輝度の差を算出し、
当該輝度の差を前記変化分として出力することを特徴とする請求項2に記載の画像信号の補正回路。 - 前記第2の算出器は、第1のブロックにおいて他方の端に位置するデータ線に供給される第3の画像信号と、前記第2のブロックにおいて他方の端に位置するデータ線に供給される第4の画像信号とが供給され、
前記第3の画像信号と前記第4の画像信号との輝度の差を算出し、
当該輝度の差を前記変化分として出力することを特徴とする請求項3に記載の画像信号の補正回路。 - 前記第1の画像信号を遅延させて前記第1の算出器に出力する第1の遅延器を有し、
前記第1の算出器は、前記第1の遅延器で遅延された前記第1の画像信号と前記第2の画像信号との輝度の差を算出することを特徴とする請求項4に記載の画像信号の補正回路。 - 前記第3の画像信号を遅延させて前記第2の算出器に出力する第2の遅延器を有し、
前記第2の算出器は、前記第1の遅延器で遅延された前記第3の画像信号と前記第4の画像信号との輝度の差を算出することを特徴とする請求項5に記載の画像信号の補正回路。 - 前記第1の遅延器は前記ブロックの選択に要する時間だけ前記第1の画像信号を遅延させることを特徴とする請求項6に記載の画像信号の補正回路。
- 前記第2の遅延器は前記ブロックの選択に要する時間だけ前記第2の画像信号を遅延させることを特徴とする請求項7に記載の画像信号の補正回路。
- 前記第1の算出器によって算出された前記輝度の変化分に所定の係数を乗算することで前記第1の補正信号を生成する第1の乗算器と、
前記第2の算出器によって算出された前記輝度の変化分に所定の係数を乗算することで前記第2の補正信号を生成する第2の乗算器とを有することを特徴とする請求項3乃至9のいずれかに記載の画像信号の補正回路。 - 前記第1の加算器は、前記第1の補正信号と、前記第2のブロックにおいて前記他方の端に位置するデータ線に供給される画像信号との加算を行うことを特徴とする請求項4乃至10のいずれかに記載の画像信号の補正回路。
- 前記第2の加算器は、前記第2の補正信号と、前記第2のブロックにおいて前記一方の端に位置するデータ線に供給される画像信号との加算を行うことを特徴とする請求項4乃至11のいずれかに記載の画像信号の補正回路。
- 前記第1の算出器は、前記ブロックの一方の端に位置するデータ線に供給される画像信号と、基準信号とが供給され、当該画像信号と当該基準信号との輝度の差を算出して、当該輝度の差を前記変化分として出力し、
前記第2の算出器は、前記ブロックの他方の端に位置するデータ線に供給される画像信号と、基準信号とが供給され、当該画像信号と当該基準信号との輝度の差を算出して、当該輝度の差を前記変化分として出力することを特徴とする請求項3に記載の画像信号の補正回路。 - 複数の走査線と、
一定本数毎にブロックに区分けされた複数のデータ線と、
前記ブロックが順次選択されたときに、選択された前記ブロックに属する前記一定本数のデータ線の各々にサンプリングされる画像信号をそれぞれ供給する前記一定本数の画像信号線と、
前記データ線と前記画像信号線との間に介挿されるとともに、前記データ線に、前記画像信号線から供給された画像信号をサンプリングするサンプリングスイッチと、
前記走査線と前記データ線との交差にそれぞれ対応して設けられるとともに、対応する前記データ線から供給される前記画像信号が書き込まれる画素とを有する電気光学パネルと、
ブロックの一方の端に位置するデータ線に供給される画像信号で表示される輝度の
変化分を求め、
当該変化分から求めた補正信号を用いて、ブロックの他方の端に位置するデータ線に供給される画像信号を補正する補正回路と
を有することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項14に記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
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