JP2006163074A - 画像信号供給方法、画像信号供給回路、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画素110は、走査線112及びデータ線114が選択されたときに、データ線114に印加されたデータ信号に応じた階調となる。一方、画像データVidは、水平走査される画素の順番で入力されるとともに、画素の階調を指定する。補正回路310は、水平走査される順番で入力される画像データVidで指示される画素の階調と予め定められた第1の基準階調との差を、水平走査される1行分の画素について累算し、当該累算値に応じた値を第1補正値として、遅延させた画像信号を補正して、1行の画素の階調を修正する。パネル100には、補正された画像データVdaに基づいた画像信号Vd1〜Vd6を供給する。
【選択図】 図1
Description
このタイプの横クロストークは、画素電極に供給する画像信号に、対向電極の電位変動分を上乗せする技術によって、すなわち、水平走査される画素の階調変化を緩慢にさせた積分値を画像信号に上乗せする補正する技術によって、ある程度解消することができる(例えば、特許文献1参照)。
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、この新たな横クロストークの発生を抑えて、高品位な表示が可能な電気光学装置の画像信号供給方法、その供給回路、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。
この方法によれば、画素の階調と基準階調との差を水平走査1行分の画素について積分して、当該積分値に応じた値を第1補正値として、当該1行分の画素に対して共通に補正する。このため、書き込みの後に、当該書込と差の大きな画像信号が供給されることに起因する表示品位の低下現象を抑えることが可能となる。
一方、本発明において、前記第1補正を行った画像信号について、画像信号で指示される画素の階調と予め定められた第2基準階調との差を積分するとともに、当該積分値に基づく第2補正値を用いて、第2補正を行っても良い。第2補正を行う場合、前記積分値に順次値が減少する第2係数を演算して、当該演算の結果の値を前記第2補正値としても良い。本発明は、電気光学装置の画像信号供給方法のみならず、電気光学装置の画像信号供給回路としても、電気光学装置それ自体としても、さらには、当該電気光学装置を表示部として有する電子機器としても概念することができる。
この図に示されるように、電気光学装置10は、パネル100と、走査制御回路212と、プリチャージ電圧生成回路214と、データ信号供給回路(画像信号供給回路)300とを含む。このうち、走査制御回路212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。
データ信号供給回路300は、さらに、補正回路310、S/P変換回路320、D/A変換回路群330、増幅・反転回路340およびスイッチ回路群350から構成される。
D/A変換回路群330は、チャネル毎に設けられたD/A変換器であり、画像データVd1d〜Vd6dをそれぞれ画素の階調に応じた電圧を有するアナログの画像信号に変換するものである。
また、本実施形態における極性反転とは、所定の一定電圧(画像信号の振幅中心電位であり、対向電極の印加される電圧LCcomとほぼ等しい)を基準として交互に電圧レベルを反転させることをいう。そして、この振幅中心電位よりも高位電圧を正極性といい、低位電圧を負極性という。
なお、この実施形態では、画像データをシリアル−パラレル変換した後にアナログ変換する構成とするが、シリアル−パラレル変換前にアナログ変換しても良いのはもちろんである。
ここで、信号BLは、走査制御回路212によって生成され、図7に示されるように、水平帰線期間においてHレベルとなり、水平表示期間においてLレベルとなる。
図2に示されるように、パネル100では、540行の走査線112が横方向(X方向)に延接される一方、720列のデータ線114が図において縦方向(Y方向)に延設されている。そして、これらの走査線112とデータ線114との交差の各々に対応するように画素110がそれぞれ設けられて、表示領域100aを構成している。このように本実施形態では、画素110が、縦540行×横720列のマトリクス状に配列する構成を想定するが、この配列に限定する趣旨ではない。
各データ線114の一端には、画像信号線171に供給されるデータ信号Vid1〜Vid6の各々を、データ線114にサンプリングするためサンプリングスイッチ150がそれぞれ設けられている。各サンプリングスイッチ150は、本実施形態では、nチャネル型の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、TFTと称する)であり、そのドレインがデータ線114に接続される一方、そのゲートは、6列のデータ線114を1単位として共通接続されている。
ここで、サンプリングスイッチ150のゲートが共通接続されているデータ線114を1つのブロックとして考える。ここで、データ線114の総数は、本実施形態では、720であるので、ブロック数は120となる。
そして、このようにブロックを考えた場合、図2において左から数えてj列目のデータ線114の一端にドレインが接続されたサンプリングスイッチ150は、jを6で割った余りが「1」であるならば、そのソースが、データ信号Vid1が供給される画像信号線171に接続される。同様に、jを6で割った余りが「2」、「3」、「4」、「5」、「0」であるデータ線114にドレインが接続されたサンプリングスイッチ150の各々は、そのソースが、データ信号Vid2〜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。例えば、図2において左から数えて11列目のデータ線114にドレインが接続されたサンプリングスイッチ150のソースは、「11」を6で割った余りが「5」であるから、データ信号Vid5が供給される画像信号線171に接続される。なお、ここでいう「j」は、データ線114を一般化して説明するためのものであって、1≦j≦720を満たす正整数である。
OR回路144は、シフトレジスタ142の各出力段にそれぞれ設けられ、当該出力段からの信号と信号NRGとの論理和信号を出力するものである。
このように、シフトレジスタ142による信号Sa1、Sa2、…、Sa119、Sa120は、OR回路144を経て、最終的にサンプリング信号S1、S2、S3、…、S120として出力される。
なお、サンプリングスイッチ150を構成するTFTについては、本実施形態ではnチャネル型としているが、pチャネル型としても良いし、両チャネルを組み合わせた相補型としても良い。
図3に示されるように、画素110においては、nチャネル型のTFT116のソースがデータ線114に接続されるとともに、ドレインが画素電極118に接続される一方、ゲートが走査線112に接続されている。
また、画素電極118に対向するように対向電極108が全画素に対して共通に設けられるとともに、一定の電圧LCcomに維持される。そして、これらの画素電極118と対向電極108との間に液晶層105が挟持されている。このため、画素毎に、画素電極118、対向電極108および液晶層105からなる液晶容量が構成されることになる。
画素電極118と対向電極108との間を通過する光は、液晶層105に印加される電圧実効値がゼロであれば、液晶分子の捻れに沿って約90度旋光する一方、当該電圧実効値が大きくなるにつれて、液晶分子が電界方向に傾く結果、その旋光性が消失する。このため、例えば透過型において、入射側と背面側とに、配向方向に合わせて偏光軸が互いに直交する偏光子をそれぞれ配置させると、当該電圧実効値がゼロに近ければ、光の透過率が最大となって白色表示になる一方、電圧実効値が大きくなるにつれて透過する光量が減少して、ついには透過率が最小である黒色表示になる(ノーマリーホワイトモード)。
また、TFT116を介した液晶容量からの電荷リークの影響を少なくするために、蓄積容量109が画素毎に形成されている。この蓄積容量109の一端は、画素電極118(TFT116のドレイン)に接続される一方、その他端は、全画素にわたって、例えば電源の低位側電位Vssに共通接地されている。
なお、画素110におけるTFT116は、走査線駆動回路130や、シフトレジスタ142、OR回路144、サンプリングスイッチ150の構成素子と共通の製造プロセスで形成されて、装置全体の小型化や低コスト化に寄与している。
なお、走査信号、サンプリング信号および信号BL、NRGの電圧関係については、そのLレベルが電圧Vb(-)よりも低く、Hレベルが電圧Vb(+)よりも高いが、図7においては便宜的にプリチャージ信号Vpreおよびデータ信号Vid1(〜Vid6)とは縦縮尺を変更している。
まず、走査線駆動回路130には、1垂直走査期間の最初に、転送開始パルスDYが走査線駆動回路130に供給される。この供給によって、図6に示されるように、走査信号G1、G2、G3、…、G540が順次排他的にHレベルになって、それぞれ走査線112に出力される。
ここでまず、走査信号G1がHレベルになる1水平有効表示期間について着目する。この1水平有効表示期間では、説明の便宜上、正極性書込を行うものとすると、増幅・反転回路340(図1参照)から出力される画像信号Vd1〜Vd6は、対向電極108に印加される電圧LCcom(厳密に言えば電圧Vc)に対して高位側であって、黒色になるにつれて高い電圧となる。
まず、走査信号G1がHレベルになる期間に、転送開始パルスDXがシフトレジスタ142に供給されると、信号Sa1、Sa2、Sa3、…、Sa120が順番にHレベルになる。水平有効表示期間では、信号BLはLレベルであるので、信号Sa1、Sa2、Sa3、…、Sa120は、それぞれOR回路144をスルーして、そのままサンプリング信号S1、S2、S3、…、S120として出力される。
走査信号G1がHレベルになる期間において、サンプリング信号S1がHレベルになると、左から1番目のブロックに属する6本のデータ線114に、それぞれデータ信号Vid1〜Vid6としての画像信号Vd1〜Vd6がサンプリングされる。そして、サンプリングされた画像信号Vd1〜Vd6は、図2において上から数えて1行目の走査線112と当該6本のデータ線114と交差する画素のTFT116によって、それぞれ対応する画素電極118に印加されることになる。
この後、サンプリング信号S2がHレベルになると、今度は、2番目のブロックに属する6本のデータ線114に、それぞれ画像信号Vd1〜Vd6がサンプリングされて、これらの画像信号Vd1〜Vd6が、1行目の走査線112と当該6本のデータ線114と交差する画素のTFT116によって、それぞれ対応する画素電極118に印加されることになる。
そして、次の1垂直走査期間においても、同様な書き込みが行われるが、この際、各行の画素に対する書込極性が入れ替えられる。すなわち、次の1垂直走査期間において、奇数行目の画素については負極性書込が行われる一方、偶数行目の画素については正極性書込が行われることになる。このように、1垂直走査期間毎に画素に対する書込極性が入れ替えられるので、液晶105に直流成分が印加されることがなくなり、液晶105の劣化が防止される。
また、図9に示した横クロストークを従来と同様にして改善する必要もある。
そこで、本実施形態における補正回路310では、図10に示した横クロストークを改善するために、1行分の画素の階調と基準階調との差を累算して、当該累算値に応じた値で当該1行分の画像信号を補正する第1の補正と、
図9に示した横クロストークを改善するために、背景技術で説明したように階調変化を緩慢にさせた値で補正する第2の補正とを併用する構成とした。
この図において、メモリ372は、先入れ先出しのFIFO形式であり、垂直走査および水平走査にしたがって供給された画素毎の画像データVidを1水平走査期間(1H)だけ遅延させる。
加算器374は、画像データVidから第1基準データRef1を減算して、その減算結果Def1を出力する。ここで、第1基準データRef1は、上述したように予め定められた基準階調を示すデータであり、本実施形態では、最高階調である白色と最低階調である黒色とのほぼ中間の灰色階調に相当する。画像データVidは画素の階調を指定するものなので、減算結果は、画像データVidで指定される階調と基準階調との差を示すことになる。
ラッチ380は、ある1水平有効表示期間において720列目の画素の画像信号を入力したときに、当該時点における乗算器378の乗算結果をラッチし、当該ラッチした値を第1補正値Afとして次の1水平有効表示期間にわたって出力するものである。このため、第1補正値Afは、1水平有効表示期間にわたって一定である。
加算器382(加減算を行う第1演算器)は、メモリ372によって遅延させられた画像データVidから第1補正値Afを減算して、第1の補正が施された画像データVeとして出力するものである。
このように、メモリ372、加算器374、382、累算器376、乗算器378およびラッチ380によって第1の補正を実行する構成となっている。
積分器388は、加算器386による減算結果を、水平有効表示期間の開始時から積分するものであり、その積分結果は、当該開始時の前にリセットされる。また、乗算器390は、積分器308による積分結果に、「0」以上「1」以下の係数k3を乗算するものである一方、乗算器392は、積分器388による積分結果に対し調整用の係数k4を乗算して、第2補正値Igrとして出力するものである。
一方、遅延器394は、タイミング調整用として加算器384から乗算器392までの演算に要する期間だけ、画像データVeを遅延させるものである。そして、加算器396(加減算を行う第2演算器)は、第2補正値Igrと、この第2補正値Igrの出力タイミング合わせて遅延された画像データVeとを加算して、補正された画像データVdaとして出力するものである。なお、第2補正値Igrは、1水平有効表示期間にわたって一定ではなく、画素毎に変化する。
このような加算器384、386、396、積分器388、乗算器390、392および遅延器394によって第2の補正を実行する構成となっている。
このため、補正回路310は、図9および図10に示される横クロストークの発生を見越して、これらを抑えるように画像データVidを補正した画像データVdaを出力するので、当該画像データVdaに基づいた画像信号Vd1〜Vd6をパネル100に供給することによって、横クロストークを抑えた高品位な表示が可能となる。
また、本実施形態において係数k1を、図5に示されるように1列目から720列目までの画素に対応する積分結果に対して直線的に漸次減少するような特性Aとしている。この理由は、水平有効表示期間において、データ線114を6本ずつまとめて順番に選択して画像信号をサンプリングする場合、水平有効表示期間の最初の方と最後の方とでは、プリチャージの終了時からの経過時間が異なり、プリチャージされた電圧がリークすることなどが考えられるためである。すなわち、水平有効表示期間の最初の方では、電圧Vb(+)またはVb(-)にプリチャージされているが、水平有効表示期間の最後の方では、リーク等により電圧Vb(+)またはVb(-)から遠ざかる傾向等を考慮したためである。このように設定すると、1水平有効表示期間の開始では、補正量が大きく、時間経過とともに、当該補正量が小さくなるので、プリチャージからの経過時間が異なることによる影響を考慮することが可能となる。
なおここでは、説明の便宜のために、係数k1については、時間経過とともに直線的に減少する特性Aとしたが、プリチャージ電圧の放電性を考慮すると、時間経過とともに減少率が低下する特性Bも考えられるし、プリチャージ電圧の設定等によっては、反対に、時間経過とともに減少率が大きくなる特性Cも考えられる。さらに、係数k1については、ノーマリーホワイトモードであるか否かや、プリチャージ電圧をいかなる階調に相当する電圧に設定するか等によって、時間経過とともに直線的に増加する特性Dとなることも考えられるし、増加率が時間経過とともに増加または低下する特性EまたはFとなる場合も想定される。
係数k4についても係数k1と同様に様々な特性に設定可能である。
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。
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 (10)
- 複数行の走査線と複数列のデータ線との交差部分にそれぞれ設けられたスイッチング素子と、
当該スイッチング素子に対応してそれぞれ設けられた画素電極と、
前記画素電極とは電気光学物質を介して対向する対向電極と
を有するとともに、走査線及びデータ線が選択されたときに、データ線に印加されたデータ信号に応じた階調となる画素に対し、
当該画素の階調を指定する画像信号を補正するとともに、当該補正画像信号に基づいたデータ信号を、前記水平走査に同期して供給する電気光学装置の画像信号供給方法であって、
水平走査される順番で入力される画像信号で指示される画素の階調と予め定められた第1基準階調との差を、水平走査される一の行に位置する全ての画素について累算し、
当該累算値に応じた値を第1補正値として、前記一の行に対応する画像信号の各々に第1補正を行い、前記補正画像信号として出力する
ことを特徴とする電気光学装置の画像信号供給方法。 - 前記第1補正値は、前記累算値に、順次値が変化する第1係数を演算して、順次値を変化させたものである
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の画像信号供給方法。 - 前記第1基準階調は、画素における灰色の階調に相当する
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の画像信号供給方法。 - 前記第1補正を行った画像信号について、画像信号で指示される画素の階調と予め定められた第2基準階調との差を積分するとともに、当該積分値に基づく第2補正値を用いて、第2補正を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の画像信号供給方法。 - 前記第2補正において、前記積分値に順次値が減少する第2係数を演算して、当該演算の結果の値を前記第2補正値とすることを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置の画像信号供給方法。
- 複数行の走査線と複数列のデータ線との交差部分にそれぞれ設けられたスイッチング素子と、当該スイッチング素子に対応してそれぞれ設けられた画素電極と、前記画素電極とは電気光学物質を介して対向する対向電極とを有し、走査線及びデータ線が選択されたときに、データ線に印加されたデータ信号に応じた階調となる画素に対し、
当該画素の階調を指定する画像信号を補正するとともに、当該補正画像信号に基づいたデータ信号を、前記水平走査に同期して供給する電気光学装置の画像信号供給回路であって、
水平走査される順番で入力される画像信号で指示される画素の階調と予め定められた第1基準階調との差を、水平走査される一の行に位置する全ての画素について累算する累算器と、
当該累算値に応じた値を第1補正値として、前記一の行に対応する画像信号に第1補正を行い、前記補正画像信号として出力する第1演算器と
を有することを特徴とする電気光学装置の画像信号供給回路。 - 前記第1補正を行った画像信号について、
画像信号で指示される画素の階調と予め定められた第2基準階調との差を積分する積分器と、
当該積分値に基づく第2補正値を用いて、第2補正を行う第2演算器と
を有することを特徴とする請求項6に記載の電気光学装置の画像信号供給回路。 - 複数行の走査線と複数列のデータ線との交差部分にそれぞれ設けられたスイッチング素子と、当該スイッチング素子に対応してそれぞれ設けられた画素電極と、前記画素電極とは電気光学物質を介して対向する対向電極とを有し、走査線及びデータ線が選択されたときに、データ線に印加されたデータ信号に応じた階調となる画素と、
当該画素の階調を指定する画像信号を補正するとともに、当該補正画像信号に基づいたデータ信号を、前記水平走査に同期して供給する画像信号供給回路と
を備え、
前記画像信号供給回路は、
水平走査される順番で入力される画像信号で指示される画素の階調と予め定められた第1基準階調との差を、水平走査される一の行に位置する全ての画素について累算する累算器と、
当該累算値に応じた値を第1補正値として、前記一の行に対応する画像信号に第1補正を行い、前記補正画像信号として出力する第1演算器と
を有することを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1補正を行った画像信号について、
画像信号で指示される画素の階調と予め定められた第2基準階調との差を積分する積分器と、
当該積分値に基づく第2補正値を用いて、第2補正を行う第2演算器と、
を有することを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置。 - 請求項8または9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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