JP2011064752A

JP2011064752A - 電気光学装置、その駆動方法および電子機器

Info

Publication number: JP2011064752A
Application number: JP2009213009A
Authority: JP
Inventors: Takashi Toyooka; 隆史豊岡; Hiroyuki Hosaka; 宏行保坂; Takashi Nishimori; 喬西森; Hiroshi Kitagawa; 拓北川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-03-31

Abstract

【課題】複数のサブフィールド毎に画素をオンまたはオフ駆動する際のフリッカーを低減
する。
【解決手段】フレームを３個のグループで構成するとともに、各グループを６個のサブフ
ィールドで構成し、画素を、階調レベルに応じた駆動パターンにしたがってオンまたはオ
フ駆動する。駆動パターンには、一の階調レベルに対しサブフィールド毎に液晶素子をオ
ン駆動またはオフ駆動を指示するビット配列からなる基本パターンのタイプＡと、当該タ
イプＡに対しサブフィールド数の「６」を単位としてビット配列の位相をシフトさせたシ
フトパターンのタイプＢ、Ｃとがある。一の画素に対し、いずれか１つのパターンを当該
一の画素の位置に応じて選択して、当該一の画素をオンまたはオフ駆動する。画素を信号
Ｆrpで指定される極性で駆動するとともに、信号Ｆrpの周期をフレーム以下とし、信号Ｆ
rpの周期の半分期間を６個のサブフィールドの期間に対応させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、複数のサブフィールドの各々において、画素をオンまたはオフのいずれかで
駆動する技術に関する。

液晶素子などのような表示素子を画素として有する電気光学装置において階調表示を行
う際に、次のような技術が提案されている。すなわち、フレーム（フィールド）を分割し
た複数のサブフィールド毎に、画素（液晶素子）をオンまたはオフのいずれか一方に駆動
するとともに、オンまたはオフ駆動する時間の割合を変化させることによって中間階調を
表示する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−１４８４１７号公報（図６、段落００９９）

ところで、液晶素子については、所定周期で交流駆動されるが、オフリークなどが考慮
されるために正極性の駆動電圧と負極性の駆動電圧とは必ずしも一致しない。このため、
液晶素子の透過率（または反射率）は極性によって異なってしまい、視認者にフリッカー
を与えてしまう。このフリッカーは、サブフィールド毎にオンまたはオフ駆動する場合で
あっても、オン駆動とするときの駆動電圧が極性で異なるために同様に発生する。
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、複数のサブフィ
ールド毎に画素をオンまたはオフに駆動して階調を表現する際にフリッカーを低減する技
術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る電気光学装置は、各々が液晶素子を有する複
数の画素と、前記複数の画素をそれぞれオン駆動またはオフ駆動する駆動回路と、を備え
る電気光学装置であって、前記駆動回路は、フレームを複数個のグループで構成するとと
もに、各グループを複数個のサブフィールドで構成して、前記サブフィールド毎に、階調
レベルに応じた駆動パターンにしたがって前記画素をオン駆動またはオフ駆動し、一の階
調レベルに対応する駆動パターンには、当該一の階調レベルに対し、前記サブフィールド
毎に前記液晶素子をオン駆動またはオフ駆動を指示するビット配列からなる基本パターン
と、当該基本パターンに対し、前記グループを分割するサブフィールド数を単位として前
記ビット配列の位相をシフトさせた１以上のシフトパターンとがあり、一の画素に対し、
前記基本パターンおよびシフトパターンのいずれか１つを、当該一の画素の位置に応じて
選択して、当該一の画素をオン駆動またはオフ駆動する一方、前記画素を、極性パターン
にしたがった極性で少なくともオン駆動するとともに、前記極性パターンの周期を前記フ
レーム以下とし、前記極性パターンの周期の１／２期間を、前記グループを構成する複数
個のサブフィールドの期間に対応させたことを特徴とする。本発明によれば、液晶素子の
透過率（または反射率）が極性によって相違していても、全体でみると、その明暗の周期
が、画素の位置に応じて異ならせない場合と比較して短くなるので、フリッカーを視認さ
せ難くすることが可能となる。

本発明において、前記フレームを「３」以上の奇数個のグループに分割し、前記極性パ
ターンの周期の１／２期間を、前記グループを構成する複数個のサブフィールドの期間と
する構成が好ましい。この構成によれば、フリッカーを視認させ難くすることが可能とな
る。ここで、互いに時間的に隣接する２つの前記フレームでみたときに、各サブフィール
ドでは、前記極性パターンによって正極性及び負極性が指定される構成が好ましい。この
ときに、前記駆動パターンには、前記フレームを構成するグループ個数分の種類がある構
成が好ましい。さらに、前記駆動回路は、横方向および縦方向にマトリクス状に配列する
画素に対し、前記横方向で隣接する画素同士および前記縦方向で隣接する画素同士におい
て同種類の駆動パターンを選択しないように予め定められたルールにしたがって、１つの
駆動パターンを選択する構成としてもよい。このルールについては、予めルックアップテ
ーブルに記憶させた構成が好ましい。
また、本発明においては、グループ数については、偶数であっても良い。詳細には、前
記フレームを「２」以上の偶数個のグループに分割し、前記極性パターンの周期の１／２
期間を、前記グループを構成する複数個のサブフィールドの期間とし、互いに時間的に隣
接する２つの前記フレームでみたときに同一のサブフィールドでは、正極性及び負極性が
指定される構成としても良い。
なお、本発明は、電気光学装置のみならず、電気光学装置の駆動方法としても、また、
当該電気光学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。

第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。電気光学装置における表示パネルの構成を示す図である。表示パネルにおける画素の構成を示す図である。電気光学装置におけるフレームを示す図である。電気光学装置におけるＳＦコード変換部の変換内容を示す図である。電気光学装置におけるＳＦビット選択部の選択内容を示す図である。電気光学装置における走査線駆動回路等の動作を示す図である。電気光学装置における各タイプＳＦビット等の関係を示す図である。電気光学装置における各タイプの透過率変化等を示す図である。第２実施形態に係る電気光学装置のフレーム等を示す図である。電気光学装置におけるＳＦビット選択部の選択内容を示す図である。第２実施形態の応用・変形例におけるフレーム等を示す図である。第３実施形態に係る電気光学装置のフレーム等を示す図である。電気光学装置におけるＳＦビット選択部の選択内容を示す図である。第３実施形態の応用・変形例におけるフレーム等を示す図である。電気光学装置における走査線駆動回路の他の動作を示す図である。電気光学装置を適用したプロジェクターの構成を示す図である。

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、第１実施形態に係る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１０は、タイミング制御回路２０、画質調整部３０、メ
モリー制御部４０、メモリー４５、ＳＦビット変換回路５０および表示パネル１００を含
む。
電気光学装置１０には、図示省略した上位回路から映像信号Ｖidが供給される。映像信
号Ｖidは、表示すべき画像における各画素の階調レベルをそれぞれ規定するものであり、
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Ｃlkにしたがって走査され
る画素の順で供給される。

タイミング制御回路２０は、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Ｃlkに基づいて各部を制御するが、その制御の詳細については後述する。
画質調整部３０は、映像信号Ｖidで規定される画像の明るさや色合いなどを、表示パネ
ル１００の表示特性や、図示省略した各種操作子の設定状況に合わせて前処理するととも
に、処理した映像信号Ｄaを出力する。なお、本実施形態において、上位回路から供給さ
れる映像信号Ｖidは、アナログ信号でもあっても良いし、デジタル信号でもあっても良い
が、アナログ信号であれば、画質調整部３０によってデジタル信号に変換される。
メモリー制御部４０は、映像信号Ｄaをメモリー４５に書き込む一方で、表示パネル１
００で駆動する画素に応じた映像信号を当該メモリー４５から読み出すものである。なお
、メモリー４５に書き込まれる映像信号Ｄaと区別するために、読み出される映像信号を
Ｄbと表記している。

ＳＦビット変換回路５０は、読み出された映像信号Ｄbを、表示パネル１００における
駆動タイミング（サブフィールド）と、当該映像信号Ｄbが指定する画素の位置とに応じ
て、サブフィールド（ＳＦ）において当該画素をオンまたはオフ駆動すべきかを示すＳＦ
ビットＳbに変換するものであり、ＳＦコード変換部５２、位相制御部５４およびＳＦビ
ット選択部５６を有するが、詳細については後述する。
一方、表示パネル１００は、例えばアクティブ・マトリクス型であって、透過型の液晶
表示パネルであり、画素毎に透過率を変調した透過像を生成するものである。

図２は、表示パネル１００の構成を示す図である。この図に示されるように、表示パネ
ル１００には、例えば１、２、３、…、１０８０行の走査線１１２が図において横方向に
延在するように設けられ、また、１、２、３、…、１９２０列のデータ線１１４が図にお
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。そして、１０８０行の走査線１１２と１９２０列のデータ線１１４との
交点のそれぞれに対応して、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、画素１１０が縦１０８０行×横１９２０列でマトリクス状に配列することになる
。なお、このように画素１１０の配列する領域が表示領域１０１である。

表示領域１０１の周辺には、走査線駆動回路１３０とデータ線駆動回路１４０とがそれ
ぞれ設けられている。
このうち、走査線駆動回路１３０は、１〜１０８０行の走査線１１２にそれぞれ走査信
号を供給するものである。本実施形態において走査線駆動回路１３０は、制御信号Ｙctに
よって走査線１１２を１、２、３、…、１０８０行目という順番で選択するとともに、選
択した走査線への走査信号を選択電圧とする一方、それ以外の、非選択に係る走査線への
走査信号を非選択電圧とする。なお、１、２、３、…、１０８０行目の走査線１１２に供
給される走査信号をそれぞれＧ1、Ｇ2、Ｇ3、…、Ｇ1080と表記している。
一方、データ線駆動回路１４０は、タイミング制御回路２０から供給される制御信号Ｘ
ctにしたがって、１〜１９２０列目のデータ線１１４の各々にそれぞれＳＦビットＳbに
応じたデータ信号を供給するものである。なお、１、２、３、…、１９２０列目のデータ
線１１４に供給されるデータ信号を、それぞれｄ1、ｄ2、ｄ3、…、ｄ1920と表記してい
る。

図３は、表示パネル１００における画素１１０の等価回路の一例を示す図である。
この図に示されるように、画素１１０は、画素電極１１８とコモン電極１０８とで液晶
１０５を挟持した液晶素子１２０と、走査線１１２に選択電圧が印加されたときにデータ
線１１４と画素電極１１８との間で導通状態となり、非選択電圧が印加されたときに非導
通状態となる薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：以下単に「ＴＦＴ」と表記す
る）１１６とを有する構成である。
なお、コモン電極１０８は各画素にわたって共通であり、図示省略した回路によって電
圧ＬＣcomが印加される。また、画素１１０では、液晶素子１２０に対して並列に補助容
量（蓄積容量）１２５が設けられる。この補助容量１２５は、一端が画素電極１１８に接
続され、他端が容量線１１５に共通接続されている。容量線１１５は時間的に一定の電圧
に保たれている。
このような構成において、画素１１０では、走査線１１２に選択電圧が印加されたとき
にＴＦＴ１１６が導通状態になって、データ線１１４に供給されたデータ信号の電圧が画
素電極１１８に印加される。一方、走査線１１２への選択電圧の印加が終了して非選択電
圧が印加されたときにＴＦＴ１１６が非導通状態になるが、液晶素子１２０は、ＴＦＴ１
１６の導通状態であったときに画素電極１１８に印加されたデータ信号の電圧を、その容
量性によって走査線１１２に選択電圧が再び印加されるまで保持する。

ところで、本実施形態において、画素１１０はオンまたはオフのいずれかで駆動される
ので、データ信号は、ＳＦビットＳbの“１”に応じたオンレベル、または“０”に応じ
たオフレベルのいずれである。
ここで、ノーマリーブラックモードにおいてオンレベルとは、液晶素子１２０に電圧を
印加して明状態にさせるデータ信号をいい、オフレベルとは、液晶素子１２０に電圧を印
加しないで（または、印加電圧をゼロ近傍とする電圧を印加して）暗状態にさせるデータ
信号をいう。液晶素子１２０を交流駆動する場合に、オンレベルは、振幅中心電圧に対し
て高位側とする正極性と、振幅中心電圧に対して低位側とする負極性との２種類が必要と
なる。一方、オフレベルは、液晶素子１２０に電圧を印加しないのであれば、コモン電極
１０８に印加される電圧ＬＣcomの１種類であり、極性に無関係であるが、印加電圧をゼ
ロ近傍とする電圧を印加するのであれば、振幅中心電圧に対して正極性と、負極性との２
種類が必要となる。
なお、本説明において、走査信号やデータ信号の電圧については、図示省略した接地電
位を電圧ゼロの基準とする。ただし、液晶素子１２０の印加電圧については、コモン電極
１０８の電圧ＬＣcomと画素電極１１８との電位差とする。また、コモン電極１０８に印
加される電圧ＬＣcomは、上記振幅中心電圧と同電圧と考えてよい。ただし、ｎチャネル
型のＴＦＴ１１６のオフリーク等を考慮して、電圧ＬＣcomを振幅中心電圧よりも低位と
なるように調整されることがある。

一方、本実施形態において、各画素についての単位期間であるフレームは、図４に示さ
れるような構成である。詳細には、図４に示されるように、フレームが、時間的な順序で
みて、第１グループから第３グループまでに分類されるとともに、各グループが、互いに
重み（時間的な長さ）の等しい６つのサブフィールドにそれぞれ分割されている。
このため、本実施形態では、フレームが計１８個のサブフィールドによって構成される
ことになる。これらのサブフィールドを区別するために、時間的な順序でｓｆ１〜ｓｆ１
８と表記する。
なお、各画素についての単位期間であるフレームは、垂直同期信号Ｖsの周波数が６０
Ｈｚであれば、その逆数の１６．７ミリ秒になる。また、各画素におけるサブフィールド
のオンまたはオフ駆動は、走査線の選択時になされるので、厳密にいえば、画素における
サブフィールドの構成は、時間的にみると走査線毎にタイミングが異なる。

上述したように、画素１１０において、走査線１１２が選択されたときに画素電極１１
８に印加されたオンまたはオフレベルは、走査線１１２が再び選択されるまで保持される
。したがって、画素１１０を、あるサブフィールドに応じた期間だけオンまたはオフ駆動
の状態にさせるためには、走査線を選択して、液晶素子１２０にＳＦビットに応じた（デ
ータ信号の）オンまたはオフレベルを書き込んでから、再び当該走査線を選択するまでの
期間を、当該サブフィールドに応じた期間とすれば良いことになる。

本実施形態では、映像信号Ｄbを８ビットとして、画素で表現すべき階調レベルを十進
値で、最も暗い「０」から最も明るい「２５５」まで「１」刻みで２５６階調を指定する
ものとする。
一方、本実施形態におけるサブフィールドは、図４に示したとおりの構成である。この
サブフィールド構成において、オンすべきサブフィールドの重みを累計した値の組み合わ
せは、「０」から「１８」までの「１」刻みの１９通りに過ぎない。このため、フレーム
における画素の平均的な透過率が、オン（オフ）駆動した期間の累算値だけで決まるので
あれば、一見して２５６階調に対応できないようにみえる。
そこでまず、本実施形態では、液晶素子における光学応答性を利用する。
詳細には、ＳＦビット変換回路５０におけるＳＦコード変換部５２が、映像信号Ｄbを
、階調レベルに応じて図５に示されるようなＳＦコードに変換する。
なお、ＳＦコードは、ビットｃ1〜ｃ18の１８ビットからなり、ビットｃ1〜Ｃ18を順に
サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８のオンオフ駆動を指定するものとして配列させた基本パ
ターン（タイプＡ）である。

図５に示した変換内容について説明すると、本実施形態で用いる液晶素子のように光学
応答が比較的遅い素子では、画素電極へのオンレベル（オフレベル）の印加に対して透過
率が緩慢に変化する。このため、ノーマリーブラックモードにおいて例えばサブフィール
ドｓｆ１とｓｆ７とで離散的にオン駆動させたときと、サブフィールドｓｆ１とｓｆ２と
にわたって連続的にオン駆動させたときとでは、フレームにおいてオン駆動の占める期間
が同じであっても、実際の透過率は、連続的にオン駆動させたとき方が離散的にオン駆動
させたときよりも大きくなる（明るくなる）。図５において階調レベル「２」および「３
」では、この特性を利用している。
また、本実施形態において、１グループを構成する６つのサブフィールドを単位として
、オンオフ駆動を指定するビットを連続的・離散的に配列させている。

ここで、基本パターンのタイプＡのみで、それぞれｓｆ１〜ｓｆ１８においてオンまた
はオフ駆動を指定してしまうと、フリッカーが発生する原因となる。
そこで次に、本実施形態では、６つのサブフィールド、すなわちグループ期間毎に、極
性を切り替えるとともに、図６の（ｂ）に示されるように、基本パターンであるタイプＡ
の配列に対して位相を１２０度ずつシフトさせたシフトパターン（タイプＢ、タイプＣ）
を用意して、画素の位置に応じて駆動パターン（タイプＡ、Ｂ、Ｃ）のいずれかを選択す
る構成にした。

まず、タイプＡ、Ｂ、Ｃのいずれかを決定するものがＳＦビット変換回路５０における
位相制御部５４である。位相制御部５４は、読み出された映像信号Ｄbで指定される画素
の位置をｉ行ｊ列と表したときに、行数ｉを「３」で割ったときの余りと、列数ｊを「３
」で割ったときの余りとに応じて、図６（ａ）に示されるようにタイプを決定する。
例えば映像信号Ｄbで指定される画素が５行１０列であったとき、行数「５」を「３」
で割ったときの余りが「２」であり、列数「１０」を「３」で割ったときの余りが「１」
であるから、タイプＣに決定される。また例えば映像信号Ｄbで指定される画素が１０２
行７５６列であったとき、行数「１０２」を「３」で割ったときの余りが「０」であり、
列数「７５６」を「３」で割ったときの余りも「０」であるから、タイプＡに決定される
。
図６の（ａ）で示したタイプの決定については一例に過ぎないが、縦および横方向で隣
接する画素同士で異なるタイプに決定されることが望ましい。詳細には、同図に示した３
×３のマトリクスは、縦および横方向に隣接する３つの要素の組み合わせのいずれもＡ、
Ｂ、Ｃとなる配列によって、換言すれば、タイプＡ、Ｂ、Ｃにそれぞれ「１」、「２」、
「３」の数字を割り当てたときに、縦および横方向のいずれの数字のそれぞれの和が「６
」で等しくなるように並べた、いわゆる魔方陣の配列によって、タイプを決定することが
望ましい。
なお、画素の位置に対してタイプを決定する方法としては、例えば第１に、図６の（ａ
）に示した３×３のマトリクスとタイプとの関係について予めルックアップテーブルで記
憶しておき、第２に、水平走査信号Ｈsをカウントするとともに垂直走査信号Ｖsによって
ゼロリセットする３進カウントのカウンタ値によってマトリクスにおいて適用する行を決
定するとともに、ドットクロック信号Ｃlkをカウントするとともに水平走査信号Ｈsによ
ってゼロリセットする３進カウントのカウンタ値によって、マトリクスにおいて適用する
列を決定する構成が考えられる。

次に、ＳＦビット選択部５６は、変換されたＳＦコードのビットｃ1〜ｃ18のうち、い
ずれかの１ビットを、決定されたタイプ、および、表示パネル１００における駆動タイミ
ング（サブフィールド）に応じて選択して、ＳＦビットＳbとして出力する。
例えばタイプＣに決定されるとともに、表示パネル１００における駆動タイミングがサ
ブフィールドｓｆ５であれば、図６の（ｂ）に示されるように、変換されたＳＦコードの
うち、ビットｃ11がＳＦビットＳbとして出力される。また例えばタイプＡに決定される
とともに、表示パネル１００における駆動タイミングがサブフィールドｓｆ１３であれば
、変換されたＳＦコードのうち、ビットｃ13がＳＦビットＳbとして出力される。

本実施形態では、ＳＦビット変換回路５０が映像信号ＤbをＳＦビットＳbに変換し、デ
ータ信号駆動回路１４０が当該ＳＦビットＳbをデータ信号に変換して、データ線１１４
に供給する一方、走査線駆動回路１３０がデータ信号を供給すべき画素の行に対応する走
査線１１２を選択することによって、画素をオンまたはオフ駆動することになる。
このため、駆動回路とは、ＳＦビット変換回路５０、走査線駆動回路１３０およびデー
タ信号駆動回路１４０を指すことになる。

次に、実施形態に係る電気光学装置１０の全体的な動作について図７を参照して説明す
る。
垂直走査信号Ｖsが図７の（ａ）示されるように供給されるとき、タイミング制御回路
２０は、スタートパルスＤyを、当該垂直走査信号Ｖsで規定される１垂直走査期間（フレ
ーム）を１８分割した期間毎に出力する。また、タイミング制御回路２０は、信号Ｆrpを
、１フレームにおいてスタートパルスＤyを６個出力する毎に論理反転させながら出力す
る。信号Ｆrpは、液晶素子の極性を指定する信号であり、例えばＨレベルであれば正極性
を、Ｌレベルであれば負極性を指定する。このとき、第１、第３グループにおいて信号Ｆ
rpがＨレベルとなるフレームと、第２グループにおいて信号ＦrpがＨレベルとなるフレー
ムとが出現するので、便宜的に前者を奇数フレームとし、後者を偶数フレームとして区別
する。
なお、同図に示される信号Ｆrpの波形は、換言すれば、デューティ比５０％であって周
期が２グループのパルス信号（極性パターン）であり、この周期の半分期間が１グループ
の期間に相当していることになる。ここで、信号Ｆrpは、データ線駆動回路１４０に供給
される制御信号Ｘctに含まれる。また、スタートパルスＤyは、走査線駆動回路１３０に
供給される制御信号Ｙctに含まれる。この制御信号Ｙctには、スタートパルスＤyを転送
するためのクロック信号も含まれる（図示省略）。

走査線駆動回路１３０は、スタートパルスＤyを、上記クロック信号にしたがって転送
等することによって走査信号Ｇ1〜Ｇ1080を出力する。
図７の（ｂ）は、走査線の１〜１０８０行を縦軸にとり、時間を横軸としたときに、走
査信号Ｇ1〜Ｇ1080によって選択される走査線の時間的推移を示す図である。走査線の選
択を仮に黒丸状のドットで示したとき、走査線は排他的に選択されるので、走査線の時間
的推移は、実際にはドットの連続打点で示されるが、簡略的に表記するため、同図におい
ては右下がりの実線で示している。

ＳＦビットＳbへの変換については、まず、メモリー制御部４０が、タイミング制御回
路２０による制御にしたがって、ある行の走査線の選択前に、当該行であって１〜１９２
０列の画素に対応した映像信号Ｄbをメモリー４５から読み出す。
ＳＦコード変換部５２は、読み出された映像信号Ｄbを、階調レベルに応じたＳＦコー
ドに画素毎に変換する。
一方、位相制御部５４は、読み出された映像信号Ｄbの画素の位置に応じてタイプＡ、
Ｂ、Ｃのいずれかを決定する。
ＳＦビット選択部５６は、変換されたＳＦコードのビットｃ1〜ｃ18のうち、いずれか
の１ビットを、決定されたタイプと、現時点における表示パネル１００の駆動タイミング
（サブフィールド）とに応じて選択して、ＳＦビットＳbとして出力するのは上述した通
りである。
なお、タイミング制御回路２０は、垂直同期信号Ｖsで規定されるフレームにおけるス
タートパルスＤyの出力回数を、現時点における表示パネル１００のサブフィールドを示
す情報としてＳＦビット選択部５６に供給する。

ある行の走査線が走査線駆動回路１３０によって選択される前に、メモリー４５から当
該行の映像信号Ｄbが読み出されて、ＳＦビットＳbに変換される。このため、データ線駆
動回路１４０には、当該走査線の選択前において、当該走査線に対応する１〜１９２０列
の画素に対応し、かつ、当該選択において書き込むべきサブフィールドに対応したＳＦビ
ットＳbが供給されていることになる。
データ線駆動回路１４０は、当該１行分のＳＦビットＳbを、それぞれ信号Ｆrpで指定
された極性であって、オンまたはオフレベルのデータ信号に変換するとともに、当該行の
走査線が選択されたときに、データ信号を１〜１９２０列のデータ線１１４に供給する。
当該行の走査線が選択されたとき、データ線１１４に供給されたデータ信号は、当該行
に対応するＴＦＴ１１６が導通状態となることによって液晶素子１２０の画素電極１１８
に印加され、これにより、当該液晶素子１２０は、指定された極性でオンまたはオフ駆動
されることになる。
なお、当該走査線の選択が終了すると、ＴＦＴ１１６が非導通状態となるが、液晶素子
１２０は、ＴＦＴ１１６の導通状態であったときに画素電極１１８に印加された電圧を容
量性によって保持するので、次回走査線が再び選択されるまで、オンまたはオフ駆動が維
持される。

このような動作が１つのサブフィールドにおいて１〜１０８０行目について順番に実行
される。さらに、この１つサブフィールドの動作が１フレームにおいてサブフィールドｓ
ｆ１〜ｓｆ１８の順番に実行される。
これにより、各画素は、サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８のそれぞれにおいて、ＳＦビ
ットＳbに応じてオンまたはオフ駆動されるので、フレームを単位期間としてみたときの
平均的な透過率は、階調レベルに応じた値となって、これにより階調が表現される。

ここで、本実施形態によれば、縦および横方向で互いに隣接する複数の画素からなる領
域に対し、例えば階調レベル「６」が指定されたとき、これら画素に対応するＳＦコード
では、図５を参照すると、それぞれビットｃ1〜ｃ3が“１”となり、他のビットｃ4〜ｃ1
8が“０”となる。
本実施形態では、極性を、フレームよりも短いグループ毎に切り替えるとともに、１フ
レームにおけるグループ数を奇数の例えば「３」としている。このため、奇数フレームに
おいて正（負）極性に指定された同一のグループに属する６個のサブフィールドは、次の
偶数フレームでは、負（正）極性に指定される。
例えば、階調レベルが「６」であるときに、ＳＦビットＳbが“１”で３個連続するグ
ループは、図８に示されるように、奇数フレームであってタイプＡ、Ｃであれば正極性が
指定され、タイプＢであれば負極性が指定される一方、偶数フレームであって、タイプＡ
、Ｃであれば負極性が指定され、タイプＢであれば正極性が指定される。
さらに本実施形態では、画素の位置（行数および列数）に応じて隣接する画素同士では
異なるタイプに決定される。ここで、タイプＡ、Ｂ、Ｃにおけるビット配列は互いに１グ
ループずつシフトした関係にあるので、サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１８におけるＳＦビ
ットについては、同じ階調レベルの「６」であっても、タイプＡ、Ｂ、Ｃ毎に、図８に示
されるように１グループずつシフトした関係になる。
このため、同じ配列で画素をオンオフ駆動した場合に何らかの理由によって正極性と負
極性とで明るさに差が生じているときであっても、例えば図８に示されるように、あるグ
ループの６個のサブフィールドにおいて“１１１０００”でオンオフ駆動する場合に正極
性が負極性よりも明るくなっているときであっても、画素の位置に応じて図９の（３）に
示されるタイプに決定されるので、オンオフ駆動の位相がシフトされる。したがって、そ
れによって生じる明暗の周期は、図９の（１）で示されるシフトしない場合と比較して、
図９の（２）で示されるように、タイプＡ、Ｂ、Ｃの３画素でみたときに短周期化される
。図９の（１）で示されるシフトしない場合には、フリッカーの周波数は３０Ｈｚとなる
ため、人間の眼に視認されやすいのに対して、図９の（２）で示されるシフトする場合に
は、フリッカーの周波数は、人間の眼が明暗の変化にほとんど追従できない、９０Ｈｚと
することができる。これにより、本実施形態では、正極性および負極性において明るさに
差が生じていても、フリッカーとして視認させ難くすることが可能となる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、各グルー
プを互いに期間の等しいサブフィールドに分割した例であったが、第２実施形態では、各
グループを異なる期間のサブフィールドに分割した例である。
詳細には、第２実施形態では、図１０に示されるように、フレームが、第１グループか
ら第５グループまでに分類されるととともに、各グループが、互いに異なる重みの４つの
サブフィールドにそれぞれ分割されている。このため、第２実施形態では、フレームが計
２０個のサブフィールドによって構成されることになる。
なお、第２実施形態では、信号Ｆrpによって極性がグループ毎に切り替えられる点は、
第１実施形態と同様である。ただし、第２実施形態では、グループ数が「３」から「５」
に変更されている。また、サブフィールドが２０個となったので、図５に示したＳＦコー
ドの変換特性も変更されるが、重要な点は、変換特性ではなく、ＳＦコードがｃ1〜ｃ20
の２０ビットである点にある。

このようなサブフィールド構成では、グループ数が「５」であるから、オンオフ駆動の
タイプについても、タイプＡ〜タイプＥの５種類が可能である。
詳細には、図１１の（ｂ）に示されるように、ＳＦコードのｃ1〜ｃ20を順に、サブフ
ィールドｓｆ１〜ｓｆ２０のＳＦビットとして配列させた基本パターン（タイプＡ）と、
このタイプＡに対して、配列の位相を７２度ずつシフトさせたシフトパターン（タイプＢ
、Ｃ、Ｄ、Ｅ）が用意される。
一方、第２実施形態における位相制御部５４は、読み出された映像信号Ｄbで指定され
る画素の位置をｉ行ｊ列と表したときに、行数ｉを「５」で割ったときの余りと、列数ｊ
を「５」で割ったときの余りとに応じて、図１１の（ａ）に示されるタイプに決定する。
例えば映像信号Ｄbで指定される画素が１０２行７５６列であったとき、行数「１０２
」を「５」で割ったときの余りが「２」であり、列数「７５６」を「５」で割ったときの
余りが「１」であるから、タイプＤに決定される。なお、図１１の（ａ）で示したタイプ
の決定については一例に過ぎないが、縦および横方向で隣接する画素同士で異なるタイプ
に決定されることが望ましい点については第１実施形態と同様である。さらに、図１１の
（ａ）で示した５×５のマトリクスは、縦および横方向にわたって繰り返したとき、縦お
よび横方向に加えて、斜め方向に隣接する５つの要素の組み合わせのいずれもがＡ〜Ｅと
なる配列である。このため、タイプは、縦、横および斜めの全ての方向で隣接する画素同
士で異なるように決定されるので、タイプが隣接することで発生するノイズを効果的に除
去することができる。

第２実施形態では、同じ配列で画素をオンオフ駆動する場合に正極性と負極性とで明る
さに差が生じてしまうときであっても、画素の位置に応じてタイプＡ〜Ｅのいずれかに決
定されるので、それによって生じる明暗の周期は、タイプＡ〜Ｅの５画素でみたときに短
周期化される。
１フレーム当たりの極性の切り替え回数は、第１実施形態では「３」であるのに対し、
第２実施形態では「５」となるので、正極性および負極性において明るさに差が生じてい
る場合のフリッカーを、さらに視認させ難くすることが可能となる。

第２実施形態において、極性については第１実施形態と同様にグループ毎に切り替えた
が、図１２に示されるように、同じサブフィールドの極性が反転する関係にあれば、隣接
するサブフィールド毎に切り替えても良い。
このように隣接するサブフィールド毎に極性を切り替える構成によっても、フリッカー
を、さらに視認させ難くすることが可能となる。
なお、同じサブフィールドの極性が反転する関係にあって、隣接するサブフィールド毎
に切り替えるという構成は、換言すれば、グループに属する各サブフィールドの極性を示
す信号Ｆrpのパターンを、グループ毎に反転させるということにほかならない。
また、グループ数を、第１実施形態では「３」、第２実施形態では「５」としたが、そ
れ以外の「７」以上の奇数であっても良い。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。上述した第１および第２実施形態では
、グループ数を「３」以上の奇数として、極性（またはそのパターン）をグループ毎の切
り替える構成としたが、第３実施形態では、グループ数を「２」以上の偶数倍とした例で
ある。
詳細には、第３実施形態では、図１３に示されるように、フレームが、第１グループお
よび第２グループに分類されるととともに、各グループが、互いに等しい重みの９つのサ
ブフィールドにそれぞれ分割されている。このため、第３実施形態では、フレームが計１
８個のサブフィールドによって構成されることになる。
なお、第３実施形態では、信号Ｆrpによって極性がグループ毎に切り替えられる点は、
第１実施形態と同様である。また、第３実施形態では、グループ数が第１実施形態の「３
」から「２」に変更されているので、図５に示したＳＦコードの変換特性も変更されるが
、ＳＦコードがｃ1〜ｃ18の１８ビットである点に変更はない。

図１３に示されるサブフィールド構成では、グループ数が「２」であるから、オンオフ
駆動のタイプについては、図１４の（ｂ）に示されるように、基本パターンＡに対して、
配列の位相を１８０度シフトさせたタイプＢの計２種類しか用意できない。
信号Ｆrpによって極性がグループ毎に切り替えられる場合、このままでは、交流駆動を
実現できない可能性があるので、第３実施形態における位相制御部５４は、画素の位置の
みならず、奇数フレームか偶数フレームかに応じて、例えば図１４の（ａ）に示されるタ
イプを決定する。これによって、あるフレームで、ある極性パターンでオンオフ駆動され
たとき、次のフレームでは、当該極性パターンを反転した極性パターンでオンオフ駆動さ
れるので、交流駆動が担保されることになる。

なお、図１３に示される例ではグループ数を「２」としたが、「４」以上の偶数として
も良い。グループ数を例えば「４」としたとき、４つの位相タイプが用意できる。信号Ｆ
rpによって極性を例えばグループ毎に切り替える場合、このままでは、交流駆動を実現で
きないので、奇数フレームか偶数フレームかに応じて、または、第１〜第４フレームに応
じて、正極性と負極性とで駆動する構成とすれば良い。

また、図１５の（ａ）に示されるように、１フレームを構成するグループ数を「６」と
し、１グループを構成するサブフィールド数を「３」にするとともに、信号Ｆrpによって
極性をグループ毎に切り替える一方で、オンオフ駆動のタイプについては、図１５の（ｂ
）に示されるように、基本パターンＡに対し、配列の位相を６０度シフトさせたタイプＢ
だけを用意する。このとき、位相制御部５４は、奇数フレームか偶数フレームかに応じて
タイプを決定する。これによって、あるフレームで、ある極性パターンでオンオフ駆動さ
れたとき、次のフレームでは、当該極性パターンを反転した極性パターンでオンオフ駆動
されることになるので、交流駆動が担保されることになる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限られず、様々な応用・変形が可能である。
例えば、走査線駆動回路１３０については、走査線を各サブフィールドにおいて１、２
、３、…、１０８０行目という順番で選択するのではなく、例えば図１６の（ｂ）に示さ
れるように、１、２７１、５４１、８１１、２、２７２、５４２、８１２、３、２７３、
５４３、８１３、というように飛び越し走査する構成としても良い。飛び越し走査すると
きに、飛び越し走査線数については、「２７０」に限られないし、また、サブフィールド
の重みによって異なることにもなる。
また、画素１１０を構成する液晶素子１２０は、透過型に限られず反射型であっても良
い。さらに、ノーマリーブラックモードに限られず、ノーマリーホワイトモードであって
も良い。

次に、上述した電気光学装置を用いた電子機器の一例として、電気光学装置をライトバ
ルブとして用いたプロジェクターについて説明する。図１７は、このプロジェクターの構
成を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクター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）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色の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。

このプロジェクター２１００では、表示パネル１００を含む電気光学装置が、Ｒ色、Ｇ
色、Ｂ色のそれぞれに対応して３組設けられる。そして、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに
対応する映像信号がそれぞれ上位回路から供給されて、ＳＦコードに変換された後、当該
ＳＦコードのうち、画素の位置などに応じたＳＦビットが選択される構成となっている。
ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの構成は、上述した表示パネル１００と
同様であり、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応するＳＦビットに応じて、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。

なお、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂには、ダイクロイックミラー２
１０８によって、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれ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１００Ｒ、１００Ｂ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１００Ｇ
の透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる水平走査方
向は、ライトバルブ１００Ｇ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。

電子機器としては、図１７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
ンダー型・モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ
ー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端
末、デ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、上記電気光学装置が適用可能なのは言うま
でもない。

１０…電気光学装置、２０…タイミング制御回路、３０…画質調整部、４０…メモリー制
御部、４５…メモリー、５０…ＳＦビット変換部、５２…ＳＦコード変換部、５４…位相
制御部、５６…ＳＦビット選択部、１００…表示パネル、１１０…画素、１１２…走査線
、１１４…データ線、１２０…液晶素子、１３０…走査線駆動回路、１４０…データ線駆
動回路、２１００…プロジェクター

Claims

各々が液晶素子を有する複数の画素と、
前記複数の画素をそれぞれオン駆動またはオフ駆動する駆動回路と、
を備える電気光学装置であって、
前記駆動回路は、
フレームを複数個のグループで構成するとともに、各グループを複数個のサブフィール
ドで構成して、前記サブフィールド毎に、階調レベルに応じた駆動パターンにしたがって
前記画素をオン駆動またはオフ駆動し、
一の階調レベルに対応する駆動パターンには、
当該一の階調レベルに対し、前記サブフィールド毎に前記液晶素子をオン駆動またはオ
フ駆動を指示するビット配列からなる基本パターンと、
当該基本パターンに対し、前記グループを分割するサブフィールド数を単位として前記
ビット配列の位相をシフトさせた１以上のシフトパターンとがあり、
一の画素に対し、前記基本パターンおよびシフトパターンのいずれか１つを、当該一の
画素の位置に応じて選択して、当該一の画素をオン駆動またはオフ駆動する一方、
前記画素を、極性パターンにしたがった極性で少なくともオン駆動するとともに、
前記極性パターンの周期を前記フレーム以下とし、前記極性パターンの周期の１／２期
間を、前記グループを構成する複数個のサブフィールドの期間に対応させた
ことを特徴とする電気光学装置。
前記フレームを「３」以上の奇数個のグループに分割し、
前記極性パターンの周期の１／２期間を、前記グループを構成する複数個のサブフィー
ルドの期間とした
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
互いに時間的に隣接する２つの前記フレームでみたときに
各サブフィールドでは、前記極性パターンによって正極性及び負極性が指定される
ことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
前記駆動パターンには、
前記フレームを構成するグループ個数分の種類がある
ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
前記駆動回路は、
横方向および縦方向にマトリクス状に配列する画素に対し、
前記横方向で隣接する画素同士および前記縦方向で隣接する画素同士において同種類の
駆動パターンを選択しないように予め定められたルールにしたがって、１つの駆動パター
ンを選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
前記ルールを記憶するルックアップテーブルを有する
ことを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
前記フレームを「２」以上の偶数個のグループに分割し、
前記極性パターンの周期の１／２期間を、前記グループを構成する複数個のサブフィー
ルドの期間とし、
互いに時間的に隣接する２つの前記フレームでみたときに
同一のサブフィールドでは、正極性及び負極性が指定される
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
各々が液晶素子を有する複数の画素と、
前記複数の画素をそれぞれオン駆動またはオフ駆動する駆動回路と、
を備える電気光学装置の駆動方法であって、
前記駆動回路は、
フレームを複数個のグループで構成するとともに、各グループを複数個のサブフィール
ドで構成して、前記サブフィールド毎に、階調レベルに応じた駆動パターンにしたがって
前記画素をオン駆動またはオフ駆動し、
一の階調レベルに対応する駆動パターンには、
当該一の階調レベルに対し、前記サブフィールド毎に前記液晶素子をオン駆動またはオ
フ駆動を指示するビット配列からなる基本パターンと、
当該基本パターンに対し、前記グループを分割するサブフィールド数を単位として前記
ビット配列の位相をシフトさせた１以上のシフトパターンとがあり、
一の画素に対し、前記基本パターンおよびシフトパターンのいずれか１つを、当該一の
画素の位置に応じて選択して、当該一の画素をオン駆動またはオフ駆動する一方、
前記画素を、極性パターンにしたがった極性で少なくともオン駆動するとともに、
前記極性パターンの周期を前記フレーム以下とし、前記極性パターンの周期の１／２期
間を、前記グループを構成する複数個のサブフィールドの期間に対応させた
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
請求項１乃至７のいずれかに記載の電気光学装置を有する電子機器。