JP2014170096A - 駆動制御装置、電気光学装置、電子機器および駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示背反を抑制しつつ、配向不良の発生を抑制する。
【解決手段】駆動制御装置は、第１方向および第２方向に配置された画素群のうち第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素に挟まれ、当該第１画素および当該第２画素について入力映像信号により示される印加電圧の差がしきい値以上である境界を検出する境界検出手段と、前記境界検出手段により検出された境界が、単位期間あたり１画素ずつ移動した状態が所定の期間、継続したか判断する判断手段と、前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方の画素の印加電圧を、前記差が小さくなるように補正をする補正手段であって、前記判断手段により前記状態が前記所定の期間、継続したと判断された境界に対しては、前記状態が前記所定の期間、継続していないと判断された境界よりも強い強度で、前記補正をする補正手段とを有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、液晶パネルにおける表示上の不具合を低減する技術に関する。

液晶パネルは本来、画素内における画素電極と対向電極との間の電界により液晶分子の配向状態を制御するものである。しかし、例えば液晶パネルが高精細化され、隣り合う画素間の距離が短くなると、２つの画素の画素電極間の電界（横電界）が発生し、液晶分子が意図しない向きに配向してしまう配向不良（いわゆるディスクリネーションまたはリバースチルトドメイン）が発生する場合がある。配向不良の発生は、液晶パネルの表示品位を低下させる原因となる。特許文献１は、配向不良の発生を抑えるための技術を開示している。

特開２００９−１０４０５３号公報

特許文献１に記載された技術においては、隣り合う２つの画素の印加電圧の差を小さくする補正が行われるため、これら２つの画素間のコントラストが低下してしまう表示背反が起こるという問題があった。
これに対し本発明は、表示背反を抑制しつつ、配向不良の発生を抑制する技術を提供する。

本発明は、第１方向および第２方向に配置された画素群のうち第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素に挟まれ、当該第１画素および当該第２画素について入力映像信号により示される印加電圧の差がしきい値以上である境界を検出する境界検出手段と、前記境界検出手段により検出された境界が、単位期間あたり１画素ずつ移動した状態が所定の期間、継続したか判断する判断手段と、前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方の画素の印加電圧を、前記差が小さくなるように補正をする補正手段であって、前記判断手段により前記状態が前記所定の期間、継続したと判断された境界に対しては、前記状態が前記所定の期間、継続していないと判断された境界よりも強い強度で、前記補正をする補正手段と、前記補正手段により補正された電圧に応じた信号を、前記画素群を有する液晶パネルを駆動する駆動回路に出力する出力手段とを有する駆動制御装置を提供する。
この駆動制御装置によれば、表示背反を抑制しつつ、配向不良の発生を抑制することができる。

前記補正手段は、前記補正として、前記単位期間を複数の部分期間に分割し、前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方の画素の印加電圧が補正された部分期間と、印加電圧が補正されていない部分期間とが交互に現れるようにする処理を行ってもよい。
この駆動制御装置によれば、印加電圧が補正された部分期間と、印加電圧が補正されていない部分期間とが交互に現れる補正が行われる場合に、表示背反を抑制しつつ、配向不良の発生を抑制することができる。

前記強度は、前記印加電圧の補正量であり、前記補正手段は、前記強度が強くなるほど、前記補正量を大きくしてもよい。
この駆動制御装置によれば、配向不良が視認されやすい画素の配向不良を、より効果的に解消することができる。

前記強度は、前記印加電圧が補正される画素の数であり、前記補正手段は、前記強度が強くなるほど、前記補正される画素の数を多くしてもよい。
この駆動制御装置によれば、配向不良が視認されやすい境界周辺の画素の配向不良を、より効果的に解消することができる。

また、本発明は、第１方向および第２方向に配置された画素群を有する液晶パネルと、前記液晶パネルを駆動する駆動回路と、前記画素群のうち第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素に挟まれ、当該第１画素および当該第２画素について入力映像信号により示される印加電圧の差がしきい値以上である境界を検出する境界検出手段と、前記境界検出手段により検出された境界が、単位期間あたり１画素ずつ移動した状態が所定の期間、継続したか判断する判断手段と、前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方の画素の印加電圧を、前記差が小さくなるように補正をする補正手段であって、前記判断手段により前記状態が前記所定の期間、継続したと判断された境界に対しては、前記状態が前記所定の期間、継続していないと判断された境界よりも強い強度で、前記補正をする補正手段と、前記補正手段により補正された電圧に応じた信号を、前記画素群を有する液晶パネルを駆動する駆動回路に出力する出力手段とを有する電気光学装置を提供する。
この電気光学装置によれば、表示背反を抑制しつつ、配向不良の発生を抑制することができる。

さらに、本発明は、上記の電気光学装置を有する電子機器を提供する。
この電子機器によれば、表示背反を抑制しつつ、配向不良の発生を抑制することができる。

さらに、本発明は、第１方向および第２方向に配置された画素群のうち第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素に挟まれ、当該第１画素および当該第２画素について入力映像信号により示される印加電圧の差がしきい値以上である境界を検出するステップと、前記検出された境界が、単位期間あたり１画素ずつ移動した状態が所定の期間、継続したか判断するステップと、前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方の画素の印加電圧を、前記差が小さくなるように補正をするステップであって、前記状態が前記所定の期間、継続したと判断された境界に対しては、前記状態が前記所定の期間、継続していないと判断された境界よりも強い強度で、前記補正をするステップと、前記補正された電圧に応じた信号を、前記画素群を有する液晶パネルを駆動する駆動回路に出力するステップとを有する駆動制御方法を提供する。
この駆動制御方法によれば、表示背反を抑制しつつ、配向不良の発生を抑制することができる。

液晶表示装置の概略構成を示す図。 画素１１１の等価回路を示す図。 液晶素子１２０におけるＶ−Ｔ特性を例示する図。 リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合を例示する図。 動画ドメインを抑制する一つの方法を例示する図。 一実施形態に係る液晶表示装置１の構成を示すブロック図。 映像処理回路３０の構成を示す図。 液晶表示装置１の動作を示すタイミングチャート。 映像処理回路３０の動作を示すフローチャート。 直近２フレームにおけるドメイン発生境界の移動を例示する図。 直近６フレームにおけるドメイン発生境界の移動を例示する図。 通常補正および強化補正を例示する図である。 変形例４に係るプロジェクター２１００を例示する図である。

１．液晶表示装置の構成と問題点
実施形態に係る装置の構成およびその動作の説明に先立ち、液晶表示装置の構成および問題点について説明する。

１−１．液晶表示装置の概略
図１は、液晶表示装置の概略構成を示す図である。この液晶表示装置は、液晶パネル１００と、走査線駆動回路１３０と、データ線駆動回路１４０とを有する。

液晶パネル１００は、供給される信号に応じて画像を表示する装置である。液晶パネル１００は、ｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された画素１１１を有する。画素１１１は、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１４０から供給される信号に応じた光学状態を示す。液晶パネル１００は、複数の画素１１１の光学状態を制御することにより画像を表示する。

液晶パネル１００は、素子基板１００ａと、対向基板１００ｂと、液晶１０５とを有する。素子基板１００ａと対向基板１００ｂとは、一定の間隙を保って貼り合わせられている。この間隙に、液晶１０５が挟まれている。

素子基板１００ａは、対向基板１００ｂとの対向面において、ｍ行の走査線１１２およびｎ列のデータ線１１４を有する。走査線１１２はＸ（横）方向に沿って、データ線１１４はＹ（縦）方向に沿って、それぞれ設けられており、互いに絶縁されている。一の走査線１１２を他の走査線１１２と区別するときは、図において上から順に第１、第２、第３、…、第（ｍ−１）、および第ｍ行の走査線１１２という。同様に、一のデータ線１１４を他のデータ線１１４と区別するときは、図において左から順に第１、第２、第３、…、第（ｎ−１）、第ｎ列のデータ線１１４という。画素１１１は、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な位置にある視点からみたときに、走査線１１２およびデータ線１１４の交差に対応して設けられている。

図２は、画素１１１の等価回路を示す図である。画素１１１は、ＴＦＴ１１６と、液晶素子１２０と、保持容量１２５とを有する。液晶素子１２０は、画素電極１１８と、液晶１０５と、コモン電極１０８とを有する。画素電極１１８は、画素１１１毎に個別に設けられた電極である。コモン電極１０８は、すべての画素１１１に共通の電極である。画素電極１１８は素子基板１００ａに、コモン電極１０８は対向基板１００ｂに、それぞれ設けられている。液晶１０５は、画素電極１１８およびコモン電極１０８に挟まれている。コモン電極１０８には、コモン電圧ＬＣｃｏｍが印加される。

ＴＦＴ１１６は、画素電極１１８への電圧の印加を制御するスイッチング素子の一例であり、この例では、ｎチャネル型の電界効果トランジスターである。ＴＦＴ１１６は、画素１１１毎に個別に設けられている。第ｉ行第ｊ列のＴＦＴ１１６のゲートは第ｉ行の走査線１１２に、ソースは第ｊ列のデータ線１１４に、ドレインは画素電極１１８に、それぞれ接続されている。保持容量１２５は、一端が画素電極１１８に、他端が容量線１１５に、それぞれ接続されている。容量線１１５には、時間的に一定の電圧が印加される。

第ｉ行の走査線１１２にＨ（High）レベルの電圧（以下「選択電圧」という）が印加されると、第ｉ行第ｊ列のＴＦＴ１１６はオン状態となり、ソースとドレインが導通する。このとき、第ｊ列のデータ線１１４に、第ｉ行第ｊ列の画素１１１の階調値（データ）に応じた電圧（以下「データ電圧」という）が印加されると、データ電圧は、ＴＦＴ１１６を介して第ｉ行第ｊ列の画素電極１１８に印加される。

その後、第ｉ行の走査線１１２にＬ（Low）レベルの電圧（以下「非選択電圧」という）が印加されると、ＴＦＴ１１６はオフ状態になり、ソースとドレインは高インピーダンス状態となる。ＴＦＴ１１６がオン状態のとき画素電極１１８に印加された電圧は、液晶素子１２０の容量性および保持容量１２５によって、ＴＦＴ１１６がオフ状態になった後も保持される。

液晶素子１２０には、データ電圧とコモン電圧との電位差に相当する電圧が印加される。液晶１０５の分子配向状態は、液晶素子１２０に印加される電圧に応じて変化する。画素１１１の光学状態は、液晶１０５の分子配向状態に応じて変化する。例えば、液晶パネル１００が透過型のパネルである場合、変化する光学状態は透過率である。

再び図１を参照する。走査線駆動回路１３０は、ｍ本の走査線１１２の中から一の走査線１１２を順次排他的に選択する（すなわち走査線１１２を走査する）回路である。具体的には、走査線駆動回路１３０は、制御信号Ｙｃｔｒに従って、第ｉ行の走査線１１２に、走査信号Ｙｉを供給する。この例で、走査信号Ｙｉは、選択される走査線１１２に対しては選択電圧となり、選択されない走査線１１２に対しては非選択電圧となる信号である。

データ線駆動回路１４０は、ｎ本のデータ線１１４にデータ電圧を示す信号（以下「データ信号」という）を出力する回路である。具体的には、データ線駆動回路１４０は、前段の映像処理回路から供給されるデータ信号Ｖｘを、制御信号Ｘｃｔｒに従ってサンプリングし、第１〜第ｎ列のデータ線１１４にデータ信号Ｘ１〜Ｘｎとして出力する。なお、本説明において電圧については、液晶素子１２０の印加電圧を除き、特に明記しない限り図示省略した接地電位を基準（ゼロＶ）として表す。

液晶パネル１００に表示される画像は、所定の周期で書き換えられる。以下、この書き換えの周期を「フレーム」という。例えば、画像が６０Ｈｚで書き換えられる場合、１フレームは約１６．７ｍｓｅｃである。走査線駆動回路１３０が１フレームに１回、ｍ本の走査線１１２を走査し、データ線駆動回路１４０がデータ信号を出力することにより、液晶パネル１００に表示される画像が書き換えられる。

１−２．リバースチルトドメインによる表示不具合
図３は、液晶素子１２０における印加電圧と透過率との関係（Ｖ−Ｔ特性）を例示する図である。液晶素子１２０を、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎで指定された階調値に応じた透過率とさせるには、階調値に応じた電圧を液晶素子１２０に印加すればよい。しかし、液晶素子１２０においては、ある条件の下で、いわゆるリバースチルトドメインに起因する表示上の不具合が発生してしまう場合がある。この不具合は、液晶分子が不安定な状態にあるときに、横電界の影響を受けて乱れる結果、印加電圧に応じた配向状態になりにくくなることが原因の１つとして考えられている。「横電界」とは、ある画素１１１における画素電極１１８と、他の（例えば隣接する）画素１１１における画素電極１１８との間の電界をいう。

液晶分子の「不安定な状態」とは、例えば、液晶素子１２０に印加される電圧が図３の電圧範囲Ａにあるときをいう。電圧範囲Ａは、黒レベルの電圧Ｖｂｋ以上であってしきい値Ｖｔｈ１を下回る範囲である。しきい値Ｖｔｈ１は、相対透過率が１０％となる電圧に相当する。電圧範囲Ａにおいては、縦電界（画素電極１１８とコモン電極１０８との間の電界）による規制力（液晶分子の配向を決める力）が配向膜による規制力よりもわずかに上回る程度であるため、液晶分子の配向状態が乱れやすい。電圧範囲Ａに対応する透過率の範囲（階調の範囲）を「階調範囲ａ」という。

液晶分子が「横電界の影響を受ける場合」とは、隣接する画素電極１１８間の電位差があるしきい値よりも大きい場合をいう。これは、表示しようとする画像において黒画素と白画素とが隣接する場合である。「黒画素」とは、黒レベルまたは黒レベルに近い階調の画素をいう。より具体的には、印加電圧が電圧範囲Ａにある液晶素子１２０を有する画素１１１である。「白画素」とは、白レベルまたは白レベルに近い階調の画素をいう。より具体的には、印加電圧が電圧範囲Ｂにある液晶素子１２０を有する画素１１１である。電圧範囲Ｂは、しきい値Ｖｔｈ２以上であって、白レベル電圧Ｖｗｔ以下の範囲である。しきい値Ｖｔｈ２は、例えば、相対透過率が９０％となる電圧に相当する。電圧範囲Ｂに対応する透過率の範囲を「階調範囲ｂ」という。

階調値が階調範囲ａにある画素１１１は、階調値が階調範囲ｂにある画素１１１に隣接したときに、横電界を受けてリバースチルトドメインが発生しやすい状況にあるといえる。なお、階調値が階調範囲ｂにある画素１１１は、階調値が階調範囲ａにある画素１１１に隣接しても、縦電界の影響が支配的であり安定状態にあるので、リバースチルトドメインが発生することはない。

図４は、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合を例示する図である。図４は、ある行の（一部の）画素１１１について、第ｋフレームから第（ｋ＋３）フレームにおいて表示される像を示している。この例で、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎで示される画像は、白画素を背景として黒画素の領域が１フレームに１画素ずつ左方向に移動する画像である。このとき、黒画素から白画素に変化すべき画素が、リバースチルトドメインの発生によって白画素にならない、という一種の尾引き現象が顕在化する（視認される程度に発生する）。以下、動画において尾引き現象が見られる領域を、「動画ドメイン」という。動画ドメインは、以下の２つの条件が満たされることにより発生すると考えられる。
（１）白画素と黒画素との境界が存在する。すなわち、白画素と黒画素とが隣接する。
（２）白画素と黒画素との境界が、１画素分移動する。
すなわち、黒画素においてリバースチルトドメインが発生しやすくなり、かつ、この状態の画素が、黒画素の領域の移動に伴って連続的に発生することにより、尾引き現象が顕在化すると考えられる。なお、白画素を背景として黒画素の領域がフレーム毎に２画素以上ずつ移動する場合、この尾引き現象は顕在化しない（または視認されにくい）。これは、上記の条件（２）が満たされていないためである。以下においては、上記の条件（１）を満たす境界を「リスク境界」といい、条件（１）および（２）を満たす境界を「ドメイン発生境界」という。

１−３．動画ドメインの抑制
図５は、動画ドメインを抑制する一つの方法を例示する図である。図５（Ａ）は、ある行の画素群について、現フレーム（第ｋフレーム）およびその直近２フレームについて、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎにより示される階調を示している。すなわち横軸は画素の位置を、縦軸は時間の経過を表している。第ｋフレームにおいて矢印で示されている境界がドメイン発生境界である。動画ドメインを抑制するには、上記の条件（１）および（２）の少なくともいずれか一方が満たされなくなるようにすればよい。そのため、この例では、１フレームを複数（この例では４つ）の期間（以下「サブフレーム」という。部分期間の一例）に分割し、２サブフレーム毎に印加電圧の補正が行われる。すなわち、印加電圧を補正するサブフレームと、印加電圧を補正しないサブフレームとが時分割で交互に現れるような補正が行われる。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の画素群に対して行われる補正を例示している。各フレームの奇数サブフレームにおいて、ドメイン発生境界を挟む暗画素および明画素の印加電圧が補正されている。各フレームの偶数サブフレームにおいては、印加電圧は補正されず映像信号Ｖｉｄ−ｉｎにより示される階調に相当する電圧が印加される。この方法によれば、条件（１）を解消したサブフレームと、補正しない元の画像を表示したサブフレームとが交互に現れるので、動画ドメインを解消しつつ、表示背反をある程度抑制することができる。

上記の方法において、補正の強度（効果）を上げる、すなわち、動画ドメインをより強く抑制するには、印加電圧の補正量を大きくする方法、印加電圧を補正する画素数を多くする方法、およびこれらの組み合わせがある。しかし、補正の強度を強くすると、その分、表示背反の発生する可能性も高くなってしまう。本実施形態は、この問題に対処するものである。

２．構成
図６は、一実施形態に係る液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。液晶表示装置１は、カラー画像を表示する装置であり、例えばプロジェクター（電子機器の一例）に用いられる。液晶表示装置１は、液晶パネル１００、走査線駆動回路１３０、およびデータ線駆動回路１４０を３組と、制御回路１０とを有する。各組は、それぞれ、色成分Ｒ、色成分Ｇ、および色成分Ｂに対応している。ここでは、図面が煩雑になるのを避けるため、１組の液晶パネル１００、走査線駆動回路１３０、およびデータ線駆動回路１４０のみを図示している。

制御回路１０は、上位装置から供給される映像信号Ｖｉｄ−ｉｎおよび同期信号Ｓｙｎｃに応じて走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０を制御する信号を出力する。映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは、液晶パネル１００における各画素の階調値をそれぞれ指定するデジタル信号である。映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは、同期信号Ｓｙｎｃと同期して供給される。同期信号は、垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号（いずれも図示省略）を含んでいる。この例で、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎの周波数は６０Ｈｚである。すなわち、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎにより示される画像は、１６．６７ミリ秒毎に書き換えられる。

なお、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは直接的には階調値を指定するものであるが、階調値に応じて液晶素子に印加される電圧（以下「印加電圧」という）が定まるので、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは液晶素子の印加電圧を指定するものといえる。

制御回路１０は、走査制御回路２０と映像処理回路３０とを有する。走査制御回路２０は、制御信号Ｘｃｔｒ、制御信号Ｙｃｔｒ、制御信号Ｉｃｔｒ等、各種の制御信号を生成して、同期信号Ｓｙｎｃに同期して各部を制御する。映像処理回路３０は、デジタルの映像信号Ｖｉｄ−ｉｎを処理して、各色成分毎にアナログのデータ信号Ｖｘを出力する。映像信号Ｖｉｄ−ｉｎは、（ｍ×ｎ）個の画素の各々について、複数の色成分の階調値を示す入力映像信号の一例である。

図７は、映像処理回路３０の構成を示す図である。この例で、映像処理回路３０は、ドメイン発生境界の隣の画素（ドメイン発生を挟む画素）のうち少なくとも１つの画素の印加電圧を補正する。以下、補正される画素を補正画素という。この例で、補正画素の印加電圧は、入力映像信号により示される階調値に応じた電圧（以下この電圧を「補正前電圧」という）と、後述する処理により補正された電圧（以下この電圧を「補正後電圧」という）とを時分割で交互に印加するパターンに補正される。

映像処理回路３０は、Ａ／Ｄ変換器３１と、フレームメモリー３２と、境界検出部３３と、動き検出部３４と、補正部３５と、Ｄ／Ａ変換器３６とを有する。Ａ／Ｄ変換器３１は、アナログ信号である映像信号Ｖｉｄ−ｉｎにより示される階調値を、印加電圧を示すデジタル信号に変換する。階調値から印加電圧への変換は、例えばＬＵＴ（Look Up Table）を参照して行われる。Ａ／Ｄ変換器３１は、印加電圧を示すデジタル信号Ｖｄを出力する

フレームメモリー３２は、ドメイン発生境界を検出するため、ａフレーム分の画像データを保持する。このデータは各画素の印加電圧を示すデータであるが、便宜上「画像データ」という。具体的には、フレームメモリーは、ａ枚のフレームメモリーを有する。１枚のフレームメモリーは、１画面分の画像データ、すなわちｍ行ｎ列の画素の階調値を記憶する。現フレームを第ｋフレームとすると、フレームメモリー３２は、第ｋフレーム、第（ｋ−１）フレーム、第（ｋ−２）フレーム、…、第（ｋ−ａ＋２）フレーム、および第（ｋ−ａ＋１）フレームの画像をそれぞれ記憶するフレームメモリーを有する。

境界検出部３３は、現フレーム（第ｋフレーム）の画像データおよび１フレーム前（第（ｋ−１）フレーム）の画像データを用いて、現フレームにおけるドメイン発生境界を検出する。

動き検出部３４は、境界検出部３３によりドメイン発生境界が検出された場合に、その境界が、過去ａフレームに渡って、１フレームあたり１画素の割合で移動していたかを、フレームメモリー３２に記憶されているａフレーム分の画像データを用いて判断する。以下、この条件を満たすドメイン発生境界を「特定境界」という。

補正部３５は、境界検出部３３において検出されたドメイン発生境界を挟む暗画素および明画素の少なくとも一方について、画像データ（印加電圧値）を補正する。より具体的には、補正部３５は、暗画素および明画素の間の電位差が小さくなるように、すなわち、暗画素を補正する場合は階調がより明るくなる方向に、明画素を補正する場合は階調がより暗くなる方向に、画像データを補正する。補正が行われるサブフレーム（例えば、奇数サブフレーム）においては、補正部３５は、補正された電圧値を示す信号を出力する。補正が行われないサブフレームにおいては、補正部３５は、補正されていない電圧値を示す信号を出力する。

この場合において補正部３５は、対象となるドメイン発生境界が特定境界である場合、その特定境界を挟む暗画素および明画素については、特定境界でないドメイン発生境界を挟む暗画素および明画素よりも強い強度で、補正を行う。

Ｄ／Ａ変換器３６は、補正部３５から出力される、印加電圧を示す信号をアナログ信号に変換し、データ信号Ｖｘとして後段の回路に出力する。

境界検出部３３は、第１方向（例えば行方向）および第２方向（例えば列方向）に配置された画素群のうち第１画素（例えば暗画素）および第１画素と隣り合う第２画素（例えば明画素）に挟まれ、第１画素および第２画素について入力映像信号により示される印加電圧の差がしきい値以上である境界を検出する境界検出手段の一例である。動き検出部３４は、境界検出手段により検出された境界が、単位期間（例えば１フレーム）あたり１画素ずつ移動した状態が所定の期間、継続したか判断する判断手段の一例である。補正部３５は、第１画素および第２画素の少なくとも一方の画素の印加電圧を、電位差が小さくなるように補正をする補正手段の一例である。ここで、この補正手段は、判断手段によりその状態が所定の期間、継続したと判断された境界に対しては、その状態が所定の期間、継続していないと判断された境界よりも強い強度で、補正をする。Ｄ／Ａ変換器３６は、補正手段により補正された電圧に応じた信号を、画素群を有する液晶パネル（液晶パネル１００）を駆動する駆動回路（例えば走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０）に出力する出力手段の一例である。制御回路１０は、境界検出手段、判断手段、補正手段、および出力手段を有する駆動制御装置の一例である。

３．動作
図８は、液晶表示装置１の動作を示すタイミングチャートである。この例では、１フレームが４つのサブフレーム（フィールド）に分割される、いわゆる４倍速駆動が行われる。例えば、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎにより示される画像が６０Ｈｚで更新される場合、１フレームは約１６．７ミリ秒である。この場合、データ信号Ｖｘは２４０Ｈｚの信号であり、１サブフレームは約４．１７ミリ秒である。

各サブフレームにおいて、走査線駆動回路１３０は、ｍ本の走査線１１２を順次排他的に選択する走査信号Ｙｉを出力する。データ線駆動回路１４０は、第ｉ行の走査線１１２が選択されているときに、第ｉ行第１〜ｎ列の画素のデータ信号Ｖｘをサンプリングし、データ信号Ｘ１〜Ｘｎとして出力する。データ信号Ｖｘの電圧は、奇数サブフレームにおいて正極性であり、偶数サブフレームにおいて負極性である。データ信号Ｖｘの振幅の中間電位は電位Ｖｃｎｔである。いわゆるフィードスルー（プッシュダウンまたはプッシュアップといわれる場合もある）の影響を考慮し、コモン電圧ＬＣｃｏｍは、中間電位Ｖｃｎｔよりも低い値に設定されている。

図９は、映像処理回路３０の動作を示すフローチャートである。図９のフローは、例えば映像処理回路３０への電力の供給が開始されたことを契機として、所定の間隔で繰り返し実行される。図９のフローは所定の処理単位（例えば、１行分の画素）についての処理のみを示しており、実際には、複数の境界の中から対象となる処理単位が一つずつ順番に特定され、その対象について図９のフローが実行される。

ステップＳ１００において、映像処理回路３０の境界検出部３３は、フレームメモリー３１から読み出した現フレームの画像データを用いて、リスク境界を検出する。リスク境界が検出された場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、境界検出部３３は、処理をステップＳ１１０に移行する。リスク境界が検出されなかった場合、境界検出部３３は、図９のフローを終了する。

ステップＳ１１０において、境界検出部３３は、検出されたリスク境界がドメイン発生境界であるか判断する。具体的には、境界検出部３３は、フレームメモリー３１から読み出した現フレーム（第ｋフレーム）およびその１つ前のフレーム（第ｋ−１フレーム）の画像データを用いて、リスク境界がドメイン発生境界であるか判断する。この例において、リスク境界がドメイン発生境界であるか否かは、以下の条件（ａ）および（ｂ）を用いて判断される。
（ａ）第ｋフレームのドメイン発生境界が、第（ｋ−１）フレームのドメイン発生境界から、１画素分、移動している。
（ｂ）移動したドメイン発生境界で挟まれる画素が、第（ｋ−１）フレームにおいて暗画素であった。
条件（ａ）は、既に説明した条件（２）に相当する条件である。条件（ｂ）は、図３で説明した、液晶分子の「不安定な状態」に相当する条件である。

リスク境界がドメイン発生境界であると判断された場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、境界検出部３３は、処理をステップＳ１２０に移行する。リスク境界がドメイン発生境界でないと判断された場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、境界検出部３３は、図９の処理を終了する。

図１０は、現フレームを含む直近２フレームにおけるドメイン発生境界の移動を例示する図である。図１０は、ある行において連続する７つの画素の階調を示している。第ｋフレームにおけるリスク境界の位置が矢印で示されている。図１０（Ａ）の例は、条件（ａ）および（ｂ）を満たしている。図１０（Ｂ）の例も、条件（ａ）および（ｂ）を満たしている。図１０（Ｃ）の例は、条件（ａ）は満たしているが条件（ｂ）を満たしていない。図１０（Ｄ）の例は、条件（ａ）も（ｂ）も満たしていない。したがって、図１０に例示した画像のうち、リスク境界がドメイン発生境界であると判断されるのは（Ａ）と（Ｂ）の例である。（Ｃ）と（Ｄ）の例は、ドメイン発生境界ではないと判断される。

再び図９を参照する。ステップＳ１２０において、動き検出部３４は、ドメイン発生境界が特定境界である判断する。具体的には、動き検出部３４は、フレームメモリー３１から読み出した、現フレームを含む直近ａフレームの画像データを用いて、ドメイン発生境界が特定境界であるか判断する。この例において、ドメイン発生境界が特定境界であるか否かは、以下の条件（ｃ）を用いて判断される。
（ｃ）ドメイン発生境界が、直近ａフレームに渡って同じ方向に毎フレーム１画素ずつ移動した。
なお、パラメーターａの値は、液晶パネル１００の大きさ、画素１１１の大きさを考慮そて、人間の目に視認されにくい限界値程度の値に設定される。

ドメイン発生境界が特定境界であると判断された場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、動き検出部３４は、処理をステップＳ１４０に移行する。ドメイン発生境界が特定境界でないと判断された場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、動き検出部３４は、処理をステップＳ１３０に移行する。

図１１は、現フレームを含む直近６フレームにおけるドメイン発生境界の移動を例示する図である。図１１は、ある行において連続する８つの画素の階調を示している。この例で、ａ＝６である。図１１（Ａ）の例は、条件（ｃ）を満たしている。したがって、第ｋフレームにおけるドメイン発生境界（矢印で示している）は、特定境界であると判断される。図１１（Ｂ）の例は、２フレーム毎に２画素ずつ移動しているので、条件（ｃ）を満たしていない。したがって、第ｋフレームにおけるドメイン発生境界（矢印で示している）は、特定境界でないと判断される。

再び図９を参照する。ステップＳ１３０において、補正部３５は通常補正をする。一方、ステップＳ１４０において、補正部３５は強化補正をする。強化補正は、通常補正よりも補正強度が強い補正である。なお、既に説明したように、補正が行われるのは、特定のサブフレーム（例えば奇数サブフレーム）だけである。

図１２は、通常補正および強化補正を例示する図である。図１２（Ａ）は印加電圧の補正量を増やすことにより補正を強化する例を、図１２（Ｂ）は補正される画素数を増やすことにより補正を強化する例を示している。図１２（Ａ）および（Ｂ）において、左側の図は通常補正を、右側の図は強化補正を示している。横軸は画素の位置を、縦軸は印加電圧を示している。また、破線は補正前の状態を、実線は補正後の状態を示している。この例では、通常補正において、暗画素の印加電圧にΔＶｂｋ１が加算され、明画素の印加電圧からΔＶｗ１が減算される。

図１２（Ａ）の例では、強化補正において、暗画素の印加電圧にΔＶｂｋ２（＞ΔＶｂｋ１）が加算され、明画素の印加電圧からΔＶｗ２（＞ΔＶｗ１）が減算される。通常補正と比較すると、強化補正において、暗画素と明画素との電位差はより小さくなっており、強度の強い補正が行われている。

図１２（Ｂ）の例では、強化補正において、暗画素に加え、暗画素の（明画素と反対方向における）隣の画素の印加電圧にもΔＶｂｋ１が加算され、明画素に加え、明画素の（暗画素と反対方向における）隣の画素の印加電圧からもΔＶｂｋ１が加算される。通常補正と比較すると、強化補正において、リスク境界における横電界はより緩和されており、強度の強い補正が行われている。

以上で説明したように、本実施形態によれば、人間の目に視認される程度、動画ドメインによる尾引き（図４）が長くなりそうなときには、より強く補正が行われる。これにより、通常は表示背反を抑制しつつ、動画ドメインが連続するときに強い補正が行われる。

４．変形例
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。

４−１．変形例１
ドメイン発生境界を挟む画素の印加電圧の補正の方法は、実施形態で説明したものに限定されない。実施形態では、補正されていない画像と補正された画像とが交互に表示される例を説明したが、フレームはサブフレームに分割されず、１フレーム中ずっと補正された画像が表示されてもよい。

４−２．変形例２
実施形態においては、ドメイン発生境界を挟む暗画素および明画素の両方の印加電圧が補正される例を説明した。しかし、補正画素となる画素は、実施形態で説明した例に限定されない。明画素のみ、または暗画素のみが補正されてもよい。なお、暗画素と明画素のうち、少なくとも、印加電圧がより低い画素の印加電圧が補正されることが好ましい。

４−３．変形例３
対象境界がリスク境界と判定される条件は、実施形態で説明したものに限定されない。実施形態で説明した条件のうち一部が省略されてもよい。別の例で、実施形態で説明した条件に加え、液晶分子のチルト方位を考慮して以下の条件が追加されてもよい。
・対象となる境界において、印加電圧が高い画素が、印加電圧の低い画素に対して、チルト方位の上流側に位置する。
この条件を追加することにより、補正が行われる画素が、リバースチルトドメインが発生する確率がより高いものに絞り込まれ、映像信号Ｖｉｄ−ｉｎにより示される元の画像からの変更が多すぎることによる画質の低下を抑制することができる。

なお、チルト方位とは、液晶素子１２０にゼロＶの電圧を印加した状態（初期配向状態）における、画素電極１１８の側から平面視したときの、Ｙ軸（データ線１１４）からの液晶分子の傾きの方向をいう。また、液晶分子は、初期配向状態において画素電極１１８（素子基板１００ａ）に対しても傾いている。素子基板１００ａの基板法線を基準にした液晶分子の傾きをチルト角という。チルト方位について、液晶分子の素子基板１００ａに近い方を上流側、素子基板１００ａから遠い方を下流側という。例えば、チルト方位が４５°であり、画素電極１１８の側から平面視したとき素子基板１００ａの法線に対して液晶分子が右上方向（Ｘ軸正方向かつＹ軸負方向）に傾いている場合、左下がチルト方位の上流側であり、右上がチルト方位の下流側である。

４−４．変形例４
図１３は、変形例４に係るプロジェクター２１００を例示する図である。プロジェクター２１００は、液晶表示装置１を用いた電子機器の一例である。プロジェクター２１００において、液晶パネル１００がライトバルブとして用いられている。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を有するランプユニット２１０２が設けられている。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原色に分離される。分離された投射光は、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を有するリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。

プロジェクター２１００において、液晶パネル１００を含む液晶表示装置が、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応して３組設けられている。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの構成は、上述した液晶パネル１００と同様である。Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれの原色成分の階調レベルを指定するに映像信号がそれぞれ外部上位回路から供給されて、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００がそれぞれ駆動される。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、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度に屈折し、Ｇ色の光は直進する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン２１２０には、投射レンズ群２１１４によってカラー画像が投射される。

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２１０８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。したがって、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。

電気光学装置１が用いられる電子機器としては、図１３に例示したプロジェクターの他にも、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。

４−５．他の変形例
実施形態においては、リスク境界の検出や補正処理は印加電圧を示すデータに対して行われたが、階調値を示すデータに対してこれらの処理が行われてもよい。
液晶１０５は、ＶＡ液晶に限定されない。ＴＮ液晶等、ＶＡ液晶以外の液晶が用いられてもよい。また、液晶１０５は、ノーマリーホワイトモードの液晶であってもよい。
実施形態で説明したパラメーター（例えば、階調数、フレーム周波数、画素数など）および信号の極性やレベルはあくまで例示であり、本発明はこれに限定されない。

１…液晶表示装置、１０…制御回路、２０…走査制御回路、３０…映像処理回路、３１…Ａ／Ｄ変換器、３２…フレームメモリー、３３…境界検出部、３４…動き検出部、３５…補正部、３６…Ｄ／Ａ変換器、１００…液晶パネル、１０５…液晶、１０８…コモン電極、１１１…画素、１１２…走査線、１１４…データ線、１１５…容量線、１１６…ＴＦＴ、１１８…画素電極、１２０…液晶素子、１２５…保持容量、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、２１０２…ランプユニット、２１０６…ミラー、２１０８…ダイクロイックミラー、２１１２…ダイクロイックプリズム、２１１４…投射レンズ群、２１２０…スクリーン、２１２２…入射レンズ、２１２３…リレーレンズ、２１２４…出射レンズ

Claims (7)

1. 第１方向および第２方向に配置された画素群のうち第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素に挟まれ、当該第１画素および当該第２画素について入力映像信号により示される印加電圧の差がしきい値以上である境界を検出する境界検出手段と、
   前記境界検出手段により検出された境界が、単位期間あたり１画素ずつ移動した状態が所定の期間、継続したか判断する判断手段と、
   前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方の画素の印加電圧を、前記差が小さくなるように補正をする補正手段であって、前記判断手段により前記状態が前記所定の期間、継続したと判断された境界に対しては、前記状態が前記所定の期間、継続していないと判断された境界よりも強い強度で、前記補正をする補正手段と
   前記補正手段により補正された電圧に応じた信号を、前記画素群を有する液晶パネルを駆動する駆動回路に出力する出力手段と
   を有する駆動制御装置。
2. 前記補正手段は、前記補正として、前記単位期間を複数の部分期間に分割し、前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方の画素の印加電圧が補正された部分期間と、印加電圧が補正されていない部分期間とが交互に現れるようにする処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
3. 前記強度は、前記印加電圧の補正量であり、
   前記補正手段は、前記強度が強くなるほど、前記補正量を大きくする
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の駆動制御装置。
4. 前記強度は、前記印加電圧が補正される画素の数であり、
   前記補正手段は、前記強度が強くなるほど、前記補正される画素の数を多くする
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の駆動制御装置。
5. 第１方向および第２方向に配置された画素群を有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルを駆動する駆動回路と、
   前記画素群のうち第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素に挟まれ、当該第１画素および当該第２画素について入力映像信号により示される印加電圧の差がしきい値以上である境界を検出する境界検出手段と、
   前記境界検出手段により検出された境界が、単位期間あたり１画素ずつ移動した状態が所定の期間、継続したか判断する判断手段と、
   前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方の画素の印加電圧を、前記差が小さくなるように補正をする補正手段であって、前記判断手段により前記状態が前記所定の期間、継続したと判断された境界に対しては、前記状態が前記所定の期間、継続していないと判断された境界よりも強い強度で、前記補正をする補正手段と
   前記補正手段により補正された電圧に応じた信号を、前記画素群を有する液晶パネルを駆動する駆動回路に出力する出力手段と
   を有する電気光学装置。
6. 請求項５に記載の電気光学装置を有する電子機器。
7. 第１方向および第２方向に配置された画素群のうち第１画素および当該第１画素と隣り合う第２画素に挟まれ、当該第１画素および当該第２画素について入力映像信号により示される印加電圧の差がしきい値以上である境界を検出するステップと、
   前記検出された境界が、単位期間あたり１画素ずつ移動した状態が所定の期間、継続したか判断するステップと、
   前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方の画素の印加電圧を、前記差が小さくなるように補正をするステップであって、前記状態が前記所定の期間、継続したと判断された境界に対しては、前記状態が前記所定の期間、継続していないと判断された境界よりも強い強度で、前記補正をするステップと
   前記補正された電圧に応じた信号を、前記画素群を有する液晶パネルを駆動する駆動回路に出力するステップと
   を有する駆動制御方法。

Images