JP3058049B2 - 液晶表示装置の対向電極調整回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は対向電極調整回路に関
し、特にアクティブマトリックス型液晶表示装置の対向
電極調整回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶の性質として直流駆動で電圧を印加
すると、イオンが片側に溜まり、これが残像となって表
示されるので、表示品位が低下したり、液晶の特性が著
しく劣化したりする。これを防ぐために、液晶の駆動方
法として交流駆動を行う必要がある。

【０００３】映像信号における交流駆動方式としてはフ
ィールド反転やライン反転、及びドット反転、あるいは
これらを組合せたもの等がある。例えば、ドット反転方
式では、図７及び図８に示すように、液晶に印加する電
圧をフィールド周期毎に反転している。

【０００４】これらの図において、ソースドライバ出力
１によって奇数ラインがプラス（＋），マイナス（−）
の順に印加され、ソースドライバ出力２によって偶数ラ
インがマイナス，プラスの順に印加される状態が、フィ
ールド周期毎にソースドライバ出力３によって奇数ライ
ンがマイナス，プラスの順に印加され、ソースドライバ
出力４によって偶数ラインがプラス，マイナスの順に印
加される状態に反転される。

【０００５】また、ソースドライバ出力３によって奇数
ラインがマイナス，プラスの順に印加され、ソースドラ
イバ出力４によって偶数ラインがプラス，マイナスの順
に印加される状態が、フィールド周期毎にソースドライ
バ出力１によって奇数ラインがプラス，マイナスの順に
印加され、ソースドライバ出力２によって偶数ラインが
マイナス，プラスの順に印加される状態に反転される。

【０００６】液晶に印加される映像入力電圧が対向電極
に対して対称でなければ、約３０Ｈｚ成分として表示画
面に現れるため、表示画面上にはフリッカが発生する。

【０００７】従来、この種の液晶表示装置の対向電極調
整回路においては、液晶表示装置で映像品位を決定する
要素の一つであるフリッカを最小の位置に調整すること
によってフリッカレス駆動を実現し、同時に液晶の劣化
を抑制している。

【０００８】この場合、フリッカを最小の位置とする調
整は対向電極に印加する信号を可変することで行われ、
対向電極の調整はオペレータが実際に液晶パネルのフリ
ッカの状態を確認しながら行っている。

【０００９】ここで、液晶パネルのフリッカの状態を確
認する方法としては、光センサを用いてフリッカを測定
し、その測定結果を最適電位からのずれの測定信号とし
て出力する方法がある。この方法については、特開平１
−２６９９９１号公報に詳述されている。

【００１０】また、透過率の検出に受光素子を用い、液
晶パネルに印加するコモン信号の電圧をスイープして透
過率のピークを検出し、オペレータがそのピーク時の電
圧の平均電圧に設定する方法もある。この方法について
は、特開平４−１４７２１３号公報に詳述されている。

【００１１】さらに、透過率の検出に受光素子（光セン
サ）を用い、液晶パネルに印加するコモン信号の電圧を
スイープして透過率のピークを検出し、スイープ電圧を
徐々に小さくしながらオペレータが透過率のピーク時の
電圧に設定する方法もある。この方法については、特開
平４−１５７４２１号公報に詳述されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の液晶表
示装置の対向電極調整回路では、オペレータが液晶パネ
ルを目視してフリッカ量を観測し、対向電極に印加する
信号を可変して調整しているので、オペレータ個々の体
調や癖等の違いで調整にばらつきが生じてしまう。この
ばらつきでフリッカを最小に調整することができずに表
示品位を低下させたり、最適な駆動電圧を印加できずに
液晶の劣化を招いたりしてしまう。

【００１３】これに対し、光センサを用いてフリッカを
測定して液晶パネルのフリッカの状態を確認する方法も
あるが、この方法では対向電極のレベルずれや測定波形
をオペレータが目視で確認しなければならず、上記と同
様に、オペレータ個々の体調や癖等の違いで調整にばら
つきが生じ、そのばらつきでフリッカを最小に調整する
ことができずに表示品位を低下させたり、最適な駆動電
圧を印加できずに液晶の劣化を招いたりしてしまう。

【００１４】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、フリッカの調整をばらつきを生じさせることなく
自動的に行うことができ、表示品位の低下や液晶の劣化
を軽減することができる液晶表示装置の対向電極調整回
路を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置の対向電極調整回路は、表示電極の電圧極性をフィー
ルド及びライン周期で反転して駆動し、コモン電極に印
加する信号を可変することでフリッカの調整を行う、投
射型液晶プロジェクタ装置における液晶表示装置の対向
電極調整回路であって、前記コモン電極に印加する信号
を低いレベルから高いレベルへ所定レベルずつ順次可変
する可変手段と、前記信号が前記可変手段で前記所定レ
ベルずつ順次可変されるときの前記液晶プロジェクタ装
置の投射画面の前記フリッカの強弱を前記投射画面に指
向されて検出する検出手段と、前記信号が前記可変手段
で前記所定レベルずつ順次可変される前の前記検出手段
の検出結果と前記信号が前記可変手段で前記所定レベル
ずつ順次可変された後の前記検出手段の検出結果とを基
に前記フリッカが最小の対向電圧を算出する算出手段
と、前記算出手段の算出結果にしたがって前記対向電圧
を調整する手段とを有し、前記検出手段は、前記フリッ
カの正のピーク値と負のピーク値との差を計算する計算
手段と、前記計算手段の計算結果を前記フリッカの強弱
として保持する保持手段とを含み、前記算出手段は、前
記検出手段による前回の検出結果と今回の検出結果とを
比較する比較手段と、前記比較手段で前記前回の検出結
果と前記今回の検出結果とが等しいことが検知された時
の前記可変手段の値と前記比較手段で前記前回の検出結
果が前記今回の検出結果よりも小さいことが検知された
時の前記可変手段の値との平均値を計算する手段とを含
み、前記保持手段は、前記平均値をフリッカ最小の対向
電圧として保持し、前記対向電圧を調整する手段は、前
記液晶パネルへの対向電圧を前記保持手段に保持された
前記フリッカが最小の対向電圧に固定する。

【００１６】

【作用】データ処理回路の電圧値出力部及びカウンタに
より液晶パネルの対向電極に与える電圧を所定レベルか
ら順次可変し、そのときに電圧変換部で検出される液晶
パネルのフリッカの強弱を基にフリッカが最小の対向電
圧を平均値算出部で算出して液晶パネルへの対向電圧を
調整する。

【００１７】これによって、液晶プロジェクタ装置から
の投写映像にワイヤードリモコンを向けるだけで、自動
的に液晶パネルへの対向電圧の調整が可能となる。よっ
て、オペレータ個々の違いによる液晶パネルへの対向電
圧の調整においてばらつきがなくなり、熟練したオペレ
ータを必要としなくなるので、最適な対向電圧の液晶パ
ネルへの印加が可能となり、表示品位の低下や液晶の劣
化を軽減可能となる。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図において、対向電極調整回路１は受光
部２と、電圧変換部３と、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタ
ル）変換器４と、データ処理回路５と、Ｄ／Ａ（ディジ
タル／アナログ）変換器６と、電圧増幅部７と、タイミ
ング発生器８とから構成されている。

【００２０】受光部２は液晶プロジェクタ装置（図示せ
ず）のワイヤードリモコンに取付けられ、液晶パネル９
のフリッカを測定するためにフォトトランジスタ（図示
せず）等の光センサから構成されている。

【００２１】電圧変換部３は受光部２によって得られた
信号を基にフリッカの強弱を検出して電圧に変換してお
り、ローパスフィルタ３１と、正のピーク値ホールド回
路３２と、負のピーク値ホールド回路３３と、減算器３
４と、増幅器３５とから構成されている。

【００２２】Ａ／Ｄ変換器４は電圧変換部３からのアナ
ログ信号をディジタル信号に変換してデータ処理回路５
に出力する。データ処理回路５は液晶パネル９の対向電
極への電圧を可変制御しており、レジスタ５１と、比較
器５２と、制御部５３と、メモリ５４と、平均値算出部
５５と、電圧値保持部５６と、選択器５７と、データ保
持部５８と、電圧値出力部５９と、カウンタ６０とから
構成されている。

【００２３】Ｄ／Ａ変換器６はデータ処理回路５からの
ディジタル信号（電圧値）をアナログ信号に変換して電
圧増幅器７に出力する。電圧増幅部７はＤ／Ａ変換器６
からのアナログ信号を液晶パネル９に供給する電圧に増
幅する。タイミング発生器８は対向電極調整回路１の各
部にタイミング信号を供給する。

【００２４】図２は図１の対向電極調整回路１の動作を
示すフローチャートである。これら図１及び図２を用い
て対向電極調整回路１の動作について説明する。

【００２５】まず、液晶パネル９にはフリッカ調整を正
確に行えるように、中間調の市松パターン（図示せず）
の映像が表示される（図２ステップＳ１）。この市松パ
ターンの映像信号は液晶プロジェクタ装置内部のメモリ
に記憶させておくか、あるいは外部信号として供給す
る。

【００２６】市松パターンの映像信号が液晶パネル９に
表示されている時にフリッカ調整の開始を指示する信号
が外部から供給されると、電圧値出力部５９からＤ／Ａ
変換器６及び電圧増幅器７を介して液晶パネル９にディ
ジタル信号が出力される。

【００２７】ディジタル信号は対向電極の最適値の範囲
を含む直流電圧を低いレベルのディジタル信号から高い
レベルのディジタル信号まで変化させる。すなわち、図
３に示すような電圧を供給する。

【００２８】このディジタル信号の低いレベルから高い
レベルへの変化は電圧値出力部５９及びカウンタ６０に
よって容易に実現することができる。電圧値出力部５９
及びカウンタ６０で生成されたディジタル信号はＤ／Ａ
変換器６でアナログ信号に変換され、電圧増幅器７で増
幅されて液晶パネル９の対向電極に供給される。

【００２９】一方、液晶プロジェクタ装置で映像信号を
投写している画面にワイヤードリモコンに取付けた受光
部２を指向し、受光部２を用いて液晶パネル９のフリッ
カを検出する。受光部２で得られる光信号の電気的処理
を行うために、電圧変換部３を用いて光信号を電圧に変
換する。

【００３０】受光部２は、図４に示すように、フォトト
ランジスタ２１から構成されており、フォトトランジス
タ２１に光が入射するとオンすることを利用し、光信号
を電圧に変換する。液晶パネル９のフリッカの検出はフ
リッカが光の強弱で変化することを利用している。フリ
ッカを検出したときの信号波形を図５に示す。

【００３１】ここで、フリッカとして問題となる周波数
は３０Ｈｚ付近の周波数であるので、３０Ｈｚ以上の周
波数は本実施例による検出回路では不要である。受光部
２で得られた光信号は種々の周波数成分を含むことがあ
るので、フリッカに関係のない不要な周波数成分をロー
パスフィルタ３１でカットする。

【００３２】ローパスフィルタ３１で不要な周波数成分
がカットされた信号の正のピーク値及び負のピーク値を
夫々正のピーク値ホールド回路３２及び負のピーク値ホ
ールド回路３３を用いて検出する。検出された正のピー
ク値及び負のピーク値の差を減算器３４を用いて算出す
ることで、フリッカの強度を確認することができる。

【００３３】つまり、正のピーク値ホールド回路３２及
び負のピーク値ホールド回路３３を用いて検出された正
のピーク値及び負のピーク値の差を増幅器３５で増幅す
ることで、フリッカの強弱を確認することができる。し
たがって、正のピーク値及び負のピーク値の差が大きい
ほどフリッカが目立ち、正のピーク値及び負のピーク値
の差が小さいほどフリッカが目立たなくなる。

【００３４】増幅器３５で増幅された信号はＡ／Ｄ変換
器４でディジタル信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器４から
データ処理回路５に入力される。データ処理回路５では
正のピーク値及び負のピーク値の差が最小となる電圧を
検出する。

【００３５】データ処理回路５では液晶パネル９の対向
電極に電圧を供給する働きと、液晶パネル９のフリッカ
量を検出して最小の値に調整する働きとが行われる。す
なわち、データ処理回路５は初めに液晶パネル９の対向
電極に印加するデータを電圧値出力部５９から出力す
る。

【００３６】電圧値出力部５９からの出力電圧は低い電
圧から高い電圧にカウンタ６０を１ビット毎に変化させ
る。この場合、カウンタ６０にはデータ記憶部５８の内
容または外部データが選択器５７及び電圧値出力部５９
を通してセットされ、その後に１ずつカウントアップす
ることで、低い電圧から高い電圧への変化が実現され
る。

【００３７】フリッカのデータを正確に記録するために
カウンタ６０の値を変化させる時間は、垂直周波数の２
倍以上の時間がよい。その場合、正のピーク値ホールド
回路３２及び負のピーク値ホールド回路３３は、カウン
タ６０の値を変化させる前にリセットする。

【００３８】すなわち、制御部５３はフリッカ調整の開
始を指示する信号が外部から供給されると、初めに正の
ピーク値ホールド回路３２及び負のピーク値ホールド回
路３３をリセットし（図２ステップＳ２）、その後に電
圧出力部５９から対向電圧データ（ディジタルデータ
Ｎ）を出力して電圧増幅器７から液晶パネル９に対向電
圧を供給する（図２ステップＳ３）。

【００３９】このとき、制御部５３は電圧変換部３で算
出されてＡ／Ｄ変換器４でディジタル信号に変換された
正のピーク値及び負のピーク値の差Ａをレジスタ５１に
保持するよう制御してから（図２ステップＳ４）、カウ
ンタ６０の値を変化させる前に正のピーク値ホールド回
路３２及び負のピーク値ホールド回路３３をリセットす
る（図２ステップＳ５）。

【００４０】制御部５３はカウンタ６０の値を変化させ
ると、上記と同様に、電圧出力部５９から対向電圧デー
タ（ディジタルデータＮ＋１）を出力して電圧増幅器７
から液晶パネル９に対向電圧を供給する（図２ステップ
Ｓ６）。

【００４１】制御部５３は電圧変換部３で算出されてＡ
／Ｄ変換器４でディジタル信号に変換された正のピーク
値及び負のピーク値の差Ｂが得られると（図２ステップ
Ｓ７）、カウンタ変化前のデータ値Ａとカウンタ変化後
のデータ値Ｂとを比較器５２で比較する（図２ステップ
Ｓ８）。

【００４２】制御部５３は比較器５２で「カウンタ変化
前のデータ値Ａ＞カウンタ変化後のデータ値Ｂ」が検出
されると、カウンタ６０の値を変化させて液晶パネル９
の対向電極に印加する電圧データに１を加算し、再度カ
ウンタ変化前のデータ値とカウンタ変化後のデータ値と
を比較する。制御部５３は比較器５２で「カウンタ変化
前のデータ値Ａ＞カウンタ変化後のデータ値Ｂ」が検出
される間、上記の動作を繰返し実行するよう制御する。

【００４３】このフリッカレベルとカウンタ６０の値と
の関係を図６に示す。この図６に示すように、「カウン
タ変化前のデータ値Ａ＞カウンタ変化後のデータ値Ｂ」
の場合には、カウンタ６０の値を変化させることで対向
電圧を変化させていくと、フリッカが減少していって液
晶パネル９への対向電圧が最適値に近付いていくことが
わかる。

【００４４】「カウンタ変化前のデータ値Ａ＝カウンタ
変化後のデータ値Ｂ」になると、制御部５３はそのとき
の液晶パネル９への対向電圧、つまりカウンタ６０の値
をメモリ５４に記憶する。

【００４５】制御部５３はカウンタ６０の値をさらに変
化させることで対向電圧を変化させていき、「カウンタ
変化前のデータ値Ａ＜カウンタ変化後のデータ値Ｂ」に
なったときの液晶パネル９への対向電圧、つまりカウン
タ６０の値をメモリ５４に記憶する。

【００４６】その後に、制御部５３は「カウンタ変化前
のデータ値Ａ＝カウンタ変化後のデータ値Ｂ」になった
ときのカウンタ６０の値と、「カウンタ変化前のデータ
値Ａ＜カウンタ変化後のデータ値Ｂ」になったときのカ
ウンタ６０の値とを夫々メモリ５４から読出し、平均値
算出部５５でこれらの値の平均値［（Ａ＋Ｂ）／２］を
計算し、その計算値をフリッカ最小の対向電圧として電
圧値保持部５６に保持する（図２ステップＳ９）。これ
以降、制御部５３は液晶パネル９への対向電圧を電圧値
保持部５６に保持されたフリッカ最小の対向電圧に固定
することで、液晶パネル９に最適な対向電圧を供給す
る。

【００４７】これはフリッカ最小値に近くなると対向電
圧を変化させてもフリッカに影響しない範囲があること
が考えられるからである。すなわち、「カウンタ変化前
のデータ値Ａ＝カウンタ変化後のデータ値Ｂ」となる電
圧が１つでないことがある。

【００４８】その場合、「カウンタ変化前のデータ値Ａ
＝カウンタ変化後のデータ値Ｂ」になったときのカウン
タ６０の値と、「カウンタ変化前のデータ値Ａ＜カウン
タ変化後のデータ値Ｂ」になったときのカウンタ６０の
値との平均を採ることでフリッカ最小の値を得ることが
できる。

【００４９】このように、電圧値出力部５９及びカウン
タ６０により液晶パネル９の対向電極に与える電圧を所
定レベルから順次可変し、そのときに電圧変換部３で検
出される液晶パネル９のフリッカの強弱を基にフリッカ
が最小の対向電圧を平均値算出部５５で算出して液晶パ
ネル９への対向電圧を調整することによって、液晶プロ
ジェクタ装置からの投写映像にワイヤードリモコンを向
けるだけで、自動的に液晶パネル９への対向電圧を調整
することができる。

【００５０】よって、オペレータ個々の違いによる液晶
パネル９への対向電圧の調整においてばらつきがなくな
り、熟練したオペレータを必要としなくなる。したがっ
て、フリッカの調整をばらつきを生じさせることなく自
動的に行うことができるので、最適な対向電圧を液晶パ
ネル９に印加することができ、表示品位の低下や液晶の
劣化を軽減することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、表
示電極の電圧極性をフィールド及びライン周期で反転し
て駆動し、コモン電極に印加する信号を可変することで
フリッカの調整を行う液晶表示装置において、コモン電
極に印加する信号を所定レベルから順次可変してフリッ
カの強弱を検出し、その検出結果を基に算出されるフリ
ッカの最小の対向電圧でフリッカの調整を行うことによ
って、フリッカの調整をばらつきを生じさせることなく
自動的に行うことができ、表示品位の低下や液晶の劣化
を軽減することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の対向電極調整回路の動作を示すフローチ
ャートである。

【図３】対向電極に印加する電圧と時間との関係を示す
図である。

【図４】図１の受光部の構成を示す図である。

【図５】フリッカを検出した時の信号波形を示す図であ
る。

【図６】フリッカレベルとカウンタ値との関係を示す図
である。

【図７】従来例のドット反転方式を説明するための図で
ある。

【図８】従来例のドット反転方式を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１ 対向電極調整回路 ２ 受光部 ３ 電圧変換部 ４ Ａ／Ｄ変換器 ５ データ処理回路 ６ Ｄ／Ａ変換器 ７ 電圧増幅器 ８ タイミング発生器 ９ 液晶パネル ２１ フォトトランジスタ ３１ ローパスフィルタ ３２ 正のピーク値ホールド回路 ３３ 負のピーク値ホールド回路 ３４ 減算器 ３５ 増幅器 ５１ レジスタ ５２ 比較器 ５３ 制御部 ５４ メモリ ５５ 平均値算出部 ５６ 電圧値保持部 ５９ 電圧値出力部 ６０ カウンタ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示電極の電圧極性をフィールド及びラ
   イン周期で反転して駆動し、コモン電極に印加する信号
   を可変することでフリッカの調整を行う、投射型液晶プ
   ロジェクタ装置における液晶表示装置の対向電極調整回
   路であって、 前記コモン電極に印加する信号を低いレベルから高いレ
   ベルへ所定レベルずつ順次可変する可変手段と、 前記信号が前記可変手段で前記所定レベルずつ順次可変
   されるときの前記液晶プロジェクタ装置の投射画面の前
   記フリッカの強弱を前記投射画面に指向されて検出する
   検出手段と、 前記信号が前記可変手段で前記所定レベルずつ順次可変
   される前の前記検出手段の検出結果と前記信号が前記可
   変手段で前記所定レベルずつ順次可変された後の前記検
   出手段の検出結果とを基に前記フリッカが最小の対向電
   圧を算出する算出手段と、 前記算出手段の算出結果にしたがって前記対向電圧を調
   整する手段とを有し、 前記検出手段は、前記フリッカの正のピーク値と負のピ
   ーク値との差を計算する計算手段と、前記計算手段の計
   算結果を前記フリッカの強弱として保持する保持手段と
   を含み、 前記算出手段は、前記検出手段による前回の検出結果と
   今回の検出結果とを比較する比較手段と、前記比較手段
   で前記前回の検出結果と前記今回の検出結果とが等しい
   ことが検知された時の前記可変手段の値と前記比較手段
   で前記前回の検出結果が前記今回の検出結果よりも小さ
   いことが検知された時の前記可変手段の値との平均値を
   計算する手段とを含み、 前記保持手段は、前記平均値をフリッカ最小の対向電圧
   として保持し、 前記対向電圧を調整する手段は、前記液晶パネルへの対
   向電圧を前記保持手段に保持された前記フリッカが最小
   の対向電圧に固定することを特徴とする液晶表示装置の
   対向電極調整回路。