JP6492427B2 - 液晶表示装置、電子機器、及び液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置、電子機器、及び液晶表示装置の駆動方法に関する。

液晶パネルは、一対の基板のうち、一方の基板において画素毎に画素電極がマトリクス状に配列し、他方の基板においてコモン電極が各画素にわたって共通となるように設けられ、画素電極とコモン電極とで液晶を挟持した構成となっている。このような構成において、画素電極とコモン電極との間に、階調レベルに応じた電圧を印加・保持させると、液晶分子の配向状態が画素毎に規定され、これにより、透過率又は反射率が制御される。従って、上記の構成では、液晶分子に作用する電界のうち、画素電極からコモン電極に向かう方向（またはその反対方向）、すなわち基板面に対して垂直方向（以下、縦方向という。）の成分だけが、表示制御に寄与する、ということができる。
現在、液晶パネルを備える液晶表示装置には、高解像度化が求められている。そこで、液晶表示装置の一例であるプロジェクターにおいては、製造コストや製造容易性も鑑みて、液晶パネル自体の解像度を変更することなく、より高解像度な表示画像を得るための技術が種々提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
この種の技術を適用したプロジェクターでは、仮に、１フレーム期間を第１フィールド期間と第２フィールド期間とに等分割し、第１フィールド期間においては第１の画像を液晶パネルに表示させ、第２フィールド期間においては第１の画像に対して１画素ピッチだけ（１画素分だけ）所定方向にシフトさせた第２の画像を液晶パネルに表示させる場合、第２フィールド期間においては、光路シフト素子を用いて０．５画素ピッチだけ前記所定方向の逆方向に第２の画像をシフトさせて投射する。これにより、スクリーン上では当該１フレーム期間において、人間の目の残像効果によって互いに０．５画素ピッチだけずれた第１の画像と第２の画像とが重畳されて視認されるため、擬似的に画素数が増加して高解像度化された表示画像が得られる。

しかしながら、このように１画素ピッチだけシフトさせた画像を、元の画像と連続して液晶パネルに表示させる場合、暗画素と明画素とが隣接する領域に、リバースチルトドメインと称される液晶の配向不良に起因する表示上の不具合が顕著に生じる。
リバースチルトドメインは、互いに隣接する画素電極同士で生じる電界、すなわち基板面に対して平行方向（以下、横方向という。）の電界に起因して生じる。具体的には、例えばＶＡ（Vertical Alignment）方式やＴＮ（Twisted Nematic）方式などのように縦方向の電界により駆動されるべき液晶に対して、横方向の電界が加わることで、液晶分子の配向状態が乱れることでリバースチルトドメインが発生し、表示上の不具合が生じる。
詳細には、リバースチルトドメインは、液晶パネル上で時間的に連続して画像を１画素ピッチだけシフトさせる場合に、暗画素と明画素とが隣接する領域に生じ得る。なお、リバースチルトドメインは、液晶表示装置の小型化に伴って、より生じやすくなる。これは、画素ピッチが小さくなると、横方向の電界が生じやすくなるからである。

特許文献３には、リバースチルトドメインに起因する表示上の不具合を低減させる技術が開示されている。すなわち、特許文献３に開示の技術では、暗画素と明画素との境界に発生する横電界を小さくするために、例えば暗画素の画素電極の電位が正極性の場合には、当該暗画素の液晶素子への印加電圧が引き上げられる。

特開平４−６３３３２号公報 特開２００８−２０３６２６号公報 特開２０１１−１４５５０１号公報

しかしながら、特許文献３に開示の技術では、画素電極の電位を変更する補正処理を行うため、コントラストの低下を招き得るので、高解像度化を目的とする技術との併用は不適切である。
本発明は、上述した事情に鑑みて為されたものであり、表示画像の擬似的な高解像度化を実現しつつ、これに伴うリバースチルトドメインによる表示上の不具合の発生を適切に低減させることを解決課題とする。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る液晶表示装置は、複数の画素が配列された液晶パネルと、前記液晶パネルから射出される光の光路を変更可能な光路シフト素子と、入力された画像信号に基づいて、第１期間では第１画像に対応する第１画像信号を生成し、第２期間では前記第１画像と比較してｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした第２画像に対応する第２画像信号を生成し、前記第１画像信号及び前記第２画像信号を前記液晶パネルに供給する画像信号処理部と、前記光路シフト素子を駆動して、前記第２期間において前記光路シフト素子から射出される光の光路を、前記第１期間の光路を基準として前記シフトの方向とは逆方向にシフトさせる光路シフト素子駆動部と、を備えることを特徴とする。

この態様によれば、第１期間には液晶パネルに第１画像が表示され、第２期間には第１画像と比較してｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした第２画像が液晶パネルに表示される。ここで、第２期間においては、液晶パネルから射出される光の光路が、第１期間に液晶パネルから射出される光の光路を基準として、前記シフトの方向とは逆方向にシフトされる。従って、第１期間と第２期間とが充分に短い期間であれば、人間の目の残像効果によって、互いに僅かにずれた第１画像と第２画像とは重畳して視認され、擬似的に画素数が増加した（高解像度化された）表示画像となる。
ここで、リバースチルトドメインによる表示上の不具合は、液晶パネル上で時間的に連続して１画素分だけ画像をシフトさせた場合に顕著に生じるところ、第２画像は、第１画像と比較してｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした画像であるため、リバースチルトドメインによる表示上の不具合が大きく低減される。
従って、この態様によれば、表示画像の擬似的な高解像度化を実現しつつ、これに伴うリバースチルトドメインによる表示上の不具合の発生を、適切に（例えばコントラストの低下等を招くことなく）低減させることができる。

本発明の他の態様に係る液晶表示装置は、前記態様に係る液晶表示装置であって、前記光路シフト素子駆動部は、前記第２期間において前記光路シフト素子から射出される光の光路を、前記逆方向に（ｎ−０．５）画素分だけシフトするように、前記光路シフト素子を駆動する、ことを特徴とする。
この態様によれば、第２画像は第１画像と比較して０．５画素分だけずれた（シフトした）ものとなる。従って、当該液晶表示装置が例えばプロジェクターであるとき、液晶パネル上の画像が投射されるスクリーン上で、第１画像を補間するように第２画像が投射され、より好ましい表示画像が実現する。

本発明の他の態様に係る液晶表示装置は、前記態様に係る液晶表示装置であって、前記複数の画素は、前記液晶パネルにおいて、互いに交差する行方向と列方向とに配列され、前記第２画像は、前記第１画像と比較して、前記行方向及び前記列方向に交差する方向にｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした画像である、ことを特徴とする。
この態様によれば、第２画像は、行方向と列方向とに対して交差する方向（例えば行方向と列方向とに対して４５度を成す方向）にシフトした画像となる。これにより、第２画像が行方向又は列方向にシフトした画像である場合と比較して、より違和感なく視認され得る表示画像が実現する。

本発明の一態様に係る電子機器は、上述の態様のうち何れか一態様に記載の液晶表示装置を備える、ことを特徴とする。
この態様によれば、上述の態様のうち何れか一態様に記載の液晶表示装置と同様の効果を奏する電子機器を提供することができる。

本発明の一態様に係る液晶表示装置の駆動方法は、複数の画素が配列された液晶パネルと、前記液晶パネルから射出される光の光路を変更可能な光路シフト素子と、を備える液晶駆動装置の駆動方法であって、入力された画像信号に基づいて、第１期間では第１画像に対応する第１画像信号を生成すると共に、前記第１画像信号を前記液晶パネルに供給し、第２期間では前記第１画像と比較してｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした第２画像に対応する第２画像信号を生成すると共に、前記第２画像信号を前記液晶パネルに供給し、且つ、前記光路シフト素子を駆動して、前記第２期間において前記光路シフト素子から射出される光の光路を、前記第１期間の光路を基準として前記シフトの方向とは逆方向にシフトさせる、ことを特徴とする。

この態様によれば、第１期間には液晶パネルに第１画像が表示され、第２期間には第１画像と比較してｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした第２画像が液晶パネルに表示される。ここで、第２期間においては、液晶パネルから射出される光の光路が、第１期間に液晶パネルから射出される光の光路を基準として、前記シフトの方向とは逆方向にシフトされる。従って、第１期間と第２期間とが充分に短い期間であれば、人間の目の残像効果によって、互いに僅かにずれた第１画像と第２画像とは重畳して視認され、擬似的に画素数が増加した（高解像度化された）表示画像となる。
ここで、リバースチルトドメインによる表示上の不具合は、液晶パネル上で時間的に連続して１画素分だけ画像をシフトさせた場合に顕著に生じるところ、第２画像は、第１画像と比較してｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした画像であるため、リバースチルトドメインによる表示上の不具合が大きく低減される。
従って、この態様によれば、表示画像の擬似的な高解像度化を実現しつつ、これに伴うリバースチルトドメインによる表示上の不具合の発生を適切に低減させることができる。

プロジェクターの光学系の構成例を示す模式図。 光路シフト素子の構成例を示す図。 プロジェクターの制御系の構成例を示す模式図。 第１フィールド期間及び第２フィールド期間における表示画像の一例を説明する図。 タイミング制御部による光路シフト素子駆動部の制御に係るタイミングチャートを示す図。 リバースチルトドメイン、及びリバースチルトドメインが発生した場合の液晶分子の動きを説明する図。 リバースチルトドメインの発生、残存、及び消滅について説明する図。 ＴＮ方式の液晶パネルにおけるリバースチルトドメインの発生箇所を説明する図。 第２変形例に係るプロジェクターの第１フィールド期間及び第２フィールド期間における表示画像の一例を説明する図。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
以下、本発明の一実施形態に係る投写方式表示装置（以下、プロジェクターという。）１の光学系の構成例を説明する。図１は、プロジェクター１の光学系の構成例を示す模式図である。プロジェクター１は、照明装置２０と分離光学系４０と三個の液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと投射光学系６０とを備える。
すなわち、プロジェクター１の内部には、例えばハロゲンランプ等の白色光源からなる照明装置２０が設けられ、照明装置２０から射出された白色光（可視光）は、内部に配置された三個のミラー４１，４２，４５及びダイクロイックミラー４３，４４によって赤（以下、Ｒという。）、緑（以下、Ｇという。）、青（以下、Ｂという。）の３原色に分離されて、各原色に対応する液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにそれぞれ導かれる。分離光学系４０は、ミラー４１，４２，４５とダイクロイックミラー４３，４４とを備え、照明装置２０から射出された白色光を、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色に分離する。

具体的には、ダイクロイックミラー４４は、白色光のうち、Ｒの波長域の光を透過し、Ｇ、Ｂの波長域の光を反射し、ダイクロイックミラー４３は、ダイクロイックミラー４４によって反射したＧ、Ｂの波長域の光のうち、Ｂの波長域の光を透過し、Ｇの波長域の光を反射する。
ここで、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ及び１０Ｂは、それぞれ空間光変調器として用いられる。液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、例えば１０８０行の走査線と１９２０列のデータ線とを備え、縦１０８０行×横１９２０列のマトリクス状に配列された画素を有し、各画素において、入射光に対する出射（透過）光の偏光状態が階調に応じて制御される。なお、上述した液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの走査線、データ線、及び画素の数は一例であって、上述した例に限られるものではない。

液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、走査線とデータ線との交差に対応して略正方形の形状を呈する画素電極が設けられ、これら画素電極に対向すると共に各画素にわたって共通の対向電極が設けられている。また、画素電極と対向電極との間には、例えばＶＡ方式の液晶が設けられている。
このような構成において、ある走査線が選択されると、当該選択された走査線に位置する画素電極に、当該画素電極に対応するデータ線の電圧が印加されると共に、選択が解除されても、印加された電圧が容量性によって保持されるように構成されている。

液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ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６１に対し三方向から入射する。このダイクロイックプリズム６１において、Ｒの光及びＢの光は９０度で屈折する一方、Ｇの光は直進するので、Ｒ及びＢの各原色の画像が合成される。
ダイクロイックプリズム６１の出射側には、光路シフト素子１００及び投射レンズ系６２がこの順に配置されている。光路シフト素子１００は入射光に対して出射光を所定の方向にシフトさせる素子である。光路シフト素子１００の具体的な構成例については、図２を参照して後述する。

投射レンズ系６２は、光路シフト素子１００から射出した光（合成像）を、投射面８０に拡大投射する。なお、液晶パネル１０Ｒ,１０Ｇ,１０Ｂには、ダイクロイックミラー４３，４４によって、それぞれに対応するＲ、Ｇ、Ｂの原色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、液晶パネル１０Ｒ,１０Ｂの透過像は、ダイクロイックプリズム６１により反射した後に投射面８０に投射されるのに対し、液晶パネル１０Ｇの透過像は、ダイクロイックプリズム６１を直進して投射されるので、液晶パネル１０Ｒ,１０Ｂにより形成される画像と、液晶パネル１０Ｇにより形成される画像とは、左右反転の関係にある。
上述したように、投射光学系６０は、ダイクロイックプリズム６１と光路シフト素子１００と投射レンズ系６２とを備える。

図２は、光路シフト素子１００の一構成例を示す図である。光路シフト素子１００は、光路シフト素子駆動部１５の出力信号（後述する制御信号CTL）に基づいて駆動され、入射した光の光路をずらす（シフトする）。ダイクロイックプリズム６１から射出した光の光路が、光路シフト素子１００によってシフトされると、投射面８０上では、図２に示すように画素がずれて（シフトされて）表示される。図２に示す例では、第１光学素子１０１は例えば１／２波長板であり、第２光学素子１０２は例えば偏光角回転素子であり、第３光学素子１０３は例えば複屈折素子である。
なお、光路シフト素子１００の構成は、図２に示す例に限られず、ダイクロイックプリズム６１から射出された光の光路をずらして（シフトして）射出するものであれば、どのような構成でもよい。

以下、プロジェクター１の制御系の構成について説明する。図３は、プロジェクター１の制御系の構成例を示す模式図である。同図に示すようにプロジェクター１は、フレームメモリ１１ｍを備える画像信号処理部１１と、タイミング制御部１３と、光路シフト素子駆動部１５と、を備える。

画像信号処理部１１は、当該プロジェクター１に入力された画像信号VIDを、各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各フレーム毎にフレームメモリ１１ｍに格納する。ここで、１フレーム期間を二等分して成る期間を、「第１フィールド期間」と「第２フィールド期間」とする。画像信号処理部１１は、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを駆動する際には、「第１フィールド期間」と「第２フィールド期間」とで、所定画素ピッチだけずれた（シフトした）画像が液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに表示されるように、フレームメモリ１１ｍから当該フレームのデータ信号（Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ）を読み出し、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに供給する。

以下、第１フィールド期間に液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに表示される画像を「画像Ｐ」と称し、第２フィールド期間に液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに表示される画像を「画像Ｑ」と称する。図４は、画像Ｐ及び画像Ｑの表示例を示す図である。
図４（ｂ）に示す画像Ｑは、図４（ａ）に示す画像Ｐと同一フレームのデータ信号（Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ）による画像であって、画像Ｐに対して２画素ピッチ、所定方向にシフトした画像である。ここで所定方向とは、例えば互いに交差する行方向と列方向とに対して交差する方向であり、図４に示す例では行方向と列方向とに対して略４５度を成す右下方向である。
すなわち、画像信号処理部１１は、本実施形態では行方向と列方向とに対して略４５度を成す右下方向に、互いに２画素ピッチだけずれた画像Ｐと画像Ｑとを、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに表示させるためのデータ信号（Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ）を、フレームメモリ１１ｍから読み出し、当該液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに供給する。

換言すれば、画像信号処理部１１は、第１期間（第１フィールド期間）では第１画像（画像Ｐ）に対応する第１画像信号（データ信号）を生成し、第２期間（第２フィールド期間）では前記第１画像（画像Ｐ）と比較してｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした第２画像（画像Ｑ）に対応する第２画像信号（データ信号）を生成し、前記第１画像信号（データ信号）及び前記第２画像信号（データ信号）を前記液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに供給する。

タイミング制御部１３は、データ信号を液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各画素電極に供給するためのクロック信号等を生成し、当該液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのデータ線駆動回路（不図示）に供給する。
また、タイミング制御部１３は、入力された画像信号VIDに基づいて、光路シフト素子駆動部１５を制御することで、光路シフト素子１００の駆動のタイミングを制御する。図５は、タイミング制御部１３による光路シフト素子駆動部１５の制御に係るタイミングチャートを示す図である。
同図において、「Ｆ」は１フレーム期間を示し、「ｆ_Ｐ」は第１フィールド期間を示し、「ｆ_Ｑ」は第２フィールド期間を示し、「VID[k]」は第kフレームの画像信号を示している。また、同図において「CTL」はタイミング制御部１３が光路シフト素子駆動部１５を動作させる制御信号を示している。
また、同図において「Ｒ[kP]」は第kフレームの画像Ｐに係るＲのデータ信号を示し、「Ｒ[kQ]」は第kフレームの画像Ｑに係るＲのデータ信号を示し、「Ｇ[kP]」は第kフレームの画像Ｐに係るＧのデータ信号を示し、「Ｇ[kQ]」は第kフレームの画像Ｑに係るＧのデータ信号を示し、「Ｂ[kP]」は第kフレームの画像Ｐに係るＢのデータ信号を示し、「Ｂ[kQ]」は第kフレームの画像Ｑに係るＢのデータ信号を示している。

画像信号処理部１１及びタイミング制御部１３には、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれのデータ信号を含む画像信号VIDが時分割で入力され、画像信号処理部１１に入力された画像信号VIDは、各色の各フレーム毎にメモリ１１ｍに格納される。図５に示す例では、フレームメモリ１１ｍに格納された第１フレームの画像信号VID[1]は、第１フィールド期間ｆ_Ｐにおいて、画像Ｐに係るデータ信号Ｒ[1P]，Ｇ[1P]，Ｂ[1P]として読み出され、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに供給される。
続く第２フィールド期間ｆ_Ｑにおいては、第１フレームの画像信号VID[1]は、画像Ｑに係るデータ信号Ｒ[1Q]，Ｇ[1Q]，Ｂ[1Q]として読み出され、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに供給されると共に、タイミング制御部１３によって、制御信号CTLのレベルが、光路シフト素子駆動部１５を動作させるハイレベルに設定される。
これにより、第２フィールド期間ｆ_Ｑでは、光路シフト素子駆動部１５によって光路シフト素子１００が駆動され、投射面８０上における画像Ｑの投射像（の光路）が、図４（ｃ）に示すように、画像信号処理部１１によるシフトの方向（液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ上でのシフトの方向）とは逆方向に、１．５画素ピッチだけシフトされる。

ここで液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ上での画像Ｐに対する画像Ｑのシフト量と、光路シフト素子１００によるシフトのシフト量との差分は、０．５画素（又は０．５画素近傍の値）ピッチであることが好ましい。これにより、投射面８０上では、人間の目の残像効果によって、図４（ｄ）に示すように第１フィールド期間ｆ_Ｐの画像Ｐを構成する各画素同士の間隙を補間するように、第２フィールド期間ｆ_Ｑの画像Ｑを構成する各画素が視認される。つまり、投射面８０上で擬似的に高解像度化された画像が観察者によって視認される。

なお、従来の技術による画像の擬似的な高解像度化処理では、第１フィールド期間の表示画像に対して１画素ピッチだけ所定方向にシフトさせた画像を第２フィールド期間の表示画像としている。この処理によれば、リバースチルトドメインに起因する表示上の不都合が顕著に生じる。以下、図６を参照して、リバースチルトドメイン、及びリバースチルトドメインが発生した場合の液晶分子ｍの動きについて説明する。

図６（ａ）は、縦４行×横４列の１６個の画素Ｐｘが或る１フレームにおいて表示する階調と、これら１６個の画素Ｐｘにおいて発生するリバースチルトドメインＲＴＤについて示す図である。同図において白く表示された画素Ｐｘは、液晶層に白表示電圧が印加された明画素Ｐｘｗであり、黒く表示された画素Ｐｘは、液晶層に黒表示電圧が印加された暗画素Ｐｘｂである。明画素Ｐｘｗの液晶分子は明視方向Ｌ側に配向し、暗画素Ｐｘｂの液晶分子は紙面に垂直な方向に配向している。

図６（ｂ）は、図６（ａ）に示された１６個の画素Ｐｘを、４個の画素Ｐｘ１〜Ｐｘ４の対角線を通る直線α−βで切断した断面を描いた模式図である。ここで、画素Ｐｘ１、Ｐｘ２、及びＰｘ４は白表示電圧が印加された明画素Ｐｘｗであり、画素Ｐｘ３は黒表示電圧が印加された暗画素Ｐｘｂである。また、図６（ｂ）において符号２３１が付された電極は画素電極であり、符号２３３が付された電極は対向電極２３３である。
図６（ｂ）に示すように、暗画素Ｐｘ３の画素電極２３１と、明画素Ｐｘ４の画素電極２３１との間には横電界が存在する。この横電界の影響により、画素Ｐｘ３及びＰｘ４の間に存在する液晶分子ｍは、明視方向Ｌとは逆向きに傾き配向が乱れた状態となり、リバースチルトドメインＲＴＤが形成される。そして、液晶分子ｍが配向不良となった場合、当該液晶分子ｍが本来の明視方向Ｌ側に傾いた状態に戻るまでは一定の時間を要するため、リバースチルトドメインＲＴＤは一定の期間存続することになる。

ここでリバースチルトドメインＲＴＤは、暗画素Ｐｘｂから見て明視方向Ｌと逆側に明画素Ｐｘｗが隣り合う場合に、これら２つの画素Ｐｘの境界付近で発生する。
図６（ｂ）に示すように、画素Ｐｘ３の画素電極２３１と画素Ｐｘ２の画素電極２３１との間においても、横電界が存在している。この横電界は、液晶分子ｍを明視方向Ｌ側に傾けようとする横電界である。液晶分子ｍは、本来、縦電界により明視方向Ｌ側に傾くように制御されるものであるため、横電界の影響により明視方向Ｌ側に傾かされた場合は、当該横電界が消滅すれば速やかに本来の（横電界が存在しない場合の）傾きに戻ることが可能である。従って、この場合にはリバースチルトドメインＲＴＤは形成されにくい。

このように、リバースチルトドメインＲＴＤは、画素Ｐｘ３と画素Ｐｘ４との境界近傍、すなわち、暗画素Ｐｘｂから見て明視方向Ｌと逆側に明画素Ｐｘｗが隣り合う場合の当該２つの画素Ｐｘの境界において、発生する。

このように発生したリバースチルトドメインＲＴＤが、長期間に渡って存続した場合、表示上の不具合がユーザに視認される。そして、リバースチルトドメインＲＴＤが存続する期間は、当該リバースチルトドメインＲＴＤの発生後に、その発生箇所の近傍の画素Ｐｘにおける階調に依存する。以下、図７（ａ）を参照して具体的に説明する。図７（ａ）は、液晶パネルに表示された画像が１画素ピッチずつ右にシフトする（スクロールする）場合に生じるリバースチルトドメインＲＴＤを示している。液晶パネル上に表示された画像を１画素ピッチだけシフトさせる処理は、例えば、従来の液晶表示装置における擬似的な高解像度化の処理にて行われる。
なお、図７（ａ）では、暗画素Ｐｘｂを黒色で表示し、明画素Ｐｘｗを白色で表示し、リバースチルトドメインを斜線で表示している。

図７（ａ）に示すように、暗画素Ｐｘｂが１フレームに１画素ずつ右にシフトし、当該暗画素Ｐｘｂに隣り合う明画素Ｐｘｗも１フレームに１画素ずつ右にシフトする場合、リバースチルトドメインＲＴＤは、そのシフト方向に拡大していき、長期にわたり残存する。
具体的には、第ｋフレームにおいて、画素Ｐｘ１の左辺及び下辺の近傍でリバースチルトドメインＲＴＤが発生し、続く第ｋ＋１フレームにおいて、画素Ｐｘ２の左辺及び下辺近傍でリバースチルトドメインＲＴＤが発生する。そして、第ｋフレームで発生したリバースチルトドメインと、第ｋ＋１で発生したリバースチルトドメインとが結合して、一つの領域が形成される。同様に、第ｋ＋２フレームと第ｋ＋３フレームとにおいて、リバースチルトドメインＲＴＤが新たに発生し、これらが、第ｋフレーム及び第ｋ＋１フレームにおいて発生したリバースチルトドメインＲＴＤと結合する。その結果、リバースチルトドメインが横方向に拡大し、本来白が表示されるべき画素Ｐｘに横一列の黒線が表示される「横線」が形成されてしまう。

リバースチルトドメインＲＴＤが形成された領域に存在する液晶分子ｍは、配向の乱れた状態を保つように互いに支え合う。配向の乱れた液晶分子ｍが互いに支え合う力は、複数のリバースチルトドメインＲＴＤが結合してその領域が拡大するにつれて強くなる。従って、複数のリバースチルトドメインＲＴＤが結合して形成される横線は、長期間にわたって残存することになる。さらに、この横線によって挟まれた画素Ｐｘについては、液晶分子ｍの配向が乱れやすく、特に表示上の不具合が生じやすい。

一方、図７（ｂ）は、液晶パネルに表示された画像が２画素ピッチずつ右にシフトする（スクロールする）場合に生じるリバースチルトドメインＲＴＤを示している。液晶パネル上に表示された画像を２画素ピッチだけシフトさせる処理は、例えば、本実施形態に係るプロジェクターにおける擬似的な高解像度化の処理にて行われる。なお、図７（ａ）と同様、図７（ｂ）においても暗画素Ｐｘｂを黒色で表示し、明画素Ｐｘｗを白色で表示し、リバースチルトドメインを斜線で表示している。

図７（ｂ）に示すように、暗画素Ｐｘｂが１フレームに２画素ずつ右にシフトし、当該暗画素Ｐｘｂに隣り合う明画素Ｐｘｗも１フレームに２画素ずつ右にシフトする場合、リバースチルトドメインＲＴＤは比較的短期間に消滅する。
具体的には、第ｋフレームにおいて、暗画素Ｐｘｂである画素Ｐｘ１の下辺及び左辺の近傍にリバースチルトドメインＲＴＤが発生する。そして、第ｋ＋１フレームでは、暗画素Ｐｘｂである画素Ｐｘ３の下辺及び左辺の近傍にリバースチルトドメインＲＴＤが発生するが、画素Ｐ２が明画素Ｐｘｗとなり、画素Ｐｘ１の左辺及び下辺近傍で存在していた横電界が消滅する。横電界が消滅した場合、リバースチルトドメインＲＴＤの領域内にある液晶分子ｍは、明視方向Ｌ側に傾くことが可能となる。また、リバースチルトドメインＲＴＤの領域の周辺に存在する液晶分子ｍは、縦電界により駆動され明視方向Ｌ側に傾くため、リバースチルトドメインＲＴＤの領域内の液晶分子ｍもその影響を受けて、徐々に明視方向Ｌ側に傾くことになる。その結果、リバースチルトドメインＲＴＤの領域は徐々に縮小する。
第ｋ＋２フレームと第ｋ＋３フレームとにおいては、１０個の画素Ｐｘが全て明画素Ｐｘｗとなり、１０個の画素Ｐｘの中に横電界が存在しない状態が継続し、画素Ｐｘ１に存在するリバースチルトドメインＲＴＤは徐々に低減し、やがて消滅する。このように、リバースチルトドメインＲＴＤが比較的短期間のうちに消滅する場合は、リバースチルトドメインＲＴＤに起因する表示上の不具合は、ユーザーにより視認される可能性は極めて低い。

本実施形態は、図７（ｂ）に示す原理を利用し、擬似的な高解像度化を実現しつつ、それに伴うリバースチルトドメインＲＴＤに起因する表示上の不具合を低減させる。すなわち、本実施形態では、第２フィールド期間に表示させる画像Ｑを、第１フィールド期間に表示させる画像Ｐに対して２画素（又は２画素以上）シフトさせた画像とすることで、図７（ｂ）に示す例のようにリバースチルトドメインＲＴＤ同士の連結を防止し、リバースチルトドメインＲＴＤに起因する表示上の不具合を大きく低減させる。より具体的には、第２フィールド期間においては、リバースチルトドメインＲＴＤ同士が連結しないような画像Ｑを液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに表示させる。これにより、複数の暗画素Ｐｘｂで発生したリバースチルトドメインＲＴＤ同士が結合して横線が発生してしまうことが抑制され、表示上の不具合が低減される。

なお、ｎを２以上の自然数とし、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ上での画像Ｐと画像Ｑとのずれ量がｎ画素ピッチとすると、光路シフト素子駆動部１５は、第２フィールド期間において光路シフト素子１００から射出される光の光路を、逆方向に（ｎ−０．５）画素分だけシフトするように、光路シフト素子１００を駆動することが好ましい。

以上説明したように、本実施形態によれば、表示画像の擬似的な高解像度化を実現しつつ、これに伴うリバースチルトドメインによる表示上の不具合の発生を適切に低減させた液晶表示装置、電子機器、及び液晶表示装置の駆動方法を提供することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態に対して以下に述べる変形を加えても良い。
＜第１変形例＞
上述した実施形態では、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに、ＶＡ方式の液晶パネルを用いているが、ＴＮ方式の液晶を用いても勿論良い。ＴＮ方式の液晶パネルを用いる場合は、液晶の明視方向、及びリバースチルトドメインの発生箇所は、上述した実施形態のＶＡ方式の液晶とは異なる。例えば、ノーマリーホワイトモードの液晶素子を採用する場合を想定する。この時、図８に示すように、対向基板に走査線方向に沿って図中右側から左側にラビング処理がなされ、素子基板にデータ線方向に沿って図中下側から上側にラビング処理がなされた場合、液晶の明視方向Ｌは、図中左下αから右上βへと向かう方向となり、リバースチルトドメインの発生領域は、明画素Ｐｘｗの中で、明視方向側の領域に発生する。

＜第２変形例＞
図９は、第２変形例に係るプロジェクターの第１フィールド期間ｆ_Ｐ及び第２フィールド期間ｆ_Ｑにおける表示画像の一例を説明する図である。本第２変形例では、画像Ｑを図９に示すように生成することで、投射面８０上で、画像Ｐにおける斜め方向のエッジが、より滑らかに補間されて視認されるようにする。
上述した実施形態では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、画像Ｐと同一フレームのデータ信号（Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ）による画像であって、画像Ｐに対して、行方向と列方向とに対して略４５度を成す右下方向に、２画素ピッチだけシフトさせた画像を画像Ｑとしている。

他方、本第２変形例では、画像Ｐ（図９（ａ）参照）と同一フレームのデータ信号（Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂ）による画像であって、当該画像Ｐに対して、行方向と列方向とに対して略４５度を成す右下方向に１画素ピッチ、且つ、行方向に対して垂直下方向に１画素ピッチだけシフトさせた画像（図９（ｂ）参照）を、画像Ｑとする。
そして、第２フィールド期間ｆ_Ｑにおいては、上述した実施形態と同様に光路シフト素子駆動部１５によって光路シフト素子１００が駆動され、投射面８０上における画像Ｑの投射像（の光路）が、図９（ｃ）に示すように、行方向と列方向とに対して略４５度を成す左上方向に、１．５画素ピッチだけシフトされる。

これにより、投射面８０上では、人間の目の残像効果によって、図９（ｄ）に示すように第１フィールド期間ｆ_Ｐの画像Ｐを構成する各画素同士の間隙を補間するように、第２フィールド期間ｆ_Ｑの画像Ｑを構成する各画素が視認される。すなわち、投射面８０上で、画像Ｐにおける斜め方向のエッジが、上述した実施形態と比較して、より滑らかに補間されて視認される。つまり、投射面８０上で擬似的に高解像度化された画像が観察者によって視認される。

＜応用例＞
デジタルカメラの背面には、撮影者が覗き込むための接眼部が設けられており、接眼部に対応する本体の内部には電子ビューファインダー（ＥＶＦ: Electronic View Finder）が設けられている。ここでＥＶＦは、ＥＶＦ用画像表示部としての液晶パネルと、液晶パネルを駆動する駆動制御装置と、を備える。
このＥＶＦ用画像表示部としての液晶パネルに対して、上述した実施形態の光路シフト素子１００と光路シフト素子駆動部１５とを設けると共に、画像信号処理部１１及びタイミング制御部１３による処理を適用することで、表示画像の擬似的な高解像度化を実現しつつ、これに伴うリバースチルトドメインによる表示上の不具合の発生を適切に低減させたデジタルカメラを提供することができる。

１…プロジェクター、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…液晶パネル、１１…画像信号処理部、１１ｍ…フレームメモリ、１３…タイミング制御部、１５…光路シフト素子駆動部、２０…照明装置、４０…分離光学系、４１，４２，４５…ミラー、４３，４４…ダイクロイックミラー、６０…投射光学系、６１…ダイクロイックプリズム、６２…投射レンズ系、８０…投射面、１００…光路シフト素子、１０１…第１光学素子、１０２…第２光学素子、１０３…第３光学素子、２３１…画素電極、２３３…対向電極。

Claims (5)

1. 複数の画素が配列された液晶パネルと、
   前記液晶パネルから射出される光の光路を変更可能な光路シフト素子と、
   入力された画像信号に基づいて、第１期間では第１画像に対応する第１画像信号を生成し、第２期間では前記第１画像と比較してｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした第２画像に対応する第２画像信号を生成し、前記第１画像信号及び前記第２画像信号を前記液晶パネルに供給する画像信号処理部と、
   前記光路シフト素子を駆動して、前記第２期間において前記光路シフト素子から射出される光の光路を、前記第１画像に対する前記第２画像のシフト量との差が０．５画素となるように前記第１期間の光路を基準として前記シフトの方向とは逆方向にシフトさせる光路シフト素子駆動部と、
   を備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記光路シフト素子駆動部は、前記第２期間において前記光路シフト素子から射出される光の光路を、前記逆方向に（ｎ−０．５）画素分だけシフトするように、前記光路シフト素子を駆動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記複数の画素は、前記液晶パネルにおいて、互いに交差する行方向と列方向とに配列され、
   前記第２画像は、前記第１画像と比較して、前記行方向及び前記列方向に交差する方向にｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした画像である、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記請求項１乃至前記請求項３のうちいずれか一項に記載の液晶表示装置を備える、
   ことを特徴とする電子機器。
5. 複数の画素が配列された液晶パネルと、前記液晶パネルから射出される光の光路を変更可能な光路シフト素子と、を備える液晶駆動装置の駆動方法であって、
   入力された画像信号に基づいて、第１期間では第１画像に対応する第１画像信号を生成すると共に、前記第１画像信号を前記液晶パネルに供給し、
   第２期間では前記第１画像と比較してｎ（ｎは２以上の自然数）画素分だけシフトした第２画像に対応する第２画像信号を生成すると共に、前記第２画像信号を前記液晶パネルに供給し、且つ、前記光路シフト素子を駆動して、前記第２期間において前記光路シフト素子から射出される光の光路を、前記第１画像に対する前記第２画像のシフト量との差が０．５画素となるように前記第１期間の光路を基準として前記シフトの方向とは逆方向にシフトさせる、
   ことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。

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