JP6589360B2 - 表示装置および表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置および表示装置の駆動方法に関する。

液晶表示素子を用いた表示装置では、動画像の表示に対して液晶の応答速度が十分ではなく、動画像の表示品質に不満があった。そのため、従来では、映像信号の各フレームに液晶の透過率を略０％として黒の表示を行う黒表示期間を挿入することで、動画性能を向上させることが行われていた。また、特許文献１には、液晶表示素子を用いた投射装置において、動画像の表示品質をさらに改善するために、映像信号中に黒表示期間を挿入すると共に、黒表示期間において絞り機構を全閉に制御して、動画性能のさらなる向上を図った技術が開示されている。

特開２０１３−１６８８３４号公報

しかしながら、液晶の特性から、黒表示期間への遷移、例えば液晶の透過率が略１００％の状態から略０％の状態への遷移に一定の遅延時間（例えば数ｍｓｅｃ）が存在し、黒表示期間の挿入の効果が十分ではなかったという問題点があった。そのため、映像信号に対する黒表示期間の挿入により動画像の表示品質を十分に改善することが困難であった。

また、特許文献１の技術によれば、黒表示期間において絞り機構を全閉としているため、動画像の表示品質の改善が期待される。しかしながら、特許文献１では、絞り機構をフレーム単位で開閉させる必要があり、制御が複雑となってしまうおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液晶表示素子による動画像の表示品質を向上させることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、映像信号に従い画素毎にオンおよびオフが制御される表示素子の画素それぞれを、映像信号のフレーム周期の一端および他端の少なくとも一方を予め定められた第１の期間内においてオフに制御する液晶表示制御部と、表示素子に対して第１の期間を含む第２の期間内において光を照射する光源の発光を停止する光源制御部とを備え、第１の周期は、フレーム周期より短く、液晶表示制御部の前記画素のオンおよびオフの制御は、全画素一斉に行われ、第１の期間の画素のオフ制御は全画素に対して一斉に行われ、第１の期間と第２の期間内の光源を停止する期間を一致させ、第１の期間以外は光源を一定の光量で発光させることを特徴とする。

本発明によれば、液晶表示素子による動画像の表示品質を向上させることが可能となるという効果を奏する。

図１は、各実施形態に適用可能な表示システムの一例の構成を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る投射装置の一例の構成を概略的に示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態に係る光源制御を説明するためのタイムチャートである。 図４は、既存技術によるディジタル駆動パターンの例を示す図である。 図５は、液晶の特性について説明するための図である。 図６は、第１の実施形態に係る、黒表示期間を挿入したディジタル駆動パターンの例を示す図である。 図７は、表示素子の各画素の例を示す図である。 図８は、第１の実施形態に係る、表示素子における各画素のオン／オフ制御と、光源の発光制御との関係の例を示す図である。 図９は、第２の実施形態に係る投射装置の一例の構成を示すブロック図である。 図１０は、表示素子の構成例を、光の入射方向と平行な方向の断面により示す図である。 図１１は、表示素子の特性の例を示す図である。 図１２は、第２の実施形態に係る映像処理・駆動部および画素電極部の構成の例を示すブロック図である。 図１３は、第２の実施形態に係る画素回路の一例の構成を示すブロック図である。 図１４は、第２の実施形態に係る、信号変換部、誤差拡散部、フレームレートコントロール部およびサブフレームデータ作成部における処理の流れを説明するための図である。 図１５は、第２の実施形態に係るフレームレートコントロールテーブルの例を示す図である。 図１６は、第２の実施形態に適用可能な駆動階調テーブルの例を示す図である。 図１７は、第２の実施形態に係る制御の例を示すタイムチャートである。

以下に添付図面を参照して、表示装置および表示装置の駆動方法の好適な実施形態を詳細に説明する。係る実施形態に示す具体的な数値および外観構成などは、本発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本発明に直接関係のない要素は詳細な説明および図示を省略している。

図１は、各実施形態に適用可能な表示システムの一例の構成を示す。図１において、表示装置としての投射装置１００は、光源および表示素子を備える。投射装置１００は、光源から射出された光を、映像出力装置１０１から供給された映像信号に基づき表示素子により変調して、映像信号に応じた投射光として出射する。投射装置１００から出射された投射光は、スクリーンなどの被投射媒体１０２に投射され、被投射媒体１０２上に、映像信号に応じた投射映像として表示される。

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る投射装置について説明する。図２は、第１の実施形態に係る投射装置の一例の構成を概略的に示す。図２において、図１の投射装置１００に対応する投射装置１００ａは、映像処理部１１０と、駆動部１１１と、サブフレーム作成部１１２と、光源制御部１１３と、投射部１２２とを備える。また、投射部１２２は、光源１２０と表示素子１２１とを含む。

映像処理部１１０に対して映像信号が入力される。ここで、映像信号は、所定のフレーム周期（例えば６０フレーム／秒）でフレーム画像が更新される動画像を表示するためのディジタル方式の映像信号であるものとする。これに限らず、アナログ方式の映像信号を例えば映像処理部１１０においてディジタル方式の映像信号に変換してもよい。また、説明のため、映像信号は、画素毎に、階調値「０」〜階調値「１２」の１３階調を表現可能であるものとする。ここで、階調値「０」および階調値「１２」は、それぞれ黒表示および白表示に対応し、階調値「１」〜階調値「１１」は、階調値に応じた明るさの中間調表示に対応する。

映像処理部１１０は、入力された映像信号から、フレームの先頭を示すフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃと、画素毎の階調情報Ｇｒａｄとを抽出する。階調情報Ｇｒａｄは、画素の階調値（輝度値）を含む。映像処理部１１０は、抽出した階調情報Ｇｒａｄを駆動部１１１に供給する。また、映像処理部１１０は、抽出したフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃをサブフレーム作成部１１２に供給する。

サブフレーム作成部１１２は、映像処理部１１０から供給されたフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃに基づき、１フレーム周期を等分割した分割周期を作成する分割周期作成部である。この分割周期を、以下、サブフレームと呼ぶ。この例では、サブフレーム作成部１１２は、例えば、１フレーム周期を分割数を１２として等分割し、１２のサブフレームＳＦ１、ＳＦ２、…、ＳＦ１２を作成する。

サブフレーム作成部１１２は、例えば、分割した各サブフレームＳＦ１、ＳＦ２、…、ＳＦ１２のタイミングを示すサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃを生成し、生成したサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃを、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃと共に出力する。サブフレーム作成部１１２から出力されたフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃおよびサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃは、それぞれ駆動部１１１および光源制御部１１３に供給される。

光源制御部１１３は、光源１２０の発光を制御するための光源制御信号を、サブフレーム作成部１１２から供給されたフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃおよびサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃに基づき生成する。光源１２０は、例えば半導体レーザであって、光源制御部１１３から供給された光源制御信号に従い、少なくともレーザ光の発光および発光の停止が制御される。また、光源１２０は、光源制御信号に従い、発光タイミングが、少なくとも上述のサブフレーム単位で制御可能とされている。

なお、光源１２０は、発光タイミングがサブフレーム単位で制御可能であり、応答速度が高速であれば、他の種類の光源であってもよい。例えば、光源としてＬＥＤ(Light Emitting Diode)を用いてもよい。

一方、駆動部１１１は、映像処理部１１０から供給された画素毎の階調情報Ｇｒａｄと、サブフレーム作成部１１２から供給されたフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃおよびサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃとに基づき、表示素子１２１を駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号は、表示素子１２１に供給される。

表示素子１２１は、画素がマトリクス状に配置され、駆動部１１１から供給された、映像信号に基づく駆動信号に従い、光源１２０から入射された光を画素毎に変調して射出する。第１の実施形態では、表示素子１２１として、液晶の特性を用いた液晶表示素子を用いる。液晶表示素子は、画素毎の画素電極と、各画素に共通する共通電極との間に液晶を挟み込み、画素電極により映像信号に応じて画素毎に電圧を印加することで特定の偏光方向の光に対する液晶の透過率を変化させ、映像の表示を行う。

第１の実施形態では、表示素子１２１として、反射型の液晶表示素子を用いる。反射型の液晶表示素子では、照射された光は、入射面から液晶層を通過して反射面に照射され、反射面で反射されて再び液晶層を通過して入射面から外部に射出される。反射型の液晶表示素子は、入射された光の偏光状態を変化させて射出するため、偏光ビームスプリッタなどを用いて入射光と出射光を偏光分離する。

次に、第１の実施形態に係る制御について、より具体的に説明する。第１の実施形態では、駆動部１１１は、ディジタル駆動方式により表示素子１２１を駆動して、表示素子１２１による表示を制御する。すなわち、駆動部１１１は、液晶を用いた表示素子１２１による表示を制御する液晶表示制御部として機能する。第１の実施形態に係るディジタル駆動方式では、駆動部１１１は、画素をオン状態と、オフ状態との２状態で制御する。なお、オン状態は、例えば液晶の透過率が最も高い状態であって、液晶に白色の光を入射した場合に略白の表示（白表示）となる状態である。また、オフ状態は、例えば液晶の透過率が最も低い状態であって、液晶に白色の光を入射した場合に略黒の表示（黒表示）となる状態である。また、駆動部１１１は、ある画素について、１フレーム周期内のサブフレームのうち、１フレーム周期の先端または後端から、当該画素の階調値に応じた数の連続したサブフレームを選択し、選択したサブフレームにおいてオン状態に制御し、それ以外のサブフレームにおいてオフ状態に制御することで、当該画素において階調を表現する。

第１の実施形態では、光源１２０の発光および発光停止を、１フレーム周期内で制御する。このとき、１フレーム周期の先端および後端の何れか一方を含む所定期間において光源１２０の発光を停止し、それ以外の期間において光源１２０を発光させる。このように、１フレーム周期の先端または後端に、光源１２０の発光が停止される期間を設けることにより、液晶が黒表示状態に遷移する際の、液晶の反応の遅延による非黒表示状態をマスクすることが可能となる。

図３のタイムチャートを用いて、第１の実施形態に係る光源制御について、より具体的に説明する。図３において、右方向に向けて時間が進行する。図３（ａ）は、フレーム周期を表すフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃの例を示す。信号の立ち上がりエッジから、次の立ち上がりエッジまでを、１フレーム周期とする。

図３（ｂ）は、サブフレーム周期を表すサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃの例を示す。フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃと同様に、サブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃも、信号の立ち上がりエッジから、次の立ち上がりエッジまでを、１サブフレームの期間とする。図３（ｂ）の例では、１フレーム周期を１２のサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２に等分割している。

図３（ｄ）は、既存技術による光源１２０の発光制御の例を示す。既存技術においては、図３（ｄ）に斜線を付して示しているように、全てのサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２において、光源１２０を発光（ＯＮ）させていた。

ここで、第１の実施形態に適用可能なディジタル駆動方式について概略的に説明する。図４は、既存技術によるディジタル駆動パターンの例を示す。図４では、階調値とサブフレームと画素のオン／オフ制御との関係の例が示されている。図４において、各列は、左から右に向けてサブフレームＳＦ１、ＳＦ２、…、ＳＦ１２とされている。これらのうち、サブフレームＳＦ１がフレーム周期の先頭のサブフレーム、サブフレームＳＦ１２がフレーム周期の後端のサブフレームとする。また、図４において、各行は、上から下に向けて階調値が０から１ずつ増加する。階調値「０」が最も低い（暗い）階調であり、階調値「１２」が最も高い（明るい）階調である。

駆動部１１１は、画素の階調値に応じた数のサブフレームを、フレーム周期の先端から連続的に選択し、選択したサブフレームにおいて、当該画素をオン状態に制御する。図４において、斜線を付して示す値「１」のセルは、画素をオン状態に制御することを示し、値「０」のセルは、画素をオフ状態に制御することを示す。

例えば、ある画素の階調値が「３」である場合、駆動部１１１は、フレーム周期の先頭のサブフレームＳＦ１から３つのサブフレーム（サブフレームＳＦ１、ＳＦ２およびＳＦ３）を選択する。そして、駆動部１１１は、選択したサブフレームにおいて、当該画素をオン状態に制御する。また、駆動部１１１は、その他の９個のサブフレーム（サブフレームＳＦ４〜ＳＦ１２）では、当該画素をオフ状態に制御する。

また例えば、ある画素の階調値が「１２」である場合、駆動部１１１は、フレーム周期の先頭のサブフレームＳＦ１から１２個のサブフレーム（サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２）を選択する。そして、駆動部１１１は、選択したサブフレームにおいて、当該画素をオン状態に制御する。この場合には、オフ状態に制御するサブフレームは存在しない。さらに例えば、ある画素の階調値が「０」である場合、駆動部１１１は、１フレーム周期内の全てのサブフレーム（サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２）で当該画素をオフ状態に制御する。この場合には、オン状態に制御するサブフレームは存在しない。

このように、既存技術では、オンおよびオフ制御を行うサブフレームが、階調毎に予め割り当てられる。

次に、第１の実施形態に係るディジタル駆動方式について説明する。先ず、図５を用いて、液晶の特性について説明する。図５において、縦軸は液晶の透過率、横軸は時間を示す。例えば、表示素子１２１において、オフ状態の画素の画素電極に対して、時間ｔ₀で、液晶をオン状態に制御するための電圧を印加する。オン状態の制御に応じて液晶の透過率が上昇し、時間ｔ₁で透過率が例えば飽和状態となり、液晶がオン状態となったものとする。

さらに、時間ｔ₁において、液晶がオン状態になった時点で、例えば画素電極に対する電圧の印加を停止して、液晶をオフ状態に制御する。この場合、液晶の透過率は、時間ｔ₁から所定の時間を経過した時間ｔ₂で略０％となる。

例えば、時間ｔ₀から時間ｔ₂までの期間が１フレーム期間とし、時間ｔ₁で透過率が飽和状態となるように制御する場合について考える。この場合、透過率が飽和状態から略０％に下がる時間ｔ₁から時間ｔ₂までの時間（黒遷移期間とする）は、一般的には数ｍｓｅｃである。一方、映像信号が例えば６０フレーム／ｓｅｃである場合、１フレーム周期は、１／６０秒、すなわち、略１６．７ｍｓｅｃとなる。例えば、黒遷移期間を２ｍｓｅｃとした場合、黒遷移期間は、１フレーム周期の１２％を占めることになり、動画像の表示品質を低下させる要因となるおそれがある。

そこで、第１の実施形態では、この黒遷移期間を含む期間において、全画素をオフ状態に制御する黒表示挿入を行うと共に、光源１２０の発光を停止する。光源１２０の発光を停止させることで、液晶の特性の影響を抑制した状態で黒表示を得ることができ、動画像の表示品質を向上させることができる。なお、光源１２０としては、応答時間が少なくとも液晶の黒遷移期間よりも短いものを選択することが好ましい。

説明は図３に戻り、図３（ｃ）は、第１の実施形態に係る光源１２０の発光制御の例を示す。第１の実施形態では、光源制御部１１３は、フレーム周期の後端を含む所定の期間で光源１２０の発光を停止させ（ＯＦＦ）、当該フレーム周期のそれ以外の期間で光源１２０を発光させる（ＯＮ）。光源１２０の発光を停止させる期間は、上述した黒遷移期間を含む期間とする。

図３（ｃ）の例では、光源制御部１１３は、サブフレームＳＦ１０の先端の時間ｔ₃から、サブフレームＳＦ１２の後端の時間ｔ₄までの期間が、上述した黒遷移期間すなわち時間ｔ₁から時間ｔ₂までの期間を含む期間とされている。したがって、光源制御部１１３は、このサブフレームＳＦ１０〜ＳＦ１２において、光源１２０の発光を停止させる。

第１の実施形態では、さらに、ディジタル駆動パターンを、黒表示期間を挿入したパターンとする。図６は、第１の実施形態に係る、黒表示期間を挿入したディジタル駆動パターンの例を示す。第１の実施形態では、例えば、上述したように、１２のサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２のうちサブフレームＳＦ１０〜ＳＦ１２の３つのサブフレームにおいて光源１２０の発光が停止される。したがって、図４で示したサブフレームＳＦ１０〜ＳＦ１２を用いた、階調値「１０」〜「１２」の制御が意味を成さなくなる。

そのため、第１の実施形態では、図６に例示されるように、駆動可能な階調を階調値「０」〜「９」の１０階調とし、９個のサブフレームＳＦ１〜ＳＦ９を用いて階調を表現する。また、映像信号は、階調値「１０」以上の階調において階調値を階調値「９」に変更する。

換言すれば、第１の実施形態では、黒遷移期間を見込んで１フレーム周期をサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２に分割し、黒遷移期間を含まないサブフレームＳＦ１〜ＳＦ９を、階調値が割り当てられる階調表現期間に設定する。

図７および図８を用いて、第１の実施形態に係る投射部１２２の制御について、より具体的に説明する。図７は、表示素子１２１の各画素の例を示す。ここでは、説明のため、表示素子１２１が５画素×５画素を含むものとし、各画素を座標(ｘ_n，ｙ_n)で示している。図７の各マス内の数値は、映像信号に従った各画素の階調値の例を示す。

ここで、映像処理部１１０に対して、各画素が図７（ａ）に示される階調値を持った映像信号が入力されたものとする。図７（ａ）の例では、各画素(ｘ₄，ｙ₀)、(ｘ₄，ｙ₁)および(ｘ₄，ｙ₁)の階調値がそれぞれ「１２」、「１０」、「１０」となっており、駆動可能な上限の階調値「９」を超えている。そのため、映像処理部１１０は、図７（ｂ）に斜線を付して示すように、これら駆動可能な上限の階調値「９」を超えた各画素の階調値を、階調値「９」に変更する。

なお、人の視覚特性は、明るい画像（階調値の大きな画像）における変化は、暗い画像（階調値の小さな画像）における変化と比較して認識しづらい傾向にあるとされている。したがって、上述のように、駆動可能な上限の階調値を超えた階調値を持つ画素について、階調値をこの上限の階調値に変更した場合であっても、表示品質を大きく低下させる要因にはなりにくいと考えられる。

図８は、第１の実施形態に係る、表示素子１２１における各画素のオン／オフ制御と、光源１２０の発光制御との関係の例を示す。なお、図８において、右方向に向けて時間の進行を示している。

図８（ａ）は、図７（ｂ）の例において、５個の画素(ｘ₀，ｙ₀)〜(ｘ₄，ｙ₀)について、オン状態に制御されるオン区間１３０を示している。ここで、各画素は、図７（ｂ）に示すように、駆動可能な上限の階調値を超える階調値が、当該上限の階調値に変更されている。

図７（ｂ）を参照し、駆動部１１１は、画素(ｘ₀，ｙ₀)に対し、階調値の「３」に対してサブフレームＳＦ１〜ＳＦ３をオン区間１３０とし、画素(ｘ₁，ｙ₀)に対し、階調値の「１」に対してサブフレームＳＦ１のみをオン区間１３０としている。駆動部１１１は、画素(ｘ₂，ｙ₀)に対し、階調値が「０」であるので、オン区間１３０を設けない。駆動部１１１は、画素(ｘ₃，ｙ₀)に対し、階調値が「５」であるため、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ５をオン区間１３０としている。

また、駆動部１１１は、画素(ｘ₄，ｙ₀)に対し、変更後の階調値が「９」であるため、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ９をオン区間１３０としている。

図８（ｂ）は、光源１２０の光量制御の例を示す。この例では、図３（ｃ）と同様に、光源制御部１１３は、光源１２０を、１フレーム周期の後端を含む所定期間（サブフレームＳＦ１０〜ＳＦ１２）において発光を停止（ＯＦＦ）させ、それ以外の期間（サブフレームＳＦ１〜ＳＦ９）において発光させる（ＯＮ）ように制御する。そのため、例えば、サブフレームＳＦ９からサブフレームＳＦ１０への移行に伴い階調値「９」の画素(ｘ₄，ｙ₀)がオン状態からオフ状態に制御が切り替えられた際の黒遷移期間を含む区間１３１がマスクされ、黒遷移期間においてより確実に黒表示が得られ、動画像の表示品質を向上させることができる。

なお、上述では、１フレーム周期の後端を含む所定期間において光源１２０の発光を停止しているが、これはこの例に限定されない。すなわち、光源１２０の発光を停止する所定期間は、１フレーム周期の先端および後端のうち少なくとも一方を含んでいればよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図９は、第２の実施形態に係る、図１の投射装置１００に対応する投射装置１００ｂの一例の構成を示す。投射装置１００ｂは、映像処理・駆動部２００と、投射部２４０とを含む。また、投射部２４０は、光源２１０と、照明光学系２１１と、光分離器２１２と、投射光学系２１３と、表示素子２２０とを含む。

映像処理・駆動部２００は、例えば映像出力装置１０１から供給された映像信号に基づき、光源２１０を制御するための光源制御信号と、表示素子２２０を駆動するための駆動信号とを生成する。

光源２１０は、図２の光源１２０に対応し、例えば半導体レーザが用いられる。光源２１０から射出された光は、照明光学系２１１を介して光分離器２１２に入射される。照明光学系２１１から光分離器２１２に入射される光は、Ｐ偏光とＳ偏光とを含む光である。

光分離器２１２は、光に含まれるＰ偏光とＳ偏光とを分離する偏光分離面を含み、偏光分離面においてＰ偏光を透過させ、Ｓ偏光を反射させる。光分離器２１２としては、偏光ビームスプリッタを用いることができる。照明光学系２１１から光分離器２１２に入射された光は、偏光分離面でＰ偏光とＳ偏光とに分離され、Ｐ偏光は、偏光分離面を透過し、Ｓ偏光は、偏光分離面で反射されて表示素子２２０に照射される。

表示素子２２０は、図２の表示素子１２１に対応し、例えば反射型液晶表示素子である。図１０は、表示素子２２０の構成例を、光の入射方向と平行な方向の断面により示す。表示素子２２０は、対向電極２２０１と、画素電極および画素電極を駆動する画素回路を含む画素電極部２２０３と、液晶層２２０２とを備え、対向電極２２０１と、画素電極部２２０３の画素電極とで液晶層２２０２を挟んで構成される。表示素子２２０は、画素回路に供給される駆動信号に応じて、画素電極と対向電極２２０１との間の液晶層２２０２に電圧を印加するようになっている。

表示素子２２０に入射されたＳ偏光は、対向電極２２０１から液晶層２２０２を介して画素電極部２２０３に入射され、画素電極部２２０３で反射されて再び液晶層２２０２および対向電極２２０１を介して、表示素子２２０から射出される。このとき、液晶層２２０２は、駆動信号に応じて対向電極２２０１と画素電極部２２０３の画素電極との間に印加される電圧に応じて、入射および反射されるＳ偏光を変調する。対向電極２２０１に入射したＳ偏光は、画素電極部２２０３で反射して対向電極２２０１から射出するまでの過程で変調を受け、Ｐ偏光とＳ偏光からなる光として対向電極２２０１から射出される。

図１１は、表示素子２２０の特性の例を示す。図１１において、横軸は、画素電極と対向電極２２０１とにより液晶層２２０２に印加される印加電圧を示す。縦軸は、液晶層２２０２の透過率を示す。表示素子２２０から射出される光の強度は、この透過率に応じたものとなる。液晶層２２０２の透過率は、印加電圧が０［Ｖ］で略０％であり、オフ状態となっている。透過率は、印加電圧を上げていくと徐々に上昇し、閾値電圧Ｖ_thを超えると、急激な上昇となる。透過率は、飽和電圧Ｖ_wで飽和する。この飽和電圧Ｖ_wが白レベル電圧である。表示素子２２０は、例えば０［Ｖ］から飽和電圧Ｖ_wの間の透過率を用いて表示を行う。

図９に戻り、表示素子２２０から射出されたＰ偏光およびＳ偏光を含む光は、光分離器２１２に入射され、偏光分離面においてＳ偏光が反射され、Ｐ偏光が透過される。透過されたＰ偏光は、光分離器２１２から射出されて投射光学系２１３に入射され、投射光として投射装置１００ｂから射出される。投射装置１１０ｂから射出された投射光は、被投射媒体１０２に投射され、被投射媒体１０２上に投射映像が表示される。

図１２は、第２の実施形態に係る投射装置１００ｂに含まれる映像処理・駆動部２００および画素電極部２２０３の構成の例を示す。この第２の実施形態に係る投射装置１００ｂは、上述した第１の実施形態に係る投射装置１００ａと同様に、映像信号のフレーム周期を分割して分割周期すなわちサブフレームＳＦを作成し、映像信号の画素毎に、画素の階調値に応じた数のサブフレームＳＦにおいてオン状態に制御することで階調を表現する、ディジタル駆動方式が適用される。

以下では、上述の第１の実施形態と同様に、階調が階調値「０」〜「９」の１０階調で表現され、フレーム周期を、表示素子２２０における黒遷移期間を見込んで１２の分割周期に等分割して、１２のサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２を作成するものとする。

図１２において、映像処理・駆動部２００は、信号変換部２１と、誤差拡散部２３と、フレームレートコントロール部２４と、リミッタ部２５と、サブフレームデータ作成部２６と、駆動階調テーブル２７と、メモリ制御部２８と、フレームバッファ２９と、データ転送部３０と、駆動制御部３１と、電圧制御部３２と、光源制御部２３０とを含む。

また、画素電極部２２０３は、ソースドライバ３３と、ゲートドライバ３４と、各画素回路２２１０、２２１０、…とを含む。なお、ソースドライバ３３およびゲートドライバ３４は、画素電極部２２０３の外部に設けてもよい。

画素電極部２２０３において、各画素回路２２１０、２２１０、…は、マトリクス状に配列され、列方向に列データ線Ｄ₀、Ｄ₁、…、Ｄ_nによりそれぞれ接続され、行方向に行選択線Ｗ₀、Ｗ₁、…、Ｗ_mによりそれぞれ接続される。列データ線Ｄ₀、Ｄ₁、…、Ｄ_nは、ソースドライバ３３にそれぞれ接続される。また、行選択線Ｗ₀、Ｗ₁、…、Ｗ_mは、ゲートドライバ３４にそれぞれ接続される。

メモリ制御部２８は、後述するサブフレームデータ作成部２６からフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃと、サブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃとが供給される。また、メモリ制御部２８は、サブフレームデータ作成部２６で作成された各サブフレームＳＦのサブフレームデータ（後述する）を、サブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃに従い、サブフレームＳＦ毎に分割されたフレームバッファ２９に格納する。フレームバッファ２９は、２つのフレームバッファを含むダブルバッファの構造になっており、メモリ制御部２８は、一方のフレームバッファに映像信号データを格納している間、他方のフレームバッファからサブフレームデータを読み出すことができる。

駆動制御部３１は、サブフレームデータ作成部２６からフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃおよびサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃが供給され、サブフレームＳＦ毎の処理のタイミングなどを制御する。駆動制御部３１は、これら同期信号に基づき、データ転送部３０への転送指示と、ソースドライバ３３およびゲートドライバ３４の制御とを行う。より具体的には、駆動制御部３１は、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃおよびサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃに基づき、垂直スタート信号ＶＳＴおよび垂直シフトクロック信号ＶＣＫと、水平スタート信号ＨＳＴおよび水平シフトクロック信号ＨＣＫとを生成する。

垂直スタート信号ＶＳＴおよび水平スタート信号ＨＳＴは、それぞれサブフレームＳＦ先頭のタイミングと、ライン先頭のタイミングとを指定する。垂直シフトクロック信号ＶＣＫは、行選択線Ｗ₀、Ｗ₁、…、Ｗ_mを指定する。また、水平シフトクロック信号ＨＣＫは、列データ線Ｄ₀、Ｄ₁、…、Ｄ_nに対応した指定を行う。垂直スタート信号ＶＳＴおよび垂直シフトクロック信号ＶＣＫは、ゲートドライバ３４に供給される。また、水平スタート信号ＨＳＴおよび水平シフトクロック信号ＨＣＫは、ソースドライバ３３に供給される。

データ転送部３０は、駆動制御部３１の制御に従い、メモリ制御部２８に対して、指定したサブフレームＳＦのサブフレームデータをフレームバッファ２９から読み出すように指示する。データ転送部３０は、メモリ制御部２８から、フレームバッファ２９から読み出したサブフレームデータを受け取り、受け取ったサブフレームデータを、駆動制御部３１の制御に従い例えばライン単位でソースドライバ３３へと転送する。

ソースドライバ３３は、１ライン分のサブフレームデータをデータ転送部３０より受け取る毎に、対応する画素回路２２１０、２２１０、…に対して、列データ線Ｄ₀、Ｄ₁、…、Ｄ_nを用いて同時に転送する。また、ゲートドライバ３４は、行選択線Ｗ₀、Ｗ₁、…、Ｗ_mのうち、駆動制御部３１から供給された垂直スタート信号ＶＳＴおよび垂直シフトクロック信号ＶＣＫにより指定された行の行選択線をアクティブにする。これにより、指定された行の全ての列の画素回路２２１０に、画素毎のサブフレームデータが転送される。

駆動制御部３１は、さらに、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃおよびサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃに基づき、電圧タイミング信号を生成する。電圧タイミング信号は、電圧制御部３２に供給される。また、電圧制御部３２に対して、電圧値が０Ｖのゼロ電圧Ｖ_zeroと、飽和電圧Ｖ_wとが供給される。電圧制御部３２は、電圧タイミング信号に示されるタイミングで、各画素回路２２１０、２２１０、…に対して、ゼロ電圧Ｖ_zeroおよび飽和電圧Ｖ_wに基づく電圧を、ブランキング電圧である電圧Ｖ₀と、駆動電圧である電圧Ｖ₁として供給する。また、電圧制御部３２は、対向電極２２０１に供給するための共通電圧Ｖ_comを出力する。なお、ブランキング電圧および駆動電圧は、それぞれ、画素をオフ状態およびオン状態に制御する電圧に対応する。

図１３は、第２の実施形態に係る画素回路２２１０の一例の構成を示す。画素回路２２１０は、サンプル・ホールド部１６と電圧選択回路１７とを備え、電圧選択回路１７の出力が、画素電極２２０４に供給される。なお、画素電極２２０４に液晶層２２０２を挟んで対向する対向電極２２０１に対して、共通電圧Ｖ_comが供給される。サンプル・ホールド部１６は、ＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)構造のフリップフロップよりなる。サンプル・ホールド部１６は、列データ線Ｄと行選択線Ｗとから信号が入力され、出力は、電圧選択回路１７に供給される。電圧選択回路１７は、電圧制御部３２から電圧Ｖ₀および電圧Ｖ₁が供給される。

次に、映像処理・駆動部２００の動作について説明する。ディジタル方式の映像信号が信号変換部２１に供給される。信号変換部２１は、供給された映像信号からフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃを抽出すると共に、当該映像信号を所定のビット数の映像信号データに変換して出力する。信号変換部２１は、抽出したフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃを誤差拡散部２３、フレームレートコントロール部２４、リミッタ部２５およびサブフレームデータ作成部２６にそれぞれ供給する。

また、信号変換部２１から出力された映像信号データは、誤差拡散部２３、フレームレートコントロール部２４およびリミッタ部２５によりそれぞれ所定の信号処理を施されてサブフレームデータ作成部２６に供給される。

図１４を用いて、第２の実施形態に係る、信号変換部２１、誤差拡散部２３、フレームレートコントロール部２４およびサブフレームデータ作成部２６における処理の流れを説明する。ここでは、信号変換部２１に入力される映像信号がビット数が８ビットの映像信号データであるものとして説明する。

信号変換部２１は、入力されたＮビットの映像信号データを、よりビット数が大きい（Ｍ＋Ｆ＋Ｄ）ビットのビット数を持つデータに変換する。ここで、値ＭはサブフレームＳＦ数を２進数で表したときのビット数、値Ｄは誤差拡散部２３により補間されるビット数、値Ｆはフレームレートコントロール部２４により補間されるビット数を表している。なお値Ｎ、値Ｍ、値Ｆおよび値Ｄは、それぞれ１以上の整数である。図１４の例では、値Ｎ＝８、値Ｄ＝４、値Ｆ＝２、値Ｍ＝４とされている。

信号変換部２１は、例えばルックアップテーブルを用いてビット数の変換処理を行う。ここで、上述したように、一般的に、ディスプレイは、ガンマ値γ＝２．２のガンマ曲線に従った入出力特性を持っている。そのため、映像出力装置１０１から出力される映像信号は、一般的には、ディスプレイで表示した際にリニアな階調表現が得られるように、ディスプレイのガンマ値の逆数のガンマ値によるガンマ曲線で補正された信号となっている。

信号変換部２１は、投射部２４０の入出力特性を基準特性、すなわちガンマ値γ＝２．２のガンマ曲線の特性に近付けるように予め調整されたルックアップテーブルを用いて、入力された映像信号データの変換を行う。この変換処理を、キャリブレーションと呼ぶ。このとき、信号変換部２１は、ルックアップテーブルにより、Ｎビットの映像信号データを、（Ｍ＋Ｆ＋Ｄ）ビットの映像信号データに変換して出力する。値Ｎ＝８、値Ｄ＝４、値Ｆ＝２、値Ｍ＝４であるこの例では、信号変換部２１は、８ビットの映像信号データを、１０ビットの映像信号データに変換して出力することになる。

信号変換部２１において（Ｍ＋Ｆ＋Ｄ）ビットに変換された映像信号データは、誤差拡散部２３により下位Ｄビットの情報を周辺画素に拡散することによって、（Ｍ＋Ｆ）ビットのデータに変換される。値Ｎ＝８、値Ｄ＝４、値Ｆ＝２、値Ｍ＝４であるこの例では、誤差拡散部２３は、信号変換部２１から出力された１０ビットの映像信号データに対して、画素毎に、下位４ビットの情報を周辺画素に拡散し上位６ビットのデータに量子化する。

誤差拡散法とは、表示すべき映像信号と実表示値との誤差（表示誤差）を周辺の画素に拡散することで階調不足を補う方法である。第２の実施形態においては、表示すべき映像信号の下位４ビットを表示誤差とし、注目画素の右隣の画素に表示誤差の７／１６を、左下の画素に表示誤差の３／１６を、直下の画素に表示誤差の５／１６を、右下の画素に表示誤差の１／１６を、それぞれ加える。この処理を、例えば１フレームの映像内の左から右に向けて画素毎に行い、この処理をさらに１フレームの映像内の上から下に向けてライン毎に行う。

誤差拡散部２３の動作について、より詳細に説明する。注目画素は、上述のように誤差を拡散すると共に、直前の注目画素により拡散された誤差が加算される。誤差拡散部２３は、入力された１０ビットの映像信号データの注目画素に対して、先ず、直前の注目画素により拡散された誤差を誤差バッファから読み出して加算する。誤差拡散部２３は、誤差バッファの値が加算された１０ビットの注目画素を、上位の６ビットと下位の４ビットとに分割する。

分割された下位の４ビットの値は、（下位４ビット，表示誤差）とするとき、次のようになる。
（００００， ０）
（０００１，＋１）
（００１０，＋２）
（００１１，＋３）
（０１００，＋４）
（０１０１，＋５）
（０１１０，＋６）
（０１１１，＋７）
（１０００，−７）
（１００１，−６）
（１０１０，−５）
（１０１１，−４）
（１１００，−３）
（１１０１，−２）
（１１１０，−１）
（１１１１， ０）

分割された下位の４ビットの値に対応する表示誤差は、誤差バッファへと加算され記憶される。また、分割された下位の４ビットの値に対して閾値比較を行ない、値が２進数表記で「１０００」より大きい場合、上位６ビットの値に「１」が加算される。そして、上位の６ビットのデータが誤差拡散部２３から出力される。

誤差拡散部２３にて（Ｍ＋Ｆ）ビットに変換された映像信号データは、フレームレートコントロール部２４に入力される。フレームレートコントロール部２４は、表示素子２２０の１画素の表示に対してｐ（ｐは２以上の整数）フレームを１周期として、その周期のｑ（ｑはｐ＞ｑ＞０の整数）フレームではオン表示を行ない、残りの（ｐ−ｑ）フレームではオフ表示を行うことにより疑似的に階調を表示させるフレームコントロール処理を行う。

換言すれば、フレームレートコントロール処理は、画面の書き換えと網膜の残像効果とを利用して中間階調を擬似的に作り出す処理である。例えば、ある画素を１フレーム毎に階調値「０」と階調値「１」とで交互に書き換えることにより、人間の目には、その画素が階調値「０」と階調値「１」の中間の階調値を持つ画素に見えることになる。そして、このような階調値「０」と階調値「１」との交互の書き換えを、例えば４フレームを１セットとして制御することによって、階調値「０」と階調値「１」との間に３段階の階調を擬似的に表現できるようになる。

フレームレートコントロール部２４は、図１５に示されるフレームレートコントロールテーブルを備える。フレームレートコントロール部２４は、さらに、例えばフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃに基づきフレームをカウントするフレームカウンタを備える。図１５の例では、フレームレートコントロールテーブルは、それぞれのマスにおいて値「０」または「１」が指定される４×４のマトリクス（小マトリクスと呼ぶ）が、さらに４×４のマトリクス状（大マトリクスと呼ぶ）に配置されてなる。なお、図１５において、値「０」のマスを塗り潰して示し、値「１」のマスを白抜きで示している。

大マトリクスの各列は、フレームカウンタのカウンタ値における下位２ビットの値で指定される。また、大マトリクスの各行は、フレームレートコントロール部２４に入力される６ビットの映像信号データにおける下位２ビットの値で指定される。また、各小マトリクスの各列および各行は、画素の表示エリア内での位置情報、すなわち、画素の座標に基づき指定される。より具体的には、各小マトリクスの各列は、画素のＸ座標の下位２ビットの値で指定され、各行は、画素のＹ座標の下位２ビットの値で指定される。

フレームレートコントロール部２４では、供給された（Ｍ＋Ｆ）ビットの映像信号データの下位Ｆビットの値と、画素の位置情報およびフレームのカウント情報とから、フレームレートコントロールテーブル内の位置を特定し、その位置での値（値「０」または値「１」）を上位Ｍビットに加える。これにより、（Ｍ＋Ｆ）ビットの映像信号データを、Ｍビットのデータに変換する。

値Ｆ＝２、値Ｍ＝４のこの例では、誤差拡散部２３により出力された６ビットの映像信号データは、フレームレートコントロール部２４に入力される。フレームレートコントロール部２４は、この映像信号データの下位２ビットの情報と、表示エリアでの位置情報と、フレームカウンタ情報とより、フレームレートコントロールテーブルから値「０」または値「１」を取得し、取得した値を、入力された映像信号データの６ビットから分離された上位４ビットの値に加算する。

より具体的には、フレームレートコントロール部２４は、入力された６ビットの映像信号データ（画素データ）を、上位の４ビットのデータと下位の２ビットのデータとに分割する。フレームレートコントロール部２４は、分割して得た下位２ビットのデータと、当該画素の表示エリアでのＸ座標の下位２ビットおよびＹ座標の下位２ビットと、フレームカウンタのカウント値の下位２ビットとの合計８ビットの値を用いて、図１５のフレームレートコントロールテーブルの大マトリクスおよび小マトリクスにおける位置を特定し、特定された位置により指定される値「０」または値「１」を取得する。フレームレートコントロール部２４は、取得した値「０」または値「１」を、入力された映像信号データから分離した上位４ビットのデータに加算して、４ビットの映像信号データとして出力する。

このように、フレームレートコントロール部２４により、画素のオン／オフが、画素のブロック単位で、階調毎に制御される。これにより、連続する２つの階調の間に、擬似的にさらに階調を表現することができる。

図１２を参照し、フレームレートコントロール部２４から出力された４ビットの映像信号データは、リミッタ部２５に供給される。リミッタ部２５は、供給された映像信号データの階調値の最大値を「９」に制限する。リミッタ部２５で階調値の最大値が「９」に制限された映像信号データは、サブフレームデータ作成部２６に供給される。サブフレームデータ作成部２６は、駆動階調テーブル２７を用いて、供給された映像信号データを１２ビットのデータに変換する。

また、サブフレームデータ作成部２６は、供給されたフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃに基づきサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃを生成する。サブフレームデータ作成部２６は、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃおよびサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃを、メモリ制御部２８および駆動制御部３１に供給すると共に、光源制御部２３０に供給する。

図１６は、第２の実施形態に適用可能な駆動階調テーブル２７の例を示す。図１６において、上述した図６と同様に、各列は、左から右に向けてサブフレームＳＦ１、ＳＦ２、…、ＳＦ１２とされている。これらのうち、サブフレームＳＦ１がフレーム周期の先端を含むサブフレーム、サブフレームＳＦ１２がフレーム周期の後端を含むサブフレームとする。また、図１６において、各行は、上から下に向けて階調値が０から１ずつ増加する。階調値「０」が最も低い（暗い）階調であり、階調値「９」が最も高い（明るい）階調である。

第２の実施形態では、図６を用いて説明した第１の実施形態の例とは逆に、画素の階調値に応じた数のサブフレームを、フレーム周期の後端から順に選択し、選択したサブフレームにおいて、当該画素をオン状態に制御する。図１６において、斜線を付して示す値「１」のセルは、画素をオン状態に制御することを示し、値「０」のセルは、画素をオフ状態に制御することを示す。駆動階調テーブル２７は、このように、画素のオン／オフ制御を示す値が、各サブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２と階調値とに関連付けられて格納される。

なお、第２の実施形態においては、駆動階調テーブル２７は、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ３の各階調値に対して画素のオフ制御を示す値「０」が関連付けられて格納される。

このように、第２の実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様に、オンおよびオフ制御を行うサブフレームが、階調毎に予め割り当てられる。

サブフレームデータ作成部２６は、映像信号データに従い駆動階調テーブル２７を参照し、サブフレームＳＦ毎に、各画素のデータを値「０」または値「１」のデータ（以下、０／１データと呼ぶ）に変換し、サブフレームデータを作成する。

例えば、上述した図７（ｂ）を参照し、それぞれ階調値が「３」、「１」、「０」、「５」および「９」である座標(ｘ₀，ｙ₀)〜(ｘ₄，ｙ₀)の各画素は、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ３において、値「０」、「０」、「０」、「０」および「０」の各０／１データに変換され、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ３のサブフレームデータとされる。各画素は、サブフレームＳＦ４で、それぞれ値「０」、「０」、「０」、「０」および「１」の各０／１データに変換され、サブフレームＳＦ４のサブフレームデータとされる。また、サブフレームＳＦ１２において、それぞれ値「１」、「１」、「０」、「１」および「１」の各０／１データに変換され、サブフレームＳＦ１２のサブフレームデータとされる。

図１７は、第２の実施形態に係る制御の例を示すタイムチャートである。図１７のタイムチャートは、上述した図３のタイムチャートと対応するもので、表示素子２２０に関する駆動タイミングと、光源２１０の駆動タイミングと、光源制御信号とが含まれている。図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、それぞれフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃおよびサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃの例を示す。図１７（ｂ）の例では、上述の図１６に対応し、１フレーム周期を１２のサブフレームＳＦ１〜ＳＦ１２に分割している。

図１７（ｃ）は、表示素子２１０の駆動タイミングの例を示し、図１７（ｄ）は、映像信号データの画素電極部２２０３への転送タイミングの例を示す。また、図１７（ｅ）は、光源２１０の制御の例を示し、図１７（ｆ）は、光源２１０を制御するための光源制御信号の例を示す。

図１７（ｃ）において、期間ＷＣは、画素電極部２２０３に含まれる全ての画素回路２２１０にサブフレームＳＦ毎の映像信号データを転送するデータ転送期間を示す。期間ＤＣは、画素回路２２１０を駆動する際の駆動期間を示す。１つのサブフレームＳＦに期間ＷＣおよび期間ＤＣが配置される。期間ＷＣは、サブフレームＳＦの開始タイミングに対応して開始され、期間ＷＣの終了後、期間ＤＣが開始される。期間ＤＣは、サブフレームＳＦの終了タイミングに対応して終了される。

第２の実施形態においては、図１７（ｄ）に斜線を付して示すサブフレームＳＦ１〜ＳＦ３のサブフレームデータは、画素電極部２２０３に含まれる全ての画素回路２２１０について、値「０」のデータとされる。

図１２および図１３を参照し、１フレーム周期内で、時間軸方向に先頭からサブフレームＳＦ１、ＳＦ２、…、ＳＦ１１、ＳＦ１２の順番で、フレームバッファ２９から各サブフレームＳＦ１、ＳＦ２、…、ＳＦ１１、ＳＦ１２のサブフレームデータが読み出されて、期間ＷＣにおいて各画素回路２２１０に転送される。転送されたサブフレームデータは、各画素回路２２１０のサンプル・ホールド部１６にそれぞれ保持される。

一例として、データ転送部３０は、駆動制御部３１の制御に従い、サブフレームデータをライン単位でソースドライバ３３に転送する。ソースドライバ３３は、駆動制御部３１の制御に従い、転送されたサブフレームデータを、例えば、各データ線Ｄ₀、Ｄ₁、…、Ｄ_nにそれぞれ対応するレジスタに画素毎に書き込み保持する。ここで画素毎に保持されるデータは、画素の階調値が駆動階調テーブル２７に基づき変換された値「０」または値「１」の０／１データとなる。

また、ゲートドライバ３４は、駆動制御部３１の制御に従い、サブフレームデータのライン単位での転送タイミングに対応して行選択線Ｗ₀、Ｗ₁、…、Ｗ_mを順次選択する。これにより、ソースドライバ３３に保持された各画素の０／１データが、行選択線Ｗ₀、Ｗ₁、…、Ｗ_mにより選択された各画素回路２２１０のサンプル・ホールド部１６に取得され保持される。これにより、期間ＷＣ内で、画素電極部２２０３に含まれる全ての画素回路２２１０において、サンプル・ホールド部１６に画素の０／１データが保持される。

期間ＤＣでは、画素電極部２２０３に含まれる全ての画素回路２２１０が駆動される。図１３を参照して、画素回路２２１０の駆動制御について説明する。各画素回路２２１０に０／１データを転送する期間ＷＣでは、サンプル・ホールド部１６に保持される０／１データの値に関わらず、画素をブランキング状態とする必要がある。そのため、電圧制御部３２は、駆動制御部３１の制御に従い、期間ＷＣでは、電圧Ｖ₀と、電圧Ｖ₁と、共通電圧Ｖ_comとを同電位（例えば接地電位）に設定する。

期間ＷＣが終了すると、駆動期間である期間ＤＣが開始される。電圧制御部３２は、駆動制御部３１の制御により、期間ＤＣを等分割した期間ＤＣ＃１およびＤＣ＃２それぞれで、各画素回路２２１０を駆動する。電圧制御部３２は、期間ＤＣ＃１では、電圧Ｖ₁が飽和電圧Ｖ_wに、電圧Ｖ₀および共通電圧Ｖ_comを接地電位に、それぞれ設定する。また、電圧制御部３２は、期間ＤＣ＃２では、期間ＤＣ＃１とは逆に、電圧Ｖ₁を接地電位に、電圧Ｖ₀および共通電圧Ｖ_comを飽和電圧Ｖ_wに設定する。

画素回路２２１０において、サンプル・ホールド部１６に保持される０／１データが値「０」の場合、電圧選択回路１７は、電圧Ｖ₀を画素電極２２０４に印加する電圧として選択する。期間ＤＣ＃１では、画素電極２２０４の電圧Ｖｐｅと対向電極２２０１に印加される共通電圧Ｖ_comは、それぞれ接地電位となる。したがって、液晶層２２０２に印加される電圧は、０［Ｖ］となり、液晶層２２０２の駆動状態がブランキング状態（オフ状態）となる。

画素回路２２１０において、サンプル・ホールド部１６に保持される０／１データが値「１」の場合、電圧選択回路１７は、電圧Ｖ₁を画素電極２２０４に印加する電圧として選択する。期間ＤＣ＃１では、画素電極２２０４の電圧Ｖｐｅが飽和電圧Ｖ_w、対向電極２２０１に印加される共通電圧Ｖ_comは接地電位となる。したがって、液晶層２２０２に印加される電圧は、対向電極２２０１の電位を基準として、正の飽和電圧Ｖ_wとなり、液晶層２２０２が駆動状態（オン状態）となる。また、期間ＤＣ＃２では、画素電極２２０４の電圧Ｖｐｅが接地電位、対向電極２２０１に印加される共通電圧Ｖ_comが飽和電圧Ｖ_w（飽和電圧＋Ｖ_w）となり、液晶層２２０２に印加される電圧は、対向電極２２０１の電位を基準として、負の飽和電圧Ｖ_w（飽和電圧−Ｖ_w）となり、液晶層２２０２が駆動状態（オン状態）となる。

液晶層２２０２に絶対値が等しく正負が異なる電圧（飽和電圧＋Ｖ_wおよび−Ｖ_w）を同じ期間印加することにより、長時間平均して液晶層２２０２に印加する電圧が０［Ｖ］となり、焼き付きを防止することができる。

図１７の説明に戻り、図１７（ｅ）は、光源制御部２３０による光源２１０の制御の例を示す。図１６を用いて説明したように、第２の実施形態では、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ３は、各階調の階調値が全て「０」とされている。光源制御部２３０は、これに対応し、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ３において光源２１０の発光を停止させ、これ以外のサブフレームＳＦ４〜ＳＦ１２において光源２１０を発光させるように制御する。

一例として、光源２１０が光源制御信号のハイ（Ｈ）状態で発光され、ロー（Ｌ）状態で発光が停止されるものとする。この場合、光源制御部２３０は、サブフレームデータ作成部２６から供給されるフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃおよびサブフレーム同期信号ＳＦｓｙｎｃに従い、図１７（ｆ）に例示されるように、サブフレームＳＦ１〜ＳＦ３の期間でロー状態となり、サブフレームＳＦ４〜ＳＦ１２の期間でハイ状態となる光源制御信号を生成し、光源２１０に供給する。

このように、フレーム周期の先端を含む所定期間で光源２１０の発光を停止させても、上述した第１の実施形態と同様に、例えば、直前のフレーム周期のサブフレームＳＦ１２から、現在のサブフレームＳＦ１への移行に伴いオン状態の画素がオフ状態に制御が切り替えられた際の黒遷移期間を含む区間がマスクされる。これにより、黒遷移期間においてより確実に黒表示が得られ、動画像の表示品質を向上させることができる。

１６ サンプル・ホールド部
１７ 電圧選択回路
２１ 信号変換部
２３ 誤差拡散部
２４ フレームレートコントロール部
２６ サブフレームデータ作成部
２７ 駆動階調テーブル
２８ メモリ制御部
２９ フレームバッファ
３０ データ転送部
３１ 駆動制御部
３２ 電圧制御部
３３ ソースドライバ
３４ ゲートドライバ
１００，１００ａ，１００ｂ 投射装置
１０１ 映像出力装置
１０２ 被投射媒体
１１０ 映像処理部
１１１ 駆動部
１１２ サブフレーム作成部
１１３，２３０ 光源制御部
１２０，２１０ 光源
１２１，２２０ 表示素子
１２２，２４０ 投射部
２００ 映像処理・駆動部
２２０１ 対向電極
２２０２ 液晶層
２２０３ 画素電極部
２２０４ 画素電極
２２１０ 画素回路

Claims (3)

1. 映像信号に従い画素毎にオンおよびオフが制御される表示素子の前記画素それぞれを、該映像信号のフレーム周期の一端および他端の少なくとも一方を予め定められた第１の期間内においてオフに制御する液晶表示制御部と、
   前記表示素子に対して前記第１の期間を含む第２の期間内において光を照射する光源の発光を停止する光源制御部と
   を備え、
   前記第１の期間は、前記フレーム周期より短く、
   前記液晶表示制御部の前記画素のオンおよびオフの制御は、全画素一斉に行われ、
   前記第１の期間の前記画素のオフ制御は全画素に対して一斉に行われ、
   前記第１の期間と前記第２の期間内の光源を停止する期間を一致させ、
   前記第１の期間以外は光源を一定の光量で発光させる
   ことを特徴とする表示装置。
2. 映像信号のフレーム周期を分割した分割周期を作成する分割周期作成部をさらに備え、
   前記液晶表示制御部は、
   前記映像信号に従い画素毎に、前記フレーム周期の前記第１の期間を含まない端から前記第１の期間を含む端に向けて該画素の階調に応じた数だけ連続した前記分割周期のうち、前記第１の期間を含まない分割周期において、該画素をオンに制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 映像信号に従い画素毎にオンおよびオフが制御される表示素子の前記画素それぞれを、該映像信号の１フレーム周期の一端および他端の少なくとも一方を予め定められた第１の期間内においてオフに制御する液晶表示制御ステップと、
   前記表示素子に対して前記第１の期間を含む第２の期間内において光を照射する光源の発光を停止する光源制御ステップと
   を備え、
   前記第１の期間は、前記フレーム周期より短く、
   前記液晶表示制御ステップの前記画素のオンおよびオフの制御は、全画素一斉に行われ、
   前記第１の期間の前記画素のオフ制御は全画素に対して一斉に行われ、
   前記第１の期間と前記第２の期間内の光源を停止する期間を一致させ、
   前記第１の期間以外は光源を一定の光量で発光させる
   ことを特徴とする表示装置の駆動方法。

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