JP7355148B2 - Light source driving device, light source driving method, and liquid crystal display device - Google Patents

Light source driving device, light source driving method, and liquid crystal display device Download PDF

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本発明は、光源駆動装置、光源駆動方法および表示装置に関する。 The present invention relates to a light source driving device, a light source driving method, and a display device.

液晶表示装置に用いられる液晶表示素子を駆動する駆動方式として、アナログ駆動方式
とディジタル駆動方式とが知られている。アナログ駆動方式は、画素に印加される電圧値
を連続的なアナログ値とした駆動方式である。ディジタル駆動方式は、画素に印加する電
圧の大きさを2値とし、画像の輝度(階調)に対応して、印加電圧の時間幅を変えること
により、液晶の画素に印加する実効電圧値を制御する駆動方式である。ディジタル駆動方
式は、画素に印加される情報が「0」および「1」の何れかであるため、ノイズなどの外
部要因による影響を受け難いという特徴がある。
2. Description of the Related Art Analog drive methods and digital drive methods are known as drive methods for driving liquid crystal display elements used in liquid crystal display devices. The analog drive method is a drive method in which the voltage value applied to the pixel is a continuous analog value. In the digital drive method, the magnitude of the voltage applied to the pixel is binary, and by changing the time width of the applied voltage according to the brightness (gradation) of the image, the effective voltage value applied to the pixel of the liquid crystal can be adjusted. This is a control drive method. The digital drive method is characterized in that the information applied to the pixel is either "0" or "1" and is therefore less susceptible to external factors such as noise.

ディジタル駆動方式において、映像信号の1フレームを時分割制御して中間階調を得る
技術が知られている。例えば、特許文献1には、映像信号の1フレーム周期を等分割して
複数のサブフレームを形成し、表示する映像信号の階調に対応して適宜サブフレームを選
択して表示を行い、人の視覚積分効果を利用して中間階調を表現する技術が開示されてい
る。
In the digital drive system, a technique is known in which one frame of a video signal is time-divisionally controlled to obtain intermediate gradations. For example, Patent Document 1 discloses that one frame period of a video signal is equally divided to form a plurality of subframes, and the subframes are appropriately selected and displayed according to the gradation of the video signal to be displayed. A technique for expressing intermediate gradations using the visual integral effect has been disclosed.

特開2013-092548号公報JP2013-092548A

ところで、人の階調に対する反応はリニアではなく、より低い階調(より暗い画像)に
おいてより敏感に反応することが知られている。一方、上述した、サブフレームを用いた
階調制御による駆動方式は、各階調での照度は、その階調で選択したサブフレームの照度
を加算したものになる。液晶の、電圧印加時間と透過率との関係はリニアではなく、人の
階調に対する反応と似たものとなるが、階調が低い領域においてズレが大きくなり、視覚
的に違和感のある画像となってしまうという問題点があった。
Incidentally, it is known that human reactions to gradations are not linear, and that people react more sensitively to lower gradations (darker images). On the other hand, in the above-mentioned driving method using gradation control using subframes, the illuminance at each gradation is the sum of the illuminances of subframes selected at that gradation. The relationship between voltage application time and transmittance for liquid crystals is not linear, and is similar to the human reaction to gradation, but the deviation becomes large in areas with low gradation, resulting in visually unnatural images. There was a problem with this.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液晶表示素子をディジタル駆動方式に
より駆動する場合の表示品質を向上させることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to improve display quality when a liquid crystal display element is driven by a digital drive method.

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と、階調毎に予め割り当てられた分割周期に
応じて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に対して光を照射す
る光源を駆動する光源制御部とを備え、光源制御部は、黒表示を除く最も低い階調に対応
する第1の分割周期での第1の光量を、第1の分割周期以外の第2の分割周期の第2の光
量より低い光量にするとともに、黒表示を除く全ての階調に第1の光量を含み、黒表示を
除く全ての階調において、第1の光量と第2の光量が同じ場合を1としたときの各階調の
最小分解能を1よりも小さく、かつ階調が小さくなるにしたがって小さくなる単調減少カ
ーブを形成するように制御し、第1の光量を制御することで単調減少カーブを諧調方向に
変化させることが可能であることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objects, the present invention includes a division period creation unit that creates division periods by dividing the frame period of a video signal, and a division period generation unit that creates division periods by dividing the frame period of a video signal, and a light source control section that drives a light source that irradiates light to a display element whose on and off are controlled for each pixel according to a video signal, and the light source control section has a light source control section that drives a light source that irradiates light to a display element whose on and off are controlled for each pixel according to a video signal; The first light amount in one division period is set to be lower than the second light amount in a second division period other than the first division period, and the first light amount is set in all gradations except black display. In all gradations except black display, the minimum resolution of each gradation is smaller than 1 when the first light amount and the second light amount are the same, and it becomes smaller as the gradation becomes smaller. The present invention is characterized in that it is possible to change the monotonically decreasing curve in the gradation direction by controlling the first light quantity to form a monotonically decreasing curve.

本発明によれば、液晶表示素子をディジタル駆動方式により駆動する場合の表示品質を
向上させることが可能となるという効果を奏する。
According to the present invention, it is possible to improve display quality when driving a liquid crystal display element using a digital drive method.

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。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an example of a display system applicable to each embodiment. 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。FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of an example of the projection device according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係る、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を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between gradation values, subframes, and pixel on/off control according to the first embodiment. 図4は、γ=2.2のガンマ曲線と投射部の入出力特性の例とを比較して示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a comparison between a gamma curve of γ=2.2 and an example of input/output characteristics of the projection section. 図5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。FIG. 5 is a time chart for explaining light source control according to the first embodiment. 図6は、表示素子の各画素の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of each pixel of the display element. 図7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、光源の光量制御との関係の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the relationship between on/off control of each pixel in a display element and light amount control of a light source, according to the first embodiment. 図8は、第1の実施形態に係る光源制御を行った場合の効果について説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the effect when performing light source control according to the first embodiment. 図9は、第1の実施形態に係る、最小分解能の階調値n毎の変化の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a change in minimum resolution for each gradation value n according to the first embodiment. 図10は、第1の実施形態の変形例に係る光源の制御の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of controlling a light source according to a modification of the first embodiment. 図11は、第2の実施形態に係る投射装置の一例の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the configuration of an example of a projection device according to the second embodiment. 図12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。FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a display element in a cross section in a direction parallel to the incident direction of light. 図13は、表示素子の特性の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of characteristics of a display element. 図14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。FIG. 14 is a block diagram showing an example of the configuration of the video processing/drive section and the pixel electrode section according to the second embodiment. 図15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。FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of an example of a pixel circuit according to the second embodiment. 図16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。FIG. 16 is a diagram for explaining the flow of processing in the signal conversion section, error diffusion section, frame rate control section, and subframe data creation section according to the second embodiment. 図17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。FIG. 17 shows an example of a frame rate control table according to the second embodiment. 図18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。FIG. 18 is a diagram showing an example of a drive gradation table applicable to the second embodiment. 図19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。FIG. 19 is a time chart showing an example of control according to the second embodiment.

以下に添付図面を参照して、光源駆動装置、表示装置および光源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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a light source driving device, a display device, and a light source driving method will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The specific numerical values and external configurations shown in the embodiments are merely illustrative to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. Note that detailed explanations and illustrations of elements not directly related to the present invention are omitted.

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、後述する分割周期を作成する分
割周期作成部としての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。ここで、サ
ブフレーム作成部112と光源制御部113とによる構成を、光源駆動装置と呼ぶ。
FIG. 1 shows the configuration of an example of a display system applicable to each embodiment. In FIG. 1, a projection device 100 as a display device includes a light source and a display element. The projection device 100 modulates the light emitted from the light source using a display element based on the video signal supplied from the video output device 101, and outputs the modulated light as projection light according to the video signal. Projection light emitted from the projection device 100 is projected onto a projection medium 102 such as a screen, and is displayed on the projection medium 102 as a projected image according to a video signal.
(First embodiment)
A projection device according to a first embodiment will be described. FIG. 2 schematically shows the configuration of an example of the projection device according to the first embodiment. In FIG. 2, a projection device 100a corresponding to the projection device 100 in FIG. Control unit 113 and projection unit 122
Equipped with. Further, the projection section 122 includes a light source 120 and a display element 121. Here, the configuration including the subframe creation section 112 and the light source control section 113 is referred to as a light source driving device.

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。
A video signal is input to the video processing section 110. Here, it is assumed that the video signal is a digital video signal for displaying a moving image in which frame images are updated at a predetermined frame period (for example, 60 frames/second). The present invention is not limited to this, and an analog video signal may be converted into a digital video signal in the video processing unit 110, for example. Furthermore, for the sake of explanation, it is assumed that the video signal can express 13 gradations from gradation value "0" to gradation value "12" for each pixel. Here, the gradation value "0" and the gradation value "12" correspond to black display and white display, respectively, and the gradation value "1" to "11" correspond to the brightness according to the gradation value. Compatible with halftone display.

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11
1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。
The video processing unit 110 extracts a frame synchronization signal Vsync indicating the beginning of the frame and gradation information Grad for each pixel from the input video signal. The gradation information Grad includes the gradation value (luminance value) of the pixel. The video processing unit 110 transmits the extracted gradation information Grad to the driving unit 11.
Supply to 1. Further, the video processing unit 110 supplies the extracted frame synchronization signal Vsync to the subframe creation unit 112.

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Vs
yncから、1フレーム周期を分割した分割周期を作成する。サブフレーム作成部112
は、例えば、1フレーム周期を、映像信号の階調数に対応する分割数で分割し、分割周期
を作成する。この分割周期を、以下、サブフレームと呼ぶ。
The subframe creation unit 112 receives a frame synchronization signal Vs supplied from the video processing unit 110.
A divided period is created by dividing one frame period from ync. Subframe creation section 112
For example, one frame period is divided by the number of divisions corresponding to the number of gradations of the video signal to create division periods. This division period is hereinafter referred to as a subframe.

映像信号が13階調を表現可能であるこの例では、サブフレーム作成部112は、1フ
レーム周期を階調数より1少ない12のサブフレームSF1、SF2、…、SF12に分
割する。これは、詳細は後述するが、階調値「0」または階調値「12」では、1フレー
ム周期内において画素のオフ状態またはオン状態が維持されるためである。
In this example where the video signal can express 13 gradations, the subframe creation unit 112 divides one frame period into 12 subframes SF1, SF2, . . . , SF12, which is one less than the number of gradations. This is because, as will be described in detail later, at tone value "0" or tone value "12", the off state or on state of the pixel is maintained within one frame period.

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。
For example, the subframe creation unit 112 creates each divided subframe SF1, SF2,...
A subframe synchronization signal SFsync indicating the timing of SF12 is generated, and the generated subframe synchronization signal SFsync is output together with the frame synchronization signal Vsync. The frame synchronization signal Vsync and subframe synchronization signal SFsync output from the subframe creation section 112 are supplied to the drive section 111 and the light source control section 113, respectively.

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レーザ光の発光が制御される。例えば、光源
120は、光源制御信号に従い、少なくとも、射出するレーザ光の強度(明るさ)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。光源制御部113による光源120の発光
制御の詳細については、後述する。
The light source control unit 113 generates a light source control signal for controlling light emission of the light source 120 based on the frame synchronization signal Vsync and subframe synchronization signal SFsync supplied from the subframe generation unit 112. The light source 120 is, for example, a semiconductor laser, and the emission of laser light is controlled according to a light source control signal supplied from the light source control section 113. For example, at least the intensity (brightness) of the emitted laser light of the light source 120 is controlled according to the light source control signal. Furthermore, the light emission timing of the light source 120 can be controlled at least in units of the above-mentioned subframes according to the light source control signal. Details of the light emission control of the light source 120 by the light source control unit 113 will be described later.

なお、光源120は、光源制御信号に従い発光強度が制御可能で、且つ、発光タイミン
グがサブフレーム単位で制御可能であれば、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)を用いてもよいし、UHP(Ultra High Perf
ormance)ランプを用いることも可能である。
Note that the light source 120 may be any other type of light source as long as the light emission intensity can be controlled according to the light source control signal and the light emission timing can be controlled in subframe units. For example, an LED (Light Emitting Diode) may be used as a light source, or a UHP (Ultra High Perf)
It is also possible to use a lamp (ormance).

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。
On the other hand, the driving unit 111 controls the display element 121 based on the gradation information Grad for each pixel supplied from the video processing unit 110 and the frame synchronization signal Vsync and subframe synchronization signal SFsync supplied from the subframe creation unit 112. Generates a drive signal to drive the. The drive signal is supplied to the display element 121.

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
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。
The display element 121 has pixels arranged in a matrix, and modulates and emits light incident from the light source 120 for each pixel according to a drive signal based on a video signal supplied from the drive unit 111. In the first embodiment, a liquid crystal display element using the characteristics of liquid crystal is used as the display element 121. In a liquid crystal display element, a liquid crystal is sandwiched between a pixel electrode for each pixel and a common electrode common to each pixel, and a voltage is applied to each pixel by the pixel electrode according to a video signal, so that light in a specific polarization direction is generated. Images are displayed by changing the transmittance of the liquid crystal.

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。
In the first embodiment, a reflective liquid crystal display element is used as the display element 121. In a reflective liquid crystal display element, the irradiated light passes through the liquid crystal layer from the incident surface and is irradiated onto the reflective surface.
The light is reflected by the reflective surface, passes through the liquid crystal layer again, and is emitted to the outside from the incident surface. A reflective liquid crystal display element changes the polarization state of incident light before emitting it, so a polarization beam splitter or the like is used to separate the incident light and the output light.

投射装置100aにおいて、光源120および表示素子121とを含んで、投射部12
2が構成される。被投射媒体102に投射される投射映像は、この投射部122に含まれ
る光源120の特性と表示素子121の特性とを統合した特性を備えることになる。以降
、これら光源120の特性と表示素子121の特性とを統合した特性を、投射部122の
特性とする。また、表示素子121に入力される駆動信号を、投射部122に対する入力
とし、光源120の光が表示素子121を介して射出された光を、投射部122の出力と
する。
In the projection device 100a, the projection unit 12 includes a light source 120 and a display element 121.
2 is configured. The projected image projected onto the projection medium 102 has characteristics that are a combination of the characteristics of the light source 120 included in the projection section 122 and the characteristics of the display element 121. Hereinafter, the characteristics obtained by integrating the characteristics of the light source 120 and the characteristics of the display element 121 will be defined as the characteristics of the projection section 122. Furthermore, the drive signal input to the display element 121 is input to the projection section 122, and the light emitted from the light source 120 via the display element 121 is output from the projection section 122.

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、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、当該画素の階調値に応じた数のサブフ
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。
Next, the digital drive method according to the first embodiment will be explained in more detail. In the first embodiment, the drive unit 111 drives the display element 121 using a digital drive method. In the digital drive method according to the first embodiment, the drive unit 111 controls the pixels in two states: an on state and an off state. Note that the on state is, for example, a state in which the transmittance of the liquid crystal is the highest, and a state in which a substantially white display (white display) occurs when white light is incident on the liquid crystal.
Further, the off state is, for example, a state in which the transmittance of the liquid crystal is the lowest, and when white light is incident on the liquid crystal, a substantially black display (black display) is obtained. Further, the driving unit 111 controls a certain pixel to be in an on state in a number of subframes according to the gradation value of the pixel among subframes within one frame period, and in an off state in other subframes. By controlling, gradation is expressed in the pixel.

図3は、第1の実施形態に係る、階調値とサブフレームと画素のオン/オフ制御との関
係の例を示す。図3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3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。
FIG. 3 shows an example of the relationship between tone values, subframes, and pixel on/off control according to the first embodiment. In FIG. 3, each column includes subframes SF1, SF2,
..., SF12. Among these, subframe SF1 is the first subframe of the frame period, and subframe SF12 is the last subframe of the frame period. Further, in FIG. 3, the gradation value of each row increases from 0 to 1 from top to bottom. Gradation value “0”
" is the lowest (dark) gradation, and gradation value "12" is the highest (bright) gradation.

第1の実施形態では、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
レーム周期の先頭から順に選択し、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3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。
In the first embodiment, the driving unit 111 selects a number of subframes corresponding to the gradation value of a pixel in order from the beginning of the frame period, and controls the pixel to be in an on state in the selected subframe. In FIG. 3, a hatched cell with a value of "1" indicates that a pixel is controlled to be in an on state, and a cell with a value of "0" indicates that a pixel is controlled to be in an off state.

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SF
3)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。
For example, when the tone value of a certain pixel is "3", the driving unit 111 drives three subframes (subframes SF1, SF2, and
Select 3). Then, the driving unit 111 controls the pixel to turn on in the selected subframe. Further, in the other nine subframes (subframes SF4 to SF12), the driving unit 111 controls the pixels to be in the off state.

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。
Further, for example, when the gradation value of a certain pixel is "12", the driving unit 111 selects 12 subframes (subframes SF1 to SF12) from the first subframe SF1 of the frame period.
). Then, the driving unit 111 controls the pixel to turn on in the selected subframe. In this case, there is no subframe to be controlled to the off state.

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。
Further, for example, when the gradation value of a certain pixel is "0", the driving unit 111 controls the pixel to be in an OFF state in all subframes (subframes SF1 to SF12) within one frame period. In this case, there is no subframe to be controlled to be in the on state.

このように、第1の実施形態では、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。また、階調値「0」では、フレーム周期内で画素のオフ状態が維
持され、階調値「12」では、フレーム周期内で画素のオン状態が維持される。このよう
に、階調値「0」および階調値「12」の階調は、フレーム周期内の全てのサブフレーム
をオフ状態およびオン状態に制御することで実現できるため、1フレーム周期内のサブフ
レーム数は、12で足りる。
In this manner, in the first embodiment, subframes for performing on and off control are allocated in advance for each gradation. Further, at a gradation value of "0", the pixel is maintained in an off state within the frame period, and at a gradation value of "12", the pixel is maintained in an on state within the frame period. In this way, the gradations of gradation value "0" and gradation value "12" can be achieved by controlling all subframes within a frame period to the off state and on state. Twelve subframes are sufficient.

ここで、投射部122の特性について説明する。一般的に、ディスプレイの入出力特性
はリニアではなく、入力に対して出力が下に凸の曲線で表される。したがって、映像信号
の処理も、この入出力特性に従い行われる。ディスプレイの入出力特性を示す曲線として
は、一般的には、例えばガンマ値γ=2.2のガンマ曲線が用いられる。ガンマ曲線は、
入力値をVIN、出力値をVOUTとしたときに、VOUT=VINγにより示される。
Here, the characteristics of the projection section 122 will be explained. Generally, the input/output characteristics of a display are not linear, and the output is expressed by a downwardly convex curve relative to the input. Therefore, video signal processing is also performed according to this input/output characteristic. As a curve representing the input/output characteristics of a display, a gamma curve with a gamma value γ=2.2, for example, is generally used. The gamma curve is
When the input value is VIN and the output value is VOUT, it is expressed as VOUT=VINγ.

入出力特性がガンマ値γのディスプレイに対して、例えばガンマ値1/γのガンマ曲線
に従い補正された映像信号を供給することで、リニアな階調表現を得ることができる。例
えば、映像出力装置101から出力される映像信号は、一般的には、リニアな階調特性に
対し、ガンマ値1/γ≒0.455のガンマ曲線に基づき補正された階調特性を持つ。
For example, by supplying a video signal corrected according to a gamma curve with a gamma value of 1/γ to a display whose input/output characteristics have a gamma value of γ, linear gradation expression can be obtained. For example, the video signal output from the video output device 101 generally has a linear gradation characteristic, but has a gradation characteristic that is corrected based on a gamma curve with a gamma value of 1/γ≈0.455.

液晶を用いた表示素子121を備える投射部122の特性も、入出力特性はリニアでは
なく、ディスプレイの入出力特性と同様の、入力に対して出力が下に凸の曲線で表される
。例えば、投射部122の入力は、映像信号の階調値に対応する。第1の実施形態では、
図3を用いて説明したように、階調値は、液晶層への電圧印加時間に対応する。また、投
射部122の出力は、光源120の光量と液晶の透過率とに基づくものとなる。より詳細
には、投射部122の出力は、光源120から光が表示素子121を介して被投射媒体1
02に投射された場合の、被投射媒体102上での輝度に対応する。
The input/output characteristics of the projection unit 122 including the display element 121 using liquid crystal are also not linear, but are expressed by a curve in which the output is convex downward relative to the input, similar to the input/output characteristics of a display. For example, the input to the projection unit 122 corresponds to the gradation value of the video signal. In the first embodiment,
As explained using FIG. 3, the gradation value corresponds to the voltage application time to the liquid crystal layer. Furthermore, the output of the projection unit 122 is based on the amount of light from the light source 120 and the transmittance of the liquid crystal. More specifically, the output of the projection unit 122 is that light from the light source 120 is transmitted to the projection medium 1 via the display element 121.
This corresponds to the brightness on the projection medium 102 when projected at 02.

図4は、γ=2.2のガンマ曲線に従った入出力特性を基準の特性として、この基準特
性と投射部122の入出力特性の例とを比較して示す。図4(a)において、横軸に入力
すなわち映像信号を、最大値を1に正規化して示す。上述の例では、入力は、値「1」が
階調値「12」に対応する。また、図4(a)において、縦軸に出力すなわち輝度を、そ
れぞれ最大値を1に正規化して示している。なお、輝度は、上述した、光源120から光
が表示素子121を介して被投射媒体102に投射された場合の、被投射媒体102上で
の輝度であるものとする。さらに、図4(a)の例では、光源120の光量は、一定に制
御されているものとする。
FIG. 4 shows a comparison between the reference characteristic and an example of the input/output characteristic of the projection unit 122, using the input/output characteristic according to the gamma curve of γ=2.2 as the reference characteristic. In FIG. 4(a), the horizontal axis shows the input, that is, the video signal, with the maximum value normalized to 1. In the above example, the input value "1" corresponds to the gradation value "12". Further, in FIG. 4(a), the vertical axis shows the output, that is, the brightness, with the maximum value normalized to 1. Note that the brightness is the brightness on the projection medium 102 when light from the light source 120 is projected onto the projection medium 102 via the display element 121, as described above. Furthermore, in the example of FIG. 4(a), it is assumed that the amount of light from the light source 120 is controlled to be constant.

図4(b)は、図4(a)において範囲Aで示した部分を拡大した例である。図4(a
)および図4(b)において、特性線140が基準特性(γ=2.2のガンマ曲線に従っ
た特性)を、特性線141が表示素子121の入出力特性を、それぞれ示す。
FIG. 4(b) is an example in which the portion indicated by range A in FIG. 4(a) is enlarged. Figure 4 (a
) and FIG. 4B, a characteristic line 140 represents a reference characteristic (a characteristic according to a gamma curve with γ=2.2), and a characteristic line 141 represents an input/output characteristic of the display element 121, respectively.

図4(a)に示されるように、例えば入力値≧0.5(階調値「7」以上)といった高
い入力値の範囲では、特性線140と特性線141とが略一致し、投射部122の入出力
特性が基準特性と略等しいと見做すことができる。
As shown in FIG. 4(a), in the range of high input values such as input value ≧0.5 (gradation value "7" or more), the characteristic line 140 and the characteristic line 141 substantially match, and the projection part It can be considered that the input/output characteristics of No. 122 are substantially equal to the reference characteristics.

一方、例えば入力値<0.5(階調値「6」以下)といった低い入力値の範囲では、特
性線140と特性線141とが重ならず、投射部122の入出力特性が基準特性に対して
高い出力(輝度)側にずれている。図4(a)の最も低い入力値を含む範囲Aにおいても
、図4(b)に示されるように、投射部122の入出力特性が基準特性に対して高い出力
(輝度)側にずれている。
On the other hand, in a low input value range such as input value <0.5 (gradation value "6" or less), the characteristic line 140 and the characteristic line 141 do not overlap, and the input/output characteristics of the projection section 122 match the reference characteristics. On the other hand, it is shifted toward the higher output (brightness) side. Even in the range A including the lowest input value in FIG. 4(a), the input/output characteristics of the projection section 122 are shifted toward the higher output (brightness) side with respect to the reference characteristics, as shown in FIG. 4(b). There is.

この特性線141に従った入出力特性により投射部122を駆動すると、高い階調値の
範囲、すなわち、特性線141と特性線140とが略一致する範囲での入力値の映像信号
による映像の表示については、略意図した通りの表示が得られると考えられる。一方、低
い階調値の範囲、すなわち、特性線141が特性線140に対して高出力側にずれている
範囲での入力値の映像信号による映像の表示については、意図した映像よりも明るく表示
されることになる。これは、映像信号の映像における暗い映像領域の表示品質の低下の要
因となり得る。
When the projection unit 122 is driven with the input/output characteristics according to the characteristic line 141, the image is generated by the video signal of the input value in the range of high gradation values, that is, in the range where the characteristic line 141 and the characteristic line 140 substantially match. Regarding the display, it is thought that the display will be approximately as intended. On the other hand, when displaying an image using a video signal with an input value in a range of low gradation values, that is, in a range where the characteristic line 141 deviates to the high output side with respect to the characteristic line 140, the image is displayed brighter than the intended image. will be done. This can be a factor in deteriorating the display quality of dark video areas in the video of the video signal.

そこで、第1の実施形態では、1フレーム周期内で光源120の光量を制御することで
、投射部122の入出力特性を例えば基準特性に近付ける。より詳細には、第1の実施形
態では、光源120の光量をサブフレーム単位で制御し、光源120の光量を、各サブフ
レームSF1~SF12に含まれる、黒表示(階調値「0」)を除く最も低い階調に対応
する第1のサブフレームでの第1の光量が、第1のサブフレーム以外の第2サブフレーム
の第2の光量より低い光量になるように制御する。
Therefore, in the first embodiment, by controlling the light amount of the light source 120 within one frame period, the input/output characteristics of the projection section 122 are brought close to, for example, the reference characteristics. More specifically, in the first embodiment, the light amount of the light source 120 is controlled in subframe units, and the light amount of the light source 120 is controlled to display black (gradation value "0") included in each subframe SF1 to SF12. The first light amount in the first sub-frame corresponding to the lowest gradation excluding the first sub-frame is controlled to be lower than the second light amount in the second sub-frame other than the first sub-frame.

図5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5において、右方向に向けて時間が進行する。図5(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。
The light source control according to the first embodiment will be described in more detail using the time chart of FIG. 5. In FIG. 5, time progresses toward the right. FIG. 5(a) shows an example of a frame synchronization signal Vsync representing a frame period. The period from a rising edge of a signal to the next rising edge is defined as one frame period.

図5(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サブフレーム周期とする。図5
(b)の例では、上述の図3に対応し、1フレーム周期を時間軸方向に12のサブフレー
ムSF1~SF12に分割している。
FIG. 5(b) shows an example of the subframe synchronization signal SFsync representing the subframe period. Similar to the frame synchronization signal Vsync, the subframe synchronization signal SFsync also has one subframe period from the rising edge of the signal to the next rising edge. Figure 5
In the example of (b), corresponding to FIG. 3 described above, one frame period is divided into 12 subframes SF1 to SF12 in the time axis direction.

図5(d)は、既存技術による光源120の光量制御の例を示す。既存技術においては
、図5(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の光量を均一な光量に制御していた。このときの各サブフレームSF
1~SF12における光源120の光量を、100%の光量とする。上述した図4の特性
線141は、この既存技術に対応するものである。
FIG. 5(d) shows an example of light amount control of the light source 120 using existing technology. In the existing technology, the light amount of the light source 120 is controlled to be uniform in all subframes SF1 to SF12, as indicated by diagonal lines in FIG. 5(d). Each subframe SF at this time
The light intensity of the light source 120 in SF1 to SF12 is set to 100%. The characteristic line 141 in FIG. 4 described above corresponds to this existing technology.

図5(c)は、第1の実施形態に係る光源120の光量制御の例を示す。第1の実施形
態では、光源制御部113は、フレーム周期の先頭のサブフレームSF1において光源1
20の光量を例えば50%の低減比率で低減させる制御を行い、その他のサブフレームS
F2~SF12では、光源120の光量を100%の光量に制御する。サブフレームSF
1は、上述の図3に示したように、黒表示(階調値「0」)を除く最も低い階調において
画素がオン制御されるサブフレームである。したがって、このサブフレームSF1では、
階調値「0」の階調を除く各階調で共通して画素がオン制御される。
FIG. 5C shows an example of light amount control of the light source 120 according to the first embodiment. In the first embodiment, the light source control unit 113 controls the light source 1 in the first subframe SF1 of the frame period.
Control is performed to reduce the light intensity of 20 at a reduction rate of 50%, for example, and
At F2 to SF12, the light intensity of the light source 120 is controlled to 100%. subframe SF
1 is a subframe in which pixels are controlled to be turned on at the lowest gradation except for black display (gradation value "0"), as shown in FIG. 3 above. Therefore, in this subframe SF1,
Pixels are controlled to be turned on in common for each gradation except for the gradation with the gradation value "0".

図6および図7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6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(xn,yn)で示している
。図6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。
Control of the projection unit 122 according to the first embodiment will be described in more detail using FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows an example of each pixel of the display element 121. Here, for explanation,
It is assumed that the display element 121 includes 5 pixels x 5 pixels, and each pixel is indicated by coordinates (xn, yn). The numerical values in each square in FIG. 6 indicate an example of the gradation value of each pixel according to the video signal.

図7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の光量制御との関係の例を示す。なお、図7において、右方向に向けて時間の
進行を示している。
FIG. 7 shows on/off control of each pixel in the display element 121 according to the first embodiment, and
An example of the relationship with light amount control of the light source 120 is shown. Note that in FIG. 7, time progresses toward the right.

図7(a)は、図6の例において、座標(x0,y0)~(x4,y0)の5個の画素について
、オン状態に制御されるオン区間130を示している。図6を参照し、駆動部112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。また、駆動部112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。さらに、駆動部112は、画素(x3,y0)
および画素(x4,y0)に対し、それぞれ階調値が「5」および「9」であるため、それぞ
れサブフレームSF1~SF5、ならびに、サブフレームSF1~SF9をオン区間13
0としている。
FIG. 7A shows an on period 130 in which five pixels at coordinates (x0, y0) to (x4, y0) are controlled to be in the on state in the example of FIG. Referring to FIG. 6, the drive unit 112 is
For pixel (x0, y0), subframes SF1 to SF3 are set to ON interval 130 for gradation value "3", and for pixel (x1, y0), subframes are set for gradation value "1". Only the frame SF1 is set as the ON period 130. Further, the driving unit 112 causes the pixel (x2, y0) to have a gradation value of "
0'', the ON section 130 is not provided. Further, the driving unit 112 drives the pixel (x3, y0)
Since the gradation values are "5" and "9" for pixels (x4, y0), respectively, subframes SF1 to SF5 and subframes SF1 to SF9 are set to ON period 13.
It is set to 0.

図7(b)は、光源120の光量制御の例を示す。この例では、図5(c)と同様に、
光源制御部113は、光源120を、サブフレームSF1において光量を50%の低減比
率で低減させる制御を行い、他のサブフレームSF2~SF12において100%の光量
に制御している。そのため、各画素(x0,y0)、(x1,y0)、(x3,y0)および(x4,y
0)は、サブフレームSF1において50%の輝度(光量)となる。そして、各画素(x0,
y0)、(x3,y0)および(x4,y0)は、サブフレームSF2以降において、100%の輝
度(光量)となる。
FIG. 7B shows an example of light amount control of the light source 120. In this example, similar to FIG. 5(c),
The light source control unit 113 controls the light source 120 to reduce the light amount at a reduction rate of 50% in the subframe SF1, and controls the light amount to 100% in the other subframes SF2 to SF12. Therefore, each pixel (x0, y0), (x1, y0), (x3, y0) and (x4, y
0), the brightness (light amount) is 50% in subframe SF1. And each pixel (x0,
y0), (x3, y0), and (x4, y0) have 100% luminance (light amount) from subframe SF2 onwards.

したがって、黒表示の画素(x2,y0)を除く各画素(x0,y0)、(x1,y0)、(x3,y
0)および(x4,y0)は、図5(d)で示した、光源120の光量を全サブフレームSF1
~SF12で均一な光量に制御した場合と比較して、サブフレームSF1で光量を低減比
率50%で低減させた分、輝度(光量)が下がっていることになる。
Therefore, each pixel (x0, y0), (x1, y0), (x3, y0) except the black display pixel (x2, y0)
0) and (x4, y0) are the light intensity of the light source 120 shown in FIG. 5(d) for all subframes SF1.
~Compared to the case where the light amount is controlled to be uniform in SF12, the brightness (light amount) is lowered by reducing the light amount in subframe SF1 at a reduction ratio of 50%.

例えば、光源120の光量が100%の場合の輝度を「1」として正規化し、各画素に
おいて、各サブフレームにおける光源120の光量が単純加算されるものとする。この場
合、第1の実施形態に係る光源制御によれば、各画素(x0,y0)、(x1,y0)、(x3,y
0)および(x4,y0)の輝度(光量)は、それぞれ「2.5」、「0.5」、「4.5」お
よび「8.5」となる。これに対して、各サブフレームSF1~SF12における光源の
光量を均一とする既存技術の場合は、各画素(x0,y0)、(x1,y0)、(x3,y0)および
(x4,y0)の輝度(光量)は、それぞれ「3」、「1」、「5」および「9」となる。
For example, it is assumed that the brightness when the light amount of the light source 120 is 100% is normalized as "1", and in each pixel, the light amount of the light source 120 in each subframe is simply added. In this case, according to the light source control according to the first embodiment, each pixel (x0, y0), (x1, y0), (x3, y
0) and (x4, y0) are "2.5", "0.5", "4.5", and "8.5", respectively. On the other hand, in the case of existing technology that makes the light intensity of the light source uniform in each subframe SF1 to SF12, each pixel (x0, y0), (x1, y0), (x3, y0) and
The brightness (light amount) of (x4, y0) is "3", "1", "5", and "9", respectively.

各画素の輝度(光量)を、第1の実施形態による光量制御を行った場合と、既存技術と
で比較すると、黒表示を除き、階調が低いほど両者の比が大きくなることが分かる。
Comparing the luminance (light amount) of each pixel when the light amount control according to the first embodiment is performed and the existing technology, it can be seen that the lower the gradation, the larger the ratio between the two, except for black display.

図8を用いて、第1の実施形態に係る光源制御を行った場合の効果について説明する。
なお、図8において、上述した図4と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明
を省略する。図8(a)および図8(b)は、上述した図4(a)および図4(b)に対
して、第1の実施形態に係る光源制御を行った場合の投射部122の入出力特性の例を示
す特性線142を追加したものである。
The effects of the light source control according to the first embodiment will be described using FIG. 8.
Note that in FIG. 8, parts common to those in FIG. 4 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIGS. 8(a) and 8(b) show the input and output of the projection unit 122 when the light source control according to the first embodiment is performed with respect to FIGS. 4(a) and 4(b) described above. A characteristic line 142 indicating an example of the characteristic is added.

図8の例では、光源120の光量を、サブフレームSF1で50%、他のサブフレーム
SF2~SF12でそれぞれ100%に制御している。このように制御することで、例え
ば入力値<0.5(階調値「6」以下)といった低い入力値の範囲において、第1の実施
形態に係る特性線142は、既存技術による特性線141と比較して、より特性線140
すなわち基準特性に近付いていることが分かる。一方、入力値≧0.5(階調値「7」以
上)といった高い入力値の範囲では、既存技術と同様に、特性線142は特性線と略一致
している。
In the example of FIG. 8, the light amount of the light source 120 is controlled to 50% in subframe SF1 and 100% in each of the other subframes SF2 to SF12. By controlling in this way, the characteristic line 142 according to the first embodiment is changed from the characteristic line 141 according to the existing technology in the range of low input values, for example, input value < 0.5 (gradation value "6" or less). Compared to the characteristic line 140
In other words, it can be seen that the characteristics are close to the reference characteristics. On the other hand, in a range of high input values such as input value≧0.5 (gradation value "7" or more), the characteristic line 142 substantially coincides with the characteristic line, as in the existing technology.

したがって、第1の実施形態に係る光源制御を行うことで、低い階調の範囲での入力値
の映像信号による映像の表示が、既存技術に対してより意図した映像に近付き、既存技術
に対して表示品質を向上させることができる。
Therefore, by performing the light source control according to the first embodiment, the display of the video using the video signal of the input value in the low gradation range becomes closer to the intended video compared to the existing technology, and compared to the existing technology. display quality can be improved.

出力値の最小分解能は、単位入力値における出力値によって表すことができる。図8(
b)に示されるように、ある入力値pにおける、既存技術における最小分解能Lと、第1
の実施形態に係る光量制御を行った場合の最小分解能L'について考える。この場合、サ
ブフレームSF1の光量aを「0≦a≦1」とし、他のサブフレームSF2~SF12の
光量bを「1」とした場合、最小分解能L'は、L'=a×Lとすることができる。
The minimum resolution of the output value can be expressed by the output value at unit input value. Figure 8 (
As shown in b), at a certain input value p, the minimum resolution L in the existing technology and the first
Let us consider the minimum resolution L' when the light quantity control according to the embodiment is performed. In this case, when the light amount a of subframe SF1 is set to "0≦a≦1" and the light amount b of the other subframes SF2 to SF12 is set to "1", the minimum resolution L' is L'=a×L. can do.

ここで、「0≦a/b≦1」とした場合、階調値nにおける最小分解能L'(n)は、下
記の式(1)により表される。なお、式(1)において、n>0である。また、サブフレ
ームSFの順番を示す値nは、階調値に対応する。
Here, when "0≦a/b≦1", the minimum resolution L'(n) at tone value n is expressed by the following equation (1). Note that in equation (1), n>0. Further, the value n indicating the order of the subframes SF corresponds to the gradation value.

図9は、第1の実施形態に係る、式(1)に従い計算した最小分解能の、階調値n毎の
変化の例を示す。図9において、縦軸は、第1の実施形態に係る最小分解能L'と、既存
技術による最小分解能Lとの比L'/Lを示し、横軸は、階調値nを示す。また、特性線
150は「a=0.5、b=1」の場合の例、特性線151は「a=0.3、b=1」の
場合の例、特性線152は「a=0.7、b=1」の場合の例をそれぞれ示す。
FIG. 9 shows an example of a change in the minimum resolution calculated according to equation (1) for each gradation value n, according to the first embodiment. In FIG. 9, the vertical axis shows the ratio L'/L between the minimum resolution L' according to the first embodiment and the minimum resolution L according to the existing technology, and the horizontal axis shows the gradation value n. Further, the characteristic line 150 is an example for the case of "a=0.5, b=1", the characteristic line 151 is an example for the case of "a=0.3, b=1", and the characteristic line 152 is an example for the case of "a=0". .7, b=1'' are shown below.

図9に示されるように、階調値nが大きくなる程、比L'/Lの値が「1」に近付き、
階調値nが小さくなる程、比L'/Lの値が小さくなる。また、階調値nが一定値以下(
例えば階調値「4」~「5」以下)では、階調値nに対する比L'/Lの値の変化の度合
いが大きくなる。したがって、階調値nの値が一定値以下の範囲、例えば「1≦n≦4~
5」の範囲において最小分解能がより小さくなり、暗い映像領域における表示品質を向上
させることができる。
As shown in FIG. 9, as the gradation value n increases, the value of the ratio L'/L approaches "1",
As the gradation value n becomes smaller, the value of the ratio L'/L becomes smaller. Also, if the gradation value n is below a certain value (
For example, at gradation values "4" to "5" or less), the degree of change in the value of the ratio L'/L to the gradation value n becomes large. Therefore, the value of the gradation value n is in a range below a certain value, for example, "1≦n≦4~
In the range of 5'', the minimum resolution becomes smaller, and the display quality in dark video areas can be improved.

また、特性線150、151および152に示されるように、値a/bによって比L'
/Lの変化の度合いが異なる。したがって、光源制御部113において、例えば光量bを
「1」に固定とし、光量aを0≦a≦1の間で調整することで、より適切な制御を行うこ
とが可能である。例えば、光源120や表示素子121の特性に応じて値aを変更するこ
とが考えられる。
(第1の実施形態の変形例)
次に、第1の実施形態の変形例について説明する。上述した第1の実施形態では、フレ
ーム周期を分割したサブフレームSF1~SF12のうち、黒表示(階調値「0」)を除
く最も低い階調値に対応する1つのサブフレームSF1のみにおいて光源120の光量を
低減させる制御を行っていた。これに対して、第1の実施形態の変形例では、複数のサブ
フレームSFにおいて光源120の光量を低減させる。
Also, as shown in characteristic lines 150, 151 and 152, the ratio L'
The degree of change in /L is different. Therefore, in the light source control unit 113, for example, by fixing the light amount b to "1" and adjusting the light amount a between 0≦a≦1, it is possible to perform more appropriate control. For example, it is possible to change the value a depending on the characteristics of the light source 120 and the display element 121.
(Modified example of the first embodiment)
Next, a modification of the first embodiment will be described. In the first embodiment described above, among the subframes SF1 to SF12 obtained by dividing the frame period, the light source is only used in one subframe SF1 corresponding to the lowest gradation value excluding black display (gradation value "0"). 120 was controlled to reduce the amount of light. On the other hand, in a modification of the first embodiment, the amount of light from the light source 120 is reduced in a plurality of subframes SF.

図10は、第1の実施形態の変形例に係る光源120の制御の例を示す。図10の例で
は、光源制御部113は、フレーム周期を分割したサブフレームSF1~SF12のうち
、黒表示を除く最も低い階調値に対応するサブフレームSF1と、このサブフレームSF
1に時間的に連続するサブフレームSF2およびSF3の3つのサブフレームSFにおい
て、光源120の光量を低減させる制御を行う。
FIG. 10 shows an example of controlling the light source 120 according to a modification of the first embodiment. In the example of FIG. 10, the light source control unit 113 selects the subframe SF1 corresponding to the lowest gradation value excluding black display among the subframes SF1 to SF12 obtained by dividing the frame period, and this subframe SF1.
Control is performed to reduce the amount of light from the light source 120 in three subframes SF, ie, subframes SF2 and SF3, which are temporally consecutive to SF1.

各サブフレームSF1~SF3における光量の低減度合いは、投射部122の入出力特
性が基準特性に近付くように決める。図10の例では、各サブフレームSF1~SF3に
おいて、光源120の光量を低減比率25%で均一に低減させて制御しているが、これは
この例に限定されない。例えば、光源120の光量の低減比率は25%に限られない。ま
た例えば、光源120の光量を、各サブフレームSF1~SF3において異なる低減比率
で低減させてもよい。
The degree of reduction in the amount of light in each subframe SF1 to SF3 is determined so that the input/output characteristics of the projection section 122 approach the reference characteristics. In the example of FIG. 10, the light amount of the light source 120 is controlled to be uniformly reduced at a reduction ratio of 25% in each subframe SF1 to SF3, but this is not limited to this example. For example, the reduction ratio of the light amount of the light source 120 is not limited to 25%. Further, for example, the light amount of the light source 120 may be reduced at different reduction ratios in each of the subframes SF1 to SF3.

さらに、上述では、サブフレーム作成部112は、フレーム周期を等分割して各サブフ
レームSFを作成しているが、これはこの例に限定されない。すなわち、サブフレーム作
成部112は、各サブフレームSFの長さを異ならせてもよい。
(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11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。
Further, in the above description, the subframe creation unit 112 creates each subframe SF by equally dividing the frame period, but this is not limited to this example. That is, the subframe creation unit 112 may vary the length of each subframe SF.
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. FIG. 11 shows the configuration of an example of a projection device 100b corresponding to the projection device 100 of FIG. 1 according to the second embodiment. Projection device 100b includes an image processing/driving section 200 and a projection section 240. Further, the projection unit 240 includes a light source 210, an illumination optical system 211, a light separator 212, a projection optical system 213, and a display element 220.

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。
The video processing/driving unit 200 generates a light source control signal for controlling the light source 210 and a drive signal for driving the display element 220, based on the video signal supplied from the video output device 101, for example.

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2
10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。
The light source 210 corresponds to the light source 120 in FIG. 2, and uses, for example, a semiconductor laser. light source 2
The light emitted from 10 is incident on a light separator 212 via an illumination optical system 211. The light that enters the light separator 212 from the illumination optical system 211 is light that includes P-polarized light and S-polarized light.

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。
The light separator 212 includes a polarization separation surface that separates P-polarized light and S-polarized light included in the light, and allows the P-polarized light to pass through the polarization separation surface and reflects the S-polarized light. A polarizing beam splitter can be used as the optical separator 212. The light incident on the light separator 212 from the illumination optical system 211 is separated into P-polarized light and S-polarized light by the polarization separation surface, and the P-polarized light is transmitted through the polarization separation surface.
The S-polarized light is reflected by the polarization separation surface and irradiated onto the display element 220.

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12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。
The display element 220 corresponds to the display element 121 in FIG. 2, and is, for example, a reflective liquid crystal display element. FIG. 12 shows an example of the configuration of the display element 220 in a cross section taken in a direction parallel to the direction of light incidence.
The display element 220 includes a counter electrode 2201, a pixel electrode section 2203 including a pixel electrode and a pixel circuit that drives the pixel electrode, and a liquid crystal layer 2202. It is configured with a layer 2202 in between. The display element 220 has a liquid crystal layer 2202 between a pixel electrode and a counter electrode 2201 according to a drive signal supplied to the pixel circuit.
A voltage is applied to the

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22
02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。
The S-polarized light incident on the display element 220 is incident on the pixel electrode portion 2203 from the counter electrode 2201 via the liquid crystal layer 2202, is reflected by the pixel electrode portion 2203, and then passes through the liquid crystal layer 2202 and the counter electrode 2201 again for display. The light is emitted from the element 220. At this time, the liquid crystal layer 22
02 modulates incident and reflected S-polarized light in accordance with a voltage applied between the counter electrode 2201 and the pixel electrode of the pixel electrode portion 2203 in accordance with a drive signal. The S-polarized light incident on the counter electrode 2201 is modulated in the process of being reflected by the pixel electrode portion 2203 and emitted from the counter electrode 2201, and is emitted from the counter electrode 2201 as light consisting of P-polarized light and S-polarized light.

図13は、表示素子220の特性の例を示す。図13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2
202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0V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Vthを超えると、
急激な上昇となる。透過率は、飽和電圧Vwで飽和する。この飽和電圧Vwが白レベル電圧
である。表示素子220は、例えば0Vから飽和電圧Vwの間の透過率を用いて表示を行
う。
FIG. 13 shows an example of the characteristics of the display element 220. In FIG. 13, the horizontal axis indicates the applied voltage applied to the liquid crystal layer 2202 by the pixel electrode and the counter electrode 2201. The vertical axis is the liquid crystal layer 2
202 is shown. The intensity of light emitted from the display element 220 depends on this transmittance. The transmittance of the liquid crystal layer 2202 is approximately 0% when the applied voltage is 0 V, and is in an off state. The transmittance gradually increases as the applied voltage increases, and when it exceeds the threshold voltage Vth,
This will be a rapid increase. The transmittance is saturated at the saturation voltage Vw. This saturation voltage Vw is the white level voltage. The display element 220 performs display using a transmittance between 0V and the saturation voltage Vw, for example.

図12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。
Returning to FIG. 12, the light including P-polarized light and S-polarized light emitted from the display element 220 is incident on the light splitter 212, where the S-polarized light is reflected at the polarization separation surface and the P-polarized light is transmitted. The transmitted P-polarized light is emitted from the light separator 212, enters the projection optical system 213, and is emitted from the projection device 100b as projection light. The projection light emitted from the projection device 110b is projected onto the projection medium 102, and a projected image is displayed on the projection medium 102.

なお、第2の実施形態においても、投射部240の入出力特性は、上述した第1の実施
形態における投射部122の入出力特性と同様に、図4の特性線141で示されるような
、基準特性に対して低階調の範囲で高輝度側にずれた特性を有するものとする。
Note that in the second embodiment as well, the input/output characteristics of the projection section 240 are as shown by the characteristic line 141 in FIG. 4, similar to the input/output characteristics of the projection section 122 in the first embodiment described above. It is assumed that the characteristics are shifted toward the high luminance side in the low gradation range with respect to the reference characteristics.

図14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100
b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」~「12」の13階調で表現され、フレーム周期を階調数より1少ない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。
FIG. 14 shows an image processing/driving unit 200 included in a projection device 100b according to the second embodiment.
An example of the configuration of the pixel electrode portion 2203 is also shown. Projection device 100 according to this second embodiment
Similar to the projection device 100a according to the first embodiment described above, b divides the frame period of the video signal to create divided periods, that is, sub-frames SF, and calculates the tone value of each pixel for each pixel of the video signal. A digital driving method is applied that expresses gradation by controlling the ON state in a number of subframes SF corresponding to the number of subframes SF. In the following, as in the first embodiment described above, the gradation is expressed by 13 gradations from gradation values "0" to "12", and the frame period is set to 12 which is one less than the number of gradations.
It is assumed that 12 subframes SF1 to SF12 are created by dividing the frame into equal division periods.

図14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2
6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。
In FIG. 14, the video processing/drive section 200 includes a signal conversion section 21, an error diffusion section 23,
Frame rate control section 24, limiter section 25, and subframe data creation section 2
6, a drive gradation table 27, a memory control section 28, a frame buffer 29, a data transfer section 30, a drive control section 31, a voltage control section 32, and a light source control section 230.

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。
Further, the pixel electrode section 2203 includes a source driver 33, a gate driver 34, and each pixel circuit 2210, 2210, . . . . Note that the source driver 33 and the gate driver 34 may be provided outside the pixel electrode section 2203.

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、…、Dnによりそれぞれ接続され、行方向に行
選択線W0、W1、…、Wmによりそれぞれ接続される。列データ線D0、D1、…、Dn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、…、Wmは、ゲー
トドライバ34にそれぞれ接続される。
In the pixel electrode section 2203, the pixel circuits 2210, 2210, ... are arranged in a matrix, connected in the column direction by column data lines D0, D1, ..., Dn, and connected in the row direction by row selection lines W0, W1, ... ..., respectively connected by Wm. The column data lines D0, D1,..., Dn are
Each is connected to a source driver 33. Further, row selection lines W0, W1, . . . , Wm are connected to gate drivers 34, respectively.

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V
sync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2
8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。
The memory control unit 28 receives a frame synchronization signal V from a subframe data creation unit 26, which will be described later.
sync and a subframe synchronization signal SFsync are supplied. In addition, the memory control unit 2
8 stores the subframe data (described later) of each subframe SF created by the subframe data creation unit 26 in the frame buffer 29 divided into each subframe SF according to the subframe synchronization signal SFsync. The frame buffer 29 has a double buffer structure including two frame buffers, and while storing video signal data in one frame buffer, the memory control unit 28 stores subframe data from the other frame buffer. Can be read.

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S
Fsync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。
The drive control unit 31 is supplied with the frame synchronization signal Vsync and the subframe synchronization signal SFsync from the subframe data creation unit 26, and controls the timing of processing for each subframe SF. The drive control unit 31 issues a transfer instruction to the data transfer unit 30 and controls the source driver 33 and gate driver 34 based on these synchronization signals. More specifically, the drive control unit 31 controls the frame synchronization signal Vsync and the subframe synchronization signal S.
Based on Fsync, a vertical start signal VST and a vertical shift clock signal VCK;
A horizontal start signal HST and a horizontal shift clock signal HCK are generated.

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V
CKは、行選択線W0、W1、…、Wm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、…、Dn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。
The vertical start signal VST and the horizontal start signal HST are each subframe SF.
Specify the start timing and the line start timing. Vertical shift clock signal V
CK specifies row selection lines W0, W1, . . . , Wm. In addition, the horizontal shift clock signal HCK
specifies the column data lines D0, D1, . . . , Dn. Vertical start signal VST and vertical shift clock signal VCK are supplied to gate driver 34. Further, the horizontal start signal HST and the horizontal shift clock signal HCK are supplied to the source driver 33.

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3
1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。
The data transfer section 30 instructs the memory control section 28 to read the subframe data of the designated subframe SF from the frame buffer 29 under the control of the drive control section 31 . The data transfer unit 30 receives the subframe data read from the frame buffer 29 from the memory control unit 28, and transfers the received subframe data to the drive control unit 28.
1, the data is transferred to the source driver 33 in units of lines, for example.

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、…
、Dn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、…、
Wm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。
Every time the source driver 33 receives one line of subframe data from the data transfer unit 30, the source driver 33 transfers the column data lines D0, D1, . . . to the corresponding pixel circuits 2210, 2210, .
, Dn. Further, the gate driver 34 has row selection lines W0, W1, . . .
Of Wm, the row selection line of the row designated by the vertical start signal VST and vertical shift clock signal VCK supplied from the drive control section 31 is activated. As a result, subframe data for each pixel is transferred to the pixel circuits 2210 in all columns of the specified row.

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Vzeroと
、飽和電圧Vw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Vzeroおよび飽和電圧
Vw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Vcom
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。
The drive control unit 31 further generates a voltage timing signal based on the frame synchronization signal Vsync and the subframe synchronization signal SFsync. The voltage timing signal is supplied to the voltage control section 32. Further, the voltage control unit 32 is supplied with a zero voltage Vzero having a voltage value of 0V and a saturation voltage Vw. The voltage control unit 32 applies a voltage based on the zero voltage Vzero and the saturation voltage Vw to each pixel circuit 2210, 2210, . . . at the timing indicated by the voltage timing signal. It is supplied as a voltage V1. The voltage control unit 32 also controls a common voltage Vcom to be supplied to the counter electrode 2201.
Output. Note that the blanking voltage and the driving voltage correspond to voltages that control a pixel to be in an off state and an on state, respectively.

図15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22
10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Vcom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V
0および電圧V1が供給される。
FIG. 15 shows an example configuration of a pixel circuit 2210 according to the second embodiment. Pixel circuit 22
10 includes a sample/hold unit 16 and a voltage selection circuit 17, and the output of the voltage selection circuit 17 is supplied to the pixel electrode 2204. Note that the common voltage Vcom is supplied to the counter electrode 2201 that faces the pixel electrode 2204 with the liquid crystal layer 2202 in between. The sample/hold unit 16 is composed of a flip-flop having an SRAM (Static Random Access Memory) structure. The sample/hold section 16 receives signals from the column data line D and the row selection line W, and its output is supplied to the voltage selection circuit 17 . The voltage selection circuit 17 receives the voltage V from the voltage control section 32.
0 and voltage V1 are supplied.

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。
Next, the operation of the video processing/driving section 200 will be explained. A digital video signal is supplied to the signal converter 21 . The signal conversion unit 21 extracts a frame synchronization signal Vsync from the supplied video signal, converts the video signal into video signal data of a predetermined number of bits, and outputs the video signal data. The signal conversion section 21 supplies the extracted frame synchronization signal Vsync to the error diffusion section 23, the frame rate control section 24, the limiter section 25, and the subframe data creation section 26, respectively.

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。
Further, the video signal data output from the signal converter 21 is subjected to predetermined signal processing by an error diffusion section 23, a frame rate control section 24, and a limiter section 25, respectively, and is supplied to a subframe data creation section 26.

図16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。
The flow of processing in the signal conversion section 21, error diffusion section 23, frame rate control section 24, and subframe data creation section 26 according to the second embodiment will be explained using FIG. 16. Here, the description will be made assuming that the video signal input to the signal converter 21 is video signal data having 8 bits.

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S
F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16の例では、値N
=8、値D=4、値F=2、値M=4とされている。
The signal converter 21 converts the input N-bit video signal data into a signal with a larger number of bits (
Convert to data having the number of bits (M+F+D) bits. Here, the value M is subframe S
When the F number is expressed as a binary number, the value D represents the number of bits interpolated by the error diffusion section 23, and the value F represents the number of bits interpolated by the frame rate control section 24. Note that the value N, the value M, the value F, and the value D are each integers of 1 or more. In the example of FIG. 16, the value N
=8, value D=4, value F=2, and value M=4.

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
The signal conversion unit 21 performs bit number conversion processing using, for example, a lookup table.
Here, as described above, a display generally has input/output characteristics that follow a gamma curve with a gamma value γ=2.2. Therefore, the video signal output from the video output device 101 is generally corrected using a gamma curve based on a gamma value that is the reciprocal of the gamma value of the display so that linear gradation expression can be obtained when displayed on a display. It is a signal that has been set.

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。
The signal conversion unit 21 sets the input/output characteristics of the projection unit 240 to a reference characteristic, that is, a gamma value γ=2.
Using a lookup table adjusted in advance to approximate the characteristics of the gamma curve of 2,
Converts input video signal data. This conversion process is called calibration.
At this time, the signal converter 21 converts the N-bit video signal data into (M+F+D)-bit video signal data using the lookup table and outputs the converted data. Value N=8, value D=4,
In this example where the value F=2 and the value M=4, the signal converter 21 converts 8-bit video signal data into 10-bit video signal data and outputs the converted signal data.

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
The video signal data converted into (M+F+D) bits by the signal conversion unit 21 is converted into (M+F) bit data by the error diffusion unit 23 diffusing lower D bit information to surrounding pixels. In this example with value N=8, value D=4, value F=2, value M=4,
For each pixel, the error diffusion section 23 diffuses the lower 4 bits of information to surrounding pixels and quantizes the 10-bit video signal data outputted from the signal conversion section 21 into the upper 6 bits of data.

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。
The error diffusion method is a method of compensating for insufficient gradation by diffusing an error (display error) between a video signal to be displayed and an actual display value to surrounding pixels. In the second embodiment, the lower 4 bits of the video signal to be displayed are the display error, 7/16 of the display error is applied to the pixel to the right of the pixel of interest, 3/16 of the display error is applied to the lower left pixel, and so on. 5/16 of the display error is added to the pixel immediately below, and 1/16 of the display error is added to the pixel at the lower right. This process is performed, for example, for each pixel from left to right within one frame of video, and this process is further performed for each line from top to bottom within one frame of video.

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。
The operation of the error diffusion section 23 will be explained in more detail. The pixel of interest diffuses the error as described above, and the error diffused by the immediately previous pixel of interest is added. Error diffusion section 23
First, the error diffused by the previous pixel of interest is read out from the error buffer and added to the pixel of interest of the input 10-bit video signal data. The error diffusion unit 23 divides the 10-bit pixel of interest to which the value of the error buffer has been added into upper 6 bits and lower 4 bits.

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。
The value of the divided lower 4 bits is as follows, when (lower 4 bits, display error).
(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)
The display error corresponding to the divided lower 4-bit value is added to the error buffer and stored. Further, a threshold value comparison is performed on the divided lower 4 bit values, and if the value is larger than "1000" in binary notation, "1" is added to the upper 6 bit value. Then, the upper 6 bits of data are output from the error diffusion section 23.

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22
0の1画素の表示に対してm(mは2以上の整数)フレームを1周期として、その周期の
n(nはm>n>0の整数)フレームではオン表示を行ない、残りの(m-n)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。
The video signal data converted into (M+F) bits by the error diffusion section 23 is input to the frame rate control section 24. The frame rate control unit 24 controls the display element 22
For the display of one pixel of 0, one period is m frames (m is an integer of 2 or more), on-display is performed for n (n is an integer of m>n>0) frames of that period, and the remaining (m -n) Frame control processing is performed to artificially display gradation by off-displaying the frame.

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。
In other words, the frame rate control process is a process that uses screen rewriting and retinal afterimage effects to create a pseudo intermediate gradation. For example, by rewriting a certain pixel alternately with a gradation value of "0" and a gradation value of "1" every frame, the human eye can see that the pixel has a gradation value of "0" and a gradation value of "1". This will appear as a pixel with an intermediate gradation value of 1. and,
By controlling such alternating rewriting of gradation value "0" and gradation value "1" as one set of 4 frames, for example, the gradation value "0" and gradation value "1" can be changed. In between, three levels of gradation can be simulated.

フレームレートコントロール部24は、図17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17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。
The frame rate control unit 24 includes a frame rate control table shown in FIG. 17. The frame rate control unit 24 further includes a frame counter that counts frames based on, for example, a frame synchronization signal Vsync. In the example of FIG. 17, the frame rate control table consists of a 4x4 matrix (referred to as a small matrix) in which the value "0" or "1" is specified in each square, and a 4x4 matrix (larger matrix). They are arranged in a matrix (called a matrix).

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。
Each column of the large matrix is designated by the value of the lower two bits of the counter value of the frame counter. Further, each row of the large matrix is specified by the value of the lower two bits of the 6-bit video signal data input to the frame rate control section 24. Further, each column and each row of each small matrix is specified based on position information of the pixel within the display area, that is, the coordinates of the pixel. More specifically, each column of each small matrix is specified by the value of the lower two bits of the X coordinate of the pixel, and each row is specified by the value of the lower two bits of the Y coordinate of the pixel.

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。
The frame rate control unit 24 specifies the position in the frame rate control table from the value of the lower F bit of the supplied (M+F) bit video signal data, the pixel position information, and the frame count information, and determines the position in the frame rate control table. Value at position (value “0” or value “
1'') is added to the upper M bits. As a result, (M+F) bits of video signal data are converted into M
Convert to bit data.

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。
In this example where the value F=2 and the value M=4, the 6-bit video signal data output by the error diffusion section 23 is input to the frame rate control section 24. The frame rate control unit 24 acquires the value "0" or the value "1" from the frame rate control table based on the information on the lower two bits of this video signal data, the position information in the display area, and the frame counter information. , the obtained value is added to the value of the upper 4 bits separated from the 6 bits of the input video signal data.

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17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
More specifically, the frame rate control unit 24 divides the input 6-bit video signal data (pixel data) into upper 4-bit data and lower 2-bit data. The frame rate control unit 24 uses the lower 2 bits of data obtained by dividing, the lower 2 bits of the X coordinate and the lower 2 bits of the Y coordinate in the display area of the pixel, and the lower 2 bits of the count value of the frame counter. Using a total of 8 bits of values, specify the position in the large matrix and small matrix of the frame rate control table in FIG.
Obtain the value "0" or the value "1" specified by the specified position. The frame rate control unit 24 adds the acquired value "0" or "1" to the upper 4 bits of data separated from the input video signal data, and outputs the result as 4-bit video signal data.

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。
In this way, the frame rate control unit 24 controls pixel on/off for each gradation in units of pixel blocks. Thereby, it is possible to express an additional gradation in a pseudo manner between two consecutive gradations.

図14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「12」に制限する。リミッタ部25で階調値の最大値が「12」
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。
Referring to FIG. 14, 4-bit video signal data output from frame rate control section 24 is supplied to limiter section 25. The limiter section 25 limits the maximum value of the gradation value of the supplied video signal data to "12". The maximum value of the gradation value in the limiter section 25 is "12"
The video signal data limited to 1 is supplied to the subframe data creation section 26. The subframe data creation unit 26 uses the drive gradation table 27 to convert the supplied video signal data into 12-bit data.

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。
Further, the subframe data generation unit 26 generates a subframe synchronization signal SFsync based on the supplied frame synchronization signal Vsync. The subframe data creation unit 26
The frame synchronization signal Vsync and the subframe synchronization signal SFsync are supplied to the memory control section 28 and the drive control section 31, as well as to the light source control section 230.

図18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18にお
いて、上述した図3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18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。
FIG. 18 shows an example of the drive gradation table 27 applicable to the second embodiment. In FIG. 18, similarly to FIG. 3 described above, each column has subframes SF1, SF2,
..., SF12. Among these, subframe SF1 is the first subframe of the frame period, and subframe SF12 is the last subframe of the frame period. Furthermore, in FIG. 18, the gradation value of each row increases from 0 to 1 from top to bottom. Gradation value “
The gradation value "0" is the lowest (dark) gradation, and the gradation value "12" is the highest (bright) gradation.

第2の実施形態では、上述の図3の第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18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。
In the second embodiment, contrary to the example of the first embodiment shown in FIG. In the subframe, the pixel is controlled to be on. In FIG. 18, a hatched cell with a value of "1" indicates that a pixel is controlled to be in an on state, and a cell with a value of "0" indicates that a pixel is controlled to be in an off state. In this way, the driving gradation table 27 stores values indicating pixel on/off control in association with each subframe SF1 to SF12 and gradation value.

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。
In this way, in the second embodiment as well, similar to the first embodiment described above, subframes for performing on and off control are allocated in advance for each gradation.

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。
The subframe data creation unit 26 refers to the drive gradation table 27 according to the video signal data, and converts the data of each pixel into data with a value of "0" or "1" (hereinafter referred to as "0" or "1" data) for each subframe SF.
0/1 data) to create subframe data.

例えば、上述した図6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。
For example, with reference to FIG. The pixels are converted into 0/1 data of values "0", "0", "0", "0", and "0" in subframe SF1, and are used as subframe data of subframe SF1. Each pixel is converted into 0/1 data of values "0", "0", "0", "0", and "1" respectively in subframe SF4, and is used as subframe data of subframe SF4. . Further, in the subframe SF12, the data are converted into 0/1 data with the values "1", "1", "0", "1", and "1", respectively, and are used as the subframe data of the subframe SF12.

図19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19のタイ
ムチャートは、上述した図5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が含まれている。図19(a)およ
び図19(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S
Fsyncの例を示す。図19(b)の例では、上述の図18に対応し、1フレーム周期
を階調数より1少ない12のサブフレームSF1~SF12に分割している。
FIG. 19 is a time chart showing an example of control according to the second embodiment. The time chart in FIG. 19 corresponds to the time chart in FIG. 5 described above, and includes drive timing for the display element 220 and drive timing for the light source 210. 19(a) and 19(b) show the frame synchronization signal Vsync and the subframe synchronization signal S, respectively.
An example of Fsync is shown. In the example of FIG. 19(b), corresponding to FIG. 18 described above, one frame period is divided into 12 subframes SF1 to SF12, which is one less than the number of gradations.

図19(c)は、表示素子210の駆動タイミングの例を示し、図19(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19(e)は
、光源210の光量制御の例を示す。
FIG. 19C shows an example of the drive timing of the display element 210, and FIG. 19D shows an example of the transfer timing of the video signal data to the pixel electrode section 2203. Moreover, FIG. 19(e) shows an example of light amount control of the light source 210.

図19(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2
210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D
C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。
In FIG. 19(c), the period WC includes all the pixel circuits 2 included in the pixel electrode section 2203.
210 shows a data transfer period during which video signal data for each subframe SF is transferred. Period D
C indicates a driving period when driving the pixel circuit 2210. A period WC and a period DC are arranged in one subframe SF. The period WC starts corresponding to the start timing of the subframe SF, and after the end of the period WC, the period DC starts. The period DC ends corresponding to the end timing of the subframe SF.

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、…、SF1
1、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。
Within one frame period, subframes SF1, SF2, ..., SF1 from the beginning in the time axis direction
1, each subframe SF1, SF2,... from the frame buffer 29 in the order of SF12.
Subframe data of SF11 and SF12 is read out and transferred to each pixel circuit 2210 in period WC. The transferred subframe data is held in the sample/hold section 16 of each pixel circuit 2210, respectively.

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。
As an example, the data transfer unit 30 transfers subframe data to the source driver 33 line by line under the control of the drive control unit 31. The source driver 33 includes a drive control section 31
For example, the transferred subframe data is transferred to each data line D0, D1, ..., D
Write and hold each pixel in the register corresponding to n. Here, the data held for each pixel is the value "0" or the value "
1” becomes 0/1 data.

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、…、Wm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
、…、Wm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。
Furthermore, under the control of the drive control unit 31, the gate driver 34 sequentially selects the row selection lines W0, W1, . As a result, the 0/1 data of each pixel held in the source driver 33 is transferred to the row selection lines W0, W1
, . . . Wm is acquired and held in the sample/hold unit 16 of each pixel circuit 2210 selected by Wm. As a result, 0/1 data of the pixel is held in the sample/hold section 16 in all the pixel circuits 2210 included in the pixel electrode section 2203 within the period WC.

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15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Vcomとを同電位(例えば接地電位)に設定する。
In period DC, all the pixel circuits 2210 included in the pixel electrode section 2203 are driven.
Drive control of the pixel circuit 2210 will be described with reference to FIG. 15. Each pixel circuit 2210
During the period WC during which 0/1 data is transferred to
Regardless of the data value, it is necessary to put the pixel in a blanking state. Therefore, under the control of the drive control section 31, the voltage control section 32 sets the voltage V0, the voltage V1, and the common voltage Vcom to the same potential (eg, ground potential) during the period WC.

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Vwに、電圧V0および共通電圧Vcom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Vcomを飽和電圧Vwに設定する。
When the period WC ends, a period DC, which is a driving period, starts. Under the control of the drive control unit 31, the voltage control unit 32 drives each pixel circuit 2210 in each of periods DC#1 and DC#2, which are obtained by equally dividing the period DC. In period DC#1, the voltage control unit 32 sets the voltage V1 to the saturation voltage Vw, and sets the voltage V0 and the common voltage Vcom to the ground potential. Also,
In the period DC#2, the voltage control unit 32 sets the voltage V1 to the ground potential, contrary to the period DC#1.
Voltage V0 and common voltage Vcom are set to saturation voltage Vw.

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Vcom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。
In the pixel circuit 2210, when the 0/1 data held in the sample and hold section 16 has the value "0", the voltage selection circuit 17 selects the voltage V0 as the voltage to be applied to the pixel electrode 2204. In period DC#1, the voltage Vpe of the pixel electrode 2204 and the common voltage Vcom applied to the counter electrode 2201 are each at the ground potential. Therefore, the voltage applied to the liquid crystal layer 2202 becomes 0 [V], and the driving state of the liquid crystal layer 2202 becomes a blanking state (off state).

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Vw、対向電極
2201に印加される共通電圧Vcom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Vw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220
4の電圧Vpeが接地電位、対向電極2201に印加される共通電圧Vcomが飽和電圧Vw
(飽和電圧+Vw)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Vw(飽和電圧-Vw)となり、液晶層2202が駆動状態
(オン状態)となる。
In the pixel circuit 2210, when the 0/1 data held in the sample/hold unit 16 has the value “1”, the voltage selection circuit 17 selects the voltage V1 as the voltage to be applied to the pixel electrode 2204. In period DC#1, the voltage Vpe of the pixel electrode 2204 becomes the saturation voltage Vw, and the common voltage Vcom applied to the counter electrode 2201 becomes the ground potential. Therefore, the voltage applied to the liquid crystal layer 2202 becomes a positive saturation voltage Vw with respect to the potential of the counter electrode 2201, and the liquid crystal layer 2202 enters the driving state (on state). Furthermore, in period DC#2, the pixel electrode 220
4, the voltage Vpe is the ground potential, and the common voltage Vcom applied to the counter electrode 2201 is the saturation voltage Vw.
(saturation voltage + Vw), and the voltage applied to the liquid crystal layer 2202 becomes a negative saturation voltage Vw (saturation voltage - Vw) with the potential of the counter electrode 2201 as a reference, and the liquid crystal layer 2202 enters the driving state (on state). Become.

液晶層2202に絶対値が等しく正負が異なる電圧(飽和電圧+Vwおよび-Vw)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。
By applying voltages with equal absolute values and different positive and negative values (saturation voltage +Vw and -Vw) to the liquid crystal layer 2202 for the same period of time, the voltage applied to the liquid crystal layer 2202 becomes 0 [v] on average over a long period of time, preventing burn-in. can do.

図19の説明に戻り、図19(e)は、光源制御部230による光源210の光量制御
の例を示す。図18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
2が黒表示(階調値「0」)を除く最も低い階調において画素がオン制御されるサブフレ
ームとなっており、このサブフレームSF12では、階調値「0」の階調を除く各階調で
共通して画素が駆動状態(オン制御)とされる。そのため、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、フレーム周期の後端のサブフレームSF12において光源
210の光量を例えば50%の低減比率で低減させる制御を行い、その他のサブフレーム
SF1~SF11では、光源210の光量を100%の光量に制御している。
Returning to the description of FIG. 19, FIG. 19E shows an example of light amount control of the light source 210 by the light source control unit 230. As explained using FIG. 18, in the second embodiment, subframe SF1
2 is a subframe in which pixels are controlled to be turned on at the lowest gradation excluding black display (gradation value "0"), and in this subframe SF12, each gradation except for the gradation value "0" is controlled. Pixels are commonly set to a driving state (ON control) in all modes. Therefore, the light source control unit 230 reduces the light intensity of the light source 210 by, for example, 50% in the subframe SF12 at the rear end of the frame period, according to the frame synchronization signal Vsync and the subframe synchronization signal SFsync supplied from the subframe data creation unit 26. Control is performed to reduce the light intensity by a ratio, and in the other subframes SF1 to SF11, the light intensity of the light source 210 is controlled to 100%.

このように、フレーム周期の後端側で光源210の光量を低減させる光源制御を行って
も、上述した第1の実施形態と同様に、低い階調の範囲での入力値の映像信号による映像
の表示が、既存技術に対してより意図した映像に近付き、既存技術に対して表示品質を向
上させることができる。
In this way, even if the light source control is performed to reduce the light intensity of the light source 210 at the rear end side of the frame period, as in the first embodiment described above, the image based on the video signal of the input value in the low gradation range is The display is closer to the intended image than the existing technology, and the display quality can be improved compared to the existing technology.

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
16 Sample/hold section 17 Voltage selection circuit 21 Signal conversion section 23 Error diffusion section 24 Frame rate control section 26 Subframe data creation section 27 Drive gradation table 28 Memory control section 29 Frame buffer 30 Data transfer section 31 Drive control section 32 Voltage Control unit 33 Source driver 34 Gate driver 100, 100a, 100b Projection device 101 Video output device 102 Projection target medium 110 Video processing unit 111 Drive unit 112 Subframe creation unit 113, 230 Light source control unit 120, 210 Light source 121, 220 Display element 122,240 Projection section 200 Image processing/drive section 2201 Counter electrode 2202 Liquid crystal layer 2203 Pixel electrode section 2204 Pixel electrode 2210 Pixel circuit

Claims (6)

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と、
階調毎に予め割り当てられた前記分割周期に応じて前記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に対して光を照射する光源を駆動する光源制御部と
を備え、
前記光源制御部は、
黒表示を除く最も低い階調に対応する第1の分割周期での第1の光量を、該第1の分割周期以外の第2の分割周期の第2の光量より低い光量にするとともに、黒表示を除く全ての階調に前記第1の光量を含み、
黒表示を除く全ての階調において、前記第1の光量と前記第2の光量が同じ場合を1としたときの各階調の最小分解能を1より小さく、かつ階調が小さくなるにしたがって小さくなる単調減少カーブを形成し、前記第1の光量を制御することで前記単調減少カーブを変化させることを特徴とする液晶表示装置の光源駆動装置。
a division period creation unit that creates a division period by dividing the frame period of the video signal;
a light source control unit that drives a light source that irradiates light to a display element whose on and off are controlled for each pixel according to the video signal according to the division period assigned in advance for each gradation;
The light source control section includes:
The first light amount in the first division period corresponding to the lowest gradation excluding black display is set to be lower than the second light amount in the second division period other than the first division period, and All gradations except display include the first light amount,
In all gradations except for black display, the minimum resolution of each gradation is smaller than 1, where the case where the first light amount and the second light amount are the same is set as 1, and becomes smaller as the gradation becomes smaller. A light source driving device for a liquid crystal display device, characterized in that a monotonically decreasing curve is formed , and the monotonically decreasing curve is changed by controlling the first light amount.
前記光源制御部は、 The light source control section includes:
前記光源の光量を、前記第2の分割周期のうち前記第1の分割周期から連続する1以上の分割周期でさらに前記第1の光量に制御する The light intensity of the light source is further controlled to the first light intensity in one or more continuous division periods from the first division period among the second division periods.
ことを特徴とする請求項1に記載の光源駆動装置。The light source driving device according to claim 1, characterized in that:
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ステップと、 a division period creation step of creating a division period by dividing the frame period of the video signal;
階調毎に予め割り当てられた前記分割周期に応じて前記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に対して光を照射する光源を駆動する光源制御ステップと a light source control step of driving a light source that irradiates light to a display element whose on and off are controlled for each pixel in accordance with the video signal according to the division period assigned in advance for each gradation;
を備え、Equipped with
前記光源制御ステップは、 The light source control step includes:
黒表示を除く最も低い階調に対応する第1の分割周期と、該第1の分割周期以外の第2の分割周期とのうち、少なくとも該第1の分割周期での第1の光量を、該第2の分割周期の第2の光量より低い光量にするとともに、黒表示を除く全ての階調に前記第1の光量を含み、 Of the first division period corresponding to the lowest gradation excluding black display and the second division period other than the first division period, at least the first light amount in the first division period, The light amount is lower than the second light amount of the second division period, and the first light amount is included in all gradations except for black display,
黒表示を除く全ての階調において、前記第1の光量と前記第2の光量が同じ場合を1としたときの各階調の最小分解能を1より小さく、かつ階調が小さくなるにしたがって小さくなる単調減少カーブを形成し、前記第1の光量を制御することで前記単調減少カーブを変化させる In all gradations except for black display, the minimum resolution of each gradation is smaller than 1, where the case where the first light amount and the second light amount are the same is set as 1, and becomes smaller as the gradation becomes smaller. forming a monotonically decreasing curve, and changing the monotonically decreasing curve by controlling the first light amount;
ことを特徴とする液晶表示装置の光源駆動方法。A method for driving a light source of a liquid crystal display device, characterized in that:
光源と、 a light source and
前記光源から射出された光を映像信号に応じて変調させる表示素子と、 a display element that modulates the light emitted from the light source according to a video signal;
前記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と、 a division period creation unit that creates a division period by dividing the frame period of the video signal;
階調毎に予め割り当てられた前記分割周期に応じて前記映像信号に従い前記表示素子の画素毎のオンおよびオフを制御する駆動部と、 a driving unit that controls on and off of each pixel of the display element according to the video signal according to the division period assigned in advance for each gradation;
前記光源を駆動する光源制御部と a light source control unit that drives the light source;
を備え、Equipped with
前記光源制御部は、 The light source control section includes:
黒表示を除く最も低い階調に対応する第1の分割周期と、該第1の分割周期以外の第2の分割周期とのうち、少なくとも該第1の分割周期での第1の光量を、該第2の分割周期の第2の光量より低い光量にするとともに、黒表示を除く全ての階調に前記第1の光量を含み、 Of the first division period corresponding to the lowest gradation excluding black display and the second division period other than the first division period, at least the first light amount in the first division period, The light amount is lower than the second light amount of the second division period, and the first light amount is included in all gradations except for black display,
黒表示を除く全ての階調において、前記第1の光量と前記第2の光量が同じ場合を1としたときの各階調の最小分解能を1より小さく、かつ階調が小さくなるにしたがって小さくなる単調減少カーブを形成し、前記第1の光量を制御することで前記単調減少カーブを変化させる In all gradations except for black display, the minimum resolution of each gradation is smaller than 1, where the case where the first light amount and the second light amount are the same is set as 1, and becomes smaller as the gradation becomes smaller. forming a monotonically decreasing curve, and changing the monotonically decreasing curve by controlling the first light amount;
ことを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device characterized by:
前記光源制御部は、 The light source control section includes:
前記光源の光量を、前記第2の分割周期のうち前記第1の分割周期から連続する1以上の分割周期でさらに前記第1の光量に制御する The light intensity of the light source is further controlled to the first light intensity in one or more continuous division periods from the first division period among the second division periods.
ことを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。5. The liquid crystal display device according to claim 4.
前記駆動部は、 The drive unit includes:
前記画素のオンおよびオフを、前記階調毎に、前記画素のブロック単位でさらに制御する Further controlling on and off of the pixels for each gradation and in units of blocks of the pixels.
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 4 or claim 5, characterized in that:
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