JPH0681287B2 - 液晶投射装置 - Google Patents

液晶投射装置

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JPH0681287B2
JPH0681287B2 JP63177491A JP17749188A JPH0681287B2 JP H0681287 B2 JPH0681287 B2 JP H0681287B2 JP 63177491 A JP63177491 A JP 63177491A JP 17749188 A JP17749188 A JP 17749188A JP H0681287 B2 JPH0681287 B2 JP H0681287B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は液晶投射装置に関し、特に、複数のアクティ
ブマトリクス型液晶表示パネルまたは単純マトリクス時
分割駆動方式液晶表示パネルを備え、それらの複数の表
示パネルによる画像をスクリーン上で重ね合わせて投射
表示する液晶投射装置に関する。
［従来の技術］ 第７図は、通常のアクティブマトリクス型液晶表示パネ
ルの構成を示す模式図である。
第７図に示すように、複数のソース線S1〜S4および複数
のゲート線G1〜G4が互いに交差するように配置されてお
り、それらの各交点に薄膜トランジスタ１および液晶画
素２が設けられている。液晶画素２の一方の電極は薄膜
トランジスタ１を介してソース線S1に接続され、薄膜ト
ランジスタ１のゲートはゲート線G1に接続される。他の
液晶画素も同様に薄膜トランジスタを介して対応するソ
ース線に接続され、その薄膜トランジスタのゲートは対
応するゲート線に接続される。すべての液晶画素２の対
向電極３には共通の対向電極信号COMが与えられる。各
ソース線S1〜S4にはデータ信号に対応したソース信号が
与えられる。各ゲート線G1〜G4に垂直同期信号に対応す
るゲート信号Ｇが与えられる。ゲート線G1，G3はTV信号
の奇数ラインに相当し、ゲート線G2，G4は偶数ラインに
相当する。なお、液晶画素２は、コンデンサで等価的に
示されている。
第８図は、第７図の液晶表示パネルの各部に印加される
信号電圧の一例を示す電圧波形図である。
Ｓはビデオ信号電圧に対応したアナログサンプルホール
ド信号、Ｖは垂直同期信号、COMは液晶画素２の供給対
向電極３に印加される対向電極信号、Ｌは各信号下での
液晶画素２に印加される表示電圧信号を表わす。他の液
晶画素についてもビデオ信号電圧に応じて同極性の電圧
信号が印加されることになる。
奇数フィールドにおいては、走査信号（水平同期信号に
準じた線順次パルス信号）によりゲート線G1，G3が順次
駆動され、ソース線S1〜S4を介して各液晶画素にデータ
信号電圧が印加される。このとき、ゲート線G2，G4はオ
フ状態にある。次に、偶数フィールドにおいては、奇数
フィールドと同様に走査信号によりゲート線G2，G4が順
次駆動され、ソース線S1〜S4を介して各液晶画素にデー
タ信号電圧が印加される。このときは、ゲート線G1，G3
はオフ状態にあり奇数フィールドでのデータ信号は保持
される。以後フレームごとに極性を反転して各液晶画素
が順次駆動されることになる。
第８図において、ソース線に加わるアナログサンプルホ
ールド信号Ｓを＋V1，＋V2の電圧で振らせるものとす
る。液晶画素の共通対向電極に、＋V4の電圧および＋V5
の電圧の対向電極信号COMがフィールドごとに交互に印
加される。そのため、液晶画素に加わる表示電圧信号Ｌ
は、フィールドごとに＋Ｖ＝V1−V5および−Ｖ＝V2−V4
（V2＜V4）の電圧となる。
［発明が解決しようとする課題］ インターレース走査方式で表示する通常のTV画像におい
て、通常のアクティブマトリクス型液晶表示パネルをフ
ィールド反転またはフレーム反転駆動する従来の液晶投
射装置によれば、液晶画素の駆動周波数はNTSC方式のTV
信号ではフレーム周波数の1/2すなわち15Hzとなる。そ
のため、光学的応答のスペクトルには30Hzまたは15Hzを
基本スペクトルとする分布が見られ、フリッカが生じる
ことになり、実用上の問題となる。
この発明の目的は、フリッカの生じない液晶投射装置を
提供することである。
［課題を解決するための手段］ この発明に係る液晶投射装置は、マトリクス状の配置さ
れた複数の液晶部からなる複数の液晶表示パネルを備
え、それらの複数の液晶表示パネルによる画像をスクリ
ーン上に重ね合わせて投射表示する液晶投射装置であっ
て、各液晶表示パネルの複数の液晶部をインターレース
走査する走査手段、およびその走査手段により走査され
た各液晶部に表示データに基づく駆動電圧を印加する駆
動手段を備えたものである。駆動手段は、各液晶部に与
える駆動電圧を水平走査期間ごとに反転させかつ奇数フ
ィールドおよび偶数フィールドを含む各フレームごとに
反転させるとともに、複数の液晶表示パネルのうち少な
くとも１つの液晶表示パネルには他の液晶表示パネルと
は逆極性の駆動電圧を与える。
［作用］ この発明に係る液晶投射装置によれば、各液晶部に印加
される駆動電圧が水平走査期間ごとに反転されかつ各フ
レームごとに反転されるとともに、複数の液晶表示パネ
ルのうち少なくとも１つの液晶表示パネルには他の液晶
表示パネルとは逆極性の駆動電圧が与えられるので、投
射スクリーン上での表示画像の光学的応答スペクトルの
周波数がフィールド周波数以上となり、フリッカの発生
が阻止される。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。
第１図は、この発明の一実施例である液晶投射装置の構
成を示す回路図である。
第１図において、フリップフロップ11のクロック端子Ｔ
には水平同期信号Ｈが与えられる。フリップフロップ11
は水平同期信号Ｈを分周し1/2分周信号H2を出力端子Ｑ
から出力する。一方、フリップフロップ12のクロック端
子Ｔには垂直同期信号Ｖが与えられる。フリップフロッ
プ12は垂直同期信号Ｖを分周し出力端子Ｑから1/2分周
信号V2を出力する。フリップフロップ13は1/2分周信号V
2をさらに分周し出力端子Ｑから1/4分周信号V4を出力
し、反転出力端子Ｑから1/4反転分周信号V4を出力す
る。フリップフロップ14のクロック端子Ｔにはフリップ
フロップ12の反転出力端子Ｑの出力が与えられ、データ
端子Ｄにはフリップフロップ13から出力される1/4反転
分周信号V4が与えられる。フリップフロップ14は1/4反
転分周信号V4よりも１フィールド分遅延した1/4反転分
周信号V4′を出力端子Ｑから出力する。排他的論理和ゲ
ート（以下、ExORゲートと呼ぶ）15,16,17の一方の入力
端子にはフリップフロップ11から1/2分周信号H2が与え
られる。ExORゲート15の他方の入力端子にはフリップフ
ロップ13から1/4分周信号V4が与えられる。ExORゲート1
6の他方の入力端子にはフリップフロップ13から1/4反転
分周信号V4が与えられる。ExORゲート17の他方の入力端
子にはフリップフロップ14から1/4反転分周信号V4′が
与えられる。ExORゲート15,16,17の出力は、それぞれ極
性反転信号RS1,RS2,RS3として第１〜第３の液晶パネル
駆動回路31〜33に与えられる。
第１〜第３の液晶表示パネル駆動回路31〜33は、ビデオ
信号反転回路21、バイアス電圧発生回路22およびソース
ラインドライバ23から構成されている。第２図に第１の
液晶表示パネル駆動回路31の回路図を示す。なお、第２
および第３の液晶表示パネル駆動回路31,32の構成も第
１の液晶表示パネル31の構成と同様である。ビデオ信号
反転回路21は、極性反転信号RS1に応じてビデオ信号VD
と同極性または逆極性の信号電圧をソースラインドライ
バ23のサンプルホールド回路25に与える。また、バイア
ス電圧発生回路22は、極性反転信号RS1に応じて対向電
極信号COMを発生する。シフトレジスタ24は、スタート
用パルスCKに応答して１水平走査期間内で各ソース線S1
〜S4に対応する電圧信号をサンプルホールド回路25に順
次サンプリング・ホールドさせる。サンプルホールド回
路25は、サンプリング・ホールドした電圧信号を各ソー
ス線S1〜S4にソース信号Ｓとして１水平走査期間ごとに
出力する。
なお、第１の液晶表示パネル駆動回路31には第１の液晶
表示パネルが接続され、第２の液晶表示パネル駆動回路
32には第２の液晶表示パネルが接続され、第３の液晶表
示パネル駆動回路33には第３の液晶表示パネルが接続さ
れる。第１〜第３の液晶表示パネルの構成は、第７図に
示した液晶表示パネル10と同様である。
各液晶表示パネルの各ゲート線G1〜G4には、１水平走査
期間ごとに順次ゲートパルスが与えられる。これによ
り、各水平ラインの液晶画素の両端の電極にソース信号
Ｓおよび対向電極信号COMが印加される。
第３図は、第１図の液晶投射装置の各部の信号波形を示
すタイミングチャートである。
第３図に示すように、水平同期信号Ｈが分周されて1/2
分周信号H2が得られる。また、垂直同期信号Ｖが分周さ
れて1/2分周信号V2が得られ、その1/2分周信号V2がさら
に分周されて1/4分周信号V4およびその反転信号である1
/4反転分周信号V4が得られる。また、1/4反転分周信号V
4よりも１フィールド期間遅延した1/4分周信号V4′が得
られる。
1/2分周信号H2と1/4分周信号V4との排他的論理和をとる
ことにより、第１の液晶表示パネル駆動回路31に与えら
れる極性反転信号RS1が得られる。1/2分周信号H2と1/4
分周信号V4との排他的論理和をとることにより、第２の
液晶表示パネル駆動回路32に与えられる極性反転信号RS
2が得られる。1/2分周信号H2と1/4分周信号V4′との排
他的論理和をとることにより、第３の液晶表示パネル駆
動回路33に与えられる極性反転信号RS3が得られる。
極性反転信号RS1と極性反転信号RS2とは互いに逆極性の
関係にある。極性反転信号RS3は、極性反転信号RS1に対
して１フィールドごとに同極性および逆極性となり、極
性反転信号RS2に対しては１フィールドごとに逆極性お
よび同極性となる。したがって、第１〜第３の液晶表示
パネルの各液晶画素には、１水平走査期間ごとに極性が
反転しかつ１フィールドごとに極性が反転する表示電圧
信号が印加され、しかも、１つの液晶表示パネルの各画
素に印加される表示電圧信号は他の２つの液晶表示パネ
ルの各画素に印加される表示電圧信号と逆極性になる。
第４図は、第１および第２の液晶表示パネルのそれぞれ
１つの液晶画素に印加される電圧信号の波形を示す図で
ある。
Ｖは周期60Hzの垂直同期信号である。Giは奇数ライン
（ｉ行目）のゲート信号であり、Gi1は偶数ライン（ｉ
＋１行目）のゲート信号である。S1は第１の液晶表示パ
ネルの１つのソース線に印加されるソース信号であり、
S2は第２の液晶表示パネルの１つのソース線に印加され
るソース信号である。ソース信号S1およびS2は、１水平
走査期間ごとに極性が反転するとともにフレーム周期ご
とに極性が反転する。また、第１の液晶表示パネルに与
えられるソース信号S1と第２の液晶表示パネルに与えら
れる第２のソース信号S2とは、互いに極性が異なる。ノ
ーマリホワイト特性で表示する液晶表示パネルにおいて
は、ソース信号と逆極性のバイアス電圧を対向電極に印
加することによりコントラストを上げる手段が用いられ
る。COM1は第１の液晶表示パネルの対向電極に印加され
る対向電極信号であり、COM2は第２の液晶表示パネルの
対向電極に印加される対向電極信号である。これらの対
向電極信号COM1,COM2は、それぞれバイアス電圧発生回
路22（第１図および第２図参照）から発生される。第４
図に示すように、対向電極信号COM1はソース信号S1と逆
極性であり、対向電極信号COM2はソース信号S2と逆極性
である。
さらに、L1は第１の液晶表示パネルの１つの液晶画素に
印加される表示電圧信号であり、L2は第２の液晶表示パ
ネルの１つの液晶画素に印加される表示電圧信号であ
る。第１の液晶表示パネルにおいては、ゲート信号Giが
１水平走査期間ハイレベルとなると、対応する水平ライ
ンの薄膜トランジスタがオンし、ソース信号S1が液晶画
素の一方の電極に印加されるとともに対向電極信号COM1
が対向電極に印加される。したがって、表示電圧信号L1
はソース信号S1から対向電極信号COM1を差し引いた信号
となる。この表示電圧信号L1は、１フレーム期間ホール
ドされ、次のフレーム期間においては逆極性となる。
同様に、第２の液晶表示パネルの液晶画素に印加される
表示電圧信号L2は、ソース信号S2から対向電極信号COM2
を差し引いた信号となる。この表示電圧信号L2も、１フ
レーム期間ホールドされ、次のフレーム期間においては
逆極性となる。第１の液晶表示パネルの液晶画素に印加
される表示電圧信号L1と、第２の液晶表示パネルの液晶
画素に印加される表示電圧信号L2とは、互いに逆極性と
なる。このように、第１の液晶表示パネルと第２の液晶
表示パネルとは互いに逆極性の電圧で駆動されることに
なる。
第５図（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ第１〜第３の液晶表
示パネルを第１図の液晶投射装置により駆動したときの
動作極性を示す図である。
第５図（ａ）〜（ｂ）には、各ゲート線G1〜G5に対する
液晶画素列のフィールドごとの動作極性が示される。FI
1からFI5は１フィールド〜５フィールドを示す。また、
＋は各水平ラインの液晶画素に印加される正極性の表示
電圧信号を表わし、−は各水平ラインの液晶画素に印加
される負極性の表示電圧信号を表わす。この場合、２本
のゲート線を組にしてフィールドごとに組違いで走査す
る方式が用いられる。
最初の１フィールドでは、第２および第３の液晶表示パ
ネルは同極性となり、第１の液晶表示パネルは逆極性と
なる。次の２フィールドでは、第１および第３の液晶表
示パネルは同極性となり、第２の液晶表示パネルは逆極
性となる。３フィールドでは、第２および第３の液晶表
示パネルは同極性となり、第１の液晶表示パネルは逆極
性となる。以下、順次繰返しとなる。
第６図は、第５図（ａ）〜（ｃ）に示した第１〜第３の
液晶表示パネルの極性に基づく光応答波形図である。
第６図において、PH1〜PH3はそれぞれ第１〜第３の液晶
表示パネルに対応する光応答波形である。第６図には、
ゲート線G1〜G3に対応する光応答波形が示されている。
一般に、電圧の非対称性により、正極性の表示電圧信号
と負極性の表示電圧信号とでは、第６図に示すように、
光応答に差が生じる。AVEはゲート線G1〜G3に対応する
光応答波形を平均して見た場合の光応答波形である。第
６図に示すように、光応答波形AVEは、ほぼ振幅の揃っ
た60Hzの波形となっている。
このように、各液晶表示パネルを通過して投射スクリー
ン上の表示点で重ね合わされる画像は、それぞれ極性の
異なる表示画素となる。各フィールドにおいて２ライン
以上を観察した場合には、一定の極性パターンはなくな
り、平均化された光応答波形が得られる。これにより、
フィールド周波数と同じ60Hzの光応答スペクトルが得ら
れる。したがって、液晶画素の駆動周波数が上昇し、フ
リッカの発生が抑えられる。
なお、上記実施例では、この発明をTFT−LCDのゲートバ
スライン２対組違い走査に適用した場合について述べた
が、この発明は、単純マトリクス時分割駆動方式の液晶
表示パネルにも同様に適用することができ、また、通常
のインターレース走査方式の液晶表示パネルにも適用す
ることができることは言うまでもない。
なお、この発明に係る液晶投射装置は、プロジェクショ
ンTV、OHP（オーバヘッドプロジェクタ）等のOA機器端
末表示装置に利用することができる。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、液晶表示パネルの各液
晶部に与える駆動電圧を水平走査期間ごとに反転させか
つ各フレームごとに反転させるとともに複数の液晶表示
パネルのうち少なくとも１つの液晶表示パネルには他の
液晶表示パネルとは逆極性の駆動電圧を与えることによ
り、スクリーン上に投射表示される光学的スペクトルは
フィールド周波数の成分が主となる。したがって、光学
的応答波形がフィールド周波数を有する整った波形とな
り、フリッカの発生が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による液晶投射装置の構成
を示す回路図である。第２図は第１図の液晶投射装置に
含まれる液晶表示パネル駆動回路の構成を示す回路図で
ある。第３図は第１図の液晶投射装置の各部の信号波形
を示すタイミングチャートである。第４図は第１および
第２の液晶表示パネルの液晶画素に印加される電圧波形
を示す図である。第５図（ａ），（ｂ）（ｃ）はそれぞ
れ第１、第２、および第３の液晶表示パネルの液晶画素
に印加される表示電圧信号の極性を示す図である。第６
図は第１、第２および第３の液晶表示パネルの極性に基
づく光応答波形を示す波形図である。第７図は液晶表示
パネルの構成を示す等価回路図である。第８図は従来の
液晶投射装置において液晶表示パネルに印加される一般
的な電圧波形を示す図である。 図において、１は薄膜トランジスタ、２は液晶画素、３
は共通対向電極、10は液晶表示パネル、11〜14はフリッ
プフロップ、15〜17は排他的論理和ゲート、21はビデオ
信号反転回路、22はバイアス電圧発生回路、23はソース
ラインドライバ、31は第１の液晶表示パネル駆動回路、
32は第２の液晶表示パネル駆動回路、33は第３の液晶表
示パネル駆動回路、RS1〜RS3は極性反転信号、S1,S2は
ソース信号、COM1,COM2は対向電極信号、L1,L2は表示電
圧信号を示す。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】マトリクス状に配置された複数の液晶部か
    らなる複数の液晶表示パネルを備え、前記複数の液晶表
    示パネルによる画像をスクリーン上に重ね合わせて投射
    表示する液晶投射装置であって、 前記各液晶表示パネルの複数の液晶部をインターレース
    走査する走査手段、および 前記走査手段により走査された各液晶部に表示データに
    基づく駆動電圧を印加する駆動手段を備え、 前記駆動手段は、前記各液晶部に与える駆動電圧を水平
    走査期間ごとに反転させかつ奇数フィールドおよび偶数
    フィールドを含む各フレームごとに反転させるととも
    に、前記複数の液晶表示パネルのうち少なくとも１つの
    液晶表示パネルには他の液晶表示パネルとは逆極性の駆
    動電圧を与える、液晶投射装置。
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