KR100620130B1 - 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압의 조정 회로 - Google Patents

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Abstract

대향 전극 전압 조정부는 이하의 처리를 실행함으로써, 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 조정한다. 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값의 조정이 지시된 경우에, 대향 전극 전압 생성부에 설정하는 파라미터값을 변화시켜서 복수의 값을 순차적으로 설정한다. 파라미터의 각 값에 대하여 각각 휘도 검출부로부터 입력되는 휘도 신호의 최대값과 최소값의 차를 플리커값으로서 구한다. 파라미터의 각 값에 대해서, 각각 구해진 플리커값 중에서 최소의 플리커값에 대응하는 파라미터값을 대향 전극 전압 생성부에 설정한다. 이에 따라, 액정 패널의 대향 전극 전압으로서 부여될 최적값의 변화에 따라서 대향 전극 전압을 조정한다.
대향 전극, 잔상, 광 투과율, LCD, 프로젝터

Description

액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압의 조정 회로{A CIRCUIT FOR ADJUSTING OPPOSED ELECTRODE VOLTAGE INPUTTED TO LCD PANEL}
도1은 본 발명의 일실시예로서의 액정 프로젝터의 주요부 구성을 도시한 블록도.
도2는 LCCOM 전압 조정 처리의 순서를 도시한 플로우차트.
도3은 3판식 액정 프로젝터에서의 휘도 센서(250)의 배치 위치를 도시한 설명도.
도4는 액정 패널에서의 임의의 1개 화소의 등가 회로와 이 1개 화소에 인가되는 전압의 파형을 도시한 설명도.
본 발명은 프로젝터 등의 화상 표시 장치에 이용되는 액정 패널의 대향 전극 전압으로서 부여될 최적값의 변화에 대응하기 위한 기술에 관한 것이다.
화상을 형성하기 위한 전기 광학 장치로서 액정 패널이 많이 이용되고 있다. 액정 패널은 각 화소를 형성하는 액정에 각 화소에 대응하는 화소 신호에 따른 전압을 인가하여 각 화소에 조사(照射)하는 광(光)의 투과율을 제어함으로써, 화상을 형성할 수 있는 전기 광학 장치이다.
도4는 액정 패널에서의 임의의 1개 화소의 등가 회로와, 이 1개 화소에 인가되는 전압의 파형을 도시한 설명도이다. 도4의 (A)에 도시한 바와 같이, 1개의 화소(PE)는, 직교하는 주사선 SL과 신호선 DL의 교점에 스위칭 소자인 TFT(Thin Film Transistor)(142)를 통하여 설치되어 있다. TFT(이하, 「TFT 스위치」로 언급함)(142)의 게이트 전극은 주사선 SL에 접속되고, 드레인 전극은 신호선 DL에 접속되고, 소스 전극은 화소(PE)의 화소 전극(144)에 접속된다. 화소 전극(144)에 대향하는 대향 전극(146)은 대향 전극 신호선 LCCOM에 접속되어 있고, 대향 전극 신호선 LCCOM을 통하여, 각 화소의 대향 전극(146)에는 거의 같은 전위의 대향 전극 전압 Vcom이 인가된다. 또한, 이하에서는 대향 전극 신호선 LCCOM을 통하여 인가되는 대향 전극 전압 Vcom을 LCCOM 전압으로 언급한다.
화소 전극(144)과 대향 전극(146)의 사이에 액정이 삽입되어 있다. 또한, 이 액정은 등가적으로 용량(이하, 「액정 용량」으로 언급함)(CLC)으로서 간주된다. 또한, 액정 용량(CLC)과 병렬로 축적 용량(Cs)이 부가되어 있다. 또한, 액정 용량(CLC)과 축적 용량(Cs)의 합성 용량(Cpe)(=CLC·Cs/(CLC+Cs))은 「화소 용량」으로 언급한다.
신호선 DL에 의해 공급되는 화소 신호 전압 Vo 중, 이 화소에 대응하는 화소 신호 전압 Vop는 주사선 SL에 의해 공급되는 주사선 구동 신호의 스위치 전압 Vg로 온/오프 제어되는 TFT 스위치(142)를 통하여 화소 용량(Cpe)에 기록된다. 구체적으로는, 도4의 (B)에 도시한 바와 같이, 샘플링 기간 Ts에서 화소 신호 전압 Vop가 화소 전극 전압 Vp로서 화소 용량(Cpe)에 기록되고, 유지(hold) 기간 Th에서, 화소 전극 전압 Vp가 유지된다. 이 결과, 화소 전극(144)으로 공급되는 화소 전극 전압 Vp와 대향 전극(146)에 공급되는 LCCOM 전압 Vcom의 전위차에 의해, 화소 전극(144) 상의 액정이 동작한다. 또한, 매트릭스 형상으로 배열된 다른 복수의 화소도 동일하다.
여기에서, 액정에 장시간 직류(DC) 전압을 인가하면, 액정 내부에서는 불순물 이온에 의한 분극이 발생하는 등에 의한 재료 물성의 변화가 발생하고, 저항률이 감소하는 등의 열화 현상이 나타난다. 이 열화 현상의 일례로서, 화상의 표시 흔적이 남게 되는 문제, 소위 화면의 "잔상"이 발생한다.
따라서, 이 문제를 해결하기 위해서, 종래부터, 각 화소(즉, 액정)의 교류 구동이 수행되고 있다. 즉, 도4의 (B)에 도시한 바와 같이, 화소 전극(144)에 인가하는 화소 전극 전압 Vp를, 대향 전극(146)에 인가하는 LCCOM 전압 Vcom에 대해서 프레임 주사 주기마다 극성을 반전하고, 화소 전극(144)과 대향 전극(146)의 사이에 인가되는 평균 전압을 0V로 하여, 액정에 DC 전압이 인가되지 않도록 구동이 수행되고 있다. 또한, 극성 반전이란, 본래 레벨이 0 레벨을 경계로 하여, 양극측과 음극측으로, 교호적으로 시프트하는 것을 의미하지만, 본 명세서에서는 0 레벨로 한정되지 않고 소정의 레벨을 경계로 하여, 그 보다도 고레벨측과 저레벨측으로 교호적으로 레벨 시프트하는 경우도 포함한다. 이 경우, 고레벨측을 편의상 양극, 저 레벨측을 음극으로 언급하기도 한다.
또한, 실제 화소 전극 전압 Vp는, TFT 스위치(142)의 기생 용량에 기인하여 TFT 스위치(142)가 오프된 경우에 발생하는 피드스루(feedthrough)나, TFT 스위치(142)의 오프 전류, 화소 용량(Cpe)의 크기, 유지 기간 Th의 길이, 및 액정 저항을 통한 누설 전류 등에 의존하여 화소 신호 전압 Vop와 다르게 된다. 이 때문에, 화소(PE)에 인가되는 평균 전압을 0V로 하기 위해서는, LCCOM 전압 Vcom을 화소 신호 전압 Vop의 신호 전압 중심 Vop가 아닌 화소 전극 전압 Vp의 전압 중심으로 할 필요가 있다.
만일, LCCOM 전압 Vcom이, 화소(PE)에 인가되는 평균 전압이 0V로 되는 최적값이 아닌, 이 최적값에서 벗어난 전압으로 설정되어 있다고 하면, 양극측과 음극측의 전압이 비대칭으로 되어 교류 구동에 의한 교번 주파수(프레임 주파수의 1/2) 성분을 제거할 수 없고, 플리커의 영향이 커지게 됨을 알 수 있다. 또한, 액정에 실효적으로 직류 전압이 인가되기 때문에, 상기와 같은 화면의 잔상이 발생한다.
따라서, 실제 LCCOM 전압 Vcom은 통상 액정 패널을 이용한 표시 장치를 조립하는 공장의 출하전에 미리 최적값으로 조정되어 있다.
또한, 이런 종류의 기술로서 관련된 것에는, 예를 들면, 일본 특허공개 소59-119328호 공보나, 일본 특허공개 제2002-358056호 공보에 기재된 기술을 들 수 있다.
그러나, 액정 패널을 조명하는 조명광 전부가 각 화소 전극(144)으로 입사하지는 않고, 그 일부는 소위 미광(迷光)으로서 TFT 스위치(142)를 조사한다. LCCOM 전압 Vcom의 최적값은 TFT 스위치(142)를 조사하는 미광의 휘도에 의존하여 변화함을 알 수 있다.
또한, 액정 패널을 조명하는 조명광의 광원으로 되는 광원 램프의 휘도는 경시적(經時的)으로 저하되기 때문에, 이에 따라서 TFT 스위치(142)를 조사하는 미광의 휘도도 경시적으로 변화한다.
이 결과, LCCOM 전압 Vcom의 최적값은 경시적으로 변화하여, 플리커가 커지게 되고, 또한 잔상이 발생하기 쉽다는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고, 액정 패널의 대향 전극 전압으로서 부여될 최적값의 변화에 따라서 액정 패널의 대향 전극 전압으로서 부여되는 전압을 조정하기 위한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적의 적어도 일부를 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 프로젝터는, 액정 패널, 및 상기 액정 패널로부터 사출(射出)되는 변조광이 나타내는 화상을 투사하는 투사 광학계를 포함하는 프로젝터로서,
상기 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 조정하기 위한 대향 전극 전압 조정 회로를 포함하고,
상기 대향 전극 전압 조정 회로는,
설정되는 파라미터값에 따른 대향 전극 전압을 생성하는 대향 전극 전압 생성부;
상기 대향 전극 전압 생성부에 상기 파라미터값을 설정하는 대향 전극 전압 조정부; 및
상기 액정 패널로부터 사출되는 변조광의 휘도를 검출하고, 검출한 휘도를 나타내는 휘도 신호를 상기 대향 전극 전압 조정부로 입력하는 휘도 검출부를 포함하고,
상기 대향 전극 전압 조정부는,
상기 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값의 조정이 지시된 경우에,
상기 대향 전극 전압 생성부에 상기 파라미터값을 변화시켜서 복수의 값을 순차적으로 설정하고,
상기 파라미터의 각 값에 대해서 각각 상기 휘도 검출부로부터 입력되는 휘도 신호의 최대값과 최소값의 차를 플리커값으로서 구하고,
상기 파라미터의 각 값에 대해서, 각각 구해진 플리커값 중에서 최소 플리커값에 대응하는 상기 파라미터값을 상기 대향 전극 전압 생성부에 설정함으로써, 상기 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 조정하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 제1 프로젝터에서는, 특정 타이밍에서 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값의 조정이 지시된 경우에, 플리커값이 최소로 되도록 대향 전극 전압값을 자동적으로 조정할 수 있다.
따라서, 액정 패널의 대향 전극 전압으로서 부여될 최적값의 변화에 대응하 여, 액정 패널의 대향 전극 전압으로서 부여되는 전압을 자동적으로 조정할 수 있다.
또한, 상기 제1 프로젝터에서,
상기 휘도 검출부는 상기 변조광의 휘도를 검출하기 위한 휘도 센서를 포함하고,
상기 휘도 센서는, 상기 액정 패널로부터 사출되는 변조광 중, 상기 투사 광학계로 입사하지 않는 변조광의 광로 상에 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 휘도 센서가 투사광학계로 입사하는 변조광을 차광하지 않기 때문에, 예를 들면, 프로젝터에서 통상의 화상을 투사하는 동작을 중단하지 않고, 대향 전극 전압을 조정할 수 있다.
본 발명의 제2 프로젝터는, 복수의 액정 패널, 상기 복수의 액정 패널에서 사출되는 복수의 변조광을 합성하는 합성 광학계, 및 상기 합성 광학계로부터 사출되는 합성광이 나타내는 화상을 투사하는 투사 광학계를 포함하는 프로젝터로서,
상기 각 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 각각 조정하기 위한 대향 전극 전압 조정 회로를 포함하고,
상기 대향 전극 전압 조정 회로는,
각 액정 패널에 대해서 설치되고, 설정된 파라미터값에 따른 대향 전극 전압을 생성하는 복수의 대향 전극 전압 생성부;
각 대향 전극 전압 생성부에 대해서, 상기 파라미터값을 각각 설정하는 대향 전극 전압 조정부; 및
상기 합성 광학계로부터 사출되는 합성광의 휘도를 검출하고, 검출한 휘도를 나타내는 휘도 신호를 상기 대향 전극 전압 조정부로 입력하는 휘도 검출부를 포함하고,
상기 대향 전극 전압 조정부는,
상기 각 액정 패널로 각각 입력하는 대향 전극 전압값의 조정이 지시된 경우에,
상기 복수의 액정 패널 중 어느 하나의 액정 패널만을 선택하고, 선택한 액정 패널로부터만 변조광을 사출시키고,
상기 선택한 액정 패널에 대응하는 상기 대향 전극 전압 생성부에, 상기 파라미터값을 변화시켜서 복수의 값을 순차적으로 설정하고, 상기 파라미터의 각 값에 대해서, 각각 상기 휘도 검출부에서 입력되는 휘도 신호의 최대값과 최소값의 차를 플리커값으로서 구하고,
상기 파라미터의 각 값에 대해서, 각각 구해진 플리커값 중에서 최소의 플리커값에 대응하는 상기 파라미터값을 상기 대응하는 대향 전극 전압 생성부에 설정함으로써, 상기 선택한 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 조정하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 제2의 프로젝터는, 특정 타이밍에서 각 액정 패널로 각각 입력하는 대향 전극 전압값의 조정이 지시된 경우에, 선택한 액정 패널에서의 플리커값이 최소로 되도록, 선택한 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 자동으로 조정할 수 있기 때문에, 예를 들면, 복수의 액정 패널을 순서대로 선택함으로써, 각 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 각각 자동으로 조정할 수 있다.
따라서, 각 액정 패널의 대향 전극 전압으로서 부여될 최적값의 변화에 대응하여, 각 액정 패널의 대향 전극 전압으로서 부여되는 각각의 전압값을 자동으로 조정할 수 있다.
또한, 상기 제2 프로젝터에서,
상기 휘도 검출부는 상기 합성광의 휘도를 검출하기 위한 휘도 센서를 포함하고,
상기 휘도 센서는 상기 합성 광학계로부터 사출되는 합성광 중, 상기 투사 광학계로 입사하지 않는 합성광의 광로 상에 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 휘도 센서가 투사 광학계로 입사하는 합성광을 차단하지 않기 때문에, 예를 들면, 프로젝터에서, 통상의 화상을 투사하는 동작을 중단하지 않고, 대향 전극 전압을 조정할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기한 프로젝터로서의 양태로 한정되지 않고, 대향 전극 전압 조정 회로로서의 양태나, 이 대향 전극 전압 조정 회로를 포함하는 액정 표시 장치로서의 양태, 대향 전극 전압 조정 방법 등의 방법 발명으로서의 양태 등, 각종 양태로 실현할 수 있다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시의 형태를 실시예에 기초하여 이하의 순서대로 설명한다.
A. 프로젝터의 기본적 구성:
B. LCCOM 전압 조정 회로:
C. LCCOM 전압 조정:
D. 효과:
E. 변형예:
A. 프로젝터의 기본적 구성:
도1은 본 발명의 일실시예로서의 액정 프로젝터의 주요부 구성을 도시한 블록도이다. 이 액정 프로젝터(10)는, 화상을 투사하기 위한 광학계(100)와, 화상의 투사를 제어하기 위한 제어계(200)에 의해 구성되어 있다. 광학계(100)는 조명 광학계(110)와, 액정 패널(LCD)(120)과, 투사 광학계(130)를 포함하고 있다. 제어계(200)는 제어부(210)와, 화상 처리부(220)와, 액정 패널(LCD) 드라이버(230)와, LCCOM 전압 생성부(240)와, 휘도 센서(250)와, AD 컨버터(260)를 포함하고 있다.
제어부(210)는 도시하지 않은 CPU 및 메모리를 포함하는 컴퓨터에 의해 구성된다. 그리고, CPU가 메모리에 저장되어 있는 프로그램을 판독하여 실행함으로써. 화상 처리부(220)나, LCD 드라이버(230), LCCOM 전압 생성부(240)를 제어한다. 예를 들면, 화상 처리부(220)나, LCD 드라이버(23), LCCOM 전압 생성부(240)에서 이용되는 각종 파라미터값을 각각의 도시하지 않은 레지스터에 설정하고, 각각의 동작을 제어함으로써 프로젝터 전체의 동작을 제어한다.
화상 처리부(220)는, 아날로그 디지털 변환 기능이나 디코드 기능, 동기 신 호 분리 기능, 화상 처리 기능 등의 각종 기능을 실현한다. 즉, 화상 처리부(220)는, 입력되는 아날로그 또는 디지털 화상 신호 VS를 내부에서 이용가능한 디지털 화상 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 화상 데이터를 동기 신호로 동기하여 도시하지 않은 프레임 메모리에 기록하고, 또는 프레임 메모리에 기록된 디지털 화상 데이터를 판독한다. 그리고, 이 기록 및 판독 처리 과정에서 화상 처리를 실행한다. 또한, 화상 처리로서는, 휘도 조정, 색 밸런스 조정, 콘트라스트 조정, 샤프니스 조정 등의 화질 조정이나, 화상 사이즈를 확대/축소하는 처리, 아오리(あおり) 투사를 수행할 경우의 사다리꼴 왜곡 보정 등의 각종 화상 처리가 가능하다.
액정 패널 드라이버(230)는 화상 처리부(220)로부터 입력되는 화상 데이터에 기초하여, 액정 패널(120)을 구동하기 위한 구동 신호를 생성한다. 생성된 구동 신호는 액정 패널(120)의 구동 신호를 입력하는 단자로 입력된다.
LCCOM 전압 생성부(240)는 제어부(220)에 의해 도시하지 않은 레지스터에 설정되는 파라미터값에 기초하여, 액정 패널(120)의 공통 대향 전극에 인가되는 전압(이하, 「LCCOM 전압」으로 언급함)을 생성한다. 생성된 LCCOM 전압은, 액정 패널(120)의 LCCOM 전압을 입력하는 단자(이하, 「LCCOM 입력 단자」로 언급함)로 입력된다.
액정 패널(120)은 조명 광학계(110)로부터 사출된 조명광을 액정 패널 드라이버(230)로부터의 구동 신호, 및 LCCOM 전압 생성부(240)로부터의 LCCOM 전압에 기초하여 변조한다. 변조광은 투과광으로서 투사 광학계(13)를 향해서 사출된다. 즉, 액정 패널(120)은 투과형 액정 패널이고, 조명광을 변조하는 라이트 밸브(광 변조기)로서 사용되고 있다.
투사 광학계(130)는 액정 패널(120)에서 변조된 변조광 중 투사 광학계(130)로 입사한 변조광을 스크린(SC)상에 투사한다.
B. LCCOM 전압 조정 회로:
그러나, 제어부(210)는 CPU가 메모리에 저장되어 있는 프로그램을 판독하여 실행함으로써 LCCOM 전압 조정부(214)로서 기능한다. 이 LCCOM 전압 조정부(214), LCCOM 전압 생성부(240), 휘도 검출부로서의 휘도 센서(250) 및 AD 컨버터(260)는 본 발명의 특징인 LCCOM 전압 조정 회로로서 기능한다.
휘도 센서(250)는 액정 패널(120)로부터 사출되는 변조광의 휘도를 검출하기 위한 휘도 센서이고, 입사하는 광의 휘도를 검출하고 아날로그 휘도 신호로서 출력한다.
AD 컨버터(260)는 휘도 센서(250)로부터 입력되는 휘도 신호를 제어부(210)로 입력가능한 디지털 휘도 데이터로 변환한다.
LCCOM 전압 조정부(214)는 AD 컨버터(260)로부터 입력되는 휘도 데이터를 후술하는 LCCOM 전압 조정에 이용한다.
또한, 본 실시예에서, 휘도 센서(250)는 이하와 같이 배치되어 있다. 다만, 도1은 지면 상측(+y 방향측)이 광학계(100)의 각 요소(110,120,130)의 상측이고, 각 요소(110,120,130)를 지면 우측 방향(x 방향)을 따라 배치하고, 각 요소(110,120,130)를 횡측(+z 방향측)으로부터 관찰한 상태인 것으로 설명한다.
도1에 도시한 바와 같이, 휘도 센서(250)는 액정 패널(120)로부터 사출되는 변조광 중, 투사 광학계(130)로 입사하는 변조광을 차광하지 않도록 하는 것과 함께, 변조광에 포함되는 플리커에 의해 발생하는 휘도의 변화가 충분히 검출가능하게 되는 광량이 얻어지는 위치에 배출되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시예에서는 투사 광학계(130)의 근방에서, 또한 투사 광학계(130)의 상측(+y 방향측)의 외연부(外緣部) 근방에 휘도 센서(250)를 배치하고 있다.
C. LCCOM 전압 조정:
도2는 LCCOM 전압 조정 처리의 순서를 도시한 플로우차트이다. LCCOM 전압 조정은, LCCOM 전압의 최적값의 경시적인 변화에 대응하기 위해, 일정 시간 간격으로 수행된다. 구체적으로는, 제어부(210)의 도시하지 않은 타이머가 일정 시간 마다 LCCOM 전압 조정 처리의 실행을 LCCOM 전압 조정부(214)에 대해서 지시함으로써 실행된다. 일정 시간 간격은 경시적인 변화에 따라서 적당히 설정가능하면 좋다.
LCCOM 전압 조정 처리를 개시하면, 먼저, LCCOM 전압 조정부(214)는 단계 S310에서 LCCOM 전압 조정용 정지 화상의 표시를 실행시킨다. 구체적으로는, 도시하지 않은 메모리로부터 LCCOM 전압 조정용 정지 화상을 나타내는 화상 데이터를 판독하여 화상 처리부(220)로 입력함으로써, LCCOM 전압 조정용 정지 화상의 표시가 실행된다. 또한, LCCOM 전압 조정용 정지 화상으로서는 플리커를 검출하기 쉬운 화상으로서, 예를 들면, 휘도 50%의 중간조(中間調)의 베타 화상이 이용된다.
다음에, LCCOM 전압 조정부(214)는 단계 S320에서 플리커의 크기가 최소로 되는 LCCOM 전압 Vcom에 대응하는 파라미터값을 구한다.
예를 들면, LCCOM 전압 생성부(240)의 파라미터값을 설정이 가능한 최소값으로부터 최대값까지 파라미터 값의 최소 단위(예를 들면, 1)로 순서대로 변화시켜서 설정함으로써, LCCOM 전압 Vcom을 최소값으로부터 최대값까지 단위 스텝 간격 Vstp으로 순서대로 변화시킨다. 이 때, 각 LCCOM 전압 Vcom에서, AD 컨버터(260)로부터 입력되는 휘도 데이터 중 최소값과 최대값을 구하고, 구해진 휘도 데이터의 최대값과 최소값의 차를 플리커의 크기로 한다. 이에 따라, 구해진 각 플리커의 크기 중 최소의 플리커가 구해진 경우에 설정되어 있었던 LCCOM 전압 Vcom에 대응하는 파라미터값을 구할 수 있다.
또한, 플리커의 주파수는, 통상 액정을 교류 구동한 경우의 교번 주파수(교류 구동 주파수의 1/2)와 동일하게 된다. 본 실시예에서, 액정 프레임 주파수 60Hz에 동기하여 교류 구동하면, 플리커 주파수는 프레임 주파수의 1/2인 30Hz로 된다. 이 때, 휘도 센서(250)에서 검출된 휘도 신호 중의 플리커를 AD 컨버터(260)로부터 출력되는 휘도 데이터로부터 고정밀하게 구하기 위해서는, AD 컨버터(260)에서 나이키스트 주파수(Nyquist frequency) 이상의 샘플링 주파수로 휘도 신호를 샘플링하는 것이 요구된다. 즉, 플리커 주파수 30Hz의 2배인 60Hz 이상의 샘플링 주파수로 샘플링하는 것이 요구되고, 바람직하게는 플리커 주파수의 10배 이상의 샘플링 주파수로 샘플링하는 것이 요구되고, 더욱 바람직하게는 100배 이상의 샘플링 주파수로 샘플링하는 것이 요구된다. 따라서, 본 실시예에서는 AD 컨버터(260)에서, 플리커 주파수 30Hz의 100배인 3kHz의 샘플링 주파수로 휘도 센서(250)에서 검출된 휘도 신호를 샘플링하는 것으로 한다.
다음에, 단계 S330에서는 구해진 파라미터값을 최적값으로 하여 결정하고, LCCOM 전압 생성부(240)에 설정한다. 이에 따라, LCCOM 전압 생성부(240)는 LCCOM 전압 Vcom의 최적값을 출력하고, 액정 패널(120)의 LCCOM 입력 단자에는 LCCOM 전압 Vcom의 최적값이 입력된다. 또한, 구해진 파라미터의 최적값은 도시하지 않은 비휘발성 메모리에 기억된다. 그리고, 프로젝터의 초기 설정시, 예를 들면, 프로젝터의 기동시나 리셋시에 LCCOM 전압 생성부(240)에 설정하는 파라미터값으로서 이용된다.
D: 효과:
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 프로젝터(10)에서는 LCCOM 전압 조정 회로를 동작시킴으로써, LCCOM 전압의 설정값을 플리커의 크기가 가장 작게 되는 최적값으로 자동으로 조정할 수 있다.
또한, LCCOM 전압의 최적값이 경시적으로 변화하는 경우, 예를 들면, 조명 광학계를 구성하는 광원 램프의 경시적인 휘도 저하에 따라서 조명광의 휘도가 경시적으로 저하되어, LCCOM 전압의 최적값이 변화하는 경우에, LCCOM 전압의 최적값의 경시적인 변화에 따라서 LCCOM 전압을 최적값으로 자동적으로 조정할 수 있다. 이에 따라, LCCOM 전압의 최적값의 경시적인 변화에 따라서 발생하는 플리커를 자동으로 억제할 수 있다.
E. 변형예:
또한, 본 발명은 상기 실시예나 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 형태로 실시할 수 있다.
E1. 변형예1:
상기 실시예에서의 LCCOM 전압 조정 처리는, 일정 시간 간격으로 LCCOM 전압 조정 처리가 실행되는 경우를 예로 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 사용자에 의해 프로젝터의 전원 버튼이 조작되어 프로젝터의 종료 처리가 개시된 경우에, 실제로 전원이 오프되기까지의 사이에 실행되도록 해도 좋다. 또한, 사용자의 지시에 따라서 LCCOM 전압 조정 처리가 실행되도록 해도 좋다. 이 경우, 사용자는 도시하지 않은 리모트 컨트롤러나, 프로젝터 본체에 구비된 조작 버튼을 조작하여, LCCOM 전압 조정 처리의 실행을 LCCOM 전압 조정부(214)에 대해서 지시함으로써, LCCOM 전압 조정 처리가 실행된다. 또한, 이들 조정 타이밍 중 어느 하나가 아닌, 복수의 조정 타이밍에서 LCCOM의 전압 조정 처리가 실행되도록 해도 좋다.
E2. 변형예2:
상기 실시예에서는, LCCOM 전압 조정 처리에서, LCCOM 전압 생성부(240)에 설정되는 파라미터값을 최소값으로부터 최대값까지 설정가능한 최소 단위로 순서대로 변화시켜서 설정함으로써, 단위 스텝 간격 Vstp로 변화시킨 LCCOM 전압 Vcom의 각각에서 플리커의 크기를 구하여, 플리커의 크기가 최소로 되는 LCCOM 전압 Vcom에 대응하는 파라미터값을 구하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 단위 스텝 간격 Vstp로 순서대로 변화시키지 않고, 단위 스텝 간격 Vstp 보다 넓은 간격으로 순서대로 변화시켜서, 플리커가 최소로 되는 LCCOM 전압 Vcom이 포함되어 있다고 추정되는 스텝 간격을 발견하고, 이 스텝 간격 내를 단위 스텝 간격 Vstp로 변화시키도록 해도 좋다. 즉, LCCOM 전압 생성부(240)의 파라미터값을 변화시킴으로써 LCCOM 전압 Vcom의 값을 변화시켜서 플리커의 크기가 최소로 되는 LCCOM 전압 Vcom의 최적값을 구할 수 있고, 이에 대응하는 파라미터값을 최적값으로 하여 구할 수 있는 조정 방법이라면 어떤 조정 방법이어도 좋다.
E3. 변형예3:
상기 실시예에서는 휘도 센서(250)를 투사 광학계(130)의 근방에서, 또한 투사 광학계(130)의 상측의 외연부에 배치하는 경우를 예로 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 휘도 센서(250)를 투사 광학계(130)의 근방에서, 또한 투사 광학계(130)의 하측의 외연부에 배치해도 좋다. 또한, 투사 광학계(130)의 근방에서, 또한 투사 광학계(130)의 좌측 또는 우측의 외연부에 배치해도 좋다. 또한, 액정 패널(120)의 근방에 배치하도록 해도 좋다. 즉, 투사 광학계(130)로 입사하는 변조광을 차광하지 않도록, 투사 광학계(130)로 입사하지 않는 광을 검출할 수 있다면 어느 위치에 배치해도 좋다. 또한, 복수의 휘도 센서를 복수의 부분에 배치하도록 해도 좋다.
E4. 변형예 4:
상기 실시예에서는, 투사 광학계(130)로 입사하는 변조광을 차광하지 않도록 휘도 센서(250)를 배치하는 경우를 예로 설명하고 있지만, 투사 광학계(130)로 입사하는 변조광의 휘도를 검출하도록 배치해도 좋다. 다만, 이 경우에는, 액정 패널(120)과 투사 광학계(130) 사이의 광로 중에서, 휘도 센서(250)가 투사 화상으로서 결상되지 않는 위치, 즉, 투사 광학계(130)의 근방측에 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 배치한 경우에는, 화상의 밝기는 어두워지지만, 실제로 투사되는 광의 플리커를 검출할 수 있기 때문에 조정에 유리하다.
또한, 휘도 센서(250)를 LCCOM 전압 조정시에만 투사 광학계(130)로 입사하는 변조광의 휘도를 검출가능한 위치로 이동시키는 기구를 포함하도록 하면, LCCOM 전압 조정시 이외의 통상 화상을 투사하는 경우에서, 화상의 밝기가 어두워지지 않도록 할 수 있다.
E5. 변형예5:
상기 실시예나 변형예3,4는 액정 패널(120)로부터 사출되는 변조광의 휘도를 검출하는 경우를 설명하고 있지만, 투사 광학계(130)로부터 사출되는 투사광의 휘도를 검출하도록 해도 좋다.
E6. 실시예6:
상기 실시예에서는 1개의 액정 패널을 이용한 단판식의 액정 프로젝터에 본 발명을 적용한 경우에 대해서 설명했지만, 3판식 등의 복수의 액정 패널을 이용한 액정 프로젝터에 본 발명을 적용할 수도 있다.
도3은, 3판식의 액정 프로젝터에서의 휘도 센서(250)의 배치 위치를 도시한 설명도이다.
3판식의 액정 프로젝터에서는, 입사하는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3가지 색광을 각각 변조하는 3개의 액정 패널(120R,120G,120B), 각 액정 패널(120R,120G,120B)로부터 사출되는 각 색의 변조광을 합성하기 위한 크로스 다이크로익 프리즘(125), 및 크로스 다이크로익 프리즘(125)으로부터 사출되는 합성광을 투사하는 투사 광학계(130)를 포함하고 있다.
또한, 도3의 (A)는 이들의 각 광학 요소를 상측으로부터 관찰한 개략 평면도이며, 도3의 (B)는 도3의 (A)의 각 광학 요소를 우측으로부터 관찰한 개략 측면도이다.
휘도 센서(250)는, 크로스 다이크로익 프리즘(125)과 투사 광학계(130) 사이에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 실시예의 경우와 동일하게, 각 액정 패널(120R,120G,120B)로부터 사출되는 변조광 중, 투사 광학계(130)로 입사하는 변조광을 차광하지 않도록 하는 것과 함께, 플리커에 의한 휘도의 변화를 충분히 검출가능한 휘도를 검출할 수 있도록, 투사 광학계(130)의 근방에서, 또한 투사 광학계(130)의 상측의 외연부에 휘도 센서(250)를 배치한다. 다만, 변형예3~5에서 설명한 바와 같이 배치하도록 해도 좋다.
또한, 각 액정 패널(120R,120G,120B)에는 실시예의 화상 처리부(220), LCD 드라이버(220) 및 LCCOM 전압 생성부(240)와 동일한 기능을 갖는 화상 처리부, LCD 드라이버, 및 LCCOM 전압 생성부가 각각 설치되어 있다.
LCCOM 전압 조정은, 각 액정 패널(120R,120G,120B)에 대해서 각각 별개로 실행된다. 예를 들면, R용 액정 패널(120R)의 LCCOM 전압을 조정하는 경우에는, 다른 액정 패널(420G,420B)로부터 사출되는 변조광을 차광하여, 실시예에서의 LCCOM 전압 조정과 동일한 처리를 실행하면 좋다.
또한, 다른 액정 패널로부터 사출되는 변조광을 차광하기 위해서는, 액정 패널로 입사하는 색 신호의 계조값을 최소 레벨로 하여, 사출되는 변조광이 원칙적으로 누설광만이 되도록 하면 좋다.
E7. 변형예7:
상기 실시예에서는, LCCOM 전압 조정시에, 조정용의 정지 화상으로서 50% 휘도의 중간조의 베타 화상을 이용하고 있는 경우를 예로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 플리커를 검출가능한 정지 화상이라면 좋다.
E8. 실시예8:
상기 실시예에서는, LCCOM 전압 조정시에, 조정용의 정지 화상을 표시하도록 하고 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 통상의 투사 화상 표시대로 LCCOM 전압 조정을 실행하도록 해도 좋다.
다만, 만약 동화상이 표시되는 경우에는, 휘도 센서(250)에서 검출되는 휘도 변화에 동화상의 화상 변화에 기인하는 휘도 변화가 포함되게 된다. 이 경우에는, 플리커의 검출 정밀도가 저하될 가능성이 높다.
따라서, LCCOM 전압 조정시, 표시되어 있는 화상이 동화상인지 정지 화상인지 판단하여, 동화상인 경우에는 LCCOM 전압 조정용 정지 화상을 표시하도록 해도 좋다.
E9. 변형예9:
상기 실시예에서는, 액정 패널을 이용한 프로젝터를 예로 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 액정 패널을 이용한 직시형(直視型) 화상 표시 장치에서도 적용가능하다. 다만, 직시형 화상 표시 장치의 경우에는, 투사 광학계를 포함하고 있지 않기 때문에, 휘도 센서는 액정 패널의 근방에 배치된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 액정 패널의 대향 전극 전압으로서 부여될 최적값의 변화에 따라서 액정 패널의 대향 전극 전압으로서 부여되는 전압을 조정할 수 있다.

Claims (6)

  1. 액정 패널, 및 상기 액정 패널로부터 사출되는 변조광이 나타내는 화상을 투사하는 투사 광학계를 포함하는 프로젝터로서,
    상기 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 조정하기 위한 대향 전극 전압 조정 회로를 포함하고,
    상기 대향 전극 전압 조정 회로는,
    설정되는 파라미터값에 따른 대향 전극 전압을 생성하는 대향 전극 전압 생성부;
    상기 대향 전극 전압 생성부에 상기 파라미터값을 설정하는 대향 전극 전압 조정부; 및
    상기 액정 패널로부터 사출되는 변조광의 휘도를 검출하고, 검출한 휘도를 나타내는 휘도 신호를 상기 대향 전극 전압 조정부로 입력하는 휘도 검출부를 포함하고,
    상기 대향 전극 전압 조정부는,
    상기 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값의 조정이 지시된 경우에,
    상기 대향 전극 전압 생성부에 상기 파라미터값을 변화시켜서 복수의 값을 순차적으로 설정하고,
    상기 파라미터의 각 값에 대해서, 각각 상기 휘도 검출부로부터 입력되는 휘도 신호의 최대값과 최소값의 차를 플리커값으로서 구하고,
    상기 파라미터의 각 값에 대해서, 각각 구해진 플리커값 중에서 최소 플리커값에 대응하는 상기 파라미터 값을 상기 대향 전극 전압 생성부에 설정함으로써, 상기 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 조정하는
    프로젝터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 검출부는 상기 변조광의 휘도를 검출하기 위한 휘도 센서를 포함하고,
    상기 휘도 센서는 상기 액정 패널로부터 사출되는 변조광 중 상기 투사 광학계로 입사하지 않는 변조광의 광로 상에 배치되는
    프로젝터.
  3. 복수의 액정 패널, 상기 복수의 액정 패널로부터 사출되는 복수의 변조광을 합성하는 합성 광학계, 및 상기 합성 광학계로부터 사출되는 합성광이 나타내는 화상을 투사하는 투사 광학계를 포함하는 프로젝터로서,
    상기 각 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 각각 조정하기 위한 대향 전극 전압 조정 회로를 포함하고,
    상기 대향 전극 전압 조정 회로는,
    각 액정 패널에 대해서 설치되고, 설정된 파라미터값에 따른 대향 전극 전압을 생성하는 복수의 대향 전극 전압 생성부;
    각 대향 전극 전압 생성부에 대해서, 상기 파라미터값을 각각 설정하는 대향 전극 전압 조정부; 및
    상기 합성 광학계로부터 사출되는 합성광의 휘도를 검출하고, 검출한 휘도를 나타내는 휘도 신호를 상기 대향 전극 전압 조정부로 입력하는 휘도 검출부를 포함하고,
    상기 대향 전극 전압 조정부는,
    상기 각 액정 패널로 각각 입력하는 대향 전극 전압값의 조정이 지시된 경우에,
    상기 복수의 액정 패널 중 어느 하나의 액정 패널만을 선택하고, 선택한 액정 패널로부터만 변조광을 사출시키고,
    상기 선택한 액정 패널에 대응하는 상기 대향 전극 전압 생성부에, 상기 파라미터값을 변화시켜서 복수의 값을 순차적으로 설정하고, 상기 파라미터의 각 값에 대해서, 각각 상기 휘도 검출부로부터 입력되는 휘도 신호의 최대값과 최소값의 차를 플리커값으로서 구하고,
    상기 파라미터의 각 값에 대해서, 각각 구해진 플리커값 중에서 최소의 플리커값에 대응하는 상기 파라미터값을 상기 대응하는 대향 전극 전압 생성부에 설정함으로써, 상기 선택한 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 조정하는
    프로젝터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 휘도 검출부는 상기 합성광의 휘도를 검출하기 위한 휘도 센서를 포함하고,
    상기 휘도 센서는 상기 합성 광학계로부터 사출되는 합성광 중 상기 투사 광학계로 입사하지 않는 합성광의 광로 상에 배치되는
    프로젝터.
  5. 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 조정하기 위한 대향 전극 전압 조정 회로로서,
    설정되는 파라미터값에 따른 대향 전극 전압을 생성하는 대향 전극 전압 생성부;
    상기 대향 전극 전압 생성부에 상기 파라미터값을 설정하는 대향 전극 전압 조정부; 및
    상기 액정 패널로부터 사출되는 변조광의 휘도를 검출하고, 검출한 휘도를 나타내는 휘도 신호를 상기 대향 전극 전압 조정부로 입력하는 휘도 검출부
    를 포함하고,
    상기 대향 전극 전압 조정부는,
    상기 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값의 조정이 지시된 경우에,
    상기 대향 전극 전압 생성부에, 상기 파라미터값을 변화시켜서 복수의 값을 순차적으로 설정하고, 상기 파라미터의 각 값에 대해서, 각각 상기 휘도 검출부로부터 입력되는 휘도 신호의 최대값과 최소값의 차를 플리커값으로서 구하고,
    상기 파라미터의 각 값에 대해서, 각각 구해진 플리커값 중에서 최소의 플리커값에 대응하는 상기 파라미터값을 상기 대향 전극 전압 생성부에 설정함으로써, 상기 액정 패널로 입력하는 대향 전극 전압값을 조정하는
    대향 전극 전압 조정 회로.
  6. 제5항에 기재된 대향 전극 전압 조정 회로를 포함하는
    액정 표시 장치.
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