电光学装置及电子设备的制作方法

专利名称：电光学装置及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在多个子场的每个子场中，用对像素进行导通或截止的任意一种方式 来进行驱动的技术。
背景技术：
为了在作为像素而具有液晶元件、EL(Electroluminescence)元件等显示元件的 电光学装置中表现中间灰度，提出了如下所述的技术。即，提出了如下技术，对分割帧(场) 的多个子场的每个子场，通过对像素以进行导通或截止中的任意一种方式来进行驱动，并 且改变导通或截止驱动的时间的比例来表现中间灰度(参照专利文献1)。专利文献1 日本特开2007-148417号公报然而，在将应该显示的图像用红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色三原色来显示的情况 下，通过按照每种颜色设置电光学装置并合成由各电光学装置得到的各颜色的图像而能够 得到彩色图像。此时，通过调整图像的白平衡而RGB三色的混合比有时成为与“1 1 1” 不同的混合比。例如、在RGB的混合比成为“1 0.6 0. 5”的情况下，显示红色图像的电光学 装置显示能够用电光学装置显示的所有灰度。另一方面，显示绿色图像的电光学装置在导 通驱动的电压与显示红色图像的电光学装置相同的情况下，由于绿色相对红色的混合比为 “1 0.6”，所以只能使用到中间灰度，而不能用与红色相同的灰度数显示图像。此外，对于 显示蓝色图像的电光学装置，也在导通驱动的电压与显示红色图像的电光学装置相同的情 况下，由于蓝色相对红色的混合比为“1 0.5”，所以只能使用到中间灰度，而不能用与红 色相同的灰度数显示图像。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于，提供一种即使在子场驱动中多种 颜色的混合比不同的情况下也能使可显示的灰度数不存在限制的技术。为了实现上述目的，本发明所涉及的电光学装置，其特征在于，具备按多种颜色中 的每一种颜色设置的像素、以及对上述像素进行驱动的驱动电路，上述驱动电路基于驱动 电压和驱动图案来驱动上述像素，该驱动电压是根据上述多种颜色的混合比而按每种颜色 进行设定的，该驱动图案与上述驱动电压相对应，按构成帧的多个子场中的每个子场，与灰 度级对应地进行上述像素的导通或截止，在与上述混合比的比率不同的至少一种颜色对应 的像素和与另一种颜色对应的像素，上述驱动电压的电压范围不同。按照本发明，在子场驱动中根据与多种颜色的混合比而与各颜色对应的像素的驱 动电压的电压范围不同。通过使驱动电压的电压范围不同，能够用与驱动电压对应的驱动 图形来进行驱动，因此通过使每种颜色的驱动电压的电压范围不同，能够防止灰度数被限 制。在本发明中，上述驱动电路可以根据上述多种颜色的混合比，按与各颜色对应的
3像素中的每个像素进行针对相同灰度级的驱动电压的电压范围的变更。按照该结构，按多 种颜色的每种颜色设定混合比，所以即使按多种颜色的每种颜色对帧的全部期间进行导通 驱动也能将各颜色的混合比设为设定的混合比。此外，在上述结构中，上述多个子场的每个子场的期间分别相同，与根据上述多种 颜色的混合比设定的驱动电压的电压范围窄的颜色对应的像素的驱动图案，比起与上述驱 动电压的电压范围宽的颜色对应的像素的驱动图案，在灰度级相同时像素的导通驱动连续 的期间长。此外，在上述结构中，上述多个子场可以包含期间不同的子场，与根据上述多种颜 色的混合比设定的驱动电压的电压范围窄的颜色的像素驱动有关的上述期间不同的子场， 比起与上述驱动电压的电压范围宽的颜色的像素驱动有关的上述期间不同的子场，对应的 子场的期间的长度长。此外，在上述结构中，可以在上述灰度级为最大灰度级时，上述多个子场的所有子 场以对上述像素进行导通驱动的驱动图案来进行驱动。另外，本发明除电光学装置之外，也可以概括为具有该电光学装置的电子设备。


图1为表示第一实施方式的电光学装置的结构的框图。
图2为表示电光学装置的显示面板的结构的图。
图3为表示显示面板中的像素结构的图。
图4为表示电光学装置的帧的图。
图5 为表示 LUT200R、200G、200B 的图。
图6 为表示 LUT201R、201G、201B 的图。
图7为表示电光学装置的扫描线驱动电路等的动作的图。
图8为表示第二实施方式的电光学装置中的扫描线驱动电路等的动作的图。
图9为表示第二实施方式的子场的图。
图10为表示LUT202R的图。
图11为表示LUT203G的图。
图12为表示LUT203B的图。
图13为表示应用了电光学装置的投影仪的结构的图。
标号说明
10....电光学装置；20...时序控制电路；30...画质调整部；40...存储器控制部；45. · ·存储器；52. .. SF代码转换部；60...电压控制部；100、1001 、1006、10( ...显示面板；110...像素；112...扫描线；114...数据线；120...液晶元件；130...扫描线驱动电路；140...数据线驱动电路；2100...投影仪。
具体实施例方式[第一实施方式]图1为表示第一实施方式的电光学装置的整体结构的框图。如该图所示，电光学 装置10包含时序控制电路20、画质调整部30、存储器控制部40、存储器45、SF代码转换部52、电压控制部60及显示面板100R、100G、100B。另外，显示面板100R、100G、100B分别为相
同的结构，所以在以下说明中无需特别区分的情况下省略标号末端的字母进行说明。从省略图示的上级电路供给映像信号Vid到电光学装置10。映像信号Vid是将图 像用三原色即红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色三种成分来表示的信号。映像信号Vid将图像 中的各像素的灰度级按照R、G、B的每种颜色分别进行规定。另外，映像信号Vid是以按照 包含于同步信号Sync中的垂直扫描信号、水平扫描信号以及点时钟信号(均省略图示)进 行扫描的像素顺序进行供给。时序控制电路20基于上述同步信号Sync来控制各部分。画质调整部30结合显示面板100的显示特性、省略图示的各种操作件的设定状况 来对用映像信号Vid规定的图像的亮度、配色等进行前处理，同时输出处理过的映像信号 Da0此外，画质调整部30根据省略图示的各种操作件所进行的操作来对图像中的最大灰度 级时的R、G、B三种成分的混合比进行调整。例如，在本实施方式中存在，通过操作件将最大 灰度级时的图像的R成分、G成分、B成分的混合比设为“1 1 1”的情况，和将最大灰度 级时的图像的R成分、G成分、B成分的混合比设为“1 0.6 0.55”的情况。通过变更最 大灰度级时的图像的R成分、G成分、B成分的混合比，变更合成了各种颜色的图像之后的图 像的白平衡。另外，在本实施方式中，从上级电路供给的映像信号Vid可以是模拟信号，也 可以是数字信号，但若是模拟信号，则通过画质调整部30转换成数字信号。此外，画质调整部30将表示R成分、G成分、B成分的混合比的控制信号Ca向SF 代码转换部52和电压控制部60输出。图2为表示显示面板100R的结构的图。显示面板100R例如为有源矩阵式且为透 过式液晶显示面板，生成对每个像素调制了透过率的透过像。如图2所示，在显示面板100R中，例如以沿图的横向延伸的方式设有1、2、3.....
1080行的扫描线112，并且以沿图的纵向延伸的方式设有1、2、3.....1920列的数据线114、
且与各扫描线112相互保持电绝缘的方式设置。此外，与1080行的扫描线112和1920列的 数据线114的每个交点对应地，分别排列有像素110。因此，在本实施方式中，像素110以纵 1080行X横1920列排列成矩阵状。其中，如此像素110进行排列的区域为显示区域101。在显示区域101的周边，分别设有扫描线驱动电路130和数据线驱动电路140。其 中，扫描线驱动电路130用于对1 1080行的扫描线112分别供给扫描信号。在本实施方
式中扫描线驱动电路130根据控制信号Yct而按照第1、2、3.....1080行这样的顺序选择
扫描线112，同时将对所选择的扫描线的扫描信号作为选择电压，而对除此之外的未选择的
扫描线的扫描信号作为非选择电压。其中，对被供给到第1、2、3.....1080行的扫描线112
的扫描信号分别标记为Gl、G2、G3、· · ·、G1080。另一方面，数据线驱动电路140按照从时序控制电路20供给的控制信号kt，对第 1 1920列的数据线114的各个数据线分别供给数据信号。数据线驱动电路140供给与从
存储器控制部40供给的子场(SF)位Sbr对应的数据信号。其中，将供给到第1、2、3.....
1920列的数据线114的数据信号分别标记为dl、d2、d3.....dl920。此外，数据线驱动电路140按照从电压控制部60供给的控制信号Cbr来设定使像 素100导通的数据信号的导通电平。另外，显示面板100G和显示面板100B除供给到数据线驱动电路140的信号不同
5之外，结构与显示面板100R相同。对于显示面板100G的数据线驱动电路140，从存储器控制部40供给SF位Sbg，并 且从电压控制部60供给控制信号Cbg。显示面板100G的数据线驱动电路140供给与SF位 Sbg对应的数据信号。此外，显示面板100G的数据线驱动电路140按照控制信号Cbg来设 定数据信号的导通电平。此外，对于显示面板100B的数据线驱动电路140，从存储器控制部40供给SF位 Sbb,并且从电压控制部60供给控制信号Cbb。显示面板100B的数据线驱动电路140供给 与SF位SlA对应的数据信号。此外，显示面板100B的数据线驱动电路140按照控制信号 Cbb来设定数据信号的导通电平。图3为表示显示面板100中的像素110的等价电路的一例的图。如该图所示，像素110的结构为具有液晶元件120，其由像素电极118和公 共电极108夹持液晶105而成；以及薄膜晶体管(Thin Film Transistor :以下简记为 “TFT”) 116，其在选择电压被施加到扫描线112时在数据线114与像素电极118之间成为导 通状态，在被施加非选择电压时成为非导通状态。另外，公共电极108针对各像素是共通的，均通过省略图示的电路来施加电压 LCcom0此外，在像素110中，与液晶元件120并联而设有辅助电容(蓄积电容)125。该辅 助电容125的一端与像素电极118连接，另一端均与电容线115连接。电容线115长时间 保持恒定的电压。在这种结构中，在像素110中在选择电压被施加到扫描线112时TFT116成为导通 状态，供给到数据线114的数据信号的电压被施加到像素电极118。另一方面，在对扫描线 112施加选择电压结束而施加非选择电压时TFTl 16成为非导通状态，但是液晶元件120将 在TFT116的导通状态时施加到像素电极118的数据信号的电压，一直保持到根据其电容性 而再次对扫描线112施加选择电压为止。不过，在本实施方式中，像素110由于以导通或截止中的任意一种方式被驱动，因 此数据信号是与SF位的“ 1，，对应的导通电平(使像素110导通的驱动电压的电压电平) 或与“0”对应的截止电平(使像素110截止的驱动电压的电压电平)中的任意一个。在此，使液晶元件120为常黑模式时，导通电平是指对液晶元件120施加电压而使 其成为明态的数据信号，截止电平是指不对液晶元件120施加电压(或者，施加使施加电压 为0附近的电压)而使其成为暗态的数据信号。在对液晶元件120进行交流驱动的情况 下，导通电平需要相对振幅中心电压成为高位侧的正极性和相对振幅中心电压成为低位侧 的负极性这两种类型。另一方面，对截止电平来说，只要不对液晶元件120施加电压，就是 对公共电极108施加的电压Lccom这一种类型，与极性无关，但若施加时施加电压为0附近 的电压，则需要相对振幅中心电压为正极性和负极性这两种类型。另外，在本说明中，针对扫描信号、数据信号的电压是以省略图示的接地电位&id 为电压零的基准。但是，对于液晶元件120的施加电压是公共电极108的电压Lccom和像 素电极118的电位差。此外，施加到公共电极108的电压Lccom可以考虑与上述振幅中心 电压相同的电压。但是考虑η通道式TFTl 16的掉电泄露等，有时还可将电压Lccom调整为 比振幅中心电压低。下面，在本实施方式中，对各像素的单位期间即帧是如图4所示的结构。
如图所示，帧被分割成共计20个等宽度的子场。换言之，各子场被分割成彼此相 同的重要性(时间长度(期间))相同的子场。在本实施方式中，帧由共计20个的子场构 成，因此为了区分这些子场，按照时间顺序依次标记为sfl sf20。另外，作为扫描线的单位期间的帧的垂直扫描信号Vs的频率为60Hz时是相当于 与其倒数相当的16. 7毫秒。此外，各像素中的子场的导通驱动(施加导通电平的驱动电 压)或截止驱动(施加截止电平的驱动电压)是在扫描线的选择时进行的，因此严格来讲， 帧在从时间上看时按每个扫描线而时序不同。如上所述，在像素110中，在选择了扫描线112时施加到像素电极118的导通电平 或截止电平一直保持到扫描线112被再次选择为止。因此，为了使像素110仅在与某子场 对应的期间设为导通或截止驱动的状态，只要选择扫描线，在对液晶元件120写入与SF位 对应的(数据信号的)导通电平或截止电平之后到再次选择该扫描线为止的期间设为与该 子场对应的期间即可。电压控制部60取得从画质调整部30供给的控制信号Ca，并对应取得了的控制信 号Ca来设定数据信号的导通电平的电压。电压控制部60在控制信号Ca作为R成分、G成分、B成分的混合比表示“1 1 1” 的情况下，对显示面板100R所涉及的数据线驱动电路140输出控制信号Cbr，以指示将导通 电平的电压设为5V。此外，电压控制部60对显示面板100G所涉及的数据线驱动电路140 输出控制信号Cbg，以指示将导通电平的电压设为5V，并对显示面板100B所涉及的数据线 驱动电路140输出控制信号Cbb，以指示将导通电平的电压设为5V。另一方面，电压控制部60在控制信号Ca作为R成分、G成分、B成分的混合比表 示“1 0.6 0.55”的情况下，对显示面板100R所涉及的数据线驱动电路140输出控制 信号Cbr，以指示将导通电平的电压设为5V。此外，电压控制部60对显示面板100G所涉及 的数据线驱动电路140输出控制信号Cbg，以指示将导通电平的电压设为3. 2V，对显示面板 100B所涉及的数据线驱动电路140输出控制信号Cbb，以指示将导通电平的电压设为3V。另外，对于将R成分、G成分、B成分的混合比设为“1 0.6 0.55”的情况下的 导通电平的电压，按照如下方式预先确定。首先，对将导通电平的电压设为5V而在1帧的所有期间设为导通电平时的显示面 板100的透过率进行标准化而设为1。接着，在1帧的所有期间设为导通电平且一边降低 导通电平的电压一边测定显示面板100的透过率，得到将显示面板100的透过率在从0到 1之间进行标准化的VT特性(电压-透过率特性)。由此，得到使导通电平在截止电平的 OV到5V之间(驱动电压的导通电平和截止电平之间的电压范围(动态范围))变化时的 VT特性。接着，在本实施方式中，对显示面板100G，在G成分的最大灰度级时将1帧的所有 期间设为导通电平。在将G成分相对R成分的混合比设为“1 0.6”(比率设为0.6)的 情况下，G成分为最大灰度级时，将1帧的所有期间设为导通电平，并将透过率设为0. 6。当 根据预先测定的VT特性来求出能够获得0. 6的透过率的电压时，由于在本实施方式中为 3. 2V，所以将导通电平的电压设为3. 2V。此外，在本实施方式中，对显示面板100B，在B成分的最大灰度级时将1帧的所有 期间设为导通电平。在将B成分相对R成分的混合比设为“1 0.55”(比率设为0.55)的情况下，B成分为最大灰度级时，将1帧的所有期间设为导通电平时的透过率设为0. 55。当 根据预先测定的VT特性来求出能够获得0. 55的透过率的电压时，由于在本实施方式中为 3V，所以将导通电平的电压设为3V。SF代码转换部52按照映像信号Da的灰度级而对R成分、G成分、B成分的每一 个颜色生成SF代码kr、SF代码kg、SF代码kb。另外，在本实施方式中，将映像信号Da 设为8位，将应该用像素表现的灰度级用十进制指定，并且从最暗的“0”到最亮的“255”以 “1”为间距指定256个灰度。SF代码转换部52对应R成分、G成分、B成分的每个颜色都具有表示灰度级和SF 代码的对应关系的LUT (Look Up Table)。此外，LUT还可对应R成分、G成分、B成分的每 个混合比进行设定，例如，在从画质调整部30供给的控制信号Ca作为R成分、G成分、B成 分的混合比表示“1 1 1”的情况下，使用图5的LUT200R、200G、200B来生成SF代码 Scr, SF代码kg、SF代码kb。此外，在控制信号Ca作为R成分、G成分、B成分的混合比 表示“1 0.6 0. 55”的情况下，使用图6的LUT201R、201G、201B生成SF代码kr、SF代该SF代码是利用了液晶元件中的光学响应性。SF代码kr、SF代码kg、SF代码 Scb由位cl c20这20位构成，被排列成以位cl c20为顺序而指定子场sfl sf20的 导通截止驱动。当对图5所示的SF代码进行说明时，在如本实施方式中所使用的液晶元件那样 光学响应较慢的元件中，相对于向像素电极的导通电平(截止电平)施加而透过率缓慢变 化。因此，在常黑模式中，在以时间上邻接的子场连续进行导通驱动(施加导通电平的驱动 电压)时和以时间上分离的子场离散地进行导通驱动时，即使帧中导通驱动所占的期间相 同，实际的透过率在连续进行导通驱动时比离散地进行导通驱动时大(变亮)。在图5中， 利用了该特性。另外，在R成分、G成分、B成分的混合比为“1 1 1”的情况下，导通电平的电 压在显示面板100R、100G、100B相同，为5V (截止电平为0V)，所以LUT200R、200G、200B的内
容均相同。另一方面，在R成分、G成分、B成分的混合比为“1 0.6 0.55”的情况下，导通 电平的电压在显示面板100R中为5V (截止电平为0V)、在显示面板100G中为3. 2V(截止电 平为0V)、在显示面板100B中为3V(截止电平为0V)。通过导通电平的电压发生改变而导 通电平和截止电平之间的电压范围(动态范围)发生改变，且液晶的响应速度发生改变，所 以以按照从0到255的256个等级来改变灰度级的方式，配合电压范围从图5的LUT200G、 200B进行SF代码的最优化而成为图6所示的LUT201G、201B。另外，在LUT201G和LUT201B 中，每个灰度级的SF代码不同。此外，以越是导通电平的电压变低，电压范围变窄，即使在表示相同灰度级的情况 下越是使导通驱动连续的方式决定SF代码。例如、在对于LUT201R、201G、201B观察灰度级为1的行时，导通电平的电压最高且 电压范围宽的R成分在位cl成为导通驱动，在位c2、c3成为截止驱动，中间的G成分在位 cl和位c3成为导通驱动，在位c2成为截止驱动，但是对于导通电平的电压最低且电压范围 窄的B成分在位cl和位c2导通驱动连续。
存储器控制部40按照由时序控制电路20进行的控制，将SF代码kr、SF代码 Scg, SF代码Scb写入存储器45。此外，存储器控制部40读出在存储器45中存储的SF代 码kr、SF代码kg、SF代码kb，并将在读出的SF代码的位cl c20中的任意一位按照 显示面板100中的驱动时序(子场)而输出为SF位Sbr、SF位Sbg、SF位Sbb。例如在显示面板100中的驱动时序为子场sf5时，将在存储的SF代码中的位c5 输出为SF位。此外，在显示面板100中的驱动时序为子场sfl3时，将在存储的SF代码中 的位cl3输出为SF位。这样，在本实施方式中，SF代码转换部52与R成分、G成分、B成分的混合比对应 地将映像信号Da转换为SF代码，数据信号驱动电路140将从存储器控制部40输出的SF 位转换为数据信号并供给到数据线114。此外，通过扫描线驱动电路130选择与应当供给数 据信号的像素的行对应的扫描线112，对像素进行导通或者截止驱动。此外，在本实施方式 中，与映像信号Da中的R成分、G成分、B成分的混合比对应地设定与各颜色对应的显示面 板的数据信号的导通电平。[实施方式的动作]接着，对实施方式所涉及的电光学装置10的整体动作进行说明。当被省略图示的操作件进行的操作为以将应该显示的图像中的R成分、G成分、B 成分的混合比设为“1 1 1”的方式进行指示的操作时，画质调整部30将表示R成分、 G成分、B成分的混合比的控制信号Ca向SF代码转换部52和电压控制部60输出。电压控制部60在取得控制信号Ca时向显示面板100R所涉及的数据线驱动电路 140输出控制信号Cbr，以指示将导通电平的电压设为5V。此外，电压控制部60对显示面板 100G所涉及的数据线驱动电路140输出控制信号Cbg，以指示将导通电平的电压设为5V，对 显示面板100B所涉及的数据线驱动电路140输出控制信号Cbb，以指示将导通电平的电压 设为5V。SF代码转换部52在控制信号Ca是表示“1 1 1”的混合比的信号的情况下， 将从画质调整部30供给的映像信号Da使用图5的LUT200R、200G、200B来转换成SF代码。在此，在映像信号Da中的R成分的灰度级为255的情况下，SF代码Scr的位cl c20的所有20位均成为“1”。此外，在映像信号Da中的G成分的灰度级为255的情况下， SF代码kg的位cl c20的所有20位均成为“1”，在映像信号Da中的B成分的灰度级为 255的情况下，SF代码kb的位cl c20的所有20位均成为“ 1 ”。由SF代码转换部52生 成的SF代码Scr、SF代码kg、SF代码Scb利用存储器控制部40被写入到存储器45。另一方面，在包含于同步信号Sync中的垂直扫描信号Vs像图7(a)所示那样被供 给时，时序控制电路20将起始脉冲Dy配合第一行像素中的sfl sf20的开始时序而供给 到扫描线驱动电路130。另外，起始脉冲Dy包含在被供给到扫描线驱动电路130的控制信 号Yct中。该控制信号Yct还包含用于转送起始脉冲Dy的时钟信号(省略图示)。此外， 时序控制电路20每隔规定的周期例如按每1帧对数据信号驱动电路140指定数据信号的 极性反转。在此，指定极性的信号Frp包含在被供给到数据线驱动电路140的控制信号kt 中。扫描线驱动电路130通过按照上述时钟信号转送起始脉冲Dy等来输出扫描信号 Gl G1080。图7(b)为表示在以扫描线的1 1080行为纵轴以时间为横轴时，通过扫描信号Gl G1080选择的扫描线的时间推移的图。假设用每条扫描线的黑线来表示扫描线 的选择时，由于扫描线以排他方式被选择，因此扫描线选择中的时间推移实际上虽然用黑 线的连续点表示，但为了简化标记，在该图中用向右倾斜的实线来表示。对于向显示面板100R、100G、100B的SF位釙r、SF位^g、SF位^b的供给，首先， 存储器控制部40按照由时序控制电路20进行的控制，在选择某行扫描线之间，从存储器45 读出该行中与1 1920列像素对应的1行量的SF代码kr、SF代码kg、SF代码kb。存储器控制部40将读出的SF代码Scr的任意1位根据当前点中的显示面板100R 的驱动时序(子场)而选择输出。此外，存储器控制部40将读出的SF代码Scg的任意1位 根据当前点中的显示面板100G的驱动时序(子场)而选择输出，将读出的SF代码^^的 任意1位根据当前点中的显示面板100B的驱动时序(子场)而选择输出。另外，时序控制电路20将用垂直扫描信号Vs规定的帧中的起始脉冲Dy的输出次 数作为表示当前点中的显示面板100的子场的信息而供给到存储器控制部40。由此，存储 器控制部40可知当前点中的显示面板100的驱动时刻(子场)。在通过扫描线驱动电路130选择某行扫描线之前，从存储器45读出该行的SF代 码kr、SF代码kg、SF代码kb，并将SF位Sbr、SF位Sbg、SF位SlA供给到数据线驱动 电路140。因此，向数据线驱动电路140中，在选择该扫描线之前，供给有按照与该扫描线 对应的1 1920列的像素且与在该选择中应当写入的子场对应的SF位Sbr、SF位Sbg、SF 位 Sbb ο显示面板100R、100G、100B的数据线驱动电路140将该1行量的SF位转换为分别 由时序控制信号指定的极性的导通电平或截止电平的数据信号，同时在选择该行的扫描线 时，将数据信号供给到ι 1920列的数据线114。另外，数据线驱动电路140按照从电压控制部60供给的控制信号Cbr、控制信号 Cbg、控制信号Cbb来设定数据信号的导通电平的电压。如上所述，控制信号Cbr、控制信号 Cbg、控制信号ΟΛ均用于指示将导通电平的电压设为5V，所以显示面板100R的数据线驱动 电路140将导通电平的电压设为5V。此外，显示面板100G和显示面板100B的数据线驱动 电路140也将导通电平的电压设为5V。在选择该行的扫描线时，供给到数据线114的数据信号通过与该行对应的TFT116 成为导通状态而被施加到液晶元件120的像素电极118，由此，该液晶元件120通过指定的 极性进行导通或截止驱动。另外，当完成该扫描线的选择时TFT116成为非导通状态，但液晶元件120将在 TFTl 16的导通状态时施加到像素电极118的电压通过液晶元件的电容性及辅助电容125进 行保持，因此维持在导通或截止驱动的状态直到下一扫描线被再次选择为止。这种动作在一个子场中对第1 1080行按照顺序执行。并且，该一个子场的动作 在1帧中按照子场Sfl Sf20的顺序执行。由此，各像素在子场sfl sf20的各个子场中，根据SF位来进行导通或截止驱 动，因此，将帧看成单位期间时的平均透过率成为与灰度级对应的值，由此表现灰度。下面，对变更了 R成分、G成分、B成分的混合比时的动作进行说明。当被省略图示的操作件进行的操作为以将应该显示的图像中的R成分、G成分、B 成分的混合比设为“1 0.6 0.55”的方式进行指示的操作时，画质调整部30将表示R成分、G成分、B成分的混合比的控制信号Ca向SF代码转换部52和电压控制部60输出。电压控制部60在取得控制信号Ca时，向显示面板100R所涉及的数据线驱动电路 140输出控制信号Cbr，以指示将导通电平的电压设为5V。此外，电压控制部60对显示面板 100G所涉及的数据线驱动电路140输出控制信号Cbg，以指示将导通电平的电压设为3. 2V, 对显示面板100B所涉及的数据线驱动电路140输出控制信号Cbb，以指示将导通电平的电 压设为3V。SF代码转换部52在控制信号Ca为表示“1 0. 6 0. 55”的混合比的信号的情 况下，将从画质调整部30供给的映像信号Da使用图6的LUT201R、201G、201B来转换为SF 代码。在此，在映像信号Da中的R成分的灰度级为255的情况下，SF代码kr的位cl c20的所有20位成为“1”。此外，在映像信号Da中的G成分的灰度级为255的情况下，SF 代码kg的位cl c20的所有20位成为“1”，在映像信号Da中的B成分的灰度级为255 的情况下，SF代码kb的位cl c20的所有20位成为“ 1 ”。由SF代码转换部52生成了 的SF代码kr、SF代码kg、SF代码Scb通过存储器控制部40而被写入存储器45。而且，在包含于同步信号Sync中的垂直扫描信号Vs像图7(a)所示那样被供给 时，时序控制电路20将起始脉冲Dy配合第一行像素中的SFl SF20的开始时序而供给到 扫描线驱动电路130。扫描线驱动电路130将起始脉冲Dy通过按照上述时钟信号进行转送 等来输出扫描信号Gl G1080。对于向显示面板100R、100G、100B的SF位釙r、SF位^g、SF位^b的供给，首先， 存储器控制部40按照由时序控制电路20进行的控制，在选择某行扫描线之前，从存储器45 读出是该行中且与1 1920列的像素对应的1行量的SF代码kr、SF代码kg、SF代码 Scb0存储器控制部40将读出的SF代码Scr的任意1位根据当前点中的显示面板100R 的驱动时序(子场)而选择输出。此外，存储器控制部40将读出的SF代码Scg的任意1位 根据当前点中的显示面板100G的驱动时序(子场)而选择输出，将读出的SF代码kb的 任意1位根据当前点中的显示面板100B的驱动时序(子场)而选择输出。显示面板100R、100G、100B的数据线驱动电路140将该1行量的SF位转换为分别 由时序控制信号指定的极性的导通电平或截止电平的数据信号，并且在选择了该行的扫描 线时，将数据信号供给到ι 1920列的数据线114。另外，数据线驱动电路140对导通电平的电压根据从电压控制部60供给的控制信 号Cbr、控制信号Cbg、控制信号Cbb而设定数据信号的导通电平。如上所述，控制信号Cbr 用于指示将导通电平的电压设为5V，所以显示面板100R的数据线驱动电路140将导通电平 的电压设为5V。此外，控制信号Cbg用于指示将导通电平的电压设为3. 2V，所以显示面板 100G的数据线驱动电路140将导通电平的电压设为3. 2V。此外，控制信号Cbb用于指示将 导通电平的电压设为3V，所以显示面板100B的数据线驱动电路140将导通电平的电压设为 3V。在该行的扫描线被选择时，供给到数据线114的数据信号通过与该行对应的 TFTl 16成为导通状态而被施加到液晶元件120的像素电极118，由此，该液晶元件120以指 定的极性进行导通或截止驱动。
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在将显示面板100GU00B中导通电平的电压固定为5V(将截止电平固定为0V)而 将R成分、G成分、B成分的混合比设为“1 0.6 0.55”的情况下，对于显示面板100G、 100B由于只使用到中间灰度，所以实现了 “1 0.6 0.55”这样的混合比。但是，在该结 构中，由于将从0到中间灰度的SF代码分配到256个等级的灰度级，所以有时即使映像信 号的灰度级不同，SF代码也会成为相同的代码，实际显示的灰度级会少于256个等级。另一方面，按照本实施方式，对于SF代码能够以256个等级对每个灰度级分配不 同的SF代码，对于混合比的调整是根据导通电平的电压来进行混合比的调整，所以能够以 256个等级变更灰度级进行显示。[第二实施方式]下面，对本发明的第二实施方式进行说明。上述的第一实施方式为将1帧分割为 等宽度的子场的例子，但第二实施方式为将1帧分割为两组并将各组分割为不同期间的子 场的例子。另外，在第二实施方式中，按照第一组和第二组，通过信号Frp而将数据信号的 极性按每组进行切换。具体而言，在本实施方式中，如图8(a)所示，帧被划分成第一组和第二组，同时各 组被划分成彼此不同的重要性(时间长度(期间)的大小，将期间短的情况称为重要性小， 将期间长的情况称为重要性大)的10个子场。因此，在本实施方式中，一个帧共由20个子 场构成。另外，在本实施方式中，R成分、G成分、B成分的混合比为“1 1 1”的情况下，
各显示面板中子场的重要性相同。另一方面，当R成分、G成分、B成分的混合比变更为“1 0.6 0.55”时，对于 显示面板100G和显示面板100B变更子场的重要性。例如，如图9所示，重要性小的子场导 通电平变低，并且随着驱动电压的导通电平和截止电平之间的电压范围变窄重要性随之变 大，显示面板100G的子场sfl的重要性比显示面板100R的子场sfl的大。此外，显示面板 100B的子场sfl的重要性比显示面板100G的子场sfl的大。另外，在本实施方式中，导通电平变低且随着驱动电压的导通电平和截止电平之 间的电压范围变窄而重要性随之变大的子场可以在一组内设置到预先设定的子场(例如， 从sfl到sf7和从sfll到sfl7)。此外，根据驱动电压的电压范围而变更重要性的子场，不 限于从sfl到sf7和从sfll到sfl7，也可以是其他子场。此外，在本实施方式中，由于子场的宽度不是等宽度，所以从第一实施方式对LUT 进行变更。在从画质调整部30供给的控制信号Ca作为R成分、G成分、B成分的混合比表示 “1:1: 1”的情况下，使用LUT202R、202G、202B来生成SF代码kr、SF代码kg、SF代码 Scb。另外，图10表示LUT202R，由于LUT202G和LUT202B的内容与LUT202R相同，所以省略图示。此外，在从画质调整部30供给的控制信号Ca作为R、G、B的混合比表示 "1 0. 6 0. 55”的情况下，使用图11的LUT203G和图12的LUT203B来生成SF代码Scr、 SF代码kg、SF代码kb。本实施方式所涉及的SF代码转换部52在控制信号Ca为表示“1 1 1”的混合 比的信号的情况下，将从画质调整部30供给的映像信号Da使用LUT202R、LUT202G、LUT202B来转换成SF代码。在此，在映像信号Da中R成分的灰度级为253的情况下，参照LUT202R，SF代码Scr 的第一组的位Cl ClO成为“0011111111”，第二组的位Cll C20成为“0101111111”。此外，在映像信号Da中G成分的灰度级为253的情况下，参照LUT202G，SF代码Scg 的第一组的位cl clO成为“0011111111”，第二组的位cll c20成为“0101111111”。此外，在映像信号Da中B成分的灰度级为253的情况下，参照LUT202B，SF代码Scb 的第一组的位Cl ClO成为“0011111111”，第二组的位Cll C20成为“0101111111”。在SF代码转换部52中生成的SF代码kr、SF代码kg、SF代码Scb通过存储器 控制部40而被写入存储器45。另一方面，本实施方式所涉及的SF代码转换部52在控制信号Ca为表示 “1 0.6 0.55”的混合比的信号的情况下，将从画质调整部30供给的映像信号Da使用 LUT202R、LUT203G、LUT203B 来转换成 SF 代码。在此，在映像信号Da中R成分的灰度级为253的情况下，参照LUT202R，SF代码Scr 的第一组的位Cl ClO成为“0011111111”，第二组的位Cll C20成为“0101111111”。此外，在映像信号Da中G成分的灰度级为253的情况下，参照LUT203G，SF代码 Scg的第一组的位cl clO成为“0011111111”，第二组的位cll c20成为“0011111111”。 也就是说，变更导通电平的电压，根据导通电平与截止电平的电压范围被变更来对SF代码 的内容进行最优化。此外，在映像信号Da中B成分的灰度级为253的情况下，参照LUT203B，SF代码 Scb的第一组的位cl clO成为“1011111111”，第二组的位cll c20成为“0011111111”。 也就是说，在这里也变更导通电平的电压且根据导通电平与截止电平的电压范围被变更来 对SF代码的内容进行最优化。在SF代码转换部52中生成的SF代码kr、SF代码kg、SF代码Scb通过存储器 控制部40而被写入存储器45。[电子设备]图13为示意地表示本发明一实施方式所涉及的电子设备的一例即投影仪的结构 的图。投影仪2100为使用光阀的投影仪。在投影仪2100中，设有卤素灯等的成为白色 光源的灯单元2102。从该灯单元2102射出的投射光通过配置于内部的3个反射镜2106及 2个分色镜2108而被分离成R (红)色、G (绿)色、B (蓝)色三原色，并分别导入到与各原 色对应的光阀100RU00G及100B。另外，B色光与其他R色、G色相比光路长，因此为了防 止其损失，经由中继透镜系统2121进行导入，该中继透镜系统2121由入射透镜2122、中继 透镜2123及出射透镜21 构成。在该投影仪2100中，上述的第一实施方式或第二实施方式的电光学装置10的显 示面板100R、100G、100B与光阀100R、100G及100B对应。另外，分别从上级电路供给与R 色、G色、B色的各个颜色对应的映像信号，并转换成SF代码之后，在该SF代码中选择与像 素位置等对应的SF位。光阀100RU00G及100B按照与R色、G色、B色的各个颜色对应的SF位，对每个 子场分别进行驱动。被光阀100R、100G、100B分别调制过的光从三个方向入射到分色棱镜2112。然后，在该分色棱镜2112中，R色及B色光以90度折射，而G色光笔直前进。因此， 在各颜色的图像合成之后，在投影屏2120上通过投射透镜2114而投射彩色图像。另外，由于与R色、G色、B色的各颜色对应的光通过分色镜2108而入射到光阀 100RU00G及100B，因此无需设置滤色镜。此外，光阀100R、100B的透过像通过分色棱镜 2112反射之后被投射，与此相对光阀100G的透过像直接被投射，因此基于光阀100RU00B 的水平扫描方向与基于光阀100G的水平扫描方向相反，从而显示使左右反转了的像。作为电子设备，除了参照图13进行说明的之外，还可举出电视机、寻像式监控直 视式磁带录像机、汽车导航装置、呼叫器、电子记事本、计算器、文字处理器、工作站、电视电 话、POS终端、数码相机、手机、具备触摸面板的设备等。而且，对于这些各种电子设备，可以 应用上述电光学装置，这是显而易见的。[变形例]以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式，还可以 以其他各种方式实施。例如，还可以将上述实施方式按照如下方式变形之后实施本发明。另 外，上述的实施方式及以下变形例还可进行组合。R成分、G成分、B成分的混合比在上述的实施方式中，选择了 “1 1 1”和 “1 0.6 0.55”，但这些混合比只是一个例子，还可选择这些混合比之外的混合比。在上述实施方式中，由电压控制部60输出控制信号Cbr、控制信号Cbg、控制信号 Cbb，但也可以由画质调整部30将控制信号Cbr、控制信号Cbg、控制信号Cbb向数据线驱动 电路140输出。在上述的实施方式中，在最大灰度级时将1帧的所有期间设为了导通电平，但也 可以在最大灰度级时不将1帧的所有期间设为导通电平。在本发明中，构成像素110的液晶元件120不限于透过式，也可以是反射式。并且， 不限于常黑模式，也可以是常白模式。在此，在将液晶元件120设为常白模式时，导通电平是指对液晶元件120施加电压 而使其成为暗态的数据信号，截止电平是指使液晶元件120成为明态的数据信号。另外，在设为常白模式时，对上述LUT的SF代码使各位的“ 1 ”和“ 0 ”反转。此外，在设为常白模式时，将导通电平的电压设为5V，并且根据R成分、G成分、B 成分的混合比来变更截止电平的电压。即，在常白模式中，在将R成分、G成分、B成分的混 合比设为“1 1 1”的情况下，将截止电平分别设为OV时，导通电平则分别设为5V。此 外，在将R成分、G成分、B成分的混合比设为“1 0.6 0.55”的情况下，截止电平根据 VT特性而分别成为0V、2V、2. 2V，导通电平的电压成为5V、5V、5V。由此，在驱动电压的导通 电平和截止电平的电压范围中，R成分成为5V、G成分成为3V、B成分成为2. 8V，B成分的电 压范围最小。另外，在常白模式下导通驱动是指供给导通电平的电压，S卩，使液晶元件120成为 暗态的数据信号的驱动，在常白模式下截止驱动是指供给截止电平的电压、即使液晶元件 120成为明态的数据信号的驱动。另外，对于截止电平，例如有正极性的情况下为5V、负极 性的情况下为-5V的例子。在上述的实施方式中，映像信号Vid是将图像用三原色、即用红(R)色、绿(G)色、 蓝(B)色三种成分表示的信号，但可以是包含青(C)色、品红(M)色、黄(Y)色、白(W)色等三种以上的颜色成分的信号。在上述的实施方式中，子场的个数为20个，但不限于20个，也可以是19个以下或 21个以上。在本发明中，显示元件不限于液晶元件120，还可以应用例如EL元件。在上述的实施方式中，将R成分、G成分、B成分的混合比设为“1 0.6 0.55” 时的导通电平的电压分别为5V、3. 2V、3V，并且混合比的比率的大小和电压大小的顺序一 致，但导通电平的电压如上所述取决于VT特性，所以可以存在混合比的比率大小和导通电 平的电压大小的顺序不一致的情况。这样，与多种颜色的混合比对应的驱动电压只要是实 现混合比的驱动电压即可。在上述的实施方式中，虽然驱动与R、G、B三色对应的三个显示面板100R、100G、 100B,但也可以构成为在一个显示面板上形成与三色对应的三个像素R、G、B并将各个像素 对应混合比进行驱动。在上述的电子设备中，用一个电光学装置10来控制与R、G、B三色对应的三个显 示面板100R、100G、100B,但也可以用一个电光学装置来控制一个显示面板100而与R、G、B 三色对应地设置三个电光学装置。在这种结构的情况下，将映像信号按照每种颜色进行划 分，并将映像信号输入到与各颜色对应的电光学装置。此外，LUT与各颜色对应地设在每个 电光学装置的SF代码转换部52。
1权利要求
1.一种电光学装置，其特征在于，具备按多种颜色中的每一种颜色设置的像素、以及对 上述像素进行驱动的驱动电路，上述驱动电路基于驱动电压和驱动图案来驱动上述像素，该驱动电压是根据上述多种 颜色的混合比而按每种颜色进行设定的，该驱动图案与上述驱动电压相对应，按构成帧的 多个子场中的每个子场，与灰度级对应地进行上述像素的导通或截止，在与上述混合比的比率不同的至少一种颜色对应的像素和与另一种颜色对应的像素， 上述驱动电压的电压范围不同。
2.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，上述驱动电路根据上述多种颜色的混合比，按与各颜色对应的像素中的每个像素进行 针对相同灰度级的驱动电压的电压范围的变更。
3.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，上述多个子场的每个子场的期间分别相同，与根据上述多种颜色的混合比设定的驱动电压的电压范围窄的颜色对应的像素的驱 动图案，比起与上述驱动电压的电压范围宽的颜色对应的像素的驱动图案，在灰度级相同 时像素的导通驱动连续的期间长。
4.根据权利要求2所述的电光学装置，其特征在于，上述多个子场包含期间不同的子场，与根据上述多种颜色的混合比设定的驱动电压的电压范围窄的颜色的像素驱动有关 的上述期间不同的子场，比起与上述驱动电压的电压范围宽的颜色的像素驱动有关的上述 期间不同的子场，对应的子场的期间的长度长。
5.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，在上述灰度级为最大灰度级时，上述多个子场的所有子场以对上述像素进行导通驱动 的驱动图案来进行驱动。
6.一种电子设备，其特征在于，具有权利要求1至5中任一项所述的电光学装置。
全文摘要
本发明公开了电光学装置及电子设备。即使在子场驱动中多种颜色的混合比不同的情况下，也能使可显示的灰度数不受限制。将帧由多个子场构成，对显示面板(100R、100G、100B)的像素，按照与灰度级对应的驱动图案按每个子场进行导通或截止驱动。在RGB的混合比相同的情况下，将各显示面板中导通驱动时的电压电平设为相同。此外，与灰度级对应的驱动图案在各显示面板中相同。在RGB的混合比不同的情况下，按照混合比变更各显示面板中导通驱动时的电压电平。此外，伴随导通驱动时的电压电平的变更，将与灰度级对应的驱动图案从RGB的混合比相同的情况随之进行变更。
文档编号G09G3/36GK102129832SQ20111002547
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者丰冈隆史 申请人:精工爱普生株式会社