JP2010186038A - 電気光学装置、その駆動方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のサブフィールド毎に画素をオンまたはオフ状態として中間階調を表示する際に、画素の応答特性が変動しても、表示品位に及ぼす影響を小さく抑える。
【解決手段】フレームをサブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１６に分割する。このうち、第１類のサブフィールド（ｓｆ１、ｓｆ５、ｓｆ９、ｓｆ１３）が他のサブフィールドの幅よりも短い。取得した応答特性データによって低速応答であることが示されたとき、第１類のサブフィールドの幅を通常時よりも長くする。第２類のサブフィールド（ｓｆ２、ｓｆ６、ｓｆ１０、ｓｆ１４）の幅および第３類のサブフィールド（ｓｆ３、ｓｆ７、ｓｆ１１、ｓｆ１３）の幅についても通常時よりも長くするが、第４類のサブフィールド（ｓｆ４、ｓｆ８、ｓｆ１２、ｓｆ１６）の幅については反対に短くする。
【選択図】図６

Description

本発明は、フレームを複数に分割したサブフィールドの各々において、画素をオンまたはオフ状態とすることにより階調を表現する技術に関する。

液晶素子や有機ＥＬ素子などの表示素子を画素として有する電気光学装置において階調表示を行う際に、次のような技術が提案されている。すなわち、フレーム（フィールド）を分割した複数のサブフィールド毎に画素（表示素子）をオンまたはオフ状態とし、フレームにおいてオンまたはオフ状態とする時間の割合を変化させることによって中間階調を表示する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−１４８４１７号公報（図８）

しかしながら、画素の応答特性は、温度や個体差などによってばらつきやすいので、各階調レベルの指示に対して実際に表現される特性が変動し、表示品位に悪影響を与えやすい、といった問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、複数のサブフィールド毎に画素をオンまたはオフ状態として中間階調を表示する際に、画素の応答特性が変動しても、表示品位に及ぼす影響を小さく抑えた技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る電気光学装置の駆動方法は、フレームを複数のサブフィールドに、少なくとも一のサブフィールドの幅が他のサブフィールドの幅よりも短くなるように分割し、複数の画素の各々を、前記サブフィールド毎に、それぞれオン状態またはオフ状態のいずれかとして階調を表現するとともに、表現する階調数が、フレームを構成するサブフィールド個数よりも多い電気光学装置の駆動方法であって、前記画素の応答特性を示す応答特性データを取得し、前記応答特性データによって前記画素の応答が遅くなったことが示されたとき、前記複数のサブフィールドのうち、前記一のサブフィールドの幅を長くなるように設定することを特徴とする。本発明によれば、画素の応答が低くなったとき、一のサブフィールドの幅が長くなるので、これに応じて他のサブフィールドの幅も変更される。このため、画素の応答特性が変動しても、表示品位に及ぼす影響を小さく抑えることが可能となる。

本発明において、前記一のサブフィールドの幅を、取得した応答特性データで示される応答特性にしたがって前記画素を、当該一のサブフィールドにわたってオン状態とし、他のサブフィールドにわたってオフ状態としたときの光学状態、または当該一のサブフィールドにわたってオフ状態とし、他のサブフィールドにわたってオン状態としたときの光学状態に基づいて決定することが好ましい。このようにすると、一のサブフィールドの幅が、画素の応答特性を反映して変化するので、表示品位に及ぼす影響をより小さく抑えることが可能となる。
また、取得した応答特性データによって前記画素の応答が遅くなったことが示されたときに、前記複数のサブフィールドのうち、前記一のサブフィールドを除いたサブフィールドのいずれかの幅を短くなるように設定しても良い。
なお、本発明は、電気光学装置の駆動方法のほか、電気光学装置や、当該電気光学装置を有する電子機器としても概念することが可能である。

本発明の実施形態が適用される電気光学装置の構成を示すブロック図である。 同電気光学装置における表示パネルの構成を示す図である。 同電気光学装置におけるフレームの構成を示す図である。 同電気光学装置におけるサブフィールド幅決定処理を示す図である。 同電気光学装置においてサブフィールド幅の決定を説明するための図である。 同電気光学装置の応答特性とサブフィールドの幅との関係を示す図である。 階調レベルとサブフィールドにおけるオンオフとの対応関係を示す図である。 同走査線駆動回路により選択される走査線の時間的推移を示す図である。 同電気光学装置における走査線駆動回路の動作を示す図である。 同電気光学装置を適用したプロジェクターの光学的な構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、電気光学装置１０は、表示制御回路２０、フレームメモリー３０、データ変換回路４０および表示パネル１００を含み、表示制御回路２０が各部を制御する構成となっている。
表示パネル１００は、例えばアクティブ・マトリクス型であって、透過型のノーマリーホワイトモードの液晶表示パネルであり、画素毎に透過率を変調した透過像を生成する。

説明の便宜上、表示パネル１００の構成について図２を参照して説明する。この図に示されるように、表示パネル１００において表示領域１０１では、１、２、３、…、７６８行の走査線１１２が図において横方向に延在するように設けられ、また、１、２、３、…、１０２４列のデータ線１１４が図において縦方向に延在するように、かつ、各走査線１１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられている。
そして、７６８行の走査線１１２と１０２４列のデータ線１１４との交点のそれぞれに対応して、画素１１０がそれぞれ配設されている。したがって、本実施形態では、表示領域１０１において画素１１０が縦７６８行×横１０２４列でマトリクス状に配列することになる。

表示領域１０１の周辺には、走査線駆動回路１３０とデータ線駆動回路１４０とがそれぞれ配置する。
このうち、走査線駆動回路１３０は、表示制御回路２０から供給されるアドレス信号Ａyによって指定された走査線を選択し、当該走査線への走査信号を選択電圧に相当するＨ
レベルとし、他の走査線への走査信号を非選択電圧に相当するＬレベルとする一種のアドレスデコーダである。なお、１、２、３、…、７６８行目の走査線１１２に供給される走査信号をそれぞれＧ1、Ｇ2、Ｇ3、…、Ｇ768と表記している。
一方、データ線駆動回路１４０は、１〜１０２４列目のデータ線１１４に、それぞれデータビットＤbに応じたデータ信号を供給する。なお、１、２、３、…、１０２４列目の
データ線１１４に供給されるデータ信号を、それぞれｄ1、ｄ2、ｄ3、…、ｄ1024と表記
している。

画素１１０は、詳細については特に図示はしないが、画素電極とコモン電極とで液晶を挟持した周知の液晶素子を有し、走査線１１２が選択されたときに、データ線１１４に供給されたデータ信号が画素電極に印加されるものである。なお、本実施形態において、データ信号は、データビットの「１」に応じたオンレベルと、「０」に応じたオフレベルとのいずれかであり、ノーマリーホワイトモードであるから、画素電極にオンレベルが印加されたときにオン状態（暗状態）となる一方、オフレベルが印加されたときにオフ状態（明状態）となる。また、画素１１０としては、データビットに応じてオンまたはオフ状態の二値表示を行うものであれば、後述するように種々のタイプが適用可能である。

本実施形態では画素１１０がオン状態とオフ状態との２通りしか取り得ない。このため、本実施形態では、単位期間であるフレームを複数のサブフィールドに分割するとともに、サブフィールド毎に画素１１０をオン状態またはオフ状態のいずれかに制御し、フレームにわたってオン状態（オフ状態）が占める期間の割合を変化させることによって、階調を表現する。
ここで、フレームとは、表示パネル１００を駆動することによって画像１コマ分を階調表示させるために要する期間をいい、本実施形態では１６．７ミリ秒としている（垂直走査周波数が６０Ｈｚである場合）。

説明を図１に戻すと、フレームメモリー３０は、縦７６８行×横１０２４列の画素配列に対応した記憶領域を有し、各記憶領域では、それぞれに対応する画素１１０の階調レベルを指定する表示データＤaが記憶される。なお、表示データＤaは、図示省略した上位回路から供給されて、フレームメモリー３０の記憶領域に書き込まれる一方、表示制御回路２０によって、アドレス信号Ａyで指定される走査線に位置する画素１行分の表示データ
Ｄaが、フレームメモリー３０から読み出される構成となっている。

データ変換回路４０は、フレームメモリー３０から読み出された表示データＤaを、階
調レベルに応じて画素のオン状態またはオフ状態を指定するデータビットＤbに、番号Ｓbで通知されたサブフィールドに対応して変換するものである。なお、階調レベルに応じて、画素のオン状態またはオフ状態をいかに指定するかについては、各サブフィールドの時間幅の設定と併せ、後述することにする。

表示制御回路２０は、詳細には特に図示しないが、ＣＰＵや内部メモリを有し、フレームメモリー３０における表示データＤaの読み出しや、データ変換回路４０に対するサブ
フィールド番号Ｓbの通知、走査線駆動回路１３０に対して選択すべき走査線の行数を指
定するアドレス信号Ａdの出力するほか、画素の応答特性データを取得したときに、後述
するサブフィールド幅決定処理を実行して、各サブフィールドの幅を決定したり、階調レベルに対してサブフィールド毎に画素をオンまたはオフ状態とすべきかについて、階調レベル毎に決定したりする。
なお、応答特性データは、本実施形態では、図示省略した温度センサーによって検出された温度データが代用される。温度は、液晶素子における光学的な応答速度と密接な関係があり、温度が低くなるにつれて、応答速度が低下するからである。応答特性データについては、応答速度を直接的または間接的に示すものであれば、温度データ以外のものでも適用可能である。このため例えば、上記上位回路などから、応答速度を直接的に示すデータを取得するようにしても良い。

フレームを構成するサブフィールドについて図３を参照して説明する。
この図に示されるように、フレームが４つに等分割されるとともに、これらの各分割期間が、さらに４つのサブフィールドにそれぞれ分割されている。したがって、本実施形態では、フレームが１６個のサブフィールドに分割されている。後述するように、本実施形態では、２５６階調を表現するが、この表現可能な階調数よりも、少ない個数でフレーム
がサブフィールドに分割される。
なお、図では、各分割期間を１／４フレームと表記している。また、１６個のサブフィールドを区別するために、時間的な順でｓｆ１〜ｓｆ１６と表記している。

本実施形態において、各分割期間の同じ番目におけるサブフィールドの時間的な幅は、互いに同値となるように設定される。例えば、各分割期間において１番目のサブフィールドｓｆ１、ｓｆ５、ｓｆ９およびｓｆ１３は互いに同一幅である。そこで便宜的に、各分割期間において１番目のサブフィールドを第１類と呼ぶことにする。各分割期間において２番目、３番目および４番目についても同様であり、第２類、第３類および第４類と呼ぶことにする。
なお、各サブフィールドの開始点は、画素からみれば、当該画素に対応する走査線が選択されたときである。ただし、表示パネル１００の全体動作でみるときには、説明の便宜上、１行目の走査線を基準とする場合がある。

次に、本実施形態において、これらのサブフィールドの幅を、いかにして決定するかについて説明する。図４は、サブフィールドの幅を決定するサブフィールド幅決定処理を示すフローチャートである。
表示制御回路２０は、このサブフィールド幅決定処理を一定期間毎（例えば１０分毎）に実行する。

表示制御回路２０は、サブフィールド幅決定処理を起動したとき、ステップａ１において応答特性データを取得する。続いて、表示制御回路２０は、ステップａ２において、第１類のサブフィールド（ｓｆ１、ｓｆ５、ｓｆ９、ｓｆ１３）で表現すべき透過率（目標透過率）を、次のようにして決定する。
なお、本実施形態では、階調レベル「０」から「２５５」までの２５６階調を図５に示されるような特性で表示するものとする。このとき、最低値の階調レベル「０」が指定された画素については、サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１６のすべてにわたってオン状態とするとともに、フレームを単位期間としてみたときに、当該画素の液晶素子における積分的な透過率を相対値で「０」（０％）とする。一方、最高値の階調レベル「２５５」が指定された画素については、サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１６のすべてにわたってオフ状態とするとともに、このときの当該画素の透過率を相対値で「１」（１００％）とする。

このような前提において、まず、階調レベルが最低値よりも１段高い「１」である場合（１／２５５）と、階調レベルが最高値よりも１段低い「２５４」である場合（２５４／２５５）とについて着目する。階調レベルの「１」は、１フレームにおいて、最も狭い幅のサブフィールドのうち一つにおいてだけ画素をオフ状態とし、他のすべてのサブフィールドにおいては画素をオン状態とすることによって表現され、階調レベルの「２５４」は、１フレームにおいて、最も狭い幅のサブフィールドのうち一つにおいてだけ画素をオン状態とし、他のすべてのサブフィールドにおいては画素をオフ状態とすることによって表現されるからである。
なお、本明細書においては、上記したように、１フレームにおいて、ある特定のサブフィールドにおいて画素をオフ状態とし、他のすべてのサブフィールドにおいては画素をオン状態としたときの当該サブフィールドの幅を単にオフ期間と呼び、１フレームにおいて、ある特定のサブフィールドにおいて画素をオン状態とし、他のすべてのサブフィールドにおいては画素をオフ状態としたときの当該サブフィールドの幅を単にオン期間と呼ぶ。

表示制御回路２０は、図５から、階調レベル「１」の目標透過率が例えば「０．００００２」であり、階調レベル「２５４」の目標透過率が例えば「０．９９２」であることを、それぞれ導き出す。

このうちのどちらの階調レベルを最も狭い幅のサブフィールドで表現すべきかを、表示制御回路２０は、液晶の立ち上がり、または、立ち下がりの応答時間に応じて決定する。詳細には、表示制御回路２０は、まず、取得済みの応答特性データで示される応答特性にしたがって画素が応答した場合に、フレーム（１６．７ｍｓ）のうち、階調レベル「１」の目標透過率「０．００００２」を実現するためにはオフ期間として、例えば１００μｓの時間を要する点、および、階調レベル「２５４」の目標透過率「０．９９２」を実現するためにはオン期間として例えば２００μｓを要する点を、それぞれ予め定められたアルゴリズムを用いた演算によって算定する。なお、このオフ期間またはオン期間についてはアルゴリズムによる演算ではなく、予め実験的に求めた結果をテーブル化して記憶しておき、当該テーブルから求める構成としてもよい。

階調レベル「１」の目標透過率を実現するためのオフ期間が１００μｓである点、および、階調レベル「２５４」の目標透過率を実現するためのオン期間が２００μｓである点を比較考量したとき、表示制御回路２０は、短い方の期間を、第１類のサブフィールドの幅として決定する。すなわち、表示制御回路２０は、ステップａ３において、第１類のサブフィールド（ｓｆ１、ｓｆ５、ｓｆ９、ｓｆ１３）の幅をそれぞれ１００μｓに決定する。階調レベル「１」の目標透過率を実現するためには、１００μｓに決定した第１類のサブフィールド（ｓｆ１、ｓｆ５、ｓｆ９、ｓｆ１３）の４つのうち、１つ（例えば図５に示されるようにサブフィールドｓｆ５だけ）において画素をオフ状態にして、他のすべてのサブフィールドにおいて画素をオン状態にすればよいが、階調レベル「２５４」の目標透過率を実現するためには、当該４つのサブフィールドのうち、２つ（例えば図５に示されるようにサブフィールドｓｆ５、ｓｆ１３）において画素をオン状態にし、他のすべてのサブフィールドにおいて画素をオフ状態にしなければならないからである。

次に、第２類のサブフィールド（ｓｆ２、ｓｆ６、ｓｆ１０、ｓｆ１４）の幅を決定するために、表示制御回路２０は、ステップａ４において変数Ｎに初期値の「２」をセットし、ステップａ５において第Ｎ類のサブフィールドの目標透過率を、ある二つの値に仮決定する。なお、ここでは変数Ｎは「２」にセットされているから、第２類のサブフィールドについては、第１の目標透過率と第２の目標透過率との２つが仮決定される。

続いて、表示制御回路２０は、仮決定した第１の目標透過率が第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態としたときの透過率と等しいか否か、また、仮決定した第２の目標透過率が第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオフ状態としたときの透過率と等しいか否かを判別する（ステップａ６）。
厳密にいえば、仮決定した目標透過率と第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態またはオフ状態としたときの透過率との差が閾値以内であるか否かを判別する。ここで、本明細書においては、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態としたときの透過率とは、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態とする一方、他のすべてのサブフィールドにおいて画素をオフ状態としたときの透過率を意味し、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオフ状態としたときの透過率とは、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオフ状態とする一方、他のすべてのサブフィールドにおいて画素をオン状態としたときの透過率を意味する。
なお、仮決定した第１の目標透過率は、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態としたときの透過率に設定するのではなく、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態としたときの透過率よりも１段低い、または、１段高い階調レベルに相当する透過率に設定しても良い。第２の目標透過率についても第１の目標透過率と同様のことが言える。

第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態としたときの透過率
よりも低い階調レベルに相当する透過率を目標透過率とすることで、同じ透過率を第（Ｎ−１）類と第Ｎ類のサブフィールドのどちらでも表示することが可能となる。こうすることで、個体調整の際のマージンを持たせることができる他、同じ透過率となる複数のｓｆ１〜ｓｆ１６のオン状態またはオフ状態の組み合わせのなかから、擬似輪郭などの表示背反が発生しにくい組み合わせを選択することが可能となる。すなわち、第１および第２の目標透過率は、階調表現に破綻がない範囲で、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態としたときの透過率よりも低く、または、高く設定することができる。
また、ここでは変数Ｎが「２」であるから、仮決定した第２類のサブフィールドの目標透過率が第１類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態またはオフ状態としたときの透過率と等しいか否かが判別される。

この判別結果が「Ｎｏ」であれば、表示制御回路２０は、処理手順を再びステップａ５に戻して、仮決定する目標透過率を別の値に変更する。ステップａ５およびａ６の処理が繰り返されると、やがてステップａ６の判別結果が「Ｙｅｓ」となる。表示制御回路２０は、ステップａ６の判別結果が「Ｙｅｓ」となった時点において仮決定した第１目標透過率と第２目標透過率とを、第Ｎ類のサブフィールドで表現すべき目標透過率として本決定する（ステップａ７）。
すなわち、一の第Ｎ類のサブフィールドで表現すべき第１の目標透過率は、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態としたときの透過率に設定され、一の第Ｎ類のサブフィールドで表現すべき第２の目標透過率は、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオフ状態としたときの透過率に設定される。ここでは、変数Ｎが「２」であるから、第２類のサブフィールドで表現すべき目標透過率が設定される。

次に、表示制御回路２０は、第Ｎ類のサブフィールドの幅を、ステップａ３における第１類のサブフィールドと同様に、本決定した目標透過率を実現するために要するオフ期間またはオン期間に定める（ステップａ８）。すなわち、表示制御回路２０は、応答特性データで示される応答特性にしたがって画素が応答した場合に、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオフ状態とさせたときの透過率、すなわち第２の目標透過率を実現するのに要するオフ期間、および、第（Ｎ−１）類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態とさせたときの透過率、すなわち第１の目標透過率を実現するのに要するオン期間を、それぞれ求めて、短い方の期間を第Ｎ類のサブフィールドの幅として決定する。ここでは、変数Ｎが「２」であるから、第２類のサブフィールドの幅については、第１類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオフ状態とさせたときの透過率を実現するのに要するオフ期間と、第１類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態とさせたときの透過率を実現するのに要するオン期間とのうち、短い方の期間が第２類のサブフィールドの幅として決定される。

表示制御回路２０は、ステップａ９において現時点でセットされている変数Ｎが最高値ｎmaxのＮよりも「１」だけ小さい値であるか否かを判別する。
表示制御回路２０は、判別結果が「Ｎｏ」であれば、ステップａ１０において変数Ｎを「１」だけインクリメントして、処理手順をステップａ５に戻す一方、判別結果が「Ｙｅｓ」であれば、処理手順をステップａ１１に移行させる。

図３の例では、Ｎmaxが「４」であるから、ステップａ９においては、現時点の変数Ｎ
が３」であるか否かが判別される。変数Ｎに「２」がセットされていれば、ステップａ１０において変数Ｎが「３」にインクリメントされる。変数Ｎが「３」であるときに、ステップａ５〜ａ８が実行されると、今度は、第３類のサブフィールドの幅が決定される。すなわち、第３類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオフ状態とさせたときの透過率
を実現するのに要するオフ期間と、第３類のサブフィールドのすべてにおいて画素をオン状態とさせたときの透過率を実現するのに要するオン期間とが、それぞれ求められて、短い方の期間が第３類のサブフィールドの幅として決定される。

変数Ｎに「３」がセットされた状態では、ステップａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」となる。このため、表示制御回路２０は、ステップａ１１において、第Ｎmax類のサブフィール
ドの幅を次のようにして決定する。詳細には、表示制御回路２０は、フレーム期間から、すべての第１類から第（Ｎmax−１）類までのサブフィールド期間を除いた余りの期間を
、繰り返し数で割って、当該割った値を第Ｎmax類のサブフィールド期間として決定する
。
図３の例でいえば、Ｎmaxが「４」であり、繰り返し数も「４」であるから、フレーム
期間からすべての第１類から第３類までのサブフィールド期間を除いた余りの期間を「４」で割って、当該割った値を、第４類のサブフィールド（ｓｆ４、ｓｆ８、ｓｆ１２、ｓｆ１６）の幅として決定する。
なお、第４類のサブフィールドで表現可能な透過率としては、第１類から第３類までのサブフィールドを１つずつ足し合わせた幅にわたって画素をオン状態としたときの透過率に、繰り返し数（本実施形態では「４」）を乗じた値よりも小さい値（暗い側の値）、または、大きい値（明るい側の値）とすれば、十分な階調精度を得ることができるとともに、個体調整の際のマージンを持たせることができる。

ステップａ１１において第Ｎmax類のサブフィールドの幅を決定すると、すべてのサブ
フィールドの幅を決定したことになるので、表示制御回路２０は、当該サブフィールド幅決定処理を終了する。
なお、本実施形態では、図４に示したサブフィールド幅決定処理を、一定期間毎に実行するとして説明したが、応答特性データの取得をイベントとして実行しても良いし、電源投入直後の表示動作前に実行しても良い。

ここで、例えば２５℃における液晶素子の光学的な応答速度を基準速度とし、２５℃において階調レベル「１」の目標透過率「０．００００２」を実現するためのオフ期間が１００μｓであったとする。液晶素子の光学的な応答速度が遅いほど、目標透過率「０．００００２」を実現するためのオフ期間は長くなる。そのため、応答特性データによって、液晶素子の光学的な応答速度が基準速度よりも低速であることが示されると、階調レベル「１」の目標透過率「０．００００２」を実現するためのオフ期間を１００μｓよりも長くしなければならない。したがって、図６に示されるように、第１類のサブフィールド（ｓｆ１、ｓｆ５、ｓｆ９、ｓｆ１３）の幅を長くしなければならず、これに伴って、第２類のサブフィールド（ｓｆ２、ｓｆ６、ｓｆ１０、ｓｆ１４）の幅および第３類のサブフィールド（ｓｆ３、ｓｆ７、ｓｆ１１、ｓｆ１５）の幅もそれぞれ長くする。このように、フレームのうち、第１類から第３類までのサブフィールドがそれぞれ長くなるので、残りの期間を割った第４類のサブフィールド（ｓｆ４、ｓｆ８、ｓｆ１２、ｓｆ１６）については反対に短くなる。
一方、応答特性データによって、液晶素子の光学的な応答速度が基準速度よりも高速であることが示されると、階調レベル「１」の目標透過率「０．００００２」を実現するためのオフ期間を１００μｓよりも短くしなければならない。したがって、同図に示されるように、第１類のサブフィールドの幅が短くなり、これに伴って、第２類のサブフィールドの幅および第３類のサブフィールドの幅もそれぞれ短くなる反面、第４類のサブフィールドについては長くなる。このように、液晶素子の光学的な応答速度が遅いほど第１類のサブフィールドの幅を長くする。

なお、本実施形態では、第１類から第３類までのサブフィールドの幅がそれぞれ長く（短く）なり、反対に第４類のサブフィールドの幅が短く（長く）なる構成を示したが、第
１類のサブフィールドの幅の増加もしくは減少に対して、第２類から第４類までのうち、いずれか１つのサブフィールドの幅が反対に減少もしくは増加してもいい。上述したとおり、第２類から第４類までのサブフィールドの幅は、幅を調整するためのマージンを含んで決定されており、このマージンの範囲で応答速度の変動に対して、サブフィールドの幅を調整することが可能である。

次に、表示制御回路２０は、すべての階調を表現できるように、サブフィールド各々に対し、階調レベル毎にオン状態またはオフ状態とすべきかを決定する。
上述の例でいえば、図７に示されるように、まず、階調レベルが最低値の「０」であれば、すべてのサブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１６にわたって「１」のオン状態とし、階調レベルが最高値の「２５５」であれば、すべてのサブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１６にわたって「０」のオフ状態とさせる。また、階調レベルが「１」であれば、上述したように、第１類のサブフィールド（ｓｆ１、ｓｆ５、ｓｆ９、ｓｆ１３）うち、１つ、例えばサブフィールドｓｆ５だけ「０」のオフ状態とし、階調レベル「２５４」であれば、第１類のサブフィールドのうち、２つ、例えばサブフィールドｓｆ５およびｓｆ１３だけを「１」のオン状態とさせる。
なお、階調レベルに対する透過率の特性は、図５に示されるように下に膨らむガンマ特性であるため、階調間の透過率の差は、高階調側になるほど大きくなる。一方で、液晶素子の光学的な応答速度が遅い場合には、サブフィールドを１つオン状態またはオフ状態にしたときの透過率と、サブフィールドを２つオン状態またはオフ状態にしたときの透過率とは、単純な足し合わせの関係とはならない。例えば階調レベルが「２」であれば、目標透過率は階調レベル「１」の３倍であったとしても、液晶素子の応答特性により、第１類のサブフィールドのうち、２つ、例えばサブフィールドｓｆ５、ｓｆ１３だけ「０」のオフ状態とすれば良い。表示制御回路２０は、このように階調レベル毎にサブフィールドの各々についてオン状態またはオフ状態を決定すると、その決定内容Ｌをデータ変換回路４０にセットする。

このようにして、当該決定内容Ｌがセットされたデータ変換回路４０は、フレームメモリー３０から読み出された表示データＤaを、階調レベルおよび番号Ｓbで通知されたサブフィールドにしたがって、データビットＤbに変換する。当該データビットＤbは、走査線が選択されたときに、データ線駆動回路１４０によってオンレベルまたはオフレベルのデータ信号に再変換されて、１〜１０２４列目のデータ線１１４に供給される。走査線が選択されているとき、データ線１１４に供給されたデータ信号のオンレベルまたがオフレベルは、当該選択走査線とデータ線との交点に対応する液晶素子の画素電極に印加されるので、データビットに応じたオンまたはオフ状態になる。走査線の選択が終了しても、液晶素子は、画素電極に印加されたレベルが保持されるので、データビットに応じたオンまたはオフ状態は、再び走査線が選択されるまで維持される。
したがって、液晶素子に対し、あるサブフィールドに応じた幅だけ、データビットに応じた状態とさせるためには、当該液晶素子に当該データビットのデータ信号を書き込むために走査線を選択してから、再び当該走査線を選択するまでの期間を、当該サブフィールドに応じた期間とすれば良いことになる。

ところで、走査線を１、２、３、…、行目というように１行ずつ順番に選択する従来の駆動方法では、最も短いサブフィールドの時間内で全走査線の選択を完結する必要があり、現実的ではない。そこで、本実施形態では、走査線を、サブフィールドの幅に応じた行数だけ飛び越しながら走査する方式を採用している。
例えば、本実施形態では走査線数を「７６８」とし、最狭となる第１類のサブフィールド（ｓｆ１、ｓｆ５、ｓｆ９、ｓｆ１３）の幅を１００μｓとしている。飛び越し走査の繰り返し周期をサブフィールドの繰り返し単位である１／４フレーム（４．１７ｍｓ）としたときに、当該１／４フレームにおいて、一つのサブフィールドに対応する書き込みの
ために全走査線を選択するとともに、１／４フレームのうち第１類のサブフィールドが占める割合と、７６８行のうちの飛び越し走査線数Ｙsの占める割合とが一致または近似す
れば良い。このため、第１類のサブフィールドのための飛び越し走査線数Ｙsは、
Ｙs＝（１００×１０_−６）÷（４．１７×１０_−３）×７６８
＝１８．４
から、１８行であれば良いことが導き出される。

仮に、上述したステップａ８において、変数Ｎに「２」がセットされたときに第２類のサブフィールド（ｓｆ２、ｓｆ６、ｓｆ１０、ｓｆ１４）の幅を３１２μｓに決定し、変数Ｎに「３」がセットされたときに第３類のサブフィールド（ｓｆ３、ｓｆ７、ｓｆ１１、ｓｆ１５）の幅を１４４０μｓに決定していれば、同様にして、第２類のサブフィールドのための飛び越し走査線数は１００行であり、第３類のサブフィールドのための飛び越し走査線数は２６６行であれば良いことが導き出される。
なお、第４類のサブフィールド（ｓｆ４、ｓｆ８、ｓｆ１２、ｓｆ１６）のための飛び越し走査線数は、７６８行から、１８行、１００行、２６６行を除いた残りの３８４行となる。

このため、表示パネル１００の各走査線については、図８および図９に示されるように、３８４、２６６、１００、１８行ずつ順番に飛び越しながら走査すれば良いことになる。
ここで、図８は、走査線の１〜７６８行を縦軸にとり、時間を横軸としたときに、選択される走査線の時間的推移を示す図である。走査線の選択を●（黒丸状のドット）で示したとき、走査線は飛び越し走査されるので、走査線の時間的推移は、実際には●の非連続打点で示されるが、簡略的に表記するため、図においては右下がりの連続打点（実線）で示している。また、図９は、各サブフィールドにおいて、走査線駆動回路１３０によって選択される走査線の行番号を示すテーブルである。換言すれば、アドレス信号Ａyによっ
て指定される走査線の順序を示す図である。

図８および図９に示されるように、フレームの最初において、選択する走査線の起点を仮に１行目としたとき、１、３８５、６５１、７５１行目という順番で飛び越し走査をし、次に起点を１行シフトして２行目として、２、３８６、６５２、７５２行目という順番で飛び越し走査をし、以下同様な動作を、起点が１８行目となって、１８、４０２、６６８、７６８行目という順番で飛び越し走査をするまで繰り返す。
このとき、起点にかかる走査線（Ｌ１）の選択において、サブフィールドｓｆ１に対するデータビットに応じたデータ信号を書き込み、Ｌ１に対して３８４行飛び越した走査線（Ｌ２）の選択において、１フレーム前のサブフィールドｓｆ１６に対するデータビットのデータ信号を書き込む。同様に、Ｌ２に対して２６６行飛び越した走査線（Ｌ３）の選択において、１フレーム前のサブフィールドｓｆ１５に対するデータビットのデータ信号を書き込み、Ｌ３に対して１００行飛び越した走査線（Ｌ４）の選択において、１フレーム前のサブフィールドｓｆ１４に対するデータビットのデータ信号を書き込む。

起点が１８行目の飛び越し走査をした後については、起点を１９行目にシフトさせるとともに、１９、４０３、６６９、１行目という順番で飛び越し走査をし、以下同様な動作を、起点が１１８行目となって、１１８、５０２、７６８、１００行目という順番で飛び越し走査をするまで繰り返す。このとき、走査線（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）の選択においては、同様にデータビットに応じた書き込みを行うが、走査線（Ｌ４）の選択においては、現行フレームのサブフィールドｓｆ２のデータビットに応じた書き込みを行う。
起点が１１８行目の飛び越し走査をした後については、起点を１１９行目にシフトさせるとともに、１１９、５０３、１、１０１行目という順番で飛び越し走査をし、以下同様な動作を、起点が３８４行目となって、３８４、７６８、２６６、３０６行目という順番
で飛び越し走査をするまで繰り返す。このとき、走査線（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４）の選択においては、同様にデータビットに応じた書き込みをそれぞれ行うが、走査線（Ｌ３）の選択においては、現行フレームのサブフィールドｓｆ３のデータビットに応じた書き込みを行う。
起点が３８４行目の飛び越し走査をした後については、起点を３８５行目にシフトさせるとともに、３８５、１、２６７、３０７行目という順番で飛び越し走査をし、以下同様な動作を、起点が７６８行目となって、７６８、３８４、６５０、７５０行目という順番で飛び越し走査をするまで繰り返す。このとき、走査線（Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４）の選択においては、同様にデータビットに応じた書き込みをそれぞれ行うが、走査線（Ｌ２）の選択においては、現行フレームのサブフィールドｓｆ４のデータビットに応じた書き込みを行う。

以下、このような１／４フレームを４回繰り返すと、１〜７６８行の画素は、サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１６に応じた期間だけ階調レベルに応じた状態となるので、フレームで通したときの階調表示が可能となる。
なお、図８および図９は、第１類、第２類、第３類のサブフィールドの幅をそれぞれ１００μｓ、３１２μｓ、１４４０μｓとして決定したときの飛び越し走査を示している。応答特性データによって応答特性が変化したことが示されたとき、表示制御回路２０は、上述したように各サブフィールドの幅をそれぞれ変更するので、飛び越し走査する走査線の順序についても、図８および図９から変更することになる。

このように本実施形態によれば、画素（液晶素子）の応答特性が温度によって変化したときに、サブフィールドｓｆ１〜ｓｆ１６の時間的な幅が、当該応答特性を考量して決定（変更）されるので、各階調の表現特性を損なわずに済ませることが可能となる。また、複数の表示パネル同士で光学応答に差があったとしても、各表示パネルに個別の応答特性データを上位回路等から供給することによって、各階調の表現特性については揃えることも可能となる。

なお、上述した実施形態において、フレームが、上位回路から供給される同期信号によって規定される場合に、なんらかの理由によってフレームの時間幅が変化したときであっても、変化したフレームを基準に各サブフィールドの幅を変更することによって、同様に各階調の表現特性を損なわずに済ませることが可能となる。例えば、垂直走査周波数が低下してフレームの時間幅が長くなったとき、第１類、第２類および第３類のサブフィールドの幅については長くなるように変更し、第４類のサブフィールドの幅については短くなるように変更するとともに、変更後のサブフィールド幅で決定された決定内容Ｌをデータ変換回路４０にセットすることで、各階調の表現特性を損なわずに済ませることが可能となる。
また、上述した実施形態においては、表示制御回路２０が、図４に示したサブフィールド幅決定処理を実行することによって各サブフィールドの幅を決定したが、複数の応答特性データ毎に、予め決定した各サブフィールドの幅をテーブル化して記憶しておき、取得した応答特性データに変化が生じたときに、変化した応答特性データに応じた値を当該テーブルから読み出して、各サブフィールドの幅を決定しても良い。
画素における液晶素子は透過型に限られず反射型であっても良い。さらに、表示素子としては、液晶素子に限られず、データビットに応じてオンまたはオフ状態となる素子であれば良い。例えば有機ＥＬ素子や、電気泳動素子（いわゆる電子ペーパー）、ミラーの傾きがオンオフに対応した位置をとり、オンまたはオフのいずれか一方の状態のときだけ入射光を所定方向に反射させるミラー素子などにも適用可能である。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置を用いた電子機器の一例として、電気光学装置をライトバ
ルブとして用いたプロジェクターについて説明する。図１０は、このプロジェクターの構成を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクター２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられている。このランプユニット２１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ１０Ｒ、１０Ｇおよび１０Ｂにそれぞれ導かれる。なお、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。

このプロジェクター２１００では、表示パネル１００を含む電気光学装置が、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応して３組設けられる。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応する表示データがそれぞれ外部上位回路から供給されて、フレームメモリーに記憶される構成となっている。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの構成は、上述した表示パネル１００と同様であり、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応するデータビットで、サブフィールド毎にそれぞれ駆動されるものである。
ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、スクリーン２１２０には、投射レンズ２１１４によってカラー画像が投射されることとなる。

なお、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂには、ダイクロイックミラー２１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。また、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂの透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１００Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。

電子機器としては、図１０を参照して説明した他にも、テレビジョンや、ビューファインダー型・モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラ、携帯電話機、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、上記電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。

１０…電気光学装置、２０…表示制御回路、３０…フレームメモリー、４０…データ変換回路、１００…表示パネル、１１０…画素、１１２…走査線、１１４…データ線、１３０…走査線駆動回路、１４０…データ線駆動回路、２１００…プロジェクター

Claims (5)

1. フレームを複数のサブフィールドに、少なくとも一のサブフィールドの幅が他のサブフィールドの幅よりも短くなるように分割し、
   複数の画素の各々を、前記サブフィールド毎に、それぞれオン状態またはオフ状態のいずれかとして階調を表現するとともに、
   表現する階調数が、フレームを構成するサブフィールド個数よりも多い電気光学装置の駆動方法であって、
   前記画素の応答特性を示す応答特性データを取得し、
   前記応答特性データによって前記画素の応答が遅くなったことが示されたとき、前記複数のサブフィールドのうち、前記一のサブフィールドの幅を長くなるように設定する
   ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
2. 前記一のサブフィールドの幅を、取得した応答特性データで示される応答特性にしたがって前記画素を、当該一のサブフィールドにわたってオン状態とし、他のサブフィールドにわたってオフ状態としたときの光学状態、または当該一のサブフィールドにわたってオフ状態とし、他のサブフィールドにわたってオン状態としたときの光学状態に基づいて決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の駆動方法。
3. 取得した応答特性データによって前記画素の応答が遅くなったことが示されたときに、前記複数のサブフィールドのうち、前記一のサブフィールドを除いたサブフィールドのいずれかの幅を短くなるように設定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置の駆動方法。
4. フレームを複数のサブフィールドに、少なくとも一のサブフィールドの幅が他のサブフィールドの幅よりも短くなるように分割し、
   複数の画素の各々を、前記サブフィールド毎に、それぞれオン状態またはオフ状態のいずれかとして階調を表現するとともに、
   表現する階調数が、フレームを構成するサブフィールド個数よりも多い電気光学装置の駆動方法であって、
   前記画素の応答特性を示す応答特性データを取得し、
   前記応答特性データによって前記画素の応答が遅くなったことが示されたとき、前記複数のサブフィールドのうち、前記一のサブフィールドの幅を長くなるように設定する表示制御回路を有する
   ことを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項４に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

Images