JP2012002995A - 3d image display system and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は立体映像表示システム及び液晶表示装置に係り、特にメガネを用いて立体視する立体映像表示システム、及びそれに用いる投射型液晶ディスプレイに好適なアクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a stereoscopic video display system and a liquid crystal display device, and more particularly, to a stereoscopic video display system for stereoscopic viewing using glasses and an active matrix liquid crystal display device suitable for a projection type liquid crystal display used therefor.
図8は、従来の液晶表示装置の一例の一画素の構造を示す断面図である。同図に示すように、画素セル10は、画素回路16が形成されたシリコン基板15上に、画素電極14、液晶層13、透明コモン電極12及びガラス11が積層された構造である。液晶層13は、透明コモン電極12と画素電極14とに挟まれている。画素回路16は、シリコン基板15内に形成され、列信号線と行走査線の入力線と画素電極14への出力線から構成される。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of one pixel of an example of a conventional liquid crystal display device. As shown in the figure, the
かかる構造の画素セル10において、液晶層13を通過する光の偏光が液晶層13で回転されるが、その回転の度合いは液晶層13にアサートされている電圧に依存する。偏光を回転する性能が、下記のような反射光の強度を変調するために利用される。
In the
入射光1は予め偏光板2aによって偏光される。その偏光された光は、ガラス11、透明コモン電極12、及び液晶層13を通過して画素電極14に入射してここで反射し、再び液晶層13を通過する。偏光された光は液晶層13を2回通過する間に画素電極14と透明コモン電極12間にアサートされている電圧に依存する量だけ回転される。
次いで、液晶層13を通過した偏光は、透明コモン電極12及びガラス11を透過して指定された偏光方向を持つ光のみが偏光板2bを通過する。従って、偏光板2bを通過する光の強度は、液晶層13によって引き起こされた偏光回転の程度に依存し、同様に回転の程度は画素電極14と透明コモン電極12間にアサートされている電圧に依存する。
Next, the polarized light that has passed through the
図9は、従来の液晶表示素子の一例の一画素の等価回路図を示す。同図に示すように、画素回路16は、行走査線Wにゲートが接続され、かつ、列信号線Dにドレインが接続された電界効果トランジスタ(FET)Q1と、FETQ1のソースに接続された信号保持容量C1’とよりなる。信号保持容量C1’は、液晶素子LCの画素電極14(図8の画素電極14)に接続されている。液晶素子LCは、コモン電極12(図8の透明コモン電極12)に固定電圧Vcomが印加される構成とされている。
FIG. 9 shows an equivalent circuit diagram of one pixel of an example of a conventional liquid crystal display element. As shown in the figure, the
この画素回路16において、列信号線Dが保持に必要な電圧にアサートされる。次に、行走査線Wがオン電圧にアサートされることにより、FETQ1がオン状態となり、列信号線Dにアサートされている電圧が、FETQ1のドレイン及びソースを通して信号保持容量C1’に保持される。この信号保持容量C1’に保持された電圧は、映像信号に応じた様々な電圧である。信号保持容量C1’は、画素電極14に接続されているため、この信号保持容量C1’に保持された電圧で画素電極14を駆動する。これにより、液晶素子Cは、信号保持容量C1’から画素電極14に印加された駆動電圧と、透明コモン電極12に印加されている固定電圧Vcomとの電位差により、液晶層13の光変調率が制御され、駆動電圧に応じた映像を表示する。
In the
図10は、従来の液晶表示装置の一例の基本構成図を示す。同図において、液晶表示装置4は、ソースドライバ5、ゲートドライバ6及び画素部7から構成されるアクティブマトリクス型液晶表示装置である。画素部7は、2次元マトリクス状に配列された複数の画素8から構成されている。各画素8は前述した図8及び図9に示す構成である。
FIG. 10 shows a basic configuration diagram of an example of a conventional liquid crystal display device. In the figure, a liquid
この液晶表示装置4において、入力されたデータ(PHM:電圧値)はソースドライバ5に入力される。ソースドライバ5は、各列信号線を順次入力された電圧でアサートしていく。アサートするタイミングと同期してゲートドライバ6は、画素部7の各行に配置されている複数の画素8内の各スイッチング素子(図9のFETQ1に相当)をオンにする電圧を、各行単位で順次アサートしていく。これにより、各画素8内に配置された信号保持容量(図9のC1’に相当)にソースドライバ5から入力されたデータが保持される。
この信号保持容量に保持されたデータは、各画素8の画素電極14を駆動する。
In the liquid
The data held in the signal holding capacitor drives the
ゲートドライバ6は、シフトレジスタ61とレベルシフタ62とを有する。シフトレジスタ61は、ソースドライバ5が各列信号線を順次アサートするタイミングに同期して、画素部7の各行を行単位で順次選択する選択信号をレベルシフタ62へ出力する。レベルシフタ62は、シフトレジスタ61からの選択信号に応じて各画素8内のスイッチング素子(図9のFETQ1に相当)の駆動電圧にレベルをシフトし、画素部7の各行の複数の画素8を順次行単位で、画素部7の上から下方向へ選択する。
The
また、各画素8内の液晶素子(図9のLC)は、交流駆動した方が信頼性の長期安定化が図れることから、液晶素子のコモン電極(図8、図9の透明コモン電極12)に印加される固定電圧Vcomに対して、液晶素子の画素電極(図8、図9の14)には映像信号に応じて光の変調率が同じになるような正側と負側の電圧を交互に与えて交流駆動を行っている。
Further, since the liquid crystal element (LC in FIG. 9) in each pixel 8 can be stabilized for a long time by alternating current driving, the common electrode of the liquid crystal element (transparent
場合によっては、映像信号のダイナミックレンジの縮小などの目的で、正側と負側の電圧で交互に画素電極を駆動するタイミングに合わせて、コモン電圧を切り替えたりする応用例もあるが、基本的な考え方は同じである。 In some cases, for the purpose of reducing the dynamic range of the video signal, there is an application example in which the common voltage is switched according to the timing of driving the pixel electrode alternately with the positive and negative voltages. The same idea is the same.
ここで、各画素内の信号保持容量に保持される映像データ電圧は、ゲートドライバの垂直走査期間保持される。そのため、上記の従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置では、垂直走査期間は同じ電圧で画素電極をアサートし続けることができるため、高デューティー比駆動で高画質特性が得られるという特徴がある。 Here, the video data voltage held in the signal holding capacitor in each pixel is held in the vertical scanning period of the gate driver. Therefore, the above-described conventional active matrix liquid crystal display device has a feature that a high image quality characteristic can be obtained by high duty ratio driving because the pixel electrode can be continuously asserted at the same voltage during the vertical scanning period.
しかしながら、上記の従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置では、各画素8に対する映像データの書き換えがゲートドライバ6の垂直走査周期(1フレーム)毎であるため、1フレーム毎に交互に、透明コモン電極に対して正側と負側の映像信号データ電圧を信号保持容量に書き込んで、液晶素子を交流駆動することになり、液晶素子の交流駆動周波数が低いという欠点がある。
However, in the above-described conventional active matrix liquid crystal display device, rewriting of video data for each pixel 8 is performed every vertical scanning period (one frame) of the
これまで、画素8内の各スイッチング素子(図9のFETQ1に相当)の寄生容量に起因するフィードスルーへの対策(例えば、特許文献1参照)や、信号保持容量(図9のC1’に相当)のリーク対策(例えば、特許文献2参照)など、書き込まれた映像データの劣化を防止する方法が開示されている。しかしながら、液晶素子をより高い周液数で交流駆動する取り組みはあまり検討されていなかったようである。 Up to now, countermeasures against feedthrough caused by parasitic capacitance of each switching element (corresponding to FET Q1 in FIG. 9) in the pixel 8 (for example, refer to Patent Document 1) and signal holding capacitance (corresponding to C1 ′ in FIG. 9). And the like (see, for example, Patent Document 2), a method for preventing deterioration of written video data is disclosed. However, it seems that the approach of alternating-current driving the liquid crystal element with a higher number of peripheral liquids has not been studied much.
一方、一般的な液晶素子の場合、液晶素子に対してDC電圧がかかると液晶層内のイオンバランスが崩れ、液晶素子が動かなくなってしまう焼き付き現象が発生する。そのため、液晶素子の透明コモン電極にアサートされる電圧に予めオフセットを持つようにする。すなわち、液晶素子の画素電極に印加される電圧は、図11に示されるように、DCバランス+期間では、透明コモン電極にアサートされている電圧(Vcom)に対してV_LCだけプラスの電圧とされ、DCバランス−期間では、透明コモン電極にアサートされている電圧(Vcom)に対してV_LCだけマイナスの電圧とされる。 On the other hand, in the case of a general liquid crystal element, when a DC voltage is applied to the liquid crystal element, an ion balance in the liquid crystal layer is lost, and a burn-in phenomenon that the liquid crystal element does not move occurs. Therefore, the voltage asserted to the transparent common electrode of the liquid crystal element has an offset in advance. That is, as shown in FIG. 11, the voltage applied to the pixel electrode of the liquid crystal element is a positive voltage of V_LC with respect to the voltage (Vcom) asserted to the transparent common electrode in the DC balance + period. In the DC balance period, the voltage is negative by V_LC with respect to the voltage (Vcom) asserted to the transparent common electrode.
つまり、1枚の画像データを表示するために最低2回の異なった電圧で画素電極をアサートできるように、画素内の信号保持容量にデータをアサートする必要がある。このようにして、液晶素子に対し一定時間内での液晶層内での電位の方向が0となるように、液晶素子への駆動を調整する必要がある。 In other words, it is necessary to assert data to the signal holding capacitor in the pixel so that the pixel electrode can be asserted at least two different voltages in order to display one piece of image data. In this way, it is necessary to adjust the driving of the liquid crystal element so that the direction of the potential in the liquid crystal layer within a certain time with respect to the liquid crystal element becomes zero.
このため、図9の画素回路では、DCバランス+方向とDCバランス−方向と、液晶の変調に必要な電圧の2倍の電圧が必要となるため、画素回路を設計する上で、スイッチ等の耐圧電圧が大きくなってしまう課題があり、コストアップの要因になっている。 For this reason, the pixel circuit of FIG. 9 requires a DC balance + direction and a DC balance − direction, and a voltage twice as high as that required for liquid crystal modulation. There is a problem that the withstand voltage becomes large, which causes an increase in cost.
図12は、液晶素子の上記の駆動方法を説明するタイミングチャートを示す。同図に示すように、液晶素子を駆動しないデータ転送期間を駆動期間よりも短くし、効率的にデータを液晶素子に転送するため、ライン毎に時間軸のずれた駆動が行われる。また、前記DCバランスを0にするため、画素電極に印加される電圧は、図12に示すように交互に現れるDCバランス+期間とDCバランス−期間のうち、DCバランス+期間では正側の電圧とされ、DCバランス−期間では負側の電圧とされる。 FIG. 12 is a timing chart for explaining the above driving method of the liquid crystal element. As shown in the figure, in order to make the data transfer period in which the liquid crystal element is not driven shorter than the drive period and to efficiently transfer data to the liquid crystal element, the drive is performed with the time axis shifted for each line. Further, in order to make the DC balance zero, the voltage applied to the pixel electrode is a positive voltage in the DC balance + period and the DC balance + period that alternately appear as shown in FIG. In the DC balance period, the voltage is negative.
ところで、液晶表示装置には、プロジェクタ内の液晶表示装置で表示される右目用画像をスクリーンに投射し、プロジェクタ内の液晶表示装置で切り替え表示される左目用画像をスクリーンに投射することを1フレーム期間内で交互に繰り返すと共に、その切り替え表示に同期して液晶シャッターを備えたメガネの右目部分及び左目部分の一方を光透過、他方を光遮断させることを交互に切り替える構成のフレーム切り替え型立体表示装置が知られている。 By the way, in the liquid crystal display device, a right-eye image displayed on the liquid crystal display device in the projector is projected onto the screen, and a left-eye image switched and displayed on the liquid crystal display device in the projector is projected onto the screen as one frame. Frame-switching type 3D display that repeats alternately within the period, and alternately switches between light transmission through one of the right eye and left eye of a pair of glasses equipped with a liquid crystal shutter and light blocking the other. The device is known.
この立体表示装置によれば、表示された右目用画像はメガネの右目部分が光透過に選択されることで視聴者の右目を通して網膜上に結像され、続いて表示された左目用画像はメガネの左目部分が光透過に選択されることで視聴者の左目を通して網膜上に結像され、それらを視聴者が脳内で積分してカラー立体画像として知覚することができる。 According to this stereoscopic display device, the displayed right-eye image is imaged on the retina through the viewer's right eye by selecting the right eye portion of the glasses for light transmission, and the left-eye image displayed subsequently is the glasses. By selecting the left eye portion for light transmission, an image is formed on the retina through the viewer's left eye, and the viewer can integrate it in the brain and perceive it as a color stereoscopic image.
しかしながら、上記の立体表示装置における液晶表示装置として、図11及び図12と共に説明した、液晶素子を駆動しない時間を短くするためにライン毎に時間軸のずれた駆動を行うライン駆動型液晶表示装置は適用しにくい。その理由は、立体表示装置における液晶表示装置では、画面全体を同時に切り替えることが必要とされるが、ライン駆動型液晶表示装置では、前サブフレームに対応する画像と現サブフレームに対応する画像との切り替わり画素が線順次で進行するためである。 However, as the liquid crystal display device in the above-described stereoscopic display device, a line drive type liquid crystal display device that is driven with a time axis shifted for each line in order to shorten the time during which the liquid crystal element is not driven, as described with reference to FIGS. Is difficult to apply. The reason is that in a liquid crystal display device in a stereoscopic display device, it is necessary to switch the entire screen at the same time, but in a line drive type liquid crystal display device, an image corresponding to the previous subframe and an image corresponding to the current subframe are This is because the switching pixels of the pixels proceed line-sequentially.
そこで、従来、画素回路内に保持容量を2個設け、一方の保持容量に奇数サブフレーム及び偶数サブフレームの一方のサブフレームの画像データを保持している間に、他方の保持容量に既に保持されている他方のサブフレームの画像データを読み出して画素電極を駆動することを、サブフレーム期間毎に2個の保持容量に対して交互に行う構成の液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献4参照)。 Therefore, conventionally, two holding capacitors are provided in the pixel circuit, and one holding capacitor holds the image data of one of the odd-numbered subframe and the even-numbered subframe while the other holding capacitor already holds the image data. A liquid crystal display device configured to alternately read out image data of the other subframe and drive the pixel electrode for each of the two storage capacitors every subframe period has been proposed (for example, (See Patent Document 4).
しかしながら、前述したように、液晶素子の焼き付き防止などの信頼性を高める手段として、高い周波数で液晶素子を交流駆動することが望ましいが、画素への書き込み時間などの制約からコモン電極にアサートされる電圧(Vcom)に対して正側と負側の映像データを交互に高速に書き込むことは難しく、従来は交流駆動の周波数はフレームレートあるいはその2倍程度の周波数でしか行われていない。 However, as described above, it is desirable to drive the liquid crystal element with an alternating current at a high frequency as a means for improving reliability such as prevention of burn-in of the liquid crystal element, but it is asserted to the common electrode due to restrictions such as writing time to the pixel. It is difficult to alternately write the video data on the positive side and the negative side with respect to the voltage (Vcom) at high speed. Conventionally, the frequency of AC driving is only performed at the frame rate or about twice that frequency.
また、液晶素子のコモン電極にアサートされる電圧(Vcom)に予めオフセットを持つようにすることで、たとえ一定期間内での液晶層内での電位の方向が0となるよう液晶素子への駆動を調整しても、上記の一定期間が長い場合、つまり液晶素子の交流駆動周波数がフレームレートあるいはその2倍程度の低い周波数の場合、液晶層内のイオンバランスを崩しやすく、信頼性/安定性に影響が出やすいという課題がある。 In addition, the voltage (Vcom) asserted to the common electrode of the liquid crystal element has an offset in advance, so that the liquid crystal element is driven so that the potential direction in the liquid crystal layer is zero within a certain period. However, if the above-mentioned fixed period is long, that is, if the AC driving frequency of the liquid crystal element is a frame rate or a frequency that is twice as low as that of the frame rate, the ion balance in the liquid crystal layer can be easily lost, and reliability / stability There is a problem of being easily affected.
また、従来の液晶表示装置は、ゲートドライバによる垂直走査での画素書き換えにより表示を行う構成であるため、図11に示すように、コモン電極にアサートされる電圧(Vcom)を一定にしながら、DCバランス+期間とDCバランス−期間において、画素電極の電位の方向を変える必要がある。このため、従来の液晶表示装置では液晶の変調に必要な電圧の2倍の電圧を画素内の信号保持容量に保持する能力が必要となり、液晶表示装置のコストが高くなってしまうという課題もある。 Further, since the conventional liquid crystal display device is configured to perform display by pixel rewriting in the vertical scan by the gate driver, as shown in FIG. 11, the voltage (Vcom) asserted to the common electrode is kept constant while the DC voltage is constant. It is necessary to change the direction of the potential of the pixel electrode between the balance + period and the DC balance-period. For this reason, in the conventional liquid crystal display device, it is necessary to have the ability to hold a voltage twice as high as that required for the modulation of the liquid crystal in the signal holding capacitor in the pixel, which increases the cost of the liquid crystal display device. .
また、特許文献3記載の液晶表示装置では、補償電圧はフレーム毎にしか極性反転ができず、また、画像信号電圧はコモン電極にアサートされる電圧(Vcom)に対して正側と負側の2種類の電圧が必要である。
In the liquid crystal display device described in
更に、上記の特許文献1記載の従来の液晶表示装置では、画素回路内の2個の保持容量にサブフレーム単位で各画像データを交互に供給して保持させているため、信頼性向上のために極性反転の回数を増やす際には、データ転送帯域を増やす必要があり、信頼性に問題がある。また、上記の従来の液晶表示装置では、液晶素子の駆動に必須なDCバランスを0にするための極性反転のために画像データを保持し直す必要があり、そのために1フレーム分のバッファも必要となる。更に、画素回路内の2個の保持容量に対して映像信号を供給する回路部の特性の相違により輝度異常が生じる可能性がある。
Further, in the conventional liquid crystal display device described in
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、交流駆動周波数を高周波数化して、安定した映像表示を行うことができ、また画素回路の特性の相違に起因する誤差による輝度異常を抑制でき、更には、必要最低限なデータ転送帯域で安定した立体映像表示動作ができる立体映像表示システム及び液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, can increase the AC drive frequency, can perform a stable video display, and can suppress luminance abnormality due to errors caused by differences in the characteristics of the pixel circuit, It is another object of the present invention to provide a stereoscopic video display system and a liquid crystal display device capable of performing a stable stereoscopic video display operation with a minimum necessary data transfer band.
上記の目的を達成するため、本発明の立体映像表示システムは、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第1の転送期間と、第1の転送期間で転送した一方の映像信号を表示する第1の画素駆動期間と、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第2の転送期間と、第2の転送期間で転送した他方の映像信号を表示する第2の画素駆動期間の順で2フレーム期間周期で巡回的に切替動作する液晶表示装置を含む画像表示手段と、少なくとも液晶表示装置の第1の画素駆動期間で表示される一方の映像信号による画像の光と、第2の画素駆動期間で表示される他方の映像信号による画像の光とを、観察者の右目及び左目のうち表示される画像に対応する側の目のみに入射するための、両眼視差を利用したメガネとを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the stereoscopic video display system of the present invention transfers a video signal for one of a right-eye video signal and a left-eye video signal for a first transfer period and a first transfer period. A first pixel driving period for displaying one video signal, a second transfer period for transferring the other video signal of the right-eye video signal and the left-eye video signal, and the other of the other signals transferred in the second transfer period. Image display means including a liquid crystal display device that cyclically switches in a cycle of two frame periods in the order of a second pixel drive period for displaying a video signal, and at least a first pixel drive period of the liquid crystal display device Only the eye corresponding to the image to be displayed among the right eye and the left eye of the observer is used to display the light of the image based on one video signal and the light of the image based on the other video signal displayed in the second pixel driving period. Binocular to be incident on Characterized in that it comprises a glasses utilizing difference.
ここで、上記液晶表示装置は、2本の列信号線を一組とする複数組の列信号線と、複数本の行走査線との各交差部にそれぞれ接続された複数の画素と、複数組の列信号線のうち一組の2本の列信号線のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを、複数組の列信号線に対して組単位で1水平走査期間内で順次に行うと共に、1フレーム期間毎に正極性映像信号と負極性映像信号とを切り替え、かつ、1フレーム期間毎に2本の列信号線のそれぞれに正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する映像信号供給手段と、複数本の行走査線を水平走査期間毎に1本ずつ選択する行選択信号を複数本の行走査線に順次に供給して、複数の画素を行単位で選択する行選択信号供給手段と、2本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線が、複数の画素のうち各行の画素毎に組単位で接続されており、各組の2本の選択信号線に1垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である2つの画素駆動選択信号を供給する画素駆動選択信号供給手段と、複数の画素のうち各行の画素毎に接続されたリセット制御線に対して、リセット信号を所定のタイミングで供給するリセット信号供給手段と、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第1の転送期間と、第1の転送期間で転送した一方の映像信号を表示する第1の画素駆動期間と、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第2の転送期間と、第2の転送期間で転送した他方の映像信号を表示する第2の画素駆動期間の順で2フレーム期間周期で巡回的に切替動作するように、映像信号供給手段、画素駆動選択信号供給手段及びリセット信号供給手段をそれぞれ制御する制御手段とを有し、上記の複数の画素のそれぞれは、対向する画素電極とコモン電極との間に液晶層が挟持された液晶素子と、一組の2本の列信号線のうち一方の列信号線を介して供給される正極性映像信号又は負極性映像信号をサンプリングして第1の映像信号電圧として一定期間保持する第1のサンプリング及び保持手段と、一組の2本の列信号線のうち他方の列信号線を介して供給される負極性映像信号又は正極性映像信号をサンプリングして第2の映像信号電圧として一定期間保持する第2のサンプリング及び保持手段と、第1のサンプリング及び保持手段により保持された第1の映像信号電圧と、第2のサンプリング及び保持手段により保持された第2の映像信号電圧とを、2つの画素駆動選択信号により所定の周期で交互に切り替えて画素電極に印加するスイッチング手段と、画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧をリセット信号によりリセットするリセット手段とを備えることを特徴とする。 Here, the liquid crystal display device includes a plurality of pixels connected to each intersection of a plurality of column signal lines each including two column signal lines, and a plurality of row scanning lines, and a plurality of pixels. A positive-polarity video signal and a negative-polarity video signal obtained from one of the right-eye video signal and the left-eye video signal are simultaneously applied to each of a pair of two column signal lines of the pair of column signal lines. The supply is sequentially performed on a plurality of sets of column signal lines in units of sets within one horizontal scanning period, and a positive video signal and a negative video signal are switched every frame period, and one frame is supplied. Video signal supply means for switching and supplying a positive video signal and a negative video signal to each of two column signal lines for each period, and a row for selecting a plurality of row scanning lines for each horizontal scanning period. A selection signal is sequentially supplied to a plurality of row scanning lines so that a plurality of pixels A row selection signal supply means for selecting in units of rows and a plurality of selection signal lines including a pair of two selection signal lines are connected in units of groups for each pixel in each row among a plurality of pixels, Pixel drive selection signal supply means for supplying two pixel drive selection signals which are rectangular waves having a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle and having a logic value opposite to each other to two sets of selection signal lines; , Reset signal supply means for supplying a reset signal at a predetermined timing to a reset control line connected to each pixel in each row of the plurality of pixels, and one of the right-eye video signal and the left-eye video signal A first transfer period for transferring a signal, a first pixel drive period for displaying one video signal transferred in the first transfer period, and the other video signal among the right-eye video signal and the left-eye video signal. A second transfer period to transfer and Video signal supply means, pixel drive selection signal supply means, and so on, so as to perform a cyclic switching operation in a cycle of two frame periods in the order of the second pixel drive period for displaying the other video signal transferred in the second transfer period. Each of the plurality of pixels includes a liquid crystal element in which a liquid crystal layer is sandwiched between an opposing pixel electrode and a common electrode, and a pair of two Sampling and holding means for sampling a positive-polarity video signal or a negative-polarity video signal supplied via one of the column signal lines and holding it as a first video signal voltage for a certain period; Second sampling in which a negative video signal or a positive video signal supplied via the other column signal line of a set of two column signal lines is sampled and held as a second video signal voltage for a certain period of time. And a first video signal voltage held by the first sampling and holding means, and a second video signal voltage held by the second sampling and holding means, and two pixel drive selection signals. And a switching unit that alternately switches the pixel electrode in a predetermined cycle and applies the pixel electrode to the pixel electrode, and a reset unit that resets the holding voltage held in the parasitic capacitance in the vicinity of the pixel electrode by a reset signal.
また、上記の目的を達成するため、本発明の立体映像表示システムは、上記のメガネが、右目部分と左目部分のそれぞれに互いに独立して開閉制御される右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとを備え、第1及び第2の転送期間では右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとが共に光を遮断する閉状態に制御され、第1及び第2の画素駆動期間では右目用液晶シャッター及び左目用液晶シャッターのうち、表示される右目用画像又は左目用画像に対応する右目用液晶シャッター又は左目用液晶シャッターのみが光を透過する開状態に制御されるシャッターメガネであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the stereoscopic video display system of the present invention includes a right-eye liquid crystal shutter and a left-eye liquid crystal shutter in which the glasses are controlled to be opened and closed independently of each other in the right eye part and the left eye part. In the first and second transfer periods, both the right-eye liquid crystal shutter and the left-eye liquid crystal shutter are controlled to be in a closed state that blocks light, and in the first and second pixel driving periods, the right-eye liquid crystal shutter and the left-eye liquid crystal shutter are controlled. Among the liquid crystal shutters for use, only the right-eye liquid crystal shutter or the left-eye liquid crystal shutter corresponding to the displayed right-eye image or left-eye image is shutter glasses that are controlled to be in an open state that transmits light.
また、上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、2本の列信号線を一組とする複数組の列信号線と、複数本の行走査線との各交差部にそれぞれ接続された複数の画素と、複数組の列信号線のうち一組の2本の列信号線のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを、複数組の列信号線に対して組単位で1水平走査期間内で順次に行うと共に、1フレーム期間毎に正極性映像信号と負極性映像信号とを切り替え、かつ、1フレーム期間毎に2本の列信号線のそれぞれに正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する映像信号供給手段と、複数本の行走査線を水平走査期間毎に1本ずつ選択する行選択信号を複数本の行走査線に順次に供給して、複数の画素を行単位で選択する行選択信号供給手段と、2本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線が、複数の画素のうち各行の画素毎に組単位で接続されており、各組の2本の選択信号線に1垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である2つの画素駆動選択信号を供給する画素駆動選択信号供給手段と、複数の画素のうち各行の画素毎に接続されたリセット制御線に対して、リセット信号を所定のタイミングで供給するリセット信号供給手段と、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第1の転送期間と、第1の転送期間で転送した一方の映像信号を表示する第1の画素駆動期間と、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第2の転送期間と、第2の転送期間で転送した他方の映像信号を表示する第2の画素駆動期間の順で2フレーム期間周期で巡回的に切替動作するように、映像信号供給手段、画素駆動選択信号供給手段及びリセット信号供給手段をそれぞれ制御する制御手段とを有し、
上記の複数の画素のそれぞれは、対向する画素電極とコモン電極との間に液晶層が挟持された液晶素子と、一組の2本の列信号線のうち一方の列信号線を介して供給される正極性映像信号又は負極性映像信号をサンプリングして第1の映像信号電圧として一定期間保持する第1のサンプリング及び保持手段と、一組の2本の列信号線のうち他方の列信号線を介して供給される負極性映像信号又は正極性映像信号をサンプリングして第2の映像信号電圧として一定期間保持する第2のサンプリング及び保持手段と、第1のサンプリング及び保持手段により保持された第1の映像信号電圧と、第2のサンプリング及び保持手段により保持された第2の映像信号電圧とを、2つの画素駆動選択信号により所定の周期で交互に切り替えて画素電極に印加するスイッチング手段と、画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧をリセット信号によりリセットするリセット手段とを備え、
上記の制御手段は、第1及び第2の転送期間では、リセット信号供給手段からリセット信号を出力させて画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧をリセットした後、映像信号供給手段を制御して1フレーム期間毎に切り替えた右目用映像信号又は左目用映像信号の正極性映像信号及び負極性映像信号を各組の2本の列信号線に供給させて第1及び第2のサンプリング及び保持手段にそれぞれ第1及び第2の映像信号電圧として保持させ、第1及び第2の画素駆動期間では、画素駆動選択信号供給手段を制御して2つの画素駆動選択信号を出力させて第1のサンプリング及び保持手段により保持された第1の映像信号電圧と、第2のサンプリング及び保持手段により保持された第2の映像信号電圧とを所定の周期で交互に切り替えて画素電極に印加することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention is provided at each intersection of a plurality of column signal lines each composed of two column signal lines and a plurality of row scanning lines. Positive video obtained from one of the right-eye video signal and the left-eye video signal on each of a plurality of connected pixels and a set of two column signal lines of the plurality of column signal lines. The signal and the negative polarity video signal are simultaneously supplied to a plurality of sets of column signal lines in units of sets within one horizontal scanning period, and the positive polarity video signal and the negative polarity video signal are provided every frame period. Video signal supply means for switching and supplying a positive video signal and a negative video signal to each of two column signal lines every one frame period, and horizontal scanning of a plurality of row scanning lines A plurality of row scanning lines select a row selection signal for each period. A row selection signal supply means for sequentially supplying and selecting a plurality of pixels in units of rows and a plurality of sets of selection signal lines each including two selection signal lines are provided for each pixel in each row of the plurality of pixels. Two pixel drive selection signals which are rectangular waves having a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle and having a relation of opposite logic values to two selection signal lines of each set. A pixel drive selection signal supply means for supplying a reset signal, a reset signal supply means for supplying a reset signal at a predetermined timing to a reset control line connected to each pixel of each row among a plurality of pixels, and a video signal for the right eye And a first transfer period for transferring one of the video signals for the left eye, a first pixel driving period for displaying one video signal transferred in the first transfer period, a video signal for the right eye, and a left eye Video signal for video The video signal so as to perform a cyclic switching operation in a cycle of 2 frame periods in the order of the second transfer period for transferring the second video signal and the second pixel drive period for displaying the other video signal transferred in the second transfer period. A control means for controlling the supply means, the pixel drive selection signal supply means and the reset signal supply means,
Each of the plurality of pixels is supplied via a liquid crystal element in which a liquid crystal layer is sandwiched between an opposing pixel electrode and a common electrode, and one column signal line of a set of two column signal lines. Sampling and holding means for sampling a positive-polarity video signal or a negative-polarity video signal to be held as a first video signal voltage for a certain period, and the other column signal of a set of two column signal lines A second sampling and holding means for sampling a negative-polarity video signal or a positive-polarity video signal supplied via a line and holding it as a second video signal voltage for a certain period, and held by the first sampling and holding means The first video signal voltage and the second video signal voltage held by the second sampling and holding means are alternately switched at a predetermined cycle by the two pixel drive selection signals to be applied to the pixel electrode. Comprising a switching means, and reset means for resetting by a reset signal holding voltage held in the parasitic capacitance existing in the vicinity of the pixel electrodes,
In the first and second transfer periods, the control means outputs a reset signal from the reset signal supply means, resets the holding voltage held in the parasitic capacitance near the pixel electrode, and then supplies the video signal. The positive and negative video signals of the right-eye video signal or the left-eye video signal, which are switched every frame period by controlling the means, are supplied to the two column signal lines of each set, and the first and second The sampling and holding means hold the first and second video signal voltages respectively, and in the first and second pixel driving periods, the pixel driving selection signal supply means is controlled to output two pixel driving selection signals. The first video signal voltage held by the first sampling and holding means and the second video signal voltage held by the second sampling and holding means are alternately switched at a predetermined cycle. Instead, it characterized in that applied to the pixel electrode.
本発明によれば、液晶素子の駆動に必須なDCバランスを0にするための極性反転のために画像データを保持し直すための1フレーム分のバッファを不要にできると共に、必要最低限なデータ転送帯域で安定した画像表示動作ができ、シーケンシャルカラー方式又は立体表示方式に好適な液晶表示装置を実現できる。 According to the present invention, it is possible to eliminate the need for a buffer for one frame for re-holding image data for polarity inversion to make the DC balance essential for driving the liquid crystal element zero, and to provide the minimum necessary data. A stable image display operation can be performed in the transfer band, and a liquid crystal display device suitable for a sequential color system or a stereoscopic display system can be realized.
また、本発明によれば、1つの画素内の2つの信号保持容量のそれぞれに対する2つの電圧書込み/読み出し回路部の間に、トランジスタの特性などにより誤差がある場合であっても、その誤差を2フレーム間で打ち消し、誤差に起因する輝度異常などを視覚上軽減することができる。 Further, according to the present invention, even if there is an error due to the characteristics of the transistor between the two voltage write / read circuit units for each of the two signal holding capacitors in one pixel, the error is reduced. By canceling between two frames, it is possible to visually reduce luminance abnormality caused by an error.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明になる液晶表示装置の一実施の形態の基本構成図を示す。同図において、本実施の形態の液晶表示装置100は、反転回路101、DA変換器(以下、DACと記す)102、ソースドライバ103、画素部104、ゲートドライバ106、AND回路107、AND回路108、行方向の各画素に接続されたリセット信号線R、及び画素駆動選択信号S1、S2が伝送される2本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線を含む構成のアクティブマトリクス型液晶表示装置である。
FIG. 1 shows a basic configuration diagram of an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention. In the figure, a liquid
反転回路101は、入力されたデジタル映像信号である映像データDATAから、外部からのセレクト信号SELにより所定の反転処理を行い、2種類のデジタルデータDATA1及びDATA2を生成して出力する。ここで、反転処理とは、列信号線D1及びD2に供給する2種類の映像信号電圧を1フレーム期間毎に切り替えるための処理である。
The
図2は、反転回路101の一例のブロック図を示す。同図に示すように、反転回路101は、映像データDATAがA入力端子に入力される第1のセレクタ1011と、映像データDATAがB入力端子に入力される第2のセレクタ1012と、映像データDATAからデータDATA(V-)を演算して生成する演算ユニット1013とから構成される。セレクタ1011及び1012は、それぞれA入力端子とB入力端子の2つの入力端子を有し、セレクト信号SELがハイレベルのときにA入力端子の入力信号を選択して出力し、セレクト信号SELがローレベルのときにB入力端子の入力信号を選択して出力する。
FIG. 2 shows a block diagram of an example of the inverting
演算ユニット1013は、例えば値XのDATAが入力された場合、DATAの最大値MAXから入力データDATAの値Xを減算した値(=MAX−X)を演算し、その演算値をセレクタ1011のB入力端子とセレクタ1012のA入力端子にそれぞれ出力する。なお、ここでは、反転回路101の入力映像データDATAをDCバランス+用のDATA(V+)として表し、演算ユニット1013の出力値をDCバランス−用のDATA(V-)として表すものとする。DCバランス+用のDATA(V+)は正極性映像データであり、その値が最大値のとき最大階調(白レベル)を示し、最小値のとき最小階調(黒レベル)を示す。一方、DCバランス−用のDATA(V-)は負極性映像データであり、その値が最大値のとき最小階調(黒レベル)を示し、最小値のとき最大階調(白レベル)を示す。
For example, when DATA of value X is input, the arithmetic unit 1013 calculates a value (= MAX−X) obtained by subtracting the value X of the input data DATA from the maximum value MAX of DATA, and the calculated value is B of the
セレクタ1011は、セレクト信号SELがハイレベルのときA入力端子に入力されるDATA(V+)を選択し、セレクト信号SELがローレベルのときB入力端子に入力されるDATA(V-)を選択し、それぞれ第1のデータDATA1として出力する。一方、セレクタ1012は、セレクト信号SELがハイレベルのときA入力端子に入力されるDATA(V-)を選択し、セレクト信号SELがローレベルのときB入力端子に入力されるDATA(V+)を選択し、それぞれ第2のデータDATA2として出力する。従って、データDATA1及びDATA2のどちらか一方がDATA(V+)のときは、他方がDATA(V-)であり、また、その値はセレクト信号SELの論理値に応じて切り替わる。
The
再び図1に戻って説明する。DAC102は反転回路101から上記のデータDATA1及びDATA2を入力信号として受け、その入力信号をデジタル-アナログ変換して2種類のアナログの映像信号電圧DA1及びDA2を出力する。
Returning again to FIG. The
ソースドライバ103は、DAC102から供給される映像信号電圧DA1及びDA2をそれぞれ同時に1水平走査期間内で水平方向に、1画素伝送期間毎に順次にシフトする。また、ソースドライバ103は、複数のシフト信号出力端子が2本の列信号線(データ線)D1及びD2を一組とする複数組の列信号線にそれぞれ接続されており、各シフト信号出力端子からシフト後の映像信号電圧DA1を列信号線D1に出力し、シフト後の映像信号電圧DA2を列信号線D2に出力することを、1水平走査期間内で列信号線の組単位で順次に行う。
The
このように、ソースドライバ103は、2本の列信号線D1及びD2を一組とする複数組の列信号線に対して、それぞれ映像信号電圧DA1と映像信号電圧DA2とを、1水平走査期間内で組単位で順次に供給する。ただし、後述するように、ソースドライバ103が2本の列信号線D1及びD2を一組とする複数組の列信号線に対して、それぞれ映像信号電圧DA1及びDA2を供給する期間は、1/2フレーム期間おき毎の1/2フレーム期間である。
As described above, the
上記の反転回路101、DAC102及びソースドライバ103は、後述するように、複数組の列信号線のうち一組の2本の列信号線D1及びD2のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを、複数組の列信号線に対して組単位で1水平走査期間内で順次に行うと共に、1フレーム期間毎に正極性映像信号と負極性映像信号とを切り替え、かつ、1フレーム期間毎に2本の列信号線のそれぞれに正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する本発明の映像信号供給手段を構成している。
As described later, the inverting
画素部104は複数個の画素105が2次元マトリクス状(すなわち、行方向及び列方向)に配置された構成である。複数個の画素105の各々は、2本の列信号線D1及びD2を一組とする複数組の列信号線と、複数本の行走査線Wとが交差する交差部にそれぞれ配置されている。各画素105の等価回路(すなわち、画素回路)の構成は後述する。また、画素部104を構成する複数の画素105のうち各行の画素毎にリセット信号線Rが接続されている。
The pixel portion 104 has a configuration in which a plurality of
また、AND回路107及び108の各出力端子に接続された2本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線が、画素部104を構成する複数の画素105のうち各行の画素毎に組単位で接続されている。AND回路107は、第1の画素駆動選択信号S1とゲート信号GATEとを論理積演算した信号を、2本で一組の選択信号線の一方の選択信号線に出力する。また、AND回路108は、第2の画素駆動選択信号S2とゲート信号GATEとを論理積演算した信号を、2本で一組の選択信号線の他方の選択信号線に出力する。
In addition, a plurality of sets of selection signal lines including two selection signal lines connected to the output terminals of the AND
上記の画素駆動選択信号S1及びS2は、1垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある(すなわち、逆位相の)対称矩形波である。これらのAND回路107及び108は、画素駆動選択信号S1及びS2を発生する図示しない画素駆動選択信号発生部と共に本発明の画素駆動選択信号供給手段を構成している。
The pixel drive selection signals S1 and S2 are symmetric rectangular waves having a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle and having a relationship of opposite logical values (that is, opposite phases). These AND
ゲートドライバ106は、垂直走査周期(1フレーム)毎にVSTARTパルスが入力され、1/2フレーム期間内においてすべての行走査線Wに対して上から下方向に順次に1水平走査期間毎に行選択信号を供給し、行走査線Wを1本ずつアクティブにする。1本の行走査線Wがアクティブとなっている1水平走査期間に、ソースドライバ103により、2本の列信号線(データ線)D1及びD2を一組とするすべての組の列信号線に、各組単位で映像信号電圧DA1及びDA2が順次にアサートされる。
The
これにより、ゲートドライバ106によりアクティブにされた行走査線Wに接続された1行(1ライン)の複数の画素105のそれぞれに、ソースドライバ103から出力された映像信号電圧DA1及びDA2が、ゲート信号GATEがローレベルのときに保持され、保持された映像信号電圧DA1及びDA2が、ゲート信号がハイレベルのときにAND回路107及び108からの画素駆動選択信号S1及びS2に同期して読み出される。その動作の詳細は後述する。
Accordingly, the video signal voltages DA1 and DA2 output from the
リセット信号線Rに供給されるリセット信号は、アクティブにされることにより、そのリセット信号が行単位で供給される各行の複数の画素105の画素駆動電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧をリセットする。寄生容量とは、半導体素子の配線間等に存在する容量である。
When the reset signal supplied to the reset signal line R is activated, the reset signal is held in the parasitic capacitance existing in the vicinity of the pixel drive electrodes of the plurality of
図3は、図1中の一つの画素の一実施の形態の等価回路図を示す。同図中、図1、図8と同一構成部分には同一符号を付してある。図3に示すように、一つの画素105は、映像信号電圧DA1及びDA2を書き込むための画素選択用電界効果トランジスタ(FET)Q1及びQ2と、各々の極性の映像信号電圧を並列的に保持する独立した2つの信号保持容量Cs1及びCs2と、電界効果トランジスタ(FET)Q3〜Q9と、図8、図9と共に説明した従来と同じ構造の液晶素子LCとからなる。
FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of an embodiment of one pixel in FIG. In the figure, the same components as those in FIGS. 1 and 8 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 3, one
トランジスタQ1及びQ2の各ドレインは、ソースドライバ103の対応する一つの列の列信号線D1及びD2にそれぞれ接続されている。トランジスタQ1のソースとトランジスタQ3のゲートとの間には第1の信号保持容量Cs1の一端が接続されている。同様に、トランジスタQ2のソースとトランジスタQ4のゲートとの間には第2の信号保持容量Cs2の一端が接続されている。トランジスタQ1及び信号保持容量Cs1は、本発明の第1のサンプリング及び保持手段を構成し、トランジスタQ2及び信号保持容量Cs2は、本発明の第2のサンプリング及び保持手段を構成する。
The drains of the transistors Q1 and Q2 are respectively connected to column signal lines D1 and D2 of a corresponding column of the
また、トランジスタQ3及びQ7からなるインピーダンス変換用ソースフォロワ回路は、第1のバッファアンプを構成している。同様に、トランジスタQ4及びQ8からなるインピーダンス変換用ソースフォロワ回路は、第2のバッファアンプを構成している。また、トランジスタQ3のソースにドレインが接続されたトランジスタQ5と、トランジスタQ4のソースにドレインが接続されたトランジスタQ6とは、スイッチングトランジスタであり、本発明のスイッチング手段を構成する。トランジスタQ5及びQ6の各ソースは液晶素子LCの画素電極14に接続されている。
The impedance conversion source follower circuit including the transistors Q3 and Q7 constitutes a first buffer amplifier. Similarly, the impedance conversion source follower circuit including the transistors Q4 and Q8 constitutes a second buffer amplifier. The transistor Q5 whose drain is connected to the source of the transistor Q3 and the transistor Q6 whose drain is connected to the source of the transistor Q4 are switching transistors and constitute the switching means of the present invention. The sources of the transistors Q5 and Q6 are connected to the
トランジスタQ1のゲートとトランジスタQ2のゲートは行走査線Wに接続されている。また、トランジスタQ5は、ゲートに第1の選択信号線を介して画素駆動選択信号S1が印加されてスイッチング制御される。同様に、トランジスタQ6は、ゲートに第2の選択信号線を介して画素駆動選択信号S2が印加されてスイッチング制御される。トランジスタQ7及びQ8の各ゲートは、負荷特性制御線Bに接続されている。また、トランジスタQ9は、ドレインがトランジスタQ5及びQ6の各ドレインと液晶素子LCの画素電極14との共通接続点に接続され、ソースが電源Vss(ローレベル)に接続され、ゲートがリセット信号線Rに接続されているリセット用トランジスタである。
The gate of the transistor Q1 and the gate of the transistor Q2 are connected to the row scanning line W. The transistor Q5 is subjected to switching control by applying a pixel drive selection signal S1 to the gate via the first selection signal line. Similarly, the transistor Q6 is subjected to switching control by applying a pixel drive selection signal S2 to the gate via the second selection signal line. The gates of the transistors Q7 and Q8 are connected to the load characteristic control line B. The transistor Q9 has a drain connected to a common connection point between the drains of the transistors Q5 and Q6 and the
なお、負荷特性制御線Bにより伝送される負荷特性制御信号はパルス列であり、ソースフォロワ回路の定電流負荷トランジスタであるトランジスタQ7及びQ8を、常時アクティブにせず、極性切り替え用スイッチングトランジスタQ5及びQ6の導通期間内のうちの限られた期間のみアクティブとすることで、消費電流の低減を図るための信号である。 Note that the load characteristic control signal transmitted by the load characteristic control line B is a pulse train, and the transistors Q7 and Q8, which are constant current load transistors of the source follower circuit, are not always active, and the polarity switching switching transistors Q5 and Q6 are not activated. This is a signal for reducing current consumption by making it active only for a limited period within the conduction period.
次に、図1に示す画素105の動作について、図3に示す画素105の等価回路(画素回路)、図4のタイミングチャート、及び図5の画素電極と透明コモン電極の各印加電圧の一例を示す模式図とを併せ参照して説明する。
Next, regarding the operation of the
ここでは、一例として垂直スタートパルスVSTARTの周期を1フレームとし、また、左目用映像信号及び右目用映像信号が1組含まれる期間を2フレーム期間として4分割し、分割した各1/2フレーム期間を、右目用映像信号転送期間(Ta〜Tb)、右目用映像信号駆動期間(Tb〜Tc)、左目用映像信号転送期間(Tc〜Td)、左目用映像信号駆動期間(Td〜Te)に割り当てるものとして説明する。以下説明する動作は、図1では図示を省略した本発明の制御手段により、図示しない映像信号発生部、セレクト信号SELの発生部、ゲート信号GATEの発生部、垂直スタートパルスVSTARTの発生部、リセット信号発生部をそれぞれ制御することにより所定のタイミングで右目用映像信号、左目用映像信号、SEL、GATE、VSTART、リセット信号などを出力させることで実現される。 Here, as an example, the period of the vertical start pulse VSTART is set to one frame, and a period including one set of the left-eye video signal and the right-eye video signal is divided into four, and each divided half frame period In the right-eye video signal transfer period (Ta to Tb), right-eye video signal drive period (Tb to Tc), left-eye video signal transfer period (Tc to Td), and left-eye video signal drive period (Td to Te). It will be described as being assigned. The operations described below are performed by the control means of the present invention, not shown in FIG. 1, by a video signal generator, a select signal SEL generator, a gate signal GATE generator, a vertical start pulse VSTART generator, a reset (not shown). This is realized by outputting a right-eye video signal, a left-eye video signal, SEL, GATE, VSTART, a reset signal, and the like at predetermined timings by controlling each signal generation unit.
図4(A)に示すように垂直スタートパルスVSTARTが時刻Taで入力後、1/2フレーム期間内のある時刻T1で図4(D)に示すように、図3に示す画素105が接続されている行走査線Wが、ゲートドライバ106からの行選択信号によりアサートされ、その行走査線Wに接続されている1行の複数の画素105がそれぞれ選択されて、それらの画素105内のトランジスタQ1及びQ2がオンとされる。
After the vertical start pulse VSTART is input at time Ta as shown in FIG. 4A, the
また、時刻Taから時刻Tbの直前までの1/2フレーム期間内において、選択された1行の複数の画素105に接続された列信号線D1及びD2には、図4(E)及び(F)に模式的に示すように右目用映像信号の映像信号電圧DA1及びDA2がソースドライバ103から出力される。なお、時刻Taから時刻Tbの直前までの1/2フレーム期間にソースドライバ103から全ての列信号線へは、図4(B)に模式的に示すように1フレーム分の右目用映像信号が時分割的に出力される。
Also, column signal lines D1 and D2 connected to a plurality of selected
このとき、時刻Taから時刻Tcの直前までの1フレーム期間は、図4(C)に示すように、セレクト信号SELがハイレベルであるので、列信号線D1へ出力される上記の右目用映像信号の映像信号電圧DA1は、DCバランス+用のDATA(V+)であるDATA1をDA変換して得られたDCバランス+電圧(正極性映像信号電圧)である。また、列信号線D2へ出力される上記の右目用映像信号の映像信号電圧DA2は、DCバランス−用のDATA(V-)であるDATA2をDA変換して得られたDCバランス−電圧(負極性映像信号電圧)である。 At this time, in one frame period from time Ta to immediately before time Tc, as shown in FIG. 4C, the select signal SEL is at a high level, so the right-eye video output to the column signal line D1. The video signal voltage DA1 of the signal is a DC balance + voltage (positive video signal voltage) obtained by performing DA conversion on DATA1, which is DATA (V +) for DC balance +. The video signal voltage DA2 of the right-eye video signal output to the column signal line D2 is a DC balance-voltage (negative electrode) obtained by DA-converting DATA2, which is the DC balance-DATA (V-). Video signal voltage).
従って、上記のDCバランス+電圧(ここでは、右目用映像信号の正極性映像信号電圧)が、行選択信号により選択された画素105内のトランジスタQ1によりサンプリングされて信号保持容量Cs1に保持される。またこれと同時に、上記のDCバランス−電圧(ここでは、右目用映像信号の負極性映像信号電圧)が、行選択信号により選択された画素105内のトランジスタQ2によりサンプリングされて信号保持容量Cs2に保持される。この信号保持容量Cs1、Cs2に保持された右目用映像信号のDCバランス電圧は、1フレーム後の時刻T2で再びこの画素が選択されるまで、図4(G)、(H)に示すように保持される。
Therefore, the DC balance + voltage (here, the positive video signal voltage of the right-eye video signal) is sampled by the transistor Q1 in the
一方、時刻T1が含まれる時刻Taから時刻Tb直前までの1/2フレーム期間では、図4(I)に示すように、ゲート信号GATEがローレベルであるため、AND回路107、108から2本で一組の各組の選択信号線に供給される画素駆動選択信号S1、S2は図4(J)、(K)に示すようにローレベルに設定され、また、透明コモン電極12にアサートされるコモン電圧Vcomも図4(N)に示すようにローレベルに設定される。また、時刻Taで図4(L)に示すように、リセット信号線Rのリセット信号がハイレベルとなり、図3のトランジスタQ9がオンとなる。これにより、トランジスタQ9のソース、ドレインを通して電源Vssのローレベル電位が、液晶素子LCの画素電極14の近辺に存在する寄生容量に印加され、その寄生容量に保持されている保持電圧をリセットする。
On the other hand, in the ½ frame period from time Ta including time T1 to immediately before time Tb, the gate signal GATE is at a low level as shown in FIG. The pixel drive selection signals S1 and S2 supplied to each set of selection signal lines are set to a low level as shown in FIGS. 4J and 4K, and are asserted to the transparent
従って、画素電極14の印加電圧Vpeは図4(M)に示すように0[V]となり、液晶層13にかかる、画素電極14の印加電圧Vpeと透明コモン電極12のコモン電圧Vcomとの差電圧V_LCも、図4(O)に示すように0[V]となり、液晶層13は非駆動状態となる。
Therefore, the applied voltage Vpe of the
次の時刻Tbから時刻Tc直前までの1/2フレーム期間では、図4(I)に示すように、ゲート信号GATEがハイレベルに変化するため、AND回路107、108から2本で一組の各組の選択信号線に図4(J)、(K)に示すように、1垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である画素駆動選択信号S1、S2が取り出されて、時刻T1で選択された画素105に供給される。これにより、選択された画素105内の図3のトランジスタQ5は画素駆動選択信号S1がハイレベルの期間オンとされて、信号保持容量Cs1に保持されていたDCバランス+電圧(ここでは、右目用映像信号の正極性映像信号電圧)を液晶素子LCの画素電極14に印加する。一方、選択された画素105内の図3のトランジスタQ6は画素駆動選択信号S2がハイレベルの期間オンとされて、信号保持容量Cs2に保持されていたDCバランス−電圧(ここでは、右目用映像信号の負極性映像信号電圧)を液晶素子LCの画素電極14に印加する。
In the ½ frame period from the next time Tb to immediately before the time Tc, as shown in FIG. 4 (I), the gate signal GATE changes to the high level. As shown in FIGS. 4J and 4K, each group of selection signal lines is a pixel drive selection signal which is a rectangular wave having a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle and having a logical value opposite to each other. S1 and S2 are taken out and supplied to the
ここで、前述したように、1垂直走査周期よりも短い所定の周期の画素駆動選択信号S1、S2は、互いに反対論理値の関係にある対称矩形波であるため、トランジスタQ5及びQ6が画素駆動選択信号S1、S2の1/2周期単位で交互にオンとされ、その結果画素電極14にはDCバランス+電圧とDCバランス−電圧とが画素駆動選択信号S1、S2の1/2周期単位で交互に印加される。図4(M)はこの画素電極14に印加されるDCバランス電圧Vpeを示す。
Here, as described above, the pixel drive selection signals S1 and S2 having a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle are symmetric rectangular waves having opposite logical values, so that the transistors Q5 and Q6 are driven by the pixels. The selection signals S1 and S2 are alternately turned on in units of 1/2 cycle. As a result, DC balance + voltage and DC balance-voltage are applied to the
一方、液晶素子LCの透明コモン電極12には、図4(N)に示すように、時刻Tbから時刻Tcの直前までの1/2フレーム期間では、画素駆動選択信号S1、S2と同期し、かつ、画素駆動選択信号S1、S2と同一周期で、一定振幅の矩形波であるコモン電圧Vcom(ハイレベルがVcom_H、ローレベルがVcom_L)が印加される。
On the other hand, the transparent
ここで、時刻Tbから時刻Tcの直前までの1/2フレーム期間では、図示しないコモン電圧供給手段から透明コモン電極12に印加されるコモン電圧VcomがローレベルであるVcom_Lの時に画素駆動選択信号S1がハイレベルになり、画素電極14には信号保持容量Cs1に保持されていた右目用映像信号のDCバランス+電圧(Vcom_L+V_LC)が印加される。また、時刻Tbから時刻Tc直前までの1/2フレーム期間では、透明コモン電極12に印加されるコモン電圧VcomがハイレベルであるVcom_Hの時に画素駆動選択信号S2がハイレベルになり、画素電極14には信号保持容量Cs2に保持されていた右目用映像信号のDCバランス−電圧(Vcom_H−V_LC)が印加される。
Here, in the ½ frame period from time Tb to immediately before time Tc, the pixel drive selection signal S1 when the common voltage Vcom applied to the transparent
上記の交流駆動時の画素電極14と透明コモン電極12の印加電圧について図5と共に説明する。同図において、左半分に示すDCバランス+電圧印加期間では、上記のように透明コモン電極12に電圧Vcom_Lが印加され、画素電極14にはDCバランス+電圧(Vcom_L+V_LC)が印加される。これにより、液晶層13にかかる画素電極14の印加電圧Vpeとコモン電圧Vcomとの差電圧は、図5の左半分に示すように+V_LCとなり、また、図4(O)に示すように、O[V]を中心に画素駆動選択信号S1、S2に同期して変化する。
The voltage applied to the
また、図5の右半分に示すDCバランス−電圧印加期間では、上記のように透明コモン電極12に電圧Vcom_Hが印加され、画素電極14にはDCバランス−電圧(Vcom_H−V_LC)が印加される。これにより、液晶層13にかかる画素電極14の印加電圧Vpeとコモン電圧Vcomとの差電圧は、図5の右半分に示すように−V_LCとなり、また、図4(O)に示すように、O[V]を中心に画素駆動選択信号S1、S2に同期して変化する。このDCバランス+電圧印加期間とDCバランス−電圧印加期間とは同一時間とされるため、DCバランスを0に保つことができる。
In the DC balance-voltage application period shown in the right half of FIG. 5, the voltage Vcom_H is applied to the transparent
また、液晶素子LCは、1垂直走査周期よりも短い所定の周期(数kHzオーダ)の画素駆動選択信号S1、S2に同期して、数kHzという高周波数で交流駆動され、時刻Tbから時刻Tcの直前までの1/2フレーム期間は右目用映像信号を表示する。 Further, the liquid crystal element LC is AC driven at a high frequency of several kHz in synchronization with the pixel drive selection signals S1 and S2 having a predetermined period (several kHz order) shorter than one vertical scanning period, and from time Tb to time Tc. The right-eye video signal is displayed for the ½ frame period until immediately before.
次に、図4(A)に示すように、垂直スタートパルスVSTARTが時刻Tcで入力後、時刻T1の1フレーム後の時刻T2で、図3に示す画素105が接続されている行走査線Wが図4(D)に示すように行選択信号により再びアサートされ、その行走査線Wに接続されている1行の複数の画素105がそれぞれ選択されて、それらの画素105内のトランジスタQ1及びQ2がオンとされる。
Next, as shown in FIG. 4A, after the vertical start pulse VSTART is input at time Tc, the row scanning line W to which the
また、時刻Tcから時刻Tdの直前までの1/2フレーム期間内において、選択された1行の複数の画素105に接続された列信号線D1及びD2には、図4(E)及び(F)に模式的に示すように左目用映像信号の映像信号電圧DA1及びDA2がソースドライバ103から出力される。なお、時刻Tcから時刻Tdの直前までの1/2フレーム期間にソースドライバ103から列信号線へは、図4(B)に模式的に示すように1フレーム分の左目用映像信号が時分割的に出力される。
In addition, column signal lines D1 and D2 connected to a plurality of selected
このとき、時刻Tcから時刻Teの直前までの1フレーム期間は、図4(C)に示すように、セレクト信号SELがローレベルであるので、列信号線D1へ出力される上記の左目用映像信号の映像信号電圧DA1は、DCバランス−用のDATA(V-)であるDATA1をDA変換して得られたDCバランス−電圧(負極性映像信号電圧)である。また、列信号線D2へ出力される上記の左目用映像信号の映像信号電圧DA2は、DCバランス+用のDATA(V+)であるDATA2をDA変換して得られたDCバランス+電圧(正極性映像信号電圧)である。 At this time, in one frame period from time Tc to immediately before time Te, as shown in FIG. 4C, since the select signal SEL is at a low level, the above left-eye video output to the column signal line D1. The video signal voltage DA1 of the signal is a DC balance-voltage (negative video signal voltage) obtained by DA-converting DATA1, which is DATA (V-) for DC balance. Further, the video signal voltage DA2 of the left-eye video signal output to the column signal line D2 is a DC balance + voltage (positive electrode) obtained by DA-converting DATA2, which is DATA (V +) for DC balance +. Video signal voltage).
従って、上記のDCバランス−電圧(ここでは、左目用映像信号の負極性映像信号電圧)が、行選択信号により選択された画素105内のトランジスタQ1によりサンプリングされて信号保持容量Cs1に保持される。またこれと同時に、上記のDCバランス+電圧(ここでは、左目用映像信号の正極性映像信号電圧)が、行選択信号により選択された画素105内のトランジスタQ2によりサンプリングされて信号保持容量Cs2に保持される。この信号保持容量Cs1、Cs2に保持された左目用映像信号のDCバランス電圧は、1フレーム後の時刻で再びこの画素が選択されるまで、図4(G)、(H)に示すように保持される。
Therefore, the DC balance-voltage (here, the negative video signal voltage of the video signal for the left eye) is sampled by the transistor Q1 in the
一方、時刻T2が含まれる時刻Tcから時刻Td直前までの1/2フレーム期間では、図4(I)に示すように、ゲート信号GATEがローレベルであるため、AND回路107、108から2本で一組の各組の選択信号線に供給される画素駆動選択信号S1、S2は図4(J)、(K)に示すようにローレベルに設定され、また、透明コモン電極12にアサートされるコモン電圧Vcomも図4(N)に示すようにローレベルに設定される。また、時刻Tcで図4(L)に示すように、リセット信号線Rのリセット信号がハイレベルとなり、図3のトランジスタQ9がオンとなる。これにより、トランジスタQ9のソース、ドレインを通して電源Vssのローレベル電位が、液晶素子LCの画素電極14の近辺に存在する寄生容量に印加され、その寄生容量に保持されている保持電圧をリセットする。
On the other hand, in the ½ frame period from time Tc including time T2 to immediately before time Td, the gate signal GATE is at a low level as shown in FIG. The pixel drive selection signals S1 and S2 supplied to each set of selection signal lines are set to a low level as shown in FIGS. 4J and 4K, and are asserted to the transparent
従って、画素電極14の印加電圧Vpeは図4(M)に示すように0[V]となり、液晶層13にかかる、画素電極14の印加電圧Vpeと透明コモン電極12のコモン電圧Vcomとの差電圧V_LCも、図4(O)に示すように0[V]となり、液晶層13は非駆動状態となる。
Therefore, the applied voltage Vpe of the
次の時刻Tdから時刻Teの直前までの1/2フレーム期間では、図4(I)に示すように、ゲート信号GATEがハイレベルに変化するため、AND回路107、108から2本で一組の各組の選択信号線に図4(J)、(K)に示すように、1垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である画素駆動選択信号S1、S2が取り出されて、時刻T2で選択された画素105に供給される。これにより、選択された画素105内の図3のトランジスタQ5は画素駆動選択信号S1がハイレベルの期間オンとされて、信号保持容量Cs1に保持されていたDCバランス−電圧(ここでは、左目用映像信号の負極性映像信号電圧)を液晶素子LCの画素電極14に印加する。一方、選択された画素105内の図3のトランジスタQ6は画素駆動選択信号S2がハイレベルの期間オンとされて、信号保持容量Cs2に保持されていたDCバランス+電圧(ここでは、左目用映像信号の正極性映像信号電圧)を液晶素子LCの画素電極14に印加する。
In the ½ frame period from the next time Td to just before the time Te, as shown in FIG. 4 (I), the gate signal GATE changes to high level. As shown in FIGS. 4 (J) and 4 (K), pixel drive selection is a rectangular wave having a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle and having a logical value opposite to each other. Signals S1 and S2 are taken out and supplied to the selected
ここで、前述したように、1垂直走査周期よりも短い所定の周期の画素駆動選択信号S1、S2は、互いに反対論理値の関係にある対称矩形波であるため、トランジスタQ5及びQ6が画素駆動選択信号S1、S2の1/2周期単位で交互にオンとされ、その結果画素電極14にはDCバランス−電圧とDCバランス+電圧とが画素駆動選択信号S1、S2の1/2周期単位で交互に印加される。図4(M)はこの画素電極14に印加されるDCバランス電圧Vpeを示す。
Here, as described above, the pixel drive selection signals S1 and S2 having a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle are symmetric rectangular waves having opposite logical values, so that the transistors Q5 and Q6 are driven by the pixels. The selection signals S1 and S2 are alternately turned on in units of 1/2 cycle. As a result, DC balance-voltage and DC balance + voltage are applied to the
一方、液晶素子LCの透明コモン電極12には、図4(N)に示すように、時刻Tdから時刻Teの直前までの1/2フレーム期間では、画素駆動選択信号S1、S2と同期し、かつ、画素駆動選択信号S1、S2と同一周期で、一定振幅の矩形波であるコモン電圧Vcom(ハイレベルがVcom_H、ローレベルがVcom_L)が印加される。
On the other hand, the transparent
ここで、時刻Tdから時刻Teの直前までの1/2フレーム期間では、図示しないコモン電圧供給手段から透明コモン電極12に印加されるコモン電圧VcomがローレベルであるVcom_Lの時に画素駆動選択信号S1がハイレベルになり、画素電極14には信号保持容量Cs1に保持されていた左目用映像信号のDCバランス−電圧(Vcom_L+V_LC)が印加される。また、時刻Tdから時刻Te直前までの1/2フレーム期間では、透明コモン電極12に印加されるコモン電圧VcomがハイレベルであるVcom_Hの時に画素駆動選択信号S2がハイレベルになり、画素電極14には信号保持容量Cs2に保持されていた左目用映像信号のDCバランス+電圧(Vcom_H−V_LC)が印加される。
Here, in the ½ frame period from the time Td to immediately before the time Te, the pixel drive selection signal S1 when the common voltage Vcom applied to the transparent
これにより、液晶層13にかかる画素電極14の印加電圧Vpeとコモン電圧Vcomとの差電圧は、図4(O)に示すように、0[V]を中心に画素駆動選択信号S1、S2に同期して変化する。このとき、前述したように、液晶層13にかかる画素電極14の印加電圧Vpeとコモン電圧Vcomとの差電圧は、画素電極14にDCバランス−電圧が印加される期間では+V_LCとなり、画素電極14にDCバランス+電圧が印加される期間では−V_LCとなり、両者の印加期間は同一時間とされるため、DCバランスを0に保つことができる。なお、同じラインの各画素においては画素電極14に印加されるDCバランス電圧Vpeは、映像信号の絵柄によって図4(M)に示すように変化するので、|V_LC|の値自体も図4(O)に示すようにフレーム毎に変化する。
As a result, the difference voltage between the applied voltage Vpe of the
また、液晶素子LCは、1垂直走査周期より短い所定の周期(数kHzオーダ)の画素駆動選択信号S1、S2に同期して、数kHzという高周波数で交流駆動され、時刻Tdから時刻Teの直前までの1/2フレーム期間は左目用映像信号を表示する。以下、上記の時刻Taから時刻Te直前までの動作と同様の動作が2フレーム単位で巡回的に繰り返される。 Further, the liquid crystal element LC is AC driven at a high frequency of several kHz in synchronization with the pixel drive selection signals S1 and S2 having a predetermined cycle (several kHz order) shorter than one vertical scanning cycle, and from time Td to time Te. The left-eye video signal is displayed for the ½ frame period until immediately before. Thereafter, the same operation as that from the time Ta to immediately before the time Te is cyclically repeated in units of two frames.
上記のように、本実施の形態では、図6(A)に模式的に示すように、時刻Taから時刻Tbの直前までの1/2フレーム期間は右目用映像信号を転送して画素部104内の各画素105に保持する右目用映像信号転送期間t1とし、続く時刻Tbから時刻Tcの直前までの1/2フレーム期間は画素駆動期間t2として直前の右目用映像信号転送期間t1で各画素105に保持していた右目用映像信号を各画素105にて表示する。
As described above, in the present embodiment, as schematically illustrated in FIG. 6A, the right-eye video signal is transferred and the pixel unit 104 is transferred during a ½ frame period from time Ta to immediately before time Tb. The right eye video signal transfer period t1 held in each of the
更に、続く時刻Tcから時刻Tdの直前までの1/2フレーム期間では左目用映像信号を転送して画素部104内の画素105に保持する左目用映像信号転送期間t3とし、続く時刻Tdから時刻Teの直前までの1/2フレーム期間は画素駆動期間t4として直前の左目用映像信号転送期間t3で各画素105に保持していた左目用映像信号を各画素105にて表示する。本実施の形態の液晶表示装置100は、以下、このシーケンスを2フレーム単位で繰り返す。
Further, in the ½ frame period from the subsequent time Tc to immediately before the time Td, the left-eye video signal is transferred and held in the
このように、本実施の形態の液晶表示装置100によれば、2つの信号保持容量CS1及びCS2の一方に正極性映像信号電圧(DCバランス+電圧)を保持すると共に、他方に負極性映像信号電圧(DCバランス−電圧)を保持する動作を並行して同時に行った1/2フレーム期間後、一旦、液晶素子LCにかかる電圧をリセットしてから、2つの信号保持容量Cs1及びCs2に保持されている正極性映像信号(DCバランス+電圧)と負極性映像信号(DCバランス−電圧)とを交互に読み出して画素電極14を1/2フレーム期間交流駆動する。
Thus, according to the liquid
このため、本実施の形態によれば、従来の液晶表示装置で必要であった、液晶素子の駆動に必須なDCバランスを0にするための極性反転のために画像データを保持し直すための1フレーム分のバッファを不要にできる。
For this reason, according to the present embodiment, the image data is held again for polarity inversion to make the DC balance necessary for driving the
また、本実施の形態の液晶表示装置100によれば、列信号線D1及びD2の一方にアサートする正極性映像信号電圧(DCバランス+電圧)と他方にアサートする負極性映像信号電圧(DCバランス−電圧)とを1フレーム毎に交互に切り替えるようにしているため、1つの画素105内の2つの信号保持容量Cs1及びCs2のそれぞれに対する2つの電圧書込み/読み出し回路部の間に、トランジスタの特性などにより誤差がある場合であっても、その誤差を2フレーム間で打ち消し、誤差に起因する輝度異常などを視覚上軽減することができる。
Further, according to the liquid
また、従来の液晶表示装置では、正極性の画像信号と負極性の画像信号とを画素回路内の2個の保持容量に交互に所定時間内に入力して保持する必要があるため、信頼性向上のために交流駆動する信号の極性反転の回数を増やす際には、画素回路に入力するデータ(画像信号)転送帯域を高くする必要があり、信頼性に問題があった。 Further, in the conventional liquid crystal display device, it is necessary to input and hold a positive image signal and a negative image signal alternately in two holding capacitors in the pixel circuit within a predetermined time, so that reliability In order to improve the number of times of polarity inversion of a signal to be AC driven for improvement, it is necessary to increase the transfer band of data (image signal) input to the pixel circuit, and there is a problem in reliability.
これに対し、本実施の形態によれば、信頼性向上のために交流駆動する信号の極性反転の回数を増やしたとしても、正極性映像信号と負極性映像信号を列信号線D1及びD2を並列に介して供給して2つの信号保持容量Cs1及びCs2に並行して同時に保持するようにしたため、従来の液晶表示装置に比べて必要最低限のデータ転送帯域で保持させることができ、シーケンシャルカラー方式又は立体表示方式に好適な液晶表示装置を実現できる。 On the other hand, according to the present embodiment, even if the number of times of polarity inversion of the AC drive signal is increased in order to improve reliability, the positive and negative video signals are connected to the column signal lines D1 and D2. Since it is supplied in parallel and simultaneously held in parallel in the two signal holding capacitors Cs1 and Cs2, it can be held in the minimum data transfer band as compared with the conventional liquid crystal display device, and the sequential color A liquid crystal display device suitable for a method or a three-dimensional display method can be realized.
次に、上記の液晶表示装置100を用いた本実施の形態の立体映像表示システムについて説明する。
Next, the stereoscopic video display system of the present embodiment using the liquid
図7は、本発明になる立体映像表示システムの一実施の形態の概略構成図を示す。同図において、本実施の形態の立体映像表示システム200は、上記の液晶表示装置100を投射型液晶ディスプレイとして有するプロジェクタ201と、プロジェクタ201からの画像光が投射されて2次元画像の表示を行うスクリーン202と、シャッターメガネ203とからなる。プロジェクタ201とスクリーン202とは、本発明の画像表示手段を構成する。映像観察者は、シャッターメガネ203をかけてスクリーン202上の2次元画像を見ることになる。
FIG. 7 shows a schematic configuration diagram of an embodiment of a stereoscopic video display system according to the present invention. In the figure, a stereoscopic video display system 200 according to the present embodiment displays a two-dimensional image by projecting a
上記のシャッターメガネ203は、右目部分と左目部分のそれぞれに互いに独立して開閉制御される右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとを備えた公知の構成であるが、その動作が従来と異なる。すなわち、シャッターメガネ203は、図6(B)に模式的に示すように、同図(A)に示した右目用映像信号転送期間t1に対応した期間は右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとがそれぞれ光を遮断する遮光期間(閉期間)t11とされ、右目用映像信号を表示する画素駆動期間t2に対応する期間は右目用液晶シャッターのみが光を透過する右目光透過期間(開期間)t12とされる。続いて、左目用映像信号転送期間t3に対応した期間は再び右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとがそれぞれ光を遮断する遮光期間(閉期間)t13とされ、左目用映像信号を表示する画素駆動期間t4に対応する期間は左目用液晶シャッターのみが光を透過する左目光透過期間(開期間)t14とされる。以下、上記と同様に液晶表示装置の表示動作と同期して、メガネの2つの液晶シャッターの切替動作を繰り返す。
The
この立体映像表示システム200によれば、スクリーン202に表示された右目用画像はシャッターメガネ203の右目用液晶シャッターが光透過に選択されることで観察者の右目を通して網膜上に結像され、続いて1フレーム期間、間をおいてスクリーン202に切替表示された左目用画像はシャッターメガネ203の左目用液晶シャッターが光透過に選択されることで観察者の左目を通して網膜上に結像されることにより、それらの視差画像を視聴者が脳内で積分して3次元画像、すなわち立体画像として知覚することができる。
According to this stereoscopic image display system 200, the image for the right eye displayed on the
この立体映像表示システム200によれば、前記構成の液晶表示装置100を有するプロジェクタ201を用いて立体表示を行うようにしているため、必要最低限のデータ転送帯域で安定した立体画像表示を行うことができる。また、前述したように、液晶表示装置100が、同じ画素内の2つの信号保持容量のそれぞれに対する2つの電圧書込み/読み出し回路部の間に誤差がある場合であっても、その誤差を2フレーム間で打ち消し、誤差に起因する輝度異常などを視覚上軽減することができる構成であるため、この立体映像表示システム200によれば、高品質の立体画像表示を行うことができる。
According to the stereoscopic video display system 200, since the stereoscopic display is performed using the
また、この立体映像表示システム200では、シャッターメガネ203が右目光透過期間t12と左目光透過期間t14との間に遮光期間t13が設けられ、左目光透過期間t14と次のフレームの右目光透過期間t12との間に遮光期間t11が設けられているので、右目光透過期間と左目光透過期間とが全く重なることはない。よって、この立体映像表示システム200によれば、右目光透過期間と左目光透過期間とが一部重なる場合に生じる、右目用画像が左目で、また左目用画像が右目で観察されるクロストークを防止することができる。
In this stereoscopic image display system 200, the
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば画素回路は図3のトランジスタQ7及びQ8を削除した構成としてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the pixel circuit may have a configuration in which the transistors Q7 and Q8 in FIG. 3 are omitted.
また、上記実施の形態の立体映像表示システムでは、図6に示したように映像信号転送期間に対応した期間はシャッターメガネの右目用液晶シャッター及び左目用液晶シャッターの両方を閉状態とする遮光期間に設定しているが、映像信号転送期間の開始時点では液晶表示装置100の画素電極14付近の寄生容量の保持電圧がリセットされることで黒が表示されるので、特に遮光期間に設定しなくてもよく、例えば次に表示される画像側の液晶シャッターを光透過期間に設定してもよい。
In the stereoscopic video display system of the above embodiment, as shown in FIG. 6, the period corresponding to the video signal transfer period is a light shielding period in which both the right eye liquid crystal shutter and the left eye liquid crystal shutter of the shutter glasses are closed. However, since the holding voltage of the parasitic capacitance in the vicinity of the
更に、上記の実施の形態の立体映像表示システムでは、シャッターメガネ203を使用したが、偏光方向が異なる右目画像と左目画像とを分離して観察するための公知の構成の偏光メガネを使用するようにしてもよい。この場合も、シャッターメガネと同様に両眼視差を利用した立体視を実現することができる。ただし、この場合は、液晶表示装置100とスクリーンとの間に、右目用映像信号を表示する画素駆動期間では、スクリーンに投影される右目画像光を第1の偏光方向に偏光させ、左目用映像信号を表示する画素駆動期間では、スクリーンに投影される左目画像光を第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向に偏光させる偏光切換手段が必要になる。なお、偏光メガネは、右目部分が上記の第1の偏光方向の偏光のみを透過させ、左目部分が上記の第2の偏光方向の偏光のみを透過させる公知の構成である。
Furthermore, in the stereoscopic image display system of the above-described embodiment, the
12 透明コモン電極
13 液晶層
14 画素電極
100 液晶表示装置
101 反転回路
102 DA変換器(DAC)
103 ソースドライバ
104 画素部
105 画素
106 ゲートドライバ
107、108 AND回路
1011、1012 セレクタ
1013 演算ユニット
200 立体映像表示システム
201 本発明の液晶表示装置を有するプロジェクタ
202 スクリーン
203 シャッターメガネ
Q1、Q2 画素選択用電界効果トランジスタ
Q3、Q4、Q7、Q8 ソースフォロワ回路用トランジスタ
Q5、Q6 スイッチングトランジスタ
Q9 リセット用トランジスタ
LC 液晶素子
Cs1、Cs2 信号保持容量
W 行走査線
D1、D2 列信号線
R リセット信号線
S1、S2 画素駆動選択信号
12 transparent
DESCRIPTION OF
Claims (3)
少なくとも前記液晶表示装置の前記第1の画素駆動期間で表示される前記一方の映像信号による画像の光と、前記第2の画素駆動期間で表示される前記他方の映像信号による画像の光とを、観察者の右目及び左目のうち表示される画像に対応する側の目のみに入射するための、両眼視差を利用したメガネと
を備え、
前記液晶表示装置は、
2本の列信号線を一組とする複数組の列信号線と、複数本の行走査線との各交差部にそれぞれ接続された複数の画素と、
前記複数組の列信号線のうち一組の前記2本の列信号線のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを、前記複数組の列信号線に対して組単位で1水平走査期間内で順次に行うと共に、1フレーム期間毎に前記正極性映像信号と前記負極性映像信号とを切り替え、かつ、1フレーム期間毎に前記2本の列信号線のそれぞれに前記正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する映像信号供給手段と、
前記複数本の行走査線を水平走査期間毎に1本ずつ選択する行選択信号を前記複数本の行走査線に順次に供給して、前記複数の画素を行単位で選択する行選択信号供給手段と、
2本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線が、前記複数の画素のうち各行の画素毎に組単位で接続されており、各組の前記2本の選択信号線に1垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である2つの画素駆動選択信号を供給する画素駆動選択信号供給手段と、
前記複数の画素のうち各行の画素毎に接続されたリセット制御線に対して、リセット信号を所定のタイミングで供給するリセット信号供給手段と、
前記右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第1の転送期間と、前記第1の転送期間で転送した前記一方の映像信号を表示する第1の画素駆動期間と、前記右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第2の転送期間と、前記第2の転送期間で転送した前記他方の映像信号を表示する第2の画素駆動期間の順で2フレーム期間周期で巡回的に切替動作するように、前記映像信号供給手段、前記画素駆動選択信号供給手段及び前記リセット信号供給手段をそれぞれ制御する制御手段と
を有し、前記複数の画素のそれぞれは
対向する画素電極とコモン電極との間に液晶層が挟持された液晶素子と、
一組の前記2本の列信号線のうち一方の列信号線を介して供給される前記正極性映像信号又は前記負極性映像信号をサンプリングして第1の映像信号電圧として一定期間保持する第1のサンプリング及び保持手段と、
一組の前記2本の列信号線のうち他方の列信号線を介して供給される前記負極性映像信号又は前記正極性映像信号をサンプリングして第2の映像信号電圧として一定期間保持する第2のサンプリング及び保持手段と、
前記第1のサンプリング及び保持手段により保持された前記第1の映像信号電圧と、前記第2のサンプリング及び保持手段により保持された前記第2の映像信号電圧とを、前記2つの画素駆動選択信号により前記所定の周期で交互に切り替えて前記画素電極に印加するスイッチング手段と、
前記画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧を前記リセット信号によりリセットするリセット手段と
を備えることを特徴とする立体映像表示システム。 A first transfer period for transferring one of the right-eye video signal and the left-eye video signal; a first pixel driving period for displaying the one video signal transferred in the first transfer period; A second transfer period for transferring the other video signal of the right-eye video signal and the left-eye video signal, and a second pixel driving period for displaying the other video signal transferred in the second transfer period. Image display means including a liquid crystal display device that cyclically switches in a cycle of two frame periods in order;
At least light of an image based on the one video signal displayed in the first pixel driving period of the liquid crystal display device and light of an image based on the other video signal displayed in the second pixel driving period. Glasses that use binocular parallax to enter only the eye corresponding to the displayed image of the right and left eyes of the observer,
The liquid crystal display device
A plurality of sets of column signal lines each including two column signal lines, and a plurality of pixels respectively connected to intersections of the plurality of row scanning lines;
A positive-polarity video signal and a negative-polarity video signal obtained from one of the right-eye video signal and the left-eye video signal on each of the two column signal lines in the set of column signal lines. Are sequentially supplied to the plurality of sets of column signal lines in one horizontal scanning period in units of sets, and the positive video signal and the negative video signal are supplied for each frame period. Video signal supply means for switching and supplying the positive video signal and the negative video signal to each of the two column signal lines for each frame period;
A row selection signal for selecting the plurality of row scanning lines sequentially for each of the plurality of row scanning lines by selecting a plurality of row scanning lines one by one in a horizontal scanning period, and supplying the plurality of pixels in units of rows. Means,
A plurality of sets of selection signal lines each including two selection signal lines are connected to each pixel in each row among the plurality of pixels, and one set is connected to each of the two selection signal lines in each group. Pixel drive selection signal supply means for supplying two pixel drive selection signals which are rectangular waves having a predetermined cycle shorter than the vertical scanning cycle and having a relationship of opposite logical values to each other;
Reset signal supply means for supplying a reset signal at a predetermined timing to a reset control line connected to each pixel in each row of the plurality of pixels;
A first transfer period for transferring one of the right-eye video signal and the left-eye video signal; and a first pixel driving period for displaying the one video signal transferred in the first transfer period; , A second transfer period for transferring the other video signal of the right-eye video signal and the left-eye video signal, and a second pixel driving period for displaying the other video signal transferred in the second transfer period Control means for controlling each of the video signal supply means, the pixel drive selection signal supply means, and the reset signal supply means so as to perform a cyclic switching operation in a cycle of 2 frames in this order, Each of the pixels includes a liquid crystal element in which a liquid crystal layer is sandwiched between an opposing pixel electrode and a common electrode,
The positive video signal or the negative video signal supplied via one column signal line of the set of two column signal lines is sampled and held as a first video signal voltage for a certain period. A sampling and holding means;
The negative video signal or the positive video signal supplied via the other column signal line of the set of the two column signal lines is sampled and held as a second video signal voltage for a certain period. Two sampling and holding means;
The two pixel drive selection signals are the first video signal voltage held by the first sampling and holding means and the second video signal voltage held by the second sampling and holding means. Switching means for alternately switching at the predetermined period and applying to the pixel electrode;
A stereoscopic image display system comprising: a reset unit that resets a holding voltage held in a parasitic capacitance near the pixel electrode by the reset signal.
前記複数組の列信号線のうち一組の前記2本の列信号線のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを、前記複数組の列信号線に対して組単位で1水平走査期間内で順次に行うと共に、1フレーム期間毎に前記正極性映像信号と前記負極性映像信号とを切り替え、かつ、1フレーム期間毎に前記2本の列信号線のそれぞれに前記正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する映像信号供給手段と、
前記複数本の行走査線を水平走査期間毎に1本ずつ選択する行選択信号を前記複数本の行走査線に順次に供給して、前記複数の画素を行単位で選択する行選択信号供給手段と、
2本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線が、前記複数の画素のうち各行の画素毎に組単位で接続されており、各組の前記2本の選択信号線に1垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である2つの画素駆動選択信号を供給する画素駆動選択信号供給手段と、
前記複数の画素のうち各行の画素毎に接続されたリセット制御線に対して、リセット信号を所定のタイミングで供給するリセット信号供給手段と、
前記右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第1の転送期間と、前記第1の転送期間で転送した前記一方の映像信号を表示する第1の画素駆動期間と、前記右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第2の転送期間と、前記第2の転送期間で転送した前記他方の映像信号を表示する第2の画素駆動期間の順で2フレーム期間周期で巡回的に切替動作するように、前記映像信号供給手段、前記画素駆動選択信号供給手段及び前記リセット信号供給手段をそれぞれ制御する制御手段と
を有し、前記複数の画素のそれぞれは
対向する画素電極とコモン電極との間に液晶層が挟持された液晶素子と、
一組の前記2本の列信号線のうち一方の列信号線を介して供給される前記正極性映像信号又は前記負極性映像信号をサンプリングして第1の映像信号電圧として一定期間保持する第1のサンプリング及び保持手段と、
一組の前記2本の列信号線のうち他方の列信号線を介して供給される前記負極性映像信号又は前記正極性映像信号をサンプリングして第2の映像信号電圧として一定期間保持する第2のサンプリング及び保持手段と、
前記第1のサンプリング及び保持手段により保持された前記第1の映像信号電圧と、前記第2のサンプリング及び保持手段により保持された前記第2の映像信号電圧とを、前記2つの画素駆動選択信号により前記所定の周期で交互に切り替えて前記画素電極に印加するスイッチング手段と、
前記画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧を前記リセット信号によりリセットするリセット手段と
を備え、前記制御手段は、
前記第1及び第2の転送期間では、前記リセット信号供給手段から前記リセット信号を出力させて前記画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧をリセットした後、前記映像信号供給手段を制御して1フレーム期間毎に切り替えた前記右目用映像信号又は前記左目用映像信号の前記正極性映像信号及び前記負極性映像信号を各組の前記2本の列信号線に供給させて前記第1及び第2のサンプリング及び保持手段にそれぞれ前記第1及び第2の映像信号電圧として保持させ、前記第1及び第2の画素駆動期間では、前記画素駆動選択信号供給手段を制御して前記2つの画素駆動選択信号を出力させて前記第1のサンプリング及び保持手段により保持された前記第1の映像信号電圧と、前記第2のサンプリング及び保持手段により保持された前記第2の映像信号電圧とを前記所定の周期で交互に切り替えて前記画素電極に印加することを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of sets of column signal lines each including two column signal lines, and a plurality of pixels respectively connected to intersections of the plurality of row scanning lines;
A positive-polarity video signal and a negative-polarity video signal obtained from one of the right-eye video signal and the left-eye video signal on each of the two column signal lines in the set of column signal lines. Are sequentially supplied to the plurality of sets of column signal lines in one horizontal scanning period in units of sets, and the positive video signal and the negative video signal are supplied for each frame period. Video signal supply means for switching and supplying the positive video signal and the negative video signal to each of the two column signal lines for each frame period;
A row selection signal for selecting the plurality of row scanning lines sequentially for each of the plurality of row scanning lines by selecting a plurality of row scanning lines one by one in a horizontal scanning period, and supplying the plurality of pixels in units of rows. Means,
A plurality of sets of selection signal lines each including two selection signal lines are connected to each pixel in each row among the plurality of pixels, and one set is connected to each of the two selection signal lines in each group. Pixel drive selection signal supply means for supplying two pixel drive selection signals which are rectangular waves having a predetermined cycle shorter than the vertical scanning cycle and having a relationship of opposite logical values to each other;
Reset signal supply means for supplying a reset signal at a predetermined timing to a reset control line connected to each pixel in each row of the plurality of pixels;
A first transfer period for transferring one of the right-eye video signal and the left-eye video signal; and a first pixel driving period for displaying the one video signal transferred in the first transfer period; , A second transfer period for transferring the other video signal of the right-eye video signal and the left-eye video signal, and a second pixel driving period for displaying the other video signal transferred in the second transfer period Control means for controlling each of the video signal supply means, the pixel drive selection signal supply means, and the reset signal supply means so as to perform a cyclic switching operation in a cycle of 2 frames in this order, Each of the pixels includes a liquid crystal element in which a liquid crystal layer is sandwiched between an opposing pixel electrode and a common electrode,
The positive video signal or the negative video signal supplied via one column signal line of the set of two column signal lines is sampled and held as a first video signal voltage for a certain period. A sampling and holding means;
The negative video signal or the positive video signal supplied via the other column signal line of the set of the two column signal lines is sampled and held as a second video signal voltage for a certain period. Two sampling and holding means;
The two pixel drive selection signals are the first video signal voltage held by the first sampling and holding means and the second video signal voltage held by the second sampling and holding means. Switching means for alternately switching at the predetermined period and applying to the pixel electrode;
Resetting means for resetting the holding voltage held in the parasitic capacitance existing near the pixel electrode by the reset signal, the control means,
In the first and second transfer periods, after the reset signal is output from the reset signal supply means to reset the holding voltage held in the parasitic capacitance existing near the pixel electrode, the video signal supply means And the positive-polarity video signal and the negative-polarity video signal of the right-eye video signal or the left-eye video signal switched every frame period are supplied to the two column signal lines in each set, respectively. First and second sampling and holding means hold the first and second video signal voltages, respectively, and control the pixel drive selection signal supply means during the first and second pixel driving periods to Two pixel drive selection signals are output and the first video signal voltage held by the first sampling and holding unit and the second sampling and holding unit A liquid crystal display device comprising applying to said pixel electrode and said held second video signal voltage is switched alternately at the predetermined period.
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CN105005167A (en) * | 2015-07-02 | 2015-10-28 | 友达光电股份有限公司 | Pixel circuit and display device |
CN105719609A (en) * | 2016-02-05 | 2016-06-29 | 蒋顺 | 3D display device and display method thereof |
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-
2010
- 2010-06-16 JP JP2010137189A patent/JP2012002995A/en active Pending
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CN105005167A (en) * | 2015-07-02 | 2015-10-28 | 友达光电股份有限公司 | Pixel circuit and display device |
CN105005167B (en) * | 2015-07-02 | 2017-12-22 | 友达光电股份有限公司 | Pixel circuit and display device |
CN105719609A (en) * | 2016-02-05 | 2016-06-29 | 蒋顺 | 3D display device and display method thereof |
CN105719609B (en) * | 2016-02-05 | 2018-02-02 | 擎中科技(上海)有限公司 | A kind of 3D display equipment and its display methods |
CN107274839A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-20 | 三星显示有限公司 | Scanner driver |
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