JPH04207678A - 液晶投写型テレビ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明の液晶パネルの表示画像をスクリーン上に拡大投
映する液晶投写型テレビに関する。

従来の技術 液晶パネルは軽量・薄型シこ構成できるために平面テレ
ビの実現手段として研究開発が盛んである。

しかし、大画面化が困難であるなど課題も多い。

そこで小型の液晶パネルの表示画像をスクリーンに拡大
投映する液晶投写型テレビが注目をあつめている。液晶
投写型テレビの特徴としては、■小型の液晶パネルでも
大画面が得られる、■１／３の画素数でも直視型と同し
解像度が得られる、■直視型液晶バ矛ルの最大の欠点で
ある視野角の問題がない、■陰極線管の直視型テレビ方
式と比較して小型軽量にできる。などがあげられる。

以下、従来の液晶投写型テレビについて説明する。まず
、第７図に示す液晶投写型テレビに用いる液晶パネルに
ついて説明する。第７図に示すように、その構成要素と
して１９は液晶パネルのゲート信号線Ｇ１〜Ｇｏに信号
を印加するドライブＩＣ（以後、走査ドライブＩＣと呼
ぶ。）、１７は液晶パネルのソース信号線８１〜Ｓｎに
映像信号を印加するドライブＩＣ（以後、信号ドライブ
Ｉｃと呼ぶ、）、また、７１は薄膜トランジスタ（以後
、ＴＰＴと呼ぶ。）、７２は付加容量、７３は液晶層を
有する表示画素である。液晶パネルは走査ドライブＩＣ
１９よりＴＰＴ７１をオン状態にする電圧（以後、オン
電圧と呼ぶ。）またはオフ状態にする電圧（以後、オフ
電圧と呼ぶ。）が印加され、それに同期して信号ドライ
フ用Ｃ１７より表示画素７３に書き込むべき電圧が出力
され、この電圧が各表示画素に順次保持されていく。そ
してこの電圧により液晶の透過率が変化し、光が変調さ
れて映像を表示する。また、走査ドライブＩＣ１９のオ
ン電圧を印加していく走査方向は通常Ｇ、、Ｇ２．Ｇ８
・・・・・・Ｇｏの方向に行なわれる。第８図に走査ド
ライブ１ｃ１９の外観の端子図を示す。第８図において
、ＳＰＩ・ＳＦ３はスタートパルス入力端子、Ｘ、〜Ｘ
ｏはゲート信号線と接続される出力信号線、Ｒ／Ｌは走
査ドライブＩＣの内部のシフト方向を切り換える端子（
以後、シフト方向切り換え端子）である。またＣＫはク
ロック入力端子で、通常クロック入力端子ＣＫに印加さ
れたクロックの立ち上がりで走査ドライブＩＣ１９内の
シフトレジスタ回路内のデータがｌビットシフトされる
。また、スタートパルス入力端子ＳＰＩに入力されたデ
ータはシフトレジスタの最終段までシフトされると、キ
ャリーパルスとなりスタートパルス入力端子ＳＰ２より
出力される。シフト方向切り換え端子の入力ロジックが
前記と逆の場合、スタートパルス入力端子ＳＰ２に入力
されたデータはシフトレジスタの最終段までシフトされ
るとキャリーパルスとなり、スタートパルス入力端子Ｓ
Ｐ！より出力される。

つぎに従来の液晶投写型テレビの駆動回路系について第
６図を用いて説明する。第６図に示すように、その構成
要素として１１はビデオ信号を規定のレベルまで利得調
整するためのアンプ、１５は正極性と負極性のビデオ信
号を作る位相分割回路、１６はフレームまたはフィール
ドごとに極性の反転した交流ビデオ信号を出力する出力
切り換え回路、１８は信号ドライブＩＣ１７および走査
ドライブＩＣ１９のタイミング制御を行ない液晶パネル
１０に画像を表示するためのタイミング制御回路である
。これらの構成要素の関連動作としては、まず、ビデオ
信号は、アンプ１１によりビデオ信号振幅が液晶バフル
の電気光学性に対応するように利得調整が行なわれる。

つぎに利得調整されたビデオ信号は位相分割回路１５に
入り、この回路により正極性と負極性の２つのビデオ信
号が作られる。つぎに２つのビデオ信号は出力切り換え
回路１６に入り、この回路はフィールドごとに極性を反
転したビデオ信号を出力する。このようにフレームごと
に信号の極性を反転させるのは、液晶に交流電圧を印加
して、液晶の劣化を防止するためである。つぎに出力切
り換え回路１６からのビデオ信号は信号ドライブＩＣ１
７に入力され、信号ドライブＩＣ１７はタイミング制御
回路１８からの水平スタートパルスおよびクロックなど
の制御信号により、液晶パネル１０のソース信号線に信
号を出力する。一方、走査ドライブＩＣ１９もタイミン
グ制御回路１８からの垂直スタートパルスおよび走査ク
ロックなどの制御信号により、信号ドライブ１ｃＩ７と
同期をとってゲート信号線にオン電圧を印加かつ走査す
る。以上のようにして液晶パネル１０に画像が表示され
る。つぎに、液晶パネル駆動状態の液晶分子の状態につ
いて説明する。第９図は液晶分子の状態および液晶パネ
ルの光入射方向の説明図である。第９［Ｄ（ａ）におい
て、４１は液晶バフルの光入射側に配置されたフィール
ドレンズ、４２ａ、４２ｂはガラス基板、４３は液晶分
子である。また、第９図（ｂ）は液晶パネルの表示がス
クリーン上に投映されたときの、スクリーン輝度を示す
グラフである。なお、説明を容易にするために、液晶パ
ネルはノーマリホワイトモードであり、絶対値が大きい
電圧を印加したとき、液晶分子が立ち、里表示されるも
のとする。逆に液晶への印加電圧が低いとき、液晶分子
が寝て白表示されるものとする。また、液晶パネルには
全画面に同一表示（以後、ベタ画像表示と呼ぶ。）され
ているものとする。さらに、里表示の場合で液晶への保
持電荷量が少ない状態、つまり実効電圧が低い状態を興
が浮くと呼ぶ。以下、里表示の場合について説明する。

第９図（ａｌは里表示の場合の液晶分子の状態を示して
いる。第９図（ａ）の上端を画面上端、下端を画面下端
とする。なお、液晶分子４３の傾きは説明を容易にする
ために誇張して描いている。以上のことは以下の図面に
おいても同様である。第９１１（ａ）に示すようにヘタ
画像表示を行なうため液晶パネルの画面上端から下端へ
順次走査すると、画面下端部は液晶に印加される実効電
圧が、画面上端部よりも低くなる。

これは各画素と信号線との寄生容量・ＴＰＴ７１の寄生
容量などにより発生する。したがって液晶パ享ル画面上
部の液晶分子は下部の液晶分子よりも立ち上がり角度が
大きくなる。その状態で液晶パネルに平行光を入射する
と、画面下部の液晶分子と光との入射角が大きくなるた
め、画面下部の黒が浮く。そこで液晶パネルの入射側に
フィールドレンズ４１を配置し、第９図（ａ）のように
液晶パネルの画面上端への光の入射方向は下方向に、下
端への光の入射方向は上方向にする。すると、液晶パネ
ルの上端の液晶分子４３と光との入射角度θ１と液晶パ
ネルの下端の液晶分子４３と光の入射角度θ２がほぼ等
しくなる。したがって第９図（ｂ）で示すように、液晶
パネルの上端から下端まで里表示は均一表示となる。な
お、フィールドレンズの機能は前記の輝度傾斜の補正だ
けでなく、光の集光などの機能もある。

発明が解決しようとする課題 液晶投写型テレビには、反射型のスクリーンに拡大投映
するフロントタイプがある。フロントタイプは主として
、第１０図（ｂ）に示すように床あるいは机などに１い
て用いる。しかし据置のスペースなどの課題から、第１
０図（ｂ）に示すように天井などに取り付けるいわゆる
天つり用途も拡大されつつある。そこで１つのフロント
タイプ液晶投写型テレビを据置用途と天つり用途とを共
用できないかというニーズが高まっている。しかしなが
ら、第１０図０））に示す据置タイプを第１０図（ａ）
に示す天つりタイプとして用いてしようとすると、取付
けが正立状態と倒立状態となり液晶パネルの表示画像を
上下・左右を逆転させる必要がある。左右逆転は、液晶
パネルの信号ドライブＩｃのノットレジスタの走査方向
およびスタートパルスの入力を変化させるだけで容易に
対応できるが、上下逆転は液晶に印加される実効電圧に
より以下に説明する課題が発生する。第１１図は液晶パ
ネルの画面下端から上端方向に走査を行なった時の液晶
分子の状態を示している。つまり、上下逆転表示を行な
っている。前述のように液晶の下端から上端方向に走査
すると、光と画面下端部の液晶分子との傾きθ２は画面
上端部の液晶分子との傾きθ１に比較して小さくなる。

つまり、θ２くθ１なる関係となる。したがって第１１
図（ｂｌに示すように画面上端の黒は浮き、画面下端の
興は沈み、黒表示での不均一性が生じる。本発明は上記
課題に留意し、画面輝度の均一調整が、取付けが正立、
倒立いずれの状態においても、自動的に行われる液晶投
写型テレビを提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、第１の本発明の液晶投写型テ
レビは、液晶パネルの垂直走査方向を切り換える切り換
え回路と、この切り換え回路と連動して映像信号の利得
を可変し、液晶のパネルの上端部に印加する実効電圧を
標準値よりも高く、下端部に印加する実効電圧を低くす
る回路を具備するものである。また、第２の本発明の液
晶投写型テレビはｌフィールド分の映像信号をＡ／Ｄ変
換し、フィールドメモリにデータを記憶し、液晶投写型
テレビを据え置きタイプとして使用する場合は、先入れ
先出しでこのフィールドメモリから読み出し、Ｄ／Ａ変
換する。液晶投写型テレビを天つりタイプとして使用す
る場合は、フィールドメモリのデータを先入れ後出しで
読み出し、Ｄ／Ａ変換するものである。

作用 上記構成の本発明の液晶投写型テレビは切り換え回路に
より垂直走査線を上下逆走査すると輝度傾斜または黒浮
きが発生するのを第１の本発明の液晶投写型テレビでは
映像信号の利得を可変し、液晶パネルの上端部の液晶へ
の実効電圧を小さくし、下端部の液晶の実効電圧を低く
することにより、男浮きを改善している。また、第２の
本発明の液晶投写型テレビでは垂直走査の方向は、上端
部から下端部に行なうことは変化させず、映像信号をＡ
／Ｄ変換して一旦メモリに記憶し、逆順に読み出し、液
晶パネルの上端部から表示画像の下部分より順次表示し
ていくものであり、黒浮きが発生することがない。

実施例 以下、図面を参照しながら、第１の本発明の液晶投写型
テレビの一実施例について説明する。第１図は第１の本
発明の一実施例の液晶投写型テレビの説明図である。な
お、フィールドレンズなどの配置は第９図と同様である
。第１図に示すように、その構成要素として１２はアン
プ制御回路であり、このアンプ制御回路１２は、リアル
タイムでアンプ１１の増幅率を制御するいわゆる利得制
御手段である。１４はドライブＩＣ制御回路であり、走
査ドライブＩＣ１９のシフト方向切り換え端子Ｒ／Ｌお
よびスタートパルス入力端子ＳＰＩ・ＳＦ３を制御する
機能および信号ドライブＩＣ１７のシフト方向・スター
トパルス入力を制御する機能を存する。１３は上下検出
手段で、より具体的には第２図に示すような構成が考え
られる。

第２図において、２１は円筒状の容器であり、２３は容
器２１内に注入された水銀である。また、２２ａ、２２
ｂおよび２２ｃは端子である。この上下検出手段１３（
以後、上下スイッチと呼ぶ。）は液晶投写型テレビ内に
固定され、据置きとして使用する場合は、水銀２３によ
り端子２２ｂと２２ｃ間がシュートされる。また、天つ
りとして使用する場合は、容器２１は反転され、水銀２
３は端子２２ａと２２ｂ間をシュートする。したがって
、端子２２ａと２２ｂ間（第２図でＡと示す）と端子２
２ｂと２２ｃ間（第２回でＢと示す）の抵抗値をモニタ
すれば液晶投写型テレビが据置きとして使用されている
か、天つりとして使用されているかを自動検出できる。

当然のことながら、第２図のような上下スイッチ１３を
用いずとも、マニュアルによるスイッチを設けてもよい
ことは言うまでもない。以下、第１の本発明の上記のよ
うな構成要素による一実施例の液晶投写型テレビの動作
について説明する。上下スイッチ１３により据置き使用
か天つり使用かが判定されると、ドライブＩｃ制御回路
１４を制御する。たとえば、天つり使用の場合はドライ
ブＩＣ制御回路１４は液晶パネルの表示画像を上下・左
右逆転表示にするため、信号ドライブ１ｃ１７および走
査ドライブＩＣ１９のソフトレジスタのソフト方向、ス
タートパルスの入力方向を変化させる。一方、上下スイ
ッチ１３はアンプ制御回路１２をも制御し、アンプ１１
の利得を変化させる。アンプ１１の出力波形を第３図に
示す。第３図の信号波形は興へ夕画面での映像信号波形
である。第３ｒ″において、３１はアンプ制御回路によ
りアンプ１１の利得が制御されていない状態の信号波形
（以後、補正前信号波形と呼ぶ。）、３２はアンプ制御
回路１２によりアンプ１１の利得が制御され補正された
状態の信号波形（以後、補正信号波形と呼ぶ。）である
。第３図のように信号を印加し、液晶パネルの下端より
垂直走査を行なえば、液晶パネルの画面下端部は基準よ
りも実効電圧が低く、上端部は実効電圧が高く印加され
ることになる。その時の状態を第４図（ａ）に示す。巳
たかって、入射光と液晶バヱル上端部の液晶分子４３と
の角度θ１と液晶パネル下端部の液晶分子４３との角度
θ２がほぼθ１−θ２となる。ゆえに第４図（ｂ）に示
すように里浮きは改善され、画面全体にわたり均一とな
る。なお、位相分割回路１５などの部分は従来と同様で
あるので説明を省略する。

以下、図面を参照しながら、第２の本発明の液晶投写型
テレビの一実施例について説明する。第５図は第２の本
発明の一実施例の液晶投写型テレビのブロック圓である
。第５圀において５１ａ。

５１ｂはフィールドメモリであり、ＡとＢの２画面の画
像データを記憶することができる。このフィールドメモ
リ５１ａ、５１ｂにはアンプ１１からの信号をＡ／Ｄ変
換されて順次格納される。フィールドメモリＡ３１ａに
１画面のデータが格納されるとフィールドメモリ８５１
ｂに次の画面のデータが格納される。さらに次の画面の
データはフィールドメモリＡ３１ａに上書きされる。以
下により画面データはフィールドメモリＡ−Ｂに交互に
記憶保持される。また画面のデータの書き込み中でない
フィールドメモリ、つまりフィールドメモリＡ３１ａま
たはフィールドメモリ８５１ｂのデータは順次読み出さ
れ、Ｄ／Ａ変換されて次の位相分割回路１５に転送され
る。５２はメモリ制御回路であり、読み出されているフ
ィールドメモリのデータを先入れ先出しと先入れ後出し
とを切り換える。つまり格納された画面データを画面の
上端のデータから読み出す（先入れ先出し）と画面の下
端のデータから読み出す（先入れ後出し）とを切り換え
る。５３は上下検出手段であり具体的には第２図の上下
スイッチまたはマニュアルのスイツチなと゛が富亥当す
る。また、この上下スイツチはドライブＩＣ制御回路１
４と連動し、このドライブＩＣ制御回路１４は第１の本
発明の一実施例の説明中にも述べたように、信号ドライ
ブＩｃ１７のシフトレジスタおよびスタートパルスの入
力方向を制御し、左右反転表示を行なわせる。以下、上
記構成の第２の本発明の一実施例の液晶投写型テレビの
動作について説明する。まず、ビデオ信号はアンプ乙こ
より利得調整が行なわれ、Ａ／変換されてフィールドメ
モリＡ３１ａ−８５１ｂに交互に入力される。このフィ
ールドメモリ５１ａ、５１ｂのデータの読み出しは投映
したときにスクリーン上での画像が逆転しないように上
下スイッチにより液晶投写型テレビが天つり使用されて
いるか、据置き使用されているかで異なる。

天つり使用されているときはメモリ制御回路５２はフィ
ールドメモリのデータを先入れ後出しで読み出す。その
とき、同時にドライブＩＣ制御回路１４は信号ドライブ
ＩＣを制御し映像表示を左右反転表示させる。逆に据置
き使用されているときは、メモリ制御回路５２はフィー
ルドメモリのデータを先入れ先出しで読み出し、同時に
ドライブＩＣ制御回路１４は信号ドライブＩＣを制御し
、映像表示を正規表示にする。読み出されフィールドメ
モリの画面データはＤ／Ａ変換され、位相分割回路１５
に入力される。その他の動作は従来または第１の本発明
の一実施例と同様であるので説明を省略する。以上のよ
うに第２の本発明の一実施例の液晶投写型テレビは垂直
走査方向は、天つり使用・据置き使用の両方とも画面の
上端から下端に回って走査する。

そして天つり使用のときはフィールドメモリのデータを
先入れ後出し読みを行なって、上下逆転した画像表示を
行なわせる。したがって、液晶分子の傾きは第９図（ａ
）と同様となり、従来のような黒浮きは発生せず、画面
全体にわたり均一表示となる。

なお、本明細書において、ノーマリホワイト液晶パネル
を用いた液晶投写型テレビの黒浮きの改善を例にあげて
説明したが、これに限定するものではなく、ノーマリプ
ラック液晶パネルを用いた液晶投写型テレビでは、白レ
ベルつまり白の輝度傾斜改善をできることは言うまでも
ない。

また、本明細書において、液晶投写型テレビはフロント
タイプのように表現したがこれに限定するものではなく
、透過型スクリーンに映像表示を行なうリアタイプの液
晶投写型テレビであってもよいことは言うまでもない。

発明の効果 以上の説明より明らかなように第１の本発明の液晶投写
型テレビでは、取付は方法を変え、正立取付は状態から
倒立取付は状態に変った場合、またはその逆の場合に、
上下逆転垂直走査を行なう際、映像信号の利得を可変す
ることにより、また第２の本発明の液晶投写型テレビで
は、フィールドメモリの読み出し方を切り換えることに
より、天つり型として使用しても据置き型として使用し
ても黒浮き、または輝度傾斜が発生せず、きわめて均一
性のよい画像表示を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の本発明の一実施例の液晶投写型テレビの
ブロック図、第２図は同実施例に用いる上下方向検出手
段の構成図、第３図は同実施例の映像信号波形図、第４
図（ａ）は同実施例の液晶パネルの構成を示す模式図、
第４図Ｔｏ）は同実施例の液晶パネルの輝度分布を示す
グラフ、第５図は第２の本発明の一実施例の液晶投写型
テレビのブロック図、第６図は従来の液晶投写型テレビ
のブロック図、第７図はアクティブマトリ、・クスアレ
イの構成図、第８図は走査ドライブＩｃの端子配置を示
す回路図、第９図（ａ）は従来の液晶パネルの構成使用
状態を示す側面図、第１１図（ａ）は従来の液晶パネル
を倒立した状態で使用した場合の液晶パ名ルの構成を示
す模式図、第１１図（ト））は同液晶パぶルの輝度分布
を示すグラフである。 １０・・・・・・液晶パネル、１１・・・・・・アンプ
、１２・・・・・・アンプ制御回路、１３・・・・・・
上下検出手段、１４・・・・・・ドライブＩＣ制御回路
、１５・・・・・・位相分割回路、１６・・・・・・出
力切り換え回路、１７・・・・・・信号ドライブＩＣ，
１Ｂ・・・・・・タイミング制御回路、１９・・・・・
・走査ドライブＩＣ。 代理人の氏名　弁理士小鍜治明　はが２名第１図 ／θ−′Ｘ品パネル　　１５−位相分割回路ｙｔ−−−
アンプ　　　　　　　１６−−−七力劫り獲′Ｌ回路１
２−−−アシア制種７回ｖｂ　　／７−−−椙苛ドライ
フ゛Ｉ６第５図 ／ 第６図 第１０図 第１１図 ４７　　　　　仝ｚｏ　　　　　　　　　　　　ｔｔｚ
ｐ画面上１ １′ ｌ！ｔ１面下ｆ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号により、入射光を変調する液晶パネルと
   、 前記液晶パネルを前記映像信号により駆動走査する走査
   手段と、 前記走査手段による垂直走査方向を切り換える切り換え
   手段と、 前記切り換え手段により切り換えられた垂直走査方向に
   応じて、前記映像信号の利得を可変する利得制御手段と
   を具備し、 前記利得制御手段により、前記切り換え手段により垂直
   走査方向が切り換わるごとに、前記液晶パネルの変調レ
   ベルが変化するようにしてなる液晶投写型テレビ。
2. （２）正立取付け状態および倒立取付け状態を検出する
   上下検出手段を具備し、前記上下検出手段により切り換
   え手段が駆動されるようにしてなる請求項１記載の液晶
   投写型テレビ。
3. （３）映像信号により、入射光を変調する液晶パネルと
   、 前記映像信号をフィールドごとに記憶するフィールドメ
   モリと、 前記フィールドメモリの読み出し方向を切り換えるフィ
   ールドメモリ制御手段とを具備し、前記フィールドメモ
   リ制御手段により、前記液晶パネル上に表示する画面の
   映像表示状態を正規表示またはその上下を反転した上下
   反転表示するようにしてなる液晶投写型テレビ。
4. （４）正立取付け状態および倒立取付け状態を検出する
   上下検出手段を具備し、前記上下検出手段によりフィー
   ルドメモリ制御手段が駆動されるようにしてなる請求項
   ３記載の液晶投写型テレビ。