JP5375795B2 - Liquid crystal display device, driving device and driving method for liquid crystal display element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置、液晶表示素子の駆動装置及びその駆動方法に係り、特に、デジタル化した映像信号を入力信号として、1フレームを複数のサブフレームに分割して画像表示する液晶表示装置、液晶表示素子の駆動装置及びその駆動方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, a liquid crystal display element driving device, and a driving method thereof, and more particularly, a liquid crystal display device that displays an image by dividing one frame into a plurality of subframes using a digitized video signal as an input signal. The present invention relates to a driving device for a liquid crystal display element and a driving method thereof.
液晶表示装置に用いられる液晶表示素子の駆動方式には、画素に印加される電圧値が連続的なアナログ値であるアナログ方式と、画素に印加する電圧の大きさを2値とし、画像の輝度(階調)に対応して、印加電圧の時間幅を変えることにより、液晶の画素に印加する実効電圧値を制御するデジタル方式がある。デジタル方式の場合、画素に印加されるのは0か1の情報のみであるため、ノイズ等の外部要因により影響を受け難いという特徴がある。 The driving method of the liquid crystal display element used in the liquid crystal display device is an analog method in which the voltage value applied to the pixel is a continuous analog value, and the voltage applied to the pixel is binary, and the luminance of the image There is a digital method for controlling an effective voltage value applied to a pixel of a liquid crystal by changing a time width of an applied voltage corresponding to (gradation). In the case of the digital method, since only information of 0 or 1 is applied to the pixel, it is difficult to be influenced by external factors such as noise.
デジタル方式においては、中間階調を得るために、サブフィールド法を用いるのが一般的である。サブフィールド法は、映像信号の1フィールド期間に駆動(発光)期間の相対比を異ならせた所定数のサブフィールドを用意し、表示する映像信号の階調に対応してサブフィールドを適宜選択して表示し、視聴者の視覚積分効果を利用して中間階調の表示を行うものである。 In the digital method, it is common to use a subfield method in order to obtain a halftone. In the subfield method, a predetermined number of subfields with different relative ratios of drive (light emission) periods are prepared in one field period of the video signal, and the subfield is appropriately selected according to the gradation of the video signal to be displayed. Display, and halftone display is performed using the visual integration effect of the viewer.
サブフィールド法では、データ転送期間(WC期間)に全ての画素についての0または1のデータがサンプルホールド部へ転送され、画素の液晶は、その後の駆動期間(DC期間)の間転送されたデータに応じて駆動される。データ転送期間は全てのサブフレームにおいて一定である。駆動期間は、サブフレーム毎に異なる。例えば、サブフレーム(SF)1からSF12の12個のサブフレームにより1フレームから構成される場合においては、各サブフレームの駆動期間の比がSF1=1、SF2=2、SF3=4、SF4=8、SF5=16と設定され、SF6からSF12まではすべて駆動期間の比が32と設定される。これらのサブフレームの中で、SF1からSF5まではバイナリパルス、SF6からSF12まではステップパルスと呼ばれる。 In the subfield method, 0 or 1 data for all the pixels is transferred to the sample hold unit during the data transfer period (WC period), and the liquid crystal of the pixels is transferred during the subsequent drive period (DC period). It is driven according to. The data transfer period is constant in all subframes. The driving period is different for each subframe. For example, in the case where one frame is composed of 12 subframes (SF) 1 to SF12, the ratio of the drive periods of each subframe is SF1 = 1, SF2 = 2, SF3 = 4, SF4 = 8. SF5 = 16 is set, and the ratio of drive periods is set to 32 for all of SF6 to SF12. Among these subframes, SF1 to SF5 are called binary pulses, and SF6 to SF12 are called step pulses.
したがって、全てのサブフレームに所定期間のデータ転送期間が必要であり、その間、画素はブランキング状態となって映像表示に寄与しないため、表示輝度が下がるという不具合があった。
特許文献1には、1つの画素内にサンプルホールド部を2個設けて、データ転送期間の間、ブランキング状態とする必要がない液晶表示素子が提案されている。
Accordingly, a data transfer period of a predetermined period is required for all the subframes, and during that period, the pixels are in a blanking state and do not contribute to video display.
ところで、画素内のサンプルホールド部を2個用意する方法では、高輝度を実現することが可能であるが、画素が大きくなってしまうため、液晶表示素子の高解像度化、小型化に課題を有していた。
そこで、本発明は、輝度低下となるデータ転送期間をブランキング状態とする必要がなく、高輝度で小型化を図ることができる液晶表示装置、液晶表示素子の駆動装置及び駆動方法を提供することを目的とする。
By the way, in the method of preparing two sample hold units in a pixel, it is possible to achieve high luminance, but since the pixel becomes large, there are problems in increasing the resolution and miniaturization of the liquid crystal display element. Was.
Accordingly, the present invention provides a liquid crystal display device, a liquid crystal display element driving device, and a driving method that can achieve high brightness and a reduction in size without the need to set the data transfer period during which the luminance decreases to a blanking state. With the goal.
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、入力される画像データに基づいて、1フレームの全サブフレームがステップビットパルスにより構成されるサブフレームデータを作成するサブフレームデータ作成部(26)と、複数の画素が複数の行および列に配列されている液晶表示素子(6)に対して行順次に所定番号のサブフレームデータを一定のデータ転送期間にて転送し、引き続いて前記番号の次の番号のサブフレームデータを行順次に転送するデータ転送部(30)と、入力された0または1の前記サブフレームデータを保持するサンプルホールド部(16)と、前記サンプルホールド部に保持された0または1の前記サブフレームデータにより、ブランキング電圧または駆動電圧のうちから一方を選択して前記液晶表示素子の画素電極(8)に供給する電圧選択部(17)とを有する画素回路部(7)と、前記データ転送部の前記データ転送期間の開始時刻とは非同期で前記液晶表示素子の画素の極性反転を繰り返す電圧制御部(32)と、を備えることを特徴とする液晶表示素子の駆動装置を提供する。
In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention provides a subframe data generation unit that generates subframe data in which all subframes of one frame are composed of step bit pulses based on input image data. (26) and a predetermined number of sub-frame data are transferred in a predetermined data transfer period to the liquid crystal display element (6) in which a plurality of pixels are arranged in a plurality of rows and columns. A data transfer unit (30) for sequentially transferring subframe data of the next number after the number, a sample hold unit (16) for holding the
また、N、M、F、Dを整数としたときに、ビット数Nの入力映像信号データを逆ガンマ補正および直線補間を行ってNより大きい(M+F+D)ビットのデータに変換するルックアップテーブル部(21)と、前記ルックアップテーブル部で処理された(M+F+D)ビットのデータを誤差拡散処理により(M+F)ビットのデータに変換する誤差拡散部(23)と、前記誤差拡散部で処理された(M+F)ビットのデータをフレームレートコントロールによりMビットのデータに変換するフレームレートコントロール部(24)と、前記フレームレートコントロール部で処理されたMビットのデータを用いるとともに、ステップビットパルスにより全サブフレームを構成し、駆動階調が1のとき第1のサブフレームが駆動状態となり、駆動階調が1増加する毎に駆動状態となるサブフレームが1個ずつ既に駆動状態となっているサブフレームの後に向かって増加していく駆動階調テーブル(27)によりサブフレームデータを作成するサブフレームデータ作成部(26)と、複数の画素が複数の行および列に配列されている液晶表示素子(6)に対して行順次に所定番号のサブフレームデータを一定のデータ転送期間にて転送し、引き続いて前記番号の次の番号のサブフレームデータを行順次に転送するデータ転送部(30)と、入力された0または1の前記サブフレームデータを保持するサンプルホールド部(16)と、前記サンプルホールド部に保持された0または1の前記サブフレームデータにより、ブランキング電圧または駆動電圧のうちから一方を選択して前記液晶表示素子の画素電極に供給する電圧選択部(17)とを有する画素回路部と、前記データ転送部の前記データ転送期間の開始時刻とは非同期で前記液晶表示素子の画素の極性反転を繰り返す電圧制御部(32)と、を備えることを特徴とする液晶表示素子の駆動装置を提供する。 Further, when N, M, F, and D are integers, a look-up table unit that converts input video signal data of bit number N into (M + F + D) bit data larger than N by performing inverse gamma correction and linear interpolation. (21), (M + F + D) -bit data processed in the lookup table unit by error diffusion processing (M + F) -bit data converted into (M + F) -bit data, and processed by the error diffusion unit A frame rate control unit (24) for converting (M + F) -bit data into M-bit data by frame rate control, and M-bit data processed by the frame rate control unit are used. When the frame is configured and the driving gradation is 1, the first sub-frame is in the driving state, and the drive A sub-frame data is generated by a driving gradation table (27) that increases toward the back of a sub-frame that is already in a driving state, one sub-frame every time the gradation is increased by one. A predetermined number of subframe data is transferred in a predetermined data transfer period to the frame data creation unit (26) and the liquid crystal display element (6) in which a plurality of pixels are arranged in a plurality of rows and columns. Subsequently, a data transfer unit (30) that sequentially transfers the subframe data of the next number after the number, a sample hold unit (16) that holds the inputted 0 or 1 subframe data, The liquid crystal is selected by selecting one of a blanking voltage or a driving voltage based on the 0 or 1 subframe data held in the sample hold unit. A voltage that repeats polarity inversion of the pixels of the liquid crystal display element asynchronously with a start time of the data transfer period of the data transfer unit and a pixel circuit unit having a voltage selection unit (17) to be supplied to the pixel electrode of the display element And a controller (32). A driving device for a liquid crystal display element is provided.
上記の各々の構成において、サブフレームデータを転送する期間が、極性反転の周期の整数倍であってもよい。 In each of the above configurations, the period for transferring the subframe data may be an integral multiple of the polarity inversion period.
また、上記のうちいずれかの液晶表示素子の駆動装置と、前記駆動装置で駆動される液晶表示素子(6)と、前記液晶表示素子に照明光を入射させる照明光学系(1)と、前記液晶表示素子から射出された変調光を投射する投射レンズ(11)と、を備えることを特徴とする液晶表示装置を提供する。 Further, any one of the liquid crystal display element driving devices described above, a liquid crystal display element (6) driven by the driving device, an illumination optical system (1) for making illumination light incident on the liquid crystal display elements, There is provided a liquid crystal display device comprising a projection lens (11) for projecting modulated light emitted from a liquid crystal display element.
さらに、入力される画像データに基づいて、1フレームの全サブフレームがステップビットパルスにより構成されるサブフレームデータを作成し、複数の画素が複数の行および列に配列されている液晶表示素子(6)に対して行順次に所定番号のサブフレームデータを一定のデータ転送期間にて転送し、引き続いて前記番号の次の番号のサブフレームデータを行順次に転送し、入力された0または1の前記サブフレームデータを保持し、前記保持された0または1の前記サブフレームデータにより、ブランキング電圧または駆動電圧のうちから一方を選択して前記液晶表示素子の画素電極(8)に供給し、前記データ転送期間の開始時刻とは非同期で前記液晶表示素子の画素の極性反転を繰り返す、ことを含むことを特徴とする液晶表示素子の駆動方法を提供する。 Furthermore, based on the input image data, a subframe data in which all subframes of one frame are composed of step bit pulses is created, and a liquid crystal display element in which a plurality of pixels are arranged in a plurality of rows and columns ( 6), the subframe data of a predetermined number is transferred in a row in a predetermined data transfer period, and the subframe data of the number next to the number is subsequently transferred in a row sequence. The sub-frame data is held, and one of blanking voltage or driving voltage is selected and supplied to the pixel electrode (8) of the liquid crystal display element based on the held 0 or 1 sub-frame data. A liquid crystal display element comprising: repeating polarity inversion of pixels of the liquid crystal display element asynchronously with a start time of the data transfer period To provide a driving method.
また、N、M、F、Dを整数としたときに、ビット数Nの入力映像信号データを逆ガンマ補正および直線補間を行ってNより大きい(M+F+D)ビットのデータに変換し、前記(M+F+D)ビットのデータを誤差拡散処理により(M+F)ビットのデータに変換し、前記(M+F)ビットのデータをフレームレートコントロールによりMビットのデータに変換し、前記Mビットのデータを用いるとともに、ステップビットパルスにより全サブフレームを構成し、駆動階調が1のとき第1のサブフレームが駆動状態となり、駆動階調が1増加する毎に駆動状態となるサブフレームが1個ずつ既に駆動状態となっているサブフレームの後に向かって増加していく駆動階調テーブルによりサブフレームデータを作成し、複数の画素が複数の行および列に配列されている液晶表示素子(6)に対して行順次に所定番号のサブフレームデータを一定のデータ転送期間にて転送し、引き続いて前記番号の次の番号のサブフレームデータを行順次に転送し、入力された0または1の前記サブフレームデータを保持し、前記保持された0または1の前記サブフレームデータにより、ブランキング電圧または駆動電圧のうちから一方を選択して前記液晶表示素子の画素電極に供給し、前記データ転送期間の開始時刻とは非同期で前記液晶表示素子の画素の極性反転を繰り返す、ことを含むことを特徴とする液晶表示素子の駆動方法を提供する。 Also, when N, M, F, and D are integers, the input video signal data of bit number N is converted into (M + F + D) bit data larger than N by performing inverse gamma correction and linear interpolation, and the (M + F + D) The bit data is converted to (M + F) bit data by error diffusion processing, the (M + F) bit data is converted to M bit data by frame rate control, the M bit data is used, and the step bit All subframes are composed of pulses, and when the driving gradation is 1, the first subframe is in the driving state, and every time the driving gradation is increased, one subframe that is in the driving state is already in the driving state. Sub-frame data is created using a driving gradation table that increases toward the back of the sub-frame. The subframe data of a predetermined number is transferred to the liquid crystal display elements (6) arranged in a row in a row in a predetermined data transfer period, and subsequently the subframe data of the number next to the number is transferred. Transfer sequentially, hold the inputted 0 or 1 subframe data, select one of blanking voltage or driving voltage by the held 0 or 1 subframe data, and the liquid crystal There is provided a driving method of a liquid crystal display element, characterized in that the liquid crystal display element is supplied to a pixel electrode of the display element, and the polarity inversion of the pixel of the liquid crystal display element is repeated asynchronously with a start time of the data transfer period.
上記の各々の方法において、サブフレームデータを転送する期間が、極性反転の周期の整数倍であるようにしてもよい。 In each of the above methods, the period for transferring the subframe data may be an integral multiple of the polarity inversion period.
本発明によれば、輝度低下の原因となるデータ転送期間をブランキング状態とする必要がなく、高輝度で小型化を図ることができる液晶表示装置、液晶表示素子の駆動装置及び駆動方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a liquid crystal display device, a liquid crystal display element driving device, and a driving method capable of achieving high brightness and downsizing without requiring a data transfer period that causes a reduction in luminance to be in a blanking state. can do.
以下、本発明に係る液晶表示装置及びその駆動方法について、添付図面を参照して説明する。以下では表示パネルとしてアクティブマトリクス型の反射型液晶表示素子を備えた投射型表示装置を例にして説明する。 Hereinafter, a liquid crystal display device and a driving method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following, a projection type display device provided with an active matrix type reflective liquid crystal display element as a display panel will be described as an example.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置を示す概略構成図である。液晶表示装置は、概略、反射型液晶表示素子6、偏光ビームスプリッタ5(以下、PBSという)、投射レンズ13を含んで構成される。反射型液晶表示素子6は、対向電極(透明電極ともいう)10と、画素電極8との間に液晶9が封止された構造を有する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. The liquid crystal display device generally includes a reflective liquid
照明光学系1から射出したS偏光3とP偏光4を含む光2はPBS5に入射する。PBS5にて偏光分離される。S偏光3はPBS5の偏光分離面で反射され、反射型液晶表示素子6側に進行する。P偏光はPBSの偏光分離面を透過する。反射型液晶表示素子6の液晶9は、画素回路7によって画素電極8と対向電極10の間に印加される電圧に応じて入射したS偏光を変調する。対向電極10に入射したS偏光は、画素電極8で反射して対向電極10から射出するまでの過程で変調を受け、P偏光とS偏光からなる光として対向電極10から射出される。対向電極10から射出された光は変調された光であるP偏光成分のみがPBS5を通過し、S偏光成分はPBS5で反射される。PBS5を通過したP偏光は投射レンズ11によって射出され、射出光12はスクリーン13上に投射されて画像が表示される。なお、後述する出力光の強度とは、スクリーン13上で測定した出力光の照度をいう。
図2は本発明の第1の実施形態におけるデジタル駆動の反射型液晶表示素子6における各画素の駆動回路構成を示す図である。反射型液晶表示素子6の個々の画素は画素電極8と対向電極10の間に液晶9がはさまれた構造になっている。破線で示した画素回路7は、サンプルホールド部16と電圧選択部である電圧選択回路17からなる。サンプルホールド部16はSRAM構造のフリップフロップよりなる。サンプルホールド部16は列データ線Dと行選択線Wとに接続されている。サンプルホールド部16の出力は電圧選択回路17へと接続されている。電圧選択回路17はブランキング電圧線V0、駆動電圧線V1に接続されている。電圧選択回路17は画素電極8へと接続され、画素電極8にブランキング電圧または駆動電圧のうちから所定の電圧を与える。対向電極10の電圧の値は共通電圧Vcomと呼ばれている。
FIG. 2 is a diagram showing a drive circuit configuration of each pixel in the digitally driven reflective liquid
図3は本実施形態における反射型液晶表示素子6の入力電圧と出力光の強度との関係を示す図である。図3において、横軸は入力電圧であり、画素電極8と対向電極10との間の電位差、すなわち液晶9の駆動電圧を示す。縦軸は、液晶9から射出される出力光の強度を示す。液晶9から射出される出力光の強度が大きくなり始める電圧が闇値電圧Vthである。電圧が0(たとえば、画素電極8と対向電極がともにGND)のときは、出力光の強度が少なく、黒状態(ブランキング電圧)であり、出力光が飽和し始める電圧が飽和電圧Vw(白レベルである。)である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the input voltage of the reflective liquid
図4は本発明の第1の実施形態に係る駆動回路(駆動装置)を示すブロック図である。図5は第1の実施形態における階調表現を説明するための図である。図5は入力された映像信号データのビット数を8ビットとした場合における各プロセス部における階調表現の例を示している。図6は第1の実施形態における駆動パターンを示す図である。図7は第1の実施形態における駆動階調テーブルを示す図である。図8は第1の実施形態における誤差拡散フローを示す図である。図9は第1の実施形態における誤差拡散図を示す図である。図10は第1の実施形態におけるフレームレートコントロールフローを示す図である。図11は第1の実施形態におけるフレームレートコントロールテーブルを示す図である。 FIG. 4 is a block diagram showing a drive circuit (drive device) according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining gradation expression in the first embodiment. FIG. 5 shows an example of gradation expression in each process unit when the number of bits of input video signal data is 8 bits. FIG. 6 is a diagram showing a drive pattern in the first embodiment. FIG. 7 is a diagram showing a drive gradation table in the first embodiment. FIG. 8 is a diagram showing an error diffusion flow in the first embodiment. FIG. 9 is a diagram showing an error diffusion diagram in the first embodiment. FIG. 10 is a diagram showing a frame rate control flow in the first embodiment. FIG. 11 is a diagram showing a frame rate control table in the first embodiment.
図4において、Nビットの入力された映像信号データは、ルックアップテーブル部21にて、Nより大きい(M+F+D)ビットのデータに変換される。ここで、Mはサブフレーム数を2進数で表したときのビット数、Dは誤差拡散処理部23により補間されるビット数、Fはフレームレートコントロール部24により補間されるビット数を表している。なおN、M、F、Dは整数である。
In FIG. 4, video signal data with N bits input is converted into (M + F + D) bit data larger than N by the look-up
図5の例では、入力された映像信号データのビット数は8ビット(N=8)、誤差拡散処理部23にて補間されるビット数は4ビット(D=4)、フレームレートコントロール部24にて補間されるビット数は2ビット(F=2)としている。サブフレーム数を2進数で表した場合のビット数は4ビット(M=4)、駆動階調は12個(黒を含まない)としている。
In the example of FIG. 5, the number of bits of the input video signal data is 8 bits (N = 8), the number of bits to be interpolated by the error
ここでルックアップテーブル部21の動作を説明する。一般的に映像信号はガンマ補正がかけられている。画像表示装置側ではガンマ補正がかけられた映像信号に対し逆ガンマ補正処理を施してリニアな階調に戻すことが必要である。逆ガンマ補正とは入力Xに対して出力がXの2.2乗となるような補正である。この場合、出力特性は「ガンマ2.2」であると以下表現する。ルックアップテーブル部21は反射型液晶表示素子6の入出力特性を変換してガンマ2.2の出力特性を有する液晶表示装置を実現する機能を担っている。ルックアップテーブルは、10ビットの出力が、任意の出力特性(例えばガンマ2.2)となるようにあらかじめ調整されている。例えば、第1の実施形態では図7に示す12個の駆動階調(黒を含まない)のそれぞれの駆動による画像を図1に示す液晶表示装置で投影し、スクリーン13上の照度を照度計等でそれぞれ測定しておく。それぞれの駆動階調間の照度を6ビット(M+D=6)(64階調)で直線補間することによって、0〜768の階調毎の照度データが予測される。それらの照度データから任意の出力特性(例えばガンマ2.2)となるような256個のデータを選び、あらかじめルックアップテーブルとして保持されているものとする。
Here, the operation of the
ルックアップテーブル部21は、256x10ビット(すなわち、「2の8乗」階調x(4+2+4)ビット)のルックアップテーブルを有している。ここで、「2の8乗」階調x(4+2+4)ビットとは、「2のN乗」階調x(M+F+D)ビットに対してN=8、M=4、F=2、D=4の値を代入したものに相当する。ルックアップテーブル部21は、入力された8ビットの画像データを、10ビットのデータに変換して出力する。
The
図4に戻り、ルックアップテーブル部21にて(M+F+D)ビットに変換された映像信号データは、誤差拡散部23により下位Dビットの情報を周辺画素に拡散することによって、(M+F)ビットのデータに変換される。図5の例では、変換された10ビットのデータは、誤差拡散部23にて、下位4ビットの情報を周辺画素に拡散し上位6ビットのデータに量子化して出力される。
Returning to FIG. 4, the video signal data converted into (M + F + D) bits by the look-up
誤差拡散法とは、表示すべき映像信号と実表示値との誤差(表示誤差)を周辺の画素に拡散することで階調不足を補う方法である。第1の実施形態においては、表示すべき映像信号の下位4ビットを表示誤差とし、図8のように右隣の画素に表示誤差の7/16を、左下の画素に表示誤差の3/16を、直下の画素に表示誤差の5/16を、右下の画素に表示誤差の1/16を加える。 The error diffusion method is a method of compensating for the lack of gradation by diffusing an error (display error) between a video signal to be displayed and an actual display value to surrounding pixels. In the first embodiment, the lower 4 bits of the video signal to be displayed are set as display errors, and as shown in FIG. 8, 7/16 of the display error is displayed on the right adjacent pixel and 3/16 of the display error is displayed on the lower left pixel. , 5/16 of the display error is added to the pixel immediately below, and 1/16 of the display error is added to the pixel on the lower right.
誤差拡散部23の動作を図9でより詳しく説明する。ある座標の映像信号は上述のように誤差を拡散するとともに、以前の映像が拡散した誤差が加算される。入力された10ビットのデータは、まず、以前の映像が拡散した誤差が誤差バッファにより加算される。入力映像信号データは誤差バッファの値が加算された後、上位の6ビットと下位の4ビットに分割される。
The operation of the
分割された下位の4ビットの値を以下に示す。右側の値は表示誤差である。
下位4ビット 表示誤差
0000 0
0001 +1
0010 +2
0011 +3
0100 +4
0101 +5
0110 +6
0111 +7
1000 −7
1001 −6
1010 −5
1011 −4
1100 −3
1101 −2
1110 −1
1111 0
The divided lower 4 bits are shown below. The value on the right is a display error.
Lower 4 bits Display error 0000 0
0001 +1
0010 +2
0011 +3
0100 +4
0101 +5
0110 +6
0111 +7
1000-7
1001-6
1010-5
1011 -4
1100-3
1101 -2
1110 -1
1111 0
分割された下位の4ビットの値に対応する表示誤差は、図8のように誤差バッファへと加算され保持される。また、分割された下位の4ビットの値に対してスレッショルド比較を行ない、値が1000より大きい場合(上記の左部の値が1000である行以降の行)、上位6ビットの値に1が加算される。そして、上位の6ビットのデータが誤差拡散部から出力される。 The display error corresponding to the divided lower 4-bit value is added to the error buffer and held as shown in FIG. Also, a threshold comparison is performed on the divided lower 4-bit value, and if the value is larger than 1000 (the row after the row where the value on the left is 1000), 1 is added to the upper 6-bit value. Is added. Then, the upper 6-bit data is output from the error diffusion unit.
図4に戻り、誤差拡散部23にて(M+F)ビットに変換された映像信号データは、フレームレートコントロール部24に入力される。フレームレートコントロール部24はフレームレートコントロールテーブルを備えている。フレームレートコントロール部24では、下位Fビットの値と、画素の位置情報及びフレームのカウント情報から、フレームレートコントロールテーブル内の位置を特定し、その値(1または0の値、以下0/1と記載する。)が上位Mビットに加えられ、Mビットのデータに変換される。ここで、フレームレートコントロール方式とは、表示素子の1画素の表示に対してm(m:m≧2、自然数)フレームを1周期として、その周期のn(n:n>0、m>n、自然数)フレームではオン表示を行ない、残りの(m−n)フレームではオフ表示を行うことにより疑似的に階調を表示させる方式である。
Returning to FIG. 4, the video signal data converted into (M + F) bits by the
図5の例では、誤差拡散部23により出力された6ビットのデータは、フレームレートコントロール部24に入力される。フレームレートコントロール部24は、下位2ビットの情報と、表示エリアでの位置情報およびフレームカウンタ情報より、フレームレートコントロールテーブルから0/1の値を導き、入力された6ビットから分離された上位4ビットの値に加算する。
In the example of FIG. 5, the 6-bit data output from the
フレームレートコントロール部24の動作を図10で具体的に説明する。入力された6ビットのデータは、上位の4ビットと下位の2ビットに分割される。入力された6ビットデータの下位2ビットと、画素の表示エリアでの位置情報(すなわち、座標データであるX座標の下位ビットおよびY座標の下位2ビット)と、フレームカウンタの下位2ビットとの合計8ビットの値を用いて、図11のフレームレートコントロールテーブルで示される“0”か“1”の値を特定する。特定された“0”か“1”の値は上位4ビットのデータに加算して、4ビットデータとして出力される。
The operation of the frame
図5に戻り、フレームレートコントロール部24から出力された4ビットデータは図4で示されているリミッタ部25にて駆動階調の最大値である12に制限された後、サブフレームデータ作成部26にて、反射型液晶表示素子6へ転送されるべき12ビットのデータに変換される。12ビットのデータへの変換は駆動階調テーブル27を使用する。
Returning to FIG. 5, the 4-bit data output from the frame
図4に戻り、サブフレームデータ作成部26から出力された12ビットのデータは、メモリ制御部28にて、サブフレーム毎に分割されたフレームバッファ29に格納される。フレームバッファ29はダブルバッファの構造になっており、フレームバッファ0にデータを格納中は、フレームバッファ1のデータがデータ転送部を経由して反射型液晶表示素子6に転送されることになり、次のフレームでは、前フレーム期間中に格納されたフレームバッファ0のデータがデータ転送部30を経由して液晶表示素子6に転送され、フレームバッファ1には入力された映像信号データのサブフレームデータ作成部26からの出力データが格納される。
Returning to FIG. 4, the 12-bit data output from the subframe
駆動制御部31は、サブフレーム毎の処理のタイミング等を制御しており、データ転送部30への転送指示およびゲートドライバ34の制御を行う。データ転送部30は、駆動制御部31からの指示に従い、メモリ制御部28に指示を行ない、指定したサブフレームのデータをメモリ制御部28から受け取りソースドライバ33へと転送する。データ転送部30は一定間隔で、サブフレームデータを転送する。
The
ソースドライバ33は、1ライン分のデータをデータ転送部30より受け取る毎に、反射型液晶表示素子6の対応する画素回路7へ列データ線D0−Dnを用いて同時に転送する。この時、ゲートドライバ34では、駆動制御部31からの垂直スタート信号(VST)/垂直シフトクロック信号(VCK)により指定された行の行選択線Wyをアクティブにし、指定された行yの全ての列の画素へとデータが転送される。
Each time the
電圧制御部32は液晶に加える電圧であるV0/V1/Vcomの極性反転処理を行う。V0はブランキング電圧、V1は駆動電圧、Vcom(共通電圧)は液晶の対向電極10の電圧である。極性反転処理とは、V0/V1/Vcomの電圧値を等間隔で交互にGNDとVwとする処理を行うことをいう。V0とVcomは同一の位相で、V1はV0/Vcomとは1/2周期ずれた位相で印加される。また、この極性反転の周期は、データ転送部30での処理とは独立しており、非同期で極性反転処理される。
The
図6を用いて第1の実施形態における駆動パターンについて説明する。図6は、映像信号が1秒あたり60フレーム、サブフレーム数が12個の場合について示している。WC期間は液晶表示素子内のすべての画素にサブフレーム毎のデータを転送するデータ転送期間(WC期間)を表している。フレーム期間の先頭であるT0からT1のWC期間の間にサブフレーム1のデータが転送される。T1にてサブフレーム1の全データが転送し終わると、すぐにT1からT2のWC期間の間にサブフレーム2のデータが転送される。このように、図6のT0から始まる上側の横の線が表示領域のTOP(0行)に対応し、図6の下側の横の線が表示領域のボトム(m行)に対応している。
The drive pattern in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a case where the video signal is 60 frames per second and the number of subframes is 12. The WC period represents a data transfer period (WC period) in which data for each subframe is transferred to all pixels in the liquid crystal display element. Data of
このように12個のサブフレーム毎のデータを逐次液晶表示素子に転送するため、各画素のすべてのサブフレーム期間は、データ転送期間であるWC期間と同じとなる。1フレーム期間内において、WC期間とDC期間が交互に12回連続してあり、それぞれ先頭からSF1、SF2、…、SF11、SF12の順番でそれぞれに割り当てられたサブフレーム毎の0または1のデータがWC期間に転送され、画素内にサンプルホールドされたデータが0の場合は、その画素はブランキング状態となり、1の場合は駆動状態となる。 Since the data for every 12 subframes are sequentially transferred to the liquid crystal display element in this way, all the subframe periods of each pixel are the same as the WC period, which is the data transfer period. Within one frame period, the WC period and the DC period are alternately repeated 12 times, and 0 or 1 data for each subframe assigned in the order of SF1, SF2,..., SF11, SF12 from the beginning. Is transferred in the WC period, and when the data sampled and held in the pixel is 0, the pixel is in a blanking state, and in the case of 1, it is in a driving state.
次に、図7に示す第1の実施形態における駆動階調テーブルについて説明する。図6と同様、映像信号は1秒あたり60フレーム、サブフレーム数が12個、データ転送期間(WC期間)は1388[μs]、駆動期間(DC期間)を1388[μs]としている。図7は駆動階調に対するサブフレーム毎のDC期間の状態を示している。図7の縦の欄の階調とは、フレームレートコントロール部24で得た4ビットのデータであってリミッタ部25にて駆動階調の最大値である12で制限されたものである。SF1−SF12は1フレーム内のサブフレームの順番を表している。DC期間の欄が1の場合は駆動状態であることを示す。DC期間の欄が0の場合はブランク状態であることを示す。
Next, the drive gradation table in the first embodiment shown in FIG. 7 will be described. As in FIG. 6, the video signal is 60 frames per second, the number of subframes is 12, the data transfer period (WC period) is 1388 [μs], and the drive period (DC period) is 1388 [μs]. FIG. 7 shows the state of the DC period for each subframe with respect to the drive gradation. The gradation in the vertical column in FIG. 7 is 4-bit data obtained by the frame
図7の縦の欄に示す階調が1の場合、第1のサブフィールドであるSF1のみが駆動状態となる。階調が2の場合、SF1とSF2だけが駆動状態となる。以下、階調の数が増える高くなる毎に駆動状態となるサブフレームが増えていき、最も高い階調である12の場合、全てのサブフレームが駆動状態となる。言い換えると、階調の数が増えるにしたがい、駆動状態となるサブフレームが時間的に後方に増えていく。 When the gradation shown in the vertical column of FIG. 7 is 1, only the first subfield SF1 is in the drive state. When the gradation is 2, only SF1 and SF2 are driven. Hereinafter, as the number of gradations increases, the number of subframes in the driving state increases, and in the case of 12 which is the highest gradation, all subframes are in the driving state. In other words, as the number of gradations increases, the number of subframes that are in the drive state increases backward in time.
図12は第1の実施形態における信号処理を示す図である。図13は第1の実施形態における反射型液晶表示素子6の極性反転駆動を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating signal processing in the first embodiment. FIG. 13 is a diagram showing polarity inversion driving of the reflective liquid
以下、図2、図4、図6を参照しつつ、図12において信号処理を説明する。図12は実施例1での信号処理を表している。時刻T0にて垂直同期信号Vsyncがアクティブとなり、フレーム期間が始まり、サブフレーム1のデータがWC期間(T0−T2)転送される。T1にて、あるy行の行選択線W(y)が選択され、あるx列のデータD(x、y)“1”が列データ線に印加される。その結果、あるx列y行の画素内のサンプルホールド部の値(サンプルホールドデータ(x、y))が“1”となる。サンプルホールド部の値が“1”の場合、電圧線V1の値が画素電極に印加される。電圧線V1が選択されると、液晶には駆動電圧Vwの電界が印加され、液晶は白として表示される。T7では、サンプルホールド部の値が“0”となるため、電圧線V0の値が画素電極に印加される。電圧線V0が選択されると、液晶にはブランキング電圧すなわち電界がかかっていないブランキング状態となり、黒が表示される。
Hereinafter, the signal processing will be described with reference to FIG. 12, with reference to FIG. 2, FIG. 4, and FIG. FIG. 12 shows signal processing in the first embodiment. At time T0, the vertical synchronization signal Vsync becomes active, the frame period starts, and the data of
図12において、V0はブランキング電圧、V1は駆動電圧、Vcom(共通電圧)は液晶の対向電極10の電圧である。V0/V1/Vcomは、上記の信号処理とは非同期にて極性反転駆動される。V0/V1/Vcomの電圧値は等間隔で交互にGNDとVwとされる。極性反転駆動では、GND期間とVw期間は同じであり、V0/Vcomは同じ動作をし、V1は、V0/Vcomとは反対の動作を行う。すなわち、V0/VcomがGNDのときは、Vwとなり、V0/VcomがVwのときは、GNDとなるように制御される。また、これら極性反転の周期は、データ転送期間(WC期間)の整数分の1となる必要がある。こうすることにより、すべての画素の積算電圧は0[v]となり、焼き付き防止となる。すなわち、液晶に同じ電圧で方向の異なる電圧(+Vw/−Vw)を同じ期間印加することにより、長時間平均して液晶に印加する電圧を+Vw+(−Vw)=0[v]とすることにより、焼き付きを防止している。図13において、V1がVw、V0/VcomがGNDとなるような状態をDCバランス+と表している。また、V1がGND、V0/VcomがVwとなるような状態をDCバランスと表している。
In FIG. 12, V0 is a blanking voltage, V1 is a driving voltage, and Vcom (common voltage) is a voltage of the
以上の説明のように、駆動制御部31からの指示に従い、データ転送部30は図4に示すように複数の画素が複数の行および列に配列されている反射型液晶表示素子6の最初の行である0行から最後の行であるm行に亘って行順次に、所定番号のサブフレームデータを一定のデータ転送期間(WC期間)にて転送し、引き続いて前記サブフレームの次の番号のサブフレームデータを行順次に転送する。一方、電圧制御部32はデータ転送期間(WC期間)の開始時刻とは非同期で極性反転動作を繰り返す。すなわち、データ転送期間(WC期間)の開始時刻は図6に示す様に、反射型液晶表示素子6の最初の行である0行から最後の行であるm行にかけて順次異なる値となるが、電圧制御部32は図6に示す様な上記の信号処理とは別に、V0/V1/Vcomの極性反転処理を画素の行の如何を問わす同じ時刻に行う。そして、サブフレームデータを転送する期間が、極性反転の周期の整数倍であることが特徴である。図12で明らかなように、第1の実施形態では、サブフレームデータを転送する期間が、極性反転の周期の3倍となっている。
As described above, in accordance with the instruction from the
このようにすることにより、データ転送期間の間画素の状態がブランキング状態となって、表示輝度が下がるという課題が解消される。さらに、画素内のサンプルホールド部が1個で、データ転送期間の間、ブランキング状態とする必要がない液晶表示駆動が実現される。画素内のサンプルホールド部が1個で済むので、高輝度を実現可能であり、画素が小さいため、液晶表示素子の小型化が達成される。画素の小型化により、同じ大きさの素子により多くの画素回路を形成することが可能となり、同じ光学系を用いた場合でも、より高解像度化が可能となり、コスト的にも非常に有利になる。また、表示素子を小型化できるため、同じ解像度でより小型な表示装置を提供できる。 By doing so, the problem that the pixel state is in the blanking state during the data transfer period and the display luminance is lowered is solved. Further, the liquid crystal display driving that does not need to be in the blanking state during the data transfer period is realized with one sample hold unit in the pixel. Since only one sample hold unit is required in the pixel, high luminance can be realized, and since the pixel is small, the liquid crystal display element can be downsized. By downsizing the pixel, it becomes possible to form many pixel circuits with the same size element, and even when the same optical system is used, higher resolution can be achieved, which is very advantageous in terms of cost. . In addition, since the display element can be reduced in size, a smaller display device can be provided with the same resolution.
ところで第1の実施形態においては、表示素子としてアクティブマトリクス型の反射型液晶表示素子6を備えた投射型表示装置を例にして説明している。ここで、図7の階調駆動テーブルで液晶を駆動する場合の特徴を説明する。図7において、階調がKであるとする。するとSF1からSFKまでが1(駆動状態)となる。SF1からSFKまでの1は、ほぼ連続したオン状態とみなされる結果、K(階調数)と出力光の関係はほぼ図3に示す反射型液晶表示素子6の入力電圧と出力光の強度との関係に近いカーブを描く。これは、ルックアップテーブル部21の動作に有利に作用する。すなわち、反射型液晶表示素子6の入力電圧と出力光の強度との関係はルックアップテーブル部21が目標としているガンマ2.2のカーブに比較的近いため、ルックアップテーブル部21にてガンマ2.2のカーブに変換する負担が少なくなる。以上の特徴は、透過型液晶素子においても同様である。
By the way, in the first embodiment, a projection type display device provided with an active matrix type reflective liquid
また、第1の実施の形態では、図6、図7に示す通り、動画擬似輪郭の原因となるバイナリビットパルスを用いず、すべて同じ幅のステップビットパルスを用いている点も特徴である。バイナリビットパルスとは各サブフィールドに対して重みが2n (n=0、1、2、3…)で表されるいわゆる“バイナリの重み付け”を行うものである。一方、ステップビットパルスとは、1、2、4、8、16のバイナリビットパルスがある場合、32、32、32、32、32、32、32のような同じ重み付けのパルスのことをいう。すべてバイナリビットパルスにする場合と比較して、ステップビットパルスを併用することで動画擬似輪郭を相対的に軽減する効果がある。 The first embodiment is also characterized in that step bit pulses having the same width are used without using binary bit pulses that cause a moving image pseudo contour, as shown in FIGS. The binary bit pulse performs so-called “binary weighting” in which a weight is expressed by 2n (n = 0, 1, 2, 3,...) For each subfield. On the other hand, when there are 1, 2, 4, 8, 16 binary bit pulses, step bit pulses are pulses having the same weight, such as 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32. Compared with the case where all binary bit pulses are used, the combined use of step bit pulses has an effect of relatively reducing the moving image pseudo contour.
動画擬似輪郭とは、隣り合った画素の似たような階調において、片方の画素でのバイナリビットパルスの多くが駆動状態であり、もう片方の画素でのバイナリビットパルスの多くがブランキング状態である場合、視線を動かした時や、顔のアップ等が動いたときに、意図しない輝度が眼で知覚されることをいう。本実施形態では、動画擬似輪郭の原因となるバイナリビットパルスを用いず、すべて同じ幅のステップビットパルスを用いている。そのため視線方向を動かした場合でも、輝度が著しく変化しないため、動画擬似輪郭はほとんど知覚されない。 Video pseudo-contour means that in a similar gradation of adjacent pixels, most of the binary bit pulses in one pixel are in the driving state, and many of the binary bit pulses in the other pixel are in the blanking state In this case, when the line of sight is moved or when the face is moved up, unintended luminance is perceived by the eyes. In the present embodiment, step bit pulses having the same width are used without using binary bit pulses that cause moving image pseudo contours. Therefore, even when the line-of-sight direction is moved, the luminance does not change remarkably, so that the moving image pseudo contour is hardly perceived.
次に、反射型液晶表示素子を用いた液晶表示装置の駆動回路にフレームレートコントロール部をもうけたことによる効果を説明する。図14は、反射型液晶素子における横方向電界の発生メカニズムを説明する図である。図14に示されるように反射型液晶素子の画素電極8A、8Bはシリコン基板43の上に形成されている。
Next, an effect obtained by providing a frame rate control unit in a driving circuit of a liquid crystal display device using a reflective liquid crystal display element will be described. FIG. 14 is a diagram for explaining the generation mechanism of the transverse electric field in the reflective liquid crystal element. As shown in FIG. 14, the
デジタル駆動の場合、隣り合った画素間で駆動状態(駆動/ブランキング)が異なることが頻繁に起こる。例えば、あるフレームにおいて隣り合った画素の階調がそれぞれ“5”(画素PA)と“6”(画素PB)の場合を仮定する。またDCバランス+で、対向電極10がV0の場合を考える。すなわち、図15においてDCバランス+であるから、V0=Vcom=0(V)、V1=Vwである。サブフレーム6の時刻では、隣り合った画素の駆動状態が異なる。図7からわかるように、画素PAはブランキング状態なので、画素電極8AにはV0の電圧がかかり、画素PBは駆動状態なので、画素電極8BにはV1の電圧がかかっている。
In the case of digital drive, the drive state (drive / blanking) frequently differs between adjacent pixels. For example, it is assumed that the gradation of adjacent pixels in a certain frame is “5” (pixel PA) and “6” (pixel PB), respectively. Further, consider the case where the
画素電極8AにはV0の電圧がかかり、画素電極8BにはV1の電圧がかかっているときの液晶層の電界41の状態を図16は示している。画素PBの画素電極8B(電位:Vw)と対向電極10(電位:0(V))間には電位差が生じ、液晶は所定量の回転をさせられる。このとき、画素PAの画素電極8A(電位:0(V))と画素PBの画素電極8B(電位:Vw)間にも電位差が生じ、横方向に電界が生じてしまう。このような、横方向電界42は、画素間の液晶の動きに意図しない混乱を発生させる。上記の現象は、画質劣化の一因であった。
FIG. 16 shows the state of the
フレームレートコントロールを用いることで上記の不具合を解消することができる。図15はフレームレートコントロールにより、横方向電界が均等に分散されることを説明する図である。 By using the frame rate control, the above problem can be solved. FIG. 15 is a diagram for explaining that the horizontal electric field is evenly distributed by the frame rate control.
図15では、フレームレートコントロール部への入力データ((M+F)ビット)の下位Fビットの値が“01”である場合が例示されている。フレーム毎に4個のテーブル(フレーム0〜3)が用いられる。それぞれのフレームにおいて、隣り合った画素間で駆動状態(駆動またはブランキング)が異なる場合、駆動状態が「1」(駆動状態)である画素から駆動状態が「0」(ブランキング状態)である画素の方向に横方向の電界が生じる。画素間の横方向電界の方向は図15において矢印で表されている。4個のフレームでの横方向電界の状態を重ね合わせたのが、一番右の状態である。すなわち、4フレームの平均では、すべての画素間での横方向電界は打ち消しあっている。以上のように、フレームレートコントロールを用いることにより、画質劣化の一因である横方向電界を打ち消すことが可能となった。
FIG. 15 illustrates a case where the value of the lower F bits of the input data ((M + F) bits) to the frame rate control unit is “01”. Four tables (
第1の実施形態において、入力された映像信号データのビット数をN、表示素子の駆動可能な階調数を2進数で表したときのビット数をM、誤差拡散処理により誤差として拡散されるビット数をD、フレームレートコントロールにより擬似的な階調として表現されるビット数をFとしたとき、N=8、M=4、D=4、F=2である場合について説明した。しかし、N、M、D、Fの値は上記の値に限定されず、種々の値を用いて実施することができる。そのなかでも、N=8〜12、M=4〜6、D=4〜8、F=2〜3であることがより好ましい。 In the first embodiment, the number of bits of the input video signal data is N, the number of bits when the display device can be driven is expressed in binary, and the number of bits is diffused as an error by error diffusion processing. The case has been described where N = 8, M = 4, D = 4, and F = 2, where D is the number of bits and F is the number of bits expressed as a pseudo gradation by the frame rate control. However, the values of N, M, D, and F are not limited to the above values, and various values can be used. Among them, it is more preferable that N = 8 to 12, M = 4 to 6, D = 4 to 8, and F = 2 to 3.
1 照明光学系、2 光、3 S偏光、4 P偏光、
5 偏光ビームスプリッタ(PBS)、6 反射型液晶表示素子
7 画素回路、8 画素電極、9 液晶、10 対向電極(透明電極)、
11 投射レンズ、12 射出光、13 スクリーン、
15 サンプルホールド部、17 電圧選択回路(電圧選択部)、
21 ルックアップテーブル部、22信号変換部、
23 誤差拡散部、24 フレームレートコントロール部、
25 リミッタ部、26 サブフレームデータ作成部、
27 駆動階調テーブル、28 メモリ制御部、29 フレームバッファ、
30 データ転送部、31 駆動制御部、32 電圧制御部、
33 ソースドライバ、34 ゲートドライバ
41電界、42 横方向電界、43 シリコン基板
1 illumination optical system, 2 light, 3 S polarized light, 4 P polarized light,
5 Polarizing beam splitter (PBS), 6 Reflective liquid crystal display element
7 pixel circuit, 8 pixel electrode, 9 liquid crystal, 10 counter electrode (transparent electrode),
11 projection lens, 12 emission light, 13 screen,
15 sample hold unit, 17 voltage selection circuit (voltage selection unit),
21 lookup table section, 22 signal conversion section,
23 error diffusion unit, 24 frame rate control unit,
25 limiter section, 26 subframe data creation section,
27 drive gradation table, 28 memory control unit, 29 frame buffer,
30 data transfer unit, 31 drive control unit, 32 voltage control unit,
33 Source driver, 34
Claims (7)
複数の画素が複数の行および列に配列されている液晶表示素子に対して行順次に所定番号のサブフレームデータを一定のデータ転送期間にて転送し、引き続いて前記番号の次の番号のサブフレームデータを行順次に転送するデータ転送部と、
入力された0または1の前記サブフレームデータを保持するサンプルホールド部と、前記サンプルホールド部に保持された0または1の前記サブフレームデータにより、ブランキング電圧または駆動電圧のうちから一方を選択して前記液晶表示素子の画素電極に供給する電圧選択部とを有する画素回路部と、
前記データ転送部の前記データ転送期間の開始時刻とは非同期で前記液晶表示素子の画素の極性反転を繰り返す電圧制御部と、
を備えることを特徴とする液晶表示素子の駆動装置。 A subframe data creation unit that creates subframe data in which all subframes of one frame are configured by step bit pulses based on input image data;
Subframe data of a predetermined number is transferred in a row to a liquid crystal display element in which a plurality of pixels are arranged in a plurality of rows and columns in a predetermined data transfer period. A data transfer unit for transferring the frame data in a line-sequential manner;
Either a blanking voltage or a driving voltage is selected according to the sample hold unit that holds the input 0 or 1 subframe data and the 0 or 1 subframe data held in the sample hold unit. A pixel circuit unit having a voltage selection unit to be supplied to the pixel electrode of the liquid crystal display element;
A voltage controller that repeats polarity inversion of pixels of the liquid crystal display element asynchronously with a start time of the data transfer period of the data transfer unit;
A drive device for a liquid crystal display element, comprising:
前記ルックアップテーブル部で処理された(M+F+D)ビットのデータを誤差拡散処理により(M+F)ビットのデータに変換する誤差拡散部と、
前記誤差拡散部で処理された(M+F)ビットのデータをフレームレートコントロールによりMビットのデータに変換するフレームレートコントロール部と、
前記フレームレートコントロール部で処理されたMビットのデータを用いるとともに、ステップビットパルスにより全サブフレームを構成し、駆動階調が1のとき第1のサブフレームが駆動状態となり、駆動階調が1増加する毎に駆動状態となるサブフレームが1個ずつ既に駆動状態となっているサブフレームの後に向かって増加していく駆動階調テーブルによりサブフレームデータを作成するサブフレームデータ作成部と、
複数の画素が複数の行および列に配列されている液晶表示素子に対して行順次に所定番号のサブフレームデータを一定のデータ転送期間にて転送し、引き続いて前記番号の次の番号のサブフレームデータを行順次に転送するデータ転送部と、
入力された0または1の前記サブフレームデータを保持するサンプルホールド部と、前記サンプルホールド部に保持された0または1の前記サブフレームデータにより、ブランキング電圧または駆動電圧のうちから一方を選択して前記液晶表示素子の画素電極に供給する電圧選択部とを持つ画素回路部と、
前記データ転送部の前記データ転送期間の開始時刻とは非同期で前記液晶表示素子の画素の極性反転を繰り返す電圧制御部と、
を備えることを特徴とする液晶表示素子の駆動装置。 A lookup table unit for converting input video signal data of bit number N into (M + F + D) bit data larger than N by performing inverse gamma correction and linear interpolation when N, M, F, and D are integers;
An error diffusion unit that converts (M + F + D) bit data processed by the lookup table unit into (M + F) bit data by error diffusion processing;
A frame rate control unit that converts (M + F) -bit data processed by the error diffusion unit into M-bit data by frame rate control;
The M bit data processed by the frame rate control unit is used, and all subframes are configured by step bit pulses. When the driving gradation is 1, the first subframe is in the driving state, and the driving gradation is 1 A subframe data creation unit that creates subframe data by a driving gradation table that increases toward the rear of a subframe that is already in a driving state, one by one, every time the subframe is in a driving state;
Subframe data of a predetermined number is transferred in a row to a liquid crystal display element in which a plurality of pixels are arranged in a plurality of rows and columns in a predetermined data transfer period. A data transfer unit for transferring the frame data in a line-sequential manner;
Either a blanking voltage or a driving voltage is selected according to the sample hold unit that holds the input 0 or 1 subframe data and the 0 or 1 subframe data held in the sample hold unit. A pixel circuit unit having a voltage selection unit to be supplied to the pixel electrode of the liquid crystal display element;
A voltage controller that repeats polarity inversion of pixels of the liquid crystal display element asynchronously with a start time of the data transfer period of the data transfer unit;
A drive device for a liquid crystal display element, comprising:
前記サブフレームデータを転送する期間が、前記極性反転の周期の整数倍であることを特徴とする請求項1または2記載の液晶表示素子の駆動装置。 In liquid crystal display devices,
3. The liquid crystal display element driving device according to claim 1, wherein a period during which the subframe data is transferred is an integral multiple of the polarity inversion period.
前記駆動装置で駆動される液晶表示素子と、
前記液晶表示素子に照明光を入射させる照明光学系と、
前記液晶表示素子から射出された変調光を投射する投射レンズと、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。 A driving device for a liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 3,
A liquid crystal display element driven by the driving device;
An illumination optical system for making illumination light incident on the liquid crystal display element;
A projection lens that projects the modulated light emitted from the liquid crystal display element;
A liquid crystal display device comprising:
複数の画素が複数の行および列に配列されている液晶表示素子に対して行順次に所定番号のサブフレームデータを一定のデータ転送期間にて転送し、引き続いて前記番号の次の番号のサブフレームデータを行順次に転送し、
入力された0または1の前記サブフレームデータを保持し、
前記保持された0または1の前記サブフレームデータにより、ブランキング電圧または駆動電圧のうちから一方を選択して前記液晶表示素子の画素電極に供給し、
前記データ転送期間の開始時刻とは非同期で前記液晶表示素子の画素の極性反転を繰り返す、
ことを含むことを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。 Based on the input image data, create subframe data in which all subframes of one frame are composed of step bit pulses,
Subframe data of a predetermined number is transferred in a row to a liquid crystal display element in which a plurality of pixels are arranged in a plurality of rows and columns in a predetermined data transfer period. Transfer frame data line by line,
Holds the input 0 or 1 subframe data,
According to the held 0 or 1 subframe data, one of blanking voltage or driving voltage is selected and supplied to the pixel electrode of the liquid crystal display element,
The polarity inversion of the pixels of the liquid crystal display element is repeated asynchronously with the start time of the data transfer period,
A method for driving a liquid crystal display element.
前記(M+F+D)ビットのデータを誤差拡散処理により(M+F)ビットのデータに変換し、
前記(M+F)ビットのデータをフレームレートコントロールによりMビットのデータに変換し、
前記Mビットのデータを用いるとともに、ステップビットパルスにより全サブフレームを構成し、駆動階調が1のとき第1のサブフレームが駆動状態となり、駆動階調が1増加する毎に駆動状態となるサブフレームが1個ずつ既に駆動状態となっているサブフレームの後に向かって増加していく駆動階調テーブルによりサブフレームデータを作成し、
複数の画素が複数の行および列に配列されている液晶表示素子に対して行順次に所定番号のサブフレームデータを一定のデータ転送期間にて転送し、引き続いて前記番号の次の番号のサブフレームデータを行順次に転送し、
入力された0または1の前記サブフレームデータを保持し、
前記保持された0または1の前記サブフレームデータにより、ブランキング電圧または駆動電圧のうちから一方を選択して前記液晶表示素子の画素電極に供給し、
前記データ転送期間の開始時刻とは非同期で前記液晶表示素子の画素の極性反転を繰り返す、
ことを含むことを特徴とする液晶表示素子の駆動方法。 When N, M, F, and D are integers, N-bit input video signal data is converted into (M + F + D) bit data larger than N by performing inverse gamma correction and linear interpolation,
The (M + F + D) bit data is converted into (M + F) bit data by error diffusion processing,
The (M + F) bit data is converted into M bit data by frame rate control,
Using the M-bit data, all sub-frames are configured by step bit pulses. When the driving gradation is 1, the first sub-frame is in the driving state, and every time the driving gradation is increased, the driving state is brought about. Subframe data is created by a driving gradation table that increases toward the back of subframes that are already driven one by one,
Subframe data of a predetermined number is transferred in a row to a liquid crystal display element in which a plurality of pixels are arranged in a plurality of rows and columns in a predetermined data transfer period. Transfer frame data line by line,
Holds the input 0 or 1 subframe data,
According to the held 0 or 1 subframe data, one of blanking voltage or driving voltage is selected and supplied to the pixel electrode of the liquid crystal display element,
The polarity inversion of the pixels of the liquid crystal display element is repeated asynchronously with the start time of the data transfer period,
A method for driving a liquid crystal display element.
7. The method of driving a liquid crystal display element according to claim 5, wherein a period for transferring the subframe data is an integral multiple of a polarity inversion period.
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