JP2012128339A - 液晶表示装置、液晶表示システム及び表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像を表示する画面の上部と下部との輝度差を少なくする液晶表示装置、液晶表示システム及び表示方法を提供する。
【解決手段】プロジェクター１は、第１フィールド期間で消灯しそれに引き続く第２フィールド期間で点灯するＬＥＤ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂと、複数の画素を有し、第１フィールド期間および第２フィールド期間においてそれぞれ複数の画素を走査し画素毎に制御した透過率でＬＥＤ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂからの光を透過させる液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと、第１フィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素の透過率の時間応答に基づいて、ＬＥＤ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂが第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御する制御部４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置、液晶表示システム及び表示方法に関する。

良好な画像品質を得ることを目的とした表示装置が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された表示装置は、両眼視差を利用して撮影された画像の視聴用にユーザーが装着する液晶シャッター付き眼鏡を備え、このシャッター動作を表示フレームの切り替えに同期させている。

特開２０１０−９３７４０号公報

しかしながら、画像を表示する画面の上部から下部まで順次走査を行うことで画像を更新する場合、特許文献１に開示された表示装置では、液晶の透過率の時間応答（光学応答）によって画面の上部と下部とで透過率に差が生じるため、画面の上部と下部とに輝度差が生じてしまうという問題があった。

また、更新前の画像が完全に更新されるまでの液晶の透過率の時間応答は、画面の輝度差に応じて変化する。例えば、更新前に輝度が低い色を表示していた画素が、更新後に輝度が高い色を表示する場合、更新前に輝度が高い色を表示していた場合と比較して、輝度が完全に更新されるまでの液晶の透過率の時間応答が異なる。このように、特許文献１に開示された表示装置では、画面の上部と下部とに生じた輝度差に応じて、更新前の画像が更新後の画像に残るクロストークが発生してしまうという問題があった。

また、特に、両眼視差を利用して撮影された３次元画像を表示する場合、特許文献１に開示された表示装置では、光源の光量に応じて、クロストークが発生してしまうという問題があった。

本発明は、前記の諸点に鑑みてなされたものであり、画像を表示する画面の上部と下部との輝度差を少なくする液晶表示装置及び表示方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、第１フィールド期間で消灯しそれに引き続く第２フィールド期間で点灯する光源部と、複数の画素を有し、前記第１フィールド期間および前記第２フィールド期間においてそれぞれ前記複数の画素を走査し画素毎に制御した透過率で前記光源部からの光を透過させる液晶パネルと、前記第１フィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素群に含まれる少なくとも１つの画素の透過率の時間応答に基づいて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御する制御部と、を備えることを特徴とする液晶表示装置である。
これにより、液晶表示装置は、光源部の光量を液晶の透過率の時間応答に応じて調節するので、画像が表示された画面の上部と下部との輝度差を少なくし、クロストークを低減させることができる。

また、本発明は、前記液晶パネルが、前記第１フィールド期間と前記第２フィールド期間で同じ画像に基づいて前記複数の画素を走査し画素毎に制御した透過率で前記光源部からの光を透過させることを特徴とする液晶表示装置である。
これにより、液晶表示装置は、第１フィールド期間と第２フィールド期間とで同じ画像に基づいて走査するため、光源部が点灯している第２フィールドでは画像が変化しないので、クロストークを低減させることができる。

また、本発明は、前記制御部が、前記第１フィールド期間に走査される最後の１つの画素の透過率の時間応答に基づいて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御することを特徴とする液晶表示装置である。
これにより、液晶表示装置は、クロストークを発生させないようにすることができる。

また、本発明は、前記制御部が、前記第２フィールド期間の後の前記光源部が消灯するフィールド期間である第３フィールド期間において前記第２フィールド期間と異なる画像に基づいて前記複数の画素を走査する場合、前記光源部が前記第３フィールド期間の走査開始時に消灯状態となるよう制御することを特徴とする液晶表示装置である。
これにより、前記第２フィールド期間の画像が第３フィールド期間の画像に切り替わる期間は光源部が消灯されるため、クロストークを低減させることができる。

また、本発明は、前記制御部が、前記第１フィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素の、前記第１フィールド期間の１つ前のフィールド期間における透過率と前記第２フィールド期間における透過率との差に基づいて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御することを特徴とする液晶表示装置である。
これにより、フィールド期間を複数に分割された場合に、発光量の立ち上がりの時間応答を制御するのは、最初のフィールド期間で点灯を開始する際のみであるため、明るい画面を得ることができる。

また、本発明は、前記制御部が、前記液晶パネルの温度に応じて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御することを特徴とする液晶表示装置である。
これにより、液晶パネルの透過率の応答時間は温度によって変化するが、液晶パネルの温度に応じて発光量の立ち上がりの時間応答を制御することにより、画像が投影（表示）された画面の上部と下部との輝度差を少なくし、クロストークを低減させることができる。

また、本発明は、前記光源部が、固体光源であることを特徴とする液晶表示装置である。
固体光源としては、例えば、発光ダイオードや半導体レーザがある。これにより、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の光源と比較して、光源部の発光量の時間応答の制御を容易に実施することができる。

また、本発明は、左眼用の画像と右眼用の画像とを交互に表示する液晶表示装置と、該液晶表示装置が表示した前記左眼用の画像及び前記右眼用の画像を、該液晶表示装置から通知されたタイミング信号に応じて交互に透過させる眼鏡と、を備えることを特徴とする液晶表示システムである。
これにより、液晶表示システムは、３Ｄ画像における画面の上部及び下部の輝度差と、クロストークとを低減させることができる。

また、本発明は、液晶表示装置における表示方法であって、光源部が、第１フィールド期間で消灯しそれに引き続く第２フィールド期間で点灯するステップと、液晶パネルが、複数の画素を有し、前記第１フィールド期間および前記第２フィールド期間においてそれぞれ前記複数の画素を走査し画素毎に制御した透過率で前記光源部からの光を透過させるステップと、制御部が、前記第１フィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素の透過率の時間応答に基づいて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御するステップと、を有することを特徴とする表示方法である。
これにより、液晶表示装置における表示方法は、光源部の光量を液晶の透過率の時間応答に応じて調節するので、画像が投影（表示）された画面の上部と下部との輝度差を少なくし、クロストークを低減させることができる。

本発明によれば、液晶表示装置は、光源部の光量を液晶の透過率の時間応答に応じて調節するので、画像が投影（表示）された画面の上部と下部との輝度差を少なくし、クロストークを低減させることができる。

本発明の第１実施形態における、液晶表示装置の構成例を表すブロック図である。 本発明の第１実施形態における、液晶表示装置を構成する光学系の構成例を表すブロック図である。 本発明の第１実施形態における、液晶表示装置の動作を表すタイムチャートである。 本発明の第１実施形態における、液晶の透過率の平均値に応じた発光量を示す表である。 本発明の第１実施形態における、発光量が一定であるとした場合と、発光量を変化させた場合との眼鏡を透過する光量を比較するための図である。 本発明の第１実施形態における、液晶表示装置の温度に応じた動作を表すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態における、液晶表示装置の構成例を表すブロック図である。

[第１実施形態]
本発明の第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１には、液晶表示装置の構成例がブロック図により表されている。液晶表示システムは、プロジェクター１と、３Ｄ眼鏡８０とを備える。プロジェクター１は、画像データ及びタイミング信号に基づいて、スクリーン（画面）に画像を投射する。ユーザーは、そのスクリーンに投射された画像を見ることができる。ここで、３Ｄ眼鏡８０を装着していないユーザーは、２次元画像をスクリーンに見ることができる。また、両眼視差を利用して撮影された３次元画像がスクリーンに投射されている場合、３Ｄ眼鏡８０を装着しているユーザーは、その３次元画像をスクリーンに見ることができる。

３Ｄ眼鏡８０は、３Ｄ眼鏡回路８１と、右眼用眼鏡８２と、左眼用眼鏡８３とを備える。３Ｄ眼鏡回路８１は、赤外線により通知されるタイミング信号をプロジェクター１から受信する。１枚の画像フレームが複数のフィールド画像から構成される場合、このタイミング信号は、表示するフィールド画像を走査するための垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）である。

３Ｄ眼鏡８０は、プロジェクター１からスクリーンを介して左右の眼鏡に入射する光を、プロジェクター１から通知されたタイミング信号に応じて左右交互に遮光する。具体的には、右眼用眼鏡８２は、ユーザーの右眼に入射する光を、タイミング信号に応じて遮光する。また、左眼用眼鏡８３は、ユーザーの左眼に入射する光を、タイミング信号に応じて遮光する。

プロジェクター１は、メインボード２と、制御部（マイクロコンピューター）４と、液晶パネル（赤色光用透過型液晶ライトバルブ）１３Ｒと、液晶パネル（緑色光用透過型液晶ライトバルブ）１３Ｇと、液晶パネル（青色光用透過型液晶ライトバルブ）１３Ｂと、温度センサー（サーミスター）６２と、光量検出部６４と、光源駆動回路７０と、光学系と、を備える。光学系の詳細については、図２を用いて後述する。

温度センサー６２は、液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの温度を計測し、その温度情報をメインボード２に出力する。

メインボード２には、画像データ、タイミング信号、及び温度情報が入力される。メインボード２は、赤外線により３Ｄ眼鏡８０にタイミング信号を通信する。また、メインボード２は、画像データ、タイミング信号、及び温度情報に基づいて、液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを走査駆動させることにより、スクリーンを走査する（画面走査）。ここで、メインボード２は、タイミング信号に同期して、スクリーンの上部から下部まで液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを介して順次走査することにより、画像データに応じた画像を更新し、更新後の画像をスクリーンに投射させる。画面走査の詳細については、図３及び図６を用いて後述する。

メインボード２は、記憶部３を備える。記憶部３は、液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが有する液晶の透過率の平均値と、時間方向における発光量の傾きとの関係を表すルック・アップ・テーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）（以下、「ＬＵＴ」という）を記憶する。このＬＵＴの詳細については、図４を用いて後述する。なお、記憶部３は、液晶の透過率の平均値と、時間方向における発光量の傾きとの関係を表す計算式を記憶してもよい。

図２には、プロジェクター１を構成する光学系の構成例がブロック図により表されている。光学系は、赤色光用（Ｒ光用）ＬＥＤ１４Ｒと、緑色光用（Ｇ光用）ＬＥＤ１４Ｇと、青色光用（Ｂ光用）ＬＥＤ１４Ｂと、コリメータレンズ１２と、液晶パネル（Ｒ光用空間光変調装置）１３Ｒと、液晶パネル（Ｇ光用空間光変調装置）１３Ｇと、液晶パネル（Ｂ光用空間光変調装置）１３Ｂと、クロスダイクロイックプリズム１１と、投写レンズ１７とを備える。

赤色光用ＬＥＤ１４Ｒは、固体光源であり、赤色光を射出する。赤色光用ＬＥＤ１４Ｒから射出された赤色光は、コリメータレンズ１２で平行化され、液晶パネル１３Ｒに入射する。液晶パネル１３Ｒは、複数の画素を走査し、画像信号に応じて画素毎に制御した透過率で赤色光を変調する透過型の液晶ライトバルブである。液晶パネル１３Ｒにより変調された赤色光は、クロスダイクロイックプリズム１１に入射する。

緑色光用ＬＥＤ１４Ｇは、固体光源であり、緑色光を射出する。緑色光用ＬＥＤ１４Ｇから射出された緑色光は、コリメータレンズ１２で平行化され、液晶パネル１３Ｇに入射する。液晶パネル１３Ｇは、複数の画素を走査し、画像信号に応じて画素毎に制御した透過率で緑色光を変調する透過型の液晶ライトバルブである。液晶パネル１３Ｇにより変調された緑色光は、赤色光とは異なる方向からクロスダイクロイックプリズム１１に入射する。

青色光用ＬＥＤ１４Ｂは、固体光源であり、青色光を射出する。青色光用ＬＥＤ１４Ｂから射出された青色光は、コリメータレンズ１２で平行化され、液晶パネル１３Ｂに入射する。液晶パネル１３Ｂは、複数の画素を走査し、画像信号に応じて画素毎に制御した透過率で青色光を変調する透過型の液晶ライトバルブである。液晶パネル１３Ｂにより変調された青色光は、赤色光及び緑色光とは異なる方向からクロスダイクロイックプリズム１１に入射する。以下、赤色光用ＬＥＤ１４Ｒ、緑色光用ＬＥＤ１４Ｇ及び青色光用ＬＥＤ１４Ｂをまとめて、「固体光源１４」という。

なお、光学系は、各色光用ＬＥＤの後段に光束の強度分布を均一化させるための均一化光学系、例えば、ロッドインテグレーター及びフライアイレンズを備えてもよい。

クロスダイクロイックプリズム１１は、赤色光、緑色光及び青色光を合成する光学系である。クロスダイクロイックプリズム１１は、第１ダイクロイック膜１５と、第２ダイクロイック膜１６とを有する。第１ダイクロイック膜１５と、第２ダイクロイック膜１６とは、互いにほぼ直交するように配置される。

第１ダイクロイック膜１５は、赤色光を反射し、緑色光及び青色光を透過させる。一方、第２ダイクロイック膜１６は、青色光を反射し、赤色光及び緑色光を透過させる。これにより、赤色光、緑色光及び青色光は、合成されて投写レンズ１７に入射する。また、投写レンズ１７は、クロスダイクロイックプリズム１１により合成された光をスクリーン１８に投射する。これにより、画像信号に応じた画像は、スクリーン１８に投写される。

図１に戻り、液晶表示装置の構成例の説明を続ける。光源駆動回路（ＤＣ−ＤＣ回路）７０は、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）７１及び７２を備える。ＦＥＴ７２が有効であるか否かは、制御部４により制御される。

ＦＥＴ７２が無効である場合、光源駆動回路７０は、固体光源１４を消灯させる。一方、ＦＥＴ７２が有効である場合、光源駆動回路７０は、固体光源１４を点灯させる。また、ＦＥＴ７２が有効である場合にＦＥＴ７１に印加される電圧の波形の幅（Ｄｕｔｙ）は、制御部４によってＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御される。また、このＰＷＭ制御により、固体光源１４の発光量が調節される。

光量検出部６４は、Ｉ／Ｖ変換回路６３と、フォトダイオード（ＰＤ）と、差動増幅回路５とを備える。Ｉ／Ｖ変換回路６３は、固体光源１４が射出した光をフォトダイオードが受光することにより、その受光量に応じた電流を内部に発生させる。Ｉ／Ｖ変換回路６３は、内部に発生した電流を計測し、計測した電流（Ｉ）を電圧（Ｖ）に変換して、差動増幅回路５に出力する。差動増幅回路５は、Ｉ／Ｖ変換回路６３から入力された電圧を増幅し、固体光源１４の発光量に応じた電圧として制御部４に出力する。

図１に戻り、液晶表示装置の構成例の説明を続ける。制御部４は、メインボード２から通信により通知されたタイミング信号に応じて、ＦＥＴ７２に電圧を印加しないようにすることで、光源駆動回路７０の固体光源１４を消灯させる。ここで、制御部４には、固体光源１４の発光量に応じた電圧が差動増幅回路５から入力されるので、制御部４は、固体光源１４が消灯したか否かを識別することができる。

制御部４は、ＦＥＴ７２に電圧を印加している場合、ＦＥＴ７１に印加する電圧の波形の幅をＰＷＭ制御することで、固体光源１４の発光量を調節する。制御部４には、固体光源１４の発光量に応じた電圧差が差動増幅回路５から入力されるので、制御部４は、固体光源１４の発光量と、目標とする発光量との差を検出することができる。ここで、制御部４は、スクリーン１８（図２を参照）の下部に投射された画像を形成する光が透過した液晶の透過率に応じて、固体光源１４の発光量を調節する。

図３は、液晶表示装置の動作を表すタイムチャートである。図３における横軸は時刻を表す。横軸を区切る各フィールド（ｎ，ｎ＋１，…。ｎは正の整数）は、タイミング信号に同期して切り替わるフィールド画像を１枚表示するために走査する期間（以下、「フィールド期間」という）をそれぞれ表している。

制御部４（図１を参照）は、第ｎフィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素群に含まれる少なくとも１つの画素の透過率の時間応答に基づいて、固体光源１４が第（ｎ＋１）フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御する。また、制御部４は、第（ｎ＋２）フィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素群に含まれる少なくとも１つの画素の透過率の時間応答に基づいて、固体光源１４が第（ｎ＋３）フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御する。これら制御については、図５を用いて後述する。

図３における「画面走査」は、１つのフィールド期間内に、画面の最上部の走査ラインから画面の最下部の走査ラインまで、順次走査されることを表す。図３では、一例として、第ｎフィールド期間において、右眼用の画像Ｒが走査され、第（ｎ＋１）フィールド期間において、右眼用の画像Ｒが走査される（複数回走査）。また、第（ｎ＋２）フィールド期間において、スクリーンに投射されていた右眼用の画像Ｒが、画面走査により左眼用の画像Ｌに更新され、第（ｎ＋３）フィールド期間において、左眼用の画像Ｌが走査される（複数回走査）。このようにして、第ｎフィールドから第（ｎ＋３）フィールドまで画面走査されたことにより、右眼用と左眼用との２枚の画像が走査され、１枚のフレーム画像の表示が完了する。なお、第（ｎ＋４）フィールド期間では、第ｎフィールド期間と同様の画面走査が実行される。

図３における「極性反転信号（Ｆｉｅｌｄ Ｒｅｖｅｒｃｅ Ｐｕｌｓｅ：ＦＲＰ）」は、液晶パネル３０〜３２が有する複数の画素に印加される電圧の極性を表す信号である。第ｎフィールド期間において、液晶に正電圧が印加され、第（ｎ＋１）フィールド期間において、液晶に負電圧が印加される。また、第（ｎ＋２）フィールド期間において、液晶に正電圧が印加され、第（ｎ＋３）フィールド期間において、液晶に負電圧が印加される。なお、第（ｎ＋４）フィールド期間では、第ｎフィールド期間と同様に印加される。これにより、液晶に印加される正電圧と液晶に印加される負電圧とをほぼ同じにすることができ、極性のバランスを取ることができる。そのため、フリッカや表示画像の焼き付き等の表示不具合の発生を抑えることができる。

図３における「右眼用眼鏡」は、３Ｄ眼鏡８０の右眼用眼鏡８２のオン又はオフを表す。ここで、オンとは、眼鏡に入射する光が液晶によって遮光されていない状態（ｏｐｅｎ）である。また、オフとは、眼鏡に入射する光が液晶によって遮光されている状態（ｃｌｏｓｅ）である。図４における「左眼用眼鏡」は、３Ｄ眼鏡８０の左眼用眼鏡８３のオン又はオフを表す。

また、図３における「右眼用眼鏡」及び「左眼用眼鏡」において、破線は、プロジェクター１から赤外線により通知されるタイミング信号を表す。また、実線は、赤外線により通知されたタイミング信号による、液晶のオン又はオフを表す。図３に表されているように、オン及びオフは、タイミング信号に対して過渡的に変化する。

図３における「右眼用眼鏡」では、第ｎフィールド期間においてオフとなり、第（ｎ＋１）フィールド期間においてオンとなる。また、第（ｎ＋２）フィールド期間においてオフとなり、第（ｎ＋３）フィールド期間においてオフとなる。なお、第（ｎ＋４）フィールド期間では、第ｎフィールド期間と同様にオフとなる。

また、図３における「左眼用眼鏡」では、第ｎフィールド期間においてオフとなり、第（ｎ＋１）フィールド期間においてオフとなる。また、第（ｎ＋２）フィールド期間においてオフとなり、第（ｎ＋３）フィールド期間においてオンとなる。なお、第（ｎ＋４）フィールド期間では、第ｎフィールド期間と同様にオフとなる。

図３における「画面上部に対応する液晶の透過率」は、画面における上側の領域に投影された画像が透過した液晶の透過率の時間応答（光学応答）を表す。同様に、図３における「画面下部に対応する液晶の透過率」は、画面における下側の領域に投影された画像が透過した液晶の透過率の時間応答（光学応答）を表す。

液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、第ｎフィールド期間と第（ｎ＋１）フィールド期間で同じ画像に基づいて複数の画素を走査し、画素毎に制御した透過率で固体光源１４からの光を透過させる。液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、第ｎフィールド期間と第（ｎ＋１）フィールド期間とで同じ画像に基づいて走査するため、固体光源１４が点灯している第（ｎ＋１）フィールドでは画像が変化しない。これにより、液晶表示装置は、クロストークを低減させることができる。第（ｎ＋２）フィールド期間及び第（ｎ＋３）フィールド期間についても同様である。

図３では、右眼用眼鏡８２がオンである場合にスクリーン１８（図２を参照）に投影される画像は、一例として、白色（透過率１００％）であり、一方、左眼用眼鏡８３がオンである場合にスクリーン１８に投影される画像は、一例として、灰色（透過率５０％）であるものとする。ここで、「画面上部に対応する液晶の透過率」は、第（ｎ＋１）フィールド期間において透過率１００％であり、第（ｎ＋３）フィールド期間において透過率５０％であるものとする。一方、「画面下部に対応する液晶の透過率」は、第ｎフィールド期間において透過率５０％であり、第（ｎ＋２）フィールド期間において透過率１００％であるものとする。

なお、一般的に、同じフレームに属する右目用画像と左目用画像とは、視差分だけオブジェクト(要素・物体)がずれるのみで、ほとんど同じ画像となる。ここでは、説明を簡単にするために、右目用画像と左目用画像とは輝度のみが異なる一様の画像としている。

ここで、比較のため、図３における「画面下部に対応する液晶の透過率」の第ｎフィールド期間において透過率３０％である場合の液晶の透過率の時間応答が、破線により表されている。第ｎ〜第（ｎ＋１）フィールド期間において、透過率３０％から透過率１００％なるまでの液晶の透過率の時間応答（破線）と、透過率５０％から透過率１００％なるまでの液晶の透過率の時間応答（実線）とでは、立ち上がりの傾きが異なることが表されている。

図３における「発光量」は、固体光源１４（図１及び２を参照）の発光量を表す。固体光源１４の発光量は、画面下部に対応する液晶の透過率に応じて、その立ち上がりの傾きαが調節される。

ここで、制御部４（図１を参照）は、更新前のフィールド画像を更新後のフィールド画像に更新するための走査が終了してから、該走査を含めて複数回走査された更新後のフィールド画像をさらに更新するための走査が開始されるまでの間、固体光源１４の発光量を調節する。例えば、制御部４は、第ｎフィールド期間において画面走査Ｒが終了してから、第（ｎ＋２）フィールド期間において画面走査Ｌが開始されるまでの期間に含まれる第（ｎ＋１）フィールド期間において、固体光源１４の発光量を調節する。第（ｎ＋３）フィールド期間についても同様である。

また、制御部４は、発光量の立ち下がりが急峻になるように、固体光源１４を消灯させる。すなわち、第（ｎ＋１）フィールド期間の後の固体光源１４が消灯するフィールド期間である第（ｎ＋２）フィールド期間において第（ｎ＋１）フィールド期間と異なる画像に基づいて複数の画素を走査する場合、制御部４は、固体光源１４が第（ｎ＋２）フィールド期間の走査開始時に消灯状態となるよう制御する。具体的には、制御部４は、更新前のフィールド画像を更新後のフィールド画像に更新するための画面走査が開始されてから、該走査が終了するまでの間、固体光源１４の発光量を所定閾値以下にする。例えば、制御部４は、画面走査Ｌが開始されてから終了するまでの間を含む第（ｎ＋２）フィールド期間において、固体光源１４の発光量を０にする。これにより、制御部４は、固体光源１４を発光させるフィールド期間と、固体光源１４を消灯させるフィールド期間とを明確に分けることができるので、クロストークを発生させないようにすることができる。

図４は、液晶の透過率の平均値に応じた発光量を示す表である。図４には、更新前のフィールド画像が表示された画面下部に対応する液晶の透過率（以下、「画像更新前の透過率」という）の平均値と、更新後のフィールド画像が表示された画面下部に対応する液晶の透過率（以下、「画像更新後の透過率」という）の平均値と、発光量との関係が、表（ＬＵＴ）により示されている。このＬＵＴは、記憶部３に予め記憶されており、制御部４から参照される。制御部４は、このＬＵＴに基づいて、固体光源１４の立ち上がりの発光量を調節する。発光量は、ｔを時刻として、発光量Ｌ＝（１−ｅ^−αｔ）と表される。なお、この式は一例である。

ここで、発光量の立ち上がりの傾きαは、画面下部に対応する液晶の透過率の立ち上がりの傾き（時間応答）と同期するように、画像更新前の透過率の平均値と、画像更新後の透過率の平均値とに応じて定められる。例えば、画像更新前の透過率の平均値が５０％であり、画像更新後の透過率の平均値が１００％である場合、発光量の立ち上がりの傾きαは、１．０と定められる。また、例えば、画像更新前の透過率の平均値が３０％であり、画像更新後の透過率の平均値が１００％である場合、発光量の立ち上がりの傾きαは、１．２と定められる。

このように、制御部４は、第ｎフィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素の、第ｎフィールド期間の１つ前のフィールド期間における透過率と第（ｎ＋１）フィールド期間における透過率との差に基づいて、固体光源１４が第（ｎ＋１）フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御する。フィールド期間が複数に分割された場合に、発光量の立ち上がりの時間応答を制御するのは、最初のフィールド期間で点灯を開始する際のみであるため、これにより、液晶表示装置は、明るい画面を得ることができる。

図５は、発光量が一定であるとした場合と、発光量を変化させた場合との眼鏡を透過する光量を比較するための図である。スクリーン１８（図２を参照）に投影された画像の輝度は、固体光源１４（図２を参照）の発光量と、液晶パネル３０〜３２（図２を参照）の液晶の透過率とが乗算された値となる。

図５（Ａ）は、第（ｎ＋１）フィールド期間（図４を参照）において、仮に、固体光源１４の発光量が一定である（フィールド期間の開始で急峻に立ち上がり、フィールド期間の終了で急峻に立ち下がる）とした場合の図である。この場合、液晶の透過率の時間応答によって、画面上部に対応する液晶の透過率と、画面下部に対応する液晶の透過率とに差が生じるため、画面の上部と下部とに輝度差が生じ（下段の図）、この輝度差に応じて、更新前の画像が残像として更新後の画像に残るクロストークが発生してしまう。

一方、図５（Ｂ）は、立ち上がりの傾きαに応じて発光量を変化させた場合の図である。この場合、発光量の立ち上がりの傾きαが、画面下部に対応する液晶の透過率の立ち上がりの傾き（時間応答）と同期しているため（上段の図）、画面上部に対応する液晶の透過率と、画面下部に対応する液晶の透過率とに差が生じていても、画面の上部と下部との輝度差が少なくなる（下段の図）。これにより、この輝度差に応じて、更新前の画像が残像として更新後の画像に残るクロストークが発生しないようになる。

以上のように、プロジェクター１は、第１フィールド期間で消灯しそれに引き続く第２フィールド期間で点灯する光源部と、複数の画素を有し、前記第１フィールド期間および前記第２フィールド期間においてそれぞれ前記複数の画素を走査し画素毎に制御した透過率で前記光源部からの光を透過させる液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと、前記第１フィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素群に含まれる少なくとも１つの画素の透過率の時間応答に基づいて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御する制御部４と、を備える。

これにより、液晶表示装置（プロジェクター）は、光源部の光量を液晶の透過率の時間応答に応じて調節するので、画像が投影（表示）された画面の上部と下部との輝度差を少なくし、クロストークを低減させることができる。

なお、より好ましい形態では、制御部４は、第ｎフィールド期間に走査される最後の１つの画素の透過率の時間応答に基づいて、固体光源１４が第（ｎ＋１）フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御する。第（ｎ＋２）フィールド期間及び第（ｎ＋３）フィールド期間についても同様である。固体光源１４が点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答が制御されるので、これにより、液晶表示装置は、クロストークを発生させないようにすることができる。

図６は、液晶表示装置の温度に応じた動作を表すタイムチャートである。図６には、画面走査と、極性反転信号と、右眼用眼鏡と、左眼用眼鏡と、画面上部に対応する液晶の透過率と、画面下部に対応する液晶の透過率と、発光量との関係が、液晶の温度毎に表されている。制御部４は、液晶パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの液晶の温度に応じて、固体光源１４の発光量を調節する。

ここで、「画面上部に対応する液晶の透過率」と、「画面下部に対応する液晶の透過率」とにおける破線は、常温である液晶の透過率の時間応答（光学応答）を表している。また、実線は、常温に対して高温である液晶の透過率の時間応答（光学応答）を表している。また、「発光量」における破線は、液晶が常温である場合の発光量を表している。また、実線は、液晶が常温に対して高温である場合の発光量を表している。

このように、液晶が常温に対して高温である場合、液晶の透過率の時間応答は速くなるので、記憶部３に予め記憶されたＬＵＴ（図４を参照）は、温度毎に定められていてもよい。この場合、制御部４は、メインボード２を介して温度センサー６から通知される温度情報と、温度毎のＬＵＴとに基づいて、固体光源１４が点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御する。液晶パネルの温度に応じて発光量の立ち上がりの時間応答を制御することにより、液晶表示装置は、画像が表示された画面の上部と下部との輝度差を少なくし、クロストークを低減させることができる。

[第２実施形態]
本発明の第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。差動増幅回路５（図１を参照）は、次のように構成されてもよい。以下では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

図７には、液晶表示装置の構成例がブロック図により表されている。図１に表された構成例と異なり、図７に表された構成例では、Ｉ／Ｖ変換回路６３とフォトダイオード（ＰＤ）とが不要である。その代わり、図７に表された構成例では、差動増幅回路５は、光源駆動回路７０の一部を構成する電気抵抗器の両端における電圧の差を計測し、固体光源１４の発光量に応じた電圧として、計測した電圧差を制御部４に出力する。これにより、液晶表示装置の回路規模を小さくすることができ、コストを抑えることができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

例えば、プロジェクター１は、スクリーン１８を用いずに、液晶ディスプレイとして画像を表示してもよい。

なお、以上に説明した液晶表示装置及び液晶表示システムを実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１…プロジェクター（液晶表示装置）、２…メインボード、３…記憶部、４…制御部、５…差動増幅回路、１１…クロスダイクロイックプリズム、１２…コリメータレンズ、１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ…液晶パネル、１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ…ＬＥＤ（固体光源）、１５…第１ダイクロイック膜、１６…第２ダイクロイック膜、１７…投写レンズ、１８…スクリーン、６２…温度センサー、６３…Ｉ／Ｖ変換回路、６４…光量検出部、７０…光源駆動回路、７１…ＦＥＴ、７２…ＦＥＴ、８０…３Ｄ眼鏡、８１…３Ｄ眼鏡回路、８２…右眼用眼鏡、８３…左眼用眼鏡

Claims (9)

1. 第１フィールド期間で消灯しそれに引き続く第２フィールド期間で点灯する光源部と、
   複数の画素を有し、前記第１フィールド期間および前記第２フィールド期間においてそれぞれ前記複数の画素を走査し画素毎に制御した透過率で前記光源部からの光を透過させる液晶パネルと、
   前記第１フィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素群に含まれる少なくとも１つの画素の透過率の時間応答に基づいて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶パネルは、前記第１フィールド期間と前記第２フィールド期間で同じ画像に基づいて前記複数の画素を走査し画素毎に制御した透過率で前記光源部からの光を透過させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記制御部は、前記第１フィールド期間に走査される最後の１つの画素の透過率の時間応答に基づいて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記制御部は、前記第２フィールド期間の後の前記光源部が消灯するフィールド期間である第３フィールド期間において前記第２フィールド期間と異なる画像に基づいて前記複数の画素を走査する場合、前記光源部が前記第３フィールド期間の走査開始時に消灯状態となるよう制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記制御部は、前記第１フィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素の、前記第１フィールド期間の１つ前のフィールド期間における透過率と前記第２フィールド期間における透過率との差に基づいて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記制御部は、前記液晶パネルの温度に応じて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記光源部は、固体光源であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 左眼用の画像と右眼用の画像とを交互に表示する請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の液晶表示装置と、
   該液晶表示装置が表示した前記左眼用の画像及び前記右眼用の画像を、該液晶表示装置から通知されたタイミング信号に応じて交互に透過させる眼鏡と、
   を備えることを特徴とする液晶表示システム。
9. 液晶表示装置における表示方法であって、
   光源部が、第１フィールド期間で消灯しそれに引き続く第２フィールド期間で点灯するステップと、
   液晶パネルが、複数の画素を有し、前記第１フィールド期間および前記第２フィールド期間においてそれぞれ前記複数の画素を走査し画素毎に制御した透過率で前記光源部からの光を透過させるステップと、
   制御部が、前記第１フィールド期間を複数に分割したうちの最後の期間に走査される画素の透過率の時間応答に基づいて、前記光源部が前記第２フィールド期間で点灯を開始する際の発光量の立ち上がりの時間応答を制御するステップと、
   を有することを特徴とする表示方法。

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