JP3309422B2 - 液晶インターレス表示装置 - Google Patents

液晶インターレス表示装置

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JP3309422B2 JP08851592A JP8851592A JP3309422B2 JP 3309422 B2 JP3309422 B2 JP 3309422B2 JP 08851592 A JP08851592 A JP 08851592A JP 8851592 A JP8851592 A JP 8851592A JP 3309422 B2 JP3309422 B2 JP 3309422B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶パネルを用いた映像
信号のインタ−レス表示に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、小型テレビ、ラップトップ型OA
機器など液晶パネルを表示デバイスとした機器の商品化
が著しい。このような動きのなかで注目されるものの一
つに液晶ビデオプロジェクタがある。液晶ビデオプロジ
ェクタは従来のCRT型プロジェクタに対して小型、軽
量化が可能であり、表示性能の点でも幾何学歪みが少な
く、地磁気による影響が原理的にない、コンバ−ゼンス
精度が表示全面で均一に確保できる等の長所を持つ。一
方、液晶ビデオプロジェクタは映像をスクリ−ンに拡大
投写するので画素の粗さが目立つため直視型の液晶表示
装置に比較して高画素数の液晶パネルが必要であり、同
時に投写光学系の小型化の点から小型の液晶パネルが必
要である。以下に従来の液晶ビデオプロジェクタの基本
構成と液晶パネルの駆動について説明する。
【0003】図7は液晶ビデオプロジェックタの基本構
成の従来の一例を示すものである。図7において、1は
光源である。2は映像表示液晶パネル、3は偏光子、4
は検光子、5は投写レンズである。
【0004】以上のように構成された液晶ビデオプロジ
ェックタについて、以下その動作について説明する。図
7の構成により光源1の白色自然光は偏光子3を通過す
ることにより直線偏光となる。ここで自然光は直交する
二つのベクトル成分(P成分とS成分と呼ぶ)の合成光
として考えられるため偏光子3の偏光方向をP成分と一
致させP成分のみが通過するものとする。映像表示液晶
パネル2は映像信号に従い入射したP成分の偏光を画素
ごとに旋光し偏光方向を制御する。検光子4は映像表示
液晶パネルを通過した偏光の偏光方向と検光子4の偏光
方向が一致した時に透過率が最大となり、直交した時に
最小となるため映像信号に応じた偏光方向制御により階
調表示ができる。以上の映像を投写レンズ5によりスク
リ−ン上に拡大投写する。投写映像の一例を図8に示
す。映像表示液晶パネル2の水平表示ライン数は240
本、すなわち1フレ−ムの水平走査線数の約半分しかな
い場合を示し、奇数フィ−ルドと偶数フィ−ルドの映像
は同一水平表示ラインに重ね書きされる。カラ−表示は
画素単位にカラ−フィルタを形成した映像表示液晶パネ
ルを用いる場合と、光源の白色光をダイクロイック光学
フィルタを用いて波長選択した赤、緑、青の三原色光を
それぞれの光学径路に配置した偏光子と映像表示液晶パ
ネルと検光子に通した後、再びダイクロイック光学フィ
ルタを用いて合成しフルカラ−映像にするなどの方法が
あるが本発明の原理とは直接関係しないため詳細は省略
する。
【0005】図9は液晶パネルの従来の駆動回路,図1
0はタイミング図を示す。図9において6はコンポジッ
ト映像信号から同期信号を分離する同期分離回路、7は
水平同期信号H、垂直同期信号Vに従って液晶パネルに
入力する各種タイミングパルス、クロックを発生する同
期制御回路、8はソ−スドライバ、9はゲ−トドライバ
を示す。図10のタイミング図において、aは水平周期
で見た映像信号、bは水平スタ−トパルスSH、cはサ
ンプリングクロックCKを示す。dは垂直周期で見た映
像信号、eは垂直スタ−トパルスSV、fはゲ−トクロ
ックGKを示す。水平周期で見た場合、ソ−スドライバ
8は水平スタ−トパルスSHでサンプリングを開始しサ
ンプリングクロックCKの立ち上がり毎に映像信号をサ
ンプリングする。垂直周期で見た場合、ゲ−トドライバ
9は、ゲ−トスタ−トパルスSVで垂直方向の走査を開
始し、ゲ−トクロックGKの立ち上がり毎に1番目から
最終番目まで水平表示ラインを順次表示する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、以下に示す問題がある。すでに述べたように液
晶ビデオプロジェクタに使用する液晶パネルは高画素数
化と小型化が要求されるため画素密度が高く、その結果
生産歩留まりが低下しコストが高くなるという問題点を
有していた。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、2フィ−ルドに分けてインタ−レス走査した映像信
号を表示する際に1フィ−ルド分の水平表示ライン数を
有する映像表示液晶パネルと旋光制御液晶パネルと複屈
折光学板を用い、映像の垂直方向の表示位置をフィ−ル
ドごとに水平表示ライン間隔の2分の1だけ移動しイン
タ−レス表示することにより画素数の少ない安価な液晶
パネルで高解像度表示と液晶パネルの小型化を可能とす
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の液晶インタ−レス表示装置は以下の構成を有
している。
【0009】光源からの光を画素ごとに開閉し映像表示
をおこなう映像表示液晶パネルと、映像表示液晶パネル
に対して光の入射側に配置した偏光子と出射側に配置し
た検光子と、水平ラインごとに一画素を構成し、検光子
の出射側に配置し前記検光子を通過した直線偏光の偏光
方向を映像信号の水平同期パルスで水平ラインごとに順
次、旋光制御をおこなう水平独立旋光制御液晶パネル
と、水平独立旋光制御液晶パネルの出射側に配置し偏光
方向により異なる屈折率を示す複屈折性光学素子を備え
た液晶インターレース表示装置。
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【作用】この構成によって2フィ−ルドに分けてインタ
−レス走査した映像信号を表示する際に映像の垂直方向
の表示位置をフィ−ルドごとに水平表示ライン間隔の2
分の1だけ移動しインタ−レス表示することにより画素
数の少ない安価な液晶パネルで高解像度表示と液晶パネ
ルの小型化を可能とすることができる。
【0014】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
【0015】本発明の第一の実施例の基本光学系を図
1、旋光制御液晶パネル6の構造図を図2、駆動回路ブ
ロック図を図3、タイミング図を図4に示す。図1にお
いて18は旋光制御液晶パネル、19は複屈折性光学素
子である。図2において20は液晶、21はガラス基
板、10、11は透明電極である。図3において12は
第一の映像信号フィ−ルドメモリ、13は第二の映像信
号フィ−ルドメモリ、14は走査変換制御回路、15は
ブランキング回路、16はAD変換器、17はDA変換
器である。
【0016】次ぎに第一の実施例の基本動作について説
明する。旋光制御液晶パネル18は図2に示したように
液晶20の両面全体を各々透明電極10、11で挟む構
造をしている。従って図4のgに示す旋光制御液晶パネ
ル駆動信号DDによりフィ−ルド周期で透明電極10、
11間の電圧をオン、オフすると液晶20は入射光の非
旋光、90度旋光を繰り返す。ここでオン時の電圧極性
は交互に正負反転して交流駆動する。以上により検光子
4を出たP成分(検光子4の偏光方向はP成分と一致さ
せるものとする)はフィ−ルド周期でP成分(非旋
光)、S成分(90度旋光)に偏光方向が回転する。複
屈折性光学素子19は水晶、方解石のような異方性結晶
を用いて結晶の光学軸の方向を設定すればP成分、S成
分に対する屈折率の相違から図1に示すようにP成分、
S成分の光を垂直方向に分離することができる。なお、
分離の間隔は複屈折性光学素子19の厚みで設定する。
以上のようにして映像信号のインタ−レス走査に応じ、
奇数フィ−ルドに対する偶数フィ−ルドの映像を垂直方
向に水平表示ライン間隔の2分の1だけ移動することに
よりインタ−レス表示が可能である。スクリ−ン上での
表示例を図5に示す。
【0017】次ぎに映像表示液晶パネル2の駆動方法に
ついて説明する。図4a〜fのタイミング図に示すよう
に水平走査周波数15.75KHz、垂直走査周波数6
0Hzの映像信号に対して倍速走査変換した水平走査周
波数31.5KHz、垂直走査周波数120Hzの映像
信号を映像表示液晶パネル2に入力し、1フィ−ルド期
間に2回水平、垂直走査をおこなう。ただし図4のdに
示すように2回目の垂直走査時は映像信号は消去する。
なお、奇数、偶数フィ−ルドの水平走査線表示は従来と
同様に240本の水平表示ラインに重ね書きする。以上
のように映像表示液晶パネル2においては1フィ−ルド
の映像を表示し、一旦消去した後に次ぎのフィ−ルドを
表示し、旋光制御液晶パネル18においてはフィ−ルド
の変わり目ごとにスクリ−ン上の垂直表示位置を移動す
ることで正確なインタ−レス表示が可能となる。ちなみ
に映像表示液晶パネル2を従来の方法で駆動した場合
は、例えば第一フィ−ルドで書き込みされた240本目
の水平表示ラインの映像は書き込み直後から第二フィ−
ルドで再び書き込まれるまで液晶に書き込み内容が保持
されるため、第一フィ−ルドの映像が大半の期間、第二
フィ−ルドの映像として垂直位置のずれた位置に誤って
表示されることになる。このような理由で本発明の倍速
駆動が必要である。なお図3の駆動回路ブロック図にお
いて第一の映像信号フィ−ルドメモリ12と、第二の映
像信号フィ−ルドメモリ13は奇数フィ−ルドと偶数フ
ィ−ルドで映像信号の書き込みと読み出しを交互におこ
なう。また読み出しクロックRCKは書き込みクロック
WCKに対して倍速であり、1フィ−ルド期間に2回読
み出す。ブランキング回路15は1フィ−ルド期間の2
回目の読み出しに対して映像信号を消去する。これらに
より図4のdに示す倍速映像信号が得られる。走査変換
制御回路14は前記のフィ−ルドメモリ書き込みクロッ
クWCK,読み出しクロックRCK、映像表示液晶パネ
ル2の水平垂直倍速走査に必要な倍速サンプリングクロ
ック2CK、倍速水平スタ−トパルス2SH,倍速ゲ−
トクロック2GK、倍速垂直スタ−トパルス2SVを発
生する。
【0018】本発明の第二の実施例は図1の旋光制御液
晶パネル18の代わりにリン酸二水素カリウム(KD
P)の結晶板などの電気光学効果をもつ電気光学結晶板
16を用いてフィ−ルド周期の電圧印加による偏光方向
の回転をおこなうものである。その他の構成と動作は第
一の実施例と同様である。
【0019】本発明の第三の実施例は図1の旋光制御液
晶パネル18の代わりに水平分離旋光制御液晶パネル1
7を用いるものである。水平分離旋光制御液晶パネル1
7は図6に示すように水平ラインごとの液晶の旋光が可
能なように、水平ラインごとに分離され、ゲ−トドライ
バ9で駆動する。すなわち映像表示液晶パネル2から水
平方向の画素分離を削除し、ソ−ス側電極を一つにした
構造をもつ。そして映像表示液晶パネル2の一つの水平
表示ラインの出射光が水平分離旋光制御液晶パネル17
一つの水平ラインに入射するように映像表示液晶パネル
2に近接して配置する。第三の実施例では映像表示液晶
パネル2の駆動のタイミング図は図10に示した従来例
と全く同等である。水平分離旋光制御液晶パネル17の
駆動はソ−ス側については第一の実施例の旋光制御液晶
パネル駆動信号DDと同等のものを用い、ゲ−ト側につ
いては映像表示液晶パネル2に入力するものと同じゲ−
トクロックGKと垂直スタ−トパルスSVを用いる。以
上により映像表示液晶パネル2の水平ライン表示に応じ
て1ラインごとに順次、スクリ−ン上の垂直表示位置を
移動しインタ−レス表示が可能となる。第三の実施例で
はCRTディスプレィと同様に1ラインごとに垂直表示
位置を移動できるため正確なインタ−レス表示が可能で
あることは明白である。なお、ハイビジョン映像表示装
置としても本発明は極めて有効な手段を提供できるのは
言うまでもない。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、映像の垂
直方向の表示位置をフィ−ルドごとに水平表示ライン間
隔の2分の1だけ移動しインタ−レス表示することによ
り画素数の少ないより安価な液晶パネルで高解像度表示
と液晶パネルの小型化を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例における液晶インターレ
ス表示装置の基本光学系構成図
【図2】本発明の第一の実施例における旋光制御液晶パ
ネルの構造図
【図3】本発明の第一の実施例における駆動回路のブロ
ック図
【図4】本発明の第一の実施例の駆動タイミング図
【図5】本発明のスクリーン上の表示例を示す図
【図6】本発明の第二の実施例における液晶インターレ
ス表示装置の水平分離旋光制御液晶パネルの構成図
【図7】従来の液晶ビデオプロジェックタの基本光学系
を示す構成図
【図8】従来のスクリーン上の表示例を示す図
【図9】従来の液晶パネルの駆動回路のブロック図
【図10】従来の駆動タイミング図
【符号の説明】 2 映像表示液晶パネル 3 偏光子 4 検光子 12 第一の映像信号フィールドメモリ 13 第二の映像信号フィールドメモリ 14 走査変換制御回路 15 ブランキング回路 16 電気光学結晶板 17 水平独立旋光制御液晶パネル 18 旋光制御液晶パネル 19 複屈折性光学素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 505 G02F 1/133 505 G02F 1/1347

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光を画素ごとに開閉し映像表
    示をおこなう映像表示液晶パネルと、前記映像表示液晶
    パネルに対して光の入射側に配置した偏光子と出射側に
    配置した検光子と、水平ラインごとに一画素を構成し、
    前記検光子の出射側に配置し前記検光子を通過した直線
    偏光の偏光方向を映像信号の水平同期パルスで水平ライ
    ンごとに順次、旋光制御をおこなう水平独立旋光制御液
    晶パネルと、前記水平独立旋光制御液晶パネルの出射側
    に配置し偏光方向により異なる屈折率を示す複屈折性光
    学素子を備えた液晶インターレース表示装置。
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