电光学装置以及电子设备的制作方法

专利名称：电光学装置以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过子场驱动方式进行灰度显示控制的技术。
背景技术：
作为使用了液晶等电光学元件的电光学装置中的灰度表现的方法，公知一种所谓的子场驱动。在子场驱动中，I帧被分割成多个子场。所谓子场驱动是指通过这些多个子场的导通以及截止的组合，作为时间积分值进行灰度表现的方法。原理上，在子场驱动中能够表现的灰度的数由子场的数量决定。即、为了增加灰度数，需要增加每I帧的子场数。与此相对，专利文献I公开了如下的技术利用液晶的过渡响应特性，不必增加每I帧的子场的数量，而使能够表现的灰度数增加的技术。
专利文献1:日本特开2007 — 148417号公报
近年来，正在开发一种视觉识别三维映像的系统。在视觉识别三维映像的方法中存在一种帧顺序方式。帧顺序方式是在显示装置中分时交替地显示左眼用图像与右眼用图像，用户借助左眼用以及右眼用的快门与该映像同步开闭的眼镜来视觉识别该映像的方法。在二维映像的情况下，能够使用I帧的全部子场来进行灰度表现，但在三维映像的情况下，由于在I帧中显示左眼用图像与右眼用图像，所以最大也只能够使用二维映像时的一半数量的子场。另外，在帧顺序方式中，为了减少左眼用图像与右眼用图像的串扰而设置了左眼用以及右眼用的快门双方都关闭的期间，因此该期间的子场也不能够用于灰度表现。 这样用于灰度表现的子场数量受限制的问题不仅在三维映像系统中，也在为了使动画的质量提高而与映像同步、脉冲式地熄灭照明的系统等中产生。该问题是在预先决定的不被视觉识别期间中借助遮挡视野的遮挡单元来视觉识别映像的系统中的共同问题。发明内容
与此相对，本发明提供一种在预先决定的不被视觉识别期间中借助遮挡视野的遮挡单元来视觉识别映像的系统中，使能够表现的灰度数增加的技术。
本发明提供一种具有如下构成的电光学装置多个电光学元件，它们在预先决定的不被视觉识别期间，经由遮挡视野的遮挡单元而被视觉识别，且分别成为与供给各个的信号对应的光学状态；变换单元，其基于表示被划分成多个帧的映像的映像信号，将按每个由a个子场构成的上述帧被输入的灰度值变换为表示上述不被视觉识别期间外的视觉识别期间所包括的b个(2 < b < a)子场以及上述不被视觉识别期间所包括的c个 (l^c^ b)子场的导通或者截止的组合的子场编码；驱动单元，其基于通过上述变换单元变换得到的子场编码，并通过供给对上述多个电光学元件的各个的光学状态进行控制的上述信号，来驱动上述多个电光学兀件。
根据该电光学装置，与仅使用视觉识别期间的子场来进行灰度表现的情况相比较，能够使能够表现的灰度数增加。
在优选的方式中， 上述变换单元可以针对上述多个帧中的成为处理对象的当前帧的灰度值，基于上述当前帧的灰度值以及上述当前帧的I帧前的前一个帧中的上述电光学元件的光学状态进行上述变换。
根据该电光学装置，也能够通过考虑前一个帧的光学状态，来控制灰度。
在其它的优选方式中，该电光学装置具有存储单元，该存储单元存储有按照每个上述前一个帧的光学状态记录由灰度值与上述子场编码构成的组的表格，上述变换单元可以参照存储在上述存储单元中的上述表格进行上述变换。
根据该电光学装置，能够使用表格进行向子场编码的变换。
在其它的优选方式中，上述表格包括针对上述子场编码的每一个表不与该灰度值对应的光学状态的标示符，上述存储单元存储上述前一个巾贞的上述标示符，上述变换单元可以基于存储在上述存储单元中的上述标示符以及上述表格进行上述变换。
根据该电光学装置，能够使用表格所包括的标不符作为表不前一个巾贞的光学状态的信息。
并且，在其它的优选方式中，上述电光学元件的响应时间可以比上述子场长。
根据该电光学装置，在使用响应时间比子场长的电光学元件的系统中，与仅使用视觉识别期间的子场进行灰度表现相比较，能够使能够表现的灰度数增加。
并且，在其它的优选方式中，上述映像信号可以表示包括分时交替地切换的左眼用图像以及右眼用图像的三维映像。
根据该电光学装置，在显示三维映像的系统中，与仅使用视觉识别期间的子场进行灰度表现的情况相比较，能够使能够表现的灰度数增加。
并且，在其它的优选方式中，上述遮挡单元具有在上述视觉识别期间点亮、在上述不被视觉识别期间熄灭的光源，上述多个电光学元件可以根据上述光学状态对来自上述光源的光进行调制。
根据该电光学装置，在进行模拟脉冲显示的系统中，与仅使用视觉识别期间的子场进行灰度表现的情况相比较，能够使能够表现的灰度数增加。
另外，本发明提供一种具有上述任一电光学装置的电子设备。
根据该电子设备，与仅使用视觉识别期间的子场进行灰度表现的情况相比较，能够使能够表现的灰度数增加。


图1是例示快门眼镜中的快门的开闭时机的图。图2是例示不被视觉识别期间的子场编码对灰度的影响的图。
图3是表示透过率的时间变化的图。
图4是表示投影仪2000的构成的俯视图。
图5是表示电光学装置2100的功能构成的图。
图6是表示电光学装置2100的电路构成的框图。
图7是表不像素111的等效电路的图。图8是表示液晶面板100的驱动方法的时间图。
图9是表示映像处理电路30的构成的图。
图 10是表示影仪2000的动作的流程图。
图11是例示LUT3011的图。
图12是表示前一个帧的透过率对当前帧的平均透过率的影响的图。
图13是表示透过率的时间变化的图。
图14是表示映像处理电路30的第2实施方式所涉及的构成的图。
图15是例示LUT3012的图。
图16是表示LUT3012的其它例子的图。
具体实施方式
1.第I实施方式
1-1.使用了子场驱动的三维显示系统的问题点
在移至本实施方式所涉及的映像显示系统的说明之前，对使用了子场驱动的三维 (3D)映像显示系统的问题点进行说明。三维映像显示系统具有显示装置以及快门眼镜。三 维映像信号表示包括分时交替地切换的左眼用图像以及右眼用图像的三维映像。显示装置 根据三维映像信号，分时交替地显示左眼用图像以及右眼用图像。快门眼镜具有分别被独 立控制的左眼快门以及右眼快门。用户经由快门眼镜(3D眼镜或者立体视眼镜)来视觉识 别所显示的映像。左眼快门是遮挡进入左眼的光的快门，右眼快门是遮挡进入右眼的光的 快门。左眼快门以及右眼快门的开闭被控制成与左眼用图像以及右眼用图像同步。
图1是例示快门眼镜中的快门的开闭时机的图。图1中，同步信号Sync表示垂直 同步信号。透过率T表示快门眼镜中的快门的透过率，其中，透过率TL表示左眼快门的透 过率，透过率TR表示右眼快门的透过率。图1下段的SF表示子场的构成。在该例子中，I 帧被划分(分割)成20个子场。在I帧为16. 6毫秒的情况下，I子场为O. 833毫秒。在该 例中，这些20个子场具有相同的时间长度。即、I帧被均分为20个子场。其中，在前半的 10个子场(以下，称为“左眼帧”)中显示左眼用图像，在后半的10个子场(以下，称为“右眼 帧”)中显示右眼用图像。
在该显示系统中显示二维(2D)映像的情况下，显示I枚图像使用20个子场。SP、 能够用于灰度表现的子场数为20个。20个子场的导通或者截止的组合(准确而言为排列) 为220 = 1，048，576个。即、如果使用20个子场，理论上则可以说具有最大1，048，576个 灰度的表现能力。在利用该系统显示三维映像的情况下，左眼帧以及右眼帧分别为10个子 场。即、能够用于灰度表现的子场数为10个。10个子场的导通或者截止的组合为21°= 1， 024个。即、在该系统中，若时间长度变成一半，则相应地，表现能力变成约1/1000。
在三维映像显示系统中，除了帧的时间长度变成一半的问题之外，还存在不被视 觉识别期间的问题。该例子中，快门眼镜使用液晶面板作为快门。液晶面板成为高透过率 (例如透过率90%以上)时是快门打开的状态，液晶面板成为低透过率(例如透过率10%以 下)时是快门关闭的状态。
在图1 (A)的例子中，在左眼帧的第10子场中供给用于关闭左眼快门、打开右眼 快门的信号。该例子中，液晶面板的响应时间是毫秒量级，比I个子场长。所谓响应时间是 指，快门从开状态迁移至闭状态所需要的时间、或者快门从闭状态迁移至开状态所需要的 时间。在该例子中，快门从开状态迁移至闭状态花费I子场以上2子场未满的时间，从闭状 态迁移至开状态花费2子场以上3子场未满的时间。因此，在左眼帧的第10子场以及右眼帧的第I子场中，左眼用快门与右眼用快门都成为打开的状态。此时用户用左眼视觉识别 左眼用图像以及右眼用图像双方(右眼也相同)。这是产生串扰的状态。
为了减少串扰，需要设置左眼快门以及右眼快门都关闭的期间，图1 (B)的例子 中，在左眼帧的第9子场中供给用于关闭左眼快门的信号，在右眼帧的第I子场中供给用于 打开右眼快门的信号。快门从闭状态迁移至开状态需要3个子场左右的时间，所以从左眼 帧的第9子场至右眼帧的第3子场为止的5个子场为不被视觉识别期间。所谓不被视觉识 别期间是指左眼以及右眼双方都不是开状态的期间。与此相对，将左眼以及右眼的至少一 方为开状态的期间称为视觉识别期间。如该例，在5个子场为不被视觉识别期间的情况下， 被视觉识别的为5个子场，若想要只在该期间进行灰度表现，则子场的导通或者截止的组 合为25 = 32个。其它例子中，在不被视觉识别期间为3个子场的情况下，若想要只在视觉 识别的7个子场进行灰度表现，则子场的导通或者截止的组合为27 = 128个。无论哪种情 况，与能够将10个子场全部用于灰度表现的情况、和与二维显示的情况相比较，表现能力 都大幅度降低。若一般化，则在显示I枚图像的期间被划分为a个子场的情况下，使用a个 子场的全部来进行灰度表现的情况下，表现能力最大为2a灰度。在视觉识别期间包括b个 子场、不被视觉识别期间包括c个子场的情况下，想要只在视觉识别期间进行灰度表现时， 表现能力最大为2b灰度。
I — 2.本实施方式中的灰度表现的概要
以上的说明中仅着眼于快门眼镜的响应时间，但在显示装置中也存在响应时间。 在该响应时间比I个子场长的情况下，视觉识别期间中的显示元件的光学状态受到在之前 的不被视觉识别期间施加给显示元件的电压的影响。换言之，不被视觉识别期间中的显示 元件的状态影响到视觉识别期间的显示元件的光学状态。在本实施方式中，利用该特性来 进行灰度表现。
现在，使用下述例子进行说明，该例子为在显示装置中，显示元件的光学状态从暗 状态(亮度是10%以下)迁移至亮状态(亮度是90%以上)的响应时间以及从亮状态迁移至 暗状态的响应时间均为2. O毫秒的。简单起见，使用快门眼镜的透过率从接受用于迁移至 开状态或者闭状态的信号起2. 5毫秒后呈矩形波状变化的例子。即、10个子场中的、第I 第3子场是不被视觉识别期间，第4 第10子场是视觉识别期间。
图2是例示不被视觉识别期间的子场编码对灰度的影响的图。所谓子场编码(图 中的“SF编码”)是指，表示子场中的显示元件的导通(施加第I电压的状态)或者截止(施 加第2电压的状态)的组合的符号。该例子中，“I”表示导通状态，“O”表示截止状态。图2 表示使视觉识别期间的子场编码以“1110100”固定，并使不被视觉识别期间的子场编码变 化时的平均透过率，即、所显示的灰度。平均透过率是视觉识别期间的透过率的平均值。该 帧的前一个帧中的透过率是零。纵轴表示平均透过率，横轴表示不被视觉识别期间的子场 编码。该例子中，不被视觉识别期间的子场编码为“000”时的灰度最低，为“111”时的灰度 最高，其差约O. 46。对应于不被视觉识别期间的子场编码之差，产生最大O. 46的透过率之 差。
图3是表示透过率的时间变化的图。纵轴表示透过率,横轴表示时间。图3表示 以图2例示的情况中的、不被视觉识别期间的子场编码为“001”的情况(实线)、和“100”的 情况(虚线)。对图3的透过率一时间曲线进行时间积分后的值(准确而言是该积分值除以视觉识别期间的时间长而得的值)与图2的平均透过率相当。不被视觉识别期间的子场编码为“001”时的透过率的上升比子场编码为“100”时的早，因该影响，即使视觉识别期间的子场编码相同，子场编码为“001”时的透过率也被维持较高的状态。在本实施方式中，投影仪2000利用该特性来进行灰度控制。
例如，在表现Y =2. 2的256灰度(8位)的情况下，上述的例子中，如果使用“001” 作为不被视觉识别期间的子场编码，则能够表现第111灰度，如果使用“100”，则能够表现第83灰度。
I — 3.构成
图4是表示一实施方式所涉及的投影仪2000 (电子设备的一个例子)的构成的俯视图。投影仪2000是向屏幕3000投射与输入的映像信号对应的图像的装置。投影仪2000 具有光阀210、灯组件220、光学系统230、交叉分色棱镜240以及投射透镜250。灯组件220 例如具有卤素灯的光源。光学系统230将从灯组件220射出的光分离为多个波长带、例如 R (红)、G (绿)、B (蓝)的3原色。更详细而言，光学系统230具有二向色镜2301、反射镜 2302、第I多透镜2303、第2多透镜2304、偏振光变换元件2305、重叠透镜2306、透镜2307 以及聚光透镜2308。从灯组件220射出的投射光通过第I多透镜2303、第2多透镜2304、 偏振光变换元件2305和重叠透镜2306，被2枚二向色镜2301以及3枚反射镜2302分离成R (红)、G (绿)、B (蓝)的3原色。分离出的各光分别经由聚光透镜2308而被导入与各原色对应的光阀210R、210G以及210B。其中，为了防止B光因比R光、G光的光路长而导致的损失，而使B光经由使用了 3枚透镜2307的中继透镜系统而被导入。
光阀210R、210G以及210B是调制光的装置，分别具有液晶面板100R、100G以及 100B。在液晶面板100形成有各色的缩小图像。由液晶面板100R、100G、100B分别形成的缩小图像，即、调制光从3个方向入射交叉分色棱镜240。在交叉分色棱镜240中，R光以及B光被反射90度，G光直行。从而，各色的图像被合成之后，通过投射透镜250而在屏幕 3000投射为彩色图像
其中，由于与R色、G色、B色的各色对应的光通过二向色镜2301入射到液晶面板 100R、100G、100B，所以没必要设置滤色镜。另外，与液晶面板100R、100B的透过像被交叉分色棱镜240反射之后而被投射相对，显示面板100G的透过像直接被投射。因此，液晶面板 100RU00B的水平扫描方向与显示面板100G的水平扫描方向相反，在液晶面板100RU00B显示左右反转的像。
图5是表示投影仪2000所包括的电光学装置2100的功能构成的图。电光学装置 2100具有液晶面板100、变换单元21、驱动单元22以及存储单元23。液晶面板100具有分别成为与被供给的信号对应的光学状态的多个液晶元件(电光学元件的一个例子)。在预先决定的不被视觉识别期间中经由遮挡视野的遮挡 单元(例如快门眼镜)来视觉识别液晶面板100。变换单元21基于被划分成多个帧的表示映像的映像信号，将按每个由a个子场构成的帧而被输入的灰度值变换为表示不被视觉识别期间外的视觉识别期间所包括的b个 (2^b^a)子场以及不被视觉识别期间所包括的c个(I < c < b)子场的导通或者截止的组合的子场编码。驱动单元22通过供给下述信号来驱动多个电光学元件，即、所述信号是基于由变换单元21变换后的子场编码来控制多个电光学元件的每一个的光学状态的信号。存储单元23存储有记录了由灰度值与子场编码组成的组的表格。变换单元21参照存储在存储单元23中的表格来进行变换。
图6是表示电光学装置2100的电路构成的框图。电光学装置2100具有控制电路 10、液晶面板100、扫描线驱动电路130和数据线驱动电路140。电光学装置2100是在基于同步信号Sync的时刻在液晶面板100上显示由从上位装置供给的映像信号Vid — in所表示的图像的装置。
液晶面板100是显示与被供给的信号对应的图像的装置。液晶面板100具有显示区域101。在显示区域101配置有多个像素111。在该例子中，m行η列的像素111被配置成矩阵状。液晶面板100具有元件基板100a、对置基板IOOb和液晶层105。元件基板IOOa 以及对置基板IOOb保持恒定间隔而贴合。在元件基板IOOa以及对置基板IOOb的间隙夹持有液晶层105。m行的扫描线112以及η条的数据线114被设置于元件基板100a。扫描线112以及数据线114被设置在与对置基板IOOb对置的面。扫描线112与数据线114电绝缘。与扫描线112和数据线114的交叉对应地设置有像素111。液晶面板100具有mXn 个像素111。在元件基板IOOa上，对应于像素111的每一个而设置有单独的像素电极118 以及TFT (Thin Film Transistor :薄膜晶体管)116。以下，在区别多个扫描线112时，图6中从上至下依次称为第1、第2、第3.....第(m — I)、第m行的扫描线112。同样地，在区别多个数据线114时，图6中从左至右依次称为第1、第2、第3、...、第(η — 1)，第η列的数据线114。此外，图6中，元件基板IOOa的对置面是纸面里侧，虽然设置在该对置面的扫描线112、数据线114、TFT116以及像素电极118应以虚线表示，但由于难以观察，故分别以实线表示。
在对置基板IOOb设置有公共电极108。公共电极108被设置在与元件基板IOOa 对置的一面。全部像素111共用公共电极108。即、公共电极108是几乎遍及对置基板IOOb 的整个面而设置的、所谓固体电极。
图7是表示像素111的等效电路的图。像素111具有TFT116、液晶元件120以及电容元件125。TFT116是对向液晶元件120施加的电压进行控制的开关单元的一个例子，在该例子中为η沟道型的场效应晶体管。液晶元件120是光学状态根据所施加的电压而变化的元件。在该例子中，液晶面板100是透射式的液晶面板，变化的光学状态为透过率。液晶元件120具有像素电极118、液晶层105以及公共电极108。在第i行第j列的像素111中， TFTl 16的栅极以及源极分别与第i行的扫描线112以及第j列的数据线114连接。TFT116 的漏极与像素电极118连接。电容元件125是保持对像素电极118写入电压的元件。电容元件125的一端与像素电极118连接，另一端与电容线115连接
若对第i行的扫描线112输入表不H (High)电平的电压的信号，则TFT116的源极与漏极间导通。若TFT116的源极与漏极间导通，则像素电极118与第j列的数据线114 成为等电位(如果忽略TFT116的源极与漏极间的导通电阻)。根据映像信号Vid — in，对第j列的数据线114施加与第i行第j列的像素111的灰度值对应的电压(以下，称为“数据电压”，将表示数据电压的信号称为“数据信号”)。利用未图示的电路，对公共电极108提供共用电位LCcom。利用未图示的电路，对电容线115按时间提供恒定的电位Vcom (在该例中，Vcom = LCcom)。即、对液晶元件120施加与数据电压和共用电位LCcom的差对应的电压。以下，对液晶层105为VA (Vertical Alignment)型，在使用电压无施加时液晶元件 120的灰度变成暗状态(黑状态)的常黑模式的例子进行说明 。此外，只要未特别说明，将省略图示的接地电位设为电压的基准(0V)。
由于液晶面板100被子场驱动，所以施加给液晶元件120的电压的绝对值是VH(第 I电压的一个例子，例如5V)或者VL (第2电压的一个例子，例如0V)的2值中的任意一个。
再次参照图6。控制电路10是输出用于控制扫描线驱动电路130以及数据线驱动电路140的信号的控制装置。控制电路10具有扫描控制电路20以及映像处理电路30。扫描控制电路20基于同步信号Sync，生成控制信号Xctr、控制信号Yctr以及控制信号Ictr， 并输出生成的信号。控制信号Xctr是用于控制数据线驱动电路140的信号，例如，表示供给数据信号的时刻(水平扫描期间的开始时期)。控制信号Yctr是用于控制扫描线驱动电路130的信号，例如，表示供给扫描信号的时刻(垂直扫描期间的开始时期)。控制信号Ictr 是用于控制映像处理电路30的信号，例如，表示信号处理的时刻以及施加电压的极性。映像处理电路30在控制信号Ictr所表示的时刻处理数字信号，即、映像信号Vid -1n,并作为模拟信号，即、数据信号Vx输出。映像信号Vid — in是分别指定像素111的灰度值的数字数据。遵循按照同步信号Sync所包含的垂直扫描信号、水平扫描信号以及点时钟信号的顺序，通过数据信号Vx供给该数字数据所表示的灰度值。
扫描线驱动电路130是按照控制信号Yctr来输出扫描信号Y的电路。将被供给给第i行的扫描线112的扫描信号称为扫描信号Yi。在该例子中，扫描信号Yi是用于从m 条扫描线112中依次排他地选择一条扫描线112的信号。扫描信号Yi对于被选择的扫描线112而言是成为选择电压(H电平)的信号，对除此之外的扫描线112而言是成为非选择电压(L (Low)电平)的信号。此外，还可以替代依次排他地选择一条扫描线112的驱动，而使用同时选择多条扫描线112的所谓MLS (Multiple Line Selection :多线路选择)驱动。
数据线驱动电路140是按照控制信号Xctr对数据信号Vx进行采样，来输出数据信号X的电路。将供给给第j列的数据线114的数据信号称为数据信号Xj。
图8是表示液晶面板100的驱动方法的时间图。图像按每I帧(在该例子中为在I 帧中进行多次)为单位而被改写。例如，帧速度是60帧/秒，即垂直同步信号(图示略)的频率是60Hz，I帧为16. 7毫秒(1/60秒)。液晶面板100通过子场驱动而被驱动。在子场驱动中，I帧被分割为多个子场。图8表示I帧被分割为SFl SF20的20个子场的例子。开始信号DY是表示子场的开始时期的信号。若供给H电平的脉冲作为开始信号DY，则扫描线驱动电路130使扫描线112的扫描开始，S卩、对m条扫描线112输出扫描信号Yi( I < i Sm)。 在一个子场中，扫描信号Y是依次排他地成为选择电压的信号。将表示选择电压的扫描信号称为选择信号，将表示非选择电压的扫描信号称为非选择信号。另外，将对第i行扫描线 112供给选择信号称为“选择第i行的扫描线112”。供给给第j列数据线114的数据信号 Xj与扫描信号同步。例如，在选择第i行的扫描线112时，表示与第i行第j列的像素111 的灰度值对应的电压的信号作为数据信号Xj而被供给。
图9是表示映像处理电路30的构成的图。映像处理电路30具有存储器301、变换部302、帧存储器303以及控制部304。存储器301存储有LUT3011。LUT3011是记录有由多个灰度值与子场编码构成的组的表格。变换部302针对映像信号Vid -1n表示的映像中的、成为`处理对象的像素，将灰度值变换为子场编码。该例子中，变换部302参照存储在存储器301中的LUT3011，将灰度值变换为子场编码。帧存储器303是存储I帧量的(mXn 个的像素的)子场编码的存储器。变换部302向帧存储器303写入通过变换而得到的子场编码。控制部304从帧存储器303读出子场编码，并输出与读出的子场编码对应的电压的信号作为数据信号Vx。
变换部302是变换单元21的一个例子。控制部304、扫描线驱动电路130以及数据线驱动电路140是驱动单元22的一个例子。存储器301是存储单元23的一个例子。
1 — 4.动作
图10是表示投影仪2000的动作的流程图。在步骤SlOO中，映像处理电路30的变换部302将由映像信号Vid -1n所表示的图像中的、对象像素的灰度值变换为子场编码。 具体如下。变换部302从存储在存储器301中的LUT3011读出与灰度值对应的子场编码。
图11是例示LUT3011的图。LUT3011包括p个由灰度值与子场编码构成的组。P 为与灰度数相当的数，在该例子中，P = 256。图11中，为了说明，以短横线划分来表示不被视觉识别期间的子场编码与视觉识别期间的子场编码。
再次参照图10进行说明。例如，在由映像信号Vid — in表示的灰度值为“83”的情况下，变换部302从LUT3011中读出“100 — 1110100”作为与灰度值“83”对应的子场编码。变换部302将读出的子场编码写入帧存储器303中的、对象像素的存储区域。
在步骤SllO中，控制部304生成与对象像素的子场编码对应的信号，并输出该信号作为数据信号Vx。更详细地说，控制部304在由开始信号DY表示的时刻，从帧存储器303 读出对应的子场的编码。例如，若由开始信号DY表示第I子场的时刻，则控制部304从帧存储器303读出对象像素的子场编码“100 - 1110100”中的、第I子场的编码“I”。控制部 304生成与编码“I”对应的电压(例如电压VH)的信号，并输出该信号作为数据信号Vx。在其它的例子中，若由开始信号DY表示第2子场的时刻，则控制部304从帧存储器303读出对象像素的子场编码“100 - 1110100”中的、第2子场的编码“O”。控制部304生成与编码 “O”对应的电压(例如电压VL)的信号，并输出该信号作为数据信号Vx。
数据线驱动电路140具有未图示的闩锁电路，来保持I行的数据。控制部304依次输出与第I 第η列的像素111对应的数据信号Vx，数据线驱动电路140对第I 第η 列的数据进行保持。在据线驱动电路140保持第i行第I 第η列的第k子场的数据的时刻，线驱动电路130选择第i行的扫描线112。这样，对i行的像素111写入第k子场的数据。若至m行为止的数据的写入结束，则接下来依次写入第(k+ I)子场的数据。通过重复以上的处理，液晶元件120表示与子场编码对应的透过率。
根据本实施方式，即使视觉识别期间的子场数量为b个，通过对不被视觉识别期间的c个子场的数据信号进行控制，从而也能够进行比b位(如2b)多的灰度的表现。
此外，遍及全部灰度观察存储在LUT3011中的子场编码的情况下，某灰度的不被视觉识别期间的c个子场中的至少一个、与其它灰度的c个子场中的至少一个存在状态(导通或者截止)不同的情况。即、对于全部的灰度而言，存在不被视觉识别期间的C个子场的状态 不同，且在某灰度与其它灰度下不同的情况。
2.第2实施方式
某帧中的液晶元件120的平均透过率不仅存在受到该帧中的不被视觉识别期间以及视觉识别期间的数据信号的影响的情况，还存在受到I帧前的帧(以下，“称为”前一个帧“)中的透过率(灰度值)的影响的情况。在本实施方式中，考虑前一个帧的透过率而进行从灰度值向子场编码的变换。在第2实施方式中，即、变换单元21对多个帧中的成为处理对象的当前帧的灰度值，基于当前帧的灰度值以及当前帧的I帧前、即前一个帧中的电光学元件的光学状态进行变换。更具体而言，存储单元23存储有按照每个前一个帧的光学状态记录由灰度值与子场编码构成的组的表格。变换单元21参照存储在存储单元23中的表格进行变换。
图12是例示前一个帧的透过率对当前帧的平均透过率的影响的图。纵轴表示平均透过率，横轴表示前一个帧的透过率。所谓“前一个帧的透过率”是指前一个帧的最后的瞬间(当前帧的之前的瞬间)的透过率，并不是指前一个帧的平均透过率。图12表示将当前帧的子场编码固定为“ 001 — 1110100 ”，使前一个帧的透过率变化的情况下的、当前帧的平均透过率。除此之外的条件与第I实施方式的图2所说明的相同。可知当前帧的平均透过率根据前一个帧的透过率而变化。
图13是表示透过率的时间变化的图。纵轴表示当前帧的透过率，横轴表示时间。 透过率一时间曲线表示前一个帧的透过率为1. 0,0. 75,0. 5,0. 25以及O时的各种情况。在前一个帧的透过率是1. O的情况下，即使在当前帧的第I子场以及第2子场中写入O的数据，透过率下降到O附近也花费了毫秒量级的时间。另一方面，前一个帧的透过率是O的情况下，如果在第I子场写入O的数据，则透过率保持为O。该差作为平均透过率之差而被视觉识别。
例如，当前帧的灰度值是第118灰度(8位)的情况下，前一个帧的透过率是O. 75 时，使用“100 — 1110100”作为子场编码即可。即使使用相同的子场编码“100 — 1110100”， 在前一个帧的透过率是I的情况下，当前帧的透过率变为与第120灰度相当的值的。当前帧的灰度值是第118灰度的情况下，前一个帧的透过率是1，使用“000 - 1110100”作为子场编码即可。
图14是表示映像处理电路30的第2实施方式所涉及的构成的图。映像处理电路 30具有存储器301、变换部302、帧存储器303、控制部304以及帧存储器305。省略对与第 I实施方式共同的构成的说明。在本实施方式中，存储器301存储有LUT3012。变换部302 参照LUT3012将灰度值变换为子场编码。帧存储器305是存储前一个帧的灰度值的存储器。 该例子中，使用前一个帧的灰度值作为表示前一个帧的透过率的信息。
参照图10， 对本实施方式中的投影仪2000的动作进行说明。在步骤SlOO中，映像处理电路30的变换部302将由映像信号Vid -1n表示的图像中的对象像素的灰度值变换为子场编码。具体如下。变换部302从帧存储器305读出对象像素的前一个帧的灰度值。 若读出前一个帧的灰度值，则变换部302将当前帧的灰度值写入帧存储器305。这样，在第 k帧的处理开始前的时刻，在帧存储器305中存储有第(k -1)帧的灰度值。变换部302从存储在存储器301中的LUT3012读出与前一个帧的灰度值以及当前帧的灰度值对应的子场编码。
图15是例示LUT3012的图。LUT3012是记录有与前一个帧的灰度值以及当前帧的灰度值的每一个对应的子场编码的二维表格。即、与当前帧的一个灰度值对应的子场编码根据前一个帧的灰度值而记录有多个。该例子中，前一个帧的灰度值被划分为10级。例如, 前一 个帧的灰度值“255”的行相当于前一个帧的灰度值P是229 < P彡255的情况。同样地，前一个帧的灰度值“229”的行相 当于前一个帧的灰度值P是203 < P彡229的情况。
再次参照图10进行说明。例如，在由映像信号Vid — in表示的当前帧的灰度值是“118”，并且，前一个帧的灰度值是“255”的情况下，变换部302从LUT3012中读出“000 — 1110100”作为与当前帧的灰度值“255”以及前一个帧的灰度值“118”对应的子场编码。变换部302将读出的子场编码写入帧存储器303中的对象像素的存储区域。
在步骤SllO中，控制部304生成与对象像素的子场编码对应的信号，并输出该信号作为数据信号Vx。
根据本实施方式，即使视觉识别期间的子场数为b个，通过考虑前一个帧的灰度值而对不被视觉识别期间中的c个子场的数据信号进行控制，从而能够进行比b位(如2b) 多的灰度的表现。另外，与不考虑前一个帧的光学状态的情况相比较，能够更准确地控制灰度。
3.变形例
本发明并不限于上述的实施方式，能够实施各种的变形。以下，说明几个变形例。 还可以组合使用以下的变形例中的2个以上的例子。
遮挡单元并不限于快门眼镜。例如本发明还可以用于模拟脉冲显示二维映像的映像显示系统。该情况下，遮挡单元具有在视觉识别期间点亮、在不被视觉识别期间熄灭的光源。多个电光学元件根据光学状态对来自该光源的光进行调制。在该映像显示系统中，使用液晶电视等直视型的显示装置。在该显示装置中，间歇地熄灭液晶面板的背光灯(照明) (即背光灯脉冲式地点亮)。该情况下，遮挡单元是控制背光灯的点亮以及熄灭的装置。在该显示系统中，背光灯熄灭的期间是不被视觉识别期间。若想要只使用视觉识别期间的子场进行灰度表现，则与不熄灭背光灯的情况相比较，能使用的子场数减少了，如果使用上述的实施方式中所说明的灰度控制技术，则能够进行视觉识别期间的子场数以上的灰度表现。
图16是表示LUT3012的其它例子的图。在该例子中，LUT3012在10位子场编码的基础上还包括4位的透过率标示符。透过率标示符表示透过率的范围。S卩、LUT3012表示在根据对应的子场编码向显示元件施加了电压的情况下，在下一个帧之前，该显示元件属于其透过率标示符所表示的范围。在LUT3012中，前一个帧的光学状态的划分的数量(图 15的例子中10级)根据液晶元件120的特性、显示装置所要求的特性而决定。例如如图15 所示，如果以10级划分前一个帧的光学状态，则使用4位的透过率标示符即可。在该例子中，写入帧存储器305的不是灰度值，而是透过率标示符。变换部302从帧存储器305读出对象像素的前一个帧的透过率标示符。变换部302从存储在存储器301中的LUT3012读出与前一个帧的透过率标示符以及当前帧的灰度值对应子场编码以及透过率标示符。变换部 302将读出的透过率标示符写入帧存储器305。这样，在第k帧的处理开始前的时刻，在帧存储器305存储第(k -1)帧的透过率标示符。
在实施方式中，说明了多个子场具有相同的时间长度的例子。可是，多个子场可以不具有相同的时间长度。即、I帧中的各子场的时间长度可以根据规定的规则被加权而分别不同。在这种情况下，电光学元件的响应时间比I帧中的第I子场(I帧中的最初的子场) 长。
本发明所涉及的电子设备并不限于投影仪。还可以在电视、取景器型及监视器直视型磁带录像机、车辆导航装置、寻呼机、电子笔记本、计算器、文字处理机、工作站、电视电话、POS终端、数码相机、移动电话机、具备触摸面板的设备等中使用本发明。
变换单元21还可以不根据存储在存储单元23中的表格而将灰度值变换为子场编码。该情况下，变换单元21按照不参照表格而将灰度值变换为子场编码的方式进行编程。
电光学装置2100的构成并不限于图6、图9以及图14中所例示的构成。只要 能够实现图5的功能，电光学装置2100可以具有任何构成。例如，电光学装置2100所 使用的电光学元件并不限于液晶元件120。还可以取代液晶元件120而使用有机EL (Electro-Luminescence)兀件等其他电光学兀件。
实施方式中所说明的参数(例如，子场数量、帧速度、像素数等)以及信号的极性、 电平只是例示，本发明并不限定于此。
符号说明
10...控制电路，20...扫描控制电路，21...变换单元，22...驱动单元，23...存 储单元，30. · ·映像处理电路，100. · ·液晶面板，101. · ·显示区域，105. · ·液晶层，108. · ·公 共电极，111...像素，112...扫描线，114...数据线，115...电容线，116. . . TFT, 118...像 素电极，120...液晶元件，125...电容元件，130...扫描线驱动电路，140...数据线驱动 电路，210···光阀，220···灯组件，230...光学系统，240...交叉分色棱镜，250...投射 透镜，301...存储器，302. .·变换部，303. .·帧存储器，304. .·控制部，305. .·帧存储器， 2000···投影仪，2100. ·.电光学装置，2301... 二向色镜，2302...反射镜，2303...第I多 透镜，2304...第2多透镜，2305...偏振光变换元件，2306...重叠透镜，2307...透镜， 2308···聚光透镜，3000...屏幕，3011. ·· LUT，3012. ·. LUT
权利要求
1.ー种电光学装置，其特征在于，具有 多个电光学元件，它们在预先决定的不被视觉识别期间，经由遮挡视野的遮挡单元而被视觉识别，所述多个电光学元件分别成为与被供给的信号对应的光学状态； 变换单元，其基于表示被划分成多个帧的映像的映像信号，将按每个由a个子场构成的所述帧而被输入的灰度值变换为表示所述不被视觉识别期间外的视觉识别期间所包括的b个子场以及所述不被视觉识别期间所包括的c个子场的导通或者截止的组合的子场编码，其中，2彡b彡a，l彡c彡b ; 驱动单元，其基于由所述变换単元变而换得到的子场编码，并通过供给对所述多个电光学元件的每ー个的光学状态进行控制的所述信号，来驱动所述多个电光学元件。
2.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在干， 所述电光学元件的响应时间比所述a个子场中的、所述帧的最初的子场长。
3.根据权利要求1或者2所述的电光学装置，其特征在干， 所述变换单元针对所述多个帧中的成为处理对象的当前帧的灰度值，基于所述当前帧的灰度值以及所述当前帧的I帧前、即前ー个帧中的所述电光学元件的光学状态，进行所述变换。
4.根据权利要求3所述的电光学装置，其特征在干， 具有存储单元，该存储単元存储有按照每个所述前一个帧的光学状态记录由灰度值与所述子场编码构成的组的表格， 所述变换单元參照存储在所述存储単元中的所述表格进行所述变换。
5.根据权利要求4所述的电光学装置，其特征在干， 所述表格包括针对所述子场编码的各个表不与该灰度值对应的光学状态的标不符， 所述存储单元存储所述前一个巾贞的所述标示符， 所述变换単元基于存储在所述存储単元中的所述标示符以及所述表格进行所述变换。
6.根据权利要求1 5中任意ー项所述的电光学装置,其特征在于， 所述映像信号表示包括分时交替地切換的左眼用图像以及右眼用图像的三维映像。
7.根据权利要求1 5中任意ー项所述的电光学装置,其特征在于， 所述遮挡単元具有在所述视觉识别期间点亮、在所述不被视觉识别期间熄灭的光源， 所述多个电光学元件根据所述光学状态对来自所述光源的光进行调制。
8.—种电子设备,其特征在于， 具有权利要求1 7中任意ー项所述的电光学装置。
全文摘要
本发明的电光学元件能够使能够表现的灰度数增加。液晶面板(100)在预先决定的不被视觉识别期间中经由遮挡视野的遮挡单元而被视觉识别。变换单元(21)基于映像信号，将按每个由a个子场构成的帧而被输入的灰度值变换为表示不被视觉识别期间外的视觉识别期间所包括的b个(2≤b≤a)子场以及不被视觉识别期间所包括的c个(1≤c≤b)子场的导通或者截止的组合的子场编码。驱动单元(22)基于变换得到的子场编码来驱动多个电光学元件。
文档编号G09G3/36GK103050100SQ201210382249
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月10日 优先权日2011年10月13日
发明者山崎哲朗, 丰冈隆史 申请人:精工爱普生株式会社