JP2009109711A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィールドシーケンシャル方式にて画像を表示する表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device that displays an image by a field sequential method.
従来より、フィールドを分割したサブフィールド毎に単位色画像データに対応する色の照明光を液晶表示素子にしてカラー画像を表示するフィールドシーケンシャル画像表示装置が種々提案されており、例えば特許文献1に開示されている。斯かるフィールドシーケンシャル画像表示装置は、複数色からなるカラー画像を表示するための1フィールドを少なくとも2分割したサブフィールド毎に、液晶表示素子の複数の画素行を第1行から順次選択して、これらの行の画素に2色以上のうちの1色の単位色画像データを書込み、前記サブフィールド毎に、液晶表示素子に書込んだ単位色画像データに対応する色の照明光を面光源から出射させるものである。 Conventionally, various field sequential image display devices for displaying a color image using illumination light of a color corresponding to unit color image data as a liquid crystal display element for each subfield into which a field is divided have been proposed. It is disclosed. Such a field sequential image display device sequentially selects a plurality of pixel rows of a liquid crystal display element from the first row for each subfield obtained by dividing one field for displaying a color image composed of a plurality of colors into at least two parts, One unit color image data of two or more colors is written to the pixels in these rows, and illumination light of a color corresponding to the unit color image data written to the liquid crystal display element is supplied from the surface light source for each subfield. The light is emitted.
フィールドシーケンシャル画像表示装置は、カラーフィルタを有しない液晶表示素子を用いてカラー画像を表示するものであり、画素が複数行に配列された表示エリアを備えた液晶表示素子に、2色以上の単位色画像データを順次書込み、その単位色画像データに対応する色の照明光を面光源から出射させることにより、液晶表示素子に2色以上の単位色画像を順次表示させ、その各色の視覚的な混合によりカラー画像を表示する。
しかしながら、液晶表示素子の画素行を第1行から順次選択して、これらの行の画素に単位色画像データを書込むフィールドシーケンシャル画像表示装置は、2つ以上のフィールド毎に表示される2色以上の単位色画像が、夫々の中央部の明るさに比べて、上部及び下部が暗くなり、2色以上の単位色画像の視覚的な混合により表示されるカラー画像の輝度むらが目立つという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、輝度むらの目立たないカラー画像を表示することができるフィールドシーケンシャル画像表示装置を提供するものである。
However, the field sequential image display device that sequentially selects the pixel rows of the liquid crystal display element from the first row and writes the unit color image data to the pixels of these rows has two colors displayed for every two or more fields. The above unit color image is darker at the top and bottom than the brightness at the center of each unit, and the luminance unevenness of the color image displayed by visual mixing of unit color images of two or more colors is noticeable Had.
The present invention has been made in view of this problem, and provides a field sequential image display device capable of displaying a color image with inconspicuous luminance unevenness.
本発明は、請求項1に記載したように、液晶表示素子6と、異なる発光色を有する複数の発光素子2a,2b,2c,3a,3b,3cからなり前記液晶表示素子6を透過照明するバックライト手段2,3と、前記発光素子2a,2b,2c,3a,3b,3cの輝度を制御する制御手段17と、を備え、前記発光素子2a,2b,2c,3a,3b,3cをフィールド毎に点灯させるフィールドシーケンシャル方式にて画像表示を行う表示装置において、前記制御手段17は、前記液晶表示素子6の透過率に応じて前記発光素子2a,2b,2c,3a,3b,3cの輝度を制御し、前記液晶表示素子6の輝度を略均一にするものである。
As described in
また、本発明は、請求項2に記載したように、前記制御手段17は、前記液晶表示素子6の上部の輝度を制御する第一制御部4aと、前記液晶表示素子6の中央部の輝度を制御する第二制御部4bと、前記液晶表示素子6の下部の輝度を制御する第三制御部4cと、を有するものである。
Further, according to the present invention, as described in
また、本発明は、請求項3に記載したように、前記第一制御部4a,前記第二制御部4b及び前記第三制御部4cは、PWM方式または定電流方式により、前記発光素子2a,2b,2c,3a,3b,3cに供給する電流を制御するものである。
Further, according to the present invention, as described in
また、本発明は、請求項4に記載したように、前記液晶表示素子6の近傍の温度を検出する温度検出手段16を設けたものである。
Further, according to the present invention, temperature detecting means 16 for detecting the temperature in the vicinity of the liquid
また、本発明は、請求項5に記載したように、前記制御部17は、前記温度検出手段16が出力した温度データに基づいて、前記バックライト手段2,3を制御するものである。
Further, according to the present invention, the
フィールド毎に発光素子をタイミング別に点灯させて画像表示を行うフィールドシーケンシャル画像表示装置において、液晶表示素子の透過率に応じて、バックライト手段の輝度分布を制御し、液晶表示素子の輝度を略均一に保つことにより、輝度むらを目立たなくすることができる。 In a field sequential image display device that displays images by turning on light-emitting elements at each timing for each field, the luminance distribution of the backlight means is controlled according to the transmittance of the liquid crystal display elements, and the luminance of the liquid crystal display elements is substantially uniform. By maintaining the above, the luminance unevenness can be made inconspicuous.
以下、添付図面に基づいて、本発明をヘッドアップディスプレイ装置に適用した一実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明で「右方」,「左方」,「下方」とは、図1における向きである。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a head-up display device will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of this embodiment, “right”, “left”, and “down” are directions in FIG.
ヘッドアップディスプレイ装置1は、所定間隔を隔てて配設されたバックライト手段2,3を有している。バックライト手段2,3は、光軸が互いに略直交するように配置されており、一方のバックライト手段2は、赤色光Rを下方へ向かって出射し、他方のバックライト手段3は、緑色光Gを左方へ向かって出射する。バックライト手段2は、発光ダイオード2a,2b,2c(発光素子)からなるものであり、バックライト手段3は、発光ダイオード3a,3b,3c(発光素子)からなるものである。
The head-up
各発光ダイオード2a,2b,2c,3a,3b,3cには点灯制御部4が接続されている。点灯制御部4は、PWM方式または定電流方式により発光ダイオード2a,3aの輝度を制御する制御部4aと、発光ダイオード2b,3bの輝度を制御する制御部4bと、発光ダイオード2c,3cの輝度を制御する制御部4cとを有しており、各発光ダイオード2a,2b,2c,3a,3b,3cを高速で順次切り替えることによって、時分割による加法混色を利用したフィールドシーケンシャル方式を行うようになっている。これにより、各発光ダイオード2a,2b,2c,3a,3b,3cの原色を含め、各発光ダイオード2a,2b,2c,3a,3b,3cの混合色からなる複数の着色光が視認され得るようになっている。
A
発光ダイオード2a,2b,2cが発した赤色光R及び発光ダイオード3a,3b,3cが発した緑色光Gの進行方向側であって、発光ダイオード2a,2b,2cの光軸と、発光ダイオード3a,3b,3cの光軸が交差する位置には、ダイクロイックミラー5が配設されている。このダイクロイックミラー5によって、発光ダイオード2a,2b,2cから出射された赤色光Rが左方に反射され、他方の発光ダイオード3a,3b,3cから出射された緑色光Gが透過されるようになっている。これにより、各発光ダイオード2a,2b,2c,3a,3b,3cの光R,Gが同一方向へ進行する。
The traveling direction side of the red light R emitted from the
ダイクロイックミラー5で反射された赤色光R,ダイクロイックミラー5を透過した緑色光Gの進行方向側には、液晶表示素子6が配設されている。液晶表示素子6の上部は発光ダイオード2a,3aにて透過照明され、液晶表示素子6の中央部は発光ダイオード2b,3bにて透過照明され、液晶表示素子6の下部は発光ダイオード2c,3cにて透過照明される。
A liquid
液晶表示素子6は、カラーフィルタが搭載されていないモノクロの液晶表示パネルであり、発光ダイオード2a,2b,2c,3a,3b,3cから導かれた光R,Gを透過あるいは遮蔽することによって所定のカラー画像を形成する。従って、従来のカラーフィルタ付きの液晶表示パネルとは異なり、透過率が高く、カラー画像の輝度を向上することができる。なお、調色を目的とする着色層は配設されていてもよい。
The liquid
液晶表示素子6としては、ポリシリコン型のTFT液晶表示素子が用いられている。液晶表示素子6は、ブラックマトリクスによって画素部分以外の非表示部の遮光が十分に行われていることが望ましい。遮光膜としてのブラックマトリクスとしては、樹脂製あるいは金属製のものが用いられるが、遮光度と膜厚の観点から金属製の膜が好ましい。液晶のモードは、応答性に優れたOCBモードとすることが望ましい。
As the liquid
液晶表示素子6には駆動制御部7が接続されており、この駆動制御部7は、点灯制御部4と同期した液晶駆動電圧のオン/オフ制御を行う。液晶表示素子6の近傍には、液晶表示素子6の温度を検出するサーミスタ等の温度センサ8が設置されている。液晶表示素子6を透過した表示光Lの進行方向側には、凹面鏡9が配設されており、この凹面鏡9によって液晶表示素子6からの表示光Lがウインドシールド10に導かれるようになっている。表示光Lは、ウインドシールド10により反射され、ドライバーDは虚像Vを視認することができる(図3参照)。
A drive control unit 7 is connected to the liquid
温度検出手段16は、温度センサ8及びA/D変換器11からなるものであり、温度センサ8から出力されたアナログデータをA/D変換器11でデジタルデータに変換し、マイコン12に温度データを出力する。制御手段17は、マイコン12及び点灯制御部4からなるものであり、温度検出手段16から出力された温度データに基づいて、点灯制御部4の制御部4a,制御部4b,制御部4cにより、夫々、液晶表示素子6の上部,中央部,下部を照明する発光ダイオード2,3の輝度を制御し、液晶表示素子6の輝度が所定値になるように制御する。
The temperature detection means 16 is composed of a
図4は、液晶表示素子6へのデータ書込みシーケンスと各発光ダイオード2,3の点灯シーケンスを示す図である。液晶表示素子6へのデータ書込みを始めるのと同時に第1ラインの液晶が立ち上がり始め、液晶表示素子6へのデータ書き込みが進むにつれて液晶もこれに同期して立ち上がっていき、液晶表示素子6へのデータ書き込みが終わる直後に最終ラインの液晶が立ち上がり始める。この時、各発光ダイオード2,3の点灯シーケンスは、第1ライン及び最終ライン付近の液晶は各発光ダイオード2,3がオンしていない期間における液晶の立ち上がり期間が長いため、液晶表示素子6の中間ライン付近よりも透過率が低い。
FIG. 4 is a diagram showing a data writing sequence to the liquid
特に、低温時には液晶の温度特性が悪くなるため、液晶の立ち上がりシーケンスは点線のようになる。そのため、低温時には常温時に比べて液晶表示素子上部及び下部と中央部の透過率の差は顕著になる。マイコン12は、液晶表示素子6の輝度が略均一になるように、点灯制御部4の制御部4a,制御部4b,制御部4cを介して、発光ダイオード2a,2c,3a,3cの輝度を発光ダイオード2b,2bの輝度よりも高くする。
In particular, since the temperature characteristics of the liquid crystal deteriorate at a low temperature, the rising sequence of the liquid crystal becomes a dotted line. Therefore, the difference in transmittance between the upper part, the lower part, and the central part of the liquid crystal display element becomes more remarkable at low temperatures than at normal temperature. The
本実施形態によれば、液晶表示素子6の透過率に応じて、発光ダイオード2a,2b,2c,3a,3b,3cの輝度を制御し、液晶表示素子6の輝度を均一に保つことができる。なお、本実施形態はヘッドアップディスプレイ装置であったが、本発明はコンビネーションメータ,ナビゲーション装置等の直視タイプの車載表示器に適用するものであっても良い。
According to the present embodiment, the luminance of the
また、温度センサ8は、サーミスタ,温度ICが代表的であるが、温度検出手段としては、光センサ等で液晶表示素子の光学特性の変化を見て、間接的に温度変化をセンシングするものであっても良い。また、各発光ダイオード2a,2b,2c,3a,3b,3cは、夫々、R(赤),B(青),B(緑)の3色の発光ダイオードを備えたものであってもよいが、特にフルカラー表示を求めない場合は、輝度の方を優先して単一色の発光ダイオード群のみを搭載することが望ましい。
The
2 バックライト手段
2a 発光ダイオード(発光素子)
2b 発光ダイオード(発光素子)
2c 発光ダイオード(発光素子)
3 バックライト手段
3a 発光ダイオード(発光素子)
3b 発光ダイオード(発光素子)
3c 発光ダイオード(発光素子)
4a 第一制御部
4b 第二制御部
4c 第三制御部
6 液晶表示素子
17 制御手段
2 Backlight means 2a Light emitting diode (light emitting element)
2b Light emitting diode (light emitting element)
2c Light emitting diode (light emitting element)
3 Backlight means 3a Light emitting diode (light emitting element)
3b Light emitting diode (light emitting element)
3c Light emitting diode (light emitting element)
4a
Claims (5)
前記制御手段は、前記液晶表示素子の透過率に応じて前記発光素子の輝度を制御し、前記液晶表示素子の輝度を略均一にすることを特徴とする表示装置。 A liquid crystal display element, a backlight unit composed of a plurality of light emitting elements having different emission colors, and transmitting and illuminating the liquid crystal display element; and a control unit for controlling the luminance of the light emitting element. In a display device that displays an image in a field-sequential system that is lit on
The display device according to claim 1, wherein the control means controls the luminance of the light emitting element in accordance with the transmittance of the liquid crystal display element to make the luminance of the liquid crystal display element substantially uniform.
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