JP2010197828A - フィールドシーケンシャル画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】観察者が視線移動しながら表示を確認した時に違和感のないフィールドシーケンシャル画像表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示パネル６は、第一の表示領域及び第二の表示領域を有する。制御手段１３は、照明手段２，３をフィールド毎に発光させる。第一の発光素子２ａは、第一の発光色にて第一の表示領域を、第二の発光素子２ｂは、第一の発光色にて第二の表示領域を照明する。第三の発光素子３ａは、第二の発光色にて第一の表示領域を、第四の発光素子３ｂは、第二の発光色にて第二の表示領域を照明する。制御手段１３は、第一の発光素子２ａと第三の発光素子３ａを点灯して第三の色で第一の表示領域を照明するサブフィールドを有する第一の駆動モードと、第二の発光素子２ｂと第四の発光素子３ｂを点灯して第四の色で第二の表示領域を照明するサブフィールドを有する第二の駆動モードと、により画像を表示する。
【選択図】図４

Description

本発明は、フィールド順次駆動方式により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に関するものである。

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パネルに照射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、液晶表示パネル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、液晶表示パネル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。

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パネル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パネルに、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、液晶表示パネルに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。

特開２００３−２９５１０５号公報

しかしながら、上記フィールドシーケンシャル画像表示装置は、観察者が視線を移動したときに、各フィールド間の色が分かれて見えてしまうカラーブレイクと称される問題を有していた。このカラーブレイクは、フィールド周波数を上げることで低減が可能であるが、液晶表示パネルのスイッチング時間及び各サブフィールドに対する書込み時間が増えるため、発光素子の発光期間が短くなり、表示を明るくできないという新たな問題が生じる虞がある。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、観察者が視線移動をしながら表示を確認したときに違和感のない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。

本発明は、第一の表示領域６ａ及び第二の表示領域６ｂを有する液晶表示パネル６と、前記液晶表示パネル６を照明する照明手段２，３と、前記照明手段２，３をフィールド毎に発光させる制御手段１３と、を備え、フィールド順次駆動方式により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であって、前記照明手段２，３は、第一の発光色にて前記第一の表示領域６ａを照明する第一の発光素子２ａと、前記第一の発光色にて前記第二の表示領域６ｂを照明する第二の発光素子２ｂと、第二の発光色にて前記第一の表示領域６ａを照明する第三の発光素子３ａと、前記第二の発光色にて前記第二の表示領域６ｂを照明する第四の発光素子３ｂと、を有するものである。

また、本発明は、前記制御手段１３は、前記第一の発光素子２ａ及び前記第三の発光素子３ａを点灯させて第三の色にて前記第一の表示領域６ａを照明するサブフィールドを有する第一の駆動モードと、前記第二の発光素子２ｂ及び前記第四の発光素子３ｂを点灯させて第四の色にて前記第二の表示領域６ｂを照明するサブフィールドを有する第二の駆動モードと、によって前記画像を表示させるものである。

また、本発明は、前記制御手段１３は、前記サブフィールドおいて、前記第三の発光素子３ａ及び前記第四の発光素子３ｂに供給する電流の波高値Ｈ１，Ｈ２を異ならせるものである。

液晶表示パネルの第一の表示領域を第一，第三の発光素子にて照明すると共に、第二の表示領域を第二，第四の発光素子にて照明することにより、カラーブレイクを低減し、観察者が視線移動をしながら表示を確認したときの違和感を緩和することができる。

本発明の実施形態を示す断面図。 同上実施形態を示す照明手段の正面図。 同上実施形態を示す液晶表示パネルの正面図。 同上実施形態を示すブロック図。 同上実施形態を示す概観図。 同上実施形態を示すタイミング図。 同上実施形態を示すタイミング図。

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。

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照明手段２，３を有している。照明手段２，３は、光軸が互いに略直交するように配置されており、照明手段２は赤色光Ｒを下方へ向かって出射し、照明手段３は緑色光Ｇを左方へ向かって出射する。照明手段２は、発光ダイオード（第一の発光素子）２ａ及び発光ダイオード（第二の発光素子）２ｂを有している。照明手段３は、発光ダイオード（第三の発光素子）３ａ及び発光ダイオード（第四の発光素子）３ｂを有している。

各照明手段２，３には点灯制御部４が接続されている。点灯制御部４は、定電流方式により発光ダイオード２ａ，３ａの輝度を制御する第一制御部４ａと、発光ダイオード２ｂ，３ｂの輝度を制御する第二制御部４ｂとを有しており、照明手段２，３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，３ａ，３ｂの原色を含め、各発光ダイオード２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ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。

発光ダイオード２ａ，２ｂが発した赤色光Ｒ及び発光ダイオード３ａ，３ｂ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の光軸と、発光ダイオード３ａ，３ｂ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，３ａ，３ｂの赤色光Ｒ，緑色光Ｇが同一方向へ進行する。

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、液晶表示パネル６が配設されている。液晶表示パネル６は発光ダイオード２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂにて透過照明される。液晶表示パネル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パネルであり、発光ダイオード２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂから導かれた赤色光Ｒ，緑色光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。

液晶表示パネル６は、ポリシリコン型のＴＦＴ液晶パネルが用いられており、左側エリア（第一の表示領域）６ａ及び右側エリア（第二の表示領域）６ｂを有している。液晶表示パネル６の左側エリア６ａは発光ダイオード２ａ，３ａにて透過照明され、右側エリア６ｂは発光ダイオード２ｂ，３ｂにて透過照明される。液晶表示パネル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。

液晶表示パネル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。液晶表示パネル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によって液晶表示パネル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５参照）。マイコン１２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなり、点灯制御部４及び駆動制御部７に制御信号を出力する。制御手段１３は、点灯制御部４とマイコン１２とからなるものである。

図６は、ＲＧＹ駆動（第一の駆動モード）における液晶表示パネル６の左側エリア６ａへのデータ書き込みシーケンスと、発光ダイオード２ａ，３ａの点灯シーケンスとを示す図である。ＲＧＹ駆動では、発光ダイオード２ａのみが点灯される単色サブフィールドと、発光ダイオード３ａのみが点灯される単色サブフィールドと、発光ダイオード２ａと発光ダイオード３ａとが同時に点灯される複数色サブフィールドとから１フィールドが構成されている。複数色サブフィールドにおいて発光ダイオード３ａに供給される電流の波高値はＨ１になっている。

図７は、ＲＧＡ駆動（第二の駆動モード）における液晶表示パネル６の右側エリア６ｂへのデータ書き込みシーケンスと、発光ダイオード２ｂ，３ｂの点灯シーケンスとを示す図である。ＲＧＡ駆動では、発光ダイオード２ｂのみが点灯される単色サブフィールドと、発光ダイオード３ｂのみが点灯される単色サブフィールドと、発光ダイオード２ｂと発光ダイオード３ｂとが同時に点灯される複数色サブフィールドとから１フィールドが構成されている。複数色サブフィールドにおいて発光ダイオード３ｂに供給される電流の波高値は、波高値Ｈ１よりも小さいＨ２になっている。

本実施形態によれば、ＲＧＹ駆動及びＲＧＡ駆動によって液晶表示パネル６の左側エリア６ａ及び右側エリア６ｂに画像を表示することにより、カラーブレイクを低減し、観察者が視線移動をしながら表示を確認したときの違和感を緩和することができる。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。

２ 照明手段
２ａ 発光ダイオード（第一の発光素子）
２ｂ 発光ダイオード（第二の発光素子）
３ 照明手段
３ａ 発光ダイオード（第三の発光素子）
３ｂ 発光ダイオード（第四の発光素子）
６ 液晶表示パネル
６ａ 左側エリア（第一の表示領域）
６ｂ 第二の表示領域
１３ 制御手段

Claims (3)

1. 第一の表示領域及び第二の表示領域を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明する照明手段と、前記照明手段をフィールド毎に発光させる制御手段と、を備え、フィールド順次駆動方式により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であって、
   前記照明手段は、第一の発光色にて前記第一の表示領域を照明する第一の発光素子と、前記第一の発光色にて前記第二の表示領域を照明する第二の発光素子と、第二の発光色にて前記第一の表示領域を照明する第三の発光素子と、前記第二の発光色にて前記第二の表示領域を照明する第四の発光素子と、を有することを特徴とするフィールドシーケンシャル画像表示装置。
2. 前記制御手段は、前記第一の発光素子及び前記第三の発光素子を点灯させて第三の色にて前記第一の表示領域を照明するサブフィールドを有する第一の駆動モードと、前記第二の発光素子及び前記第四の発光素子を点灯させて第四の色にて前記第二の表示領域を照明するサブフィールドを有する第二の駆動モードと、によって前記画像を表示させることを特徴とする請求項１に記載のフィールドシーケンシャル画像表示装置。
3. 前記制御手段は、前記サブフィールドおいて、前記第三の発光素子及び前記第四の発光素子に供給する電流の波高値を異ならせることを特徴とする請求項２に記載のフィールドシーケンシャル画像表示装置。
   

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