JP2016145869A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
[第1の実施形態]
第1の実施形態の表示装置について、図1を用いて説明する。図1は、第1の実施形態の表示装置の構成例を示す図である。
画像表示パネル10は、所定の画像を表示する。光源装置20は、画像表示パネル10に光を出射する。光源装置20は、光源21と、導光体22とを含む。光源21は、光を発光する。
第2の実施形態では、第1の実施形態の表示装置をより具体的に説明する。
まず、第2の実施形態の表示装置のハードウェア構成例について図2を用いて説明する。図2は、第2の実施形態の表示装置のハードウェア構成例を示す図である。
制御ユニット100aは、CPU(Central Processing Unit)100a1と、RAM(Random Access Memory)100a2と、ROM(Read Only Memory)100a3と、複数の周辺機器とがバス100fを介して相互に信号を出入力可能に接続されている。
以上のようなハードウェア構成によって、本実施形態の処理機能を実現することができる。
透明基板311、318は、光変調層314を支持するものであり、一般に、可視光に対して透明な基板、例えば、ガラス板や、プラスチックフィルムによって構成されている。
スペーサ315は、透明基板311、318の間隔を制御する。スペーサ315は、光を透過する透明な材料で形成される。スペーサ315は、上部電極312及び下部電極317と重ならない領域に形成される。スペーサ315は、透過状態の光変調層314よりもより光を透過する。したがって、スペーサ315を設けることで光変調層314を全面に設ける場合よりも、導光体310内を進行する光の減衰を抑止できる。なお、導光体310は、スペーサ315を備えていなくてもよい。
この場合には、液晶性モノマー314aの光軸Ax1及び液晶性分子314bの光軸Ax2の向きが互いに一致する(平行となる)構造となっている(図7(A))。また、光軸Ax1及び光軸Ax2の向きは常に互いに完全に一致している必要はなく、光軸Ax1の向きと光軸Ax2の向きとが、例えば、製造誤差等によって多少ずれていてもよい。
この場合には、液晶性分子314bが電極間の電圧差により光変調層314に発生した電場により、光軸Ax2が傾斜するため、液晶性モノマー314aの光軸Ax1及び液晶性分子314bの光軸Ax2の向きが互いに異なる(交差する)構造となる(図7(B))。また、液晶性分子314bは、例えば、電極間の電圧差により光変調層314に電場が発生している時に、液晶性分子314bの光軸Ax2が透明基板311,318の表面と90度以外の角度で交差するか、または、平行となるような構造となる。したがって、電極間の電圧差により光変調層314に電場が発生している時には、光変調層314では、あらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、図7(B)に示されるように、正面方向に向かう光L1及び斜め方向に向かう光L2や光L3は、光変調層314内で散乱される。
導光体310の領域(2)に対応する光変調層321は、領域(2)に対応する電極間に電圧差が発生している状態(電圧印加状態)であり、図7(B)に相当する散乱状態である。
光変調層320は、電圧無印加状態であるため、液晶性モノマー314aと、液晶性分子314bの光軸の向きが互いに一致し、屈折率差がほとんどない。したがって、光変調層320に対応する領域(1)に入射した光L4は、散乱せずにそのまま透過し、水平方向(領域(2)側)に進行する。すなわち、電圧無印加状態に制御された光変調層320を含む領域(1)の出射面から、光が出射されない。
表示装置100は、画像出力部110と、信号処理部120と、画像表示パネル200と、面状光源装置300と、画像表示パネル駆動部400と、面状光源装置駆動部500とを有する。
信号処理部120は、画像解析部121と、光源データ記憶部122と、駆動パターン決定部123と、画像処理部124と、タイミング生成部125とを有する。信号処理部120には、画像出力部110から画像信号が入力される。
なお、画像解析部121は、各領域を光の進行方向と平行に分割した2次元配列のブロック毎に要求輝度値を算出してもよい。
タイミング生成部125は、面状光源装置駆動部500による面状光源装置300の各領域に対応する光変調層を散乱状態に制御する(以下、出射走査)タイミングを制御するタイミング信号を生成する。タイミング生成部125は、画像処理部124の表示用信号の出力タイミングに応じた、タイミング信号を生成する。
図11は、第2の実施形態のサイドライト光源の発光出力を変化させた駆動パターンを示す図である。図12は、第2の実施形態の電場の強さを変化させた駆動パターンを示す図である。図13は、第2の実施形態の電場を発生させる時間の長さを変化させた駆動パターンを示す図である。
これにより、面状光源装置300は、各領域から出射する光の強度が、距離による光の減衰により要求された強度からずれるのを抑止して、出射面の各領域から画像表示パネル200に対して所望の輝度の光を発光することができる。
[第3の実施形態]
なお、第3の実施形態の表示装置の構成は、第2の実施形態の表示装置100と同様である。なお、第2の実施形態と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。
このように領域(3)に対応する電極間の電圧差vLの値を制御することで、駆動パターン決定部123は、期間tLにおいて領域(4)から出射する光の輝度を制御できる。すなわち、駆動パターン決定部123は、領域(4)に対応する電極間の電圧差vLを電圧差vより小さくすることで、要求輝度値を満たすために流すLED電流I4の値をより小さくすることができる。
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)等の電子回路で実現することもできる。
Claims (10)
- 画像表示パネルと、
光を発光する光源と、前記画像表示パネルの背面に配置され、前記画像表示パネルと対向する面の側面から前記光を入射し、前記光を透過する透過状態または前記光を散乱する散乱状態に制御可能な光変調層を含む、前記光の進行方向と交差する方向に分割された複数の領域を有する導光体と、を備える光源装置と、
時間的に重複しないように設定された各領域に対応する前記光変調層の散乱制御時間に各領域に対応する前記光変調層を前記散乱状態に制御するとともに、前記光変調層を前記散乱状態に制御する際に当該光変調層を含む前記領域の前記側面からの距離に応じた駆動パターンで前記光源装置を制御する制御装置と、
を有する表示装置。 - 前記制御装置は、前記領域の前記側面からの距離の増加に応じて低下する前記領域から前記画像表示パネルに対して出射される出射光の輝度の低下量を、前記領域に対応する前記光変調層を前記散乱状態に制御する時間の長さで補正する、
請求項1に記載の表示装置。 - 前記制御装置は、前記領域の前記側面からの距離の増加に応じて低下する前記領域から前記画像表示パネルに対して出射される出射光の輝度の低下量を、前記光源が発光する前記光の輝度で補正する、
請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記制御装置は、前記領域の前記側面からの距離の増加に応じて低下する前記領域から前記画像表示パネルに対して出射される出射光の輝度の低下量を、前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態の散乱度合で補正する、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記制御装置は、所定の駆動パターンで前記光源装置を制御した場合に各領域から出射される出射光の輝度を記憶した光源ルックアップテーブルを有し、
前記光源ルックアップテーブルに基づいて、前記光源装置を制御する、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の表示装置。 - 画像表示パネルと、
光を発光する光源と、前記画像表示パネルの背面に配置され、前記画像表示パネルと対向する面の側面から前記光を入射し、前記光を透過する透過状態または前記光を散乱する散乱状態に制御可能な光変調層を含む、前記光の進行方向と交差する方向に分割された複数の領域を有する導光体と、を備える光源装置と、
時間的に重複しないように設定された各領域に対応する前記光変調層の散乱制御時間に各領域に対応する前記光変調層を前記散乱状態に制御し、必要に応じて1の前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態を、当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップするように制御するとともに、前記光変調層を前記散乱状態に制御する際に当該光変調層を含む前記領域の前記側面からの距離に応じた駆動パターンで前記光源装置を制御する制御装置と、を有する表示装置。 - 前記制御装置は、前記領域から前記画像表示パネルに対して出射される出射光の輝度を、当該領域の周辺の前記領域から前記画像表示パネルに対して出射される出射光の輝度よりも上げたい場合に、当該領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態が当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップするように制御する、
請求項6に記載の表示装置。 - 前記制御装置は、前記画像表示パネルに供給される画像信号を解析する解析部を備え、
前記解析部による前記画像信号の解析結果に基づいて、前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態を、当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップさせる前記領域を決定する、
請求項6または7に記載の表示装置。 - 前記制御装置は、前記領域に対応する前記光変調層を、当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップさせて前記散乱状態に制御する場合、オーバーラップさせている間は、所定の間隔で前記散乱状態と前記透過状態とを交互に切り換える、
請求項6乃至8のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記制御装置は、前記領域に対応する前記光変調層を、当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップさせて前記散乱状態に制御する場合、オーバーラップさせている間の前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態の散乱度合が当該光変調層の前記散乱制御時間における前記散乱状態の散乱度合よりも低くなるように制御する、
請求項6乃至9のいずれか1項に記載の表示装置。
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