JP2020118994A - 表示装置 - Google Patents
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所定の間隔で複数の光源を並べた光源アレイを駆動させた際に、隣接する光源間において低輝度の暗線や高輝度の明線などの輝度ムラを抑制することが要望される。また、このような照明装置を備えた表示装置においては、照明装置の輝度ムラに起因した表示品位の劣化を抑制することが要望される。
図1は、本実施形態に係る表示装置DSPの構成を示すブロック図である。
図1に示すように、表示装置DSPは、制御部10と、表示パネルPNLと、表示パネルPNLを照明する照明装置ILと、を備えている。制御部10は、信号処理部20と、表示パネルPNLの駆動を制御する表示パネル駆動部40と、照明装置ILの駆動を制御する照明装置制御部60と、を備えている。
図3は、ローカルディミング制御が適用される表示装置DSPの一構成例を示すブロック図である。照明装置ILは、照明領域IAにおいて、マトリクス状に配置された複数のサブ照明領域IA11、IA12…を備えている。表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、マトリクス状に配置された複数のサブ表示領域DA11、DA12…を備えている。図2を参照して説明した通り、サブ照明領域の各々は、1個以上の光源を備えている。サブ表示領域の各々は、サブ照明領域と対向し、m*n個の画素PXを備えている。サブ照明領域の輝度は、光源に供給される電流値に応じて制御することができる。このため、サブ照明領域の各々の光源の電流値を変えることで、サブ照明領域毎に輝度を変えることができる。各サブ照明領域から出射された光は、対向するサブ表示領域を照明する。このため、表示領域DAにおいて、階調が低い画素を多く含むサブ表示領域を照明するサブ照明領域の輝度は低く設定し、階調が高い画素を多く含むサブ表示領域を照明するサブ照明領域の輝度は高く設定することで、表示領域DAに表示された画像のコントラスト比を向上することができる。
照明装置ILは、表示パネルPNLの背面側に位置している。照明装置ILは、複数の光源LSと、複数の光源LSと表示パネルPNLとの間に位置した仕切り部材PTと、仕切り部材PTと表示パネルPNLとの間に位置した光拡散層DPと、を備えている。
複数の光源LSは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配置されている。これらの光源LSは、回路基板LFPCにそれぞれ実装されている。
以下、1つの導光部LGに着目して、その構造について説明する。
導光部LGは、光源LSと対向する開口OP1と、光拡散層DPと対向する開口OP2と、光源LSを囲む側面P10と、を備えている。図示した例では、導光部LGは、1個の光源LSを囲む4つの側面P10を備えている。また、開口OP1及びOP2は、いずれも四角形であり、開口OP1の面積は、開口部OP2の面積よりも小さい。なお、一例では、開口部OP1の面積は光源LSの面積と同等以上であり、また、開口部OP1の形状は光源LSの外形に応じて適宜決定され、光源LSは開口部OP1に嵌め込まれている。このような導光部LGは、光源LSから光拡散層DPに向かって広がる角錐台状に形成されている。
ここでは、光源LS1及びLS2にそれぞれ対応した導光部LG1及びLG2に着目して、仕切り部材PTの構造について説明する。仕切り部材PTは、光源LS1を囲む側面P11乃至P14と、光源LS2を囲む側面P21乃至P24と、側面P11及びP21を接続する接続部P3と、を備えている。側面P11及びP21は、第2方向Yに並んでいる。つまり、ここでの接続部P3とは、4つの側面P11乃至P14のうちの1つ側面P11と、4つの側面P21乃至P24のうちの1つの側面P21と、を接続するものである。
光源LS1を囲む稜部RG1及びRG2のそれぞれの一部に着目すると、稜部RG1の光源LS1に対応する部分は長さL1を有し、稜部RG2の光源LS1に対応する部分は長さL2を有している。長さL1及び長さL2は、等しい場合もあり得るし、互いに異なっている場合もあり得る。図示した例では、長さL1は長さL2より大きいが、長さL2が長さL1より大きい場合もあり得る。
なお、ここで、光源LS1及びLS2は、例えば、それぞれ図3に示したサブ表示領域DA11及びDA12と対応している。このとき、光源LS1及びLS2の各々は、サブ表示領域DA11及びDA12に画像が表示されるのに同期して、サブ表示領域DA11及びDA12をそれぞれ駆動するための画像データの階調値に応じた輝度で点灯または消灯する。
また、光源LS1及びLS2のそれぞれの輝度分布について、境界B付近の輝度が50%より高い場合、光源LS1及びLS2が同時に点灯した際に、境界Bにおいて100%より高い輝度となり、結果として、境界Bに高輝度の明線が生じる。
一例では、図5に示した照明装置ILにおいて、稜部RG1及びRG2の双方の直上で暗線または明線となったり、稜部RG1及びRG2のうちの一方の直上で暗線となり且つ他方の直上で明線となったりすることがあり得る。本実施形態は、このような輝度ムラを抑制すべく、以下に説明する各種構成例を採り得るものである。
図示した構成例は、接続部P3は、第1面P31、第2面P32、第3面P33を有している。第1面P31、第2面P32、第3面P33は、平面である。第1面P31は、側面P11に接続され、側面P11とは傾斜角が異なる平面である。第3面P33は、側面P21に接続され、側面P21とは傾斜角が異なる平面である。第2面P32は、第1面P31及び第3面P33に接続されている。これらの側面P11及びP21、及び、接続部P3は、同一材料によって形成され、それぞれ同等の反射率を有する反射面を形成している。なお、接続部P3は、側面P11及びP21とは異なる材料によって形成されても良いし、側面P11及びP21と反射率が異なっていても良い。
このような構成例においても上記したのと同様の効果が得られる。
図示した構成例では、第1面P31及び第3面P33は、曲面であり、第2面P32は、平面である。なお、後述するが、第1面P31及び第3面P33は、下方に向かって窪んだ凹面であるが、上方に向かって突出した凸面であっても良い。また、図示した例では、第2面P32は、第1面P31及び第3面P33を接続しているが、第2面P32を省略して第1面P31及び第3面P33が直接接続されていても良い。
このような構成例においても上記したのと同様の効果が得られる。
図10Aに示した例と同様に、図示した構成例では、第1面P31及び第3面P33は、曲面であり、第2面P32は、平面である。また、図示した例では、第2面P32は、第1面P31及び第3面P33を接続しているが、第2面P32を省略して第1面P31及び第3面P33が直接接続されていても良い。
このような構成例においても上記したのと同様の効果が得られる。
図示した例では、仕切り部材PTは、側面P11及びP21を繋ぐ上面USを有している。上面USは、X−Y平面に沿った平面であり、表示パネルPNL及び光拡散層DPと対向している。調光部DM1は、上面USに位置している。図示した例では、調光部DM1は、上面USの全面に位置している。この場合、接続部P3は、調光部DM1の表示パネルPNLと対向する側の面に相当し、側面P11及びP21とを接続している。図示した例では、接続部P3は、調光部BMの曲面に相当する。なお、調光部DM1は、上面USの一部に位置していても良い。
図12に示した例では、稜部RG1及びRG2は、それぞれ凹部CC及び凸部CVを有している。稜部RG1及び稜部RG2の凹部CCは、稜部RG1と稜部RG2との交差部に位置している。
仕切り部材PTの上面USは、平面視において、第1方向Xに延出した稜部RG1と、第2方向Yに延出した稜部RG2と、を備えており、これらの稜部RG1及びRG2は互いに交差して格子状に形成されている。
例えば、図17の(b)に示した例では、第1方向Xに隣接する光源LSの間に位置する稜部RG2において、第2方向Yに隣接する光源LSの間に位置する稜部RG1よりも明線が発生しやすい場合に相当し、稜部RG2において稜部RG1よりも高密度のドットが配置されている。
例えば、図17の(b)に示したように、第2方向Yに沿った稜部RG2上のドット密度に着目すると、稜部RG1との交差部においてはドット密度が疎であり、第1方向Xに隣接する光源LSの間においてはドット密度が密である。
図示した例では、調光部DM4は、ストライプ状に配置されている。調光部DM4は、ストライプ状の第1部分DM41及び第2部分DM42を有している。第1部分DM41は、第1方向Xに沿って延出し、稜部RG1に配置されている。第2部分DM42は、第2方向Yに沿って延出し、稜部RG2に配置されている。図示した例では、第1部分DM41の第2方向Yに沿った幅W11は、稜部RG1の第2方向Yに幅W12より小さいが、稜部RG1の幅W12と同等以下であれば良い。同様に、第2部分DM42の第1方向Xに沿った幅W21は、稜部RG2の第1方向Xに沿った幅W22より小さいが、稜部RG2の幅W22と同等以下であれば良い。第1部分DM41及び第2部分DM42は、稜部RG1及びRG2の交差部において、交差している。
図示した例では、調光部DM4は、稜部RG1及びRG2の全面に配置されている。これにより、稜部RG1及びRG2の全面において明線の発生を抑制することができる。
照明装置ILは、上記の通り、表示パネルPNLの裏面に配置された複数の光源を備え、表示パネルPNLを照明する。照明装置IL及び表示パネルPNLのそれぞれの詳細については、上述した通りであるため、説明を省略する。
光学系OPは、表示パネルPNLから出射された光(表示光)を投影部PJに案内する1つ以上のミラーを備えている。投影部PJは、光学系OPによって案内された光を投影面SCRに投影する。このような投影部PJは、例えば凹面鏡が適用可能である。
制御部10は、上記の通り、画像データに基づいて表示パネルPNLを駆動し、表示領域DAに画像を表示させるとともに、サブ照明領域毎に必要な輝度を判断し、対応するサブ照明領域の光源を所定の輝度で点灯させる。これにより、表示装置DSPを利用するユーザ200は、投影面SCRの前方に虚像201を視認することができる。
IL…照明装置、LS1、LS2…光源、PT…仕切り部材、
P11〜P14、P21〜P24…側面、P3…接続部、θ11、θ3、θ31、θ32…傾斜角、DP…光拡散層、RG1、RG2…稜部、US…上面、DM1、DM2、DM3、DM4…調光部。
Claims (9)
- 第1サブ表示領域及び第2サブ表示領域を備えた表示パネルと、
前記表示パネルを照明する照明装置と、を備え、
照明装置は、
前記第1サブ表示領域と対向する第1光源と、
前記第2サブ表示領域と対向する第2光源と、
前記第1光源及び前記第2光源と前記表示パネルとの間に位置する仕切り部材と、を備え、
前記仕切り部材は、前記第1光源及び前記第2光源をそれぞれ囲む側面と、前記表示パネルと対向する上面と、前記上面に位置し光拡散性または光吸収性を有する調光部と、を備えた、表示装置。 - 前記調光部は、光拡散部材によって形成されている、請求項1に記載の表示装置。
- さらに、前記仕切り部材と前記表示パネルとの間に位置する光拡散層を備え、
前記調光部のヘイズ値は、前記光拡散層のヘイズ値より小さい、請求項2に記載の表示装置。 - 前記調光部は、前記上面から前記第1光源及び前記第2光源と対向する位置に延在したシート部材である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記調光部は、光吸収部材によって形成されている、請求項1に記載の表示装置。
- 前記上面は、平面視において、第1方向に延出した第1稜部と、第2方向に延出した第2稜部と、を備え、
前記調光部は、前記第1稜部及び前記第2稜部の少なくとも一部に位置している、請求項1に記載の表示装置。 - 前記調光部は、前記第1稜部及び前記第2稜部の全面に配置される、または、前記第1稜部及び前記第2稜部の少なくとも一方においてドット状またはストライプ状に形成されている、請求項6に記載の表示装置。
- 前記ドット状またはストライプ状の前記調光部は、周期的に密度が異なる、請求項7に記載の表示装置。
- 第1サブ表示領域及び第2サブ表示領域を備えた表示パネルと、
前記表示パネルを照明する照明装置と、を備え、
照明装置は、
前記第1サブ表示領域と対向する第1光源と、
前記第2サブ表示領域と対向する第2光源と、
前記第1光源及び前記第2光源と前記表示パネルとの間に位置する仕切り部材と、を備え、
前記仕切り部材は、平面視において、第1方向にそれぞれ延出した第1稜部及び第3稜部と、第2方向に延出し前記第1稜部及び前記第3稜部とそれぞれ交差する第2稜部と、を備え、
前記第1稜部と前記第2稜部との第1交差部及び前記第3稜部と前記第2稜部との第2交差部に凹部を有し、前記第1交差部と前記第2交差部との間に凸部を有する、表示装置。
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