JP4609385B2 - Display device and projection display device - Google Patents
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本発明は、画像の表示装置および直視型表示装置および投射型表示装置に関する。特に、明るさの調節を可能とした画像の表示技術に関する。 The present invention relates to an image display device, a direct-view display device, and a projection display device. In particular, the present invention relates to an image display technique capable of adjusting brightness.
近年、直視型および投射型などの表示装置において、表示の見かけ上のダイナミックレンジ(階調範囲)を拡大するために、表示する内容に応じて光源の明るさを調節することが検討されている。 In recent years, in direct view type and projection type display devices, in order to expand the apparent dynamic range (gradation range) of display, it has been studied to adjust the brightness of the light source according to the content to be displayed. .
表示する内容に応じて光源の明るさを調節することができる表示装置としては、光源自身の明るさを調節可能としたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
従来の方法においては、光源の明るさの調節により、発光スペクトルが変化してしまい、表示画像の色が変化するという問題があった。 In the conventional method, there is a problem that the emission spectrum is changed by adjusting the brightness of the light source, and the color of the display image is changed.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、見かけ上のダイナミックレンジを拡大するとともに、その色には影響を与えない表示装置および直視型表示装置および投射型表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and includes a display device, a direct-view display device, and a projection display device that expand the apparent dynamic range and do not affect the color. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、複数の画素を有する光変調手段を備え、画像信号に応じた画像を表示する表示装置であって、前記光変調手段を照明する光源と、1単位時間あたりに前記光源が所定の輝度で点灯する時間を調整することにより、前記光源から出射される光量を制御する光源駆動手段と、を備え、前記光源駆動手段が、1単位時間あたりに前記光源が所定の輝度で点灯する点灯時間を調整するとともに、前記点灯時間以外の時間に前記光源が前記所定の輝度よりも低い輝度で点灯するように制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a display device of the present invention is a display device that includes a light modulation unit having a plurality of pixels and displays an image according to an image signal, and a light source that illuminates the light modulation unit; Light source driving means for controlling the amount of light emitted from the light source by adjusting the time during which the light source is lit at a predetermined luminance per unit time, and the light source driving means is provided per unit time. And adjusting the lighting time for the light source to turn on with a predetermined luminance, and controlling the light source to turn on with a luminance lower than the predetermined luminance at a time other than the lighting time.
本発明の表示装置は、複数の画素を有する光変調手段を備え、画像信号に応じた画像を表示する表示装置であって、光変調手段を照明する光源を備え、1単位時間あたりに、光源が所定の輝度で点灯する時間を調整することにより、光源から出射される光量を制御する光源駆動手段を備えていることを特徴とする。 The display device of the present invention is a display device that includes a light modulation unit having a plurality of pixels and displays an image according to an image signal, and includes a light source that illuminates the light modulation unit, and a light source per unit time. Is provided with light source driving means for controlling the amount of light emitted from the light source by adjusting the lighting time with a predetermined luminance.
すなわち、本発明の表示装置は、光源から出射された光は、表示装置を照射して画像信号に基づく画像を形成している。この表示装置において、暗い画像を表示するときには、上記光源駆動手段が、画像信号を基にして光源が所定の輝度で点灯する時間を調整することにより、1単位時間あたりに光源から出射される光量を制御している。
そのため、暗い画像の画像信号が入力されれば、光源が所定の輝度で点灯する時間が短くなり、1単位時間あたりに光源から出射される光量は少なくなり表示される画像も暗くなる。逆に、明るい画像の画像信号が入力されれば、光源が所定の輝度で点灯する時間が長くなり、1単位時間あたりに光源から出射される光量は多くなり表示される画像は明るくなる。そのため、表示できる階調の範囲が広くなり、見かけ上のダイナミックレンジを拡大することができる。
That is, in the display device of the present invention, the light emitted from the light source irradiates the display device to form an image based on the image signal. In this display device, when displaying a dark image, the light source driving means adjusts the time during which the light source is turned on with a predetermined luminance based on the image signal, thereby allowing the light amount emitted from the light source per unit time. Is controlling.
Therefore, if an image signal of a dark image is input, the time for which the light source is turned on with a predetermined luminance is shortened, and the amount of light emitted from the light source per unit time is reduced, and the displayed image is also darkened. On the contrary, if an image signal of a bright image is input, the time during which the light source is turned on with a predetermined luminance is lengthened, and the amount of light emitted from the light source per unit time increases, and the displayed image becomes bright. Therefore, the range of gradations that can be displayed is widened, and the apparent dynamic range can be expanded.
また、点灯時間における光源の発光量は一定のため、発光スペクトルが変化することなく、表示画像の色が変化することもない。
さらに、光源の点灯時間が1単位時間内の時間幅で制御されているため、表示方式がインパルス型表示になり動画視認性を向上させることができる。
Further, since the light emission amount of the light source during the lighting time is constant, the emission spectrum does not change and the color of the display image does not change.
Furthermore, since the lighting time of the light source is controlled within a time width within one unit time, the display method becomes an impulse-type display and the moving image visibility can be improved.
上記本発明の表示装置においては、上記光源駆動手段が画像信号からその画面の明るさを特徴づけるパラメータを抽出する輝度抽出手段を備え、光源駆動手段が、パラメータに基づき光源から出射される光量を制御することが望ましい。
光源から出射される光量が、画面の明るさを特徴づけるパラメータに基づいて制御されるので、上記光量は、画像を適切な明るさに表示する量に制御される。
そのため、光源の光量調節可能範囲を無駄なく使用することができ、表示される画像のダイナミックレンジをより広げることができる。
In the display device of the present invention, the light source driving means includes a luminance extracting means for extracting a parameter characterizing the brightness of the screen from the image signal, and the light source driving means determines the amount of light emitted from the light source based on the parameter. It is desirable to control.
Since the amount of light emitted from the light source is controlled based on a parameter that characterizes the brightness of the screen, the amount of light is controlled to an amount that displays an image with appropriate brightness.
Therefore, the light amount adjustable range of the light source can be used without waste, and the dynamic range of the displayed image can be further expanded.
上記本発明における表示装置においては、光変調手段で表示される画像信号に、上記の画面の明るさを特徴づけるパラメータに基づき、画像処理を加えるように制御することが望ましい。
光源の明るさ制御に加えて、映像信号にこのような処理を加えることにより、画面の明るさのみならず表示映像のコントラストを高めることができるので、映像の再現能力をより高めることができる。
In the display device according to the present invention, it is desirable to perform control so that image processing is added to the image signal displayed by the light modulation means based on the parameter characterizing the brightness of the screen.
By adding such processing to the video signal in addition to the brightness control of the light source, the contrast of the displayed video as well as the screen brightness can be increased, so that the video reproduction capability can be further enhanced.
上記本発明の表示装置においては、上記光源駆動手段が、光源の点灯回数を1単位時間あたり1回に制御するとともに、1回の点灯時間の長さを制御して、1単位時間あたりに光源から出射される光量を制御することが望ましい。
上記本発明の表示装置においては、上記光源駆動手段が光源の点灯を1単位時間につき1回に制御するとともに、その点灯時間を制御している。つまり、1単位時間あたりに光源から出射される光量は、光源の点灯時間の長短により制御されることができる。
In the display device of the present invention, the light source driving means controls the number of times the light source is turned on once per unit time, and also controls the length of one lighting time so that the light source is emitted per unit time. It is desirable to control the amount of light emitted from the projector.
In the display device of the present invention, the light source driving means controls the lighting of the light source once per unit time and the lighting time thereof. That is, the amount of light emitted from the light source per unit time can be controlled by the length of the lighting time of the light source.
上記本発明の表示装置においては、上記光源駆動手段が、光源の点灯回数を1単位時間あたり2回以上の所定の回数に制御するとともに、1回あたりの点灯時間の長さを制御して、1単位時間あたりに光源から出射される光量を制御することが望ましい。
1単位時間あたりに点灯する回数を2回以上の所定の回数としているため、光源の点灯周波数は画像周波数よりも高くなる。光源の点灯周波数が高くなると、光源の明滅は人間の目には知覚されにくくなり、フリッカー(画像のちらつき)を抑制することができる。
In the display device of the present invention, the light source driving means controls the number of times the light source is turned on to a predetermined number of times of 2 or more per unit time, and controls the length of the lighting time per time, It is desirable to control the amount of light emitted from the light source per unit time.
Since the number of times of lighting per unit time is a predetermined number of times of two or more, the lighting frequency of the light source is higher than the image frequency. When the lighting frequency of the light source is increased, flickering of the light source is less likely to be perceived by human eyes, and flicker (image flicker) can be suppressed.
上記本発明の表示装置においては、上記光源駆動手段が、光源の点灯時間を所定の点灯時間に固定するとともに、1単位時間あたりの点灯回数を制御して、1単位時間あたりに光源から出射される光量を制御することが望ましい。より望ましくは、上記所定の点灯時間が、光源が点灯して、その輝度が定常点灯時の輝度と同じになるまでの時間(以後、最小点灯時間と表記する)であることが望ましい。
1回の点灯時間を最小点灯時間に固定し、1単位時間あたりの点灯回数を制御することにより、光源から出射される光量を制御しているため、光源の点灯周波数は画像周波数より大幅に高くなっている。光源の点灯周波数が大幅に高くなると、光源の明滅は人間の目には知覚されなくなり、光源の明滅によるフリッカーをなくすことができる。
In the display device of the present invention, the light source driving means fixes the lighting time of the light source to a predetermined lighting time, controls the number of lighting times per unit time, and emits light from the light source per unit time. It is desirable to control the amount of light. More preferably, the predetermined lighting time is a time from when the light source is turned on until the luminance becomes the same as the luminance at the time of steady lighting (hereinafter referred to as a minimum lighting time).
Since the amount of light emitted from the light source is controlled by fixing the lighting time of one time to the minimum lighting time and controlling the number of times of lighting per unit time, the lighting frequency of the light source is significantly higher than the image frequency. It has become. When the lighting frequency of the light source is significantly increased, flickering of the light source is not perceived by human eyes, and flicker due to flickering of the light source can be eliminated.
上記本発明の表示装置においては、上記光源駆動手段が、画像信号の明るさが最大の時には、光源を定常点灯する制御を行うことが望ましい。
画像信号の明るさが最大、つまり画像の明るさが最大の時に、光源は常時点灯されているので、画像の明るさのちらつきが全くなくなる。画像のちらつきがなくなると、目に負担がかからず疲れにくくなる。
In the display device according to the present invention, it is desirable that the light source driving unit performs control to light the light source constantly when the brightness of the image signal is maximum.
Since the light source is always turned on when the brightness of the image signal is maximum, that is, when the brightness of the image is maximum, there is no flicker of the brightness of the image. When there is no flickering in the image, the eye is not burdened and it is hard to get tired.
上記本発明の表示装置においては、上記光源駆動手段が、画像信号の明るさが最大の時には、光源を間欠点灯する制御を行うことが望ましい。
画像信号の明るさが最大の時においても、光源は間欠点灯されているため、調光時だけではなく画像の明るさが最大の時においても、インパルス型表示になり動画視認性を向上させることができる。
In the display device according to the present invention, it is preferable that the light source driving unit performs control to intermittently light the light source when the brightness of the image signal is maximum.
Even when the brightness of the image signal is maximum, the light source is intermittently lit, so not only during dimming but also when the brightness of the image is maximum, it becomes an impulse-type display and improves video visibility Can do.
上記本発明の表示装置においては、上記光源駆動手段が、1単位時間あたりに光源が所定の輝度で点灯する点灯時間を調整するとともに、上記点灯時間以外の時間に光源が上記所定の輝度よりも低い輝度で点灯するように制御することが望ましい。より望ましくは、上記低い輝度が、画像信号の明るさが最も暗い時に光源が常時点灯したときの輝度であることが望ましい。
上記点灯時間以外の時間においても、画像信号の明るさが最も暗い時に光源が常時点灯したときの輝度(以後、最小輝度と表記する)で光源が点灯するので、1単位時間中の光源による明滅差が小さくなる。明滅差が小さくなると、ちらつきが少なくなり、目が疲れにくくなる。特に、暗い画像におけるフリッカーが軽減される。
In the display device according to the present invention, the light source driving unit adjusts a lighting time during which the light source is lit at a predetermined luminance per unit time, and the light source exceeds the predetermined luminance at a time other than the lighting time. It is desirable to control so that the light is lit at a low luminance. More preferably, the low luminance is the luminance when the light source is always turned on when the brightness of the image signal is the darkest.
Even during times other than the above lighting time, the light source is turned on at the brightness when the light source is always turned on when the brightness of the image signal is the darkest (hereinafter referred to as the minimum brightness). The difference becomes smaller. When the blink difference is small, the flicker is reduced and the eyes are less tired. In particular, flicker in dark images is reduced.
光変調装置を備えた表示装置と、光変調装置により変調された光を投射する投射型表示装置の表示装置に、上記本発明の表示装置を用いることができる。
投射型表示装置に上記表示装置が用いられることにより、見かけ上のダイナミックレンジを拡大するとともに消費電力を低減することができる。
The display device of the present invention can be used for a display device provided with a light modulation device and a display device of a projection display device that projects light modulated by the light modulation device.
By using the display device as a projection display device, the apparent dynamic range can be expanded and the power consumption can be reduced.
上記投射型表示装置が、3原色にそれぞれ対応させた3つの光変調素子と、それぞれの色光を出射可能な3つの光源からなり、上記光源駆動手段が、異なる色の色光ごとに光源の点灯タイミングをずらすことが望ましい。
異なる色の色光ごとに光源の点灯タイミングをずらすことにより、光源の点灯による消費電力のピークを分散させ、投射型表示装置全体としてみた消費電力のピーク電力を小さくでき、さらなる消費電力の低減を図ることができる。
The projection display device includes three light modulation elements each corresponding to the three primary colors and three light sources capable of emitting the respective color lights, and the light source driving means turns on the light source for each color light of a different color. It is desirable to shift.
By shifting the lighting timing of the light source for each color light of different colors, the peak of the power consumption due to the lighting of the light source can be dispersed, the peak power consumption of the projection display device as a whole can be reduced, and the power consumption can be further reduced be able to.
上記投射型表示装置が、3原色にそれぞれ対応させた3つの光変調素子と、それぞれの色光を出射可能な3つの光源からなり、上記光源駆動手段が、全ての光源の点灯タイミングを一致させることが望ましい。
全ての光源の点灯タイミングを一致させることにより、異なる色の色光が同時に出射されるので、画像上で各色光が時間的に分離して見えるカラーブレイクアップ現象を防ぐことができる。
The projection display device comprises three light modulation elements corresponding to the three primary colors and three light sources capable of emitting the respective color lights, and the light source driving means matches the lighting timings of all the light sources. Is desirable.
By matching the lighting timings of all the light sources, different color lights are emitted at the same time, so that it is possible to prevent a color breakup phenomenon in which each color light appears to be temporally separated on the image.
上記本発明の投射型表示装置においては、光源としてそれぞれ異なる色の色光を出射可能な発光ダイオード(Light Emitting Diode、以下LEDと表記する)を用いることができる。
現在、R、G、Bの各色光について高出力のLEDが提供されており、この種のLEDをアレイ状に平面的にまたは曲面的に配列することができる。また、LEDは比較的容易に高い周波数で明滅させることができるので、本発明の投射型表示装置に好適な光源を得ることができる。
In the projection display device of the present invention, a light emitting diode (Light Emitting Diode, hereinafter referred to as LED) capable of emitting different color lights can be used as a light source.
Currently, high-power LEDs are provided for each color light of R, G, and B, and these types of LEDs can be arranged in an array in a planar or curved manner. Further, since the LED can be blinked relatively easily at a high frequency, a light source suitable for the projection display device of the present invention can be obtained.
光源と、光源からの光を変調する表示装置とを備える直視型表示装置の表示装置に、上記本発明の表示装置を用いることができる。
直視型表示装置の表示装置に上記表示装置が備えられることにより、見かけ上のダイナミックレンジを拡大するとともに消費電力を低減することができる。
The display device of the present invention can be used in a display device of a direct-view display device that includes a light source and a display device that modulates light from the light source.
By providing the display device in the display device of the direct-view display device, the apparent dynamic range can be expanded and the power consumption can be reduced.
〔第1の実施の形態の第1実施例〕
以下、本発明の第1の実施形態の第1実施例について図1から図3を参照して説明する。
本実施の形態においては、3板式の投射型液晶表示装置の例を示す。図1は投射型表示装置10の全体構成を示す概略図であって、符号11、12、13はLED(光源)、21、22、23は液晶ライトバルブ(表示装置)、25はクロスダイクロイックプリズム、31は投射レンズ(投射手段)、35は光源制御部(光源駆動手段)である。
[First example of the first embodiment]
The first example of the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
In this embodiment, an example of a three-plate projection type liquid crystal display device is shown. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a
本実施の形態の投射型表示装置10は、図1に示すように、それぞれR、G、Bの各色光を出射可能な複数のLED11、12、13と、LED11、12、13から出射された色光を変調するそれぞれR、G、Bに対応した液晶ライトバルブ21、22、23と、変調された各色光を合成するクロスダイクロイックプリズム25と、合成された光束をスクリーンSに投射する投射レンズ31と、LED11、12、13の点滅制御を行う光源制御部35とから概略構成されている。なお、本実施の形態で説明されていない照明を均一化する手段や偏光方向を揃える手段を、LED光源と液晶ライトバルブとの間に設けることもできる。
As shown in FIG. 1, the
LED11、12、13は、クロスダイクロイックプリズム25の各面に対向するように、かつクロスダイクロイックプリズム25に向かって各色光を出射できるように配置されている。液晶ライトバルブ21、22、23は、それぞれLED11、12、13とクロスダイクロイックプリズム25との間に配置されている。
The
液晶ライトバルブ21、22、23は液晶パネルと、入射側偏光板(図示せず)と、出射側偏光板(図示せず)とから構成され、液晶パネルには、画素スイッチング用素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、TFTと略記する)を用いたTN(Twisted Nematic)モードのアクティブマトリクス方式の透過型の液晶セルが使用されている。
クロスダイクロイックプリズム25は4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。
The liquid
The cross dichroic prism 25 has four right-angle prisms bonded together, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in a cross shape on the inner surface thereof.
また、光源制御部35には、入力される画像信号から画像の最大輝度を抽出し、光源制御部35へ最大輝度データを出力する輝度抽出部(輝度抽出手段)36が備えられている。
The light
次に、上記の構成からなる投射型表示装置10における作用について説明する。
LED11、12、13からそれぞれ出射された色光R、G、Bは、図1に示すように、各色光に対応する液晶ライトバルブ21、22、23に入射される。
入射された各色光は、画像信号に基づき液晶ライトバルブ21、22、23により変調されてクロスダイクロイックプリズム25に出射される。変調された各色光は、クロスダイクロイックプリズム25において合成されて投射レンズ31に出射される。投射レンズ31は、合成された各色光をスクリーンSに向かって拡大投射する。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 1, the color lights R, G, and B respectively emitted from the
Each incident color light is modulated by the liquid
次に、本発明の特色であるLED11、12、13の点灯制御について説明する。
画像信号は、図1に示すように、輝度抽出部36に入力され、輝度抽出部36において、画像信号の1フィールド(単位時間)あたりの最大階調、すなわち1フィールドあたりの画像の最大輝度が算出される。算出された最大輝度は光源制御部35に出力される。
Next, lighting control of the
As shown in FIG. 1, the image signal is input to the
図2は、本実施例におけるLED11、12、13の点灯、消灯タイミングを示すタイムチャートである。
光源駆動部35は、まず入力された最大輝度から1フィールドあたりに必要な光量を求める。そしてLED11、12、13が定格電流を流された時の輝度Mで光を出射した時に、前述した光量を出射するのに必要な点灯時間Tを求める。
点灯時間Tが求められると、光源駆動部35は、図2に示すように、1フィールドあたり1回かつ上述した点灯時間Tだけ点灯させるとともに、LED11、12、13を同時に点灯させる。
FIG. 2 is a time chart showing the lighting and extinguishing timings of the
The light
When the lighting time T is obtained, the light
また、例えば画像信号から算出される最大輝度が高くなると、1フィールドあたりに必要とされる光量が増える。LED11、12、13の輝度は上限が前述したように定格電流を流した時の輝度なので、1フィールドあたりの光量を増やすために点灯時間が長くなる。つまり、図2の二点鎖線で示すように、1フィールドにおけるLED11、12、13の点灯時間が長くなる。
For example, when the maximum luminance calculated from the image signal increases, the amount of light required per field increases. Since the upper limit of the luminance of the
図3は、最大輝度から算出された必要とされる明るさと、1フィールドあたりの点灯時間の割合を示したグラフである。
1フィールドにおけるLED11、12、13の点灯時間は、図3に示すように、最大輝度から算出される明るさが明るくなる(光量が増える)と、2次関数的に長くなるように設定されている。また、最大明るさを表示するときにも、1フィールドあたりの点灯時間の割合は100%にはならず、LED11、12、13は間欠点灯されている。
FIG. 3 is a graph showing the required brightness calculated from the maximum brightness and the ratio of the lighting time per field.
As shown in FIG. 3, the lighting times of the
上記の構成によれば、画像信号の最大輝度に応じて、1フィールドあたりに液晶ライトバルブ21、22、23を照射する光量が求められ、この光量からLED11、12、13が1フィールドあたりに点灯する時間が求められている。
つまり、画像信号の最大輝度が低ければ、LED11、12、13が1フィールドあたりに点灯する時間が短くなって表示される画像が暗くなり、画像信号の最大輝度が高くなれば、LED11、12、13が1フィールドあたりに点灯する時間が長くなって表示される画像が明るくなる。そのため、表示できる階調の範囲が広くなり、見かけ上のダイナミックレンジを拡大することができる。
According to the above configuration, the amount of light for irradiating the liquid
That is, if the maximum luminance of the image signal is low, the time for which the
より具体的には、LED11、12、13は1フィールドにつき同時に1回点灯されている。つまり、LED11、12、13が同時に点灯、消灯されているので、表示された画像の色が時間的に分離して見えることを防ぐことができる。
また、LED11、12、13の点灯時間が1フィールド未満の時間幅で制御されているため、画像の切り換え方式がインパルス型表示になり動画視認性を向上させることができる。
More specifically, the
Further, since the lighting times of the
LED11、12、13の点灯時間は、画像信号の最大輝度に基づいて、必要な光量だけを出射できるように決められている。このとき点灯時間内における光源からの発光量は常に一定のため、発光スペクトルが変化することがなく、画像の色が変化することを防ぐことができる。
The lighting times of the
さらに、画像信号の最大輝度が最大の時においても、LED11、12、13は間欠点灯制御されている。そのため、画像の明るさが最大の時においても、動画視認性を確保することができる。
Further, even when the maximum luminance of the image signal is maximum, the
〔第2の実施例〕
次に、本発明の第2の実施例について図4を参照して説明する。
本実施例の投射型表示装置の基本構成は第1実施例と同様であるが、LED11、12、13の点滅パターンが異なっているため、本実施例においては、図4を用いてLED11、12、13の点滅制御のみを説明し、光源等の説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the projection display device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the blinking patterns of the
上記の構成からなる投射型表示装置10における作用について説明する。
図4は、本実施例におけるLED11、12、13の点灯、消灯タイミングを示すタイムチャートである。
光源駆動部35は、まず上述したように入力された最大輝度から1フィールドあたりに必要な光量を求め、その光量を出射するのに必要な点灯時間Tを求める。点灯時間Tが求められると、光源駆動部35は、図4に示すように、点灯時間を2分割し、1フィールドあたり2回かつ上述した点灯時間T/2だけ点灯させるとともに、LED11、12、13を同時に点灯させる。
The operation of the
FIG. 4 is a time chart showing the lighting and extinguishing timings of the
First, the light
また、光源駆動部35は、画像信号から算出される最大輝度が高くなると、1フィールドあたりにLED11、12、13から出射される光量を増やすために点灯時間が長くする。つまり、図4の二点鎖線で示すように、各点灯時におけるLED11、12、13の点灯時間が長くなる。
Further, when the maximum luminance calculated from the image signal increases, the light
上記の構成によれば、1フィールドあたりにLED11、12、13が点灯する回数を2回としているため、LED11、12、13の点灯周波数は画像周波数の略2倍の周波数となっている。このようにLED11、12、13の点灯周波数が高くなると、LED11、12、13の明滅は人間の目には知覚されにくくなり、フリッカー(画像のちらつき)を抑制することができる。
According to the above configuration, since the number of times the
〔第3の実施例〕
次に、本発明の第3の実施例について図5を参照して説明する。
本実施例の投射型表示装置の基本構成は第1実施例と同様であるが、LED11、12、13の点滅パターンが異なっているため、本実施例においては、図5を用いてLED11、12、13の点滅制御のみを説明し、光源等の説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the projection display device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the blinking patterns of the
上記の構成からなる投射型表示装置10における作用について説明する。
図5は、本実施例におけるLED11、12、13の点灯、消灯タイミングを示すタイムチャートである。
光源駆動部35は、まず上述したように入力された最大輝度から1フィールドあたりに必要な光量を求め、その光量を出射するのに必要な点灯時間Tを求める。点灯時間Tが求められると、光源駆動部35は、図5に示すように、点灯時間Tを後述する最小点灯時間tで分割する(図5では4つに分割されている)。LED11、12、13は、1フィールドあたり点灯時間Tを最小点灯時間tで分割した回数だけ点灯され、かつ1回の点灯につき最小点灯時間tだけ点灯されるとともに、LED11、12、13は同時に点灯される。
ここでいう最小点灯時間tとは、LED11、12、13が点灯して、その輝度が定常点灯時の輝度と同じになるまでの時間のことである。
The operation of the
FIG. 5 is a time chart showing the lighting and extinguishing timings of the
First, the light
The minimum lighting time t here is a time from when the
また、光源駆動部35は、画像信号から算出される平均輝度が高くなると、1フィールドあたりにLED11、12、13から出射される光量を増やすために点灯回数を増やす。つまり、図5の二点鎖線で示すように、1フィールドにおけるLED11、12、13の点灯回数が多くなる。
In addition, when the average luminance calculated from the image signal is increased, the light
上記の構成によれば、光源駆動部35は、LED11、12、13の1回の点灯時間を最小点灯時間tに固定し、1フィールドあたりの点灯回数を制御することにより、光源から出射される光量を制御している。そのため、LED11、12、13の点灯周波数は画像周波数より大幅に高くなり、LED11、12、13の明滅は人間の目には知覚されなくなり、LED11、12、13の明滅によるフリッカーをなくすことができる。
According to said structure, the light source drive
〔第4の実施例〕
次に、本発明の第4の実施例について図6を参照して説明する。
本実施例の投射型表示装置の基本構成は第1実施例と同様であるが、LED11、12、13の点滅パターンが異なっているため、本実施例においては、図6を用いてLED11、12、13の点滅制御のみを説明し、光源等の説明を省略する。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the projection type display device of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the blinking patterns of the
上記の構成からなる投射型表示装置10における作用について説明する。
図6は、本実施例におけるLED11、12、13の点灯、消灯タイミングを示すタイムチャートである。
光源駆動部35は、まず上述したように入力された最大輝度から1フィールドあたりに必要な光量を求める。このとき発光量の調整範囲には下限となる輝度Lが設定されており、その輝度Lは、光源の定常点灯により得られるようになっている。光源駆動部35はそれを考慮して、必要な光量を出射するのに必要な点灯時間T1を求める。
点灯時間T1が求められると、光源駆動部35は、図6に示すように、LED11、12、13を輝度Lで常に点灯するとともに、1フィールドあたり1回だけ定格電流を流した時の輝度Mで点灯する。この輝度Mの点灯時間は前述したT1であり、LED11、12、13は同時に輝度Mで点灯される。
The operation of the
FIG. 6 is a time chart showing the lighting and extinguishing timings of the
The light
When the lighting time T1 is obtained, as shown in FIG. 6, the light
また、光源駆動部35は、画像信号から算出される最大輝度が高くなると、1フィールドあたりにLED11、12、13から出射される光量を増やすために輝度Mで点灯する時間を長くする。つまり、図4の二点鎖線で示すように、輝度Mによる点灯時におけるLED11、12、13の点灯時間が長くなる。
Further, when the maximum luminance calculated from the image signal is increased, the light
上記の構成によれば、他の実施例においてLED11、12、13が消灯していた時においても、LED11、12、13は輝度Lで点灯しているので、1フィールド中の最も明るい表示と最も暗い表示との比、つまり明るさの明滅差が小さくなる。明滅差が小さくなると、画像の明滅によるちらつきが少なくなり、目が疲れにくくなる。特に、暗い画像におけるフリッカーが軽減される。
According to the above configuration, even when the
〔第5の実施例〕
次に、本発明の第5の実施例について図7を参照して説明する。
本実施例の投射型表示装置の基本構成は第1実施例と同様であるが、LED11、12、13の点滅パターンが異なっているため、本実施例においては、図7を用いてLED11、12、13の点滅制御のみを説明し、光源等の説明を省略する。
光源駆動部35は、まず上述したように入力された最大輝度から1フィールドあたりに必要な光量を求め、その光量を出射するのに必要な点灯時間Tを求める。点灯時間Tが求められると、光源駆動部35は、図7に示すように、LED11、12、13を1フィールドあたり1回点灯するとともに、前述した点灯時間Tだけ点灯する。それと同時に、LED11、12、13の順にそれぞれが同時に点灯しないようにタイミングをずらして点灯する。
[Fifth embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the projection type display device of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the blinking patterns of the
First, the light
上記の構成によれば、異なる色の色光ごとにLED11、12、13の点灯タイミングをずらすことにより、LED11、12、13の点灯による消費電力のピークを分散させ、投射型表示装置10全体としてみた消費電力のピーク電力小さくでき、さらなる消費電力の低減を図ることができる。
According to the configuration described above, the lighting timing of the
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施の形態について図8から図10を参照して説明する。
本実施の形態においては、直視型液晶表示装置の例を示す。ここで第1の実施の形態と同じ構成要素には、同一符号を付しその説明を省略する。
図8(a)は直視型表示装置50の全体構成を示す概略正面図であり、図8(b)は直視型表示装置50の概略側面図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, an example of a direct-view liquid crystal display device is shown. Here, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
FIG. 8A is a schematic front view showing the overall configuration of the direct-
本実施の形態の直視型表示装置50は、図8に示すように、白色光を出射可能なLED(光源)51と、LED51から出射された白色光を変調する液晶セル(表示装置)52と、LED51から出射された白色光を液晶セル52に導く導光体53と、LED51を制御する光源駆動部35とから概略構成されている。
As shown in FIG. 8, the direct-
LED51は、導光体53の上端に導光体53に向かって白色光を出射できるように配置されている。
導光体53は、正面視において、液晶セル52と略同じ寸法に形成されるとともに、側面視において、上方から下方に向けて後方側の面54が前方に近づくように傾斜して形成されている。
The
The
液晶セル52は入射側偏光板(図示せず)と、出射側偏光板(図示せず)とを備えている。液晶セル52には、画素スイッチング用素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、TFTと略記する)を用いたTN(Twisted Nematic)モードのアクティブマトリクス方式の透過型の液晶セルが使用されている。
The
次に、上記の構成からなる直視型表示装置10における作用について説明する。
LED51から出射された白色光は、図8に示すように、導光体53の上端から導光体53内に入射される。導光体53内に入射された白色光は、導光体53内を反射しながら伝搬し、その一部は傾斜角を持つ後方側の面54で反射し、液晶セル52に向かって伝搬する。液晶セル52に入射された各色光は、画像信号に基づき液晶セル52により変調されて画像を形成する。
Next, the operation of the direct-
The white light emitted from the
画像信号は、図8に示すように、輝度抽出部36に入力され、輝度抽出部36において、画像信号の1フィールドあたりの最大階調、すなわち1フィールドあたりの画像の最大輝度が算出される。算出された最大輝度は光源制御部35に出力される。
As shown in FIG. 8, the image signal is input to the
図9は、本実施の形態におけるLED51の点灯、消灯タイミングを示すタイムチャートである。
光源駆動部35は、まず入力された最大輝度から1フィールドあたりに必要な光量を求める。そしてLED51が定格電流を流された時の輝度Mで光を出射した時に、前述した光量を出射するのに必要な点灯時間Tを求める。
点灯時間Tが求められると、光源駆動部35は、図9に示すように、1フィールドあたり1回かつ上述した点灯時間Tだけ点灯させる。
FIG. 9 is a time chart showing lighting and extinguishing timings of the
The light
When the lighting time T is obtained, the light
図10は、平均輝度から算出された必要とされる明るさと、1フィールドあたりの点灯時間の割合を示したグラフである。
1フィールドにおけるLED51の点灯時間は、図10に示すように、最大輝度から算出される明るさが明るくなる(光量が増える)と、2次関数的に長くなるように設定されている。また、最大明るさを表示するとき、1フィールドあたりの点灯時間の割合は100%となり、LED51は常時点灯されている。
FIG. 10 is a graph showing the required brightness calculated from the average luminance and the ratio of lighting time per field.
As shown in FIG. 10, the lighting time of the
上記の構成によれば、画像信号の最大輝度が最大、つまり画像の明るさが最大の時に、LED51は常時点灯されているので、画像の明るさのちらつきが全くなくなる。画像のちらつきがなくなると、目に負担がかからず疲れにくくなる。
According to the above configuration, when the maximum luminance of the image signal is maximum, that is, when the brightness of the image is maximum, the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、表示装置として液晶ライトバルブを用いて構成したものに適応して説明したが、この液晶ライトバルブを用いて構成したものに限られることなく、DMD(ディジタルマイクロミラーデバイス)など、その他各種の空間光変調器に適応することができるものである。
また、上記の実施の形態においては、光源としてLEDを用いたものに適応して説明したが、この光源としてLEDを用いたものに限られることなく、高圧水銀ランプなど、その他各種の光源に適応することができるものである。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the display device is described as being adapted to a liquid crystal light valve. However, the display device is not limited to the liquid crystal light valve, and is not limited to a liquid crystal light valve. It can be applied to various other spatial light modulators such as a mirror device.
In the above embodiment, the description has been made by adapting to an LED using a light source. However, the present invention is not limited to using an LED as a light source, but can be applied to various other light sources such as a high-pressure mercury lamp. Is something that can be done.
10・・・投射型表示装置、 11、12、13・・・LED(光源)、 21、22、23・・・液晶ライトバルブ(表示装置)、 31・・・投射レンズ(投射手段)、 35・・・光源制御部(光源駆動手段)、 36・・・輝度抽出部(輝度抽出手段)、 50・・・直視型表示装置、 51・・・LED(光源)、 52・・・液晶ライトバルブ(表示装置)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記光変調手段を照明する光源と、
1単位時間あたりに前記光源が所定の輝度で前記光変調手段の全面を点灯する時間を調整することにより、前記光源から出射される光量を制御する光源駆動手段と、を備え、
前記光源として、互いに異なる色光を出射する3つの光源を用い、
前記光変調手段として、前記3つの光源から出射した3つの色光をそれぞれ画像信号に基づいて変調する3つの光変調手段を用い、
前記光源駆動手段は、1単位時間あたりに前記3つの光源が所定の輝度で点灯する時間を調整することにより、前記3つの光源から出射する光量をそれぞれ制御し、
前記光源駆動手段が、1単位時間あたりに前記3つの光源が所定の輝度で点灯する点灯時間を調整するとともに、前記点灯時間以外の時間に前記3つの光源が前記所定の輝度よりも低い輝度で点灯するように制御し、且つ、
前記光源駆動手段が、画像信号の明るさが最大の時に、前記光源を間欠点灯する制御を行い、さらに、
前記光源駆動手段が、異なる色の色光ごとに各光源の点灯タイミングをずらすことを特徴とする表示装置。 A display device comprising a light modulation means having a plurality of pixels and displaying an image according to an image signal,
A light source that illuminates the light modulating means;
Light source driving means for controlling the amount of light emitted from the light source by adjusting the time for the light source to turn on the entire surface of the light modulation means with a predetermined luminance per unit time, and
As the light source, three light sources that emit different colored lights are used,
As the light modulation means, three light modulation means for modulating the three colored lights emitted from the three light sources based on image signals respectively,
The light source driving means controls the amount of light emitted from the three light sources by adjusting the time during which the three light sources are lit at a predetermined luminance per unit time,
Said light source driving means, 1 together with the three light sources per unit time is adjusted lighting time lights at a predetermined luminance, the three light sources to a time other than the lighting time at a lower brightness than the predetermined luminance Control to light up, and
It said light source driving means, when the brightness of the image signal is maximum, have lines control to intermittently light the light source, further,
The display device , wherein the light source driving means shifts the lighting timing of each light source for each color light of a different color .
前記光源駆動手段が、前記輝度抽出手段により抽出されたパラメータに基づき前記光源から出射される光量を制御することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The light source driving means comprises a luminance extracting means for extracting a parameter characterizing the brightness of the screen from the image signal;
The display device according to claim 1, wherein the light source driving unit controls the amount of light emitted from the light source based on the parameter extracted by the luminance extraction unit.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03125333U (en) * | 1990-03-30 | 1991-12-18 | ||
JPH06160811A (en) * | 1992-11-26 | 1994-06-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Liquid crystal projector |
JPH10269802A (en) * | 1997-03-24 | 1998-10-09 | Sony Corp | Lighting system and image display unit |
JP2000150157A (en) * | 1998-09-02 | 2000-05-30 | Seiko Epson Corp | Light source and display device |
JP2002072970A (en) * | 2000-08-25 | 2002-03-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Liquid crystal projector |
JP2002072988A (en) * | 2000-06-15 | 2002-03-12 | Sharp Corp | Image display device, light emitting body and its driving method |
JP2003029236A (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-29 | Sharp Corp | Illuminating device and liquid crystal display device using the same |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03125333U (en) * | 1990-03-30 | 1991-12-18 | ||
JPH06160811A (en) * | 1992-11-26 | 1994-06-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Liquid crystal projector |
JPH10269802A (en) * | 1997-03-24 | 1998-10-09 | Sony Corp | Lighting system and image display unit |
JP2000150157A (en) * | 1998-09-02 | 2000-05-30 | Seiko Epson Corp | Light source and display device |
JP2002072988A (en) * | 2000-06-15 | 2002-03-12 | Sharp Corp | Image display device, light emitting body and its driving method |
JP2002072970A (en) * | 2000-08-25 | 2002-03-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Liquid crystal projector |
JP2003029236A (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-29 | Sharp Corp | Illuminating device and liquid crystal display device using the same |
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