JP5711109B2 - スペクトルに基づいて構成した後方照明を有する多原色ディスプレイ - Google Patents
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Description
本発明の実施形態によれば、LEDアレイは、m個の異なるLEDの色毎に、複数、例えば、lm個のLEDを含むことができる。LEDは、実質的に白色光の実質的に均一な集合照明が得られる配列でアレイ内に配置することができる。
ブロック512に示すように、再生可能な白点スペクトルおよび座標並びに再生可能な色域を、それぞれ、要求色域並びに要求白点スペクトルおよび座標と比較することができる。
図6Aは、波長スペクトル301、304および307(図3B)をそれぞれ有する青色、緑色、および赤色LEDの組み合わせを含む従来技術の後方照明源の有効スペクトルを模式的に示す。図6AのLEDの組み合わせを用いると、図6Bに模式的に示すような色域を得ることができる。
Y(三色)=(Y(色1)+Y(色2)+Y(色3))/3 (2)
同様に、本発明の一実施形態による五色LCD装置の正規化輝度レベルは、以下のように計算することができる。
Y(五色)=(Y(色1)+Y(色2)+Y(色3)+Y(色4)+Y(色5))/5
(3)
ここで、Y(色i)は、例えば、LEDの製造者の仕様による一定電力(例えば、一定電流)に対するi番目の原色の輝度レベルを示し、Y(n色)は、n原色表示の全体的な正規化輝度レベルを示す。
[数4]
Y(3LED)=[I(LEDred)+I(LEDgreen)+I(LEDblue)]/3 (4)
本発明の一実施形態によれば、図7Aおよび図7Bに示す組み合わせを用いると、シアン・フィルタは青色、シアン、および緑色LEDを完全に透過することができ、一方黄色フィルタは、赤色及び黄色LEDを完全に透過し、緑色LEDを部分的に透過することができる。したがって、図7AのLEDの組み合わせおよび図7Bのフィルタ・アレイを含むLCD装置の正規化輝度レベルは、以下のように計算することができる。
Y(5LED)=[2×I(LEDred)+2.5×I(LEDgreen)+2×I(LEDblue)+I(LEDcyan)+I(LEDyellow)]/5 (5)
本発明の実施形態例によれば、LEDアレイの輝度レベルは、例えば、LEDアレイに含まれるLEDの製造者の仕様値を式(5)に代入することによって計算することができる。実施形態によっては、図7Dに示す色域は、図6Bの対応する三色LEDバックライトLCD装置のそれと比肩し得るが、図7Bのフィルタ・アレイと共に図7AのLEDの組み合わせを用いて得ることができる輝度レベルは、対応する三色LEDバックライトLCDのそれよりも約40%高い。この実施形態において達成される輝度レベルの向上は、例えば、広い透過領域を有するように、したがってRGBフィルタよりも多くのLEDアレイ後方照明を透過するように特定的に設計した黄色(Y)およびシアン(C)カラー副画素の追加に帰することができる。
Claims (16)
- カラー画像を表示する装置であって、
m個の異なる波長スペクトルの各々の光を同時に生成可能な発光ダイオード(LED)を含む複数のLEDを備えている照明源であって、mが3以上である、照明源と、
前記カラー画像の階調表現に対応する減衰パターンに応じて、前記照明源が生成する光を選択的に減衰可能な減衰素子のアレイと、
前記減衰素子のアレイからの選択的に減衰した光を受光することができるカラー副画素フィルタ素子のアレイであって、各カラー副画素フィルタ素子が、n個の異なる原色のうち1つの光を転送可能であり、nが4以上であり、前記n個の異なる原色のうちの少なくとも1つは、前記m個の波長スペクトルのうちの2以上の波長スペクトルの組合わせにより再生可能であり、前記副画素フィルタ素子の少なくとも1つは、前記m個の波長スペクトルのうちの前記2以上の波長スペクトルの実質的に全体のスペクトルを完全に透過することが可能であり、mはnとは異なる、カラー副画素フィルタ素子のアレイと、
を備えている装置。 - 請求項1記載の装置において、前記フィルタ素子のアレイは、各カラー副画素フィルタ素子が前記減衰素子の対応する1つからの光を受光できるように、前記減衰素子のアレイと並置され、かつ位置合わせされている、装置。
- 請求項1または請求項2記載の装置であって、前記カラー画像を表す入力データを受け、前記減衰パターンを生成するため前記減衰素子を選択的に活性化するように構成された駆動回路を備えている、装置。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載の装置において、前記減衰素子のアレイは、液晶(LC)素子のアレイを備えている、装置。
- 請求項1から4までのいずれか1項に記載の装置において、前記n個の異なる原色のうち2つの原色の副画素フィルタ素子は、前記m個の波長スペクトルのうち少なくとも1つのスペクトルの実質的にその全体を完全に透過することが可能である、装置。
- 請求項1から5までのいずれか1項に記載の装置において、前記n個の異なる原色のうち第1原色の副画素フィルタ素子は、第1の狭いスペクトルの光を透過することが可能であり、前記n個の異なる原色のうち第2原色の副画素フィルタ素子は、前記狭いスペクトルよりも広くかつ該狭いスペクトルを含む第2スペクトルの光を透過することが可能である、装置。
- 請求項1から6までのいずれか1項に記載の装置において、mが6に等しい、装置。
- 請求項7記載の装置において、前記m個の波長スペクトルは、2つの青スペクトル、シアン・スペクトル、緑スペクトル、黄色スペクトル、および赤スペクトルを備えている、装置。
- 請求項1から8までのいずれか1項に記載の装置において、前記n原色は、赤、緑、青、および黄色を含む、装置。
- 請求項1から9までのいずれか1項に記載の装置において、nが5に等しい、装置。
- 請求項10記載の装置において、前記n個の原色は、赤、緑、青、シアン、および黄色を含む、装置。
- 請求項1から11までのいずれか1項に記載の装置であって、更に、前記複数のLEDの光を組み合わせて、前記減衰素子のアレイを通過する前記n原色の光の実質的に均一な照明を形成する光学ユニットを備えている、装置。
- 請求項1記載の装置において、前記複数のLEDの配列は、前記照明源が生成する前記m個のスペクトルの照明の空間的均一分布が得られるように選択する、装置。
- 請求項1記載の装置において、前記カラー画像を表す三原色入力データを、n個の原色に関して前記カラー画像を表す変換画像データに変換する変換器を更に備えている、装置。
- 請求項14記載の装置であって、前記変換画像データを受け、前記変換画像データの階調表現に対応する前記減衰パターンを生成するため前記減衰素子を選択的に活性化するように構成された駆動回路を備えている、装置。
- カラー画像を表示する方法であって、
m個の異なる波長スペクトルの各々の光を生成可能な発光ダイオード(LED)を含む複数のLEDである複数の光生成素子を同時に活性化することであって、mが3以上である、同時に活性化すること、
前記複数の光生成素子が生成する光の強度を減衰素子のアレイにより空間的に選択的に変調して、前記カラー画像の階調表現に対応する光減衰パターンを生成すること、
n個の異なる原色の所定の空間副画素の組合わせに従って前記光減衰パターンを濾過して、前記カラー画像に対応する光パターンを生成することであって、nが4以上であり、前記濾過することは、減衰素子のアレイと並置され、かつ位置合わせされているカラー副画素フィルタ素子のアレイを介して減衰された光を通過させることを含み、各カラー副画素フィルタ素子が、n個の異なる原色のうち1つの光を転送可能であり、前記n個の異なる原色のうちの少なくとも1つは、前記m個の波長スペクトルのうちの2以上の波長スペクトルの組合わせにより再生可能であり、前記副画素フィルタ素子の少なくとも1つは、前記m個の波長スペクトルのうちの前記2以上の波長スペクトルの実質的に全体のスペクトルを完全に透過することが可能であり、mはnとは異なる、前記生成すること、
を備える方法。
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