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Title:
FIELD SEQUENTIAL IMAGE DISPLAY DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/125641
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a field sequential image display device which can display a color image wherein luminance nonuniformity is inconspicuous. Illuminating means (2, 3) have first light emitting elements (2a, 2b) which illuminate a liquid crystal display panel (6) in a first emission color, and second light emitting elements (3a, 3b) which illuminate the liquid crystal display panel (6) in a second emission color. A control means (17) makes the illuminating means (2, 3) emit light field by field. The control means (17) has a first control section (4a), which controls luminance of an upper section of the liquid crystal display panel (6) by means of the first light emitting element (2a), a second control section (4b), which controls luminance of a lower section of the liquid crystal display panel (6) by means of the second light emitting element (3a), a third control section (4c), which controls luminance of an upper section of the liquid crystal display panel (6) by means of the first light emitting element (2b), and a fourth control section (4d), which controls luminance of a lower section of the liquid crystal display panel (6) by means of the second light emitting element (3b).

Inventors:
HADA MAKOTO
Application Number:
PCT/JP2009/054624
Publication Date:
October 15, 2009
Filing Date:
March 11, 2009
Export Citation:
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Assignee:
NIPPON SEIKI CO LTD (JP)
HADA MAKOTO
International Classes:
G09G3/36; G02F1/133; G09G3/20; G09G3/34
Foreign References:
JPH0580716A1993-04-02
JP2007287964A2007-11-01
JP2000275605A2000-10-06
JP2001235729A2001-08-31
JP2003295105A2003-10-15
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Claims:
 液晶表示パネルと、第一の発光色にて前記液晶表示パネルを照明する第一の発光素子及び第二の発光色にて前記液晶表示パネルを照明する第二の発光素子を有する照明手段と、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、
 前記制御手段は、前記第一の発光素子にて前記液晶表示パネルの上部の輝度を制御する第一制御部と、前記第二の発光素子にて前記液晶表示パネルの下部の輝度を制御する第二制御部と、前記第一の発光素子にて前記液晶表示パネルの上部の輝度を制御する第三制御部と、前記第二の発光素子にて前記液晶表示パネルの下部の輝度を制御する第四制御部と、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。
 前記制御手段は、前記第一の発光素子及び前記第二の発光素子を台形波にて駆動す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。
Description:
フィールドシーケンシャル画像 示装置

 本発明は、フィールド順次駆動方式によ 画像を表示するフィールドシーケンシャル 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 ールド毎に単位色画像データに対応する色 照明光を液晶表示パネルに照射してカラー 像を表示するフィールドシーケンシャル画 表示装置が種々提案されており、例えば特 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 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 うちの1色の単位色画像データを書込み、前 サブフィールド毎に、液晶表示パネルに書 んだ単位色画像データに対応する色の照明 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 用いてカラー画像を表示するものであり、 素が複数行に配列された表示エリアを備え 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 色画像を順次表示させ、その各色の視覚的 混合によりカラー画像を表示する。

特開2005-77474号公報

 しかしながら、液晶表示パネルの画素行を 1行から順次選択して、これらの行の画素に 単位色画像データを書込むフィールドシーケ ンシャル画像表示装置は、2色以上の単位色 像の視覚的な混合により表示されるカラー 像の輝度むらが目立つという問題を有して た。
 本発明は、この問題に鑑みなされたもので り、輝度むらの目立たないカラー画像を表 することができるフィールドシーケンシャ 画像表示装置を提供するものである。

 本発明は、請求項1に記載したように、液 晶表示パネル6と、第一の発光色にて前記液 表示パネル6を照明する第一の発光素子2a,2b び第二の発光色にて前記液晶表示パネル6を 明する第二の発光素子3a,3bを有する照明手 2,3と、前記照明手段2,3をフィールド毎に発 させる制御手段17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 制御手段17は、前記第一の発光素子2aにて前 液晶表示パネル6の上部の輝度を制御する第 制御部4aと、前記第二の発光素子3aにて前記 液晶表示パネル6の下部の輝度を制御する第 制御部4bと、前記第一の発光素子2bにて前記 晶表示パネル6の上部の輝度を制御する第三 制御部4cと、前記第二の発光素子3bにて前記 晶表示パネル6の下部の輝度を制御する第四 御部4dと、を有するものである。

 また、本発明は、請求項2に記載したよう に、前記制御手段17は、前記第一の発光素子2 a,2b及び前記第二の発光素子3a,3bを台形波にて 駆動するものである。

 フィールド毎に発光素子をタイミング別 点灯させて画像表示を行うフィールドシー ンシャル画像表示装置において、照明手段 輝度分布を制御し、液晶表示パネルの輝度 略均一に保つことにより、輝度むらを目立 なくすることができる。

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。

符号の説明

 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(第一の発光素子)
 3  照明手段
 3a 発光ダイオード(第二の発光素子)
 3b 発光ダイオード(第二の発光素子)
 4a 第一制御部
 4b 第二制御部
 4c 第三制御部
 4c 第四制御部
 6  液晶表示パネル
 17 制御手段

 以下、添付図面に基づいて、本発明をヘ ドアップディスプレイ装置に適用した一実 形態について説明する。なお、本実施形態 説明で「右方」,「左方」,「下方」とは、 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、一方の照明手段2 、赤色光Rを下方へ向かって出射し、他方の 明手段3は、緑色光Gを左方へ向かって出射 る。照明手段2は、発光ダイオード(第一の発 光素子)2a,2bからなるものであり、照明手段3 、発光ダイオード(第二の発光素子)3a,3bから るものである。

 各発光ダイオード2a,2b,3a,3bには点灯制御 4が接続されている。点灯制御部4は、PWM方式 または定電流方式により発光ダイオード2aの 度を制御する第一制御部4aと、発光ダイオ ド3aの輝度を制御する第二制御部4bと、発光 イオード2bの輝度を制御する第三制御部4cと 、発光ダイオード3bの輝度を制御する第四制 部4dと、を有しており、各発光ダイオード2a ,2b,3a,3b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 原色を含め、各発光ダイオード2a,2b,3a,3bの 合色からなる複数の着色光が視認され得る 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 光ダイオード3a,3bが発した緑色光Gの進行方 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 。このダイクロイックミラー5によって、発 ダイオード2a,2bから出射された赤色光Rが左 に反射され、他方の発光ダイオード3a,3bか 出射された緑色光Gが透過されるようになっ いる。これにより、各発光ダイオード2a,2b,3 a,3bの光R,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 れている。液晶表示パネル6の上部は発光ダ イオード2a,3aにて透過照明され、液晶表示パ ル6の下部は発光ダイオード2b,3bにて透過照 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表示パネルで あり、発光ダイオード2a,2b,3a,3bから導かれた R,Gを透過あるいは遮蔽することによって所 のカラー画像を形成する。従って、従来の ラーフィルタ付きの液晶表示パネルとは異 り、透過率が高く、カラー画像の輝度を向 することができる。なお、調色を目的とす 着色層は配設されていてもよい。

 液晶表示パネル6としては、ポリシリコン 型のTFT液晶表示パネルが用いられている。液 晶表示パネル6は、ブラックマトリクスによ て画素部分以外の非表示部の遮光が十分に われていることが望ましい。遮光膜として ブラックマトリクスとしては、樹脂製ある は金属製のものが用いられるが、遮光度と 厚の観点から金属製の膜が好ましい。液晶 モードは、応答性に優れたOCBモードとする 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 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 う。液晶表示パネル6の近傍には、液晶表示 ネル6の温度を検出するサーミスタ等の温度 センサ8が設置されている。液晶表示パネル6 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 表示パネル6からの表示光Lがウインドシー ド10に導かれるようになっている。表示光L 、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3 照)。

 温度検出手段16は、温度センサ8及びA/D変 器11からなるものであり、温度センサ8から 力されたアナログデータをA/D変換器11でデ タルデータに変換し、マイコン12に温度デー タを出力する。制御手段17は、マイコン12及 点灯制御部4からなるものであり、温度検出 段16から出力された温度データに基づいて 点灯制御部4の第一制御部4a,第二制御部4b,第 制御部4c,第四制御部4dにより、夫々、液晶 示パネル6の上部,下部を照明する発光ダイオ ード2a,3a,2b,3bの輝度を制御し、液晶表示パネ 6の輝度が所定値になるように制御する。

 図4は、液晶表示パネル6へのデータ書き みシーケンスと発光ダイオード2a,2b,3a,3bの点 灯シーケンスを示す図である。液晶表示パネ ル6へのデータ書き込みを始めるのと同時に 1ラインの液晶が立ち上がり始め、液晶表示 ネル6へのデータ書き込みが進むにつれて液 晶もこれに同期して立ち上がっていき、液晶 表示パネル6へのデータ書き込みが終わる直 に最終ラインの液晶が立ち上がり始める。

 点灯制御部4の第一制御部4a,第二制御部4b 、発光ダイオード2a,3aの点灯シーケンスを 峻に立ち上げた後、所定期間だけ一定の波 値を保持し、その後徐々に波高値を下げる 共に、点灯制御部4の第三制御部4c,第四制御 4dは、発光ダイオード2b,3bの点灯シーケンス を徐々に上げた後、所定期間だけ一定の波高 値を保持し、その後急峻に立ち下げる。点灯 制御部4は、発光ダイオード2a,3aの徐々に立ち 下げていく部分と発光ダイオード2b,3bの徐々 立ち上げていく部分に重なりを持たせるよ な制御を行うことで、液晶表示パネル6の輝 度を略均一にする。

 また、低温時には液晶の温度特性が悪く るため、液晶の立ち上がりシーケンスは点 のようになる。そのため、低温時には、常 時に比べて液晶表示パネル6の上部,下部と の境界部の透過率の差は顕著になる。マイ ン12は、液晶表示パネル6の輝度が略均一に るように、点灯制御部4の制御部4a,4b,4c,4dを して、発光ダイオード2a,3a,2b,3bの輝度を室温 時または高温時の輝度よりも高くする。

 本実施形態によれば、液晶表示パネル6の 透過率に応じて、発光ダイオード2a,2b,3a,3bの 度を制御し、液晶表示パネル6の輝度を均一 に保つことができる。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 ン装置等の直視タイプの車載表示器に適用 るものであっても良い。

 また、温度センサ8は、サーミスタ,温度IC が代表的であるが、温度検出手段としては、 光センサ等で液晶表示パネルの光学特性の変 化を見て、間接的に温度変化をセンシングす るものであっても良い。また、各発光ダイオ ード2a,2b,3a,3bは、夫々、R(赤),G(緑),B(青)の3色 発光ダイオードを備えたものであってもよ が、特にフルカラー表示を求めない場合は 輝度の方を優先して単一色の発光ダイオー 群のみを搭載することが望ましい。

 本発明は、フィールド順次駆動方式によ 画像を表示するフィールドシーケンシャル 像表示装置に利用でき、特に、ヘッドアッ ディスプレイに好適である。