カラー表示装置及び方法

【課題】表示素子の表示切り替え周期を長くしても、また、動作温度範囲を拡大してもフリッカーの問題の発生を回避する。
【解決手段】赤、緑、青の３色の光源を次々に点滅させるのに同期して、各色のデータをモノクロ表示させることによりカラー表示を行う。赤、緑、青の光源を赤、緑、青、緑の順に点滅させ、この赤、緑、青、緑の点滅を１周期として、この周期を繰り返すように、各色の光源を点滅させる。各色の光源の１回の点灯時間はデータ表示期間の半分であり、データ表示期間の後半に各色の光源が点灯される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ無しでカラー表示を行うカラー表示装置及び方法に関する。本発明は、特に、赤、緑、青の３色の光源を高速に切り替えながらカラー表示を行うフィールドシーケンシャル方式のカラー表示装置及び方法に好適に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタ無しでカラー表示を行う代表的な方法としてフィールドシーケンシャル方式のカラー表示方法が知られている。このフィールドシーケンシャル方式は、赤、緑、青の３色の光源と、モノクロ表示素子とを備え、３色の光源の点滅を高速に切り替えながら、これに同期して各色のデータをモノクロ表示素子で表示することによりカラー表示を行うものである。モノクロ表示素子としては、反射型及び透過型のいずれであってもよい。
【０００３】
この種のカラーフィルタ無しのカラー表示装置は、液晶ディスプレイに適用され、また、他にも、例えばプロジェクタにおいては単板で３板式と同等の解像度を達成でき、光学系も単純になるなどの利点により製品化されている。また、目に直接装着するようなヘッドマウントディスプレイにおいても、小型で高解像度のカラー表示が可能なことからフィールドシーケンシャル方式を用いたカラー表示装置が発表されている。
【０００４】
従来のフィールドシーケンシャル方式を用いたカラー表示方法にあっては、図２に示すように、赤、緑、青の光源を一回ずつ順に点滅させて、例えば赤→緑→青を１周期として、これを繰り返すようになっていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フィールドシーケンシャル方式のようにカラーフィルタ無しのカラー表示では、非常に高速に切り替え可能な表示素子が必要となるが、素子の解像度を上げたり、動作温度範囲を広げようとすると表示素子の応答が遅くなる傾向にある。このため、表示素子の側からは、その切り替え周期を長くしたいという要請がある。
【０００６】
フィールドシーケンシャル方式を用いたカラー表示装置において、ユーザにフリッカーを感じさせないようにするには、赤、緑、青の各光源の点滅周期を１／６０秒よりも短くする必要があると言われている。すなわち、表示素子としては、その表示切り替えを１／１８０秒よりも速く行うことが必要となるが、このことは、先に説明した切り替え周期を長くしたいという要請に反することになる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、表示素子の表示切り替え周期を長くしても、また、動作温度範囲を拡大してもフリッカーの問題の発生を回避することのできるカラー表示方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、表示素子の表示切り替え周期が同じであったとしても、また、動作温度範囲を拡大しても、よりフリッカーを感じさせ難くすることのできるカラー表示方法及び装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示に関連して、表示素子の表示切り替え周期を比較的長くしたとしても、また、動作温度範囲を拡大してもユーザにフリッカーを感じさせることのないカラー表示方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は、本発明の一つの局面によれば、
赤、緑、青の３色の光源の点滅と、これら３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示する表示素子との組み合わせによりカラー表示を行うカラー表示装置において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤のデ−タ表示期間から次の前記赤のデ−タ表示期間までの間に、前記緑のデ−タ表示期間を２回設け、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示装置を提供することにより達成される。
【００１１】
本発明の他の局面によれば、
赤、緑、青の３色の光源の点滅と、これら３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示する表示素子との組み合わせによりカラー表示を行うカラー表示装置において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記青のデ−タ表示期間から次の前記青のデ−タ表示期間までの間に、前記緑のデ−タ表示期間を２回設け、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の別の局面によれば、
赤、緑、青の３色の光源の点滅と、これら３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示する表示素子との組み合わせによりカラー表示を行うカラー表示装置において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤、緑、青のデ−タ表示を赤、緑、青、緑の順に行い、この赤、緑、青、緑の４つのデ−タ表示期間を１周期として、この周期を繰り返すように、前記赤、緑、青のデ−タ表示及び前記３色の光源を制御して、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とする。
【００１３】
赤、緑、青の光源の点滅の１周期を、青、緑、赤、緑の順で構成してもよく、或いは、緑、青、緑、赤の順で構成してもよく、或いは、緑、赤、緑、青の順で構成してもよい。
【００１４】
また、上記の課題は、本発明の更に別の局面によれば、
赤、緑、青の３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示素子により表示させることによりカラー表示を行うカラー表示方法において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間の全て等しくすると共に、
前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤の光源の点滅周期に対して前記緑の光源の点滅周期を１／２倍にして、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示方法を提供することにより達成される。
【００１５】
本発明の別の局面によれば、
赤、緑、青の３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示素子により表示させることによりカラー表示を行うカラー表示方法において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記青の光源の点滅周期に対して前記緑の光源の点滅周期を１／２倍にして、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の局面によれば、
赤、緑、青の３色の光源を次々に点滅させるのに同期して各色のデ−タを表示素子により表示させることによりカラー表示を行う方法において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤、緑、青の光源を赤、緑、青、緑の順に点滅させ、この赤、緑、青、緑の点滅を１周期として、この周期を繰り返すように、前記赤、緑、青の光源を点滅させて、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従うカラー表示方法にあっては、赤、緑、青の光源の点滅の１周期を、青、緑、赤、緑の順で構成してもよく、或いは、緑、青、緑、赤の順で構成してもよく、或いは、緑、赤、緑、青の順で構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の表示素子の光透過率と、赤、緑、青の光源の点滅の時間的な関係を示す図である。
【図２】従来の表示素子の光透過率と、赤、緑、青の光源の点滅の時間的な関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１９】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００２０】
図１は、本発明の好ましい実施の形態について、表示素子の光透過率と赤、緑、青の光源の点滅の時間的な関係を示したものである。この実施の形態は、本発明をフィールドシーケンシャル方式のカラー表示に適用したものであり、具体的な製品としては、プロジェクタの液晶ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイなどがある。
【００２１】
フィールドシーケンシャル方式のカラー表示にあっては、既知のように、赤、青、緑の３色の光源と、各光源の点滅に同期して切り替え表示可能なモノクロ表示素子とを含んでいる。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態では、従来の赤、緑、青の光源が１周期にそれぞれ１回ずつ点滅されていたのに対して、緑を１周期内に例えば２回ずつ点滅させて、例えば、赤→緑→青→緑を１周期とし、この周期を反復して、図１に示す赤→緑→青→緑→赤→緑→青．．．のように各光源の点滅が行われる。つまり、この実施の形態では、その結果、緑の点滅周期は、赤および青の点滅周期の１／２倍になる。図１から分かるように、赤、緑、青の３色の各光源の１回の点灯時間はデータ表示期間の半分であり且つデータ表示期間の後半に各光源の点灯が行われる。
【００２３】
この好ましい実施の形態に関し、本発明の発明者は、ユーザがフリッカーを感じる周波数は赤、緑、青の色によって大きく異なる点に着目したものである。すなわち、赤および青については、これらの色の各光源の点滅周期が約３０ヘルツ以上で、ユーザはフリッカーを感じなくなるのに対し、緑については、約６０ヘルツ以上でないと、ユーザはフリッカーを感じてしまう。つまり、人間は、赤及び青に比べて、緑の点滅に対してフリッカーを敏感に感じることが知られており、緑については、赤及び青の約２倍の周波数までフリッカーを感じてしまう。
【００２４】
したがって、本発明の実施の形態では、赤→緑→青→緑又は青→緑→赤→緑で１周期であるため、この１周期を、例えば１／３０秒に設定すれば、赤および青の点滅周波数が３０ヘルツとなり、緑の点滅周波数が６０ヘルツとなる。この数値は、先に説明したように、各色とも人間がフリッカーを感じない値である。これに対して、モノクロ表示素子の表示切り替え周期は１／１２０秒で足りることになる。
【００２５】
つまり、本発明の好ましい実施の形態によれば、従来フリッカーを感じなくなる限界とされた１／１８０秒よりも、モノクロ表示素子の表示切り替え周期を長くすることができる。したがって、表示素子の高解像度化や動作温度範囲を拡大してもフリッカーを効果的に防止することができる他に、この表示素子の切り替え周期が長くなることによって消費電力を抑えることも可能となる。
【００２６】
なお、赤→緑→緑→青→赤→緑→緑→青→赤・・・又は青→緑→緑→赤→青→緑→緑→赤→青・・・の順であったとしても、前述の赤→緑→青→緑を１周期とするものと同じような効果を得ることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤、緑、青の３色の光源の点滅と、これら３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示する表示素子との組み合わせによりカラー表示を行うカラー表示装置において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤のデ−タ表示期間から次の前記赤のデ−タ表示期間までの間に、前記緑のデ−タ表示期間を２回設け、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項２】
赤、緑、青の３色の光源の点滅と、これら３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示する表示素子との組み合わせによりカラー表示を行うカラー表示装置において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記青のデ−タ表示期間から次の前記青のデ−タ表示期間までの間に、前記緑のデ−タ表示期間を２回設け、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項３】
赤、緑、青の３色の光源の点滅と、これら３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示する表示素子との組み合わせによりカラー表示を行うカラー表示装置において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤、緑、青のデ−タ表示を赤、緑、青、緑の順に行い、この赤、緑、青、緑の４つのデ−タ表示期間を１周期として、この周期を繰り返すように、前記赤、緑、青のデ−タ表示及び前記３色の光源を制御して、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項４】
赤、緑、青の３色の光源の点滅と、これら３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示する表示素子との組み合わせによりカラー表示を行うカラー表示装置において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤、緑、青のデ−タ表示を青、緑、赤、緑の順に行い、この青、緑、赤、緑の４つのデ−タ表示期間を１周期として、この周期を繰り返すように、前記赤、緑、青のデ−タ表示及び前記３色の光源を制御して、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項５】
赤、緑、青の３色の光源の点滅と、これら３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示する表示素子との組み合わせによりカラー表示を行うカラー表示装置において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤、緑、青のデ−タ表示を緑、青、緑、赤の順に行い、この緑、青、緑、赤の４つのデ−タ表示期間を１周期として、この周期を繰り返すように、前記赤、緑、青のデ−タ表示及び前記３色の光源を制御して、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項６】
赤、緑、青の３色の光源の点滅と、これら３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示する表示素子との組み合わせによりカラー表示を行うカラー表示装置において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、
前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤、緑、青のデ−タ表示を緑、赤、緑、青の順に行い、この緑、赤、緑、青の４つのデ−タ表示期間を１周期として、この周期を繰り返すように、前記赤、緑、青のデ−タ表示及び前記３色の光源を制御して、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項７】
前記表示素子が１枚の反射型又は透過型の液晶パネルであり、前記カラー表示装置がフィールドシーケンシャルカラ−方式の表示装置である、請求項１〜６のいずれか一項のカラー表示装置。
【請求項８】
赤、緑、青の３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示素子により表示させることによりカラー表示を行うカラー表示方法において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、
前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤の光源の点滅周期に対して前記緑の光源の点滅周期を１／２倍にして、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示方法。
【請求項９】
赤、緑、青の３色の光源の点滅に同期して各色のデ−タを表示素子により表示させることによりカラー表示を行うカラー表示方法において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記青の光源の点滅周期に対して前記緑の光源の点滅周期を１／２倍にして、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示方法。
【請求項１０】
赤、緑、青の３色の光源を次々に点滅させるのに同期して各色のデ−タを表示素子により表示させることによりカラー表示を行う方法において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤、緑、青の光源を赤、緑、青、緑の順に点滅させ、この赤、緑、青、緑の点滅を１周期として、この周期を繰り返すように、前記赤、緑、青の光源を点滅させて、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示方法。
【請求項１１】
赤、緑、青の３色の光源を次々に点滅させるのに同期して各色のデ−タを表示素子により表示させることによりカラー表示を行う方法において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤、緑、青の光源を青、緑、赤、緑の順に点滅させ、この青、緑、赤、緑の点滅を１周期として、この周期を繰り返すように、前記赤、緑、青の光源を点滅させて、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示方法。
【請求項１２】
赤、緑、青の３色の光源を次々に点滅させるのに同期して各色のデ−タを表示素子により表示させることによりカラー表示を行う方法において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤、緑、青の光源を緑、青、緑、赤の順に点滅させ、この緑、青、緑、赤の点滅を１周期として、この周期を繰り返すように、前記赤、緑、青の光源を点滅させて、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示方法。
【請求項１３】
赤、緑、青の３色の光源を次々に点滅させるのに同期して各色のデ−タを表示素子により表示させることによりカラー表示を行う方法において、
前記各色の１回のデ−タ表示期間を全て等しくすると共に、前記３色の光源の１回の点灯時間を前記データ表示期間の半分として前記データ表示期間の後半に前記３色の光源を点灯し、
前記赤、緑、青の光源を緑、赤、緑、青の順に点滅させ、この緑、赤、緑、青の点滅を１周期として、この周期を繰り返すように、前記赤、緑、青の光源を点滅させて、動作温度範囲を拡大してもユ−ザがフリッカーを感じ難くすることを特徴とするカラー表示方法。
【請求項１４】
前記表示素子が１枚の反射型又は透過型の液晶パネルであり、前記カラー表示方法がフィールドシーケンシャル方式の表示方法からなる、請求項８〜１３のいずれか一項のカラー表示方法。

【図１】