JP2018059958A

JP2018059958A - カラー表示装置

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Publication number: JP2018059958A
Application number: JP2016194944A
Authority: JP
Inventors: 泰大重藤; Yasuhiro Shigefuji
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd; Citizen Fine Device Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd; Citizen Fine Device Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: JP6761719B2

Abstract

【課題】色割れの発生を抑制しつつ、処理負荷の増大を抑制することを可能とする。
【解決手段】カラー表示装置１は、各色の光源ＬＥＤ３１〜３３を順次点灯又は消灯させる光源制御部３０と、各色光源の各点灯期間中に、液晶セル２０に透過モード又は遮断モードを設定する第１処理を実行し、各消灯期間中に各色毎に液晶セルに、各点灯期間中に透過モードを設定する時間と同じ時間だけ遮断モードを設定し且つ各点灯期間中に遮断モードを設定する時間と同じ時間だけ透過モードを設定する第２処理を実行する液晶セル制御１０部と、を有し、１フレーム内に、各第１処理の実行が割り当てられるコマと各第２処理の実行が割り当てられるコマが設定され、各第２処理の実行が割り当てられるコマの数は、それぞれ各第１処理の実行が割り当てられるコマの数より少なくなるように設定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、カラー表示装置に関し、特に発光波長特性の異なる複数の光源を切換えてカラー表示を行うフィールド・シーケンシャル方式（以下「ＦＳＣ方式」と言う場合がある）のカラー表示装置に関する。

ＦＳＣ方式のカラー表示装置では、赤色（以下「Ｒ色」と言う場合がある）、緑色（以下「Ｇ色」と言う場合がある）及び青色（以下「Ｂ色」と言う場合がある）の異なる波長の３つの光源を順次選択して発光させるように制御して、カラー画像を表示する（例えば、特許文献１）。

また、ＦＳＣ方式により、発光素子から液晶セルに光を供給し、液晶セルを光シャッターとして用いて画像を表示する方法が知られている（例えば、特許文献２）。ＦＳＣ方式では、発光素子がＲ色、Ｇ色、Ｂ色の順に一定時間ＴＳずつ各色の光を液晶セルに照射する。一方、液晶セルは、一定の電圧が印加（ＯＮ）された場合、照射された光を透過させ、その電圧の逆電圧（振幅が同じであり且つ極性が逆である電圧）が印加（ＯＦＦ）された場合、照射された光を遮断する。この方式では、各画素に表示させる色に応じて、時間ＴＳ内で液晶セルに光を透過させる時間が調整され、各画素の階調が調整される。なお、時間ＴＳを非常に短くすることにより、各色は人間の目に一色ずつ認識されず、混色として認識される。

図６は、ＦＳＣ方式により画像表示が行われる状態を示すタイミングチャートである。図６に示す様に、この方式では、光源を点灯（ＯＮ）するアクティブ（Ａｃｔｉｖｅ）期間と、光源を消灯（ＯＦＦ）するパッシブ（Ｐａｓｓｉｖｅ）期間とが交互に設けられている。また、この方式では、アクティブ期間において、液晶セルに一定の電圧を印加（ＯＮ）して光を透過させる時間と、その逆電圧を印加（ＯＦＦ）して光を遮断させる時間とを調整することにより、液晶セルを透過する光の量（透過光量）が変化し、各画素の階調が調整される。

例えば、図６（ａ）に示す状態では、アクティブ期間において液晶セルがＯＮである割合は０であり、階調は０（黒表示）となる。図６（ｂ）に示す状態では、アクティブ期間において液晶セルがＯＮである割合は１／４であり、階調は６３となる。図６（ｃ）に示す状態では、アクティブ期間において液晶セルがＯＮである割合は１／２であり、階調は１２７（グレー表示）となる。図６（ｄ）に示す状態では、アクティブ期間において液晶セルがＯＮである割合は１であり、階調は２５５（白表示）となる。

一方、液晶セルに一定の電圧が印加され続けると、液晶の位置が固定し、画像の焼き付きが発生するおそれがある。画像の焼き付きを防ぐために、図６に示す様に、パッシブ期間では、液晶セルは、アクティブ期間中にＯＮにされていた時間と同じ時間だけＯＦＦにされ、アクティブ期間中にＯＦＦにされていた時間と同じ時間だけＯＮにされる。

図７は、ＦＳＣ方式によりカラー画像表示が行われている状態を示す従来技術におけるタイミングチャートである。

図７（ａ）に示す例では、１フレームが３つのブロックに分割されており、各ブロックにおいて、アクティブ期間Ａとパッシブ期間Ｐが交互に切り替わるように設定されている。各ブロックには、Ｒ色の光源の点灯期間Ｒ、消灯期間ｒ、Ｇ色の光源の点灯期間Ｇ、消灯期間ｇ、Ｂ色の光源の点灯期間Ｂ、消灯期間ｂの順に各期間が設定され、各期間に同期して液晶セルのＯＮとＯＦＦが制御される。

しかし、各色の光源の点灯期間（アクティブ期間）と消灯期間（パッシブ期間）を交互に切り替える方式では、各色の光源の点灯期間の連続性が失われることによって、いわゆる色割れ（カラーブレイクアップ）が発生する。色割れとは、人間の目の追従運動などの視線移動により、例えば白色表示のエッジの注視点が移動し、その部分のＲ色、Ｇ色及びＢ色が重ならずに、所望の色とは異なる色に見えてしまう事を言う。または、色割れとは、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色によって白色物体が画面上を移動しているシーンを表示した場合に、ＲＧＢの像が時間差によってわずかにずれるために、白色物体のエッジが所望の色とは異なる色に見えてしまうことを言う。色割れの発生は、表示フィールド周波数を高くし、各色の表示間隔を短くすることにより抑制されるが、表示フィールド周波数を高くすると、消費電力が増大する。

図７（ｂ）に示す例では、各ブロックにおいて、アクティブ期間Ａとパッシブ期間Ｐが連続するように設定されている。各ブロックには、Ｒ色の光源の点灯期間Ｒ、Ｇ色の光源の点灯期間Ｇ、Ｂ色の光源の点灯期間Ｂ、消灯期間ｒ、消灯期間ｇ、消灯期間ｂの順に各期間が設定され、各期間に同期して液晶セルのＯＮとＯＦＦが制御される。この方式では、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色の各光源の点灯期間が連続するため、表示フィールド周波数を高くすることなく、色割れの発生が抑制される。

特開２００７−３３３８９０号公報特開２０１５−２５９２７号公報（第６図、第７図）

図７に示す方式では、パッシブ期間において液晶セルは、アクティブ期間中にＯＮにされていた時間と同じ時間だけＯＦＦにされ、アクティブ期間中にＯＦＦに設定されていた時間と同じ時間だけＯＮにされるため、画像の焼き付きが防止される。しかしながら、液晶セルのＯＮ及びＯＦＦを頻繁に切り換えるためには、液晶セルのＯＮ及びＯＦＦを制御する制御回路が複雑になって処理負荷が増大する。

そこで、本発明は、画像の焼き付きを抑制しつつ、処理負荷の増大を抑制することを可能とするＦＳＣ方式のカラー表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係るカラー表示装置は、ＦＳＣ方式のカラー表示装置であって、液晶セルと、Ｒ色の光を出射するＲ色光源と、Ｇ色の光を出射するＧ色光源と、Ｂ色の光を出射するＢ色光源と、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色光源を順次点灯又は消灯させる光源制御部と、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色光源の各点灯期間中に、液晶セルに、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色光源からの光を透過させる透過モード又は遮断させる遮断モードを設定する第１処理を実行するとともに、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色光源の消灯期間中に、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色毎に、液晶セルに、各点灯期間中に透過モードを設定する時間と同じ時間だけ遮断モードを設定し且つ各点灯期間中に遮断モードを設定する時間と同じ時間だけ透過モードを設定する第２処理を実行する液晶セル制御部と、を有し、１フレーム内に、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられるコマ、及び、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられるコマが設定され、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられるコマの数は、それぞれＲ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられるコマの数より少なくなるように設定されることを特徴とする。

また、本発明に係るカラー表示装置では、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられるコマのうちの少なくとも１つのコマの時間幅は、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられるコマのうちの対応する色のコマの時間幅よりも長くなるように設定されることが好ましい。

また、本発明に係るカラー表示装置では、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行はそれぞれ３つのコマに割り当てられ、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行はそれぞれ３つのコマの総時間幅と同じ時間幅を有する１つのコマに割り当てられることが好ましい。

また、本発明に係るカラー表示装置では、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行はそれぞれ３つのコマに割り当てられ、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行はそれぞれ３つのコマの総時間幅の１／２の時間幅を有する２つのコマに割り当てられることが好ましい。

また、本発明に係るカラー表示装置では、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行はそれぞれ３つのコマに割り当てられ、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行はそれぞれ３つのコマの総時間幅の２／３の時間幅を有する第１のコマと３つのコマの総時間幅の１／３の時間幅を有する第２のコマの２つのコマに割り当てられることが好ましい。

また、本発明に係るカラー表示装置では、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行はそれぞれ２つのコマに割り当てられ、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行はそれぞれ２つのコマの総時間幅と同じ時間幅を有する１つのコマに割り当てられることが好ましい。

また、本発明に係るカラー表示装置では、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行は連続する複数のコマのグループに割り当てられ、１フレーム内に存在する複数のグループのそれぞれに含まれる各コマには、各グループ間で順序が異なるように、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられることが好ましい。

本発明では、１フレーム内において、光源の消灯期間中に液晶セルを制御するためのコマの数を、光源の点灯期間中に液晶セルを制御するためのコマの数より少なくなるようにした。これにより、画像の焼き付きを抑制しつつ、液晶セルの設定を切り換える回数を低減することが可能となり、処理負荷の増大を抑制することが可能となった。

本発明の実施形態に係るカラー表示装置１の概略構成図である。カラー表示装置１の概略断面図である。カラー表示装置１のタイミングチャートの一例を示した図である。（ａ）はカラー表示装置１のタイミングチャートの他の例を示した図であり、（ｂ）はカラー表示装置１のタイミングチャートのさらに他の例を示した図である。（ａ）は従来のカラー表示装置のタイミングチャートの一例を示した図であり、（ｂ）はこのカラー表示装置に本発明を適用した場合のタイミングチャートの一例を示した図である。（ａ）〜（ｄ）はＦＳＣ方式により画像表示が行われる状態を示すタイミングチャートである。（ａ）、（ｂ）は従来技術におけるタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るカラー表示装置について詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

図１は、本発明の実施形態に係るカラー表示装置１の概略構成図である。

カラー表示装置１は、デジタルカメラや携帯電話等の電子機器（図示せず）から入力される画像データに従って、カラー画像を表示する。そのために、図１に示す様に、カラー表示装置１は、例えば、液晶セル制御回路１０、ソースドライバ１１、ゲートドライバ１２、アクティブ駆動されるＴＦＴタイプの液晶セル（液晶パネル）２０、光源制御回路３０、光源であるＲ色ＬＥＤ３１、光源であるＧ色ＬＥＤ３２、及び光源であるＢ色ＬＥＤ３３を含む光源部３５、並びに導光板４０等を有する。

Ｒ色ＬＥＤ３１、Ｇ色ＬＥＤ３２及びＢ色ＬＥＤ３３は導光板４０の側面に配置されており、各色ＬＥＤから出射された各色光は導光板４０によって液晶セル２０に導かれる。各色ＬＥＤから出射された各色光は、導光板４０によって拡散し、光路を曲げられて、ほぼ均一な平行光に変換されて液晶セル２０全体を照明する。なお、Ｒ色ＬＥＤ３１、Ｇ色ＬＥＤ３２及びＢ色ＬＥＤ３３は、複数個ずつ配置されていてもよく、各色ＬＥＤの個数は同数でなくとも良い。

液晶セル制御回路１０は、カラー表示装置１が接続される電子機器の本体（図示せず）の全体制御ＣＰＵ等から入力される画像データに従って、ソースドライバ１１及びゲートドライバ１２を制御して、液晶セル２０の各画素（例えば、２．４インチＱＶＧＡサイズ３２０×２４０画素）の透過光量の制御を行う。また、液晶セル制御回路１０は、光源との同期を取るためのタイミング信号を光源制御回路３０へ送信する。

液晶セル２０は、２枚の透明基板間に液晶を挟持する。液晶としては、透過する光を９０度旋光するツイストネマティック液晶（ＴＮ液晶）等が用いられる。また、１枚の透明基板側に、ＴＦＴ素子が画素毎に配置され、それぞれのソース線がソースドライバ１１と接続され、それぞれのゲート線がゲートドライバ１２と接続されている。なお、本発明に係るカラー表示装置では、ＴＮ液晶の代わりに、ＳＴＮ液晶、強誘電性液晶及び反強誘電性液晶等を用いることも可能であり、その場合でも本実施例と同様の効果を期待することができる。

液晶セル制御回路１０は、Ｒ色ＬＥＤ３１、Ｇ色ＬＥＤ３２及びＢ色ＬＥＤ３３の各点灯期間中に第１処理を実行し、消灯期間中に第２処理を実行する。液晶セル制御回路１０は、第１処理として、液晶セル２０に、Ｒ色ＬＥＤ３１、Ｇ色ＬＥＤ３２及びＢ色ＬＥＤ３３からの光を透過させる透過モード、又は、Ｒ色ＬＥＤ３１、Ｇ色ＬＥＤ３２及びＢ色ＬＥＤ３３からの光を遮断させる遮断モードを設定する。

液晶セル制御回路１０は、液晶セル２０に第１電圧を印加することにより透過モードを設定し、液晶セル２０に第２電圧を印加することにより遮断モードを設定する。第２電圧は、第１電圧の逆電圧（振幅が同じであり且つ極性が逆である電圧）である。

一方、液晶セル制御回路１０は、第２処理として、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色毎に、液晶セル２０に、Ｒ色ＬＥＤ３１、Ｇ色ＬＥＤ３２及びＢ色ＬＥＤ３３の各点灯期間中に第１処理の透過モードを設定する時間と同じ時間だけ遮断モードを設定する。さらに、液晶セル制御回路１０は、Ｒ色ＬＥＤ３１、Ｇ色ＬＥＤ３２及びＢ色ＬＥＤ３３の各点灯期間中に第１処理の遮断モードを設定する時間と同じ時間だけ透過モードを設定する。

光源制御回路３０は、液晶セル制御回路１０からのタイミング信号にしたがって、Ｒ色ＬＥＤ３１、Ｇ色ＬＥＤ３２及びＢ色ＬＥＤ３３を、後述するタイミングで順次点灯又は消灯させて、各色光によって導光板４０を介して液晶セル２０を照明する。

図２は、カラー表示装置１の概略断面図である。

カラー表示装置１では、視認側（図の上部）から、第１の偏光板５０、液晶セル２０、第２の偏光板５２、反射型偏光板５４及び導光板４０が配置されている。なお、第１の偏光板５０及び第２の偏光板５２は、ノーマリー白モードに設定した。また、Ｌ１及びＬ２は、光源部３５から出射されて導光板４０に入り、その後導光板４０から出射される照明光を示している。

導光板４０から出射した光は、液晶セル２０の画素が透過モードに設定されている場合には、液晶セル２０を透過して視認可能となり（Ｌ１）、画素は光源に対応したカラー光として視認される。しかしながら、液晶セル２０の画素が遮断モードに設定されている場合には、導光板４０から出射した光は液晶セル２０を透過せず（Ｌ２）、画素は黒い表示として視認される。このように、液晶セル２０は光シャッターとして用いられる。

ＦＳＣ方式のカラー表示装置１では、サブフィールドが人間の目の認識限界を超えてすばやく切換わり、各色のＬＥＤによる点灯と消灯が高速で繰り返される（例えば、６０Ｈｚ以上）。したがって、人間の目には、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色の画像が積分されて（即ち、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色の３色の光が混合されて）、多色のカラー表示として視認される。カラー表示装置１では、Ｒ色ＬＥＤ３１、Ｇ色ＬＥＤ３２及びＢ色ＬＥＤ３３が順次発光し、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色の３色の光が混合されて認識され、多色のカラー表示として視認される。

図３は、カラー表示装置１のタイミングチャートの一例を示した図である。

図３のタイミングチャートにおいて、液晶セル２０の各画素の制御は、液晶セル制御回路１０により外部からの画像データに基づいて行われ、各光源の点灯制御は、光源制御回路３０により液晶セル制御回路１０からのタイミング信号等に基づいて行われる。

図３に示す例では、１フレームは１／６０秒であり、１フレーム内に１２個のコマ（時間帯）が設定される。第１〜３、５〜７、９〜１１コマには光源部３５の点灯期間（アクティブ期間Ａ）が割り当てられ、第４、８、１２コマには光源部３５の消灯期間（パッシブ期間Ｐ）が割り当てられる。

特に、第１、５、９コマには、Ｒ色に対応する第１処理が実行されるＲ色ＬＥＤ３１の点灯期間Ｒが割り当てられる。また、第２、６、１０コマには、Ｇ色に対応する第１処理が実行されるＧ色ＬＥＤ３２の点灯期間Ｇが割り当てられる。また、第３、７、１１コマには、Ｂ色に対応する第１処理が実行されるＢ色ＬＥＤ３３の点灯期間Ｂが割り当てられる。一方、第４コマは第１、５、９コマの総時間幅と同じ時間幅を有し、第４コマにはＲ色に対応する第２処理が実行される消灯期間ｒが割り当てられる。また、第８コマは第２、６、１０コマの総時間幅と同じ時間幅を有し、第８コマにはＧ色に対応する第２処理が実行される消灯期間ｇが割り当てられる。また、第１２コマは第３、７、１１コマの総時間幅と同じ時間幅を有し、第１２コマにはＢ色に対応する第２処理が実行される消灯期間ｂが割り当てられる。なお、消灯期間が割り当てられた第４、８、１２コマにおいて、第２処理の遮断モードを設定する電圧信号の波形は、対応する色の点灯期間において、第１処理の透過モードを設定する電圧信号の波形の時間幅を３倍に引き伸ばし且つ極性を反転したものとされる。

図３に示す様に、液晶セル制御回路１０は、各点灯期間Ｒ、Ｇ、Ｂにおいて、液晶セル２０に、各画素に表示させるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の階調に応じた時間だけ透過モードを設定（ＯＮ）し、他の時間では遮断モードを設定（ＯＦＦ）する。なお、図３では、説明を容易にするために、液晶セル２０に透過モードを設定する各時間は各点灯期間Ｒ、Ｇ、Ｂの１／４の時間としている。

一方、液晶セル制御回路１０は、各消灯期間ｒ、ｇ、ｂにおいて、液晶セル２０に、各点灯期間Ｒ、Ｇ、Ｂ中に透過モードを設定した時間と同じ時間だけ遮断モードを設定し、各点灯期間Ｒ、Ｇ、Ｂ中に遮断モードを設定した時間と同じ時間だけ透過モードを設定する。

なお、液晶セル制御回路１０は、点灯期間Ｒ、Ｇ、Ｂでは、色割れの発生を抑制するために、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色毎に、それぞれ３回の点灯期間Ｒ、Ｇ、Ｂに分割して透過モードを設定している（色毎に透過モードと遮断モードの切換えを同じ内容で３回ずつ行っている）。一方、液晶セル制御回路１０は、各消灯期間ｒ、ｇ、ｂでは、色割れの発生を考慮する必要がないため、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色毎に、それぞれ１回の消灯期間ｒ、ｇ、ｂ内で連続的に透過モード及び遮断モードを設定している。

この例では、１フレーム内で、光源部３５の点灯期間Ａ及び消灯期間Ｐが複数（３個）のブロックに分割されており、点灯期間Ａ及び消灯期間Ｐが分割されていない場合と比較して各色の表示間隔（の最大値）は短くなる。そのため、カラー表示装置１は、色割れの発生を抑制することができる。なお、各ブロックでは、互いに同じ内容のカラー画像が表示される。つまり、１フレーム内では、ブロックの数と同じ数のカラー画像が連続的に表示され、それらのカラー画像が視覚的に重なることにより、１フレーム分の１つのカラー画像として視認される。

また、この例では、光源部３５の点灯期間Ａと同じ時間だけ光源部３５の消灯期間Ｐが設けられている。したがって、液晶セル制御回路１０は、消灯期間Ｐにおいて、液晶セル２０に、点灯期間Ａ中に設定する各モードと異なるモードを、各モードを設定する時間と同じ時間だけ設定することができる。これにより、カラー表示装置１は、液晶の位置が固定して画像の焼き付きが発生することを防止することができる。

さらに、この例では、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色毎に、各色ＬＥＤの点灯期間Ｒ、Ｇ、Ｂの総時間幅と同じ時間幅だけ、各色に対応する第２処理が実行される消灯期間ｒ、ｇ、ｂが設けられている。したがって、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられるコマの時間幅を十分に長くすることができる。これにより、カラー表示装置１は、画像の焼き付きが発生することを、より効果的に防止することができる。

さらに、この例では、各ブロック内において、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられるコマの数（１個）は、それぞれＲ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられるコマの数（３個）より少なくなるように設定されている。つまり、１フレーム内において、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられるコマの総数（３個）は、それぞれＲ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられるコマの総数（９個）より少なくなるように設定されている。したがって、液晶セル制御回路１０は、各モードを切り替える回数を低減することが可能となり、カラー表示装置１は、液晶セル制御回路１０の処理負荷の増大を抑制することが可能となる。

なお、この例では、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行は、連続する複数のコマのグループ（第１〜３コマのグループ、第５〜７コマのグループ、第９〜１１コマのグループ）に割り当てられている。カラー表示装置１は、１フレーム内に存在する各グループに含まれる各コマに、各グループ間で順序が異なるように、各第１処理の実行を割り当てても良い。例えば、カラー表示装置１は、第１、２、３コマにそれぞれＲ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行を割り当て、第５、６、７コマにはそれぞれＧ色、Ｂ色及びＲ色に対応する各第１処理の実行を割り当て、第９、１０、１１コマにはそれぞれＢ色、Ｒ色及びＧ色に対応する各第１処理の実行を割り当てる。

液晶セル２０を遮断モードから透過モードに変更する場合、液晶が完全に切り替わるまでに時間がかかり、本来の色を再現できなくなる可能性がある。これに対し、グループ毎に各色に対する処理の順番を入れ替えることにより、カラー表示装置１は、液晶の切り替えにより各色に発生する影響の大きさを均一化することができ、特定の色のみが異常になることを抑制することができる。

図４（ａ）は、カラー表示装置１のタイミングチャートの他の例を示した図である。以下では、図４（ａ）に示したタイミングチャートについて、図３に示したタイミングチャートと異なる点についてのみ説明する。

図４（ａ）に示す例では、１フレーム内に１５個のコマが設定される。第１〜３、６〜８、１１〜１３コマには光源部３５の点灯期間Ａが割り当てられ、第４、５、９、１０、１４、１５コマには光源部３５の消灯期間Ｐが割り当てられる。

特に、第１、６、１１コマには、Ｒ色に対応する第１処理が実行されるＲ色ＬＥＤ３１の点灯期間Ｒが割り当てられる。また、第２、７、１２コマには、Ｇ色に対応する第１処理が実行されるＧ色ＬＥＤ３２の点灯期間Ｇが割り当てられる。また、第３、８、１３コマには、Ｂ色に対応する第１処理が実行されるＢ色ＬＥＤ３３の点灯期間Ｂが割り当てられる。

一方、第４、１５コマはそれぞれ第１、６、１１コマの総時間幅の１／２の時間幅を有し、第４、１５コマにはＲ色に対応する第２処理が実行される消灯期間ｒが割り当てられる。また、第５、９コマはそれぞれ第２、７、１２コマの総時間幅の１／２の時間幅を有し、第５、９コマにはＧ色に対応する第２処理が実行される消灯期間ｇが割り当てられる。また、第１０、１４コマはそれぞれ第３、８、１３コマの総時間幅の１／２の時間幅を有し、第１０、１４コマにはＢ色に対応する第２処理が実行される消灯期間ｂが割り当てられる。なお、消灯期間が割り当てられた第４、５、９、１０、１４、１５コマにおいて、第２処理の遮断モードを設定する電圧信号の波形は、対応する色の点灯期間において、第１処理の透過モードを設定する電圧信号の波形の時間幅を１．５倍に引き伸ばし且つ極性を反転したものとされる。

この例でも、図３に示したタイミングチャートの場合と同様の効果が得られる。特に、この例では、各ブロック内において、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理のコマの数（２個）は、それぞれＲ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理のコマの数（３個）より少なくなるように設定されている。つまり、１フレーム内において、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられるコマの総数（６個）は、それぞれＲ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられるコマの総数（９個）より少なくなるように設定されている。したがって、この場合も、液晶セル制御回路１０は、各モードを切り替える回数を低減することが可能となり、カラー表示装置１は、液晶セル制御回路１０の処理負荷の増大を抑制することが可能となる。

図４（ｂ）は、カラー表示装置１のタイミングチャートのさらに他の例を示した図である。以下では、図４（ｂ）に示したタイミングチャートについて、図４（ａ）に示したタイミングチャートと異なる点についてのみ説明する。

図４（ｂ）に示す例では、第４コマは第１、６、１１コマの総時間幅の２／３の時間幅を有し、第１５コマは第１、６、１１コマの総時間幅の１／３の時間幅を有する。また、第９コマは第２、７、１２コマの総時間幅の２／３の時間幅を有し、第５コマは第２、７、１２コマの総時間幅の１／３の時間幅を有する。また、第１４コマは第３、８、１３コマの総時間幅の２／３の時間幅を有し、第１０コマは第３、８、１３コマの総時間幅の１／３の時間幅を有する。なお、消灯期間が割り当てられた第４、９、１４コマにおいて、第２処理の遮断モードを設定する電圧信号の波形は、対応する色の点灯期間において、第１処理の透過モードを設定する電圧信号の波形の時間幅を２倍に引き伸ばし且つ極性を反転したものとされる。

この例でも、図４（ａ）に示したタイミングチャートの場合と同様の効果が得られる。

図５（ａ）は、従来のカラー表示装置のタイミングチャートの一例を示した図であり、図５（ｂ）は、このカラー表示装置に本発明を適用した場合のタイミングチャートの一例を示した図である。

図５（ａ）に示す例では、１フレーム内に１２個のコマが設定される。１フレームは１／６０秒であり、３つのブロックに分割され、各ブロックにおいて、アクティブ期間Ａとパッシブ期間Ｐが２個ずつ連続するように設定されている。第１ブロックには、Ｒ色の光源の点灯期間Ｒ、Ｇ色の光源の点灯期間Ｇ、消灯期間ｒ、消灯期間ｇの順に各期間が設定される。第２ブロックには、Ｇ色の光源の点灯期間Ｇ、Ｂ色の光源の点灯期間Ｂ、消灯期間ｇ、消灯期間ｂの順に各期間が設定される。第３ブロックには、Ｂ色の光源の点灯期間Ｂ、Ｒ色の光源の点灯期間Ｒ、消灯期間ｂ、消灯期間ｒの順に各期間が設定される。また、各ブロックでは、各期間に同期して液晶セルのＯＮとＯＦＦが制御される。

即ち、この例では、１フレーム内で、各色ＬＥＤの点灯期間Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれ２個ずつに分割されており、各色ＬＥＤの点灯期間Ｒ、Ｇ、Ｂがそれぞれ３個ずつに分割されている場合と比較して各色の表示間隔（の最大値）は長くなっている。そのため、このカラー表示装置では、色割れが発生し易いが、制御回路の処理負荷は小さくなっている。

一方、図５（ｂ）に示す例では、１フレーム内に９個のコマが設定される。第１、２、４、５、７、８コマには光源部３５の点灯期間Ａが割り当てられ、第３、６、９コマには光源部３５の消灯期間Ｐが割り当てられる。

特に、第１、８コマには、Ｒ色に対応する第１処理が実行されるＲ色ＬＥＤ３１の点灯期間Ｒが割り当てられる。また、第２、４コマには、Ｇ色に対応する第１処理が実行されるＧ色ＬＥＤ３２の点灯期間Ｇが割り当てられる。また、第５、７コマには、Ｂ色に対応する第１処理が実行されるＢ色ＬＥＤ３３の点灯期間Ｂが割り当てられる。一方、第３コマは第１、８コマの総時間幅と同じ時間幅を有し、第３コマにはＲ色に対応する第２処理が実行される消灯期間ｒが割り当てられる。また、第６コマは第２、４コマの総時間幅と同じ時間幅を有し、第６コマにはＧ色に対応する第２処理が実行される消灯期間ｇが割り当てられる。また、第９コマは第５、７コマの総時間幅と同じ時間幅を有し、第９コマにはＢ色に対応する第２処理が実行される消灯期間ｂが割り当てられる。なお、消灯期間が割り当てられた第３、６、９コマにおいて、第２処理の遮断モードを設定する電圧信号の波形は、対応する色の点灯期間において、第１処理の透過モードを設定する電圧信号の波形の時間幅を２倍に引き伸ばし且つ極性を反転したものとされる。

この例では、図５（ａ）に示したタイミングチャートに係る従来のカラー表示装置と比較して、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられたコマの時間幅が長くなる。したがって、この場合も、カラー表示装置１は、液晶セル制御回路１０の処理負荷の増大を抑制することが可能となる。

以上説明してきたように、カラー表示装置１では、１フレーム内において、光源の消灯期間中に液晶セルを制御するためのコマの数を、光源の点灯期間中に液晶セルを制御するためのコマの数より少なくなるようにした。これにより、カラー表示装置１は、液晶セルの設定を切り換える回数を低減することが可能となり、処理負荷の増大を抑制することが可能となった。

なお、以上説明したカラー表示装置１は、透過型の液晶セルとバックライトユニットを用いた透過型のカラー表示装置であるが、カラー表示装置は、反射型の液晶セルとフロントライトユニットを用いた反射型のカラー表示装置などであっても良いことは勿論である。

１カラー表示装置
１０液晶セル制御回路
２０液晶セル
３０光源制御回路
３１Ｒ色ＬＥＤ
３２Ｇ色ＬＥＤ
３３Ｂ色ＬＥＤ
３５光源部
４０導光板

Claims

ＦＳＣ方式のカラー表示装置であって、
液晶セルと、
Ｒ色の光を出射するＲ色光源と、
Ｇ色の光を出射するＧ色光源と、
Ｂ色の光を出射するＢ色光源と、
前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色光源を順次点灯又は消灯させる光源制御部と、
前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色光源の各点灯期間中に、前記液晶セルに、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色光源からの光を透過させる透過モード又は遮断させる遮断モードを選択的に設定する第１処理を実行するとともに、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色光源の消灯期間中に、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色毎に、前記液晶セルに、前記各点灯期間中に前記透過モードを設定する時間と同じ時間だけ前記遮断モードを設定し且つ前記各点灯期間中に前記遮断モードを設定する時間と同じ時間だけ前記透過モードを設定する第２処理を実行する液晶セル制御部と、を有し、
１フレーム内に、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられるコマ、及び、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられるコマが設定され、
前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられるコマの数は、それぞれ前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられるコマの数より少なくなるように設定される、
ことを特徴とするカラー表示装置。
前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行はそれぞれ３つのコマに割り当てられ、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行はそれぞれ前記３つのコマの総時間幅と同じ時間幅を有する１つのコマに割り当てられる、ことを特徴とする請求項１に記載のカラー表示装置。
前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行はそれぞれ３つのコマに割り当てられ、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行はそれぞれ前記３つのコマの総時間幅の１／２の時間幅を有する２つのコマに割り当てられる、ことを特徴とする請求項１に記載のカラー表示装置。
前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行はそれぞれ３つのコマに割り当てられ、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行はそれぞれ前記３つのコマの総時間幅の２／３の時間幅を有する第１のコマと前記３つのコマの総時間幅の１／３の時間幅を有する第２のコマの２つのコマに割り当てられる、ことを特徴とする請求項１に記載のカラー表示装置。
前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行はそれぞれ２つのコマに割り当てられ、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行はそれぞれ前記２つのコマの総時間幅と同じ時間幅を有する１つのコマに割り当てられる、請求項１に記載のカラー表示装置。
前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第２処理の実行が割り当てられるコマのうちの少なくとも１つのコマの時間幅は、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられるコマのうちの対応する色のコマの時間幅よりも長くなるように設定される、ことを特徴とする請求項１に記載のカラー表示装置。
前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行は連続する複数のコマのグループに割り当てられ、１フレーム内に存在する複数の前記グループのそれぞれに含まれる各コマには、各グループ間で順序が異なるように、前記Ｒ色、Ｇ色及びＢ色に対応する各第１処理の実行が割り当てられる、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のカラー表示装置。