彩色图像显示装置以及彩色图像显示方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种彩色图像显示装置，其为抑制色乱和颜色再现范围的降低并且提高透明显示区域的透明度的场序方式的彩色图像显示装置。针对场序方式的液晶显示装置，光源数据运算部(206)基于目标颜色TCk即透明色、和从输入数据Din求出的目标颜色显示区域比例TPk，修正初始光源数据，使得要显示图像中的透明显示区域的透明度越高，从而求出驱动用光源数据Ek。光源驱动部(210)针对表示输入数据的图像的要显示帧期间的各子帧期间Tk，基于所述驱动用光源数据Ek驱动光源部(120)的红色、绿色、以及蓝色LED。空间光调制驱动部(214)对每一个像素控制像素阵列部(110)中的液晶面板的透射率，将透明显示区域的透射率设为最大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】彩色图像显示装置以及彩色图像显示方法
本专利技术是关于彩色图像显示装置，更详细地，涉及由场序方式显示彩色图像，并且能够透明显示的液晶显示装置等的彩色图像显示装置。
技术介绍
显示彩色图像的液晶显示装置大多具备按每个将一个像素三分割而得的子像素使红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)的光透射的彩色滤光片。但是，照射到液晶面板的背光源的约2/3的光由彩色滤光片吸收，因此彩色滤光片方式的液晶显示装置有光利用效率低的问题。因此，不使用彩色滤光片而进行彩色显示的场序方式的液晶显示装置被关注。典型的场序方式的液晶显示装置中，将作为一个画面的显示期间的一帧期间分割为三个子帧期间即第一、第二、以及第三子帧期间。在这些第一、第二、以及第三子帧期间中，将红色、绿色、以及蓝色的光源光照射至液晶面板的背面，并且在第一子帧期间显示与输入图像信号的红色成分对应的红色图像，在第二子帧期间显示与绿色成分对应的绿色图像，在第三子帧期间显示与蓝色成分对应的蓝色图像，由此液晶面板显示彩色图像(以下，将该场序方式称为“单纯RGB子帧方式”或者“第一场序方式”)。这样的场序方式的液晶显示装置无需彩色滤光片，由此与彩色滤光片方式的液晶显示装置相比光利用效率提高。但是，在场序方式的显示装置中，观测者的视线在显示画面内移动时，有时观测者会视觉辨认光源的每一个原色的点亮时机的偏差，且各子帧的颜色看起来是分离的(该现象称为“色乱”)。作为抑制色乱的方法已知有在一帧期间用两个以上的子帧来显示红色、绿色以及蓝色中的至少一个颜色成分的方法。例如，在分别显示白色图像、红色图像、绿色图像、以及蓝色图像的白色、红色、绿色、以及蓝色的子帧期间包含于一帧期间的场序方式的显示装置中，输入图像信号所表示的图像中，红色成分即红色图像在红色和白色的场期间显示，绿色成分即绿色图像在绿色和白色的场期间显示，蓝色成分即蓝色图像在蓝色和白色的场期间显示(以下，将该场序方式称为“RGB+W子帧方式”、“公用颜色子帧方式”、或者“第二场序方式”)。在此，要考虑在场序方式的液晶显示面板进行最大白色显示的情况。在单纯RGB子帧方式的显示装置中，此时，针对红色、绿色、以及蓝色的子帧期间任何一个，液晶面板的对应像素(光学调制像素)的透射率成为最大，来自光源的光全部利用于显示。对此，公用颜色子帧方式(RGB+W子帧方式)的液晶显示装置中，在白色的子帧期间光学调制像素的透射率成为最大，在红色、绿色、以及蓝色的子帧期间，虽然光源发光，但是光学调制像素处于非透射状态。因此，针对场序方式的液晶显示装置，若采用公用颜色子帧方式，则会有与单纯RGB子帧方式相比光的利用效率或最大亮度降低的问题。对此，提出了一些用于抑制色乱并且提高光利用效率或者最大亮度的方法。即，提出了白色显示时在整个子帧期间显示的结构(例如参照日本国特许3215913号公报、日本国特许5386211号公报)、或者能够对光源适当地施加偏移(offset)的驱动方法(例如参照日本国特许4254317号公报)。但是，这些方法导致因单色色度降低引起的颜色再现范围的缩小、或者色乱抑制效果的降低和加色混合性的混乱。此外，由于在以下的说明中需要参考，所以如日本国特许5386211号公报等所记载，将白色显示时在整体子帧期间显示的结构的场序方式称为“第三场序方式”。另一方面，已知利用通过输入至显示装置的图像限定表现色，而使基于输入图像所包含的信息各子帧或者公用颜色子帧中的光源的发光色可变的方法(以下称为“可变色子帧方式”)。例如，已知进行XBGR驱动的方法，所述XBGR驱动在分别显示红色图像、绿色图像、蓝色图像的R子帧期间、G子帧期间、B子帧期间基础上，可变化显示图像的颜色(可变化光源的发光色)的X子帧期间包含于各帧期间(例如参照日本国特许第3952362号公报、国际公开第2012/099039号本文)。这些方法中，X子帧期间中的光源的发光色X，基于成为对象的显示区域中的各像素的R亮度值、G亮度值、B亮度值的平均值等的输入图像所包含的信息来确定。另外，也提出了各子帧期间中的光源的发光颜色可变的，基于各像素的RGB的色成分比，确定各子帧期间中的光源的发光色的方法(国际公开第2012/099039号文本)。这样可变色子帧方式中，利用输入图像的颜色再现范围是有限的的情况，限定通过各子帧期间中的各光源光量来确定的颜色再现范围，由此实现色乱的抑制、或者光利用效率的提高。即，可变色子帧方式将适当地显示输入图像的情况(保持加色混合性的)作为前提。因此，无法得到如用于抑制色乱并且提高光利用效率或者最大亮度的如上所述的方法中的亮度提高。另外，也提出了作为上述可变色子帧方式的一种，将由单纯RGB驱动等的场序方式的驱动模式、和限定显示图像的颜色的驱动模式，基于输入图像切换的方法(日本国特许第3673317号公报、日本国特许4014363号公报、日本国特开2003-60944号公报等)。但是，这些方法中，提高亮度时，将所有子帧期间中的显示图像的颜色(光源的发光色)设为一个颜色的情况作为前提。因此，针对两个颜色以上的图像的显示，无法实现适当地色乱抑制或亮度提高。然而，通过使用场序方式，无需液晶面板中的彩色滤光片且提高透射率，由此可以实现透明显示器。作为基于这样的场序方式的透明显示器已知收纳壳型和独立型的两个类型。收纳壳型透明显示器具备有：壳体，其能够收纳物体；光源，其针对该壳体内部依次发出R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的光；液晶面板，其覆盖该壳体的一部且与光源的发光动作同步而显示图像(例如参照日本国特许第3526783号公报以及后述的图2)。该收纳壳型透明显示器中，观测者能够视觉识别来自液晶面板的背面的光，看到液晶面板所显示的图像。但是，针对该收纳壳型透明显示器，液晶面板为透射状态时，在将来自该液晶面板的背面的光即背景光想更明亮的视觉识别的情况下，必须提高照射壳体内部的光源光的强度。但是，照射壳体内部的光源为了彩色图像显示依次发出多个颜色(RGB)。因此，若提高照射壳体内部的光源光的强度，则针对液晶面板中处于透明状态的显示区域(以下称为“透明显示区域”)被强烈视觉识别色乱。独立型透明显示器包括包含散乱液晶等的显示面板、和照射该显示面板的透明的背光源或者前光源(导光板)，构成为能够切换显示图像的显示状态、和能够视觉识别来自背面的光的透明状态(例如参照日本国特开2004-184981号公报以及后述的图3)。该独立型透明显示器中，观测者可以视觉识别来自背面的光，并且看到显示面板所显示的图像。该独立型透明显示器中，难以将前光源以光源点亮状态完全透明。因此，将显示面板中的液晶设为透射状态时，为了将来自该显示面板的背面的光即背景光明亮地视觉识别，需要将前光源(导光板)的亮度针对背景光相对减弱。但是，前光源的光源光是用于显示面板中的彩色图像显示的光，由此若该光源光的强度降低，则图像显示变暗。现有技术文献专利文献[专利文献1]日本国特许第3215913号公报[专利文献2]日本国特许第5386211号公报[专利文献3]日本国特许第4254317号公报[专利文献4]日本国特许第3952362号公报[专利文献5]国际公开第2012/099039号文本[专利文献6]日本国特许第3673317号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色图像显示装置，其能够通过场序方式显示彩色图像，且显示透明色，所述场序方式在各帧期间包含多个子帧期间，所述透明色是将用于形成要显示图像的显示部以像素单位形成为透明状态，其特征在于，所述彩色图像显示装置包括：光源部，其构成为基于预先设定的初始光源数据在所述多个子帧期间能够发出相互不同的颜色的光；空间光调制部，其使来自所述光源部的光透射；光源数据运算部，其基于表示要显示图像的输入数据，修正所述初始光源数据，以使所述要显示图像中要用所述透明色显示的区域，即透明显示区域的透明度提高，由此生成用于指定在所述多个子帧周期的每一个中从所述光源部发出的光的颜色以及强度的驱动用光源数据；调制数据运算部，其基于所述输入数据生成驱动用调制数据，所述驱动用调制数据指定所述要显示图像的每一个像素的所述空间光调制部的透射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.02 JP 2015-2159051.一种彩色图像显示装置，其能够通过场序方式显示彩色图像，且显示透明色，所述场序方式在各帧期间包含多个子帧期间，所述透明色是将用于形成要显示图像的显示部以像素单位形成为透明状态，其特征在于，所述彩色图像显示装置包括：光源部，其构成为基于预先设定的初始光源数据在所述多个子帧期间能够发出相互不同的颜色的光；空间光调制部，其使来自所述光源部的光透射；光源数据运算部，其基于表示要显示图像的输入数据，修正所述初始光源数据，以使所述要显示图像中要用所述透明色显示的区域，即透明显示区域的透明度提高，由此生成用于指定在所述多个子帧周期的每一个中从所述光源部发出的光的颜色以及强度的驱动用光源数据；调制数据运算部，其基于所述输入数据生成驱动用调制数据，所述驱动用调制数据指定所述要显示图像的每一个像素的所述空间光调制部的透射率。2.如权利要求1所述的彩色图像显示装置，其特征在于，所述彩色图像显示装置进一步包括输入数据判断部，所述输入数据判断部基于所述输入数据，将所述要显示图像中的所述透明显示区域的比例以作为透明显示区域比例求出，所述光源数据运算部修正所述初始光源数据，以使所述透明显示区域的透明度根据所述透明显示区域比例而提高，由此生成所述驱动用光源数据。3.如权利要求1所述的彩色图像显示装置，其特征在于，所述彩色图像显示装置进一步包括输入数据判断部，所述输入数据判断部基于所述初始光源数据确定所述多个子帧期间的每一个的目标颜色，对于各目标颜色，基于所述输入数据，将所述要显示的图像中的要以所述目标颜色显示的区域即目标颜色显示区域的比例，作为目标颜色显示区域比例求出，使得在对于所述多个子帧期间通过所述初始光源数据分别指定的光的颜色中，彩度对应最小的颜色的子帧期间或者彩度对应最大的颜色的子帧期间的目标颜色为透明色，其他子帧期间的目标颜色为对于所述其他子帧期间的通过所述初始光源数据指定的光的颜色，所述光源数据运算部修正所述初始光源数据，以使在所述多个子帧期间的每一个从所述光源部发出的光根据所述目标颜色显示区域比例接近于所述目标颜色的光，由此生成所述驱动用光源数据。4.如权利要求3所述的彩色图像显示装置，其特征在于，各帧期间包含四个子帧期间，所述四个子帧期间由第一子帧期间、第二子帧期间、第三子帧期间以第四子帧期间构成，所述光源部包含第一光源、第二光源、以及第三光源，所述第一光源、所述第二光源、以及所述第三光源分别通过构成三原色的第一原色、第二原色、以及第三原色发光，所述初始光源数据是用于在所述第一子帧期间使所述第一光源、第二光源、以及第三光源发光，并且在所述第二子帧期间仅使所述第一光源发光，并且在所述第三子帧期间仅使所述第二光源发光，并且在所述第四子帧期间仅使所述第三光源发光的光源数据。5.如权利要求4所述的彩色图像显示装置，其特征在于，所述显示部构成为所述光源部的发光强度越大所述透明显示区域的透明度越高，所述光源数据运算部以使得所述第一子帧期间中的所述第一光源、所述第二光源、以及所述第三光源的发光强度根据所述透明显示区域的比例而增大的方式修正所述初始光源数据，从而生成所述驱动用光源数据。6.如权利要求4所述的彩色图像显示装置，其特征在于，所述显示部构成为所述光源部的发光强度越小所述透明显示区域的透明度越高，所述光源数据运算部以使得所述第一子帧期间中的所述第一光源、所述第二光源、以及所述第三光源的发光强度根据所述透明显示区域的比例而降低的方式修正所述初始光源数据，从而生成所述驱动用光源数据。7.如权利要求1至3中任一项所述的彩色图像显示装置，其特征在于，所述彩色图像显示装置进一步包括输入数据判断部，所述输入数据判断部基于所述输入数据，将所述要显示图像中的所述透明显示区域的比例以作为透明显示区域比例求出，所述显示部构成为所述光源部的发光强度越大所述透明显示区域的透明度越高，所述光源部包含以相互不同的颜色发光的多个光源，所述光源数据运算部根据所述透明显示区域比例，以使得为了形成所述要显示图像而从各光源发出的光的强度的所述多个子帧期间中的平均值，大于由所述初始光源数据表示的所述光源的发光强度的所述多个子帧期间中的平均值的方式修正所述初始光源数据，从而生成所述驱动用光源数据。8.如权利要求7所述的彩色图像显示装置，其特征在于，各帧期间至少由三个子帧期间构成，所述三个子帧期间包含第一子帧期间、第二子帧期间、以及第三子帧期间，所述光源部包含以相互不同的颜色发光的第一光源、第二光源、以及第三光源，所述初始光源数据为用于在所述第一子帧期间仅使所述第一光源发光，在所述第二子帧期间仅使所述第二光源发光，在所述第三子帧期间仅使所述第三光源发光的光源数据，所述光源数据运算部根据所述透明显示区域比例，以使得所述第一子帧期间中在所述第一光源基础上所述第二以及所述第三光源发光，所述第二子帧期间中在所述第二光源基础上所述第一以及所述第三光源发光，所述第三子帧期间中在所述第三光源基础上所述第一以及所述第二光...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林正益，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP