本發(fā)明涉及圖像顯示裝置,特別是涉及具備可透視到背景的透視型的顯示器的圖像顯示裝置。
背景技術(shù):
近年來(lái),不僅在屏幕上顯示圖像而且透過(guò)屏幕視覺(jué)識(shí)別位于顯示器的背面的物體的被稱(chēng)為透視顯示器(透明顯示器)的顯示技術(shù)的開(kāi)發(fā)在積極進(jìn)行。為了實(shí)現(xiàn)透視顯示器,已提出使用液晶面板的方式、使用有機(jī)EL(Electro-Luminescence:電致發(fā)光)面板的方式等各種方式。例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的顯示器具備:具有透光性的面板;以及在其里面?zhèn)扰c面板相對(duì)配置的透射率變更部。在該面板的顯示面顯示圖像和文字的情況下,使透射率變更部中的包含在顯示面上顯示的文字的文字區(qū)域的透射率比包含圖像的圖像區(qū)域的透射率大。由此,抑制顯示內(nèi)容的視覺(jué)識(shí)別性的降低。另外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載有當(dāng)外界的明亮度變化時(shí)基于由照度傳感器測(cè)量的照度調(diào)整背光源光的亮度的顯示器。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2013-41099號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2013-174708號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問(wèn)題
但是,在使用液晶面板、有機(jī)EL面板的透視顯示器中,屏幕的透射率在使用常白型液晶面板作為顯示器的情況下為20~30%左右,在使用有機(jī)EL面板作為顯示器的情況下為50%左右。因此,在透過(guò)透視型的顯示器的屏幕觀看背景的情況下,與不透過(guò)屏幕直接觀看背景的情況相比,背景的明亮度大大降低。另外,環(huán)境光由于透射過(guò)液晶面板而受到液晶面板的色感的影響,其色度和色溫從背景的色度和色溫偏離,觀察者難以感覺(jué)到透明性。這樣,在透過(guò)透視型的顯示器觀看背景的情況下,背景的明亮度降低或難以感覺(jué)到透明性,從而視覺(jué)識(shí)別性降低。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的顯示器中,未考慮環(huán)境光的影響,因此,在外部光的亮度發(fā)生了變化的情況下,透過(guò)屏幕觀看的背景也受到其影響,視覺(jué)識(shí)別性降低。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的顯示器中,雖然考慮了外部光的影響,但是對(duì)觀察者要視覺(jué)識(shí)別的物體的顏色未進(jìn)行校正。因此,當(dāng)觀察者透過(guò)屏幕視覺(jué)識(shí)別背景時(shí),受到顯示器的色感的影響,透射過(guò)屏幕的環(huán)境光的色度和色溫從透射過(guò)屏幕前的色度和色溫偏離,從而觀察者難以感覺(jué)到透明性。
因此,本發(fā)明的目的在于提供具備在透過(guò)屏幕視覺(jué)識(shí)別背景時(shí)能抑制視覺(jué)識(shí)別性的降低的透視型的顯示器的圖像顯示裝置。
用于解決問(wèn)題的方案
本發(fā)明的第1方面是具備能進(jìn)行可透視到背景的透明顯示的顯示器的圖像顯示裝置,其特征在于,具備:
光源,其出射光源光;
圖像顯示部,其能基于為了顯示圖像而從外部提供的圖像信號(hào),通過(guò)使從上述光源出射的光源光透射過(guò)而顯示圖像,并且能使從背面?zhèn)热肷涞沫h(huán)境光透射過(guò)而顯示背景;
環(huán)境光測(cè)量傳感器,其裝配到上述顯示器,至少能測(cè)量環(huán)境光的色度和色溫;以及
驅(qū)動(dòng)控制部,其驅(qū)動(dòng)上述圖像顯示部,
上述驅(qū)動(dòng)控制部控制上述圖像顯示部,使得透射過(guò)本來(lái)環(huán)境光應(yīng)該透射的區(qū)域并且比顯示上述圖像時(shí)從上述光源出射的光源光的亮度低的光源光的色度和色溫分別接近由上述環(huán)境光測(cè)量傳感器測(cè)量出的環(huán)境光的色度和色溫。
本發(fā)明的第2方面是,在本發(fā)明的第1方面中,其特征在于,
上述環(huán)境光測(cè)量傳感器還能測(cè)量環(huán)境光的照度,
上述驅(qū)動(dòng)控制部控制上述圖像顯示部,使得在僅使光源光透射過(guò)的第1狀態(tài)、光源光的一部分透射過(guò)本來(lái)應(yīng)該僅使環(huán)境光透射過(guò)的區(qū)域的第2狀態(tài)、僅使環(huán)境光透射過(guò)的第3狀態(tài)以及直接視覺(jué)識(shí)別環(huán)境光的第4狀態(tài)的各亮度滿足式(1)的范圍內(nèi),上述第2狀態(tài)的光源光的亮度接近上述第4狀態(tài)的環(huán)境光的亮度,其中式(1)為:
第4狀態(tài)>第1狀態(tài)>(第2狀態(tài)+第3狀態(tài))。
本發(fā)明的第3方面是,在本發(fā)明的第1或第2方面中,其特征在于,
還具備能檢測(cè)觀察者的存在的人感傳感器,
上述驅(qū)動(dòng)控制部在上述人感傳感器未檢測(cè)到上述觀察者的存在時(shí)使上述光源熄滅,在檢測(cè)到上述觀察者的存在時(shí)使上述光源以微發(fā)光狀態(tài)點(diǎn)亮。
本發(fā)明的第4方面是,在本發(fā)明的第1或第2方面中,其特征在于,
上述圖像顯示部包含:液晶面板;吸收型偏振板,其配置在上述液晶面板的前面?zhèn)龋灰约胺瓷湫推癜?,其配置在上述液晶面板的背面?zhèn)龋?/p>
上述光源是配置在上述液晶面板與上述反射型偏振板之間并且在端部裝配有邊緣照明體的導(dǎo)光板,
上述導(dǎo)光板將從上述光源出射的光源光照射到上述反射型偏振板,
上述反射型偏振板使具有與反射軸相同的偏振方向的光源光的偏振成分反射,使具有與透射軸相同的偏振方向的環(huán)境光的偏振成分透射過(guò)而照射到上述液晶面板,
上述驅(qū)動(dòng)控制部以使得上述第2狀態(tài)的光源光的色度和色溫分別接近上述第4狀態(tài)的環(huán)境光的色度和色溫的方式,對(duì)考慮了上述圖像顯示部的構(gòu)成構(gòu)件而算出的常數(shù)進(jìn)行校正,驅(qū)動(dòng)上述液晶面板。
本發(fā)明的第5方面是,在本發(fā)明的第4方面中,其特征在于,
上述驅(qū)動(dòng)控制部以使得在滿足上述式(1)的范圍內(nèi)上述第1狀態(tài)的光源光的亮度接近上述第4狀態(tài)的環(huán)境光的亮度的方式,對(duì)考慮了上述圖像顯示部的構(gòu)成構(gòu)件而算出的常數(shù)進(jìn)行校正,驅(qū)動(dòng)上述光源。
本發(fā)明的第6方面是,在本發(fā)明的第4方面中,其特征在于,
在上述吸收型偏振板、上述液晶面板以及上述反射型偏振板中,上述吸收型偏振板、上述液晶面板以及上述反射型偏振板的透射軸的方向調(diào)整為使得在上述液晶面板和上述光源為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)從前面?zhèn)纫曈X(jué)識(shí)別上述吸收型偏振板的情況下,從背面?zhèn)热肷涞缴鲜龇瓷湫推癜宓沫h(huán)境光能透射到上述吸收型偏振板的前面?zhèn)取?/p>
本發(fā)明的第7方面是,在本發(fā)明的第5方面中,其特征在于,
裝配到上述導(dǎo)光板的邊緣照明體為1個(gè)或2個(gè)以上,
上述1個(gè)或2個(gè)以上的邊緣照明體朝向上述導(dǎo)光板的內(nèi)部出射光源光,并且將光源光的一部分照射到放置于上述圖像顯示裝置的背面?zhèn)鹊奈矬w。
本發(fā)明的第8方面是,在本發(fā)明的第5方面中,其特征在于,
裝配到上述導(dǎo)光板的邊緣照明體為多個(gè),
上述多個(gè)邊緣照明體相對(duì)地配置于上述導(dǎo)光板的端部,上述多個(gè)邊緣照明體朝向上述導(dǎo)光板的內(nèi)部出射光源光,并且將光源光的一部分照射到放置于上述圖像顯示裝置的背面?zhèn)鹊奈矬w。
本發(fā)明的第9方面是,在本發(fā)明的第2方面中,其特征在于,
上述圖像顯示部是具有多個(gè)像素的有機(jī)EL面板,上述多個(gè)像素出射與上述圖像信號(hào)相應(yīng)的光量的光,
上述驅(qū)動(dòng)控制部以使得透射過(guò)本來(lái)環(huán)境光應(yīng)該透射的上述像素并且比顯示上述圖像時(shí)從上述像素出射的光源光的亮度低的光源光的色度和色溫分別接近由上述環(huán)境光測(cè)量傳感器測(cè)量出的環(huán)境光的色度和色溫的方式,對(duì)考慮了上述有機(jī)EL面板的構(gòu)成構(gòu)件而算出的常數(shù)進(jìn)行校正,驅(qū)動(dòng)上述有機(jī)EL面板。
本發(fā)明的第10方面是,在本發(fā)明的第9方面中,其特征在于,
上述驅(qū)動(dòng)控制部以使得在滿足上述式(1)的范圍內(nèi)上述第1狀態(tài)的光源光的亮度接近上述第4狀態(tài)的環(huán)境光的亮度的方式,對(duì)考慮了上述有機(jī)EL面板的構(gòu)成構(gòu)件而算出的常數(shù)進(jìn)行校正,驅(qū)動(dòng)上述光源。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的第1方面,驅(qū)動(dòng)圖像顯示部,使得透射過(guò)本來(lái)環(huán)境光應(yīng)該透射的區(qū)域并且亮度比從光源出射的光源光的亮度低的光源光的色度和色溫分別接近由裝配到顯示器的環(huán)境光測(cè)量傳感器測(cè)量出的環(huán)境光的色度和色溫。由此,雖然圖像顯示部的可透視到背景的區(qū)域以往是由于圖像顯示部的色感而透明性看上去降低,但通過(guò)上述驅(qū)動(dòng),透明性看上去變高,觀察者易于觀看背景。
根據(jù)本發(fā)明的第2方面,控制圖像顯示部,使得在滿足式(1)的范圍內(nèi)第2狀態(tài)的光源光的亮度接近第4狀態(tài)的環(huán)境光的亮度。由此,能提高光源光的亮度而顯示明亮的圖像。因此,觀察者能以易于觀看的明亮度視覺(jué)識(shí)別圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第3方面,當(dāng)觀察者不在附近時(shí),使光源熄滅,當(dāng)人感傳感器檢測(cè)到觀察者時(shí),使光源微發(fā)光。這樣,僅當(dāng)觀察者在附近時(shí),調(diào)整透射過(guò)圖像顯示部的背景的色度、色溫的偏離,或調(diào)整光源光的亮度。由此,能降低圖像顯示裝置的功耗。
根據(jù)本發(fā)明的第4方面,驅(qū)動(dòng)控制部以使得第2狀態(tài)的光源光的色度和色溫接近第4狀態(tài)的環(huán)境光的色度和色溫的方式,對(duì)考慮了圖像顯示部的構(gòu)成構(gòu)件而算出的常數(shù)進(jìn)行校正,驅(qū)動(dòng)圖像顯示部所包含的液晶面板。由此,與上述第1方面的情況同樣,圖像顯示部的透明性看上去變高,觀察者易于觀看背景。
根據(jù)本發(fā)明的第5方面,驅(qū)動(dòng)控制部以使得在滿足式(1)的范圍內(nèi)第1狀態(tài)的光源光的亮度接近第4狀態(tài)的環(huán)境光的亮度的方式,對(duì)考慮了圖像顯示部的構(gòu)成構(gòu)件而算出的常數(shù)進(jìn)行校正,驅(qū)動(dòng)光源。由此,與上述第2方面的情況同樣,能顯示易于觀看的明亮度的圖像,因此觀察者易于視覺(jué)識(shí)別圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第6方面,調(diào)整吸收型偏振板、液晶面板以及反射型偏振板的透射軸的方向,因此當(dāng)液晶面板和光源為關(guān)閉狀態(tài)時(shí),入射到反射型偏振板的環(huán)境光會(huì)透射到吸收型偏振板的前面?zhèn)取S纱?,即使在液晶面板和光源為關(guān)閉狀態(tài)時(shí),觀察者也能視覺(jué)識(shí)別背景。
根據(jù)本發(fā)明的第7方面,從裝配到導(dǎo)光板的端部的邊緣照明體朝向?qū)Ч獍宓膬?nèi)部出射光源光,并且將光源光的一部分照射到放置于圖像顯示裝置的背面?zhèn)鹊奈矬w。由此,照射到物體的環(huán)境光的亮度變高,因此,滿足式(1)的關(guān)系的光源光的亮度也變高,能顯示明亮的圖像。因此,觀察者易于視覺(jué)識(shí)別圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第8方面,多個(gè)邊緣照明體相對(duì)地配置于導(dǎo)光板的端部,將光源光的一部分照射到放置于圖像顯示裝置的背面?zhèn)鹊奈矬w。由于邊緣照明體相對(duì)地配置,因此照射到物體的一部分光源光會(huì)均勻地照射到物體。由此,物體的明亮度均勻,觀察者能視覺(jué)識(shí)別均勻的明亮度的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第9方面,在圖像顯示部為具有出射與圖像信號(hào)相應(yīng)的光量的光的多個(gè)像素的有機(jī)EL面板的情況下,與上述第4方面的情況同樣,以使得第2狀態(tài)的光源光的色度和色溫接近第4狀態(tài)的環(huán)境光的色度和色溫的方式,對(duì)考慮了有機(jī)EL面板的構(gòu)成構(gòu)件而算出的常數(shù)進(jìn)行校正,驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL面板。由此,能得到與上述第4方面同樣的效果。
根據(jù)本發(fā)明的第10方面,在圖像顯示部為具有出射與圖像信號(hào)相應(yīng)的光量的光的多個(gè)像素的有機(jī)EL面板的情況下,以使得在滿足式(1)的范圍內(nèi)第1狀態(tài)的光源光的亮度接近第4狀態(tài)的環(huán)境光的亮度的方式,對(duì)考慮了有機(jī)EL面板的構(gòu)成構(gòu)件而算出的常數(shù)進(jìn)行校正,驅(qū)動(dòng)光源。由此,能得到與上述第5方面同樣的效果。
附圖說(shuō)明
圖1是用于說(shuō)明在透視型的圖像顯示裝置的顯示器中從導(dǎo)光板出射的光源光和從顯示器的背面?zhèn)热肷涞沫h(huán)境光的透射路徑的圖。
圖2是示出本發(fā)明的第1實(shí)施方式的圖像顯示裝置所包含的透視型的顯示器的構(gòu)成的圖。
圖3是示出在圖2所示的顯示器所包含的導(dǎo)光板的表面形成的散射體的一例的圖。
圖4是示出包含圖2所示的顯示器的圖像顯示裝置的構(gòu)成的框圖。
圖5是示出圖2所示的顯示器的液晶面板為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。
圖6是示出圖2所示的顯示器的液晶面板為開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。
圖7是示出表示透射過(guò)圖2所示的顯示器的光源光的第1狀態(tài)的圖。
圖8是示出表示透射過(guò)圖2所示的顯示器的光源光的第2狀態(tài)的圖。
圖9是示出表示透射過(guò)圖2所示的顯示器的環(huán)境光的第3狀態(tài)的圖。
圖10是示出表示不透射過(guò)圖2所示的顯示器的環(huán)境光的第4狀態(tài)的圖。
圖11是示出在圖2所示的顯示器中圖7~圖10所示的4個(gè)狀態(tài)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。
圖12是示出在圖4所示的圖像顯示裝置中校正光源光的色度和色溫的處理步驟的前半的流程圖。
圖13是示出在圖4所示的圖像顯示裝置中校正光源光的色度和色溫的處理步驟的后半的流程圖。
圖14是示出圖7~圖10所示的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖,更詳細(xì)地說(shuō),(a)是示出在環(huán)境光的照度的測(cè)量值低的情況下,使光源為開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)的各狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖,(b)是示出使光源關(guān)閉時(shí)的各狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖,(c)是示出在環(huán)境光的照度的測(cè)量值高的情況下,使光源開(kāi)啟時(shí)的各狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖。
圖15是示出在本發(fā)明的第2實(shí)施方式的圖像顯示裝置的顯示器中圖7~圖10所示的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。
圖16是示出在圖15所示的圖像顯示裝置中使光源微發(fā)光時(shí)的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖,更詳細(xì)地說(shuō),(a)是示出調(diào)整光源光前的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖,(b)是示出已調(diào)整光源光時(shí)的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖。
圖17是示出在本發(fā)明的第3實(shí)施方式的圖像顯示裝置的顯示器中圖7~圖10所示的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。
圖18是示出在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的圖像顯示裝置的顯示器中圖7~圖10所示的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。
圖19是示出在圖18所示的圖像顯示裝置中裝配有光源的導(dǎo)光板的圖,更詳細(xì)地說(shuō),(a)是示出光源分別裝配在左右的端部的導(dǎo)光板的圖,(b)是示出光源分別裝配在左右和上下的端部的導(dǎo)光板的圖,(c)是示出光源裝配在左右的端部和上側(cè)端部的導(dǎo)光板的圖。
圖20是示出在本發(fā)明的第5實(shí)施方式的圖像顯示裝置的顯示器中圖7~圖10所示的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。
具體實(shí)施方式
<1.第1實(shí)施方式>
<1.1基礎(chǔ)研究>
圖1是用于說(shuō)明在透視型的圖像顯示裝置的顯示器中從導(dǎo)光板45出射的光源光和從顯示器的背面?zhèn)热肷涞沫h(huán)境光的透射路徑的圖。如圖1所示,在圖像顯示裝置中,從顯示面?zhèn)韧趁鎮(zhèn)龋招推癜?0、液晶面板30、裝配有光源40的導(dǎo)光板45以及反射型偏振板20以相互平行的方式配置。在圖1中,使反射型偏振板20的反射軸的方向與光源光所包含的S偏振光的偏振方向相同,使透射軸的方向與P偏振光的偏振方向相同。此外,也可以使反射型偏振板20的反射軸的方向?yàn)榕cP偏振光的偏振方向相同的方向,使透射軸的方向與P偏振光的偏振方向相同。
在該情況下,理想的是,當(dāng)從導(dǎo)光板45出射的光源光照射到反射型偏振板20時(shí),光源光中的P偏振光透射過(guò)反射型偏振板20而去往外部(未圖示),S偏振光被反射型偏振板20反射,作為背光源光照射到液晶面板30。另外,從背面?zhèn)热肷涞椒瓷湫推癜?0的環(huán)境光中的S偏振光被反射型偏振板20反射(未圖示),P偏振光透射過(guò)反射型偏振板20而照射到液晶面板30。液晶面板30選擇光源光的S偏振光和環(huán)境光的P偏振光中的任意一種,或者按規(guī)定的比例選擇它們。所選擇的偏振成分進(jìn)而透射過(guò)吸收型偏振板10,由此,觀察者能利用透射過(guò)的偏振成分視覺(jué)識(shí)別圖像或視覺(jué)識(shí)別背景。
然而,實(shí)際上,光源光所包含的P偏振光的大部分透射過(guò)反射型偏振板20而去往外部,但是其一部分會(huì)與S偏振光同樣被反射型偏振板20反射,作為背光源光照射到液晶面板30。此時(shí),光源光所包含的S偏振光和P偏振光的比例例如分別為99%和1%。當(dāng)該光源光照射到液晶面板30時(shí),在想要顯示圖像的區(qū)域中僅選擇光源光的S偏振光,從而顯示圖像。但是,在想要僅使環(huán)境光的P偏振光透射過(guò)而顯示背景的區(qū)域中,光源光所包含的1%的P偏振光也會(huì)與透射過(guò)反射型偏振板20的環(huán)境光的P偏振光一起透射過(guò)。
另外,光源光中的被反射型偏振板20反射的S偏振光透射過(guò)導(dǎo)光板45而照射到液晶面板30。此時(shí),入射到導(dǎo)光板45的S偏振光在導(dǎo)光板45的表面進(jìn)行菲涅爾反射,或在導(dǎo)光板45的內(nèi)部散射,從而S偏振光的一部分變換為P偏振光。由此,從光源光的S偏振光變換的P偏振光也會(huì)與環(huán)境光的P偏振光一起透射過(guò)想要僅使環(huán)境光的P偏振光透射過(guò)而顯示背景的區(qū)域。
這樣,在任何情況下,不僅是環(huán)境光的P偏振光,而且作為從理想的偏振狀態(tài)偏離的光的、來(lái)源于光源光的P偏振光也會(huì)透射過(guò)本來(lái)想要僅使環(huán)境光的P偏振光透射過(guò)而顯示背景的區(qū)域。由此,在想要設(shè)為透明而顯示背景的區(qū)域中,由于來(lái)源于光源光的P偏振光透射過(guò)而發(fā)光,屏幕會(huì)發(fā)白而渾濁,因此透明性降低。
雖然感覺(jué)是只要能將從該理想的偏振狀態(tài)偏離的來(lái)源于光源光的P偏振光完全消除,透過(guò)液晶面板30視覺(jué)識(shí)別背景時(shí)的透明性就會(huì)變高,但是實(shí)際上消除該P(yáng)偏振光是困難的。因此,在本發(fā)明中,通過(guò)積極地利用來(lái)源于光源光的P偏振光,使得感覺(jué)上透明性變高。
<1.2圖像顯示裝置的構(gòu)成>
圖2是示出本發(fā)明的第1實(shí)施方式的圖像顯示裝置100所包含的透視型的顯示器110的構(gòu)成的圖。如圖2所示,該顯示器的構(gòu)成與圖1所示的構(gòu)成相同,因此,對(duì)與圖1所示的顯示器的構(gòu)成構(gòu)件相同的構(gòu)成構(gòu)件標(biāo)注同一附圖標(biāo)記。以下,詳細(xì)說(shuō)明各構(gòu)成構(gòu)件。
導(dǎo)光板45包括例如由丙烯酸、聚碳酸酯等透明的樹(shù)脂構(gòu)成的板狀體、由玻璃等透明的固體構(gòu)成的板狀體或者封入有空氣等透明的氣體的板狀的容器等。在導(dǎo)光板45的上端部,裝配有例如將多個(gè)LED(Light Emitting Device:發(fā)光裝置)在直線上排列的邊緣照明型的光源40。在導(dǎo)光板45的下端部,裝配有使從光源40出射的光反射的反射構(gòu)件(未圖示)。因此,當(dāng)從光源40出射的包含P偏振光和S偏振光的光源光入射到導(dǎo)光板45時(shí),光源光會(huì)一邊在導(dǎo)光板45的表面和里面全反射一邊在導(dǎo)光板45的內(nèi)部朝向下方或上方行進(jìn)。此外,使用邊緣照明型的光源40是為了易于使環(huán)境光透射過(guò)。另外,也能使用有機(jī)EL面板作為光源。此外,有時(shí)將光源40和導(dǎo)光板45統(tǒng)稱(chēng)為“光源”。
在導(dǎo)光板45的液晶面板30側(cè)的表面,形成有使入射光反射的散射體46。當(dāng)光源光入射到散射體46時(shí),光源光會(huì)被散射體46反射,而主要從背面?zhèn)鹊谋砻娉蚍瓷湫推癜?0照射。這樣,本實(shí)施方式中使用的導(dǎo)光板45是從一個(gè)表面射出光源光的非對(duì)稱(chēng)導(dǎo)光板。
對(duì)為了使導(dǎo)光板45成為非對(duì)稱(chēng)導(dǎo)光板而在導(dǎo)光板45的一個(gè)表面形成的散射體46進(jìn)行說(shuō)明。圖3是示出在導(dǎo)光板45的表面形成的散射體46的一例的圖。如圖3所示,在導(dǎo)光板45的液晶面板30側(cè)的表面,通過(guò)噴墨印刷形成有由大小為幾μm左右的不透明的油墨形成的點(diǎn)作為散射體46。當(dāng)一邊在導(dǎo)光板45內(nèi)全反射一邊向上方或下方行進(jìn)的光源光入射到點(diǎn)時(shí),光源光會(huì)被散射體散射,而從與形成有點(diǎn)的表面相對(duì)的表面朝向反射型偏振板20出射。另外,也可以將硅石等擴(kuò)散劑添加到導(dǎo)光板45,或者也可以在導(dǎo)光板45的表面和里面中的至少任意一面形成有凹凸。后述添加擴(kuò)散劑或在表面形成凹凸的理由。
只要液晶面板30是在關(guān)閉狀態(tài)(不寫(xiě)入圖像信號(hào)的狀態(tài))時(shí)位于顯示器的前面?zhèn)鹊挠^察者能視覺(jué)識(shí)別從背面?zhèn)热肷涠错樞蛲干溥^(guò)反射型偏振板20、液晶面板30、吸收型偏振板10的環(huán)境光的面板即可。該液晶面板30在開(kāi)啟狀態(tài)(寫(xiě)入圖像信號(hào)的狀態(tài))時(shí),會(huì)根據(jù)圖像信號(hào)而透射率變高,易于使背光源光透射過(guò),因此,會(huì)顯示與圖像信號(hào)相應(yīng)的圖像。這種液晶面板30能通過(guò)調(diào)整貼在其兩面的吸收型偏振板的透射軸的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,在TN(Twisted Nematic:扭曲向列)方式的常黑型的液晶面板中,使貼在表面的吸收型偏振板的透射軸的方向和貼在里面的吸收型偏振板的透射軸的方向正交。由此,液晶面板30在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)使從背面?zhèn)热肷涞沫h(huán)境光透射過(guò)而成為透明的,當(dāng)變?yōu)殚_(kāi)啟狀態(tài)時(shí),根據(jù)信號(hào)電壓,透射率變高而顯示圖像。此外,貼在液晶面板30的兩面的吸收型偏振板中的貼在液晶面板30的前面?zhèn)鹊奈招推癜迨巧鲜鑫招推癜?0,但未圖示出貼在里面?zhèn)鹊奈招推癜?。此外,有時(shí)將吸收型偏振板10、反射型偏振板20以及液晶面板30統(tǒng)稱(chēng)為“圖像顯示部”。
在顯示器中裝配有用于測(cè)量環(huán)境光的照度、色度以及色溫的色彩照度傳感器50。色彩照度傳感器50朝向觀察者而裝配在顯示器的邊框等。該色彩照度傳感器50能按順序測(cè)量環(huán)境光的照度、色度、色溫。此外,色彩照度傳感器50的裝配位置不限于顯示器的邊框,也可以裝配在顯示器的側(cè)面、里面或上面等,或者也可以裝配在與顯示器分開(kāi)的位置。此外,有時(shí)將色彩照度傳感器稱(chēng)為“環(huán)境光測(cè)量傳感器”。
圖4是示出包含圖2所示的顯示器的圖像顯示裝置100的構(gòu)成的框圖。如圖4所示,圖像顯示裝置100是具備顯示器110、顯示控制電路111、掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路113、數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路114、光源驅(qū)動(dòng)電路115以及光源40的有源矩陣型的顯示裝置。此外,在顯示器110中不僅包含液晶面板30,還包含各種偏振板等,但是省略它們的圖示。
液晶面板30包含n條掃描信號(hào)線G1~Gn、m條數(shù)據(jù)信號(hào)線S1~Sm以及(m×n)個(gè)像素Pij(其中,m是2以上的整數(shù),j是1以上m以下的整數(shù))。掃描信號(hào)線G1~Gn相互平行地配置,數(shù)據(jù)信號(hào)線S1~Sm以與掃描信號(hào)線G1~Gn正交的方式相互平行地配置。在掃描信號(hào)線Gi與數(shù)據(jù)信號(hào)線Sj的交點(diǎn)附近配置像素Pij。這樣,(m×n)個(gè)像素Pij在行方向有m個(gè),在列方向有n個(gè),配置成2維狀。掃描信號(hào)線Gi共同連接到配置在第i行的像素Pij,數(shù)據(jù)信號(hào)線Sj共同連接到配置在第j列的像素Pij。
從圖像顯示裝置100的外部供應(yīng)水平同步信號(hào)HSYNC、垂直同步信號(hào)VSYNC等控制信號(hào)和圖像信號(hào)DV。顯示控制電路111基于這些信號(hào)將時(shí)鐘信號(hào)CK和起始脈沖ST輸出給掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路113,將控制信號(hào)SC和圖像信號(hào)DV1輸出給數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路114。
顯示控制電路111包含存儲(chǔ)器112,存儲(chǔ)器112用于存儲(chǔ)由色彩照度傳感器50測(cè)量或通過(guò)計(jì)算求得的照度、色度以及色溫。另外,控制光源驅(qū)動(dòng)電路115使光源40發(fā)出期望的亮度的光源光。
掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路113將高電平的輸出信號(hào)逐一地按順序提供給掃描信號(hào)線G1~Gn。由此,掃描信號(hào)線G1~Gn逐條按順序被選擇,而一并選擇1行像素Pij。數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路114基于控制信號(hào)SC和圖像信號(hào)DV1,將與圖像信號(hào)DV1相應(yīng)的信號(hào)電壓提供給數(shù)據(jù)信號(hào)線S1~Sm。由此,向所選擇的1行像素Pij寫(xiě)入與圖像信號(hào)DV1相應(yīng)的信號(hào)電壓。這樣,圖像顯示裝置100在液晶面板30上顯示圖像。此外,有時(shí)將顯示控制電路111、掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路113、數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路114以及光源驅(qū)動(dòng)電路115統(tǒng)稱(chēng)為“驅(qū)動(dòng)控制部”。
圖像顯示裝置100通過(guò)進(jìn)行分時(shí)地按順序照射紅色、綠色、藍(lán)色的光的場(chǎng)序驅(qū)動(dòng)來(lái)顯示彩色圖像。或者,也可以通過(guò)在液晶面板30的表面形成彩色濾光片來(lái)顯示彩色圖像。此外,這些顯示彩色圖像的技術(shù)均是周知的,因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
<1.3圖像顯示裝置的動(dòng)作>
圖5和圖6是示出在圖像顯示裝置100中在顯示圖像或顯示背景時(shí)光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖,更詳細(xì)地說(shuō),圖5是示出液晶面板30為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖,圖6是示出液晶面板30為開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。此外,在圖5和圖6中,反射型偏振板20使P偏振光透射過(guò)而使S偏振光反射,吸收型偏振板10吸收P偏振光而使S偏振光透射過(guò)。
首先,說(shuō)明圖5。當(dāng)從光源40出射的光源光通過(guò)導(dǎo)光板45照射到反射型偏振板20時(shí),P偏振光會(huì)透射過(guò)反射型偏振板20而去往外部,S偏振光會(huì)反射而照射到液晶面板30。由于液晶面板30為關(guān)閉狀態(tài),因此會(huì)使入射的S偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度,作為P偏振光出射。該P(yáng)偏振光被吸收型偏振板10吸收,而無(wú)法透射到前面?zhèn)?。另一方面,環(huán)境光中的P偏振光透射過(guò)反射型偏振板20,照射到液晶面板30。由于液晶面板30為關(guān)閉狀態(tài),因此會(huì)使入射的P偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度,作為S偏振光出射。該S偏振光透射過(guò)吸收型偏振板10。這樣,當(dāng)液晶面板30為關(guān)閉狀態(tài)時(shí),觀察者能利用透射過(guò)的環(huán)境光的S偏振光視覺(jué)識(shí)別背景。
接著,說(shuō)明圖6。當(dāng)從光源40出射的光源光通過(guò)導(dǎo)光板45照射到反射型偏振板20時(shí),P偏振光會(huì)透射過(guò)反射型偏振板20而去往外部,S偏振光會(huì)反射而照射到液晶面板30。由于液晶面板30為開(kāi)啟狀態(tài),因此入射的S偏振光的偏振方向不變化,作為S偏振光出射。該S偏振光透射過(guò)吸收型偏振板10。另一方面,環(huán)境光中的P偏振光透射過(guò)反射型偏振板20,照射到液晶面板30。由于液晶面板30為開(kāi)啟狀態(tài),因此不會(huì)使入射的P偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn),而作為P偏振光出射。該P(yáng)偏振光被吸收型偏振板10吸收,而無(wú)法透射到前面?zhèn)取_@樣,液晶面板30為開(kāi)啟狀態(tài)時(shí),觀察者能利用透射的光源光的S偏振光視覺(jué)識(shí)別圖像。
<1.4圖像顯示裝置的調(diào)整>
圖7是示出表示透射過(guò)圖像顯示裝置100的屏幕的光源光的第1狀態(tài)A的圖,圖8是示出表示透射過(guò)圖像顯示裝置100的屏幕的光源光的第2狀態(tài)B的圖,圖9是示出表示透射過(guò)圖像顯示裝置100的屏幕的環(huán)境光的第3狀態(tài)C的圖,圖10是示出表示不透射過(guò)圖像顯示裝置100的屏幕的環(huán)境光的第4狀態(tài)D的圖。這樣,透射過(guò)圖像顯示裝置100的屏幕的光分為4個(gè)狀態(tài)。以下,說(shuō)明這4個(gè)狀態(tài)。
如圖7所示,第1狀態(tài)A是表示在用黑布70覆蓋圖像顯示裝置100的里面而僅能看到顯示器的顯示的狀態(tài)時(shí)取出的光源光的明亮度的狀態(tài),觀察者能視覺(jué)識(shí)別進(jìn)行灰度級(jí)顯示的圖像。
如圖8所示,第2狀態(tài)B與第1狀態(tài)同樣,是表示在用黑布70覆蓋圖像顯示裝置100的里面而僅能看到顯示器的顯示的狀態(tài)時(shí)向本來(lái)應(yīng)該取出環(huán)境光的區(qū)域泄漏的光源光的明亮度的狀態(tài)。
如圖9所示,第3狀態(tài)C是表示不用黑布等覆蓋圖像顯示裝置100的里面而是將液晶面板30和光源40的電源關(guān)閉從而僅能看到背景時(shí)的透射過(guò)液晶面板30的環(huán)境光的明亮度的狀態(tài),觀察者能透過(guò)液晶面板30視覺(jué)識(shí)別背景。
如圖10所示,第4狀態(tài)D是表示不透射過(guò)顯示器即到達(dá)顯示器的前面?zhèn)鹊沫h(huán)境光的明亮度的狀態(tài),觀察者能不經(jīng)由顯示器而直接視覺(jué)識(shí)別背景。
在透視型的顯示器中,在將透明度維持得較高的狀態(tài)下,為了易于觀看圖像,需要調(diào)整第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的照度、色度以及色溫。以下,說(shuō)明其調(diào)整方法。
<1.5照度、色度以及色溫的求法>
圖11是示出各狀態(tài)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。按以下方式求得光源光和環(huán)境光的亮度、色度以及色溫。在第1狀態(tài)A下,光源光的亮度、色度以及色溫是基于圖像顯示裝置100所使用的液晶面板30、吸收型偏振板10、反射型偏振板20的種類(lèi)或特性、光源40的發(fā)光方式、導(dǎo)光板45的特性、供應(yīng)給圖像顯示裝置100的電力等而通過(guò)計(jì)算求得的。此時(shí),將在液晶面板30的顯示圖像的全部區(qū)域中進(jìn)行白色顯示的情況下的亮度、色度以及色溫的代表值(例如平均值)分別作為第1狀態(tài)A的亮度、色度以及色溫。
在第2狀態(tài)B下,根據(jù)圖像顯示裝置100的構(gòu)成,決定第1狀態(tài)A的光源光中的泄漏的光源光的比例。由此,決定第2狀態(tài)B的泄漏的光源光的亮度。另外,泄漏的光源光的色度及色溫與第1狀態(tài)A的光源光的色度及色溫大致相同,因此,將第1狀態(tài)A的光源光的色度和色溫作為第2狀態(tài)B的色度和色溫。
在第4狀態(tài)D下,將由色彩照度傳感器50測(cè)量出的照度、色度以及色溫分別作為第4狀態(tài)D的亮度、色度以及色溫。
在第3狀態(tài)C下,亮度是通過(guò)將液晶面板30的透射率乘以在第4狀態(tài)D下由色彩照度傳感器50測(cè)量出的照度來(lái)求得的。另外,色度和色溫是通過(guò)將表示液晶面板30的色感的系數(shù)乘以在第4狀態(tài)D下由色彩照度傳感器50測(cè)量出的色度和色溫來(lái)求得的。此外,由顯示控制電路111進(jìn)行第1狀態(tài)A~第3狀態(tài)C的上述各計(jì)算。
上述4個(gè)狀態(tài)中的觀察者能視覺(jué)識(shí)別的狀態(tài)是第1狀態(tài)A、將第2狀態(tài)B和第3狀態(tài)C結(jié)合的狀態(tài)以及第4狀態(tài)D這3個(gè)狀態(tài),觀察者無(wú)法將第2狀態(tài)B和第3狀態(tài)C區(qū)分開(kāi)來(lái)視覺(jué)識(shí)別。將第2狀態(tài)B和第3狀態(tài)C結(jié)合的狀態(tài)的亮度、色度以及色溫是通過(guò)將第2狀態(tài)B的亮度、色度以及色溫分別加上第3狀態(tài)C的亮度、色度以及色溫來(lái)求得的。
<1.6各狀態(tài)的明亮度的調(diào)整>
各狀態(tài)的顯示器的屏幕的明亮度的調(diào)整是驅(qū)動(dòng)光源40來(lái)調(diào)整光源光的亮度以使其明亮度滿足下式(1)。
第4狀態(tài)的明亮度>第1狀態(tài)的明亮度
>(第2狀態(tài)+第3狀態(tài))的明亮度…(1)
如上所述,第4狀態(tài)的明亮度由色彩照度傳感器50測(cè)量出的環(huán)境光的亮度來(lái)表示。另一方面,第1狀態(tài)的明亮度是使用考慮了顯示器的構(gòu)成構(gòu)件的影響的常數(shù)而通過(guò)計(jì)算來(lái)求得的。因此,為了在滿足式(1)的范圍內(nèi)使光源光的亮度接近環(huán)境光的亮度,改變?cè)摮?shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)光源40。由此,光源40出射期望的亮度的光源光,因此能改變第1狀態(tài)的明亮度。例如,在第4狀態(tài)的環(huán)境光的照度的測(cè)量值高的情況下,在滿足式(1)的范圍內(nèi),進(jìn)行調(diào)光使得第1狀態(tài)的光源光的亮度變高。另外,在第4狀態(tài)的環(huán)境光的照度的測(cè)量值低的情況下,在滿足式(1)的范圍內(nèi),進(jìn)行調(diào)光使得第1狀態(tài)的光源光的亮度變低。
另外,如果光源光和環(huán)境光的亮度被決定了,則第2狀態(tài)和第3狀態(tài)的明亮度也被決定。第3狀態(tài)的明亮度是根據(jù)環(huán)境光的亮度決定的,因此無(wú)法改變。但是,第2狀態(tài)的明亮度是根據(jù)光源光的亮度決定的,能通過(guò)調(diào)整光源光來(lái)改變。例如,在將第2狀態(tài)和第3狀態(tài)結(jié)合的狀態(tài)的明亮度比第1狀態(tài)的明亮度明亮的情況下,不滿足式(1),因此進(jìn)行調(diào)光使得光源光的亮度降低。
這樣,調(diào)整背光源光使得第1狀態(tài)的明亮度在滿足式(1)的范圍內(nèi)成為最明亮。由此,觀察者能視覺(jué)識(shí)別以易于觀看的明亮度顯示的圖像。
<1.7各狀態(tài)的色度和色溫的調(diào)整>
如果將第2狀態(tài)和第3狀態(tài)結(jié)合的狀態(tài)的色度及亮度與第4狀態(tài)的色度及色溫的差分別變大,則收看者難以感覺(jué)到透明性高。在此,第3狀態(tài)的色度和色溫由液晶面板30的色感決定,因此無(wú)法改變它們的值。以下,說(shuō)明通過(guò)對(duì)液晶面板30的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行校正來(lái)改變第2狀態(tài)的色度和色溫而使其接近第4狀態(tài)的色度和色溫的處理。此外,由顯示控制電路111進(jìn)行以下說(shuō)明的處理。
圖12和圖13是示出對(duì)光源光的色度和色溫進(jìn)行校正的處理步驟的流程圖。如圖12和圖13所示,在步驟S11中,將環(huán)境光的色度和色溫的初始值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器112中。在步驟S12中,首先使用由液晶面板30等的構(gòu)成構(gòu)件決定的常數(shù)求出第1狀態(tài)的光源光的色度和色溫。此時(shí),將在液晶面板30的想要顯示圖像的全部區(qū)域中進(jìn)行白色顯示的情況下的亮度、色度以及色溫的代表值(例如平均值)分別作為第1狀態(tài)A的亮度、色度以及色溫。接著,基于第1狀態(tài)與第2狀態(tài)的關(guān)系,根據(jù)第1狀態(tài)的光源光的色度和色溫求出第2狀態(tài)的光源光的色度和色溫,將它們存儲(chǔ)在顯示控制電路111內(nèi)的存儲(chǔ)器112中。
在步驟S13中,由裝配到圖像顯示裝置100的色彩照度傳感器50測(cè)量環(huán)境光的色度和色溫即第4狀態(tài)的環(huán)境光的色度和照度。在步驟S14中,從存儲(chǔ)器112讀出環(huán)境光的色度和色溫。
在步驟S15中,對(duì)在步驟S13中測(cè)量出的環(huán)境光的色度及色溫與在步驟S14中從存儲(chǔ)器112讀出的環(huán)境光的色度及色溫作比較,判斷環(huán)境光是否變化。其結(jié)果是,在判斷為環(huán)境光的色度和色溫未變化的情況下進(jìn)入后述的步驟S22,在判斷為環(huán)境光的色度或色溫變化的情況下進(jìn)入步驟S16。
在步驟S16中,將測(cè)量出的環(huán)境光的色度和色溫覆蓋寫(xiě)入到存儲(chǔ)器112中。在步驟S17中,考慮液晶面板30的色感,調(diào)整測(cè)量的環(huán)境光的色度和色溫,求出第3狀態(tài)的環(huán)境光的色度和色溫并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器112中。
在步驟S18中,判斷屏幕是否為顯示背景的透明顯示。其結(jié)果是,在判斷為屏幕不是透明顯示的情況下進(jìn)入后述的步驟S22,在判斷為屏幕是透明顯示的情況下進(jìn)入步驟S19。在步驟S19中,從存儲(chǔ)器112讀出第2狀態(tài)的光源光的色度及色溫和第3狀態(tài)的環(huán)境光的色度及色溫。
在步驟S20中,判斷所讀出的將第2狀態(tài)和第3狀態(tài)結(jié)合的狀態(tài)的色度和色溫是否等于環(huán)境光的色度和色溫。其結(jié)果是,在判斷為它們不相等的情況下進(jìn)入后述的步驟S22,在判斷為它們相等的情況下進(jìn)入步驟S21。
在步驟S21中,通過(guò)調(diào)整第1狀態(tài)的光源光的色度和色溫,對(duì)從存儲(chǔ)器112讀出的第2狀態(tài)B的光源光的色度和色溫進(jìn)行校正,將校正后的色度和色溫覆蓋寫(xiě)入到存儲(chǔ)器112中。校正是通過(guò)根據(jù)考慮了液晶面板30等的構(gòu)件的影響而求出的常數(shù)而調(diào)整液晶面板30的驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行的。
另外,在步驟S18中判斷為屏幕不是透明顯示的情況下和在步驟S20中判斷為所讀出的將第2狀態(tài)和第3狀態(tài)結(jié)合的狀態(tài)的色度和色溫不等于環(huán)境光的色度和色溫的情況下,求出在步驟S21中校正后的第2狀態(tài)的色度和色溫、或在步驟S19中從存儲(chǔ)器112讀出的將第2狀態(tài)的色度及色溫和第3狀態(tài)的色度及色溫結(jié)合的狀態(tài)的色度和色溫,將它們輸出給數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路114,返回步驟S13。
這樣,通過(guò)利用第2狀態(tài)的來(lái)源于光源光的從理想的偏振狀態(tài)偏離的偏振成分,使透過(guò)液晶面板30收看時(shí)的背景的色度及色溫與實(shí)際的背景的色度及色溫的差變小。由此,觀察者會(huì)感覺(jué)到透明性變高。如上所述,將擴(kuò)散劑添加到導(dǎo)光板45中或在表面形成凹凸是為了增加從理想的偏振狀態(tài)偏離的偏振成分,由此,能使透過(guò)液晶面板30收看時(shí)的背景的色度和色溫更接近實(shí)際的背景的色度和色溫。
另外,以滿足式(1)的方式對(duì)光源光的亮度的調(diào)整以及使透過(guò)液晶面板30收看時(shí)的背景的色度及色溫與實(shí)際的背景的色度及色溫的差變小的調(diào)整能相互獨(dú)立地進(jìn)行。因此,也可以僅進(jìn)行任意一方調(diào)整。
<1.8各狀態(tài)的屏幕的明亮度>
圖14是示出第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖,更詳細(xì)地說(shuō),圖14(a)是示出在環(huán)境光的照度的測(cè)量值低的情況下,光源40為開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)的各狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖,圖14(b)是示出光源40關(guān)閉時(shí)的各狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖,圖14(c)是示出在環(huán)境光的照度的測(cè)量值高的情況下,光源40開(kāi)啟時(shí)的各狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖。
如圖14(a)所示,在光源光和環(huán)境光透射過(guò)屏幕時(shí),第4狀態(tài)的屏幕比第1狀態(tài)A的屏幕明亮。另外,將第2狀態(tài)B和第3狀態(tài)C結(jié)合的狀態(tài)的屏幕比第1狀態(tài)A的屏幕暗。因此,可知圖14(a)所示的各狀態(tài)滿足式(1),圖像是以易于觀看的明亮度顯示的。
如圖14(b)所示,光源40關(guān)閉,因此第1和第2狀態(tài)的明亮度為“0”。在該情況下,在第3狀態(tài)中,環(huán)境光受到液晶面板30的透射率的影響,與第4狀態(tài)的明亮度相比較暗,但收看者能視覺(jué)識(shí)別背景。
如圖14(c)所示,環(huán)境光的照度的測(cè)量值大,因此為了滿足式(1)的條件,能使第1狀態(tài)的光源光的亮度比圖14(a)所示的情況高。由此,不僅背景而且圖像也能明亮地顯示。此外,如果環(huán)境光和光源光的亮度變大,第3狀態(tài)的環(huán)境光的亮度和第2狀態(tài)的光源光的亮度也隨之分別按規(guī)定的比例變大,但是各狀態(tài)的明亮度滿足式(1)。因此,可知圖像是以更易于觀看的明亮度顯示的。
<1.9效果>
根據(jù)本實(shí)施方式,顯示控制電路111以使得第2狀態(tài)的光源光的色度和色溫接近由色彩照度傳感器50測(cè)量出的第4狀態(tài)的環(huán)境光的色度和色溫的方式,對(duì)考慮了液晶面板30的構(gòu)成構(gòu)件而算出的常數(shù)進(jìn)行校正,并控制掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路113和數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路114,由此,驅(qū)動(dòng)液晶面板30。由此,在以往由于圖像顯示部的色感而透明性看上去降低的顯示背景的區(qū)域中,液晶面板30的透明性看上去變高,觀察者易于觀看背景。
另外,顯示控制電路111以使得在滿足式(1)的范圍內(nèi)第1狀態(tài)的光源光的亮度接近第4狀態(tài)的環(huán)境光的亮度的方式,對(duì)考慮了液晶面板30的構(gòu)成構(gòu)件而算出的常數(shù)進(jìn)行校正,驅(qū)動(dòng)光源40。由此,能顯示易于觀看的明亮度的圖像,因此觀察者易于視覺(jué)識(shí)別圖像。
<2.第2實(shí)施方式>
圖15是示出在本發(fā)明的第2實(shí)施方式的圖像顯示裝置200的顯示器中各狀態(tài)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。如圖15所示,本實(shí)施方式的圖像顯示裝置200除了還裝配有后述的人感傳感器60以外,是與第1實(shí)施方式的圖像顯示裝置100相同的構(gòu)成,因此對(duì)相同的構(gòu)成構(gòu)件附上相同的附圖標(biāo)記而省略其說(shuō)明。另外,第1狀態(tài)A~第4狀態(tài)D也與第1實(shí)施方式的情況相同,因此附上相同的附圖標(biāo)記而省略其說(shuō)明。
在第1實(shí)施方式的圖像顯示裝置100中,在觀察者不在附近的情況下,光源40也是點(diǎn)亮的。因此,光源40點(diǎn)亮的時(shí)間長(zhǎng),從而圖像顯示裝置100的功耗變大。另外,光源40未點(diǎn)亮?xí)r,照射到液晶面板30的光僅為從背面?zhèn)热肷涞沫h(huán)境光或從前面?zhèn)热肷涠环瓷湫推癜?0反射的環(huán)境光。在該情況下,圖像的顯示質(zhì)量取決于環(huán)境光的亮度,因此視覺(jué)識(shí)別性降低。
因此,設(shè)置對(duì)觀察者是否在圖像顯示裝置200的附近進(jìn)行檢測(cè)的人感傳感器60,僅當(dāng)由人感傳感器60檢測(cè)到在圖像顯示裝置200的附近的觀察者時(shí),使光源40微發(fā)光,在未檢測(cè)到觀察者時(shí)使其熄滅。在此,微發(fā)光是指使光源40點(diǎn)亮以達(dá)到用于使得將第2狀態(tài)和第3狀態(tài)結(jié)合的狀態(tài)的色度和色溫分別接近第4狀態(tài)的環(huán)境光的色度和色溫的驅(qū)動(dòng)所需的最低限度的明亮度。
當(dāng)人感傳感器60檢測(cè)到觀察者而使光源40微發(fā)光時(shí),通過(guò)用與第1實(shí)施方式中說(shuō)明的方法相同的方法調(diào)整光源光,使得將第2狀態(tài)和第3狀態(tài)結(jié)合的狀態(tài)的色度和色溫接近環(huán)境光的色度和色溫。由此,觀察者會(huì)感覺(jué)到顯示背景的屏幕的透明性變高。
另外,調(diào)整光源40的亮度,使得第1狀態(tài)的屏幕的明亮度在滿足式(1)的范圍內(nèi)接近第4狀態(tài)的屏幕的明亮度。由此,觀察者能視覺(jué)識(shí)別以易于觀看的明亮度顯示的圖像。
人感傳感器60與色彩照度傳感器50并列裝配到顯示器的下部的邊框。但是,人感傳感器60只要是能檢測(cè)來(lái)到能視覺(jué)識(shí)別顯示器所顯示的圖像或背景的位置的觀察者即可,因此,也可以裝配到圖像顯示裝置200的側(cè)面、里面、上面等,或者也可以裝配到與圖像顯示裝置200分開(kāi)的位置。另外,人感傳感器60和色彩照度傳感器50可以分離地配置。
<2.1各狀態(tài)的屏幕的明亮度>
圖16是示出使光源40微發(fā)光時(shí)的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖,更詳細(xì)地說(shuō),圖16(a)是示出調(diào)整光源光前的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖,圖16(b)是示出已調(diào)整光源光時(shí)的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的屏幕的明亮度的圖。如圖16(a)所示,當(dāng)使光源40微發(fā)光時(shí),第1狀態(tài)的屏幕稍微變明亮,第2狀態(tài)的屏幕成為比第1屏幕暗的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,若調(diào)整光源光,則能如圖16(b)所示,使第1狀態(tài)的屏幕變明亮。這樣,通過(guò)使光源40微發(fā)光來(lái)調(diào)整光源光,在滿足式(1)的范圍內(nèi)第1狀態(tài)的屏幕的明亮度變得更明亮,易于觀看圖像。
<2.2效果>
根據(jù)本實(shí)施方式,當(dāng)觀察者不在附近時(shí),使光源40熄滅,當(dāng)人感傳感器60檢測(cè)到觀察者時(shí),使光源40微發(fā)光。這樣,只有觀察者在附近時(shí),調(diào)整透過(guò)液晶面板30的背景的色度、色溫的偏離,或調(diào)整光源光的亮度。由此,能降低圖像顯示裝置的功耗。
<3.第3實(shí)施方式>
圖17是示出在本發(fā)明的第3實(shí)施方式的圖像顯示裝置300的顯示器中各狀態(tài)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。如圖17所示,本實(shí)施方式的圖像顯示裝置300除了將來(lái)自光源40的光用作輔助光的方法以外,是與第1實(shí)施方式的圖像顯示裝置100相同的構(gòu)成,因此對(duì)相同的構(gòu)成構(gòu)件附上相同的附圖標(biāo)記而省略其說(shuō)明。另外,第1~第4狀態(tài)也與第1實(shí)施方式的情況相同,因此附上相同的附圖標(biāo)記而省略其說(shuō)明。
本實(shí)施方式的圖像顯示裝置300與第1實(shí)施方式的圖像顯示裝置100不同,從裝配到導(dǎo)光板45的光源40出射的光不僅入射到導(dǎo)光板45,其一部分還作為輔助光直接照射到位于顯示器的背面?zhèn)鹊奈矬w(例如圓柱狀的物體)48。照射到物體48的光被反射,而作為環(huán)境光的一部分從背面?zhèn)日丈涞椒瓷湫推癜?0。由此,環(huán)境光的亮度變高,因此第4狀態(tài)的屏幕變明亮,從而能驅(qū)動(dòng)光源40使得在滿足式(1)的范圍內(nèi)光源光的亮度變高。其結(jié)果是,觀察者能視覺(jué)識(shí)別以易于觀看的明亮度顯示的圖像。
此外,在圖17中,對(duì)背面的物體48照射輔助光的光源40裝配到導(dǎo)光板45的上側(cè)端部。但是,光源40也可以裝配到導(dǎo)光板45的下端部或左右的端部。另外,裝配到導(dǎo)光板45的光源40的個(gè)數(shù)不限于1個(gè),也可以是多個(gè)。在裝配多個(gè)光源40的情況下,可以裝配到導(dǎo)光板45的相同的端部,另外也可以裝配到不同的端部。如果裝配多個(gè)光源40,則相應(yīng)地輔助光的亮度變大,因此,根據(jù)式(1)能使背光源光的亮度變明亮。由此,觀察者能視覺(jué)識(shí)別以更易于觀看的明亮度顯示的圖像。
<4.第4實(shí)施方式>
圖18是示出在本發(fā)明的第4實(shí)施方式的圖像顯示裝置400的顯示器中各狀態(tài)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。如圖18所示,本實(shí)施方式的圖像顯示裝置400除了光源40的配置以外,是與第3實(shí)施方式的圖像顯示裝置300相同的構(gòu)成,因此對(duì)相同的構(gòu)成構(gòu)件附上相同的附圖標(biāo)記而省略其說(shuō)明。另外,第1狀態(tài)A~第4狀態(tài)D也與第1實(shí)施方式的情況相同,因此附上相同的附圖標(biāo)記而省略其說(shuō)明。
在第4實(shí)施方式的圖像顯示裝置400中,也是與第3實(shí)施方式的圖像顯示裝置300同樣,從裝配到導(dǎo)光板45的光源40出射的光不僅入射到導(dǎo)光板45,其一部分還照射到放置于圖像顯示裝置400的背面的物體48。但是,與第3實(shí)施方式的情況不同,多個(gè)光源40以使輔助光均勻地照射到物體48的方式裝配。圖19是示出裝配有光源40的導(dǎo)光板45的圖,更詳細(xì)地說(shuō),圖19(a)是示出光源40分別裝配到左右的端部的導(dǎo)光板45的圖,圖19(b)是示出光源40分別裝配到左右和上下的端部的導(dǎo)光板45的圖,圖19(c)是示出光源40裝配到左右的端部和上側(cè)端部的導(dǎo)光板45的圖。在圖19(a)所示的情況下,光源40以相對(duì)的方式裝配到導(dǎo)光板45的左右的端部,因此從光源40出射的輔助光均勻地照射背面的物體48。由此,包含被物體48反射的輔助光的環(huán)境光成為均勻的光。
另外,如圖19(b)所示,在以分別相對(duì)的方式裝配到導(dǎo)光板45的上下的端部和左右的端部的情況下,從光源40出射的輔助光均勻地照射背面的物體48。由此,包含被物體48反射的輔助光的環(huán)境光成為比圖19(a)所示的情況更均勻的光。而且,如圖19(c)所示,也可以裝配到左右的端部和上側(cè)端部。在該情況下,光源40為奇數(shù)個(gè),其中左右的端部的光源40位于相對(duì)的位置。另外,上側(cè)端部的光源40從其中心看時(shí)為左右相對(duì)的光源40。
這樣,通過(guò)在導(dǎo)光板45的端部相互相對(duì)地配置多個(gè)光源40,均勻地照射到背面?zhèn)鹊奈矬w48的輔助光被反射,而作為環(huán)境光的一部分從背面?zhèn)日丈涞椒瓷湫推癜?0。此時(shí),均勻照射的輔助光作為明亮度均勻的光被反射,因此,透射過(guò)液晶面板30的環(huán)境光的亮度也均勻,收看者能視覺(jué)識(shí)別以均勻的明亮度顯示的物體48。
<5.第5實(shí)施方式>
圖20是示出在本發(fā)明的第5實(shí)施方式的圖像顯示裝置500的顯示器中各狀態(tài)的光源光和環(huán)境光的透射路徑的圖。如圖20所示,圖像顯示裝置500包含有機(jī)EL面板530。有機(jī)EL面板530與液晶面板30不同,是自發(fā)光的面板,因此,有機(jī)EL面板530的每個(gè)像素發(fā)光,且發(fā)出的光不向其它像素泄漏。因此,不存在第1實(shí)施方式中說(shuō)明的第1狀態(tài)~第4狀態(tài)的4個(gè)狀態(tài)中的第2狀態(tài)。
雖未圖示,但有機(jī)EL面板530具備發(fā)光層、電子傳輸層、透明電極層等。在有機(jī)EL面板530中,當(dāng)將與圖像信號(hào)相應(yīng)的電壓施加給發(fā)光層時(shí),發(fā)光層會(huì)按每個(gè)像素發(fā)光,將與圖像信號(hào)相應(yīng)的圖像顯示在屏幕上。另外,從有機(jī)EL面板530的背面?zhèn)热肷涞沫h(huán)境光能透射過(guò)發(fā)光層、電子傳輸層、透明電極層等,但是此時(shí)環(huán)境光的色度和色溫會(huì)從入射前的色度和色溫偏離。此外,有時(shí)將有機(jī)EL面板530稱(chēng)為“圖像顯示部”。
與第1實(shí)施方式的圖像顯示裝置100同樣,將用于測(cè)量環(huán)境光的照度、色度以及色溫的色彩照度傳感器50裝配到圖像顯示裝置500的有機(jī)EL面板530。在圖像顯示裝置500中,如上所述沒(méi)有第2狀態(tài)。因此,代替第2狀態(tài),施加比為了顯示圖像而施加到像素的電壓低的電壓,以發(fā)出弱的光。驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL面板530使得此時(shí)的狀態(tài)的色度和色溫接近由色彩照度傳感器50測(cè)量出的環(huán)境光的色度和色溫,從而調(diào)整光源光的色度和色溫。由此,與第1實(shí)施方式的圖像顯示裝置100的情況同樣,觀察者視覺(jué)識(shí)別背景時(shí)會(huì)感覺(jué)到透明性變高。另外,通過(guò)在滿足式(1)的范圍內(nèi)使第1狀態(tài)的屏幕的明亮度接近第4狀態(tài)的明亮度,觀察者能視覺(jué)識(shí)別以易于觀看的明亮度顯示的圖像。
此外,作為色彩照度傳感器50的裝配位置,是能裝配到與第1實(shí)施方式的情況同樣的位置。另外,與第2實(shí)施方式的情況同樣,還設(shè)置人感傳感器60,在由人感傳感器60檢測(cè)到在圖像顯示裝置的附近的觀察者的情況下,對(duì)有機(jī)EL面板530的像素施加低的電壓而使其微發(fā)光。在該情況下,也與第2實(shí)施方式的情況同樣,通過(guò)以使色度和色溫接近由色彩照度傳感器50測(cè)量的環(huán)境的色度和色溫的方式發(fā)光,觀察者能在透明性看上去變高的狀態(tài)下視覺(jué)識(shí)別背景。另外,通過(guò)在滿足式(1)的范圍內(nèi)使第1狀態(tài)的屏幕的明亮度接近第4狀態(tài)的明亮度,觀察者能視覺(jué)識(shí)別以易于觀看的明亮度顯示的圖像。
<5.1效果>
根據(jù)本實(shí)施方式,在具備有機(jī)EL面板的圖像顯示裝置中,也能得到與上述第1至第4各實(shí)施方式的圖像顯示裝置同樣的效果。
工業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能適用于具備可透視到背景的透視型的顯示器的圖像顯示裝置。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
10…吸收型偏振板
20…反射型偏振板
30…液晶面板
40…光源(邊緣照明體)
45…導(dǎo)光板
50…色彩照度傳感器
60…人感傳感器
70…黑布
100…圖像顯示裝置
110…顯示器
111…顯示控制電路
112…存儲(chǔ)器
113…掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路
114…數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路
530…有機(jī)EL面板。