JP3317553B2 - フィールドシーケンシャル方式カラーディスプレイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フィールドシーケン
シャル方式カラーディスプレイに関する。更に詳しく
は、この発明は、高速ドライブ時にも良好な色再現性を
得ることのできるフィールドシーケンシャル方式カラー
ディスプレイ用のカラーフィルタ、そのカラーフィルタ
の駆動方法及びそのカラーフィルタを使用したフィール
ドシーケンシャル方式カラーディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶セルを利用したマルチカラーディス
プレイの一つとして、従来より、フィールドシーケンシ
ャル方式カラーディスプレイが知られている。図３に示
したように、このようなフィールドシーケンシャル方式
カラーディスプレイ１は、一般に、モノクロのＣＲＴ２
等の白黒画像表示装置と、その前面に設けたカラーフィ
ルタ３からなっており、このカラーフィルタ３は透過波
長特性が異なる複数の偏光フィルタ４ａ、４ｂ、４ｃ
と、その間に設けた液晶セル５ａ、５ｂからなってい
る。例えば、第１の偏光フィルタ４ａとして、赤色
（Ｒ）の垂直偏光及び赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
全色の水平偏光を透過させるものを設け、第２の偏光フ
ィルタ４ｂとして、Ｒ、Ｇ、Ｂ全色の垂直偏光及びＧの
水平偏光を透過させるものを設け、第３の偏光フィルタ
４ｃとして、Ｂの垂直偏光及びＲ、Ｇ、Ｂ全色の水平偏
光を透過させるものを設ける。また、液晶セル５ａ、５
ｂとしてはπセルを設ける。

【０００３】このようなカラーフィルタ３によれば、２
つの液晶セル５ａ、５ｂを適宜ｏｎ状態あるいはｏｆｆ
状態にすることにより、カラーフィルタ３を、Ｒ、Ｇ、
Ｂあるいはそれらが全て混ざった白色のいずれかの光が
透過するように制御できる。例えば、液晶セル５ａをｏ
ｎとし、液晶セル５ｂをｏｆｆとすると、ＣＲＴ２から
射出した白色光のうち、第１の偏光フィルタ４ａにより
Ｒの垂直偏光及びＲ、Ｇ、Ｂ全色の水平偏光がｏｎ状態
の液晶セル５ａに入射し、それらの光は偏光面が回転す
ることなく液晶セル５ａを透過して第２の偏光フィルタ
４ｂに入射する。そして第２の偏光フィルタ４ｂを、Ｒ
の垂直偏光及びＧの水平偏光のみが透過し、それらの光
がｏｆｆ状態の液晶セル５ｂに入射し、偏光面が９０°
回転して液晶セル４ｂを射出し、第３の偏光フィルタ４
ｃに入射する。そしてこの第３の偏光フィルタ４ｃから
はＲの水平偏光のみが射出することとなる。

【０００４】そこで、このようなカラーフィルタ３を使
用したマルチカラーディスプレイ１においては、図４に
示したように、映像信号Ｘにより、ＣＲＴ２にＲ、Ｇ、
Ｂの各色の成分画像を切替表示させる。また、カラーフ
ィルタ３の透過光色を切替える色切替信号Ｙとして同図
のような信号を発生させ、カラーフィルタ３の透過光色
が映像信号Ｘの切替タイミングに同期してＲ、Ｇ、Ｂが
面順次で切替わるようにする。例えば、ＣＲＴ２の電子
ビームが、映像信号Ｘにしたがって、Ｒ画面(i) の一端
から他端まで走査する間に、カラーフィルタ３はＲ光の
みを透過させるようにし、ＣＲＴ２の電子ビームが次の
Ｇ画面(ii)を走査する間にはカラーフィルタ３はＧ光の
みを透過させるようにし、さらに電子ビームが次のＢ画
面(iii)を走査する間にはカラーフィルタ３はＢ光のみ
を透過させるようにし、以下同様にして電子ビームが一
画面を走査するのに同期させて、カラーフィルタ３を透
過する光の色がＲ、Ｇ、Ｂと面順次で切替わるようにす
る。これにより、カラーディスプレイ１からはＲ、Ｇ、
Ｂの色の画像が順次切替られて射出されることなるの
で、人間の目の網膜における残光現象によりマルチカラ
ーの画像が得られることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フィールドシーケンシャル方式カラーディスプレイ１に
おいては、ＣＲＴ２の電子ビームは画面を上端から下端
へ逐次走査するが、カラーディスプレイ１の画面の色
は、電子ビームが画面の上端にきたときに直ちにその全
面が切替わるので、電子ビームを高速ドライブした場合
に、カラーディスプレイ１の画面の下方では十分な残光
時間が確保できず、そのために本来の色を再現できない
という問題があった。例えば、ある時点t1でカラーフィ
ルタ３がＲ光を透過させるようになっており、ＣＲＴ２
の電子ビームが画面の下端部を走査し、その走査部位の
カラーディスプレイ１がＲ光を射出し始めても、次の時
点t2で電子ビームが画面の上端にきてカラーフィルタ３
の透過光が全面的にＧ光に切替わると、Ｒ光を射出し始
めたばかりのカラーディスプレイ１の下端部もＧ光を射
出するように切り替わるので、Ｒ光の残光時間を十分に
確保することができず、画像に本来の色を再現すること
ができなくなる。

【０００６】この発明は以上のような従来技術の課題を
解決しようとするものであり、フィールドシーケンシャ
ル方式カラーディスプレイにおいて、高速ドライブする
場合にも良好な色の再現性が得られるようにすることを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明者は、上記の目
的が、カラーフィルタを垂直方向に分割し、分割した各
区域間でＲ、Ｇ、Ｂの切替タイミングを順次ずらしてい
くことにより、分割したどの区域においても十分な残光
時間が確保できるようになることを見出し、この発明を
完成させるに至った。

【０００８】即ち、この発明は、少なくとも第１の色、
第２の色及び第３の色の成分画像を切替えて表示する白
黒画像表示装置、透過波長特性が異なる複数の偏光フィ
ルタと各偏光フィルタ間に設けられた液晶セルからなる
カラーフィルタ、及び白黒画像表示装置における成分画
像の切替タイミングに応じてカラーフィルタの透過光色
を切替える色切替信号を発生する色切替信号回路を備え
たフィールドシーケンシャル方式カラーディスプレイに
おいて、液晶セルがディスプレイ画面の垂直方向に各々
独立的に駆動可能な複数の区域に分割され、分割された
各液晶セルに対応するカラーフィルタの各区域において
独立的に所定色の光を透過させることができ、透過光色
を切替える色切替信号が、カラーフィルタの隣接する各
区域間で順次ずれて入力されるようにしたフィールドシ
ーケンシャル方式カラーディスプレイを提供する。

【０００９】また、このようなフィールドシーケンシャ
ル方式カラーディスプレイの駆動方法として、少なくと
も第１の色、第２の色及び第３の色の成分画像を切替え
て表示する白黒画像表示装置、透過波長特性が異なる複
数の偏光フィルタと各偏光フィルタ間に設けられた液晶
セルからなるカラーフィルタ、及び白黒画像表示装置に
おける成分画像の切替タイミングに応じてカラーフィル
タの透過光色を切替える色切替信号を発生する色切替信
号回路を備えたフィールドシーケンシャル方式カラーデ
ィスプレイの駆動方法において、カラーフィルタとし
て、液晶セルがディスプレイ画面の垂直方向に各々独立
的に駆動可能な複数の区域に分割され、分割された各液
晶セルに対応するカラーフィルタの各区域において独立
的に所定色の光を透過させることができるものを使用
し、画面の垂直方向に分割されたカラーフィルタの各区
域において、少なくとも第１の色の光、第２の色の光及
び第３の色の光を順次切替えて透過させ、且つ透過光色
の切替タイミングが、隣接するカラーフィルタの各区域
間で順次ずれるように、各液晶セルをオン−オフする方
法を提供する。

【００１０】

【００１１】

【作用】この発明のカラーフィルタは、液晶セルがディ
スプレイ画面の垂直方向に分割され、各液晶セルが各々
独立的に駆動可能な区域からなっているが、このカラー
フィルタをフィールドシーケンシャル方式カラーディス
プレイに使用し、この発明のカラーフィルタの駆動方法
にしたがって駆動させ、且つその場合にこのカラーフィ
ルタの各区域の透過光色が、白黒画像表示装置の各色の
成分画像の切替タイミングに応じて切替わるようにする
と、カラーディスプレイの画面の垂直方向に分割された
カラーフィルタの各区域から、少なくとも第１の色（例
えばＲ）の光、第２の色（例えばＧ）の光及び第３の色
（例えばＢ）の光が順次切替られて射出され、且つ隣接
するカラーフィルタの各区域間で各色光の切替タイミン
グが、白黒画像表示装置の各色の成分画像の切替タイミ
ングと一定の関係をもちつつ、順次ずれるようになる。
例えば、ある時点でＣＲＴの電子ビームがディスプレイ
画面の下端区域を走査し始め、その区域のカラーフィル
タがＲ光を透過するようになり、次の時点で電子ビーム
がディスプレイ画面の上端区域を走査し始め、その上端
区域のカラーフィルタがＧ光を透過するように切替わっ
ても、下端区域のカラーフィルタの透過光は上端区域の
カラーフィルタと同時にＧ光に切替わることなく、電子
ビームが次に下端区域を走査し始めるまでＲ光とするこ
とができる。したがって、電子ビームを高速ドライブし
ても、画面のいずれの部分においても各色について十分
な残光時間を確保することが可能となり、画像に所期の
色を再現することが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。

【００１３】図２はこの発明の実施例のカラーディスプ
レイ１１の説明図である。この実施例のカラーディスプ
レイ１１において、モノクロのＣＲＴ２やカラーフィル
タ１３の偏光フィルタ４ａ、４ｂ、４ｃは図３に示した
従来例と同様のものから構成されているが、カラーフィ
ルタ１３の液晶セル５ａ、５ｂは、それぞれディスプレ
イ画面の垂直方向に各々独立的に駆動できる４つの区域
５ａ-1〜５ａ-4、５ｂ-1〜５ｂ-4に分割されており、そ
れに対応してカラーフィルタ１３も、図１に示すよう
に、４つの区域１３-1〜１３-4からなっている。また、
カラーフィルタの各区域１３-1〜１３-4の透過光色を切
替える色切替信号Ｙ-1、Ｙ-2、Ｙ-3、Ｙ-4を発生する色
切替信号発生回路が設けられ、カラーフィルタの各区域
１３-1〜１３-4に接続している（図示せず）。

【００１４】このように分割された液晶セル５ａ、５ｂ
の形成方法としては、例えば、単位液晶セル５ａ-1〜５
ａ-4、５ｂ-1〜５ｂ-4をそれぞれ別個に形成し、それら
を垂直方向に並べてもよく、あるいは液晶セル５ａ、５
ｂの透明電極を、各々独立的にｏｎ−ｏｆｆできる４つ
の部分から形成してもよい。

【００１５】なお、この実施例においては、液晶セルを
垂直方向に４つの区域に分割しているが、液晶セルの分
割数はこれに限定されるものではない。分割数を多くす
ることにより、一層電子ビームの高速ドライブに対応さ
せることが可能となる。しかし、分割数を多くしすぎる
と、細かく分割された液晶セルに対応するカラーフィル
タ１３の区域が複数同時に視野に入り、一の画面に色調
の異なる区域の境界線が見えることとなるので好ましく
ない。そのため、例えば、電子ビームの走査速度を従来
の３倍程度にする場合には、通常、分割数は５以下とす
ることが好ましい。

【００１６】このカラーディスプレイ１１は図１に示し
たように動作する。即ち、ＣＲＴ２は、図４に示した従
来例と同様に、映像信号Ｘにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の
成分画像を面順次で切替表示する。このとき、各区域の
カラーフィルタ１３-1〜１３-4に対しては図示したよう
に色切替信号Ｙ-1、Ｙ-2、Ｙ-3、Ｙ-4がそれぞれ入力さ
れ、これにより、カラーフィルタの一の区域１３-1は、
映像信号Ｘにおける成分画像の切替タイミングと同期し
て透過光色が切替わり、この区域１３-1も含めて隣接す
る各区域１３-1〜１３-4の間で透過光色の切替タイミン
グが順次ずれるようなる。例えば、ある時点t1で電子ビ
ームがＲ画面(i) の下方（カラーフィルタの下端区域１
３-4）にあって、カラーフィルタの全域１３-1〜１３-4
からＲ光が射出され、次の時点t2で電子ビームがＧ画面
(ii)の上端（カラーフィルタの上端区域１３-1）にきた
とき、カラーフィルタ１３はその上端区域１３-1のみ透
過光色が切替わって上端区域１３-1からＧ光が射出され
るようになり、次いで電子ビームが次のカラーフィルタ
の区域１３-2にきたとき、その区域１３-2のみ透過光色
が切替わって区域１３-2からもＧ光が射出されるように
なり、さらに電子ビームが次の区域１３-3にきたとき、
その区域１３-3のみ透過光色が切替わって区域１３-3か
らもＧ光が射出されるようになり、最後に電子ビームが
下端区域１３-4にきたとき、その下端区域１３-4のみ透
過光色が切替わってこの区域１３-4からもＧ光が射出さ
れるようになる。以下、同様にカラーフィルタの各区域
の透過光色が順次Ｒ、Ｇ、Ｂと切替わる。

【００１７】これにより、例えば、ある時点t1で電子ビ
ームがカラーフィルタの下端区域１３-4を走査し始め、
その下端区域１３-4からがＲ光が射出されるようにな
り、次の時点t2で電子ビームがカラーフィルタの上端区
域１３-1にきてその上端区域１３-1からはＧ光が射出さ
れるようになってもカラーフィルタの下端区域１３-4か
らはなおＲ光が射出され続けることとなる。この下端区
域１３-4からのＲ光は、次に電子ビームがカラーフィル
タの下端区域１３-4を走査し始めたときにＧ光に切替わ
る。したがって、下端区域１３-4においても十分な残光
時間が確保されることとなり、画像に本来の色を再現す
ることが可能となる。

【００１８】なお、以上の実施例では、カラーフィルタ
の各区域においてＲ、Ｇ、Ｂの各色の光を順次切替て射
出させる場合について説明したが、各色の間にＲ、Ｇ、
Ｂの全色を射出させる白色あるいはＲ、Ｇ、Ｂのいずれ
も射出させないブラックのブランキングを設けてもよ
い。これにより、画面のコントラストを向上させること
が可能となる。

【００１９】

【発明の効果】フィールドシーケンシャル方式カラーデ
ィスプレイにおいてこの発明のカラーフィルタを使用す
ると、ＣＲＴの電子ビームを高速ドライブしても、画像
に良好な色の再現性を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のフィールドシーケンシャル
方式カラーディスプレイの動作の説明図である。

【図２】この発明の実施例のフィールドシーケンシャル
方式カラーディスプレイの構成図である。

【図３】従来のフィールドシーケンシャル方式カラーデ
ィスプレイの構成図である。

【図４】従来のフィールドシーケンシャル方式カラーデ
ィスプレイの動作の説明図である。

【符号の説明】

１ 従来のフィールドシーケンシャル方式カラーディ
スプレイ ２ モノクロＣＲＴ ３ 従来のカラーフィルタ ４ａ、４ｂ、４ｃ 偏光フィルタ ５ａ、５ｂ 液晶セル ５ａ-1〜５ａ-4、５ｂ-1〜５ｂ-4 液晶セル １１ 実施例のフィールドシーケンシャル方式カラー
ディスプレイ １３ 実施例のカラーフィルタ １３-1、１３-2、１３-3、１３-4 実施例のカラーフィ
ルタの各区域 Ｘ 映像信号 Ｙ、Ｙ-1、Ｙ-2、Ｙ-3、Ｙ-4 色切替信号

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも第１の色、第２の色及び第３
   の色の成分画像を切替えて表示する白黒画像表示装置、 透過波長特性が異なる複数の偏光フィルタと各偏光フィ
   ルタ間に設けられた液晶セルからなるカラーフィルタ、
   及び白黒画像表示装置における成分画像の切替タイミン
   グに応じてカラーフィルタの透過光色を切替える色切替
   信号を発生する色切替信号回路を備えたフィールドシー
   ケンシャル方式カラーディスプレイにおいて、 液晶セルがディスプレイ画面の垂直方向に各々独立的に
   駆動可能な複数の区域に分割され、分割された各液晶セ
   ルに対応するカラーフィルタの各区域において独立的に
   所定色の光を透過させることができ、 透過光色を切替える色切替信号が、カラーフィルタの隣
   接する各区域間で順次ずれて入力されるようにしたフィ
   ールドシーケンシャル方式カラーディスプレイ。
2. 【請求項２】 少なくとも第１の色、第２の色及び第３
   の色の成分画像を切替えて表示する白黒画像表示装置、 透過波長特性が異なる複数の偏光フィルタと各偏光フィ
   ルタ間に設けられた液晶セルからなるカラーフィルタ、
   及び白黒画像表示装置における成分画像の切替タイミン
   グに応じてカラーフィルタの透過光色を切替える色切替
   信号を発生する色切替信号回路を備えたフィールドシー
   ケンシャル方式カラーディスプレイの駆動方法におい
   て、 カラーフィルタとして、液晶セルがディスプレイ画面の
   垂直方向に各々独立的に駆動可能な複数の区域に分割さ
   れ、分割された各液晶セルに対応するカラーフィルタの
   各区域において独立的に所定色の光を透過させることが
   できるものを使用し、 画面の垂直方向に分割されたカラーフィルタの各区域に
   おいて、少なくとも第１の色の光、第２の色の光及び第
   ３の色の光を順次切替えて透過させ、且つ透過光色の切
   替タイミングが、隣接するカラーフィルタの各区域間で
   順次ずれるように、各液晶セルをオン−オフするフィー
   ルドシーケンシャル方式カラーディスプレ イの駆動方
   法。