JP7023870B2 - 表示装置、表示装置の表示コントラストを適応的に変調するためのアセンブリ、および表示装置の表示コントラストを適応的に変調する方法 - Google Patents

表示装置、表示装置の表示コントラストを適応的に変調するためのアセンブリ、および表示装置の表示コントラストを適応的に変調する方法 Download PDF

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Description

本発明は、表示技術に関し、特に、表示装置、表示装置の表示コントラストを適応的に変調するためのアセンブリ、および表示装置の表示コントラストを適応的に変調する方法に関する。
液晶表示（ＬＣＤ）装置や有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示装置などの表示装置は幅広く用いられている。ＬＣＤやＯＬＥＤ表示装置は、表示パネルにおいて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いてピクセルを制御する。
本発明の一態様は、複数のサブピクセルを有する表示パネルと、該表示パネルに配列され、前記表示装置の表示コントラストを適応的に変調するように構成される複数のマイクロ光変調器の配列と、を備え、前記複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において前記表示パネルの発光側から射出された光の光度を、該領域で表示されている画像の輝度レベルに基づいて適応的に変調するように構成される表示装置を提供する。
前記複数のマイクロ光変調器のそれぞれに対応する領域は、前記複数のサブピクセルのうち１つまたはそれ以上を含んでもよい。
前記表示パネルは、前記複数のマイクロ光変調器の配列から遠い位置にある第１側と、前記第１側に対向し、かつ前記複数のマイクロ光変調器の配列に近い位置にある第２側と、を有し、前記複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において前記表示パネルの前記第１側から射出された第１光の第１光度を、該領域において前記表示パネルの前記第２側から射出された第２光の第２光度に基づいて適応的に変調するように構成されてもよい。
前記第１光度は、前記第２光度と正に相関してもよい。
前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記第１光度を上げるように前記第２側に向けて前記第２光の第１部分を反射することにより、前記第１光の前記第１光度を適応的に変調するように構成されてもよい。
前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記第２側から離れる方向に沿って前記第２光の第２部分を反射するように構成されてもよい。
前記第２光度に基づいて前記第１光度を適応的に変調するように、前記第２光度の変化に応答して、前記第２部分に対する前記第１部分の比率を適応的に調整して構成される適応制御回路をさらに備えてもよい。
前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記第２光の前記第２部分を検出するように構成される光センサをさらに含んでもよい。
前記光センサの抵抗は、前記第２光度の変化に応答して変化し、前記適応制御回路は、前記光センサの抵抗の変化に応答して、前記第２部分に対する前記第１部分の比率を適応的に調整するように構成されてもよい。
前記複数のマイクロ光変調器のうち１行のマイクロ光変調器にそれぞれ接続される複数の第１走査線と、前記複数のマイクロ光変調器のうち１列のマイクロ光変調器にそれぞれ接続される複数の第２走査線と、前記複数の第１走査線のうち１つに接続されたソース、前記複数の第２走査線のうち１つに接続されたゲート、および前記複数のマイクロ光変調器のうち１つにおける光センサに接続されたドレインをそれぞれ有する複数のスイッチトランジスタと、をさらに備えてもよい。
前記複数の第１走査線は、前記表示装置において、複数のサブピクセルで画像表示を駆動するための複数のゲート線であってもよい。
前記複数の第２走査線は、前記表示装置において、複数のサブピクセルで画像表示を駆動するための複数のゲート線であってもよい。
前記適応制御回路は、前記光センサの抵抗の変化に応答して電圧制御信号を生成するように構成される差動増幅器を含んでもよい。
前記適応制御回路は、前記差動増幅器に接続されたゲート、および繰り返し周波数のランプ電圧が供給されるように構成されたソースを有する第１トランジスタと、前記第１トランジスタのドレインに接続された第１電極を有するコンデンサと、前記コンデンサの前記第１電極に接続されたゲート、および制御電圧が供給されるように構成されたソースを有する第２トランジスタと、をさらに含み、前記コンデンサの前記第１電極において維持される電圧レベルは、前記第２トランジスタにおけるソースおよびドレインを流れる電流を制御するように構成されてもよい。
前記繰り返し周波数は、前記表示パネルにおける画像表示のフレーム周波数と実質的に同じであってもよい。
前記電圧制御信号は、前記光センサの抵抗が基準抵抗値の範囲内である場合、前記ランプ電圧の前記コンデンサへの充電を中止するために前記第１トランジスタをオフにするように構成されてもよい。
前記複数のマイクロ光変調器の各々は、マイクロミラーを含み、前記マイクロミラーは、前記表示パネルの前記第２側にある面に対して第１角度をなす反射面を有し、前記反射面は、前記第２光の第１部分を前記第２側に向けて反射するとともに、前記第２光の第２部分を前記第２側から離れる方向に沿って反射するように構成され、前記表示装置は、前記第２光度に基づいて前記第１光度を適応的に変調するように、前記第１角度を制御することで、前記第２光度の変化に応答して、前記第２部分に対する前記第１部分の比率を適応的に調整して構成される適応制御回路をさらに備えてもよい。
前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記表示パネルの前記第２側にある面に対する前記反射面の前記第１角度を制御するように構成されるアクチュエータをさらに含んでもよい。
前記アクチュエータは、電磁コイルであり、前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記マイクロミラーに取り付けられた磁石を含み、前記第１角度は、前記電磁コイルおよび前記磁石間の磁気力の大きさにより制御されてもよい。
前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記マイクロミラーに接続されたヒンジをさらに含み、前記マイクロミラーは、前記第１角度を変化させるように、前記磁気力の変化に応答して、前記ヒンジに対して回転するように構成されてもよい。
前記表示パネルは、透明表示パネルであってもよい。
本発明の他の一態様は、表示パネルの表示コントラストを適応的に変調するためのアセンブリであって、複数のマイクロ光変調器の配列を備え、前記複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において前記表示パネルの発光側から射出された光の光度を、該領域で表示されている画像の輝度に基づいて適応的に変調するように構成されるアセンブリを提供する。
本発明の別の一態様は、表示パネルの表示コントラストを適応的に変調するための方法であって、前記複数のマイクロ光変調器のそれぞれに対応する領域において前記表示パネルの発光側から射出された光の光度を、該領域で表示されている画像の輝度に基づいて適応的に変調することを含む方法を提供する。
以下の図面は、単なる開示された各実施形態を説明するための例であり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
図１は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置の構成を説明する模式図である。 図２は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における複数のマイクロ光変調器のうち１つの作動原理を説明する模式図である。 図３は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における複数のマイクロ光変調器のうち１つの作動原理を説明する模式図である。 図４は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における複数のマイクロ光変調器のうち１つの作動原理を説明する模式図である。 図５は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における複数のマイクロ光変調器を説明する模式図である。 図６は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における適応制御回路の構成を説明する模式図である。 図７は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置の適応制御回路に含まれる様々な信号の波形を描く。 図８は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における複数のマイクロ光変調器のうち１つを説明する模式図である。
以下、本発明について、幾つかの実施形態を参照しながらより具体的に説明する。なお、以下で説明される実施形態は、例示または説明を目的とするものに過ぎず、本発明の構成などについても網羅や限定することを意図しない。
従来の表示パネル、特に透明表示パネルにおいて、例えば屋外環境のような環境光度が比較的高い場合や表示パネルが透明表示パネルである場合には、表示コントラストが低下する。これにより、表示された画像を見ることは読者にとって困難である。読者は、画像表示をより良く見るために、屋外で表示パネルの輝度を上げる場合がある。しかしながら、これは、はるかに高い消費電力をもたらす。
したがって、本発明は、関連技術の制限や欠点に起因する１つまたは複数の問題を実質的に解決すべき、とりわけ、表示装置、表示装置の表示コントラストを適応的に変調するためのアセンブリ、および表示装置の表示コントラストを適応的に変調する方法を提供する。一態様において、本発明は、複数のサブピクセルを有する表示パネルと、該表示パネルに配列され、前記表示装置の表示コントラストを適応的に変調するように構成される複数のマイクロ光変調器の配列と、を備える表示装置を提供する。幾つかの実施形態において、前記複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において前記表示パネルの発光側から射出された光の光度を、該領域で表示されている画像の輝度レベルに基づいて適応的に変調するように構成される。
ここで、「適応的」という用語とは、一連の新しい条件に適するように変更する能力を意味し、例えば、１つまたは複数の、取得された入力または検出された条件からのフィードバックに基づいて自動的に変更することがあり得る動的変調または動的調整をいえる。一例としては、ある領域において前記表示パネルの発光側から射出された光の光度は、該領域で表示されている画像の輝度レベルからのフィードバックに基づいて適応的に変調可能である。表示装置の表示コントラストは、複数の領域における光度を適応的に変調することで適応的に変調可能になる。
図１は、本発明の幾つかの実施形態における表示装置の構成を説明する模示図である。図１を参照すれば、幾つかの実施形態において、表示装置は、表示パネル１０と、表示パネル１０にある複数のマイクロ光変調器Ｍの配列と、を備える。複数のマイクロ光変調器Ｍは、表示装置の表示コントラストを適応的に変調するように構成される。複数のマイクロ光変調器Ｍの各々は、複数のマイクロ光変調器Ｍそれぞれに対応する領域において表示パネル１０の発光側から射出された光の光度を、該領域で表示されている画像の輝度レベルに基づいて適応的に変調するように構成される。複数の領域における光度は、均一に変調されなくてもよい。複数のマイクロ光変調器Ｍは、複数のマイクロ光変調器Ｍに対応する複数の領域において表示パネル１０の発光側から射出された光の光度を適応的に変調することで、より高い輝度レベルを有する領域が、より低い輝度レベルを有する領域と比べて光度がより大きく（例えば、より大きいパーセンテージで）増加されるように構成されてもよい。これにより、表示パネル１０で表示される画像の表示コントラストを大幅に向上させることができる。変調は、該領域に表示されている画像の輝度レベルに基づいて適応的に実行されるので、その光度の変調は動的プロセスである。例えば、画像の次フレームでは、同じ領域における輝度レベルが減少しており、該領域における光度は、相応に少しだけ増加され、または増加されない。
表示装置の表示コントラストと表示パネル１０の第１側Ｓ1から射出された第１光の第１光度を適応的に変調するには、様々な適切な光変調器が用いられる。適切な光変調器の例としては、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、光電式光変調器（例えば、液晶）、電気機械式光変調器、エレクトロクロミック方式の光変調器、反射型光変調器、または他のタイプの光変調器が挙げられる。ＭＥＭＳの例としては、デジタルマイクロミラー装置のようなマイクロミラーアレイシステムが挙げられる。以下、例として、複数のマイクロ光変調器は、複数のマイクロミラーを含んでよい。
複数のマイクロ光変調器のそれぞれに対応する領域には、１つまたは複数のサブピクセルが含まれる。領域ごとには、単一のサブピクセルが含まれてもよい。表示パネルは、それぞれが複数のサブピクセル（例えば、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、および青色サブピクセル）を含む複数のピクセルを備え、各領域には１つまたは複数のピクセルが含まれてもよい。複数のマイクロ光変調器のそれぞれに対応する領域の各々は、１～１０００個のサブピクセル、例えば、１～１００個のサブピクセル、１００～２００個のサブピクセル、２００～３００個のサブピクセル、３００～４００個のサブピクセル、４００～５００個のサブピクセル、５００～６００個のサブピクセル、６００～７００個のサブピクセル、７００～８００個のサブピクセル、８００～８００個のサブピクセル、および９００～１０００個のサブピクセルを含む。
図１に示すように、幾つかの実施形態において、表示パネルは、複数のマイクロ光変調器Ｍの配列から遠い第１側Ｓ１と、第１側Ｓ１に対向し、かつ複数のマイクロ光変調器Ｍの配列に近い第２側Ｓ２と、を有する。複数のマイクロ光変調器Ｍの各々は、複数のマイクロ光変調器Ｍそれぞれに対応する領域において表示パネル１０の第１側Ｓ１から射出された第１光Ｌ１の第１光度を、該領域において表示パネル１０の第２側Ｓ２から射出された第２光の第２光度に基づいて適応的に変調するように構成される。
幾つかの実施形態において、第１光度は、第２の光度と正に相関する。画像の現フレームにおける輝度レベルによって定義される、表示パネル１０の第１側Ｓ１から射出された第１光Ｌ１の光度の初期値からの増加量は、第２光度と正に相関してもよい。画像の現フレームにおける、該画像が表示される領域で表示パネル１０の第２側Ｓ２から射出された第２光Ｌ２の光度が大きいほど、同じ領域で表示パネル１０の第１側Ｓ１から射出された第１光Ｌ１の光度が大きく増加されてもよい。該領域で表示パネル１０の第２側Ｓ２から射出された第２光Ｌ２の光度は、最大値と最小値との間の範囲にて変化しており、同じ領域で表示パネル１０の第１側Ｓ１から射出された第１光Ｌ１の第１光度は、第２光Ｌ２の光度がこの最小値に等しい場合に、最小限に増加されるか、または増加されなくてもよく、第２光Ｌ２の光度がこの最大値に等しい場合に、最大限に増加されてもよい。該領域で表示パネル１０の第２側Ｓ２から射出された第２光Ｌ２の光度が第１値以下である場合には、同じ領域で表示パネル１０の第１側Ｓ１から射出された第１光Ｌ１の光度が増加されなくてもよい。該領域で表示パネル１０の第２側Ｓ２から射出された第２光Ｌ２の光度が第２値以上である場合には、同じ領域で表示パネル１０の第１側Ｓ１から射出された第１光Ｌ１の光度が最大限に増加されてもよい。
図２は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における複数のマイクロ光変調器のうち１つの作動原理を説明する模式図である。図２を参照すれば、複数のマイクロ光変調器Ｍのうちの１つは、表示パネル１０の第２側Ｓ２から射出された第２光Ｌ２を反射するための手段（例えば、マイクロミラー２０）を含む。図２に示すように、複数のマイクロ光変調器Ｍの各々は、第１光Ｌ１の光度を上げるように、第２光Ｌ２の第１部分Ｌ２－１を第２側Ｓ２に向けて反射することで、第１光Ｌ１の第１光度を適応的に変調するように構成される。第１部分Ｌ２－１は、続いて表示パネル１０を通過して第１側Ｓ１に伝達されてもよい。したがって、本明細書において、幾つかの実施形態では、第１光Ｌ１は、表示パネル１０から（例えば、発光層または液晶層から）、直接に表示パネル１０の第１側Ｓ１に放出される光である第１成分と、複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１つのよって第２側Ｓ２に向けて反射され、表示パネル１０を通過して第１側Ｓ１に伝達される第２光Ｌ２の第１部分Ｌ２－１である第２成分との２つの成分を含む。第１光Ｌ１の光度は、これらの第１成分と第２成分の合計光度である。
図２を参照すれば、幾つかの実施形態において、複数のマイクロ光変調器Ｍの各々は、第２側Ｓ２から離れる方向に沿って第２光Ｌ２の第２部分Ｌ２－２を反射するように構成される。一例としては、第２部分Ｌ２－２は、第２側Ｓ２と実質的に平行な方向に沿って反射される。幾つかの実施形態において、第２部分Ｌ２－２の量または強度が測定されており、測定された第２部分Ｌ２－２の量または強度は、例えば画像の現フレームにおいて表示パネル１０の第１側Ｓ１から射出された第１光Ｌ１の第１光度を適応的に変調するためのフィードバックとして用いられる。
第１光度の適応変調には、様々な適切な適応フィードバック機構が用いられてもよい。説明の便宜上、幾つかの実施形態において、表示装置は、第２光度に基づいて第１光度を適応的に変調するように、第２光度の変化に応答して、第２部分Ｌ２－２に対する第１部分Ｌ２－１の比率を適応的に調整して構成される適応制御回路を含む。例えば、画像の現フレームにおける第１時点において、第２部分Ｌ２－２は、基準値よりも大きい測定量または強度を有し、適応制御回路は、複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１つを制御することで、第２部分Ｌ２－２に対する第１部分Ｌ２－１の比率を調整して第２部分Ｌ２－２の測定量または強度を下げるように構成される。他の例としては、画像の現フレームにおける第２時点において、第２部分Ｌ２－２は、基準値よりも小さい測定量または強度を有し、適応制御回路は、複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１つを制御することで、第２部分Ｌ２－２に対する第１部分Ｌ２－１の比率を調整して第２部分Ｌ２－２の測定量または強度を上げるように構成される。適応プロセスは、第２部分Ｌ２－２の測定量または強度が基準値と実質的に同じ（または基準範囲内）である第３時点まで続ける。別の例としては、適応制御回路は、マイクロミラー２０の反射面と表示パネル１０の第２側Ｓ２の表面との間でなす第１角度αを調整することにより、複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１つを制御するように構成される。
図３は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における複数のマイクロ光変調器のうち１つの作動原理を説明する模式図である。図３を参照すれば、幾つかの実施形態において、複数のマイクロ光変調器Ｍの各々は、第２光Ｌ２の第２部分Ｌ２－２を検出するように構成される光センサ３０をさらに含む。図３は、第２光Ｌ２の第２光度が比較的小さい例を示す。適応プロセスは、第２部分Ｌ２－２の測定量または強度が基準値と実質的に同じ（または基準範囲内）である状態に到達するように、（例えば、適応制御回路を介して）実行されてもよい。第２光Ｌ２の第２光度は比較的小さいので、この状態を達成するために、第１角度αを比較的大きな値に調整する必要がある。
図４は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における複数のマイクロ光変調器のうち１つの作動原理を説明する模式図である。図４は、第２光Ｌ２の第２光度が比較的大きい例を示す。適応プロセスは、第２部分Ｌ２－２の測定量または強度が基準値と実質的に同じ（または基準範囲内の）である状態に到達するように、（例えば、適応制御回路を介して）実行されてもよい。第二光Ｌ２の第２光度が比較的大きいので、この状態を達成するために、第１角度αを比較的小さい値に調整する必要がある。
第２部分Ｌ２－２の量または強度を測定するのには、様々な適切な方法や装置が用いられる。一例としては、第２部分Ｌ２－２の量または強度は、図３、４に示されるような光センサ３０によって測定される。光センサ３０は、抵抗ＲＬを有してもよい。第２光Ｌ２の第２光度の変化（例えば、図３の状態から図４の状態への変化、またはその逆）に応答して、光センサによって受光される光の量も変化して、光センサ３０の抵抗ＲＬの変化をもたらす。
一例としては、複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１つに対応する領域は、図３に示される状態から、図４に示される状態へ変化し、例えば、領域内の低い輝度レベルに対応する第１状態から、より高い輝度レベルに対応する第２状態へ変化する。第１時点において、図３に示すように、第２光Ｌ２の第２光度は、基準光度と実質的に同じであり、光センサ３０の抵抗ＲＬは、基準抵抗と実質的に同じである。領域内の輝度レベルが増加すると、それに対応して第２光Ｌ２の第２光度が増加しつつ、光センサ３０の抵抗ＲＬが減少する。適応制御回路は、マイクロミラー２０の反射面と表示パネル１０の第２側Ｓ２の表面との間でなす第１角度αが減少するように、マイクロミラー２０を適応的に制御するように構成される（例えば、図４の状態まで）。第１角度αが減少すると、第２部分Ｌ２－２に対する第１部分Ｌ２－１の比率が増加し、例えば、第２部分Ｌ２－２によって照射される光センサ３０の面積が減少し、第２部分Ｌ２－２の光量が減少する。第２部分Ｌ２－２の光量が減少すると、光センサ３０の抵抗ＲＬが増加する。適応プロセスは、光センサ３０の抵抗ＲＬが基準抵抗と実質的に同じレベルに増加するまで続ける。
他の例としては、複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１つに対応する領域は、図４に示される状態から、図３に示される状態へ変化し、例えば、領域内のより高い輝度レベルに対応する第１状態から、より低い輝度レベルに対応する第２状態へ変化する。第１時点において、図４に示すように、第２光Ｌ２の第２光度は、基準光度と実質的に同じであり、光センサ３０の抵抗ＲＬは、基準抵抗と実質的に同じである。領域内の輝度レベルが減少すると、それに応じて第２光Ｌ２の第２光量が減少し、光センサ３０の抵抗ＲＬが相応に増加する。適応制御回路は、マイクロミラー２０の反射面と表示パネル１０の第２側Ｓ２の表面との間でなす第１角度αが増加するように、マイクロミラー２０を適応的に制御するように構成される（例えば、図３の状態まで）。第１角度αが増加すると、第２部分Ｌ２－２に対する第１部分Ｌ２－１の比率が減少し、例えば、第２部分Ｌ２－２によって照射される光センサ３０の面積が増加し、第２部分Ｌ２－２の光量が増加する。第２部分Ｌ２－２の光量が増加すると、光センサ３０の抵抗ＲＬが減少する。適応プロセスは、光センサ３０の抵抗ＲＬが基準抵抗と実質的に同じレベルに減少するまで続ける。
図５は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における複数のマイクロ光変調器を説明する模式図である。図５を参照すれば、表示装置は、幾つかの実施形態において、それぞれが光センサ３０を含む複数のマイクロ光変調器Ｍを含む。光センサ３０は抵抗ＲＬを有する。表示装置は、それぞれが複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１行のマイクロ光変調器に接続された複数の第１走査線ＳＬ１をさらに含む。表示装置は、それぞれが複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１列のマイクロ光変調器に接続された複数の第２走査線ＳＬ２をさらに含む。表示装置は、それぞれが複数の第１走査線ＳＬ１のうち１つに接続されたソースと、複数の第２走査線ＳＬ２のうち１つに接続されたゲートと、複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１つにおける光センサ３０に接続されたドレインと、を有する複数のスイッチトランジスタＴ１（例えば、薄膜トランジスタ）をさらに含む。動作中では、複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１行のマイクロ光変調器において複数のスイッチトランジスタＴ１のソース電極に供給される第１走査信号は、行ごとに複数のスイッチトランジスタＴ１に供給される。複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１列のマイクロ光変調器において複数のスイッチトランジスタＴ１のゲート電極に供給される第２走査信号は、列ごとに複数のスイッチトランジスタＴ１に供給される。スイッチトランジスタＴ１のうち１つが第１走査信号および第２走査信号によってオンされると、光センサ３０の抵抗ＲＬは、測定可能になる（例えば、第２部分Ｌ２－２の光センサ３０に照射された光の光量は測定可能になる）。複数の第１走査線ＳＬ１は、表示装置における複数のサブピクセルで画像表示を駆動するための複数のゲート線と同じであってもよい。複数の第２走査線ＳＬ２は、表示装置における複数のサブピクセルで画像表示を駆動するための複数のゲート線と同じであってもよい。
図５に示すように、適応制御回路は、幾つかの実施形態において、光センサ３０の抵抗ＲＬの変化に応答して電圧制御信号Ｖ１を生成するように構成される差動増幅器８０を含む。基準電圧信号ＲＥＦが電圧信号Ｒｘと実質的に同じである場合、電圧制御信号Ｖ１は実質的にゼロである。一例としては、ＲＬ／Ｒ３がＲ１／Ｒ２と実質的に同じである場合、電圧制御信号Ｖ１は実質的にゼロである。基準電圧信号ＲＥＦが電圧信号Ｒｘと異なる場合、電圧制御信号Ｖ１はゼロではなく、第２部分Ｌ２－２に対する第１部分Ｌ２－１の比率を適応的に制御するように構成され、これにより、次に抵抗ＲＬが変化するようにする。
図６は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における適応制御回路の構成を説明する模式図である。図６を参照すれば、適応制御回路は、幾つかの実施形態において、差動増幅器８０に接続されたゲート、および繰り返し周波数のランプ電圧Ｖ－Ｒａｍｐが供給されるように構成されたソースを有する第１トランジスタＭ１と、第１トランジスタＭ１のドレインに接続された第１電極を有するコンデンサＣ１と、コンデンサＣ１の第１電極に接続されたゲート、および制御電圧ＶＤＤが供給されるように構成されたソースを有する第２トランジスタＭ２と、を含む。コンデンサＣ１の第１電極で維持された電圧レベルは、第２トランジスタＭ２のソースおよびドレインを流れる電流を制御するように構成される。
幾つかの実施形態において、光センサ３０は、例えば前述のように第２光の第２部分Ｌ２－２の第２光度を検出することにより、複数のマイクロ光変調器Ｍのうち１つに対応する領域において輝度レベルの変化を検出するように構成される。波長差動増幅器８０は、光センサ３０によって検出された輝度レベルの変化に基づいて、第１トランジスタにフィードバックを提供するように構成される。一例としては、差動増幅器８０は、第１トランジスタＭ１のゲートに制御電圧信号Ｖ１を出力する。第１トランジスタＭ１のソースには、ランプ電圧Ｖ－Ｒａｍｐが供給される。一例としては、制御電圧信号Ｖ１は、第１トランジスタＭ１をオンにするように、基準電圧レベルよりも大きい電圧レベルを有する。ランプ電圧Ｖ－Ｒａｍｐは、第１トランジスタＭ１を流れてコンデンサＣ１の第１電極を充電する。コンデンサの第２電極には、接地電圧が供給されてもよい。コンデンサＣ１の第１電極で維持された電圧レベルは、第２トランジスタＭ２のソースおよびドレイン間の抵抗、例えば、第２トランジスタＭ２のソースおよびドレインを流れる電流を制御する。第２トランジスタＭ２のドレイン電極は、アクチュエータ１００に接続される。一例としては、アクチュエータ１００は、マイクロミラー２０の反射面の表示パネル１０の第２側の表面に対する第１角度αを制御することにより、次に光センサ３０の抵抗を決定するように構成される。したがって、第２トランジスタＭ２のソースおよびドレインを流れる電流のレベルは、第１角度αの大きさを決定する。
幾つかの実施形態において、ランプ電圧Ｖ－Ｒａｍｐは、コンデンサＣ１の第１電極を充電し続け、第２トランジスタＭ２のソースおよびドレインを流れる電流は上昇し続ける。これにより、マイクロミラー２０の反射面の表示パネル１０の第２側の表面に対する第１角度αが変化し続けることで、光センサ３０の抵抗が変化する。そして、光センサ３０の抵抗の変化は、差動増幅器８０からの制御電圧信号Ｖ１を変化させる（例えば、減少させる）。光センサの抵抗が標準抵抗値の範囲内（例えば、標準値と実質的に同じ）である場合、制御電圧信号Ｖ１は、第１トランジスタＭ１をオフにしてランプ電圧Ｖ－ＲａｍｐのコンデンサＣ１への充電を中止するように構成される（例えば、制御電圧信号Ｖ１の電圧レベルが閾値電圧レベルよりも低い場合）。
ランプ電圧Ｖ－Ｒａｍｐは、繰り返し周波数を有してもよい。繰り返し周波数は、表示パネルにおける画像表示のフレーム周波数と実質的に同じであってもよい。
図７は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置の適応制御回路に含まれる様々な信号の波形を描く。図７を参照すれば、制御電圧信号Ｖ１が実線で示され、ランプ電圧Ｖ－Ｒａｍｐが長い点線で示され、コンデンサＣ１の第１電極で維持された電圧が小さな点線で示されている。図７に示すように、ランプ電圧Ｖ－Ｒａｍｐの繰り返しの各サイクルにおいて、ランプ電圧Ｖ－Ｒａｍｐは上昇し続ける。各サイクルにおける最初の制御電圧信号Ｖ１は、高いレベルであって第１トランジスタＭ１をオンにすることで、Ｖ－ＲａｍｐがコンデンサＣ１の第１電極を充電し続け、コンデンサＣ１の第１電極での電圧レベルが上昇し続ける。上述したように、コンデンサＣ１の第１電極での電圧レベルが上昇すると、第２トランジスタＭ２のソースおよびドレインを流れる電流が増加し続け、これにより、光センサ３０の抵抗が変化する。光センサ３０の抵抗値が基準抵抗値の範囲内（例えば、基準値と実質的に同じ）であれば、制御電圧信号Ｖ１は閾値電圧（例えば、図７に示すように実質的にゼロ）よりも低くなる。その時点で、第１トランジスタＭ１はオフにされ、コンデンサＣ１の第１電極での電圧レベルは安定に維持される。マイクロミラー２０の反射面の表示パネル１０の第２側の方面に対する第１角度αは、次のサイクルまで一定の角度に維持される。
図３および図４を参照すれば、幾つかの実施形態において、アクチュエータ１００は、電磁コイル４０であり、複数のマイクロ光変調器Ｍの各々は、マイクロミラー２０に取り付けられた磁石５０を含む。第１角度αは、電磁コイル４０と磁石５０との間での磁気力の大きさにより制御される。
幾つかの実施形態において、図３および図４を参照すれば、複数のマイクロ光変調器Ｍの各々は、マイクロミラー２０に接続されたヒンジ６０をさらに含む。マイクロミラー２０は、第１角度αを変化するように、磁気力の変化に応答して、ヒンジ６０に対して回転するように構成される。
幾つかの実施形態において、表示パネル１０は、透明表示パネルです。ここで、「透明表示パネル」という用語とは、グラフィック画像を表示する同時に、表示パネルの裏側から入射された光が通過可能な表示パネルをいう。本明細書に記載の透明表示パネルは、少なくとも２０％の透過率を有してもよい。本発明に係る透明表示パネルは、透明液晶表示パネルと透明有機発光ダイオード表示パネルを含む。透明表示パネルの例としては、部屋の窓、建物、器具、車のフロントガラス、車両ヘッドアップディスプレイ、眼鏡、双眼鏡、バイザー、ヘルメットなどの形での透明表示パネルが挙げられる。
幾つかの実施形態において、図３および図４を参照すれば、複数のマイクロ光変調器Ｍの各々は、マイクロミラー２０の反射面とは反対側にマイクロミラー２０に取り付けられた遮光体７０をさらに含む。上述したように、図４は、第２光Ｌ２の第２光度が比較的大きい例を示す。図４における状態において、遮光体７０は、表示パネル１０が透明表示パネルである場合、表示パネル１０の裏側からの環境光の大部分を遮蔽することができる。図３は、第２光Ｌ２の第２光度が比較的小さい例を示す。図３における状態において、環境光は、遮光体７０により遮蔽されてわずかになる。これにより、表示コントラストをより向上させることができる。
表示装置は、液晶表示装置であってもよい。表示装置は、有機発光ダイオード表示装置であってもよい。適切な表示装置の例としては、電子ペーパー、携帯電話、タブレットコンピュータ、テレビジョン、モニタ、ノートブックコンピュータ、デジタルアルバム、ＧＰＳなどが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の様々な代替実施形態が実施されてもよい。一例としては、図３および図４に示すように、電磁コイル４０は、マイクロミラー２０を保持するラックに取り付けられる。図８は、本発明の幾つかの実施形態に係る表示装置における複数のマイクロ光変調器のうち１つを説明する模式図である。図８を参照すれば、電磁コイル４０は、例えば独立型のユニットとして、マイクロミラー２０を保持するラックに取り付けられていない。電磁コイル４０は、磁石５０と略同じレベルで配置されてもよい。同様に、光センサ３０は、表示装置内の任意の適切な位置に配置されてもよい。一例としては、光センサ３０は、表示装置のサブピクセル間領域、例えば、表示装置のブラックマトリクスに対応する領域に配置される。
他の態様において、本発明は、表示パネルの表示のコントラストを適応的に変調するアセンブリを提供する。幾つかの実施形態において、装置は、複数のマイクロ光変調器の配列を含む。前記複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において表示パネルの発光側から射出された光の光度を、該領域で表示されている画像の輝度レベルに基づいて適応的に変調してもよい。例えば、複数のマイクロ光変調器のそれぞれに対応する領域には、表示パネルにおいて複数のサブピクセルのうち１つまたは複数のサブピクセルが含まれる。
幾つかの実施形態において、表示パネルは、複数のマイクロ光変調器の配列から遠い第１側と、該第１側に対向し複数のマイクロ光変調器の配列に近い第２側と、を有する。複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において表示パネルの第１側部から射出された第１光の第１光度を、該領域において表示パネルの第２側から射出された第２光の光度に基づいて適応的に変調してもよい。第１光度は、第２光度と正に相関してもよい。複数のマイクロ光変調器の各々は、第１光度を上げるように、第２光の第１部分を第２側に向けて反射することで、第１光の第１光度を適応的に変調するように構成されてもよい。複数のマイクロ光変調器の各々は、第２側から離れる方向に沿って第２光の第２部分を反射するように構成されてもよい。
幾つかの実施形態において、表示パネルの表示コントラストを適応的に変調するためのアセンブリは、第２光度に基づいて第１光度を適応的に変調するように、第２光度の変化に応答して、第２部分に対する第１部分の比率を適応的に調整して構成される適応制御回路をさらに備える。複数のマイクロ光変調器の各々は、第２光の第２部分を検出するように構成される光センサをさらに含んでもよい。光センサの抵抗は、第２光度の変化に応答して変化してもよい。適応制御回路は、光センサの抵抗の変化に応答して、第２部分に対する第１部分の比率を適応的に調整するように構成されてもよい。
幾つかの実施形態において、表示パネルの表示のコントラストを適応的に変調するためのアセンブリは、複数のマイクロ光変調器のうち１行のマイクロ光変調器にそれぞれ接続される複数の第１走査線と、複数のマイクロ光変調器のうち１列のマイクロ光変調器にそれぞれ接続される複数の第２走査線と、複数の第１走査線のうち１つに接続されたソース、複数の第２走査線のうち１つに接続されたゲート、および複数のマイクロ光変調器のうち１つにおける光センサに接続されたドレインをそれぞれ有する複数の第３薄膜ランジスタと、をさらに含む。複数の第１走査線は、表示パネルにおける複数のサブピクセルで画像表示を駆動するための複数のゲート線と同じであってもよい。複数の第２走査線は、表示パネルにおける複数のサブピクセルで画像表示を駆動するための複数のゲート線と同一であってもよい。
適応制御回路は、光センサの抵抗の変化に応答して電圧制御信号を生成するように構成される差動増幅器を含んでもよい。
適応制御回路は、差動増幅器に接続されたゲート、および繰り返し周波数の繰り返しランプ電圧が供給されるように構成されたソースを有する第１トランジスタと、第１トランジスタのドレインに接続された第１電極を有するコンデンサと、コンデンサの第１電極に接続されたゲート、および制御電圧が供給されるように構成されたソースを有する第２トランジスタと、を含んでもよい。コンデンサの第１ノードにおいて維持される電圧レベルは、第２トランジスタにおけるソースおよびドレインを流れる電流を制御するように構成されてもよい。繰り返し周波数は、表示パネルにおける画像表示のフレーム周波数と実質的に同じであってもよい。電圧制御信号は、光センサの抵抗が基準抵抗値の範囲内である場合、ランプ電圧のコンデンサへの充電を中止するために第１トランジスタをオフにするように構成されてもよい。
幾つかの実施形態において、複数のマイクロ光変調器の各々は、マイクロミラーを含む。マイクロミラーは、表示パネルの第２側にある面に対して第１角度をなす反射面を有してもよい。反射面は、第２光の第１部分を第２側に向けて反射するとともに、第２光の第２部分を第２側から離れる方向に沿って反射するように構成されており、適応制御回路は、第２光度に基づいて第１光度を適応的に変調するように、第１角度を制御することで、第２光度の変化に応答して、第２部分に対する第１部分の比率を適応的に調整して構成されてもよい。
幾つかの実施形態において、複数のマイクロ光変調器の各々は、表示パネルの第２側にある面に対する反射面の第１角度を制御するように構成されるアクチュエータをさらに含む。アクチュエータは、第２トランジスタのドレインに接続されてもよい。アクチュエータは、電磁コイルであり、複数のマイクロ光変調器Ｍの各々は、マイクロミラーに取り付けられた磁石を含んでもよい。第１角度は、電磁コイルおよび磁石間の磁気力の大きさにより制御されてもよい。
複数のマイクロ光変調器の各々は、マイクロミラーに接続されたヒンジをさらに含んでもよい。マイクロミラーは、第１角度を変化させるように、磁気力の変化に応答して、ヒンジに対して回転するように構成されてもよい。
別の態様において、本発明は、表示パネルの表示のコントラストを適応的に変調する方法を提供する。幾つかの実施形態において、該方法は、複数のマイクロ光変調器のそれぞれに対応する領域において表示パネルの発光側から射出された光の光度を、該領域で表示されている画像の輝度に基づいて適応的に変調することを含む。
幾つかの実施形態において、表示パネルは、表示パネルの発光側である第１側と、該第１側に対向する第２側と、を有する。該方法は、所定の領域において表示パネルの第１側から射出された第１光の第１光度を、該所定の領域において表示パネルの第２側から射出された第２光の第２光度に基づいて適応的に変調することを含んでもよい。適応変調の結果、第１光度は、第２光度と正に相関してもよい。
該方法は、第１光度を上げるように第２側に向けて第２光の第１部分を反射することにより、第１光の第１光度を適応的に変調することを含んでもよい。該方法は、第２側から離れる方向に沿って第２光の第２部分を反射することを含んでもよい。
幾つかの実施形態において、該方法は、第２光度に基づいて第１光度を適応的に変調するように、第２光度の変化に応答して、第２部分に対する第１部分の比率を適応的に調整することを含んでもよい。該方法は、光センサによって第２光の第２部分を検出することをさらに含んでもよい。光センサの抵抗は、第２光度の変化に応答して変化する。該方法は、光センサの抵抗の変化に応答して、第２部分に対する第１部分の比率を適応的に調整することを含んでもよい。該方法は、差動増幅器によって光センサの抵抗の変化に応答して電圧制御信号を生成することをさらに含んでもよい。
該方法は、第２光度に基づいて第１光度を適応的に変調するように、第２光度の変化に応答して、第２部分に対する第１部分の比率を適応的に調整することをさらに含んでもよい。
本発明の実施形態について前述した説明は、例示または説明するためのものである。前述した説明は、本発明を網羅すること、または、詳細な形態や例示的実施例に限定することを意図していない。従って、前述した説明は、限定ではなく例示とみなされるべきである。当業者であれば、様々な変形や変更が行えることは明らかであろう。実施形態は、本発明の原理または本発明を実行する最良の態様を説明する目的で提供されたものであり、それにより、当業者にとっては、実際的または意図的な適用に応じて、本発明が様々な実施形態および変更態様として実施することができることは明らかである。本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲及びその均等物によって定義されることが意図されており、ここで使用されるすべての用語は特に説明しない限り、それらの最も広くで合理的な意味を表す。従って、「発明」、「本発明」などのような用語は、必ずしも請求の範囲を特定の実施形態に限定するものではない。本発明の実施形態に関する記載は、特に限定する意味ではなく、そのような限定も推測されるべきではない。本発明は、添付した特許請求の範囲の精神や範囲のみによって限定されるものである。また、これらの請求項は、名詞または構成要素が続く「第１」、「第２」などを使用する場合がある。数を特定しない限り、そのような用語は、名称と理解されるべき、構成要素の数量を制限するように解釈されるものではない。上記した利点および効果のいずれかは、すべての実施形態に適用されない場合がある。当業者であれば、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなしに、前述した実施形態に様々な変更を行うことができるのが好ましい。また、本開示における構成要素または部品は、クレームされているかどうかに関係なく、公衆に献呈されたとはいえない。
１０ 表示パネル
２０ マイクロミラー
３０ 光センサ
４０ 電磁コイル
５０ 磁石
６０ ヒンジ
７０ 遮光体
８０ 波長差動増幅器
１００ アクチュエータ

Claims (22)

  1. 表示装置であって、
    複数のサブピクセルを有する表示パネルと、
    該表示パネルに配列され、前記表示装置の表示コントラストを適応的に変調するように構成される複数のマイクロ光変調器の配列と、を備え、
    前記複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において前記表示パネルの発光側から射出された光の光度を、該領域で表示されている画像の輝度レベルに基づいて適応的に変調するように構成され、
    前記表示パネルは、前記複数のマイクロ光変調器の配列から遠い位置にある第１側と、前記第１側に対向し、かつ前記複数のマイクロ光変調器の配列に近い位置にある第２側と、を有し、
    前記複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において前記表示パネルの前記第１側から射出された第１光の第１光度を、該領域において前記表示パネルの前記第２側から射出された第２光の第２光度に基づいて適応的に変調するように構成される
    表示装置。
  2. 前記複数のマイクロ光変調器のそれぞれに対応する領域は、前記複数のサブピクセルのうち１つまたはそれ以上を含む
    請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記第１光度は、前記第２光度と正に相関する
    請求項１に記載の表示装置。
  4. 前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記第１光度を上げるように前記第２側に向けて前記第２光の第１部分を反射することにより、前記第１光の前記第１光度を適応的に変調するように構成される
    請求項１に記載の表示装置。
  5. 前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記第２側から離れる方向に沿って前記第２光の第２部分を反射するように構成される
    請求項４に記載の表示装置。
  6. 前記第２光度に基づいて前記第１光度を適応的に変調するように、前記第２光度の変化に応答して、前記第２部分に対する前記第１部分の比率を適応的に調整して構成される適応制御回路をさらに備える
    請求項５に記載の表示装置。
  7. 前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記第２光の前記第２部分を検出するように構成される光センサをさらに含む
    請求項６に記載の表示装置。
  8. 前記光センサの抵抗は、前記第２光度の変化に応答して変化し、
    前記適応制御回路は、前記光センサの抵抗の変化に応答して、前記第２部分に対する前記第１部分の比率を適応的に調整するように構成される
    請求項７に記載の表示装置。
  9. 前記複数のマイクロ光変調器のうち１行のマイクロ光変調器にそれぞれ接続される複数の第１走査線と、
    前記複数のマイクロ光変調器のうち１列のマイクロ光変調器にそれぞれ接続される複数の第２走査線と、
    前記複数の第１走査線のうち１つに接続されたソース、前記複数の第２走査線のうち１つに接続されたゲート、および前記複数のマイクロ光変調器のうち１つにおける光センサに接続されたドレインをそれぞれ有する複数のスイッチトランジスタと、をさらに備える
    請求項７に記載の表示装置。
  10. 前記複数の第１走査線は、前記表示装置において、複数のサブピクセルで画像表示を駆動するための複数のゲート線である
    請求項９に記載の表示装置。
  11. 前記複数の第２走査線は、前記表示装置において、複数のサブピクセルで画像表示を駆動するための複数のゲート線である
    請求項９に記載の表示装置。
  12. 前記適応制御回路は、前記光センサの抵抗の変化に応答して電圧制御信号を生成するように構成される差動増幅器を含む
    請求項７に記載の表示装置。
  13. 前記適応制御回路は、
    前記差動増幅器に接続されたゲート、および繰り返し周波数のランプ電圧が供給されるように構成されたソースを有する第１トランジスタと、
    前記第１トランジスタのドレインに接続された第１電極を有するコンデンサと、
    前記コンデンサの前記第１電極に接続されたゲート、および制御電圧が供給されるように構成されたソースを有する第２トランジスタと、をさらに含み、
    前記コンデンサの前記第１電極において維持される電圧レベルは、前記第２トランジスタにおけるソースおよびドレインを流れる電流を制御するように構成される
    請求項１２に記載の表示装置。
  14. 前記繰り返し周波数は、前記表示パネルにおける画像表示のフレーム周波数と実質的に同じである
    請求項１３に記載の表示装置。
  15. 前記電圧制御信号は、前記光センサの抵抗が基準抵抗値の範囲内である場合、前記ランプ電圧の前記コンデンサへの充電を中止するために前記第１トランジスタをオフにするように構成される
    請求項１３に記載の表示装置。
  16. 前記複数のマイクロ光変調器の各々は、マイクロミラーを含み、
    前記マイクロミラーは、前記表示パネルの前記第２側にある面に対して第１角度をなす反射面を有し、
    前記反射面は、前記第２光の第１部分を前記第２側に向けて反射するとともに、前記第２光の第２部分を前記第２側から離れる方向に沿って反射するように構成され、
    前記表示装置は、前記第２光度に基づいて前記第１光度を適応的に変調するように、前記第１角度を制御することで、前記第２光度の変化に応答して、前記第２部分に対する前記第１部分の比率を適応的に調整して構成される適応制御回路をさらに備える
    請求項１に記載の表示装置。
  17. 前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記表示パネルの前記第２側にある面に対する前記反射面の前記第１角度を制御するように構成されるアクチュエータをさらに含む
    請求項１６に記載の表示装置。
  18. 前記アクチュエータは、電磁コイルであり、
    前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記マイクロミラーに取り付けられた磁石を含み、
    前記第１角度は、前記電磁コイルおよび前記磁石間の磁気力の大きさにより制御される
    請求項１７に記載の表示装置。
  19. 前記複数のマイクロ光変調器の各々は、前記マイクロミラーに接続されたヒンジをさらに含み、
    前記マイクロミラーは、前記第１角度を変化させるように、前記磁気力の変化に応答して、前記ヒンジに対して回転するように構成される
    請求項１８に記載の表示装置。
  20. 前記表示パネルは、透明表示パネルである
    請求項１～１９のいずれかに記載の表示装置。
  21. 表示パネルの表示コントラストを適応的に変調するためのアセンブリであって、
    複数のマイクロ光変調器の配列を備え、
    前記複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において前記表示パネルの発光側から射出された光の光度を、該領域で表示されている画像の輝度に基づいて適応的に変調するように構成され、
    前記表示パネルは、前記複数のマイクロ光変調器の配列から遠い位置にある第１側と、前記第１側に対向し、かつ前記複数のマイクロ光変調器の配列に近い位置にある第２側と、を有し、
    前記複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において前記表示パネルの前記第１側から射出された第１光の第１光度を、該領域において前記表示パネルの前記第２側から射出された第２光の第２光度に基づいて適応的に変調するように構成される
    アセンブリ。
  22. 表示パネルの表示コントラストを適応的に変調するための方法であって、
    前記表示パネルは、複数のマイクロ光変調器の配列から遠い位置にある第１側と、前記第１側に対向し、かつ前記複数のマイクロ光変調器の配列に近い位置にある第２側と、を有し、
    前記複数のマイクロ光変調器の各々は、それぞれに対応する領域において前記表示パネルの前記第１側から射出された第１光の第１光度を、該領域において前記表示パネルの前記第２側から射出された第２光の第２光度に基づいて適応的に変調するように構成され、
    前記方法は、前記複数のマイクロ光変調器のそれぞれに対応する領域において前記表示パネルの発光側から射出された光の光度を、該領域で表示されている画像の輝度に基づいて適応的に変調することを含む、方法。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110728919B (zh) * 2019-10-25 2022-04-08 京东方科技集团股份有限公司 透明显示面板及其制作方法、显示装置
CN110727154A (zh) * 2019-10-31 2020-01-24 Oppo广东移动通信有限公司 壳体和电子设备
CN112859284A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 一种基于电磁力的精密调节方法
CN114779464A (zh) * 2022-05-24 2022-07-22 北京有竹居网络技术有限公司 光学信号调制器、控制方法及投影设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001311946A (ja) 2000-02-22 2001-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JP2003015123A (ja) 2001-06-27 2003-01-15 Nec Viewtechnology Ltd 液晶表示装置
JP2003280090A (ja) 2002-03-22 2003-10-02 Nec Viewtechnology Ltd Ｄｍｄプロジェクターとその光量制御方法
JP2006133394A (ja) 2004-11-04 2006-05-25 Ricoh Co Ltd 光偏向装置アレイの駆動方法、光偏向装置アレイ、光偏向装置および画像投影表示装置
CN101551977A (zh) 2008-04-03 2009-10-07 三星电子株式会社 显示设备及其光控制方法
US20130328754A1 (en) 2012-06-08 2013-12-12 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Led display device with automatic brightness adjustment
CN206301074U (zh) 2016-08-31 2017-07-04 常州创微电子机械科技有限公司 一种电磁驱动一维微镜

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050200770A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-15 Han-Ping Kuo Flat panel display
WO2005111706A1 (en) 2004-05-14 2005-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Color display apparatus
JP4016213B2 (ja) * 2005-05-11 2007-12-05 ソニー株式会社 液晶表示装置及び電子機器
US7428092B2 (en) 2005-11-30 2008-09-23 Spatial Photonics, Inc. Fast-response micro-mechanical devices
KR101263511B1 (ko) 2006-06-12 2013-05-14 엘지디스플레이 주식회사 필드 시퀀셜 컬러 액정표시장치 및 그 구동방법
CN100430759C (zh) * 2006-11-01 2008-11-05 友达光电股份有限公司 彩色滤光片的制造方法
KR100906800B1 (ko) 2007-06-21 2009-07-09 삼성전기주식회사 스페클을 저감하기 위한 광변조기를 이용한 디스플레이장치 및 방법
US9116346B2 (en) * 2007-11-06 2015-08-25 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
KR20090051859A (ko) * 2007-11-20 2009-05-25 삼성전기주식회사 스캐너 및 이를 구비하는 디스플레이 장치
US8059239B2 (en) 2008-12-12 2011-11-15 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Transflective liquid crystal display
KR20120087930A (ko) * 2009-10-28 2012-08-07 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 발광을 이용한 단일 레이어 반사 디스플레이
CN201689258U (zh) 2010-01-15 2010-12-29 上海三鑫科技发展有限公司 微型投影机
US9373178B2 (en) 2011-08-24 2016-06-21 Dolby Laboratories Licensing Corporation High dynamic range displays having wide color gamut and energy efficiency
WO2014087673A1 (ja) * 2012-12-07 2014-06-12 日本電信電話株式会社 光入出力装置
US9240162B2 (en) * 2012-12-31 2016-01-19 Lg Display Co., Ltd. Transparent display apparatus and method for controlling the same
US9835887B2 (en) 2014-02-21 2017-12-05 Google Technology Holdings LLC Display system with independently controlled transmissive and reflective subpixels and method of use
US9997122B2 (en) * 2014-03-06 2018-06-12 Sharp Kabushiki Kaisha Image display device
US20160093269A1 (en) 2014-09-26 2016-03-31 Pixtronix, Inc. Laser-Pumped Phosphor Backlight and Methods
US9448484B2 (en) * 2014-11-03 2016-09-20 Texas Instruments Incorporated Sloped electrode element for a torsional spatial light modulator
CN105987323A (zh) * 2015-02-12 2016-10-05 中国科学院理化技术研究所 一种光源模组及显示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001311946A (ja) 2000-02-22 2001-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JP2003015123A (ja) 2001-06-27 2003-01-15 Nec Viewtechnology Ltd 液晶表示装置
JP2003280090A (ja) 2002-03-22 2003-10-02 Nec Viewtechnology Ltd Ｄｍｄプロジェクターとその光量制御方法
JP2006133394A (ja) 2004-11-04 2006-05-25 Ricoh Co Ltd 光偏向装置アレイの駆動方法、光偏向装置アレイ、光偏向装置および画像投影表示装置
CN101551977A (zh) 2008-04-03 2009-10-07 三星电子株式会社 显示设备及其光控制方法
US20130328754A1 (en) 2012-06-08 2013-12-12 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Led display device with automatic brightness adjustment
CN206301074U (zh) 2016-08-31 2017-07-04 常州创微电子机械科技有限公司 一种电磁驱动一维微镜

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