JP2000163019A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2000163019A
JP2000163019A JP10336739A JP33673998A JP2000163019A JP 2000163019 A JP2000163019 A JP 2000163019A JP 10336739 A JP10336739 A JP 10336739A JP 33673998 A JP33673998 A JP 33673998A JP 2000163019 A JP2000163019 A JP 2000163019A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
gamma characteristic
temperature
display device
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JP10336739A
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English (en)
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Masatoshi Koike
雅俊 小池
Katsunobu Takeda
勝信 竹田
Koji Hirata
浩二 平田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶素子を用いて画像を表示する場合におい
て、温度によって画像信号のガンマ特性を変化させ、最
適な画像を得る。 【解決手段】 液晶表示素子11を用いて各種画像表示
を行う液晶表示装置1において、液晶素子11の温度を
検知する手段12と、画像信号のガンマ特性補正量を複
数記憶するガンマ特性補正量記憶手段162と、検知し
た温度に対応した最適なガンマ特性補正量を選択するガ
ンマ特性補正量選択手段161と、選択したガンマ特性
補正量を用いて画像信号のガンマ補正を行うガンマ特性
補正手段14とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータなどの出力装置として用いられる、液晶表示素子
を使用して各種画像を表示する液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶素子は、温度によって各種特性が変
化し、当然のことながら、液晶素子のガンマ特性も温度
によって変化する。しかしながら、液晶素子を用いた液
晶表示装置は、家庭用TVカメラの表示部やモバイルコ
ンピュータの表示部などのように温度の変化があまり影
響を及ぼさない状態で使用されており、液晶素子のガン
マ特性に多少の変化があっても画像出力に大きな影響が
現れないでいる。したがって、従来の液晶素子を使用し
た表示装置は、温度が変化した場合にガンマ特性を変え
るような工夫は成されていなかった。
【0003】しかしながら、長時間ゆっくりと画面を見
るような状況で使用される投写型の家庭用大型TVなど
に液晶素子を使用する場合には、液晶素子を透過する光
によって液晶素子の温度が上昇して、液晶素子自体のガ
ンマ特性が変化し、このガンマ特性の変化が画質の劣化
を引き起すという問題を生じている。
【0004】この液晶素子の温度変化に対するガンマ特
性の変化は、個体間のばらつきは少なくほぼ一定であ
り、温度に対してもさほど敏感でないので、20〜30
℃程度の幅で調整すれば実用上問題のないレベルである
ことが判明している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決しようとするもので、激しい温度変化を生じる環境
で使用する液晶素子を用いた液晶表示装置において、温
度変化にかかわらず最適な画像を得ることを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、液晶素子の温度変化を検出し、液晶素子
を駆動する画像処理回路のガンマ特性を液晶素子の温度
に応じて補正し、液晶素子の温度変化にかかわらず最適
な画像を得るようにした。液晶駆動回路のガンマ特性を
所定のパターンに設定することは、液晶素子に画像を映
すためには必要な機能であり、液晶表示装置に既に備わ
っている機能である。したがって、簡単な方法で液晶素
子の温度を検知し、すでに備わっているガンマ特性設定
用情報量を増やすだけで容易に本発明を実現できる。
【0007】上記目的を達成するために、本発明は、液
晶表示素子を用いて各種画像表示を行う液晶表示装置に
おいて、前記液晶表示素子の温度を検知する手段と、検
知した温度に対応した最適なガンマ特性補正量を選択す
る制御手段と、画像信号のガンマ補正を行う手段を備え
た。
【0008】さらに、本発明は、液晶表示素子を用いて
各種画像表示を行う液晶表示装置において、液晶表示素
子の温度を検知する手段と、画像信号のガンマ特性補正
量を複数記憶する手段と、検知した温度に対応した最適
なガンマ特性補正量を選択する制御手段と、選択したガ
ンマ特性補正量を用いて画像信号のガンマ補正を行う手
段とを備えた。
【0009】また、本発明は、上記液晶表示装置に、液
晶表示素子と、液晶表示素子に映された各種画像を拡大
投写するための拡大投写手段と、前記液晶表示素子を照
明する為の光源ランプを備え、投写型の液晶表示装置と
した。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明にかかる液晶表示装置の構
成を図面を用いて説明する。図1は、本発明にかかる液
晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。本発明
にかかる液晶表示装置1は、液晶素子11と、温度検出
素子12と、信号処理回路13と、ガンマ特性補正回路
14と、液晶駆動回路15と、ガンマ特性補正量制御手
段16と、入力端子T1とを有して構成される。
【0011】温度検出素子12は、液晶素子11の温度
を検知し、ガンマ特性補正量制御手段16に検出した温
度情報を送る。温度検出素子12は、複数の液晶素子1
1で構成される液晶表示部の表示画面の一部に一体に形
成されまたは取り付けられ、液晶素子の温度を検出す
る。
【0012】信号処理回路13は、入力端子T1から入
力された映像信号に適切な処理を施し、ガンマ特性補正
回路14に送出する。入力端子T1に入力される映像信
号は、アンテナで受信した映像信号屋CATVなどの映
像信号であって良く、またVTRなどの映像信号再生装
置から再生された映像信号であっても良い。
【0013】ガンマ特性補正回路14は、信号処理回路
13からの映像信号に所定のガンマ特性の補正を施し、
液晶駆動回路15に送る。
【0014】液晶駆動回路15は、ガンマ特性補正回路
14からの映像信号によって液晶素子11からなる液晶
表示部を駆動する。
【0015】ガンマ特性補正量制御手段16は、その温
度情報に従ってガンマ特性補正回路14のガンマ特性の
設定量を変える手段である。ガンマ特性補正量制御手段
16は、ガンマ特性補正量選択手段161と、ガンマ特
性補正量記憶手段162を有している。ガンマ特性補正
量選択手段161は、温度検出手段12からの検出温度
信号に基づいて、ガンマ特性補正量記憶手段162に格
納された複数のガンマ特性から適正なガンマ特性を選択
して、ガンマ特性補正回路14に送出する機能を有して
いる。
【0016】入力端子T1から入力された映像信号は、
信号処理回路13で適切な処理を施され、ガンマ特性補
正回路14に入力されて適切なガンマ補正を行った後、
液晶駆動回路15に入力され、液晶素子11に入力信号
の映像が表示される。
【0017】ガンマ特性補正量制御手段16は、ガンマ
特性補正回路14に適切なガンマ補正情報を転送する。
ガンマ特性補正量制御手段16は、図示を省略した画像
表示装置全体を制御する機能を有するマイクロコンピュ
ータの機能によって構成することができる。
【0018】ガンマ特性補正量記憶手段162には、図
2に示すような、複数のガンマ特性曲線を常温時のガン
マ特性データに補正する補正データが格納されている。
すなわち、ガンマ特性補正量記憶手段162には、例え
ば10℃〜40℃の常温時のガンマ特性曲線と、例えば
10℃以下の低温時のガンマ特性曲線補正量と、例えば
40℃以上の高温時のガンマ特性曲線補正量の3種類の
ガンマ特性曲線が格納されている。この補正データは、
液晶表示装置の組立て時に、室温にて使用する液晶素子
の特性に合わせて個々に設定され、ガンマ特性補正量記
憶手段162に記憶される。
【0019】ガンマ特性補正の設定量の制御方法を以下
に説明する。本発明にかかる液晶表示装置は人が生活し
ている空間で使用されるものであり、設定する補正量は
この空間の温度範囲での設定であればこと足り、さらに
検知温度に2〜3℃の誤差が生じても問題ないことか
ら、ガンマ特性補正量は、30℃刻みで設定すれば十分
実用になる。つまり、10℃以下と10〜40℃、40
℃以上というような仕分けで十分である。
【0020】温度に対する液晶素子のガンマ特性の変化
量には個々の差がなく、室温で設定した常温値に一定の
決まった数値を加算すればよいので、製造時の環境を0
℃や50℃に設定して調整する必要はない。
【0021】温度検知手段12は、とくに高い検知精度
を必要としないので、バイメタル等の比較的安価なもの
を用いて構成することができる。
【0022】図2を用いて、ガンマ特性の制御方法を説
明する。図2は、縦軸に液晶素子の明るさを、横軸に液
晶素子への入力信号のレベルをとり、縦軸及び横軸の状
態をそれぞれ最大値を1.0にし、正規化した図であ
る。
【0023】常温時の曲線を用いてガンマ特性を補正し
たときに最適な画像が得られているとした場合、温度の
変化によって入力信号のレベルに対する液晶表示素子の
明るさは、図示のように変化する。つまり、低温時の場
合、低温時の曲線のように、入力信号レベルが高くなっ
ても十分な明るさが得られないことになる。また、高温
時は高温時の曲線のように、信号レベルが低くい点で明
るさが飽和してしまい、高輝度部分の解像度がなくなる
現象が生じる。
【0024】本発明は、このようにガンマ特性曲線が温
度の変化によって変化したときに、この変化したガンマ
特性曲線を常温時のガンマ特性曲線とほぼ同等となるよ
うに補正する。そのために、例えば、入力信号レベルの
10点に対応して、ガンマ特性補正量を設定し、ガンマ
特性補正量記憶手段162に格納する。実際には、入力
信号の0〜1.0の間を約10点程度に分割し、設定す
ることになる。
【0025】例えば、図2に示す特性曲線を有する場合
では、常温時では補正量は1で良く、低温時の補正量
は、入力信号レベル0.1で1倍、0.2で1.1倍、
0.3で1.2倍、0.4で1.2倍、0.5で1.2
倍、0.6で1.4倍、0.7で1.2倍、0.8で
1.3倍、0.9で1.3倍、1.0で1.23倍とす
れば良い。一方、高温時の補正量は、入力信号レベル
0.1で0.75倍、0.2で0.47倍、0.3で
0.44倍、0.4で0.47倍、0.5で0.49
倍、0.6で0.56倍、0.7で0.64倍、0.8
で0.78倍、0.9で0.95倍、1.0で1.0倍
とすれば良い。
【0026】以上のような補正量データをガンマ特性補
正量記憶手段162に格納しておき、ガンマ特性補正量
制御手段16は、温度検出手段12が検出した液晶素子
11の温度によって、この温度に対応した補正量を選択
して読み出し、ガンマ補正回路14に送出する。ガンマ
補正回路14は、設定された常温時のガンマ特性をガン
マ特性補正量制御手段16からの補正データに基づいて
補正し、補正されたガンマ特性データを用いて入力され
た映像信号を補正して液晶駆動回路15に送出する。
【0027】このようにして、投写型液晶表示装置のよ
うに、長時間使用する表示装置の場合にも、温度変化に
よるガンマ特性の変化を補正して適切な画像を得ること
ができる。
【0028】図3は、本発明にかかる液晶表示装置1を
投写型液晶表示装置1´に適用した実施の形態の構成を
示すブロック図である。符号11〜16で示される液晶
表示装置は、図1に示す液晶表示装置と同じ構成をとる
ことができる。この実施の形態では、液晶素子11から
なる液晶表示部の後方に光源ランプ2を、前方に拡大投
写手段13を設け、液晶表示部を透過してきた画像を拡
大投写手段3を介して図示を省略したスクリーンに拡大
投写して画像を得た点に特徴を有している。光源ランプ
2は白色光を発光するものが望ましく、拡大投写手段3
はレンズから構成される。
【0029】この実施の形態では、長時間動作させるこ
とによって、光源ランプ2からの光のエネルギーにより
液晶素子11の温度が上昇し、温度変化の大きい使用環
境となる。この場合に特に本発明が有効である。
【0030】上記の説明では、ガンマ特性補正量制御手
段16には、温度に対応したガンマ特性の補正量が記憶
される例を示したが、ガンマ特性補正量記憶手段162
には、温度に対応して補正したガンマ特性曲線自体を複
数格納しておき、温度によって最適なガンマ特性曲線を
読み出して、ガンマ補正回路に設定するようにしても良
い。
【0031】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、液晶表
示素子の温度に合わせてガンマ特性を最適な値に補正で
きるので、より最適な状態で液晶素子を使用した液晶表
示装置の画像を楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる液晶表示装置の要部構成を示す
ブロック図。
【図2】液晶表示装置のガンマ特性が温度によって変化
することを説明する図。
【図3】本発明にかかる液晶表示装置を用いた投写型液
晶表示装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1 液晶表示装置 2 光源 3 拡大投写手段 11 液晶素子 12 温度センサ 13 信号処理回路 14 ガンマ特性補正回路 15 液晶駆動回路 16 ガンマ特性補正量制御手段 161 ガンマ特性補正量選択手段 162 ガンマ特性補正量記憶手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 浩二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 Fターム(参考) 2H093 NC21 NC50 NC57 NC63 ND02 ND58 NE06 NG02 5C006 AA01 AB01 AF13 AF46 AF51 BB11 BB29 BF16 BF28 EA01 EC11 FA19 5C021 PA58 PA62 PA80 RB00 XA34 5C080 AA10 BB05 DD03 DD20 EE28 FF09 GG08 JJ02 JJ05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶表示素子を用いて各種画像表示を行
    う液晶表示装置において、前記液晶表示素子の温度を検
    知する手段と、検知した温度に対応した最適なガンマ特
    性補正量を選択する制御手段と、画像信号のガンマ特性
    の補正を行う手段を備えることを特徴とする液晶表示装
    置。
  2. 【請求項2】 液晶表示素子を用いて各種画像表示を行
    う液晶表示装置において、前記液晶表示素子の温度を検
    知する手段と、画像信号のガンマ特性補正量を複数記憶
    する手段と、検知した温度に対応した最適なガンマ特性
    補正量を選択する制御手段と、選択したガンマ特性補正
    量を用いて画像信号のガンマ補正を行う手段とを備える
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記液晶表示素子と、前記液晶表示素子
    に映された各種画像を拡大投写するための拡大投写手段
    と、前記液晶表示素子を照明する為の光源ランプを備え
    ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液
    晶表示装置。
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