JP2002311413A - 液晶表示装置の輝度制御方法、輝度制御装置および液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置の輝度制御方法、輝度制御装置および液晶表示装置Info
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- JP2002311413A JP2002311413A JP2001119318A JP2001119318A JP2002311413A JP 2002311413 A JP2002311413 A JP 2002311413A JP 2001119318 A JP2001119318 A JP 2001119318A JP 2001119318 A JP2001119318 A JP 2001119318A JP 2002311413 A JP2002311413 A JP 2002311413A
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Abstract
に維持する。 【解決手段】 記憶している目標輝度を温度補正し、温
度補正した目標輝度によりバックライトの輝度を制御
し、温度による液晶パネルの光透過効率の変動を補償す
る。 【効果】 液晶表示装置としての輝度が、温度変動にか
かわらず、ユーザが設定した目標輝度に対応する輝度に
維持される。
Description
度制御方法、輝度制御装置および液晶表示装置に関し、
さらに詳しくは、温度が変動しても液晶表示装置の輝度
を一定に維持することが出来る液晶表示装置の輝度制御
方法および装置並びにバックライトの特性にバラツキが
あっても画面輝度の立上りを十分に改善できる液晶表示
装置の輝度制御方法および装置に関する。
22129号公報には、バックライトの背面に漏れた光
を光センサで検出し、現在のバックライト輝度を測定
し、この現在のバックライト輝度がユーザ輝度設定値に
一致するように、バックライトに供給する電力を調整す
る技術が開示されている。特開平11−295691号
公報には、バックライトから液晶パネルに入射される光
を光検出素子で検出し、現在のバックライト輝度を測定
し、この現在のバックライト輝度がユーザ輝度設定値に
一致するように、バックライトに供給する電力を調整す
る技術が開示されている。
間経過前は設定輝度に対応する電力より大きい電力をバ
ックライトに供給し、所定時間経過後は設定輝度に対応
する電力へと徐々に供給電力を小さくする技術が開示さ
れている。
は、バックライトの輝度が一定になるように制御してい
る。しかし、バックライトの輝度が一定でも、液晶パネ
ルの光透過効率が温度により変化するため、液晶表示装
置としての輝度は、温度により変動してしまう問題点が
ある。
定時間までの電力を通常より大きくすることによって、
画面輝度の立上がりを改善している。しかし、電源投入
時からの経過時間に基づいたバックライト制御では、画
面輝度の立上がりは改善できるが、経過時間に伴って画
面輝度が変動する問題点がある。
動しても液晶表示装置の輝度を一定に維持することが出
来る液晶表示装置の輝度制御方法、装置および液晶表示
装置を提供することにある。また、本発明の第2の目的
は、電源投入時からの液晶表示装置の輝度の立上りを改
善し、早期に画面輝度値を一定に維持できる液晶表示装
置の輝度制御方法、装置および液晶表示装置を提供する
ことにある。
は、バックライトの輝度を測定し、バックライトの輝度
が目標輝度に実質的に一致するようにバックライトの輝
度を制御する液晶表示装置の輝度制御方法において、装
置内の温度に基づいて目標輝度を温度補正することを特
徴とする液晶表示装置の輝度制御方法を提供する。目標
輝度を温度にかかわらず一定にしておくと、バックライ
トの輝度も温度にかかわらず一定に制御されるため、温
度による液晶パネルの光透過効率の変動がそのまま液晶
表示装置としての輝度の変動になってしまう。そこで、
上記第1の観点による液晶表示装置の輝度制御方法で
は、温度による液晶パネルの光透過効率の変動を補償す
るように、温度に応じて目標輝度を変化させる。無論、
目標輝度設定時温度と現在温度の差がない場合は、目標
輝度は設定時の目標輝度に一致させる。目標輝度が温度
により変化するため、バックライトの輝度も温度により
変化するように制御されるが、それは温度による液晶パ
ネルの光透過効率の変動を補償するものであるため、液
晶表示装置としての輝度は、目標輝度が設定された時の
輝度に維持されることとなる。なお、上記構成において
「実質的に一致」とは、完全に一致して差がない場合お
よび完全には一致しなくて差があるがその差が視認でき
ない程度である場合を意味する。
バックライトの輝度が目標輝度に実質的に到達するまで
は、第1制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバッ
クライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上低いなら
第1単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バック
ライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上高いなら第
1単位量だけバックライトの輝度を減少させ、バックラ
イトの輝度が実質的に目標値に到達した後は、前記第1
制御間隔より長い第2制御間隔毎にバックライトの輝度
を測定し、バックライトの輝度が目標より第2許容量以
上低いなら第2単位量だけバックライトの輝度を増加さ
せ、バックライトの輝度が目標値より第2許容量以上高
いなら第2単位量だけバックライトの輝度を減少させる
ことを特徴とする液晶表示装置の輝度制御方法を提供す
る。上記第2の観点による液晶表示装置の輝度制御方法
では、電源投入直後は、比較的短い第1制御間隔で第1
単位量づつバックライトの輝度を増減させる。このた
め、速やかにバックライトの輝度値が目標輝度に到達す
る。そして、実際のバックライトの輝度を測定しながら
制御するため、バックライトの特性にバラツキがあって
も画面輝度の立上りを十分改善できる。また、バックラ
イトの輝度が目標輝度に到達した後は、比較的長い第2
制御間隔で第2単位量づつバックライトの輝度を増減さ
せるから、バックライトの起動を安定させることが出来
る。なお、第1制御間隔=第2制御間隔とすると、画面
輝度の立上りが遅くなるか、画面輝度の変化を視認され
てしまうようになり、好ましくない。
の輝度を測定する輝度測定手段と、バックライトの輝度
が目標輝度に実質的に一致するようにバックライトの輝
度を調整する輝度調整手段と、装置内の温度を測定する
温度測定手段と、バックライトの目標輝度を設定するた
めの目標輝度設定手段と、装置内の温度に基づいて目標
輝度を温度補正する目標輝度補正手段とを具備したこと
を特徴とする液晶表示装置の輝度制御装置を提供する。
上記第3の観点による液晶表示装置の輝度制御装置で
は、前記第1の観点による液晶表示装置の輝度制御方法
を好適に実施できる。
バックライトの輝度が実質的に目標輝度に到達するまで
は、第1制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバッ
クライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上低いなら
第1単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バック
ライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上高いなら第
1単位量だけバックライトの輝度を減少させる第1輝度
調整手段と、バックライトの輝度が実質的に目標輝度に
到達した後は、前記第1制御間隔より長い第2制御間隔
毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が
目標輝度より第2許容量以上低いなら第2単位量だけバ
ックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目
標輝度より第2許容量以上高いなら第2単位量だけバッ
クライトの輝度を減少させる第2輝度調整手段とを具備
したことを特徴とする液晶表示装置の輝度制御装置を提
供する。上記第4の観点による液晶表示装置の輝度制御
装置では、前記第2の観点による液晶表示装置の輝度制
御方法を好適に実施できる。
と、バックライトと、請求項3の輝度制御装置とを具備
したことを特徴とする液晶表示装置を提供する。上記第
5の観点による液晶表示装置では、前記第1の観点によ
る液晶表示装置の輝度制御方法を好適に実施できる。第
6の観点では、本発明は、液晶パネルと、バックライト
と、請求項4の輝度制御装置とを具備したことを特徴と
する液晶表示装置を提供する。上記第6の観点による液
晶表示装置では、前記第2の観点による液晶表示装置の
輝度制御方法を好適に実施できる。
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。
表示装置の構成を示すブロック図である。この液晶表示
装置100は、液晶パネル1と、バックライト2と、バ
ックライト2の輝度を測定するための輝度センサ3と、
液晶パネル1の温度を測定するための温度センサ4と、
バックライト2の目標輝度設定等の操作をユーザが行う
ための操作ボタン5と、液晶表示装置100の電源をオ
ン/オフするための電源スイッチ6と、パソコン等の上
位装置からのデータに基づく液晶パネル1の駆動処理や
本発明に係る目標輝度設定処理およびバックライト輝度
制御処理等を行う駆動制御回路7とを具備している。
である。液晶パネル1の背面にバックライト2が設置さ
れ、両者はLCDパネルカバー11で一体化されてい
る。LCDパネルカバー11の背面には受光口11aが
穿設され、バックライト2の光が背面へ漏れるようにな
っている。
11を覆うように一体化されている。バックカバー12
には、受光口11aから漏れるバックライト2の光を受
光できる位置に輝度センサ3が取り付けられ、さらに、
LCDパネルカバー11との間に形成される内部空間の
温度を検出できる位置に温度センサ4が取り付けられて
いる。
の背面に取り付けられており、回路基板14を支持して
いる。回路基板14上に、駆動制御回路7が搭載されて
いる。
度設定処理を示すフロー図である。この目標輝度設定処
理は、電源スイッチ6がオンにされている間にユーザが
操作ボタンを用いて目標輝度の設定操作を行った時に起
動される。ステップK1では、温度センサ4で装置内の
温度(tc)を測定する。また、輝度センサ3でバック
ライト2の輝度(XC)を測定する。ステップK2で
は、装置内の温度(tc)を用いて温度補正した目標輝
度(X)算出し、記憶しておく。なお、この時の温度補
正は、後述するステップS3での温度補正と逆の演算で
あり、詳細はステップS3の説明で述べる。
ライト輝度制御処理を示すフロー図である。このバック
ライト輝度制御処理は、電源スイッチ6のオンと同時に
起動される。ステップS1では、バックライト2を最低
輝度で3秒間(液晶表示装置100が安定動作するま
で)駆動する。ステップS2では、液晶表示装置100
内の温度(to)およびバックライト2の輝度(X0)
を測定する。ステップS3では、記憶していた目標輝度
値(X)を温度補正し、温度補正した輝度目標値(Xt
o)を算出する。この温度補正は、恒温槽に液晶表示装
置100を入れて温度を変化させ、液晶パネル1の輝度
を一定に保つようにバックライト2の輝度を調整し、そ
のバックライト2の輝度の温度特性を数式化またはテー
ブル化しておき、その温度特性を用いて、記憶していた
目標輝度値(X)とその温度および現在温度(to)か
ら輝度目標値(Xto)を求めるものである。例えば、
(X)を30℃における目標輝度とするとき、温度補正
は次式で行われる。 (Xto)=α・(to−30)+(X) 0℃≦to<30℃ (Xto)=β・(to−30)+(X) 30℃≦to<40℃ 上式を変形すれば、 (X)=(Xto)−α・(to−30) 0℃≦to<30℃ (X)=(Xto)−β・(to−30) 30℃≦to<40℃ となる。よって、温度(tc)で設定された目標輝度を(XC)とするとき、 (X)=(Xtc)−α・(tc−30) 0℃≦tc<30℃ (X)=(Xtc)−β・(tc−30) 30℃≦tc<40℃ となり、前記ステップK2における温度補正式が得られ
る。なお、2つの直線からなる折れ線で表される温度補
正式を用いる場合に、折れ点の目標輝度値を記憶するよ
うにすれば、計算に便利である。ステップS4では、温
度補正した目標温度(Xto)と測定した輝度(X0)の
差(Xd)に相当する出力だけバックライト2へ供給す
る電力を増やす。 (Xd)=(Xto)−(X0)
る。この待機時間が第1制御間隔に相当する。ステップ
S6では、液晶表示装置100内の温度(t1)および
バックライト2の輝度(X1)を測定する。ステップS
7では、記憶していた目標輝度値(X)を温度補正し、
温度補正した輝度目標値(Xt1)を算出する。例えば、 (Xt1)=α・(t1−30)+(X) 0℃≦t1<30℃ (Xt1)=β・(t1−30)+(X) 30℃≦t1<40℃ である。ステップS8では、輝度(X1)が目標輝度値
(Xt1)±10[cd/m2]以内でないならステップS
9へ移行し、以内ならステップS10へ移行する。ステ
ップS9では、輝度(X1)が目標輝度値(Xt1)+1
[cd/m2]より大きいなら1[cd/m2]に相当する
出力だけバックライト2へ供給する電力を減らす。輝度
(X1)が目標輝度値(Xt1)−1[cd/m2]より小
さいなら1[cd/m2]に相当する出力だけバックライ
ト2へ供給する電力を増やす。そして、前記ステップS
5に戻る。
る。この待機時間が第2制御間隔に相当する。ステップ
S11では、液晶表示装置100内の温度(t2)を測
定し、記憶していた目標輝度値(X)を温度補正し、温
度補正した輝度目標値(Xt2)を算出する。例えば、 (Xt2)=α・(t2−30)+(X) 0℃≦t2<30℃ (Xt2)=β・(t2−30)+(X) 30℃≦t2<40℃ である。ステップS12では、バックライト2の輝度
(X2)を測定する。ステップS13では、輝度(X
2)が目標輝度値(Xt2)±20[cd/m2]以内でな
いなら前記ステップS5に戻り、以内ならステップS1
4へ移行する。ステップS14では、輝度(X2)が目
標輝度値(Xt2)±3[cd/m2]以内なら前記ステッ
プS10に戻り、以内でないならステップS15へ移行
する。ステップS15では、輝度(X2)が目標輝度値
(Xt2)+1[cd/m2]より大きいなら1[cd/m
2]に相当する出力だけバックライト2へ供給する電力
を減らす。輝度(X2)が目標輝度値(Xt2)−1[c
d/m2]より小さいなら1[cd/m2]に相当する出
力だけバックライト2へ供給する電力を増やす。そし
て、前記ステップS10に戻る。
り特性図である。図5の“制御OFF”は、図4のステ
ップS5〜S9およびS13を省略した場合の結果であ
る(ステップS4からステップS10へ移行し、ステッ
プS12からステップS14へ移行する)。この場合、
3秒間隔でしか輝度調整を行わないため、実質的に目標
輝度に達するまでの時間がかかる。すなわち、バックラ
イト2が温度飽和するまで(約30分間)、目標輝度値
に到達しない。図5の“制御ON”は、図4の全ステッ
プを実行した場合の結果である。この場合、立上り時に
は0.5秒間隔で輝度調整を行なうため、実質的に目標
輝度に達するまでの時間を短縮できる。例えば5分間で
目標輝度値に到達する。
特性図である。図6の破線は、目標輝度を温度補正しな
い場合(図4のステップS3,S7,S11を省略した
場合)の結果である。この場合、バックライト2の輝度
は、ユーザが設定した時の目標輝度で一定に維持され
る。このため、温度による液晶パネル1の光透過効率の
変動がそのまま液晶表示装置100としての輝度の変動
として現れてしまう。図6の実線は、目標輝度を温度補
正した場合(図4の全ステップを実行した場合)の結果
である。この場合、温度による液晶パネル1の光透過効
率の変動を補償するように、ユーザが設定した目標輝度
が温度補正される。このため、液晶表示装置100とし
ての輝度は、温度変動にかかわらず、ユーザが設定した
目標輝度に対応する輝度に維持される。。
輝度センサ3および駆動制御回路7が、輝度測定手段を
構成する。また、駆動制御回路7が、輝度調整手段を構
成する。また、温度センサ4および駆動制御回路7が、
温度測定手段を構成する。また、操作ボタン5および駆
動制御回路7が、目標輝度設定手段を構成する。また、
駆動制御回路7が、目標輝度補正手段を構成する。ま
た、駆動制御回路7が、第1輝度調整手段および第2輝
度調整手段を構成する。
輝度制御装置および液晶表示装置によれば、温度変動に
かかわらず、液晶表示装置としての輝度は、ユーザが設
定した目標輝度に対応する輝度に維持される。また、目
標輝度に達するまでの立上り時間を短縮できる。
ブロック図である。
断面図である。
フロー図である。
御処理のフロー図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 バックライトの輝度を測定し、バックラ
イトの輝度が目標輝度に実質的に一致するようにバック
ライトの輝度を制御する液晶表示装置の輝度制御方法に
おいて、 装置内の温度に基づいて目標輝度を温度補正することを
特徴とする液晶表示装置の輝度制御方法。 - 【請求項2】 電源投入からバックライトの輝度が目標
輝度に実質的に到達するまでは、第1制御間隔毎にバッ
クライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度
より第1許容量以上低いなら第1単位量だけバックライ
トの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度よ
り第1許容量以上高いなら第1単位量だけバックライト
の輝度を減少させ、バックライトの輝度が実質的に目標
値に到達した後は、前記第1制御間隔より長い第2制御
間隔毎にバックライトの輝度を測定し、バックライトの
輝度が目標より第2許容量以上低いなら第2単位量だけ
バックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が
目標値より第2許容量以上高いなら第2単位量だけバッ
クライトの輝度を減少させることを特徴とする液晶表示
装置の輝度制御方法。 - 【請求項3】 バックライトの輝度を測定する輝度測定
手段と、バックライトの輝度が目標輝度に実質的に一致
するようにバックライトの輝度を調整する輝度調整手段
と、装置内の温度を測定する温度測定手段と、バックラ
イトの目標輝度を設定するための目標輝度設定手段と、
装置内の温度に基づいて目標輝度を温度補正する目標輝
度補正手段とを具備したことを特徴とする液晶表示装置
の輝度制御装置。 - 【請求項4】 電源投入からバックライトの輝度が実質
的に目標輝度に到達するまでは、第1制御間隔毎にバッ
クライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度
より第1許容量以上低いなら第1単位量だけバックライ
トの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度よ
り第1許容量以上高いなら第1単位量だけバックライト
の輝度を減少させる第1輝度調整手段と、バックライト
の輝度が実質的に目標輝度に到達した後は、前記第1制
御間隔より長い第2制御間隔毎にバックライトの輝度を
測定しバックライトの輝度が目標輝度より第2許容量以
上低いなら第2単位量だけバックライトの輝度を増加さ
せ、バックライトの輝度が目標輝度より第2許容量以上
高いなら第2単位量だけバックライトの輝度を減少させ
る第2輝度調整手段とを具備したことを特徴とする液晶
表示装置の輝度制御装置。 - 【請求項5】 液晶パネルと、バックライトと、請求項
3に記載の輝度制御装置とを具備したことを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項6】 液晶パネルと、バックライトと、請求項
4に記載の輝度制御装置とを具備したことを特徴とする
液晶表示装置。
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