JP2003255914A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP2003255914A JP2003255914A JP2002059920A JP2002059920A JP2003255914A JP 2003255914 A JP2003255914 A JP 2003255914A JP 2002059920 A JP2002059920 A JP 2002059920A JP 2002059920 A JP2002059920 A JP 2002059920A JP 2003255914 A JP2003255914 A JP 2003255914A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- backlight
- circuit
- crystal display
- brightness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表示画像内容を判別してバックライト輝度と
液晶パネル表示データを変更するアルゴリズムにおい
て、温度変化によりバックライト輝度変更タイミングと
画像表示タイミングがずれてちらつきが生じる。 【解決手段】 液晶パネル近傍に温度計測手段を設置
し、温度を監視してバックライト輝度変更タイミングを
前後することにより、広い温度範囲で表示画像内容を判
別してバックライト輝度と液晶パネル表示データを変更
するアルゴリズムをちらつきなく実現することができ
る。
液晶パネル表示データを変更するアルゴリズムにおい
て、温度変化によりバックライト輝度変更タイミングと
画像表示タイミングがずれてちらつきが生じる。 【解決手段】 液晶パネル近傍に温度計測手段を設置
し、温度を監視してバックライト輝度変更タイミングを
前後することにより、広い温度範囲で表示画像内容を判
別してバックライト輝度と液晶パネル表示データを変更
するアルゴリズムをちらつきなく実現することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話等のモバイ
ル向け液晶表示装置に関し、バックライト輝度を制御す
ることでバックライト電力を大幅に低減することを目的
とする。
ル向け液晶表示装置に関し、バックライト輝度を制御す
ることでバックライト電力を大幅に低減することを目的
とする。
【０００２】
【従来の技術】最近、携帯電話の画面表示はキャラクタ
から自然画、更には動画配信が行われるようになり、ま
すます高画質（＝高輝度、多色化、高速応答）が求めら
れている。しかしながら一方、携帯電話としては長い使
用時間も必要であり、液晶のバックライト電力が注目さ
れるようになってきた。最近の高画質携帯電話には高輝
度化のため１００ｍＷから２００ｍＷのバックライト
（通常は白色ＬＥＤ）電力が必要とされ、このままでは
数時間程度の電池使用時間しかない。そこで、特開２０
０１−１３４２２６号公報のように、本来はテレビ用途
などで平均コントラストを調整して見易い動画表示を実
現するために行っていたバックライト輝度と液晶透過率
を連動させて調整するアルゴリズムでバックライト輝度
を下げることに着目して、通常は一定だったバックライ
ト電力を、表示画像に応じて適切に制御してこの電力を
減らそうという提案がなされている。この原理を図１４
と共に説明する。図１４（ａ）は一般的なバックライト
輝度制御方式であり、バックライトは１００％の輝度で
点灯して、液晶パネルの透過率を画像信号により変調し
て液晶パネルモジュールとしての画像を得る。それに対
し、提案されたバックライト制御方式は、図１４（ｂ）
で示すように、画像信号を調べた上で画面内の最高輝度
が１００％輝度でない画像の場合（図では７５％）、バ
ックライトを輝度７５％に減光し、その分液晶パネルの
透過率を上げて液晶パネルモジュールとしては従来と同
じ画像を得ようとする方式である。特に動画表示では画
面内の最高輝度が１００％でないシーンも多々あり、そ
れらのシーンでバックライト輝度を下げることで実効的
に３０％から４０％のバックライト電力を減少せしめる
ことが可能と言われている。
から自然画、更には動画配信が行われるようになり、ま
すます高画質（＝高輝度、多色化、高速応答）が求めら
れている。しかしながら一方、携帯電話としては長い使
用時間も必要であり、液晶のバックライト電力が注目さ
れるようになってきた。最近の高画質携帯電話には高輝
度化のため１００ｍＷから２００ｍＷのバックライト
（通常は白色ＬＥＤ）電力が必要とされ、このままでは
数時間程度の電池使用時間しかない。そこで、特開２０
０１−１３４２２６号公報のように、本来はテレビ用途
などで平均コントラストを調整して見易い動画表示を実
現するために行っていたバックライト輝度と液晶透過率
を連動させて調整するアルゴリズムでバックライト輝度
を下げることに着目して、通常は一定だったバックライ
ト電力を、表示画像に応じて適切に制御してこの電力を
減らそうという提案がなされている。この原理を図１４
と共に説明する。図１４（ａ）は一般的なバックライト
輝度制御方式であり、バックライトは１００％の輝度で
点灯して、液晶パネルの透過率を画像信号により変調し
て液晶パネルモジュールとしての画像を得る。それに対
し、提案されたバックライト制御方式は、図１４（ｂ）
で示すように、画像信号を調べた上で画面内の最高輝度
が１００％輝度でない画像の場合（図では７５％）、バ
ックライトを輝度７５％に減光し、その分液晶パネルの
透過率を上げて液晶パネルモジュールとしては従来と同
じ画像を得ようとする方式である。特に動画表示では画
面内の最高輝度が１００％でないシーンも多々あり、そ
れらのシーンでバックライト輝度を下げることで実効的
に３０％から４０％のバックライト電力を減少せしめる
ことが可能と言われている。
【０００３】このようなアルゴリズムを実行する場合の
バックライト輝度変更タイミングについて図１５で説明
する。液晶パネルへの書きこみデータは時間の経過と共
に上から下へ１行単位で進められる。そのため、画像Ａ
から画像Ｂへの書き換えはＴｖｓ０からＴｖｓ１までの
期間に順に行われ、Ｔｖｓ１のタイミングで完了する。
さらに、タイミングＴｖｓ１を過ぎると、タイミングＴ
ｖｓ２にかけて画像Ｂから画像Ｃへの書き換えが行われ
る。その結果、タイミングＴｖｓ１をはさんで前後の期
間が重なる期間Ｂの間、画像Ｂのデータの一部が液晶パ
ネル上に残る。このような液晶パネルの画像書き換えタ
イミングに対して、例えば画像Ｂから抽出した特徴に基
づくバックライト輝度への変更タイミングは、期間Ｂ中
に行われなければならない。ただし、バックライト輝度
のような明るさの変化に対する人間の目の感度はかなり
高いため、液晶パネルの画像書き換えのようなゆっくり
とした変化では輝度変化によるちらつきが画質を劣化さ
せるため、液晶パネルの画像書き換え時間（通常は６０
Ｈｚ＝１６．７ｍＳ）に対して非常に短い時間、例えば
１ｍＳ以下程度の時間で輝度の変化を完了することが望
ましい。画像の変化に対して瞬時とも取れる輝度変化を
行うタイミングは画像Ｂに対する輝度変化であれば画像
が完全にＢに書き換わるＴｖｓ１のタイミングより前が
良いことが実験的にわかっている。しかしながら、回路
動作的にはタイミングＴｖｓ１で画像は全面Ｂに書き換
わっているが、液晶素子には数ｍＳから数十ｍＳの応答
遅延時間が存在するため、実際の輝度変更タイミング設
定のためには液晶素子の応答遅延を含む液晶パネルでの
画質確認が不可欠である。
バックライト輝度変更タイミングについて図１５で説明
する。液晶パネルへの書きこみデータは時間の経過と共
に上から下へ１行単位で進められる。そのため、画像Ａ
から画像Ｂへの書き換えはＴｖｓ０からＴｖｓ１までの
期間に順に行われ、Ｔｖｓ１のタイミングで完了する。
さらに、タイミングＴｖｓ１を過ぎると、タイミングＴ
ｖｓ２にかけて画像Ｂから画像Ｃへの書き換えが行われ
る。その結果、タイミングＴｖｓ１をはさんで前後の期
間が重なる期間Ｂの間、画像Ｂのデータの一部が液晶パ
ネル上に残る。このような液晶パネルの画像書き換えタ
イミングに対して、例えば画像Ｂから抽出した特徴に基
づくバックライト輝度への変更タイミングは、期間Ｂ中
に行われなければならない。ただし、バックライト輝度
のような明るさの変化に対する人間の目の感度はかなり
高いため、液晶パネルの画像書き換えのようなゆっくり
とした変化では輝度変化によるちらつきが画質を劣化さ
せるため、液晶パネルの画像書き換え時間（通常は６０
Ｈｚ＝１６．７ｍＳ）に対して非常に短い時間、例えば
１ｍＳ以下程度の時間で輝度の変化を完了することが望
ましい。画像の変化に対して瞬時とも取れる輝度変化を
行うタイミングは画像Ｂに対する輝度変化であれば画像
が完全にＢに書き換わるＴｖｓ１のタイミングより前が
良いことが実験的にわかっている。しかしながら、回路
動作的にはタイミングＴｖｓ１で画像は全面Ｂに書き換
わっているが、液晶素子には数ｍＳから数十ｍＳの応答
遅延時間が存在するため、実際の輝度変更タイミング設
定のためには液晶素子の応答遅延を含む液晶パネルでの
画質確認が不可欠である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにしてバックライト輝度変更タイミングを決定して
も、液晶素子の応答遅延時間には温度特性があり、低温
では応答が遅くなり、高温では応答は速くなる。このア
ルゴリズムを搭載する機器としては、携帯電話端末機や
ＰＤＡなど電池駆動機器を想定しているが、これら電池
駆動機器は可搬性の良さから、使用温度範囲を広く設定
している場合が多く、温度による液晶応答遅延の補償を
行わなければ、バックライト輝度変更が画面のちらつき
となり、画質を劣化させてしまう。
うにしてバックライト輝度変更タイミングを決定して
も、液晶素子の応答遅延時間には温度特性があり、低温
では応答が遅くなり、高温では応答は速くなる。このア
ルゴリズムを搭載する機器としては、携帯電話端末機や
ＰＤＡなど電池駆動機器を想定しているが、これら電池
駆動機器は可搬性の良さから、使用温度範囲を広く設定
している場合が多く、温度による液晶応答遅延の補償を
行わなければ、バックライト輝度変更が画面のちらつき
となり、画質を劣化させてしまう。
【０００５】本発明は、このような課題に鑑みなした発
明であり、バックライト輝度制御方式を具体的に提案す
るものである。
明であり、バックライト輝度制御方式を具体的に提案す
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
液晶パネル近傍の温度を検知することで、バックライト
輝度変更タイミングを温度に応じて時間的に前後させ、
バックライト輝度と液晶パネル透過率を変化させるアル
ゴリズムでの温度変化による画質劣化を防ぎ、低消費電
力化を実現する。
液晶パネル近傍の温度を検知することで、バックライト
輝度変更タイミングを温度に応じて時間的に前後させ、
バックライト輝度と液晶パネル透過率を変化させるアル
ゴリズムでの温度変化による画質劣化を防ぎ、低消費電
力化を実現する。
【０００７】本発明の第２の発明は、液晶パネル近傍の
温度を検知し、その経時変化から液晶パネルの温度を算
出し予測することで、バックライト輝度変更タイミング
を時間的に前後させるタイミングをより液晶素子の応答
遅延に合わせることができ、バックライト輝度と液晶パ
ネル透過率を変化させるアルゴリズムでの温度変化によ
る画質劣化を防ぎ、低消費電力化を実現する。
温度を検知し、その経時変化から液晶パネルの温度を算
出し予測することで、バックライト輝度変更タイミング
を時間的に前後させるタイミングをより液晶素子の応答
遅延に合わせることができ、バックライト輝度と液晶パ
ネル透過率を変化させるアルゴリズムでの温度変化によ
る画質劣化を防ぎ、低消費電力化を実現する。
【０００８】本発明の第３の発明は、タイマー回路が予
め設定した時間間隔で出力する信号によってバックライ
ト輝度を変更し、予め予測できる液晶素子の経時的な透
過率変化に対応してバックライト輝度を変更することに
よって透過率変化を補償し、画質の劣化を防ぐことがで
きる。
め設定した時間間隔で出力する信号によってバックライ
ト輝度を変更し、予め予測できる液晶素子の経時的な透
過率変化に対応してバックライト輝度を変更することに
よって透過率変化を補償し、画質の劣化を防ぐことがで
きる。
【０００９】本発明の第４の発明は、バックライトに複
数の発光源を有し、それぞれの発光源に個別の輝度値設
定回路を接続し、液晶パネル全面に対して任意の輝度傾
斜を持ったバックライト輝度を提供することによって液
晶パネルの透過率面内分布を打ち消し、画質の向上を図
ることができる。
数の発光源を有し、それぞれの発光源に個別の輝度値設
定回路を接続し、液晶パネル全面に対して任意の輝度傾
斜を持ったバックライト輝度を提供することによって液
晶パネルの透過率面内分布を打ち消し、画質の向上を図
ることができる。
【００１０】本発明の第５の発明は、バックライトにｎ
個の発光源を有し、それらｎ個の発光源をｍ個（ｎ＞
ｍ）の輝度値設定回路で輝度調整することにより、液晶
パネル全面に対して任意の輝度傾斜を持ったバックライ
ト輝度を提供して液晶パネルの透過率面内分布を打ち消
し、かつ、小規模な回路で画質の向上を図ることができ
る。
個の発光源を有し、それらｎ個の発光源をｍ個（ｎ＞
ｍ）の輝度値設定回路で輝度調整することにより、液晶
パネル全面に対して任意の輝度傾斜を持ったバックライ
ト輝度を提供して液晶パネルの透過率面内分布を打ち消
し、かつ、小規模な回路で画質の向上を図ることができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
説明する。
【００１２】（実施の形態１）本発明の第１の実施の形
態について、図１から図５を用いて説明する。
態について、図１から図５を用いて説明する。
【００１３】図１は回路構成図で、１は画像特徴判別回
路、２は画像データ変換回路、３はバックライト制御回
路、４はバックライト制御回路３の構成要素の一つで輝
度値設定回路、５はバックライト制御回路３の構成要素
の一つでタイミング設定回路、６は液晶パネル、７はバ
ックライトユニット、８は液晶パネル６の近傍に設置し
た温度計測手段である。
路、２は画像データ変換回路、３はバックライト制御回
路、４はバックライト制御回路３の構成要素の一つで輝
度値設定回路、５はバックライト制御回路３の構成要素
の一つでタイミング設定回路、６は液晶パネル、７はバ
ックライトユニット、８は液晶パネル６の近傍に設置し
た温度計測手段である。
【００１４】このような構成の回路で、液晶パネルに出
力したい画像データは、まず画像特徴判別回路１と画像
データ変換回路２に入力される。画像特徴判別回路１で
は主に画像内の最大輝度値を中心とする画像の特徴を抽
出し、その結果をバックライト輝度データとして輝度値
設定回路４に出力し、画像特徴データとして画像データ
変換回路２に出力する。画像データ変換回路２では入力
画像データを画像特徴データに基づいて変換して液晶パ
ネル６に表示画像データとして出力する。輝度値設定回
路４では入力したバックライト輝度データに基づいてバ
ックライト輝度値を設定しタイミング設定回路５が出力
するタイミングに応じてバックライト制御信号を変更し
てバックライトユニット７に出力する。
力したい画像データは、まず画像特徴判別回路１と画像
データ変換回路２に入力される。画像特徴判別回路１で
は主に画像内の最大輝度値を中心とする画像の特徴を抽
出し、その結果をバックライト輝度データとして輝度値
設定回路４に出力し、画像特徴データとして画像データ
変換回路２に出力する。画像データ変換回路２では入力
画像データを画像特徴データに基づいて変換して液晶パ
ネル６に表示画像データとして出力する。輝度値設定回
路４では入力したバックライト輝度データに基づいてバ
ックライト輝度値を設定しタイミング設定回路５が出力
するタイミングに応じてバックライト制御信号を変更し
てバックライトユニット７に出力する。
【００１５】図２に液晶透過率変化の応答遅延とバック
ライト輝度変更タイミングの時間的な相関を示す。液晶
素子の透過率変化時間は温度によって異なり、高温では
図２（ａ）のように速く、低温では図２（ｂ）のように
遅くなる。バックライト輝度変化時間は、液晶透過率の
応答遅延のように長くかかると、却って画面のちらつき
として画質を劣化させるため、液晶素子の応答遅延（通
常は数ｍＳ〜数十ｍＳ）よりも十分に短い時間の１ｍＳ
以下程度であることが望ましく、かつ、画像の内容に対
応した輝度変化であるため、液晶透過率変化が完了する
以前のタイミングが画質的に好ましいことが実験的にわ
かっている。液晶素子の透過率変化応答遅延は前述のよ
うに温度によって変化するため、これに対応せずに決ま
ったタイミングでバックライト輝度を変更させると、表
示画像の変化とバックライトの輝度変化のタイミングの
ずれで画面にちらつきが見える温度範囲が生じてくる。
そこで、温度を検知して温度変化に対応してバックライ
ト輝度変更タイミングを前後すれば、広い温度範囲にお
いて表示画像の変化とバックライトの輝度変化のタイミ
ングを合わせることができ、画面のちらつきによる画質
劣化は起こらない。図１のように液晶パネル近傍の温度
計測手段８から温度データをタイミング設定回路５に入
力し、バックライト制御信号出力タイミングを調整する
ことにより、表示画像変化とバックライトの輝度変化の
タイミングを合わせることができる。
ライト輝度変更タイミングの時間的な相関を示す。液晶
素子の透過率変化時間は温度によって異なり、高温では
図２（ａ）のように速く、低温では図２（ｂ）のように
遅くなる。バックライト輝度変化時間は、液晶透過率の
応答遅延のように長くかかると、却って画面のちらつき
として画質を劣化させるため、液晶素子の応答遅延（通
常は数ｍＳ〜数十ｍＳ）よりも十分に短い時間の１ｍＳ
以下程度であることが望ましく、かつ、画像の内容に対
応した輝度変化であるため、液晶透過率変化が完了する
以前のタイミングが画質的に好ましいことが実験的にわ
かっている。液晶素子の透過率変化応答遅延は前述のよ
うに温度によって変化するため、これに対応せずに決ま
ったタイミングでバックライト輝度を変更させると、表
示画像の変化とバックライトの輝度変化のタイミングの
ずれで画面にちらつきが見える温度範囲が生じてくる。
そこで、温度を検知して温度変化に対応してバックライ
ト輝度変更タイミングを前後すれば、広い温度範囲にお
いて表示画像の変化とバックライトの輝度変化のタイミ
ングを合わせることができ、画面のちらつきによる画質
劣化は起こらない。図１のように液晶パネル近傍の温度
計測手段８から温度データをタイミング設定回路５に入
力し、バックライト制御信号出力タイミングを調整する
ことにより、表示画像変化とバックライトの輝度変化の
タイミングを合わせることができる。
【００１６】液晶素子の透過率変化応答遅延と温度の相
関の具体的な数値例を（表１）に示す。
関の具体的な数値例を（表１）に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】この液晶素子は電界がかかっていないとき
には透過率が１００％となるノーマリーホワイト液晶
で、透過率が１００％から０％、すなわち白表示から黒
表示に変化する場合と、透過率が０％から１００％、す
なわち黒表示から白表示に変化する場合のそれぞれにつ
いて、その中間輝度９０％から１０％と１０％から９０
％の変化時間の平均的な温度特性を示す。室温を２０℃
と設定した場合、温度が０℃に変化すると透過率１００
％から０％への遅延時間は約８ｍＳ、０％から１００％
への遅延時間は約２７ｍＳも長くなる。一方、温度が５
０℃に変化すると透過率１００％から０％への遅延時間
は約３ｍＳ、０％から１００％への遅延時間は４．６ｍ
Ｓ短くなる。このような液晶素子の透過率変化応答遅延
の温度特性に対してバックライトの輝度変更タイミング
は透過率１００％から０％の場合と０％から１００％の
場合の平均的な値をとって、温度２０℃から０℃への変
化時には約１７ｍＳ後ろにずらし、温度２０℃から５０
℃への変化時には約３．８ｍＳ前へずらせば、温度変化
による液晶素子の透過率変化とバックライト輝度変更タ
イミングのずれを発生せずにすむ。アルゴリズムとの整
合性を考慮して、例えば透過率変化が１００％から０％
への変化時の方が、よりバックライト輝度変更タイミン
グとのずれに敏感であるならば、バックライト輝度変更
タイミングは、透過率変化遅延時間の平均ではなく、よ
り敏感な極性に合わせればよい。
には透過率が１００％となるノーマリーホワイト液晶
で、透過率が１００％から０％、すなわち白表示から黒
表示に変化する場合と、透過率が０％から１００％、す
なわち黒表示から白表示に変化する場合のそれぞれにつ
いて、その中間輝度９０％から１０％と１０％から９０
％の変化時間の平均的な温度特性を示す。室温を２０℃
と設定した場合、温度が０℃に変化すると透過率１００
％から０％への遅延時間は約８ｍＳ、０％から１００％
への遅延時間は約２７ｍＳも長くなる。一方、温度が５
０℃に変化すると透過率１００％から０％への遅延時間
は約３ｍＳ、０％から１００％への遅延時間は４．６ｍ
Ｓ短くなる。このような液晶素子の透過率変化応答遅延
の温度特性に対してバックライトの輝度変更タイミング
は透過率１００％から０％の場合と０％から１００％の
場合の平均的な値をとって、温度２０℃から０℃への変
化時には約１７ｍＳ後ろにずらし、温度２０℃から５０
℃への変化時には約３．８ｍＳ前へずらせば、温度変化
による液晶素子の透過率変化とバックライト輝度変更タ
イミングのずれを発生せずにすむ。アルゴリズムとの整
合性を考慮して、例えば透過率変化が１００％から０％
への変化時の方が、よりバックライト輝度変更タイミン
グとのずれに敏感であるならば、バックライト輝度変更
タイミングは、透過率変化遅延時間の平均ではなく、よ
り敏感な極性に合わせればよい。
【００１９】図３に温度計測手段の具体的な回路図を示
す。
す。
【００２０】図３において、９はサーミスタ、１０は抵
抗素子、１１はＡ／Ｄコンバータ回路である。抵抗素子
１０は温度による抵抗値の変化が小さいものを使用す
る。温度が変化すると、サーミスタの抵抗値が変化する
ため電源間のサーミスタ、抵抗素子の分圧比が変わり、
Ａ／Ｄコンバータ回路のアナログ入力に、温度に対応し
たアナログ電圧が現れる。このアナログ電圧入力をＡ／
Ｄコンバータ回路１１でデジタルデータに変換すれば温
度データをデジタルデータで出力できる。このＡ／Ｄコ
ンバータ回路１１はタイミング設定回路５に内蔵されて
いれば温度計測手段側では不要である。また、タイミン
グ設定回路５でアナログデータのまま処理できる場合に
は全く不用で、サーミスタ９と抵抗素子１０の直列回路
があれば良い。
抗素子、１１はＡ／Ｄコンバータ回路である。抵抗素子
１０は温度による抵抗値の変化が小さいものを使用す
る。温度が変化すると、サーミスタの抵抗値が変化する
ため電源間のサーミスタ、抵抗素子の分圧比が変わり、
Ａ／Ｄコンバータ回路のアナログ入力に、温度に対応し
たアナログ電圧が現れる。このアナログ電圧入力をＡ／
Ｄコンバータ回路１１でデジタルデータに変換すれば温
度データをデジタルデータで出力できる。このＡ／Ｄコ
ンバータ回路１１はタイミング設定回路５に内蔵されて
いれば温度計測手段側では不要である。また、タイミン
グ設定回路５でアナログデータのまま処理できる場合に
は全く不用で、サーミスタ９と抵抗素子１０の直列回路
があれば良い。
【００２１】輝度値設定回路４の具体的な回路例を図４
に示す。図４において１２はＬＥＤ、１３はＦＥＴスイ
ッチ、１４はＬＥＤ電流を決定する抵抗素子、１５はＬ
ＥＤ１２、ＦＥＴスイッチ１３、抵抗素子１４を含む直
列回路に印加する定電圧源、１６はＦＥＴスイッチ１３
のオンオフを制御するＰＷＭ制御回路である。ＰＷＭ制
御によるＬＥＤ輝度調整について図５を用いて説明す
る。図５において、ＬＥＤオン信号がハイの期間（オン
デューティ）にＬＥＤが点灯し、ローの期間は消灯す
る。このＬＥＤオンパルスの周期が長く、低周波数であ
れば、ＬＥＤの点灯・消灯が輝度のチラツキとして人間
の目に感知されるが、十分に高速であれば（例えば６０
０Ｈｚ程度）、点灯と消灯の時間比率で得られる平均輝
度が感知される。そこで、オンデューティを変えること
でＬＥＤ輝度、すなわちバックライト輝度を調整するこ
とができる。ＬＥＤ輝度変更タイミングはタイミング設
定回路からの信号をＰＷＭ制御回路に入力することで設
定できる。
に示す。図４において１２はＬＥＤ、１３はＦＥＴスイ
ッチ、１４はＬＥＤ電流を決定する抵抗素子、１５はＬ
ＥＤ１２、ＦＥＴスイッチ１３、抵抗素子１４を含む直
列回路に印加する定電圧源、１６はＦＥＴスイッチ１３
のオンオフを制御するＰＷＭ制御回路である。ＰＷＭ制
御によるＬＥＤ輝度調整について図５を用いて説明す
る。図５において、ＬＥＤオン信号がハイの期間（オン
デューティ）にＬＥＤが点灯し、ローの期間は消灯す
る。このＬＥＤオンパルスの周期が長く、低周波数であ
れば、ＬＥＤの点灯・消灯が輝度のチラツキとして人間
の目に感知されるが、十分に高速であれば（例えば６０
０Ｈｚ程度）、点灯と消灯の時間比率で得られる平均輝
度が感知される。そこで、オンデューティを変えること
でＬＥＤ輝度、すなわちバックライト輝度を調整するこ
とができる。ＬＥＤ輝度変更タイミングはタイミング設
定回路からの信号をＰＷＭ制御回路に入力することで設
定できる。
【００２２】輝度値設定回路４のもう一つの具体的な回
路例を図６に示す。図６において、１２はＬＥＤ、１３
はＦＥＴスイッチ、１４はＬＥＤ電流を決定する抵抗素
子、１５はＬＥＤ１２、ＦＥＴスイッチ１３、抵抗素子
１４を含む直列回路に印加する定電圧源、１７はＬＥＤ
電流を監視し、一定に保つためにフィードバックをかけ
ているオペアンプ、１８はＬＥＤ電流を設定するために
オペアンプ１７に入力する定電圧源である。この回路で
はＬＥＤ電流量をＦＥＴスイッチ１３のオン抵抗で制御
し、抵抗素子１４の電圧すなわちＬＥＤ電流をフィード
バックして一定電流に保つ。電流値は定電圧源１８の電
圧値Ｖ１で決まるため、ＬＥＤ輝度、すなわちバックラ
イト輝度の変更はＶ１を変更すれば良い。
路例を図６に示す。図６において、１２はＬＥＤ、１３
はＦＥＴスイッチ、１４はＬＥＤ電流を決定する抵抗素
子、１５はＬＥＤ１２、ＦＥＴスイッチ１３、抵抗素子
１４を含む直列回路に印加する定電圧源、１７はＬＥＤ
電流を監視し、一定に保つためにフィードバックをかけ
ているオペアンプ、１８はＬＥＤ電流を設定するために
オペアンプ１７に入力する定電圧源である。この回路で
はＬＥＤ電流量をＦＥＴスイッチ１３のオン抵抗で制御
し、抵抗素子１４の電圧すなわちＬＥＤ電流をフィード
バックして一定電流に保つ。電流値は定電圧源１８の電
圧値Ｖ１で決まるため、ＬＥＤ輝度、すなわちバックラ
イト輝度の変更はＶ１を変更すれば良い。
【００２３】以上のように本実施の形態１によれば、液
晶パネルに表示する画像の内容を判別してバックライト
輝度を調整し、表示画像データを変換する低電力化手法
において、液晶パネル近傍の温度を検知し、バックライ
ト輝度変更タイミングを前後させることで、広い温度範
囲でちらつきのない画像表示をすることができる。
晶パネルに表示する画像の内容を判別してバックライト
輝度を調整し、表示画像データを変換する低電力化手法
において、液晶パネル近傍の温度を検知し、バックライ
ト輝度変更タイミングを前後させることで、広い温度範
囲でちらつきのない画像表示をすることができる。
【００２４】特に電池駆動の携帯機器で実施した場合に
は、機器の電池駆動時間を長くすることができ、低電力
化の効果がよく現れる。
は、機器の電池駆動時間を長くすることができ、低電力
化の効果がよく現れる。
【００２５】（実施の形態２）図７を用いて第２の実施
の形態について説明する。
の形態について説明する。
【００２６】図７は回路構成図で、１は画像特徴判別回
路、２は画像データ変換回路、３はバックライト制御回
路、４はバックライト制御回路３の構成要素の一つで輝
度値設定回路、５はバックライト制御回路３の構成要素
の一つでタイミング設定回路、６は液晶パネル、７はバ
ックライトユニット、８は液晶パネルの近傍に設置した
温度計測手段、１９は温度計測手段８の出力の経時変化
から液晶パネルの温度を算出するパネル温度算出回路で
ある。
路、２は画像データ変換回路、３はバックライト制御回
路、４はバックライト制御回路３の構成要素の一つで輝
度値設定回路、５はバックライト制御回路３の構成要素
の一つでタイミング設定回路、６は液晶パネル、７はバ
ックライトユニット、８は液晶パネルの近傍に設置した
温度計測手段、１９は温度計測手段８の出力の経時変化
から液晶パネルの温度を算出するパネル温度算出回路で
ある。
【００２７】このような構成の回路で、液晶パネルに出
力したい画像データはまず画像特徴判別回路１と画像デ
ータ変換回路２に入力する。画像特徴判別回路１では主
に画像内の最大輝度値を中心とする画像の特徴を抽出
し、その結果をバックライト輝度データとして輝度値設
定回路４に出力し、画像特徴データとして画像データ変
換回路２に出力する。画像データ変換回路２では入力画
像データを画像特徴データに基づいて変換して液晶パネ
ル６に表示画像データとして出力する。輝度値設定回路
４では入力したバックライト輝度データに基づいてバッ
クライト輝度値を設定し、タイミング設定回路５が出力
するタイミングに応じてバックライト制御信号を変更し
てバックライトユニット７に出力する。
力したい画像データはまず画像特徴判別回路１と画像デ
ータ変換回路２に入力する。画像特徴判別回路１では主
に画像内の最大輝度値を中心とする画像の特徴を抽出
し、その結果をバックライト輝度データとして輝度値設
定回路４に出力し、画像特徴データとして画像データ変
換回路２に出力する。画像データ変換回路２では入力画
像データを画像特徴データに基づいて変換して液晶パネ
ル６に表示画像データとして出力する。輝度値設定回路
４では入力したバックライト輝度データに基づいてバッ
クライト輝度値を設定し、タイミング設定回路５が出力
するタイミングに応じてバックライト制御信号を変更し
てバックライトユニット７に出力する。
【００２８】タイミング設定回路５にはパネル温度算出
回路１９の出力が入力されている。パネル温度算出回路
１９では液晶パネル６の近傍に設置した温度計測手段８
が出力する温度を入力し、その経時変化を監視し、液晶
パネルの温度を予測する計算をする。この回路によっ
て、瞬間的で特異な温度変化にタイミング設定回路は対
応しなくてすむ。また、タイミング設定回路５は、より
正確には液晶パネルに封入されている液晶素子の温度特
性に合わせてタイミングを変更する必要があるが、液晶
パネルはガラス板によって液晶素子を封入しているた
め、周囲温度が変化しても液晶素子がその温度に到達す
るまでには１時間程度の時間経過が必要である。パネル
温度算出回路によってパネル周辺の温度の経時変化を監
視することで、より正確にタイミング設定回路５に温度
データを出力することができる。
回路１９の出力が入力されている。パネル温度算出回路
１９では液晶パネル６の近傍に設置した温度計測手段８
が出力する温度を入力し、その経時変化を監視し、液晶
パネルの温度を予測する計算をする。この回路によっ
て、瞬間的で特異な温度変化にタイミング設定回路は対
応しなくてすむ。また、タイミング設定回路５は、より
正確には液晶パネルに封入されている液晶素子の温度特
性に合わせてタイミングを変更する必要があるが、液晶
パネルはガラス板によって液晶素子を封入しているた
め、周囲温度が変化しても液晶素子がその温度に到達す
るまでには１時間程度の時間経過が必要である。パネル
温度算出回路によってパネル周辺の温度の経時変化を監
視することで、より正確にタイミング設定回路５に温度
データを出力することができる。
【００２９】温度計測手段８は具体的にはサーミスタと
抵抗素子の直列回路などで構成したものを用いる。
抵抗素子の直列回路などで構成したものを用いる。
【００３０】以上のように本実施の形態２によれば、液
晶パネルに表示する画像の内容を判別してバックライト
輝度を調整し、表示画像データを変換する低電力化手法
において、液晶パネルに封入された液晶素子の温度変化
を予測算出することで、バックライト輝度変更タイミン
グを前後し、広い温度範囲でちらつきのない画像表示を
することができる。
晶パネルに表示する画像の内容を判別してバックライト
輝度を調整し、表示画像データを変換する低電力化手法
において、液晶パネルに封入された液晶素子の温度変化
を予測算出することで、バックライト輝度変更タイミン
グを前後し、広い温度範囲でちらつきのない画像表示を
することができる。
【００３１】特に電池駆動の携帯機器で実施した場合に
は、機器の電池駆動時間を長くすることができ、低電力
化の効果がよく現れる。
は、機器の電池駆動時間を長くすることができ、低電力
化の効果がよく現れる。
【００３２】（実施の形態３）図８、図９を用いて第３
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００３３】図８は回路構成図で、３はバックライト制
御回路、４はバックライト制御回路３の構成要素の一つ
で輝度値設定回路、２０はバックライト制御回路３の構
成要素の一つでタイミング設定回路、６は液晶パネル、
７はバックライトユニット、２１はタイマー設定回路で
ある。図９に液晶パネル透過率の経時変化と図８の回路
構成を用いた場合のバックライト輝度経時変化を示す。
御回路、４はバックライト制御回路３の構成要素の一つ
で輝度値設定回路、２０はバックライト制御回路３の構
成要素の一つでタイミング設定回路、６は液晶パネル、
７はバックライトユニット、２１はタイマー設定回路で
ある。図９に液晶パネル透過率の経時変化と図８の回路
構成を用いた場合のバックライト輝度経時変化を示す。
【００３４】液晶パネル透過率は、画像書きこみタイミ
ングからある程度の液晶素子応答遅延時間を経て所定の
透過率に到達するが、その後、液晶素子の保持率や画素
スイッチの漏れ電流による印加電圧の変化により時間的
に変化する。このため、液晶パネル駆動電力の低電力化
のために画像の書き換え頻度を減少させる低フレームレ
ート駆動を行った場合、液晶パネル透過率の変化がフリ
ッカ（画面全体の輝度のぱたつき）となって人間の目に
感知され、画像書き換え頻度はあまり極端に下げること
はできない。このような画像データ保持時の液晶透過率
変化は液晶素子、液晶パネルに固有の時間変化である。
その時間がわかれば、透過率変化を補償するようにバッ
クライト輝度を変化させることでフリッカを減少させ、
低フレームレート駆動を行って液晶パネルの駆動消費電
力を低減できる。そこで、図８の回路構成で、液晶パネ
ルへの表示データ書きこみは通常の画像書き換え速度
（６０Ｈｚ）で行い、表示データ書きこみ後、次のフレ
ームの表示データ書きこみまでの時間を通常よりも長く
して表示データ書きこみ頻度が少ない低フレームレート
駆動を行い、タイマー設定回路２１からの出力を入力し
たタイミング設定回路２０でバックライト輝度変更タイ
ミングを生成し、タイミング設定回路２０からの信号で
輝度値設定回路４の出力値を順次変更していくことで、
バックライトユニット７の発光輝度を経時変化させ、液
晶パネルの透過率変化を補償し、主観輝度変化を一定に
保ち、液晶パネルの駆動消費電力を低減できる低フレー
ムレート駆動が可能となる。フリッカの原因となる透過
率の変化率、すなわち輝度値の変化率の上限は６０Ｈｚ
駆動時に３％、３０Ｈｚ駆動時に１．５％という実験デ
ータがある。そこで、バックライト輝度をこれらに相当
する数％の範囲内で経時的に変化させることで、低フレ
ームレート駆動による低消費電力化が可能となる。
ングからある程度の液晶素子応答遅延時間を経て所定の
透過率に到達するが、その後、液晶素子の保持率や画素
スイッチの漏れ電流による印加電圧の変化により時間的
に変化する。このため、液晶パネル駆動電力の低電力化
のために画像の書き換え頻度を減少させる低フレームレ
ート駆動を行った場合、液晶パネル透過率の変化がフリ
ッカ（画面全体の輝度のぱたつき）となって人間の目に
感知され、画像書き換え頻度はあまり極端に下げること
はできない。このような画像データ保持時の液晶透過率
変化は液晶素子、液晶パネルに固有の時間変化である。
その時間がわかれば、透過率変化を補償するようにバッ
クライト輝度を変化させることでフリッカを減少させ、
低フレームレート駆動を行って液晶パネルの駆動消費電
力を低減できる。そこで、図８の回路構成で、液晶パネ
ルへの表示データ書きこみは通常の画像書き換え速度
（６０Ｈｚ）で行い、表示データ書きこみ後、次のフレ
ームの表示データ書きこみまでの時間を通常よりも長く
して表示データ書きこみ頻度が少ない低フレームレート
駆動を行い、タイマー設定回路２１からの出力を入力し
たタイミング設定回路２０でバックライト輝度変更タイ
ミングを生成し、タイミング設定回路２０からの信号で
輝度値設定回路４の出力値を順次変更していくことで、
バックライトユニット７の発光輝度を経時変化させ、液
晶パネルの透過率変化を補償し、主観輝度変化を一定に
保ち、液晶パネルの駆動消費電力を低減できる低フレー
ムレート駆動が可能となる。フリッカの原因となる透過
率の変化率、すなわち輝度値の変化率の上限は６０Ｈｚ
駆動時に３％、３０Ｈｚ駆動時に１．５％という実験デ
ータがある。そこで、バックライト輝度をこれらに相当
する数％の範囲内で経時的に変化させることで、低フレ
ームレート駆動による低消費電力化が可能となる。
【００３５】（実施の形態４）図１０、図１１を用いて
第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態について説明する。
【００３６】図１０において、７はバックライトユニッ
ト、２２、２４、２６は輝度値設定回路、２３、２５、
２７はバックライトユニットの光源であるＬＥＤ、２８
は導光板、２９は拡散板である。輝度値設定回路２２
（１）、２４（２）、２６（３）はそれぞれＬＥＤ２３
（１）、２５（２）、２７（３）に接続され、個別に輝
度を設定できる。
ト、２２、２４、２６は輝度値設定回路、２３、２５、
２７はバックライトユニットの光源であるＬＥＤ、２８
は導光板、２９は拡散板である。輝度値設定回路２２
（１）、２４（２）、２６（３）はそれぞれＬＥＤ２３
（１）、２５（２）、２７（３）に接続され、個別に輝
度を設定できる。
【００３７】ＴＦＴ液晶パネルでパネル駆動電力の低電
力化のために液晶素子の交流化をフレーム単位に行うフ
レーム反転駆動をすると、画素スイッチＴＦＴのオフリ
ーク電流や画素電極と信号線とのカップリング容量の影
響で図１１に示すように液晶パネル面内のデータ書きこ
み開始行から書きこみ最終行に向けて、液晶透過率変化
による輝度傾斜が発生する。
力化のために液晶素子の交流化をフレーム単位に行うフ
レーム反転駆動をすると、画素スイッチＴＦＴのオフリ
ーク電流や画素電極と信号線とのカップリング容量の影
響で図１１に示すように液晶パネル面内のデータ書きこ
み開始行から書きこみ最終行に向けて、液晶透過率変化
による輝度傾斜が発生する。
【００３８】画素電極と信号線とのカップリング容量の
影響による透過率変化について図１２を用いて説明す
る。図１２で横軸は時間軸、縦軸は電圧である。データ
書きこみ開始行から最終行まで同一データの場合におい
て特に透過率変化が目立つのでその場合について説明す
る。信号線電位はフレーム周期と同じタイミングで２値
間を変動する。対向電極電位が一定の場合、画素電極電
位はフレーム周期に対応して対向電極電位に対して＋側
と−側の２値の電位を取る。データ書きこみ開始行に近
い画素１の画素電極電位は、フレーム切替時の信号線電
位変動とカップリング容量によって電位変動があり、対
向電極電位との電位差すなわち液晶印加電圧が減少す
る。しかし、画素１の書きこみタイミングで信号線電位
を新たに書きこまれて、所望の電圧を液晶に印加するこ
とができる。次のフレームに切替るときにも画素電極に
は同様の電位変動があり、毎フレーム、データ書き込み
開始行から画素１の書きこみタイミングまでの間、液晶
印加電圧が減少している。一方、データ書きこみ最終行
に近い画素２では、フレーム切替時の画素電極電位変動
は画素１と同様に発生し、しかし、画素２の書きこみタ
イミングがデータ書きこみ開始から離れているために、
所望の電圧が液晶に印可できていない期間が長い。この
ように、データ書きこみ開始行から最終行に向けて、液
晶印加電圧が減少している期間が徐々に長くなるために
画面全体では透過率変化による輝度傾斜が見える。
影響による透過率変化について図１２を用いて説明す
る。図１２で横軸は時間軸、縦軸は電圧である。データ
書きこみ開始行から最終行まで同一データの場合におい
て特に透過率変化が目立つのでその場合について説明す
る。信号線電位はフレーム周期と同じタイミングで２値
間を変動する。対向電極電位が一定の場合、画素電極電
位はフレーム周期に対応して対向電極電位に対して＋側
と−側の２値の電位を取る。データ書きこみ開始行に近
い画素１の画素電極電位は、フレーム切替時の信号線電
位変動とカップリング容量によって電位変動があり、対
向電極電位との電位差すなわち液晶印加電圧が減少す
る。しかし、画素１の書きこみタイミングで信号線電位
を新たに書きこまれて、所望の電圧を液晶に印加するこ
とができる。次のフレームに切替るときにも画素電極に
は同様の電位変動があり、毎フレーム、データ書き込み
開始行から画素１の書きこみタイミングまでの間、液晶
印加電圧が減少している。一方、データ書きこみ最終行
に近い画素２では、フレーム切替時の画素電極電位変動
は画素１と同様に発生し、しかし、画素２の書きこみタ
イミングがデータ書きこみ開始から離れているために、
所望の電圧が液晶に印可できていない期間が長い。この
ように、データ書きこみ開始行から最終行に向けて、液
晶印加電圧が減少している期間が徐々に長くなるために
画面全体では透過率変化による輝度傾斜が見える。
【００３９】そこで、データ書きこみ開始行側にあるＬ
ＥＤから書きこみ最終行側にあるＬＥＤに向けて、発光
輝度を液晶透過率変化と逆の方向に傾斜をつければ画面
全体で平坦な輝度分布を得ることができ、輝度傾斜を発
生せずにフレーム反転駆動ができ、液晶パネル駆動電力
の低電力化が可能となる。
ＥＤから書きこみ最終行側にあるＬＥＤに向けて、発光
輝度を液晶透過率変化と逆の方向に傾斜をつければ画面
全体で平坦な輝度分布を得ることができ、輝度傾斜を発
生せずにフレーム反転駆動ができ、液晶パネル駆動電力
の低電力化が可能となる。
【００４０】（実施の形態５）図１３を用いて第５の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００４１】図１３において、７はバックライトユニッ
ト、２２、２４、２６は輝度値設定回路、２３、２５、
２７、３０、３１、３２はバックライトユニットの光源
であるＬＥＤ、２８は導光板、２９は拡散板である。輝
度値設定回路２２（１）、２４（２）、２６（３）はそ
れぞれＬＥＤ２３（１）と３０（４）、２５（２）と３
１（５）、２７（３）と３２（６）に接続され、２個ず
つ３組の輝度を設定できる。
ト、２２、２４、２６は輝度値設定回路、２３、２５、
２７、３０、３１、３２はバックライトユニットの光源
であるＬＥＤ、２８は導光板、２９は拡散板である。輝
度値設定回路２２（１）、２４（２）、２６（３）はそ
れぞれＬＥＤ２３（１）と３０（４）、２５（２）と３
１（５）、２７（３）と３２（６）に接続され、２個ず
つ３組の輝度を設定できる。
【００４２】ＴＦＴ液晶パネルでパネル駆動電力の低電
力化のために液晶素子の交流化をフレーム単位に行うフ
レーム反転駆動をすると、画素スイッチＴＦＴのオフリ
ーク電流や画素電極と信号線とのカップリング容量の影
響で液晶パネル面内のデータ書きこみ開始行から書きこ
み最終行に向けて、液晶透過率変化による輝度傾斜が発
生する。そこで、データ書きこみ開始行側にあるＬＥＤ
から書きこみ最終行側にあるＬＥＤに向けて、発光輝度
を液晶透過率変化と逆の方向に傾斜をつければ画面全体
で平坦な輝度分布を得ることができ、輝度傾斜を発生せ
ずにフレーム反転駆動が可能となる。この場合に、バッ
クライトユニットの全体的な輝度の向上や平坦性を目的
として光源ＬＥＤの数を増やしても、輝度傾斜があまり
大きくないときは、本実施の形態５のように１つの輝度
値設定回路で複数個のＬＥＤを制御すれば回路規模を小
さくしてフレーム反転での輝度傾斜を排除することがで
きる。
力化のために液晶素子の交流化をフレーム単位に行うフ
レーム反転駆動をすると、画素スイッチＴＦＴのオフリ
ーク電流や画素電極と信号線とのカップリング容量の影
響で液晶パネル面内のデータ書きこみ開始行から書きこ
み最終行に向けて、液晶透過率変化による輝度傾斜が発
生する。そこで、データ書きこみ開始行側にあるＬＥＤ
から書きこみ最終行側にあるＬＥＤに向けて、発光輝度
を液晶透過率変化と逆の方向に傾斜をつければ画面全体
で平坦な輝度分布を得ることができ、輝度傾斜を発生せ
ずにフレーム反転駆動が可能となる。この場合に、バッ
クライトユニットの全体的な輝度の向上や平坦性を目的
として光源ＬＥＤの数を増やしても、輝度傾斜があまり
大きくないときは、本実施の形態５のように１つの輝度
値設定回路で複数個のＬＥＤを制御すれば回路規模を小
さくしてフレーム反転での輝度傾斜を排除することがで
きる。
【００４３】本実施の形態５では輝度値設定回路に接続
するＬＥＤの数は２個ずつと等しいが、液晶パネル、バ
ックライトユニットの特性に応じて個々の輝度値設定回
路に任意の数のＬＥＤが接続可能である。
するＬＥＤの数は２個ずつと等しいが、液晶パネル、バ
ックライトユニットの特性に応じて個々の輝度値設定回
路に任意の数のＬＥＤが接続可能である。
【００４４】なお、以上の実施例においては、バックラ
イトを点灯させて背後から照明するタイプの液晶パネル
で実施したが、本発明はこれに限らず、例えば、液晶パ
ネルを反射型液晶パネルで構成し、バックライトを前面
に持ってきた構成（いわゆるフロントライト）ても、同
様の効果があるので、反射型液晶パネルに適用しても良
い。その場合には、液晶パネル表示に外光も利用できる
ので、さらなる消費電力の改善が可能となる。
イトを点灯させて背後から照明するタイプの液晶パネル
で実施したが、本発明はこれに限らず、例えば、液晶パ
ネルを反射型液晶パネルで構成し、バックライトを前面
に持ってきた構成（いわゆるフロントライト）ても、同
様の効果があるので、反射型液晶パネルに適用しても良
い。その場合には、液晶パネル表示に外光も利用できる
ので、さらなる消費電力の改善が可能となる。
【００４５】
【発明の効果】本発明の第１の発明は、液晶パネル近傍
の温度を検知することで、液晶パネルに表示する画像の
内容を判別してバックライト輝度を調整し、表示画像デ
ータを変換する低電力化手法において、バックライト輝
度変更タイミングを前後させ、広い温度範囲でちらつき
のない画像表示をすることができる。
の温度を検知することで、液晶パネルに表示する画像の
内容を判別してバックライト輝度を調整し、表示画像デ
ータを変換する低電力化手法において、バックライト輝
度変更タイミングを前後させ、広い温度範囲でちらつき
のない画像表示をすることができる。
【００４６】本発明の第２の発明は、液晶パネル近傍の
温度を検知し、その経時変化から液晶パネルの液晶素子
の温度を予測する計算をすることで、液晶パネルに表示
する画像の内容を判別してバックライト輝度を調整し、
表示画像データを変換する低電力化手法において、バッ
クライト輝度変更タイミングを前後させ、広い温度範囲
でちらつきのない画像表示をすることができる。
温度を検知し、その経時変化から液晶パネルの液晶素子
の温度を予測する計算をすることで、液晶パネルに表示
する画像の内容を判別してバックライト輝度を調整し、
表示画像データを変換する低電力化手法において、バッ
クライト輝度変更タイミングを前後させ、広い温度範囲
でちらつきのない画像表示をすることができる。
【００４７】本発明の第３の発明は、タイマー回路が予
め設定した時間間隔で出力する信号によってバックライ
ト輝度変更タイミングを設定し、予め予測できる液晶素
子の経時的な透過率変化を補償するようにバックライト
輝度を変更することによって、液晶パネルの主観輝度変
化を一定に保ち、液晶パネルの駆動消費電力を低減でき
る低フレームレート駆動が可能となる。
め設定した時間間隔で出力する信号によってバックライ
ト輝度変更タイミングを設定し、予め予測できる液晶素
子の経時的な透過率変化を補償するようにバックライト
輝度を変更することによって、液晶パネルの主観輝度変
化を一定に保ち、液晶パネルの駆動消費電力を低減でき
る低フレームレート駆動が可能となる。
【００４８】本発明の第４の発明は、バックライトに複
数の発光源を有し、それぞれの発光源に個別の輝度値設
定回路が接続され、液晶パネル全面に対して任意の輝度
傾斜を持ったバックライト輝度を提供することによって
液晶パネルの透過率面内分布を打ち消し、フレーム反転
駆動による液晶パネル駆動電力の低減が可能となる。
数の発光源を有し、それぞれの発光源に個別の輝度値設
定回路が接続され、液晶パネル全面に対して任意の輝度
傾斜を持ったバックライト輝度を提供することによって
液晶パネルの透過率面内分布を打ち消し、フレーム反転
駆動による液晶パネル駆動電力の低減が可能となる。
【００４９】本発明の第５の発明は、バックライトにｎ
個の発光源を有し、それらｎ個の発光源をｍ個（ｎ＞
ｍ）の輝度値設定回路で輝度調整することにより、液晶
パネル全面に対して任意の輝度傾斜を持ったバックライ
ト輝度を提供して液晶パネルの透過率面内分布を打ち消
し、かつ、小規模な回路でフレーム反転駆動による液晶
パネル駆動電力の低減が可能となる。
個の発光源を有し、それらｎ個の発光源をｍ個（ｎ＞
ｍ）の輝度値設定回路で輝度調整することにより、液晶
パネル全面に対して任意の輝度傾斜を持ったバックライ
ト輝度を提供して液晶パネルの透過率面内分布を打ち消
し、かつ、小規模な回路でフレーム反転駆動による液晶
パネル駆動電力の低減が可能となる。
【図１】第１の実施の形態の回路構成図
【図２】第１の実施の形態のタイミング図
【図３】第１の実施の形態の温度計測手段の回路図
【図４】第１の実施の形態の第１の輝度値設定回路の回
路図
路図
【図５】第１の実施の形態のＰＷＭ駆動のタイミング図
【図６】第１の実施の形態の第２の輝度値設定回路の回
路図
路図
【図７】第２の実施の形態の回路構成図
【図８】第３の実施の形態の回路構成図
【図９】第３の実施の形態のタイミング図
【図１０】第４の実施の形態の回路構成図
【図１１】第４の実施の形態の輝度分布図
【図１２】第４の実施の形態のタイミング図
【図１３】第５の実施の形態の回路構成図
【図１４】アルゴリズム概念図
【図１５】液晶パネル表示データ書き換えタイミング図
１ 画像特徴判別回路
２ 画像データ変換回路
３ バックライト制御回路
４ 輝度値設定回路
５ タイミング設定回路
６ 液晶パネル
７ バックライトユニット
８ 温度計測手段
９ サーミスタ
１０ 抵抗素子
１１ Ａ／Ｄコンバータ回路
１２ ＬＥＤ
１３ ＦＥＴスイッチ
１４ 抵抗素子
１５ 定電圧源
１６ ＰＷＭ制御回路
１７ オペアンプ
１８ 定電圧源
１９ パネル温度算出回路
２０ タイミング設定回路
２１ タイマー設定回路
２２，２４，２６ 輝度値設定回路
２３，２５，２７，３０，３１，３２ ＬＥＤ
２８ 導光板
２９ 拡散板
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ａ
６４２Ｐ
６８０ ６８０Ｓ
3/34 3/34 Ｊ
Ｆターム(参考） 2H093 NC24 NC42 NC57 NC63 ND02
ND07 ND10 ND39
5C006 AA01 AA16 AA22 AC11 AC28
AF51 AF52 AF53 AF62 AF69
AF71 BB16 BB28 BB29 BC16
BF22 BF25 BF29 BF34 BF36
BF38 BF44 BF45 BF46 EA01
FA16 FA19 FA22 FA23 FA36
FA48 FA56
5C080 AA10 BB05 DD05 DD06 DD26
EE19 EE29 EE30 FF11 GG08
JJ01 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05
KK07
Claims (7)
- 【請求項１】 液晶表示パネルと、その背面に設置され
るバックライトと、 前記液晶表示パネルの近傍に配置された温度計測手段
と、 前記液晶表示パネルに表示する画像データの特徴を抽出
する画像特徴判別回路と、 前記画像特徴判別回路の出力に基づいて、表示パネルに
表示する表示画像データを得る画像データ変換回路と、 前記画像特徴判別回路が出力するバックライト輝度デー
タに基づいてバックライト輝度を設定する輝度値設定回
路と、 前記画像特徴判別回路が出力する画像タイミング信号と
温度計測手段の出力とに基づいてバックライトの輝度値
を制御するタイミング設定回路とを備えることを特徴と
する液晶表示装置。 - 【請求項２】 電池駆動の携帯機器に使用することを特
徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 液晶表示パネルと、その背面に設置され
るバックライトと、 液晶表示パネルの近傍に配置された温度計測手段と、 温度計測手段の出力の経時変化からパネル温度を算出す
るパネル温度算出回路と、 液晶表示パネルに表示する画像データを入力して画像の
特徴を抽出する画像特徴判別回路と、 液晶表示パネルに表示する画像データと画像特徴判別回
路の出力値を入力して予め設定した関係式を用いて入力
画像データを表示画像データに変換して出力する画像デ
ータ変換回路と、 画像特徴判別回路が出力する輝度値でバックライト輝度
を設定する輝度値設定回路と、 表示画像のフレーム切替信号とパネル温度算出回路の出
力を入力してバックライトの輝度値を切り換えるタイミ
ングを輝度値設定回路に出力するタイミング設定回路と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項４】 電池駆動の携帯機器に使用することを特
徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 液晶表示パネルと、その背面に設置され
発光源を有するバックライトと、 予め設定した時間間隔で信号を出力するタイマー回路
と、 表示画像のフレーム切替信号とタイマー回路の出力を入
力してバックライトの輝度値を切り換えるタイミングを
出力するタイミング設定回路と、 タイミング設定回路が出力するタイミング信号によって
バックライト輝度を変更する輝度値設定回路とを備える
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項６】 液晶表示パネルと、その背面に設置され
複数の発光源を有するバックライトと、 複数の発光源に対応して輝度を設定する複数の輝度値設
定回路とを備え、 液晶表示パネルの表示に現れる透過率不均一を相殺する
ように複数の輝度値設定回路で複数の発光源の輝度を調
整することを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項７】 液晶表示パネルと、その背面に設置され
ｎ個の発光源を有するバックライトと、 １個もしくは複数の発光源の輝度を設定するｍ個（ｎ＞
ｍ）の輝度値設定回路とを備え、 液晶表示パネルの表示に現れる透過率不均一を相殺する
ように複数の輝度値設定回路で複数の発光源の輝度を調
整することを特徴とする液晶表示装置。
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