JP2007108383A - 画像表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】継続的にホワイトバランスを調整するものでありながら、ホワイトバランスの調整のために必要な輝度の検出を、高精度に実現可能とした画像表示装置を提供する。
【解決手段】フィールド毎にバックライト部内の発光素子を交互に点灯させて画像表示を行う、フィールドシーケンシャル方式を採用した画像表示装置において、表示パネルを挟んで上記バックライト部と対向して配置され、上記表示パネルを通過した上記バックライト部からの光の輝度を、発光色毎に検出する輝度センサ、または、上記バックライト部からの光の輝度を上記発光色毎に検出するものであって、輝度の感知を、上記発光色の如何に関わらず共通の受光部で行う輝度センサを備え、発光色毎に、上記検出された輝度値に基づいて上記バックライト部の光の輝度を制御する画像表示装置とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィールドシーケンシャル方式を採用する画像表示装置に関するものである。
近年、画像表示装置について、フィールドシーケンシャル方式（以下、適宜「ＦＳ方式」と称する）を採用した装置の開発が進められている。ＦＳ方式では、表示パネルのバックライトとしてＲＧＢ（赤・緑・青）の各色のＬＥＤ［Light Emitting Diode：発光ダイオード］を光源としたバックライトユニットが設けており、各ＬＥＤを時分割して交互に点灯させることで画像表示を行うこととしている。本方式では色彩フィルタを必要としないことから、製造コストの削減や、十分な輝度を確保できる等の利点がある。なお以下、時分割された各区間を「フィールド」と称することがある。
しかしその反面、ＬＥＤ等の発光素子は同じ輝度を得るために必要な電流量が発光色によって異なることがあり、また発光素子自体に発光量の個体差があること等から、ＦＳ方式による画像表示装置においてはホワイトバランスの調整が特に重要となる。そのため、ＦＳ方式による画像表示装置の開発にあたっては、ホワイトバランスの調整方法が種々検討されている。
例えば特許文献１には従来例として、光源部において各色のＬＥＤ毎に光検出素子を設け、これらの光検出素子の検出した光量に基づいて各ＬＥＤの点灯時間を制御し、継続的にホワイトバランスの調整を行うものが記載されている。このように継続的にホワイトバランスを調整することで、経時変化や温度変化によるＬＥＤの発光特性の変動にも対応することができる。
２００４−８６０８１号公報
しかしながら上述した従来例では、光量を検出する検出素子（輝度センサ）を、液晶パネルより光源側の位置においてＬＥＤ毎に設けている。そのため以下の点で、輝度の検出精度に問題がある。
すなわち検出素子が液晶パネルより光源側の位置にある場合、検出された輝度は、液晶パネルを透過した光（実際にユーザが認識する光）の輝度とは異なる。またＬＥＤの発光色によって光のパネル透過率が異なること等をも考慮すると、液晶パネルを透過しない光の輝度を検出するものでは、検出精度が低下するおそれがある。
また検出素子をＬＥＤ毎に設けているので、検出素子の感度自体に個体差があり、検出素子同士においても検出値にバラツキが生じ得る。そのためこの点においても、輝度の検出精度が低下するおそれがある。なお検出素子を多く設けることは、その分だけ製品の小型化や低廉化を妨げる要因ともなるので好ましいとはいえない。
また輝度の制御面について見ると、当該従来例のように、ＬＥＤの見掛け上の輝度を点灯時間の長短によって制御するものでは、ＬＥＤを短時間に点灯・消灯を繰り返す場合に、制御が難しくなる。特にＦＳ方式による画像表示装置では、各色のＬＥＤとも６０〜１００Hz以上の頻度で点灯・消灯を繰り返す必要があるため、点灯時間を制御対象とするのは難しくなる。
そこで本発明は上記の問題点に鑑み、継続的にホワイトバランスを調整するものでありながら、ホワイトバランスの調整のために必要な輝度の検出を、高精度に実現可能とした画像表示装置の提供を目的とする。さらに、ＦＳ方式においても輝度の制御を容易にすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る画像表示装置は、各々異なる発光色を有する複数の発光素子を光源としたバックライト部と、上記バックライト部からの光の透過度合を調整して画像を表示する表示パネルと、上記バックライト部の光の輝度を制御する制御部と、を備え、フィールド毎に上記発光素子を交互に点灯させて画像表示を行う、フィールドシーケンシャル方式を採用した画像表示装置において、上記表示パネルを挟んで上記バックライト部と対向して配置され、上記表示パネルを通過した上記バックライト部からの光の輝度を、上記発光色毎に検出する輝度センサをさらに備え、上記制御部は、上記発光色毎に、上記検出された輝度値に基づいて上記バックライト部の光の輝度を制御する構成（第１の構成）とする。
本構成によれば、輝度センサの検出情報に基づいてバックライト部の光の輝度が制御される。その結果、リアルタイムな光の輝度の調整（ホワイトバランスの調整等）を、継続的に行うことが可能である。そのため、経時変化や温度変化によるＬＥＤの発光特性の変動にも対応することができる。
またその一方で、輝度センサは、表示パネルを通過したバックライト部からの光の輝度を検出するから、実際にユーザが認識する光の輝度を検出できるため、輝度の検出を高精度に行うことができる。すなわち、表示パネルよりも光源側の位置において輝度を検出する場合は、光のパネル通過率の補正等によって制御が複雑となり、検出誤差も生じ易くなるが、本構成によれば、このような問題は生じない。
また上記第１の構成において、上記表示パネルの一部に、上記フィールドに関わらず、光の透過度合を一定とした検出用窓を設け、上記輝度センサは、上記検出用窓を透過した光の輝度を検出する構成（第２の構成）としても良い。
本構成によれば、輝度センサは、所定の検出用窓を透過した光の輝度を検出するから、フィールドの如何（すなわち発光色の如何）に関わらず、バックライト部からの光の輝度を公平に検出することができる。そのため輝度センサの検出情報に対して、表示パネルにおける発光色毎の光の透過度合の差を考慮する必要がなくなる。
また本発明に係る画像表示装置は、各々異なる発光色を有する複数の発光素子を光源としたバックライト部と、上記バックライト部からの光の透過度合を調整して画像を表示する表示パネルと、上記バックライト部の光の輝度を制御する制御部と、を備え、フィールド毎に上記発光素子を交互に点灯させて画像表示を行う、フィールドシーケンシャル方式を採用した画像表示装置において、上記バックライト部からの光の輝度を上記発光色毎に検出するものであって、輝度の感知を、上記発光色の如何に関わらず共通の受光部で行う輝度センサをさらに備え、上記制御部は、上記発光色毎に、上記検出された輝度値に基づいて上記バックライト部の光の輝度を制御する構成（第３の構成）とする。
本構成によれば、バックライト部からの光の輝度は、発光色の如何に関わらず共通の受光部によって検出されるから、受光部ごとの感度の個体差を考慮する必要がない。そのため、受光部ごとの感度のバラツキを補正しなくても、輝度の検出を高精度に行うことができる。また発光色毎に別個の受光部を設けたものに比べて受光部の数を低減できるため、輝度センサの小型化および製品の低廉化を図ることができる。
また上記第１または第２の構成において、上記輝度センサは、輝度の感知を、上記発光色の如何に関わらず共通の受光部で行う構成（第４の構成）としてもよい。
本構成によれば、輝度センサは、表示パネルを通過したバックライト部からの光の輝度を検出して実際にユーザが認識する光の輝度を検出するとともに、共通の受光部によって各発光色の輝度が検出されるから、受光部ごとの感度の個体差を考慮する必要がない。すなわち上記第１の構成と第３の構成における作用の相乗効果により、輝度の検出精度をより一層向上させることができる。
また上記第１から第４の何れかの構成において、具体的には、上記検出された輝度値と所定の目標となる輝度値との差を、上記発光色毎に算出する演算部をさらに備え、上記制御部は、上記差の絶対値を小さくするように、上記バックライト部の光の輝度を制御する構成（第５の構成）とすれば、バックライト部からの光の輝度は、目標となる輝度値に近づくように制御される。なお目標となる輝度値として、理想のホワイトバランスとなる値を採用すれば、ホワイトバランスが理想状態となるように調整がなされる。
また上記第１から第５の何れかの構成において、上記の各発光素子は、供給される電流の大きさに応じた輝度の光を発し、上記制御部は、上記の各発光素子に供給する電流の大きさを制御することにより、上記バックライト部からの光の輝度を制御する構成（第６の構成）としても良い。
本構成によれば、発光素子に供給する電流の大きさを制御することで発光素子の輝度そのものを制御しているから、該制御においては、発光素子の点灯時間を変動させる必要がない。その結果、ごく短時間に発光素子の点灯・消灯を繰り返すＦＳ方式においても、輝度の調整を比較的容易に行うことができる。
なお例えば、上記制御部は、ＰＷＭ方式及び／または可変定電流回路により上記電流の大きさを制御する構成（第７の構成）とすることで、上記第６の構成を容易に実現することができる。
上記したように、本発明に係る画像表示装置であれば、バックライト部の光の輝度の調整（ホワイトバランスの調整等）を継続的に行うことが可能であり、ひいては経時変化や温度変化によるＬＥＤの発光特性の変動にも対応することができる。また一方で、輝度センサは、実際にユーザが認識する光の輝度を検出できるため、ホワイトバランスの調整を容易かつ高精度に実現可能となる。すなわち、表示パネルよりも光源側の位置における輝度を検出する場合は、光のパネル通過率の補正等によって制御が複雑となり、誤差も生じ易くなるが、本発明の画像表示装置によれば、このような問題は生じない。
本発明の実施例として、フィールドシーケンシャル方式を採用した、携帯型の液晶表示装置を挙げて説明する。図１に本装置の外観図を示す。図のようにバックライトユニット２０の上面側に液晶パネル３０が配置されており、バックライト２０からの光を感知する輝度センサ４１が所定の位置に設けられている。図２は本装置の全体構成を示している。図２に示すように、本装置は、電流制御部１０、バックライトユニット２０、液晶パネル３０、輝度検出部４０、演算部５０、設定部６０などから成る。
電流制御部１０は、演算部５０による算出結果に応じてＬＥＤ２１Ｒ〜２１Ｂに所定の電流を供給することで、各ＬＥＤの輝度を制御する。なお電流制御部１０の構成の詳細については後述する。
バックライトユニット２０は、各々ＲＧＢに発光するＬＥＤ２１Ｒ〜２１Ｂ、これらのＬＥＤに電圧を印加する電圧源２２、および導光板２３等から構成されている。これによりＬＥＤ２１Ｒ〜２１Ｂは、電流制御部１０から供給される電流量に応じた輝度でＲＧＢの各色に発光する。そしてこれらの光は導光板２３によって液晶パネル３０へ導かれる。なおＬＥＤ２１Ｒ〜２１Ｂは各々２個以上設けるようにしても良く、また電圧源２２は、スイッチングレギュレータやチャージポンプ等のスイッチング素子によりスイッチング電源として構成しても良い。
また液晶パネル３０は、液晶層を介して互いに対向して設けられた２枚の基板、各画素に対応して基板上に設けられた電極、電極に所定の電荷を供給するドライバ、及びスイッチング素子として機能するＴＦＴ［Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ］等から構成されている。これにより画素電極間の電圧を通じて液晶の旋光性を制御することで、バックライトからの光の透過度合を調節し、所望の画像を表示させることができる。
また液晶パネル３０内の周辺部分の一部には、輝度センサ４１がバックライトユニット２０からの光を検出するための検出用窓３１（図１を参照）が設けられている。この検出用窓３１の領域は、液晶パネル３０の他の部分と同様の構造ではあるが、フィールドに関わらず、光の透過度合が一定となるように制御される。すなわちこの領域では、画素電極間の電圧が一定に制御され、液晶の旋光性が変動しないために光の透過性が一定である。そのため検出用窓３１において、バックライトユニット２０からの光は、画像の表示内容や発光色の如何に関わらず公平に透過する。
輝度検出部４０は、受け取る光の輝度に応じた電気信号（検出輝度情報）を発生させる輝度センサ４１、フィールド毎にスイッチを切替えることでＲＧＢ毎の検出輝度情報を演算部５０に出力するスイッチ部４２等から構成されている。
輝度センサ４１は、液晶表示パネルを挟んでバックライトユニット２０と対向するように配置されており、液晶表示パネルを通過したバックライトユニット２０からの光の輝度を検出して、その検出輝度情報を出力する。
ここでＦＳ方式による本表示装置では、ＬＥＤ２１Ｒ〜２１Ｂはそれぞれフィールド毎に独立して点灯し、また、現在何色のＬＥＤが点灯しているかは、発光パターン発生器１１を通じて把握されている。従って輝度センサ４１は、受け取る光の色度を判別する必要はなく、輝度のみを検出できれば良いことになる。そこで輝度センサ４１は、ＲＧＢ何れの光の輝度をも感知する共通の受光部を１つだけ設けることとし、発光色の如何に関わらず、バックライトユニット２０からの光の輝度をこの共通の受光部で感知するようにしている。なお本実施例では輝度センサ４１を１箇所にのみ設けているが、例えば大画面を適用する場合等においては複数の輝度センサ４１を複数箇所に設け、これらの検出値の平均値を採用するようにしても良い。
このように輝度センサ４１が各発光色に共通の受光部を１つだけ設けるものでは、受光部を複数設け、発光色ごとに異なる受光部を用いる場合に比べ、受光部ごとの感度の個体差を考慮する必要がない。従って感度のバラツキを補正しなくても、バックライトユニット２０からの光の輝度を精度良く検出できる。また輝度センサ１個当りの受光部が少ない分だけ、輝度センサの小型化および製品の低廉化が達成される。なお、同一の受光部で各色の輝度を検出できるセンサの構造自体は公知であるから、その詳細な説明は省略する。
また輝度センサ４１は、先述した検出用窓３１に対応する位置に設けられており、検出用窓３１を透過したバックライトユニット２０からの光を受光する。そのため輝度センサ４１は発光色に関わらず、輝度を正確に検出することができる。
なお上述の通り、輝度センサ４１を液晶表示パネルを挟んでバックライトユニット２０と対向するように配置すれば、表示パネルを通過してきた光の輝度を検出する結果、実際にユーザが認識する光の輝度が検出され、ひいては輝度の検出を高精度に行うことができる点で好ましい。ただし検出精度はやや劣るが、輝度センサ４１をバックライトユニット２０の近辺に（液晶表示パネルを挟んで対向させずに）設けた場合であっても、検出された光の輝度値に一定の比例定数（液晶表示パネルにおける、光の透過率に相当するもの）を乗じることで、液晶パネルの輝度（実際にユーザが認識する光の輝度）に近い値を求めることは可能である。
スイッチ部４２は、発光パターン発生器１１からの信号に基づき、現在発光している色に応じたスイッチの切替を行う。例えば、ＲのＬＥＤが点灯している間は、検出信号が、演算部におけるＲの入力端子に入力されるようスイッチが切替えられる。
演算部５０は、輝度検出部４０から受け入れた各色の検出輝度情報と、設定部６０の設定情報から算出した各色の目標となる輝度値（目標輝度値）とを比較し、各色の輝度の補正量を算出する。そして算出された補正量情報を電流制御部１０に伝達する。なお演算の具体的な内容については後述する。
設定部６０は、ＲＧＢの輝度比について目標となる（理想のホワイトバランスとなる）値、およびパネル輝度（ＲＧＢの平均輝度）の目標値が予め設定され、メモリに記憶されている。
以上の構成により、本実施例の液晶表示装置は、フィールド毎にＲＧＢのＬＥＤを交互に点灯させる方式、すなわちフィールドシーケンシャル方式による画像表示を行う一方、輝度補正処理を行うことにより、継続的にホワイトバランスが調整される。
次に先述した電流制御部１０の構成例（第１構成例）を図３に示す。図３に示すように電流制御部１０は、発光パターン発生器１１、定電流回路１２Ｒ〜１２Ｂ、スイッチ１３Ｒ〜１３Ｂ、発振器１４、電圧比較器１５Ｒ〜１５Ｂ、ＡＮＤゲート１６Ｒ〜１６Ｂ等から成る。なお各番号の右に付したＲ、Ｇ、Ｂは、色の別（赤、緑、青）を表す。
発光パターン発生器１１は、不図示のメモリに記憶されたデータまたは外部から入力されたデータに基づいて、各ＬＥＤの発光及び停止を制御する。この発光パターン発生器１１は、各色に対応した発光制御信号を生成し、発光制御信号がハイレベルのとき、対応するＬＥＤは発光し、ローレベルのときは発光しない。ＦＳ方式を採用する本表示装置では、各ＬＥＤを時分割してＲ、Ｇ、Ｂの順に交互に発光させるため、各色の発光制御信号は順番にハイレベルに設定される。各発光制御信号は２１０Hzごとにハイレベルとなり、７０Hzの周期で同色のＬＥＤが点灯する。
定電流回路１２Ｒ〜１２Ｂは、バックライトユニット２０内のＬＥＤ２１Ｒ〜２１Ｂのカソード端子に接続され、各ＬＥＤの電流経路上に設けられている。この定電流回路１２Ｒ〜１２Ｂは、スイッチ１３Ｒ〜１３ＢのＯＮ時に所定の電流を流すことにより、ＬＥＤ２１Ｒ〜２１Ｂを発光させる。
スイッチ１３Ｒ〜１３Ｂは、定電流回路１２Ｒ〜１２Ｂによる電流生成のＯＮとＯＦＦを切替える。スイッチ１３Ｒ〜１３Ｂは、ＡＮＤゲート１６Ｒ〜１６Ｂの出力信号によって制御され、ハイレベルのときにＯＮ、ローレベルのときにＯＦＦとなる。これにより、ＬＥＤ２１Ｒ〜２１Ｂに供給する電流のデューティ比が調整される。
発振器１４は、三角波もしくはノコギリ波状の周期電圧を発生する。なおこの発振器１４の発振周波数は、先述した発光制御信号の周波数よりも十分高く設定されている。
電圧比較器１５Ｒ〜１５Ｂは、発振器から出力される周期電圧と、輝度補正電圧とを受け入れ、輝度補正電圧が周期電圧より大きい時にはハイレベル信号を出力し、逆に小さい時にはローレベル信号を出力する。ここで輝度補正電圧は、演算部５０が算出した輝度補正量の情報に応じて、不図示の電圧発生装置が発生させる電圧である。この結果、電圧比較器１５Ｒ〜１５Ｂは、輝度補正量の情報に対応したＰＷＭ［Pulse Width Modulation：パルス幅変調］信号を出力することとなる。
ＡＮＤゲート１６Ｒ〜１６Ｂは、先述した発光パターン発生器１１からの発光制御信号と、電圧比較器１５Ｒ〜１５ＢからのＰＷＭ信号を受け入れ、これらの信号の論理積を出力してスイッチ１３Ｒ〜１３Ｂの開閉を行う。これにより、発光制御信号がハイレベルとなっている色について、ＰＷＭ信号のパルスに応じたスイッチ１３Ｒ〜１３Ｂの開閉が実現される。
上述した構成により電流制御部１０は、各色のＬＥＤに時分割して電流を供給するものであり、またこれらの電流の大きさは、演算部５０による輝度補正量を反映させたものとなる。すなわちＬＥＤに供給する電流の大きさは、演算部５０の算出結果に基づいて、ＰＷＭ方式により制御されることになる。
また電流制御部１０の構成については、図４に示すような構成（第２構成例）としても良い。ここでは上述した第１構成例のようにＰＷＭ制御によって電流量を制御するものではなく、可変定電流回路１７Ｒ〜１７Ｂによって電流量を調整するものとしている。すなわち電流のデューティ比を調整することとせず、演算部５０による輝度補正量の情報に応じて、可変定電流回路１７Ｒ〜１７Ｂが電流の定常値そのものを調整する。
なお第１構成例で示したＰＷＭ方式による制御方法と、第２構成例で示した電流の定常値そのものを制御する方法とは、必ずしも互いに排他的なものではない。例えば電流の定常値を可変として電流量を大まかに制御しつつも、ＰＷＭ方式によって電流量をさらに細かく制御するといったことも可能である。
次に本実施例における輝度補正処理の流れについて、図５を参照しながら説明する。電流制御部１０からの電流供給により、ＲＧＢの何れかのＬＥＤが点灯している間、輝度センサ４１にはバックライトユニット２０からの光の輝度に応じた検出信号（電流）が生じる。検出信号はスイッチ部４２を経て、現在点灯している色に対応した演算部５０の入力端子に伝達される。これにより、現時点でのバックライトユニット２０からの光の輝度が検出される（ステップＳ１）。
そして輝度が検出される度に、ＲＧＢ全てについての輝度が検出されたかどうかを判断する（ステップＳ２）。そして不足があれば、次のフィールドでも同様の処理を行う。すなわち、ＲＧＢ全ての検出情報が得られるまで、上述の処理を繰り返す。
ＲＧＢ全ての検出情報が得られたら、演算部５０は各発光色について、検出された輝度値（検出輝度値）と調整の目標となる輝度値（目標輝度値）との差を算出し、この算出情報を電流制御部１０に出力する。なお各発光色の目標となる輝度値は、設定部６０において予め記憶されている情報に基づいて得られる。
そして電流制御部１０では、この算出情報に基づき、算出値（検出輝度値と目標輝度値との差）の絶対値を小さくするように、ＬＥＤ２１Ｒ〜２１Ｂに供給する電流量を調整する（ステップＳ４）。すなわち、検出輝度値が目標輝度値を上回っていれば、電流量を下げるように、逆に下回っていれば、電流量を上げるように調整する。また電流量の調整は、例えば、検出輝度値が目標輝度値に一致するまで、少しずつ電流量を変動させること等により達成される。
以上に説明した輝度補正処理は、画像表示装置の駆動中において定期的に実施され、その処理を行うタイミングは任意に設定可能である。そのため、継続的なホワイトバランスの調整が実現され、経時変化や温度変化によるＬＥＤの発光特性の変動にも対応することができる。
またＬＥＤの輝度は、供給される電流値が一定であっても、ＬＥＤ自体の温度や電源電圧等の変動により、影響を受けることがある。そのため、ＬＥＤ自体の温度や電源電圧等を検出する装置を予め設けておき、これらの値が一定幅を超えて変動した場合に、上述した輝度補正処理を実行するようにしても良い。
なお上記の実施形態では、携帯型の液晶表示装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えばプロジェクタ等、ＦＳ方式を採用する他の表示装置にも広く適用することが可能である。
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
本発明は、フィールドシーケンシャル方式を採用する画像表示装置に関して有用な技術である。
本発明の実施例における外観を示す説明図である。 本発明の実施例における全体構成を示す説明図である。 本発明の実施例における電流制御部の、第１構成例を示す説明図である。 本発明の実施例における電流制御部の、第２構成例を示す説明図である。 本発明の実施例における輝度補正処理の流れ図である。
符号の説明
１０ 電流制御部（制御部）
１１ 発光パターン発生器
１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ 定電流回路
１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ スイッチ
１４ 発振器
１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ 電圧比較器
１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ ＡＮＤゲート
１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ 可変定電流回路
２０ バックライトユニット（バックライト部）
２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ ＬＥＤ（発光素子）
２２ 電圧源
２３ 導光板
３０ 液晶表示パネル（表示パネル）
３１ 検出用窓
４０ 輝度検出部
４１ 輝度センサ
４２ スイッチ部
５０ 演算部
６０ 設定部

Claims (7)

  1. 各々異なる発光色を有する複数の発光素子を光源としたバックライト部と、
    上記バックライト部からの光の透過度合を調整して画像を表示する表示パネルと、
    上記バックライト部の光の輝度を制御する制御部と、を備え、
    フィールド毎に上記発光素子を交互に点灯させて画像表示を行う、フィールドシーケンシャル方式を採用した画像表示装置において、
    上記表示パネルを挟んで上記バックライト部と対向して配置され、上記表示パネルを通過した上記バックライト部からの光の輝度を、上記発光色毎に検出する輝度センサをさらに備え、
    上記制御部は、上記発光色毎に、上記検出された輝度値に基づいて上記バックライト部の光の輝度を制御することを特徴とする画像表示装置。
  2. 上記表示パネルの一部に、上記フィールドに関わらず、上記光の透過度合を一定とした検出用窓を設け、
    上記輝度センサは、上記検出用窓を透過した光の輝度を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 各々異なる発光色を有する複数の発光素子を光源としたバックライト部と、
    上記バックライト部からの光の透過度合を調整して画像を表示する表示パネルと、
    上記バックライト部の光の輝度を制御する制御部と、を備え、
    フィールド毎に上記発光素子を交互に点灯させて画像表示を行う、フィールドシーケンシャル方式を採用した画像表示装置において、
    上記バックライト部からの光の輝度を上記発光色毎に検出するものであって、輝度の感知を、上記発光色の如何に関わらず共通の受光部で行う輝度センサをさらに備え、
    上記制御部は、上記発光色毎に、上記検出された輝度値に基づいて上記バックライト部の光の輝度を制御することを特徴とする画像表示装置。
  4. 上記輝度センサは、輝度の感知を、上記発光色の如何に関わらず共通の受光部で行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
  5. 上記検出された輝度値と所定の目標となる輝度値との差を、上記発光色毎に算出する演算部をさらに備え、
    上記制御部は、上記差の絶対値を小さくするように、上記バックライト部の光の輝度を制御することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の画像表示装置。
  6. 上記の各発光素子は、供給される電流の大きさに応じた輝度の光を発し、
    上記制御部は、上記の各発光素子に供給する電流の大きさを制御することにより、上記バックライト部からの光の輝度を制御することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の画像表示装置。
  7. 上記制御部は、ＰＷＭ方式及び／または可変定電流回路により上記電流の大きさを制御することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009003433A (ja) * 2007-05-18 2009-01-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置、電子機器、及びその駆動方法
JP2009031727A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Avid Electronics Corp Ｌｅｄディスプレイパネルの輝度調整方法およびその装置
JP2010169990A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Canon Inc 表示装置
JP2012033377A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Nec System Technologies Ltd 光源装置、照明方法、及びプログラム
US8152311B2 (en) 2008-04-03 2012-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and light control method of the same
JP2012155944A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Rohm Co Ltd 発光駆動装置、照明装置、表示装置
US8947411B2 (en) 2012-04-24 2015-02-03 Samsung Display Co., Ltd. Sensing device and method for sensing image
JP2020198971A (ja) * 2019-06-07 2020-12-17 京楽産業．株式会社 遊技機

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI394130B (zh) * 2008-03-26 2013-04-21 Au Optronics Corp 顯示器及其背光模組
KR20100020214A (ko) * 2008-08-12 2010-02-22 삼성전자주식회사 광원 구동방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원 장치를 갖는 액정표시장치
JP2011076025A (ja) * 2009-10-02 2011-04-14 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP2011170219A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Rohm Co Ltd 発光駆動装置、照明装置、表示装置
CN101841676A (zh) * 2010-03-26 2010-09-22 青岛海信电器股份有限公司 显示处理方法、装置、系统及电视机
US8723895B2 (en) * 2010-06-24 2014-05-13 Himax Display, Inc. Display and real-time automatic white balance method thereof
CN102024441B (zh) * 2011-01-20 2012-11-21 福州华映视讯有限公司 色序法显示器的色彩校正系統及其方法
US9396686B2 (en) 2012-01-04 2016-07-19 Nec Display Solutions, Ltd. Display device
US9548030B2 (en) * 2012-11-30 2017-01-17 Nec Corporation Image display device and image display method
USD759022S1 (en) * 2013-03-13 2016-06-14 Nagrastar Llc Smart card interface
USD758372S1 (en) * 2013-03-13 2016-06-07 Nagrastar Llc Smart card interface
CN104078027A (zh) * 2013-03-28 2014-10-01 比亚迪股份有限公司 显示装置及显示方法
JP6436336B2 (ja) * 2014-02-13 2018-12-12 Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 バックライト光源装置及び液晶表示装置
WO2015151579A1 (ja) * 2014-04-04 2015-10-08 ソニー株式会社 調光モジュール、調光システムおよび撮像装置
KR101661466B1 (ko) * 2015-03-09 2016-09-30 이피네트시스템즈 주식회사 휘도 조절이 가능한 디스플레이 장치
USD864968S1 (en) 2015-04-30 2019-10-29 Echostar Technologies L.L.C. Smart card interface
CN105516824A (zh) * 2015-12-10 2016-04-20 小米科技有限责任公司 调整电视屏幕亮度的方法和装置
CN111983850B (zh) * 2016-11-02 2023-11-07 群创光电股份有限公司 显示装置
US10685607B2 (en) * 2016-11-02 2020-06-16 Innolux Corporation Adjustment method for display de-Mura
CN109819225A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 深圳市Tcl高新技术开发有限公司 投影电视的色温校正方法、色温校正装置及投影电视
CN108806620A (zh) * 2018-07-17 2018-11-13 苏州佳世达电通有限公司 亮度补偿方法及其系统
CN110967862A (zh) * 2018-09-30 2020-04-07 北京小米移动软件有限公司 显示装置及其控制方法、控制装置和计算机可读存储介质
CN110400548B (zh) * 2019-07-05 2021-02-02 深圳市华星光电技术有限公司 显示器的白平衡调整系统及其调整方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3338438B1 (ja) * 2000-12-22 2002-10-28 株式会社ヒューネット 液晶駆動装置及び階調表示方法
JP2003241729A (ja) * 2002-02-08 2003-08-29 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 表示装置及び表示装置の調整方法
JP2004184852A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Olympus Corp 表示装置、光源装置、及び照明装置
JP2004341206A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Olympus Corp 表示装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11295714A (ja) * 1998-04-08 1999-10-29 Enplas Corp 液晶表示パネル、液晶表示装置及びシート部材
KR100516764B1 (ko) * 2000-12-22 2005-09-22 가부시키가이샤 휴네트 액정 구동 장치 및 계조 표시 방법
JP3715616B2 (ja) * 2002-11-20 2005-11-09 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 液晶表示装置及び該装置のコモン電圧設定方法
KR100741963B1 (ko) * 2003-11-27 2007-07-23 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치 및 이의 구동 방법
US20060097978A1 (en) * 2004-10-22 2006-05-11 Ng Kee Y Field-sequential color display with feedback control
TWI308315B (en) * 2005-12-23 2009-04-01 Innolux Display Corp Liquid crystal display and method for adjusting it

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3338438B1 (ja) * 2000-12-22 2002-10-28 株式会社ヒューネット 液晶駆動装置及び階調表示方法
JP2003241729A (ja) * 2002-02-08 2003-08-29 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 表示装置及び表示装置の調整方法
JP2004184852A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Olympus Corp 表示装置、光源装置、及び照明装置
JP2004341206A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Olympus Corp 表示装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009003433A (ja) * 2007-05-18 2009-01-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置、電子機器、及びその駆動方法
US9360704B2 (en) 2007-05-18 2016-06-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device, electronic device, and driving methods thereof
JP2009031727A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Avid Electronics Corp Ｌｅｄディスプレイパネルの輝度調整方法およびその装置
US8152311B2 (en) 2008-04-03 2012-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and light control method of the same
JP2010169990A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Canon Inc 表示装置
JP2012033377A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Nec System Technologies Ltd 光源装置、照明方法、及びプログラム
JP2012155944A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Rohm Co Ltd 発光駆動装置、照明装置、表示装置
US8947411B2 (en) 2012-04-24 2015-02-03 Samsung Display Co., Ltd. Sensing device and method for sensing image
JP2020198971A (ja) * 2019-06-07 2020-12-17 京楽産業．株式会社 遊技機
JP7343142B2 (ja) 2019-06-07 2023-09-12 京楽産業．株式会社 遊技機

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