JP2007206660A

JP2007206660A - Automatic dimming control method of display device using optical film

Info

Publication number: JP2007206660A
Application number: JP2006053758A
Authority: JP
Inventors: Rikuo Takano; 陸男高野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2007-08-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the automatic dimming control method of a display device using an optical film. <P>SOLUTION: An automatic dimming control part having a low-reflectivity optical film and a high-reflectivity optical film brought into close contact with both faces of a transparent support medium is constituted on one side of a transmissive liquid crystal panel provided with a backlight, and dimming control of both external light and backlight light of the transmissive liquid crystal panel is performed instantaneously per pixel by the automatic dimming control part in accordance with changes of external light. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示装置の自動調光制御方法に関する。 The present invention relates to an automatic dimming control method for a display device.

バックライトを用いた透過型液晶装置は、周辺が明るい場合には、その表示部が暗く感じ、暗い場合には、明るく感じるため、周辺の明るさに対応して表示部の輝度を調整する必要がある。 A transmissive liquid crystal device using a backlight feels dark when the surroundings are bright, and bright when the surroundings are dark. Therefore, it is necessary to adjust the brightness of the display according to the brightness of the surroundings. There is.

例えば特開２００２−２５８８２０、特開２００３−０２９２３９に開示されている技術のように、感光センサーを用いて周囲の明るさに応じてバックライトの輝度を自動的に調整する方法が提案されている。
特開２００２−２５８８２０特開２００３−０２９２３９ For example, a method for automatically adjusting the luminance of the backlight according to the ambient brightness using a photosensitive sensor has been proposed, as in the techniques disclosed in JP-A-2002-258820 and JP-A-2003-029239. .
JP2002-258820 JP2003-029239

しかしながら、従来の感光センサーを用いて画面全体の輝度を調整する方法は、画面の平均輝度を演算して段階的にバックライトの輝度を調整するため応答速度に課題がある。 However, the conventional method of adjusting the luminance of the entire screen using the photosensitive sensor has a problem in response speed because it calculates the average luminance of the screen and adjusts the luminance of the backlight step by step.

また画面全体の輝度を一律平均に制御するため、画面の個々の画素に対応して輝度をきめ細かく制御することが不可能であり、その結果、個々の画素の色調が歪み、画像の質感、奥行き感を得ることも困難となる。 In addition, since the brightness of the entire screen is controlled uniformly, it is impossible to finely control the brightness corresponding to each pixel on the screen. As a result, the color tone of each pixel is distorted, and the texture and depth of the image It also becomes difficult to get a feeling.

さらに、バックライトが透過型液晶パネルを通して直接目に入り、眩しさにより目に疲労を伴うことなど、多くの課題を解決する必要があった。
映像情報メディア学会誌；５９巻，９号，１２５９頁 In addition, many problems have been solved, such as the backlight entering the eyes directly through the transmissive liquid crystal panel and causing the eyes to fatigue due to glare.
The journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, 59, 9, 1259

したがって、本発明は、感光センサーを用いた従来の画面全体を段階的また一律的な輝度制御方法が有していた問題点を解決しようとするものであり、その方法は、外光によって照らされた表示画面の個々の画素を輝度制御して、表示画面の画素の光と外光のそれぞれの光を自動的に調光して、目の疲労を防止して画像の質感ならびに奥行き感を高める、光学フィルムを用いた表示装置の自動調光制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is intended to solve the problems of the conventional stepwise and uniform brightness control method for the entire screen using the photosensitive sensor, and the method is illuminated by outside light. The brightness of each pixel on the display screen is controlled, and the light of each pixel of the display screen and the light of the outside light are automatically dimmed to prevent eye fatigue and enhance the texture and depth of the image. An object of the present invention is to provide an automatic light control method for a display device using an optical film.

本発明は、上記の目的を達成するために、バックライトを備えた透過型液晶パネルの片面に、透明な媒体の両面に反射率の異なる光学フィルムを装着させた自動調光制御部を手段として用い課題の解決を図るものである。 In order to achieve the above object, the present invention uses, as a means, an automatic light control unit in which optical films having different reflectances are mounted on one side of a transparent medium on one side of a transmissive liquid crystal panel having a backlight. It is intended to solve the problem of use.

上記の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、外光と透過型液晶パネルのバックライト光の両者を前記自動調光制御部において外光の変化に対応して個々の画素毎に調光して制御することを特徴としている。 The operation of the above problem solving means is as follows. That is, both the external light and the backlight light of the transmissive liquid crystal panel are controlled by dimming each pixel in response to the change of the external light in the automatic light control unit.

具体的には、液晶を透過したバックライトは、一部は高反射率の光学フィルムにより内部反射して、他の光はこのフィルムを通過して低反射率の光学フィルムに達する。この光はさらに低反射率の光学フィルムにおいて一部が内部反射し、残りの光はこのフィルムを通過して、人間の目に到達する。 Specifically, a part of the backlight transmitted through the liquid crystal is internally reflected by the optical film having a high reflectance, and other light passes through the film and reaches the optical film having a low reflectance. A part of the light is internally reflected in the optical film having a lower reflectance, and the remaining light passes through the film and reaches the human eye.

一方、周囲からの外光は、大部分が低反射率の光学フィルムを通過して、高反射率の光学フィルムに達して反射し、再び低反射率の光学フィルムに戻り、一部は内部反射して、残りの光はこの光学フィルムを通過して、周囲の外光の強さに応じて反射光が人間の目に到達する。 On the other hand, most of the ambient light from the surroundings passes through the low-reflectance optical film, reaches the high-reflectivity optical film, reflects, and returns to the low-reflectance optical film. Then, the remaining light passes through the optical film, and the reflected light reaches the human eye according to the intensity of ambient light.

このように、本発明は、液晶を透過したバックライトおよび周囲からの外光が、画素毎にそれぞれ自動調光制御部において光学的な複合・重畳をもたらし、両者が調光して人間の目に到達することを特徴としている。 Thus, according to the present invention, the backlight transmitted through the liquid crystal and the ambient light from the surroundings are optically combined and superposed in the automatic light control unit for each pixel, and the light is controlled by the human eyes. It is characterized by reaching.

上述したように本発明の光学フィルムを用いた表示装置の自動調光制御方法は、自動調光制御部において、外光とバックライトを画素毎に物理的に調光するものである。人間の目からは、自動調光制御部を介して表示画面を透視することになり、自動調光制御部がマジックミラーの役割をもち、また写り込みを防止しており、具体的には、本発明は下記の効用がある。
マジックミラー株式会社保坂硝子ホームページ As described above, in the automatic light control method for a display device using the optical film of the present invention, the automatic light control unit physically adjusts the external light and the backlight for each pixel. From the human eye, the display screen is seen through the automatic dimming control unit, and the automatic dimming control unit has the role of a magic mirror and prevents reflection, specifically, The present invention has the following effects.
Magic Mirror Hosaka Glass Website

従来のように、画面の平均輝度を演算して段階的にバックライトの輝度を調整する必要が無く、物理的に調光するものであるため瞬時に応答することを可能とする。 There is no need to calculate the average luminance of the screen and adjust the luminance of the backlight step by step as in the prior art, and it is possible to respond instantaneously because it is physically dimmed.

また、従来のように、画面全体の輝度を一律平均に制御する方法で無く、個々の画素に対応して、きめ細かい調光制御を可能とし、外光に対する対象物の写り方の違いを感知する人間の視覚特性を利用して、画像情報の質感を高める効果がある。 In addition, it is not a method of controlling the brightness of the entire screen to a uniform average as in the past, but it enables fine dimming control corresponding to each pixel and senses the difference in how an object is reflected against external light. There is an effect of enhancing the texture of image information using human visual characteristics.

さらに、自動調光制御部においては、透明な媒体の両面に低反射率の光学フィルムと高反射率の光学フィルムを重ねて画像情報を見ているため、視覚心理実験の知見から、両者に運動視差が生じ、奥行き感が生じ易い。
山口真美「視覚世界の謎に迫る」脳と視覚の実験心理学ブルーバックス出版 Furthermore, in the automatic light control unit, the low reflectance optical film and the high reflectance optical film are superimposed on both sides of the transparent medium and the image information is viewed. Parallax occurs and a sense of depth tends to occur.
Mami Yamaguchi “Exploring the Mystery of the Visual World” Brain and Visual Experimental Psychology Bluebacks Publishing

また外光の明るいところでは、自動調光制御部において輝度が増加する方向に作用し、暗いところでは、逆に自動調光制御部において輝度が減少する方向にはたらき、さらにバックライトの透過光を抑制することから人間の目の疲労を防止する効果がある。 Also, when the outside light is bright, it works in the direction in which the brightness is increased in the automatic light control section, and in the dark, it works in the direction in which the brightness is decreased in the automatic light control section. It has the effect of preventing human eye fatigue from being suppressed.

また、自動調光制御部により、表示装置の明るさが抑えられるため、コントラスト比が大幅に向上し、液晶の欠点とされていた暗所の黒の輝度が改善する効果があり、例えば比較的暗い画面の深みを感知することができる。
電子情報通信学会誌；８８巻、８号、６２７頁 In addition, since the brightness of the display device is suppressed by the automatic dimming control unit, the contrast ratio is greatly improved, and there is an effect of improving the brightness of black in a dark place, which has been regarded as a defect of the liquid crystal. The depth of the dark screen can be detected.
The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers; 88, 8, 627

BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、本発明の実施の形態を図１、図２に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図１は、自動調光制御の動作を説明する概略図である。同図において、１は外光とバックライトを調光制御する自動調光制御部で、２０は透過型液晶パネルであり、同２０のパネル内部に２１のバックライト部と２２液晶画素制御部を具備する。３は周囲の外光、４はバックライト部２１から発した光が液晶制御部２２を通過して自動調光制御部１に達する透過光、５は自動調光制御部１から出てくる複合・重畳した光であり、６は人間の目を示す。 FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the operation of the automatic light control. In the figure, 1 is an automatic dimming control unit for dimming control of external light and backlight, 20 is a transmissive liquid crystal panel, and 21 backlight units and 22 liquid crystal pixel control units are provided inside the 20 panel. It has. 3 is ambient ambient light, 4 is transmitted light that the light emitted from the backlight unit 21 passes through the liquid crystal control unit 22 and reaches the automatic light control unit 1, and 5 is a composite light emitted from the automatic light control unit 1 -Superimposed light, 6 indicates the human eye.

図２は、自動調光制御部の調光の仕組みを説明する拡大断面図である。同図において１ｃは光学フィルムを支持する透明な支持媒体である。１ｂは透過型液晶パネル２０側に配し１ｃに施した高い反射率をもつ光学フィルム、１ａは外光３の側に配し１ｃに施した低い反射率をもつ光学フィルムである。３１は光学フィルム１ｂを反射した光を示し、４１はバックライトから液晶を透過した光４の１ｂの反射光を示し、４３は１ｂの反射膜から到来する複合・重畳した反射光を示す。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view for explaining the mechanism of light control of the automatic light control unit. In the figure, 1c is a transparent support medium for supporting the optical film. Reference numeral 1b denotes an optical film having a high reflectivity disposed on the transmissive liquid crystal panel 20 side and applied to 1c. Reference numeral 1a denotes an optical film disposed on the external light 3 side and having a low reflectivity applied to 1c. 31 indicates the light reflected from the optical film 1b, 41 indicates the 1b reflected light of the light 4 transmitted through the liquid crystal from the backlight, and 43 indicates the combined and superimposed reflected light coming from the reflecting film 1b.

以下、上記構成の動作を［図１］［図２］を用いて説明する。透過型液晶パネル２０のバックライト部２１から液晶画素制御部２２を通過した光４は、１ｂの高反射率の光学フィルムおよび１ａの低反射率の光学フィルムを通過し人間の目６に到達し調光５の一部を構成する。この間、光４は透明支持媒体１の中で２つの光学的フィルム１ｂおよび１ａ間で反射し、再びその一部が調光５の一部を構成する。同様にして、周囲の外光３は、その大部分が低反射フィルム１ａを通過して、高反射フィルム１ｂにおいて反射して、さらにその一部は、１ａの低反射率の光学フィルムにて反射光４３となり、他の一部は１ａの低反射率の光学フィルムを通過し人間の目６に到達し調光５の一部となる。この結果外光３とバックライト４は、自動調光制御部において画素ごとに複合・重畳し人間の目６に入る。この現象により、調光した光５は、表示情報の画素に細かい質感を与え、さらにこの複合・重畳反射により奥行き感をもたらす効果がある。また周囲の外光の変化に対して画素ごとに輝度を制御することから、比較的暗い画像情報においてコントラスト比の向上をもたらす。さらにマジックミラー効果も加わり、目の眩しさを抑制し、写り込みを防止することもできる。
以上説明したように、本発明は、多数の効果が同時に作用していることから、特に絵画などの静止画像において、人間の視覚特性が働き、画像の存在感を著しく高めることを可能ならしめるものである。Hereinafter, the operation of the above configuration will be described with reference to FIG. 1 and FIG. The light 4 that has passed through the liquid crystal pixel control unit 22 from the backlight unit 21 of the transmissive liquid crystal panel 20 passes through the high reflectivity optical film 1b and the low reflectivity optical film 1a and reaches the human eye 6. A part of the light control 5 is configured. During this time, the light 4 is reflected between the two optical films 1b and 1a in the transparent support medium 1, and a part thereof constitutes a part of the light control 5 again. Similarly, most of ambient ambient light 3 passes through the low reflection film 1a and is reflected by the high reflection film 1b, and a part of it is reflected by the low reflectivity optical film 1a. The other part of the light passes through the low-reflectance optical film 1a and reaches the human eye 6 to become part of the light control 5. As a result, the external light 3 and the backlight 4 are combined and superimposed for each pixel in the automatic light control unit and enter the human eye 6. Due to this phenomenon, the dimmed light 5 has an effect of giving a fine texture to the pixels of the display information and further bringing a sense of depth by this combined / superimposed reflection. In addition, since the luminance is controlled for each pixel with respect to changes in ambient ambient light, the contrast ratio is improved in relatively dark image information. In addition, a magic mirror effect is added to suppress glare in the eyes and prevent reflection.
As described above, since the present invention has a large number of effects acting at the same time, the visual characteristics of humans work particularly in still images such as paintings, and the presence of the images can be remarkably enhanced. It is.

以下に具体的実施例を示す。透明な支持媒体１ｃには、極端な複屈折による画像の歪みを避けるため、人の明視距離の分解能である７０μに近く、かつ重畳反射による運動視差の条件を考慮して、厚さ約１００μの薄い透明のフィルムを用いている。低反射率の光学フィルム１ａには、薄いアルミ膜を蒸着した反射率１０％、透過率約８０％の半透明反射膜を用い、高反射率の光学フィルム１ｂには、薄いアルミ膜を蒸着した反射率２０％、透過率約６５％の半透明反射膜を用いた、本発明の自動調光制御法の実施例である。なお、前記の支持媒体、光学フィルムの材料・製法、反射率・透過率の設定値などは、あくまで一例であり、他の材料・製法・設計値も本特許の実現手段の範囲に含まれることは言うまでもない。また自動調光制御部の高反射率の光学フィルム１ｂの設置場所については、これをバックライト部２１と液晶画素制御部２２の間に配置しても同様の効果があり、本発明の範囲に含まれる。さらに本発明は、有機ＥＬ，プラズマ表示装置などへの適用も可能である。 Specific examples are shown below. In order to avoid distortion of the image due to extreme birefringence, the transparent support medium 1c has a thickness of about 100 μm in consideration of the condition of motion parallax due to superimposed reflection, which is close to 70 μ which is the resolution of human clear vision distance. A thin transparent film is used. A semi-transparent reflective film having a reflectance of 10% and a transmittance of about 80% was used for the low reflectance optical film 1a, and a thin aluminum film was deposited for the high reflectance optical film 1b. This is an example of the automatic light control method of the present invention using a translucent reflective film having a reflectance of 20% and a transmittance of about 65%. Note that the above-mentioned support medium, optical film material / manufacturing method, reflectance / transmittance setting values, etc. are only examples, and other materials / manufacturing methods / design values are also included in the scope of the realization means of this patent. Needless to say. In addition, as for the installation location of the high reflectance optical film 1b of the automatic light control unit, the same effect can be obtained even if it is disposed between the backlight unit 21 and the liquid crystal pixel control unit 22, and is within the scope of the present invention. included. Furthermore, the present invention can be applied to organic EL, plasma display devices, and the like.

本発明の自動調光制御部の動作を説明する概略図 Schematic explaining operation | movement of the automatic light control part of this invention 自動調光制御部の調光の仕組みを説明する拡大断面図 Enlarged sectional view explaining the mechanism of light control of the automatic light control unit

Explanation of symbols

１自動調光制御部
１ａ低反射率の光学フィルム
１ｂ高反射率の光学的フィルム
１ｃ透明支持媒体
２０透過型液晶パネル
２１バックライト部
２２液晶画素制御部
３周囲外光
３１周囲外光の反射光
４液晶パネルの透過光
４１バックライトの反射光
４３重畳反射光
５調光
６人間の目1 automatic dimming control unit 1a low reflectance optical film 1b high reflectance optical film 1c transparent support medium 20 transmissive liquid crystal panel 21 backlight unit 22 liquid crystal pixel control unit 3 ambient light 31 reflected light of ambient light 4 Transmitted light of liquid crystal panel 41 Reflected light of backlight 43 Superimposed reflected light 5 Dimming 6 Human eyes

Claims

An automatic dimming control unit is configured in which a low-reflectance optical film and a high-reflectivity optical film are in close contact with both sides of a transparent support medium on one side of a transmissive liquid crystal panel having a backlight. Automatic dimming control of a display device using an optical film, characterized in that the dimming control of the backlight of the transmissive liquid crystal panel is instantaneously dimmed in response to the change of external light in the automatic dimming control unit Method.