JP2008292891A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画素毎に液晶の配向方向を制御することによって開度を制御可能に構成された液晶表示パネルと、格子状に配列された複数のLEDを有し前記液晶表示パネルを背面側から照射するバックライト光源と、を備える液晶表示装置に関する。特に、画素毎にR(Red)色、G(Green)色、及び、B(Blue)色のカラーフィルタを備え、各画素の各カラーフィルタに対応する開度を制御可能に構成された液晶表示パネルを有するカラー液晶表示装置に関する。 The present invention includes a liquid crystal display panel configured to be able to control the opening degree by controlling the alignment direction of liquid crystal for each pixel, and a plurality of LEDs arranged in a grid pattern. The present invention relates to a liquid crystal display device including a backlight light source for irradiation. In particular, a liquid crystal display that includes R (Red), G (Green), and B (Blue) color filters for each pixel, and is configured to control the opening corresponding to each color filter of each pixel. The present invention relates to a color liquid crystal display device having a panel.
従来、画素毎に液晶の配向方向を制御することによって開度を制御可能に構成された液晶表示パネルと、格子状に配列された複数のLEDを有し前記液晶表示パネルを背面側から照射するバックライト光源と、を備える液晶表示装置が提案されている。このような液晶表示装置においては、複数のLED間の輝度値が相違し、視覚的に所望の輝度が得られない場合がある。 Conventionally, a liquid crystal display panel configured to be able to control the opening degree by controlling the orientation direction of liquid crystal for each pixel and a plurality of LEDs arranged in a grid pattern are irradiated from the back side. A liquid crystal display device including a backlight light source has been proposed. In such a liquid crystal display device, there are cases where the luminance values between the plurality of LEDs are different and a desired luminance cannot be obtained visually.
上記課題を解消するために、種々の装置、方法等が提案されている。例えば、バックライト光源に配設された複数のLEDの一部を順次消灯すると共に、フォトセンサ部で検知した光量の変動情報から、LED毎の発光光量を制御する液晶表示装置が開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記液晶表示装置等の従来の液晶表示装置では、液晶表示パネルに外光が照射されている場合には、ユーザから視認される映像の品位が充分ではない場合があった。すなわち、液晶表示パネルに不均一に外光が照射されている場合には、外光の光量が大きい部分は、ユーザから視認される映像が暗くなり、逆に外光の光量が小さい部分は、ユーザから視認される映像が明るくなるため、映像の品位が低下するのである。 However, in a conventional liquid crystal display device such as the above-described liquid crystal display device, when the liquid crystal display panel is irradiated with external light, the quality of the image visually recognized by the user may not be sufficient. That is, when the liquid crystal display panel is unevenly irradiated with external light, the portion where the amount of external light is large darkens the image visually recognized by the user, and conversely, the portion where the amount of external light is small is Since the image visually recognized by the user becomes brighter, the quality of the image is lowered.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、外光が照射されている場合にも良好な品位の映像を表示することの可能な液晶表示装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of displaying a video of good quality even when external light is irradiated.
上記目的を達成するために請求項1に記載の液晶表示装置は、画素毎に液晶の配向方向を制御することによって開度を制御可能に構成された液晶表示パネルと、格子状に配列された2以上の第1所定数のLEDを有し前記液晶表示パネルを背面側から照射するバックライト光源と、を備える液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルの画素毎に開度を制御する液晶制御手段と、前記バックライト光源に配設された第1所定数のLEDの発光光量を制御する発光制御手段と、前記液晶表示パネルを介して、外部から照射される外光の光量を検出する外光検出手段と、前記液晶制御手段及び発光制御手段の少なくとも一方を介して、前記外光検出手段によって検出された外光の光量に基づき、前記第1所定数のLEDの発光光量、及び、前記液晶表示パネルの開度、の少なくとも一方を補正する補正手段と、を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to
請求項2に記載の液晶表示装置は、請求項1に記載の液晶表示装置であって、前記外光検出手段が、前記液晶制御手段に対して開度を最大とするべく制御させ、前記発光制御手段に対して前記第1所定数のLEDの発光を停止するべく制御させ、外部から照射される外光の光量を検出することを特徴としている。
The liquid crystal display device according to
請求項3に記載の液晶表示装置は、請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置であって、前記外光検出手段が、格子状に配列された2以上の第2所定数のCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを備え、該第2所定数のCMOSイメージセンサを介して外部から照射される外光の光量を検出することを特徴としている。 A liquid crystal display device according to a third aspect is the liquid crystal display device according to the first or second aspect, wherein the external light detecting means includes two or more second predetermined number of CMOSs arranged in a lattice pattern. (Complementary Metal Oxide Semiconductor) An image sensor is provided, and the amount of external light irradiated from the outside is detected through the second predetermined number of CMOS image sensors.
請求項4に記載の液晶表示装置は、請求項3に記載の液晶表示装置であって、前記補正手段が、前記外光検出手段の第2所定数のCMOSイメージセンサによって検出された光量の、前記第2所定数のCMOSイメージセンサの内、予め設定された所定位置に配設された基準イメージセンサによって検出された外光の光量に対する光量差を求め、求められた光量差に基づき、前記第1所定数のLEDの発光光量、及び、前記液晶表示パネルの開度、の少なくとも一方を補正することを特徴としている。
The liquid crystal display device according to claim 4 is the liquid crystal display device according to
請求項5に記載の液晶表示装置は、請求項3又は請求項4に記載の液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルが、画素毎にR(Red)色、G(Green)色、及び、B(Blue)色のカラーフィルタを備え、各画素の各カラーフィルタに対応する開度を制御可能に構成され、前記外光検出手段が、前記第2所定数のCMOSイメージセンサを介して、外光の輝度成分、R色成分、G色成分、及び、B色成分を検出し、前記補正手段が、前記外光検出手段によって検出された外光の輝度成分に基づいて、前記第1所定数のLEDの発光光量を補正し、前記外光検出手段によって検出された外光のR色成分、G色成分及びB色成分に基づいて、それぞれ対応するカラーフィルタに対応する前記液晶表示パネルの開度を補正することを特徴としている。
The liquid crystal display device according to
請求項6に記載の液晶表示装置は、請求項3〜請求項5のいずれかに記載の液晶表示装置であって、前記第1所定数及び第2所定数が、前記液晶表示パネルの画素数と略同一数であることを特徴としている。 A liquid crystal display device according to a sixth aspect is the liquid crystal display device according to any one of the third to fifth aspects, wherein the first predetermined number and the second predetermined number are the number of pixels of the liquid crystal display panel. And approximately the same number.
請求項1に記載の液晶表示装置によれば、液晶制御手段によって、液晶表示パネルの画素毎に開度が制御され、発光制御手段によって、バックライト光源に配設された第1所定数のLEDの発光光量が制御される。そして、液晶表示パネルを介して、外部から照射される外光の光量が検出され、検出された外光の光量に基づき、液晶制御手段及び発光制御手段の少なくとも一方を介して、第1所定数のLEDの発光光量、及び、液晶表示パネルの開度、の少なくとも一方が補正されるため、外光が照射されている場合にも良好な品位の映像を表示することができる。
According to the liquid crystal display device of
すなわち、液晶表示パネルを介して、外部から照射される外光の光量が検出され、検出された外光の光量に基づき、第1所定数のLEDの発光光量、及び、液晶表示パネルの開度、の少なくとも一方が補正されるため、例えば、外光の光量が大きい場合には、対応する位置のLEDの発光光量を大きくするべく制御することによって外光に対する補正を行うことができるので、外光が照射されている場合にも良好な品位の映像を表示することができるのである。 That is, the amount of external light emitted from the outside is detected via the liquid crystal display panel, and the light emission amount of the first predetermined number of LEDs and the opening of the liquid crystal display panel based on the detected amount of external light For example, when the amount of external light is large, the external light can be corrected by controlling to increase the light emission amount of the LED at the corresponding position. Even when light is irradiated, an image of good quality can be displayed.
請求項2に記載の液晶表示装置によれば、液晶制御手段を介して開度が最大となるべく制御され、発光制御手段を介して第1所定数のLEDの発光を停止するべく制御されて、外部から照射される外光の光量が検出されるため、外部から照射される外光の光量を正確に検出することができる。 According to the liquid crystal display device of the second aspect, the opening degree is controlled to be maximized through the liquid crystal control means, and controlled to stop the light emission of the first predetermined number of LEDs through the light emission control means. Since the amount of external light emitted from the outside is detected, the amount of external light emitted from the outside can be accurately detected.
すなわち、液晶制御手段を介して開度が最大となるべく制御され、発光制御手段を介して第1所定数のLEDの発光を停止するべく制御されて、外部から照射される外光の光量が検出されるため、第1所定数のLEDから発光される光線を受けることなく、且つ、液晶制御手段を介して透過する外光の光量が最大となる条件で外光の光量が検出されるので、外部から照射される外光の光量を正確に検出することができるのである。 That is, the opening degree is controlled through the liquid crystal control means to be maximized, and the light emission control means is controlled to stop the light emission of the first predetermined number of LEDs, and the amount of external light emitted from the outside is detected. Therefore, the amount of external light is detected under the condition that the amount of external light transmitted through the liquid crystal control means is maximized without receiving the light emitted from the first predetermined number of LEDs. The amount of external light emitted from the outside can be accurately detected.
請求項3に記載の液晶表示装置によれば、格子状に配列された2以上の第2所定数のCMOSイメージセンサを介して外部から照射される外光の光量が検出されるため、外部から照射される外光の光量を更に正確に検出することができる。 According to the liquid crystal display device of the third aspect, since the amount of external light emitted from the outside is detected through the second predetermined number of CMOS image sensors that are arranged in a lattice pattern, the external light amount is detected from the outside. The amount of external light irradiated can be detected more accurately.
すなわち、格子状に配列された2以上の第2所定数のCMOSイメージセンサを介して外部から照射される外光の光量が検出されるため、液晶表示パネルに照射される外光が不均一である場合にも、液晶表示パネルに照射される外光の光量の分布を検出することができるので、外部から照射される外光の光量を更に正確に検出することができるのである。 That is, since the amount of external light irradiated from the outside through two or more second predetermined number of CMOS image sensors arranged in a grid pattern is detected, the external light irradiated on the liquid crystal display panel is not uniform. In some cases, the distribution of the amount of external light applied to the liquid crystal display panel can be detected, so that the amount of external light applied from the outside can be detected more accurately.
請求項4に記載の液晶表示装置によれば、第2所定数のCMOSイメージセンサによって検出された光量の、第2所定数のCMOSイメージセンサの内、予め設定された所定位置に配設された基準イメージセンサによって検出された外光の光量に対する光量差が求められ、求められた光量差に基づき、第1所定数のLEDの発光光量、及び、液晶表示パネルの開度、の少なくとも一方が補正されるため、外光が照射されている場合にも良好な品位の映像を容易に表示することができる。 According to the liquid crystal display device of claim 4, the light quantity detected by the second predetermined number of CMOS image sensors is disposed at a predetermined position set in advance among the second predetermined number of CMOS image sensors. A light amount difference with respect to the amount of external light detected by the reference image sensor is obtained, and at least one of the light emission amount of the first predetermined number of LEDs and the opening of the liquid crystal display panel is corrected based on the obtained light amount difference. Therefore, even when external light is irradiated, an image with good quality can be easily displayed.
すなわち、第2所定数のCMOSイメージセンサによって検出された光量の、第2所定数のCMOSイメージセンサの内、予め設定された所定位置に配設された基準イメージセンサによって検出された外光の光量に対する光量差が求められ、求められた光量差に基づき、第1所定数のLEDの発光光量、及び、液晶表示パネルの開度、の少なくとも一方が補正されるため、液晶表示パネルに照射される外光が不均一である場合にも、液晶表示パネルに照射される外光の光量の分布に対応する補正を容易に行うことができるので、外光が照射されている場合にも良好な品位の映像を容易に表示することができるのである。 That is, the amount of external light detected by the reference image sensor disposed at a predetermined position among the second predetermined number of CMOS image sensors, the amount of light detected by the second predetermined number of CMOS image sensors. A light amount difference is obtained, and at least one of the light emission amount of the first predetermined number of LEDs and the opening of the liquid crystal display panel is corrected based on the obtained light amount difference, so that the liquid crystal display panel is irradiated. Even when the external light is not uniform, the correction corresponding to the distribution of the amount of external light applied to the liquid crystal display panel can be easily performed, so that the quality is good even when external light is applied. This video can be easily displayed.
請求項5に記載の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルが、画素毎にR色、G色、及び、B色のカラーフィルタを備え、各画素の各カラーフィルタに対応する開度を制御可能に構成されている。そして、第2所定数のCMOSイメージセンサを介して、外光の輝度成分、R色成分、G色成分、及び、B色成分が検出され、検出された外光の輝度成分に基づいて、第1所定数のLEDの発光光量が補正され、検出された外光のR色成分、G色成分及びB色成分に基づいて、それぞれ対応するカラーフィルタに対応する液晶表示パネルの開度が補正されるため、外光が照射されている場合にも更に良好な品位の映像を表示することができる。
According to the liquid crystal display device of
すなわち、第2所定数のCMOSイメージセンサを介して、外光の輝度成分、R色成分、G色成分、及び、B色成分が検出され、検出された外光の輝度成分に基づいて、第1所定数のLEDの発光光量が補正され、検出された外光のR色成分、G色成分及びB色成分に基づいて、それぞれ対応するカラーフィルタに対応する液晶表示パネルの開度が補正されるため、液晶表示パネルに照射される外光が白色光ではない(=着色光である)場合にも、液晶表示パネルに照射される外光に対応する補正を正確に行うことができるので、外光が照射されている場合にも更に良好な品位の映像を表示することができるのである。 That is, the luminance component, R color component, G color component, and B color component of the external light are detected via the second predetermined number of CMOS image sensors, and the first luminance component of the external light is detected based on the detected luminance component of the external light. 1 The light emission quantity of a predetermined number of LEDs is corrected, and the opening degree of the liquid crystal display panel corresponding to the corresponding color filter is corrected based on the detected R color component, G color component and B color component of the external light. Therefore, even when the external light applied to the liquid crystal display panel is not white light (= colored light), the correction corresponding to the external light applied to the liquid crystal display panel can be accurately performed. Even when external light is irradiated, a better quality image can be displayed.
請求項6に記載の液晶表示装置によれば、バックライト光源に配設されたLEDの個数である第1所定数及び外光を検出するCMOSイメージセンサの個数である第2所定数が、液晶表示パネルの画素数と略同一数であるため、外光が照射されている場合にも更に良好な品位の映像を表示することができる。 According to the liquid crystal display device of the sixth aspect, the first predetermined number that is the number of LEDs disposed in the backlight light source and the second predetermined number that is the number of CMOS image sensors that detect external light are liquid crystal. Since the number of pixels is approximately the same as the number of pixels of the display panel, even better quality images can be displayed even when external light is irradiated.
すなわち、バックライト光源に配設されたLEDの個数である第1所定数及び外光を検出するCMOSイメージセンサの個数である第2所定数が、液晶表示パネルの画素数と略同一数であるため、画素毎に外光に対応する補正を正確に行うことができるので、外光が照射されている場合にも更に良好な品位の映像を表示することができるのである。 That is, the first predetermined number that is the number of LEDs disposed in the backlight light source and the second predetermined number that is the number of CMOS image sensors that detect external light are substantially the same as the number of pixels of the liquid crystal display panel. Therefore, the correction corresponding to the external light can be accurately performed for each pixel, and thus even better quality images can be displayed even when the external light is irradiated.
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るカラー液晶表示装置の構成の一例を示す斜視図である。カラー液晶表示装置100は、液晶表示パネル1、及び、液晶表示パネル1の背面側(図の下側)に配設されたバックライト光源2を備えている。バックライト光源2は、液晶表示パネル1を背面側(図の下側)から照射するものであって、格子状に配列された2以上の第1所定数(ここでは、液晶表示パネル1の画素数と同一個数)のLED21(図2参照)を有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of a color liquid crystal display device according to the present invention. The color liquid
液晶表示パネル1は、画素毎に液晶の配向方向を制御することによってバックライト光源2からの光線に対する開度(=液晶表示パネル1の透過光量/液晶表示パネル1での受光光量)を制御可能に構成されたものであって、1対の電極基板11、12、電極基板11、12間に封入された液晶層13、電極基板12に貼付されたカラーフィルタ14、電極基板11、12の液晶層13に対して離間する側に配設された1対の偏光板15、16を備えている。
The liquid
電極基板11は、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)基板であって、薄膜トランジスタ111、マトリクス状に配置された走査線112、及び、信号線113を備えている。電極基板12は、液晶層13側に、対向電極121を備えると共に、カラーフィルタ14が貼付されている。カラーフィルタ14は、バックライト光源2から照射される白色光を、R(Red)色光、G(Green)色光、及び、B(Blue)色光に変換するものであって、液晶表示パネル1上にカラー映像を表示させるものである。
The electrode substrate 11 is a TFT (Thin Film Transistor) substrate, and includes a
偏光板15、16は、特定の方向の振幅成分を持つ光(偏光)のみ透過させるものであって、一方が垂直偏光を透過させ、他方が水平偏光を透過させるべく構成されている。電極基板11、12間に、図3を用いて後述するXドライバ31、Yドライバ32を介して電圧が印加され、液晶層13に封入された液晶が配向することによって、バックライト光源2から照射される光線が、偏光板15、16を介して透過する光量が制御される。
The
図2は、バックライト光源2の一例を示す斜視図である。バックライト光源2には、第1所定数(ここでは、液晶表示パネル1の画素数と同一個数)のLED21と、第2所定数(ここでは、液晶表示パネル1の画素数と同一個数)のCMOSイメージセンサ22と、が一対となって格子状に配設されている。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the
LED(Light Emitting Diode)21は、図3に示すLEDドライバ33を介して電流が供給され、液晶表示パネル1に対して光線(=バックライト)を照射するものである。CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ22(外光検出手段の一部に相当する)は、液晶表示パネル1を介して、外部から照射される外光の光量を検出するものであって、図3に示すCPU34に対して、受光された外光の輝度成分(Y)、R色成分、G色成分、及び、B色成分を出力するものである。
The LED (Light Emitting Diode) 21 is supplied with a current via the
なお、行番号i(i=1〜M、例えば、M=720)、列番号j(j=1〜N、例えば、N=1280)を図3に示すように各CMOSイメージセンサ22に付し、各CMOSイメージセンサ22を区別する。また、以下の説明において、各CMOSイメージセンサ22からの出力も同様に行番号i、列番号jを付すことによって区別するものとする。例えば、行番号i、列番号jに対応するCMOSイメージセンサ22によって検出された外光の輝度成分、R色成分、G色成分、及び、B色成分をそれぞれ、Yij、Rij、Gij、Bijと表記する。
A row number i (i = 1 to M, for example, M = 720) and a column number j (j = 1 to N, for example, N = 1280) are attached to each
図3は、本発明に係るカラー液晶表示装置100の電気的構成の一例を示す構成図である。カラー液晶表示装置100は、Xドライバ31、Yドライバ32、LEDドライバ33、CPU34、映像メモリ35、RAM36、及び、ROM37を備えている。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of an electrical configuration of the color liquid
Xドライバ31、Yドライバ32(液晶制御手段の一部に相当する)は、CPU34(図4を用いて後述する開度制御部345)からの指示に従って、電極基板11、12間に、電圧を印加するものである。LEDドライバ33(発光制御手段の一部に相当する)は、CPU34(図4を用いて後述する発光制御部344)からの指示に従って、LED21に電流を供給するものである。
The
CPU(Central Processing Unit)34は、カラー液晶表示装置100全体の動作を制御するものである。映像メモリ35は、外部(例えば、DVDプレイヤ等)から供給される映像情報を格納するものである。RAM(Random Access Memory)36は、CPU34(図4を用いて後述する補正値算出部343)によって算出された補正値等を格納するものである。ROM(Read Only Memory)37は、CPU34を動作させる制御プログラム等を格納するものである。
A CPU (Central Processing Unit) 34 controls the overall operation of the color liquid
図4は、本発明に係るカラー液晶表示装置100における主要部の機能構成の一例を示す構成図である。CPU34は、機能的に、画像取得部341、外光検出部342、補正値算出部343、発光制御部344、及び、開度制御部345を備え、RAM36は、機能的に、基準値記憶部361、輝度補正値記憶部362、及び、開度補正値記憶部363を備えている。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the main part of the color liquid
ここでは、CPU34が、図3に示すROM37等に予め格納された制御プログラムを読み出して実行することにより、画像取得部341、外光検出部342、補正値算出部343、発光制御部344、開度制御部345等の機能部として機能し、RAM36を、基準値記憶部361、輝度補正値記憶部362、開度補正値記憶部363等の機能部として機能させるものである。
Here, the
また、図3に示すRAM36、ROM37に格納された各種データのうち装着脱可能な記録媒体に格納され得るデータは、例えばハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、シリコンディスクドライブ、カセット媒体読み取り機等のドライバで読み取り可能にしてもよく、この場合、記録媒体は、例えばハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)、半導体メモリ等である。
Further, among various data stored in the
基準値記憶部361は、図1に示す液晶層13のR、G、Bからなる1画素に対応する液晶の配向特性の画素間のバラツキを補正する補正値R0ij、G0ij、B0ij(i=1〜M、j=1〜N:M=720、N=1280)を格納すると共に、LED21の発光特性のバラツキを補正する補正値Y0ij(i=1〜M、j=1〜N:M=720、N=1280)を予め(例えば、製造後の調整時に)格納するものである。
The reference
なお、基準値記憶部361に格納された補正値R0ij、G0ij、B0ijは、開度制御部345によって読み出され、補正値Y0ijは、発光制御部344によって読み出されるものである。
The correction values R0ij, G0ij, and B0ij stored in the reference
輝度補正値記憶部362(補正手段の一部に相当する)は、補正値算出部343によって算出された外光の輝度のバラツキに対応する補正値YAij(i=1〜M、j=1〜N:M=720、N=1280)を格納するものである。なお、輝度補正値記憶部362に格納された補正値YAijは、発光制御部344によって読み出されるものである。
The brightness correction value storage unit 362 (corresponding to a part of the correction unit) is a correction value YAij (i = 1 to M, j = 1 to 1) corresponding to the variation in the brightness of the external light calculated by the correction
開度補正値記憶部363(補正手段の一部に相当する)は、補正値算出部343によって算出された外光のR色成分、G色成分及びB色成分のバラツキに対応する補正値RAij、GAij、BAij(i=1〜M、j=1〜N:M=720、N=1280)を格納するものである。なお、開度補正値記憶部363に格納された補正値RAij、GAij、BAijは、開度制御部345によって読み出されるものである。
The opening correction value storage unit 363 (corresponding to a part of the correction unit) is a correction value RAij corresponding to variations in the R color component, G color component, and B color component of the external light calculated by the correction
画像取得部341は、映像メモリ35に格納された映像情報を読み出し、発光制御部344及び開度制御部345へ出力するものである。ここで、映像情報は、行番号i(i=1〜M:M=720)、列番号j(j=1〜N:N=1280)の画素のR色成分RPij、G色成分GPij、及び、B色成分BPijからなるものである。
The
外光検出部342(外光検出手段の一部に相当する)は、液晶表示パネル1を介して、外部から照射される外光の光量を検出するものである。具体的には、外光検出部342は、開度制御部345に対して開度を最大とするべく制御させ、発光制御部344に対して第1所定数のLED21の発光を停止するべく制御させ、外部から照射される外光の光量を、CMOSイメージセンサ22を介して検出するものである。
The external light detection unit 342 (corresponding to a part of the external light detection means) detects the amount of external light emitted from the outside via the liquid
ここで、外光検出部342によって検出される外光情報は、行番号i(i=1〜M:M=720)、列番号j(j=1〜N:N=1280)の位置に配設されたCMOSイメージセンサ22から出力される輝度成分Yij、R色成分Rij、G色成分Gij、及び、B色成分Bijからなるものである。
Here, the external light information detected by the external
補正値算出部343(補正手段の一部に相当する)は、外光検出部342によって検出された外光情報に基づき、第1所定数のLED21の発光光量を補正する補正値YAij(i=1〜M、j=1〜N:M=720、N=1280)を算出し、輝度補正値記憶部362に書き込むものである。
The correction value calculation unit 343 (corresponding to a part of the correction unit) corrects the light emission amount of the first predetermined number of
ここで、補正値YAijは、次の(1)式によって与えられるものである。
補正値YAij=輝度成分Yij−輝度成分Yhk (1)
ただし、h=M/2(=360)、k=N/2(=640)である。すなわち、補正値YAijは、外光検出部342によって検出された輝度成分Yijの液晶表示パネル1の中央位置(予め設定された所定位置に相当する)の画素に対応する輝度成分Yhkに対する輝度差である。
Here, the correction value YAij is given by the following equation (1).
Correction value YAij = luminance component Yij−luminance component Yhk (1)
However, h = M / 2 (= 360) and k = N / 2 (= 640). That is, the correction value YAij is a luminance difference with respect to the luminance component Yhk corresponding to the pixel at the center position (corresponding to a predetermined position set in advance) of the liquid
また、補正値算出部343は、外光検出部342によって検出された外光情報に基づき、液晶表示パネル1の開度を補正する補正値RAij、GAij、BAij(i=1〜M、j=1〜N:M=720、N=1280)を算出し、開度補正値記憶部363に書き込むものである。
Further, the correction
ここで、補正値RAij、GAij、BAijは、次の(2)〜(4)式によって与えられるものである。
補正値RAij=R色成分Rij−R色成分Rhk (2)
補正値GAij=G色成分Gij−G色成分Ghk (3)
補正値BAij=B色成分Bij−B色成分Bhk (4)
ただし、h=M/2(=360)、k=N/2(=640)である。すなわち、補正値RAij、GAij、BAijは、外光検出部342によって検出されたR色成分Rij、G色成分Gij、及び、B色成分Bijの液晶表示パネル1の中央位置(予め設定された所定位置に相当する)の画素に対応するR色成分Rhk、G色成分Ghk、及び、B色成分Bhkに対する差である。
Here, the correction values RAij, GAij, and BAij are given by the following equations (2) to (4).
Correction value RAij = R color component Rij−R color component Rhk (2)
Correction value GAij = G color component Gij−G color component Ghk (3)
Correction value BAij = B color component Bij−B color component Bhk (4)
However, h = M / 2 (= 360) and k = N / 2 (= 640). That is, the correction values RAij, GAij, and BAij are the center positions of the liquid
発光制御部344(発光制御手段の一部に相当する)は、バックライト光源2に配設された第1所定数のLED21の発光光量を制御するものであって、外光検出部342によって外光の光量が検出される場合には、外光検出部342からの指示に従って、LED21をOFFするものである。
The light emission control unit 344 (corresponding to a part of the light emission control means) controls the amount of light emitted from the first predetermined number of
また、発光制御部344は、基準値記憶部361に格納された補正値Y0ij、及び、輝度補正値記憶部362に格納された補正値YAij(i=1〜M、j=1〜N:M=720、N=1280)を読み出し、LED21の発光光量を制御するものである。すなわち、発光制御部344は、行番号i、列番号jに対応するLED21の発光光量Eijを、次の(5)式によって求められる値に制御するものである。
発光光量Eij=補正値Y0ij+補正値YAij (5)
Further, the light
Light emission amount Eij = correction value Y0ij + correction value YAij (5)
開度制御部345(液晶制御手段の一部に相当する)は、液晶表示パネル1の画素毎に開度を制御するものであって、外光検出部342によって外光の光量が検出される場合には、外光検出部342からの指示に従って、液晶表示パネル1の開度を最大とするべく制御するものである。
The opening degree control unit 345 (corresponding to a part of the liquid crystal control unit) controls the opening degree for each pixel of the liquid
また、開度制御部345は、基準値記憶部361に格納された補正値R0ij、G0ij、B0ij、及び、開度補正値記憶部363に格納された補正値RAij、GAij、BAij(i=1〜M、j=1〜N:M=720、N=1280)を読み出し、画像取得部341によって取得された映像情報を表示するべく、液晶表示パネル1の開度を制御する(=Xドライバ31、Yドライバ32を介して電極基板11、12間に印加する電圧を制御する)ものである。
Further, the opening
すなわち、開度制御部345は、行番号i、列番号jの画素のR色成分、G色成分、及び、B色成分にそれぞれ対応する液晶表示パネル1の開度TRij、TGij、TBijを、次の(6)〜(8)式によって求められる値に制御するものである。
開度TRij=RPij+R0ij+RAij (6)
開度TGij=GPij+G0ij+GAij (7)
開度TBij=BPij+B0ij+BAij (8)
That is, the opening
Opening TRij = RPij + R0ij + RAij (6)
Opening TGij = GPij + G0ij + GAij (7)
Opening TBij = BPij + B0ij + BAij (8)
図5は、カラー液晶表示装置100(主にCPU34)の外光光量検出処理の一例を示すフローチャートである。まず、外光検出部342によって、発光制御部344を介してLED21の発光が停止される(S101)。そして、外光検出部342によって、開度制御部345を介して開度が最大に設定される(S103)。次いで、外光検出部342によって、CMOSイメージセンサ22を介して外光光量が検出され、外光情報(=輝度成分Yij、R色成分Rij、G色成分Gij、及び、B色成分Bij)が生成される(S105)。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the external light amount detection processing of the color liquid crystal display device 100 (mainly the CPU 34). First, the light emission of the
次に、補正値算出部343によって、LED21の発光光量を補正する補正値YAijが算出される(S107)。そして、補正値算出部343によって、液晶表示パネル1の開度を補正する補正値RAij、GAij、BAijが算出される(S109)。次いで、補正値算出部343によって、ステップS107において算出された補正値YAijが輝度補正値記憶部362に格納されると共に、ステップS109において算出された補正値RAij、GAij、BAijが開度補正値記憶部363に格納され(S111)、処理が終了される。
Next, the correction
図6は、カラー液晶表示装置100(主にMPU34)の補正処理の一例を示すフローチャートである。まず、画像取得部341によって映像メモリ35に格納された映像情報が取得される(S201)。そして、発光制御部344によって、基準値記憶部361に格納された補正値Y0ijが読み出される(S203)。次いで、発光制御部344によって、輝度補正値記憶部362に格納された補正値YAijが読み出される(S205)。次に、発光制御部344によって、ステップS203で読み出された補正値Y0ij及びステップS205で読み出された補正値YAijを用いてLED21の発光光量Eijが設定される(S207)。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of correction processing of the color liquid crystal display device 100 (mainly the MPU 34). First, the video information stored in the
そして、開度制御部345によって、基準値記憶部361に格納された補正値R0ij、G0ij、B0ijが読み出される(S209)。次いで、開度制御部345によって、開度補正値記憶部363に格納された補正値RAij、GAij、BAijが読み出される(S211)。次に、開度制御部345によって、ステップS201で取得された映像情報(=R色成分RPij、G色成分GPij、及び、B色成分BPij)、ステップS209で読み出された補正値R0ij、G0ij、B0ij、及び、ステップS205で読み出された補正値RAij、GAij、BAijを用いて、液晶表示パネル1の開度TRij、TGij、TBijが設定され(S213)、処理が終了される。
Then, the correction values R0ij, G0ij, and B0ij stored in the reference
このようにして、開度制御部345によって、液晶表示パネル1の画素毎に開度が制御され、発光制御部344によって、バックライト光源2に配設された第1所定数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のLED21の発光光量が制御される。そして、液晶表示パネル1を介して、外部から照射される外光の光量が検出され、検出された外光の光量に基づき、開度制御部345及び発光制御部344を介して、第1所定数のLED21の発光光量、及び、液晶表示パネル1の開度が補正されるため、外光が照射されている場合にも良好な品位の映像を表示することができる。
In this way, the opening degree is controlled for each pixel of the liquid
すなわち、液晶表示パネル1を介して、外部から照射される外光の光量が検出され、検出された外光の光量に基づき、第1所定数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のLED21の発光光量、及び、液晶表示パネル1の開度が補正されるため、例えば、外光の光量が大きい場合には、対応する位置のLED21の発光光量を大きくするべく制御することによって外光に対する補正を行うことができるので、外光が照射されている場合にも良好な品位の映像を表示することができるのである。
That is, the amount of external light emitted from the outside is detected via the liquid
また、開度制御部345を介して開度が最大となるべく制御され、発光制御部344を介して第1所定数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のLED21の発光を停止するべく制御されて、外部から照射される外光の光量が検出されるため、外部から照射される外光の光量を正確に検出することができる。
Further, the opening degree is controlled through the opening
すなわち、開度制御部345を介して開度が最大となるべく制御され、発光制御部344を介して第1所定数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のLED21の発光を停止するべく制御されて、外部から照射される外光の光量が検出されるため、第1所定数のLED21から発光される光線を受けることなく、且つ、開度制御部345を介して透過する外光の光量が最大となる条件で外光の光量が検出されるので、外部から照射される外光の光量を正確に検出することができるのである。
That is, the opening degree is controlled through the opening
更に、格子状に配列された2以上の第2所定数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のCMOSイメージセンサ22(図1、図2参照)を介して外部から照射される外光の光量が検出されるため、外部から照射される外光の光量を更に正確に検出することができる。 Furthermore, from the outside through two or more second predetermined number (here, M × N: M = 720, N = 1280) CMOS image sensors 22 (see FIGS. 1 and 2) arranged in a lattice pattern. Since the amount of external light irradiated is detected, the amount of external light irradiated from the outside can be detected more accurately.
すなわち、格子状に配列された2以上の第2所定数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のCMOSイメージセンサ22を介して外部から照射される外光の光量が検出されるため、液晶表示パネル1に照射される外光が不均一である場合にも、液晶表示パネル1に照射される外光の光量の分布を検出することができるので、外部から照射される外光の光量を更に正確に検出することができるのである。
That is, the amount of external light irradiated from the outside through the
加えて、第2所定数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のCMOSイメージセンサ22によって検出された光量の、第2所定数のCMOSイメージセンサ22の内、予め設定された所定位置(ここでは、液晶表示パネル1の中央位置)に配設された基準イメージセンサによって検出された外光の光量(=輝度成分Yhk、R色成分Rhk、G色成分Ghk、B色成分Bhk:h=M/2(=360)、k=N/2(=640))に対する光量差が求められ、求められた光量差(=補正値YAij、補正値RAij、補正値GAij、補正値BAij)に基づき、第1所定数のLED21の発光光量、及び、液晶表示パネル1の開度が補正されるため、外光が照射されている場合にも良好な品位の映像を容易に表示することができる。
In addition, the amount of light detected by the second predetermined number (here, M × N: M = 720, N = 1280) of the
すなわち、第2所定数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のCMOSイメージセンサ22によって検出された光量の、第2所定数のCMOSイメージセンサ22の内、予め設定された所定位置(ここでは、液晶表示パネル1の中央位置)に配設された基準イメージセンサによって検出された外光の光量に対する光量差(=補正値YAij、補正値RAij、補正値GAij、補正値BAij)が求められ、求められた光量差に基づき、第1所定数のLED21の発光光量、及び、液晶表示パネル1の開度が補正されるため、液晶表示パネル1に照射される外光が不均一である場合にも、液晶表示パネル1に照射される外光の光量の分布に対応する補正を容易に行うことができるので、外光が照射されている場合にも良好な品位の映像を容易に表示することができるのである。
That is, the light quantity detected by the second predetermined number (here, M × N: M = 720, N = 1280) of the
また、液晶表示パネル1が、画素毎にR色、G色、及び、B色のカラーフィルタ14を備え、各画素の各カラーフィルタ14に対応する開度を制御可能に構成されている。そして、第2所定数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のCMOSイメージセンサ22を介して、外光の輝度成分Yij、R色成分Rij、G色成分Gij、及び、B色成分Bijが検出され、検出された外光の輝度成分Yijに基づいて、第1所定数のLED21の発光光量が補正され、検出された外光のR色成分Rij、G色成分Gij及びB色成分Bijに基づいて、それぞれ対応するカラーフィルタ14に対応する液晶表示パネル1の開度が補正されるため、外光が照射されている場合にも更に良好な品位の映像を表示することができる。
In addition, the liquid
すなわち、第2所定数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のCMOSイメージセンサ22を介して、外光の輝度成分Yij、R色成分Rij、G色成分Gij、及び、B色成分Bijが検出され、検出された外光の輝度成分Yijに基づいて、第1所定数のLED21の発光光量が補正され、検出された外光のR色成分Rij、G色成分Gij及びB色成分Bijに基づいて、それぞれ対応するカラーフィルタ14に対応する液晶表示パネル1の開度が補正されるため、液晶表示パネル1に照射される外光が白色光ではない(=着色光である)場合にも、液晶表示パネル1に照射される外光に対応する補正を正確に行うことができるので、外光が照射されている場合にも更に良好な品位の映像を表示することができるのである。
That is, the luminance component Yij of the external light, the R color component Rij, the G color component Gij, and the second predetermined number (here, M × N: M = 720, N = 1280) of the
更に、バックライト光源2に配設されたLED21の個数である第1所定数及び外光を検出するCMOSイメージセンサ22の個数である第2所定数が、液晶表示パネル1の画素数と同一数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)であるため、外光が照射されている場合にも更に良好な品位の映像を表示することができる。
Further, the first predetermined number that is the number of
すなわち、バックライト光源2に配設されたLED21の個数である第1所定数及び外光を検出するCMOSイメージセンサ22の個数である第2所定数が、液晶表示パネル1の画素数と同一数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)であるため、画素毎に外光に対応する補正を正確に行うことができるので、外光が照射されている場合にも更に良好な品位の映像を表示することができるのである。
That is, the first predetermined number that is the number of
なお、本発明は、以下の形態にも適用可能である。
(A)本実施形態では、カラー液晶表示装置100が、液晶表示パネル1の画素数と同一数(ここでは、M×N個:M=720、N=1280)のLED21及びCMOSイメージセンサ22を備える場合について説明したが、LED21の個数(第1所定数)及びCMOSイメージセンサ22の個数(第2所定数)が、液晶表示パネル1の画素数より小さい(例えば、画素数の1/4)である形態でもよい。この場合には、カラー液晶表示装置100の装置構成が簡略化される。また、CMOSイメージセンサ22の個数(第2所定数)がLED21の個数(第1所定数)と同一数ではない(例えば、LED21の個数の1/4である)形態でもよい。
The present invention can also be applied to the following forms.
(A) In the present embodiment, the color liquid
(B)本実施形態では、発光制御部344及び開度制御部345が、外光検出部342によって検出される外光情報に基づいて、それぞれ、LED21の発光光量Eij及び液晶表示パネル1の開度TRij、TGij、TBijを補正する場合について説明したが、発光制御部344及び開度制御部345の一方(例えば、発光制御部344)が、外光検出部342によって検出される外光情報に基づいて、LED21の発光光量Eij及び液晶表示パネル1の開度TRij、TGij、TBijの一方(例えば、LED21の発光光量Eij)を補正する形態でもよい。
(B) In the present embodiment, the light
(C)本実施形態では、CPU11が、機能的に、画像取得部341、外光検出部342、補正値算出部343、発光制御部344、及び、開度制御部345を備える場合について説明したが、画像取得部341、外光検出部342、補正値算出部343、発光制御部344、及び、開度制御部345の内、少なくとも1の機能部が、回路等のハードウェアによって構成されている形態でもよい。
(C) In this embodiment, the case where the CPU 11 functionally includes the
1 カラー液晶表示装置
1 液晶表示パネル
11、12 電極基板
13 液晶層
14 カラーフィルタ
15 偏光板
2 バックライト光源
21 LED
22 CMOSイメージセンサ(外光検出手段の一部)
31 Xドライバ(液晶制御手段の一部)
32 Yドライバ(液晶制御手段の一部)
33 LEDドライバ(発光制御手段の一部)
35 映像メモリ
34 CPU
341 画像取得部
342 外光検出部(外光検出手段の一部)
343 補正値算出部(補正手段の一部)
344 発光制御部(発光制御手段の一部)
345 開度制御部(液晶制御手段の一部)
36 RAM
361 基準値記憶部
362 輝度補正値記憶部(補正手段の一部)
363 開度補正値記憶部(補正手段の一部)
DESCRIPTION OF
22 CMOS image sensor (part of external light detection means)
31 X driver (part of liquid crystal control means)
32 Y driver (part of liquid crystal control means)
33 LED driver (part of light emission control means)
35
341
343 Correction value calculation unit (part of correction means)
344 Light emission control unit (part of light emission control means)
345 Opening control unit (part of liquid crystal control means)
36 RAM
361 Reference
363 Opening correction value storage (part of correction means)
Claims (6)
前記液晶表示パネルの画素毎に開度を制御する液晶制御手段と、
前記バックライト光源に配設された第1所定数のLEDの発光光量を制御する発光制御手段と、
前記液晶表示パネルを介して、外部から照射される外光の光量を検出する外光検出手段と、
前記液晶制御手段及び発光制御手段の少なくとも一方を介して、前記外光検出手段によって検出された外光の光量に基づき、前記第1所定数のLEDの発光光量、及び、前記液晶表示パネルの開度、の少なくとも一方を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel configured to be able to control the opening degree by controlling the orientation direction of the liquid crystal for each pixel, and the liquid crystal display panel having a first predetermined number of two or more LEDs arranged in a grid pattern A backlight source that irradiates from the side, and a liquid crystal display device comprising:
Liquid crystal control means for controlling the opening degree for each pixel of the liquid crystal display panel;
Light emission control means for controlling the light emission amount of the first predetermined number of LEDs disposed in the backlight light source;
External light detection means for detecting the amount of external light irradiated from the outside via the liquid crystal display panel;
Based on the amount of external light detected by the external light detection means via at least one of the liquid crystal control means and the light emission control means, the light emission amount of the first predetermined number of LEDs and the opening of the liquid crystal display panel. Correction means for correcting at least one of the degrees,
A liquid crystal display device comprising:
前記外光検出手段は、前記第2所定数のCMOSイメージセンサを介して、外光の輝度成分、R色成分、G色成分、及び、B色成分を検出し、
前記補正手段は、前記外光検出手段によって検出された外光の輝度成分に基づいて、前記第1所定数のLEDの発光光量を補正し、前記外光検出手段によって検出された外光のR色成分、G色成分及びB色成分に基づいて、それぞれ対応するカラーフィルタに対応する前記液晶表示パネルの開度を補正することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display panel includes R (Red), G (Green), and B (Blue) color filters for each pixel, and is configured to control the opening corresponding to each color filter of each pixel. And
The external light detection means detects a luminance component, R color component, G color component, and B color component of external light through the second predetermined number of CMOS image sensors,
The correction means corrects the light emission amount of the first predetermined number of LEDs based on the luminance component of the external light detected by the external light detection means, and the external light R detected by the external light detection means. 5. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the opening degree of the liquid crystal display panel corresponding to the corresponding color filter is corrected based on the color component, the G color component, and the B color component. .
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2007
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