JP2009212964A - 光センサ内蔵型の携帯端末機及び光センサ内蔵型の携帯端末機の測光制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光センサ内蔵型の携帯端末機において、一画面分の書き込み周期（１Ｆ）に依存したバックライトユニットのオン・オフ制御ではセンサ感度の低下、画面の明るさの不統一を招く恐れがあった。
【解決手段】 バックライトユニットのオン・オフ制御を利用者の入力操作等による入力信号を利用し行う（ステップＳ１乃至Ｓ４）。これにより画像表示への影響を抑え、かつ光センサの集光時間を確保する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、光センサ内蔵型の携帯端末機及びこの携帯端末機の測光制御方法に関し、特に、外部からの入力信号と連動し光センサ及びバックライトユニットの制御を行う光センサ内蔵型の携帯端末機及び測光制御方法に関する。

近年、携帯電話機等の携帯端末機ではセット全体での消費電力の低減や表示部の視認性向上を図るため、周辺の環境光を測定し、液晶パネルの表示輝度の変更や画像変調を行う技術が実用化され、併せて測光のノイズとなる光の影響を抑える技術が検討されている。

かかる技術の一例として、内蔵型の光センサで測光を行う際、液晶駆動信号の書き込み周期すなわち一画面分を書き込む周期（以下１Ｆという）を利用しバックライトユニットを周期的にオフしその間に周辺光の読み取りを行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−７２２４３号公報

しかしながら、上述した従来の技術は、図７にて示す下記の問題を生ずる。

図７は従来の測光制御方法における表示画像とバックライトユニット及び光センサのオン・オフ制御との関係を１Ｆごとに示したタイミングチャートである。

１Ｆごとに、例えば16.6msごとに周期的にバックライトユニットをオフするため、集光時間の確保又はバックライトユニットの照射時間の確保が困難となり、センサ感度の低下、画面の明るさの不統一が生じる。

具体的にはバックライトユニットのオン時間を長く取る場合、光センサのオン時間が短くなり測光に必要な光を十分に集光できず、光センサ精度の向上が困難となる。

また、バックライトユニットのオン時間を短くした場合、画面の表示に必要なだけのバックライトユニットの光が得られないため表示画面の明るさの均一化が困難となる。

したがって、本発明は、外部からの入力信号に基づきバックライトユニット及び光センサの動作を制御することにより、センサ感度の低下、及び画面の明るさの不統一を防止する液晶表示機能を備えた携帯端末機及び測光制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の態様に係る携帯端末機は、液晶パネルの表示部の周辺照度を測光する光センサと、前記液晶パネルの表示部に光を照射するバックライトユニットと、入力操作により入力される入力信号の有無を検出し、かつ前記光センサ及び前記バックライトユニットのオン・オフ制御を行う中央制御部とを有し、前記中央制御部は前記入力信号の有無を検出した後の前記バックライトユニットオフのときに、前記光センサが周辺照度の測光を行うことを特徴とする。

本発明によれば、センサ感度の低下、画面の明るさの不統一を防止することができる光センサ内蔵型の携帯端末機及び光センサ内蔵型の携帯端末機の測光制御方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態の実施例の携帯端末機１０を示す外観図である。携帯端末機１０は、光センサ１６を有し、液晶表示機能を備えている。図２は、図１に示した携帯端末機１０を表すブロック図である。

この実施例の携帯端末機１０は、液晶パネル１１、バックライトユニット１２、キー操作部１３及び中央制御部１４を備える。

液晶パネル１１は、アレイ基板及び対向基板間に液晶層を封入して構成され、表示部１５と、この表示部１５の周縁近傍に配置した光センサ１６を有する。表示部１５は、アレイ基板上にマトリクス状に配置された複数の画素電極等からなり、バックライトユニット１２により光が照射され、メニュー画面等の映像を表示する。キー操作部１３は利用者が押下して操作するもので、各キー操作に応じた入力信号を中央制御部１４へ出力する。

中央制御部１４はキー操作部１３及び光センサ１６等から入力される信号によりプログラムを用い携帯端末機１０各部を制御する。そして、中央制御部１４は、バックライトユニット１２のオン・オフ制御をキー操作の入力信号に基づき行い、バックライトユニット１２の明るさ制御を光センサ１６情報に基づき行う。

また、中央制御部１４は表示部１５に表示するメニュー画面等、画像情報の制御も行う。

光センサ１６は表示部１５周辺の照度検出を行い、検出した照度に対応した電圧レベルの信号を中央制御部１４に対して出力する。

以下、図３及び図４を用いて本実施例における光センサ１６の詳細を説明する。なお図1及び２と同一部分は同一符号で示す。

図３は図１の液晶パネル１１に形成された光センサ１６を説明する拡大平面図である。図４は図３のA-A線に沿い切断した光センサ１６を説明する拡大断面図である。

光センサ１６は、横型のPINフォトダイオードで形成され、中央制御部１４への出力用配線部２０と、半導体層２１とを有している。半導体層２１は、低濃度n型のカソード領域２１a、高濃度p型アノード領域２１b、及びアノード領域２１bと比較し低濃度の不純物がドープされている真性ベース領域（Intrinsic）２１c（以下I領域２１cという）を有している。配線部２０は、カソード領域２１a及びアノード領域２１bにそれぞれ電気的に接続されている。

光センサ１６はI領域２１cにおける半導体リーク電流の特性を利用し、外光の計測を行なう。具体的には光センサ１６と並列に配置した容量に書き込んだ電圧（電荷）に対して光センサ１６の半導体リークにより電圧変動をさせ、電圧が低下する時間をコンパレータにより比較し、閾値電圧を下回りLOWとなった場合にラッチ回路を用い、中央制御部１４に信号を送り制御する。

尚、光センサ１６の半導体リーク電流を直接中央制御部１４に送ることも可能である。

さらに、半導体層２１は非晶質シリコンか、ポリシリコンかを問わず使用することができる。また、光センサ１６は必ずしも一個である必要はなく、複数個であってもよい。

次に、実施例の動作について図５及び図６を用いて説明する。なお図1乃至４と同一部分は同一符号で示す。

図５は入力信号と、表示部１５に表示される表示画像と、バックライトユニット１２及び光センサ１６のオン・オフ制御との関係を示したタイミングチャートである。

携帯端末機１０に対する入力信号は、例えば利用者が選択可能なアプリケーションプログラムを一覧表示したメニュー画面を切り替える際、利用者の入力であるキー操作に基づき中央制御部１４に出力され、これにより中央制御部は表示画像を変更する。尚、入力はキー操作以外の入力でもよく、例えば携帯端末機１０が折り畳み式携帯電話機である場合、機器の開閉操作を入力操作としてもよい。

表示画像の切り替わりタイミングは入力信号が入力されるタイミングであり、１Ｆ期間に依存しない非周期性のタイミングである。そのため１Ｆ（16.6ms）と比較し、例えば数十msの時間を確保でき、十分な感度での測光が可能となる。これにより表示画像の視認性への影響を抑えることができる。

表示画像は、利用者がアプリケーション又はコンテンツを利用するため、携帯端末機１０から送信される画像信号に基づき表示部１５に表示される画像である。

バックライトユニット１２は、表示画像を表示するため表示部１５に光を照射して、利用者が表示画像を視認可能にするための光源である。そのためバックライトユニット１２がオフ状態であれば表示画像を視認することはできない。

光センサ１６はバックライトユニット１２がオフ状態の際に集光を行い、周辺照度情報等、光センサ１６情報を発生する。バックライトユニット１２がオフであるため、表示部１５からのノイズとなりうる光の影響をなくすことができ、光センサ精度の向上を可能とする。

集光後、光センサ１６はオフ状態へ切り替わり、光センサ１６情報を中央制御部１４へ出力する。中央制御部１４は光センサ１６情報に基づきバックライトユニット１２をオン制御する。また光センサ情報１６は併せてバックライトユニット１２の明度調整に用いることもできる。例えば周辺光が明るい場合にはバックライトユニット１２の明るさを上げて視認性を向上させ、また周辺光が暗い場合にはバックライトユニット１２の明るさを下げ、消費電力の低減を行うことができる。

以下、上述の制御処理について図６を用いて具体的に説明する。図６は測光制御方法を示すフローチャートである。

測光制御は中央制御部１４にて行われる。キー操作部１３からの利用者の操作による入力信号は、中央制御部１４に送信される（ステップＳ１）。入力信号を受信した中央制御部１４はバックライトユニット１２への消灯信号を発生し、バックライトユニット１２へ出力し、これをオフする（ステップＳ２）。

バックライトユニット１２がオフ状態となった後、中央制御部１４は光センサ１６に対し駆動信号を出力し、光センサ１６は周辺光の照度検出を行う。これによって得られた光センサ１６情報は中央制御部１４へ出力される（ステップ３）。中央制御部１４では光センサ１６情報に基づき周辺光を考慮したバックライトユニット１２の明度を演算し、バックライトユニット１２をオン状態に制御する（ステップＳ４）。

以上、説明したとおり、本発明にかかる測光制御方法及び携帯端末装置によれば、以下の効果を奏することができる。

１Ｆ単位ではなく、入力信号に基づいて、すなわち画像データの内容が大きく変化する表示シーンの切れ目でバックライトユニット１２をオフすることで、画像表示への影響を抑えることができ、かつ光センサ１６による集光を十分に可能な時間を確保することができる。

特に、中央制御部１４は集光時にバックライトユニット１２をオフするため、光センサ１６においては、表示部１５からのノイズの影響を抑えることができ、光センサ精度の向上を可能とする。

また、画面の明るさについては、バックライトユニット１２のオン時間を増加させることができるため、均一化を可能とする。

なお、バックライトユニット１２のオン・オフが、１Ｆを単位とする周期と連動するものでなく、画面の切り替わりタイミングに行われるため、画面の均一化を妨げることはない。

入力信号は、キー操作または開閉操作等を用いた入力操作によることから、利用者が特別な操作をすることなく適切な集光を可能とし、かつ携帯端末機１０のセット全体での消費電力削減効果も奏する。

その他、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。

本発明の実施の形態の実施例にかかる携帯端末機を示す外観図。 上記携帯端末機を表すブロック図。 図１に示す光センサを説明する拡大平面図。 図３のA-A線に沿い切断した光センサを説明する拡大断面図。 本実施例にかかる測光制御方法における表示画像と、バックライトユニット及び光センサのオン・オフ制御との関係を複数フレーム（１F×５）に亘って示したタイミングチャート。 本実施例にかかる測光制御方法を示すフローチャート。 従来の測光制御方法における表示画像と、バックライトユニット及び光センサのオン・オフ制御との関係を１Ｆごとに示したタイミングチャート。

符号の説明

１０…携帯端末機、１１…液晶パネル、１２…バックライトユニット、１３…キー操作部、１４…中央制御部、１５…表示部、１６…光センサ、２０…配線部、２１、半導体層。

Claims (5)

1. 液晶パネルの表示部の周辺照度を測光する光センサと、
   前記液晶パネルの表示部に光を照射するバックライトユニットと、
   入力操作により入力される入力信号の有無を検出し、かつ前記光センサ及び前記バックライトユニットのオン・オフ制御を行う中央制御部とを有し、
   前記中央制御部は前記入力信号の有無を検出した後の前記バックライトユニットオフのときに、前記光センサが周辺照度の測光を行うことを特徴とする光センサ内蔵型の携帯端末機。
2. 前記携帯端末機はキー操作部を備え、前記入力信号は、前記キー操作部を用いたキー操作により前記中央制御部に入力されることを特徴とする請求項１に記載の光センサ内蔵型の携帯端末機。
3. 前記入力信号は、前記表示部に表示されるとともに利用者が選択可能なアプリケーションプログラムを一覧表示したメニュー画面をキー操作により切り替えた際に前記中央制御部に入力されることを特徴とする請求項２に記載の光センサ内蔵型の携帯端末機。
4. 前記携帯端末機は折り畳み式であり、前記入力信号は、前記折り畳み式携帯端末機の開閉時に前記中央制御部に入力されることを特徴とする請求項１に記載の光センサ内蔵型の携帯端末機。
5. 液晶パネルの表示部の周辺照度を測光する光センサと、
   前記液晶パネルの表示部に光を照射するバックライトユニットと、
   入力操作により入力される入力信号の有無を検出し、かつ前記光センサ及び前記バックライトユニットのオン・オフ制御を行う中央制御部とを有した光センサ内蔵型の携帯端末機の測光制御方法において、
   入力操作により入力される入力信号の有無を検出し、
   前記入力信号を検出した後にバックライトユニットをオフし、
   前記バックライトユニットがオフ状態のときに前記光センサにより前記液晶パネルの表示部の周辺照度の測光をし、
   前記周辺照度を測光した後に前記バックライトをオンさせるようにしたことを特徴とする光センサ内蔵型の携帯端末機の測光制御方法。

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