JP2017044773A - 表示装置及び照射光制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[表示装置1の構成]
図1は、第1の実施形態に係る表示装置1の構成を示す図である。表示装置1は、発光装置100と、液晶パネル150とを有する。発光装置100は、液晶パネル150の背面又は側面から光を照射する。液晶パネル150は、発光装置100から照射される光を透過することで画面に画像を表示する表示手段である。なお、液晶パネル150は、透過型の液晶パネルに限られず、反射型の液晶表示装置であってもよい。また、液晶パネル150は、液晶素子の代わりにMEMS(Micro Electro Mechanical System)シャッターを用いたMEMSシャッター方式ディスプレイであってもよい。
バックライトモジュール110は、複数の光源ユニットU(図中、破線で示す)と複数の光センサ112とを有する。光源ユニットUは、発光量を制御可能な光源の最小単位であり、1つの光源ユニットUは、直列に接続された一以上のLED111を有する。LED111は、液晶パネル150に照射する照射光を出力する光出力手段である。
目標光センサ値記憶部122は、光源ユニットUのそれぞれの目標光センサ値を記憶しているメモリである。目標光センサ値は、各光源ユニットUが出力する光の強度が均一になった状態における光センサ112の出力値であり、例えば、表示装置1の生産時の調整工程で目標光センサ値記憶部122に書き込まれる。
以下、発光装置100における各種の制御手順について詳細に説明する。
図3は、初期点灯期間及び目標光センサ値を決定する方法の一例を示すフローチャートである。図3に示す処理は、例えば、表示装置1の生産時の調整工程において実施される。
なお、上記の説明においては、バックライト制御部125が、電流値を500に固定して点灯期間のみを調整する場合について説明したが、点灯期間と電流値の両方を調整し、調整後の点灯期間と調整後の電流値を初期点灯期間記憶部123に記憶させてもよい。その場合、初期状態において、光源ユニットUは、調整後の点灯期間と調整後の電流値で点灯する。また、バックライト制御部125は、電流値のみを調整し、調整後の電流値を初期点灯期間記憶部123に記憶してもよい。その場合、初期状態において、光源ユニットUは、調整後の電流値と所定の点灯期間で点灯する。
続いて、図9を参照しながら、バックライト制御部125が、液晶パネル150に入射している光が強外光であるか否かを判定し、判定した結果に基づいて光源ユニットUが出力する照射光の強度を制御する方法について説明する。
まず、外光判定閾値の決定方法について説明する。外光判定閾値は、LED111の個体差又は温度変化によりLED111の発光量が最大になった状況、及び光センサ値にノイズが含まれる状況においても、光センサ112における光センサ値が飽和しない外光値に設定される。具体的には、LED111の発光値が300〜700の範囲で変化し、ノイズの影響が最大で50あるとき、外光判定閾値は250(=1000−700−50)に設定される。
以上説明したように、本実施形態に係る表示装置1において、外光強度特定部130は、LED111が照射光を照射していない間に光センサ112が検出した光の強度に基づいて、液晶パネル150に入射する外光の強度を特定する。そして、バックライト制御部125は、外光の影響が、LED111が最大の照射光を出力した場合に光センサ112における光の強度の検出値が飽和する程度に大きいか否かを判定する。このようにすることで、表示装置1は、図12(a)に示すように、外光の影響がありながらも過度の影響がない場合、高い精度で特定した外光の強度に基づいて、LED111が出力する照射光の強度のフィードバック制御を行うことができる。また、表示装置1は、図12の図中(b)、(c)に示すように、外光の影響によりセンサ検出値が飽和するような場合には、バックライトの発光量に誤った補正をかけないので、LED111が出力する照射光の強度を適切な範囲に維持することができる。
[表示装置2の構成]
図13は、第2の実施形態に係る表示装置2の構成を示す図である。第2の実施形態に係る表示装置2は、特定した外光の強度が外光判定閾値以下である場合に、第1の実施形態で用いられた第1補正方法を用いて照射光の強度を補正する。表示装置2は、外光の強度が外光判定閾値より大きく、光センサ112が出力する光センサ値に与える外光の影響が大きい場合に、第1補正方法と異なる第2補正方法を用いて照射光の強度を補正する点で、第1の実施形態に係る表示装置1と異なる。例えば、表示装置2は、第2補正方法において、光センサ112以外の手段により光源ユニットUが出力する照射光の強度を推定し、推定した結果に基づいて照射光の強度を制御する。なお、図13において、第1の実施形態に係る図1に示した機能部と同一の機能部には、図1と同一の符号を付している。
続いて、図16を参照しながら、本実施形態に係る発光装置200において強外光を判定する方法、及び判定結果に応じて照射光の強度を補正する方法について説明する。図16は、発光装置200が強外光を判定する方法、及び判定結果に応じた補正方法を用いて照射光の強度を補正する方法の一例を示すフローチャートである。図16の処理フローは、例えばユーザが表示装置2を使用する期間において、一定時間ごとに実施される。本実施形態に係るバックライト制御部225における照射光強度補正部232は、図16の処理フローに示すように、外光の強度が外光判定閾値以下である場合に、第1補正方法を用いて照射光の強度を補正し、外光の強度が、外光判定閾値より大きい場合に、第1補正方法と異なる第2補正方法を用いて照射光の強度を補正する。
S270において、バックライト制御部225は、全ての光源ユニットUに対応する検出光値及び外光値を取得する。具体的には、バックライト制御部225は、図9におけるS170からS174までの処理を実行する。本実施形態においては、バックライト制御部225が取得した検出光値及び外光値は、図17に示す通りであるとする。
次に、外光の強度が過度に大きく、光センサ値が飽和する場合に、バックライト制御部225が、S273からS278の処理を第2補正方法として用いることにより、光センサの感度を下げて各光源ユニットUが出力する照射光の強度を制御する方法について説明する。バックライト制御部225は、外光の強度と外光判定閾値との関係に基づいて、光センサ112の感度を制御し、制御した感度における光センサ112の光センサ値に基づいて、照射光の強度を補正する。
次に、S275において、検出光値が検出光判定閾値より大きい場合に、バックライト制御部225が、S279からS284の処理を第2補正方法として用いることにより、照射光を検出する光センサ112を変更して、各光源ユニットUが出力する照射光の強度を制御する方法について説明する。バックライト制御部225は、外光値が外光判定閾値より大きい場合、又は検出光値が検出光判定閾値より大きい場合に、外光の強度の特定に用いる光センサ112を変更することができる。
ここで、光源ユニットU0の発光値が光センサ112Cで検出される場合、図14に示すテーブルによれば、調整係数が4.0である。これにより、バックライト制御部225は、目標光センサ値を63(=500/2/4.0)と算出する。
次に、S279において、照射光の強度を測定可能な光センサ112が存在しない場合に、バックライト制御部225が、S285からS287の処理を第2補正方法として用いる場合について説明する。S285からS287の処理において、バックライト制御部225は、発光値推定部233が推定した、光源ユニットUの発光量に基づいて、照射光の強度を補正する。発光値推定部233は、例えば、光センサ112の近傍に設けられた温度センサ213が出力する温度に基づいて、発光量を推定する。
以上説明したように、本実施形態に係る表示装置2において、判定条件記憶部224は、外光の影響が、LED111が最大の照射光を出力した場合に光センサ112における光の強度の検出値が飽和する程度に大きいか否かを判定する。そして、判定条件記憶部224は、外光の影響が大きいと判定した場合、外光の影響が小さいと判定した場合と異なる方法を用いて、光源ユニットUが出力する照射光の強度を補正する。このようにすることで、外光の影響が大きい場合であっても、光源ユニットUが適切な強度で発光することが可能になる。
111 LED
112 光センサ
125 バックライト制御部
130 外光強度特定部
132 照射光強度補正部
Claims (18)
- 画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に照射する照射光を出力する光出力手段と、
前記表示手段の背面側に設けられ、入射される光の強度を検出する光検出手段と、
前記光出力手段が前記照射光を照射していない間に前記光検出手段が検出した光の強度に基づいて、前記表示手段に入射する外光の強度を特定する外光強度特定手段と、
前記外光の強度が外光判定閾値以下である場合に、第1補正方法を用いて前記照射光の強度を補正し、前記外光の強度が前記外光判定閾値より大きい場合に、前記照射光の強度を補正しないか、又は前記第1補正方法と異なる第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする表示装置。 - 前記補正手段は、前記光検出手段が検出した検出光の強度が、前記外光判定閾値より大きい検出光判定閾値以下である場合に、第1補正方法を用いて前記照射光の強度を補正し、前記検出光の強度が、前記検出光判定閾値より大きい場合に、前記照射光の強度を補正しないか、又は前記第1補正方法と異なる第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正することを特徴とする、
請求項1に記載の表示装置。 - 前記補正手段は、前記検出光の強度が前記検出光判定閾値より大きい場合に、異常が発生したことを示す異常情報を出力し、前記検出光の強度が前記検出光判定閾値以下である場合に、前記異常情報を出力しないことを特徴とする、
請求項2に記載の表示装置。 - 前記補正手段は、前記外光強度特定手段が特定した前記外光の強度が前記外光判定閾値より大きく、かつ、前記検出光の強度が前記検出光判定閾値より大きい場合に、前記照射光の強度を補正しないか、又は前記第1補正方法と異なる第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正することを特徴とする、
請求項2又は3に記載の表示装置。 - 前記補正手段は、前記第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正する場合に、前記光検出手段の感度を変更した状態において前記光検出手段が検出した光の強度に基づいて、前記照射光の強度を補正することを特徴とする、
請求項1から4のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記光検出手段は、異なる位置に設けられた複数の光センサを有し、
前記補正手段は、前記第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正する場合に、前記外光の強度の特定に用いる前記光センサを変更した後の前記光検出手段が検出した光の強度に基づいて、前記照射光の強度を補正することを特徴とする、
請求項1から5のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記光出力手段が出力する前記照射光の強度を推定する推定手段をさらに有し、
前記補正手段は、前記第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正する場合に、前記推定手段における前記照射光の強度の推定値に基づいて、前記光出力手段が出力する前記照射光の強度を補正することを特徴とする、
請求項1から6のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記光出力手段は、前記表示手段の複数の領域に前記照射光を出力する複数の光源を有し、
前記光検出手段は、前記複数の光源が出力する照射光を検出する複数の光センサを有し、
前記外光強度特定手段は、前記複数の光センサが検出した光の強度に基づいて、前記複数の領域それぞれにおける前記外光の強度を特定し、
前記補正手段は、前記外光強度特定手段が特定した前記複数の領域それぞれにおける前記外光の強度と前記外光判定閾値との関係に基づいて、前記複数の光源のそれぞれが出力する前記照射光の強度を補正することを特徴とする、
請求項1から7のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記光出力手段は、前記複数の光源から選択された光源から前記照射光を出力し、
前記光検出手段は、前記複数の光センサのうち、前記選択された光源に対応する光センサにより、前記光源が前記照射光を出力している間に入射される光の強度を検出し、
前記補正手段は、前記外光の強度が外光判定閾値以下である場合に、前記光検出手段が検出した光の強度から前記外光の強度を減算することにより特定した前記照射光の強度と目標値との比較結果に基づいて補正することを特徴とする、
請求項8に記載の表示装置。 - 画像を表示する表示手段に光出力手段が照射光を照射していない間に、前記表示手段の背面側に設けられ、入射される光の強度を検出する光検出手段が検出した光の強度に基づいて、前記表示手段に入射する外光の強度を特定するステップと、
前記外光の強度が外光判定閾値以下である場合に、第1補正方法を用いて前記照射光の強度を補正するステップと、
前記外光の強度が前記外光判定閾値より大きい場合に、前記照射光の強度を補正しないか、又は前記第1補正方法と異なる第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正するステップと、
を有することを特徴とする照射光制御方法。 - 前記光検出手段が検出した検出光の強度が、前記外光判定閾値より大きい検出光判定閾値以下である場合に、第1補正方法を用いて前記照射光の強度を補正するステップと、
前記検出光の強度が、前記検出光判定閾値より大きい場合に、前記照射光の強度を補正しないか、又は前記第1補正方法と異なる第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正するステップと、
をさらに有することを特徴とする、
請求項10に記載の照射光制御方法。 - 前記検出光の強度が前記検出光判定閾値より大きい場合に、異常が発生したことを示す異常情報を出力するステップと、
前記検出光の強度が前記検出光判定閾値以下である場合に、前記異常情報を出力しないステップと、
を有することを特徴とする、
請求項11に記載の照射光制御方法。 - 前記外光の強度が前記外光判定閾値より大きく、かつ、前記検出光の強度が前記検出光判定閾値より大きい場合に、前記照射光の強度を補正しないか、又は前記第1補正方法と異なる第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正するステップを有することを特徴とする、
請求項11又は12に記載の照射光制御方法。 - 前記第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正する場合に、前記光検出手段の感度を変更するステップと、
前記感度を変更するステップの後に、前記光検出手段が検出した光の強度に基づいて、前記照射光の強度を補正するステップと、
を有することを特徴とする、
請求項10から13のいずれか1項に記載の照射光制御方法。 - 前記第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正する場合に、前記光検出手段が有する異なる位置に設けられた複数の光センサのうち、前記外光の強度の特定に用いる前記光センサを変更するステップと、
前記光センサを変更するステップの後に、前記光検出手段が検出した光の強度に基づいて、前記照射光の強度を補正するステップと、
を有することを特徴とする、
請求項10から14のいずれか1項に記載の照射光制御方法。 - 前記光出力手段が出力する前記照射光の強度を推定するステップと、
前記第2補正方法を用いて前記照射光の強度を補正する場合に、前記推定するステップにおいて推定した前記照射光の強度の推定値に基づいて、前記光出力手段が出力する前記照射光の強度を補正するステップと、
を有することを特徴とする、
請求項10から15のいずれか1項に記載の照射光制御方法。 - 複数の光センサが検出した光の強度に基づいて、前記表示手段の複数の領域それぞれにおける前記外光の強度を特定するステップと、
前記複数の領域それぞれにおける前記外光の強度と前記外光判定閾値との関係に基づいて、前記複数の光源のそれぞれが出力する前記照射光の強度を補正するステップと、
を有することを特徴とする、
請求項10から16のいずれか1項に記載の照射光制御方法。 - 前記複数の光センサのうち、前記複数の光源から選択された光源に対応する光センサにより、前記光源が前記照射光を出力している間に入射される光の強度を検出するステップと、
前記外光の強度が外光判定閾値以下である場合に、前記光検出手段が検出した光の強度から前記外光の強度を減算することにより前記照射光の強度を特定するステップと、
特定した前記照射光の強度と目標値との比較結果に基づいて、前記照射光の強度を補正するステップと、
を有することを特徴とする、
請求項17に記載の照射光制御方法。
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