JP3889239B2 - 液晶表示装置の輝度制御方法、輝度制御装置および液晶表示装置 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の輝度制御方法、輝度制御装置および液晶表示装置に関し、さらに詳しくは、バックライトの特性にバラツキがあっても画面輝度の立上りを十分に改善できる液晶表示装置の輝度制御方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平7−13128号公報には、電源投入から所定時間経過前は設定輝度に対応する電力より大きい電力をバックライトに供給し、所定時間経過後は設定輝度に対応する電力へと徐々に供給電力を小さくする技術が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、電源投入から所定時間までの電力を通常より大きくすることによって、画面輝度の立上がりを改善している。
しかし、電源投入時からの経過時間に基づいたバックライト制御では、画面輝度の立上がりは改善できるが、経過時間に伴って画面輝度が変動する問題点がある。
【0006】
そこで、本発明の目的は、電源投入時からの液晶表示装置の輝度の立上りを改善し、早期に画面輝度値を一定に維持できる液晶表示装置の輝度制御方法、装置および液晶表示装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、本発明は、電源投入からバックライトの輝度が目標輝度に実質的に到達するまでは、第1制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上低いなら第1単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上高いなら第1単位量だけバックライトの輝度を減少させ、バックライトの輝度が実質的に目標値に到達した後は、前記第1制御間隔より長い第2制御間隔毎にバックライトの輝度を測定し、バックライトの輝度が目標より第2許容量以上低いなら第2単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標値より第2許容量以上高いなら第2単位量だけバックライトの輝度を減少させることを特徴とする液晶表示装置の輝度制御方法を提供する。
上記第1の観点による液晶表示装置の輝度制御方法では、電源投入直後は、比較的短い第1制御間隔で第1単位量づつバックライトの輝度を増減させる。このため、速やかにバックライトの輝度値が目標輝度に到達する。そして、実際のバックライトの輝度を測定しながら制御するため、バックライトの特性にバラツキがあっても画面輝度の立上りを十分改善できる。また、バックライトの輝度が目標輝度に到達した後は、比較的長い第2制御間隔で第2単位量づつバックライトの輝度を増減させるから、バックライトの起動を安定させることが出来る。
なお、第1制御間隔=第2制御間隔とすると、画面輝度の立上りが遅くなるか、画面輝度の変化を視認されてしまうようになり、好ましくない。
【0010】
第2の観点では、本発明は、バックライトの輝度を測定する輝度測定手段と、電源投入からバックライトの輝度が実質的に目標輝度に到達するまでは、第1制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上低いなら第1単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上高いなら第1単位量だけバックライトの輝度を減少させる第1輝度調整手段と、バックライトの輝度が実質的に目標輝度に到達した後は、前記第1制御間隔より長い第2制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第2許容量以上低いなら第2単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第2許容量以上高いなら第2単位量だけバックライトの輝度を減少させる第2輝度調整手段とを具備したことを特徴とする液晶表示装置の輝度制御装置を提供する。
上記第2の観点による液晶表示装置の輝度制御装置では、前記第1の観点による液晶表示装置の輝度制御方法を好適に実施できる。
【0011】
第3の観点では、本発明は、液晶パネルと、バックライトと、前記第2の観点による輝度制御装置とを具備したことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
上記第3の観点による液晶表示装置では、前記第1の観点による液晶表示装置の輝度制御方法を好適に実施できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0013】
図1は、本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
この液晶表示装置100は、液晶パネル1と、バックライト2と、バックライト2の輝度を測定するための輝度センサ3と、液晶パネル1の温度を測定するための温度センサ4と、バックライト2の目標輝度設定等の操作をユーザが行うための操作ボタン5と、液晶表示装置100の電源をオン/オフするための電源スイッチ6と、パソコン等の上位装置からのデータに基づく液晶パネル1の駆動処理や本発明に係る目標輝度設定処理およびバックライト輝度制御処理等を行う駆動制御回路7とを具備している。
【0014】
図2は、液晶表示装置100の要部断面図である。
液晶パネル1の背面にバックライト2が設置され、両者はLCDパネルカバー11で一体化されている。
LCDパネルカバー11の背面には受光口11aが穿設され、バックライト2の光が背面へ漏れるようになっている。
【0015】
バックカバー12は、LCDパネルカバー11を覆うように一体化されている。
バックカバー12には、受光口11aから漏れるバックライト2の光を受光できる位置に輝度センサ3が取り付けられ、さらに、LCDパネルカバー11との間に形成される内部空間の温度を検出できる位置に温度センサ4が取り付けられている。
【0016】
回路基板カバー13は、バックカバー12の背面に取り付けられており、回路基板14を支持している。
回路基板14上に、駆動制御回路7が搭載されている。
【0017】
図3は、液晶表示装置100による目標輝度設定処理を示すフロー図である。この目標輝度設定処理は、電源スイッチ6がオンにされている間にユーザが操作ボタンを用いて目標輝度の設定操作を行った時に起動される。
ステップK1では、温度センサ4で装置内の温度(tc)を測定する。また、輝度センサ3でバックライト2の輝度(XC)を測定する。
ステップK2では、装置内の温度(tc)を用いて温度補正した目標輝度(X)算出し、記憶しておく。
なお、この時の温度補正は、後述するステップS3での温度補正と逆の演算であり、詳細はステップS3の説明で述べる。
【0018】
図4は、液晶表示装置100によるバックライト輝度制御処理を示すフロー図である。このバックライト輝度制御処理は、電源スイッチ6のオンと同時に起動される。
ステップS1では、バックライト2を最低輝度で3秒間(液晶表示装置100が安定動作するまで)駆動する。
ステップS2では、液晶表示装置100内の温度(to)およびバックライト2の輝度(X0)を測定する。
ステップS3では、記憶していた目標輝度値(X)を温度補正し、温度補正した輝度目標値(Xto)を算出する。この温度補正は、恒温槽に液晶表示装置100を入れて温度を変化させ、液晶パネル1の輝度を一定に保つようにバックライト2の輝度を調整し、そのバックライト2の輝度の温度特性を数式化またはテーブル化しておき、その温度特性を用いて、記憶していた目標輝度値(X)とその温度および現在温度(to)から輝度目標値(Xto)を求めるものである。例えば、(X)を30℃における目標輝度とするとき、温度補正は次式で行われる。
(Xto)=α・(to−30)+(X) 0℃≦to<30℃
(Xto)=β・(to−30)+(X) 30℃≦to<40℃
上式を変形すれば、
(X)=(Xto)−α・(to−30) 0℃≦to<30℃
(X)=(Xto)−β・(to−30) 30℃≦to<40℃
となる。よって、温度(tc)で設定された目標輝度を(XC)とするとき、
(X)=(Xtc)−α・(tc−30) 0℃≦tc<30℃
(X)=(Xtc)−β・(tc−30) 30℃≦tc<40℃
となり、前記ステップK2における温度補正式が得られる。なお、2つの直線からなる折れ線で表される温度補正式を用いる場合に、折れ点の目標輝度値を記憶するようにすれば、計算に便利である。
ステップS4では、温度補正した目標温度(Xto)と測定した輝度(X0)の差(Xd)に相当する出力だけバックライト2へ供給する電力を増やす。
(Xd)=(Xto)−(X0)
【0019】
ステップS5では、0.5秒間を待機する。この待機時間が第1制御間隔に相当する。
ステップS6では、液晶表示装置100内の温度(t1)およびバックライト2の輝度(X1)を測定する。
ステップS7では、記憶していた目標輝度値(X)を温度補正し、温度補正した輝度目標値(Xt1)を算出する。例えば、
(Xt1)=α・(t1−30)+(X) 0℃≦t1<30℃
(Xt1)=β・(t1−30)+(X) 30℃≦t1<40℃
である。
ステップS8では、輝度(X1)が目標輝度値(Xt1)±10[cd/m2]以内でないならステップS9へ移行し、以内ならステップS10へ移行する。
ステップS9では、輝度(X1)が目標輝度値(Xt1)+1[cd/m2]より大きいなら1[cd/m2]に相当する出力だけバックライト2へ供給する電力を減らす。輝度(X1)が目標輝度値(Xt1)−1[cd/m2]より小さいなら1[cd/m2]に相当する出力だけバックライト2へ供給する電力を増やす。そして、前記ステップS5に戻る。
【0020】
ステップS10では、3.0秒間を待機する。この待機時間が第2制御間隔に相当する。
ステップS11では、液晶表示装置100内の温度(t2)を測定し、記憶していた目標輝度値(X)を温度補正し、温度補正した輝度目標値(Xt2)を算出する。例えば、
(Xt2)=α・(t2−30)+(X) 0℃≦t2<30℃
(Xt2)=β・(t2−30)+(X) 30℃≦t2<40℃
である。
ステップS12では、バックライト2の輝度(X2)を測定する。
ステップS13では、輝度(X2)が目標輝度値(Xt2)±20[cd/m2]以内でないなら前記ステップS5に戻り、以内ならステップS14へ移行する。
ステップS14では、輝度(X2)が目標輝度値(Xt2)±3[cd/m2]以内なら前記ステップS10に戻り、以内でないならステップS15へ移行する。
ステップS15では、輝度(X2)が目標輝度値(Xt2)+1[cd/m2]より大きいなら1[cd/m2]に相当する出力だけバックライト2へ供給する電力を減らす。輝度(X2)が目標輝度値(Xt2)−1[cd/m2]より小さいなら1[cd/m2]に相当する出力だけバックライト2へ供給する電力を増やす。そして、前記ステップS10に戻る。
【0021】
図5は、液晶パネル1の画面の輝度の立上り特性図である。
図5の“制御OFF”は、図4のステップS5〜S9およびS13を省略した場合の結果である(ステップS4からステップS10へ移行し、ステップS12からステップS14へ移行する)。この場合、3秒間隔でしか輝度調整を行わないため、実質的に目標輝度に達するまでの時間がかかる。すなわち、バックライト2が温度飽和するまで(約30分間)、目標輝度値に到達しない。
図5の“制御ON”は、図4の全ステップを実行した場合の結果である。この場合、立上り時には0.5秒間隔で輝度調整を行なうため、実質的に目標輝度に達するまでの時間を短縮できる。例えば5分間で目標輝度値に到達する。
【0022】
図6は、液晶パネル1の画面の輝度の温度特性図である。
図6の破線は、目標輝度を温度補正しない場合(図4のステップS3,S7,S11を省略した場合)の結果である。この場合、バックライト2の輝度は、ユーザが設定した時の目標輝度で一定に維持される。このため、温度による液晶パネル1の光透過効率の変動がそのまま液晶表示装置100としての輝度の変動として現れてしまう。
図6の実線は、目標輝度を温度補正した場合(図4の全ステップを実行した場合)の結果である。この場合、温度による液晶パネル1の光透過効率の変動を補償するように、ユーザが設定した目標輝度が温度補正される。このため、液晶表示装置100としての輝度は、温度変動にかかわらず、ユーザが設定した目標輝度に対応する輝度に維持される。
。
【0023】
なお、上記液晶表示装置100において、輝度センサ3および駆動制御回路7が、輝度測定手段を構成する。また、駆動制御回路7が、第1輝度調整手段および第2輝度調整手段を構成する。
【0024】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置の輝度制御方法、輝度制御装置および液晶表示装置によれば、目標輝度に達するまでの立上り時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成ブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の要部断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る目標輝度設定処理のフロー図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るバックライト輝度制御処理のフロー図である。
【図5】本発明の効果を示す立上り特性図である。
【図6】本発明の効果を示す温度特性図である。
【符号の説明】
100 液晶表示装置の輝度制御装置
1 液晶パネル
2 バックライト
3 輝度センサ
4 温度センサ
5 操作ボタン
6 電源スイッチ
7 駆動制御回路
Claims (3)
- 電源投入からバックライトの輝度が目標輝度に実質的に到達するまでは、第1制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上低いなら第1単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上高いなら第1単位量だけバックライトの輝度を減少させ、バックライトの輝度が実質的に目標値に到達した後は、前記第1制御間隔より長い第2制御間隔毎にバックライトの輝度を測定し、バックライトの輝度が目標より第2許容量以上低いなら第2単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標値より第2許容量以上高いなら第2単位量だけバックライトの輝度を減少させることを特徴とする液晶表示装置の輝度制御方法。
- バックライトの輝度を測定する輝度測定手段と、電源投入からバックライトの輝度が実質的に目標輝度に到達するまでは、第1制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上低いなら第1単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第1許容量以上高いなら第1単位量だけバックライトの輝度を減少させる第1輝度調整手段と、バックライトの輝度が実質的に目標輝度に到達した後は、前記第1制御間隔より長い第2制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第2許容量以上低いなら第2単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第2許容量以上高いなら第2単位量だけバックライトの輝度を減少させる第2輝度調整手段とを具備したことを特徴とする液晶表示装置の輝度制御装置。
- 液晶パネルと、バックライトと、請求項2に記載の輝度制御装置とを具備したことを特徴とする液晶表示装置。
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