JP4547670B2 - 液晶画面の照明方法及び携帯電話機 - Google Patents

Description

本発明は、液晶画面の照明方法及び該方法で照明される液晶画面を備える携帯電話機に関する。

近年の携帯電話機には、通信機能やメール送受信機能に加えて、写真撮影機能、ＷＥＢコンテンツ閲覧機能、ゲーム機能、ＴＶ電話機能、ＴＶ放送受信機能などの様々な機能が付加されており、写真やＷＥＢコンテンツ、ゲーム画面などを華やかな色彩で表示するために、バックライトの照射レベルを上げて液晶画面を明るく表示している。

一方で、携帯電話機は小型化、軽量化が求められており、大型のバッテリーを搭載することができないため、消費電力が増加してしまうと使用可能な時間が短くなってしまうという問題がある。そこで、携帯電話機の消費電力を低減するために、一定時間キー操作がない場合にバックライトの照射レベルを下げるなどの方法が用いられている。

また、特開２００４−８５６８２号公報には、表示部と、表示部に照射される光を発する照明部と、照明部から発せられる光の量を制御する照明制御部と、照明部から発せられる光の量に応じて表示部の階調数を変更する表示制御部とを備え、表示部の明るさに応じて適切な階調数（表示色数）を選択したり、ユーザ入力のない状態が所定時間続いた時に表示部の階調数を下げることによって消費電力を低減する技術が開示されている。

特開２００４−８５６８２号公報（第５−９頁、第１図）

しかしながら、一定時間キー操作がない場合にバックライトの照射レベルを下げる方法ではキー操作をしている間は消費電力を低減することはできず、また、上記特許文献１のように消費電力を低減するために階調数（表示色数）を下げてしまうと、写真、ＷＥＢコンテンツ、ゲーム画面などを華やかな色彩で表示することができなくなってしまうという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、必要な情報を十分な明るさで表示し、かつ、液晶画面のバックライトの消費電力を低減することができる液晶画面の照明方法及び該方法で照明される液晶画面を備える携帯電話機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、前記液晶画面のバックライトとして、所定の方向に延在する凹部及び凸部が繰り返し配置された反射板の前記所定の方向に平行な辺に配置され、前記液晶画面の全面を照明する第１のバックライトと、前記所定の方向に直交する辺に配置され、特定の凹部又は凸部に対応する前記液晶画面の一部を照明する第２のバックライトとを設け、前記液晶画面に表示される情報又は実行する機能に応じて、前記第１のバックライト又は前記第２のバックライトのいずれかを点灯させるものである。

また、本発明は、携帯電話機における液晶画面の照明方法であって、前記液晶画面のバックライトとして、所定の方向に延在する凹部及び凸部が繰り返し配置された反射板の前記所定の方向に平行な辺に配置され、前記液晶画面の全面を照明する第１のバックライトと、前記所定の方向に直交する辺に配置され、特定の凹部又は凸部に対応する前記液晶画面の一部を照明する第２のバックライトとを設け、前記液晶画面の全面に情報が表示される場合には前記第１のバックライトを点灯し、前記液晶画面の前記一部に情報が表示される場合には前記第２のバックライトを点灯するものである。

本発明においては、前記液晶画面の全面に表示される情報は、Ｗｅｂのコンテンツ、カメラ機能のファインダー画像、前記カメラ機能で撮影した画像、又は、ゲーム画面のいずれかを含み、前記液晶画面の一部に表示される情報は、電話発信時に入力する電話番号、電子メール作成時に入力する情報、前記電子メールの読み取り時のカーソル位置の情報のいずれかを含むことが好ましい。

また、本発明は、液晶画面を少なくとも備える携帯電話機において、前記液晶画面のバックライトが、所定の方向に延在する凹部及び凸部が繰り返し配置された反射板の前記所定の方向に平行な辺に配置され、前記液晶画面の全面を照明するための第１のバックライトと、前記所定の方向に直交する辺に配置され、特定の凹部又は凸部に対応する前記液晶画面の一部を照明するための第２のバックライトとで構成されているものである。

本発明においては、前記反射板の前記特定の凹部又は凸部には、前記第２のバックライトからの照明光を前記液晶画面の一部に反射する機構を備える構成とすることができる。

また、本発明においては、前記液晶画面の一部は、入力した情報が表示される領域又はカーソルで指定される領域であることが好ましい。

また、本発明においては、前記バックライトの点灯を制御する制御手段を備え、前記制御手段では、前記液晶画面に表示される情報又は実行する機能に応じて、前記第１のバックライト又は前記第２のバックライトのいずれかを点灯させる構成とすることができる。

このように、本発明の構成によれば、液晶画面に表示される情報又は実行する機能に応じて、液晶画面の全面を照明するための第１のバックライト又は液晶画面の一部を照明するための第２のバックライトのいずれかを点灯する制御が行われるため、不要な部分を照明するための無駄な電力の消費を抑制することができ、これにより、必要な情報を十分な明るさで表示し、かつ、バックライトの消費電力を低減することができる。

以上説明したように、本発明の液晶画面の照明方法及び携帯電話機によれば、必要な情報を十分な明るさで表示し、かつ、バックライトの消費電力を低減することができる。

その理由は、液晶画面を照明するためのバックライトとして、液晶画面の全面を照明するための消費電力の大きい第１のバックライトと、液晶画面の一部を照明するための消費電力の小さい第２のバックライトなどの複数のバックライトを設け、液晶画面に表示される情報又は実行する機能に応じて、第１のバックライトと第２のバックライトのいずれかを点灯させる制御が行われるため、必要な部分のみを照明することができ、不要な部分を照明するための無駄な電力の消費を抑制することができるからである。

従って、電話発信時の電話番号の入力や、電子メールの作成時の文字の入力、電子メールの読み取りなど、液晶画面の一部分だけで内容を判読できる場合には、照明する領域が狭い第２のバックライトに切り替えることにより消費電力の低減を図ることができ、また、ＷＥＢコンテンツの閲覧やカメラ機能のファインダーとして使用する場合には、照明する領域が広い高輝度なバックライトに切り替えることにより利便性と、液晶の鮮やかさを楽しむことができる。

従来技術で示したように、携帯電話機のバッテリーの持ち時間を長くするためには液晶画面を照明するバックライトの消費電力を低減することが重要であり、そのために一定時間キー操作がない場合にバックライトの照射レベルを下げる方法が利用されているが、この方法ではキー操作時の消費電力を低減することができない。また、特許文献１には階調数を調整する方法が開示されているが、階調数を下げると写真やＷＥＢコンテンツ、ゲーム画面などを華やかな色彩で表示することができない。

そこで、本発明では、キー操作時においても消費電力を低減し、かつ、必要な情報を十分な明るさで表示することができるように、液晶画面のバックライトとして、液晶画面の全面を照明するための消費電力の大きい高輝度の第１のバックライトと、液晶画面の一部を照明するための消費電力の小さい低輝度の第２のバックライトとを実装し、用途、すなわち、液晶画面に表示される情報や実行する機能に応じてバックライトで照明する範囲を切り替える。これにより、不要な部分を照明するために消費されていた電力を削減することができ、十分な明るさでありながらバックライトの消費電力を低減することができる。

上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る液晶画面の照明方法及び携帯電話機について、図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本実施例の携帯電話機の構成を示すブロック図であり、図２は、携帯電話機の表示部の構造を模式的に示す斜視図である。また、図３乃至図５は、表示部の具体的な構造を示す図であり、図６は、本実施例の携帯電話機の動作を示すフローチャート図である。また、図７及び図８は、液晶画面の照明状態を示す図である。

図１に示すように、本実施例の携帯電話機１は、電話番号や電子メール、ＷＥＢコンテンツ、写真の画像などを表示する表示部３と、数字キーや方向キー、特殊機能キーなどの複数のキーが配列されたキー操作部６と、電話の通信、メールの送受信、インターネットの接続などを行う無線通信部７及びアンテナ７ａと、音声の入出力や着信音の出力などを行うマイク８及びスピーカ９と、カメラ機能やゲーム機能などの各種機能を実現する手段１０と、これらを制御する制御部２とを備えている。

また、表示部３には、液晶素子がマトリクス状に配列された液晶画面４と、液晶画面４の全部を照明するための消費電力の大きい第１のバックライト５ａと、液晶画面４の一部を照明するための消費電力の小さい第２のバックライト５ｂとを少なくとも備えている。この表示部３の構造を模式的に示すと図２のようになり、液晶画面４に対向する位置には、バックライトの照明光を液晶画面４の方向に反射する機能を備えた反射板１１が設けられ、反射板１１の周囲に１又は複数のＬＥＤなどの発光素子が内蔵された第１のバックライト５ａ及び第２のバックライト５ｂとが配置されている。

なお、図２は表示部３の構造を分かりやすくするために模式的に示した図であり、実際の携帯電話機１では液晶画面４と反射板１とは近接して配置されている。また、図２では第１のバックライト５ａを反射板１１の短辺側に設け、第２のバックライト５ｂを反射板１１の長辺側に設けているが、この配置は逆にしてもよいし、第１のバックライト５ａと第２のバックライト５ｂとを対向する辺に配置してもよい。また、第１のバックライト５ａ及び第２のバックライト５ｂの形状や個数も任意であり、第１のバックライト５ａを２つにしたり、第２のバックライト５ｂを１つにするなどの変更は可能である。

上記表示部３として様々な構造が考えられるが、その一例を図３乃至図５に示す。図３乃至図５は、図２の配置の表示部３の具体的な構造を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ’線における断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ’線における断面図である。

まず、第１の具体例について図３を参照して説明する。図３（ａ）に示すように、反射板１１の短辺側の側面には該短辺と略等しい長さの第１のバックライト５ａが配置され、反射板１１の長辺側の側面には液晶画面４の一部（特定の領域）と略等しい長さの第２のバックライト５ｂが対向して配置されている。また、反射板１１には、図の左右方向（第１の方向とする。）に凹部と凸部が繰り返して配置された凹凸パターン（第１の凹凸パターンと呼ぶ。）が全面に形成されており、更に、図の上下方向（第２の方向とする。）に凹部と凸部が繰り返して配置された凹凸パターン（第２の凹凸パターンと呼ぶ。）が特定の領域に対応する位置に形成されている。

そして、図３（ｂ）に示すように、第１のバックライト５ａから第１の方向に向かって光が照射されると、照明光は反射板１１の内部を伝搬し、第１の凹凸パターンの各々の凸部で液晶画面４に反射される。これにより、第１のバックライト５ａで液晶画面４の全面が照明されることになる。

また、図３（ｃ）に示すように、第２のバックライト５ｂから第２の方向に向かって光が照射されると、照明光は反射板１１の内部を伝搬し、第２の凹凸パターンの各々の凸部で液晶画面４に反射される。これにより、第２のバックライト５ａで液晶画面４の一部（特定の領域）が照明されることになる。

従って、ＷＥＢコンテンツの閲覧やカメラ機能のファインダーとして使用する場合、写真の画像を表示する場合、ゲームをする場合など、液晶画面４の全面を照明する必要がある場合は第１のバックライト５ａを点灯し、電話発信時の電話番号の入力や、電子メールの作成時の文字の入力、電子メールの読み取りなど、液晶画面４の一部のみを照明すれば十分な場合は第２のバックライト５ｂを点灯するなど、液晶画面４に表示される情報や実行する機能に応じて第１のバックライト５ａと第２のバックライト５ｂとを切り替えることにより、必要な部分を十分な明るさで照明し、かつ、バックライトの消費電力を低減することができるようになる。

ここで、図３では、反射板１１に異なる方向（第１の方向及び第２の方向）に凹部と凸部が繰り返し配置された異なる凹凸パターン（第１の凹凸パターン及び第２の凹凸パターン）を形成したが、反射板１１の構造を簡略化したい場合は、例えば、図４に示すように、反射板１１の下部の特定の領域に対応する部分（図の網掛け部）に微細な凹凸を備える乱反射部１２を形成し、図４（ｃ）に示すように、第２のバックライト５ｂから照射される光を乱反射部１２で乱反射させるようにしてもよい。また、図５に示すように、反射板１１の上部の特定の領域に対応する部分（図の網掛け部）に、光を拡散させる拡散部１３を形成し、図５（ｃ）に示すように、第２のバックライト５ｂから照射される光を拡散部１３で拡散させるようにしてもよい。

次に、上記構造の表示部３を備える携帯電話機１の動作について、図６のフローチャート図を参照して説明する。

まず、ステップＳ１０１で、キー操作部６を操作して、携帯電話機１に設けられた機能（例えば、電話、電子メールの送受信、インターネットへの接続、デジタルカメラ機能を用いた写真の撮影、ゲーム、ＴＶ放送の受信など）の中から実行する機能を選択する。

次に、ステップＳ１０２で、制御部２は選択された機能を認識し、該機能を実行するために液晶画面４の全部を照明する必要があるか、液晶画面４の一部（特定の領域）のみを照明すればよいかを判断する。具体的には、上記機能の内、電話番号を入力して電話をかける場合は電話番号を入力する領域のみが明るく照明されていればよく、電子メールを作成する場合は文字や数字を入力する領域のみが明るく照明されていればよく、受信した電子メールを読み取る場合はカーソルで指定された領域のみが明るく照明されていればよいことから特定の領域のみを照明すればよいと判断する。一方、ＷＥＢコンテンツを閲覧したり、カメラ機能のファインダーとして使用したり、撮影した写真を表示したり、ゲームをする場合は、液晶画面４の全面に情報を表示する必要があることから、液晶画面４の全部を照明する必要があると判断する。

そして、液晶画面４の全部を照明する必要があると判断した場合は、ステップＳ１０３で、制御部２は第１のバックライト５ａを点灯させ、図７に示すように液晶画面４の全面を明るく表示する。一方、特定の領域のみを照明すればよいと判断した場合は、ステップＳ１０４で、制御部２は第２のバックライト５ｂを点灯させ、図８に示すように液晶画面４の一部（特定の領域）のみを明るく表示する。

なお、図８では、液晶画面４の下側の領域を照明したが、照明する領域は入力する情報（電話番号や電子メールの文字など）が表示される領域又はカーソルで指定された領域であればよく、液晶画面４の上側の領域を照明したり中央部を照明するなど、携帯電話機１の仕様に応じて適宜変更することができる。また、照明する領域は液晶画面４の一部であればよく、スポット的に狭い領域を照明してもよいし、上側と下側など複数の領域を照明してもよい。その場合は照明する領域に対応する部分に凹凸や乱反射部１２、拡散部１３を設ければよい。また、カーソルの位置に合わせて照明する場合は、第２のバックライト５ｂを長辺方向に並べて設置しておき、制御部２でカーソルの位置を認識し、対応する第２のバックライト５ｂを点灯すればよい。

その後、ステップＳ１０５で、他の機能を実行するかを選択し、他の機能を実行する場合はステップＳ１０１に戻って同様の処理を繰り返す。

このように、本実施例では、携帯電話機１の液晶画面４を照明するためのバックライトとして、液晶画面４の全部を照明するための消費電力の大きい第１のバックライト５ａと、液晶画面４の一部（特定の領域）を照明するための消費電力の小さい第２のバックライト５ｂの２種類を設け、液晶画面４に表示される情報や実行する機能に応じて、第１のバックライト５ａと第２のバックライト５ｂを切り替える制御を行うため、不要な部分を照明するため電力の消費を抑えることができる。

なお、上記実施例では、携帯電話機に第１のバックライト及び第２のバックライトの２種類のバックライトを設ける構成について示したが、本発明は上記実施例の記載に限定されるものではなく、照明する領域が異なる複数のバックライトを備えていればよく、３種類以上のバックライトを設ける構成としてもよい。

本発明の照明方法は、液晶画面を備える携帯電話機に限らず、ＰＤＡなどの携帯端末やゲーム機、ノート型パーソナルコンピュータなどのバッテリーで駆動する任意の携帯機器に適用することができ、更には、液晶テレビなどの商用電源で駆動する機器に対しても同様に適用することができる。

本発明の一実施例に係る携帯電話機の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る携帯電話機の表示部の構造を模式的に示す斜視図である。 本発明の一実施例に係る携帯電話機の表示部の具体的構造の例を示す上面図及び側断面図である。 本発明の一実施例に係る携帯電話機の表示部の具体的構造の例を示す上面図及び側断面図である。 本発明の一実施例に係る携帯電話機の表示部の具体的構造の例を示す上面図及び側断面図である。 本発明の一実施例に係る携帯電話機の動作を示すフローチャート図である。 本発明の一実施例に係る携帯電話機の表示部に表示される画面例（全体を照明した場合）を示す図である。 本発明の一実施例に係る携帯電話機の表示部に表示される画面例（特定の領域のみを照明した場合）を示す図である。

符号の説明

１ 携帯電話機
２ 制御部
３ 表示部
４ 液晶画面
５ａ 第１のバックライト
５ｂ 第２のバックライト
６ キー操作部
７ 無線部
８ マイク
９ スピーカ
１０ 内部記憶装置
１１ 反射板
１２ 乱反射部
１３ 拡散部

Claims (8)

1. 携帯電話機における液晶画面の照明方法であって、
   前記液晶画面のバックライトとして、所定の方向に延在する凹部及び凸部が繰り返し配置された反射板の前記所定の方向に平行な辺に配置され、前記液晶画面の全面を照明する第１のバックライトと、前記所定の方向に直交する辺に配置され、特定の凹部又は凸部に対応する前記液晶画面の一部を照明する第２のバックライトとを設け、
   前記液晶画面に表示される情報又は実行する機能に応じて、前記第１のバックライト又は前記第２のバックライトのいずれかを点灯させることを特徴とする液晶画面の照明方法。
2. 携帯電話機における液晶画面の照明方法であって、
   前記液晶画面のバックライトとして、所定の方向に延在する凹部及び凸部が繰り返し配置された反射板の前記所定の方向に平行な辺に配置され、前記液晶画面の全面を照明する第１のバックライトと、前記所定の方向に直交する辺に配置され、特定の凹部又は凸部に対応する前記液晶画面の一部を照明する第２のバックライトとを設け、
   前記液晶画面の全面に情報が表示される場合には前記第１のバックライトを点灯し、前記液晶画面の前記一部に情報が表示される場合には前記第２のバックライトを点灯することを特徴とする液晶画面の照明方法。
3. 前記液晶画面の全面に表示される情報は、Ｗｅｂのコンテンツ、カメラ機能のファインダー画像、前記カメラ機能で撮影した画像、又は、ゲーム画面のいずれかを含み、
   前記液晶画面の一部に表示される情報は、電話発信時に入力する電話番号、電子メール作成時に入力する情報、前記電子メールの読み取り時のカーソル位置の情報のいずれかを含むことを特徴とする請求項２記載の液晶画面の照明方法。
4. 前記反射板の前記特定の凹部又は凸部には、前記第２のバックライトからの照明光を前記液晶画面の一部に反射する機構を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の液晶画面の照明方法。
5. 液晶画面を少なくとも備える携帯電話機において、
   前記液晶画面のバックライトが、所定の方向に延在する凹部及び凸部が繰り返し配置された反射板の前記所定の方向に平行な辺に配置され、前記液晶画面の全面を照明するための第１のバックライトと、前記所定の方向に直交する辺に配置され、特定の凹部又は凸部に対応する前記液晶画面の一部を照明するための第２のバックライトとで構成されていることを特徴とする携帯電話機。
6. 前記反射板の前記特定の凹部又は凸部には、前記第２のバックライトからの照明光を前記液晶画面の一部に反射する機構を備えることを特徴とする請求項５に記載の携帯電話機。
7. 前記液晶画面の一部は、入力した情報が表示される領域又はカーソルで指定される領域であることを特徴とする請求項５又は６に記載の携帯電話機。
8. 前記バックライトの点灯を制御する制御手段を備え、
   前記制御手段では、前記液晶画面に表示される情報又は実行する機能に応じて、前記第１のバックライト又は前記第２のバックライトのいずれかを点灯させることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一に記載の携帯電話機。

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