JPH0937196A

JPH0937196A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0937196A
Application number: JP20288195A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Moriyama; 哲也森山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-07-17
Filing date: 1995-07-17
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】表示画像のコントラストを低下させることな
く、液晶表示画面の明るさを使用環境の明るさに応じて
自動調整できる。【解決手段】周囲の明るさを検知するための周囲光セ
ンサとしての太陽電池６を設ける。太陽電池６からの周
囲の明るさに応じた発電出力に基づいて、バックライト
１０の明るさを制御する調光回路１１に供給する調光制
御電圧Ａecを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば液晶表示
素子（ＬＣＤ）を用いたテレビ受像機などの液晶表示装
置に関し、特に、周囲の明るさに応じて表示画面の明る
さを最適なものに調光できるようにする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、液晶表示素子（ＬＣＤ）の性能の
向上に伴い、例えば携帯型テレビ受像機や、いわゆるノ
ートブックパソコンなどの表示画面付きの小型の電子機
器の表示素子に、ＬＣＤが使用されるようになってきて
いる。そして、液晶表示画面の明るさを確保するため
に、いわゆるバックライトが用いられている。

【０００３】ところで、この種の液晶表示画面付き小型
電子機器（以下、液晶表示装置と総称する）の場合、使
用環境により、周囲の明るさが変わることが多々ある。
一般に、周囲が明るい環境では、画面の明るさは、より
明るくしないと、画像が見辛く、また、周囲が暗い環境
では、画面の明るさがあまりに明るいと、いわゆるギラ
ツキにより、やはり、画像が見辛くなる。

【０００４】そこで、従来のこの種の液晶表示装置で
は、周囲環境の明るさに応じてユーザが手動調節によ
り、表示画像のビデオ信号の黒レベルを直流的に制御し
て、液晶の光透過率を変えることにより、液晶表示画面
の明るさを調節できるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表示画
像のビデオ信号の黒レベルを直流的に上下させて画面の
明るさを制御する方式では、画像に、いわゆる白つぶれ
や黒つぶれの現象が生じてコントラストが低下する問題
がある。

【０００６】また、液晶表示画面の傾斜角を変えられる
電子機器の場合には、画面の傾斜角によっては、映像の
反転が発生し、視野角が狭くなってしまうという問題も
ある。

【０００７】さらに、表示画面の明るさを手動調節する
方式では、調節操作が面倒であり、表示画面が不適正な
明るさのまま、ユーザは視聴してしまうことが多くなる
という問題もある。

【０００８】この発明は、以上の問題点を除去して、表
示画面の明るさを調光することができる液晶表示装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明による液晶表示
装置においては、液晶表示素子と、前記液晶表示素子の
画面を明るくするためのバックライトと、周囲の明るさ
を検知するための周囲光センサとしての太陽電池と、前
記太陽電池からの周囲の明るさに応じた発電出力に基づ
いて、前記バックライトの明るさを制御する調光回路と
を備えることを特徴とする。

【００１０】周囲光センサとして太陽電池が用いられ、
この太陽電池の発電出力から調光回路に供給される調光
制御電圧が生成され、この調光制御電圧により調光回路
でバックライトの調光が自動的に行なわれる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、この発明を、液晶カラー
テレビ受像機の場合に適用した実施の形態について、図
を参照しながら説明する。

【００１２】図２は、この実施の形態の液晶カラーテレ
ビ受像機の表示画面部分の外観を示すものである。この
実施の形態においては、液晶表示画面１の裏側には、図
示しないがバックライトが配備されている。このバック
ライトとしては、輝度の調光が可能な、例えば放電管が
用いられる。

【００１３】筐体２の、液晶表示画面１が設けられてい
る面側には、電源スイッチ３と、受光窓４とが設けられ
ている。受光窓４の内側には、赤外線を利用したワイヤ
レスのリモートコントロール（以下、リモコンと略称す
る）信号を受信するリモコン受光部５と、周囲光センサ
としての太陽電池６が設けられている。

【００１４】また、筐体２の上方の側面部には、手動調
光ボリュームのつまみ７と、自動調光モードと手動調光
モードとのモード切換スイッチ８とが設けられている。

【００１５】使用環境の明るさを検知する周囲光センサ
としては、フォトトランジスタやフォトダイオードを用
いた光センサを用いることもできるが、フォトトランジ
スタやフォトダイオードは、赤外線領域の光（波長が１
μｍ〜１ｍｍ）にも感度を有する。このため、周囲環境
の明るさを検知するための光センサが、リモコン信号を
受信できる位置にあれば、このリモコン信号により表示
画面の明るさが変動してしまうという不具合がある。

【００１６】この問題を回避するためには、周囲環境の
明るさを検知する周囲光センサへの光の入射光路中に赤
外線を通過させない赤外線除去フィルタを設けて、赤外
線リモコン信号が周囲光センサに入射しないようにすれ
ばよいが、その場合には、赤外線除去フィルタが余分に
必要になる。

【００１７】これに対して、太陽電池としてカメラの測
光用に使用されているものは、赤外線領域に感度がな
い。すなわち、一般的な太陽電池は、シリコン結晶系の
ものでは、感度がピークとなる波長は８００〜９００ｎ
ｍ（ナノメータ）であるが、前記のカメラの測光用の太
陽電池は、後述するように、さらに感度がピークとなる
波長が低い。したがって、この太陽電池を周囲光センサ
６として使用すれば、この実施の形態のように、赤外線
リモコン信号の受光部５の近傍に配置しても、赤外線リ
モコン信号を除外するためのフィルタを周囲光センサ６
に対して設ける必要はない。

【００１８】この実施の形態においては、太陽電池６
は、シリコンをガラスに蒸着させたもの（アモルファス
シリコン系）で、分光感度特性として、感度がピークと
なる波長が、５５０〜６００ｎｍにあるものを使用して
おり、例えば京セラ株式会社製のアモルファスシリコン
光センサーＰＳ−０３０５−１１Ｂが、用いられる。

【００１９】この実施の形態の場合の太陽電池６の分光
感度特性を図３に、また、短絡電流−照度関係を図４
に、それぞれ示す。この図４から分かるように、この場
合の太陽電池６は、照度に対して短絡電流が、リニアな
特性を有している。したがって、入射する光量に応じて
太陽電池６に流れる電流を電圧に変換し、これを増幅し
てバックライトの調光回路に供給するようにすれば、こ
の例の液晶テレビ受像機の使用環境の明るさに応じて、
バックライトの輝度が調光され、常に、最適な表示画面
の輝度が得られる。

【００２０】図１は、この実施の形態の調光制御系の回
路の一例である。この実施の形態の場合、バックライト
１０の輝度の調光回路１１は、ＰＷＭ（パルス幅変調）
方式のものである。この場合、調光回路１１の入力信号
は調光制御電圧ＥＣであり、この調光制御電圧ＥＣに対
するバックライト１０の輝度の関係は、図５に示すよう
なものとなる。

【００２１】すなわち、調光制御電圧ＥＣが零であると
きには、バックライト１０の輝度を制御するＰＷＭ信号
のパルス幅は最大（例えば常にハイレベル）となり、バ
ックライト１０の輝度は最大になる。一方、調光制御電
圧ＥＣが最大値、この例では４．５ボルトのときには、
バックライト１０の輝度を制御するＰＷＭ信号のパルス
幅は最小（例えば常にローレベル）となり、バックライ
ト１０の輝度は最小（例えば消灯）になる。そして、調
光制御電圧ＥＣがその間の電圧であるときには、バック
ライトの輝度は、そのときの電圧に応じた輝度となる。
この場合、図５からも明らかなように、電圧ＥＣに対し
てバックライト１０の輝度はリニアに対応している。

【００２２】この実施の形態においては、前述したよう
に、自動調光モードと、手動調光モードとを有するが、
そのモード切換スイッチ８は調光回路１１の入力側に設
けられている。モード切換スイッチ８は、手動調光モー
ドのときには、接点８Ｍに接続され、自動調光モードの
ときには、接点８Ａに接続される。

【００２３】そして、手動調光ボリューム７Ｒの可動子
から得られる電圧Ｍecがスイッチ８の手動調光モード側
接点８Ｍに供給され、手動調光モードにおいては、電圧
Ｍecが、調光制御電圧ＥＣとなる。

【００２４】この場合、手動調光ボリューム７Ｒの一端
と、正の直流電圧が得られる端子１２との間には、バッ
クライト１０の手動調光モードでの使用最低輝度の調整
用半固定ボリューム１３が接続され、また、手動調光ボ
リューム７Ｒの他端と、接地との間には抵抗１４が接続
される。

【００２５】手動調光ボリューム７Ｒの可動子が最も抵
抗１４側にあるときに、電圧Ｍecは最低の電圧となり、
手動調光ボリューム７Ｒの可動子が半固定ボリューム１
３側に移動するにしたがって電圧Ｍecが大きくなり、可
動子が最も半固定ボリューム１３側にあるときに、電圧
Ｍecは最大の電圧となる。

【００２６】半固定ボリューム１３の抵抗値を変える
と、ボリューム１３および７Ｒ、抵抗１４の直列回路に
流れる電流値が変わる。したがって、手動調光ボリュー
ム７Ｒの可動子が最も半固定ボリューム１３側にあると
きの電圧Ｍecの最高電圧は、半固定ボリューム１３の抵
抗値に応じた値となる。

【００２７】この実施の形態の場合、この電圧Ｍecの最
高電圧が、バックライト１０の輝度が当該最高電圧で表
示画面が観視に耐える程度の暗さになるように、半固定
ボリューム１３の抵抗値が製造時の調整工程において調
整されて設定される。なお、抵抗１４の値により電圧Ｍ
ecの最低電圧が定まり、これによりバックライト１０の
手動調整可能な範囲での最高輝度が定まる。

【００２８】モード切換スイッチ８の自動調光モード側
の接点８Ａには、調光制御電圧形成回路２０からの電圧
Ａecが供給される。この電圧Ａecは、太陽電池６への周
囲光の入射により、当該太陽電池６に流れる短絡電流の
大きさに逆比例する電圧Ａecである。したがって、自動
調光モードでは、この電圧Ａecが、調光制御電圧ＥＣと
なる。

【００２９】太陽電池６は、オペアンプ２１の両入力端
間に、図示のような極性で接続される。そして、このオ
ペアンプ２１の入出力端間の帰還路には、コンデンサ２
２および抵抗２３の並列回路が接続されている。このオ
ペアンプ２１の出力端には、太陽電池６に流れる短絡電
流の大きさに逆比例する電圧Ａｓが得られ、この電圧Ａ
ｓがバッファアンプとされているオペアンプ２４により
増幅されて電圧Ａecとされる。

【００３０】電圧Ａecは、太陽電池６の短絡電流がほぼ
零である周囲が暗い状態では、最高の電圧値となり、ま
た、太陽電池６の短絡電流が非常に大きくなる周囲が非
常に明るい状態では最低の電圧値となる。そして、その
間の短絡電流の大きさのときには、その短絡電流に応じ
た電圧値となる。このとき、短絡電流は、太陽電池６の
照度、つまり入射光量に応じてリニアに変わるので、電
圧Ａecも、この短絡電流の大きさに逆比例して、その最
高電圧と最低電圧の間でリニアに変化する。

【００３１】この自動調光モードにおいても、電圧Ａec
の最高電圧は、半固定ボリューム２６により、製造時の
調整工程において設定され、これによりバックライトの
最低輝度が設定される。すなわち、この半固定ボリュー
ム２６の可動子がオペアンプ２１の他方の入力端に接続
される。そして、この半固定ボリューム２６の一端と、
正の直流電圧が得られる端子１２との間には抵抗２５が
接続され、また、半固定ボリューム２６の他端と接地と
の間には抵抗２７が接続される。

【００３２】半固定ボリューム２６の可動子には、端子
１２に得られる電圧が、この半固定ボリュームの可動子
の位置に応じて分圧された電圧となる。そして、この半
固定ボリュームの可動子に得られる電圧によりオペアン
プ２１の出力電圧Ａｓの最高電圧が定まる。したがっ
て、太陽電池６に流れる短絡電流が零のときには、自動
調光モードの調光制御電圧Ａecは、この電圧Ａｓの最高
電圧に応じた最高電圧となる。そして、周囲の明るさに
応じて太陽電池６に流れる短絡電流が、零以上になれ
ば、その短絡電流に応じて、電圧Ａecは、この最高電圧
よりも低下した値となる。この場合、電圧Ａecは、前記
最高電圧から前記最低電圧の間でリニアに変わる。

【００３３】この自動調光モードの場合も、電圧Ａecの
最高電圧が、バックライト１０の輝度が当該最高電圧で
表示画面が観視に耐える程度の暗さになるように、半固
定ボリューム２６の抵抗値が製造時の調整工程において
調整されて設定される。

【００３４】なお、コンデンサ２２の容量値を適宜選択
することにより、周囲光の変化に対する電圧Ａecの変化
の感度を調節することができる。

【００３５】以上のように構成されているので、モード
切換スイッチ８が接点Ｍ側に切り換えられる手動調光モ
ードのときには、ユーザが、つまみ７を回すと、手動調
光用ボリューム７Ｒの抵抗値が変わり、手動調光用制御
電圧Ｍecの値が変わり、この手動調光用制御電圧Ｍec
が、調光回路１１に供給される。この結果、バックライ
ト１０の輝度は、つまみ７の回転位置に応じた輝度に調
光される。

【００３６】また、モード切換スイッチ８が接点Ａ側に
切り換えられる自動調光モードのときには、周囲光が受
光窓４を介して太陽電池６に入射し、太陽電池６には、
その入射光量に応じた短絡電流が流れる。そして、その
短絡電流に応じた電圧Ａｓがオペアンプ２１の出力端に
得られ、スイッチ８の接点Ａ側に、自動調光用制御電圧
Ａecが得られる。そして、この自動調光用制御電圧Ａec
が調光回路１１に供給され、バックライト１０は、周囲
環境の明るさに応じた輝度に自動的に調整される。

【００３７】この場合、バックライトの輝度の調整であ
るので、表示画像のコントラストを低下させることな
く、表示画面の明るさの調整ができる。また、このと
き、赤外線リモコン信号がリモコン受光部５に与えられ
ても、太陽電池６は、この赤外線には、感度を有しない
ので、その影響を受けることはない。

【００３８】また、手動調光モードおよび自動調光モー
ドにおいて、バックライト１０の最低輝度を調整する半
固定ボリュームを設けて、これにより、バックライト１
０による表示画面の最低輝度を設定することができるの
で、最低輝度を適宜に設定することができ、例えば最低
輝度でも表示画像が観視できるようにすることもでき
る。

【００３９】なお、以上説明したバックライト１０の調
光に加えて、ビデオ信号の黒レベルを直流的に変える輝
度調整を行なうようにしてもよい。

【００４０】なお、以上の例では、バックライト１０の
調光制御方式はＰＷＭ方式を用いたが、調光制御方式
は、ＰＷＭ方式に限られるものでないことはいうまでも
ない。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による液
晶表示装置によれば、太陽電池を周囲光センサとして用
いて、バックライトの輝度を制御することにより、表示
画像のコントラストを低下させることなく、表示画面の
明るさを、装置の使用環境の明るさに応じて自動的に調
整することができる。

【００４２】しかも、周囲光センサとして太陽電池を用
いたので、赤外線リモコン信号に対して感度を有しない
ようにすることができ、赤外線リモコンを使用する電子
機器の表示装置として非常に有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による液晶表示装置の一実施の形態の
要部の構成を示す図である。

【図２】この発明による液晶表示装置の一実施の形態の
外観を示す図である。

【図３】太陽電池の分光感度特性の例を示す図である。

【図４】太陽電池の短絡電流−照度関係の例を示す図で
ある。

【図５】この発明による液晶表示装置の一実施の形態に
おける調光回路の入力調光制御電圧とバックライトの輝
度との関係を示す図である。

【符号の説明】

１液晶表示画面４受光窓５リモコン受光部６太陽電池８手動調光モードと自動調光モードのモード切換ス
イッチ７Ｒ手動調光モード時のバックライトの最低輝度調整
用半固定ボリューム１０バックライト１１調光回路２６自動調光モード時のバックライトの最低輝度調整
用半固定ボリューム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示素子と、前記液晶表示素子の画面を明るくするためのバックライ
トと、周囲の明るさを検知するための周囲光センサとしての太
陽電池と、前記太陽電池からの周囲の明るさに応じた発電出力に基
づいて、前記バックライトの明るさを制御する調光回路
とを備える液晶表示装置。
【請求項２】前記太陽電池の発電出力から前記調光回路
に供給する調光制御電圧を生成する調光制御電圧形成回
路を備え、前記調光制御電圧は、前記太陽電圧の発電出力が最低の
ときに前記バックライトが所定の低輝度となり、前記太
陽電圧の発電出力が最高のときに前記バックライトが最
高輝度となるようなものであり、前記調光制御電圧形成回路は、前記バックライトが所定
の低輝度となるときの前記調光制御電圧を調整する調整
手段を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表
示装置。