WO2013073221A1 - 表示装置、コンピュータプログラム、記録媒体及び温度推定方法 - Google Patents

表示装置、コンピュータプログラム、記録媒体及び温度推定方法 Download PDF

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WO2013073221A1
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temperature
display device
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correlation
temperature sensor
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PCT/JP2012/064627
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雄矢 吉田
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株式会社ナナオ
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    • G01K7/42—Circuits effecting compensation of thermal inertia; Circuits for predicting the stationary value of a temperature
    • G01K7/427—Temperature calculation based on spatial modeling, e.g. spatial inter- or extrapolation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G—PHYSICS
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    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/041—Temperature compensation

Definitions

  • the present invention relates to a display device capable of estimating the ambient temperature around its own device, a computer program for estimating the ambient temperature around the display device, a recording medium storing the computer program, and a temperature estimation method.
  • a display device having a display panel such as a liquid crystal panel changes the light transmittance for each pixel of the liquid crystal panel and controls the amount of light transmitted from a backlight provided on the back side to display gradation of an image. Is doing.
  • the gradation characteristics unique to each display device are corrected to realize the desired gradation characteristics in the manufacturing process of the display device.
  • the gamma characteristic of the liquid crystal panel varies depending on the display panel temperature. Since the display panel temperature is the circuit heat generated by the device itself plus the ambient temperature, the ambient temperature around the device when the display device is actually used and when the user actually uses the display device is different. The gamma characteristics of the display panel may be different, and the desired gradation expression or color may not be reproduced. In order to maintain gradation expression and color reproducibility at any display panel temperature, temperature compensation such as gradation characteristics has been conventionally performed. However, in order to precisely measure the display panel temperature, it is necessary to process the display panel such as providing a temperature sensor inside the panel, which causes a significant cost increase. For this reason, conventionally, temperature compensation such as gradation characteristics has been performed using a temperature that can be easily measured outside the display panel.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, a display device capable of accurately estimating the ambient temperature around the device itself, a computer program for estimating the ambient temperature around the display device, To provide a recording medium on which a computer program is recorded and a temperature estimation method.
  • the display device is a display device having a display panel in a housing, wherein the correlation information indicates a correlation between two or more temperature sensors provided at different positions and temperatures detected by the temperature sensor. And specifying means for estimating the ambient temperature based on the correlation information specified by the specifying means and the temperature detected by the temperature sensor.
  • a display device includes the backlight for the display panel according to the first invention, and the specifying unit obtains different correlation information from a comparison between a temperature detected by the temperature sensor and a predetermined threshold temperature.
  • the specifying means is configured to estimate the ambient temperature using each correlation information specified by the specifying means.
  • a display device according to the second aspect, further comprising setting means for setting the light amount of the backlight, wherein the specifying means uses the predetermined threshold temperature corresponding to the light amount set by the setting means. It is characterized in that the correlation information is specified.
  • a computer program according to a fourth invention is a computer program for causing a computer to estimate an ambient temperature around a display device having a display panel in a housing.
  • the step of specifying the correlation information indicating the correlation between the temperatures detected by the temperature sensor and the step of estimating the ambient temperature based on the specified correlation information and the temperature detected by the temperature sensor are executed. It is characterized by that.
  • a computer-readable recording medium according to the fifth invention is characterized in that the computer program according to the aforementioned invention is recorded.
  • a temperature estimation method is a temperature estimation method for estimating an ambient temperature around a display device including a display panel in a housing, and is detected by two or more temperature sensors provided at different positions of the display device.
  • two or more temperature sensors are provided at different positions of the display device.
  • the temperature sensor may be installed in the vicinity of the display panel, or may be installed at a position separated from the display panel.
  • Each temperature sensor is preferably disposed at a position where the temperature change until reaching the thermal equilibrium state is different.
  • the difference in temperature until reaching the thermal equilibrium state means, for example, a case where the temperature rise is different over the same time. At least two temperature sensors are required.
  • the specifying unit specifies correlation information indicating a correlation between temperatures detected by the temperature sensor.
  • the identification of the correlation information may be, for example, a configuration in which the correlation information is stored in the storage unit in advance, or a configuration in which the correlation information is calculated using an expression representing the correlation.
  • two temperature sensors, a first temperature sensor and a second temperature sensor are provided, the first temperature difference ⁇ Tp between the temperature Tp detected by the first temperature sensor and the ambient temperature Te, and the temperature Ts detected by the second temperature sensor. A case where the second temperature difference ⁇ Ts between the temperature and the ambient temperature Te is described.
  • the correlation represents the relationship between the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts over time, and is a relational expression between the second temperature difference ⁇ Ts and ( ⁇ Tp ⁇ Ts).
  • the second temperature difference ⁇ Ts is a temperature difference between the temperature Ts and the ambient temperature Te
  • ( ⁇ Tp ⁇ Ts) is a temperature difference between the temperature Tp and the temperature Ts.
  • the ambient temperature is the ambient temperature around the device itself, and is a temperature that is not affected by the temperature rise caused by the heat generated by the device itself. That is, if the own device is indoors, the temperature is substantially equal to the indoor temperature, and if the own device is outdoors, the temperature is substantially equal to the outdoor temperature.
  • the estimation means estimates the ambient temperature Te based on the specified correlation information and the temperature detected by the temperature sensor. For example, if the temperature Tp and the temperature Ts can be detected, ( ⁇ Tp ⁇ Ts) can be obtained, and the ambient temperature Te can be determined by the correlation between ( ⁇ Tp ⁇ Ts) and the temperature difference ⁇ Ts between the temperature Ts and the ambient temperature Te. Can be estimated. Thereby, it is possible to accurately estimate the atmospheric temperature that affects the characteristics (gamma characteristics) of the display panel.
  • the power is turned on not only when the display device is in a thermally stable state, but also in a display device that does not generate circuit heat or convection heat, for example. Even if it is in a state for a certain period of time (thermally transitional state) immediately after, the ambient temperature can be accurately estimated. Further, it is not necessary to provide a temperature sensor at a position that is not affected by the heat generated by the device itself.
  • the backlight for the display panel is provided, and the two or more temperature sensors are provided at different positions. For example, it is provided at a different position near the backlight.
  • the vicinity of the backlight may be in contact with the backlight, or may be close to the backlight, as long as it is within the range affected by the heat generation (conduction heat or radiant heat) of the backlight.
  • the temperature inside the housing in which the display panel is housed (the temperature that affects the characteristics of the display panel) is the ambient temperature, the heat generation of the backlight, which is the main heating component (for example, heat conduction or heat radiation), and the temperature inside the housing. Due to convection.
  • the convection in the housing is very small, and the influence of heat generated by the backlight is also small, so the first temperature sensor and the second temperature sensor
  • the detected temperatures Tp and Ts can be regarded as the same.
  • a state in which the temperature increase rate with the passage of time of the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts immediately after the power is turned on is different from the heat conduction or heat radiation from the backlight.
  • the specifying means is for specifying one from different correlation information. For example, when the difference temperature ( ⁇ Tp ⁇ Ts) between the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts is smaller than a predetermined threshold temperature ⁇ Tth, When correlation information having different rates of temperature increase with the passage of time of the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts is specified and the difference temperature ( ⁇ Tp ⁇ Ts) is greater than a predetermined threshold temperature ⁇ Tt, the first temperature difference ⁇ Tp And the correlation information with the same temperature rise rate with time passage of 2nd temperature difference (DELTA) Ts is specified.
  • DELTA 2nd temperature difference
  • the predetermined threshold temperature ⁇ Tth indicates a temperature at which the second stage (thermal equilibrium state) starts.
  • the estimation means estimates the ambient temperature using each specified correlation information, and for example, depending on whether the difference temperature ( ⁇ Tp ⁇ Ts) is larger or smaller than the threshold temperature ⁇ Tth, The ambient temperature is estimated by switching each identified correlation information.
  • the ambient temperature can be reduced regardless of whether it is in a thermal transition state for a certain time immediately after power-on or in a thermally stable state (thermal equilibrium state). It can be estimated with high accuracy.
  • setting means for setting the light amount of the backlight.
  • the setting means is, for example, an operation panel or an operation switch for setting the light amount, and by changing the drive signal output to the backlight by setting the light amount, the drive amount of the backlight is changed, The light emitted from the backlight, that is, the luminance of the display panel can be adjusted.
  • the backlight drive signal includes, for example, a pulse signal and a DC signal, and the former corresponds to a change in drive amount by changing the pulse duty ratio (PWM value) and the latter in the DC level.
  • the specifying unit specifies a threshold temperature corresponding to the set light amount and correlation information corresponding to the threshold temperature.
  • a calculation circuit for obtaining a threshold temperature ⁇ Tth corresponding to the set light amount and obtaining a correlation between the first temperature difference ⁇ Tth and the second temperature difference ⁇ Ts corresponding to the threshold temperature ⁇ Tth can be used.
  • a plurality of correlation information of a plurality of different threshold temperatures ⁇ Tth associated with the light amount of the backlight and a first temperature difference ⁇ Tp and a second temperature difference ⁇ Ts that differ for each threshold temperature can be stored.
  • the threshold temperature ⁇ Tth is a temperature at which the second stage starts, and this temperature depends on the amount of heat generated by the backlight.
  • the amount of heat generated by the backlight corresponds to the amount of drive of the backlight, for example, the duty ratio (PWM value) of the drive signal output to the backlight. Therefore, a plurality of different threshold temperatures ⁇ Tth associated with the amount of light of the backlight are preliminarily set. Further, the correlation information of the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts that differ for each threshold temperature ⁇ Tth is determined in advance.
  • the estimating means estimates the ambient temperature using the correlation information corresponding to the set light amount. That is, the threshold temperature ⁇ Tth corresponding to the set light amount is determined, the correlation information corresponding to the determined threshold temperature ⁇ Tth is determined, and the ambient temperature is estimated using the determined correlation information. Thereby, even when the amount of light of the backlight is changed, the ambient temperature can be accurately estimated.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a main part of a display device 100 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a side view showing an external appearance of the main part of the display device 100 according to the present embodiment.
  • the display device 100 accommodates a display panel 2, a backlight 3, a circuit board (not shown), and the like in a casing 1 made of synthetic resin or metal.
  • the backlight 3 is disposed on the back side of the display panel 2.
  • the backlight 3 reflects or diffuses light from a light source such as a CCFL (ColdCathode Fluorescent Lamp) or an LED (Light Emitting Diode) to the back of the display panel 1. It is comprised with the optical member for irradiating.
  • An operation switch 4 is provided on the front surface of the housing 1, and a switch board (not shown) is connected to the operation switch 4.
  • a stand 5 is fixed to the rear surface of the housing 1 and is supported so that the display surface is substantially vertical or inclined at a desired angle with respect to a desk or floor.
  • a panel temperature sensor 10 as a first temperature sensor is provided in the vicinity of the display panel 2. Since the panel temperature sensor 10 is provided in the vicinity of the panel, the detected temperature is not the temperature of the display panel itself, but a temperature obtained by adding the ambient temperature to the display device-derived temperature.
  • a switch substrate temperature sensor 20 as a second temperature sensor is provided on the switch substrate connected to the operation switch 4. That is, the switch substrate temperature sensor 20 is provided at a position different from the panel temperature sensor 10 so that the temperature change until reaching the thermal equilibrium state is different from the temperature change detected by the panel temperature sensor 10.
  • the vicinity of the display panel 2 is, for example, a position within a range not separated from the display panel 2 so that a temperature as close as possible to the temperature of the display panel 2 (for example, the temperature inside the display panel 2) can be detected.
  • the vicinity of the display panel 2 may be in contact with the display panel 2 or may be close to the display panel 2 as long as it is within a range affected by heat generation (conduction heat or radiant heat) of the display panel 2.
  • the switch substrate temperature sensor 20 may be installed in the vicinity of the display panel 2 or may be installed at a position separated from the display panel 2. Further, the difference in temperature change until reaching the thermal equilibrium state means, for example, a case where the temperature rise is different over the same time. Two or more temperature sensors may be provided.
  • the panel temperature sensor 10 and the switch substrate temperature sensor 20 are provided at different positions in the vicinity of the backlight 3.
  • the vicinity of the backlight 3 may be in a state of being in contact with the backlight 3 or in a state of being close to the backlight 3, and may be within a range affected by heat generation (conduction heat or radiant heat) of the backlight 3.
  • the temperature sensor is provided in the housing.
  • the present invention is not limited to this, and the temperature sensor may be provided outside the housing as long as it is affected by the heat generated by the display panel 2. .
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the display device 100 according to the present embodiment.
  • the display device 100 includes a control unit 30, a memory 17, a signal input unit 11, a front-stage LUT (lookup table) 12, a color control unit 13, an unevenness correction unit 14, a rear-stage LUT (lookup table) 15, and a display panel drive unit 16.
  • the display device 100 is connected to an external PC (personal computer) 200 through a signal line.
  • PC personal computer
  • the signal input unit 11 has a connection terminal connected to an external device such as the PC 200 via a cable, and acquires a video signal input from the PC 200.
  • the signal input unit 11 outputs the acquired video signal to the previous stage LUT 12.
  • the video signal input from the PC 200 to the signal input unit 11 may be either an analog signal or a digital signal.
  • a color video signal is used.
  • the present invention is not limited to this, and a monochrome video signal may be used. In this case, a configuration for a color video signal such as a color control unit is not necessary.
  • the front-stage LUT 12 includes, for example, LUTs corresponding to R (red), G (green), and B (blue), and an input gradation represented by an input video signal and a display panel 1 corresponding to the input gradation. (To be more precise, it is associated with the input level (output value) to the subsequent LUT 15).
  • the pre-stage LUT 12 has, for example, an input gradation composed of 8 bits, and stores, for example, an output gradation (output value) represented by 14 bits in 256 entries corresponding to 256 gradations from 0 to 255, for example.
  • the gradation characteristic can be set by the user (for example, the gamma value can be set), and a desired gradation characteristic can be realized.
  • the color control unit 13 controls the output value (output gradation) output from the preceding LUT 12 under the control of the control unit 30, for example, 3 ⁇ 3 configured by conversion coefficients corresponding to R, G, and B components.
  • Color adjustment is performed by strengthening or weakening specific color components using a matrix (color conversion matrix D).
  • the unevenness correction unit 14 performs unevenness correction on the output gradation (output value) output from the color control unit 13 under the control of the control unit 30, and outputs the corrected output gradation (output value) to the subsequent LUT 15. Output to.
  • the rear-stage LUT 15 has a function as a gradation correction unit, and includes, for example, LUTs corresponding to R (red), G (green), and B (blue), respectively, and the display panel 2 provides different gradation characteristics with an ideal gamma.
  • the output gradation is corrected in order to realize a smooth gradation expression so as to be a value (post-stage gamma, for example, 2.2), and the corrected output gradation (correction signal) is sent to the display panel drive unit 16. Output.
  • the display panel drive unit 16 includes a gate driver, a source driver, and the like, and drives the display panel 2 based on the correction signal input from the rear-stage LUT 15 under the control of the control unit 30.
  • the display panel 2 is, for example, a liquid crystal panel, and has a structure in which a pair of glass substrates are arranged to face each other, and a liquid crystal layer that is a liquid crystal material is formed in a gap therebetween, and one glass substrate has a plurality of pixels.
  • An electrode and a TFT having a drain connected to each of the pixel electrodes are provided, and a common electrode is provided on the other glass substrate.
  • the gate and source of the TFT are sequentially connected to the output stages of the gate driver and source driver, respectively.
  • the on / off state of the TFT of each pixel is controlled by the gate signal input from the gate driver, and the output voltage (input level to the display panel 2) input from the source driver is set to the ON period of each pixel.
  • the light transmittance determined by the electro-optical characteristics of the liquid crystal substance is controlled to display an image in gradation.
  • the display panel 2 is sandwiched between a pair of polarizing plates, and a backlight 3 is disposed on the back surface thereof.
  • the backlight drive unit 18 outputs a drive signal having a desired duty ratio (PWM value) to the backlight 3 if the backlight 3 is pulse-driven under the control of the control unit 30. Thereby, the drive amount of the backlight 3 can be changed, and the light emitted from the backlight 3, that is, the luminance of the display panel 2 can be adjusted.
  • the backlight 3 is not limited to pulse driving, but may be a driving method such as DC driving. In that case, the luminance is adjusted by changing to a desired DC level.
  • the operation switch 4 has a function as setting means for setting each adjustment value of the display device 100 including the light amount.
  • the duty ratio (PWM value) of the drive signal output from the backlight drive unit 18 to the backlight 3 is changed, and the drive amount of the backlight 3 is changed.
  • the light emitted from the backlight 3, that is, the luminance of the display panel can be adjusted.
  • An operation panel or the like may be used instead of the operation switch.
  • the control unit 30 includes a first temperature difference ⁇ Tp between the temperature Tp detected by the panel temperature sensor (first temperature sensor) 10 and the ambient temperature Te, and a temperature Ts detected by the switch substrate temperature sensor (second temperature sensor) 20. It has a function as specifying means for specifying correlation information (correlation) indicating the correlation of the second temperature difference ⁇ Ts with the ambient temperature Te.
  • the correlation information may be specified by storing the correlation information in the memory 17 in advance, or may be calculated by the control unit 30 using an expression representing the correlation.
  • the correlation represents the relationship between the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts over time, and is, for example, a relational expression between the second temperature difference ⁇ Ts and ( ⁇ Tp ⁇ Ts).
  • the second temperature difference ⁇ Ts is a temperature difference between the temperature Ts and the ambient temperature Te
  • ( ⁇ Tp ⁇ Ts) is a temperature difference between the temperature Tp and the temperature Ts.
  • the ambient temperature is an ambient temperature around the display device 100 and is a temperature that is not affected by a temperature rise due to heat generated by the display device 100.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a temperature change in the display device 100 of the present embodiment.
  • the horizontal axis indicates the elapsed time
  • the vertical axis indicates the temperature rise
  • the first temperature difference ⁇ Tp (t) is a temperature obtained by subtracting the ambient temperature Te from the temperature Tp (t) detected by the panel temperature sensor 10 and is the panel rising temperature.
  • the second temperature difference ⁇ Ts (t) is a temperature obtained by subtracting the ambient temperature Te from the temperature Ts (t) detected by the switch substrate temperature sensor 20, and is a switch substrate rising temperature.
  • Tp (t), Ts (t), ⁇ Tp (t), and ⁇ Ts (t) are assumed to agree with Tp, Ts, ⁇ Tp, and ⁇ Ts, respectively.
  • the temperatures Tp and Ts detected by the panel temperature sensor 10 and the switch substrate temperature sensor 20 can be regarded as the same. That is, the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts can be regarded as the same.
  • the temperatures Tp and Ts detected by the panel temperature sensor 10 and the switch substrate temperature sensor 20 increase due to the heat generated by the backlight 3, but the panel temperature sensor 10 and the switch substrate temperature sensor 20 are different in the vicinity of the backlight 3. Since the temperature rises at the positions, the temperature rises (Tp ⁇ Te) and (Ts ⁇ Te) with the passage of time are different, and the temperature rise rates with the passage of time of the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts are different. That is, the temperature increase with the passage of time of the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts can be approximated to straight lines having different slopes.
  • the state in which the rate of temperature increase with the passage of time of the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts immediately after the power is turned on is greatly affected by heat conduction or heat radiation from the backlight 3, and is a period of a so-called transition state. (Also referred to as the first stage or linear approximation region).
  • Equation (1) the first temperature difference ⁇ Tp (t) can be approximated as shown in Equation (1)
  • the second temperature difference ⁇ Ts (t) can be expressed as in Equation (2).
  • Equation (2) the second temperature difference ⁇ Ts (t)
  • Equation (3) By subtracting both sides of equation (2) from both sides of equation (1), equation (3) is obtained. Therefore, ⁇ Ts (t) can be expressed as in Equation (4).
  • the coefficient A can be expressed by Equation (5).
  • the panel rising temperature at the boundary between the linear approximation region and the thermal equilibrium region is Tthp
  • the switch substrate rising temperature is Tths.
  • the time constant ⁇ p of the temperature change of the panel temperature sensor 10 and the time constant ⁇ s of the temperature change of the switch substrate temperature sensor 20 can be regarded as the same value ⁇ . That is, in the thermal equilibrium state, it can be considered that the rate of temperature increase with the passage of time of the first temperature difference ⁇ Tp (t) and the second temperature difference ⁇ Ts (t) is equivalent.
  • the first temperature difference ⁇ Tp (t) that is the panel rising temperature can be expressed by Expression (6)
  • the second temperature difference ⁇ Ts (t) that is the switch substrate rising temperature is And can be represented by the formula (7).
  • Tmaxp is the maximum value (maximum value) of the panel rising temperature, and can take values such as 3 ° C., 4 ° C., and 5 ° C., for example. It should be noted that the maximum value (maximum value) of the panel rising temperature can be changed depending on the mounting position of the panel temperature sensor 10.
  • Tmasx is the maximum value (maximum value) of the switch board rising temperature and depends on the mounting position of the switch board temperature sensor 20.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a correlation between temperatures caused by the display device 100 according to the present embodiment.
  • the difference ( ⁇ Tp ⁇ Ts) between the first temperature difference ⁇ Tp (t) that is the panel rise temperature and the second temperature difference ⁇ Ts (t) that is the switch board rise temperature is greater than the predetermined threshold temperature ⁇ Tth.
  • the selected correlation is different in the rate of temperature increase with the passage of time of the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts, as shown in FIG. 4, Formula (1), Formula (2).
  • a feature of such correlation is, for example, a correlation that can be used in a region where the rising temperature can be linearly approximated, and is a stage in which only the heat generation of the backlight 3 needs to be considered.
  • the panel temperature sensor 10 and the switch substrate temperature sensor 20 The rate of temperature rise at is different.
  • the predetermined threshold temperature ⁇ Tth indicates a temperature at which the second stage (thermal equilibrium state) starts.
  • the predetermined threshold temperature ⁇ Tth can be set to a value such as 1.5 ° C., 2 ° C., 2.5 ° C., for example.
  • the feature of the correlation is, for example, a correlation that can be used in the thermal equilibrium region, and is a stage in which the convection in the housing 1 that only controls the heat generation of the backlight 3 should be taken into consideration.
  • the panel temperature sensor 10 and the switch substrate temperature The rate of temperature rise at the sensor 20 is the same.
  • the control unit 30 has a function as an atmospheric temperature estimation unit.
  • the control unit 30 estimates the ambient temperature Te based on the specified correlation information (correlation) and the temperatures Tp and Ts detected by the first temperature sensor and the second temperature sensor.
  • the control unit 30 sets the time of the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts.
  • correlations (correlation information) having different rates of temperature rise with time are used and the difference temperature ( ⁇ Tp ⁇ Ts) is larger than a predetermined threshold temperature ⁇ Tth, the time elapses between the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts.
  • Atmospheric temperature is estimated using the correlation (correlation information) with the same temperature increase rate.
  • the predetermined threshold temperature ⁇ Tth indicates a temperature at which the second stage (thermal equilibrium state) starts.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of estimating the ambient temperature based on the correlation.
  • the bar graphs are the panel temperature Tp and the switch substrate temperature Ts, respectively, and show values from a temperature of 0 ° C. For convenience, it is expressed as a panel temperature Tp, but it is not the temperature of the panel itself, but precisely the sum of the temperature caused by the display device and the ambient temperature.
  • the atmospheric temperature Te cannot be determined only by detecting the panel temperature Tp and the switch substrate temperature Ts.
  • the temperature is caused by the display device 100 included in the first temperature difference ⁇ Tp that is the panel rising temperature (the sum of the temperature caused by the heat generation of the backlight 3 and the temperature caused by the convection in the housing 1) and the switch board rising temperature.
  • the ambient temperature Te can be obtained from the panel temperature Tp and the switch substrate temperature Ts.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing another example of estimating the ambient temperature based on the correlation.
  • FIG. 7 is essentially the same as the case of FIG.
  • (Tp ⁇ Ts) is the same as ( ⁇ Tp ⁇ Ts).
  • the correlation graph is moved so that the obtained ( ⁇ Tp ⁇ Ts) matches the ( ⁇ Tp ⁇ Ts) on the graph indicating the correlation between ⁇ Tp and ⁇ Ts, the position of the horizontal axis of the correlation is the atmosphere. It will indicate the temperature Te.
  • the control unit 30 specifies the correlation information between the threshold temperature corresponding to the light amount set by the operation switch 4 and the first temperature difference and the second temperature difference corresponding to the threshold temperature.
  • the correlation information is identified by, for example, obtaining a threshold temperature ⁇ Tth corresponding to the set light amount and calculating a correlation between the first temperature difference ⁇ Tth and the second temperature difference ⁇ Ts corresponding to the threshold temperature ⁇ Tth by the control unit 30.
  • the structure to do may be sufficient.
  • a plurality of different threshold temperature ⁇ Tth associated with the light amount of the backlight 3 and a plurality of correlation information of the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts that are different for each threshold temperature are stored in the memory 17, and the control unit 30 can also be referred to.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the duty ratio of the drive signal output to the backlight 3 and the threshold temperature ⁇ Tth.
  • the threshold temperature ⁇ Tth is a temperature at which the second stage starts, and this temperature depends on the amount of heat generated by the backlight 3.
  • the amount of heat generated by the backlight 3 corresponds to the drive amount of the backlight 3, that is, the duty ratio (PWM value) of the drive signal output to the backlight 3, so that a plurality of different threshold values associated with the light amount of the backlight 3
  • the temperature ⁇ Tth is determined in advance, and the correlation information of the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts that differ for each threshold temperature ⁇ Tth is determined in advance.
  • threshold temperatures ⁇ Tth corresponding to some representative values (eg, 3 to 5) of the duty ratio are determined, and values between the representative values are linearly interpolated. Can also be obtained.
  • the control unit 30 estimates the ambient temperature using the correlation information corresponding to the set light amount. That is, the threshold temperature ⁇ Tth corresponding to the set light amount is determined, the correlation information corresponding to the determined threshold temperature ⁇ Tth is determined, and the ambient temperature is estimated using the determined correlation information. Thereby, even when the light quantity of the backlight 3 is changed, the ambient temperature can be estimated with high accuracy.
  • the estimation of the ambient temperature around the display device of the present embodiment leads to a first temperature difference between the temperature detected by the panel temperature sensor 10 provided in the vicinity of the display panel 2 and the ambient temperature, and a thermal equilibrium state. Identifying correlation information indicating a correlation between a second temperature difference between a temperature detected by the switch substrate temperature sensor 20 provided at a position different from the panel temperature sensor 10 and an ambient temperature so that the temperature change until A computer program indicating a processing procedure such as a step of estimating the ambient temperature based on the identified correlation information and the temperatures detected by the panel temperature sensor 10 and the switch substrate temperature sensor 20 is recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer program recorded on the recording medium is stored in a program including a recording medium reader CPU and a RAM. Read by the recording medium reading device coarsely braided computer, it can also be realized by executing the CPU by loading into RAM.
  • the specifying step is a step of specifying a predetermined threshold temperature. If the difference temperature between the first temperature difference and the second temperature difference is smaller than the predetermined threshold temperature, the first temperature difference And a step of specifying correlation information in which the rate of temperature rise with the passage of time of the second temperature difference is different. When the difference temperature is greater than a predetermined threshold temperature, the rate of temperature rise with the passage of time of the first temperature difference and the second temperature difference. Can be included to identify equivalent correlation information.
  • the switch substrate temperature sensor 20 is provided in the vicinity of the backlight 3.
  • heat generation from the backlight 3 It is also possible not to be directly affected by heat conduction or heat radiation.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a temperature change in the display device 100 when the switch substrate temperature sensor 20 is provided at a position not directly affected by the heat generated by the backlight 3.
  • the temperature in the housing 1 in which the display panel 2 is housed is caused by the ambient temperature Te, the heat generated by the backlight 3 (for example, heat conduction or heat radiation), and convection in the housing 1.
  • the panel temperature sensor 10 and the switch substrate temperature sensor 20 The temperatures Tp and Ts detected in can be regarded as the same. That is, the first temperature difference ⁇ Tp and the second temperature difference ⁇ Ts can be regarded as the same.
  • the temperature Tp detected by the panel temperature sensor 10 increases due to the heat generated by the backlight 3. Since the switch substrate temperature sensor 20 is provided at a position away from the backlight 3, it is not directly affected by the heat generated by the backlight 3. For this reason, the temperature Tp detected by the panel temperature sensor 10 does not rise as rapidly as the temperature Tp detected by the panel temperature sensor 10.
  • the control unit 30 can estimate the ambient temperature Te based on the correlation represented by the graph as shown in FIG. 9 and the temperatures Tp and Ts detected by the panel temperature sensor 10 and the switch substrate temperature sensor 20. That is, if the temperature Tp and the temperature Ts can be detected, ( ⁇ Tp ⁇ Ts) can be obtained, and the atmospheric temperature Te can be obtained from the correlation between ( ⁇ Tp ⁇ Ts) and the temperature difference ⁇ Ts between the temperature Ts and the ambient temperature Te. Can be estimated. Thereby, it is possible to accurately estimate the atmospheric temperature that affects the characteristics (gamma characteristics) of the display panel.
  • the correlation is a temperature rise with respect to the atmospheric temperature that changes with time, not only when the display device is in a thermally stable state, but also in a thermally transition state after the start of power-on, for example.
  • the ambient temperature can be estimated accurately. Further, it is not necessary to provide a temperature sensor at a position that is not affected by the heat generated by the apparatus itself.
  • the control unit 30 rewrites the data in the subsequent LUT 15 to correct the gradation characteristics of the display panel 2 based on the estimated ambient temperature.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of temperature dependence of the gamma characteristic of the display panel.
  • the output gradation of the display panel with respect to the input gradation decreases as the temperature of the display panel increases.
  • some display panels have a temperature dependency opposite to that in the example of FIG. 10 (that is, the output gradation of the display panel with respect to the input gradation increases as the temperature of the display panel increases).
  • the control unit 30 rewrites the value of the output gradation with respect to the input gradation of the post-stage LUT 15 in accordance with the temperature, thereby canceling the gradation characteristic variation with respect to the temperature variation and correcting it to the ideal gradation characteristic.
  • the temperature of the display panel itself should be measured and the gradation characteristics should be corrected accordingly.
  • the gradation characteristics are corrected, for example, by storing the ambient temperature and display device-derived temperature when the subsequent LUT 15 is written (factory adjustment), and obtaining the gradation compensation amount corresponding to the current temperature fluctuation from that point. Then, the gradation characteristics and color reproducibility at the time of writing are maintained by rewriting the latter stage LUT 15. This enables temperature compensation of display characteristics (gradation characteristics) not only when the state of the display device 100 is in a thermal transition state but also when it is in a stable state (thermal equilibrium state). Desired gradation characteristics and color can be reproduced.
  • the panel temperature sensor 10 and the switch substrate temperature sensor 20 can be calibrated when the display device 100 is cold started.
  • the switch substrate temperature Ts may be subtracted from the panel temperature Tp so that the panel temperature Tp and the switch substrate temperature Ts become the same.
  • the second temperature sensor is provided on the switch board as a position different from the position where the panel temperature sensor 10 serving as the first temperature sensor is provided. It is not limited to the switch substrate, and can be provided at other positions of the casing as long as the temperature change until reaching thermal equilibrium can be made different.
  • the housing 2 is provided with a three-dimensional acceleration sensor or the like, and the correlation between the first temperature difference ⁇ Tth and the second temperature difference ⁇ Ts due to a difference in vertical and horizontal arrangement of the housing of the display device 100, a tilt of the display screen, and the like. It can also be changed. As a result, even when the temperature change state of the casing changes due to the change in the vertical and horizontal layout of the casing of the display device 100, the inclination of the display screen, etc., the appropriate correlation can be specified and the ambient temperature can be obtained accurately. it can.
  • Two or more temperature sensors may be provided, and in that case, a correlation is prepared for at least one pair of temperature sensors or for every combination.
  • the estimation means may obtain an average from a plurality of obtained ambient temperatures and determine this as the ambient temperature, or may determine the mode value as the ambient temperature.

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Abstract

【課題】自装置の周辺の雰囲気温度を正確に推定することができる表示装置、コンピュープログラム、記録媒体及び温度推定方法を提供する。 【解決手段】パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０は、表示装置１００異なる位置に設けてある。制御部３０は、パネル温度センサ１０で検出する温度Ｔｐと囲気温度Ｔｅとの第１温度差ΔＴｐ、及びスイッチ基板温度センサ２０で検出する温度ｓと雰囲気温度Ｔｅとの第２温度差ΔＴｓの相関関係を示す相関関係情報を特定する。御部３０は、特定した相関関係情報、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度セン２０で検出した温度Ｔｐ、Ｔｓに基づいて、雰囲気温度Ｔｅを推定する。

Description

表示装置、コンピュータプログラム、記録媒体及び温度推定方法
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　本発明は、自装置の周辺の雰囲気温度を推定することができる表示装置、表示装置の周辺の雰囲気温度を推定するためのコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを記録した記録媒体及び温度推定方法に関する。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　液晶パネルなどの表示パネルを備える表示装置は、液晶パネルの画素毎に光透過率を変化させて、背面側に設けられたバックライトからの光の透過量を制御することで画像の階調表示を行なっている。また、液晶パネルのガンマ特性には個体差があるため、表示装置の製造工程において表示装置毎に固有の階調特性を補正し、所望の階調特性を実現することが行なわれている。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　しかし、液晶パネルのガンマ特性は、表示パネル温度に応じて変動する。表示パネル温度とは、装置自身の回路発熱に雰囲気温度を加えたものであるため、表示装置の製造工程時と実際にユーザが表示装置を使用する際の装置周辺の雰囲気温度が異なる場合には、表示パネルのガンマ特性が異なってしまい、所望の階調表現又は色味が再現されないおそれがある。いかなる表示パネル温度にあっても階調表現や色再現性を維持するため、階調特性等の温度補償が従来から行われている。ただし、表示パネル温度を厳密に測定するにはパネル内部に温度センサを設けるなどの表示パネルの加工が必要となり、大幅なコストアップを招く。このため従来は、表示パネル外で簡易的に測定することが可能な温度を用いて、階調特性等の温度補償が行われていた。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　そこで、液晶表示装置の外装部の外側の外気温度を検出する外気温検出部と、外装部の内側の内部温度を検出する内部温度検出部とを備え、それぞれの温度検出部で検出した外気温度と内部温度との温度差に応じた駆動電圧を出力する液晶駆動回路を備えた表示装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開平１０－２５３９４６号公報
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　しかしながら、特許文献１の装置にあっては、外装部の外側に温度検出部を設け、外気温を検出することを前提とするものの、実際には表示装置の内部で発生する熱（例えば、表示パネル用の光源であるバックライト等による発熱）の影響を受けるため、外気温を正確に検出することは困難である。また、自装置の発熱の影響を受けない位置に温度センサなどの温度検出部を設けることは装置の設計上あるいは使用上現実的ではなく実際には実現することができない。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、自装置の周辺の雰囲気温度を正確に推定することができる表示装置、表示装置の周辺の雰囲気温度を推定するためのコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを記録した記録媒体及び温度推定方法を提供することにある。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第１発明に係る表示装置は、筐体内に表示パネルを備える表示装置において、それぞれ異なる位置に設けられた２以上の温度センサと、該温度センサで検出する温度同士の相関関係を示す相関関係情報を特定する特定手段と、該特定手段で特定した相関関係情報、前記温度センサで検出した温度に基づいて、雰囲気温度を推定する推定手段とを備えることを特徴とする。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第２発明に係る表示装置は、第１発明において、前記表示パネル用のバックライトを備え、前記特定手段は、前記温度センサで検出する温度と所定の閾値温度との比較から異なる相関関係情報を特定し、前記推定手段は、前記特定手段で特定した各相関関係情報を用いて雰囲気温度を推定するように構成してあることを特徴とする。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第３発明に係る表示装置は、第２発明において、前記バックライトの光量を設定する設定手段を備え、前記特定手段は、前記設定手段で設定した光量に対応する前記所定の閾値温度を用いて相関関係情報を特定するようにしてあることを特徴とする。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第４発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、筐体内に表示パネルを備える表示装置の周辺の雰囲気温度を推定させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記表示装置のそれぞれ異なる位置に設けられた２以上の温度センサで検出する温度同士の相関関係を示す相関関係情報を特定するステップと、特定した相関関情報、前記温度センサで検出した温度に基づいて、雰囲気温度を推定するステップとを実行させることを特徴とする。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第５発明に係るコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体は、前述の発明に係るコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第６発明に係る温度推定方法は、筐体内に表示パネルを備える表示装置の周辺の雰囲気温度を推定する温度推定方法において、前記表示装置のそれぞれ異なる位置に設けられた２以上の温度センサで検出する温度同士の相関関係を示す相関関係情報を特定するステップと、特定した相関関係情報、前記温度センサで検出した温度に基づいて、雰囲気温度を推定するステップとを含むことを特徴とする。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第１発明、第４発明、第５発明及び第６発明にあっては、表示装置のそれぞれ異なる位置に２以上の温度センサを設ける。温度センサは、表示パネルの近傍に設置してもよく、あるいは表示パネルから離隔した位置に設置してもよい。温度センサはそれぞれ、熱平衡状態に至るまでの温度変化が異なる位置に配置させることが好ましい。熱平衡状態に至るまでの温度変化が異なるとは、例えば、同じ時間経過に対して温度上昇が異なるような場合をいう。温度センサは最低でも２個必要とする。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　特定手段は、温度センサで検出する温度同士の相関関係を示す相関関係情報を特定する。相関関係情報の特定は、例えば、相関関係情報を予め記憶手段に記憶しておく構成でもよく、あるいは、相関関係を表す式を用いて算出する構成でもよい。例えば、第１温度センサと第２温度センサの二つの温度センサを設け、第１温度センサで検出する温度Ｔｐと雰囲気温度Ｔｅとの第１温度差ΔＴｐとし、第２温度センサで検出する温度Ｔｓと雰囲気温度Ｔｅとの第２温度差ΔＴｓとした場合について説明する。相関関係は、時間経過とともに、第１温度差ΔＴｐと第２温度差ΔＴｓとの間の関係を表すものであり、第２温度差ΔＴｓと（ΔＴｐ－ΔＴｓ）との関係式である。第２温度差ΔＴｓは、温度Ｔｓと雰囲気温度Ｔｅとの温度差であり、（ΔＴｐ－ΔＴｓ）は温度Ｔｐと温度Ｔｓとの温度差である。また、雰囲気温度とは、自装置の周辺の雰囲気温度であり、自装置の発熱による温度上昇等の影響を受けない温度である。すなわち、自装置が屋内にあれば室内温度とほぼ等しい温度となり、自装置が屋外にあれば室外温度とほぼ等しい温度となる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　推定手段は、特定した相関関係情報、温度センサで検出した温度に基づいて、雰囲気温度Ｔｅを推定する。例えば、温度Ｔｐ及び温度Ｔｓが検出することができれば、（ΔＴｐ－ΔＴｓ）を求めることができ、（ΔＴｐ－ΔＴｓ）及び温度Ｔｓと雰囲気温度Ｔｅとの温度差ΔＴｓの相関関係により、雰囲気温度Ｔｅを推定することができる。これにより、表示パネルの特性（ガンマ特性）に影響を及ぼす雰囲気温度を正確に推定することができる。また、相関関係は、時間経過と共に変化する雰囲気温度に対する温度上昇であるので表示装置が熱的に安定状態にある場合だけでなく、例えば、回路発熱及び対流熱のない表示装置において、電源をオンした直後から一定時間の状態（熱的に遷移状態）にある場合でも雰囲気温度を精度よく推定することができる。また、自装置の発熱の影響を受けない位置に温度センサを設ける必要もない。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第２発明にあっては、表示パネル用のバックライトを備え、２以上の温度センサは、それぞれ異なる位置に設けてある。例えば、バックライトの近傍の異なる位置に設ける。バックライトの近傍は、バックライトと接触していてもよく、あるいはバックライトに近接していてもよく、バックライトの発熱（伝導熱又は輻射熱）の影響を受ける範囲内にあればよい。表示パネルが収容された筐体内の温度（表示パネルの特性に影響を与える温度）は、雰囲気温度、主要な発熱部品であるバックライトの発熱（例えば、熱伝導または熱輻射など）及び筐体内の対流に起因する。表示装置の動作開始時（例えば、電源をオンにした直後）は、筐体内の対流は微小であり、またバックライトにより発熱の影響も微小であるので、第１温度センサ及び第２温度センサで検出する温度Ｔｐ、Ｔｓは同一と見なすことができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　その後、バックライトの発熱により、第１温度センサ及び第２温度センサで検出する温度Ｔｐ、Ｔｓは上昇するが、第１温度センサ及び第２温度センサは、バックライトの近傍異なる位置に設けてあるので、時間経過に伴う温度上昇（Ｔｐ－Ｔｅ）、（Ｔｓ－Ｔｅ）が異なり、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が異なる。すなわち、回路発熱及び対流熱のない表示装置において、電源オン直後から第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が異なる状態は、バックライトからの熱伝導または熱輻射による影響が大きく、筐体内の対流の影響は無視できる状態であり、いわゆる遷移状態の期間（第１段階とも称する）である。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓがある程度上昇した状態以降は、バックライトからの熱伝導または熱輻射による影響だけでなく筐体内の対流による影響で熱的に安定した状態、いわゆる熱平衡状態（第２段階とも称する）となる。かかる熱平衡状態では、第１温度差ΔＴｐと第２温度差ΔＴｓとの相関関係が第１段階の場合と異なり、筐体内の温度が安定状態となる結果、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が同等とみなすことができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　特定手段は、異なる相関関係情報からひとつを特定するものであって、例えば、第１温度差ΔＴｐと第２温度差ΔＴｓとの差分温度（ΔＴｐ－ΔＴｓ）が所定の閾値温度ΔＴｔｈより小さい場合、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が異なる相関関係情報を特定し、差分温度（ΔＴｐ－ΔＴｓ）が所定の閾値温度ΔＴｔより大きい場合、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が同等の相関関係情報を特定する。所定の閾値温度ΔＴｔｈは、第２段階（熱平衡状態）が始まる温度を示す。推定手段は、特定された各相関関係情報を用いて雰囲気温度を推定するものであって、例えば、差分温度（ΔＴｐ－ΔＴｓ）が閾値温度ΔＴｔｈより大であるか小であるかに応じて、特定された各相関関係情報を切り替えて雰囲気温度を推定する。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　これにより、例えば、回路発熱及び対流熱のない表示装置において、電源オン直後から一定時間の熱的に遷移状態にある場合でも、熱的に安定状態（熱平衡状態）にある場合でも、雰囲気温度を精度よく推定することができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第３発明にあっては、バックライトの光量を設定する設定手段を備える。設定手段は、例えば、光量を設定するための操作パネル又は操作スイッチ等であり、光量を設定することにより、バックライトへ出力される駆動信号を変更し、バックライトの駆動量を変更して、バックライトから発する光、すなわち、表示パネルの輝度を調整することができる。バックライトの駆動信号としては、例えば、パルス信号やＤＣ信号などがあり、前者はパルスのデューティ比（ＰＷＭ値）を、後者はＤＣレベルを変更することが駆動量の変更に相当する。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　特定手段は、設定した光量に対応する閾値温度と、当該閾値温度に対応する相関関係情報を特定する。例えば、設定した光量に対応する閾値温度ΔＴｔｈを求めるとともに、当該閾値温度ΔＴｔｈに対応する第１温度差ΔＴｔｈ及び第２温度差ΔＴｓの相関関係を求めるための算出回路を用いることができる。あるいは、バックライトの光量に関連付けた複数の異なる閾値温度ΔＴｔｈと、閾値温度毎に異なる第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの相関関係情報を複数記憶しておくこともできる。閾値温度ΔＴｔｈは、第２段階が始まる温度であり、かかる温度は、バックライトの発熱量に依存する。バックライトの発熱量は、バックライトの駆動量、例えば、バックライトへ出力される駆動信号のデューティ比（ＰＷＭ値）に対応するので、バックライトの光量に関連付けた複数の異なる閾値温度ΔＴｔｈを予め対応付けて決めておき、さらに、閾値温度ΔＴｔｈ毎に異なる第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの相関関係情報を予め定めておく。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　推定手段は、設定した光量に対応する相関関係情報を用いて雰囲気温度を推定する。すなわち、設定した光量に対応する閾値温度ΔＴｔｈを決定し、決定した閾値温度ΔＴｔｈに対応する相関関係情報を決定し、決定した相関関係情報を用いて雰囲気温度を推定する。これにより、バックライトの光量を変更した場合でも、雰囲気温度を精度よく推定するとができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　本発明によれば、表示装置が熱的に安定状態にある場合だけでなく、例えば、電源オン開始後の熱的に遷移状態にある場合でも雰囲気温度を精度よく推定することができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
本実施の形態の表示装置の要部外観を示す斜視図である。 本実施の形態の表示装置の要部外観を示す側面図である。 本実施の形態の表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の表示装置内の温度変化の一例を示す説明図である。 本実施の形態の表示装置起因温度の相関関係の一例を示す説明図である。 相関関係に基づいて雰囲気温度を推定する一例を示す概念図である。 相関関係に基づいて雰囲気温度を推定する他の例を示す概念図である。 バックライトへ出力される駆動信号のデューティ比と閾値温度ΔＴｔｈとの関係の一例を示す説明図である。 スイッチ基板温度センサをバックライトの発熱の影響を直接受けない位置に設けた場合の表示装置内の温度変化の一例を示す説明図である。 表示パネルのガンマ特性の温度依存の一例を示す説明図である。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　以下、本発明に係る表示装置、コンピュータプログラム、記録媒体及び温度推定方法を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の表示装置１００の要部外観を示す斜視図であり、図２は本実施の形態の表示装置１００の要部外観を示す側面図である。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　表示装置１００は、合成樹脂製又は金属製の筐体１に、表示パネル２、バックライト３回路基板等（不図示）などを収容する。バックライト３は、表示パネル２の背面側に配置され、例えば、ＣＣＦＬ（ColdCathode Fluorescent Lamp）又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源、光源からの光を反射又は拡散して表示パネル１の背面に照射するための光学部材などで構成される。筐体１の前面には、操作スイッチ４を設けてあり、操作スイッチ４にはスイッチ基板（不図示）を接続してある。筐体１の背面には、スタンド５が固定され、机上又は床上などに対して表示面が略垂直又は所望の角度で傾斜させた状態となるように支持される。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　表示パネル２の近傍には第１温度センサとしてのパネル温度センサ１０を設けてある。パネル温度センサ１０はパネル近傍に設けられるため、検出温度は表示パネル自身の温度ではなく、表示装置起因温度に雰囲気温度が加わった温度を検出する。また、操作スイッチ４に接続されたスイッチ基板には第２温度センサとしてのスイッチ基板温度センサ２０を設けてある。すなわち、スイッチ基板温度センサ２０は、パネル温度センサ１０と異なる位置に設け、熱平衡状態に至るまでの温度変化がパネル温度センサ１０で検出する温度変化と異なるようにしてある。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　表示パネル２の近傍とは、例えば、表示パネル２の温度（例えば、表示パネル２内部の温度）にできるだけ近い温度を検出することができるように表示パネル２から離隔しない範囲内の位置である。表示パネル２の近傍は、表示パネル２と接触していてもよく、あるいは表示パネル２に近接していてもよく、表示パネル２の発熱（伝導熱又は輻射熱）の影響を受ける範囲内にあればよい。なお、スイッチ基板温度センサ２０は、表示パネル２の近傍に設置してもよく、表示パネル２から離隔した位置に設置してもよい。また、熱平衡状態に至るまでの温度変化が異なるとは、例えば、同じ時間経過に対して温度上昇が異なるような場合をいう。温度センサは２個以上設けるようにしてもよい。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図１及び図２の例では、より具体的には、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０は、バックライト３の近傍の異なる位置に設けてある。バックライト３の近傍とは、バックライト３と接触した状態でもよく、あるいはバックライト３に近接した状態でもよく、バックライト３の発熱（伝導熱又は輻射熱）の影響を受ける範囲内にあればよい。なお、図１及び図２では、筐体内に温度センサを設けるようにしてあるが、これに限定されず、表示パネル２の発熱の影響を受ける範囲であれば筐体外に設けるようにしてもよい。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図３は本実施の形態の表示装置１００の構成の一例を示すブロック図である。表示装置１００は、制御部３０、メモリ１７、信号入力部１１、前段ＬＵＴ（ルックアップテーブル）１２、色制御部１３、ムラ補正部１４、後段ＬＵＴ（ルックアップテーブル）１５、表示パネル駆動部１６、バックライト３、バックライト駆動部１８、表示パネル２、操作スイッチ４、第１温度センサとしてのパネル温度センサ１０、第２温度センサとしてのスイッチ基板温度センサ２０などを備えている。また、表示装置１００は、信号線を介して外部のＰＣ（パーソナルコンピュータ）２００に接続されている。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　信号入力部１１は、ＰＣ２００などの外部機器にケーブルを介して接続される接続端子を有しており、ＰＣ２００から入力されるビデオ信号を取得する。信号入力部１１は、取得したビデオ信号を前段ＬＵＴ１２へ出力する。なお、ＰＣ２００から信号入力部１１へ入力されるビデオ信号は、アナログ信号又はデジタル信号のいずれであってもよい。以下実施例では、カラービデオ信号を用いる構成であるが、これに限定されるものではなくモノクロビデオ信号を用いる構成でもよい。この場合には、色制御部などカラービデオ信号のための構成は不要となる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　前段ＬＵＴ１２は、例えば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）それぞれに対応したＬＵＴを備え、入力されたビデオ信号により表現される入力階調と、その入力階調に対応する表示パネル１（より正確には、後段ＬＵＴ１５）への入力レベル（出力値）とが関連付けられている。前段ＬＵＴ１２は、例えば、入力階調が８ビットで構成され、０～２５５の２５６階調それぞれに対応する２５６個のエントリに、例えば、１４ビットで表される出力階調（出力値）を格納してあり、ユーザにより階調特性が設定可能（例えば、ガンマ値の設定可能）に構成してあり、所望の階調特性を実現することができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　色制御部１３は、制御部３０の制御により、前段ＬＵＴ１２から出力された出力値（出力階調）に対して、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分に対応する変換係数で構成される３×３マトリクス（色変換マトリクスＤ）により、特定の色の成分を強めたり、あるいは弱めたりすることにより、色調整（色制御）を行う。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　ムラ補正部１４は、制御部３０の制御により、色制御部１３から出力された出力階調（出力値）に対して、ムラ補正を行い、補正後の出力階調（出力値）を後段ＬＵＴ１５へ出力する。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　後段ＬＵＴ１５は、階調補正手段としての機能を有し、例えば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）それぞれに対応したＬＵＴを備え、表示パネル２に異なる階調特性を理想的なガンマ値（後段ガンマ、例えば、２．２）になるようにして滑らかな階調表現を実現するために出力階調を補正し、補正後の出力階調（補正信号）を表示パネル駆動部１６へ出力する。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　表示パネル駆動部１６は、ゲートドライバ、ソースドライバなどを備え、制御部３０の制御の下に後段ＬＵＴ１５から入力された補正信号に基づいて、表示パネル２を駆動する。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　表示パネル２は、例えば、液晶パネルであって、一対のガラス基板が対向配置され、その間隙内に液晶物質である液晶層が形成された構造を有し、一方のガラス基板には複数の画素電極と、画素電極の夫々にドレインを接続したＴＦＴとが、他方のガラス基板には共通電極が設けてある。ＴＦＴのゲート及びソースは、夫々ゲートドライバ及びソースドライバの各出力段に順次接続されている。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　表示パネル２は、ゲートドライバから入力されたゲート信号によって各画素のＴＦＴのオン・オフが制御され、ソースドライバから入力される出力電圧（表示パネル２への入力レベル）をオン期間に各画素のＴＦＴに印加することにより、液晶物質の電気光学特性によって決定される光透過率を制御して映像を階調表示する。表示パネル２は一対の偏光板で挟まれ、さらにその背面にバックライト３を配置してある。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　バックライト駆動部１８は、制御部３０の制御により、バックライト３がパルス駆動であれば所望のデューティ比（ＰＷＭ値）の駆動信号をバックライト３へ出力する。これにより、バックライト３の駆動量を変更して、バックライト３から発する光、すなわち、表示パネル２の輝度を調整することができる。バックライト３はパルス駆動に限定されるものではなく、ＤＣ駆動などの駆動方法でもよく、その場合は所望のＤＣレベルに変更して輝度調整を行う。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　操作スイッチ４は、光量を含む表示装置１００の各調整値を設定する設定手段としての機能を有する。操作スイッチ４でバックライト３の光量を設定することにより、バックライト駆動部１８からバックライト３へ出力される駆動信号のデューティ比（ＰＷＭ値）を変更し、バックライト３の駆動量を変更して、バックライト３から発する光、すなわち、表示パネルの輝度を調整することができる。なお、操作スイッチに代えて操作パネル等であってもよい。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　制御部３０は、パネル温度センサ（第１温度センサ）１０で検出する温度Ｔｐと雰囲気温度Ｔｅとの第１温度差ΔＴｐ、及びスイッチ基板温度センサ（第２温度センサ）２０で検出する温度Ｔｓと雰囲気温度Ｔｅとの第２温度差ΔＴｓの相関関係を示す相関関係情報（相関関係）を特定する特定手段としての機能を有する。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　相関関係情報の特定は、例えば、相関関係情報を予めメモリ１７に記憶しておく構成でよく、あるいは、相関関係を表す式を用いて制御部３０で算出する構成でもよい。相関関係は、時間経過とともに、第１温度差ΔＴｐと第２温度差ΔＴｓとの間の関係を表すものであり、例えば、第２温度差ΔＴｓと（ΔＴｐ－ΔＴｓ）との関係式である。第２温度差ΔＴｓは温度Ｔｓと雰囲気温度Ｔｅとの温度差であり、（ΔＴｐ－ΔＴｓ）は温度Ｔｐと温度Ｔｓとの温度差である。また、雰囲気温度とは、表示装置１００の周辺の雰囲気温度であり、表示装置１００の発熱による温度上昇等の影響を受けない温度である。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図４は本実施の形態の表示装置１００内の温度変化の一例を示す説明図である。図４において、横軸は経過時間を示し、縦軸は上昇温度を示し、時間経過に伴う第１温度差ΔＴｐ（ｔ）及び第２温度差ΔＴｓ（ｔ）の変化（上昇温度）を示す。上述のとおり、第１温度差ΔＴｐ（ｔ）はパネル温度センサ１０で検出した温度Ｔｐ（ｔ）から雰囲気温度Ｔｅ差し引いた温度であり、パネル上昇温度である。また、第２温度差ΔＴｓ（ｔ）はスイッチ基板温度センサ２０で検出した温度Ｔｓ（ｔ）から雰囲気温度Ｔｅを差し引いた温度であり、スイッチ基板上昇温度である。本実施の形態の説明では、簡略化のため、Ｔｐ（ｔ）、Ｔｓ（ｔ）、ΔＴｐ（ｔ）及びΔＴｓ（ｔ）は、それぞれＴｐ、Ｔｓ、ΔＴｐ及びΔＴｓと同意とする。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　表示パネル２が収容された筐体１内の温度（表示パネル２の特性に影響を与える温度）、雰囲気温度Ｔｅ、主要な発熱部品であるバックライト３の発熱（例えば、熱伝導または熱輻射など）及び筐体１内の対流に起因する。また図示しないが、電源回路を内蔵する表示装置であれば、これも主要な発熱部品となる。これらの発熱及び筐体１内の対流熱がなく冷え切った状態にある表示装置１００の電源をオンにした直後は、バックライト３により発熱の影響は微小であり、また、これに伴う筐体１内の対流も微小であるので、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０で検出する温度Ｔｐ、Ｔｓは同一と見なすことができる。すなわち、第１温度差ΔＴｐと第２温度差ΔＴｓとは同一視することできる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　その後、バックライト３の発熱により、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０で検出する温度Ｔｐ、Ｔｓは上昇するが、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０は、バックライト３の近傍の異なる位置に設けてあるので、時間経過に伴う温度上昇（Ｔｐ－Ｔｅ）、（Ｔｓ－Ｔｅ）が異なり、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が異なる。すなわち、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇は、傾きが異なる直線に近似することができる。すなわち、電源オン直後から第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が異なる状態は、バックライト３からの熱伝導または熱輻射による影響が大きく、いわゆる遷移状態の期間（第１段階または直線近似領域とも称する）である。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓがある程度上昇した状態以降（図４では、時点t１以降）は、バックライト３からの熱伝導または熱輻射による影響だけでなく筐体１内の対流による影響で熱的に安定した状態、いわゆる熱平衡状態（第２段階とも称する）となる。かかる熱平衡状態では、第１温度差ΔＴｐと第２温度差ΔＴｓとの相関関係が第１段階の場合と異なり、筐体内の温度が安定状態となる結果、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が同等とみなすことができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　バックライト３からの熱伝導または熱輻射起因の温度と筐体内の対流に起因する温度との合計を表示装置起因温度と称すると、本発明は、パネル温度センサ１０で検出される温度に含まれる表示装置起因温度と、スイッチ基板温度センサ２０で検出される温度に含まれる表示装置起因温度との間に相関関係があることに着目したものである。以下、相関関係について詳しく説明する。なお、以下に説明する相関関係は、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０が、バックライト３の近傍に設けられ、バックライト３からの熱伝導または熱輻射による影響を受ける場合の相関関係である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図４に示すように、直線近似領域では、第１温度差ΔＴｐ（ｔ）は、式（１）のように近似することができ、第２温度差ΔＴｓ（ｔ）は、式（２）のように近似することができる。ここで、ａ、ｂは直線近似した場合の傾きを表す。式（１）の両辺から式（２）の両辺を引くと式（３）が得られる。したがって、ΔＴｓ（ｔ）は、式（４）のように表すことができる。ここで、係数Ａは、式（５）で表すことができる。すなわち、直線近似領域（第１段階、遷移状態）では、第１温度差ΔＴｐ（ｔ）及び第２温度差ΔＴｓ（ｔ）との間に、より具体的には、第２温度差ΔＴｓ（ｔ）と、{ΔＴｐ（ｔ）－ΔＴｓ（ｔ）}との間に式（４）で表す相関関係がある。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図４に示すように、直線近似領域と熱平衡領域との境界でのパネル上昇温度をＴｔｈｐとし、スイッチ基板上昇温度をＴｔｈｓとする。熱平衡領域では、時間の経過に対する上昇温度の割合が小さいため、パネル温度センサ１０の温度変化の時定数τｐとスイッチ基板温度センサ２０の温度変化の時定数τｓを同じ値τとみなすことができる。すなわち、熱平衡状態では、第１温度差ΔＴｐ（ｔ）及び第２温度差ΔＴｓ（ｔ）の時間経過に伴う温度上昇割合が同等とみなすことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　したがって、図４に示す熱平衡領域では、パネル上昇温度である第１温度差ΔＴｐ（ｔ）は、式（６）で表すことができ、スイッチ基板上昇温度である第２温度差ΔＴｓ（ｔ）は、式（７）で表すことができる。式（６）において、Ｔｍａｘｐは、パネル上昇温度の最大値（最高値）であり、例えば、３℃、４℃、５℃などの値を取り得る。なお、パネル上昇温度の最大値（最高値）は、パネル温度センサ１０の取付位置によっても変わり得る。また、式（７）において、Ｔｍａｓｘは、スイッチ基板上昇温度の最大値（最高値）であり、スイッチ基板温度センサ２０の取付位置に依存する。式（６）の両辺を式（７）の両辺で差し引くことにより、式（８）を得る。式（７）から、式（９）を求めることができるので、式（９）を式（８）に代入することにより、式（１０）を得ることができる。ここで、ΔＴｍａｘは式（１１）で表すことができ、ΔＴｔｈは式（１２）で表すことができる。式（１０）から、式（１３）を得ることができる。ここで、係数Ｂ、Ｃはそれぞれ式（１４）、式（１５）で表すことができる。すなわち、熱平衡領域（第２段階、安定状態）では、第１温度差ΔＴｐ（ｔ）及び第２温度差ΔＴｓ（ｔ）との間に、より具体的は、第２温度差ΔＴｓ（ｔ）と、{ΔＴｐ（ｔ）－ΔＴｓ（ｔ）}との間に式（１３）で表す相関関係がある。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図５は本実施の形態の表示装置１００起因温度の相関関係の一例を示す説明図である。図５に示すように、パネル上昇温度である第１温度差ΔＴｐ（ｔ）とスイッチ基板上昇温度である第２温度差ΔＴｓ（ｔ）との差分（ΔＴｐ－ΔＴｓ）が所定の閾値温度ΔＴｔｈより小さい場合には、選択される相関関係は、図４、式（１）、式（２）に示すように、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が異なる関係であり、ΔＴｓ（ｔ）＝Ａ×{ΔＴｐ（ｔ）－ΔＴｓ（ｔ）}となる。かかる相関関係の特徴は例えば、上昇温度を直線近似可能な領域で用いることができる相関関係であり、バックライト３の発熱のみ考慮すればよい段階であり、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０での温度上昇の割合が異なる。所定の閾値温度ΔＴｔｈは、第２段階（熱平衡状態）が始まる温度を示す。所定の閾値温度ΔＴｔｈは、例えば、１．５℃、２℃、２．５℃等の値とすることができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　また、パネル上昇温度である第１温度差ΔＴｐ（ｔ）とスイッチ基板上昇温度である第２温度差ΔＴｓ（ｔ）との差分（ΔＴｐ－ΔＴｓ）が所定の閾値温度ΔＴｔｈより大きい場合には、選択される相関関係は、図４、式（６）、式（７）に示すように、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が同等の関係であり、ΔＴｓ（ｔ）＝Ｂ×{ΔＴｐ（ｔ）－ΔＴｓ（ｔ）－ΔＴｔｈ}＋Ｃ×ΔＴｔｈとなる。かかる相関関係の特徴は、例えば、熱平衡領域で用いることができる相関関係であり、バックライト３の発熱のみならす筐体１内の対流も考慮すべき段階であり、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０での温度上昇の割合が同等である。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　制御部３０は、雰囲気温度の推定手段としての機能を有する。制御部３０は、特定した相関関係情報（相関関係）、第１温度センサ及び第２温度センサで検出した温度Ｔｐ、Ｔｓに基づいて、雰囲気温度Ｔｅを推定する。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　また、制御部３０は、第１温度差ΔＴｐと第２温度差ΔＴｓとの差分温度（ΔＴｐ－ΔＴｓ）が所定の閾値温度ΔＴｔｈより小さい場合、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が異なる相関関係（相関関係情報）を用い、差分温度（ΔＴｐ－ΔＴｓ）が所定の閾値温度ΔＴｔｈより大きい場合、第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの時間経過に伴う温度上昇割合が同等の相関関係（相関関係情報）を用いて雰囲気温度を推定する。所定の閾値温度ΔＴｔｈは、第２段階（熱平衡状態）が始まる温度を示す。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図６は相関関係に基づいて雰囲気温度を推定する一例を示す概念図である。図６において、棒グラフは、それぞれパネル温度Ｔｐ、スイッチ基板温度Ｔｓであり、温度０℃からの値を示す。便宜上パネル温度Ｔｐと表現するが、パネル自身の温度ではなく、正確には表示装置起因温度と雰囲気温度の合計である。図６に示すように、パネル温度Ｔｐ及びスイッチ基板温度Ｔｓを検出しただけでは、雰囲気温度Ｔｅは判らない。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　しかし、パネル上昇温度である第１温度差ΔＴｐに含まれる表示装置１００起因温度（バックライト３の発熱起因の温度と筐体１内の対流起因の温度の合計）と、スイッチ基板上昇温度である第２温度差ΔＴｓに含まれる表示装置１００起因温度との相関関係を用いることにより、パネル温度Ｔｐ及びスイッチ基板温度Ｔｓから雰囲気温度Ｔｅを求めることができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　すなわち、パネル温度Ｔｐ及びスイッチ基板温度Ｔｓを検出することができれば、（ΔＴｐ－ΔＴｓ）を求めることができ、（ΔＴｐ－ΔＴｓ）及び温度Ｔｓと雰囲気温度Ｔｅとの温度差ΔＴｓの相関関係により、雰囲気温度Ｔｅを推定することができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図７は相関関係に基づいて雰囲気温度を推定する他の例を示す概念図である。図７は図６の場合と本質的に同じであるが表現形式が異なる。図７に示すように、パネル温度Ｔｐ及びスイッチ基板温度Ｔｓを検出することができれば、（Ｔｐ－Ｔｓ）は、（ΔＴｐ－ΔＴｓ）と同じである。求めた（ΔＴｐ－ΔＴｓ）と、ΔＴｐ及びΔＴｓの相関関係を示すグラフ上の（ΔＴｐ－ΔＴｓ）とが一致するように相関関係のグラフを移動させたとき、相関関係の横軸の位置が雰囲気温度Ｔｅを示すことになる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　これにより、表示パネルの特性（例えば、ガンマ特性）に影響を及ぼす雰囲気温度を正確に推定することができる。また、相関関係は、時間経過と共に変化する雰囲気温度に対する温度上昇であるので、表示装置が熱的に安定状態にある場合だけでなく、例えば、回路発熱及び対流熱のない表示装置の電源オン直後から一定時間熱的に遷移状態にある場合も雰囲気温度を精度よく推定することができる。また、自装置の発熱の影響を受けない位置に温度センサを設ける必要もない。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　制御部３０は、操作スイッチ４で設定した光量に対応する閾値温度と、当該閾値温度に対応する第１温度差及び第２温度差の相関関係情報を特定する。相関関係情報の特定は、例えば、設定された光量に対応する閾値温度ΔＴｔｈを求めるとともに、当該閾値温度ΔＴｔｈに対応する第１温度差ΔＴｔｈ及び第２温度差ΔＴｓの相関関係を制御部３０で算出する構成でもよい。あるいは、バックライト３の光量に関連付けた複数の異なる閾値温度ΔＴｔｈと、閾値温度毎に異なる第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの相関関係情報をメモリ１７に複数記憶しておき、制御部３０が参照することもできる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図８はバックライト３へ出力される駆動信号のデューティ比と閾値温度ΔＴｔｈとの関係の一例を示す説明図である。閾値温度ΔＴｔｈは、第２段階が始まる温度であり、かかる温度は、バックライト３の発熱量に依存する。バックライト３の発熱量は、バックライト３の駆動量、すなわち、バックライト３へ出力される駆動信号のデューティ比（ＰＷＭ値）に対応するので、バックライト３の光量に関連付けた複数の異なる閾値温度ΔＴｔｈ予め対応付けて決めておき、さらに、閾値温度ΔＴｔｈ毎に異なる第１温度差ΔＴｐ及び第２温度差ΔＴｓの相関関係情報を予め定めておく。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　なお、図８の符号丸で示すように、デューティ比のうちのいくつかの代表値（例えば、３～５個）に対応する閾値温度ΔＴｔｈを定めておき、代表値の間の値は線形補間により求めることもできる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　制御部３０は、設定した光量に対応する相関関係情報を用いて雰囲気温度を推定する。すなわち、設定した光量に対応する閾値温度ΔＴｔｈを決定し、決定した閾値温度ΔＴｔｈに対応する相関関係情報を決定し、決定した相関関係情報を用いて雰囲気温度を推定する。これにより、バックライト３の光量を変更した場合でも、雰囲気温度を精度よく推定することができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　上述の例で第１温度差ΔＴｔｈ及び第２温度差ΔＴｓの相関関係を示す式において、係数としてのＡ、Ｂ、Ｃは、表示装置１００の形状又は大きさ、表示パネルとバックライトの位置関係、温度センサ１０、２０の取付位置等によって変わり得る値であるので、パラメータとして予め求めておけばよい。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　また、本実施の形態の表示装置の周辺の雰囲気温度の推定は、表示パネル２の近傍に設けられたパネル温度センサ１０で検出する温度と雰囲気温度との第１温度差、及び熱平衡状態に至るまでの温度変化が異なるようにパネル温度センサ１０と異なる位置に設けられたスイッチ基板温度センサ２０で検出する温度と雰囲気温度との第２温度差の相関関係を示す相関関係情報を特定するステップ、特定した相関関係情報、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０で検出した温度に基づいて雰囲気温度を推定するステップ等の処理手順を示すコンピュータプログラムをコンピュータでの読取が可能な記録媒体に記録しておき、当該記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを、記録媒体読取装置ＣＰＵ及びＲＡＭ等を備えるパーソナルコンピュータの記録媒体読取装置で読み取り、ＲＡＭにロードしてＣＰＵに実行させることにより実現することもできる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　なお、上述の特定するステップは、より具体的には、所定の閾値温度を特定するステップ、第１温度差と第２温度差との差分温度が所定の閾値温度より小さい場合、第１温度差及び第２温度差の時間経過に伴う温度上昇割合が異なる相関関係情報を特定するステップ当該差分温度が所定の閾値温度より大きい場合、第１温度差及び第２温度差の時間経過伴う温度上昇割合が同等の相関関係情報を特定するステップを含めることができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　上述の例では、スイッチ基板温度センサ２０をバックライト３の近傍に設けた構成であったが、スイッチ基板温度センサ２０をバックライト３からさらに離隔させて設けることにより、バックライト３からの発熱（熱伝導又は熱輻射）の影響を直接受けないようにすることもできる。ただし、かかる場合には、図４に例示したような相関関係を２段階に分ける必要はない。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図９はスイッチ基板温度センサ２０をバックライト３の発熱の影響を直接受けない位置に設けた場合の表示装置１００内の温度変化の一例を示す説明図である。表示パネル２が収容された筐体１内の温度は、雰囲気温度Ｔｅ、バックライト３の発熱（例えば、熱伝導または熱輻射など）及び筐体１内の対流に起因する。表示装置１００の電源をオンにした直後は、バックライト３により発熱の影響は微小であり、またこれに伴う筐体１内の対流も微小であるので、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０で検出する温度Ｔｐ、Ｔｓは同一と見なすことができる。すなわち、第１温度差ΔＴｐと第２温度差ΔＴｓとは同一視することができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　その後、バックライト３の発熱により、パネル温度センサ１０で検出する温度Ｔｐは上昇する。スイッチ基板温度センサ２０は、バックライト３から離れた位置に設けられているので、バックライト３の発熱の影響を直接受けない。このため、パネル温度センサ１０検出する温度Ｔｐはパネル温度センサ１０で検出する温度Ｔｐのように急激には上昇しない。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　さらにその後、バックライト３の発熱により、筐体１内の対流による影響を現れることより、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０で検出する温度Ｔｐ、Ｔｓは、それぞれ固有の時定数τｐ、τｓ（τｐはτｓと異なる値を有する）で上昇する。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　制御部３０は、図９で示すようなグラフで表される相関関係、パネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０で検出した温度Ｔｐ、Ｔｓに基づいて、雰囲気温度Ｔｅを推定することができる。すなわち、温度Ｔｐ及び温度Ｔｓが検出することができれば、（ΔＴｐ－ΔＴｓ）を求めることができ、（ΔＴｐ－ΔＴｓ）及び温度Ｔｓと雰囲気温度Ｔｅとの温度差ΔＴｓの相関関係により、雰囲気温度Ｔｅを推定することができる。これにより、表示パネルの特性（ガンマ特性）に影響を及ぼす雰囲気温度を正確に推定することができる。また、相関関係は、時間経過と共に変化する雰囲気温度に対する温度上昇であるので、表示装置が熱的に安定状態にある場合だけでなく、例えば、電源オン開始後の熱的に遷移状態にある場合でも雰囲気温度を精度よく推定することができる。また、自装置発熱の影響を受けない位置に温度センサを設ける必要もない。
　制御部３０は、推定した雰囲気温度に基づいて表示パネル２の階調特性を補正するため、後段ＬＵＴ１５のデータを書き換える。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　図１０は表示パネルのガンマ特性の温度依存の一例を示す説明図である。図１０の例で、表示パネルの温度が高くなるほど、入力階調に対する表示パネルの出力階調が小さくなっている。なお、表示パネルによっては、図１０の例と逆の温度依存性（すなわち、表示パネルの温度が高くなるほど、入力階調に対する表示パネルの出力階調が大きくなる）有するものもある。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　制御部３０は、温度に対応させて、後段ＬＵＴ１５の入力階調に対する出力階調の値を書き換えることにより、温度変動に対する階調特性の変動を相殺して理想的な階調特性に補正する。理想的には表示パネル自身の温度を測定し、これに対応させて階調特性を補正すべきところ、表示パネル自身の温度を測定するにはパネルに温度センサを内蔵させる必要があるため、簡易に測定可能な雰囲気温度と表示装置起因温度を用いて階調特性の補正行う。雰囲気温度は上述の方法で推定されたものを用いればよく、表示装置起因温度はパネル温度センサ１０で検出されるパネル温度Ｔｐから雰囲気温度を差し引いたものを用いる。階調特性の補正は、例えば、後段ＬＵＴ１５を書き込んだ時（工場調整時）の雰囲気温度と表示装置起因温度を記憶させておき、その時点から現時点の温度変動に対応す階調補償量を求め、後段ＬＵＴ１５を書き換えることで、書き込み時点の階調特性や色再現性を維持する。これにより、表示装置１００の状態が熱的に遷移状態にある場合だけでなく、安定な状態（熱平衡状態）にある場合でも表示特性（階調特性）の温度補償が可能となり、理想的な又は所望の階調特性、色味を再現することができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　上述の実施の形態において、表示装置１００のコールドスタート時にパネル温度センサ１０及びスイッチ基板温度センサ２０のキャリブレーションを行うことができる。キャリブレーションは、例えば、電源オン直後において、パネル温度Ｔｐとスイッチ基板温度Ｔｓが同一になるように、パネル温度Ｔｐからスイッチ基板温度Ｔｓを差し引けばよい。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　上述の実施の形態では、第１温度センサとしてのパネル温度センサ１０を設けた位置と異なる位置として、スイッチ基板に第２温度センサを設ける構成であったが、第２温度センサの設置位置は、スイッチ基板に限定されるものでなく、熱平衡に到るまでの温度変化が異なるようにできれば、筐体の他の位置に設けることができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　筐体２内に、三次元加速度センサなどを備え、表示装置１００の筐体の縦横の配置変更、表示画面の傾き等の違いにより、第１温度差ΔＴｔｈ及び第２温度差ΔＴｓの相関関係を変更することもできる。これにより、表示装置１００の筐体の縦横の配置変更、表示画面の傾き等により、筐体の温度変化状態が変わるときでも、適切な相関関係を特定して、精度よく雰囲気温度を求めることができる。
[規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
　温度センサは２個以上設けてもよく、その場合、相関関係は少なくとも温度センサ１対あたり、あるいは全ての組合せ毎に用意しておく。推定手段は、求められる複数の雰囲気温度から平均を求め、これを雰囲気温度として決定してもよく、あるいは最頻値を雰囲気温度として決定するようにしてもよい。
　１００　液晶表示装置
　１　筐体
　２　表示パネル
　３　バックライト
　４　操作スイッチ
　１０　パネル温度センサ
　２０　スイッチ基板温度センサ
　１１　信号入力部
　１２　前段ＬＵＴ
　１３　色制御部
　１４　ムラ補正部
　１５　後段ＬＵＴ
　１６　表示パネル駆動部
　１７　メモリ
　１８　バックライト駆動部
　３０　制御部

Claims (6)

  1. [規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
    　筐体内に表示パネルを備える表示装置において、
    　それぞれ異なる位置に設けられた２以上の温度センサと、
    　該温度センサで検出する温度同士の相関関係を示す相関関係情報を特定する特定手段と、
    　該特定手段で特定した相関関係情報、前記温度センサで検出した温度に基づいて、雰囲気温度を推定する推定手段と
    　を備えることを特徴とする表示装置。
  2. [規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
    　前記表示パネル用のバックライトを備え、
    　前記特定手段は、
    　前記温度センサで検出する温度と所定の閾値温度との比較から異なる相関関係情報を特定し、
    　前記推定手段は、
    　前記特定手段で特定した各相関関係情報を用いて雰囲気温度を推定するように構成してることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. [規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
    　前記バックライトの光量を設定する設定手段を備え、
    　前記特定手段は、
    　前記設定手段で設定した光量に対応する前記所定の閾値温度を用いて相関関係情報を特定するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. [規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
    　コンピュータに、筐体内に表示パネルを備える表示装置の周辺の雰囲気温度を推定させるためのコンピュータプログラムにおいて、
    　コンピュータに、
    　前記表示装置のそれぞれ異なる位置に設けられた２以上の温度センサで検出する温度同士の相関関係を示す相関関係情報を特定するステップと、
    　特定した相関関係情報、前記温度センサで検出した温度に基づいて、雰囲気温度を推定するステップと
    　を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
  5. [規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
    　請求項４に記載のコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とするコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体。
  6. [規則91に基づく訂正 30.07.2012]　
    　筐体内に表示パネルを備える表示装置の周辺の雰囲気温度を推定する温度推定方法において、
    　前記表示装置のそれぞれ異なる位置に設けられた２以上の温度センサで検出する温度同士の相関関係を示す相関関係情報を特定するステップと、
    　特定した相関関係情報、前記温度センサで検出した温度に基づいて、雰囲気温度を推定するステップと
    　を含むことを特徴とする温度推定方法。
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