(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号に対応する画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射して前記画像を可視化および／または視認性を向上させるための光照射部とを有する液晶画像表示装置において、
前記光照射部は、前記液晶パネルの上部側に配置された複数個のバックライトと、前記液晶パネルの下部側に配置された複数個のバックライトとを備え、
前記バックライトの点灯／消灯および調光を指示するバックライト指示手段と、
前記バックライト指示手段からの指示に従って、前記液晶パネルの段階的な明るさの調整を可能とするために、前記複数個のバックライトの点灯／消灯の組み合わせ制御と、点灯するバックライトの調光制御との、組み合わせにより前記バックライトを制御するバックライト制御手段と、
前記各バックライト毎の点灯累積時間を記憶する記憶手段とを有し、
前記バックライト指示手段は、入力映像信号の同期信号を検出する同期信号検出手段と、ＯＳＤ表示の有無およびＯＳＤ表示の位置を検出するＯＳＤ表示検出手段とを含み、前記バックライト制御手段は、前記同期信号検出手段によって同期信号を検出せず、かつ、前記ＯＳＤ表示検出手段によってＯＳＤ表示を検出したときは、画面上のＯＳＤ表示に近い複数のバックライトの点灯／消灯の組み合わせおよび調光の指示に従って、前記記憶手段に記憶されている各バックライト毎の点灯累積時間に基づいて、前記複数個のバックライト毎に、点灯／消灯または調光の制御を行うことを特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項２】
入力された映像信号に対応する画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射して前記画像を可視化および／または視認性を向上させるための光照射部とを有する液晶画像表示装置において、
前記光照射部は、前記液晶パネルの上部側に配置された複数個のバックライトと、前記液晶パネルの下部側に配置された複数個のバックライトとを備え、
前記バックライトの点灯／消灯および調光を指示するバックライト指示手段と、
前記バックライト指示手段からの指示に従って、前記液晶パネルの段階的な明るさの調整を可能とするために、前記複数個のバックライトの点灯／消灯の組み合わせ制御と、点灯するバックライトの調光制御との、組み合わせにより前記バックライトを制御するバックライト制御手段と、
前記各バックライト毎の累積消費電力を記憶する記憶手段とを有し、
前記バックライト指示手段は、入力映像信号の同期信号を検出する同期信号検出手段と、ＯＳＤ表示の有無およびＯＳＤ表示の位置を検出するＯＳＤ表示検出手段とを含み、前記バックライト制御手段は、前記同期信号検出手段によって同期信号を検出せず、かつ、前記ＯＳＤ表示検出手段によってＯＳＤ表示を検出したときは、画面上のＯＳＤ表示に近い複数のバックライトの点灯／消灯の組み合わせおよび調光の指示に従って、前記記憶手段に記憶されている各バックライト毎の累積消費電力に基づいて、前記複数個のバックライト毎に、点灯／消灯または調光の制御を行うことを特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項３】
バックライト電源オフ直前に点灯または調光していたバックライトを記憶する記憶手段を有し、前記バックライト制御手段は、前記バックライト指示手段からの指示に従って、前記記憶手段に記憶されている各バックライト毎の電源オフ時のデータに基づいて、前記複数個のバックライト毎に、点灯または調光する順位をローテーションさせて点灯または調光の制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大型の液晶画像表示装置に係わり、特に、映像信号に対応する画像を液晶パネルに表示し、これを複数本の光源から照射される光で可視像化する液晶画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、透過型の液晶画像表示装置は液晶パネル自体は発光しないので、液晶パネルの背面にバックライトと称する光照射部を設ける。また、反射型の液晶画像表示装置においても低照度時の表示用としてバックライト等の光照射部を設けることがある。
【０００３】
この光照射部には、通常、蛍光灯が使用されるが、蛍光灯は寿命が比較的短いため頻繁に交換を行わなければならなかった。これに対処するために、特開平２−２８０５８７号公報、特開平３−９３２０号公報、特開平７−５４２８号公報には、映像信号の有無により光照射部の点灯、消灯、調光等により、光照射部を長寿命化することが提案されている。
【０００４】
即ち、特開平２−２８０５８７号公報には、入力映像信号の同期信号の有無を検出して、同期信号が検出されないときはバックライトを自動的にオフにすることにより、バックライトの長寿命化や無駄な電力消費を減らすことが提案されている。
【０００５】
また、特開平３−９３２０号公報には、光照射部の動作をオン／オフするときに操作するスイッチと、入力されるビデオ信号を検出する検出回路と、検出回路の出力に対応して計時動作を行ない、所定時間を計時したとき、前記スイッチの操作に拘らず、光照射部の光の照射を中止するタイマ回路とを設け、検出回路が、ビデオ信号中に含まれる輝度信号や同期信号を検出し、輝度信号の平均レベルが所定の基準値以下になったり、あるいは同期信号が無くなると、タイマ回路が計時動作を開始し、所定時間が経過すると、スイッチをオフしなくとも光照射部を自動的にオフすることにより、光照射部の長寿命化、電力の無駄な消費の防止が提案されている。
【０００６】
また、特開平７−５４２８号公報は、同期信号を含む映像信号が入力されるビデオ入力端子と、ビデオ入力端子に入力された映像信号に対応する画像を表示する液晶パネルと、この液晶パネルに光を照射して前記画像を可視化する光照射部とを有する液晶画像表示装置において、ビデオ入力端子への入力信号中に同期信号があるか否かを識別する同期信号識別回路と、同期信号識別回路の識別結果に基づき、入力信号中に同期信号がないときは、入力信号中に同期信号があるときよりも光照射部から液晶パネルに照射する光を減光させる調光回路とを設け、光照射部の長寿命化を図ることが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平２−２８０５８７号公報および特開平３−９３２０号公報のものは、点灯時の電流ラッシュにより、光照射部の光源の電極の寿命が劣化する問題があり、また、光照射部として、熱陰極型蛍光ランプを用いる場合は、一度消灯すると、次に映像信号が検出されたとき、プリヒートが必要であるため一瞬点灯が遅れ、一度消灯してしまうと、次に点灯したとき、輝度や消費電力が安定するまで時間が掛かるという問題がある。
【０００８】
また、特開平７−５４２８号公報のものは、調光装置を用いることにより、上記の課題に対応しつつ、光照射部の長寿命化を図ろうとするものであるが、近年の液晶画面の大型化に伴い、画面一様の照度を得るために複数本の光源による液晶画像表示装置が提供されてきているが、長寿命化を図るためには更にきめ細かい調光制御が必要となってきており、このような状況に対処することは考慮されていない。
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、バックライトによって液晶パネルに照射する光をきめ細かく制御すると共に、バックライトの高寿命化および装置の省電力化を図った液晶画像表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した目的を達成するため、
入力された映像信号に対応する画像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射して前記画像を可視化および／または視認性を向上させるための光照射部とを有する液晶画像表示装置において、
前記光照射部は、前記液晶パネルの上部側に配置された複数個のバックライトと、前記液晶パネルの下部側に配置された複数個のバックライトとを備え、
前記バックライトの点灯／消灯および調光を指示するバックライト指示手段と、
前記バックライト指示手段からの指示に従って、前記液晶パネルの段階的な明るさの調整を可能とするために、前記複数個のバックライトの点灯／消灯の組み合わせ制御と、点灯するバックライトの調光制御との、組み合わせにより前記バックライトを制御するバックライト制御手段と、
前記各バックライト毎の点灯累積時間を記憶する記憶手段、または、前記各バックライト毎の累積消費電力を記憶する記憶手段とを、有し、
前記バックライト指示手段は、入力映像信号の同期信号を検出する同期信号検出手段と、ＯＳＤ表示の有無およびＯＳＤ表示の位置を検出するＯＳＤ表示検出手段とを含み、前記バックライト制御手段は、前記同期信号検出手段によって同期信号を検出せず、かつ、前記ＯＳＤ表示検出手段によってＯＳＤ表示を検出したときは、画面上のＯＳＤ表示に近い複数のバックライトの点灯／消灯の組み合わせおよび調光の指示に従って、前記記憶手段に記憶されている各バックライト毎の点灯累積時間または各バックライト毎の累積消費電力に基づいて、前記複数個のバックライト毎に、点灯／消灯または調光の制御を行うように、構成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１乃至図２に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る液晶画像表示装置の主としてバックライト点灯処理に係る部分を示すブロック図である。
【００２４】
同図において、１は入力される映像信号を処理後、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に分離するビデオ／クロマ処理部、２はＡ／Ｄ変換部、３は液晶パネル４を駆動するＬＣＤ駆動部、５は液晶画像表示装置全体のシステムを制御するマイコン、６は液晶パネル照明用の蛍光灯等からなるバックライト、７はバックライト電源部、８はＯＳＤ表示用のキャラクタジェネレータ、９はバックライトの点灯累積時間、累積消費電力等の制御履歴等を記憶するメモリ、１０は選局や音量調整、画面調整、バックライト調整等を行う操作部、１１はリモコン信号を受信し復調するリモコン受信／復調部、１２は選局や音量調整、画面調整、バックライト調整等リモコンである。なお、バックライト６およびバックライト電源部７は全体として光照射部を形成する。
【００２５】
また、マイコン５内において、５ａはバックライトの点灯、消灯、または調光を指示する信号を出力するバックライト指示部、５ｂはビデオ／クロマ処理部１に入力される入力信号の同期信号を検出する同期検出部、５ｃは操作部１０やリモコン１２からのバックライトの点灯、消灯、または調光を指示する信号を出力するバックライト操作検出部、５ｄはＯＳＤ表示を検出してバックライトの点灯または調光を指示する信号を出力するＯＳＤ表示検出部、５ｅはバックライト電源オンを検出してバックライトの点灯または調光を指示する信号を出力するバックライト電源検出部、５ｆは計時部、５ｇはＯＳＤ表示制御部、５ｈはＬＣＤ制御部、５ｉはバックライト制御部である。
【００２６】
同図において、入力された映像信号はビデオ／クロマ処理部１にて信号処理されＲＧＢ信号に分離された後、Ａ／Ｄ変換部２にてデジタル値に変換され、ＬＣＤ駆動部３にて所定のレベルに調整され、映像信号に対応したパネル駆動信号として液晶パネル４に入力される。また、操作部１０やリモコン１２を操作することにより、例えば、音量の調整を指示した場合は、リモコン１２からの操作信号はリモコン受信／復調部１１で受信され復調されてマイコン５に入力され、マイコン５からの調整指示により、図示されていない音量回路を制御して音量の調整を行うと共に、マイコン５はキャラジェネ８から、例えば、ドット列のキャラクタを読み出し、ＯＳＤ表示制御５ｂおよびＬＣＤ駆動部３を介して液晶パネル４にドット列を表示し、更に操作部９やリモコン１２による音量の調整指示量によりドット列のドット数表示を増減させて音量の程度を視覚にても確認できるように表示する。
【００２７】
図２は、液晶パネル４およびバックライト６の構成の概要を示す断面図である。
【００２８】
同図において、１３は液晶パネル４の背面側に設けられる導光板、６ａ，６ｂ，６ｃは導光板１３の上部側面側に配置される３本のバックライト、６Ａ，６Ｂ，６Ｃは導光板１３の下部側面側に配置される３本のバックライトであり、バックライト６ａ，６ｂ，６ｃ，６Ａ，６Ｂ，６Ｃからの光は導光板１３によって導かれ、液晶パネル４背面を一様に照明するように構成される。
【００２９】
なお、ここでは説明を簡単にするために、導光板１３の両側面側にバックライトを設ける例について説明したが、導光板の設計によっては片側点灯でも均一な画面を得るようにすることができる。
【００３０】
また、本実施形態の液晶画像表示装置においても、外光の状態や一般的なテレビ放送やゲームや映画等の入力映像信号に応じて、視認性や目の疲れを防ぐ等のために画面の明るさ調整するために、バックライトを適切な照度に手動や自動で設定して調光することができる。
【００３１】
次に、本液晶画像表示装置のバックライトの点灯、消灯、または調光動作について図１および図２に従って説明する。
【００３２】
視聴者は調光を行う場合、リモコン１２を操作して、画面の状態を見ながら画面が所望の明るさになる様に調整する。なお、当然のことながら入力信号に応じて自動的に調光することや、リモコンに「テレビ放送」、「グーム」、「映画」等のボタンを付けて入力信号に応じて選択することも可能である。現在の視聴状態が、例えば、バックライト６Ａ、６ａが点灯している１対点灯状態から、ゲームを行うためにさらに画面の明るさを上げるべく２対点灯しようとする場合は、視聴者はリモコン１２を操作して、リモコン１２から調整指示信号をリモコン受信／復調部１１を介してマイコン５に送信する。パソコン５は、バックライト指示部５ａのバックライト操作検出部５ｃから調整指示量をバックライト制御部５ｉに送出し、バックライト制御部５ｉは点灯指令信号をバックライト電源部７に送出してバックライト６Ｂ，６ｂを追加点灯する。
【００３３】
この間、メモリ９には、当初のバックライト６Ａ、６ａが点灯していた状態において、バックライト制御部５ｉから出力されている点灯すべきバックライト６Ａ、６ａを指定する点灯指定信号を用いて、バックライト毎に計時部５ｅによって計時された点灯時間を逐次更新記憶し、各バックライト６Ａ、６ａ毎の累積点灯時間を管理する。
【００３４】
次に、ゲームが終了し映像をテレビ放送に変えて、ゲームに比べて画面を若干暗くしようとする場合、視聴者は、上記と同様にリモコン１２を操作して２対点灯から１対点灯に戻そうとすると、バックライト制御部５ｉはメモリ９から各バックライト６ｂ，６ｃ，６Ｂ，６Ｃの累積点灯時間データを読み出し、各バックライトの中から最も累積点灯時間の短い、例えばバックライト６ｃ，６Ｃを点灯させるように、バックライト制御部５ｉからバックライト電源部７へ点灯指定信号を出力させ、バックライト６ｃ，６Ｃを点灯させる。
【００３５】
このように、本実施形態の発明によれば、１対点灯、２対点灯、３対点灯の点灯切替時、さらにはバックライト電源検出部５ｅによってバックライト電源オンを検出したときには、マイコン５はメモリ９から各バックライトの累積点灯時間データを読み出して、その中で最も累積点灯時間の短いバックライトを点灯させるので、バックライトの長寿命化および省電力化を図ることができる。
【００３６】
また、ビデオ／クロマ処理部１に入力された映像信号の同期信号は、マイコン５とＬＣＤ駆動部３に供給され、マイコン５に入力された同期信号は、同期を必要とする各種制御の基準として使われる一方、同期信号検出部５ｂにおいて少なくとも同期信号の有無が検出され、例えば、同期信号が無い場合には、バックライト制御部５ｉによってバックライト電源部７を制御してバックライト６の調光や消灯の制御を行う。
【００３７】
また、本装置に設けられる外部入力端子にＶＴＲ信号を入力し再生画像を表示している場合、ＶＴＲ再生中に無記録部分になった場合には、同期信号が無いことを検出してバックライトを消灯させ、記録部分まで進んで、同期信号を検出してバックライトを点灯させるような場合は、バックライト制御部５ｉはメモリ９から累積点灯時間データを読み出して、各バックライトの中で最も累積点灯時間の短いバックライトを選択して点灯させるように制御することも可能である。
【００３８】
なお、本実施形態では、液晶画面の明るさの調整を、バックライト点灯対数の制御で行っているが、各バックライトに印加する電圧振幅を変えたり、また電圧デューティー比を変えて、１対点灯ないし３対点灯間の明るさを更に細かく調光することも可能である。この場合は、メモリ９に、各バックライト毎に、例えば、印加電圧の大きさとその印加時間、所謂累積消費電力を更新記憶し、点灯切替時や電源入力時に、マイコン５はメモリ９から各バックライト６ａ，６ｂ，６ｃ，６Ａ，６Ｂ，６Ｃの累積消費電力力データを抽出し、累積消費電力の少ないバックライトを点灯させるように制御することも可能である。
【００３９】
さらに、入力映像信号が無い場合でもＯＳＤ表示を使って液晶画像表示装置のチャンネル設定等の初期設定や番組予約を行う場合は、ＯＳＤ表示検出部５ｄはＯＳＤ表示制御部５ｇからの制御信号を検出して所定のバックライトを点灯することになるが、初期設定や番組予約の設定が終了し、テレビ放送等の受信に戻り、バックライト点灯を変更する場合も、上記と同様に、選択点灯制御を行うことができる。また、チャンネル表示等のＯＳＤ表示のみ行っているときや、テキスト表示しているとき等、画面上のＯＳＤ表示が画面上部に寄っている場合は、画面全体をバックライトで照明する必要はないので、例えば、バックライト６ａのみを点灯させることにより省電力化を図ることも可能である。この場合も、どのバックライトを点灯させるかについては、メモリ９に記憶されているバックライト６ａ，６ｂ，６ｃの点灯累積時間や累積消費電力の点灯情報に基づいて判断することができる。
【００４０】
さらには、バックライト電源オフ直前に点灯ないし調光していたバックライトを記憶しておき、バックライト電源オン時に点灯すべきバックライトの点灯または調光の順位をローテーションすることにより、バックライトの長寿命化を図ることもできる。点灯すべきバックライトのローテーションの切替時期は、上記のようにバックライト電源オン時や入力信号の切替時の他に、入力信号が無い場合も行うことができる。この場合は、入力信号の有無は同期検出部５ａにて同期信号の有無を検出することによって判定する方法が最も簡便な方法である。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、液晶パネルへの光照射をきめ細かく制御することができると共に、バックライトの長寿命化および省電力化を図ることができる。また、バックライトの長寿命化および省電力化を図りながら、ＯＳＤ表示のみを有効に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶画像表示装置の主としてバックライト点灯処理に係る部分を示すブロック図である。
【図２】図１に示す液晶パネル４およびバックライト６の概要を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ビデオクロマ処理部
２  Ａ／Ｄ変換部
３  ＬＣＤ駆動部
４  液晶パネル
５  マイコン
５ａ  バックライト指示部
５ｂ  同期検出部
５ｃ  バックライト操作検出部
５ｄ  ＯＳＤ表示検出部
５ｅ  バックライト電源検出部
５ｆ  計時部
５ｇ  ＯＳＤ表示制御部
５ｈ  ＬＣＤ制御部
５ｉ  バックライト制御部
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ  バックライト
７  バックライト電源部
８  キャラクタジェネレーター
９  メモリー
１０  操作部
１１  リモコン受信／復調部
１２  リモコン
１３  導光板
【図１】
0003569184.tif 000002
【図２】
0003569184.tif 000003