(57)【要約】【課題】  バックライト輝度測定の際の表示部の表示状態に起因する測定誤差を除去することができるようにする。【解決手段】  輝度測定の命令が入力されると、映像切替制御信号発生部１１２が切替スイッチ１１１によって、画像データ格納メモリから読み出していた画像を、輝度測定用画像データ格納メモリ１１０に格納されている輝度測定用画像に切り替える。輝度測定タイミング信号発生部１０３の信号により、バックライト輝度算出部１０４は、ＬＥＤ１０９の点灯期間に測定した第１の光量測定結果と、ＬＥＤ１０９の消灯期間に測定した第２の光量測定結果からＬＥＤバックライトの輝度を算出する。【選択図】  図１
2006308369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトと透過型表示素子とを有する透過型表示部のバックライト側に配置した輝度測定センサと、
前記バックライトの輝度を前記輝度測定センサにより測定する場合に、特定の輝度測定用画像を前記透過型表示部に表示させる表示制御部と、
前記輝度測定画像が前記透過型表示部に表示された状態で、前記輝度測定センサにより光量測定を行って求めた、前記バックライトの点灯時の第１の光量測定結果と、前記バックライトの消灯時の第２の光量測定結果との差から前記バックライトの輝度を算出するバックライト輝度算出部と、
を備えたことを特徴とするバックライト輝度測定装置。
【請求項２】
前記表示制御部は、
前記特定の輝度測定用画像データを格納する記憶手段と、
前記バックライトの輝度測定に際して、前記透過型表示部に送る画像データを前記記憶手段に格納された前記輝度測定用画像データに切り替える輝度測定用画像切替手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のバックライト輝度測定装置。
【請求項３】
前記輝度測定用画像は、前記透過型表示部における全画素の輝度信号の階調レベルを黒レベルとするものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト輝度測定装置。
【請求項４】
前記輝度測定用画像は、前記表示部における全画素の輝度信号の階調レベルを白レベルとするものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト輝度測定装置。
【請求項５】
バックライトと透過型表示素子とを有する透過型表示部のバックライト側に配置した輝度測定センサを備えたバックライト輝度測定装置を用いるバックライト輝度測定方法において、
前記バックライトの輝度を前記輝度測定センサにより測定する場合に、特定の輝度測定用画像を前記透過型表示部に表示させる第１のステップと、
前記輝度測定画像が前記透過型表示部に表示された状態で、前記輝度測定センサにより前記バックライトの点灯時の光量測定を行って第１の光量測定結果を得る第２のステップと、
前記輝度測定画像が前記透過型表示部に表示された状態で、前記輝度測定センサにより前記バックライトの消灯時の光量測定を行って第２の光量測定結果を得る第３のステップと、
前記第１の光量測定結果と前記第２の光量測定結果との差から前記バックライトの輝度を算出する第４のステップと、
を備えたことを特徴とするバックライト輝度測定方法。
【請求項６】
前記第１のステップにおいて、前記輝度測定用画像データを格納する記憶手段から該輝度測定用画像データを読み出し、前記バックライトの輝度測定に際して、前記透過型表示部に送る画像データを前記輝度測定用画像データに切り替えることを特徴とする請求項６記載のバックライト輝度測定方法。
【請求項７】
前記輝度測定用画像は、前記表示部における全画素の輝度信号の階調レベルを黒レベルとするものであることを特徴とする請求項５又は６に記載の透過型ディスプレイ装置のバックライト輝度測定方法。
【請求項８】
前記輝度測定用画像は、前記表示部における全画素の輝度信号の階調レベルを白レベルとするものであることを特徴とする請求項５又は６に記載の透過型ディスプレイ装置のバックライト輝度測定方法。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれかに記載のバックライト輝度の測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＣＤ（液晶デバイス）で代表される透過型ディスプレイのバックライト輝度の測定するバックライト輝度測定装置、バックライト輝度測定方法、及びその測定方法を実行させるプログラム並びにそれを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、透過型ディスプレイ装置は、軽量、低消費電力であるといった特長を有するため、携帯情報端末や薄型ＴＶ（テレビジョン放送受信装置）等の表示装置として広く採用されている。
ところで、このような透過型ディスプレイ装置は、従来から、非発光型の表示デバイス（例えば、透過型ＬＣＤ）を用いているために、通常光源としてのバックライトを必要としていた（以下、透過型ＬＣＤを用いた透過型ディスプレイ装置のことを、「透過型ＬＣＤディスプレイ装置」と呼称する）。
【０００３】
図４は、従来の一般的な透過型ＬＣＤディスプレイ装置の全体構成を示す構成図である。
同図に示すように、従来の透過型ＬＣＤディスプレイ装置は、透過型表示素子としての透過型ＬＣＤパネル１と、バックライト光源２と、バックライト光源２の光を透過型ＬＣＤへ導く導光部３と、バックライト光源２の輝度を測定する輝度測定部としてのフォトダイオード４（輝度測定用受光素子）と、反射板５と、を備える。
【０００４】
このように、従来の透過型ＬＣＤディスプレイ装置では、輝度測定センサとして受光素子であるフォトダイオード４を、ディスプレイの使用者から見て、透過型ＬＣＤパネル１のバックライト側に配置する構成が一般的な構成であった。
【０００５】
図５は、従来の一般的な透過型ＬＣＤディスプレイ装置におけるバックライトの出力光の光路を示す説明図である。
図５に示すように、バックライトの輝度測定デバイスであるフォトダイオード４を透過型ＬＣＤパネル１のバックライト側に配置した従来の透過型ＬＣＤディスプレイ装置（図４）では、導光部３を経てフォトダイオード４に届くバックライトの出力光Ｌ１と、透過型ＬＣＤパネル１を透過してフォトダイオード４に届く外光Ｌ２と、透過型ＬＣＤパネル１を透過して、外部に出力されるバックライトの出力光Ｌ３との、伝播光路の異なる３種類の光が存在するものと考えられる。
【０００６】
このため、このディスプレイ装置の表示を所望の明るさとする場合、前述の透過型ＬＣＤディスプレイ装置に代表される輝度測定・輝度調整方法、即ち、バックライトを使用する非自己発光型ディスプレイ装置のバックライトの輝度測定・輝度調整方法として、例えば、特許文献１（特開昭６３−９７９９０号公報）に開示されているように、まず、バックライトを点灯した状態（点灯期間）の光量測定（第１の光量測定）を行い、次に、バックライトを消灯した状態（消灯期間）の光量測定（第２の光量測定）を行う。この第１の光量測定結果と第２の光量測定結果との差から、バックライトの輝度を算出し、算出したバックライトの輝度を、輝度の設定値（ディスプレイの表示の所望の明るさに対応するバックライトの輝度の設定値）と比較してバックライトの輝度の変動を検出することが一般的な輝度測定・輝度調整方法として用いられている。
【０００７】
図６は、従来の輝度測定／制御装置を含む透過型ＬＣＤディスプレイ装置の回路構成を示すブロック図である。
同図に示す透過型ＬＣＤディスプレイ装置は、液晶表示系と、バックライト制御系とに分けられる。
液晶表示系の主要な構成要素としては、画像データ格納した画像データ格納メモリ１００と、後述する液晶パネル１０２を画像データにあわせて駆動させる液晶駆動回路１０１と、液晶パネル１０２と、を備える。
【０００８】
バックライト制御系としては、ＬＥＤ１０９（発光ダイオード）と、フォトダイオード１０８（受光素子）と、ＬＥＤ１０９が点灯した状態（点灯期間）での光量測定（第１の光量測定）と、ＬＥＤ１０９が消灯した状態（消灯期間）での光量測定（第２の光量測定）とを行うための輝度測定タイミング信号を作る輝度測定タイミング信号発生部１０３と、輝度測定タイミング信号発生部１０３の輝度測定タイミング信号に従い、フォトダイオード１０８を用いて、第１の光量測定と第２の光量測定を行い、第１の光量測定結果と第２の光量測定結果の光量の差を基に、ＬＥＤ１０９の輝度を算出するＬＥＤ輝度算出部１０４と、を備える。
【０００９】
さらに、バックライト制御系として、ＬＥＤ発光強度制御部１０７が設定したＬＥＤ１０９の設定輝度と、ＬＥＤ輝度算出部１０４で算出したＬＥＤ輝度とを比較し、ＬＥＤ輝度偏差を検出するＬＥＤ輝度偏差検出部１０５と、同期信号を用いて画像表示とＬＥＤ１０９の発光タイミングの同期を図り、ＬＥＤ１０９の発光タイミングを制御するＬＥＤ発光タイミング信号を作るＬＥＤ発光タイミング信号発生部１０６と、ＬＥＤ輝度偏差検出部１０５で検出されたＬＥＤ１０９の設定輝度に対するＬＥＤ輝度偏差の絶対値が小さくなるようにＬＥＤ１０９の点灯条件を調節するＬＥＤ発光強度制御部１０７と、を備える。
【００１０】
以下、図６に示す透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの輝度測定／制御における動作を説明する。
図７は、図６に示す透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの画像の表示／ＬＥＤ動作における動作タイミングを示すシーケンスチャートである。
図６に示す透過型ＬＣＤディスプレイ装置は、図７のシーケンスチャートに示す動作タイミングに従って画像の表示とＬＥＤの点灯とを行う。
図８は、図６に示す透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの輝度測定／制御の際の動作を示すフローチャートである。
【００１１】
まず、バックライト点灯時（即ち、ＬＥＤ１０９の点灯期間）において、タイミングＴ１（図７）で、（出力光Ｌ１＋外光Ｌ２）を測定する第１の光量測定を行う（ステップＳ１）。以下、この第１の光量測定結果をＢ１とする。
次に、バックライト消灯時（即ち、ＬＥＤ１０９の消灯期間）において、タイミングＴ２（図７）で、外光Ｌ２を測定する第２の光量測定を行う（ステップＳ２）。以下、この第１の光量測定結果をＢ２とする。
【００１２】
次に、この第１の光量測定結果（Ｂ１）から、第２の光量測定結果（Ｂ２）を差し引くことで、バックライト光源２（図４）の影響を排除して出力光Ｌ１の光量（光量Ｂ１２）を算出する（ステップＳ３）。
【００１３】
次に、ＬＥＤバックライトの輝度Ｂは、出力光Ｌ１の光量（光量Ｂ１２）に比例するものとして、ＬＥＤバックライトの輝度Ｂ＝Ｋ×光量Ｂ１２なる関係式に基づいて、まず、ＬＥＤバックライトの輝度Ｂを算出する。但し、ここで、Ｋは、Ｋ＝Ｂ０／Ｂ０（１２）であり、Ｂ０（１２）は、基準となる輝度Ｂ０でＬＥＤバックライトを発光させた場合の光量Ｂ１２、即ち、基準となる輝度Ｂ０でＬＥＤバックライトを発光させた場合の出力光Ｌ１の光量である。次に、算出した前記輝度Ｂを、ＬＥＤバックライトの実際の輝度として、輝度設定信号で設定した輝度（Ｂs）と比較し、その差ΔＢをＬＥＤバックライトの輝度の設定値と実測値との偏差として検出する（ステップＳ４）。
最後に、ΔＢの絶対値が小さくなるようにＬＥＤ１０９の駆動条件を調整する（ステップＳ５）。
【００１４】
なお、前述した従来の輝度測定／制御方法では、透過型ＬＣＤパネル１の表示状態が異なった場合に生じる外光Ｌ２の光量の変動による測定誤差を無くすために、前述の図７に示すように、透過型ＬＣＤパネル１の表示状態が同じである同一フィールド内で、タイミングＴ１で第１の輝度測定とタイミングＴ２で第２の輝度測定を行っている。
【００１５】
また、前述した従来の輝度測定／制御方法では、透過型ＬＣＤパネル１の表示状態が同じである同一フィールド内で、第１の輝度測定と第２の輝度測定を行う限り、輝度測定時の透過型表示部の表示状態が、輝度測定に与える影響は無いとされていた。このため、よしんば輝度測定時の透過型ＬＣＤパネル１の表示状態が変動していたとしても、図７に示すように、ａ１フィールド（ａフレームの第１フィールド）で検出した偏差ΔＢａ、即ち、ΔＢａ＝Ｂｓ−Ｋ×（Ｂ１ａ−Ｂ２ａ）を基に、次のａ２フィールド（ａフレームの第２フィールド）で、ΔＢａ＝０となるようにＬＥＤ１０９の発光条件を変化させれば、ｂ１フィールド（ｂフレームの第１フィールド）での偏差ΔＢｂを、ΔＢｂ＝Ｂｓ−Ｋ×（Ｂ１ｂ−Ｂ２ｂ）＝０、とすることが可能であるとされていた。
【特許文献１】特開昭６３−９７９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記背景技術で述べた従来の透過型ディスプレイ装置のバックライト輝度の測定装置にあっては、出力光、及びその光路は、実際には前述の図５に示したものとはならず、このため、ＬＥＤの輝度がＢｓとなるように発光条件を調整することができないという問題点があった。
【００１７】
図９は、従来の一般的な透過型ＬＣＤディスプレイ装置におけるバックライトの出力光の実際の光路を示す説明図である。
例えば、図４に示した透過型ＬＣＤディスプレイ装置の場合、実際には、出力光Ｌ１，Ｌ３、及び外光Ｌ２に加えて、図９に示すように、もう１つの伝播光路をとる出力光Ｌ４が存在する。また、この出力光Ｌ４は、透過型ＬＣＤパネル１の状態（表示部の表示画像の内容）によって光量が変化する。
【００１８】
よって、前述の図５に示すバックライトの出力光の場合とは前提条件とは異なっているので、前述の算法で算出されるΔＢには誤差が存在することになり、このため、ＬＥＤの輝度がＢｓとなるように発光条件を調整することができないという問題点があった。
以下、前記の出力光（Ｌ４）について説明する。
図９に示すように、この出力光（Ｌ４）も、バックライト光源２からの光であり、一旦、透過型ＬＣＤパネル１の内部に入射しながら、透過型表示部内で反射され、フォトダイオード４に届く出力光である。
【００１９】
以下、前記の出力光（Ｌ４）の存在により生じるΔＢの誤差について説明する。
図１０は、図９に示す透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの画像の表示／ＬＥＤ動作における動作タイミングを示すシーケンスチャートである。
図１０に示すシーケンスチャートに基づいて、従来の透過型ＬＣＤディスプレイ装置では、前述の算法と同様に、まず、ＬＥＤ１０９の点灯期間において、タイミングＴ１で（出力光Ｌ１＋外光Ｌ２＋出力光Ｌ４）を測定する第１の光量測定が行われる。
次に、ＬＥＤ１０９の消灯期間において、タイミングＴ２で外光Ｌ２を測定する第２の光量測定が行われる。
【００２０】
次に、この第１の光量測定結果から、第２の光量測定結果を差し引くことで、外光Ｌ２の影響を排除して（出力光Ｌ１＋出力光Ｌ４）の光量を光量Ｂ１２として算出される。
次に、この光量Ｂ１２を基に、輝度Ｂ＝Ｋ×光量Ｂ１２＝Ｋ×（出力光Ｌ１＋出力光Ｌ４）として、ＬＥＤバックライトの輝度Ｂが算出される。
【００２１】
次に、上記算出した輝度ＢをＬＥＤバックライトの実際の輝度として、これと輝度設定信号に設定した輝度（Ｂｓ）とが比較され、その差ΔＢ、即ち、ΔＢ＝Ｂｓ−Ｋ×（出力光Ｌ１＋出力光Ｌ４）が、ＬＥＤバックライトの輝度の設定値と実測値の偏差として検出される。
【００２２】
このように、実際の光量Ｂ１２には、ＬＥＤバックライトの輝度に係数Ｋで比例する出力光Ｌ１以外に、前述の図５に示すモデルでは想定されていなかったＬＥＤバックライトの輝度と、透過型表示部の状態（表示部の表示画像の内容）とによって、光量が変化する出力光Ｌ４を含むため、実際の輝度Ｂには、（−Ｋ×出力光Ｌ４）で示される誤差が生じることになる。
よって、従来のＬＥＤバックライトの輝度測定／制御方法では、図１０に示すように、算出されるΔＢの誤差に起因して、実際には、ＬＥＤの輝度がＢｓとなるように発光条件を調整することができなかった。
【００２３】
さらに、一般に、透過型ＬＣＤディスプレイ装置に対する従来のバックライトの輝度測定方法では、輝度測定時に、透過型ＬＣＤパネル１のフィールドによって表示画像が異なるので、偏差ΔＢを正確に測定できないという問題点も有していた。例えば、図１０に示すように、ａフィールドとｂフィールドの表示画像が異なり、ａフィールドとｂフィールドのように出力光Ｌ４の光量が異なる場合には、従来の輝度測定／調整方法では、偏差ΔＢが実際よりも大きくなる。
この出力光Ｌ４に起因するΔＢの誤差は、バックライトの輝度調整システムを誤動作させ、結果として画面の明るさを変動させて、画像の表示品質を低下させるという問題点にもつながっている。
【００２４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、バックライト輝度測定の際の表示部の表示状態に起因する測定誤差を除去することができるバックライト輝度測定装置、バックライト輝度測定方法、及びその測定方法を実行させるプログラム並びにそれを記録した記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、バックライトと透過型表示素子とを有する透過型表示部のバックライト側に配置した輝度測定センサと、前記バックライトの輝度を前記輝度測定センサにより測定する場合に、特定の輝度測定用画像を前記透過型表示部に表示させる表示制御部と、前記輝度測定画像が前記透過型表示部に表示された状態で、前記輝度測定センサにより光量測定を行って求めた、前記バックライトの点灯時の第１の光量測定結果と、前記バックライトの消灯時の第２の光量測定結果との差から前記バックライトの輝度を算出するバックライト輝度算出部と、を備えたことを特徴とするバックライト輝度測定装置である。
【００２６】
また、前記バックライト輝度測定装置は、前記表示制御部が、前記特定の輝度測定用画像データを格納する記憶手段と、前記バックライトの輝度測定に際して、前記透過型表示部に送る画像データを前記記憶手段に格納された前記輝度測定用画像データに切り換える輝度測定用画像切替手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
また、前記バックライト輝度測定装置は、前記輝度測定用画像が、前記表示部における全画素の輝度信号の階調レベルを黒レベルとするものであることを特徴とする。
さらに、前記バックライト輝度測定装置は、前記輝度測定用画像が、前記表示部における全画素の輝度信号の階調レベルを白レベルとするものであることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明は、バックライトと透過型表示素子とを有する透過型表示部のバックライト側に配置した輝度測定センサを備えたバックライト輝度測定装置を用いるバックライト輝度測定方法において、前記バックライトの輝度を前記輝度測定センサにより測定する場合に、特定の輝度測定用画像を前記透過型表示部に表示させる第１のステップと、前記輝度測定画像が前記透過型表示部に表示された状態で、前記輝度測定センサにより前記バックライトの点灯時の光量測定を行って第１の光量測定結果を得る第２のステップと、前記輝度測定画像が前記透過型表示部に表示された状態で、前記輝度測定センサにより前記バックライトの消灯時の光量測定を行って第２の光量測定結果を得る第３のステップと、前記第１の光量測定結果と前記第２の光量測定結果との差から前記バックライトの輝度を算出する第４のステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
また、前記バックライト輝度測定方法は、前記第１のステップにおいて、前記輝度測定用画像データを格納する記憶手段から該輝度測定用画像データを読み出し、前記バックライトの輝度測定に際して、前記透過型表示部に送る画像データを前記輝度測定用画像データに切り替えることを特徴とする。
【００３０】
また、前記バックライト輝度測定方法は、前記輝度測定用画像が、前記表示部における全画素の輝度信号の階調レベルを黒レベルとするものであることを特徴とする。
さらに、前記バックライト輝度測定方法は、前記輝度測定用画像が、前記表示部における全画素の輝度信号の階調レベルを白レベルとするものであることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明は、前記バックライト輝度の測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムでもよいし、さらに、このプログラムを記録した記録媒体でもよい。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、本発明のバックライト輝度測定装置や測定方法によれば、バックライトの輝度測定の際に、透過型表示部の表示画像を、特定の輝度測定用画像とすることで、透過型表示部のバックライト側の反射率を一定に保ち、これにより、バックライトの輝度測定の際の表示画像の差異に起因するバックライトの輝度測定誤差の発生を抑制するので、バックライトの輝度誤差によって生じる画面の輝度の変動を軽減し、画像品質を改善することができる。
【００３３】
また、輝度測定用画像を、全面黒とすることで、バックライト側に入射する外光の光量が、輝度測定期間に変動する場合にも、輝度測定に与える影響を小さく抑えるので、特に表示画面が大きく、外光の影響を受けやすいディスプレイ装置の場合には、外光の影響による輝度測定誤差を著しく軽減することができる効果がある。
【００３４】
さらに、周囲の明るさに応じてバックライトの輝度を調整する必要がある場合には、輝度測定用画像を、全面白とすることで、バックライト側に入射する外光の光量から、周囲の明るさを測定することが容易となる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の実施形態に係るバックライト輝度測定装置を含む透過型ディスプレイ装置の回路構成を示すブロック図である。同図において、図６（従来例）と重複する部分には同一の符号を附す。
なお、本測定装置を備えた透過型ＬＣＤディスプレイ装置の全体構成は、前述の図４に示す構成と同じであるものとする。
同図に示す透過型ＬＣＤディスプレイ装置は、液晶表示系と、バックライト制御系とに分けられる。
【００３７】
液晶表示系の主要な構成要素としては、画像データ格納メモリ１００と、後述する液晶パネル１０２を駆動する液晶駆動回路１０１と、透過型ＬＣＤを備えた液晶パネル１０２と、輝度測定用画像データ格納メモリ１１０と、表示画像を切り替えるための切替スイッチ１１１と、を備える。ここで、画像データ格納メモリ１００と、透過型ＬＣＤを備えた液晶パネル１０２と、輝度測定用画像データ格納メモリ１１０と、表示画像を切り替えるための切替スイッチ１１１は、液晶駆動回路１０１を介して液晶パネル１０２に画像データを供給する表示制御部１２０を構成する。
【００３８】
バックライト制御系としては、ＬＥＤ１０９と、フォトダイオード１０８と、光量測定（第１の光量測定手段と、第２の光量測定手段）を実施するための輝度測定タイミング信号を作る輝度測定タイミング信号発生部１０３と、ＬＥＤ１０９の輝度を算出するバックライト輝度算出部１０４と、ＬＥＤ１０９の輝度偏差を検出するバックライト輝度偏差検出部１０５と、ＬＥＤ１０９の発光タイミングを制御するＬＥＤ発光タイミング信号発生部１０６と、ＬＥＤ１０９の点灯条件を調節するＬＥＤ発光強度制御部１０７と、切替スイッチ１１１を駆動するための映像切替制御信号発生部１１２と、を備える。
なお、この他に、前述の液晶表示系とバックライト制御系とを制御するための図示しない制御部を備える。
【００３９】
以下、本実施形態に係るバックライト輝度の測定装置を含む透過型ディスプレイ装置の機能を主要な構成要素毎に説明する。
液晶表示系の主要な構成要素の１つである画像データ格納メモリ１００は、一般的な画像データを格納するためのメモリである。
輝度測定用画像データ格納メモリ１１０は、バックライトの輝度を測定する時にだけ表示される画像データを格納するためのメモリである。
液晶駆動回路１０１は、液晶パネル１０２を画像データに合わせて駆動させるための回路である。
【００４０】
液晶パネル１０２は透過型ＬＣＤを備え、液晶駆動回路１０１によって駆動される。
切替スイッチ１１１は、表示画像を、通常の画像（観賞用）と輝度測定用画像とに切り替えるための切替スイッチである。
映像切替制御信号発生部１１２は、切替スイッチ１１１を駆動するための映像切替制御信号を生成する。
【００４１】
バックライト制御系の主要な構成要素の１つであるＬＥＤ１０９は、発光ダイオードであり、バックライト光を生成する光源である。
フォトダイオード１０８は、受光素子であり、バックライト光を電気出力に変換するためのダイオードである。
輝度測定タイミング信号発生部１０３は、ＬＥＤ１０９が点灯した状態（点灯期間）での光量測定（第１の光量測定）と、ＬＥＤ１０９が消灯した状態（消灯期間）での光量測定手段（第２の光量測定）とを実施するための輝度測定タイミング信号を生成する。
【００４２】
バックライト輝度算出部１０４は、輝度測定タイミング信号発生部１０３の輝度測定タイミング信号に従って、フォトダイオード１０８からの出力により、前記第１の光量測定結果と、前記第２の光量測定結果との光量の差に基づいて、ＬＥＤ１０９の輝度を算出する。
【００４３】
バックライト輝度偏差検出部１０５は、ＬＥＤ発光強度制御部１０７が設定したＬＥＤ１０９の設定輝度と、バックライト輝度算出部１０４で算出されたＬＥＤ輝度とを比較し、ＬＥＤ輝度偏差を検出する。
ＬＥＤ発光タイミング信号発生部１０６は、同期信号を用いて画像表示とＬＥＤ１０９の発光タイミングの同期を図り、ＬＥＤ１０９の発光タイミングを制御するＬＥＤ発光タイミング信号を生成する。
【００４４】
ＬＥＤ発光強度制御部１０７は、バックライト輝度偏差検出部１０５で検出されたＬＥＤ１０９の設定輝度に対するＬＥＤ輝度偏差の絶対値が小さくなるようにＬＥＤ１０９の点灯条件を調節する。
【００４５】
以下、本実施形態に係る透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの輝度測定／制御における動作を説明する。
図２は、本実施形態に係る透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの画像の表示／ＬＥＤ動作における動作タイミングを示すシーケンスチャートである。
図２に示すシーケンスチャートは、より具体的には、本発明の輝度測定方法に於ける、透過型液晶ディスプレイの表示状態と、ＬＥＤの発光、及び輝度測定タイミングの関係を示すものである。
【００４６】
図２に示すように、輝度測定を行うフィールドａ１では、透過型液晶ディスプレイの表示は、輝度測定用画像Ｂｐとなっている。
この輝度測定時の透過型液晶ディスプレイの表示が、輝度測定用画像Ｂｐに統一されていることにより、出力光Ｌ４の光量を、ＬＥＤバックライトの輝度に比例すると見做すことができる。
【００４７】
図３は、本実施形態に係る透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの輝度測定／制御の際の動作を示すフローチャートである。なお、この動作は、図示しない制御部によって制御される。
【００４８】
まず、輝度測定の命令が入力されると、映像切替制御信号発生部１１２が切替スイッチ１１１によって、画像データ格納メモリから読み出していた画像を、輝度測定用画像データ格納メモリ１１０に格納されている輝度測定用画像に切り替える。液晶駆動回路１０１は、液晶パネル１０２に輝度測定用画像を表示させる（ステップＳ１１）。
【００４９】
次に、輝度測定の命令が入力されると、輝度測定タイミング信号発生部１０３は、ＬＥＤ発光タイミング信号発生部１０６から送出されるＬＥＤ発光タイミング信号に基づいて、ＬＥＤ１０９の点灯期間に、（出力光Ｌ１＋外光Ｌ２＋出力光Ｌ４）の光量Ｂ１を測定するよう測定タイミング信号をバックライト輝度算出部１０４に送出し、バックライト輝度算出部１０４は光量測定（第１の光量測定）を行う（ステップＳ１２）。
【００５０】
次に、輝度測定タイミング信号発生部１０３は、ＬＥＤ発光タイミング信号発生部１０６から送出されるＬＥＤ発光タイミング信号に基づいて、ＬＥＤ１０９の消灯期間に、外光Ｌ２の光量Ｂ２を測定するよう測定タイミング信号をバックライト輝度算出部１０４に送出し、バックライト輝度算出部１０４は光量測定（第２の光量測定）を行う（ステップＳ１３）。
【００５１】
次に、バックライト輝度算出部１０４は、この第１の光量測定結果から、第２の光量測定結果を差し引くことで、外光Ｌ２の影響を排除して（出力光Ｌ１＋出力光Ｌ４）の光量Ｂ１２を算出する。そして、バックライト輝度算出部１０４は、この光量Ｂ１２を基に、輝度Ｂ＝Ｋ１×光量Ｂ１２（ここで、Ｋ１は、Ｋ＝Ｂ０／Ｂ０（１２）であり、Ｂ０（１２）は、液晶パネル１０２の表示を輝度測定用画像基準とした状態において、輝度Ｂ０でＬＥＤバックライト１０９を発光させた場合の光量Ｂ１２）として、ＬＥＤバックライト１０９の輝度を算出する（ステップＳ１４）。
【００５２】
次に、バックライト輝度偏差検出部１０５は、前記算出した輝度Ｂの値と、所定の値（閾値Ｂ０）とを比較し、その差ΔＢをＬＥＤバックライトの輝度の変動として検出する（ステップＳ１５）する。そして、ＬＥＤ発光タイミング信号発生部１０６からのＬＥＤ発光タイミング信号に基づいて、ＬＥＤ発光強度制御部１０７は、ΔＢの絶対値が、小さくなるようにＬＥＤ１０９の駆動条件（発光強度）を調整する（ステップＳ１６）。
【００５３】
最後に、再び切替スイッチ１１１を切り替えて、輝度測定用画像データ格納メモリ１１０に格納されている輝度測定用画像データから画像データ格納メモリ１００に格納されている一般画像データに液晶パネルの表示を切り替える（ステップＳ１７）。
【００５４】
本実施形態に係る透過型ＬＣＤディスプレイ装置では、このような手順で、ＬＥＤバックライトの輝度測定と輝度制御とを行っているので、図２に示すように、ａ１フィールド（ａフレームの第１フィールド）で検出した偏差ΔＢａ、即ち、ΔＢａ＝Ｂｓ−Ｋ×（Ｂ１ａ−Ｂ２ａ）を基に、次のａ２フィールド（ａフレームの第２フィールド）で、ΔＢａ＝０となるようにＬＥＤ１０９の発光条件を変化させれば、ｂ１フィールド（ｂフレームの第１フィールド）での偏差ΔＢｂを、ΔＢｂ＝Ｂｓ−Ｋ×（Ｂ１ｂ−Ｂ２ｂ）＝０、とすることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態の輝度測定方法では、図２に示すように、輝度測定用画像Ｂｐとして、斜めストライプ模様の画像を採用しているが、一般に、本発明では、輝度測定用画像Ｂｐとして、必要に応じて、適当な測定タイミングで、他の模様の画像を使用することができる。
【００５６】
例えば、同一フィールド内のＢ１測定時（Ｔ１）とＢ２測定時（Ｔ２）において、外光Ｌ２の光量が短時間の内に変動し、それが、ＬＥＤの輝度算出の際に誤差原因となる可能性がある場合には、輝度測定時に、外光Ｌ２の光量の変動によるＬＥＤの輝度算出誤差が最小となるような画像を使用することが好ましい。より具体的には、輝度測定用画像Ｂｐとして、外光Ｌ２の透過光量を最小とする「黒い」画像を使用することが好ましい。
【００５７】
また、本ディスプレイ装置を使用する際に、周囲の明るさに応じてＬＥＤ１０９の輝度を調整する必要がある場合には、輝度測定時に、周囲の明るさが測定し易い画像を使用する。より具体的には、輝度測定用画像Ｂｐとして、外光Ｌ２の透過光量を最大とする「白い」画像を使用することが好ましい。
その他、輝度測定用画像Ｂｐは、目的に応じて複数種類を採用してもよい。
【００５８】
また、図２に示す輝度測定時のタイミングチャートでは、輝度測定対象のフィールドの全期間に渡って表示部の表示を輝度測定用画像としているが、光量Ｂ１と光量Ｂ２を測定するタイミングＴ１、及びタイミングＴ２の間だけ表示部の表示を輝度測定用画像としてもよい。
【００５９】
また、本発明に係る透過型表示装置の構成（図４）では、説明を容易にするために、バックライトの光源２となるＬＥＤ１０９と、輝度測定用のフォトダイオードとを、各々１つだけとしているので、輝度測定対象のフィールドの光量Ｂ１と光量Ｂ２を測定するタイミングＴ１，Ｔ２も、各々、輝度測定対象のフィールド中にただ１つとしている。しかしながら、フルカラー表示のために、バックライトの光源にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）等の発光色の異なる複数種類のＬＥＤを使用する場合には、これら発光色毎の輝度を測定するために、発光色毎の光量Ｂ１、及び光量Ｂ２を測定するタイミングＴ１，Ｔ２を、発光色毎に個別に設定してもよい。
【００６０】
さらに、本実施の形態では、液晶パネル１０２を、ＬＣＤを用いて構成する場合について説明したが、液晶パネル１０２は、表示される画像によって、バックライト側への反射率が変化する透過型表示装置でありさえすればよく、よって、本発明では、一般に、液晶パネル１０２を、ＬＣＤ以外のデバイスを用いて構成することも可能である。
【００６１】
また、バックライト輝度測定装置は、上述の実施形態のように、液晶パネルを表示させる透過型表示ディスプレイ装置に組み込まれていてもよいし、バックライトを有する透過型表示部分の測定装置として別体で設けてもよい。
【００６２】
なお、本発明に係る透過型ディスプレイ装置のバックライト輝度の測定装置の各構成要素の処理の少なくとも一部をコンピュータ制御により実行するものとし、かつ、上記処理を、図３のフローチャートで示した手順によりコンピュータに実行せしめるプログラムは、半導体メモリを始め、ＣＤ−ＲＯＭや磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配付してもよい。そして、少なくともマイクロコンピュータ，パーソナルコンピュータ，汎用コンピュータを範疇に含むコンピュータが、上記の記録媒体から上記プログラムを読み出して、実行するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係るバックライト輝度の測定装置を含む透過型ディスプレイ装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの画像の表示／ＬＥＤ動作における動作タイミングを示すシーケンスチャートである。
【図３】本実施形態に係る透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの輝度測定／制御の際の動作を示すフローチャートである。
【図４】従来の一般的な透過型ＬＣＤディスプレイ装置の全体構成を示す構成図である。
【図５】従来の一般的な透過型ＬＣＤディスプレイ装置におけるバックライトの出力光の光路を示す説明図である。
【図６】従来の輝度測定／制御装置を含む透過型ＬＣＤディスプレイ装置の回路構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの画像の表示／ＬＥＤ動作における動作タイミングを示すシーケンスチャートである。
【図８】図６に示す透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの輝度測定／制御の際の動作を示すフローチャートである。
【図９】従来の一般的な透過型ＬＣＤディスプレイ装置におけるバックライトの出力光の実際の光路を示す説明図である。
【図１０】図９に示す透過型ＬＣＤディスプレイ装置のバックライトの画像の表示／ＬＥＤ動作における動作タイミングを示すシーケンスチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１  透過型ＬＣＤパネル
２  バックライト光源
３  導光部
４  フォトダイオード（輝度測定用受光素子）
５  反射板
１１，１５  偏光板
１２，１４  ガラス
１３  液晶層
１００  画像データ格納メモリ
１０１  液晶駆動回路
１０２  液晶パネル
１０３  タイミング信号発生部
１０４  バックライト輝度算出部
１０５  バックライト輝度偏差検出部
１０６  ＬＥＤ発光タイミング信号発生部
１０７  ＬＥＤ発光強度制御部
１０８  フォトダイオード（受光素子）
１０９  ＬＥＤ（発光ダイオード）
１１１  切替スイッチ
１１２  映像切替制御信号発生部
Ｂｐ  輝度測定用画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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