(57)【要約】【課題】  バックライトを専用熱源として用いることなく極低温環境下でも良好な表示応答速度を確保する。【解決手段】  液晶表示パネルを駆動手段で駆動することにより動画を表示する液晶表示装置において、液晶表示パネルの周囲温度を検出する温度センサと、液晶表示パネルの加熱専用に設けられた加熱手段と、温度センサが検出する周囲温度に基づいて加熱手段を制御する制御手段とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルを駆動手段で駆動することにより動画を表示する液晶表示装置であって、
液晶表示パネルの周囲温度を検出する温度センサと、
前記液晶表示パネルの加熱専用に設けられた加熱手段と、
前記温度センサが検出する周囲温度に基づいて加熱手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とした液晶表示装置。
【請求項２】
制御手段は、液晶表示パネルの周囲温度が所定のしきい値温度に低下すると、加熱手段を制御することにより周囲温度に応じた所定の加熱パターンで液晶表示パネルを加熱させることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
【請求項３】
制御手段は、加熱手段に加えてバックライトをも制御して当該バックライトによって液晶表示パネルを補助的に加熱させることを特徴とする請求項1または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
制御手段は、複数の加熱パターンを予め記憶し、外部からの操作情報に基づいて特定の加熱パターンを選択して加熱手段あるいはバックライトを制御することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
液晶表示パネルが正常動作しないことを伝える注意映像を生成する映像生成手段をさらに備え、
制御手段は、液晶表示パネルの周囲温度が所定温度以下の場合に、映像生成手段を制御して注意映像を液晶表示パネルに表示させることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
加熱手段は、液晶表示パネルの背面に離間して複数設けられることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
加熱手段は通電によって駆動されるヒータであることを特徴とする請求項1〜６記載の液晶表示装置。
【請求項８】
内視鏡が取得した動画を表示することを特徴とする請求項1〜請求項７記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特開２００３−３３００００号公報には、液晶表示パネルを構成する液晶の温度依存性に起因する動画の「ぼやけ」を低減する液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置は、バックライト蛍光灯の駆動電流を増やし、バックライトを熱源にして液晶パネルの加熱を行うことにより表示応答速度を改善するものである。液晶表示パネルは低温になると表示応答速度が遅くなり、いわゆるぼやけ現象が発生するが、この「ぼやけ」ははっきり見えないため、検査・観察に供される内視鏡モニタにおいては性能上の大きな支障となっていた。
【特許文献１】特開２００３−３３００００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、−１０°Ｃ〜−２０°Ｃのような極低温環境下では、バックライトを熱源としただけでは不充分であり、ＬＣＤモニタ内部が環境温度に引張られて冷えてしまうため応答速度が遅くなってしまうという問題点がある。バックライト電流を大幅に増加させれば温度が上がるものの、バックライトは熱源として作られたものではないために、バックライト自身の劣化や寿命を短くする原因となり、現実的にはバックライトにあまり大きな電流を長時間流すことはできない。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みて成されたものであり、以下の点を目的とするものである。
（１）バックライトを専用熱源として用いることなく極低温環境下でも良好な表示応答速度を確保する。
（２）極低温環境下における表示応答速度を確保するに当たり、消費電力を下げて効率化を図る。
（３）表示応答速度が遅いような低温環境下において使用者に注意を促すことにより使い勝手を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、液晶表示パネルを駆動手段で駆動することにより動画を表示する液晶表示装置において、液晶表示パネルの周囲温度を検出する温度センサと、前記液晶表示パネルの加熱専用に設けられた加熱手段と、前記温度センサが検出する周囲温度に基づいて加熱手段を制御する制御手段とを具備する、という手段を採用する。
この発明によれば、液晶表示パネルは当該液晶表示パネルの加熱専用に設けられた加熱手段によって液晶表示パネルの周囲温度に応じて制御されるので、バックライトを専用熱源として用いることなく極低温環境下でも良好な表示応答速度を確保することができる。
【０００６】
また、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、制御手段は、液晶表示パネルの周囲温度が所定のしきい値温度に低下すると、加熱手段を制御することにより周囲温度に応じた所定の加熱パターンで液晶表示パネルを加熱させる、という手段を採用する。
この発明によれば、液晶表示パネルの周囲温度が所定のしきい値温度に低下するまでは加熱手段による加熱を行わないので、エネルギ消費を抑制することができる。
【０００７】
また、第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、加熱手段に加えてバックライトをも制御して当該バックライトによって液晶表示パネルを補助的に加熱させる、という手段を採用する。
この発明によれば、バックライトの寿命を損なうことなく液晶表示パネルを加熱することができる。
【０００８】
また、第４の解決手段として、上記第１〜第３いずれかの解決手段において、制御手段は、複数の加熱パターンを予め記憶し、外部からの操作情報に基づいて特定の加熱パターンを選択して加熱手段あるいはバックライトを制御する、という手段を採用する。
この発明によれば、液晶表示パネルの加熱パターンを選択設定することができるので、使い勝手が向上する。
【０００９】
また、第５の解決手段として、上記第１〜第４いずれかの解決手段において、液晶表示パネルが正常動作しないことを伝える注意映像を生成する映像生成手段をさらに備え、制御手段は、液晶表示パネルの周囲温度が所定温度以下の場合に、映像生成手段を制御して注意映像を液晶表示パネルに表示させる、という手段を採用する。
この発明によれば、注意映像を液晶表示パネルに表示されるので、使い勝手が向上する。
【００１０】
また、第６の解決手段として、上記第１〜第５いずれかの解決手段において、加熱手段は、液晶表示パネルの背面に離間して複数設けられる、という手段を採用する。
この発明によれば、液晶表示パネルを均一に加熱することができる。
【００１１】
また、第７の解決手段として、上記第１〜第６いずれかの解決手段において、加熱手段は通電によって駆動されるヒータである、という手段を採用する。
この発明によれば、加熱手段を電気で駆動できるので、装置設計が容易である。
【００１２】
また、第８の解決手段として、上記第１〜第７いずれかの解決手段において、内視鏡が取得した動画を表示する、という手段を採用する。
この発明によれば、内視鏡用液晶表示装置についてバックライトを専用熱源として用いることなく極低温環境下でも良好な表示応答速度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係わる内視鏡用液晶表示装置の構成を示すブロック図である。この図に示すように、本内視鏡用液晶表示装置Ｈ１は、液晶表示パネル１、バックライト２Ａ，２Ｂ、ヒータ３Ａ，３Ｂ、温度センサ４、バックライト用電源回路５、映像デコーダ６、マイコン７、ＬＣＤドライバ８、ヒータ電源回路９及び電源回路１０、操作スイッチ１１から構成されている。
【００１４】
液晶表示パネル１の裏面には、図示するように２本のバックライト２Ａ，２Ｂ、２つのヒータ３Ａ，３Ｂ及び温度センサ４がぞれぞれ配置されている。２本のバックライト２Ａ，２Ｂは、液晶表示パネル１を均一に照明するように離間して平行配置され、また２つのヒータ３Ａ，３Ｂは、液晶表示パネル１を均一に加熱するように上記各バックライト２Ａ，２Ｂに挟まれる位置に離間して設けられている。また、温度センサ４は、液晶表示パネル１の中心近傍に設けられており、液晶表示パネル１近傍の周囲温度を検出する。この温度センサ４は、例えばサーミスタや熱電対である。
【００１５】
バックライト用電源回路５は、各バックライト２Ａ，２Ｂにバックライト電流ＩＢを通電して駆動するものである。映像デコーダ６は、マイコン７による制御の下に、外部から入力された映像信号をデコードしてＬＣＤドライバ８に出力する。マイコン７は、内部に記憶された制御プログラム及び操作スイッチ１１から入力された操作信号に基づいてＬＣＤドライバ８及びヒータ電源回路９を制御する。
【００１６】
ＬＣＤドライバ８は、映像デコーダ６から入力された映像信号（デコードされたもの）に基づいて液晶表示パネル１を駆動する。ヒータ電源回路９は、マイコン７による制御の下に、各ヒータ３Ａ，３Ｂにヒータ電流ＩＨを通電して駆動する。また、電源回路１０は、上記バックライト用電源５、映像デコーダ６、マイコン７、ＬＣＤドライバ８及びヒータ電源回路９に外部から供給された電源を分配供給するものである。
【００１７】
次に、このように構成された本内視鏡用液晶表示装置Ｈ１の動作について、図２をも参照して詳しく説明する。
最初に、通常の動作としては、本内視鏡用液晶表示装置Ｈ１に外部から電源と映像信号が供給されると、各バックライト２Ａ，２Ｂにはバックライト用電源回路５から一定の電流（バックライト電流）が供給されて点灯する。一方、映像信号は、映像デコーダ６でデコードされてＬＣＤドライバ８に供給され、該ＬＣＤドライバ８で増幅された後に液晶表示パネル１に供給される。液晶表示パネル１は、ＬＣＤドライバ８から入力された映像信号（デコードされたもの）によって駆動され、また上記各バックライト２Ａ，２Ｂから照明されることによって、外部から入力された映像信号に対応した画像を表示する。
【００１８】
一方、温度センサ４によって検出された液晶表示パネル１の周囲温度は、温度検出情報として温度センサ４からマイコン７に供給される。マイコン７は、この温度情報に基づいて液晶表示パネル１の加熱の必要を判断すると、バックライト用電源回路５に対してヒータ３Ａ，３Ｂへの通電を指示する。ここで、マイコン７は、上記周囲温度に応じて各ヒータ３Ａ，３Ｂに通電するヒータ電流を指示することにより、当該各ヒータ３Ａ，３Ｂの発熱量をコントロールする。
【００１９】
図２は、液晶表示パネル１の周囲温度に応じたバックライト電流ＩＢとヒータ電流ＩＨとの関係を示す特性図である。この図に示すように、本内視鏡用液晶表示装置Ｈ１では、バックライト電流ＩＢは特に制御していないので各バックライト２Ａ，２Ｂは周囲温度に係わりなく一定となる。したがって、各バックライト２Ａ，２Ｂは、液晶表示パネル１を照明する一方、各バックライト２Ａ，２Ｂは周囲温度に係わりなく一定の熱量で液晶表示パネル１を加熱する。
【００２０】
これに対して、ヒータ電流ＩＨは、マイコン７によって液晶表示パネル１の周囲温度に基づいて制御されることにより、液晶表示パネル１の周囲温度が０°Ｃまで低下した状態で各ヒータ３Ａ，３Ｂに通電され、その後、液晶表示パネル１の周囲温度が低下するにしたがって直線的に徐々に増加される。すなわち、ヒータ電流ＩＨは、液晶表示パネル１の周囲温度が低い程増加して各ヒータ３Ａ，３Ｂの発熱量、つまり液晶表示パネル１の加熱量は大きくなる。この結果、液晶表示パネル１自体の温度は例えば５°Ｃ以上に保たれ、表示応答速度の低下を改善あるいは防止することができる。
【００２１】
一方、液晶表示パネル１の周囲温度が０°Ｃ以上になると、マイコン７はヒータ電流ＩＨを「０」に設定して各ヒータ３Ａ，３Ｂの発熱を停止させる。これにより、液晶表示パネル１を必要以上に加熱せず、液晶表示パネルを保護すると同時に、無駄な電力の消費を防止することができる。
【００２２】
なお、図２では、液晶表示パネル１の周囲温度とバックライト電流ＩＢとヒータ電流ＩＨとの関係を示しているが、実際の動作では各ヒータ３Ａ，３Ｂの発熱によって液晶表示パネル１が加熱され、この結果として周囲温度が上昇するので、本内視鏡用液晶表示装置Ｈ１の外気温度がどんどん下がっても、液晶表示パネル１の周囲温度は例えば５°Ｃ程度から大きく下がらないようになる。
【００２３】
また、液晶表示パネル１の表示応答速度の温度依存性は、一般に傾向は同じものの詳細はパネルメーカの仕様毎に異なるため、本実施形態では、ヒータ電流ＩＨを０°Ｃで「ＯＮ」させるようにしたが、このヒータ電流ＩＨを「ＯＮ」させる温度はパネルメーカに応じて、つまり液晶表示パネル１の表示応答速度の温度依存性に応じて他の温度に設定しても良い。
【００２４】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。
本第２実施形態に係わる内視鏡用液晶表示装置Ｈ２は、図３と図１とを比較すると分かるように、マイコン７’が液晶表示パネル１の周囲温度に応じてバックライト用電源回路５’をも制御する点で上記第１実施形態に係わる内視鏡用液晶表示装置Ｈ１とは相違する。
【００２５】
すなわち、本内視鏡用液晶表示装置Ｈ２では、図４の特性図に示すように、液晶表示パネル１の周囲温度が５°Ｃ〜−１０°Ｃまでの間はバックライト電流ＩＢを周囲温度が低下するにしたがって徐々に増加させ、周囲温度が５°Ｃ以上及び−１０°Ｃ以下では、バックライト電流ＩＢを所定値に固定する。また、ヒータ電流ＩＨについては、液晶表示パネル１の周囲温度が−５°Ｃで「ＯＮ」し、周囲温度が低下するにしたがって徐々に増加させる。
【００２６】
本内視鏡用液晶表示装置Ｈ２によれば、周囲温度が５°Ｃを越えてさらに低下すると、バックライト電流ＩＢが増加して液晶表示パネル１の温度低下を防止し、周囲温度が−５°Ｃを越えてさらに低下すると、バックライト電流ＩＢ及びヒータ電流ＩＨが増加して液晶表示パネル１の温度低下を防止し、さらに周囲温度が−１０°Ｃを越えてさらに低下すると、ヒータ電流ＩＨが増加して液晶表示パネル１の温度低下を防止する。
【００２７】
これによって、液晶表示パネル１の温度は例えば５°Ｃ以上に維持され、表示応答速度の低下が抑制あるいは防止される。また、周囲温度が−１０°Ｃ以下の場合においてバックライト電流ＩＢを所定値に固定することにより、バックライトの過度の負荷を回避し、以って劣化と寿命低下を防止することができる。
【００２８】
なお、バックライト電流ＩＢ及びヒータ電流ＩＨは図４に示した加熱パターンだけではなく、他の加熱パターンとしても良い。例えば、バックライト電流ＩＢ及び／あるいはヒータ電流ＩＨに関する複数の加熱パターンをマイコン７’内の例えばフラッシュメモリ領域に格納し、ユーザの選択操作によって特定の加熱パターンを選択・設定するようにしても良い。さらには、各温度領域におけるバックライト電流ＩＢ及び／あるいはヒータ電流ＩＨの変化率を数値化してマイコン７’の不揮発性メモリに予め複数格納し、ユーザの選択操作によって特定の加熱パターンを選択・設定するようにしても良い。
【００２９】
ここで、最近の工業用内視鏡装置では携帯性を重視してバッテリ動作可能なものがあるが、内視鏡用液晶表示装置は内視鏡装置の中でも消費電力が比較的大きく、このようなバッテリ搭載システムでは連続動作時間に影響し、問題となる。したがって、バッテリ搭載システムでは、内視鏡用液晶表示装置の表示応答速度が多少遅くても、消費電力を節約してバッテリでの動作時間を伸ばして使用する場合がある。このような場合に対して、本内視鏡用液晶表示装置Ｈ２に液晶表示パネル１を加熱する動作モードと加熱しない動作モードとを設け、これら動作モードを選択することによって内視鏡装置の使い勝手を向上させることができ、ユーザの利便を増すことができる。
【００３０】
〔第３実施形態〕
図５は、本発明の第３実施形態係わる内視鏡用液晶表示装置Ｈ3の構成を示すブロック図である。本内視鏡用液晶表示装置Ｈ3は、図示するように内視鏡装置Ｎとの連携機能を備えたものである。なお、この図５では、上述した内視鏡用液晶表示装置Ｈ1，Ｈ2と同一の構成要素については同一符号を付している。
【００３１】
本内視鏡用液晶表示装置Ｈ3は、上述した内視鏡用液晶表示装置Ｈ1，Ｈ2の構成要件に加えて、ＯＳＤＣ(オン・スクリーン・ディスプレイ・コントローラ)１２、映像合成器１３、スケーリング調整器１４及びフレームメモリ１５を備えている。ＯＳＤＣ１２は、マイコン７”の制御の下に、メニュー情報や警告、注意等の画像を生成して映像合成器１３に出力する。映像合成器１３は、映像デコーダ６から入力された映像とＯＳＤＣ１２から入力された画像とを合成してスケーリング調整器１４に出力する。
【００３２】
スケーリング調整器１４は、マイコン７”の制御の下に、映像合成器１３から入力された合成映像のアスペクト比やオーバースキャンレベル等を調整してＬＣＤドライバ８に出力する。フレームメモリ１５は、上記スケーリング調整器１４が合成映像のアスペクト比やオーバースキャンレベル等を調整する際に合成映像を一時的に記憶するものである。また、マイコン７”は、通信ラインを介して内視鏡装置Ｎに接続されており、内視鏡用液晶表示装置Ｈ3における温度センサ４の検出結果（液晶表示パネル１の周囲温度）等、内視鏡用液晶表示装置Ｈ3内の動作状態情報や操作設定情報を通信ラインを介して内視鏡装置Ｎに送信したり、内視鏡装置Ｎからの制御情報を受信して動作するように構成されている。
【００３３】
一方、内視鏡装置Ｎは、映像処理部Ｍ、システムＣＰＵ１６、操作スイッチ１７、ＯＳＤＣ(オン・スクリーン・ディスプレイ・コントローラ)１８、映像合成器１９、映像エンコーダ２０、音声アンプ２１、スピーカ２２、電源回路２３及びバッテリ２４等から構成されている。また、映像処理部Ｍは、プリアンプ２５、ＣＤＳ／ＡＧＣ２６、ＤＳＰ２７、フレームメモリ２８、ＪＰＥＧ ＩＣ２９、ＡＴＡＰＩ／ＩＦ３０、フラッシュメモリカードスロット３１等から構成されている。
【００３４】
上記映像処理部Ｍは、スコープＳから入力された映像に所定の処理を施して映像合成器１９に出力すると共にデジタル映像信号として外部に出力するものである。システムＣＰＵ１６は、内視鏡装置Ｎの装置全体を制御するものであり、内部に記憶された制御プログラムや操作スイッチ１７から入力される操作情報に基づいて映像処理部Ｍ、ＯＳＤＣ１８、音声アンプ２１及び電源回路２３等を制御する。また、このシステムＣＰＵ１７は、内視鏡用液晶表示装置Ｈ3のマイコン７”とも通信ラインを介して接続されており、内視鏡用液晶表示装置Ｈ3における温度センサ４の検出結果報等、内視鏡用液晶表示装置Ｈ3内の動作状態情報や操作設定情報を通信ラインを介して取得する。
【００３５】
また、システムＣＰＵ１６は、電源回路２３を制御することにより内視鏡装置Ｎの部で使用する各種電力消費ユニット(例えば、図示せぬ湾曲制御ユニットや点線内の映像処理部など)の電源を制御したり、音声アンプ１７を介してスピーカ１８を駆動して警告音などの音情報を外部に発信させる。さらに、このシステムＣＰＵ１２は、内視鏡装置Ｎに接続された外部のリモコンＲの操作情報をも受け付けて動作するようにも構成されている。
【００３６】
操作スイッチ１７は、ユーザの操作情報をシステムＣＰＵ１６に出力する。ＯＳＤＣ１８は、メニュー情報や警告、注意等の画像を生成して映像合成器１９に出力する。映像合成器１９は、映像処理部Ｍから入力されたスコープＳの画像とＯＳＤＣ１８から入力された画像とを合成して映像エンコーダ２０に出力する。映像エンコーダ２０は、映像合成器１９から入力された合成画像を外部機器や内視鏡用液晶表示装置Ｈ3の映像デコーダ６に出力する。
【００３７】
次に、このように構成された本内視鏡用液晶表示装置Ｈ3の動作について説明する。
例えば冬の朝の使いはじめ等において、温度センサ４の検出温度である液晶表示パネル１の周囲温度が−２００°Ｃの時、液晶表示パネル１の表示応答速度は非常に遅く、十分な動画表示ができない。このような場合に、内視鏡装置ＮのシステムＣＰＵ１６はＯＳＤＣ１８を制御することによって、例えば「しばらくお待ちください」という注意を液晶表示パネル１に表示させてユーザに注意を促す。
【００３８】
一方、システムＣＰＵ１６は、ヒータ３Ａ，３Ｂへの通電により液晶表示パネル１は加熱されて、温度センサ４の検出温度が上昇して、液晶表示パネル１が十分な表示応答速度を発揮する温度（例えば５°Ｃ以上）に至ると、上記注意表示を消すようにＯＳＤＣ１８を制御する。
【００３９】
上記注意表示が液晶表示パネル１に表示されている間は内視鏡検査が十分に行えない状態であるため、システムＣＰＵ１６は、電源回路２３を制御して、例えば湾曲制御ユニットや映像処理部Ｍ等の回路電源を止めて消費電力の低下を図り、バッテリ２４の使用時における動作時間を伸ばす。また、システムＣＰＵ１６がＯＳＤＣ１８を制御することにより黒画像を液晶表示パネル１に表示して、映像信号にフレーム間に挿入することにより、液晶表示パネル１の応答速度を改善することもできる。
【００４０】
なお、本内視鏡用液晶表示装置Ｈ3もＯＳＤＣ１２を備えているので、上記注意表示は、本内視鏡用液晶表示装置Ｈ3のマイコン７”の制御の下にＯＳＤＣ１２を制御することによって液晶表示パネル１に表示するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる内視鏡用液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるヒータ電流及びバックライト電流の環境温度との関係を示す特性図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係わる内視鏡用液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるヒータ電流及びバックライト電流の環境温度との関係を示す特性図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係わる内視鏡用液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｈ１…内視鏡用液晶表示装置、１…液晶表示パネル、２Ａ，２Ｂ…バックライト、３Ａ，３Ｂ…ヒータ、４…温度センサ、５…バックライト用電源回路、６…映像デコーダ、７…マイコン、８…ＬＣＤドライバ、９…ヒータ電源回路、１０…電源回路、１１…操作スイッチ
【図１】
2006162939.tif 000003
【図２】
2006162939.tif 000004
【図３】
2006162939.tif 000005
【図４】
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【図５】
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