(57)【要約】【課題】例えば暗い場所から明るい場所へ移動した際でも、直ぐに良好な画面輝度を得ることができ、かつ、周囲の照度に対し表示パネルの輝度が敏感に反応することを防ぐことができる。【解決手段】液晶表示パネル９と、液晶表示パネル９の表示面側の入射光を検出し、電気信号出力に変換する光検出手段１１と、光検出手段１１の出力を所定のサンプリング時間ごとに積分化又は平均化するサンプリング手段と、サンプリング手段からの出力の変化に基づいて所定のサンプリング時間を制御するサンプリング時間制御手段と、サンプリング手段からの出力に基づいて液晶表示パネル９の輝度を制御する輝度制御手段とを備える。透過型液晶表示パネル又はＥＬパネルに好適に適用できる。【選択図】      図３
2004226870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
上記表示パネルの表示面側の入射光を検出し、電気信号出力に変換する光検出手段と、
上記光検出手段の出力を、所定のサンプリング時間ごとに積分化又は平均化するサンプリング手段と、
上記サンプリング手段からの出力の変化に基づいて、上記所定のサンプリング時間を制御するサンプリング時間制御手段と、
上記サンプリング手段からの出力に基づいて、上記表示パネルの輝度を制御する輝度制御手段とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記サンプリング時間制御手段は、上記サンプリング手段からの出力がその直前の出力よりも増加する場合における上記所定のサンプリング時間を、減少する場合における上記所定のサンプリング時間よりも短くなるように制御することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
上記表示パネルは、透過型液晶表示パネル、又はＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルであることを特徴とする請求項１又は２記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置に関し、更に詳しくは、周囲の明るさの変化に関わらずすぐに良好な画面輝度を得ることができる表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示器の輝度を調節する装置としては、ディジタルコントローラで演算した情報を電界強度による流動性の分子配向によって表示する液晶表示器と、周囲の明るさから得られる光エネルギーを電気エネルギーに変換する光センサから得られた輝度信号を電気的に増幅してバックライト電源装置に電源電圧として供給する光増幅器とを具備してなるディジタル調節計が従来より提示されている（例えば、特許文献１参照）。これにより周囲の明るさの程度によらず常に適切な輝度を得ることができる。
【０００３】
また、入射光及び周囲光に応じて常に見やすい状態で観察できるとともに、消費電力を有効に低減できることを目的として、入射光及び周囲光が暗いときは、液晶表示パネルのバックライトの発光量を低下させ、明るいときは消灯させ、それらの中間では発光量を増加させるように制御する技術も提示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２９９１７９号公報
【特許文献２】
特開平８−１１４８０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、周囲の明るさに応じて液晶表示パネルのバックライトの強度を変化させる技術においては、光センサの出力の変化に敏感に反応し過ぎることになり、液晶表示パネルの画面輝度が頻繁に変化するため、かえって見づらい画面になってしまうという問題点があった。これは、液晶表示パネルを携帯端末に適用した場合などに特に顕著であった。この問題に対処するために、光センサの出力を一定時間毎にサンプリングして平均化することにより、液晶表示パネルの画面輝度が敏感に反応することを防ぐことが考えられる。
【０００６】
しかしながら、この方法では、例えば、液晶表示パネルとして透過型のものが使用されている場合、その液晶表示パネルを備える携帯端末を操作しながら暗い場所から明るい場所に移動した時には、直ぐには画面輝度が上がらず、周りが明るいのに画面が暗いために画面が見づらい状態が続いてしまう。その対処方法として、液晶表示パネルの画面輝度を上げ常時明るくすることも考えられるが、消費電力が必要以上に増加してしまい、携帯端末のバッテリーを頻繁に充電しなければならない等の問題が生じる。
【０００７】
本発明では、上述のような問題を解決するため、例えば暗い場所から明るい場所へ移動した際でも、直ぐに良好な画面輝度を得ることができ、かつ、周囲の明るさの変化に対して液晶表示パネルの輝度が過剰に反応することを防ぐことが可能な表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、表示パネルと、上記表示パネルの表示面側の入射光を検出し、電気信号出力に変換する光検出手段と、上記光検出手段の出力を、所定のサンプリング時間ごとに積分化又は平均化するサンプリング手段と、上記サンプリング手段からの出力の変化に基づいて、上記所定のサンプリング時間を制御するサンプリング時間制御手段と、上記サンプリング手段からの出力に基づいて、上記表示パネルの輝度を制御する輝度制御手段とを備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本実施の形態について図面を参照しながら説明する。
実施の形態１
図１は、実施の形態１の液晶表示装置のブロック図である。図１の液晶表示装置１０において、光検出手段１１は、液晶表示パネル９の表示面側の入射光を検出し、電気信号出力に変換するものであって、光センサ１と、光センサ１からの出力を増幅する増幅器２とを備える。光センサ１は、図２に示すように、液晶表示装置１０を有する携帯端末本体１５において、液晶表示パネル９の表示面側に入射する入射光を受光するように、液晶表示パネル９の表示面と同じ側であってその近傍に配置される。
【００１０】
増幅器２からの出力は、Ａ／Ｄコンバータ３によりデジタル値に換算され、その後ＣＰＵ４に入力される。このＣＰＵ４に入力されたデータは、メモリ５に一旦保存され、そのメモリ５に保存されたデータを基に、ＣＰＵ４はＤ／Ａコンバータ６を介してＬＥＤ駆動回路７を動作させ、これによってバックライト用ＬＥＤ８の光量を制御する。バックライト用ＬＥＤ８は液晶表示パネル９を背面側から照明するため、液晶表示パネル９の輝度が適切な値に制御できる。一方、ＣＰＵ４は、上記のように液晶表示パネル９の輝度を制御するとともに、液晶表示パネル９に所要の情報を表示させる。
【００１１】
図３は、実施の形態１におけるＬＥＤ駆動回路７の制御方法について説明するためのグラフである。図３（ａ）に示すように、光検出手段１１の出力値は、Ａ／Ｄコンバータ３を介して、ＣＰＵ４によりある一定のＸ時間の間隔にて一旦メモリ５に保存されていく。次に、ＣＰＵ４は、図３（ｂ）に示すように、Ｙ１時間又はＹ２時間（Ｙ１，Ｙ２≧Ｘ）のサンプリング時間ごとに、メモリ５に保存された前述の光検出手段１１の出力値を平均化又は積分化して、その平均値又は積分値を基にＬＥＤ駆動回路７の制御を行う。このように光検出手段１１の出力値をサンプリング時間ごとに平均化又は積分化処理することでＬＥＤ駆動回路７の制御に時定数をもたせることになり、周囲の明るさの変化に対して液晶表示パネル９の輝度が過剰に反応することを防ぐことが可能となる。
【００１２】
ここで、ＣＰＵ４がＬＥＤ駆動回路７に対して制御を行う間隔であるサンプリング時間Ｙ１時間又はＹ２時間は、ＣＰＵ４からＬＥＤ駆動回路７に対して出力される平均値又は積分値の変化に基づいて制御される。具体的には、光検出手段１１の出力値が減少していく際における、ＬＥＤ駆動回路７へのサンプリング時間をＹ１時間とした場合、光検出手段１１の出力値が増加していく際の、ＬＥＤ制御回路７へのサンプリング時間Ｙ２時間を、
Ｙ１＞Ｙ２
とする。これによって、光検出手段１１の出力が増加していく場合、つまり、周囲が明るくなった場合には、液晶表示パネル９の輝度が速く変化するので、暗い場所から明るい場所へ移動した際でも、直ぐに良好な液晶表示パネル９の輝度を得ることができる。
【００１３】
図４は、実施の形態１におけるＣＰＵ４の制御フロー図である。ＣＰＵ４は、まずＹ２時間にてサンプリングを行い（Ｓｔ１）、Ｙ２時間のサンプリング積分値又は平均値を算出する（Ｓｔ２）。この値が直前に算出した積分値又は平均値よりも高いか低いかを判定し（Ｓｔ３）、低いか又は同じと判定される場合には、更にＹ１−Ｙ２時間サンプリングを行う（Ｓｔ４）。これによって、実質的にはＹ１時間サンプリングを行うことになる。そして、Ｙ１時間のサンプリング積分値又は平均値を算出する（Ｓｔ５）。一方、高いと判定される場合には、そのままＹ２時間のサンプリング積分値又は平均値を出力する。このように算出されたＹ１時間又はＹ２時間をもとにＬＥＤ駆動回路７を制御し（Ｓｔ７）、液晶表示パネル９の輝度を適応的に変化させる。
【００１４】
本実施の形態においては、光検出手段１１の出力が減る場合、つまり、周囲が暗くなった場合については、反応速度を明るくなった場合と比べて遅くすることで、明るい場所から暗い場所へ移動した際、液晶表示パネル９の輝度が多少高くて消費電力が増すが、短時間のためそれほど問題ではないが、それに比べ、周囲が明るくなった場合、つまり液晶表示パネル９の輝度が所望の値よりも低い場合は画面が見えず、表示装置として支障が生じることを利用している。即ち、液晶表示パネル９の輝度が低い場合、つまり暗い場所から明るい場所へ移動した際には、直ぐに輝度を上げる制御を行い、反対に液晶表示パネル９の輝度が高い場合、つまり明るい場所から暗い場所へ移動した際には、前述の動作に比べゆっくりと輝度を下げる制御を行うことで、周囲の照度に対し液晶表示器１０の輝度が過剰に反応することを防ぐことが可能となる。このような制御を行うことによって、使用環境の照度の変化に関わらず常に視認性の良好な表示装置を得ることが可能となる。
【００１５】
本実施の形態において、液晶表示パネルとしては特に限定されるものではないが、周囲が明るいのに画面の輝度が暗い場合に画面が見づらいという問題点が特に顕著であった透過型のものに対して好適に適用することができる。
また、液晶表示装置としては、周囲の明るさが頻繁に変化するおそれがある携帯端末に好適に用いることができる。
【００１６】
実施の形態２
図５に、実施の形態２のＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置１４のブロック図を示す。ＥＬ表示装置１４において、ＥＬ表示パネル１３の発光素子は、自発光型の素子であるので、ＥＬ表示パネル１３の輝度を変更する場合は、表示データそのものの輝度を変化させることで制御できる。よって、ＣＰＵ４はＥＬ駆動回路１２への表示データのうち輝度成分を補正することで、周囲の照度に応じてＥＬ表示パネル１３の輝度を制御することが可能である。
【００１７】
図５のＥＬ表示装置１４において、光センサ１及び増幅器２からなる光検出手段１１、Ａ／Ｄコンバータ３、ＣＰＵ４、メモリ５は、実施の形態１の液晶表示装置１０の場合と同様のものである。ＣＰＵ４は、実施の形態１と同様に、サンプリング時間における平均値又は積分値の変化に基づいて、ＥＬ駆動回路１２への表示データのうち輝度成分を制御する。
【００１８】
本実施の形態において、ＥＬ表示パネルは反射機能を有さないため、周囲の照度の変化に応じて常に視認性の良好な表示装置を得ることが可能となる。
【００１９】
実施の形態３
実施の形態１及び２においては、平均値又は積分値がその直前の出力よりも増加する場合におけるサンプリング時間Ｙ２を、減少する場合におけるサンプリング時間Ｙ１よりも短くなるように制御する場合を示したが、閾値をあらかじめ設けておき、平均値又は積分値の変化量がこの閾値を超えている場合においてのみサンプリング時間を制御するようにしてもよい。即ち、図４のフロー図のＳｔ３の後に「前回の積分値又は平均値との差が、閾値よりも大きいか」というステップを設けておき、閾値よりも大きい場合にはＳｔ４に進み、閾値以下である場合にはＳｔ６に進むようにすることも可能である。
【００２０】
このようにすることによって、光検出手段１１ではわずかに増加した値が出力されているが実際にはほとんど変化していないと感じられる場合に、表示パネルの輝度を急に変化させることを防止することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、例えば暗い場所から明るい場所へ移動した際でも、直ぐに良好な画面輝度を得ることができ、かつ、周囲の明るさの変化に対して液晶表示パネルの輝度が過剰に反応することを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の液晶表示装置のブロック図である。
【図２】実施の形態１の液晶表示装置の外観図である。
【図３】実施の形態１におけるＬＥＤ駆動回路の制御方法について説明するためのグラフである。
【図４】実施の形態１におけるＣＰＵの制御フロー図である
【図５】実施の形態２のＥＬ表示装置のブロック図である。
【符号の説明】
１  光センサ、２  増幅器、３  Ａ／Ｄコンバータ、４  ＣＰＵ、５  メモリ、６  Ｄ／Ａコンバータ、７  ＬＥＤ駆動回路、８  バックライト用ＬＥＤ、９液晶表示パネル、１０  液晶表示装置、１１  光検出手段、１２  ＥＬ駆動回路、１３  ＥＬパネル、１４  ＥＬ表示装置、１５  携帯端末本体。
【図１】
2004226870.tif 000003
【図２】
2004226870.tif 000004
【図３】
2004226870.tif 000005
【図４】
2004226870.tif 000006
【図５】
2004226870.tif 000007