(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示ユニットのバックライトの輝度を調節する液晶表示装置において、
液晶表示装置の周辺の照度を異なる分光感度特性で検出する複数の照度検出手段と、
前記複数の照度検出手段で検出された照度を相対出力値で比較し、相対出力値のもっとも大きい照度検出手段を判定する判定手段と、
前記判定手段で相対出力値がもっとも大きいと判定された照度検出手段が検出した照度をバックライトの輝度を算出する関数に用いる変数として選択するとともに、該照度検出手段が検出する照度を用いて輝度を算出するために予め設定された関数を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択された照度と関数に基づいて、液晶表示装置の周辺の照度に対応するバックライトの輝度を求める輝度設定手段と、
前記輝度設定手段で求められた輝度でバックライトを発光させる輝度調節手段とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数の照度検出手段は、光の波長が短いとき最大の相対出力値となる分光感度特性で照度を検出する第一検出手段と、
光の波長が長いとき最大の相対出力値となる分光感度特性で照度を検出する第二検出手段であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
液晶表示ユニットのバックライトの輝度を調節する液晶表示装置の自動調光制御方法において、
液晶表示装置の周辺の照度を異なる分光感度特性で検出する複数の照度検出手段で検出し、
前記検出された複数の照度を相対出力値で比較し、
相対出力値のもっとも大きい照度検出手段を判定し、
相対出力値がもっとも大きいと判定された照度検出手段が検出した照度をバックライトの輝度を算出する関数に用いる変数として選択し、
該照度検出手段が検出する照度を用いて輝度を算出するために予め設定された関数を選択し、
選択された照度と関数に基づいて、液晶表示装置の周辺の照度に対応するバックライトの輝度を求め、
求められた輝度でバックライトを発光させることを特徴とする液晶表示装置の自動調光制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックライトを備えた液晶表示装置に関し、液晶表示装置の周辺の明るさに応じて自動的にバックライトの輝度を調整する液晶表示装置とその自動調光制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表示装置は周辺が明るくなるとその表示部を暗く感じ、逆に周辺が暗くなると表示部を明るく感じる。特に液晶表示画面はCRTに比べて発光量が少ないために周辺の明るさに応じて表示部の輝度を調整する必要性が高い。
【０００３】
そこで、例えば、特開平５−２４１５１２号公報や特開平９−１４６０７３号公報に開示されている技術のように、表示装置の周辺の明るさを検出する光センサを備え、周辺の明るさに応じて表示部の輝度を自動的に調整する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パーソナルコンピュータや携帯端末、携帯電話などを初め、液晶表示画面を有する情報機器を屋内だけではなく、屋外でも使用するケースが近年増えてきている。このような屋内や屋外で使用される場合には、屋内と屋外では光センサの調整が必要になるとともに、屋外光の場合には低照度から高照度までの照度の変化量が大きく、光センサの感度特性のリニアリティが崩れ、充分な自動輝度調整特性を確保することが難しい問題が存在する。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みて、室内光でも室外光にも充分対応できるように、表示装置の周囲環境に応じて、安定した自動調光制御が可能となる液晶表示装置ならびにその自動調光制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、液晶表示ユニットのバックライトの輝度を調節する液晶表示装置において、液晶表示装置の周辺の照度を異なる分光感度特性で検出する複数の照度検出手段と、前記複数の照度検出手段で検出された照度を相対出力値で比較し、相対出力値のもっとも大きい照度検出手段を判定する判定手段と、  前記判定手段で相対出力値がもっとも大きいと判定された照度検出手段が検出した照度をバックライトの輝度を算出する関数に用いる変数として選択するとともに、該照度検出手段が検出する照度を用いて輝度を算出するために予め設定された関数を選択する選択手段と、前記選択手段で選択された照度と関数に基づいて、液晶表示装置の周辺の照度に対応するバックライトの輝度を求める輝度設定手段と、前記輝度設定手段で求められた輝度でバックライトを発光させる輝度調節手段とを有することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の液晶表示装置が有する複数の照度検出手段は、光の波長が短いとき最大の相対出力値となる分光感度特性で照度を検出する第一検出手段と、光の波長が長いとき最大の相対出力値となる分光感度特性で照度を検出する第二検出手段であることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の液晶表示装置の自動調光制御方法は、液晶表示ユニットのバックライトの輝度を調節する液晶表示装置の自動調光制御方法であって、液晶表示装置の周辺の照度を異なる分光感度特性で検出する複数の照度検出手段で検出し、  前記検出された複数の照度を相対出力値で比較し、相対出力値のもっとも大きい照度検出手段を判定し、相対出力値がもっとも大きいと判定された照度検出手段が検出した照度をバックライトの輝度を算出する関数に用いる変数として選択し、  該照度検出手段が検出する照度を用いて輝度を算出するために予め設定された関数を選択し、選択された照度と関数に基づいて、液晶表示装置の周辺の照度に対応するバックライトの輝度を求め、求められた輝度でバックライトを発光させることを特徴としている
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではないが、本発明の液晶表示装置とその自動調光制御方法は、パーソナルコンピュータや携帯電話、携帯端末などの屋内や屋外で使用される電子機器の液晶表示装置に適用するのが好ましい。
【００１０】
図１は本発明の液晶表示装置を適用したパーソナルコンピュータなどの電子機器あるいはコンピュータ用表示端末装置における液晶ディスプレイ部のブロック図である。
【００１１】
図２は光センサの分光感度特性をグラフ化した図である。
【００１２】
図３は本発明の液晶表示装置の周辺の明るさをｘとして液晶表示装置の輝度ｙを決定するｘの１次関数ｆ（ｘ）＝ａＸ＋ｂを基にした輝度決定情報をグラフ化した図である。
【００１３】
図４は本発明の液晶表示装置における自動調光制御の処理を説明したフローチャート図である。
【００１４】
図１において、液晶表示ユニット１はＴＦＴ液晶パネル１２とその背面に冷陰極線管からなるバックライト１１を配設して一体化したものである。
【００１５】
バックライト１１は印加される交流化駆動信号の電流量に応じて輝度が増減する。また、交流化駆動信号の電圧値によって輝度を増減させるものでも良い。
【００１６】
表示制御ユニット２は、その内部にＣＰＵ、入出力ポート回路、メモリなどを内蔵し、該メモリには後述する液晶ディスプレイ部全体を制御する制御プログラム、液晶ディスプレイ部外で発生する表示データをＴＦＴ液晶パネル１２に表示展開する表示プログラムなどが記憶されている。
【００１７】
表示制御ユニット２は、表示データを表示メモリ６から読み出し、この表示データをRGB信号としてインターフェース回路９に加える。インターフェース回路９は、このRGB信号をTFT液晶パネル１２の表示駆動回路（図示せず）に供給する。これにより、TFT液晶パネル１２の表示画面に画像が表示される。
【００１８】
また、表示制御ユニット２は、バックライト１１の輝度に対応する周波数のデジタル信号を輝度調整回路５に加える。
【００１９】
操作部３は、使用者が輝度などの設定操作を別途行なうものである。
【００２０】
インバータ回路４は、輝度調整回路５から出力されるデジタル信号の周波数に対応する交流化駆動信号を生成し、この交流化駆動信号をバックライト１１に加える。これにより、バックライト１１が発光し、その輝度が設定される。
【００２１】
輝度調整回路５は表示制御ユニット２から出力されるデジタル信号を輝度値としてインバータ回路４に供給するものである。
【００２２】
表示メモリ６は表示データを記憶するものである。
【００２３】
光センサ７および光センサ８は、液晶表示装置周辺の照度を検出し、周辺の照度を示す検出信号をＡ／Ｄコンバータ１０に加える。
【００２４】
Ａ／Ｄコンバータ１０は、光センサ７および光センサ８の検出信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を表示制御ユニット２に加える。また、光センサ７および光センサ８は、液晶表示ユニット１の近傍にあってバックライト１１からの照射光が入射しない箇所に配置されている。更に、光センサ７および光センサ８は、後述する各々異なる分光感度特性を有している。
【００２５】
インターフェース回路９は表示制御ユニット２からＲＧＢ信号として出力される表示データをＴＦＴ液晶パネル１２に設けられた表示駆動回路（図示せず）に供給する。
【００２６】
上述した構成を有する本発明の液晶表示装置では、周辺照度を変数として用いて、輝度を算出するための複数の関数を予め記憶しており、いずれかの関数が選択されると、選択された関数に基づいて、周辺の照度に対応する輝度を求め、求められた輝度で表示画面のバックライトを発光させる。
【００２７】
なお、光センサ７と光センサ８は、液晶表示装置の周辺照度を検出する照度検出手段として動作する。また、表示制御ユニット２は、後述する輝度算出にもちいる関数を光センサ毎に予め対応付けて設定されて記憶しているとともに、光センサで検出された照度を基に、その出力値が相対的に大きな光センサを判定する判定手段と、判定手段の判定結果に基づいて、もっとも大きな出力値を出した光センサの検出した照度を変数として用いて、該光センサに予め対応付けた関数を用いて輝度を求める輝度設定手段として動作する。また、輝度調整回路５は、表示制御ユニット２で求めた輝度に基づいて、液晶表示ユニット１のバックライト１１の輝度を調整する輝度調整手段として動作する。
【００２８】
図２において、グラフのｘ軸（横軸）は液晶表示装置の周辺環境における光の波長を示しており、グラフのｙ軸（縦軸）は各センサが出力する照度の最大値を相対出力１００とした場合の相対出力値である。
【００２９】
本実施例では、光センサ７は光の波長６００ｎｍのときに最大出力を示す分光感度特性を有しているものとする。図２における分光感度特性を示すグラフの例では、光センサ▲１▼のグラフに相当する。
【００３０】
また光センサ８は光の波長１０００ｎｍのときに最大出力を示す分光感度特性を有しているものとする。図２における分光感度特性を示すグラフの例では、光センサ▲２▼のグラフに相当する。
【００３１】
この場合、光センサ７は可視光領域に対して、光センサ８は赤外光領域に対して、より反応しやすい特性を持っている。このような光センサから検出される照度に基づいて、上述した判定手段は、光センサ毎に異なる分光感度特性による照度の最大値を１００として、各々の光センサのうちから相対的に出力値の大きな光センサを判定することができる。
【００３２】
図３において、グラフのｘ軸（横軸）は液晶表示装置の周辺の明るさ、即ち照度を示しており、グラフのｙ軸（縦軸）はバックライトによってもたらされる表示部の輝度を示している。
【００３３】
本発明の液晶表示装置では、表示制御ユニット２において、図３に示す１次関数Ｆ１（ｙ＝ａ１ｘ＋ｂ１）が光センサ７に対応付けて設定されており、光センサ７の相対出力値が大きい場合に選択される。また、図３に示す１次関数F２（ｙ＝ａ２ｘ＋ｂ２）が光センサ８に対応付けて設定されており、光センサ８の相対出力値が大きい場合に選択される。また、選択された上記１次関数のいずれかに基づいて、光センサ７または光センサ８によって検出された周辺の照度を変数ｘとして用いて、対応するバックライト１１の輝度ｙを求めることができる。
【００３４】
なお、輝度ｙは輝度調整時に、上記１次関数の式を基に算出する方法であってもよく、また、予め光センサ、バックライト、液晶パネルなどの特性を基に設定したテーブル情報を別途保持して、照度に対応した輝度を参照する方法であってもよい。
【００３５】
また、光センサは上述した２種類に限定されず、分光感度特性の異なる光センサを２以上用いても良く、その場合には各々の光センサに対応する関数を各々用意すれば良い。
【００３６】
本発明の液晶表示装置における図２に示す分光感度特性を有する光センサ７と光センサ８が出力する相対出力値を基に、図３に示す各光センサに対応する１次関数を選択し、本発明の液晶表示装置におけるバックライト１１の輝度を求めるための処理を図４を用いて説明する。
【００３７】
まず、光センサ７より検出された液晶表示装置の周囲の明るさである照度変数（ｘ１）を取り込む。また、光センサー８より出力された液晶表示装置の周囲の明るさである照度変数（ｘ２）もあわせて取り込む。（Ｓ１）
次に、表示制御ユニット２において、照度変数（ｘ１）と照度変数（ｘ２）の相対出力値を比較し、相対的に出力値の大きな光センサがどちらかを判定する。
（Ｓ２）
次に、光センサ７が出力する照度変数（ｘ１）が光センサ８が出力する照度変数（ｘ２）より、相対的に大きいと判定した場合には、図３に示すＦ１（ｘ）＝＝ａ１ｘ＋ｂ１）の１次関数を選択する。（Ｓ３）この場合には、相対的に出力値の大きな光センサ７の検出照度が輝度を求める照度変数として選択されている。
【００３８】
次に、光センサ８が出力する照度変数（ｘ２）が光センサ７が出力する照度変数（ｘ１）より、相対的に大きいと判定した場合には、図３に示すＦ２（ｘ）＝ａ２ｘ＋ｂ２の１次関数を選択する。（Ｓ４）この場合には、相対的に出力値の大きな光センサ８の検出照度が輝度を求める照度変数として選択されている。
【００３９】
最後に、選択された１次関数で求められた値に基づいて、輝度決定処理が行われるバックライト１１を調整する輝度が求められる。（Ｓ５）
このように求められた輝度に基づいて、輝度調整回路５はバックライト１１の輝度調整を行なうことができる。
【００４０】
以上の処理により、本発明の液晶表示装置は、光センサ７が出力する照度が光センサ８が出力する照度より大きいと判定した場合には、室内光に対応した自動調光制御を行なう際に用いる１次関数で輝度決定値を求めることができる。また、光センサー８が出力する照度が光センサー７が出力する照度より大きいと判定した場合には、室外光に対応した自動調光制御を行なう際に用いる１次関数で輝度決定値を求めることができるので、液晶表示装置の周辺の照度の変化に応じて、バックライトの最適な輝度調整を実現できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明の液晶表示装置とその自動調光制御方法によれば、室内光から室外光までの低照度から高照度までの幅広い照度に対応して液晶表示装置の自動調光制御が可能となるので、屋内でも屋外でも液晶表示装置の表示内容が見易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をパーソナルコンピュータなどの電子機器あるいはコンピュータ用表示端末装置における液晶ディスプレイ部のブロック図である。
【図２】光センサの分光感度特性をグラフ化した図である。
【図３】光センサの周辺の明るさをｘとして表示部の輝度ｙを決定するｘの１次関数ｆ（ｘ）＝ａＸ＋ｂを基にした輝度決定情報をグラフ化した図である。
【図４】本発明の液晶表示装置における自動調光制御の処理を説明したフローチャート図である。
【符号の説明】
１  液晶表示ユニット
２  表示制御ユニット
３  操作部
４  インバータ回路
５  輝度調整回路
６  表示メモリ
７  光センサ
８  光センサ
９  インターフェース回路
１０  Ａ／Ｄコンバータ
１１  バックライト
１２  ＴＦＴ型カラー液晶パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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