(57)【要約】【課題】光学フィルムを用いた表示装置の自動調光制御方法を提案する。【解決手段】  バックライトを備えた透過型液晶パネルの片面に、透明な支持媒体の両面に低反射率の光学フィルムと高反射率の光学フィルムを密着させた自動調光制御部を構成し、外光と前記透過型液晶パネルのバックライト光の両者を前記自動調光制御部において外光の変化に対応して画素ごとに瞬時に調光制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトを備えた透過型液晶パネルの片面に、透明な支持媒体の両面に低反射率の光学フィルムと高反射率の光学フィルムを密着させた自動調光制御部を構成し、外光と前記透過型液晶パネルのバックライト光の両者を前記自動調光制御部において外光の変化に対応して瞬時に調光制御することを特徴とする、光学フィルムを用いた表示装置の自動調光制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    本発明は、表示装置の自動調光制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】    バックライトを用いた透過型液晶装置は、周辺が明るい場合には、その表示部が暗く感じ、暗い場合には、明るく感じるため、周辺の明るさに対応して表示部の輝度を調整する必要がある。【０００３】    例えば特開２００２−２５８８２０、特開２００３−０２９２３９に開示されている技術のように、感光センサーを用いて周囲の明るさに応じてバックライトの輝度を自動的に調整する方法が提案されている。
【特許文献１】  特開２００２−２５８８２０
【特許文献２】  特開２００３−０２９２３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】    しかしながら、従来の感光センサーを用いて画面全体の輝度を調整する方法は、画面の平均輝度を演算して段階的にバックライトの輝度を調整するため応答速度に課題がある。【０００５】    また画面全体の輝度を一律平均に制御するため、画面の個々の画素に対応して輝度をきめ細かく制御することが不可能であり、その結果、個々の画素の色調が歪み、画像の質感、奥行き感を得ることも困難となる。【０００６】    さらに、バックライトが透過型液晶パネルを通して直接目に入り、眩しさにより目に疲労を伴うことなど、多くの課題を解決する必要があった。
【非特許文献１】映像情報メディア学会誌；５９巻，９号，１２５９頁
【０００７】    したがって、本発明は、感光センサーを用いた従来の画面全体を段階的また一律的な輝度制御方法が有していた問題点を解決しようとするものであり、その方法は、外光によって照らされた表示画面の個々の画素を輝度制御して、表示画面の画素の光と外光のそれぞれの光を自動的に調光して、目の疲労を防止して画像の質感ならびに奥行き感を高める、光学フィルムを用いた表示装置の自動調光制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】    本発明は、上記の目的を達成するために、バックライトを備えた透過型液晶パネルの片面に、透明な媒体の両面に反射率の異なる光学フィルムを装着させた自動調光制御部を手段として用い課題の解決を図るものである。【０００９】    上記の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、外光と透過型液晶パネルのバックライト光の両者を前記自動調光制御部において外光の変化に対応して個々の画素毎に調光して制御することを特徴としている。【００１０】    具体的には、液晶を透過したバックライトは、一部は高反射率の光学フィルムにより内部反射して、他の光はこのフィルムを通過して低反射率の光学フィルムに達する。この光はさらに低反射率の光学フィルムにおいて一部が内部反射し、残りの光はこのフィルムを通過して、人間の目に到達する。【００１１】    一方、周囲からの外光は、大部分が低反射率の光学フィルムを通過して、高反射率の光学フィルムに達して反射し、再び低反射率の光学フィルムに戻り、一部は内部反射して、残りの光はこの光学フィルムを通過して、周囲の外光の強さに応じて反射光が人間の目に到達する。【００１２】    このように、本発明は、液晶を透過したバックライトおよび周囲からの外光が、画素毎にそれぞれ自動調光制御部において光学的な複合・重畳をもたらし、両者が調光して人間の目に到達することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】    上述したように本発明の光学フィルムを用いた表示装置の自動調光制御方法は、自動調光制御部において、外光とバックライトを画素毎に物理的に調光するものである。人間の目からは、自動調光制御部を介して表示画面を透視することになり、自動調光制御部がマジックミラーの役割をもち、また写り込みを防止しており、具体的には、本発明は下記の効用がある。
【非特許文献２】マジックミラー  株式会社保坂硝子  ホームページ
【００１４】    従来のように、画面の平均輝度を演算して段階的にバックライトの輝度を調整する必要が無く、物理的に調光するものであるため瞬時に応答することを可能とする。【００１５】    また、従来のように、画面全体の輝度を一律平均に制御する方法で無く、個々の画素に対応して、きめ細かい調光制御を可能とし、外光に対する対象物の写り方の違いを感知する人間の視覚特性を利用して、画像情報の質感を高める効果がある。【００１６】    さらに、自動調光制御部においては、透明な媒体の両面に低反射率の光学フィルムと高反射率の光学フィルムを重ねて画像情報を見ているため、視覚心理実験の知見から、両者に運動視差が生じ、奥行き感が生じ易い。
【非特許文献３】山口真美「視覚世界の謎に迫る」脳と視覚の実験心理学ブルーバックス出版
【００１７】    また外光の明るいところでは、自動調光制御部において輝度が増加する方向に作用し、暗いところでは、逆に自動調光制御部において輝度が減少する方向にはたらき、さらにバックライトの透過光を抑制することから人間の目の疲労を防止する効果がある。【００１８】    また、自動調光制御部により、表示装置の明るさが抑えられるため、コントラスト比が大幅に向上し、液晶の欠点とされていた暗所の黒の輝度が改善する効果があり、例えば比較的暗い画面の深みを感知することができる。
【非特許文献４】電子情報通信学会誌；８８巻、８号、６２７頁
【発明を実施するための形態】
【００１９】    以下、本発明の実施の形態を図１、図２に基づいて説明する。
【００２０】    図１は、自動調光制御の動作を説明する概略図である。同図において、１は外光とバックライトを調光制御する自動調光制御部で、２０は透過型液晶パネルであり、同２０のパネル内部に２１のバックライト部と２２液晶画素制御部を具備する。３は周囲の外光、４はバックライト部２１から発した光が液晶制御部２２を通過して自動調光制御部１に達する透過光、５は自動調光制御部１から出てくる複合・重畳した光であり、６は人間の目を示す。
【００２１】    図２は、自動調光制御部の調光の仕組みを説明する拡大断面図である。同図において１ｃは光学フィルムを支持する透明な支持媒体である。１ｂは透過型液晶パネル２０側に配し１ｃに施した高い反射率をもつ光学フィルム、１ａは外光３の側に配し１ｃに施した低い反射率をもつ光学フィルムである。３１は光学フィルム１ｂを反射した光を示し、４１はバックライトから液晶を透過した光４の１ｂの反射光を示し、４３は１ｂの反射膜から到来する複合・重畳した反射光を示す。
【００２２】    以下、上記構成の動作を［図１］［図２］を用いて説明する。透過型液晶パネル２０のバックライト部２１から液晶画素制御部２２を通過した光４は、１ｂの高反射率の光学フィルムおよび１ａの低反射率の光学フィルムを通過し人間の目６に到達し調光５の一部を構成する。この間、光４は透明支持媒体１の中で２つの光学的フィルム１ｂおよび１ａ間で反射し、再びその一部が調光５の一部を構成する。同様にして、周囲の外光３は、その大部分が低反射フィルム１ａを通過して、高反射フィルム１ｂにおいて反射して、さらにその一部は、１ａの低反射率の光学フィルムにて反射光４３となり、他の一部は１ａの低反射率の光学フィルムを通過し人間の目６に到達し調光５の一部となる。この結果外光３とバックライト４は、自動調光制御部において画素ごとに複合・重畳し人間の目６に入る。この現象により、調光した光５は、表示情報の画素に細かい質感を与え、さらにこの複合・重畳反射により奥行き感をもたらす効果がある。また周囲の外光の変化に対して画素ごとに輝度を制御することから、比較的暗い画像情報においてコントラスト比の向上をもたらす。さらにマジックミラー効果も加わり、目の眩しさを抑制し、写り込みを防止することもできる。
以上説明したように、本発明は、多数の効果が同時に作用していることから、特に絵画などの静止画像において、人間の視覚特性が働き、画像の存在感を著しく高めることを可能ならしめるものである。
【実施例】
【００２３】    以下に具体的実施例を示す。透明な支持媒体１ｃには、極端な複屈折による画像の歪みを避けるため、人の明視距離の分解能である７０μに近く、かつ重畳反射による運動視差の条件を考慮して、厚さ約１００μの薄い透明のフィルムを用いている。低反射率の光学フィルム１ａには、薄いアルミ膜を蒸着した反射率１０％、透過率約８０％の半透明反射膜を用い、高反射率の光学フィルム１ｂには、薄いアルミ膜を蒸着した反射率２０％、透過率約６５％の半透明反射膜を用いた、本発明の自動調光制御法の実施例である。なお、前記の支持媒体、光学フィルムの材料・製法、反射率・透過率の設定値などは、あくまで一例であり、他の材料・製法・設計値も本特許の実現手段の範囲に含まれることは言うまでもない。また自動調光制御部の高反射率の光学フィルム１ｂの設置場所については、これをバックライト部２１と液晶画素制御部２２の間に配置しても同様の効果があり、本発明の範囲に含まれる。さらに本発明は、有機ＥＬ，プラズマ表示装置などへの適用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】  本発明の自動調光制御部の動作を説明する概略図
【図２】  自動調光制御部の調光の仕組みを説明する拡大断面図
【符号の説明】
【００２５】１自動調光制御部
１ａ低反射率の光学フィルム
１ｂ高反射率の光学的フィルム
１ｃ透明支持媒体
２０透過型液晶パネル
２１バックライト部
２２液晶画素制御部
３周囲外光
３１周囲外光の反射光
４液晶パネルの透過光
４１バックライトの反射光
４３重畳反射光
５調光
６人間の目
【図１】
2007206660.tif 000003
【図２】
2007206660.tif 000004