(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源投入からバックライトの輝度が目標輝度に実質的に到達するまでは、第１制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第１許容量以上低いなら第１単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第１許容量以上高いなら第１単位量だけバックライトの輝度を減少させ、バックライトの輝度が実質的に目標値に到達した後は、前記第１制御間隔より長い第２制御間隔毎にバックライトの輝度を測定し、バックライトの輝度が目標より第２許容量以上低いなら第２単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標値より第２許容量以上高いなら第２単位量だけバックライトの輝度を減少させることを特徴とする液晶表示装置の輝度制御方法。
【請求項２】
バックライトの輝度を測定する輝度測定手段と、電源投入からバックライトの輝度が実質的に目標輝度に到達するまでは、第１制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第１許容量以上低いなら第１単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第１許容量以上高いなら第１単位量だけバックライトの輝度を減少させる第１輝度調整手段と、バックライトの輝度が実質的に目標輝度に到達した後は、前記第１制御間隔より長い第２制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第２許容量以上低いなら第２単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第２許容量以上高いなら第２単位量だけバックライトの輝度を減少させる第２輝度調整手段とを具備したことを特徴とする液晶表示装置の輝度制御装置。
【請求項３】
液晶パネルと、バックライトと、請求項２に記載の輝度制御装置とを具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置の輝度制御方法、輝度制御装置および液晶表示装置に関し、さらに詳しくは、バックライトの特性にバラツキがあっても画面輝度の立上りを十分に改善できる液晶表示装置の輝度制御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平７−１３１２８号公報には、電源投入から所定時間経過前は設定輝度に対応する電力より大きい電力をバックライトに供給し、所定時間経過後は設定輝度に対応する電力へと徐々に供給電力を小さくする技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、電源投入から所定時間までの電力を通常より大きくすることによって、画面輝度の立上がりを改善している。
しかし、電源投入時からの経過時間に基づいたバックライト制御では、画面輝度の立上がりは改善できるが、経過時間に伴って画面輝度が変動する問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、電源投入時からの液晶表示装置の輝度の立上りを改善し、早期に画面輝度値を一定に維持できる液晶表示装置の輝度制御方法、装置および液晶表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、電源投入からバックライトの輝度が目標輝度に実質的に到達するまでは、第１制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第１許容量以上低いなら第１単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第１許容量以上高いなら第１単位量だけバックライトの輝度を減少させ、バックライトの輝度が実質的に目標値に到達した後は、前記第１制御間隔より長い第２制御間隔毎にバックライトの輝度を測定し、バックライトの輝度が目標より第２許容量以上低いなら第２単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標値より第２許容量以上高いなら第２単位量だけバックライトの輝度を減少させることを特徴とする液晶表示装置の輝度制御方法を提供する。
上記第１の観点による液晶表示装置の輝度制御方法では、電源投入直後は、比較的短い第１制御間隔で第１単位量づつバックライトの輝度を増減させる。このため、速やかにバックライトの輝度値が目標輝度に到達する。そして、実際のバックライトの輝度を測定しながら制御するため、バックライトの特性にバラツキがあっても画面輝度の立上りを十分改善できる。また、バックライトの輝度が目標輝度に到達した後は、比較的長い第２制御間隔で第２単位量づつバックライトの輝度を増減させるから、バックライトの起動を安定させることが出来る。
なお、第１制御間隔＝第２制御間隔とすると、画面輝度の立上りが遅くなるか、画面輝度の変化を視認されてしまうようになり、好ましくない。
【００１０】
第２の観点では、本発明は、バックライトの輝度を測定する輝度測定手段と、電源投入からバックライトの輝度が実質的に目標輝度に到達するまでは、第１制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第１許容量以上低いなら第１単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第１許容量以上高いなら第１単位量だけバックライトの輝度を減少させる第１輝度調整手段と、バックライトの輝度が実質的に目標輝度に到達した後は、前記第１制御間隔より長い第２制御間隔毎にバックライトの輝度を測定しバックライトの輝度が目標輝度より第２許容量以上低いなら第２単位量だけバックライトの輝度を増加させ、バックライトの輝度が目標輝度より第２許容量以上高いなら第２単位量だけバックライトの輝度を減少させる第２輝度調整手段とを具備したことを特徴とする液晶表示装置の輝度制御装置を提供する。
上記第２の観点による液晶表示装置の輝度制御装置では、前記第１の観点による液晶表示装置の輝度制御方法を好適に実施できる。
【００１１】
第３の観点では、本発明は、液晶パネルと、バックライトと、前記第２の観点による輝度制御装置とを具備したことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
上記第３の観点による液晶表示装置では、前記第１の観点による液晶表示装置の輝度制御方法を好適に実施できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
この液晶表示装置１００は、液晶パネル１と、バックライト２と、バックライト２の輝度を測定するための輝度センサ３と、液晶パネル１の温度を測定するための温度センサ４と、バックライト２の目標輝度設定等の操作をユーザが行うための操作ボタン５と、液晶表示装置１００の電源をオン／オフするための電源スイッチ６と、パソコン等の上位装置からのデータに基づく液晶パネル１の駆動処理や本発明に係る目標輝度設定処理およびバックライト輝度制御処理等を行う駆動制御回路７とを具備している。
【００１４】
図２は、液晶表示装置１００の要部断面図である。
液晶パネル１の背面にバックライト２が設置され、両者はＬＣＤパネルカバー１１で一体化されている。
ＬＣＤパネルカバー１１の背面には受光口１１ａが穿設され、バックライト２の光が背面へ漏れるようになっている。
【００１５】
バックカバー１２は、ＬＣＤパネルカバー１１を覆うように一体化されている。
バックカバー１２には、受光口１１ａから漏れるバックライト２の光を受光できる位置に輝度センサ３が取り付けられ、さらに、ＬＣＤパネルカバー１１との間に形成される内部空間の温度を検出できる位置に温度センサ４が取り付けられている。
【００１６】
回路基板カバー１３は、バックカバー１２の背面に取り付けられており、回路基板１４を支持している。
回路基板１４上に、駆動制御回路７が搭載されている。
【００１７】
図３は、液晶表示装置１００による目標輝度設定処理を示すフロー図である。この目標輝度設定処理は、電源スイッチ６がオンにされている間にユーザが操作ボタンを用いて目標輝度の設定操作を行った時に起動される。
ステップＫ１では、温度センサ４で装置内の温度（ｔｃ）を測定する。また、輝度センサ３でバックライト２の輝度（ＸＣ）を測定する。
ステップＫ２では、装置内の温度（ｔｃ）を用いて温度補正した目標輝度（Ｘ）算出し、記憶しておく。
なお、この時の温度補正は、後述するステップＳ３での温度補正と逆の演算であり、詳細はステップＳ３の説明で述べる。
【００１８】
図４は、液晶表示装置１００によるバックライト輝度制御処理を示すフロー図である。このバックライト輝度制御処理は、電源スイッチ６のオンと同時に起動される。
ステップＳ１では、バックライト２を最低輝度で３秒間（液晶表示装置１００が安定動作するまで）駆動する。
ステップＳ２では、液晶表示装置１００内の温度（ｔｏ）およびバックライト２の輝度（Ｘ０）を測定する。
ステップＳ３では、記憶していた目標輝度値（Ｘ）を温度補正し、温度補正した輝度目標値（Ｘto）を算出する。この温度補正は、恒温槽に液晶表示装置１００を入れて温度を変化させ、液晶パネル１の輝度を一定に保つようにバックライト２の輝度を調整し、そのバックライト２の輝度の温度特性を数式化またはテーブル化しておき、その温度特性を用いて、記憶していた目標輝度値（Ｘ）とその温度および現在温度（ｔｏ）から輝度目標値（Ｘto）を求めるものである。例えば、（Ｘ）を３０℃における目標輝度とするとき、温度補正は次式で行われる。
（Ｘto）＝α・（ｔｏ−３０）＋（Ｘ）    ０℃≦ｔｏ＜３０℃
（Ｘto）＝β・（ｔｏ−３０）＋（Ｘ）    ３０℃≦ｔｏ＜４０℃
上式を変形すれば、
（Ｘ）＝（Ｘto）−α・（ｔｏ−３０）    ０℃≦ｔｏ＜３０℃
（Ｘ）＝（Ｘto）−β・（ｔｏ−３０）    ３０℃≦ｔｏ＜４０℃
となる。よって、温度（ｔｃ）で設定された目標輝度を（ＸＣ）とするとき、
（Ｘ）＝（Ｘtc）−α・（ｔｃ−３０）    ０℃≦ｔｃ＜３０℃
（Ｘ）＝（Ｘtc）−β・（ｔｃ−３０）    ３０℃≦ｔｃ＜４０℃
となり、前記ステップＫ２における温度補正式が得られる。なお、２つの直線からなる折れ線で表される温度補正式を用いる場合に、折れ点の目標輝度値を記憶するようにすれば、計算に便利である。
ステップＳ４では、温度補正した目標温度（Ｘto）と測定した輝度（Ｘ０）の差（Ｘｄ）に相当する出力だけバックライト２へ供給する電力を増やす。
（Ｘｄ）＝（Ｘto）−（Ｘ０）
【００１９】
ステップＳ５では、０.５秒間を待機する。この待機時間が第１制御間隔に相当する。
ステップＳ６では、液晶表示装置１００内の温度（ｔ１）およびバックライト２の輝度（Ｘ１）を測定する。
ステップＳ７では、記憶していた目標輝度値（Ｘ）を温度補正し、温度補正した輝度目標値（Ｘt1）を算出する。例えば、
（Ｘt1）＝α・（ｔ１−３０）＋（Ｘ）    ０℃≦ｔ１＜３０℃
（Ｘt1）＝β・（ｔ１−３０）＋（Ｘ）    ３０℃≦ｔ１＜４０℃
である。
ステップＳ８では、輝度（Ｘ１）が目標輝度値（Ｘt1）±１０[ｃｄ／ｍ２]以内でないならステップＳ９へ移行し、以内ならステップＳ１０へ移行する。
ステップＳ９では、輝度（Ｘ１）が目標輝度値（Ｘt1）＋１[ｃｄ／ｍ２]より大きいなら１[ｃｄ／ｍ２]に相当する出力だけバックライト２へ供給する電力を減らす。輝度（Ｘ１）が目標輝度値（Ｘt1）−１[ｃｄ／ｍ２]より小さいなら１[ｃｄ／ｍ２]に相当する出力だけバックライト２へ供給する電力を増やす。そして、前記ステップＳ５に戻る。
【００２０】
ステップＳ１０では、３.０秒間を待機する。この待機時間が第２制御間隔に相当する。
ステップＳ１１では、液晶表示装置１００内の温度（ｔ２）を測定し、記憶していた目標輝度値（Ｘ）を温度補正し、温度補正した輝度目標値（Ｘt2）を算出する。例えば、
（Ｘt2）＝α・（ｔ２−３０）＋（Ｘ）    ０℃≦ｔ２＜３０℃
（Ｘt2）＝β・（ｔ２−３０）＋（Ｘ）    ３０℃≦ｔ２＜４０℃
である。
ステップＳ１２では、バックライト２の輝度（Ｘ２）を測定する。
ステップＳ１３では、輝度（Ｘ２）が目標輝度値（Ｘt2）±２０[ｃｄ／ｍ２]以内でないなら前記ステップＳ５に戻り、以内ならステップＳ１４へ移行する。
ステップＳ１４では、輝度（Ｘ２）が目標輝度値（Ｘt2）±３[ｃｄ／ｍ２]以内なら前記ステップＳ１０に戻り、以内でないならステップＳ１５へ移行する。
ステップＳ１５では、輝度（Ｘ２）が目標輝度値（Ｘt2）＋１[ｃｄ／ｍ２]より大きいなら１[ｃｄ／ｍ２]に相当する出力だけバックライト２へ供給する電力を減らす。輝度（Ｘ２）が目標輝度値（Ｘt2）−１[ｃｄ／ｍ２]より小さいなら１[ｃｄ／ｍ２]に相当する出力だけバックライト２へ供給する電力を増やす。そして、前記ステップＳ１０に戻る。
【００２１】
図５は、液晶パネル１の画面の輝度の立上り特性図である。
図５の“制御ＯＦＦ”は、図４のステップＳ５〜Ｓ９およびＳ１３を省略した場合の結果である（ステップＳ４からステップＳ１０へ移行し、ステップＳ１２からステップＳ１４へ移行する）。この場合、３秒間隔でしか輝度調整を行わないため、実質的に目標輝度に達するまでの時間がかかる。すなわち、バックライト２が温度飽和するまで（約３０分間）、目標輝度値に到達しない。
図５の“制御ＯＮ”は、図４の全ステップを実行した場合の結果である。この場合、立上り時には０.５秒間隔で輝度調整を行なうため、実質的に目標輝度に達するまでの時間を短縮できる。例えば５分間で目標輝度値に到達する。
【００２２】
図６は、液晶パネル１の画面の輝度の温度特性図である。
図６の破線は、目標輝度を温度補正しない場合（図４のステップＳ３，Ｓ７，Ｓ１１を省略した場合）の結果である。この場合、バックライト２の輝度は、ユーザが設定した時の目標輝度で一定に維持される。このため、温度による液晶パネル１の光透過効率の変動がそのまま液晶表示装置１００としての輝度の変動として現れてしまう。
図６の実線は、目標輝度を温度補正した場合（図４の全ステップを実行した場合）の結果である。この場合、温度による液晶パネル１の光透過効率の変動を補償するように、ユーザが設定した目標輝度が温度補正される。このため、液晶表示装置１００としての輝度は、温度変動にかかわらず、ユーザが設定した目標輝度に対応する輝度に維持される。
。
【００２３】
なお、上記液晶表示装置１００において、輝度センサ３および駆動制御回路７が、輝度測定手段を構成する。また、駆動制御回路７が、第１輝度調整手段および第２輝度調整手段を構成する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置の輝度制御方法、輝度制御装置および液晶表示装置によれば、目標輝度に達するまでの立上り時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の要部断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る目標輝度設定処理のフロー図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るバックライト輝度制御処理のフロー図である。
【図５】本発明の効果を示す立上り特性図である。
【図６】本発明の効果を示す温度特性図である。
【符号の説明】
１００              液晶表示装置の輝度制御装置
１                  液晶パネル
２                  バックライト
３                  輝度センサ
４                  温度センサ
５                  操作ボタン
６                  電源スイッチ
７                  駆動制御回路
【図１】
0003889239.tif 000002
【図２】
0003889239.tif 000003
【図３】
0003889239.tif 000004
【図４】
0003889239.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003889239.tif 000007