(57)【要約】【課題】輝度と色温度を制御可能な表示装置及び表示装置の輝度と色温度を制御する方法を提供する。【解決手段】表示装置は、表示モジュール、光源、光源駆動回路、表示駆動回路及びセンサーを含む。光センサーは、光源の周辺に設置され、光源の輝度と色温度を検出する。光センサーは、表示駆動回路に接続され、光源の輝度と色温度に基づいて表示駆動回路へのフィードバック信号を生成する。表示駆動回路は、映像信号を受信し、表示モジュールを駆動して映像を表示させ、且つ、フィードバック信号に基づいて映像信号のデータを更新することにより、映像の輝度と色温度を調整する目的を達成する。【選択図】図２
2009037211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度と色温度を制御可能な表示装置であって、
表示モジュールと、
前記表示モジュールに近接する光源と、
前記光源に近接し、前記光源を検出し、少なくとも一つのフィードバック信号を生成する光センサーと、
前記光センサーに接続され、映像信号を受信し、前記表示モジュールを駆動して映像を表示させ、前記フィードバック信号に基づいて前記映像信号のデータを調整する表示駆動回路と、
を含む、
表示装置。
【請求項２】
前記光センサーに接続され、前記光源を駆動し、前記フィードバック信号に基づいて前記光源の輝度を調整する光源駆動回路をさらに含む、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記光源は、冷陰極管（CCFL）または発光ダイオード（LED）を含む、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記光センサーと前記表示駆動回路との間に接続され、前記光センサーにより生成されたフィードバック信号をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバーター（ADC）をさらに含む、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示駆動回路は、前記アナログデジタルコンバーターに接続され、前記デジタル信号を、前記映像信号を調整するための少なくとも一つの利得値に変換する計算器を含む、
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記光センサーは、赤色光センサー、緑色光センサー及び青色光センサーを含む、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
表示装置の輝度と色温度を制御する制御方法であって、
表示装置の輝度と色温度を検出し、少なくとも一つのフィードバック信号を生成する検出ステップと、
前記フィードバック信号に基づいて前記表示装置の映像信号のデータを更新し、前記表示装置により表示される映像の輝度と色温度を調整する調整ステップと、
を含む、
制御方法。
【請求項８】
前記フィードバック信号に基づいて前記表示装置の光源の輝度を調整するステップをさらに含む、
請求項７に記載の制御方法。
【請求項９】
前記フィードバック信号をデジタル信号に変換するステップをさらに含む、
請求項７に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記デジタル信号を、前記映像信号を調整するための少なくとも一つの利得値に変換するステップをさらに含む、
請求項７に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記検出ステップにおいて、前記光源の赤色光、緑色光及び青色光の輝度並びに色温度を検出する、
請求項７に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記少なくとも一つのフィードバック信号は、三つのフィードバック信号を含み、
前記調整ステップにおいて、前記三つのフィードバック信号に基づいて前記表示装置の赤色光、緑色光及び青色光の映像信号をそれぞれ更新する、
請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記フィードバック信号に基づいて前記光源の赤色光、緑色光及び青色光の輝度を個別に調整するステップをさらに含む、
請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１４】
輝度と色温度を制御可能な表示装置であって、
映像を表示するために用いられ、表示面を有する表示モジュールと、
前記表示面に設置され、前記映像の輝度と色温度を検出し、少なくとも一つのフィードバック信号を生成する光センサーと、
前記光センサーに接続され、映像信号を受信し、前記表示モジュールを駆動して前記映像を表示させ、前記フィードバック信号に基づいて前記映像信号のデータを調整する表示モジュール駆動回路と、
を含む、
表示装置。
【請求項１５】
前記表示モジュールに近接する光源をさらに含む、
請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記光源を駆動するために用いられ、前記光センサーに接続され、前記フィードバック信号に基づいて前記光源の輝度を調整する光源駆動回路をさらに含む、
請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記光源は、冷陰極管（ＣＣＦＬ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、
請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記光センサーと前記表示モジュール駆動回路との間に接続され、前記光センサーにより生成されたフィードバック信号をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバーター（ＡＤＣ）をさらに含む、
請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記表示駆動回路は、前記アナログデジタルコンバーターに接続され、前記デジタル信号を、前記映像信号を調整するための少なくとも一つの利得値に変換する計算器を含む、
請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記表示装置は、液晶表示装置またはプラズマ表示装置を含む、
請求項１４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、輝度及び色温度を制御可能な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照する。図１は、輝度制御機能を有する従来の表示装置１０を示す図である。表示装置１０は、表示モジュール１１、光源１２、光源駆動回路１４、表示駆動回路１６及び光センサー１８を含む。表示装置１０には、複数組の色温度パラメータ、例えば６５００Ｋまたは９３００Ｋが設定され、光源１２が劣化したときに、表示装置１０の色彩表現に影響を与える。光センサー１８は、光源１２の周辺に設置され、光源１２の輝度を検出するために用いられる。光センサー１８は、光源駆動回路１４を接続され、光源１２の輝度に基づいて光源駆動回路１４へのフィードバック信号ＦＢを生成する。光源１２は、発光ダイオードモジュールであり、発光ダイオードは、駆動電圧または電流を調整することにより発光の輝度を変更し、赤ダイオード、緑ダイオード及び青ダイオードからなる光源により白色の光を生成する。光センサー１８は、赤色光センサー、緑色光センサー及び青色光センサーを含み、それぞれのセンシングユニットは、赤色の光、緑色の光及び青色の光の輝度を検出することができるので、フィードバック信号ＦＢは、赤色の光、緑色の光及び青色の光から検出した輝度のパラメータを含む。よって、光源駆動回路１４は、フィードバック信号ＦＢに基づいて駆動電圧または電流を調整し、赤ダイオード、緑ダイオード及び青ダイオードの発光強度を個別に制御することにより、表示装置１０の色温度を安定させることができる。
【０００３】
故に、表示装置に安定な色温度を持たせるために、従来の表示装置では、光源の周辺に光センサーを設置し、光センサーにより光源の輝度をリアルタイムに検出してフィードバック信号を生成し、そして、光源駆動回路によりこのフィードバック信号に基づいて光源の輝度を調整する。常用の光源は、冷陰極管および発光ダイオードモジュールを含み、そのうち、発光ダイオードモジュールは、赤ダイオード、緑ダイオード及び青ダイオードからなる光源により白色の光を生成するので、光源駆動回路により赤ダイオード、緑ダイオード及び青ダイオードの発光輝度を個別に制御することができる。しかし、表示装置の光源が冷陰極管を採用した場合、駆動電圧または電流を調整することのみにより発光の輝度を変更することができるので、前述した輝度制御機能を有する従来の表示装置は、発光ダイオードモジュールを光源とした表示装置に比較的に適用できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、前述した問題を解決するために、輝度と色温度を制御可能な表示装置及び表示装置の輝度と色温度を制御する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例による表示装置は、表示モジュールと、該表示モジュールに近接する光源と、該光源に近接して該光源を検出し、少なくとも一つのフィードバック信号を生成する光センサーと、該光センサーに接続され、映像信号を受信し且つ該表示モジュールに映像を表示させるように該表示モジュールを駆動し、また、該フィードバック信号に基づいて該映像信号のデータを調整する表示駆動回路と、を含む。
【０００６】
また、本発明の一実施例による、表示装置の輝度と色温度を制御する方法は、表示装置の輝度と色温度を検出し、少なくとも一つのフィードバック信号を生成するステップと、該フィードバック信号に基づいて該表示装置の映像信号のデータを更新し、該表示装置により表示される映像の輝度と色温度を調整するステップと、を含む。
【０００７】
また、本発明は、輝度と色温度を制御可能な他の表示装置を提供する。この表示装置は、映像を表示するために用いられ、表示面を有する表示モジュールと、該表示面に設置され、該映像の輝度と色温度を検出し、少なくとも一つのフィードバック信号を生成する光センサーと、該光センサーと接続され、映像信号を受信し且つ該表示モジュールに該映像を表示させるように該表示モジュールを駆動し、また、該フィードバック信号に基づいて該映像信号のデータを調整する表示モジュール駆動回路と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、輝度と色温度を制御可能な表示装置及び表示装置の輝度と色温度を制御する方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
なお、次の各実施例の説明は、添付した図面を参照して行われたものであり、本発明の実施可能な特定の実施例を例として示すために用いられる。本発明に言及した方向の用語、例えば、上、下、前、後、左、右などは、添付した図面の方向を参考するためのみである。よって、以下に使用された方向の用語は、説明のために用いられ、本発明を制限するためのものでない。
【００１１】
図２を参照する。図２は、輝度と色温度を制御可能な本発明の表示装置２０の第一の実施例を示す図である。表示装置２０は、表示モジュール２１、光源２２、光源駆動回路２４、表示駆動回路２６及び光センサー２８を含む。光センサー２８は、光源２２の周辺に設置され、光源２２の輝度及び色温度を検出するために用いられる。光センサー２８は、表示駆動回路２６に接続され、また、光源２２の輝度と色温度に基づいてフィードバック信号ＦＢを生成し表示駆動回路２６へ送信する。表示駆動回路２６は、映像信号２９を受信し、表示モジュール２１に映像を表示させるように表示モジュール２１を駆動するので、表示駆動回路２６は、フィードバック信号ＦＢに基づいて受信した映像信号２９のデータを更新し、映像の輝度と色温度を調整する目的を達成することができる。第一の実施例において、表示駆動回路２６は、光センサー２８に接続され、光センサー２８により生成されたフィードバックＦＢ信号を受信し、また、表示駆動回路２６は、フィードバック信号ＦＢに基づいて利得値を算出することにより、映像信号２９の資料を更新する。よって、光源２２が明るすぎるまたは暗すぎるときにおいても、映像信号２９を補償することにより、表示モジュール２１により表示される映像は、所望の輝度と色温度に達することができる。本実施例は、光源を有する表示装置に応用されることができる。例えば、液晶表示装置の場合、液晶表示装置のバックライトモジュールが劣化したときに、バックライトモジュールの周辺に設置される光センサーによりフィードバック信号を生成して表示駆動回路へ送信し、映像信号２９のデータを更新することにより、映像の輝度を向上しバックライトの不足を補償することができる。同様に、本発明は、プロジェクターに応用されても良く、この場合、プロジェクターの光源が劣化したときに、光源の周辺に設置される光センサーによりフィードバック信号を生成しデータ処理回路へ送信し、映像信号２９のデータを更新することにより、映像の輝度を向上し光源の不足を補償することもできる。
【００１２】
図３を参照する。図３は、輝度と色温度を制御可能な本発明の表示装置２０の第二の実施例を示す図である。第二の実施例において、光センサー２８は、表示モジュール２１の表示面に設置され、表示モジュール２１により生成された映像の輝度と色温度を検出するために用いられ、また、光センサー２８は、表示駆動回路２６に接続されるので、表示駆動回路２６は、光センサー２８により生成されたフィードバック信号ＦＢを受信し、フィードバック信号ＦＢに基づいて利得値を計算し、映像信号２９のデータを更新することができる。本実施例は、液晶表示装置或いはプラズマ表示装置に応用されても良く、表示装置の輝度と色温度を検出することにより映像信号２９のデータを調整する。
【００１３】
図４を参照する。図４は、図２に示した表示駆動回路２６によりフィードバック信号を処理する構造を示す図である。光センサー２８は、赤色光センサー２８１、緑色光センサー２８２及び青色光センサー２８３を含み、光源からの赤色の光、緑色の光及び青色の光の輝度をそれぞれ検出することができる。光センサー２８により生成されたフィードバック信号は、アナログ信号であり、アナログデジタルコンバーター（ＡＤＣ）３０によりこのフィードバック信号をデジタル信号に変換される。デジタル信号には、赤色の光、緑色の光及び青色の光から検出した輝度のパラメータＡ、Ｂ、Ｃが含まれる。表示駆動回路２６は、赤色光、緑色光及び青色光の三つのデータの通路２６１〜２６３を含み、各通路は、映像信号２９の赤色光、緑色光及び青色光のデータをそれぞれ受信し、表示モジュール２１の赤色、緑色及び青色の領域を駆動するために用いられる。表示駆動回路２６は、計算器２６４を有し、計算器２６４は、デジタル信号のパラメータＡ、Ｂ、Ｃを輝度と色温度の利得値α、β、γに変換し、映像信号２９のデータを更新するために用いられる。計算器２６４には、変換マトリックス（数９）が記録され、この変換マトリックスは、次のステップ２００〜２４０により得られることができる。
【００１４】
ステップ２００：予め設定される三刺激値がＸ、Ｙ、Ｚとする。
【００１５】
【数１】
2009037211.tif 000003
【００１６】
【数２】
2009037211.tif 000004
そのうち、Ｄ１１〜Ｄ３３及びＣ１１〜Ｃ３３は、変換係数であり、Ｏｆｆｓｅｔｘ〜Ｏｆｆｓｅｔｚ及びＯｆｆｓｅｔＡ〜ＯｆｆｓｅｔＣは、変換定数である。
【００１７】
ステップ２０１：全黒、全赤、全緑、全青の画面において、利得値α、β、γが全て１とすれば、光センサー２８により検出された光源２２の輝度のパラメータは、次の通りとなる。
【００１８】
全黒：Ａ０、Ｂ０、Ｃ０
全赤：Ａ１、Ｂ１、Ｃ１
全緑：Ａ２、Ｂ２、Ｃ２
全青：Ａ３、Ｂ３、Ｃ３
また、色彩検出器により検出された表示モジュール２１の三刺激値は、次の通りとなる。
【００１９】
全黒：Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０
全赤：Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１
全緑：Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２
全青：Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３
ステップ２２０：全黒の画面において、Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０が全て０である。
【００２０】
【数３】
2009037211.tif 000005
数３より次の数４が得られる。
【００２１】
【数４】
2009037211.tif 000006
また、数４を数２に代入すれば、次の数５が得られる。
【００２２】
【数５】
2009037211.tif 000007
ステップ２３０：全赤、全緑、全青の画面のパラメータを数５に代入することにより変換係数Ｃ１１〜Ｃ３３を次のように算出することができる。
【００２３】
【数６】
2009037211.tif 000008
【００２４】
【数７】
2009037211.tif 000009
【００２５】
【数８】
2009037211.tif 000010
ステップ２４０：映像の輝度と色温度を調整するための利得値α、β、γの変換マトリックスが次のように得られる。
【００２６】
【数９】
2009037211.tif 000011
図５を参照する。図５は、輝度と色温度を制御可能な本発明の表示装置２０の第三の実施例を示す図である。第三の実施例において、光センサー２８は、表示駆動回路２６及び光源駆動回路２４に接続されるので、表示駆動回路２６は、光センサー２８により生成されたフィードバックＦＢに基づいて映像信号２９のデータを更新することにより、表示モジュール１１の映像の輝度と色温度を調整することができる。同様に、光源駆動回路２４は、光センサー２８により生成されたフィードバックＦＢに基づいて光源２２の発光輝度を調整することもできる。光センサー２８が表示駆動回路２６により形成されたフィードバック構造に接続される利点は、表示装置２０の光源のタイプに係らず、表示駆動回路２６により表示装置２０の映像の輝度と色温度を補償することができるにある。また、光源２２自身の輝度が不安定である問題も実際に依然存在するので、光センサー２８が光源駆動回路２６により形成されたフィードバック構造に接続されることは、光源２２の輝度を安定させることもできる。さらに、光源２２が発光ダイオードモジュールである場合、光源駆動回路２６により、光源２２の赤色の光、緑色の光及び青色の光の輝度を個別に補償することもできる。本実施例において、光源２２が冷陰極管である場合、表示駆動回路２６を調整することにより、映像の赤色、緑色及び青色の画素の輝度を個別に補償することができる。
【００２７】
図６を参照する。図６は、輝度と色温度を制御可能な本発明の表示装置２０の第四の実施例を示す図である。第四の実施例において、光センサー２８は、表示モジュール２１の表示面に設置され、表示モジュール２１により生成された映像の輝度と色温度を検出するために用いられる。光センサー２８は、表示駆動回路２６及び光源駆動回路２６に接続され、表示モジュール２１により生成された映像の輝度と色温度を検出するために用いられる。表示駆動回路２６は、フィードバック信号ＦＢに基づいて利得値を算出することにより映像信号２９のデータを更新することができる。また、光駆動回路２６は、フィードバック信号ＦＢに基づいて光源２２の発光輝度を調整することもできる。
【００２８】
故に、輝度と色温度を制御可能な本発明の一実施例の表示装置は、表示モジュール、光源、光源駆動回路、表示駆動回路及び光センサーを含む。光センサーは、光源の周辺に設置され、光源の輝度及び色温度を検出するために用いられる。光センサーは、表示駆動回路に接続され、光源の輝度及び色温度に基づいて表示駆動回路へのフィードバック信号を生成する。表示駆動回路は、映像信号を受信し、表示モジュールに映像を表示させるように表示モジュールを駆動するので、表示駆動回路は、フィードバック信号に基づいて映像信号のデータを更新し、映像の輝度及び色温度を調整する目的を達成することができる。また、光センサーは、光源駆動回路に接続されても良く、この場合、光源駆動回路は、光センサーにより生成されたフィードバック信号に基づいて光源の発光輝度を調整し、光源の輝度を安定させることができる。表示駆動回路により映像の輝度及び色温度を補償することは、如何なるタイプの光源にも適用でき、且つ、映像の赤色、緑色及び青色の画素の輝度に対して個別に補償することもできる。
【００２９】
本発明が前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の精神と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の部分と発明の名称は、特許文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の権利範囲を限定するものでない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】輝度制御機能を有する従来の表示装置を示す図である。
【図２】輝度及び色温度を制御可能な本発明の表示装置の第一の実施例を示す図である。
【図３】輝度及び色温度を制御可能な本発明の表示装置の第二の実施例を示す図である。
【図４】図２に示した表示駆動回路によりフィードバック信号を処理する構造を示す図である。
【図５】輝度及び色温度を制御可能な本発明の表示装置の第三の実施例を示す図である。
【図６】輝度及び色温度を制御可能な本発明の表示装置の第四の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  表示装置
１１  表示モジュール
１２  光源
１４  光源駆動回路
１６  表示駆動回路
１８  光センサー
２０  本発明の表示装置
２１  表示モジュール
２２  光源
２４  光源駆動回路
２６  表示駆動回路
２８  光センサー
２９  映像信号
３０  アナログデジタルコンバーター
２６１  赤色光データ用通路
２６２  緑色光データ用通路
２６３  青色光データ用通路
２６４  計算器
２８１  赤色光センサー
２８２  緑色光センサー
２８３  青色光センサー
【図１】
2009037211.tif 000012
【図２】
2009037211.tif 000013
【図３】
2009037211.tif 000014
【図４】
2009037211.tif 000015
【図５】
2009037211.tif 000016
【図６】
2009037211.tif 000017