(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＣＤユニットと、このＬＣＤユニットに併設されたエッジライト式のバックライトユニットとを備えたバックライト付き液晶表示装置であって、
前記バックライトユニットの光源近傍の温度と、前記ＬＣＤユニットの表示範囲内で前記光源近傍から離れた位置の温度と、の温度差を検知する温度差検知手段と、
この温度差検知手段によって検知される温度差が増加したとき前記光源の駆動電力を低下させるバックライト制御部とを備え、
前記温度差検知手段は、前記光源近傍の温度を検出する第１の温度センサと、前記光源近傍から離れた位置の温度を検出する第２の温度センサとを備え、これら第１の温度センサ及び第２の温度センサの出力の差に基づいて前記温度差を検知し、
前記ＬＣＤユニットと対向する前記バックライトユニットの面とは反対側の面に、前記温度センサが接着され、
前記バックライトユニットの前記温度センサを接着する面に放熱板を配したことを特徴とするバックライト付き液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたバックライト付き液晶表示装置を含むことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＣＤユニットおよびバックライトユニットを備えたバックライト付き液晶表示装置に係り、特に、エッジライト式のバックライトユニットを備えたバックライト付き液晶表示装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
図５に従来例を示す。この図５において、下図はバックライトユニットを背面から見込んだ正面図を示し、上図は、その平面図を示している。符号５０は、ＬＣＤ（liquid crystal display）ユニットである。このＬＣＤユニット５０は平板状に形成され、その背面には、エッジライト式のバックライトユニット６０が取り付けられている。ＬＣＤユニット５０は、例えばＳＴＮ型のＬＣＤを備えている。バックライトユニット６０は、その本体がＬＣＤユニット５０に密着する平板状に形成され、その本体の一端部に光源６１を備えている。この光源６１は、例えば冷陰極管（ＣＣＦＴ，cold cathode fluorescent tube）である。
【０００３】
この光源６１からの射出光はＬＣＤユニット５０の背面全体に拡散される必要がある。そこで、バックライトユニット６０の本体は、光源６１から照射された光をＬＣＤユニット５０の背面全体に導く導光板６２と、この導光板６２の背面（バックライトユニット６０の背面側）に一体的に装備され、導光板６２における光損失を防止する反射板６３とを備えている。また、導光板６２のＬＣＤユニット５０との対向面には光の拡散処理が施されている。反射板６３は、光源６１の側に延長され、当該光源６１を巻回することによって、該光源６１を導光板６２の端部に固定している。
【０００４】
そして、光源６１に管電流が入力され発光すると、照射光が導光板６２の内部全体に拡散し、ＬＣＤユニット５０との対向面から該ＬＣＤユニット５０に向かって出力される。これにより、暗闇でもＬＣＤユニット５０に表示された文字が明るく浮かび上がる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、光源６１の発熱により、その周囲の温度が徐々に上昇する。図５において、符号６４が示す複数の曲線は各々等温度曲線であり、光源６１の近傍が最も温度が高く、光源６１から離れるほど温度が低くなっている。この温度差は、導光板６２に近接装備されたＬＣＤユニット５０にも影響を及ぼし、この温度差の影響がＬＣＤユニット５０の表示コントラストに斑を生じさせる不都合があった。このコントラスト斑は、ＬＣＤの表示輝度が高いほど著しい。
【０００６】
本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し、特に、バックライト光源の発熱によるＬＣＤのコントラスト斑を抑制することができるバックライト付き液晶表示装置およびこのバックライト付き液晶表示装置を含む電子機器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、ＬＣＤユニットと、このＬＣＤユニットに併設されたエッジライト式のバックライトユニットとを備えたバックライト付き液晶表示装置であって、前記バックライトユニットの光源近傍の温度と、前記ＬＣＤユニットの表示範囲内で前記光源近傍から離れた位置の温度と、の温度差を検知する温度差検知手段と、この温度差検知手段によって検知される温度差が増加したとき前記光源の駆動電力を低下させるバックライト制御部とを備え、前記温度差検知手段は、前記光源近傍の温度を検出する第１の温度センサと、前記光源近傍から離れた位置の温度を検出する第２の温度センサとを備え、これら第１の温度センサ及び第２の温度センサの出力の差に基づいて前記温度差を検知し、前記ＬＣＤユニットと対向する前記バックライトユニットの面とは反対側の面に、前記温度センサが接着され、前記バックライトユニットの前記温度センサを接着する面に放熱板を配した、という構成を採っている。ここで、エッジライト式のバックライトユニットとは、バックライトの発光面を導光体で形成し、この導光体の端部に光源を配置したタイプのバックライトユニットをいう。
【０００８】
バックライトユニットが稼働状態に設定されると、光源付近の温度が徐々に上昇し、光源から離れた位置との温度差が広がってゆく。温度差検知手段は、この温度差を検知しバックライト制御部に入力する。バックライト制御部は、温度差検知手段から入力される温度差が増加すると光源の駆動電力を低下させる。これにより、バックライトの輝度が下がり、ＬＣＤの表示コントラストの斑が緩和される。
【０００９】
また、このような物理的な温度センサを使用して温度差を検出することにより、温度上昇特性等から温度差を推定する場合に比べ、実際の温度差を正確に検出することが可能となる。
【００１０】
さらに、このように温度センサを接着すれば温度センサがバックライトユニットの光路上の障害となることもなく、かつバックライトユニットの部位に応じて適切に温度差を検出することが可能となる。また、温度センサをバックライトユニットに接着した場合は、温度センサをバックライトユニットから離して設ける場合に比べ、測定点の温度を正確に検出することが可能となり、バックライト光源の制御を更に適切に行うことができる。また、他の部分に接着する場合に比べ製造が容易である。
【００１１】
そして、放熱板により光源付近の発熱が抑制され、ＬＣＤのコントラスト斑が抑制される。また、放熱板を介して光源付近の熱が光源から離れた部位まで拡散されるため、ＬＣＤユニット全体における温度差が均一化される方向に働く。
【００１２】
そして、上記各構成のバックライト付き液晶表示装置を電子機器に採用すると、ＬＣＤの表示が見やすくなり、電子機器の操作性が向上する。ここで、電子機器としては、リニアエンコーダ等を用いた電子式計測装置や、ＦＡＸや複写機等の電子機器を採用することができる。
このような電子機器に本発明を採用することにより、前記目的を達成することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分または部材と同一の部分等については、同一符号を付してその説明を省略または簡略する。
第１実施形態に係るバックライト付き液晶表示装置は、図１に示すように、ＬＣＤユニット５０と、このＬＣＤユニット５０に併設されたエッジライト式のバックライトユニット６０とを備えている。また、バックライトユニット６０の光源６１近傍の温度と，ＬＣＤユニット５０の表示範囲内で光源近傍から離れた位置の温度と，の温度差を検知する温度差検知手段１と、この温度差検知手段１によって検知される温度差が増加したとき光源６１の駆動電力を低下させるバックライト制御部２とを備えている。
【００１４】
本実施形態において、温度差検知手段１は、光源６１近傍の温度を検出する第１の温度センサ３と、光源近傍から離れた位置の温度を検出する第２の温度センサ４とを備え、これら第１の温度センサ３及び第２の温度センサ４の出力の差に基づいて温度差を検知するように構成されている。温度センサ３、４は、バックライトユニット６０の，ＬＣＤユニット５０と対向する面とは反対側の面に接着されている。
【００１５】
これを更に詳述すると、本実施形態において、ＬＣＤユニット５０には、ＳＴＮ型のＬＣＤを採用しており、外部信号に応じて文字や数字等を表示するが、その構成は従来一般的なものである。また、バックライトユニット６０の光源６１としてＣＣＦＴを採用している。このバックライトユニット６０に対し、第１の温度センサ３と第２の温度センサ４とは、それぞれ図２に示すように配置されている。即ち、図２において光源６１の長手方向を縦、径方向を横とすると、第１の温度センサ３も第２の温度センサ４も縦位置はＬＣＤユニット５０の表示範囲Ｈの略中央に配置されている。また、横位置については、第１の温度センサ３がＬＣＤユニットの表示範囲Ｗ内において光源６１に近い側の端部に配置されているのに対し、第２の温度センサ４は光源６１から遠い側の端部に配置されている。各温度センサ３、４としては、サーミスタ、トランジスタ、ダイオードなど、温度変化に応じて抵抗値、電流値が変化する素子を使用する。
【００１６】
また、図１に示すように、各温度センサ３，４の出力は、差動増幅器５に入力され、この差動増幅器５からバックライト制御部２に対し、温度差信号Ｓが出力されるようになっている。バックライト制御部２は、差動増幅器５から出力される温度差信号Ｓに応じて直流出力電圧Ｖinを変化させる電圧制御回路６と、この電圧制御回路６から出力される直流電圧を一定の割合で変換し光源６１の駆動源とするＤＣ／ＤＣコンバータ７とを備えている。電圧制御回路６は、差動増幅器５からの出力が０のとき、予め設定された基準電圧Ｖｄを出力する（Ｖin＝Ｖｄ）。
【００１７】
この基準電圧Ｖｄは、図示しないボリュームにより手動で調整できるようになっている。この基準電圧Ｖｄを変更することによってＬＣＤのバックライト輝度の基準を定める。電圧制御回路６は、差動増幅器５の出力に現れる温度差に応じて、基準電圧Ｖｄから補正電圧Ｖｈ（＜＜Ｖｄ）を減算する（Ｖin＝Ｖｄ−Ｖｈ）。補正電圧Ｖｈは、温度差が大きいほど大きく設定する（例えば、Ｖｈ＝ｋ・Δｔ、ｋ：正の定数、Δｔ：温度差）。ここで、基準電圧Ｖｄが予め設定した閾値を超えている場合に限りＶｈによる電圧補正を行ってもよい。これによると、バックライト輝度がもともと低かったにもかかわらず、補正によって更に輝度が下がりＬＣＤ表示が見難くなるという不都合を防止することができる。
【００１８】
次に、本実施形態の動作を図１に基づいて説明する。
装置全体を稼働状態に設定すると、電圧制御回路６から直流出力電圧Ｖin（＝Ｖｄ）が出力され、ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて電圧変換された後、光源６１に入力される。これにより、光源６１には、Ｖinに応じた管電流が流れ、Ｖinに応じた輝度で点灯する。光源６１の照射光は導光板６２の内部を反射しながら全体に拡散し、該導光板６２を面光源として機能させる。これにより、ＬＣＤユニット５０には、Ｖinに応じた明るさで所定の表示がなされる。
【００１９】
一方、光源６１の発光後、時間の経過とともに光源近傍の温度が上昇してゆく。すると、第１の温度センサ３の出力温度が第２の温度センサ４の出力温度よりも速やかに上昇し、両者の出力温度の差が広がってゆく。この温度差はＬＣＤユニット５０の表示にも影響を与え、表示範囲Ｗの光源に近い側と遠い側との間でコントラストに斑を生じ始める。また、温度差が大きくなるにつれて差動増幅器５の出力も増加し、電圧制御回路６におけるバックライトの補正電圧Ｖｈが値を持ち始める。補正電圧Ｖｈは、差動増幅器５の出力に現れる温度差が増加するほど大きくなり、電圧制御回路６の出力電圧Ｖinを徐々に減少させる。すると、光源６１に入力される管電流が減少し、光源６１の輝度が減少する。この輝度の減少がＬＣＤユニット５０のバックライト輝度の減少に繋がり、光源６１の輝度が幾分下げられることによって表示範囲Ｗの光源に近い側と遠い側とのコントラスト斑が緩和される。このため、コントラスト斑を抑えた見やすい表示を維持することができる。
【００２０】
また、光源６１の発熱量自体も減少するので、光源近傍の温度上昇速度が緩やかになり、又は光源近傍の温度が徐々に下がり始める。同時に、光源６１から発せられた熱は、徐々に第２の温度センサ４の側に伝導し、２つの温度センサ３，４の出力温度差はやがて減少方向に向かう。ＬＣＤユニット５０の表示範囲内の温度が平均化してくると、コントラスト斑も治まる。このとき、バックライトの補正電圧Ｖｈも徐々に小さくなり、電圧制御回路６の出力電圧Ｖinも基準電圧Ｖｄに復帰してゆく。このため、コントラスト斑の生じない範囲で見やすい輝度を確保できる。
【００２１】
このような構成のバックライト付き液晶表示装置は、図３に示すように、リニアエンコーダを用いた自動高さ測定装置のオペレータパネル１４の表示部１５として用いられる。
図３に示される自動高さ測定装置は、基台１１の鉛直上方に支柱１２が延設され、その支柱１２の軸に沿って上下動可能なようにリニアエンコーダの移動子１３が取り付けられている。この移動子の高さ方向位置に応じて対象物の高さを測定できるようになっている。支柱１２の内部には、この移動子１３に対応する固定子が内蔵されている。
【００２２】
また、基台１１上には、オペレータパネル１４が装備されている。オペレータパネル１４は、測定パラメータの設定や測定結果の確認を行うためのものであり、前記の表示部１５と、操作スイッチ１６とを備えている。
オペレータは、この表示部１５を見ながら、操作スイッチ１６を操作して測定パラメータ、測定結果等の確認作業を進める。
【００２３】
前述のような第１実施形態によれば、以下のような効果がある。
すなわち、温度差検知手段１を備えているので、第１のセンサ３および第２のセンサの温度差を検知することにより、光源６１の駆動電力Ｖinを調整することができる。従って、バックライトユニット６０の輝度を低下させることにより、ＬＣＤの表示コントラストの斑を緩和することができ、見やすい表示を維持することにより、オペレータパネル１４の操作性を向上することができる。
【００２４】
また、温度差検知手段１が光源６１の近傍に配置される第１の温度センサ３と、光源６１から離れた位置に配置される第２の温度センサ４とを備え、これらのセンサ３、４が反射板６３に接着されているので、バックライトユニット６０上に現れる実際の温度差を正確に検出することができる。
さらに、ＬＣＤユニット５０と対向するバックライトユニット６０の面とは反対側の面に第１の温度センサ３および第２の温度センサ４が配置されているので、これらの温度センサ３、４がバックライトユニットの光路上の障害となることもなく、かつバックライトユニット６０の部位に応じて適切に温度差を検出することができる。また、他の部分に接着する場合に比較して製造が容易である。
【００２５】
次に、本発明の実施の他の形態である第２実施形態を説明する。
前述の第１実施形態に係るバックライト付き液晶表示装置では、第１の温度センサ３および第２の温度センサ４は、反射板６３の裏面側に接着されていた。
これに対して、第２実施形態に係るバックライト付き液晶表示装置は、図４に示すように、バックライトユニット６０の温度センサ３，４を接着する面に放熱板８を配したものである点が相違し、他の点は第１実施形態と同一である。本実施形態において、放熱板８は、反射板６３の背面を一体的に覆うように板状に形成され、反射板６３に接着されている。この放熱板８には、熱伝導率の高いアルミ等の金属材料を採用する。
【００２６】
以上のような第２実施形態に係るバックライト付き液晶表示装置によれば、前述の第１実施形態で述べた効果に加えて、以下のような効果がある。
すなわち、バックライトユニット６０の裏面側に放熱板８が配置されているので、ＬＣＤの表示範囲全体の熱平衡が促進され、ＬＣＤのコントラスト斑を一層発生しにくくすることができると共に、発生したコントラスト斑を速やかに改善することができる。
【００２７】
尚、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前記第１実施形態では、温度差検知手段１は、第１の温度センサ３および第２の温度センサ４を備え、この２つの温度センサ３、４の検出温度差に基づいて、バックライト輝度を制御していたが、これに限らず、３つ以上の温度センサを配置してバックライト輝度の制御を行ってもよい。要するに、温度センサの数は、ＬＣＤユニットの表示範囲等に応じて適宜設定すればよい。
【００２８】
また、何らかの原因で光源に近い側の温度が遠い側の温度よりも低くなった場合、バックライト制御部が、光源への入力電力を基準より高くするようにしてもよい。これによると、光源近傍の温度を速やかに上昇させることができ、結果としてコントラスト斑を抑えることができる。
さらに、前記第２実施形態では、放熱板８を反射板６３に接着させているが、反射板を有しない構造のバックライトユニットであっても、バックライトユニットの裏面に放熱板８を接着させ、放熱板８上に温度センサ３、４を接着させてもよい。
【００２９】
そして、前記各実施形態では、温度差検知手段に温度センサを２つ用いた例を説明したが、光源の通電によるＬＣＤユニットの温度上昇特性を予め調べておき、この温度上昇特性に基づいて光源近傍の温度又は光源近傍から離れた位置の温度を推定し、この推定値に基づいて温度差を求め、フィードフォワード制御を行ってもよい。もちろん、一方のみ推定値を用い、他方に温度センサを用いてもよい。
【００３０】
また、上記各実施形態では、温度センサをバックライトユニットに接着しているが、接着せずに測定点の付近温度を検出するものであってもよい。
さらに、本発明のバックライト付き液晶表示装置は、ＦＡＸや複写機など、ＬＣＤを採用する、あらゆる電子機器に搭載可能なものである。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
前述のような本発明によれば、温度差検知手段が、バックライトの光源近傍の温度と、光源近傍から離れた位置の温度との温度差に応じた信号を出力し、バックライト制御部は、温度差検知手段の出力する温度差が増加したときバックライト光源の駆動電力を低下させるので、ＬＣＤの表示輝度が低下することによって、コントラストの斑を緩和することができる。
また、本発明のバックライト付き液晶表示装置を電子機器に搭載することによって、その電子機器の操作時におけるＬＣＤの表示コントラストの斑が抑えられ、電子機器の操作性を向上することができる、という従来にない優れたバックライト付き液晶表示装置を含む電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバックライト付き液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】前記実施形態における温度センサの取り付け状態を示す構成図である。
【図３】前記実施形態に係るバックライト付き液晶表示装置を採用した電子機器を表す概要斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るバックライト付き液晶表示装置の温度センサの取り付け状態を示す構成図である。
【図５】従来のバックライト付き液晶表示装置の構成図である。
【符号の説明】
１  温度差検知手段
２  バックライト制御部
３  第１の温度センサ
４  第２の温度センサ
５  差動増幅器
８  放熱板
５０  ＬＣＤユニット
６０  バックライトユニット
６１  光源
【図１】
0003787450.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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