JP5089501B2 - 液晶ディスプレイ装置、発光装置、発光バランス制御装置および発光強度検出装置 - Google Patents
液晶ディスプレイ装置、発光装置、発光バランス制御装置および発光強度検出装置 Download PDFInfo
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Description
所望の色バランスにて発光するように発光部の各光源の発光強度を調整し各光源ごとの発光強度を前記光センサで検出したときに、最も大きな検出出力が得られる光源を最大検出光源とし、前記光源選択検出手段は、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させ残りの光源を点灯させる際に、前記最大検出光源を消灯させ残りの光源を点灯させる組合せを実現しないことを特徴としている。
図1に、この発明の一実施形態による液晶ディスプレイ装置の機能ブロック図を示す。液晶パネル部2は、ビデオ信号を受けて画像表示を行うものである。液晶パネル部2の背面には赤色光源4、緑色光源6、青色光源8を有し、これらの混色によって白色光を発光するバックライト発光部が設けられている。光源選択検出手段12は、赤色光源4、緑色光源6、青色光源8を全て点灯させた第一の状態、赤色光源4だけを消灯させた第二の状態、青色光源8だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御を行う。さらに、光源選択検出手段12は、第一、第二、第三の各状態において光センサ10による発光強度検出出力を取得する。
そこで、本実施形態のように光センサ10のR、G、Bに対する感度の比率がR:G:B=3:10:1とした場合、C、W、Yに対する感度の比率はC:W:Y=11:14:13となる。したがって、最大感度であるW=14と最小感度C=11との比は、W/C=14/11=1.27倍となる。
図2に、図1の液晶ディスプレイ装置の具体的な回路構成例を示す。図2において、図1の構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付している。赤色LED4、緑色LED6、青色LED8は、バックライト光源を構成している。
図5〜図7に、MPU34に記録された強度測定・調光制御プログラムのフローチャートを示す。MPU34は、タイミング生成回路22の調光パルス生成部22dからの緑色用の調光パルス(図4D参照)の立ち上がりを計数している。なお、緑色LED6に対する調光パルスを用いたのは、後述のように、緑色LED6に対する調光パルスは毎周期オンとなるからである。また、立ち上がりを基準としたのは、図4Cに示すように、調光時間の調整がなされても立ち上がりは変動しないからである。
調光パルスの計数値COUNTが所定の値になると(ここでは、計数値COUNTが600の倍数となると)、第一のスイッチ26をオンに制御し、コンデンサ30に増幅器24からの出力を蓄積する。次に、MPU34は、次の緑色の調光パルスの立ち上がりγと同時に、第一のスイッチ26をオフに制御する。これにより、シアン光(緑色と青色の混光色)の強度(調光時間も考慮された平均強度)に応じた電荷がコンデンサ30に保持される。これと同時に、MPU34は、A/D変換器32に対し、コンデンサ30に蓄積された電荷をディジタルデータに変換するように指令を与える。MPU34は、A/D変換器32から発光強度のディジタルデータを取り込む。データを取り込むと、MPU34は、第二のスイッチ28をオンにして、コンデンサ30の電荷を放電する。放電に十分な時間が経過すると、MPU34は、第二のスイッチ28を再びオフにする。
Wf=(Wt/MW)/4
Yf=(Yt/MY)/4
ここで、MC、MW、MYは、それぞれ、シアン用、ホワイト用、イエロー用の増幅度であり、ステップS12において2倍にされている場合にはその値を用いる。
G=Wf−Yf
R=Wf−B−G
ここで、Bは青色LED8の発光強度、Gは緑色LED6の発光強度、Rは赤色LED4の発光強度である。
この実施形態では、シアン光、ホワイト光、イエロー光を光センサ10によって計測するようにしている。これは、以下のような理由によるものである。
上述のように光センサ10のシアン光、ホワイト光、イエロー光に対する感度比率は、C:W:Y=11:14:13である。その最小公倍数は11×14×13=2002であるから、シアン光用の増幅度MC、ホワイト光用の増幅度MW、イエロー光用の増幅度MYの比率は、182(=2002/11):143(=2002/14):154(=2002/13)とすることが好ましい。しかし、この実施形態では、AD変換器32の能力を考慮し、現実的にはこれに近似する増幅度MC:MW:MY=9:7:8を選択した。増幅度MC:MW:MYを9:7:8とすることにより、AD変換時の入力が11×9:14×7:13×8=99:98:104となり、最大と最小の比率は(104/98)1.06倍となる。したがって、良好なSN比を得ることができる。なお、増幅度MC:MW:MYをさらに近似して、5:3:4としてもよい。
上記制御において、三刺激値の工場調整値を用いている。この工場調整値は、そのディスプレイ装置に組み込む光センサ10ごとに、以下のようにして実測に基づいて算出する。
(1)上記実施形態では、比較的時定数の長いサンプル・ホールド回路27を用いて、光センサ10からの信号を積分している。しかし、A/D変換器32が極めて高速にサンプリング可能であれば、積分を行わずに各時点におけるディジタルデータを取得し、これを合計することによって発光強度を得るようにしてもよい。
4・・・赤色光源
6・・・緑色光源
8・・・青色光源
10・・・光センサ
12・・・光源選択検出手段
14・・・発光制御手段
Claims (9)
- 液晶パネル部と、
赤色光源と、緑色光源と、青色光源とを有し、前記液晶パネル部のバックライトとして機能する発光部と、
前記発光部の発光強度を検出する光センサと、
前記発光部に対し、赤色光源、緑色光源、青色光源を点灯させた第一の状態、赤色光源だけを消灯させた第二の状態、青色光源だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御することで、光センサに対する感度の最も良い緑色光源が消灯した状態がないようにして、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出する光源選択検出手段と、
前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源が所望の発光強度になるように発光部を制御する発光制御手段と、
を備えた液晶ディスプレイ装置。 - 赤色光源と、緑色光源と、青色光源とを有する発光部と、
前記発光部の発光強度を検出する光センサと、
前記発光部に対し、赤色光源、緑色光源、青色光源を点灯させた第一の状態、赤色光源だけを消灯させた第二の状態、青色光源だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御することで、光センサに対する感度の最も良い緑色光源が消灯した状態がないようにして、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出する光源選択検出手段と、
前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源が所望の発光強度になるように発光部を制御する発光制御手段と、
を備えた発光装置。 - 赤色光源と、緑色光源と、青色光源とを有する発光部と、前記発光部の発光強度を検出する光センサとを備えた発光装置の発光バランスを制御するための発光バランス制御装置であって、
前記発光部に対し、赤色光源、緑色光源、青色光源を点灯させた第一の状態、赤色光源だけを消灯させた第二の状態、青色光源だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御することで、光センサに対する感度の最も良い緑色光源が消灯した状態がないようにして、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出する光源選択検出手段と、
前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源が所望の発光強度になるように発光部を制御する発光制御手段と、
を備えた発光バランス制御装置。 - 請求項1〜3のいずれかの装置において、
前記光源選択検出手段は、
前記光センサからの検出信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器とを備え、
前記光センサの赤色、緑色、青色に対する検出感度に応じ、前記第一の状態、第二の状態、第三の状態において、前記増幅器の増幅度を変更することを特徴とする装置。 - 請求項1〜4のいずれかの装置において、
前記光源選択検出手段は、
前記光センサからの検出信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器とを備え、
前記光センサによって検出した発光強度に応じて、前記増幅器の増幅度を変更することを特徴とする装置。 - 請求項4または5の装置において、
前記増幅器の出力を積分し、前記A/D変換器に与える積分回路を備えていることを特徴とする装置。 - 第一色光源、第二色光源・・・第n色光源とを有する発光部と、
前記発光部の発光強度を検出する光センサと、
前記発光部に対し、n個の光源を点灯させた状態、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させた状態となるように点灯制御するとともに、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出するように制御する光源選択検出手段と、
前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源の発光強度を算出する算出手段と、
を備えた発光強度検出装置であって、
所望の色バランスにて発光するように発光部の各光源の発光強度を調整し各光源ごとの発光強度を前記光センサで検出したときに、最も大きな検出出力が得られる光源を最大検出光源とし、
前記光源選択検出手段は、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させ残りの光源を点灯させる際に、前記最大検出光源を消灯させ残りの光源を点灯させる組合せを実現しないこと
を特徴とする発光強度検出装置。 - 請求項7の発光強度検出装置において、
前記算出手段は、前記光センサの検出感度による検出出力低下を補正する補正情報を予め記録しており、当該補正情報に基づいて発光強度を補正して算出することを特徴とする発光強度検出装置。 - 第一色光源、第二色光源・・・第n色光源とを有する発光部の各光源の発光強度を、光センサを用いて検出する発光強度検出方法であって、
前記発光部に対し、n個の光源を点灯させた状態、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させた状態となるように点灯制御するとともに、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出するように制御し、
前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源の発光強度を算出する発光強度検出方法において、
所望の色バランスにて発光するように発光部の各光源の発光強度を調整し各光源ごとの発光強度を前記光センサで検出したときに、最も大きな検出出力が得られる光源を最大検出光源とし、
前記発光光源選択手段は、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させ残りの光源を点灯させる際に、前記最大検出光源を消灯させ残りの光源を点灯させる組合せを実現しないこと
を特徴とする発光強度検出方法。
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