


【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビなどに用いられる薄型平面ディスプレイである液晶ディスプレイ装置に関し、特にそのバックライトの輝度の調整方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の輝度調整方法として、以下のものが開示されている。即ち、利用者によって起動調整が行なわれると、その輝度値と周囲の明るさの情報が利用者設定部に格納され、初期設定部には、周囲の明るさに対応する最小輝度値と最大輝度値が格納されている。輝度特性設定部では、初期特性の最小輝度値と最大輝度値はそのままにして、その中間部分の特性を利用者による手動設定値によって補正し、最小輝度値から手動設定値までの間の輝度を直線的に変化させ、手動設定値から最大輝度値までの間の輝度を直線的に変化させる特性とする。これにより、最小輝度値と最大輝度値は初期設定のままで、利用者が設定した付近の輝度は、その設定した輝度に近い特性となり、利用者の好み等にあった輝度特性を得る。(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001―134255号公報(第3−4頁、図4)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
液晶ディスプレイ装置は、ブラウン管やプラズマディスプレイのように自発光でないため、液晶パネルの背面からバックライトを発光させている。従来、このバックライトの輝度は、上記したように、周囲の明るさや周囲温度、或いは使用者の好みによって調整できるようになっている。
【0005】
しかしながら、このような調整は、あくまで周囲の明るさや利用者の設定をもとに行なうものである。即ち、液晶ディスプレイ装置使用時の周辺照度や表示画面の設置状況等に合わせてバックライトの輝度を可変するものである。
【0006】
従って、表示画面の内容によって表示の輝度を変える輝度調整手段が施された自発光のブラウン管等の表示装置を見慣れた利用者には、例えばバックライトが比較的明るく設定された液晶ディスプレイ装置においては、明るい画面では眩しく感じてしまうということがあった。
【0007】
また、液晶ディスプレイ装置においても、近年画面の大型化が進んできたことや、モバイル端末の表示装置として使用されるなど、更なる省電力化が求められており、以上の課題に対する改善が迫られている。
【0008】
本発明の目的は、以上の問題を解決し、液晶ディスプレイのバックライトの輝度を、画面が眩しく感じるほど過度に高く設定することなく、更には、バックライトの輝度を適度に制限することによって省電力化にも貢献できるバックライトの制御方法及び装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶ディスプレイ用バックライトの制御方法は、
表示画面を構成する透過型液晶パネルの背面に配置される液晶ディスプレイ用バックライトの制御方法であって、
前記表示画面に表示される映像信号の内容に応じて、前記バックライトの輝度を制御することを特徴とする。
【0010】
また、本発明の液晶ディスプレイ用バックライトの制御装置は、
表示画面を構成する透過型液晶パネルの背面に配置される液晶ディスプレイ用バックライトの制御装置であって、
前記表示画面に表示される映像信号の輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、前記映像信号の輝度レベルに基づいて前記バックライトの輝度を設定する輝度設定信号を生成するバックライト輝度設定手段と、前記輝度設定信号に基づいてバックライトを点灯駆動するバックライト駆動手段と
を有することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、本発明による液晶ディスプレイ用バックライトの制御方法を実施する、実施の形態1の液晶ディスプレイ用バックライトの制御装置1の構成を示すブロック図である。
【0012】
同図において、映像入力信号を入力する入力端子2は信号処理回路3の入力部に接続され、信号処理回路3の出力部は液晶パネルドライバ9及び平均輝度レベル検出回路4の各入力部に接続され、液晶パネルドライバ9の出力部は液晶パネル10の入力部に接続されている。平均輝度レベル検出回路4、ユーザー設定部5、及び初期設定部7の各出力部は、各々輝度調整制御部6の入力部に接続され、輝度調整制御部6の出力部は同期信号制御回路8の入力部に接続されている。同期信号制御回路8の出力部は液晶バックライトユニット13の点灯用インバータ回路12の入力部に接続され、点灯用インバータ回路12の出力部は液晶パネル10のバックライト11の入力部に接続されている。
【0013】
尚、上記中、平均輝度レベル検出回路4が輝度レベル検出手段に相当し、輝度調整制御部6及び同期信号制御回路8がバックライト輝度設定手段に相当し、点灯用インバータ回路12がバックライト駆動手段に相当する。
【0014】
以上の構成において、各部の動作について次に説明する。
【0015】
信号処理回路3は、入力端子2から映像入力信号を入力し、A/D変換をはじめ、液晶パネル10で表示するための信号処理、例えばガンマ変換、画素変換、IP(インターレース・プログレッシブ)変換等を行なう。この信号処理回路3で処理された映像信号は液晶パネルドライバ9に送られ、液晶パネル10で表示される。
【0016】
平均輝度レベル検出回路4では、信号処理回路3から映像信号を入力し、この信号の輝度レベルをフィールド単位で検出する。ここでの平均輝度レベルの検出方法としては、コンポジット映像信号やY/C分離信号の場合、垂直同期期間でアナログ信号をそのまま積分して直流電圧として検出する方法や、A/D変換後にフィールド単位での諧調データの累積により検出する方法などが考えられる。以後、この平均輝度レベルを、全白を100%とした場合の比率に換算した表示率xで表す。
【0017】
ここで、バックライト11を駆動する駆動原理について説明する。図2は、後述する同期信号制御回路8で生成される輝度設定信号としての同期駆動信号の波形を示している。バックライト11は、本実施の形態では蛍光ランプで構成され、この同期駆動信号に基づいて、その駆動周期Tで「オン状態」と「オフ状態」が繰り返される。従って、「オン状態」の時間を定めるオン時間値tが大きいほどバックライト11の輝度が高くなる。
【0018】
輝度調整制御部6は、ユーザー設定部5から入力するユーザー設定値、初期設定部7から入力する初期設定値、及び平均輝度レベル検出回路4から入力する表示率xに基づいて、以下に説明するようにオン時間値tを求め、同期信号制御回路8に出力する。
【0019】
輝度調整制御部6は、下式によってオン時間値tの最大値tmaxを求める。
tmax=T/n (1≦n) (1)
ここで、Tは前記した図2の同期駆動信号の駆動周期であり、nは、ユーザー設定値や初期設定値によって設定される指標値で、通常、液晶パネルの周囲が明るいほど小さく設定される。即ち、液晶パネルの周囲が明るいほど、バックライト11の最大輝度が高くなるように設定されるものである。
【0020】
更に、輝度調整制御部6は、下式によってオン時間値tを求める。
t=tmax×m(m≦1) (2)
ここで、mは、均輝度レベル検出回路4から入力する表示率xと輝度調整制御部6内の換算テーブルとによって算出される発光輝度比率である。図3は、この換算テーブルの換算特性を示す換算グラフである。
【0021】
同図のグラフに示すように、発光輝度比率mは、表示率xによって変化し、表示率xが比較的低い0〜40%までは、「1」を保ち、表示率xがそれ以上になると、100%に近づくのに比例して「1」から「0.6」まで低下するように設定されている。
【0022】
同期信号制御回路8は、このオン時間値tを入力して、前記した図2に示す同期駆動信号、即ち駆動周期T毎にオン時間値tだけバックライト11を「オン状態」するための同期駆動信号を生成し、液晶バックライトユニット13の点灯用インバータ回路12に出力する。点灯用インバータ回路12は、この同期駆動信号に基づいて、オン時間値tの期間だけバックライト11を点灯して液晶パネル10を照明する。
【0023】
以上のように、液晶パネル10は、オン時間値tに略比例する輝度のバックライト11によって照明されるので、表示率xが高くて眩しいような画面の時には、オン時間値tが小さくなるためバックライト11の輝度が低くなって眩しさが軽減される。この時最大輝度は低くなるが、画面全体が明るいためにコントラストを損なうことはない。一方、表示率xが一定値(本実施の形態では40%)以下の場合、バックライト11の輝度は変化せずに一定となるため、暗い画面でもやはり良好なコントラストの表示画面を得ることができる。
【0024】
また、ユーザーは、ユーザー設定値や初期設定値の設定によって指標値nを調整し、オン時間値tの最大値tmaxを可変して、バックライト11の輝度の変化領域をシフトすることができる。
【0025】
尚、前記した実施の形態では、バックライトとして蛍光ランプを採用したが、これに限定されるものではなく、他のエレクトロルミネッセンスのような発光装置であっても良い。また、表示率xと発光輝度比率mとの換算特性も、図3の換算グラフに限定されるものではなく、変化特性は曲線や折れ線となっていても良い。
【0026】
更に、前記した実施の形態では、バックライトの輝度制御を同期信号のパルス幅制御によって行なったが、これに限定されるものではなく、電圧値を制御して行なうなど、バックライトのドライブ回路の構成によって種々の態様を取りえるものである。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、液晶ディスプレイの画面の輝度レベルが高い場合に、バックライトの輝度を低下させることが可能なため、画面が過度に明るくなって眩しく感じてしまうのを防ぐことができ、またこれによって無駄な電力消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液晶ディスプレイ用バックライトの制御方法を実施する、実施の形態1の液晶ディスプレイ用バックライトの制御装置1の構成を示すブロック図である。
【図2】同期信号制御回路8で生成される同期駆動信号の信号波形を示している。
【図3】表示率xと発光輝度比率mとの換算特性を示す換算グラフである。
【符号の説明】
1 液晶ディスプレイバックライト制御装置、 2 入力端子、 3 信号処理回路、 4 平均輝度レベル検出回路、 5 ユーザー設定部、 6 輝度調整制御部、 7 初期設定部、 8 同期信号制御回路、 9 液晶パネルドライバ、 10 液晶パネル、 11 バックライト、 12 点灯用インバータ回路、 13 液晶バックライトユニット。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, which is a thin flat display used for a television or the like, and more particularly to a method and an apparatus for adjusting the brightness of a backlight.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the following has been disclosed as this type of luminance adjustment method. That is, when the start-up adjustment is performed by the user, the information on the luminance value and the surrounding brightness is stored in the user setting unit, and the initial setting unit stores the minimum brightness value and the maximum brightness value corresponding to the surrounding brightness. Value is stored. In the luminance characteristic setting unit, the minimum luminance value and the maximum luminance value of the initial characteristic are kept as they are, the characteristic of the intermediate portion is corrected by the user's manual setting value, and the luminance between the minimum luminance value and the manual setting value is corrected. The characteristic is changed linearly, and the luminance between the manually set value and the maximum luminance value is linearly changed. As a result, the minimum luminance value and the maximum luminance value are kept at the initial settings, and the luminance near the user's setting becomes a characteristic close to the set luminance, and a luminance characteristic suitable for the user's preference and the like is obtained. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-134255 A (page 3-4, FIG. 4)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the liquid crystal display device does not emit light as in a cathode ray tube or a plasma display, the backlight emits light from the back of the liquid crystal panel. Conventionally, as described above, the brightness of the backlight can be adjusted according to the ambient brightness, the ambient temperature, or the user's preference.
[0005]
However, such adjustment is performed based on the ambient brightness and the settings of the user. That is, the brightness of the backlight is varied according to the peripheral illuminance when the liquid crystal display device is used, the installation state of the display screen, and the like.
[0006]
Therefore, for a user who is accustomed to a display device such as a self-luminous cathode-ray tube provided with a brightness adjusting means for changing the display brightness according to the content of the display screen, for example, in a liquid crystal display device in which the backlight is set relatively bright, On a bright screen, it sometimes felt dazzling.
[0007]
In addition, with the recent increase in screen size of liquid crystal display devices and the use of liquid crystal display devices as display devices for mobile terminals, there is a demand for further power saving, and improvements to the above-mentioned issues are urgently needed. ing.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to save the brightness of a backlight of a liquid crystal display by setting the brightness of the backlight to an excessively high level so that the screen feels dazzling, and by appropriately limiting the brightness of the backlight. An object of the present invention is to provide a backlight control method and device that can contribute to power consumption.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The method for controlling a backlight for a liquid crystal display of the present invention comprises:
A method for controlling a backlight for a liquid crystal display arranged on the back of a transmission type liquid crystal panel constituting a display screen,
The brightness of the backlight is controlled according to the content of a video signal displayed on the display screen.
[0010]
In addition, the backlight control device for a liquid crystal display of the present invention includes:
A control device for a backlight for a liquid crystal display arranged on the back of a transmission type liquid crystal panel constituting a display screen,
A luminance level detecting unit that detects a luminance level of a video signal displayed on the display screen, and a backlight luminance setting unit that generates a luminance setting signal that sets the luminance of the backlight based on the luminance level of the video signal. Backlight driving means for driving the backlight to light based on the luminance setting signal.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
[0012]
In FIG. 1, an
[0013]
In the above description, the average luminance
[0014]
The operation of each unit in the above configuration will be described below.
[0015]
The
[0016]
The average luminance
[0017]
Here, the driving principle of driving the backlight 11 will be described. FIG. 2 shows a waveform of a synchronous drive signal as a luminance setting signal generated by a synchronous signal control circuit 8 described later. In the present embodiment, the backlight 11 is formed of a fluorescent lamp, and the “on state” and the “off state” are repeated in the drive cycle T based on the synchronous drive signal. Therefore, the brightness of the backlight 11 increases as the on-time value t that determines the time of the “on state” increases.
[0018]
The brightness adjustment control unit 6 will be described below based on the user setting value input from the
[0019]
The brightness adjustment control unit 6 calculates a maximum value tmax of the on-time value t by the following equation.
tmax = T / n (1 ≦ n) (1)
Here, T is the drive cycle of the synchronous drive signal of FIG. 2 described above, and n is an index value set by a user set value or an initial set value, and is usually set smaller as the periphery of the liquid crystal panel becomes brighter. . That is, the setting is such that the brighter the periphery of the liquid crystal panel is, the higher the maximum brightness of the backlight 11 is.
[0020]
Further, the brightness adjustment control unit 6 calculates the on-time value t by the following equation.
t = tmax × m (m ≦ 1) (2)
Here, m is a light emission luminance ratio calculated based on the display ratio x input from the uniform luminance
[0021]
As shown in the graph of FIG. 6, the light emission luminance ratio m changes depending on the display ratio x, and maintains “1” from 0 to 40% where the display ratio x is relatively low. , Is set to decrease from “1” to “0.6” in proportion to approaching 100%.
[0022]
The synchronizing signal control circuit 8 receives the on-time value t and inputs the synchronizing drive signal shown in FIG. 2, that is, the synchronizing signal for turning on the backlight 11 for the on-time value t for each driving cycle T. A drive signal is generated and output to the
[0023]
As described above, since the
[0024]
Further, the user can adjust the index value n by setting the user setting value or the initial setting value, change the maximum value tmax of the on-time value t, and shift the luminance change area of the backlight 11. .
[0025]
In the above-described embodiment, a fluorescent lamp is used as the backlight. However, the present invention is not limited to this, and a light emitting device such as another electroluminescent device may be used. Further, the conversion characteristic between the display ratio x and the light emission luminance ratio m is not limited to the conversion graph of FIG. 3, and the change characteristic may be a curve or a broken line.
[0026]
Further, in the above-described embodiment, the backlight brightness control is performed by the pulse width control of the synchronization signal. However, the present invention is not limited to this, and the backlight drive circuit may be controlled by controlling the voltage value. Various aspects can be taken depending on the configuration.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the brightness level of the screen of the liquid crystal display is high, it is possible to reduce the brightness of the backlight, so that it is possible to prevent the screen from being excessively bright and feeling dazzling, Thereby, useless power consumption can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
FIG. 2 shows a signal waveform of a synchronous drive signal generated by a synchronous signal control circuit 8;
FIG. 3 is a conversion graph showing conversion characteristics between a display ratio x and a light emission luminance ratio m.
[Explanation of symbols]
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