液晶表示装置
【課題】バックライトの発光輝度の測定結果に基づくホワイトバランスの調整を、精度よく効果的に実行できるようにする。
【解決手段】バックライト輝度検出部２０は、液晶表示パネル１８の光シャッターが閉じた状態で、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を検出する。主制御部１４は、バックライト輝度検出部２０が検出した発光輝度に従って、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を調整する。ここでは、主制御部１４は、バックライト輝度検出部２０が検出したＲＧＢのＬＥＤの発光輝度と、記憶部１９に予め記憶されているホワイトバランス調整時のＲＧＢの発光輝度とを比較し、比較した発光輝度に誤差が生じている場合、誤差を解消するようにＲＧＢのＬＥＤの発光輝度を個々に調整する。
【解決手段】バックライト輝度検出部２０は、液晶表示パネル１８の光シャッターが閉じた状態で、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を検出する。主制御部１４は、バックライト輝度検出部２０が検出した発光輝度に従って、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を調整する。ここでは、主制御部１４は、バックライト輝度検出部２０が検出したＲＧＢのＬＥＤの発光輝度と、記憶部１９に予め記憶されているホワイトバランス調整時のＲＧＢの発光輝度とを比較し、比較した発光輝度に誤差が生じている場合、誤差を解消するようにＲＧＢのＬＥＤの発光輝度を個々に調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、より詳細には、液晶表示パネルのホワイトバランスを調整する手段を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示パネルを使用したモニタ装置やテレビジョン受像機等が普及してきている。特に近年では、液晶表示装置の表示画面も大型化し、例えば大画面のディスプレイを街頭等に設置して広告表示などの用途に使用されるものもある。このような液晶表示装置では、液晶自体は発光しないため、液晶表示パネルの背面側に例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を利用したバックライトを配置して、その照射光により高輝度の表示を行っている。
【０００３】
液晶表示パネルを用いた液晶表示装置に代表されるカラー方式の表示装置においては、ホワイトバランスの調整が重要である。ホワイトバランスの調整においては、例えば、入力されたＲＧＢ信号をそのままディスプレイに出力せず、特に白色が適切に表現されるように、ＲＧＢ信号の各々を補正（γ補正）してから出力する。
しかしながら、液晶表示装置のバックライトの調光レベルの切り換えや、電源ＯＮ後の経過時間などによりバックライトの発光輝度が変化し、ホワイトバランスが変動して映像品位が低下する、という問題がある。
【０００４】
ホワイトバランス調整を適切に行って表示品位の高い映像を表示させるための技術に関し、例えば特許文献１では、入力された映像信号にγ補正を行なう補正手段と、バックライトの輝度を検出する検出手段とを備え、検出手段で検出した輝度レベルに応じて、補正手段によりＲＧＢごとに異なるγ補正を行なう表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２８０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、発光しているバックライトの輝度を検出し、その検出結果を用いてホワイトバランスを調整することは有用な手法である。しかしながら、バックライトの発光輝度を検出してホワイトバランスの調整に用いる場合、ホワイトバランスの調整のためにバックライトを点灯させると、液晶表示パネルの状態に応じて、バックライトからの光が液晶パネルを透過して前面側に出射する。つまり液晶表示パネルでは、入力映像信号を表示しているときには、入力映像信号の階調に応じて液晶の配向状態を変化させ、光シャッターの機能により階調表現を行うようにしている。このとき、光シャッターの状態に応じて液晶表示パネルの透過光量が変化し、バックライトの発光輝度を検出する検出センサに入射する光量が安定せず、検出精度が低下する。
【０００７】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、バックライトの発光輝度の測定結果に基づくホワイトバランスの調整を、精度よく効果的に実行できるようにした液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトと、前記液晶表示パネル及び前記バックライトを制御する制御部と、前記液晶表示パネルの背面側で前記バックライトの発光輝度を検出するバックライト輝度検出部とを有する液晶表示装置において、前記バックライト輝度検出部は、前記液晶表示パネルの光シャッターが閉じた状態で、前記バックライトの発光輝度を検出し、前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整することを特徴としたものである。
【０００９】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記バックライトが、ＲＧＢの３色のＬＥＤにより構成され、予めホワイトバランスを調整した状態で前記ＲＧＢのＬＥＤをそれぞれ発光させたときに前記バックライト輝度検出部により検出したＲＧＢのそれぞれの発光輝度を記憶する記憶手段を、を備え、前記バックライトの発光輝度を調整する際に、前記バックライト輝度検出部は、前記ＲＧＢのＬＥＤのそれぞれについて発光輝度を検出し、前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出したＲＧＢの発光輝度と、前記記憶手段に記憶されているＲＧＢの発光輝度とを比較し、該比較した発光輝度に誤差が生じている場合、誤差を解消するように前記ＲＧＢのＬＥＤの発光輝度を個々に調整することを特徴としたものである。
【００１０】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、該液晶表示装置の周囲の照度を検出する周囲照度検出部を有し、前記制御部が、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整する処理を、前記周囲照度検出部により検出された周囲の照度が、所定の閾値より大きいときに実行することを特徴としたものである。
【００１１】
第４の技術手段は、第１または第２の技術手段において、現在の時刻を検出する時計を有し、前記制御部が、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整する処理を、前記時計により検出された現在の時刻が、所定の時間帯に属するとき、もしくは所定の時刻に一致するときに実行することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バックライトの発光輝度の測定結果に基づくホワイトバランスの調整を、精度よく効果的に実行できるようにした液晶表示装置を提供することができる。
【００１３】
本発明によれば、バックライトの発光輝度をバックライト輝度検出部で検出し、その検出した発光輝度を、予めホワイトバランスを調整した状態で記憶した発光輝度と比較することで、バックライトの発光輝度に変化が生じた場合であっても、バックライトの発光輝度を調整することで適切なホワイトバランスで映像表示が可能となる。そしてバックライト輝度検出部でバックライトの発光輝度を調整する際、液晶パネルの光シャッターを閉めた状態にすることにより、液晶パネルでの透過による検出光量の低下を極力抑えて、精度良く安定した輝度検出を行うことが可能となる。
【００１４】
そしてバックライトの輝度検出によるバックライトの発光輝度の調整処理は、所定の閾値よりも周囲照度が高いときに実行したり、所定の時間帯や時刻に実行したりすることにより、液晶表示装置の画面を見る人に違和感を与えず、適切に輝度補正処理を実行することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】ＬＥＤバックライトと液晶パネルの構成を説明するための図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】ＬＥＤ発光輝度検出モードへ移行する所定条件の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】ＬＥＤ発光輝度検出モードへ移行する所定条件の他の例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る液晶表示装置の概略構成例を示すブロック図である。液晶表示装置１は、ＬＥＤバックライト１０、チューナ部１１、操作部１２、映像信号処理部１３、主制御部１４、ＬＥＤ駆動部１５、周囲照度検出部１６、液晶制御部１７、液晶表示パネル１８、記憶部１９、バックライト輝度検出部２０、及び時計２１を備えている。
【００１７】
液晶表示パネル１８は、非自己発光型のパネルである。ＬＥＤバックライト１０は、本発明のバックライトを構成するもので、ＬＥＤを光源とし、ＬＥＤの発光により液晶表示パネル１８を背面側から照明する。主制御部１４は、映像信号処理部１３やＬＥＤ駆動部１５等、液晶表示装置１内の全体を直接または間接的に制御する。主制御部１４は、ＬＥＤ駆動部１５を制御するＬＥＤ制御部１４ａを含む。
操作部１２は、ユーザ操作を受け付けてその操作内容を主制御部１４に伝えるもので、液晶表示装置１の本体に設けた本体操作部や、付属のリモートコントローラからの操作信号を受信する受信部を含む。
【００１８】
チューナ部１１は、アンテナ２２で受信され入力された放送信号を復調し、映像信号処理部１３に出力する。映像信号処理部１３は、チューナ部１１から出力された映像信号を液晶表示パネル１８に表示するための各種の信号変換処理を行う。チューナ部１１等を設けることで、液晶表示装置は液晶テレビ装置として構成される。
【００１９】
液晶制御部１７は、映像信号処理部１３から出力された映像信号を液晶表示パネル１８の最上部ラインより順に書き込む制御を行う。液晶表示パネル１８では、順次走査映像信号を書き込み更新していく垂直走査が行われる。書き込まれた映像信号は、１フレーム分保持される。このような書き込みにより、入力された映像信号が示す映像が液晶表示パネル１８に表示される。
【００２０】
ＬＥＤバックライト１０は、ＬＥＤを光源としてマトリックス状に配置し、液晶表示パネル１８を背面側から照明するものである。ＬＥＤの構成としては、ＲＧＢの３色のＬＥＤがそれぞれ複数配置され、全体で白色光を照射できるようになっている。
【００２１】
バックライト輝度検出部１８は、ＬＥＤバックライト１０のＬＥＤの発光輝度を検出するもので、例えば検出センサとしてフォトセンサが用いられる。フォトセンサから出力された検出信号はＡＤ変換されて主制御部１４に出力される。
主制御部１４は、バックライト輝度検出部２０で検出されたＬＥＤの発光輝度に基づいて、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を調整することで、常に一定のホワイトバランスで映像表示が行われるようにする。このＬＥＤの発光検出とＬＥＤの発光輝度の調整処理が、本発明に係る表示装置の特徴となる部分である。
【００２２】
周囲照度検出部１６は、液晶表示装置１の周囲の照度を検出するＯＰＣ（Optical Picture Control）センサ（明るさセンサとも呼ばれる）により構成される。ＯＰＣセンサで検出した液晶表示装置１の周囲の照度に応じて、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を制御可能とする。
本発明に係る一実施形態では、周囲照度検出部１６により検出された周囲の照度が所定の閾値より明るい場合に、ＬＥＤの発光輝度検出に基づくＬＥＤの発光輝度の調整処理を実行する。
【００２３】
また、主制御部１４のＬＥＤ制御部１４ａは、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を指定する調光値に従って生成された調光制御信号を受け取り、ＬＥＤ駆動部１５を介してＬＥＤバックライト１０の発光輝度を制御する。この調光値は、例えば画面の明るさ設定メニューによりユーザ操作によって設定された設定値と、周囲照度検出部１６による周囲照度の検出値とに基づいて決定される値で、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を制御する範囲（調光レベル）を複数段階に区分し、区分した各段階に対応する値として設定されるものである。
【００２４】
つまりユーザ操作による設定や、周囲照度検出部１６の検出結果に応じて調光レベルが設定され、その調光レベルに応じた発光輝度でＬＥＤバックライト１０の発光輝度が制御される。調光値が変化するとホワイトバランスが乱れる恐れがあるが、本発明に係る実施形態で、ＬＥＤバックライトの発光輝度の検出結果に基づいてバックライトの輝度を調整することで、一定のホワイトバランスで映像表示が可能となる。
【００２５】
ＬＥＤの発光輝度調整方式としては、パルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）方式と電流値制御方式がある。ＰＷＭ方式は、ＬＥＤを点灯／消灯させるパルスにおける１周期当たりの点灯時間を示すデューティを変更する方式である。また、電流値制御方式は、ＬＥＤに流す電流値（順方向電流値）を変更する方式である。
【００２６】
記憶部１９は、ＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤなどのデータ記憶が可能な記憶手段であり、ホワイトバランスを適正に保つための発光輝度のデータを保持している。このデータは、液晶表示装置１の製造時に工場等でホワイトバランスが調整されたときのＬＥＤの発光制御量を示すデータと、このときのバックライト輝度検出部２０によるＬＥＤの発光輝度を示すデータである。発光制御量のデータは、例えば、ＬＥＤをＰＷＭ制御により点灯／消灯させるときのデューティとする。あるいは電流値制御を行うときの電流値としてもよい。
【００２７】
本発明に係る実施形態では、適切なホワイトバランスを得るためにＲＧＢのＬＥＤのそれぞれについて個別に発光制御を行うため、ＬＥＤの発光制御量のデータとバックライト輝度検出部２０により検出された発光輝度のデータは、ＲＧＢのそれぞれについて記憶する。
【００２８】
また、上記のＬＥＤの発光制御量のデータとバックライト輝度検出部２０により検出した発光輝度のデータは、調光レベルに応じて記憶することができる。調光レベルが変化するとＬＥＤの発光輝度レベルが変化するため、各調光レベルで最適な発光制御量のデータと、そのときのバックライト輝度検出部２０の検出データを記憶部１９に記憶する。
【００２９】
なお、本発明に係る液晶表示装置では、周囲照度検出部１６の検出結果やユーザ操作に基づく複数段階の調光設定機能は必須ではなく、所定の発光レベルでＬＥＤバックライト１０が発光されるものであってもよい。この場合には、記憶部１９に記憶するデータは、所定の発光レベルでホワイトバランスを調整したときの各ＬＥＤの発光制御量データと、このときのバックライト輝度検出部２０で検出した発光輝度のデータとする。
【００３０】
バックライトの発光輝度の検出結果に基づくバックライトの輝度の調整処理を行う場合、主制御部１４のＬＥＤ制御部１４ａは、ＬＥＤバックライト１０を点灯した状態で、バックライト輝度検出部２０によって発光輝度を検出する。検出した発光輝度のデータは記憶部１９に一時的に記憶しておくことができる。
このときに主制御部１４は、液晶表示パネル１８を制御して光シャッターを全閉にする。例えば液晶表示パネル１８の全画素について映像信号の最低階調（黒）を入力し、対象となる全ての画素で最低階調を表示させる。
【００３１】
そして主制御部１４は、バックライト輝度検出部２０で検出されたＬＥＤの発光輝度と、予め記憶部１９に記憶しているＬＥＤの発光輝度とを比較し、これらに誤差が生じていれば、その誤差を解消するようにＬＥＤの発光輝度を増減させる調整を行う。ここではＲＧＢのＬＥＤを順次点灯させて、ＲＧＢのそれぞれについてバックライト輝度検出部２０で発光輝度を検出し、記憶部１９の記憶データと比較して発光制御を行う。
【００３２】
ＲＧＢの個々のＬＥＤの発光輝度を調整することで、バックライト輝度検出部２０で検出された実際の発光輝度が、記憶部１９に記憶されている所定の発光輝度レベルになれば、当初設定したホワイトバランスで映像表示が可能となる。このときに、調光レベルに応じて発光輝制御量データとバックライト輝度検出部２０の検出データが記憶されている場合、現在の調光レベルに応じた記憶データを使用してＬＥＤの発光輝度制御を行う。
【００３３】
図２は、ＬＥＤバックライトと液晶表示パネルの構成を説明するための図である。ＬＥＤバックライト１０は、液晶表示パネル１８をその表示画面の背面側から照明する。ＬＥＤバックライト１０では、ＬＥＤ基板１０ｓ上に、ＲＧＢの３色のＬＥＤ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂが配置される。これらのＲＧＢのＬＥＤ１０ｒ，１０ｂ，１０ｇは、ＬＥＤ基板１０ｓ上に複数配置され、それぞれの発光色によって全体として白色光を生成する。また、映像信号に応じて発光を制御することもできる。例えば、映像信号に赤い色が多い場合に、ＲのＬＥＤ１０ｒの発光輝度を相対的に上げて、画面の色再現性を向上させる処理を行うことができる。各ＬＥＤ１０ｒ，１０ｂ，１０ｇは、ＬＥＤ駆動部１５（図１）によって駆動制御される。
【００３４】
ＬＥＤ基板１０ｓ上には、フォトセンサ２０ａが配設される。フォトセンサ２０ａは、図１のバックライト輝度検出部２０のセンサ部分を構成するもので、バックライト輝度検出部２０は、フォトセンサ２０ａからの出力信号を図示しないＡＤコンバータでデジタル信号に変換して、主制御部１４に出力する。
【００３５】
ＬＥＤバックライト１０の発光輝度の検出結果に基づき、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を調整する際、液晶表示パネル１８の光シャッターを閉めた状態で、フォトセンサ２０ａによりＲＧＢの各ＬＥＤの発光輝度を検出する。この場合、光シャッターが閉められた状態であるため、液晶表示パネルの前面側への光透過を極力抑えることができ、液晶表示パネル１８の背面側での反射光により、フォトセンサ２０ａで精度良くＬＥＤの発光輝度を検出することができる。
【００３６】
図３は、本発明に係る液晶表示装置の処理の一例を説明するためのフローチャートである。液晶表示装置では、通常の動作を実行する（ステップＳ１）。通常動作は、放送番組や広告などのコンテンツを表示しユーザが視聴する通常の動作であって、ＬＥＤバックライト１０を点灯し、液晶表示パネル１８には表示すべき映像信号に基づき各画素の光シャッターが制御されて映像表示が行われる。そして通常動作を終了させる操作入力があった場合には、処理を終了する（ステップＳ２−Ｙｅｓ）。
【００３７】
通常動作が継続している場合（ステップＳ２−Ｎｏ）、ＬＥＤ発光輝度検出モードになったかどうかを判断する（ステップＳ３）。ＬＥＤ発光輝度検出モードは、ＬＥＤバックライト１０のＬＥＤの発光輝度をフォトセンサ２０ａを用いて検出し、その検出した発光輝度のデータを記憶部１９に記憶させる処理を行うモードである。
【００３８】
ＬＥＤ発光輝度検出モードは、例えば、所定のユーザ操作によって実行させることができる。また、所定の条件下で通常動作からＬＥＤ発光輝度検出モードに移行させることができる。所定の条件として、例えば、周囲照度検出部１６による検出結果に基いて、周囲の照度が所定の閾値より明るい場合にＬＥＤ発光輝度検出モードに移行させることができる。あるいは現在時刻が所定の時間帯に属している場合、もしくは所定の時刻に一致する場合にＬＥＤ発光輝度検出モードに移行させることができる。
【００３９】
ステップＳ３でＬＥＤ発光輝度検出モードであると判定した場合、液晶表示パネル１８の光シャッターを閉じる（ステップＳ４）。ここでは、例えば、液晶表示パネル１８の全画素で最低階調の黒を表示させる状態とすることで液晶シャッターを閉じさせる。そしてＲＧＢのＬＥＤのうち、ＲのＬＥＤのみを発光させる（ステップＳ５）。フォトセンサ２０ａによりこのときの発光輝度を検出し、記憶部１９に記憶する（ステップＳ６）。次いで、ＲのＬＥＤを消灯してＧのＬＥＤを発光させ（ステップＳ７）、フォトセンサ２０ａにより発光輝度を検出し、記憶部１９に記憶する（ステップＳ８）。最後に、ＧのＬＥＤを消灯してＢのＬＥＤを発光させ（ステップＳ９）、フォトセンサ２０ａにより発光輝度を検出し、記憶部１９に記憶する（ステップＳ１０）。
【００４０】
この後、ステップＳ１に戻って通常動作に復帰する。この場合、通常動作が終了してなく、ＬＥＤ発光輝度検出モードではないため、ステップＳ１１に進み、記憶部１９に記憶されているＬＥＤの発光輝度に従って、ＬＥＤの発光輝度を調整する（ステップＳ１１）。
つまり主制御部１４は、フォトセンサ２０ａで検出して記憶部１９に記憶したＬＥＤの発光輝度と、記憶部１９に予め記憶しているＬＥＤの発光輝度とを比較し、これらに誤差が生じていれば、その誤差を解消するようにＬＥＤの発光輝度を増減させる制御を行う。ここでは、ＲＧＢのそれぞれについて、フォトセンサ２０ａにより新たに検出された発光輝度と記憶部１９に記憶された発光輝度とを比較して発光制御を行う。フォトセンサ２０ａにより検出された実際の発光輝度が、記憶部１９に記憶されている所定の発光輝度に一致すれば、当初設定したホワイトバランスで映像表示が可能となる。
【００４１】
この状態で、ステップＳ２で通常動作が終了するか、もしくはステップＳ３で再度ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行するまで、調整された発光輝度によりＬＥＤを点灯させ、通常動作を継続する。
【００４２】
上記のように、フォトセンサ２０ａによりＬＥＤの発光輝度を検出する際に、液晶表示パネル１８の光シャッターを閉じておくことにより、ＬＥＤからの出射光が液晶表示パネル１８の前面側に透過することを極力抑えられるため、フォトセンサ２０ａによる発光輝度検出を精度良く安定して行うことができる。これにより、ＬＥＤの発光輝度の変動によるホワイトバランスの乱れを適切に修正することができるようになる。
【００４３】
図４は、ＬＥＤ発光輝度検出モードへ移行する所定条件の一例を説明するためのフローチャートである。図３のステップＳ３において、通常動作からＬＥＤ発光輝度検出モードに移行する場合、液晶表示装置の周囲の照度に基づいてＬＥＤ発光輝度検出モードに移行するか否かを判定する。ここでは、通常動作中に周囲照度検出部１６によって液晶表示装置１の周囲の照度（明るさ）を測定する（ステップＳ２１）。
【００４４】
そして、測定された周囲の照度が予め定めた閾値より大きければ（ステップＳ２２−Ｙｅｓ）、ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行すべきであると判別する（ステップＳ２３）。そして、図３のステップＳ４に進んで、ＬＥＤの発光輝度の検出処理を実行する。
液晶表示装置の周囲の照度が所定レベル以上に明るいときに、ＬＥＤの発光輝度検出モードに移行して輝度検出処理を行うことで、光シャッターが閉まった状態で液晶表示パネルの前面側への光漏れがあったとしても、装置周囲が明るいため、ユーザにそれほど違和感を与えることなく効率的に発光輝度の検出および修正を行うことができる。
【００４５】
また、ステップＳ２２において、測定された周囲の照度が予め定めた閾値より大きくなければ、ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行することなく、通常動作を継続するものと判断する（ステップＳ２４）。そして、ステップＳ１１に進んで、記憶部１９に記憶されているＬＥＤの発光輝度に従って、ＬＥＤの発光輝度を調整しながら通常動作を行う。
【００４６】
この場合、周囲の照度が閾値より大きいときにＬＥＤの発光輝度検出を行った後、周囲の照度が高い状態がなお継続している場合、ＬＥＤの発光輝度の検出処理を連続して繰り返し実行しなくてもよい。例えば、ＬＥＤ発光輝度検出モードで１回発光輝度の検出を行った後、所定時間経過後に再度周囲の照度を測定し、その時点で周囲の照度が閾値より大きい場合に、再度ＬＥＤの発光輝度検出処理を実行するようにしてもよい。
【００４７】
図５は、ＬＥＤ発光輝度検出モードへ移行する所定条件の他の例を説明するためのフローチャートである。本例では、図３のステップＳ３において、通常動作からＬＥＤ発光輝度検出モードに移行する場合、現在の時刻に基づいてＬＥＤ発光輝度検出モードに移行するか否かを判定する。ここでは、液晶表示装置１は、通常動作中に時計２１によって現在時刻を検出する（ステップＳ３１）。
【００４８】
そして、検出した現在時刻が予め定めた時間帯に含まれている時刻であれば（ステップＳ３２−Ｙｅｓ）、ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行すべきであると判別する（ステップＳ３３）。そして、図３のステップＳ４に進んで、ＬＥＤの発光輝度の検出処理を実行する。
予め定める時間帯としては、例えば、午前２〜３時などの深夜の時間帯を設定することができる。この時間帯では、例えば広告表示用等の大型液晶表示装置であれば、その周囲の人通りが少なくなる時間帯であるため、光シャッターが閉まった状態で液晶表示パネルの前面側への光漏れがあったとしても、多くの人に違和感を与えることなく発光輝度の検出および調整を行うことができる。
【００４９】
ステップＳ３２で検出した時刻が予め定めた時間帯に含まれていなければ、ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行することなく、通常動作を継続するものと判断する（ステップＳ３４）。そして、図３のステップＳ１１に進んで、記憶部１９に記憶されているＬＥＤの発光輝度に従って、ＬＥＤの発光輝度を調整しながら通常動作を行う。
【００５０】
この場合、現在の時刻が予め定めた時間帯に含まれている間、ＬＥＤ発光輝度検出モードを連続して繰り返し実行しなくてもよい。例えば、ＬＥＤ発光輝度検出モードで１回発光輝度検出処理を行った後、所定時間経過後に再度現在時刻を検出し、その時点で現在時刻が予め定めた時間帯に含まれている場合に、再度ＬＥＤの発光輝度検出処理を実行するようにしてもよい。
また、検出した時刻に応じてＬＥＤ発光輝度検出モードに移行する条件を、所定の時間帯ではなく特定の時刻として定めてもよい。この場合、特定の時刻に液晶表示装置が通常動作を行っていれば、ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行させることができる。
【００５１】
なお、上述した実施形態では、ＬＥＤ発光輝度検出モードでは、液晶表示パネル１８の全画素の光シャッターを閉じて、フォトセンサ２０ａによりＲＧＢのＬＥＤの発光輝度を順に検出するものとしたが、液晶表示パネル１８を複数領域に分割し、その複数領域毎にＬＥＤの発光輝度を検出して、調整するようにしてもよい。
【００５２】
この場合、液晶表示パネル１８を複数領域に分割し、その分割領域に対応したＬＥＤバックライト１０の領域ごとにフォトセンサ２０ａを複数設ける。そして液晶表示パネル１８の分割領域ごとに、各領域の光シャッターを閉じて、その領域に対応するＬＥＤバックライトをＲＧＢごとに順次点灯する。順次点灯するＲＧＢの発光輝度を、その領域のフォトセンサ２０ａによって検出し、記憶部１９に記憶した発光輝度と比較して、適宜ＬＥＤの発光輝度を調整する。従ってＲＯＭ１９には、分割領域ごとにＲＧＢのそれぞれについてＬＥＤの発光輝度と発光制御量データを記憶しておく。
【００５３】
以上の構成により、本発明に係る実施形態の液晶表示装置によれば、ＬＥＤの発光輝度をフォトセンサ等を用いたバックライト輝度検出部２０で検出し、その検出した発光輝度のデータを、予めホワイトバランスを調整した状態で記憶した発光輝度のデータと比較することで、ＬＥＤの経時変化や調光レベルの変化等によって発光輝度に変化が生じた場合であっても、ＬＥＤの発光輝度を調整して適切なホワイトバランスで映像表示が可能となる。ここでは、バックライト輝度検出部２０でＬＥＤの発光輝度を検出する場合、液晶表示パネル１８の光シャッターを閉めた状態にすることにより、液晶表示パネルでの透過による検出光量の低下を極力抑えて、精度良く安定した発光輝度検出を行うことができるようになる。
そしてＬＥＤ輝度検出によるＬＥＤの発光輝度の検出処理は、所定閾値よりも周囲が明るいときに実行したり、所定の時間帯や時刻に実行したりすることにより、液晶表示装置の画面を見る人に違和感を与えずに適切に実行することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…液晶表示装置、１０…ＬＥＤバックライト、１１…チューナ部、１２…操作部、１３…映像信号処理部、１４…ＬＥＤ検出部、１４…主制御部、１４ａ…ＬＥＤ制御部、１５…ＬＥＤ駆動部、１６…周囲照度検出部、１７…液晶制御部、１８…液晶表示パネル、１９…記憶部、２０…バックライト輝度検出部、２０ａ…フォトセンサ、２２…アンテナ、２１…時計。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、より詳細には、液晶表示パネルのホワイトバランスを調整する手段を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示パネルを使用したモニタ装置やテレビジョン受像機等が普及してきている。特に近年では、液晶表示装置の表示画面も大型化し、例えば大画面のディスプレイを街頭等に設置して広告表示などの用途に使用されるものもある。このような液晶表示装置では、液晶自体は発光しないため、液晶表示パネルの背面側に例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を利用したバックライトを配置して、その照射光により高輝度の表示を行っている。
【０００３】
液晶表示パネルを用いた液晶表示装置に代表されるカラー方式の表示装置においては、ホワイトバランスの調整が重要である。ホワイトバランスの調整においては、例えば、入力されたＲＧＢ信号をそのままディスプレイに出力せず、特に白色が適切に表現されるように、ＲＧＢ信号の各々を補正（γ補正）してから出力する。
しかしながら、液晶表示装置のバックライトの調光レベルの切り換えや、電源ＯＮ後の経過時間などによりバックライトの発光輝度が変化し、ホワイトバランスが変動して映像品位が低下する、という問題がある。
【０００４】
ホワイトバランス調整を適切に行って表示品位の高い映像を表示させるための技術に関し、例えば特許文献１では、入力された映像信号にγ補正を行なう補正手段と、バックライトの輝度を検出する検出手段とを備え、検出手段で検出した輝度レベルに応じて、補正手段によりＲＧＢごとに異なるγ補正を行なう表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１２８０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、発光しているバックライトの輝度を検出し、その検出結果を用いてホワイトバランスを調整することは有用な手法である。しかしながら、バックライトの発光輝度を検出してホワイトバランスの調整に用いる場合、ホワイトバランスの調整のためにバックライトを点灯させると、液晶表示パネルの状態に応じて、バックライトからの光が液晶パネルを透過して前面側に出射する。つまり液晶表示パネルでは、入力映像信号を表示しているときには、入力映像信号の階調に応じて液晶の配向状態を変化させ、光シャッターの機能により階調表現を行うようにしている。このとき、光シャッターの状態に応じて液晶表示パネルの透過光量が変化し、バックライトの発光輝度を検出する検出センサに入射する光量が安定せず、検出精度が低下する。
【０００７】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、バックライトの発光輝度の測定結果に基づくホワイトバランスの調整を、精度よく効果的に実行できるようにした液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトと、前記液晶表示パネル及び前記バックライトを制御する制御部と、前記液晶表示パネルの背面側で前記バックライトの発光輝度を検出するバックライト輝度検出部とを有する液晶表示装置において、前記バックライト輝度検出部は、前記液晶表示パネルの光シャッターが閉じた状態で、前記バックライトの発光輝度を検出し、前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整することを特徴としたものである。
【０００９】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記バックライトが、ＲＧＢの３色のＬＥＤにより構成され、予めホワイトバランスを調整した状態で前記ＲＧＢのＬＥＤをそれぞれ発光させたときに前記バックライト輝度検出部により検出したＲＧＢのそれぞれの発光輝度を記憶する記憶手段を、を備え、前記バックライトの発光輝度を調整する際に、前記バックライト輝度検出部は、前記ＲＧＢのＬＥＤのそれぞれについて発光輝度を検出し、前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出したＲＧＢの発光輝度と、前記記憶手段に記憶されているＲＧＢの発光輝度とを比較し、該比較した発光輝度に誤差が生じている場合、誤差を解消するように前記ＲＧＢのＬＥＤの発光輝度を個々に調整することを特徴としたものである。
【００１０】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、該液晶表示装置の周囲の照度を検出する周囲照度検出部を有し、前記制御部が、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整する処理を、前記周囲照度検出部により検出された周囲の照度が、所定の閾値より大きいときに実行することを特徴としたものである。
【００１１】
第４の技術手段は、第１または第２の技術手段において、現在の時刻を検出する時計を有し、前記制御部が、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整する処理を、前記時計により検出された現在の時刻が、所定の時間帯に属するとき、もしくは所定の時刻に一致するときに実行することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バックライトの発光輝度の測定結果に基づくホワイトバランスの調整を、精度よく効果的に実行できるようにした液晶表示装置を提供することができる。
【００１３】
本発明によれば、バックライトの発光輝度をバックライト輝度検出部で検出し、その検出した発光輝度を、予めホワイトバランスを調整した状態で記憶した発光輝度と比較することで、バックライトの発光輝度に変化が生じた場合であっても、バックライトの発光輝度を調整することで適切なホワイトバランスで映像表示が可能となる。そしてバックライト輝度検出部でバックライトの発光輝度を調整する際、液晶パネルの光シャッターを閉めた状態にすることにより、液晶パネルでの透過による検出光量の低下を極力抑えて、精度良く安定した輝度検出を行うことが可能となる。
【００１４】
そしてバックライトの輝度検出によるバックライトの発光輝度の調整処理は、所定の閾値よりも周囲照度が高いときに実行したり、所定の時間帯や時刻に実行したりすることにより、液晶表示装置の画面を見る人に違和感を与えず、適切に輝度補正処理を実行することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】ＬＥＤバックライトと液晶パネルの構成を説明するための図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】ＬＥＤ発光輝度検出モードへ移行する所定条件の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】ＬＥＤ発光輝度検出モードへ移行する所定条件の他の例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る液晶表示装置の概略構成例を示すブロック図である。液晶表示装置１は、ＬＥＤバックライト１０、チューナ部１１、操作部１２、映像信号処理部１３、主制御部１４、ＬＥＤ駆動部１５、周囲照度検出部１６、液晶制御部１７、液晶表示パネル１８、記憶部１９、バックライト輝度検出部２０、及び時計２１を備えている。
【００１７】
液晶表示パネル１８は、非自己発光型のパネルである。ＬＥＤバックライト１０は、本発明のバックライトを構成するもので、ＬＥＤを光源とし、ＬＥＤの発光により液晶表示パネル１８を背面側から照明する。主制御部１４は、映像信号処理部１３やＬＥＤ駆動部１５等、液晶表示装置１内の全体を直接または間接的に制御する。主制御部１４は、ＬＥＤ駆動部１５を制御するＬＥＤ制御部１４ａを含む。
操作部１２は、ユーザ操作を受け付けてその操作内容を主制御部１４に伝えるもので、液晶表示装置１の本体に設けた本体操作部や、付属のリモートコントローラからの操作信号を受信する受信部を含む。
【００１８】
チューナ部１１は、アンテナ２２で受信され入力された放送信号を復調し、映像信号処理部１３に出力する。映像信号処理部１３は、チューナ部１１から出力された映像信号を液晶表示パネル１８に表示するための各種の信号変換処理を行う。チューナ部１１等を設けることで、液晶表示装置は液晶テレビ装置として構成される。
【００１９】
液晶制御部１７は、映像信号処理部１３から出力された映像信号を液晶表示パネル１８の最上部ラインより順に書き込む制御を行う。液晶表示パネル１８では、順次走査映像信号を書き込み更新していく垂直走査が行われる。書き込まれた映像信号は、１フレーム分保持される。このような書き込みにより、入力された映像信号が示す映像が液晶表示パネル１８に表示される。
【００２０】
ＬＥＤバックライト１０は、ＬＥＤを光源としてマトリックス状に配置し、液晶表示パネル１８を背面側から照明するものである。ＬＥＤの構成としては、ＲＧＢの３色のＬＥＤがそれぞれ複数配置され、全体で白色光を照射できるようになっている。
【００２１】
バックライト輝度検出部１８は、ＬＥＤバックライト１０のＬＥＤの発光輝度を検出するもので、例えば検出センサとしてフォトセンサが用いられる。フォトセンサから出力された検出信号はＡＤ変換されて主制御部１４に出力される。
主制御部１４は、バックライト輝度検出部２０で検出されたＬＥＤの発光輝度に基づいて、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を調整することで、常に一定のホワイトバランスで映像表示が行われるようにする。このＬＥＤの発光検出とＬＥＤの発光輝度の調整処理が、本発明に係る表示装置の特徴となる部分である。
【００２２】
周囲照度検出部１６は、液晶表示装置１の周囲の照度を検出するＯＰＣ（Optical Picture Control）センサ（明るさセンサとも呼ばれる）により構成される。ＯＰＣセンサで検出した液晶表示装置１の周囲の照度に応じて、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を制御可能とする。
本発明に係る一実施形態では、周囲照度検出部１６により検出された周囲の照度が所定の閾値より明るい場合に、ＬＥＤの発光輝度検出に基づくＬＥＤの発光輝度の調整処理を実行する。
【００２３】
また、主制御部１４のＬＥＤ制御部１４ａは、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を指定する調光値に従って生成された調光制御信号を受け取り、ＬＥＤ駆動部１５を介してＬＥＤバックライト１０の発光輝度を制御する。この調光値は、例えば画面の明るさ設定メニューによりユーザ操作によって設定された設定値と、周囲照度検出部１６による周囲照度の検出値とに基づいて決定される値で、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を制御する範囲（調光レベル）を複数段階に区分し、区分した各段階に対応する値として設定されるものである。
【００２４】
つまりユーザ操作による設定や、周囲照度検出部１６の検出結果に応じて調光レベルが設定され、その調光レベルに応じた発光輝度でＬＥＤバックライト１０の発光輝度が制御される。調光値が変化するとホワイトバランスが乱れる恐れがあるが、本発明に係る実施形態で、ＬＥＤバックライトの発光輝度の検出結果に基づいてバックライトの輝度を調整することで、一定のホワイトバランスで映像表示が可能となる。
【００２５】
ＬＥＤの発光輝度調整方式としては、パルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）方式と電流値制御方式がある。ＰＷＭ方式は、ＬＥＤを点灯／消灯させるパルスにおける１周期当たりの点灯時間を示すデューティを変更する方式である。また、電流値制御方式は、ＬＥＤに流す電流値（順方向電流値）を変更する方式である。
【００２６】
記憶部１９は、ＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤなどのデータ記憶が可能な記憶手段であり、ホワイトバランスを適正に保つための発光輝度のデータを保持している。このデータは、液晶表示装置１の製造時に工場等でホワイトバランスが調整されたときのＬＥＤの発光制御量を示すデータと、このときのバックライト輝度検出部２０によるＬＥＤの発光輝度を示すデータである。発光制御量のデータは、例えば、ＬＥＤをＰＷＭ制御により点灯／消灯させるときのデューティとする。あるいは電流値制御を行うときの電流値としてもよい。
【００２７】
本発明に係る実施形態では、適切なホワイトバランスを得るためにＲＧＢのＬＥＤのそれぞれについて個別に発光制御を行うため、ＬＥＤの発光制御量のデータとバックライト輝度検出部２０により検出された発光輝度のデータは、ＲＧＢのそれぞれについて記憶する。
【００２８】
また、上記のＬＥＤの発光制御量のデータとバックライト輝度検出部２０により検出した発光輝度のデータは、調光レベルに応じて記憶することができる。調光レベルが変化するとＬＥＤの発光輝度レベルが変化するため、各調光レベルで最適な発光制御量のデータと、そのときのバックライト輝度検出部２０の検出データを記憶部１９に記憶する。
【００２９】
なお、本発明に係る液晶表示装置では、周囲照度検出部１６の検出結果やユーザ操作に基づく複数段階の調光設定機能は必須ではなく、所定の発光レベルでＬＥＤバックライト１０が発光されるものであってもよい。この場合には、記憶部１９に記憶するデータは、所定の発光レベルでホワイトバランスを調整したときの各ＬＥＤの発光制御量データと、このときのバックライト輝度検出部２０で検出した発光輝度のデータとする。
【００３０】
バックライトの発光輝度の検出結果に基づくバックライトの輝度の調整処理を行う場合、主制御部１４のＬＥＤ制御部１４ａは、ＬＥＤバックライト１０を点灯した状態で、バックライト輝度検出部２０によって発光輝度を検出する。検出した発光輝度のデータは記憶部１９に一時的に記憶しておくことができる。
このときに主制御部１４は、液晶表示パネル１８を制御して光シャッターを全閉にする。例えば液晶表示パネル１８の全画素について映像信号の最低階調（黒）を入力し、対象となる全ての画素で最低階調を表示させる。
【００３１】
そして主制御部１４は、バックライト輝度検出部２０で検出されたＬＥＤの発光輝度と、予め記憶部１９に記憶しているＬＥＤの発光輝度とを比較し、これらに誤差が生じていれば、その誤差を解消するようにＬＥＤの発光輝度を増減させる調整を行う。ここではＲＧＢのＬＥＤを順次点灯させて、ＲＧＢのそれぞれについてバックライト輝度検出部２０で発光輝度を検出し、記憶部１９の記憶データと比較して発光制御を行う。
【００３２】
ＲＧＢの個々のＬＥＤの発光輝度を調整することで、バックライト輝度検出部２０で検出された実際の発光輝度が、記憶部１９に記憶されている所定の発光輝度レベルになれば、当初設定したホワイトバランスで映像表示が可能となる。このときに、調光レベルに応じて発光輝制御量データとバックライト輝度検出部２０の検出データが記憶されている場合、現在の調光レベルに応じた記憶データを使用してＬＥＤの発光輝度制御を行う。
【００３３】
図２は、ＬＥＤバックライトと液晶表示パネルの構成を説明するための図である。ＬＥＤバックライト１０は、液晶表示パネル１８をその表示画面の背面側から照明する。ＬＥＤバックライト１０では、ＬＥＤ基板１０ｓ上に、ＲＧＢの３色のＬＥＤ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂが配置される。これらのＲＧＢのＬＥＤ１０ｒ，１０ｂ，１０ｇは、ＬＥＤ基板１０ｓ上に複数配置され、それぞれの発光色によって全体として白色光を生成する。また、映像信号に応じて発光を制御することもできる。例えば、映像信号に赤い色が多い場合に、ＲのＬＥＤ１０ｒの発光輝度を相対的に上げて、画面の色再現性を向上させる処理を行うことができる。各ＬＥＤ１０ｒ，１０ｂ，１０ｇは、ＬＥＤ駆動部１５（図１）によって駆動制御される。
【００３４】
ＬＥＤ基板１０ｓ上には、フォトセンサ２０ａが配設される。フォトセンサ２０ａは、図１のバックライト輝度検出部２０のセンサ部分を構成するもので、バックライト輝度検出部２０は、フォトセンサ２０ａからの出力信号を図示しないＡＤコンバータでデジタル信号に変換して、主制御部１４に出力する。
【００３５】
ＬＥＤバックライト１０の発光輝度の検出結果に基づき、ＬＥＤバックライト１０の発光輝度を調整する際、液晶表示パネル１８の光シャッターを閉めた状態で、フォトセンサ２０ａによりＲＧＢの各ＬＥＤの発光輝度を検出する。この場合、光シャッターが閉められた状態であるため、液晶表示パネルの前面側への光透過を極力抑えることができ、液晶表示パネル１８の背面側での反射光により、フォトセンサ２０ａで精度良くＬＥＤの発光輝度を検出することができる。
【００３６】
図３は、本発明に係る液晶表示装置の処理の一例を説明するためのフローチャートである。液晶表示装置では、通常の動作を実行する（ステップＳ１）。通常動作は、放送番組や広告などのコンテンツを表示しユーザが視聴する通常の動作であって、ＬＥＤバックライト１０を点灯し、液晶表示パネル１８には表示すべき映像信号に基づき各画素の光シャッターが制御されて映像表示が行われる。そして通常動作を終了させる操作入力があった場合には、処理を終了する（ステップＳ２−Ｙｅｓ）。
【００３７】
通常動作が継続している場合（ステップＳ２−Ｎｏ）、ＬＥＤ発光輝度検出モードになったかどうかを判断する（ステップＳ３）。ＬＥＤ発光輝度検出モードは、ＬＥＤバックライト１０のＬＥＤの発光輝度をフォトセンサ２０ａを用いて検出し、その検出した発光輝度のデータを記憶部１９に記憶させる処理を行うモードである。
【００３８】
ＬＥＤ発光輝度検出モードは、例えば、所定のユーザ操作によって実行させることができる。また、所定の条件下で通常動作からＬＥＤ発光輝度検出モードに移行させることができる。所定の条件として、例えば、周囲照度検出部１６による検出結果に基いて、周囲の照度が所定の閾値より明るい場合にＬＥＤ発光輝度検出モードに移行させることができる。あるいは現在時刻が所定の時間帯に属している場合、もしくは所定の時刻に一致する場合にＬＥＤ発光輝度検出モードに移行させることができる。
【００３９】
ステップＳ３でＬＥＤ発光輝度検出モードであると判定した場合、液晶表示パネル１８の光シャッターを閉じる（ステップＳ４）。ここでは、例えば、液晶表示パネル１８の全画素で最低階調の黒を表示させる状態とすることで液晶シャッターを閉じさせる。そしてＲＧＢのＬＥＤのうち、ＲのＬＥＤのみを発光させる（ステップＳ５）。フォトセンサ２０ａによりこのときの発光輝度を検出し、記憶部１９に記憶する（ステップＳ６）。次いで、ＲのＬＥＤを消灯してＧのＬＥＤを発光させ（ステップＳ７）、フォトセンサ２０ａにより発光輝度を検出し、記憶部１９に記憶する（ステップＳ８）。最後に、ＧのＬＥＤを消灯してＢのＬＥＤを発光させ（ステップＳ９）、フォトセンサ２０ａにより発光輝度を検出し、記憶部１９に記憶する（ステップＳ１０）。
【００４０】
この後、ステップＳ１に戻って通常動作に復帰する。この場合、通常動作が終了してなく、ＬＥＤ発光輝度検出モードではないため、ステップＳ１１に進み、記憶部１９に記憶されているＬＥＤの発光輝度に従って、ＬＥＤの発光輝度を調整する（ステップＳ１１）。
つまり主制御部１４は、フォトセンサ２０ａで検出して記憶部１９に記憶したＬＥＤの発光輝度と、記憶部１９に予め記憶しているＬＥＤの発光輝度とを比較し、これらに誤差が生じていれば、その誤差を解消するようにＬＥＤの発光輝度を増減させる制御を行う。ここでは、ＲＧＢのそれぞれについて、フォトセンサ２０ａにより新たに検出された発光輝度と記憶部１９に記憶された発光輝度とを比較して発光制御を行う。フォトセンサ２０ａにより検出された実際の発光輝度が、記憶部１９に記憶されている所定の発光輝度に一致すれば、当初設定したホワイトバランスで映像表示が可能となる。
【００４１】
この状態で、ステップＳ２で通常動作が終了するか、もしくはステップＳ３で再度ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行するまで、調整された発光輝度によりＬＥＤを点灯させ、通常動作を継続する。
【００４２】
上記のように、フォトセンサ２０ａによりＬＥＤの発光輝度を検出する際に、液晶表示パネル１８の光シャッターを閉じておくことにより、ＬＥＤからの出射光が液晶表示パネル１８の前面側に透過することを極力抑えられるため、フォトセンサ２０ａによる発光輝度検出を精度良く安定して行うことができる。これにより、ＬＥＤの発光輝度の変動によるホワイトバランスの乱れを適切に修正することができるようになる。
【００４３】
図４は、ＬＥＤ発光輝度検出モードへ移行する所定条件の一例を説明するためのフローチャートである。図３のステップＳ３において、通常動作からＬＥＤ発光輝度検出モードに移行する場合、液晶表示装置の周囲の照度に基づいてＬＥＤ発光輝度検出モードに移行するか否かを判定する。ここでは、通常動作中に周囲照度検出部１６によって液晶表示装置１の周囲の照度（明るさ）を測定する（ステップＳ２１）。
【００４４】
そして、測定された周囲の照度が予め定めた閾値より大きければ（ステップＳ２２−Ｙｅｓ）、ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行すべきであると判別する（ステップＳ２３）。そして、図３のステップＳ４に進んで、ＬＥＤの発光輝度の検出処理を実行する。
液晶表示装置の周囲の照度が所定レベル以上に明るいときに、ＬＥＤの発光輝度検出モードに移行して輝度検出処理を行うことで、光シャッターが閉まった状態で液晶表示パネルの前面側への光漏れがあったとしても、装置周囲が明るいため、ユーザにそれほど違和感を与えることなく効率的に発光輝度の検出および修正を行うことができる。
【００４５】
また、ステップＳ２２において、測定された周囲の照度が予め定めた閾値より大きくなければ、ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行することなく、通常動作を継続するものと判断する（ステップＳ２４）。そして、ステップＳ１１に進んで、記憶部１９に記憶されているＬＥＤの発光輝度に従って、ＬＥＤの発光輝度を調整しながら通常動作を行う。
【００４６】
この場合、周囲の照度が閾値より大きいときにＬＥＤの発光輝度検出を行った後、周囲の照度が高い状態がなお継続している場合、ＬＥＤの発光輝度の検出処理を連続して繰り返し実行しなくてもよい。例えば、ＬＥＤ発光輝度検出モードで１回発光輝度の検出を行った後、所定時間経過後に再度周囲の照度を測定し、その時点で周囲の照度が閾値より大きい場合に、再度ＬＥＤの発光輝度検出処理を実行するようにしてもよい。
【００４７】
図５は、ＬＥＤ発光輝度検出モードへ移行する所定条件の他の例を説明するためのフローチャートである。本例では、図３のステップＳ３において、通常動作からＬＥＤ発光輝度検出モードに移行する場合、現在の時刻に基づいてＬＥＤ発光輝度検出モードに移行するか否かを判定する。ここでは、液晶表示装置１は、通常動作中に時計２１によって現在時刻を検出する（ステップＳ３１）。
【００４８】
そして、検出した現在時刻が予め定めた時間帯に含まれている時刻であれば（ステップＳ３２−Ｙｅｓ）、ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行すべきであると判別する（ステップＳ３３）。そして、図３のステップＳ４に進んで、ＬＥＤの発光輝度の検出処理を実行する。
予め定める時間帯としては、例えば、午前２〜３時などの深夜の時間帯を設定することができる。この時間帯では、例えば広告表示用等の大型液晶表示装置であれば、その周囲の人通りが少なくなる時間帯であるため、光シャッターが閉まった状態で液晶表示パネルの前面側への光漏れがあったとしても、多くの人に違和感を与えることなく発光輝度の検出および調整を行うことができる。
【００４９】
ステップＳ３２で検出した時刻が予め定めた時間帯に含まれていなければ、ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行することなく、通常動作を継続するものと判断する（ステップＳ３４）。そして、図３のステップＳ１１に進んで、記憶部１９に記憶されているＬＥＤの発光輝度に従って、ＬＥＤの発光輝度を調整しながら通常動作を行う。
【００５０】
この場合、現在の時刻が予め定めた時間帯に含まれている間、ＬＥＤ発光輝度検出モードを連続して繰り返し実行しなくてもよい。例えば、ＬＥＤ発光輝度検出モードで１回発光輝度検出処理を行った後、所定時間経過後に再度現在時刻を検出し、その時点で現在時刻が予め定めた時間帯に含まれている場合に、再度ＬＥＤの発光輝度検出処理を実行するようにしてもよい。
また、検出した時刻に応じてＬＥＤ発光輝度検出モードに移行する条件を、所定の時間帯ではなく特定の時刻として定めてもよい。この場合、特定の時刻に液晶表示装置が通常動作を行っていれば、ＬＥＤ発光輝度検出モードに移行させることができる。
【００５１】
なお、上述した実施形態では、ＬＥＤ発光輝度検出モードでは、液晶表示パネル１８の全画素の光シャッターを閉じて、フォトセンサ２０ａによりＲＧＢのＬＥＤの発光輝度を順に検出するものとしたが、液晶表示パネル１８を複数領域に分割し、その複数領域毎にＬＥＤの発光輝度を検出して、調整するようにしてもよい。
【００５２】
この場合、液晶表示パネル１８を複数領域に分割し、その分割領域に対応したＬＥＤバックライト１０の領域ごとにフォトセンサ２０ａを複数設ける。そして液晶表示パネル１８の分割領域ごとに、各領域の光シャッターを閉じて、その領域に対応するＬＥＤバックライトをＲＧＢごとに順次点灯する。順次点灯するＲＧＢの発光輝度を、その領域のフォトセンサ２０ａによって検出し、記憶部１９に記憶した発光輝度と比較して、適宜ＬＥＤの発光輝度を調整する。従ってＲＯＭ１９には、分割領域ごとにＲＧＢのそれぞれについてＬＥＤの発光輝度と発光制御量データを記憶しておく。
【００５３】
以上の構成により、本発明に係る実施形態の液晶表示装置によれば、ＬＥＤの発光輝度をフォトセンサ等を用いたバックライト輝度検出部２０で検出し、その検出した発光輝度のデータを、予めホワイトバランスを調整した状態で記憶した発光輝度のデータと比較することで、ＬＥＤの経時変化や調光レベルの変化等によって発光輝度に変化が生じた場合であっても、ＬＥＤの発光輝度を調整して適切なホワイトバランスで映像表示が可能となる。ここでは、バックライト輝度検出部２０でＬＥＤの発光輝度を検出する場合、液晶表示パネル１８の光シャッターを閉めた状態にすることにより、液晶表示パネルでの透過による検出光量の低下を極力抑えて、精度良く安定した発光輝度検出を行うことができるようになる。
そしてＬＥＤ輝度検出によるＬＥＤの発光輝度の検出処理は、所定閾値よりも周囲が明るいときに実行したり、所定の時間帯や時刻に実行したりすることにより、液晶表示装置の画面を見る人に違和感を与えずに適切に実行することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…液晶表示装置、１０…ＬＥＤバックライト、１１…チューナ部、１２…操作部、１３…映像信号処理部、１４…ＬＥＤ検出部、１４…主制御部、１４ａ…ＬＥＤ制御部、１５…ＬＥＤ駆動部、１６…周囲照度検出部、１７…液晶制御部、１８…液晶表示パネル、１９…記憶部、２０…バックライト輝度検出部、２０ａ…フォトセンサ、２２…アンテナ、２１…時計。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトと、前記液晶表示パネル及び前記バックライトを制御する制御部と、前記液晶表示パネルの背面側で前記バックライトの発光輝度を検出するバックライト輝度検出部とを有する液晶表示装置であって、
前記バックライト輝度検出部は、前記液晶表示パネルの光シャッターが閉じた状態で、前記バックライトの発光輝度を検出し、前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記バックライトは、ＲＧＢの３色のＬＥＤにより構成され、
予めホワイトバランスを調整した状態で前記ＲＧＢのＬＥＤをそれぞれ発光させたときに前記バックライト輝度検出部により検出したＲＧＢのそれぞれの発光輝度を記憶する記憶手段を、を備え、
前記バックライトの発光輝度を調整する際に、前記バックライト輝度検出部は、前記ＲＧＢのＬＥＤのそれぞれについて発光輝度を検出し、
前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出したＲＧＢの発光輝度と、前記記憶手段に記憶されているＲＧＢの発光輝度とを比較し、該比較した発光輝度に誤差が生じている場合、誤差を解消するように前記ＲＧＢのＬＥＤの発光輝度を個々に調整することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶表示装置において、
該液晶表示装置の周囲の照度を検出する周囲照度検出部を有し、
前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整する処理を、前記周囲照度検出部により検出された周囲の照度が、所定の閾値より大きいときに実行することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の液晶表示装置において、
現在の時刻を検出する時計を有し、
前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整する処理を、前記時計により検出された現在の時刻が、所定の時間帯に属するとき、もしくは所定の時刻に一致するときに実行することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトと、前記液晶表示パネル及び前記バックライトを制御する制御部と、前記液晶表示パネルの背面側で前記バックライトの発光輝度を検出するバックライト輝度検出部とを有する液晶表示装置であって、
前記バックライト輝度検出部は、前記液晶表示パネルの光シャッターが閉じた状態で、前記バックライトの発光輝度を検出し、前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記バックライトは、ＲＧＢの３色のＬＥＤにより構成され、
予めホワイトバランスを調整した状態で前記ＲＧＢのＬＥＤをそれぞれ発光させたときに前記バックライト輝度検出部により検出したＲＧＢのそれぞれの発光輝度を記憶する記憶手段を、を備え、
前記バックライトの発光輝度を調整する際に、前記バックライト輝度検出部は、前記ＲＧＢのＬＥＤのそれぞれについて発光輝度を検出し、
前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出したＲＧＢの発光輝度と、前記記憶手段に記憶されているＲＧＢの発光輝度とを比較し、該比較した発光輝度に誤差が生じている場合、誤差を解消するように前記ＲＧＢのＬＥＤの発光輝度を個々に調整することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶表示装置において、
該液晶表示装置の周囲の照度を検出する周囲照度検出部を有し、
前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整する処理を、前記周囲照度検出部により検出された周囲の照度が、所定の閾値より大きいときに実行することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の液晶表示装置において、
現在の時刻を検出する時計を有し、
前記制御部は、前記バックライト輝度検出部が検出した発光輝度に従って前記バックライトの発光輝度を調整する処理を、前記時計により検出された現在の時刻が、所定の時間帯に属するとき、もしくは所定の時刻に一致するときに実行することを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９２６４２（Ｐ２０１３−９２６４２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４５４３（Ｐ２０１１−２３４５４３）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]