JP3859623B2 - 液晶表示装置のバックライト制御方法 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置のバックライト制御方法に関し、特に携帯電話機などに用いられる液晶表示装置のバックライトの省電力化を目的とした制御方法に関する。

この種の液晶表示装置が用いられる携帯電話機は、電池駆動であるために消費電力の低減が大きな課題となっている。この種の液晶表示装置は、それ自体の消費電力は僅かであるが、暗所における視認を可能にするために液晶表示パネルを背後から照明するためのバックライトを備えている。

このバックライトの消費電力は、携帯電話機全体の消費電力の中で大きな比重を占めているので、従来からこの消費電力の低減について種々提案がなされている。

例えば、キー操作などの無い時間が一定時間継続した場合は、使用者は表示画面を見ていないと判断し、自動的にバックライトの電源を切断して節電するといった事が一般的に行われている。

或いは、周囲の明るさに応じてバックライトの輝度を制御して節電する方法も知られている。例えば、図３に示すこの従来例がある。図３は周囲の明るさに応じてバックライトの輝度を制御する従来例を示すブロック図である。

以下、この従来例について説明する。図３に示す液晶表示装置は、光センサ３１、増幅器３２、ＣＰＵ３３、バックライト電源装置３４および液晶表示器３５から構成されている。液晶表示器３５には、液晶表示パネル３６およびバックライト３７を設け、ＣＰＵ１３により液晶表示パネル３６に所要の情報を表示させると共に、バックライト３７により液晶表示パネル３６を背面側から照明し得るようにする。尚、この実施例では、バックライト３７を、それぞれ複数個の発光ダイオードＤを直列に接続して成る複数の発光ダイオード群をパラレル接続して構成する。

また、バックライト電源装置３４には、電源４０および電源制御回路４１を設け、電源４０を電源制御回路４１を、後述するように、ＣＰＵ３３により光センサ３１の出力に基ずいて制御することにより、バックライト３７オン、オフ及び発光量を制御するように構成する。

この従来例の動作は、光センサ３１からの出力にも基ずいて、ＣＰＵ３３において液晶表示パネル３６の表示面側に入射する入射光及び表示面側の前方の周囲光の明るさを検出し、その明るさに応じて、ＣＰＵ３３により電源制御回路４１のスイッチ回路Ｘをオン、オフ制御して、バックライト３７を、入射光及び周囲光が暗い時は、その発光量を低下させ、明るい時は消灯させ、それらの中間では発光量を上げるように制御する。

このように、この従来例では、入射光及び周囲光が暗い時は、バックライト３７の発光量を低下させ、明るい時は消灯させるので、従来に比べて消費電力を抑えることができ、また、中間の明るさでは、、バックライト３７の発光量を増加させるので、従来に比べ表示が見やすくなるという効果がある。（例えば、特許文献１参照。）

特開平８−１１４８０１号公報（第３−４頁）

上述した従来例では、液晶表示パネルの表示面側に入射する入射光及び周囲光の明るさを検出し、その明るさに応じてバックライトの発光量を一義的に制御しているので、表示する情報の種類によっては視認性が低下する場合があるという問題点を有している。

即ち、表示する情報が文字情報であれば一般にコントラストは高いと言えるが、画像或いは写真の場合はコントラストは高低さまざまとなる。一般にコントラストが高い場合は画面は多少暗くても視認することはでき、また、コントラストが低い場合はこの逆になる。従って、この従来例においては、特に入射光及び周囲光が暗い時にバックライトの発光量を低下させた場合、コントラストの低い画像或いは写真などの場合は、その視認性が低下するという問題がある。

特に最近の携帯電話機などにおいては、扱う情報の種類は多様化しているので、そのコントラストはさまざまとなり、この種の制御には視認性を確保するためにコントラストを考慮した制御が重要である。

本発明の目的は、表示する情報のコントラストによりバックライトの発光量を制御することにより、視認性を確保しつつ消費電力の低減を実現することができる液晶表示装置のバックライト制御方法を提供することにある。

本発明の液晶表示装置のバックライト制御方法は、液晶表示パネルに表示する情報を文字情報と画像情報（文字を含むイラストなどの情報）と写真情報とに分類し、分類された各情報毎にコントラスト値を検出し、この検出値により前記液晶表示パネルを照明するバックライトの輝度を制御する。

或いは、本発明の液晶表示装置のバックライト制御方法は、液晶表示パネルに表示する情報をその表示データから文字情報と画像情報（文字を含むイラストなどの情報）と写真情報とに分類し、前記液晶表示パネルを照明するバックライトの輝度を、前記文字情報の場合はその表示文字が画面上で識別可能な第１の最低輝度値まで下げ、前記画像情報の場合は先ずその表示データからコントラスト値を検出しその検出値が所定の基準値より高い場合は表示画像が画面上で識別可能な第２の最低輝度値まで下げ、前記写真情報の場合は先ずその表示データからコントラスト値を検出しその検出値が所定の基準値より高い場合は表示写真が画面上で識別可能な第３の最低輝度値まで下げるように制御する。

特に、前記第１の最低輝度値と第２の前記最低輝度値と前記第３の最低輝度値とは、前記第１の最低輝度値＜第２の前記最低輝度値＜前記第３の最低輝度値の関係になるようにその値を設定するようにしてもよい。

また、前記第１の最低輝度値と前記第２の最低輝度値と前記第３の最低輝度値とは、各々任意に可変することができるようにしても良い。

また、前記情報を前記文字情報と前記画像情報と前記写真情報とに分類する手段は、前記表示データの各画素信号の持つ輝度情報から算出される階調情報から分類するようにして見よい。

更に、前記コントラスト値は、前記表示データの各画素信号の持つ輝度情報から算出される明度の最大値と最小値との差から求めるようにしても良い。

本発明の液晶表示装置のバックライト制御方法は、液晶表示パネルに表示する情報を文字情報と画像情報と写真情報とに分類し、分類された各情報毎にコントラスト値を検出し、、このコントラストが基準値より高い場合は、バックライトの輝度を、その表示する情報が画面上で識別可能な最低輝度値まで下げるように制御しているので、視認性を確保しつつ消費電力の低減を実現することができるという効果がある。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態例を示すブロック図、図２は、図１の動作を説明するフローチャートである。

本発明の実施の形態例は、本発明を携帯電話機に適応した場合のものであり、以下の説明は携帯電話機の一般的機能については省略し、本発明に関する部分のみを説明するものである。

先ず、図１を参照して構成について説明する。アンテナからの無線受信信号を受信し低周波帯域の受信信号に復調して出力するＲＦ受信部１と、受信信号から液晶表示部９に表示するための表示データ１０１を取得する表示データ取得部２と、表示データ１０１からその表示データの表示する情報が文字情報か画像情報（文字を含むイラストなどのグラフィック情報）か写真情報かを分類し、その結果を示す分類信号１０２を出力する情報分類部３と、表示データ１０１と分類信号１０２とを入力し、表示データ１０１が画像情報、或いは写真情報の場合は、それぞれのコントラスト値を算出してその値を示すコントラスト値信号１０３を出力するコントラスト値算出部４と、表示データ１０１を表示する液晶表示パネル９１と、この照明用のバックライト９２とから成る液晶表示部９と、バックライト９２の駆動用電源を制御信号１０４の指示に従って供給するバックライト駆動部８と、画像情報と写真情報のコントラストの高低を判断するための基準値を記憶する記憶部７と、記憶部７の基準値の設定など全体の操作を行う操作部６と、バックライト９２の輝度をはじめ全体の制御動作を行う制御部５とから構成されている。

制御部５は、液晶表示パネル９１を照明するバックライト９２の輝度を制御し、分類信号１０２が文字情報を示す場合は、その表示文字が画面上で識別可能な最低輝度値１まで下げる制御信号１０４をバックライト駆動部８に送る。また、分類信号１０２が画像信号或いは写真情報を示す場合は、コントラスト値信号１０３の示すそれぞれのコントラスト値と記憶部７に記憶されたそれぞれの基準値とを比較し、コントラスト値が基準値を超えた場合は、その表示情報が画面上で識別可能な最低輝度値２或いは３までそれぞれ下げる制御信号１０４をバックライト駆動部８に送る。そしてバックライト駆動部８はこの制御信号１０４によりバックライト９２の輝度を制御する。

次に図２を参照して動作について説明する。先ず、携帯電話機で扱う情報の種類を確認しておくと、電話台帳、メール、各種メッセージなどのもっとも一般的な数字を含む「文字情報」、例えば、インターネットから取り込むコンテンツ情報などに含まれる文字と絵画的な背景とを組み合わせた「グラフィック情報」或いは「画像情報」、そしてカメラ付き携帯電話機で送られてくる「写真情報」とにここでは分類する。

先ず、アンテナからの無線受信信号は、ＲＦ受信部１で低周波帯域の受信信号に復調される。そして、この受信信号の中から液晶表示部９に表示するための表示データ１０１が抽出される（２０１）。この表示データ１０１は制御部５を介して液晶表示パネル９１に送られると同時に、情報分類部３とコントラスト値算出部４とに送られる。

情報分類部３は、情報の種類を表示データ１０１の各画素信号の持つ輝度情報から算出される階調値から分類する。即ち、階調のもっとも少ないのを文字情報、最も多いのを写真情報、その中間を画像情報と分類する。そして、その分類結果を示す分類信号１０２を出力する。或いは、外部からこの分類信号を得られる場合はこれを利用しても良い（２０２）。

一方、コントラスト値算出部４は、表示データ１０１と分類信号１０２とを入力し、分類信号１０２が画像情報、或いは写真情報を示す場合は、それぞれの表示データ１０１のコントラスト値を、表示データ１０１の各画素信号の持つ輝度情報から算出される明度の最大値と最小値との差から求め、その値を示すコントラスト値信号１０３を出力する（２０４，２０８）。

制御部５は、分類信号１０２が文字情報を示す場合は、コントラスト値を求めることなく、その表示文字が画面上で識別可能な最低輝度値１まで下げる制御信号１０４をバックライト駆動部８に送る。

そして、分類信号１０２が画像信号或いは写真情報を示す場合は、コントラスト値信号１０３の示すそれぞれのコントラスト値を参照し、この値と記憶部７から読み出されたそれぞれの基準値とを比較し、コントラスト値が基準値を超えた場合は、バックライトの輝度をその表示情報が画面上で識別可能な最低輝度値、即ち、画像情報の場合は最低輝度値２、写真情報の場合は最低輝度値３までそれぞれ下げる制御信号１０４をバックライト駆動部８に送る（２０５，２０９）。

そしてバックライト駆動部８は、この制御信号１０４によりバックライト９２への給電電圧を変化させてバックライト９２を指定の最低輝度値に設定する（２０６，２１０）。

また、コントラスト値が基準値を超えない場合は、バックライトの輝度は所定の標準値に設定する制御信号１０４をバックライト駆動部８に送り、バックライト駆動部８は、この制御信号１０４によりバックライト９２への給電電圧を変化させてバックライト９２を指定の標準値に設定する（２０７，２１１）。

尚、記憶部７に記憶された各基準値は、操作部６からの操作によりその値を任意に設定することができるので、実用上の最適値を選択して設定することができる。

バックライト９２の最低輝度値１と最低輝度値２と最低輝度値３とは、最低輝度値１＜最低輝度値２＜最低輝度値３の関係になるように、バックライト駆動部８の出力電圧を設定する。即ち、文字情報より画像、写真情報の方を明るめに設定することにより、視認性を向上させる。

尚、この最低輝度値１と最低輝度値２と最低輝度値３とは、バックライト駆動部８の出力電圧を可変することで、その値をそれぞれ任意の値に設定することができるので実用上の最適値を選択して設定することができる。

以上説明した実施例は、本発明を単独で携帯電話機に適応した場合のものであるが、先の従来例で説明したように周囲の明るさに応じてバックライトの輝度を制御して節電する方法と併用することもできる。即ち、周囲の明るさに応じてバックライトの輝度を下げる場合に、本発明を適応し、その時の表示情報のコントラスト値を考慮して下げる度合いを決定することにより、より視認性を確保した節電効果が得られる。

発光式の表示装置全般に利用することが可能である。

本発明の実施の形態例を示すブロック図である。 図１の動作を説明するためのフローチャートである。 従来例を示すブロック図である。

符号の説明

１ ＲＦ受信部
２ 表示データ取得部
３ 情報分類部
４ コントラスト値算出部
５ 制御部
６ 操作部
７ 記憶部
８ バックライト駆動部
９ 液晶表示部
９１ 液晶表示パネル
９２ バックライト

Claims (6)

1. 液晶表示パネルに表示する情報を文字情報と画像情報（文字を含むイラストなどの情報）と写真情報とに分類し、分類された各情報毎にコントラスト値を検出し、この検出値により前記液晶表示パネルを照明するバックライトの輝度を制御することを特徴とする液晶表示装置のバックライト制御方法。
2. 液晶表示パネルに表示する情報をその表示データから文字情報と画像情報（文字を含むイラストなどの情報）と写真情報とに分類し、前記液晶表示パネルを照明するバックライトの輝度を、前記文字情報の場合はその表示文字が画面上で識別可能な第１の最低輝度値まで下げ、前記画像情報の場合は先ずその表示データからコントラスト値を検出しその検出値が所定の基準値より高い場合は表示画像が画面上で識別可能な第２の最低輝度値まで下げ、前記写真情報の場合は先ずその表示データからコントラスト値を検出しその検出値が所定の基準値より高い場合は表示写真が画面上で識別可能な第３の最低輝度値まで下げるように制御することを特徴とする液晶表示装置のバックライト制御方法。
3. 前記第１の最低輝度値と第２の前記最低輝度値と前記第３の最低輝度値とは、前記第１の最低輝度値＜第２の前記最低輝度値＜前記第３の最低輝度値の関係になるようにその値を設定することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置のバックライト制御方法。
4. 前記第１の最低輝度値と前記第２の最低輝度値と前記第３の最低輝度値とは、各々任意に可変することができることを特徴とする請求項２或いは３記載の液晶表示装置のバックライト制御方法。
5. 前記情報を前記文字情報と前記画像情報と前記写真情報とに分類する手段は、前記表示データの各画素信号の持つ輝度情報から算出される階調情報から分類することを特徴とする請求項２，３或いは４記載の液晶表示装置のバックライト制御方法。
6. 前記コントラスト値は、前記表示データの各画素信号の持つ輝度情報から算出される明度の最大値と最小値との差から求めることを特徴とする請求項１、２，３，４或いは５記載の液晶表示装置のバックライト制御方法。
   

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