JP2006146030A - 電子機器およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 周囲が暗いときにＬＣＤバックライトおよびキーバックライトの明るさを最低輝度レベルまで下げることにより、周囲が明るいときのみならず暗いときにも消費電力を抑える。
【解決手段】 ＬＣＤ表示手段と、ＬＣＤバックライトと、キーボタン等の入力手段と、当該入力手段を照明する入力手段バックライトとを備える電子機器の制御方法において、周囲が明るいときはＬＣＤバックライトの明るさはそのままで入力手段バックライトを消灯し、周囲が暗いときはＬＣＤバックライトと入力手段バックライトの双方を所定の低輝度まで落として点灯させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は電子機器およびその制御方法に関し、特に、ＬＣＤ表示画面と入力キーを備える携帯電話機などの携帯型電子装置において、ＬＣＤ表示画面と入力キーのバックライトを調節して消費電力を低減させる技術に関する。

従来より、携帯電話機やＰＤＡなどの携帯型電子機器が用いられている。特に近年の携帯電話機は通話機能の他、メール機能、ブラウザ機能、カメラ機能などの多機能化が進んでおり、これに伴いＬＣＤ表示部も大画面化の傾向にある。大画面のＬＣＤ表示部はそのままではかなり暗く、きれいに見やすくするためにはバックライトを点灯させる必要がある。通常、バックライトの明るさは、蛍光灯の下など比較的明るいときにもきれいに見えるように強めに設定されており、周囲が暗いときには必要以上の明るさとなっていることが多い。

また、携帯電話機では操作部のキーボタン等にもバックライトを点灯させて、暗いところでも操作しやすいようにしている。このようなＬＣＤバックライトやキーバックライトを点灯させるためには電流を流す必要があり、より明るく表示させるためにはより多くの電流を流さなければならない。一般に、ＬＣＤ表示部とキーボタンのバックライト消費電流を合計すると通話時の消費電流に匹敵し、早く充電切れとなってしまうといった不都合があった。

このため、電話機に周囲照度測定手段を設け、操作ボタンを押したときの周囲照度が電話機の操作に支障のある明るさ以下であった場合に、操作ボタンおよび表示装置の照明を一定時間点灯するよう制御して、電話機の消費電流を低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、携帯無線機に周囲の光を検出する外部光検出器を設け、周囲の明るさに応じてディスプレイ照明部およびキー照明部のＯＮ／ＯＦＦを変更する装置が開示されている（例えば、特許文献２）。また、装置の状態と周囲環境の明暗さに応じてバックライトの点灯／消灯を制御する装置が開示されている（例えば、特許文献３）。また、携帯電話機のカメラに設けられたイメージセンサで周囲の明るさ検出を行い、周囲が暗い場合にＬＥＤを点灯するようにした携帯電話機が開示されている（例えば、特許文献４）。

特開平７−１３１５１１号公報 特開２０００−３２４２３８号公報 特開２０００−１３４８７号公報 特開２００３−１１０６８１号公報

しかしながら、上記特許文献の装置では、周囲が明るいときはＬＣＤ表示部とキーボタンのバックライトを消灯することにより商品電流を削減することができるが、周囲が暗いときはＬＣＤ表示部とキーボタン双方のバックライトが点灯することになる。上述のようにＬＣＤ表示部のバックライトは比較的明るい場合にもきれいに見えるよう強めに設定されており、周囲が暗い場合には必要以上の明るさとなるため、周囲の明るさとは無関係に、バックライト部でかなりの電流を消費してしまう。

本発明の電子機器は、周囲が暗いときもＬＣＤバックライトおよびキーバックライトの明るさを最低輝度レベルまで下げることにより、周囲が明るいときのみならず暗いときにも照度調整を行ってバックライト部合計の消費電力を抑えることを目的とする。

本発明に係る電子機器およびその制御方法は、ＬＣＤ表示画面およびこれを照明するＬＣＤバックライトと、入力キー等の入力手段およびこれを照明する入力手段バックライトを備える電子機器において、周囲の明るさが十分に暗い第１のレベル未満のときに入力手段バックライトを所定の低輝度で点灯させることを特徴とする。

また本発明は、周囲の明るさが十分に明るい第２のレベル以上のときに前記入力手段バックライトを消灯させることを特徴とする。

また本発明は、周囲の明るさが第３のレベル未満のときに前記画面バックライトを所定の低輝度で点灯させることを特徴とする。

本発明のある実施例では、周囲の明るさが前記第１のレベル以上前記第２のレベル未満のときに、前記入力手段バックライトを所定の高輝度またはユーザ設定にかかる輝度で点灯させる。また他の実施例では、前記入力手段バックライトを、周囲の明るさが前記第１のレベルのときは所定の高輝度で点灯させ、前記第１のレベルから明るさが増すに従い輝度を漸減させるようにする。

また本発明は、周囲の明るさが前記第３のレベル以上のときに、前記画面バックライトを所定の高輝度またはユーザ設定にかかる輝度あるいは周囲の明るさに応じて適宜決定される輝度で点灯させることを特徴とする。

本発明の実施例において、前記第１のレベルと第３のレベルが同じ明るさとすることができ、前記第１のレベルと第２のレベルが同じ明るさとしてもよい。

周囲が十分に暗い場合には、僅かな光量でも鮮明に見えるため、あまり明るくする必要がない。そこで周囲の明るさが十分に暗い第１のレベル未満のときに入力手段バックライトを所定の低輝度で点灯させることにより、視認性を確保しつつ機器の電流消費量を低減させることができる。

逆に、周囲が十分に明るい場合には、バックライトを点灯しなくても入力キーを認識して使用することは十分に可能である。そこで周囲の明るさが十分に明るい第２のレベル以上のときに前記入力手段バックライトを消灯させると、必要のない電流消費を低減させることができる。

ＬＣＤ表示画面についても同様に、周囲が十分に暗い場合には僅かなバックライト光量でもよく見えるため、周囲の明るさが第３のレベル未満のときに前記画面バックライトを所定の低輝度で点灯させることにより、視認性を確保しつつ機器の電流消費量を低減させることができる。

また、前記入力手段バックライトを、周囲の明るさが前記第１のレベル以上前記第２のレベル未満のときに、所定の高輝度またはユーザ設定にかかる輝度で点灯させるようにしたり、周囲の明るさが前記第１のレベルのときは所定の高輝度で点灯させ、前記第１のレベルから明るさが増すに従い輝度を漸減させるようにすると、この照度環境においてユーザにとって好適な見やすさの入力手段を提供することができる。

さらに、周囲の明るさが前記第３のレベル以上のときに、前記画面バックライトを所定の高輝度またはユーザ設定にかかる輝度あるいは周囲の明るさに応じて適宜決定される輝度で点灯させるようにすると、照度に応じて最適な見やすさのＬＣＤ表示手段を提供することができる。

また、前記第１のレベルと第２および／または第３のレベルを同じ明るさとして、同じ基準値レベルを用いるようにすると、装置のプログラミングおよび動作を単純化して、製造コストや電流消費量のさらなる低減を達成することができる。

このように、周囲が暗いときは入力手段バックライトおよび表示画面バックライトを通常より暗い設定（低輝度）とし、周囲が明るいときは入力手段バックライトを消灯することにより、周囲が明るいときと暗いときの双方でバックライトの消費電流が削減でき、携帯電話機等の場合に使用可能時間が長くなるという効果を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る電子機器の実施携帯の構成を示すブロック図である。この電子機器は例えば携帯電話装置であり、図には、本発明の特徴部分である消費電力調節機能に関連する構成要素のみを示す。

図１に示すように、携帯電話機は、各種情報を表示するＬＣＤ表示部１と、携帯電話を使用するときや各種設定を行う際に押下するキーボタン等の入力手段２と、ＬＣＤバックライト３と、キーバックライト４とを備えており、画面表示やキーボタンを夜間でも見やすくなるようにしている。また、ＬＣＤバックライト３の光量を制御するＬＣＤバックライト制御部５と、キーバックライト４の点灯／消灯および光量を制御するキーバックライト制御部６と、これらバックライト制御部の出力信号に応じてバックライト３、４へ電圧を出力する電圧出力部７を備えている。

さらに携帯電話機は、周囲の明るさを検出する光センサ部８と、光センサ部１１からの出力電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部９と、光センサ部１１の検出値に関する基準値およびバックライトの輝度調節用基準電圧値を格納するＲＯＭ部１０と、ＬＣＤバックライト３やキーバックライト４の点灯／消灯および光量を手動設定するための輝度切替手段１１と、これら構成要素すべての動作を制御する制御部１２とを備える。光センサ８にはフォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトサイリスタなどを用いることができる。なお、この他にも携帯電話機は通話やメールの送受信に必要な各種要素を備えるものとする。

この携帯電話機は動作モードと待機モードの動作状態を有し、通常操作時や着信鳴動時などの動作モードにおいて、制御部１２からＬＣＤバックライト制御部５とキーバックライト制御部６に信号が送出され、ＬＣＤバックライト制御部５とキーバックライト制御部６から出力された信号により、電圧出力部７から電圧Ａ、電圧Ｂが出力される。電圧ＡはＬＣＤバックライト３に、電圧Ｂはキーバックライト４に供給され、供給電圧の強さに応じてこれらのバックライト３、４が点灯する。電圧Ａ、Ｂが出力されない場合はバックライト３、４は点灯しない。本実施形態において光センサ部８は、周囲が暗い状態では高い電圧を出力し、周囲が明るい状態では低い電圧を出力するという特性を有する。

以下に第１実施例を説明する。本実施例において、ＲＯＭ部１０には２つの基準値Ｒ１、Ｒ２が登録されている。基準値Ｒ１は周囲が十分に暗く僅かな光量でも容易に認識できる明るさにおける光センサ８の出力値であり、基準値Ｒ２は周囲が十分に明るくバックライトを点灯させなくても十分にキーボタンが認識できる明るさにおける値である。また、ＬＣＤバックライト３およびキーバックライト４に供給される電圧Ａ、ＢはそれぞれＯＦＦ、ステップ１〜３の４段階に設定されている。電圧ＯＦＦの場合にバックライトは消灯し、ステップ１が最も電圧が低く、ステップ３のときに最も電圧が高くなる。各バックライト３、４は、印加される電圧が高い方がより明るく輝き、低くなるにつれて暗くなる。ステップ１〜３の出力値はＲＯＭ１０に予め格納されているものとする。

図２は、本実施例にかかる制御方法を説明するための図である。図２（ａ）が光センサ部８の出力電圧Ｓ、図２（ｂ）がＬＣＤバックライト３への供給電圧Ａ、図２（ｃ）がキーバックライト４への供給電圧Ｂ、図２（ｄ）が周囲の明るさに応じたバックライト３、４の出力値を示す。図２（ａ）に示すように、光センサ部８の出力電圧は周囲が暗いときには高く、周囲が明るくなるにしたがって低くなり、点線で示すように十分に暗いときと明るいときの基準値Ｒ１、Ｒ２がＲＯＭ部１０に格納されている。光センサ８の出力電圧はＡ／Ｄ変換部９にてデジタル信号に変換されて制御部１２に供給される。制御部１２はこの信号とＲＯＭ部１０に格納された基準値Ｒ１、Ｒ２を比較し、比較結果に応じた出力信号をＬＣＤバックライト制御部５、キーバックライト制御部６に出力する。これにより、ＬＣＤバックライト制御部５およびキーバックライト制御部６は以下のようにバックライトのＯＮ／ＯＦＦおよび光量の制御を行う。

暗闇など周囲が基準値Ｒ１より暗い場所Ａでは僅かな光でも鮮明に見えるため、必要以上にバックライトを明るくする必要がなく、ＬＣＤバックライト３、キーバックライト４ともに最低輝度（ステップ１）で点灯するようにする。また、太陽光の下など周囲が検出値Ｒ２より明るい場所Ｃでは、キーバックライトを点灯しなくてもキーがよく見えるため、キーバックライト４をＯＦＦとする。ただし周囲が明るいとＬＣＤ表示部３は見づらくなるため点灯が必要で、このときの明るさは使用者の任意の設定（ステップ１〜３）とする。図２（ｂ）では場所ＣにおけるＬＣＤバックライト３の明るさをステップ３としている。基準値Ｒ１より明るく基準値Ｒ２より暗い場所Ｂは中間的な明るさの場所であり、ＬＣＤバックライト３、キーバックライト４ともに点灯は必要で、使用者の任意の設定（ステップ１〜３）とする。図２に示す例では、場所ＢにおけるＬＣＤバックライト３とキーバックライト４の強度をともにステップ３に設定している。なお、この設定は使用者が予め輝度切替手段１１を操作して設定し、設定値がＲＯＭ部１０に登録されるものとする。

消費電流について考えた場合、バックライトを明るくすると消費電流が増加し、暗くすると減少する。実際に使用する場合、ＬＣＤバックライト３は明るい方が見やすいためより明るくする傾向にある。しかしながら、暗い場所ではある程度の明るさがあれば十分であり、最低レベルの輝度（ステップ１）の点灯で十分使用することができる。また、キーバックライトは明るい場所では点灯しなくても十分キー操作が可能である。上記のように制御することで、周囲が明るい場所ではキーバックライト４を消灯し、暗い場所ではキーバックライト３、ＬＣＤバックライト４ともに輝度を抑えることにより、バックライト合計の消費電流を低減させることができる。

図３を参照して、第２実施例を説明する。図２と同様に、（ａ）が光センサ部８の出力電圧、（ｂ）がＬＣＤバックライト３への供給電圧Ａ、（ｃ）がキーバックライト４への供給電圧Ｂ、（ｄ）がバックライト３、４の出力値を示す。本図を参照すると、十分に暗い場所Ａと十分に明るい場所Ｃにおける制御は第１実施例と同様である。すなわち、十分に暗い場所ＡではＬＣＤバックライト３とキーバックライト４をともに最低輝度（ステップ１）とし、十分に明るい場所ＣではＬＣＤバックライト３を任意設定値（ステップ１〜３）、キーバックライト４をＯＦＦとする。ただし、中間の明るさの場所Ｂでは、光センサ部８の出力電圧に応じてＬＣＤバックライト３、キーバックライト４を動的に変更するよう構成している。

図３（ｂ）に示すように、ＬＣＤバックライト３への出力電圧Ａは、光センサ部８の出力が基準値Ｒ１以下では最低輝度のステップ１であり、基準値Ｒ１以上Ｒ２以下では光センサ部８の出力値が低くなるにしたがい増加し、基準値Ｒ２以上のときにステップ３となる。すなわち、中間の明るさの場所Ｂにおいて、周囲の明るさが増すにしたがいＬＣＤバックライト３も明るくして、ＬＣＤ表示部１を見やすいようにしている。

図３（ｃ）に示すように、キーバックライト４への出力電圧Ｂは、光センサ部８の出力が基準値Ｒ１以下では最低輝度のステップ１であり、基準値Ｒ１でステップ３に上がり、その後はセンサ部８の出力値が低くなるにしたがって下がり、基準値Ｒ２以上のときはＯＦＦとなる。すなわち、暗闇では最低輝度のステップ１とし、周囲が薄暗いときにはキーが見づらいためキーバックライト４を明るくし、周囲が明るくキーが見やすくなるにつれキーバックライト４を落としていき、周囲がキー操作に支障がない程明るくなったらキーバックライト４を消灯する。このように制御することにより、ＬＣＤ表示部１およびキーボタン２を常に見やすく保つとともに消費電力の低減を達成することができる。

図４を参照して、第３実施例を説明する。本実施例では、図２に示す実施例における第１の基準値Ｒ１と第２の基準値Ｒ２を同じ値とし、１つの基準値として扱っている。この基準値より暗い場所Ａでは、必要以上にバックライトを明るくしないために、ＬＣＤバックライト３は最低輝度（ステップ１）とし、キーバックライト４はＯＮ制御する。キーバックライト４はＯＮ制御のときに所定の低輝度とすると、消費電流を抑えることができる。基準値より明るい場所Ｃでは、ＬＣＤバックライト３は表示を見やすくするため点灯が必要で、使用者の任意の設定（ステップ１〜３）とし、キーバックライト４はＯＦＦとする。このように構成すると、複数の基準値を扱う場合よりも制御が簡単となり、装置コストを低減することができる。

いくつかの実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、他のさまざまな実施例として構成することができる。たとえば、上記実施例では場所ＢまたはＣにおけるバックライトの光量をステップ１〜３でユーザ設定できるようにしているが、この輝度の調整幅は何段階あっても構わず、また無段階で任意の輝度を設定できるようにしてもよい。また、ＬＣＤバックライト３を制御する基準値と、キーバックライト４を制御する基準値とを別々に設定してもよい。また、基準値は１つまたは２つ以外に、３つ以上設けて制御を行ってもよい。

また、上記実施形態では光センサ８の出力電圧Ｓは、周囲が暗いときには高く、明るいときには低くなる特性を有するが、これは逆に周囲が明るいときに高く、暗いときに低くなる特性のものを用いてもよい。この場合に所望の結果を得るための基準値や制御方法の調整は当業者であれば自明である。

また、携帯電話機の場合、操作していない待機モードのときにバックライトを全部消灯して消費電流を抑えるよう制御してもよい。また、光センサ部１０は、携帯電話機に設けられたカメラ機能を利用する構成としてもよい。すなわち、例えば携帯電話機に設けられたカメラから画素数を最低限に落として画像を取り込み、その輝度を判定する構成とする。このようにすれば光センサ部を別途設けることなく周囲の明るさを取得することができる。ただし、通常はカメラ動作にかかる消費電流の方が大きくなるため、ユーザが撮影目的等でカメラを起動している間は該カメラから取得される画像を用いて周囲の明るさを判定し、カメラが起動していないときには別途設けた光センサの出力値によりバックライトの調整を行うようにしてもよい。

さらに、上記実施例は携帯電話機について説明しているが、本発明は携帯電話機に限らず、例えば、ノートパソコンやコードレス電話機、携帯型ゲーム機や携帯型の音楽プレーヤなど他の様々な携帯型電子機器に適用することができる。

従来の携帯電話機では、周囲が明るいときはＬＣＤバックライトを点灯させ、キーバックライトを消灯することによりキーバックライト分の消費電流を削減できていたが、周囲が暗いときはＬＣＤバックライトとキーバックライトの双方を点灯しており、消費電流が大きなものであった。本発明の制御方法では、周囲が暗いときもＬＣＤバックライトとキーバックライトを通常より暗い設定とすることにより消費電流を削減し、周囲が明るいときと暗いときの双方でバックライト合計の消費電流を削減することができ、電池の寿命が延びる等の効果を得ることができる。

本発明は、ＬＣＤ表示画面と入力キー等の入力手段にバックライトが設けられている電子機器全般におけるバックライト消費電流を低減させるものであり、特に、携帯電話機やＰＤＡなどの携帯型電子機器に好適に利用することができる。

本発明の実施形態にかかる電子機器の構成を示す図である。 本発明の制御方法の実施例を説明するための図である（第１実施例）。 本発明の制御方法の実施例を説明するための図である（第２実施例）。 本発明の制御方法の実施例を説明するための図である（第３実施例）。

符号の説明

１ ＬＣＤ表示部
２ 制御部
３ ＬＣＤバックライト
４ キーバックライト
５ ＬＣＤバックライト制御部
６ キーバックライト制御部
７ 電圧出力部
８ 光センサ部
９ Ａ／Ｄ変換部
１０ ＲＯＭ部
１１ 輝度切替手段
１２ 入力操作部

Claims (13)

1. キーボタン等の入力手段と、当該入力手段を照明する入力手段バックライトとを備える電子機器の制御方法において、周囲の明るさが十分に暗い第１のレベル未満のときに前記入力手段バックライトを所定の低輝度で点灯させることを特徴とする電子機器の制御方法。
2. 請求項１に記載の電子機器の制御方法において、周囲の明るさが十分に明るい第２のレベル以上のときに前記入力手段バックライトを消灯させることを特徴とする電子機器の制御方法。
3. 請求項１または２に記載の電子機器の制御方法において、前記電子機器がさらに情報を表示するＬＣＤ表示画面と、当該ＬＣＤ表示画面を照明する画面バックライトとを備え、周囲の明るさが第３のレベル未満のときに前記画面バックライトを所定の低輝度で点灯させることを特徴とする電子機器の制御方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の電子機器の制御方法において、周囲の明るさが前記第１のレベル以上前記第２のレベル未満のときに、前記入力手段バックライトを所定の高輝度またはユーザ設定にかかる輝度で点灯させることを特徴とする電子機器の制御方法。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載の電子機器の制御方法において、前記入力手段バックライトを、周囲の明るさが前記第１のレベルのときは所定の高輝度で点灯させ、前記第１のレベルから明るさが増すに従い輝度を漸減させるようにしたことを特徴とする電子機器の制御方法。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の電子機器の制御方法において、周囲の明るさが前記第３のレベル以上のときに、前記画面バックライトを所定の高輝度またはユーザ設定にかかる輝度あるいは周囲の明るさに応じて適宜決定される輝度で点灯させることを特徴とする電子機器の制御方法。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の電子機器の制御方法において、前記第１のレベルと第３のレベルが同じ明るさであることを特徴とする電子機器の制御方法。
8. 請求項１、２、３、６、７のいずれかに記載の電子機器の制御方法において、前記第１のレベルと第２のレベルが同じ明るさであることを特徴とする電子機器の制御方法。
9. キーボタン等の入力手段と、当該入力手段を照明する入力手段バックライトとを備える電子機器において、周囲の明るさを検出する光検出手段と、該光検出手段の出力により前記入力手段バックライトの点灯／消灯および光量を制御する制御手段とを備え、周囲の明るさが十分に暗い第１のレベル未満のときに前記入力手段バックライトを所定の低輝度で点灯させることを特徴とする電子機器。
10. 請求項９に記載の電子機器がさらに、情報を表示するＬＣＤ表示画面と、当該ＬＣＤ表示画面を照明する画面バックライトとを備えるとともに、前記制御手段が、周囲の明るさが所定レベル未満のときに前記画面バックライトを所定の低輝度で点灯させることを特徴とする電子機器。
11. 請求項９または１０に記載の電子機器において、前記制御手段は、周囲の明るさが十分に明るい第２のレベル以上のときに前記入力手段バックライトを消灯させ、周囲の明るさが前記第１のレベル以上第２のレベル未満のときに、前記画面バックライトを所定の高輝度またはユーザ設定にかかる輝度あるいは周囲の明るさに応じて適宜決定される輝度で点灯させることを特徴とする電子機器。
12. 請求項９乃至１１のいずれかに記載の電子機器において、前記制御手段は、前記入力手段バックライトを、周囲の明るさが前記第１のレベルのときは所定の高輝度で点灯させ、前記第１のレベルから周囲の明るさが増すに従い輝度を漸減させることを特徴とする電子機器。
13. 請求項９乃至１２のいずれかに記載の電子機器において、この電子機器が携帯電話機であることを特徴とする電子機器。
    

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