JP2010003595A

JP2010003595A - 光源駆動装置

Info

Publication number: JP2010003595A
Application number: JP2008162642A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kikuiri; 大輔菊入; Moriyuki Hosokawa; 盛幸細川; Tetsuya Tsubame; 哲也燕; Yoshiko Adachi; 由子安達; Atsuo Inada; 敦夫稲田
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2010-01-07

Abstract

【課題】低輝度において高分解能な輝度設定が可能であり、且つ目標輝度を安定して実現できる光源駆動装置を提供する。
【解決手段】制御手段１は、所望の目標輝度が第１の目標輝度範囲Ａ内である場合に、パルスのデューティ比が一定で、且つ電流値が調整された駆動信号を生成して光源駆動手段２へ出力する第１の調光処理を行い、また、前記所望の目標輝度が第２の目標輝度範囲Ｂ内である場合に、電流値が一定で、且つパルスのデューティ比が変調された駆動信号を生成して光源駆動手段２へ出力する第２の調光処理を行い、また、前記所望の目標輝度が、第３の目標輝度範囲Ｃである場合に、前記目標輝度に応じて電流値とパルスのデューティ比との両方が調整された駆動信号を生成して光源駆動手段２へ出力する第３の調光処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源駆動装置に関し、例えば、車両に搭載される表示装置の照明用の光源駆動装置に好適である。

従来、光源駆動装置として、例えば、車両に搭載される表示装置に適用し、液晶表示パネルなどを表示器として、この表示器を透過照明するためのバックライト（光源）を用いたものがある（例えば、特許文献１に開示）。

これらの光源駆動装置は、視認者の好みや外光照度などに応じた所望の発光輝度（目標輝度）になるように光源を制御するものである。また、光源を制御する場合には、光源に付与される駆動信号について、電流値を調整するもの、パルスのデューティ比を調整（パルス幅変調制御）するもの、周波数を調整するものなどがあり、例えば、特許文献２に開示される。

ところで、人間の目は、暗いほど敏感であるため、目標輝度が小さい場合には、高分解能な輝度設定が求められる一方で、昼間など外光が強い場合であっても表示を視認できる大きな発光輝度も求められる。従って、例えば、パルス幅変調にて調光する高分解能な処理方法と、電流値の調整によって調光する処理方法とが、所定のしきい値で切り換わるようにするものがあった。
特開２００５−３３８３２５号公報特開２００４−２８１３４９号公報

しかしながら、このような光源駆動装置において、パルス幅変調を行う場合には、駆動信号にオーバーシュートによる波高値変動が起こるなどして、目標輝度より高く発光させてしまうことがある。従って、パルス幅変調にて調光する処理と、電流値にて調光する処理との間において、スムーズな輝度変化が行われずに視認者に違和感を与えてしまうという問題があった。

そこで本発明の目的とするところは、上述した問題に着目してなされたものであり、高輝度を確保するとともに、低輝度において高分解能な輝度設定が可能であり、且つ目標輝度を安定して実現できる光源駆動装置を提供することにある。

本発明の光源駆動装置は、請求項１に記載したように、光源と、この光源を駆動する光源駆動手段と、前記光源が所望の目標輝度にて発光するように前記光源駆動手段を制御する制御手段とを備えた光源駆動装置であって、前記制御手段は、前記所望の目標輝度が第１の目標輝度範囲内である場合に、パルスのデューティ比が一定で、且つ電流値が前記目標輝度に応じて調整された駆動信号を生成して前記光源駆動手段へ出力する第１の調光処理を行い、また、前記所望の目標輝度が前記第１の目標輝度範囲と重複しない第２の目標輝度範囲内である場合に、電流値が一定で、且つパルスのデューティ比が前記目標輝度に応じて変調された駆動信号を生成して前記光源駆動手段へ出力する第２の調光処理を行い、また、前記所望の目標輝度が、前記第１の目標輝度範囲と前記第２の目標輝度範囲との間の第３の目標輝度範囲である場合に、前記目標輝度に応じて電流値とパルスのデューティ比との両方が調整された駆動信号を生成して前記光源駆動手段へ出力する第３の調光処理を行うことを特徴とする。

本発明は、光源と、この光源を駆動する光源駆動手段と、前記光源が所望の目標輝度にて発光するように前記光源駆動手段を制御する制御手段とを備えた光源駆動装置であって、高輝度を確保するとともに、低輝度において高分解能な輝度設定が可能であり、且つ目標輝度を安定して実現できる。

以下、光源駆動装置を車両に搭載されるヘッドアップディスプレイに適用したものを、本発明の実施例として添付図面を用いて説明する。

図１は、電気的構成の要部を示すブロック図である。光源駆動装置は、制御手段１と、光源駆動手段２と、光源３とを備えている。

制御手段１は、例えば、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性記憶部に接続されたマイクロコンピュータを適用でき、光源駆動手段２に接続されるとともに、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）通信ケーブルやイグニションスイッチ等の機器などと接続され、車両の各種情報等を入力し、車両速度や燃費などの計測値を表示器へ出力するための駆動信号や光源３の点灯・消灯を切り換えるための駆動信号を出力することができる。なお、この場合、制御手段１は、入力する各種情報のうち、操作者の手動操作による調光情報や、外光センサからの照度情報に応じた所望の明るさにて光源３が発光するように、パルス幅変調制御や電流値制御を用いて調光するように促す駆動信号を光源駆動手段２へ出力している。

光源駆動手段２は、光源３に対応するドライバＩＣを適用でき、制御手段１からの駆動信号に応じて光源３を駆動するものである。光源駆動手段２は、この場合、パルス幅変調制御による輝度調整処理を含む光源３の点灯・消灯の切り換えや、光源３に印加される電流値が調整される。

光源３は、発光ダイオードを適用でき、この場合、液晶表示パネルなどからなる表示器を透過照明するためのバックライトとして設けられる。光源３は、光源駆動手段２によって制御され、この場合、図示しないフロントガラスまたは専用のコンバイナ面に表示像（表示器の透過光）を投影するために高輝度出力可能なものが用いられている。

次に車両のイグニションスイッチがオン状態である時の制御手段１による光源３の調光処理手順について図２，３を用いて説明する。

制御手段１は、入力する各種情報のうち、操作者の好みなどにあわせるための手動操作による調光情報や、外光センサからの照度情報に応じて、光源３の出力を定めるための目標輝度を設定する（ステップＳ１）。

次に制御手段１は、ステップＳ１にて設定された目標輝度が、第１の目標輝度範囲Ａ内であるか否かを判定する（ステップＳ２）。この場合、第１の目標輝度範囲Ａは、光源３が出力可能な輝度範囲に対して、最小を含む暗めの輝度範囲である。

制御手段１は、ステップＳ２の判定により、条件を満たしている場合、即ち、目標輝度が、第１の目標輝度範囲Ａ内である場合には、パルスのデューティ比が一定で、且つ電流値が目標輝度に応じて調整された駆動信号を生成して光源駆動手段２へ出力する第１の調光処理を行う（ステップＳ３）。この場合、駆動信号のパルスのデューティ比は、調整範囲内における最小値の値が設定される。また、駆動信号の電流値は、目標輝度に応じて０ｍＡから最大ではない高めの値まで調整される。

また、制御手段１は、ステップＳ２の判定により、前記条件を満たしていない場合には、ステップＳ１にて設定された目標輝度が、第２の目標輝度範囲Ｂ内であるか否かを判定する（ステップＳ４）。この場合、第２の目標輝度範囲Ｂは、光源３が出力可能な輝度範囲に対して、最大を含む高めの輝度範囲であり、且つ第１の目標輝度範囲Ａと重複せず所定間隔おいた範囲が設定される。

制御手段１は、ステップＳ４の判定により、条件を満たしている場合、即ち、目標輝度が、第２の目標輝度範囲Ｂ内である場合には、電流値が一定で、且つパルスのデューティ比が目標輝度に応じて変調された駆動信号を生成して光源駆動手段２へ出力する第２の調光処理を行う（ステップＳ５）。この場合、第２の調光処理において、駆動信号の電流値は、光源３の調整範囲の中で最大の値が設定される。また、パルスのデューティ比は、目標輝度に応じて、第１の調光処理における前記最小値よりも比較的高い値から最大値の間で調整される。

また、制御手段１は、ステップＳ４の判定により、条件を満たしていない場合、即ち、目標輝度が、第１，第２の目標輝度範囲Ａ，Ｂ外である場合には、第１の目標輝度範囲Ａと第２の目標輝度範囲Ｂとの間の第３の目標輝度範囲Ｃ内であるとして、目標輝度に応じて電流値とパルスのデューティ比との両方が調整された駆動信号を生成して光源駆動手段２へ出力する第３の調光処理を行う（ステップＳ６）。この場合、駆動信号のデューティ比は、目標輝度に応じて第１の調光処理における一定値から第２の調光処理における最小値までの間で調整される。

また、駆動信号の電流値は、目標輝度に応じて第１の調光処理における最大値から第２の調光処理における一定値までの間で調整されるとともに、オーバーシュートによる波高値変動を考慮した値が設定される。従って、輝度調整中、第２の目標輝度範囲Ｂにおいて、突然輝度が高まるなどの違和感をあたえることなく滑らかな輝度変化にて調光処理することができる。

以上の処理を繰り返すことによって、制御手段１は、目標輝度に応じた駆動信号を生成し、光源駆動手段２を介して光源３を調光することが可能となる。なお、制御手段１は、第１，２，３の目標輝度範囲Ａ，Ｂ，Ｃや目標輝度に応じたそれぞれの調整値は、図３に示すような値になるように、予め記憶部に格納された演算プログラムまたはテーブルデータを用いて設定される。

斯かる光源駆動装置は、光源３と、この光源３を駆動する光源駆動手段２と、光源３が所望の目標輝度にて発光するように光源駆動手段２を制御する制御手段１とを備えた光源駆動装置であって、制御手段１は、前記所望の目標輝度が第１の目標輝度範囲Ａ内である場合に、パルスのデューティ比が一定で、且つ電流値が前記目標輝度に応じて調整された駆動信号を生成して光源駆動手段２へ出力する第１の調光処理を行い、また、前記所望の目標輝度が第１の目標輝度Ａ範囲と重複しない第２の目標輝度範囲Ｂ内である場合に、電流値が一定で、且つパルスのデューティ比が前記目標輝度に応じて変調された駆動信号を生成して光源駆動手段２へ出力する第２の調光処理を行い、また、前記所望の目標輝度が、第１の目標輝度範囲Ａと第２の目標輝度範囲Ｂとの間の第３の目標輝度範囲Ｃである場合に、前記目標輝度に応じて電流値とパルスのデューティ比との両方が調整された駆動信号を生成して光源駆動手段２へ出力する第３の調光処理を行う。

従って、パルス幅変調制御（第２の調光処理）によって高輝度を確保するとともに、電流値の調整による制御（第１の調光処理）にて低輝度においても高分解能な輝度設定が可能であり、且つこれらの高輝度域（第２の目標輝度範囲）と低輝度域（第１の目標輝度範囲）との間において、電流値の調整、及びパルス幅変調を用いた制御を行うことによって、目標輝度を安定して実現できる光源駆動装置となる。

なお、本発明の光源駆動装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

本発明の実施の形態の構成を示すブロック図。同上実施の形態の制御手段による処理手順を示す図。（ａ）は、同上実施の形態の目標輝度に応じた電流値の調整例を示す図。（ｂ）は、目標輝度に応じたパルスのデューティ比の調整例を示す図。

符号の説明

１制御手段
２光源駆動手段
３光源

Claims

光源と、この光源を駆動する光源駆動手段と、前記光源が所望の目標輝度にて発光するように前記光源駆動手段を制御する制御手段とを備えた光源駆動装置であって、
前記制御手段は、前記所望の目標輝度が第１の目標輝度範囲内である場合に、パルスのデューティ比が一定で、且つ電流値が前記目標輝度に応じて調整された駆動信号を生成して前記光源駆動手段へ出力する第１の調光処理を行い、
また、前記所望の目標輝度が前記第１の目標輝度範囲と重複しない第２の目標輝度範囲内である場合に、電流値が一定で、且つパルスのデューティ比が前記目標輝度に応じて変調された駆動信号を生成して前記光源駆動手段へ出力する第２の調光処理を行い、
また、前記所望の目標輝度が、前記第１の目標輝度範囲と前記第２の目標輝度範囲との間の第３の目標輝度範囲である場合に、前記目標輝度に応じて電流値とパルスのデューティ比との両方が調整された駆動信号を生成して前記光源駆動手段へ出力する第３の調光処理を行う
ことを特徴とする光源駆動装置。