JP2010048920A - 表示装置およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】液晶画面の視認性を低下させずにバックライトの輝度を低下させることができる、セグメント方式の液晶パネルを備えた表示装置を提供する。
【解決手段】制御回路１１は、光センサ１２から外光の輝度を、電源判別回路２５から電源の種類を取得する。制御回路１１はこれらの情報から、外光の輝度が高いほどデューティ比は低く、またＡＣ電源２１を使用している場合は内蔵バッテリ２２を使用している場合よりもデューティ比が高くなるよう、ＬＥＤ１３を駆動する電圧のデューティ比を決定する。そして、デューティ比が高いほど透過率が高くなるように、液晶パネル１５が備えるセグメントの透過率を設定する。透過率制御回路１４は、透過率に対応する電圧を液晶パネル１５へ出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、セグメント方式の液晶パネルを備えた表示装置を制御する技術に関する。

表示画面に液晶パネルを用いる場合、視認性を高めるためにバックライトユニットが用いられることが多い。バックライトユニットの消費電力は液晶パネルの消費電力に比べ大きいので、消費電力の節約にはバックライトの輝度を低くすることが効果的である。特許文献１では、電源の種類やソフトウェアの指示に基づいてバックライトの輝度を変更する節電制御方法が開示されている。

特開平７−１４１０７５号公報

特許文献１に開示された技術では、消費電力を節約するためにバックライトの輝度を低下させるので、液晶画面の視認性が低下する。液晶画面の視認性を保つためにはバックライトの輝度を高くする必要があり、消費電力を節約することができなくなってしまう。

請求項１に係る発明は、セグメントを備えたセグメント方式の液晶パネルと、前記液晶パネルの背面から光を照射するバックライトユニットと、前記バックライトユニットが照射を行っているとき、前記バックライトユニットが照射する光の輝度を所定の条件に基づいて変化させる輝度制御手段と、前記バックライトユニットが照射を行っているとき、前記輝度制御手段による輝度の変化に応じて前記セグメントの透過率を変化させる透過率制御手段と、を備えることを特徴とする表示装置である。

本発明によれば、液晶画面の視認性を低下させずに消費電力を削減することができる。

――第１の実施の形態――
図面を用いて、本発明の一実施の形態による表示装置について説明する。本実施形態の表示装置はＬＥＤバックライトを備えた表示装置であり、カメラのファインダー内に情報を表示するために使用される。

図１は、第１の実施の形態における表示装置の回路構成を示すブロック図である。表示装置１は、電源回路２、制御回路１１、光センサ１２、ＬＥＤ１３、透過率制御回路１４、および液晶パネル１５を備える。表示装置１への電力供給は電源回路２により行われる。

制御回路１１は端子Ｐ１〜Ｐ６を備え、表示装置１が備える各回路の制御を行う。光センサ１２は表示装置１の外光の輝度を測定する。ＬＥＤ１３は液晶パネル１５の背面から光を照射するバックライトである。透過率制御回路１４は、液晶パネル１５の各セグメントに印加される電圧を出力する。液晶パネル１５はセグメント方式の液晶パネルである。

電源回路２は、ＡＣ電源２１と内蔵バッテリ２２のいずれか一方を電源として、所定の電圧を表示装置１へ出力する。電源としてどちらを用いるかは電源切替回路２３により決定される。電源切替回路２３は、ＡＣ電源２１と内蔵バッテリ２２のうち電源として利用する方をＤＣ−ＤＣコンバータ２４に接続する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２４は電源電圧を所定の電圧に変換して表示装置１へ出力する。電源判別回路２５は、ＡＣ電源２１と内蔵バッテリ２２のどちらが電源として利用されているかを示す信号を制御回路１１へ出力する。

次に、液晶パネル１５の表示内容について説明する。液晶パネル１５は、所定の形状を備えた複数のセグメントを備える。各々のセグメントは表示状態と非表示状態のいずれかの状態をとる。表示状態のセグメントは透過率が低く、非表示状態のセグメントは透過率が高くなる。非表示状態のセグメントの透過率は、セグメントが存在しない領域の透過率とほぼ同じなので、非表示状態となったセグメントは液晶パネル１５上で視認することができない。

図２は、液晶パネル１５が備えるセグメントを示す図である。図２で黒く塗りつぶされた領域１つ１つ（例えば符号３１で示す領域）が、独立したセグメントである。セグメントの存在しない領域３３はバックライトがほぼそのまま透過する領域であり、非表示領域と呼ぶ。

領域３２には３つのセグメントが含まれているが、これらのセグメントは１つのグループを構成し、表示状態と非表示状態との切替はグループ単位で行われる。すなわち、領域３２に含まれる３つのセグメントは、３つ同時に表示状態もしくは非表示状態に設定される。このように、各々のセグメントが必ずしも個別に表示状態と非表示状態とを切り替えられるように構成される必要はない。

セグメントの表示状態と非表示状態は、セグメントに印加される電圧のオンとオフとを切り替えることにより実現される。セグメントに電圧を印加しないとき、セグメントは非表示状態となる。他方、電圧を印加すると、セグメントは表示状態となる。セグメントにより高い電圧を印加すると、セグメントの透過率はより低くなる。

液晶パネル１５の各セグメントの状態は、制御回路１１が端子Ｐ５から出力する画像信号により決定される。また、液晶パネル１５の各セグメントに印加される電圧は、透過率制御回路１４が出力する電圧である。

次に、制御回路１１が実行する表示制御の詳細について説明する。制御回路１１は、端子Ｐ６へ入力される表示データに基づいて端子Ｐ５から画像信号を出力し、液晶パネル１５に表示される内容を制御する。制御回路１１はこの他に、以下で説明する制御を行う。

制御回路１１は、端子Ｐ１およびＰ２へ入力される信号に基づいて端子Ｐ３から電圧を出力し、バックライトの輝度を決定する。端子Ｐ１へ入力される信号は、ＡＣ電源２１と内蔵バッテリ２２のどちらが電源として使用されているかを表す。端子Ｐ２へ入力される信号は、光センサ１２により測定された外光の輝度を表す。制御回路１１は、内蔵バッテリ２２が電源として使用されている場合には、ＡＣ電源２１が使用されている場合に比べてバックライトの輝度を低くする。また、外光の輝度が高い場合にはバックライトの輝度を低く、外光の輝度が低い場合にはバックライトの輝度を高くする。

バックライトの輝度は、端子Ｐ３の出力により制御される。端子Ｐ３から電圧を出力しない場合、ＬＥＤ１３は点灯しない。制御回路１１は、バックライトの輝度を高くする際には端子Ｐ３から出力する電圧のデューティ比を高くし、バックライトの輝度を低くする際には端子Ｐ３から出力する電圧のデューティ比を低くするデューティ制御を行うことにより、バックライトの輝度を制御する。

図３は、制御回路１１による表示制御の例を示す図である。図３に示す画面４１，４２および４３は、液晶パネル１５とＬＥＤ１３により構成された液晶画面の表示例である。また、表４４，４５および４６は、それぞれの画面における光量および透過率を示す表である。

画面４１は、バックライトが光量１００の輝度で点灯しているときの液晶画面である。このとき、非表示領域の透過率は１００％、セグメントの透過率は６０％に設定されているので、非表示領域の光量は１００、セグメントの光量は６０となる。非表示領域の光量とセグメントの光量との差は４０である。

電源あるいは外光の輝度が変化し、バックライトの輝度が低下すると、画面４２のような表示になる。このとき、バックライトの輝度が光量５０になったとすると、非表示領域の光量は５０、セグメントの光量は３０となり、両者の差は２０に低下する。このようにバックライトの輝度だけを低下させると、セグメントを透過する光量と、非表示領域を透過する光量との差が小さくなり、両者の見分けがつきにくくなる。すなわち、画面の視認性が低下する。

そこで、制御回路１１は、バックライトの輝度を低下させる際には同時にセグメントの透過率を低くする制御を行う。画面４３は、画面４１に対してバックライトの輝度低下とセグメントの透過率低下を同時に行った例である。バックライトの輝度が光量５０になったことに加え、セグメントの透過率が２０％になっている。このとき、非表示領域の光量は５０、セグメントの光量は１０となるので、両者の差は４０となる。画面４２に比べ、非表示領域を透過する光量とセグメントを透過する光量との差が大きく、視認性が高い。

制御回路１１は、端子Ｐ４から出力する透過率を表す信号によりセグメントの透過率を制御する。端子Ｐ４から出力された信号は、透過率制御回路１４に入力される。透過率制御回路１４は、制御回路１１が出力した透過率を表す信号に基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４が出力する電圧を変換し、液晶パネル１５へ出力する。液晶パネル１５は、透過率制御回路１４が出力した電圧をセグメントに印加する。

制御回路１１がセグメントの透過率を低下させる制御を行うと、透過率制御回路１４はそれまでより高い電圧を出力する。これにより、液晶パネル１５がセグメントに印加する電圧がより高くなり、セグメントの透過率は低下する。

図４は、制御回路１１による表示制御の定義を示す図である。制御回路１１は、端子Ｐ２に入力された光センサ１２が出力する信号から、外光の輝度を１〜１００の数値で取得する。外光は、この数値が大きいほど明るい。これに加えて、端子Ｐ２に入力された信号から、電源の種類がＡＣ電源２１か内蔵バッテリ２２かを判別する。制御回路１１はこれらの情報から、表５１の内容に基づいて、端子Ｐ３から出力する電圧のデューティ比を決定する。表５１は、外光の輝度が高いほどデューティ比は低く、またＡＣ電源２１を使用している場合は内蔵バッテリ２２を使用している場合よりもデューティ比が高くなるよう定義されている。

デューティ比が決定したら、次に液晶パネル１５が備えるセグメントの透過率を設定する。表５２の内容に基づいて、設定したデューティ比に対応するセグメントの透過率を取得する。そして、端子Ｐ４から、表５２から取得した透過率を表す信号を出力する。表５２は、デューティ比が高いほど透過率が高くなるよう定義されている。端子Ｐ４から出力した信号は透過率制御回路１４に入力される。透過率制御回路１４は、入力された信号から透過率を取得し、透過率に対応する電圧を液晶パネル１５へ出力する。

次に、制御回路１１による表示制御の具体的な処理内容を、図を用いて説明する。

図５は、制御回路１１による表示制御の処理内容を示すフローチャートである。まずステップＳ１で、光センサ１２が測定した外光の輝度を端子Ｐ２から取得する。ステップＳ２では、端子Ｐ１に入力された信号から、電源の種類を判別する。ステップＳ３では、表５１（図４）を参照し、ステップＳ１で取得した外光の輝度とステップＳ２で判別した電源の種類とに基づいて、ＬＥＤ１３のデューティ比を端子Ｐ３に設定する。

ステップＳ４では、表５２（図４）を参照し、ステップＳ３で設定したＬＥＤ１３のデューティ比に基づいて、液晶パネル１５が備えるセグメントの透過率を選択し、端子Ｐ４から選択した透過率を表す信号を出力する。

上述した第１の実施の形態による表示装置によれば、次の作用効果が得られる。
（１）制御回路１１が端子Ｐ３から出力する電圧のデューティ比を下げると、液晶パネル１５のバックライトであるＬＥＤ１３の輝度が低下する。これに応じて制御回路１１は、現在設定されている透過率より低い透過率を表す信号を端子Ｐ４から出力し、液晶パネル１５が備えるセグメントの透過率を低下させる。これにより、バックライトの輝度が低下しても、液晶パネル１５の視認性が低下しない。

上述した第１の実施の形態では、バックライトにＬＥＤを用いていた。以下に詳述する第２の実施の形態では、バックライトとしてＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルを用いる。

――第２の実施の形態――
図６は、第２の実施の形態における表示装置の回路構成を示すブロック図である。表示装置１０１は、液晶パネル１１５のバックライトとしてＥＬパネル１１３を備える。また、液晶パネル１１５は、カメラ本体の外側に配置される。

第１の実施形態と異なり、バックライトの輝度はデューティ比ではなく電圧の高さにより制御される。制御回路１０１は、バックライトの輝度を高くする場合には端子Ｐ３から出力する電圧を高く、バックライトの輝度を低くする場合には電圧を低くする。

図７は、液晶パネル１１５が備えるセグメントを示す図である。液晶パネル１１５はカメラ本体の外側に配置されるので、表示内容もそれに合わせたものとなっている。

上述した第２の実施の形態による表示装置によれば、第１の実施の形態による表示装置で得られる作用効果と同様の作用効果が得られる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）液晶パネルの非表示領域とセグメントが反転していてもよい。すなわち、非表示領域および非表示状態のセグメントが低い透過率を、表示状態のセグメントが高い透過率を備える構成をとる液晶パネルにおいても、非表示領域および非表示状態のセグメントにおける透過率をバックライトの輝度に応じて変化させることにより、本発明を適用可能である。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

第１の実施の形態における表示装置の回路構成を示すブロック図である。 液晶パネル１５が備えるセグメントを示す図である。 制御回路１１による表示制御の例を示す図である。 制御回路１１による表示制御の定義を示す図である。 制御回路１１による表示制御の処理内容を示すフローチャートである。 第２の実施の形態における表示装置の回路構成を示すブロック図である。 液晶パネル１１５が備えるセグメントを示す図である。

符号の説明

１，１０１ 表示装置
２，１０２ 電源回路
１１，１１１ 制御回路
１３ ＬＥＤ
１１３ ＥＬパネル
１５，１１５ 液晶パネル

Claims (9)

1. セグメントを備えたセグメント方式の液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背面から光を照射するバックライトユニットと、
   前記バックライトユニットが照射を行っているとき、前記バックライトユニットが照射する光の輝度を所定の条件に基づいて変化させる輝度制御手段と、
   前記バックライトユニットが照射を行っているとき、前記輝度制御手段による輝度の変化に応じて前記セグメントの透過率を変化させる透過率制御手段と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置において、
   前記透過率制御手段は、前記バックライトユニットが照射を行っているとき、前記輝度制御手段による輝度の低下に応じて前記セグメントの透過率を低下させることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１または２に記載の表示装置において、さらに加えて、
   前記表示装置へ電力を供給している電源の種類を判別する判別手段を備え、
   前記所定の条件は、前記判別手段により判別された前記電源の種類であることを特徴とする表示装置。
4. 請求項１または２に記載の表示装置において、さらに加えて、
   外光の輝度を測定するする測光手段を備え、
   前記所定の条件は、前記測光手段が測定した外光の輝度であることを特徴とする表示装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示装置において、
   前記透過率制御手段は、前記セグメントに印加する電圧を変化させることにより前記セグメントの透過率を変化させることを特徴とする表示装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置において、
   前記バックライトユニットは、デューティ駆動するＬＥＤを光源として備え、
   前記輝度制御手段は、前記ＬＥＤのデューティ比を変化させることにより前記バックライトユニットが照射する光の輝度を変化させることを特徴とする表示装置。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置において、
   前記バックライトユニットは、ＥＬパネルを光源として備え、
   前記輝度制御手段は、前記ＥＬパネルに印加する電圧を変化させることにより前記バックライトユニットが照射する光の輝度を変化させることを特徴とする表示装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の表示装置を備えることを特徴とするカメラ。
9. 請求項８に記載のカメラにおいて、
   前記表示装置は、前記カメラが備えるファインダー内に視認可能に配置されることを特徴とするカメラ。

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