JP2011050157A - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 液晶表示部にバックライトを提供する発光部に必要な電圧を電源の出力電圧から生成するDC−DCコンバータを、発光部以外の構成要素に必要な電圧を生成するDC−DCコンバータとしても利用できるようにする。
【解決手段】 液晶表示部にバックライトを提供する発光手段26と、映像データを送信する通信手段14と、DC−DCコンバータ11から発光手段26に流れる電流を制御する制御手段12とを有し、制御手段12は、DC−DCコンバータ11から発光手段26に流れる電流を制御することにより、DC−DCコンバータ11の出力電圧を第1の電圧、第1の電圧よりも低い第2の電圧のいずれかに変更する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、液晶表示部を有する電子機器に関する。
デジタルカメラなどの電子機器に液晶表示部を搭載する場合、液晶表示部にバックライトを提供する発光部が必要である。発光部には、LED(Light Emitting Diode)を用いるものがある。特許文献1には、液晶表示部にバックライトを提供する複数の発光部を有するLED点灯回路が記載されている。
特開2007−220855号公報
特許文献1に記載されたLED点灯回路は、電源の出力電圧を制御するDC−DCコンバータを有する。
しかしながら、特許文献1に記載されたDC−DCコンバータは、発光部に必要な電圧を電源の出力電圧から生成することはできるが、発光部以外の回路に必要な電圧を電源の出力電圧から生成することはできない。そのため、特許文献1に記載されたDC−DCコンバータを、発光部以外の構成要素(例えば、映像データの送信を行う通信部)のDC−DCコンバータとして利用することはできなかった。
そこで、本発明は、液晶表示部にバックライトを提供する発光部に必要な電圧を電源の出力電圧から生成するDC−DCコンバータを、発光部以外の構成要素に必要な電圧を生成するDC−DCコンバータとしても利用できるようにすることを目的とする。
本発明に係る電子機器は、液晶表示部にバックライトを提供する発光手段と、映像データを送信する通信手段と、DC−DCコンバータから前記発光手段に流れる電流を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記DC−DCコンバータから前記発光手段に流れる電流を制御することにより、前記DC−DCコンバータの出力電圧を第1の電圧、前記第1の電圧よりも低い第2の電圧のいずれかに変更することを特徴とする。
本発明によれば、液晶表示部にバックライトを提供する発光部に必要な電圧を電源の出力電圧から生成するDC−DCコンバータを、発光部以外の構成要素に必要な電圧を生成するDC−DCコンバータとしても利用することができる。
本発明の実施形態に係る電子機器の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る電子機器で行われる処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る電子機器で行われる省電力処理の手順を示すフローチャートである。
図1は、本発明の実施形態に係る電子機器100の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る電子機器100は、例えば、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話等から構成される。
電子機器100は、バッテリ10、DC−DCコンバータ11、CPU(Central Processing Unit)12、メモリ13、カメラ部14、記録媒体15、液晶表示部16、HDMI部17及びUI(ユーザインターフェース)部18を有する。
バッテリ10は、電子機器100の電源であり、電子機器100から取り外し可能である。
DC−DCコンバータ11は、パワーインダクタ23、平滑コンデンサ24、フライホイールダイオード25及び帰還制御部30を有する。DC−DCコンバータ11は、定電流方式のDC−DCコンバータとして機能し、バッテリ10の出力電圧を第1の電圧V1、第2の電圧V2のいずれかに変換することができる。本実施形態では、第1の電圧V1を、例えば12V程度とする。また、本実施形態では、第2の電圧V2を、例えば6V程度とする。
CPU12は、メモリ13に記録されている制御プログラムに従って、電子機器100の構成要素の動作を制御する制御部である。
カメラ部14は、被写体の光学像を撮影し、当該光学像に対応する映像データを生成し、生成した映像データをCPU12に供給する。CPU12は、カメラ部14からの映像データを液晶表示部16及びHDMI部17に供給する。CPU12は、カメラ部14で生成された映像データを、ユーザからの指示に応答して記録媒体15に記録することもできる。CPU12は、カメラ部14からの映像データを記録媒体15に記録する前に、映像データを所定の画像圧縮方式に従って圧縮する。CPU12はさらに、記録媒体15に記録されている映像データを、ユーザからの指示に応答して記録媒体15から再生することもできる。記録媒体15から再生された映像データは、CPU12で伸張された後、液晶表示部16及びHDMI部17に供給される。
記録媒体15は、メモリカード、ハードディスク装置等の記録媒体であり、電子機器100から取り外し可能である。なお、記録媒体15は、電子機器100に内蔵されているものであってもよい。
液晶表示部16は、液晶パネル等の表示パネルを有する。電子機器100が撮影モードである場合、液晶表示部16は、カメラ部14で生成された映像データを表示することができる。電子機器100が再生モードである場合、液晶表示部16は、記録媒体15から再生された映像データを表示することができる。
HDMI部17は、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)に準拠した通信部である。電子機器100が撮影モードである場合、HDMI部17は、カメラ部14で生成された映像データをHDMIシンクに送信することができる。電子機器100が再生モードである場合、HDMI部17は、記録媒体15から再生された映像データをHDMIシンクに送信することができる。HDMIシンクは、テレビ、パーソナルコンピュータ等の外部装置である。本実施形態では、電子機器100は、HDMIソースとして動作する。
UI部18は、電子機器100を操作するのに必要なボタン、スイッチ等を有するユーザインターフェースである。ユーザによる操作は、UI部18を介してCPU12に入力される。電子機器100の電源をONまたはOFFにする電源ボタンと、電子機器100の動作モードを撮影モード、再生モードのいずれかに切り替えることを電子機器100に指示するモード切替ボタンは、UI部18に含まれる。撮影、記録、再生等を電子機器100に指示するボタンもUI部18に含まれる。
電子機器100は、LPF(Low Pass Filter)20、バックライトスイッチ21、切り替えスイッチ22、パワーインダクタ23、平滑コンデンサ24、フライホイールダイオード25を有する。電子機器100はさらに、バックライト部26、電流設定抵抗器27、電圧設定抵抗器28及び5Vレギュレータ29を有する。
バックライトスイッチ21は、DC−DCコンバータ11と液晶表示部16とを並列に接続または切断するためのスイッチである。切り替えスイッチ22は、液晶表示部16と電圧設定抵抗器28とを並列に接続または切断するためのスイッチである。バックライトスイッチ21は、第1の切り替え手段として動作し、切り替えスイッチ22は、第2の切り替え手段として動作する。
バックライト部26は、複数のLED(Light Emitting Diode)を有し、液晶表示部16にバックライトを提供する発光部である。
5Vレギュレータ29は、バックライト部26のアノード電圧を5V程度に定電圧化するレギュレータとして機能する。5Vレギュレータ29はさらに、バックライト部26に供給される12VがHDMI部17に印加されないようにするロードスイッチとして機能する。5Vレギュレータ29で生成された電圧(約5V)は、HDMI部17に供給される。HDMI部17は、+5V電源を生成し、生成した+5V電源をHDMIケーブルを介してHDMIシンクに供給する。
帰還制御部30は、スイッチ31、位相補償部32、エラーアンプ33及びPWM(Pulse Width Modulation)コントローラ34を有する。帰還制御部30は、CPU12からの電流指令値に従って、DC−DCコンバータ11からバックライト部26に流れる電流を調整する。帰還制御部30はさらに、DC−DCコンバータ11の出力電圧が安定するように帰還制御を行う。本実施形態では、DC−DCコンバータ11の出力電圧を「出力電圧V0」と呼ぶ。
出力電圧V0は、下記の数式(1)で表される。
V0=(VIN++Voffset)×{1+(R+RON)/RLED} ・・・(1)
数式(1)において、VIN+は、CPU12から指示された電流指令値に対応する電圧値である。Voffsetは、エラーアンプ33の入力オフセット電圧値である。Rは、電圧設定抵抗器28の抵抗値である。RONは、切り替えスイッチ22のオン抵抗に対応する値である。RLEDは、電流設定抵抗器27の抵抗値である。例えば、VIN+=0.06V、Voffset=0V、R=1kΩ、RON=5Ω、RLED=10Ωである場合、V0は6.09Vである。
CPU12は、DC−DCコンバータ11からバックライト部26に流れる電流を制御することにより、出力電圧V0を第1の電圧V1、第2の電圧V2のいずれかに変更することができる。バックライト部26に流れる電流は、CPU12がPWMポートから出力する電流指令値によって制御される。
出力電圧V0を第1の電圧V1(12V程度)に変更する場合、CPU12は、電流指令値I1に対応するPWM信号P1をPWMポートを介してLPF20に供給する。電流指令値I1は、出力電圧V0を第1の電圧V1に変更するための電流指令値である。LPF20は、CPU12のPWMポートからのPWM信号P1を、電流指令値I1に対応する直流電圧に変換する。電流指令値I1に対応する直流電圧は、エラーアンプ33の非反転入力端子(+端子)に入力される。帰還制御部30は、電流指令値I1に対応する直流電圧に従って帰還制御を行う。これにより、出力電圧V0は、第1の電圧V1に変更される。
出力電圧V0を第2の電圧V2(6V程度)に変更する場合、CPU12は、電流指令値I2に対応するPWM信号P2をPWMポートを介してLPF20に供給する。電流指令値I2は、出力電圧V0を第2の電圧V2に変更するための電流指令値である。LPF20は、CPU12のPWMポートからのPWM信号P2を、電流指令値I2に対応する直流電圧に変換する。電流指令値I2に対応する直流電圧は、エラーアンプ33の非反転入力端子(+端子)に入力される。帰還制御部30は、電流指令値I2に対応する直流電圧に従って帰還制御を行う。これにより、出力電圧V0は、第2の電圧V2に変更される。
出力電圧V0が第1の電圧V1に変更された場合、CPU12は、バックライト部26を発光状態にする。出力電圧V0が第2の電圧V2に変更された場合、CPU12は、バックライト部26を消灯状態にする。5Vレギュレータ29は、出力電圧V0が第1の電圧V1、第2の電圧V2のいずれに変更されても、正常に動作することができ、HDMI部17に必要な電圧(約5V)を生成することができる。
このように、本実施形態に係る電子機器100では、バッテリ10及びDC−DCコンバータ11を、バックライト部26及びHDMI部17で共用することができる。
図2は、本実施形態に係る電子機器100で行われる処理の手順を示すフローチャートである。図2に示す処理手順は、例えば、電子機器100の電源ボタンがONにされたときに開始される。また、図2に示す処理手順は、メモリ13に記録されている制御プログラムに従って、CPU12が制御する。
S201において、CPU12は、再生モードが選択されているか否かを判定する。再生モードが選択されている場合は、S202に進む(S201でYES)。再生モードではなく撮影モードが選択されている場合は、S211に進む(S201でNO)。
S202において、CPU12は、再生モードで電子機器100を起動する。電子機器100が再生モードである場合、CPU12は、ユーザからの指示に応答して、記録媒体15に記録されている映像データを、ユーザからの指示に応答して記録媒体15から再生することができる。記録媒体15から再生された映像データは、液晶表示部16及びHDMI部17に供給される。
S203において、CPU12は、出力電圧V0を第1の電圧V1(12V程度)に変更するために、PWM信号P1をPWMポートから出力する。CPU12はさらに、バックライト部26を発光状態にするために、バックライトスイッチ21をON(接続状態)にし、切り替えスイッチ22をOFF(切断状態)にする。切り替えスイッチ22は、バックライトスイッチ21がON(接続状態)にされた後に、OFF(切断状態)される。これにより、バックライト部26は、発光状態になる。出力電圧V0が第1の電圧V1に変更された場合であっても、5Vレギュレータ29は、第1の電圧V1を約5Vに変換することができる。5Vレギュレータ29で生成された約5Vは、HDMI部17に供給される。HDMI部17は、+5V電源を生成し、生成した+5V電源をHDMIケーブルを介してHDMIシンクに供給する。
S204において、CPU12は、HDMIシンクから電子機器100に供給されるHPD(Hot Plug Detect)信号がHiであるか否かを判定する。HDMIシンクが電子機器100と接続可能である場合、HPD信号はHiである。HDMIシンクが電子機器100と接続可能でない場合、HPD信号はLowである。HPD信号がHiであると判定された場合は、S205に進む(S204でYES)。HPD信号がLowであると判定された場合は、S210に進む(S204でNO)。
S205において、CPU12は、液晶表示部16への映像データの供給を停止する。本実施形態では、バックライト部26の輝度の変化を見えにくくするために、S206が実行される前にS205を実行する。
S206において、CPU12は、出力電圧V0を第2の電圧V2(6V程度)に変更するために、PWM信号P2をPWMポートから出力する。出力電圧V0が第2の電圧V2に変更された場合であっても、5Vレギュレータ29は、第2の電圧V2を約5Vに変換することができる。5Vレギュレータ29で生成された約5Vは、HDMI部17に供給される。HDMI部17は、+5V電源を生成し、生成した+5V電源をHDMIケーブルを介してHDMIシンクに供給する。出力電圧V0が第2の電圧V2に変更された場合、バックライト部26に流れる電流は、バックライト部26が実質的に消灯状態になる程度低いものになる。
S207において、CPU12は、切り替えスイッチ22をON(接続状態)にする。
S208において、CPU12は、バックライト部26を消灯状態にするために、バックライトスイッチ21をOFF(切断状態)にする。これにより、バックライト部26に流れる電流経路を遮断することができ、バックライト部26がほのかに光ってしまうことを防止することができる。
S209において、CPU12は、電子機器100とHDMIシンクとの間にHDMI接続を確立させ、HDMI出力処理を開始する。HDMI出力処理が開始されると、HDMI部17は、記録媒体15から再生された映像データを外部装置(テレビ、パーソナルコンピュータ等)に送信することができる。HDMI出力処理が実行されている期間、バックライトスイッチ21は、OFF(切断状態)であるので、バックライト部26は消灯状態である。これにより、電子機器100は、HDMI接続中の消費電力を抑えることができ、電子機器100の使用可能時間を長くすることができる。
S210において、CPU12は、ユーザによる操作を検出できなかった期間が所定時間Tを超えたか否かを判定する。所定時間Tは、UI部18を介してユーザが自由に設定できる時間でもよいし、ユーザが自由に変更できない時間でもよい。所定時間Tには、例えば、30秒、1分、3分等が考えられるが、これらに限るものではない。ユーザによる操作を検出できなかった期間が所定時間Tを超えたと判定された場合は、「省電力処理」を開始する(S210でYES)。「省電力処理」については、図3を参照して説明する。所定時間Tが経過する前にユーザによる操作が検出できた場合は、S204に戻る(S210でNO)。
S211において、CPU12は、撮影モードで電子機器100を起動する。電子機器100が撮影モードである場合、カメラ部14は、被写体の光学像を撮影し、当該光学像に対応する映像データを生成することができる。カメラ部14で生成された映像データは、液晶表示部16及びHDMI部17に供給される。また、CPU12は、カメラ部14で生成された映像データを、ユーザからの指示に応答して記録媒体15に記録することもできる。
S212において、CPU12は、出力電圧V0を第1の電圧V1(12V程度)に変更するために、PWM信号P1をPWMポートから出力する。CPU12はさらに、バックライト部26を発光状態にするために、バックライトスイッチ21をON(接続状態)にし、切り替えスイッチ22をOFF(切断状態)にする。切り替えスイッチ22は、バックライトスイッチ21がON(接続状態)にされた後に、OFF(切断状態)される。これにより、バックライト部26は、発光状態になる。出力電圧V0が第1の電圧V1に変更された場合であっても、5Vレギュレータ29は、第1の電圧V1を約5Vに変換することができる。5Vレギュレータ29で生成された約5Vは、HDMI部17に供給される。HDMI部17は、+5V電源を生成し、生成した+5V電源をHDMIケーブルを介してHDMIシンクに供給する。
S213において、CPU12は、HDMIシンクから電子機器100に供給されるHPD信号がHiであるか否かを判定する。HPD信号がHiであると判定された場合は、S214に進む(S213でYES)。HPD信号がLowであると判定された場合は、S215に進む(S213でNO)。
S214において、CPU12は、電子機器100の動作モードが再生モードに変更されているか否かを判定する。電子機器100の動作モードが再生モードに変更されている場合は、S202に進む(S214でYES)。電子機器100の動作モードが再生モードではなく撮影モードであると判定された場合は、S213に戻る(S214でNO)。
S215において、CPU12は、ユーザからのシャットダウン要求があるか否かを判定する。シャットダウン要求は、電源ボタンをOFFにすることでCPU12に入力される。シャットダウン要求があると判定された場合は、本フローチャートを終了する(S215でYES)。シャットダウン要求がないと判定された場合は、S216に進む(S215でNO)。
S216において、CPU12は、ユーザによる操作を検出できなかった期間が所定時間Tを超えたか否かを判定する。ユーザによる操作を検出できなかった期間が所定時間Tを超えたと判定された場合は、「省電力処理」を開始する(S216でYES)。所定時間Tが経過する前にユーザによる操作が検出できた場合は、S213に戻る(S216でNO)。
図3は、本実施形態に係る電子機器100で行われる省電力処理の手順を示すフローチャートである。
S217において、CPU12は、液晶表示部16への映像データの出力を停止する。本実施形態では、バックライト部26の輝度の変化を見えにくくするために、S218が実行される前にS217を実行する。
S218において、CPU12は、出力電圧V0を第2の電圧V2(6V程度)に変更するために、PWM信号P2をPWMポートから出力する。出力電圧V0が第2の電圧V2に変更された場合であっても、5Vレギュレータ29は、第2の電圧V2を約5Vに変換することができる。5Vレギュレータ29で生成された約5Vは、HDMI部17に供給される。HDMI部17は、+5V電源を生成し、生成した+5V電源をHDMIケーブルを介してHDMIシンクに供給する。
S219において、CPU12は、切り替えスイッチ22をON(接続状態)にする。
S220において、CPU12は、バックライト部26を消灯状態にするために、バックライトスイッチ21をOFF(切断状態)にする。これにより、バックライト部26に流れる電流経路を遮断することができ、バックライト部26がほのかに光ってしまうことを防止することができる。
S221において、CPU12は、HDMIシンクから供給されるHPD(Hot Plug Detect)信号がHiであるか否かを判定する。HPD信号がHiであると判定された場合は、S222に進む(S221でYES)。HPD信号がLowであると判定された場合は、S224に進む(S221でNO)。
S222において、CPU12は、電子機器100の動作モードが再生モードに設定されているか否かを判定する。電子機器100の動作モードが再生モードに設定されている場合は、S223に進む(S222でYES)。電子機器100の動作モードが再生モードではなく撮影モードに設定されている場合は、S224に進む(S222でNO)。
S223において、CPU12は、電子機器100とHDMIシンクとの間にHDMI接続を確立させ、HDMI出力処理を開始する。HDMI出力処理が開始されると、HDMI部17は、記録媒体15から再生された映像データを外部装置(テレビ、パーソナルコンピュータ等)に送信することができる。HDMI出力処理が実行されている期間、バックライトスイッチ21は、OFF(切断状態)であるので、バックライト部26は消灯状態である。これにより、電子機器100は、HDMI接続中の消費電力を抑えることができ、電子機器100の使用可能時間を長くすることができる。
S224において、CPU12は、ユーザによる操作が検出されたか否かを判定する。ユーザによる操作が検出された場合は、S225に進む(S224でYES)。ユーザによる操作が検出されなかった場合は、S221に戻る(S224でNO)。
S225において、CPU12は、S224で検出されたユーザ操作がシャットダウン要求であるか否かを判定する。S224で検出されたユーザ操作がシャットダウン要求であると判定された場合は、本フローチャートを終了する(S225でYES)。S224で検出されたユーザ操作がシャットダウン要求でないと判定された場合は、S201に戻る(S225でNO)。
このように、本実施形態に係る電子機器100によれば、バッテリ10及びDC−DCコンバータ11を、バックライト部26及びHDMI部17で共用することができる。
また、本実施形態に係る電子機器100によれば、電子機器100が再生モードである場合に、HPD信号がHiであるときは、出力電圧V0を第1の電圧V1(12V程度)から第2の電圧V2(6V程度)に切り替えることができる。これにより、電子機器100は、HDMI接続中の消費電力を抑えることができ、電子機器100の使用可能時間を長くすることができる。
なお、本実施形態では、バッテリ10及びDC−DCコンバータ11をバックライト部26及びHDMI部17で共用する構成を説明したが、本発明はこのような構成に限るものではない。HDMI部17をHDMI部17以外の通信部に置き換えてもよい。例えば、HDMI部17をUSB(Universal Serial Bus)に準拠した通信部に置き換えてもよい。また、HDMI部17を、データ通信以外の用途に利用される電子機器100の構成要素に置き換えることも可能である。
また、本実施形態では、第1の電圧V1を、例えば12V程度としたがこれに限るものではない。また、本実施形態では、第2の電圧V2を、例えば6V程度としたがこれに限るものではない。
100 電子機器
10 バッテリ
11 DC−DCコンバータ
12 CPU
13 メモリ
14 カメラ部
15 記録媒体
16 液晶表示部
17 HDMI部
18 ユーザインターフェース部
20 LPF
21 バックライトスイッチ
22 切り替えスイッチ
23 パワーインダクタ
24 平滑コンデンサ
25 フライホイールダイオード
26 バックライト部
27 電流設定抵抗
28 電圧設定抵抗
29 5Vレギュレータ
30 帰還制御部
31 スイッチ
32 位相補償部
33 エラーアンプ
34 PWMコントローラ

Claims (5)

  1. 液晶表示部にバックライトを提供する発光手段と、
    映像データを送信する通信手段と、
    DC−DCコンバータから前記発光手段に流れる電流を制御する制御手段とを有し、
    前記制御手段は、前記DC−DCコンバータから前記発光手段に流れる電流を制御することにより、前記DC−DCコンバータの出力電圧を第1の電圧、前記第1の電圧よりも低い第2の電圧のいずれかに変更することを特徴とする電子機器。
  2. 前記発光手段と並列に接続された抵抗器と、
    前記発光手段と前記DC−DCコンバータとの間の接続を切断するための第1の切り替え手段と、
    前記発光手段と前記抵抗器と並列に接続または切断するための第2の切り替え手段とを有し、
    前記DC−DCコンバータの出力電圧を前記第1の電圧から前記第2の電圧に変更する場合、前記制御手段は、前記第1の切り替え手段を切断状態にし、前記第2の切り替え手段を接続状態にすることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記制御手段は、前記第2の切り替え手段を接続状態にした後に、前記第1の切り替え手段を切断状態にすることを特徴とする請求項2に記載の電子機器。
  4. 前記制御手段は、前記第2の切り替え手段を接続状態にする前に、前記DC−DCコンバータの出力電圧を前記第1の電圧から前記第2の電圧に変更することを特徴とする請求項2または3に記載の電子機器。
  5. 前記制御手段は、前記第2の切り替え手段を接続状態にする前に、前記液晶表示部への映像データの供給を停止することを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の電子機器。
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