JP2012194456A

JP2012194456A - バックライト制御装置

Info

Publication number: JP2012194456A
Application number: JP2011059521A
Authority: JP
Inventors: Masato Okamoto; 正人岡本; Osamu Ishikawa; 治石川
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2012-10-11

Abstract

【課題】バックライトの輝度の調整時、ユーザに違和感を与えないバックライト制御装置を提供する。
【解決手段】液晶モジュール２００を構成するバックライト２０１に印加するパルス状の駆動電圧を制御して、バックライトの輝度を調整するバックライト制御装置１００は、外部指示である明るさ設定に応じた駆動電圧のデューティ比を示すＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力部１０３と、バックライト又はその周囲の温度に応じた駆動電圧のパルス振幅を示す係数を決定する振幅決定部と、ＰＷＭ信号及び係数に応じた電圧の駆動信号を生成して、当該駆動信号をバックライトに出力する駆動信号生成部１０９とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、バックライトの輝度を制御するバックライト制御装置に関する。

液晶モジュール等に設けられるバックライトの光源には、例えばＬＥＤが用いられる。一般的に、ＬＥＤは、高温状態における使用条件では、発光効力の低下や寿命の低下といった問題が発生する。特に、液晶モジュールは密閉された構造であるため、液晶モジュール周辺の温度に応じてＬＥＤの輝度を制御する必要がある。当該制御では、例えば、温度に応じたバックライトの輝度が段階的に設定されており、バックライトは、高温状態ではその輝度が制限されるよう制御される。すなわち、バックライトの輝度は、温度変化に応じて階調変化される。なお、バックライトの輝度は、当該バックライトに供給する電圧のパルス幅変調（ＰＷＭ）制御におけるデューティ比によって変化する。デューティ比が高いほどバックライトの輝度は高い。

上記制御において、バックライトの輝度特性とＰＷＭ制御による輝度特性の変化段数は予め設定されている。しかし、変化段数が少ないと、温度保護の条件より輝度を下げる場合、その輝度変化の差が大きくなる。温度保護による輝度変化は、ユーザが意図とした制御ではないため、輝度変化の差が大きい場合はユーザに使用上の違和感を与えてしまう。このため、温度保護の輝度変化時にはユーザに違和感を与えない制御が望ましい。

本発明の目的は、バックライトの輝度の調整時、ユーザに違和感を与えないバックライト制御装置を提供することである。

本発明は、液晶モジュールを構成するバックライトに印加するパルス状の駆動電圧を制御して、前記バックライトの輝度を調整するバックライト制御装置であって、外部指示である明るさ設定に応じた前記駆動電圧のデューティ比を示すＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力部と、前記バックライト又はその周囲の温度に応じた前記駆動電圧のパルス振幅を示す係数を決定する振幅決定部と、前記ＰＷＭ信号及び前記係数に応じた電圧の駆動信号を生成して、当該駆動信号を前記バックライトに出力する駆動信号生成部と、を備えたバックライト制御装置を提供する。

上記バックライト制御装置では、前記振幅決定部は、前記バックライト又はその周囲の温度に応じた電圧値を導出し、当該導出した電圧値のパルス振幅に応じた前記係数を決定する。

上記バックライト制御装置では、前記バックライトの輝度のダイナミックレンジに対する前記明るさ設定に応じた輝度の変化段数は予め設定されている。

本発明に係るバックライト制御装置によれば、バックライトの輝度の調整時、ユーザに違和感を与えない。

一実施形態のバックライト制御装置の内部構成及び液晶モジュールとの関係を示すブロック図明るさ設定とデューティ比Ｄの関係の一例を示す図バックライト２０１の温度と温度変化処理部１０５が出力する信号の電圧値の関係の一例を示す図バックライト２０１の温度に応じた駆動電圧のデューティ比Ｄと輝度の関係の一例を示す図ユーザによる明るさ設定に応じてデューティ比Ｄが１００％に設定されているときにバックライト２０１の温度が上昇した際の輝度の調整及び従来との比較を示す図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明のバックライト制御装置は、液晶モジュールを備えた電子機器等に設けられ、液晶モジュールを構成するバックライトの駆動を制御する。

図１は、一実施形態のバックライト制御装置の内部構成及び液晶モジュールとの関係を示すブロック図である。図１に示すバックライト制御装置１００は、ユーザ設定処理部１０１と、ＰＷＭ信号出力部１０３と、温度変化処理部１０５と、ダイナミックレンジ制御部１０７と、駆動信号生成部１０９とを備える。なお、バックライト制御装置１００は、液晶モジュール２００のバックライト２０１に印加する駆動電圧をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御することによって、バックライト２０１の輝度を制御する。また、液晶モジュール２００には、バックライト２０１又はその周囲の温度を検出する温度センサ２０３が設けられている。

以下、バックライト制御装置１００の各構成要素について説明する。

ユーザ設定処理部１０１は、液晶モジュール２００を備える電子機器のユーザによる液晶画面の明るさ設定に応じたディーティ比Ｄを決定する。なお、ディーティ比Ｄは、バックライト制御装置１００がバックライト２０１に印加する駆動電圧のデューティ比である。図２は、明るさ設定とデューティ比Ｄの関係の一例を示す図である。図２に示すように、明るさ設定(１)〜(９)に対してそれぞれ異なる値のデューティ比Ｄが設定されている。なお、デューティ比Ｄが大きいほどバックライト２０１の輝度は高い。

ＰＷＭ信号出力部１０３は、ユーザ設定処理部１０１によって決定されたデューティ比Ｄのパルス状の信号を出力する。なお、当該パルス状の信号の振幅は一定値である。

温度変化処理部１０５は、液晶モジュール２００に設けられた温度センサ２０３が検出したバックライト２０１の温度に応じて、バックライト制御装置１００がバックライト２０１に印加する駆動電圧のパルス振幅を決定する。なお、当該パルス振幅は電圧値で示され、温度変化処理部１０５は、決定したパルス振幅を示す電圧値の信号を出力する。図３は、バックライト２０１の温度と温度変化処理部１０５が出力する信号の電圧値の関係の一例を示す図である。図３に示すように、バックライト２０１の温度域に対してそれぞれ異なる電圧値が設定されている。また、当該電圧値は、温度域の変化に応じて０．１Ｖ刻みで変わっていく。このため、バックライト２０１の温度変化に応じて電圧値を変更してパルス振幅を変えていっても、当該パルス振幅に応じた輝度変化はユーザに違和感を与えない。なお、図３では温度域の変化に応じた電圧値の刻み幅が０．１Ｖであるが、当該刻み幅の値は任意に設定可能である。

ダイナミックレンジ制御部１０７は、温度変化処理部１０５が決定した駆動電圧のパルス振幅に応じたパルス振幅係数を決定する。なお、パルス振幅係数が小さい程、バックライト２０１の輝度のダイナミックレンジは小さくなる。

駆動信号生成部１０９は、ＰＷＭ信号出力部１０３が出力したデューティ比Ｄのパルス状の信号と、ダイナミックレンジ制御部１０７が決定したパルス振幅係数とに基づいて、バックライト２０１に供給するパルス状の駆動信号を生成して出力する。図４は、バックライト２０１の温度に応じた駆動電圧のデューティ比Ｄと輝度の関係の一例を示す図である。図４に示すように、バックライト２０１の温度が低いときは駆動信号のパルス振幅は大きく、逆に、バックライト２０１の温度が高いときは駆動信号のパルス振幅は小さい。その結果、同じデューティ比Ｄであってもパルス振幅が大きいほどバックライト２０１の輝度は高い。但し、デューティ比Ｄが小さいほど、パルス振幅の差による輝度への影響が小さいため、輝度の差も小さくなる。したがって、バックライト２０１の温度が高いほど、バックライト２０１の輝度特性を示す線分の傾き及び輝度のダイナミックレンジは小さい。

図５は、ユーザによる明るさ設定に応じてデューティ比Ｄが１００％に設定されているときにバックライト２０１の温度が上昇した際の輝度の調整及び従来との比較を示す図である。バックライト２０１の温度が上昇すると、図４に示したように、駆動信号生成部１０９から出力される駆動信号のパルス振幅は小さくなる。このとき、図４及び図５に示すように、バックライト２０１の輝度特性を示す線分の傾きは小さく、輝度のダイナミックレンジも小さくなる。この状態でユーザによる明るさ設定が変更されても、その変更可能な変化段数は温度上昇前と変わらない。なお、従来技術で説明した方法では、図５に点線で示したように、温度上昇のためにデューティ比を変更すると、その状態からユーザによる明るさ設定が変更されると、デューティ比変更前のステップ数（８ステップ）よりも少ないステップ数（６ステップ）となってしまっていた。

以上説明したように、本実施形態によれば、バックライト２０１に温度変化が生じて輝度を変更しても、ユーザによる明るさ設定時の変更可能なステップ数は変わらない。したがって、ユーザによる明るさ設定に基づくバックライトの輝度の調整時、ユーザに違和感を与えない。

本発明に係るバックライト制御装置は、液晶モジュールを備えた電子機器に設けられる制御装置等として有用である。

１００バックライト制御装置
１０１ユーザ設定処理部
１０３ＰＷＭ信号出力部
１０５温度変化処理部
１０７ダイナミックレンジ制御部
１０９駆動信号生成部
２００液晶モジュール
２０１バックライト
２０３温度センサ

Claims

液晶モジュールを構成するバックライトに印加するパルス状の駆動電圧を制御して、前記バックライトの輝度を調整するバックライト制御装置であって、
外部指示である明るさ設定に応じた前記駆動電圧のデューティ比を示すＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力部と、
前記バックライト又はその周囲の温度に応じた前記駆動電圧のパルス振幅を示す係数を決定する振幅決定部と、
前記ＰＷＭ信号及び前記係数に応じた電圧の駆動信号を生成して、当該駆動信号を前記バックライトに出力する駆動信号生成部と、
を備えたことを特徴とするバックライト制御装置。
請求項１に記載のバックライト制御装置であって、
前記振幅決定部は、前記バックライト又はその周囲の温度に応じた電圧値を導出し、当該導出した電圧値のパルス振幅に応じた前記係数を決定することを特徴とするバックライト制御装置。
請求項１又は２に記載のバックライト制御装置であって、
前記バックライトの輝度のダイナミックレンジに対する前記明るさ設定に応じた輝度の変化段数は予め設定されていることを特徴とするバックライト制御装置。