JP4083952B2 - 液晶表示装置のバックライト制御装置および方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
この発明は、与えられる映像信号によって表される画像を同期信号に同期して表示する液晶表示装置のバックライト・ランプを制御する装置および方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
液晶表示装置は、ディジタル・スチル・カメラ、ムービ・ビデオ・カメラなど様々な携帯型装置に利用されている。携帯型装置の電源は電池などが利用されるためとくに消費電力を抑える必要がある。
【０００３】
液晶表示装置に含まれている液晶表示パネルの背面には蛍光灯，ＬＥＤ（発光ダイオード）などのバックライト装置（ランプ）が設けられている。このバックライト装置から出射する光によって液晶表示パネルの裏面が照らされる。バックライト装置を備えた液晶表示パネルにおいては、消費電力の多くはバックライト装置において消費されている。
【０００４】
【発明の開示】
この発明は、液晶表示装置の消費電力を抑えることを目的とする。
【０００５】
この発明による液晶表示装置のバックライト制御装置は、与えられる映像信号によって表される画像を、同期信号に同期して表示する液晶表示パネル、印加電圧にしたがう明るさで発光し、上記液晶表示パネルをその裏面から照明するバックライト装置、および上記同期信号の同期期間の間、上記同期期間以外の間よりもバックライト装置に与える上記印加電圧が低くなるように上記印加電圧を制御する印加電圧制御手段を備えていることを特徴とする。
【０００６】
この発明は、上記装置に適した方法も提供している。すなわち、この方法は、与えられる映像信号によって表される画像を、同期信号に同期して表示する液晶表示パネルのバックライト装置を制御する装置において、印加電圧にしたがう明るさで発光するバックライト装置を用いて、上記液晶表示パネルをその裏面から照明し、上記同期信号の同期期間の間、上記同期期間以外の間よりも上記印加電圧を低くするものである。
【０００７】
この発明によると、上記同期信号の同期期間（すべての同期期間である必要はなく，後述するように，複数の同期期間に１回の割合でもよい）の間は、同期期間以外の期間よりも上記バックライト装置への印加電圧が低くされる（印加電圧が零であることを含む）。同期期間の間は、印加電圧が低下するので、バックライト装置の消費電力が低くなる。液晶表示装置の消費電力が少なくなる。ここで同期期間とは一般に帰線期間と呼ばれる期間である。同期期間以外の期間とは一般に表示のための映像信号が現われている期間であり，映像信号期間または表示期間と呼ぶこともできる。
【０００８】
印加電圧が低下させられる同期信号の同期期間は、水平同期信号の水平同期期間であってもよいし、垂直同期信号の垂直同期期間であってもよい。また、印加電圧を低下させる期間は、実質的に同期期間と見なせる期間であれば、厳密に同期期間と一致していなくとも良い。同期期間より少し広くても狭くてもよい。印加電圧を低くするとは、単に電圧を低下させるだけでなく、印加電圧を０にすることも含む。
【０００９】
複数回の同期期間に１回の割合で上記同期期間の間、上記同期期間以外の間よりも上記印加電圧が低くなるように上記印加電圧を制御するようにしてもよい。
【００１０】
毎回の同期期間の間バックライト装置の印加電圧を低下させると、液晶表示パネルに表示されている画像にちらつきが生じることがある。ちらつきが生じない程度に、バックライト装置の印加電圧を低下させる程度を制御することができる。
【００１１】
上記印加電圧を低下させる割合または低下させた電圧を設定する電圧設定手段をさらに設け、上記電圧設定手段による設定に応じて、上記同期期間に印加する電圧を決定するようにしてもよい。
【００１２】
ユーザが上記液晶パネルへの印加電圧の低下の割合または電圧を所望の値に設定することができる。
【００１３】
電源電圧が所定のしきい値以下に低下したことを検出する電源電圧低下検出手段、および上記電源電圧低下検出手段による電源電圧低下の検出に応じて、上記印加電圧制御手段による上記印加電圧の制御を行わせる手段をさらに備えてもよい。
【００１４】
電源電圧が低下し、真に必要なときに，印加電圧の制御を行って、電力消費を抑えることができる。
【００１５】
上記液晶表示パネルが交流電源からの電源にもとづいて動作するものである場合には、電力消費を考慮する必要が少ないので上記同期期間の間であっても印加電圧を低下しなくてもよい。すなわち，商用交流電源を所定電圧の直流に変換するＡＣアダプタが接続されたことを検出するＡＣアダプタ接続検出手段を設け，ＡＣアダプタ接続検出があったときに上記印加電圧制御手段による制御を禁止させる。
【００１６】
また、カメラに適用する場合には、画角調整のときには上記液晶表示パネルに表示されている画像を良く見る必要があるので、ちらつきを防止するために印加電圧の低下制御を停止する。たとえば、シャッタ・レリーズ・ボタンの第１段階の押し下げによりフォーカシング処理および自動露出調整の少なくとも一方の処理が行われる電子スチル・カメラにおいては，シャッタ・レリーズ・ボタンの第１段階の押し下げがあるまでは上記印加電圧制御手段による印加電圧の低下制御を停止する。第１段階の押し下げがあると、フォーカシング処理等が行なわれる。液晶表示パネルに表示される画像を良く見る必要がないのでシャッタ・レリーズ・ボタンの第１段階の押し下げ検出に応答して，印加電圧制御手段による上記同期期間における印加電圧の低下制御を行なわせる。
【００１７】
【実施例の説明】
図１は、この発明の実施例を示すもので、ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図、図２は、バックライト制御装置の回路構成を示している。図３は、図１および図２の各回路に流れる信号を示すタイム・チャートである。
【００１８】
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は、コンピュータ（マイクロプロセッサ）７によって統括される。
【００１９】
ディジタル・スチル・カメラには、第１段階の押し下げおよび第２段階の押し下げが可能なシャッタ・レリーズ・ボタン22が含まれている。このシャッタ・レリーズ・ボタン22の第１段階の押し下げを示す信号Ｓ１および第２段階の押し下げを示す信号Ｓ２は、コンピュータ７に入力する。
【００２０】
ディジタル・スチル・カメラには、測光回路15および測距回路16が含まれている。測光回路15によって被写体の明るさが測定される。測光値を表す信号は、測光回路15からコンピュータ７に入力する。測距回路16によって被写体までの距離が測定される。被写体までの距離を示す信号は、コンピュータ７に入力する。シャッタ・レリーズ・ボタン22の第１段階の押し下げを示す信号Ｓ１がコンピュータ７に入力すると、測光回路15からの測光信号および測距回路15からの測距信号がコンピュータに取込まれる。コンピュータ７によって，測光値および測距値にもとづいてシャッタ・スピードの決定、フォーカシングの制御などが行われる。
【００２１】
ディジタル・スチル・カメラには、モード設定スイッチ20が含まれている。このディジタル・スチル・カメラにおいては、後述するようにバックライト・ランプの消費電力を抑える省電力モード（バックライト・ランプはオンである）と，バックライト・ランプを強制的にオンまたはオフする強制制御モードとがある。モード設定スイッチ20によって省電力モードまたは強制制御モードの設定が可能となる。モード設定スイッチ20によって設定されたモードを示す信号は、コンピュータ７に入力する。
【００２２】
ディジタル・スチル・カメラには、強制制御モードにおいて，ユーザによって操作され，バックライト・ランプ５のオンまたはオフを設定するバックライト・オン／オフ制御スイッチ23が含まれている。このスイッチ23により設定されたバックライト・ランプ５の強制のオン／オフを示す信号は、コンピュータ７に入力する。バックライト・ランプ５は蛍光灯，ＬＥＤ，その他の光源により実現される。
【００２３】
ディジタル・スチル・カメラには、主電源としての電池17が着脱自在に内蔵されている。電池17の電圧がコンピュータ７に入力する。コンピュータ７によって電池17の電圧がチェックされ、電圧低下が検出される。電池17の電圧は、電源回路８にも与えられる。電源回路８からディジタル・スチル・カメラの各回路に動作電源が供給される。
【００２４】
ディジタル・スチル・カメラには、タイミング・ジェネレータ６が含まれている。このタイミング・ジェネレータ６によって、同期信号、ＣＣＤ駆動パルス、サンプリング・パルスなどの各種タイミング信号およびパルスが生成される。タイミング・ジェネレータ６によって生成されたＣＣＤ駆動パルスは、ＣＣＤ１に入力し、サンプリング・パルスはＣＤＳ（Correlated Double Sampling） およびＡ／Ｄ変換回路２に入力する。さらに、同期信号は、信号処理回路３およびバックライト制御回路10に入力する。同期信号は，この実施例ではほぼブランキング期間（同期期間）の間，Ｌレベルを保ち，映像信号が現われる期間（映像信号期間または表示期間）の間，Ｈレベルを保つ信号である。垂直走査期間（１Ｖ）は，同期期間と映像信号期間との和である。
【００２５】
ＣＣＤ駆動パルスにしたがって動作するＣＣＤ１によって被写体が撮像され、被写体像を表す映像信号が出力される。ＣＣＤ１からの出力映像信号は、ＣＤＳおよびＡ／Ｄ変換回路２に入力し、タイミング・ジェネレータ６から与えられるサンプリング・パルスにしたがって相関二重サンプリングが行われ、その後ディジタル画像データに変換される。ディジタル画像データは、信号処理回路３に入力する。
【００２６】
信号処理回路３において、ガンマ補正、色バランス調整、Ｄ／Ａ変換などの各種信号処理が行われる。さらに信号処理回路において、Ｄ／Ａ変換されたアナログ映像信号にタイミング・ジェネレータ６から出力される同期信号（垂直同期信号および水平同期信号）が付加される。同期信号が付加された映像信号は、ＬＣＤパネル４に入力し、映像信号によって表される画像が同期信号に同期して表示される。
【００２７】
ディジタル・スチル・カメラには、バックライト制御装置10によって制御されるバックライト・ランプ５が含まれている。バックライト・ランプ５から出射される光によってＬＣＤパネル４の裏面が照らされ、ＬＣＤパネル４に表示される画像が見やすくなる。
【００２８】
バックライト制御装置10には、タイミング・ジェネレータ６から出力される同期信号のほかにコンピュータ７からモード切換信号、バックライト・オン／オフ制御信号が入力している。また、電源回路８から動作電圧が供給されている。
【００２９】
主として図２を参照して、バックライト制御装置10には、切換スイッチ11が含まれている。切換スイッチ11のａ端子には、スイッチ23によって設定されたオン／オフ状態を表わすバックライト・オン／オフ制御信号が与えられる。切換スイッチ11のｂ端子には、同期信号が与えられる。切換スイッチ11は、モード切換信号に応じてａ端子とｂ端子とが切り換えられる。モード設定スイッチ20によって強制制御モードが設定されているとａ端子が接続される。ユーザから与えられるバックライト・オンオフ制御信号が後段のスイッチ制御回路12に与えられる。モード設定スイッチ20によって省電力モードが設定されていると、ｂ端子が接続される。切換スイッチ11を通過した信号は、スイッチ制御回路12に与えられる。
【００３０】
モード設定スイッチ20によって強制制御モードが設定されているときには、ユーザから与えられるバックライト・オン／オフ制御信号がスイッチ制御回路12に入力されることとなり、バックライト・オン／オフ制御信号に応じたスイッチ制御信号がスイッチ制御回路12から出力される。モード設定スイッチ20によって省電力モードが設定されていると、同期信号がスイッチ制御回路12に入力することとなり、同期信号に応じたスイッチ制御信号がスイッチ制御回路12から出力される。
【００３１】
バックライト制御装置10にはスイッチング・トランジスタ13が含まれている。このトランジスタ13のエミッタに電源回路８からの動作電圧が与えられる。スイッチ制御回路12から出力されるスイッチ制御信号はトランジスタ13のベースに与えられる。スイッチ制御回路12からのスイッチ制御信号に応じてトトランジスタ13がオン／オフ制御され、電源回路８からバックライト・ランプ５への動作電圧の供給が制御される。
【００３２】
具体的には、強制制御モードにおいて、ユーザからバックライトオン／オフ制御信号が与えられると、そのバックライトオン／オフ制御信号に応じて、バックライト・ランプ５が強制的にオンまたはオフされる。省電力モードにおいては、垂直同期信号がＨレベルの期間（映像信号期間）の間はトランジスタ13がオンとなるので、電源回路８からの動作電圧がバックライト・ランプ５に与えられる。垂直同期信号がＬレベルの期間（同期期間）の間はトランジスタがオフとなるので、電源回路８からの動作電圧はバックライト・ランプ５に与えられない。省電力モードにおいては垂直同期信号がＬレベルの期間は、バックライト５による電力の消費を抑えることができる。ディジタル・スチル・カメラの省電力化を図ることができる。
【００３３】
この実施例では，垂直同期期間の間，バックライト・ランプ５をオフするように制御しているが，水平同期信号の水平同期期間の間もバックライト・ランプ５をオフするようにしてもよい。これは特に，バックライト・ランプ５がＬＥＤのような半導体発光素子または高速応答素子の場合に有効である。
【００３４】
ディジタル・スチル・カメラに電圧制御用ボリュウム11を設けるようにしてもよい。このボリュウム11の設定を表す信号をバックライト制御装置10に入力する。省電力モードにおいて同期期間（または同期期間よりも少し長い，または短い期間）の間、バックライト・ランプ５をオフにするのではなく、ボリュウム11の設定に応じて、映像信号期間の電圧よりも低くする（図３低減電圧の値）。このようにしても、バックライト５の消費電力を抑えることができる。この場合，バックライト制御装置10には電圧を降圧するためのＤＣ−ＤＣコンバータが設けられることとなろう。またはボリュウムにより電源回路８の電圧を分圧する。同期信号により制御される切換スイッチにより，電源回路８の出力とＤＣ−ＤＣコンバータまたはボリュウムの出力とを切換えてバックライト・ランプ５に印加する。
【００３５】
また、周期設定スイッチ21を設けても良い。周期設定スイッチ21によって複数回の同期期間のうち１回だけバックライト・ランプ５をオフする。同期期間ごとにバックライト・ランプ５をオフするとＬＣＤパネル４に表示される画像のちらつきが目立つことがある。複数の同期期間の１回だけバックライト・ランプ５をオフにすれば電力消費を抑えつつ，ＬＣＤパネル４に表示される画像のちらつきも目立たなくできる。
【００３６】
さらに、シャッタ・レリーズ・ボタン22の第１段階の押し下げがあるまでは、上記省電力モードが設定されていても同期期間の間バックライト・ランプ５をオフする動作を停止し、シャッタ・レリーズ・ボタン22の第１段階の押し下げがあったことにより上記省電力モードとなるようにしてもよい。シャッタ・レリーズ・ボタン22の第１段階の押し下げがあるまでは被写体の画角を決定していることが多く、ＬＣＤパネル４をユーザが見ていることが多い。このため画角を決定するまで（シャッタ・レリーズ・ボタン22の第１段階の押し下げがあるまで）は、画像のちらつきを防止するため、省電力モードにおけるバックライト５のオフ動作を停止する。シャッタ・レリーズ・ボタン22の第２段階の押し下げがあるときには、画角がすでに決まっているので、ユーザは、ＬＣＤパネル４に表示されている画像は余り気にしないことが多い。このために省電力モードにして、消費電力を抑える。
【００３７】
さらに、電池17の電圧低下を検知したときに、省電力モードになるようにすることもできる。電池17の電圧低下をコンピュータ７が検知するまでは、バックライト制御装置10に与える信号を、同期信号の代わりに常にＨレベルの信号とし，バックライト制御装置10のトランジスタ13をオンにしておくこととなろう。
【００３８】
さらに、ディジタル・スチル・カメラにＡＣアダプタが装着されたかどうかを検知する機能を，コンピュータ７に設けても良い。ＡＣアダプタから与えられる電源にもとづいてディジタル・スチル・カメラが動作する場合は、電池17に比べ電力の消費を考慮しなくとも良い場合が多い。このため、ディジタル・スチル・カメラにＡＣアダプタが装着された場合も省電力モードを停止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】バックライト制御装置の回路図である。
【図３】ディジタル・スチル・カメラの回路に流れる信号のタイム・チャートである。
【符号の説明】
３ 信号処理回路
４ ＬＣＤ表示パネル
５ バックライト・ランプ
６ タイミング・ジェネレータ
７ コンピュータ
８ 電源回路
10 バックライト制御装置

Claims (5)

1. 与えられる映像信号によって表される画像を，同期信号に同期して表示する液晶表示パネル，
   印加電圧にしたがう明るさで発光し，上記液晶表示パネルをその裏面から照明するバックライト装置，
   バックライトによる消費電力を抑える省電力モードまたはバックライトを強制的にオンもしくはオフする強制制御モードを設定するモード設定手段，
   強制制御モードにおいてバックライトのオンまたはオフを設定するバックライト・オン／オフ設定手段，および
   上記省電力モードにおいて上記同期信号の同期期間の間，上記同期期間以外の期間よりもバックライト装置に与える上記印加電圧が低くなるように上記印加電圧を制御し，上記強制制御モードにおいて上記バックライト・オン／オフ設定手段によるバックライト・オン／オフ制御信号に応じて上記印加電圧をオン／オフ制御する印加電圧制御手段，
   を備えた液晶表示装置のバックライト制御装置。
2. ＡＣアダプタが接続されたかどうかを検出する接続検出手段をさらに備え，
   上記印加電圧制御手段は，上記接続検出手段によってＡＣアダプタが接続されたことが検出されたときには上記省電力モードの動作を停止する，請求項１に記載の液晶表示装置のバックライト制御装置。
3. 上記印加電圧を低下する割合または低い電圧を設定する電圧設定手段をさらに備え，
   上記印加電圧制御手段は，上記電圧設定手段による設定に応じて，上記同期期間に印加する電圧を決定するものである，
   請求項１に記載の液晶表示装置のバックライト制御装置。
4. 電源電圧が所定のしきい値以下に低下したことを検出する電源電圧低下検出手段，および
   上記電源電圧低下検出手段による電源電圧低下の検出に応じて，上記印加電圧制御手段による上記印加電圧の制御を行わせる手段，
   をさらに備えた請求項１に記載の液晶表示装置のバックライト制御装置。
5. 与えられる映像信号によって表される画像を同期信号に同期して表示する液晶表示パネルを，印加電圧にしたがう明るさで発光してその裏面から照明するバックライト装置を制御する方法において，
   モード設定手段によって省電力モードが設定されているときには，上記同期信号の同期期間の間，上記同期期間以外の期間よりも上記印加電圧を低くし，
   上記モード設定手段によって強制制御モードが設定されているときには，バックライト・オン／オフ設定手段によるバックライト・オン／オフ制御信号に応じて上記印加電圧の印加をオン／オフ制御する，
   液晶表示装置のバックライト制御方法。

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