JP5870173B2 - LIGHT CONTROL DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND DISPLAY DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、LED素子の光量を制御する光量制御装置、その制御方法、及び表示装置に関する。 The present invention relates to a light amount control device that controls the light amount of an LED element, a control method therefor, and a display device.
近年、液晶モニタ等の表示装置の中には、消費電力の低下やコントラスト比の向上のために、光源として発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を使用しているものがある。表示装置のLED素子は、例えばパルス電流により光量が可変であり、通常の使用時は設定された一定の光量に収束するようにパルス電流のフィードバック制御により駆動される。このため、LED素子を光源とする表示装置においては、電源投入時から所定の光量に収束した状態となるまでに、フィードバック制御にかかる時間を要する。 In recent years, some display devices such as a liquid crystal monitor use a light emitting diode (LED) as a light source in order to reduce power consumption and improve a contrast ratio. The LED element of the display device has a variable light amount by, for example, a pulse current, and is driven by a feedback control of the pulse current so as to converge to a set constant light amount during normal use. For this reason, in a display device using an LED element as a light source, it takes time to perform feedback control from when the power is turned on until it converges to a predetermined light amount.
LED素子は、素子自体の発熱による温度変化に応じて素子にかかる電圧が変動する特性を有するため、温度に比例して光量の変動が生じる。即ち、LED素子の周囲温度によって目標光量を得るために必要な電流が異なるため、電源投入時に素子に与えるパルス電流が固定である場合、電源投入時から所望の光量に収束するまでに要する時間が温度に依存して長くなることがある。例えば特許文献1には、電源投入時にLED素子に対して与える、予め設定されたパルス電流(初期パルス電流)を温度に依存して補正することにより、電源投入時から所望の光量に収束した状態となるまでに要する時間を短縮する技術が開示されている。
Since the LED element has a characteristic that the voltage applied to the element fluctuates in accordance with a temperature change due to heat generation of the element itself, the light amount varies in proportion to the temperature. That is, since the current required to obtain the target light amount differs depending on the ambient temperature of the LED element, when the pulse current applied to the element at the time of turning on the power is fixed, the time required to converge to the desired light amount after turning on the power May be longer depending on temperature. For example,
またLED素子は、経年変化により封止樹脂が劣化することに起因して光量が低減することが知られている。即ち、温度変化と同様、経年変化により電流値と光量との対応が変化するため、電源投入時に素子に与えるパルス電流が固定である場合、電源投入時から所定の光量に収束するまでに要する時間が長くなる。例えば特許文献2には、初期パルス電流の電流値に対する、実際に所望の光量に収束した際の電流値の比を記憶し、当該比を初期パルス電流に乗じることにより、所定の色度の光量となるまでに要する時間を短縮する技術が開示されている。 In addition, it is known that the light amount of the LED element is reduced due to deterioration of the sealing resin due to aging. That is, as the temperature changes, the correspondence between the current value and the amount of light changes due to aging, so if the pulse current applied to the element when the power is turned on is fixed, the time required to converge to the predetermined light amount after the power is turned on Becomes longer. For example, Patent Document 2 stores a ratio of a current value when actually converged to a desired light amount with respect to a current value of an initial pulse current, and multiplies the initial pulse current by the ratio to thereby obtain a light amount of a predetermined chromaticity. A technique for shortening the time required to become is disclosed.
しかしながら、上述した特許文献1及び2はそれぞれ、LED素子の光量制御における、周囲温度による影響、及び経年変化による影響を別々に解決するものであり、両方を同時に解決するものはこれまで開示されていなかった。
However,
また、特許文献2は、LED素子の光量制御における経年変化による影響を補正するための電流値の比(経年補正係数)を記憶する際の周囲温度による影響を考慮していなかった。即ち、特許文献2で記憶される経年補正係数は、当該係数を記憶する際のLED素子の周囲温度による影響を内包した係数である。従って、電源投入時の周囲温度と経年補正係数を記憶する際の周囲温度とが異なると、初期パルス電流に経年補正係数を乗じても、所望の光量を得るために適したパルス電流は得ることができない。 Further, Patent Document 2 does not consider the influence due to the ambient temperature when storing the ratio of the current values (aging correction coefficient) for correcting the influence due to the secular change in the light amount control of the LED element. That is, the aging correction coefficient stored in Patent Document 2 is a coefficient that includes the influence of the ambient temperature of the LED element when the coefficient is stored. Therefore, if the ambient temperature when the power is turned on and the ambient temperature when storing the aging correction coefficient are different, a pulse current suitable for obtaining a desired light amount can be obtained even if the initial pulse current is multiplied by the aging correction coefficient. I can't.
またさらに、特許文献1のような初期パルス電流が設定された際のLED素子の周囲温度(標準温度)を基準とした温度補正係数を用いるパルス電流の補正を追加的に実行すると、やはり適切なパルス電流は得ることができない。また、場合によっては得られるパルス電流は適切な値から更に離れてしまうことがある。
Furthermore, when the correction of the pulse current using the temperature correction coefficient based on the ambient temperature (standard temperature) of the LED element when the initial pulse current is set as in
例えば、特許文献2に従って経年補正係数を記憶する際の周囲温度が標準温度よりも高い場合を考えると、得られる経年補正係数は周囲温度の影響を内包するため、標準温度において算出した場合の経年補正係数よりも大きい値となる。この場合、次に電源投入時の周囲温度が標準温度であるものとすると、初期パルス電流に経年補正係数を乗じると、得られるパルス電流の値は必要以上に高くなる。しかしながら特許文献1の温度補正係数は、標準温度においては1であるため、当該温度補正係数を乗じたとしても、パルス電流を適切な値に補正することはできない。或いは、電源投入時の周囲温度が経年補正係数を記憶する際と同じである(標準温度よりも高い)ものとすると、デフォルトのパルス電流に経年補正係数を乗じると、この時点で適切なパルス電流が得られる。しかし、続いて特許文献1に従う補正が行われるため、最終的に得られるパルス電流の値は適切な値よりも大きくなってしまう(周囲温度が標準温度よりも高い場合、温度補正係数は1より大きくなるため)。
For example, when considering the case where the ambient temperature when storing the aging correction coefficient according to Patent Document 2 is higher than the standard temperature, the obtained aging correction coefficient includes the influence of the ambient temperature, and thus the aging when calculated at the standard temperature. The value is larger than the correction coefficient. In this case, assuming that the ambient temperature when the power is turned on next is the standard temperature, the value of the obtained pulse current becomes higher than necessary when the initial pulse current is multiplied by the aging correction coefficient. However, since the temperature correction coefficient of
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、発光素子の光量の経年変化による影響と、発光素子の周囲温度による影響を考慮して、電源投入時に発光素子に与える駆動値を適切に決定することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and considering the influence of the light quantity of the light emitting element over time and the influence of the ambient temperature of the light emitting element, the drive value given to the light emitting element when the power is turned on is determined. The purpose is to make an appropriate decision .
前述の目的を達成するために、本発明の光量制御装置は、以下の構成を備える。 In order to achieve the above-described object, the light quantity control device of the present invention has the following configuration.
発光素子の光量を検出する光量検出手段と、発光素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、光量制御装置の電源投入後に、光量検出手段により検出された発光素子の光量と、目標光量値とに基づいて、発光素子の駆動値を決定して、発光素子を駆動する制御を行う制御手段と、光量制御装置の電源投入後に、制御手段による駆動値の決定結果と、温度検出手段により検出された周囲温度とに基づいて、基準周囲温度について光量制御装置の電源投入時における発光素子の駆動値を得るための情報を記憶する記憶手段と、備え、制御手段は、光量制御装置の電源投入時に、駆動値を得るための情報と、光量制御装置の電源投入時に温度検出手段により検出された周囲温度とに基づいて、発光素子の駆動値を決定することを特徴とする。 A light quantity detecting means for detecting the light quantity of the light emitting element, a temperature detecting means for detecting the ambient temperature of the light emitting element, a light quantity of the light emitting element detected by the light quantity detecting means after the light quantity control device is turned on, and a target light quantity value Based on the control means for determining the drive value of the light emitting element and controlling the light emitting element to be driven, and after turning on the light quantity control device, the drive value determination result by the control means and the temperature detecting means Storage means for storing information for obtaining the driving value of the light emitting element at the time of turning on the light quantity control device with respect to the reference ambient temperature based on the ambient temperature, and the control means at the time of turning on the light quantity control device In addition, the drive value of the light emitting element is determined based on the information for obtaining the drive value and the ambient temperature detected by the temperature detecting means when the light quantity control device is turned on.
このような構成により本発明によれば、発光素子の光量の経年変化による影響と、発光素子の周囲温度による影響を考慮して、電源投入時に発光素子に与える駆動値を適切に決定することが可能となる。 With such a configuration, according to the present invention, it is possible to appropriately determine the drive value given to the light emitting element when the power is turned on in consideration of the influence of the light amount of the light emitting element over time and the influence of the ambient temperature of the light emitting element. It becomes possible.
以下、本発明の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する一実施形態は、光源制御装置の一例としての、LED素子に与える電流を制御可能な液晶モニタに、本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明は、LED素子に与える電流を制御することが可能な任意の機器に適用可能である。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, one Embodiment described below demonstrates the example which applied this invention to the liquid crystal monitor which can control the electric current given to an LED element as an example of a light source control apparatus. However, the present invention is applicable to any device that can control the current applied to the LED element.
(液晶モニタ100の構造)
図1は、本発明の実施形態に係る液晶モニタ100の機能構成を示すブロック図である。
(Structure of the LCD monitor 100)
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a
制御部170は、例えばマイクロプロセッサであり、液晶モニタ100が備える各ブロックの動作を制御する。具体的には制御部170は、記憶部140に記憶されている後述する光量制御処理のプログラムを読み出し、不図示のRAMに展開して実行することにより、液晶モニタ100が備える各ブロックの動作を制御する。
The
記憶部140は、例えばEEPROM等の書き換え可能な不揮発性メモリであり、光量制御処理のプログラムに加え、各ブロックの動作において必要となるパラメータ等を記憶している。また本実施形態では、記憶部140には、後述する光源制御部180が備えるLED素子について工場出荷前に設定された、電源投入時に与えるパルス電流の初期デューティ比、各色のLED素子を収束させる光量値である目標光量値が記憶されているものとする。
The
なお、初期デューティ比は、工場出荷前にLED光源の目標光量値として設定された所定の輝度及び色度を有する光を、所定の基準周囲温度において光源が放射するように、各色のLED素子について予め設定されたパルス電流の周波数とパルス幅の比を示している。各色のLED素子に与えるパルス電流の周波数が固定である場合、当該デューティ比により電源投入時に与えるパルス電流はパルス幅によって規定することができる。また液晶モニタ100がユーザにより輝度や色度を調整可能に設計されている場合は、それぞれの輝度及び色度の設定について、異なる複数の初期デューティ比が予め設定されていればよい。本実施形態では、LED光源が1つの色度の光量を呈するように予め工場出荷前に設定された、各色のLED素子の目標光量値についてのパルス電流のデューティ比を、初期デューティ比として以下に説明するものとする。
The initial duty ratio is set for each color LED element so that the light source emits light having a predetermined luminance and chromaticity set as a target light amount value of the LED light source before shipment from the factory at a predetermined reference ambient temperature. The ratio between the preset pulse current frequency and the pulse width is shown. When the frequency of the pulse current applied to the LED elements of each color is fixed, the pulse current applied when the power is turned on can be defined by the pulse width by the duty ratio. When the
また本実施形態では、記憶部140には光源制御部180が備えるLED素子の光量についての経年変化による影響を補正するために、LED光源の各色のLED素子に与えるパルス電流を補正するための経年補正係数が記憶される。経年補正係数とは、基準周囲温度についての、LED光源が目標光量値に収束した状態において各色LED素子に対して与えられているパルス電流と、工場出荷前に予め設定されていた上述の初期デューティ比に規定されるパルス電流との比率を示している。即ち、初期デューティ比に対して当該経年補正係数を乗ずることにより、経年変化後のLED素子が基準周囲温度において目標光量値に収束する際の、LED素子に対して与えるパルス電流のデューティ比を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに本実施形態では、記憶部140には光源制御部180が備えるLED素子について後述する温度検出部160により検出された、各色のLED素子の周囲温度による光量への影響を補正するための温度補正係数を算出するためのテーブルが記憶される。温度補正係数とは、LED素子の周囲温度により変動する光量を、目標光量値となるように制御するために必要となる電流値の補正係数であり、基準周囲温度において各色のLED素子に与えるパルス電流に対する比として表される。本実施形態では、初期デューティ比が規定された際のLED素子の周囲温度Tb(基準周囲温度)を基準とし、所定の温度において目標光量値に収束するパルス電流と、初期デューティ比により規定されるパルス電流との比率として、温度補正係数は示される。具体的には周囲温度と温度補正係数との関係は図4に示されるようになっており、制御部170は、当該関係を示したテーブルを用いて、現在のLED素子の周囲温度についての温度補正係数を決定する。図4に示すように、LED素子の周囲温度が基準周囲温度よりも高くなると、素子から放射される光量は小さくなるため、電流値は当該光量の減少分を補うような制御により高くなる。
Furthermore, in the present embodiment, the temperature correction for correcting the influence of the ambient temperature of the LED elements of each color on the light amount detected by the
本実施形態では、上述の経年補正係数及び温度補正係数を初期デューティ比に乗じることにより規定されたパルス電流を、電源投入時に各色のLED素子に対して初期電流量として与える。即ち、このようにすることにより、LED素子が目標光量値への収束に要する時間を、初期デューティ比により規定されるパルス電流を初期電流として与える場合よりも短縮することができる。 In the present embodiment, a pulse current defined by multiplying the initial duty ratio by the above-mentioned aging correction coefficient and temperature correction coefficient is given as an initial current amount to each color LED element when the power is turned on. That is, by doing so, the time required for the LED element to converge to the target light amount value can be shortened compared to the case where the pulse current defined by the initial duty ratio is applied as the initial current.
なお、本実施形態ではハードウェアとして液晶モニタ100が備える各ブロックにおいて処理が実現されるものとして説明するが、本発明の実施はこれに限らず、各ブロックの処理は当該各ブロックと同様の処理を行うプログラムで実現されてもよい。 In the present embodiment, description will be made assuming that processing is realized in each block included in the liquid crystal monitor 100 as hardware. However, the present invention is not limited to this, and processing of each block is processing similar to that of each block. It may be realized by a program that performs.
画像入力部110は、例えば、HDMI(High-Definition Multimedia Interface:登録商標)規格、DVI(Digital Visual Interface)規格、DisplayPort(登録商標)規格等に準拠した入力端子を備えるインタフェースである。画像入力部110は、当該画像入力部110が備える画像入力端子を介して接続されたPCやビデオプレーヤ等から入力された画像信号を画像処理部120に伝送する。
The
画像処理部120は、入力された画像信号に対して、輝度補正、ガンマ補正等の、表示部130の表示特性等に応じて予め定められた補正処理を適用し、得られた補正後の画像信号を表示部130に出力する。表示部130は、例えば液晶パネルであり、入力された画像信号に応じて各画素に対応する液晶の偏向を制御することにより、当該画像信号に対応した画像をパネル上に形成する。このようにパネル上に形成された画像は、後述する光源制御部180により制御されたLED光源から放出された光を背面に受けることで、ユーザが視認可能な状態で画像を提示することができる。
The
光量検出部150は、光源制御部180が有するLED光源の光量を検出するセンサである。光量検出部150は、例えばカラーセンサ及びA/Dコンバータを備え、赤色成分、緑色成分、及び青色成分の光の光量をそれぞれ検出し、得られた検出値をデジタル値に変換して制御部170に出力する。
The light
温度検出部160は、光源制御部180が有するLED素子の周囲温度を検出するセンサである。具体的には温度検出部160は、例えば温度センサ及びA/Dコンバータを備え、LED素子の周囲温度を計測して得られた検出信号をデジタル値に変換して制御部170に出力する。
The
光源制御部180は、赤色、緑色、及び青色のLED素子により構成されるLED光源を備えるブロックであり、制御部170による制御の元、当該LED光源の光量制御を行う。ここで光源制御部180の詳細な構成について以下で詳細に説明する。
The light
(光源制御部180の内部構成)
図2は、光源制御部180の内部構成を示したブロック図である。光源制御部180には、記憶部140より読み出された各色のLED素子に与えるパルス電流の初期デューティ比が入力される。また、光源制御部180には、LED素子の電流制御の状態に応じて、以下のパラメータが入力される。
(Internal configuration of light source control unit 180)
FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of the light
・LED素子の周囲温度に対する補正を行うための温度補正係数
・LED素子の経年変化に対する補正を行う経年補正係数
・制御部170が実行する目標光量値に収束するためのフィードバック制御により算出されたパルス電流の制御値
なお、本実施形態では、次のタイミングで各色のLED素子に与えるべきパルス電流を示すために、制御値は各色のLED素子の初期デューティ比により規定されるパルス電流に対する比率を示すものとして以下に説明するが、本発明の実施はこれに限らない。即ち、光量についてのフィードバック制御において、目標光量値に収束するために各色のLED素子に与える電流値について出力される制御値は、電源投入時の電流値に対する比に限らず、直前に与えられた電流値に対する比や増分等の情報であってもよい。
・ Temperature correction coefficient for correcting the ambient temperature of the LED element ・ Aging correction coefficient for correcting the aging of the LED element ・ Pulse calculated by feedback control for convergence to the target light amount value executed by the
信号発生部200は、後述する赤色LED220、緑色LED230、及び青色LED240に与えるパルス電流を生成するためのパルス信号を発生するブロックである。信号発生部200は、入力された各色のLED素子に与えるパルス電流の初期デューティ比に対して、状況に応じて上述した温度補正係数、経年補正係数、及び制御値の少なくともいずれかを乗算する。このようにすることで、各色のLED素子に与える適切なパルス電流のデューティ比を算出し、当該算出されたデューティ比に基づいて、駆動制御部210から各色のLED素子にパルス電流を出力させるためのパルス信号を発生する。
The
駆動制御部210は、信号発生部200より入力された各色のLED素子についてのパルス信号に基づいて発生させたパルス電流を通電させることにより、各色のLED素子の発光を制御するブロックである。なお、本実施形態では、パルス電流のデューティ比としてパルス幅を制御するPWM(Pulse Width Modulation)駆動を用いることにより各色のLED素子の発光を制御するものとして以下に説明するが、本発明の実施はこれに限らない。即ち、本発明の実施はPWM駆動に限らず、パルス電流の振幅を制御するPAM(Pulse Amplitude Modulation)駆動を用いることにより、各色のLED素子に与える電流値を制御するものであってもよい。
The
(経年補正係数算出処理)
このような構成をもつ本実施形態の液晶モニタ100の経年補正係数算出処理について、図3のフローチャートを用いて具体的な処理を説明する。当該フローチャートに対応する処理は、制御部170が、例えば記憶部140に記憶されている対応する処理プログラムを読み出し、不図示のRAMに展開して実行することにより実現することができる。なお、本経年補正係数算出処理は、例えば光源制御部180が備えるLED素子が目標光量値に収束した状態となった際に開始され、繰り返し実行されるものとして以下に説明する。
(Aging correction coefficient calculation process)
A specific process of the aging correction coefficient calculation process of the liquid crystal monitor 100 of the present embodiment having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing corresponding to the flowchart can be realized by the
S301で、制御部170は、光源制御部180が有するLED素子の累積点灯時間が、経年補正係数を更新するために設定された更新設定時間を超えたか否かを判断する。具体的には制御部170は、記憶部140よりLED素子の累積点灯時間の情報、及び経年補正係数を更新するために設定された更新設定時間の情報を読み出し、累積点灯時間が更新設定時間を超えたか否かを判断する。制御部170は、累積点灯時間が更新設定時間を超えていると判断した場合は処理をS302に移し、超えていないと判断した場合は本経年補正係数算出処理を完了する。
In S301, the
なお、累積点灯時間は、液晶モニタ100の起動中、不図示の内蔵タイマによりカウントされて更新される値である。また更新設定時間は、LED素子の経年劣化特性に基づいて設定される情報であり、例えば当該情報の更新ごとに次の更新設定時間を設定するものであってよい。例えば更新設定時間は、一定の時間間隔を有するように周期的に設定されるものであってもよい。また更新設定時間は、例えば累積点灯時間が短いと設定された期間は経年変化による光量の低下量が大きいため間隔が小さく、累積点灯時間が長いと設定された期間では光量の低下量が小さいため間隔が大きくなるように決定されてもよい。
The accumulated lighting time is a value that is updated by being counted by a built-in timer (not shown) while the
S302で、制御部170は、温度検出部160より入力されたLED素子の周囲温度の現在値について、周囲温度が光量に与える影響を補正するための、初期デューティ比が設定された際の基準周囲温度に対する各色のLED素子の温度補正係数を取得する。各色のLED素子の温度補正係数は、上述したように記憶部140に記憶された、周囲温度と温度補正係数との関係を示したテーブルから取得する。S301において、累積点灯時間が更新設定時間を超えていると判断した際に、液晶モニタの電源投入された直後や、液晶モニタが置かれている環境の温度変化や、ユーザによる液晶モニタの設定値の変更等により、LED素子の周囲温度が安定していない場合は、LED素子の周囲温度が安定した後に、S302の処理に移行するようにしてもよい。
In S <b> 302, the
本実施形態では、工場出荷前に初期デューティ比が設定された際の基準周囲温度における経年補正係数を得るために、現在の周囲温度において目標光量値となるように変化している電流値から当該周囲温度の影響を排除した電流値を取得する必要がある。即ち、当該周囲温度の影響を排除した電流値の情報を用いることで、LED素子が目標光量値となるように経年変化によってのみ生じている電流値の変化分を、制御部170は把握することができる。なお、本実施形態ではテーブルを用いて温度補正係数を決定するものとして説明するが、温度補正係数は図4に示すような関係を示す関数により算出する構成であってもよい。
In this embodiment, in order to obtain an aging correction coefficient at the reference ambient temperature when the initial duty ratio is set before shipment from the factory, the current value is changed from the current value that is changed to become the target light amount value at the current ambient temperature. It is necessary to obtain a current value that excludes the influence of the ambient temperature. That is, by using the information on the current value excluding the influence of the ambient temperature, the
S303で、制御部170は、LED素子の光量が目標光量値となるように、現在設定されている、LED素子の現在の周囲温度及び経年変化による光量への影響を補正するための補正係数(総合補正係数)と、S302で決定された温度補正係数とを用いて、各色のLED素子についての経年補正係数を算出する。具体的には、まず制御部170は、現在設定されている総合補正係数を、S302で決定された温度補正係数で除することで、経年補正係数を算出できる。このようにして得られた経年補正係数を用いると、工場出荷前に初期デューティ比が設定された際の基準周囲温度について、現在の経年変化状態において目標光量値となるように各色のLED素子に与えるパルス電流のデューティ比が算出できる。
In step S303, the
なお、本実施形態では総合補正係数を温度補正係数で除することにより、各色のLED素子についての経年補正係数を算出するものとして説明するが、本ステップの処理は例えば以下のようにしてもよい。具体的には、まず制御部170は、光源制御部180より現在各色のLED素子に与えているパルス電流のデューティ比の情報を取得し、当該情報から温度による影響を排除するため、当該デューティ比を温度補正係数で除する。このようにして得られたデューティ比の情報は、工場出荷前に初期デューティ比が設定された所定の温度について、経年変化後に目標光量値となるように各色のLED素子に与えるパルス電流のデューティ比となる。そして制御部170は、経年変化後に各色のLED素子に与えるパルス電流のデューティ比の、記憶部140に記憶されている各色のLED素子についての初期デューティ比に対する比を算出することで経年補正係数を得ることができる。
In the present embodiment, the overall correction coefficient is divided by the temperature correction coefficient to calculate the aging correction coefficient for each color LED element. However, the processing in this step may be as follows, for example. . Specifically, first, the
S304で、制御部170は、S303で算出された経年補正係数を記憶部140に記憶させるとともに、次に経年補正係数を更新するために設定された更新設定時間を決定して記憶部140に記憶させ、経年補正係数算出処理を完了する。なお、記憶部140に経年補正係数が既に存在する場合は、当該経年補正係数を新たに算出された経年補正係数を用いて更新すればよい。
In S <b> 304, the
このように本経年補正係数算出処理によれば、LED素子の周囲温度による影響を包含しない経年補正係数であり、様々な周囲温度に容易に対応可能な経年補正係数を得ることができる。 Thus, according to the present aging correction coefficient calculation process, it is an aging correction coefficient that does not include the influence of the ambient temperature of the LED element, and an aging correction coefficient that can easily cope with various ambient temperatures can be obtained.
(光量制御処理)
このように算出された経年補正係数を用いた、本実施形態の液晶モニタ100の光量制御処理について、図5のフローチャートを用いて具体的な処理を説明する。当該フローチャートに対応する処理は、制御部170が、例えば記憶部140に記憶されている対応する処理プログラムを読み出し、不図示のRAMに展開して実行することにより実現することができる。なお、本光量制御処理は、例えば液晶モニタ100の電源が投入された際に開始され、電源投入中は繰り返し実行されるものとして以下に説明する。
(Light control process)
A specific process of the light amount control process of the liquid crystal monitor 100 of the present embodiment using the aging correction coefficient calculated in this way will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing corresponding to the flowchart can be realized by the
S501で、制御部170は、電源投入後に初めてパルス電流を各色のLED素子に与えるタイミングであるか否かを判断する。具体的には制御部170は、既に光源制御部180において各色のLED素子に対してパルス電流を与えているか否かを判断する。制御部170は、電源投入後に初めてパルス電流を各色のLED素子に与えるタイミングであると判断した場合は処理をS502に移し、それ以外の場合は処理をS505に移す。
In step S501, the
S502で、制御部170は、温度検出部160により入力されたLED素子の周囲温度の現在値に基づいて、温度補正係数を各色のLED素子について取得あるいは算出する。具体的には制御部170は、記憶部140に記憶されているLED素子の周囲温度と温度補正係数との関係を示したテーブルより、温度検出部160により検出された現在のLED素子の周囲温度に対応する温度補正係数を取得あるいは算出する。
In S502, the
S503で、制御部170は、記憶部140に記憶されている各色のLED素子の経年補正係数を読み出し、S502で得られた温度補正係数を乗じることにより、LED素子の現在の周囲温度及び経年変化による光量への影響を補正する総合補正係数を算出する。即ち、上述した経年補正係数算出処理により記憶部140に記憶された経年補正係数は、初期デューティ比が設定された際の基準周囲温度Tbにおける経年変化による光量への影響を補正するための係数であるため、現在の周囲温度に適していない。つまり本ステップにおいて、記憶部140に記憶されている経年補正係数を、LED素子の現在の周囲温度における温度補正を含めることで、LED素子の現在の状態に最適な総合補正係数が得られる。
In S503, the
S504で、制御部170は、S503で得られた各色のLED素子についての総合補正係数と、記憶部140より読み出した初期デューティ比とを光源制御部180に伝送する。光源制御部180では、当該入力された総合補正係数と初期デューティ比との積により得られたデューティ比に基づいて信号発生部200がパルス信号を発生させる。そして駆動制御部210が、当該パルス信号に従って各色のLED素子についてのパルス電流を生成する。このとき、各色のLED素子に与えられるパルス電流は、現在のLED素子の周囲温度及びLED素子の経年変化を考慮した、初期デューティ比とは異なったデューティ比を有するパルス電流となっている。例えば周囲温度が高く、かつ使用年数が長い場合は、目標光量値に収束すると思われる初期デューティ比より大きいデューティ比により規定されるパルス電流を初期電流とすることで、目標光量値への収束に要する時間を短縮することができる。
In step S <b> 504, the
制御部170は、このように各色のLED素子について周囲温度及び経年変化を補正して得られた総合補正係数を用いて制御した初期電流を光源制御部180において各色のLED素子に与えた後、本光量制御処理を完了する。
The
S501で既に各色のLED素子にパルス電流が与えられていると判断した場合は、S505で制御部170は、光量検出部150により検出された各色のLED素子から出力される光の光量と、記憶部140に記憶されている目標光量値との差を算出する。即ち、本ステップにおいて制御部170は、各色のLED素子の制御値の算出を行うために、当該制御値の基準となる各色のLED素子の現在の光量と目標光量値との差を取得する。
If it is determined in S501 that a pulse current has already been applied to each color LED element, in S505, the
S506で、制御部170は、各色のLED素子について、現在の光量が目標光量値に収束したか否かを判断する。具体的には制御部170は各色のLED素子について、S505で取得された現在の光量と目標光量値との差の絶対値が、目標光量値に収束したと判断する光量の範囲を示す、予め定められた閾値以下であるか否かを判断する。
In step S506, the
なお、目標光量値に収束したと判断する光量の差分の閾値は、各色のLED素子についての光量の検出誤差に基づいて定められた値であり、ノイズによる光量の変動を無視するように光量の変動幅より大きい値に設定されるものとする。 Note that the threshold value of the light amount difference that is determined to have converged to the target light amount value is a value determined based on the light amount detection error for the LED elements of each color, and the light amount difference so as to ignore the fluctuation of the light amount due to noise. It shall be set to a value larger than the fluctuation range.
制御部170は、全ての色のLED素子について現在の光量が目標光量値に収束したと判断した場合は、現在各色のLED素子に与えているパルス電流のデューティ比を変更しないように制御し、本光量制御処理を完了する。また制御部170は、いずれかの色のLED素子が目標光量値に収束していないと判断した場合は、当該収束していない色のLED素子について、以下のS507以降の処理を実行する。
When it is determined that the current light amount has converged to the target light amount value for the LED elements of all colors, the
S507で、制御部170は、光量が目標光量値に収束していない色のLED素子について、次のタイミングで与えるパルス電流の総合補正係数(制御値)を算出する。本実施形態では、PWM制御を行うため、LED素子に与えるパルス電流の制御は初期デューティ比に対する比率を示す当該総合補正係数を決定することにより、駆動制御部210において生成されるパルス電流を制御する。しかしながら、本発明の実施はこれに限らず、例えば直前のタイミングでLED素子に与えられたパルス電流のデューティ比に対する比であってもよい。
In step S <b> 507, the
具体的には制御部170は、光量が目標光量値に収束していない色のLED素子についてS505で算出された目標光量値との差の正負に応じて、次のタイミングで与えるパルス電流の強弱を判断し、総合補正係数を算出する。即ち、LED素子の光量が目標光量値より小さい場合は、総合補正係数は1より大きく、目標光量値より大きい場合は、総合補正係数は1より小さい値となる。
Specifically, the
なお、本ステップにおいて制御部170が総合補正係数を算出するために行うフィードバック制御は、例えば予め設定された比例係数を用いた比例制御であってよい。即ち、光量値の差分に応じて増加分を決定して、当該増加分のパルス電流を与えるデューティ比と初期デューティ比との比率を算出することにより補正係数を得ることができる。
Note that the feedback control performed by the
S508で、制御部170は、S507で得られた光量が目標光量値に収束していない色のLED素子についての総合補正係数と、記憶部140より読み出した初期デューティ比とを光源制御部180に伝送する。光源制御部180では、当該入力された総合補正係数と初期デューティ比との積により得られたデューティ比に基づいて信号発生部200がパルス信号を発生させる。そして駆動制御部210が、当該パルス信号に従って各色のLED素子についてのパルス電流を生成する。なお、光量が目標光量値に収束していると判断された色のLED素子については、上述したように当該LED素子について現在与えているパルス電流のデューティ比を変更しないように制御すればよい。
In step S <b> 508, the
なお、S507において算出される総合補正係数は、LED素子の周囲温度及び経年変化についての補正分を含んだ補正係数として算出されるものとして説明したが、周囲温度及び経年変化についての補正分を含まないものであってもよい。この場合、光源制御部180には当該補正係数に加えて、現在のLED素子の周囲温度についての温度補正係数及び経年変化係数が入力され、全ての係数の積により得られた係数を用いて、次のタイミングでLED素子に与えるパルス電流のデューティ比を決定する。
The total correction coefficient calculated in S507 has been described as being calculated as a correction coefficient that includes corrections for the ambient temperature and aging of the LED element, but includes corrections for the ambient temperature and aging. It may not be. In this case, in addition to the correction coefficient, the light
このように、上述した経年補正係数算出処理により得られた、LED素子の周囲温度についての光量への影響を含まない、経年変化による影響のみを補正する経年補正係数を用いることで、電源投入時にLED素子に与える初期電流を適切に設定することができる。 In this way, by using the aging correction coefficient that is obtained by the above-described aging correction coefficient calculation process and does not include the influence on the light amount with respect to the ambient temperature of the LED element, the aging correction coefficient that corrects only the influence due to aging change can be used. The initial current given to the LED element can be set appropriately.
なお、本実施形態では、赤色、緑色、及び青色の3色のLED素子を有する光源を、光量検出部150においてカラーフィルタを用いてそれぞれの色成分について光量を検出するものとして説明したが、本発明の実施はこれに限らない。例えば光源制御部180が有するLED光源が白色LED素子で構成される場合、光量検出部150はカラーフィルタを有するセンサである必要はないため、フォトダイオードを用いて白色LED素子が発する光の光量を検出するような構成であってもよい。この場合、記憶部140には1種類のLED素子についての経年補正係数、温度補正係数、初期デューティ比等が記憶されていればよい。
In the present embodiment, the light source having the LED elements of three colors of red, green, and blue has been described as detecting the light amount for each color component using the color filter in the light
以上説明したように、本実施形態の光量制御装置は、LED素子の周囲温度による影響を考慮して、LED素子の光量の経年変化による影響の補正する係数を取得する。具体的には光量制御装置は、所定の基準周囲温度においてLED素子の光量が目標光量値となるように予め設定された第1の電流量と、基準周囲温度とは異なる温度において素子の光量が目標光量値となるように第1の電流量を補正する温度補正係数とを記憶する。さらにLED素子の光量が目標光量値となった場合に、LED素子に与えられていた第2の電流量と、LED素子の周囲温度に対応する温度補正係数とから、基準周囲温度における経年変化を補正するために第1の電流量を補正する経年補正係数を算出して記憶する。 As described above, the light quantity control device according to the present embodiment acquires a coefficient for correcting the influence due to the secular change of the light quantity of the LED element in consideration of the influence of the ambient temperature of the LED element. Specifically, the light amount control device is configured to change the light amount of the element at a temperature different from the first current amount set in advance so that the light amount of the LED element becomes a target light amount value at a predetermined reference ambient temperature and the reference ambient temperature. A temperature correction coefficient for correcting the first current amount so as to be the target light amount value is stored. Further, when the light quantity of the LED element becomes the target light quantity value, the secular change in the reference ambient temperature is obtained from the second current amount given to the LED element and the temperature correction coefficient corresponding to the ambient temperature of the LED element. In order to correct, an aged correction coefficient for correcting the first current amount is calculated and stored.
このようにすることで、電源投入時にLED素子に与える初期電流を適切に設定することができるため、LED素子の周囲温度及び経年変化に依らず、目標光量値への収束に要する時間を短縮することができる。 In this way, the initial current applied to the LED element when the power is turned on can be set appropriately, so that the time required for convergence to the target light amount value is reduced regardless of the ambient temperature and aging of the LED element. be able to.
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (13)
前記発光素子の周囲温度を検出する温度検出手段と、
光量制御装置の電源投入後に、前記光量検出手段により検出された前記発光素子の光量と、目標光量値とに基づいて、前記発光素子の駆動値を決定して、前記発光素子を駆動する制御を行う制御手段と、
前記光量制御装置の電源投入後に、前記制御手段による駆動値の決定結果と、前記温度検出手段により検出された周囲温度とに基づいて、基準周囲温度について前記光量制御装置の電源投入時における前記発光素子の駆動値を得るための情報を算出して記憶する記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記光量制御装置の電源投入時に、前記駆動値を得るための情報と、前記光量制御装置の電源投入時に前記温度検出手段により検出された周囲温度とに基づいて、前記発光素子の駆動値を決定することを特徴とする光量制御装置。 A light amount detecting means for detecting the light amount of the light emitting element;
Temperature detecting means for detecting the ambient temperature of the light emitting element;
After turning on the power of the light amount control device, the drive value of the light emitting element is determined based on the light amount of the light emitting element detected by the light amount detecting means and the target light amount value, and control for driving the light emitting element is performed. Control means to perform;
After turning on the light quantity control device, the light emission at the time of turning on the light quantity control device with respect to a reference ambient temperature based on the determination result of the drive value by the control means and the ambient temperature detected by the temperature detection means Storage means for calculating and storing information for obtaining a drive value of the element;
With
Wherein, at the time of power-on of the light quantity control device, the information for obtaining the drive value, on the basis of the ambient temperature detected by said temperature detecting means at the time of power-on of the light quantity control device, the light emitting A light quantity control device for determining a drive value of an element.
温度検出手段が、前記発光素子の周囲温度を検出する温度検出工程と、
第1制御手段が、光量制御装置の電源投入後に、前記光量検出工程において検出された前記発光素子の光量と、目標光量値とに基づいて、前記発光素子の駆動値を決定して、前記発光素子を駆動する制御を行う第1制御工程と、
記憶手段が、前記光量制御装置の電源投入後に、前記第1制御工程における駆動値の決定結果と、前記温度検出工程において検出された周囲温度とに基づいて、基準周囲温度について前記光量制御装置の電源投入時における前記発光素子の駆動値を得るための情報を算出して記憶する記憶工程と、
第2制御手段が、前記光量制御装置の電源投入時に、前記駆動値を得るための情報と、前記光量制御装置の電源投入時に前記温度検出工程において検出された周囲温度とに基づいて、前記発光素子の駆動値を決定する第2制御工程と、を有することを特徴とする光量制御装置の制御方法。 A light amount detecting means for detecting a light amount of the light emitting element;
A temperature detecting step in which a temperature detecting means detects an ambient temperature of the light emitting element;
The first control means determines the drive value of the light emitting element based on the light quantity of the light emitting element detected in the light quantity detection step and the target light quantity value after turning on the power of the light quantity control device, and the light emission A first control step for performing control to drive the element;
After the power of the light amount control device is turned on , the storage means determines the reference ambient temperature of the light amount control device based on the drive value determination result in the first control step and the ambient temperature detected in the temperature detection step. A storage step of calculating and storing information for obtaining a driving value of the light emitting element at power-on;
The second control means, wherein upon power-on of the light quantity control device, the information for obtaining the drive value, the based on the ambient temperature detected in the temperature detecting step at the time of power-on of the light quantity control device, wherein And a second control step of determining a drive value of the light emitting element.
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