JP6463188B2 - テレビジョン受信機 - Google Patents

Description

本発明は、テレビジョン受信機の消費電力表示方法に関するものである。

従来のテレビジョン受信機には、画面に消費電力を表示させる機能を持った製品がある。予め測定した消費電力を用いて、テレビジョン受信機の消費電力を算出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、テレビジョン受信機の外部に回路を追加して消費電力を測定する方法もある（例えば、特許文献２，３参照）。

特開２００９−２５１５４８号公報 特開２００２−３５４５１０号公報 特開平７−２１２６６６号公報

しかしながら、特にパネルモジュールの消費電力がテレビジョン受信機の大半を占める場合であり、かつパネルモジュールで使用されているバックライトの電圧または電流が一定でない場合、特許文献１に記載の方法では次のような問題があった。バックライト調整値とテレビジョン受信機の消費電力との関係式から消費電力を算出すると、パネルモジュールのばらつき誤差が大きい場合があるため、精度の高い消費電力を表示することができないという問題である。

すなわち、バックライト調整値の最大および最小における消費電力をＰｍａｘ，Ｐｍｉｎとすると、Ｐｍａｘのばらつきが大きい場合、バックライト調整値における消費電力Ｐｎ（Ｗ）に誤差が発生する。Ｐｎ（Ｗ）は次の式で表すことができる。

Ｐｎ（Ｗ）＝Ｐｍａｘ−Ｖ×ｎ
Ｖ（Ｗ）＝（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）／（Ｎ−１）
ここで、Ｖは調整値数の合計Ｎでの１調整間隔毎の消費電力削減量であり、ｎはバックライト調整値数Ｎの内の設定値である。

次に、バックライトの電圧が一定でないときの消費電力の誤差について、具体的に説明する。

バックライトとしてＬＥＤを採用する場合、ＬＥＤを直列に接続して使用することがある。このとき使用する白色ＬＥＤの順電圧Ｖｆのばらつきが大きい場合、すなわち、白色ＬＥＤを直列接続する数を４０個、順電流Ｉｆを０．５Ａ、Ｖｆ１を３．１Ｖとすると、あるテレビジョン受信機のバックライトで消費する電力の最大値Ｐｂｌｍａｘ１は
Ｐｂｌｍａｘ１＝３．１Ｖ×４０個×０．５Ａ＝６２．０Ｗ
となる。

一方、別のテレビジョン受信機の白色ＬＥＤの順電圧Ｖｆ２が３．５Ｖとすると、Ｐｂｌｍａｘ２は
Ｐｂｌｍａｘ２＝３．５Ｖ×４０個×０．５Ａ＝７０．０Ｗ
となり、２つのテレビジョン受信機間の電力の誤差は８．０Ｗとなる。

次に、バックライトの電流が一定でないときの消費電力の誤差について、具体的に説明する。バックライトとして複数色、例えば赤色、緑色および青色ＬＥＤを採用したパネルモジュールのテレビジョン受信機は、パネルモジュールの構造上、液晶セル、導光板およびＬＥＤの配置によって他のテレビジョン受信機のパネルモジュールの輝度とのばらつきをなくすことを要する。バックライトの輝度が一定になるように調整するためにカラーセンサーを用いるものもある。カラーセンサーで読み取った光量をマイクロプロセッサーで輝度が一定になるよう各ＬＥＤに流す電流を決定する。

このとき、赤色ＬＥＤの順電圧Ｖｆｒを３．０Ｖ直列接続する数を５０個、順電流Ｉｆｒ１を０．３Ａ、緑色ＬＥＤの順電圧Ｖｆｇを２．５Ｖ直接接続する数を５０個、順電流Ｉｆｇ１を０．２Ａ、青色ＬＥＤの順電圧Ｖｆｂ１を４．０Ｖ直列接続する数を５０個、順電流Ｉｆｂ１を０．１５Ａとする。テレビジョン受信機のバックライトで消費される電力の最大値Ｐｂｌｍａｘ３は各色ＬＥＤで消費される電力の総和で表せるため、
Ｐｂｌｍａｘ３＝３．０Ｖ×５０個×０．３Ａ＋２．５Ｖ×５０個×０．２Ａ＋４．０Ｖ×５０個×０．１５Ａ
＝４５Ｗ＋２５Ｗ＋３０Ｗ＝１００Ｗ
となる。

また、別のテレビジョン受信機のパネルモジュールの場合、各色のＬＥＤのＶｆのばらつきがないとすると、カラーセンサーで読み取られた光量から決定された各ＬＥＤの順電流Ｉｆを、Ｉｆｒ２が０．２Ａ、Ｉｆｇ２が０．２５Ａ、Ｉｆｂ２が０．２Ａとすると、このテレビジョン受信機のバックライトで消費される電力の最大値Ｐｂｌｍａｘ４は、
Ｐｂｌｍａｘ４＝３．０Ｖ×５０個×０．２Ａ＋２．５Ｖ×５０個×０．２５Ａ＋４．０Ｖ×５０個×０．２５Ａ
＝３０Ｗ＋３１．２５Ｗ＋５０Ｗ＝１１１．２５Ｗ
となり、２つのテレビジョン受信機間の電力の誤差は１１．２５Ｗとなる。

また、特許文献２，３に記載の方法は消費電力を測定するための回路が別途必要であり、正確な消費電力を画面に表示することができるものの、効果の割にコストアップにつながる。

そこで、本発明は、消費電力を測定するための回路を別途設けることなく、精度の高い消費電力を表示させることが可能なテレビジョン受信機を提供することを目的とする。

本発明に係るテレビジョン受信機は、映像を表示するパネルモジュールと、前記パネルモジュール以外の電力を消費する回路部と、前記回路部の消費電力とテレビジョン受信機の最小消費電力とを予め記憶する記憶部と、前記パネルモジュールに備わるバックライトの最大消費電力を算出する最大消費電力算出部とを備え、前記バックライトの最大消費電力と前記回路部の消費電力から前記テレビジョン受信機の最大消費電力を算出し、前記バックライトを調光するための調整値であるバックライト調整値、前記テレビジョン受信機の前記最大消費電力および前記最小消費電力との関係式に基づいて前記テレビジョン受信機の消費電力を算出し、算出した前記テレビジョン受信機の消費電力を画面表示させるものである。

本発明によれば、回路部の消費電力とテレビジョン受信機の最小消費電力とを予め記憶する記憶部と、パネルモジュールに備わるバックライトの最大消費電力を算出する最大消費電力算出部とを備え、バックライトの最大消費電力と回路部の消費電力からテレビジョン受信機の最大消費電力を算出し、バックライトを調光するための調整値であるバックライト調整値、テレビジョン受信機の最大消費電力および最小消費電力との関係式に基づいてテレビジョン受信機の消費電力を算出し、算出したテレビジョン受信機の消費電力を画面表示させる。

したがって、バックライトの最大消費電力を算出し、さらに複数のテレビジョン受信機の間でばらつきの小さい、回路部の消費電力とテレビジョン受信機の最小消費電力とを用いて、テレビジョン受信機の消費電力を算出することができるため、精度の高い消費電力を表示させることが可能となる。

また、記憶部は、回路部の消費電力とテレビジョン受信機の最小消費電力を予め記憶し、これらを用いてテレビジョン受信機の消費電力を算出するため、消費電力を測定するための回路を別途設ける必要がない。

実施の形態１に係るテレビジョン受信機のブロック図である。 実施の形態１に係るテレビジョン受信機のバックライト制御回路とバックライトの回路図である。 実施の形態１に係るテレビジョン受信機の消費電力を画面表示する制御を示すフローチャートである。 バックライト調整値と消費電力との関係を示す図である。 実施の形態２に係るテレビジョン受信機のブロック図である。 実施の形態２に係るテレビジョン受信機のバックライト制御回路とバックライトの回路図である。 実施の形態２に係るテレビジョン受信機の消費電力を画面表示する方法を示すフローチャートである。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係るテレビジョン受信機のブロック図であり、図２は、テレビジョン受信機のバックライト制御回路２とバックライト３の回路図である。

図１に示すように、テレビジョン受信機は、パネルモジュール１、マイクロプロセッサー４（最大消費電力算出部）、メモリー５（記憶部）、映像回路６、チューナ７、復調回路８、音声回路９およびスピーカ１０を備えている。パネルモジュール１は、受信した放送波に含まれる映像を表示する部材であり、バックライト制御回路２、バックライト３およびカラーセンサー１１を備えている。バックライト制御回路２は、バックライト３を制御する回路である。バックライト制御回路２の詳細については後述する。カラーセンサー１１は、バックライト３の光量（輝度）を検出するセンサーである。

次に、パネルモジュール１以外の構成について説明する。マイクロプロセッサー４は、テレビジョン受信機の各部を制御する。メモリー５は、テレビジョン受信機の消費電力を画面表示するためのパラメータなどを記憶している。メモリー５はさらに、回路部の消費電力Ｐｂとテレビジョン受信機の最小消費電力Ｐｍｉｎを予め記憶するとともに、ユーザーによって設定されたバックライト調整値を記憶する。ここで、バックライト調整値とは、バックライト３を調光するための調整値である。

映像回路６は、マイクロプロセッサー４から送られた映像信号をパネルモジュール１に送出する。復調回路８は、アンテナを介して受信した受信信号（放送波）をチューナ７で受け取り、処理してマイクロプロセッサー４へ復号した信号を送出する。音声回路９は、復調回路８で復号された信号に含まれる音声信号をスピーカ１０へ送出する。スピーカ１０は、音声信号に基づいて音声を出力する。なお、マイクロプロセッサー４、メモリー５、映像回路６、チューナ７、復調回路８、音声回路９およびスピーカ１０が、電力を消費する回路部に相当する。

次に、バックライト制御回路２およびバックライト３の詳細について説明する。図２に示すように、バックライト制御回路２は、バックライト制御ＩＣ２０、バックライト制御用マイクロプロセッサーＩＣ３０およびバックライト制御用メモリー４０を備えている。

バックライト制御ＩＣ２０は、バックライト３に対する入力電圧Ｖｉｎを読みだすためのＡＤＣ２１、およびバックライト３（より具体的には、発光ダイオードＤ２から発光ダイオードＤｎ）に流す電流を設定するためのＤＡＣ２２を内蔵している。

バックライト制御用マイクロプロセッサーＩＣ３０は、ＡＤＣ２１からデータを読みだしてバックライト制御用メモリー４０に記憶させたり、バックライト制御用メモリー４０に記憶されたデータをＤＡＣ２２に書き込んだりするなど、バックライト３に関するプログラムを処理する。

バックライト制御回路２はさらに、昇圧用インダクタＬ１、整流ダイオードＤ１、スイッチング用ＭＯＳＦＥＴＱ１、電流制限抵抗Ｒ１、出力コンデンサＣ１、およびフィードバック抵抗Ｒ２，Ｒ３を備えている。

バックライト３は、発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄ２から発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄｎ、バックライト調整値に応じてバックライト３を調光するためのＭＯＳＦＥＴＱ２、ＭＯＳＦＥＴＱ２のゲート抵抗Ｒ４、ダンピング抵抗Ｒ５、およびセンス抵抗Ｒ６を備えている。ここで、実施の形態１においてバックライト３は、複数色の非白色ＬＥＤバックライトであり、例えば、赤色、緑色および青色ＬＥＤバックライトである。そのため、テレビジョン受信機は図２に示す回路を３色分個々に備えるものとする。

次に、テレビジョン受信機の消費電力を画面表示する制御について説明する。図３は、テレビジョン受信機の消費電力を画面表示する制御を示すフローチャートである。この制御は、テレビジョン受信機の電源がオンされたときに開始される。

バックライト制御用マイクロプロセッサーＩＣ３０は、バックライト制御用メモリー４０に予め記憶されている電流設定値の初期値を読み取り、ＡＤＣ２１は、バックライト電流を初期値に設定する（ステップＳ１）。初期値に設定されたバックライト電流が、バックライト３の発光ダイオードＤ２から発光ダイオードＤｎに流れることでバックライト３が発光する。

バックライト制御用マイクロプロセッサーＩＣ３０は、カラーセンサー１１にバックライト３の光量を検出させる（ステップＳ２）。バックライト制御用マイクロプロセッサーＩＣ３０は、ＡＤＣ２１にバックライト３に対する入力電圧Ｖｉｎを検出させる（ステップＳ３）。バックライト制御用マイクロプロセッサーＩＣ３０は、カラーセンサー１１で検出されたバックライト３の光量に基づいて、バックライト３の輝度が所望の値に達しているかどうか（すなわち、バックライト３が所望の輝度を確保しているかどうか）を確認する。バックライト３の輝度が所望の値に達していない場合（ステップＳ４においてＮｏ）、バックライト制御用マイクロプロセッサーＩＣ３０は、現在設定されている電流設定値よりも増加させた新たな電流設定値をＤＡＣ２２に設定することで、バックライト電流を調整し（ステップＳ１０）、処理はステップＳ２に移行する。

他方、バックライト３の輝度が所望の値に達している場合（ステップＳ４においてＹｅｓ）、処理はステップＳ５へ移行する。マイクロプロセッサー４は、メモリー５に記憶されているバックライト調整値を読み取り（ステップＳ５）、バックライト３の消費電力を算出する（ステップＳ６）。

マイクロプロセッサー４は、メモリー５に記憶されている回路部の消費電力を読みだして、回路部の消費電力と、ステップＳ６で算出したバックライト３の消費電力とを用いてテレビジョン受信機の消費電力を算出する（ステップＳ７）。

マイクロプロセッサー４は、リモコン（図示省略）のＫＥＹを押下されたかどうかを確認し、ＫＥＹが押下されるまで待機する（ステップＳ８においてＮｏ）。ＫＥＹが押下された場合（ステップＳ８においてＹｅｓ）、マイクロプロセッサー４は、テレビジョン受信機の画面（パネルモジュール１）に算出した消費電力を表示させた後（ステップＳ９）、本制御が終了する。

ここで、図３に示すフローチャートのステップＳ６，Ｓ７における算出方法について説明する。図４は、バックライト調整値と消費電力との関係を示す図である。

バックライト調整値は、リモコンで調整できる−３０から＋３０の整数値である。図４に示すように、バックライト調整値とテレビジョン受信機の消費電力は、ほぼ線形関係にある。バックライト調整値が−３０に設定された場合にバックライト３が最も暗くなり、テレビジョン受信機の消費電力が最も小さくなる。ここで、テレビジョン受信機の最小消費電力をＰｍｉｎとする。このとき、バックライト３に流れる電流も最も小さくなる。

また、リモコンで消画を選択してバックライト３に電流が流れない状態とし、パネルモジュール１以外の回路部のみが消費する消費電力をＰｂとする。Ｐｍｉｎ，Ｐｂは複数のテレビジョン受信機間でのばらつきは小さい。Ｐｍｉｎ，Ｐｂは、複数のテレビジョン受信機で測定され、メモリー５に予め記憶されている。

バックライト３の最大消費電力Ｐｂｌｍａｘは以下に示す方法で算出される。バックライト３として赤色、緑色および青色ＬＥＤを採用した場合を例に示す。

バックライト制御ＩＣ２０のＡＤＣ２１で読み取った赤色バックライト入力電圧Ｖｒｉｎ、ステップＳ１０で設定した赤色バックライトの電流設定値Ｉｆｒ、同様に緑色バックライト入力電圧Ｖｇｉｎ、緑色バックライトの電流設定値Ｉｆｇ、青色バックライト入力電圧Ｖｂｉｎ、青色バックライトの電流設定値Ｉｆｂとすると、Ｐｂｌｍａｘは次の式で表すことができる。

したがって、テレビジョン受信機の最大消費電力Ｐｍａｘは次の式で表すことができる。

また、バックライト調整値に応じたテレビ受信機の消費電力Ｐｎ（Ｗ）は次の式で表すことができる。ここで、調整値数の合計をＮ、Ｎの内のバックライト調整の設定値をｎとする。

図３に示すフローチャートのステップＳ８でＫＥＹが押下されると、マイクロプロセッサー４は、式（３）で算出された値のＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）をパネルモジュール１に表示させる。

以上のように、実施の形態１に係るテレビジョン受信機は、回路部の消費電力Ｐｂとテレビジョン受信機の最小消費電力Ｐｍｉｎとを予め記憶するメモリー５と、パネルモジュール１に備わるバックライト３の最大消費電力Ｐｂｌｍａｘを算出するマイクロプロセッサー４とを備え、バックライト３の最大消費電力Ｐｂｌｍａｘと回路部の消費電力Ｐｂからテレビジョン受信機の最大消費電力Ｐｍａｘを算出し、バックライト３を調光するための調整値であるバックライト調整値、テレビジョン受信機の最大消費電力Ｐｍａｘおよび最小消費電力Ｐｍｉｎとの関係式に基づいてテレビジョン受信機の消費電力Ｐｎ（Ｗ）を算出し、算出したテレビジョン受信機の消費電力Ｐｎ（Ｗ）を画面表示させる。

したがって、バックライト３の最大消費電力Ｐｂｌｍａｘを算出し、さらに複数のテレビジョン受信機の間でばらつきの小さい、回路部の消費電力Ｐｂとテレビジョン受信機の最小消費電力Ｐｍｉｎとを用いて、テレビジョン受信機の消費電力Ｐｎ（Ｗ）を算出することができるため、精度の高い消費電力を表示させることが可能となる。これにより、テレビジョン受信機におけるエネルギー消費量の削減をユーザーに喚起することができる。

また、メモリー５は、回路部の消費電力Ｐｂとテレビジョン受信機の最小消費電力Ｐｍｉｎを予め記憶し、これらを用いてテレビジョン受信機の消費電力Ｐｎ（Ｗ）を算出するため、消費電力を測定するための回路を別途設ける必要がない。

バックライト３は、複数色の非白色ＬＥＤバックライトであり、マイクロプロセッサー４は、複数色のバックライト３の入力電圧Ｖｉｎと電流設定値Ｉｆからバックライト３の最大消費電力Ｐｂｌｍａｘを算出するため、複数色の非白色ＬＥＤバックライトを備えるテレビジョン受信機において精度の高い消費電力を表示させることが可能となる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係るテレビジョン受信機について説明する。図５は、実施の形態２に係るテレビジョン受信機のブロック図であり、図６は、テレビジョン受信機のバックライト制御回路２Ａとバックライト３の回路図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態１のバックライト３は、複数色の非白色ＬＥＤバックライトであり、例えば、赤色、緑色および青色ＬＥＤバックライトであったが、実施の形態２のバックライト３は、単色の白色ＬＥＤバックライトである。

図５に示すように、実施の形態２に係るテレビジョン受信機は、パネルモジュール１Ａ、マイクロプロセッサー４、メモリー５、映像回路６、チューナ７、復調回路８、音声回路９およびスピーカ１０を備えている。

パネルモジュール１Ａは、バックライト制御回路２Ａおよびバックライト３を備え、カラーセンサーを備えていない。また、バックライト制御回路２Ａは、バックライト制御ＩＣ２０Ａ、バックライト制御用マイクロプロセッサーＩＣ３０およびバックライト制御用メモリー４０を備え、バックライト制御ＩＣ２０Ａは、ＡＤＣ２１を備えているがＤＡＣを備えていない。これは、バックライト３は、単色の白色ＬＥＤバックライトであることから、バックライト３の輝度調整を行う必要がなく、バックライト制御回路２Ａは、バックライト３に対する固定された電流設定値Ｉｆを設定するからである。

次に、図７を用いて、テレビジョン受信機の消費電力を画面表示する制御について説明する。図７は、テレビジョン受信機の消費電力を画面表示する制御を示すフローチャートである。実施の形態２における制御は、上記のようにバックライト３の輝度調整を行う必要がなく、実施の形態１の場合に対してステップＳ２からステップＳ４、およびステップＳ１０の処理をなくしたものである。すなわち、図７に示すフローチャートのステップＳ１１からステップＳ１６の処理は、図３に示すフローチャートのステップＳ１、ステップＳ５からステップＳ９の処理と同じであるため、説明を省略する。

ここで、図７に示すフローチャートのステップＳ１３，Ｓ１４における算出方法について説明する。テレビジョン受信機のバックライト調整値とテレビジョン受信機の消費電力との関係は実施の形態１で説明した図４と同様であるので説明は割愛する。

バックライト３の最大消費電力Ｐｂｌｍａｘは、以下に示す方法で算出される。バックライト制御ＩＣ２０ＡのＡＤＣ２１で読み取ったバックライト入力電圧Ｖｉｎ、バックライトの電流設定値Ｉｆとすると、Ｐｂｌｍａｘは次の式で表すことができる。

したがって、テレビジョン受信機の最大消費電力Ｐｍａｘは式（２）で表すことができる。

また、バックライト調整値に応じたテレビ受信機の消費電力Ｐｎ（Ｗ）は式（３）で表すことができる。ここで、調整値数の合計をＮ、Ｎの内のバックライト調整の設定値をｎとする。

以上のように、実施の形態２に係るテレビ受信機では、バックライト３は、白色ＬＥＤバックライトであり、マイクロプロセッサー４は、白色のバックライト３の入力電圧Ｖｉｎと電流設定値Ｉｆからバックライト３の最大消費電力Ｐｂｌｍａｘを算出するため、白色ＬＥＤバックライトを備えるテレビジョン受信機において精度の高い消費電力を表示させることが可能となる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１，１Ａ パネルモジュール、３ バックライト、４ マイクロプロセッサー、５ メモリー、６ 映像回路、７ チューナ、８ 復調回路、９ 音声回路、１０ スピーカ。

Claims (3)

1. 映像を表示するパネルモジュールと、
   前記パネルモジュール以外の電力を消費する回路部と、
   前記回路部の消費電力とテレビジョン受信機の最小消費電力とを予め記憶する記憶部と、
   前記パネルモジュールに備わるバックライトの最大消費電力を算出する最大消費電力算出部と、
   を備え、
   前記バックライトの最大消費電力と前記回路部の消費電力から前記テレビジョン受信機の最大消費電力を算出し、
   前記バックライトを調光するための調整値であるバックライト調整値、前記テレビジョン受信機の前記最大消費電力および前記最小消費電力との関係式に基づいて前記テレビジョン受信機の消費電力を算出し、
   算出した前記テレビジョン受信機の消費電力を画面表示させる、テレビジョン受信機。
2. 前記バックライトは、複数色の非白色ＬＥＤバックライトであり、
   前記最大消費電力算出部は、複数色の前記バックライトの入力電圧と電流設定値から前記バックライトの前記最大消費電力を算出する、請求項１記載のテレビジョン受信機。
3. 前記バックライトは、白色ＬＥＤバックライトであり、
   前記最大消費電力算出部は、白色の前記バックライトの入力電圧と電流設定値から前記バックライトの前記最大消費電力を算出する、請求項１記載のテレビジョン受信機。

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