JPH058900U - 冷陰極管の調光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 輝度制御の応答が速く、かつ制御誤差の少な
い冷陰極管の調光装置の提供を目的とする。 【構成】 コントローラ７′に接続されたボリューム９
により冷陰極管４の輝度を設定する。冷陰極管４の近傍
に該冷陰極管４の実際の輝度を検出する光センサ１３を
配置する。制御手段７′，１０′，１１を設けて、ボリ
ューム９により設定された輝度と前記光センサ１３によ
り検出された実際の輝度とにより、冷陰極管４への入力
を制御して冷陰極管４の実際の輝度を前記設定した輝度
に近づけるように制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、冷陰極管の調光装置に係り、詳しくは冷陰極管の輝度を検出して予 め設定した輝度になるように該冷陰極管の入力を制御する冷陰極管の調光装置に 関し、液晶表示素子のバックライト等として用いる冷陰極管の調光装置として好 適である。

【０００２】

【従来の技術】

最近、車両のヘッドアップディスプレイ等の表示素子として、透過型の液晶表 示素子が多く用いられるようになっているが、この液晶表示素子のバックライト として、管寿命等の観点から白熱灯や蛍光灯に代わり冷陰極管が使用されるよう になってきている。ところが、冷陰極管は発光輝度の温度依存性が著しく、管温 度が４０℃〜６０℃程度の時が発光効率が最も良く、これに対して常温の２５℃ では最も良い時の８０％程度で、０℃では１０数％程度の発光輝度しか得ること ができない。

【０００３】 このような低温時の輝度低下を改善するため、図４に示すように、液晶表示素 子１の背後に配置された冷陰極管４の付近にヒータ５を配置し、更に反射板３の 裏側に温度センサ６を取り付けて置き、図５に示すような回路により、コントロ ーラ７が随時冷陰極管４の温度を感知してヒータ駆動回路８作動し、低温時には ヒータ５をオンし、また十分に加熱した時は、ヒータ５をオフして最適の発光効 率を得るように管４の温度を制御している。

【０００４】 なお、図４において、符号２で示すものは拡散板であって、冷陰極管４の光を 拡散して液晶表示素子１の輝度ムラを少なくするためのものである。また、図５ において、ボリューム９、調光回路１０及びＤＣ−ＡＣコンバータ１１は冷陰極 管４の輝度を設定するためのものであり、ボリューム９で冷陰極管４の輝度を設 定し、調光回路１０ではこの設定された輝度に対応したデューティのパルスを出 力し、ＤＣ−ＡＣコンバータ１１でこの出力を交流に変換して冷陰極管４に印加 する。冷陰極管４は、この印加電圧に応じた輝度で発光して拡散板２を介し液晶 表示素子１を照射するようになっている。また、該液晶表示素子１はコントロー ラ７の制御に基づきＬＣＤ駆動回路１２により駆動されて必要な情報の表示をお こなうようになっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このように冷陰極管４の温度による発光効率の違いによる輝度の調 光を、温度を制御することでおこなうと、温度センサ６の感知する温度と冷陰極 管４の実際の温度との差が生じやすく、特に０℃近辺から始動した場合には、ヒ ータ５による過加熱がおこりやすい。このような温度センサ６による温度検出と 、これに基づくヒータ５のオンオフ制御では安定した調光は困難である。

【０００６】 本考案は、輝度制御の応答が速く、かつ制御誤差の少ない冷陰極管の調光装置 の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る冷陰極管の調光装置は、冷陰極管の輝度を設定する輝度設定手段 と、該冷陰極管の近傍に配置され該冷陰極管の実際の輝度を検出する光センサと 、前記設定手段により設定された輝度と前記光センサにより検出された実際の輝 度とに基づき、冷陰極管への入力を制御して冷陰極管の実際の輝度を前記設定し た輝度に近づける制御手段とを備えたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】

上述構成に基づき、必要とする冷陰極管の輝度を予め設定して冷陰極管を点灯 すると、冷陰極管は発光し始める。この時の輝度は光センサによって検出され制 御手段に入力される。制御手段は、光センサが検出した輝度と予め設定された輝 度とを比較して、差が有る場合には、光センサが検出した冷陰極管の実際の輝度 を予め設定した輝度になるように冷陰極管の入力を制御する。

【０００９】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の実施例について説明する。なお、従来の技術のと ころで説明したものと同一の部分は同一符号を付して説明は省略する。

【００１０】 図１には、本考案実施例である冷陰極管の調光装置のブロック図が示されてい る。冷陰極管４の輝度の設定はコントローラ７′に接続されたボリューム９でお こない、デューティ変換回路１０′によってボリューム９の設定値に対応したデ ューティのパルスが出力され、ＤＣ−ＡＣコンバータ１１でこの出力を交流に変 換して冷陰極管４に印加して発光させる。一方、冷陰極管４の近く、すなわち、 図２に示すように、冷陰極管４の背後に配置された反射板３の一部に設けられた 孔３ａの所にＣｄＳセル等からなる光センサ１３が取り付けられており、前記コ ントローラ７′に接続されて冷陰極管４の輝度を常時検出している。

【００１１】 この状態で、冷陰極管４の温度が約５０℃の通常時に最大輝度の５０％の輝度 を得ようとすると、デューティ変換回路１０′の出力パルスを５０％のデューテ ィにすればよいことになる。しかし、常温である始動時には通常時の８０％の輝 度しか得られないため、５０％デューティでは最大輝度の４０％程度の輝度しか 得られないことになる。そこで、この輝度を光センサ１３により検出して、予め 設定した５０％の輝度が得られるように出力パルスのデューティを６０％程度に 大きくする。以後、冷陰極管４の温度が上昇して輝度が上昇すると、光センサ１ ３によりこの状態を検出して、５０％輝度となるようにデューティを小さくして いく。更に温度が上昇して、通常状態になったときは出力パルスを５０％デュー ティにする。

【００１２】 この動作を図３に示すフローチャートを用いて更に詳しく説明する。なお、本 実施例のデューティ変換回路は８ビットの分解能を有し出力パルスのデューティ を２５５に分割することが可能である。本調光装置がスタートすると、設定され た初期値、一定時間毎にプログラムが実行されるようにしたタイミングコントロ ール、ボリューム９により入力された輝度設定値が読み込まれる。そして、輝度 設定値に対応する出力パルスのデューティ値の設定がおこなわれる。次に、光セ ンサ１３からの入力値が読まれて、設定輝度が実際の輝度より高いか否かが判断 される（Ｓ１）。実際の輝度が設定輝度よりも低い場合は、次に入力された輝度 設定によるデューティ設定値が２５５／２５５、すなわち１００％であるか否か が判断される（Ｓ２）。デューティ設定値が２５５／２５５の時はそのままのデ ューティ値で動作は続行され、２５５／２５５でない時は１／２５５が加算され て設定デューティ値として出力される。

【００１３】 一方、Ｓ１において、設定輝度が実際の輝度より高くない場合、更に設定輝度 が実際の輝度より低いか否かが判断される（Ｓ３）。設定輝度が実際の輝度より 低くない場合、すなわち設定輝度と実際の輝度とが等しい時は、そのままのデュ ーティ値で動作は続行される。また、Ｓ３において、設定輝度が実際の輝度より 低い場合は、次にデューティ設定値が１／２５５であるか否かが判断される（Ｓ ４）。デューティ設定値が１／２５５の時はそのままのデューティ値で動作は続 行され、１／２５５でない時は１／２５５が減算されて設定デューティ値として 出力される。

【００１４】 このように、光センサ１３によって冷陰極管４の実際の輝度を常時検出して、 設定輝度になるように冷陰極管４の入力を制御しているので、冷陰極管４の温度 による発光効率の違いを温度制御により調整するのと比べて応答が非常にはやく なる。また、温度制御に比べて制御誤差を小さくすることができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によると、光センサによって冷陰極管の輝度を直 接検出して、輝度制御をおこなっているので、制御誤差が極めて少なくすること ができるとともに、冷陰極管の入力を変化させることにより輝度制御をおこなっ ているので応答速度を非常に速くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の冷陰極管の調光装置のブロック
図である。

【図２】本考案実施例の冷陰極管の調光装置が用いられ
た表示装置の断面図である。

【図３】図１に示す冷陰極管の調光装置の動作を説明す
るフローチャートである。

【図４】従来の冷陰極管の調光装置が用いられた表示装
置の断面図である。

【図５】従来の冷陰極管の調光装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

４ 冷陰極管 ７′ 制御手段（コントローラ） ９ 輝度設定手段（ボリューム） １０′ 制御手段（デューティ変換回路） １１ 制御手段（ＤＣ−ＡＣコンバータ） １３ 光センサ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 冷陰極管の輝度を設定する輝度設定手段
   と、該冷陰極管の近傍に配置され該冷陰極管の実際の輝
   度を検出する光センサと、前記設定手段により設定され
   た輝度と前記光センサにより検出された実際の輝度とに
   基づき、冷陰極管への入力を制御して冷陰極管の実際の
   輝度を前記設定した輝度に近づける制御手段とを備えた
   ことを特徴とする冷陰極管の調光装置。