JPH0921993A - 液晶ディスプレイ用バックライト駆動装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 点灯開始時における蛍光管１１の温度毎に、
予め求めた点灯開始からの点灯経過時間と輝度との関係
をメモリ２０に記憶しておき、ＣＰＵ１４により、温度
センサ１９による蛍光管１１の点灯開始時における温度
に対応する点灯経過時間と輝度との関係をメモリ２０か
ら読出し、この関係から蛍光管１１の輝度が輝度設定ボ
リウム１８による設定値になるまでの時間をＣＰＵ１４
によって導出し、駆動電流供給部１６により、動作開始
からこの導出された時間をタイマが計時する時間だけデ
ューティ比１００％の駆動電流を供給し、その後所定デ
ューティ比に制御された駆動電流を供給する。 【効果】 点灯開始時のバックライト用光源の温度に無
関係に、点灯直後におけるバックライト用光源の輝度の
安定性を改善することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、透過型液晶ディスプ
レイを背面側から照明するバックライト用光源にデュー
ティ制御された駆動電流を駆動電流供給部により供給
し、前記光源を所定の輝度に制御する液晶ディスプレイ
用バックライト駆動装置及びその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、透過型液晶ディスプレイを背面側
から照明するためのバックライト駆動装置は例えば図５
に示すように構成されている。

【０００３】即ち、バックライト用光源である蛍光管１
にトランジスタ，トランス等から成るインバータ回路２
による駆動電流が供給され、このときインバータ回路２
はその入力端子がパワートランジスタ３を介して直流電
源に接続されており、このトランジスタ３は、ＣＰＵ４
によりオン，オフ制御されるトランジスタ５によってオ
ン，オフされ、ＣＰＵ４によってデューティ制御される
両トランジスタ３，５から成るチョッパ回路により、直
流電源からインバータ回路２への入力が断続され、トラ
ンジスタ３のオン及びオフの期間により定まるデューテ
ィ比で蛍光管１に駆動電流が供給されるようになってお
り、インバータ回路２及び両トランジスタ３，５のチョ
ッパ回路により、駆動電流供給部６が構成されている。

【０００４】このとき、ＣＰＵ４の内蔵カウンタにより
図外のクロック発振器からのクロックパルスがカウント
され、このカウンタ出力によりトランジスタ５がオン，
オフ制御されるが、ＣＰＵ４によるカウントの設定値に
よってカウント出力のデューティ比が制御され、輝度設
定ボリウム８の操作により、例えば１００％，５０％等
のように蛍光管１の輝度の設定が行われ、設定された輝
度に基づく設定信号がＣＰＵ４に与えられるようになっ
ている。

【０００５】従って、図６（ａ）に示すように、トラン
ジスタ３がオン，オフを繰り返すと、トランジスタ３の
オン期間にインバータ回路２から所定周波数の交流駆動
電流が蛍光管１に供給され、図６（ｂ）に示すように蛍
光管１の輝度が次第に上昇して例えば１００％の輝度に
達する。

【０００６】ところで、ＣＰＵ４により適宜デューティ
比を変えることにより、蛍光管１に供給される実効的な
電力が調整されて蛍光管１の輝度が所望の値に制御され
ることになるが、このように蛍光管１の輝度を変える理
由は、昼間のように周囲が明るい環境下では蛍光管１の
輝度を高くし、夜間のように周囲が暗い環境下では輝度
を低くすることにより、液晶ディスプレイの良好な視認
性を確保する必要があるためであるが、一般に上記した
ようにデューティ比を小さくして通電時間率を下げると
蛍光管１に供給される駆動電流は実効的に小さくなるこ
とから、蛍光管１の輝度が所望の値に達するまでの立ち
上がり時間がデューティ比を大きくした場合に比べて長
くなる。

【０００７】また、蛍光管１の温度の高，低によっても
輝度が所望の値に達するまでの立ち上がり時間が短，長
異なるという現象が見られ、点灯開始時における蛍光管
１の温度がｔA，ｔB，ｔC（ｔA＞ｔB＞ｔC）それぞれで
ある場合に、蛍光管１の輝度が１００％に到達するまで
の時間は図７中のＡ，Ｂ，Ｃそれぞれに示すようにＴ
A，ＴB，ＴC（ＴA＜ＴB＜ＴC）となり、蛍光管１の温度
が低いほど長い時間を必要とする。

【０００８】そこで、特開平７−１３１２８号公報に記
載のように、蛍光管１の点灯開始からタイマによる一定
時間だけデューティ比を１００％にし、デューティ比の
設定値や点灯開始時の蛍光管１の温度に関係なく、蛍光
管１の輝度が所望値に速く到達できるようにすることが
考えられている。

【０００９】つまり、図８（ａ）に示すように、例えば
上記した第１のスイッチ手段３をタイマによるＴ時間オ
ンし続けてデューティ比を強制的に１００％にし、点灯
開始からＴ時間蛍光管１に大きな駆動電流を供給し、そ
の後所定のデューティ比に戻して駆動電流を下げること
により、図８（ｂ）に示すように蛍光管１の輝度が例え
ば１００％に達するまでの立ち上がり時間を短くするこ
とが可能となるというものである。

【００１０】しかし、点灯開始時における蛍光管１の温
度に無関係に上記した如く点灯開始からＴ時間蛍光管１
に大きな駆動電流を供給すると、設定輝度を５０％とし
た場合に、上記した図７の場合と同様に、点灯開始時に
おける蛍光管１の温度がｔD，ｔE，ｔF（ｔD＞ｔE＞ｔ
F）それぞれであるとき輝度の時間変化は図９中のＤ，
Ｅ，Ｆそれぞれに示すようになり、点灯開始時における
蛍光管１の温度がｔEのときに、図９中のＥのようにタ
イマによるＴ時間のデューティ比１００％の通電によっ
て丁度輝度が設定値である５０％に達するものとした場
合、蛍光管１の温度が最も高いｔDのときには温度ｔEの
場合よりも立ち上がり時間が短くて済むため、図９中の
ＤのようにタイマによるＴ時間の通電によって、Ｔ時間
が経過するまでに輝度が１００％に達し、その後設定値
である５０％の輝度にまで低下していくため、蛍光管１
の輝度が設定値である５０％に落ち着くまでに長時間Ｔ
Ｄ（＞Ｔ）を要し、しかも蛍光管１の輝度が不安定にな
る。

【００１１】一方、蛍光管１の温度が最も低いｔＦのと
きには同じ駆動電流でも立ち上がり時間が逆に長くなる
ため、図９中のＦのようにタイマによるＴ時間の通電に
よっても設定値である５０％に達せず、その後蛍光管１
の温度上昇に連れて徐々に輝度も上昇することになり、
やはり設定値である５０％の輝度に到達するのに長時間
ＴF（＞Ｔ）を要し、しかも蛍光管１の輝度が不安定に
なる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、点灯開始
からタイマによる計時時間だけデューティ比１００％で
駆動電流を供給する場合に、タイマ時間が一定値に固定
されていると、上記したように点灯開始時の蛍光管１の
温度の高低により、この計時時間内における蛍光管１の
輝度が大きくばらつくため、点灯直後において安定した
輝度が得られず、動作開始直後における液晶ディスプレ
イの視認性が不安定になるという不都合が生じる。

【００１３】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、点灯開始時のバックライト用
光源の温度に無関係に、点灯直後におけるバックライト
用光源の輝度の安定性を改善できるようにすることを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
透過型液晶ディスプレイを背面側から照明するバックラ
イト用光源にデューティ制御された駆動電流を駆動電流
供給部により供給し、前記光源を所定の輝度に制御する
液晶ディスプレイ用バックライト駆動装置において、点
灯開始時における前記光源の温度毎に、予め求めた点灯
開始からの点灯経過時間と輝度との関係を記憶した記憶
部と、前記光源の温度を検出する温度センサと、前記光
源の輝度の設定操作用の輝度設定手段と、前記温度セン
サによる前記光源の点灯開始時における温度に対応する
前記点灯経過時間と輝度との関係を前記記憶部から読出
して前記光源が前記輝度設定手段により設定された輝度
になるまでの時間を導出する読出部と、前記読出部によ
り導出された時間を計時するタイマと、動作開始から前
記タイマによる計時時間だけデューティ比１００％の駆
動電流を供給しその後所定デューティ比に制御された駆
動電流を供給すべく前記駆動電流供給部を制御する制御
部とを備えたことを特徴としている。

【００１５】また、請求項２記載のように、前記駆動電
流供給部による駆動電流のデューティ比を周囲環境の
明，暗に応じて長，短に可変設定する可変手段を更に備
え、前記可変手段により設定されたデューティ比の駆動
電流を前記タイマの計時時間後に供給するよう前記制御
部により前記駆動電流供給部を制御するとよい。

【００１６】さらにその制御方法として、請求項４記載
のように、点灯開始時における前記光源の温度毎に点灯
開始からの点灯経過時間と輝度との関係を予め求めて記
憶部に記憶しておき、前記光源の点灯開始時における温
度に対応する前記点灯経過時間と輝度との関係を前記記
憶部から読出して読み出した前記点灯経過時間と輝度と
の関係から前記光源が設定された輝度になるまでの時間
を導出し、動作開始から前記導出した時間だけデューテ
ィ比１００％の駆動電流を供給しその後所定デューティ
比に制御された駆動電流を供給すべく前記駆動電流供給
部を制御することが効果的である。

【００１７】

【作用】請求項１及び４記載の発明においては、温度セ
ンサによるバックライト用光源の点灯開始時における温
度に対応する点灯経過時間と輝度との関係が読出部によ
り記憶部から読出され、光源の輝度が輝度設定手段によ
る設定値になるまでの時間が導出され、制御部による駆
動電流供給部の制御により、動作開始からこの導出され
た時間をタイマが計時する時間だけデューティ比１００
％の駆動電流が供給されその後所定デューティ比に制御
された駆動電流が供給される。

【００１８】また、請求項２記載においては、可変手段
により駆動電流のデューティ比を周囲環境の明，暗に応
じて長，短に可変設定され、設定されたデューティ比の
駆動電流がバックライト用光源に供給される。

【００１９】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の結線図、図２は
動作説明用フローチャート、図３及び図４は動作説明図
である。

【００２０】図１に示すように、バックライト用光源で
ある蛍光管１１にトランジスタ，トランス等から成るイ
ンバータ回路１２による駆動電流が供給され、このイン
バータ回路１２の入力端子はパワートランジスタ１３を
介して直流電源に接続されており、このトランジスタ１
３は、ＣＰＵ１４によりオン，オフ制御されるトランジ
スタ１５によってオン，オフされ、ＣＰＵ１４によって
デューティ制御される両トランジスタ１３，１５から成
るチョッパ回路により、図示しない直流電源からインバ
ータ回路１２への入力が断続され、トランジスタ１３の
オン及びオフの期間により定まるデューティ比で蛍光管
１１に駆動電流が供給されるようになっており、インバ
ータ回路１２及び両トランジスタ１３，１５のチョッパ
回路により、駆動電流供給部１６が構成されている。

【００２１】このとき、ＣＰＵ１４の内蔵カウンタによ
り図外のクロック発振器からのクロックパルスがカウン
トされ、このカウンタ出力によりトランジスタ１５がオ
ン，オフ制御されるが、ＣＰＵ１４によるカウントの設
定値によってカウント出力のデューティ比が制御され
る。

【００２２】また、輝度設定手段である輝度設定ボリウ
ム１８の操作により、例えば１００％，５０％等のよう
に蛍光管１１の輝度の設定が行われ、設定された輝度に
基づく設定信号がＣＰＵ１４に与えられ、一方温度セン
サ１９により、点灯開始時の蛍光管１１の温度が検出さ
れてＣＰＵ１４に検出信号が出力されるようになってい
る。

【００２３】そして、記憶部としてのＣＰＵ１４の内蔵
メモリ２０には、点灯開始時における蛍光管１１の温度
毎に、予め求めた点灯開始からの点灯経過時間と輝度と
の関係が格納，記憶されており、温度センサ１９による
蛍光管１１の点灯開始時における温度に対応する点灯経
過時間と輝度との関係が読出部として機能するＣＰＵ１
４によりメモリ２０から読出され、この読み出された点
灯経過時間と輝度との関係から、蛍光管１１が輝度設定
ボリウム１８により設定された輝度になるまでの時間が
導出され、このように導出された時間がＣＰＵ１４に内
蔵のタイマ２１により計時され、ＣＰＵ１４により、動
作開始からタイマ２１による計時時間だけデューティ比
１００％の駆動電流を供給しその後所定デューティ比に
制御された駆動電流を供給すべく駆動電流供給部１６が
制御される。

【００２４】つぎに、蛍光管１１の点灯開始直後の動作
について図２のフローチャートを参照して説明する。

【００２５】まず、図２に示すように、インバータ回路
１２が駆動されて蛍光管１１が点灯され（ステップＳ
１）、ＣＰＵ１４の内蔵カウンタがリセットされた後
（ステップＳ２）、ＣＰＵ１４により強制的にデューテ
ィ比が１００％に変更制御される（ステップＳ３）。

【００２６】さらに、温度センサ１９により検出された
点灯開始時の蛍光管１１の温度及び輝度設定ボリウム１
８による設定輝度がＣＰＵ１４に取り込まれ（ステップ
Ｓ４）、蛍光管１１の検出温度に対応する点灯経過時間
と輝度との関係がＣＰＵ１４の内蔵メモリ２０から読み
出され、この読み出された点灯経過時間と輝度との関係
から蛍光管１１が設定輝度になるまでの時間が導出さ
れ、ＣＰＵ１４に内蔵のタイマ２１の計時時間として設
定されてタイマ２１による計時が開始され（ステップＳ
５）、タイマ２１が設定時間を計時したか否かの判定が
なされ（ステップＳ６）、今判定結果がＮＯであれば、
この判定結果がＹＥＳとなるまでステップＳ６の判定が
繰り返され、判定結果がＹＥＳになれば所定のデューテ
ィ比に戻り（ステップＳ７）、その後動作は終了する。

【００２７】そして、点灯開始時における蛍光管１１の
現在温度がｔA，ｔB，ｔC（ｔA＞ｔB＞ｔC）それぞれで
ある場合に、輝度設定ボリウム１８による設定輝度が５
０％であるとすると、上記した制御動作により図３に示
すように、蛍光管１１の現在温度がｔAのときには、点
灯開始からＴA50時間が経過するまではデューティ比１
００％に制御されて大きな駆動電流が蛍光管１１に供給
され、その後は所定のデューティ比による駆動電流が供
給される。

【００２８】また、図３に示すように、蛍光管１１の現
在温度がｔBのときには、点灯開始からＴB50時間が経過
するまではデューティ比１００％に制御されて大きな駆
動電流が蛍光管１１に供給され、その後は所定のデュー
ティ比による駆動電流が供給され、蛍光管１１の現在温
度がｔCのときには、点灯開始からＴC50時間が経過する
まではデューティ比１００％に制御されて大きな駆動電
流が蛍光管１１に供給され、その後は所定のデューティ
比による駆動電流が供給される。

【００２９】一方、輝度設定ボリウム１８による設定輝
度が６０％である場合も、図４に示すように、上記した
図３の場合と同様の制御により、点灯開始からＴA60，
ＴB60，ＴC60時間が経過するまでは１００％、その後は
所定のデューティ比の駆動電流が蛍光管１１に供給され
る。

【００３０】従って、上記実施例によれば、従来のよう
に点灯開始時の蛍光管１１の温度により点灯開始直後に
おける輝度が不安定になることがなく、点灯開始時の蛍
光管１１の温度に無関係に、点灯直後における蛍光管１
１の輝度の安定性を改善することができる。

【００３１】なお、他の実施例として、周囲環境の明る
さを検出する検出手段、及び駆動電流供給部１６による
駆動電流のデューティ比を検出された周囲環境の明，暗
に応じて長，短に可変設定する可変手段を更に備え、こ
の可変手段により設定されたデューティ比の駆動電流を
供給するようにＣＰＵ１４により駆動電流供給部１６を
制御するようにしてもよく、この場合昼間のように周囲
が明るい環境下、夜間のように周囲が暗い環境下のいず
れにおいても、液晶ディスプレイの良好な視認性を確保
することができる。ここで、液晶ディスプレイが車載用
のナビゲーションシステムを構成している場合には、上
記した検出手段はストップランプのオン，オフを検知す
ることにより、周囲環境の明るさを検出するようにすれ
ばよい。

【００３２】また、上記実施例では、記憶部としてＣＰ
Ｕ１４の内蔵メモリを用いた場合について説明したが、
外部メモリを使用してもよいのはいうまでもない。

【００３３】さらに、バックライト用光源は上記した蛍
光管１１に限られるものでなく、インバータ回路１２も
図１の構成に限定されるものでないのは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、請求項１及び４記載の発
明によれば、点灯開始時におけるバックライト用光源の
温度毎に、予め求めた点灯開始からの点灯経過時間と輝
度との関係を記憶部に記憶しておき、温度センサによる
バックライト用光源の点灯開始時における温度に対応す
る点灯経過時間と輝度との関係を記憶部から読出し、こ
の関係からバックライト用光源の輝度が輝度設定手段に
よる設定値になるまでの時間を導出し、駆動電流供給部
により、動作開始からこの導出された時間をタイマが計
時する時間だけデューティ比１００％の駆動電流を供給
し、その後所定デューティ比に制御された駆動電流を供
給するため、従来のように点灯開始時のバックライト用
光源の温度により点灯開始直後における輝度が不安定に
なることがなく、点灯開始時のバックライト用光源の温
度に無関係に、点灯直後におけるバックライト用光源の
輝度の安定性を改善することができ、常に良好な液晶デ
ィスプレイの視認性を得ることが可能となる。

【００３５】また、請求項２及び５記載の発明によれ
ば、可変手段により駆動電流のデューティ比を周囲環境
の明，暗に応じて短，長に可変設定され、設定されたデ
ューティ比の駆動電流がバックライト用光源に供給され
るため、昼間のように周囲が明るい環境下、夜間のよう
に周囲が暗い環境下のいずれにおいても、液晶ディスプ
レイの良好な視認性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の結線図である。

【図２】一実施例の動作説明用フローチャートである。

【図３】一実施例の動作説明図である。

【図４】一実施例の動作説明図である。

【図５】従来例の結線図である。

【図６】従来例の動作説明図である。

【図７】従来例の動作説明図である。

【図８】従来例の動作説明図である。

【図９】従来例の動作説明図である。

【符号の説明】

１１ 蛍光管（バックライト用光源） １２ インバータ回路 １４ ＣＰＵ（読出部，制御部） １６ 駆動電流供給部 １８ 輝度設定ボリウム（輝度設定手段） １９ 温度センサ ２０ メモリ（記憶部） ２１ タイマ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透過型液晶ディスプレイを背面側から照
   明するバックライト用光源にデューティ制御された駆動
   電流を駆動電流供給部により供給し、前記光源を所定の
   輝度に制御する液晶ディスプレイ用バックライト駆動装
   置において、 点灯開始時における前記光源の温度毎に、予め求めた点
   灯開始からの点灯経過時間と輝度との関係を記憶した記
   憶部と、 前記光源の温度を検出する温度センサと、 前記光源の輝度の設定操作用の輝度設定手段と、 前記温度センサによる前記光源の点灯開始時における温
   度に対応する前記点灯経過時間と輝度との関係を前記記
   憶部から読出して前記光源が前記輝度設定手段により設
   定された輝度になるまでの時間を導出する読出部と、 前記読出部により導出された時間を計時するタイマと、 動作開始から前記タイマによる計時時間だけデューティ
   比１００％の駆動電流を供給しその後所定デューティ比
   に制御された駆動電流を供給すべく前記駆動電流供給部
   を制御する制御部とを備えたことを特徴とする液晶ディ
   スプレイ用バックライト駆動装置。
2. 【請求項２】 前記駆動電流供給部による駆動電流のデ
   ューティ比を周囲環境の明，暗に応じて長，短に可変設
   定する可変手段を更に備え、前記可変手段により設定さ
   れたデューティ比の駆動電流を前記タイマの計時時間後
   に供給するよう前記制御部により前記駆動電流供給部を
   制御することを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプ
   レイ用バックライト駆動装置。
3. 【請求項３】 前記駆動電流供給部がインバータ回路及
   びチョッパ回路から成ることを特徴とする請求項１また
   は２記載の液晶ディスプレイ用バックライト駆動装置。
4. 【請求項４】 透過型液晶ディスプレイを背面側から照
   明するバックライト用光源にデューティ制御された駆動
   電流を駆動電流供給部により供給する液晶ディスプレイ
   用バックライト駆動装置の制御方法において、 点灯開始時における前記光源の温度毎に点灯開始からの
   点灯経過時間と輝度との関係を予め求めて記憶部に記憶
   しておき、 前記光源の点灯開始時における温度に対応する前記点灯
   経過時間と輝度との関係を前記記憶部から読出して読み
   出した前記点灯経過時間と輝度との関係から前記光源が
   設定された輝度になるまでの時間を導出し、 動作開始から前記導出した時間だけデューティ比１００
   ％の駆動電流を供給しその後所定デューティ比に制御さ
   れた駆動電流を供給すべく前記駆動電流供給部を制御す
   ることを特徴とする液晶ディスプレイ用バックライト駆
   動装置の制御方法。
5. 【請求項５】 前記駆動電流のデューティ比を周囲環境
   の明，暗に応じて長，短に可変設定する可変手段を設
   け、この可変手段により設定されたデューティ比の駆動
   電流を前記タイマの計時時間後に供給することを特徴と
   する請求項４記載の液晶ディスプレイ用バックライト駆
   動装置の制御方法。