JPH11327454A - バックライト用ランプの輝度制御方法 - Google Patents

バックライト用ランプの輝度制御方法

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JPH11327454A
JPH11327454A JP13324198A JP13324198A JPH11327454A JP H11327454 A JPH11327454 A JP H11327454A JP 13324198 A JP13324198 A JP 13324198A JP 13324198 A JP13324198 A JP 13324198A JP H11327454 A JPH11327454 A JP H11327454A
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JP
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brightness
backlight
lcd
target
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JP13324198A
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English (en)
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Shinya Okamoto
慎也 岡本
Hajime Aizawa
一 会沢
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Alpine Electronics Inc
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Alpine Electronics Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 LCD表示装置の視認性を劣化させることな
く、バッテリーの消耗を軽減し、かつ、バックライト駆
動回路における発熱を減小する。 【解決手段】 LCDスクリーン21に表示する画像の
1画面分の平均輝度を平均輝度算出部37で算出し、マ
イコン29は該平均輝度が設定輝度より大きければ、輝
度変化曲線より求まるLCD輝度を所定の比率で減小し
た輝度を目標輝度とし、画像平均輝度が設定輝度より小
さければ輝度変化曲線より求まる輝度を目標輝度とし、
LCD輝度が目標輝度と等しくなるようにPWM値を変
えてバックライト用ランプ22に印加する電圧をPWM
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はバックライト用ラン
プの輝度制御方法に係わり、特に、周囲照度に応じたL
CD輝度を発生するLCD表示装置におけるバックライ
ト用ランプの輝度制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示器は周囲の明るさにより表示内
容の見やすさ(視認性)が変化する。このため、自動調
光装置により周囲照度に応じて液晶表示器のバックライ
ト輝度(LCD輝度)を所定の値に制御することが行わ
れている。かかる自動調光装置では、ある周囲照度に対
して最も適したLCD輝度を予め決めておき、該周囲照
度において該LCD輝度となるようにPWM(Pulse Wid
th Modulation)値をリアルタイムに決定し、該PWM値
に基づいてバックライト発生部を構成するCFL(Cath
ode Fluorescent Lamp)に加える駆動波形のパルス幅を
制御(PWM制御)して該CFLの駆動電圧を制御す
る。図3は従来の自動調光装置の構成図であり、1はL
CD(液晶)で構成されたLCDスクリーン、2は液晶
表示装置のバックライトを発生するCFL(Cathode Fl
uorescent Lamp)で単位時間当りの印加電圧が大きいほ
ど明るくなる。従って、CFL駆動電圧をPWM制御す
ることによりバックライト輝度(LCD輝度)を制御す
ることができる。3は周囲照度とLCD輝度の関係を示
す輝度変化曲線を記憶する不揮発性メモリで、例えばE
2PROMである。図4は輝度変化曲線の例であり、横
軸は周囲照度A(LUX)、縦軸はLCD輝度である。
【0003】4は操作部、5は周囲照度を検出する第1
のフォトセンサ、6はフォトセンサー出力をAD変換す
るADコンバータ、7はCFLの輝度(LCD輝度)を
検出する第2のフォトセンサー、8はフォトセンサー出
力をAD変換するADコンバータ、9は周囲照度に応じ
たLCD輝度となるように制御するマイコンである。1
0はPWMデータ値をデューティ0〜100(%)のP
WM波に変換するもの、11はデューティに基づいてオ
ン/オフするスイッチ、12は自動車のバッテリー電
源、13はエンジン回転数により変動する自動車バッテ
リー電圧を一定の安定したDC電圧にするDC-DCコンバー
タ、14はDC電圧をスイッチ11によりチョッピングし
て前記デューティを有する矩形波信号(AC電圧)を発生
するDC-ACコンバータ(いわゆるインバータ)、15はDC-
ACコンバータから出力するAC電圧を数百ボルト程度まで
昇圧してCFL2を駆動するトランスである。
【0004】マイコン9は、フォトセンサー5により検
出された周囲照度に応じたLCD輝度(目標輝度)をE
2PROM3に記憶された輝度変化曲線より求めると共
に、CFL2の輝度(LCD輝度)をフォトセンサー7
よりADコンバータ8を介して取得する。ついで、マイ
コン9は目標輝度と実際のLCD輝度を比較し、該差が
零となるようにPWM値を制御する。DC−ACコンバ
ータ14はこのPWM値に応じたデューティでDC-AC変
換するため、CFL2へ印加する電圧がデューティすな
わちPWM値に応じて変化し、実際のLCD輝度が目標
輝度に近づく。以後、上記フィードバック制御が行わ
れ、実際のLCD輝度と目標輝度が等しくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】車載用の液晶表示装置
においてバックライト駆動電源は自動車のバッテリーで
ある。又、周囲照度が明るくなるほどバックライトの目
標輝度が大きくなり、バックライト用ランプにPWM制
御で加える電圧を大きくする必要が生じる。このため、
周囲照度が明るくなるほど自動車のバッテリーの消耗が
大きくなり、又、バックライト駆動回路が発熱して周囲
温度を上昇する問題を生じる。以上より、本発明の目的
は、LCDの視認性を損なうことなく自動車のバッテリ
ーの消耗を軽減し、かつ、バックライト駆動回路におけ
る発熱を減小できるバックライト用ランプの輝度制御方
法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、LCD表示装置に表示する画像の1画面分の平均輝
度を算出すること、該平均輝度が設定輝度より大きけれ
ば、輝度変化曲線より求まる輝度を所定の比率で減小し
て目標輝度とし、平均輝度が設定輝度より小さければ該
輝度変化曲線より求まる輝度を目標輝度とすること、バ
ックライト輝度が目標輝度と等しくなるようにPWM値
を変えてバックライト用ランプに印加する電圧をPWM
制御すること、を有するバックライト用ランプの輝度制
御方法により達成される。すなわち、画像全体の輝度が
大きければ、バックライト輝度を上げたのと同等の効果
が発揮され周囲照度が明るくても画像は見やすい。そこ
で、本発明では画像全体の輝度が大きいければバックラ
イト輝度を低下し、バッテリーの消耗を防止し、かつ、
バックライト駆動回路の発熱を抑える。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明のLCD表示装置の
構成図である。図中、101はLCD表示装置、102
は画像をLCD表示装置に入力して表示する映像ユニッ
トである。LCD表示装置101において、21はLC
Dスクリーン、22は液晶表示装置のバックライトを発
生するCFL、23は周囲照度とLCD輝度の関係を示
す輝度変化曲線(図4)を記憶するE2PROM、24
は操作部、25は周囲照度を検出する第1のフォトセン
サ、26はフォトセンサー出力をAD変換するADコン
バータ、27はCFLの輝度(LCD輝度)を検出する
第2のフォトセンサー、28はフォトセンサー出力をA
D変換するADコンバータ、29はマイコンであり、
実際のLCD輝度を周囲照度に応じたLCD輝度(目標
輝度)と一致するように制御すると共に、バックライ
トの目標輝度を画像の平均輝度に応じて変化する制御を
行う。30はマイコンより出力するPWM値をデューテ
ィ0〜100(%)のPWM波に変換する変換部であ
る。マイコン29はPWM値としてデューティ(%)に
比例する数値を用いる。このため、変換部30はPWM
値をデューティ(%)に変換して出力する。尚、マイコ
ン29はPWM値としてデューティ(%)を出力するこ
ともでき、かかる場合には変換部30が不要になる。
【0008】31はデューティに基づいてオン/オフす
るスイッチ、32は自動車のバッテリー電源、33はエ
ンジン回転数により変動する自動車のバッテリー電圧を
一定の安定したDC電圧にするDC-DCコンバータ、34はD
C電圧をスイッチ31によりチョッピングして前記デュ
ーティを有する矩形波信号(AC電圧)を発生するDC-ACコ
ンバータ(いわゆるインバータ)、35はDC-ACコンバ
ータから出力するAC電圧を数百ボルト程度まで昇圧して
CFL22を駆動するトランス、361〜363は映像ユ
ニット102から出力する1画面分の赤画像/緑画像/
青画像をそれぞれ記憶するR用/G用/B用のビデオバ
ッファ、37は1画面分の平均輝度を算出する平均輝度
算出部、38は映像ユニット102とマイコン31との
間で通信を行うためのバスインタフェースである。各ビ
デオバッファ361〜363は1画面分の各絵素の赤/緑
/青の色信号レベル(輝度)を記憶するようになってお
り、それぞれ、例えば1絵素当り8ビットで構成され0
〜255の輝度を表現できる。平均輝度算出部37は各
ビデオバッファ361〜363の全絵素の輝度を加算し、
全絵素数で除算して画像の平均輝度BMを算出する。白
地に黒文字の文書画像や白地に道路が表示されたナビ画
像のように画像全体の輝度が大きければ視認性が向上
し、バックライト輝度を上げたのと同等の効果が発揮さ
れ、周囲照度が明るくても画像は見やすい。そこで、マ
イコン29は画像の平均輝度が大きいければバックライ
ト輝度を低下させ、これにより、バッテリーの消耗を防
止し、かつ、バックライト駆動回路の発熱を抑える。
【0009】図2は本発明のバックライト用ランプの輝
度制御フローである。平均輝度算出部37は画像の平均
輝度を求め(ステップ101)、マイコン29は画像平
均輝度BMと設定値を比較し(ステップ102)、画像
平均輝度が設定値より小さければ、フォトセンサー25
により検出された周囲照度に応じたLCD輝度をE2
ROM23に記憶された輝度変化曲線(図4)より求
め、該LCD輝度を目標輝度とする(ステップ10
3)。一方、画像平均輝度BMが設定値より大きけれ
ば、マイコン29はフォトセンサー25により検出され
た周囲照度に応じたLCD輝度をE2PROM23に記
憶された輝度変化曲線より求め、該LCD輝度のα%
(例えば、α=50〜80%)を目標輝度とする(ステ
ップ104)。
【0010】以後、マイコン29は、従来と同様に実際
のLCD輝度を目標輝度と一致するようにフィードバッ
ク制御する。すなわち、マイコン29はCFL22の実
際の輝度(LCD輝度)をフォトセンサー27より取得
し、目標輝度と実際のLCD輝度を比較し、差が零とな
るようにPWM値を決定する。DC-ACコンバータ34は
このPWM値に応じたデューティでDC-AC変換を行い、
CFL22の印加電圧をPWM制御し、実際のLCD輝
度を目標輝度に近づける。以後、上記フィードバック制
御により実際のLCD輝度と目標輝度が等しくなる(ス
テップ105)。
【0011】以上では、画像平均輝度が設定値以上であ
れば輝度変化曲線より求まるLCD輝度のα%をバック
ライト輝度の目標輝度とするものである。しかし、本発
明は、1つの設定値に限るものではなく、2以上の設定
値を定め、画像平均輝度がどの範囲に存在するかにより
バックライト輝度の目標輝度を決め細かく制御すること
ができる。以上、本発明を実施例により説明したが、本
発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の
変形が可能であり、本発明はこれらを排除するものでは
ない。
【0012】
【発明の効果】以上本発明によれば、LCD表示装置に
表示する画像の1画面分の平均輝度を算出し、該平均輝
度が設定輝度より大きければ輝度変化曲線より求まる輝
度を所定の比率で減小した輝度を目標輝度とし、平均輝
度が設定輝度より小さければ前記輝度変化曲線より求ま
る輝度を目標輝度とし、バックライト輝度が目標輝度と
等しくなるようにPWM値を変えてバックライト用ラン
プに印加する電圧をPWM制御するようにしたから、L
CD表示装置の視認性を劣化させることなく、自動車の
バッテリーの消耗を軽減し、かつ、バックライト駆動回
路における発熱を減小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のLCD表示装置の構成図である。
【図2】本発明のバックライト輝度制御の処理フロー図
である。
【図3】従来の自動調光装置の構成図である。
【図4】輝度変化特性図である。
【符号の説明】
101・・LCD表示装置 102・・映像ユニット 21・・LCDスクリーン 22・・CFL 23・・E2PROM 25,27・・フォトセンサー 29・・マイコン 34・・DC-ACコンバータ 35・・トランス 361〜363・・赤/緑/青用のビデオバッファ 37・・平均輝度算出部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周囲照度と輝度の対応を示す輝度変化曲
    線を記憶しておき、LCD表示装置のバックライト用ラ
    ンプに印加する電圧をPWMにより制御してバックライ
    ト輝度を検出し、該バックライト輝度が輝度変化曲線よ
    り求まる周囲照度に応じた輝度に等しくなるようにPW
    M値を変えてランプ印加電圧を制御するバックライト用
    ランプの輝度制御方法において、 LCD表示装置に表示する画像の1画面分の平均輝度を
    算出し、 該平均輝度が設定輝度より大きければ、前記輝度変化曲
    線より求まる輝度を所定の比率で減小した輝度を目標輝
    度とし、平均輝度が設定輝度より小さければ前記輝度変
    化曲線より求まる輝度を目標輝度とし、 バックライト輝度が目標輝度と等しくなるようにPWM
    値を変えてバックライト用ランプに印加する電圧をPW
    M制御することを特徴とするバックライト用ランプの輝
    度制御方法。
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