(57)【要約】【課題】電源電圧が変動したとしても発光素子の輝度を安定化させることを、コスト的に不利になることなく実現する。【解決手段】表示輝度安定化装置１００によれば、制御ユニット１１は、電源１５とＬＥＤ１６との間の電源供給ライン１７に設けられたスイッチング素子１３にＰＷＭ信号を出力して当該スイッチング素子１３を駆動することにより、ＬＥＤ１６に供給される電力を一定に制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源（１５）と表示素子（１６）との間の電源供給ライン（１７）に設けられたスイッチング素子（１３）と、
前記スイッチング素子にＰＷＭ信号を出力して当該スイッチング素子を駆動することにより、前記表示素子に供給される電力を一定に制御する制御ユニット（１１）と、
を備える表示輝度安定化装置。
【請求項２】
電源電圧を検出する電源電圧検出部（２１）をさらに備え、
前記制御ユニットは、前記電源電圧検出部が検出する前記電源電圧に応じて前記ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、前記表示素子に供給される電力を一定に制御する請求項１に記載の表示輝度安定化装置。
【請求項３】
前記表示素子に実際に印加される印加電圧を検出する印加電圧検出部（３１）をさらに備え、
前記制御ユニットは、前記印加電圧検出部が検出する前記印加電圧に応じて前記ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、前記表示素子に供給される電力を一定に制御する請求項１または２に記載の表示輝度安定化装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、予め設定された電源電圧の変動パターンに応じて前記ＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、前記表示素子に供給される電力を一定に制御する請求項１に記載の表示輝度安定化装置。
【請求項５】
電源電圧を検出する電源電圧検出部（２１）をさらに備え、
複数の前記変動パターンが設定されており、
前記制御ユニットは、前記電源電圧検出部が検出する前記電源電圧に応じた前記変動パターンに応じて前記ＰＷＭ信号のデューティ比を調整する請求項４に記載の表示輝度安定化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示輝度安定化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるナビゲーション装置やオーディオ装置などの表示パネルにおいては、例えばエンジン始動時に電源電圧が変動すると、表示パネルの発光素子に供給される電力に変動が生じて輝度が安定しない。そのため、電源電圧が変動したとしても、発光素子の輝度を安定化させる技術の開発が進められている。この種の技術として、従来では、定電流回路あるいは定電圧回路を用いて発光素子の輝度を一定に保つことが考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４５５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、定電流回路や定電圧回路は高価であり、このような高価な回路を用いることにより発光素子の輝度を安定化させたとしても、コスト的に不利である。
そこで、本発明は、電源電圧が変動したとしても発光素子の輝度を安定化させることを、コスト的に不利になることなく実現することができる表示輝度安定化装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る表示輝度安定化装置によれば、制御ユニットは、電源と表示素子との間の電源供給ラインに設けられたスイッチング素子にＰＷＭ信号を出力して当該スイッチング素子を駆動することにより、表示素子に供給される電力を一定に制御する。これにより、電源電圧が変動したとしても発光素子の輝度を安定化させることを、高価な回路を用いることなく、つまり、コスト的に不利になることなく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る表示輝度安定化装置の概略構成図
【図２】電源電圧の変動パターンの一例を示す図
【図３】第２実施形態に係る図１相当図
【図４】（ａ），（ｂ）は第３実施形態に係る図２相当図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、表示輝度安定化装置の複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態で実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
図１に示すように、表示輝度安定化装置１００は、制御ユニット１１および駆動部１２を備える。制御ユニット１１は、図示しないＣＰＵ、メモリなどを有するマイクロコンピュータを主体として構成されており、表示輝度安定化装置１００の動作全般を制御する。
【０００８】
駆動部１２は、第１スイッチング素子１３および第２スイッチング素子１４を備える。第１スイッチング素子１３は、電源１５とＬＥＤ１６との間の電源供給ライン１７に設けられている。ＬＥＤ１６は、発光素子の一例である。第１スイッチング素子１３のエミッタは、電源１５に接続されている。また、第１スイッチング素子１３のコレクタは、抵抗Ｒ１を介してＬＥＤ１６に接続されている。また、第１スイッチング素子１３のベースには、直列に接続された抵抗Ｒ２，Ｒ３の共通接続点が接続されている。抵抗Ｒ２は、第１スイッチング素子１３のベースとエミッタとの間に接続されている。第２スイッチング素子１４のコレクタは、抵抗Ｒ３を介して第１スイッチング素子１３のベースに接続されている。また、第２スイッチング素子１４のエミッタは接地されている。また、第２スイッチング素子１４のベースには、直列に接続された抵抗Ｒ４，Ｒ５の共通接続点が接続されている。
【０００９】
制御ユニット１１は、第２スイッチング素子１４にＰＷＭ信号を出力することにより当該第２スイッチング素子１４を直接的に駆動する。そして、制御ユニット１１は、この第２スイッチング素子１４の駆動に連動して第１スイッチング素子１３を駆動する。即ち、制御ユニット１１は、第２スイッチング素子１４を介して第１スイッチング素子１３を間接的に駆動する。
【００１０】
また、駆動部１２は、電源電圧検出部の一例である電源電圧検出回路２１を備える。この電源電圧検出回路２１は、電源１５の実際の電圧（電源電圧）を検出する。そして、電源電圧検出回路２１が検出する電源電圧値は、制御ユニット１１に入力される。制御ユニット１１は、電源電圧検出回路２１から入力される電源電圧値を監視する。また、駆動部１２は、印加電圧検出部の一例である印加電圧検出回路３１を備える。この印加電圧検出回路３１は、直列に接続された抵抗Ｒ６，Ｒ７、および、これら抵抗Ｒ６，Ｒ７に並列に接続された平滑用のコンデンサＣ１を備える。抵抗Ｒ６，Ｒ７の共通接続点は、抵抗Ｒ８およびノイズ除去用のコンデンサＣ２を介して制御ユニット１１に接続されている。抵抗Ｒ６，Ｒ７の共通接続点の電圧は、電源１５からＬＥＤ１６に実際に印加される印加電圧に応じて変動する。この印加電圧検出回路３１は、抵抗Ｒ６，Ｒ７の共通接続点の電圧を検出することにより、その検出電圧に連動するＬＥＤ１６の実際の印加電圧を検出する。そして、印加電圧検出回路３１が検出する印加電圧値は、制御ユニット１１に入力される。制御ユニット１１は、印加電圧検出回路３１から入力される印加電圧値を監視する。
【００１１】
上記構成の表示輝度安定化装置１００において、制御ユニット１１は、電源電圧検出回路２１が検出する電源電圧に応じて、第２スイッチング素子１４に直接的に出力するＰＷＭ信号、換言すれば第１スイッチング素子１３に間接的に出力するＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、ＬＥＤ１６に供給される電力を一定に制御する。即ち、例えば図２に示すように、制御ユニット１１は、電源電圧検出回路２１が検出する電源電圧が電源１５の定格電圧である１２Ｖである場合には、出力するＰＷＭ信号のデューティ比を例えば２０％に調整する。そして、制御ユニット１１は、例えばエンジン始動時における電源電圧が電源１５の定格電圧よりも低い６Ｖに低下した場合には、出力するＰＷＭ信号のデューティ比を例えば６０％に調整する。即ち、制御ユニット１１は、電源電圧が高い場合にはデューティ比を小さくし、電源電圧が低い場合にはデューティ比を大きくする。これにより、制御ユニット１１は、低下した電源電圧が本来の定格電圧である１２Ｖに復帰して安定化するように、出力するＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。なお、この電源電圧検出回路２１が検出する電源電圧に基づく制御は、ＬＥＤ１６に供給される電力を、電力の供給元である電源１５の電源電圧に基づいて制御するものであり、いわゆるフィードフォワード制御と称される。
【００１２】
また、制御ユニット１１は、印加電圧検出回路３１が検出する印加電圧に応じてＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、ＬＥＤ１６に供給される電力を一定に制御する。これにより、制御ユニット１１は、ＬＥＤ１６に供給される電力を一定になるように微調整を行う。なお、この印加電圧検出回路３１が検出する印加電圧に基づく制御は、ＬＥＤ１６に供給される電力を、電力の供給先であるＬＥＤ１６の印加電圧に基づいて制御するものであり、いわゆるフィードバック制御と称される。なお、制御ユニット１１は、このフィードバック制御を、上記したフィードフォワード制御に代えて実行してもよいし、上記したフィードフォワード制御に加えて実行してもよい。
【００１３】
本実施形態の表示輝度安定化装置１００によれば、制御ユニット１１は、電源１５とＬＥＤ１６との間の電源供給ライン１７に設けられたスイッチング素子１３にＰＷＭ信号を出力して当該スイッチング素子１３を駆動することにより、ＬＥＤ１６に供給される電力を一定に制御する。これにより、例えばエンジン始動時において電源電圧が変動したとしてもＬＥＤ１６の輝度を安定化させることを、定電流回路や定電圧回路といった高価な回路を用いることなく、つまり、コスト的に不利になることなく実現することができる。
【００１４】
また、表示輝度安定化装置１００は、電源電圧を検出する電源電圧検出回路２１をさらに備える。そして、制御ユニット１１は、電源電圧検出回路２１が検出する電源電圧に応じてＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、ＬＥＤ１６に供給される電力を一定に制御する。これにより、電源電圧の変動に応じてＬＥＤ１６の輝度を一層安定化させることができる。
【００１５】
また、表示輝度安定化装置１００は、ＬＥＤ１６に実際に印加される印加電圧を検出する印加電圧検出回路３１をさらに備える。そして、制御ユニット１１は、印加電圧検出回路３１が検出する印加電圧に応じてＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、ＬＥＤ１６に供給される電力を一定に制御する。これにより、電源電圧の変動に応じてＬＥＤ１６の輝度を一層安定化させることができる。
また、表示輝度安定化装置１００は、電源電圧検出回路２１が検出する電源電圧および印加電圧検出回路３１が検出する印加電圧の双方に応じてＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、ＬＥＤ１６の輝度を一層効果的に安定化させることができる。
【００１６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図３に示すように、この実施形態では、表示輝度安定化装置２００は、電源電圧検出回路２１および印加電圧検出回路３１を備えていない。そして、制御ユニット１１には、例えば図２に示した電源電圧の変動パターンを示す変動パターンデータが予め格納されている。そして、制御ユニット１１は、例えば、図示しないエンジン制御ユニットからエンジンのオン信号を受信すると、予め設定された電源電圧の変動パターンに応じてＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。即ち、制御ユニット１１は、エンジンがオンされると電源電圧が例えば図２に示す変動パターンで変動するものと想定（推定）し、低下したと推定される電源電圧が定格電圧に復帰して安定化するように、出力するＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。これにより、制御ユニット１１は、ＬＥＤ１６に供給される電力を一定に制御する。本実施形態によれば、例えばエンジン始動時においてＬＥＤ１６の輝度を安定化させることを、電源電圧検出回路２１および印加電圧検出回路３１を用いることなく実現することができる。これにより、表示輝度安定化装置２００を簡素な構成で実現することができ、コスト的に一層有利である。
【００１７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。この実施形態は、上述の第２実施形態の変形例に相当する。従って、この実施形態においても、図３に示すように、表示輝度安定化装置２００は、印加電圧検出回路３１を備えていない。但し、表示輝度安定化装置２００は、電源電圧検出回路２１を備えている。そして、この実施形態では、制御ユニット１１には、例えば図４（ａ），（ｂ）に示す複数の変動パターンデータが予め格納されている。図４（ａ）に示す変動パターンは、電源１５の劣化に伴い当該電源１５の出力電圧が定格電圧よりも低い１０Ｖに低下した場合に適用される変動パターンである。図４（ｂ）に示す変動パターンは、電源１５の劣化に伴い当該電源１５の出力電圧が定格電圧よりも低い８Ｖに低下した場合に適用される変動パターンである。なお、図４（ａ），（ｂ）に破線で示す変動パターンは、図２に示す変動パターンである。
【００１８】
そして、制御ユニット１１は、例えば、図示しないエンジン制御ユニットからエンジンのオン信号を受信すると、その時点、つまり、エンジン始動開始時において電源電圧検出回路２１が検出する電源電圧を特定し、その特定した電源電圧に応じた変動パターンを選択する。そして、制御ユニット１１は、選択した変動パターンに応じて、電源電圧の低下を推測しながらＰＷＭ信号のデューティ比を調整することにより、ＬＥＤ１６に供給される電力を一定に制御する。
本実施形態によれば、電源１５が劣化した場合であっても、高価な回路を用いず、また、コスト的に不利になることなく、ＬＥＤ１６の輝度を安定化させることができる。
【００１９】
（その他の実施形態）
本発明は、上述した複数の実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば、表示素子はＬＥＤ１６に限られない。また、電源電圧検出部および印加電圧検出部は、例えば制御ユニット１１が制御プログラムを実行することにより、ソフトウェアによって仮想的に実現する構成としてもよい。また、複数の実施形態を組み合わせて実施してもよい。
【符号の説明】
【００２０】
図面中、１１は制御ユニット、１３はスイッチング素子、１５は電源、１６はＬＥＤ（表示素子）、１７は電源供給ライン、２１は電源電圧検出回路（電源電圧検出部）、３１は印加電圧検出回路（印加電圧検出部）、１００，２００は表示輝度安定化装置を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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