(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲照度に基づいてＬＣＤ表示装置の輝度を制御する自動調光装置において、
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メモリ、
前記輝度変化曲線を直線近似するために該曲線の始点、１以上の中間の折れ点、終点を設定してメモリに記憶すると共に、最小ＬＣＤ輝度から最大ＬＣＤ輝度まで変化するに要する時間、各折線部の最小ＬＣＤ輝度から最大ＬＣＤ輝度まで変化するに要する時間をそれぞれ設定してメモリに記憶する設定部、
周囲照度が変化した時、現周囲照度に応じたＬＣＤ輝度を前記直線近似した輝度変化曲線より求め、該求めたＬＣＤ輝度となるように前記輝度変化曲線に沿って、かつ、現周囲照度に応じた折線部の設定時間に従ってバックライトのＬＣＤ輝度を制御する輝度制御部
を備えたことを特徴とするＬＣＤ表示における自動調光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動調光装置に係わり、特に、周囲照度に基づいてＬＣＤ表示装置の輝度を制御する自動調光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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）を所定の値に変化する自動調光装置が知られている。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（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）の駆動波形（ｏｒ電力）をＰＷＭ制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の自動調光装置は周囲照度に対するＬＣＤ輝度を図６に示す直線に沿って制御するものであった。すなわち、従来の自動調光装置において、自動調光の輝度変化カーブは輝度のｍｉｎ−ｍａｘ値により定まる直線であり、該直線に沿ってしか輝度制御ができない。このため、ユーザはｍｉｎ−ｍａｘの中間のＬＣＤ輝度値を任意に設定できず、しかも、輝度変化カーブにおける最小値ｍｉｎを変更することができず、輝度制御について自由度がない問題があった。
以上から本発明の目的は、ユーザが任意にＬＣＤ輝度の変化カーブを設定でき、しかも、該カーブに沿ってＬＣＤの輝度制御ができるＬＣＤ表示装置における自動調光装置を提供することである。
本発明の別の目的は、輝度変化カーブを任意に設定した場合であっても、該カーブにより特定される最小輝度から最大輝度まで変化する変化時間を設定時間とすることができ、しかも、輝度変化を知覚しやすい低輝度レベル時には徐々に輝度制御し、輝度変化に鈍感な高輝度時には短時間で輝度制御することによりユーザが急激な輝度変化を認識しないようにできるＬＣＤ表示装置における自動調光装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明によれば、周囲照度に基づいてＬＣＤ表示装置の輝度を制御する自動調光装置において、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メモリ、前記輝度変化曲線を直線近似するために該曲線の始点、１以上の中間の折れ点、終点を設定してメモリに記憶すると共に、最小ＬＣＤ輝度から最大ＬＣＤ輝度まで変化するに要する時間、各折線部の最小ＬＣＤ輝度から最大ＬＣＤ輝度まで変化するに要する時間をそれぞれ設定してメモリに記憶する設定部、周囲照度が変化した時、現周囲照度に応じたＬＣＤ輝度を前記直線近似した輝度変化曲線より求め、該求めたＬＣＤ輝度となるように前記輝度変化曲線に沿って、かつ、現周囲照度に応じた折線部の設定時間に従ってバックライトのＬＣＤ輝度を制御する輝度制御部を備えた自動調光装置により達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
（ａ）第１実施例
図１は本発明の第１実施例の自動調光装置の構成図である。図中、１はＬＣＤ（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  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）で、ＰＷＭ制御によりＣＦＬ駆動波形のパルス幅（ＣＦＬ駆動電圧）を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Ｅ２ＰＲＯＭである。図２は輝度変化曲線の例であり、実線５１は本発明において設定される輝度変化曲線、破線５２は従来の直線的輝度変化曲線であり、横軸は周囲照度Ａ（ＬＵＸ）、縦軸はＬＣＤ輝度に応じたＣＦＬ駆動波形のパルス幅、すなわちＣＦＬ駆動電圧を決定するＰＷＭ値である。輝度変化曲線５１は、始点（Ａｍｉｎ，Ｐ１）、１以上の中間の折れ点（Ａ１，Ｐ１），（Ａ２，Ｐ２），終点（Ａｍａｘ，Ｐｍａｘ）により特定される。
【０００７】
４は輝度変化曲線５１を特定する前記の離散的なポイント、すなわち、始点（Ａｍｉｎ，Ｐ１）、１以上の中間の折れ点（Ａ１，Ｐ１），（Ａ２，Ｐ２），終点（Ａｍａｘ，Ｐｍａｘ）を入力する操作部、５は周囲照度を検出するフォトセンサ、６はフォトセンサー出力をＡＤ変換するＡＤコンバータ、７はマイコンであり、入力された
輝度変化曲線５１をＥ２ＰＲＯＭ３に格納すると共に、現周囲照度に応じたＰＷＭ値を直線近似した輝度変化曲線５１より求めて出力する。例えば周囲照度ＡａのＰＷＭ値Ｐａは次式
Ｐａ＝（Ａａ−Ａ１）・（Ｐ２−Ｐ１）／（Ａ２−Ａ１）＋Ｐ１ （１）
により、算出することができる。
【０００８】
８はＰＷＭ値をデューティ０〜１００（％）に変換するもの、９はデューティに基づいてオン／オフするスイッチ、１０は自動車のバッテリー電源、１１はエンジン回転数により変化するバッテリー電圧を一定のＤＣ電圧にするＤＣ−ＤＣコンバータ、１２はＤＣ電圧をスイッチ９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）、１３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。
図３は第１実施例の全体の制御の流れ図である。ユーザが希望する輝度変化カーブ５１（図２）を直線近似して操作部４よりマイコン７を介してＥ２ＰＲＯＭ３に記憶する（ステップ１０１）。かかる状態において、マイコン７はフォトセンサー５で検出した周囲照度Ａａを取り込み（ステップ１０２）、該周囲照度に応じたＰＷＭ値Ｐａを（１）式により計算し（ステップ１０３）、計算したＰＷＭ値Ｐａに応じたパルス幅を有する駆動電圧波形（ｏｒ電力）をＣＦＬ２に印加してバックライトを発生し、ユーザが希望する輝度でＬＣＤ表示する（ステップ１０４）。
第１実施例によれば、ＬＣＤ自動調光のｍｉｎ値あるいはｍｉｎ−ｍａｘの中間の各周囲照度に対するＰＷＭ値（ＬＣＤ輝度）をデータ値としてＥ２ＰＲＯＭに設定する事により、自動調光の輝度カーブを任意に変える事ができる。
【０００９】
（ｂ）第２実施例
（ｂ−１）  構成
第１実施例では輝度変化曲線をユーザが任意に設定し、該曲線に従ってＬＣＤ輝度を制御するものである。第２実施例では、以上に加えて更に、最小ＬＣＤ輝度から最大ＬＣＤ輝度まで変化するに要する時間、各折線部での最小ＬＣＤ輝度から最大ＬＣＤ輝度まで変化するに要する時間をそれぞれ設定し、輝度制御部は周囲照度が変化した時、設定してある輝度変化曲線に沿って、かつ、設定時間に従ってＬＣＤ輝度を制御する。
【００１０】
図４は本発明の第２実施例の構成図であり、第１実施例と同一部分には同一符号を付している。又、ＰＷＭ値に基づいてＬＣＤ輝度を制御する構成は第１実施例の構成と同一であり省略している。
図４において、３はＥ２ＰＲＯＭ、４は操作部、５はフォトセンサー、６はＡＤコンバータ、７′はマイコン構成の制御部であり、７ａはＰＷＭ値を出力するＰＷＭカウンタ、７ｂは周囲照度に応じたＰＷＭ値を決定するＰＷＭ値決定部、７ｃは現ＰＷＭ値と目標ＰＷＭ値が一致したか判断する一致検出部、７ｄはＰＷＭカウンタ７ａをしてパルスのカウントアップ／ダウンを許容するカウントイネーブル制御部、７ｅは輝度変化速度に応じた周波数ｆを決定する周波数決定部、７ｆは周波数ｆのパルスを発生する周波数可変部である。
【００１１】
（ｂ−２）  輝度変化曲線５２に沿った輝度制御
Ｅ２ＰＲＯＭ３には、初期時、図５（ａ）の輝度変化曲線５２が設定されており該直線の始点（Ａｍｉｎ，Ｐｍｉｎ）、終点（Ａｍａｘ，Ｐｍａｘ）及び最小輝度から最大輝度まで変化するに要する時間Ｔが設定記憶されている。この最小輝度から最大輝度まで変化するに要する時間Ｔは輝度変化曲線を変更しても一定である。
輝度変化曲線５２が有効な状態において、周囲照度がＡａ１のときＰＷＭカウンタ７ａの計数値（ＰＷＭ値）はＰａ１に等しくなっており、ＰＷＭ値Ｐａ１に応じた輝度でＬＣＤ表示が行われている。かかる状態で、周囲照度がＡａ１からＡａ２に変化すると、ＰＷＭ値決定部７ａは輝度変化曲線５２より目標のＰＷＭ値Ｐａ２を求め、一致検出部７ｃに入力する。この結果、一致検出部に入力する２つの値が不一致になるため一致検出部７ｃはカウントイネーブル信号を発生する。カウントイネーブル制御部７ｄはイネーブル信号の発生により周囲照度の変化方向を判断し、ＰＷＭカウンタ７ａにパルスのカウントアップを指示する。
【００１２】
以上と並行して周波数制御部７ｅは設定されている輝度変化曲線５２に基づいて次式
ｆ＝（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）／Ｔ        （２）
により周波数を決定し、周波数可変部７ｆは該周波数ｆのパルスを発生してカウントイネーブル制御部７ｄを介してＰＷＭカウンタ７ａに入力する。従って、周囲照度がＡａ１からＡａ２に変化すると、ＰＷＭカウンタ７ａは（２）式の周波数を有するパルスをカウントアップし、計数値がＰａ２になると一致検出部７ｃはカウント停止信号を出力し、これによりカウントイネーブル制御部７ｄはＰＷＭカウンタ７ａによるパルスのカウントアップを停止する。この結果、周囲照度がＡａ１からＡａ２に変化後、次式
Ｔ′＝（Ｐａ２−Ｐａ１）Ｔ／（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）
で示す時間Ｔ′をかけて徐々に直線５２に沿って輝度が変化して周囲照度Ａａ２に応じた輝度になる。
【００１３】
（ｂ−３）  輝度変化曲線５１に沿った輝度制御
操作部４より図５（ａ）の輝度変化曲線５１の始点（Ａｍｉｎ，Ｐ１），中間の折れ点（Ａ１，Ｐ１），（Ａ２，Ｐ２），終点（Ａｍａｘ，Ｐｍａｘ）及び各折線部５１ａ，５１ｂでの最小輝度から最大輝度（Ｐ１→Ｐ２，Ｐ２→Ｐｍａｘ）まで変化するに要する時間Ｔ１，Ｔ２（＝Ｔ−Ｔ１）を入力してＥ２ＰＲＯＭ３に記憶する。これにより、輝度変化曲線は点線５２から実線５１に替わる。
▲１▼曲線５１ａに沿った輝度制御
輝度変化曲線５１が設定されている状態で周囲照度がＡｂ１（図５（ｂ））のとき、ＰＷＭカウンタ７ａの計数値（ＰＷＭ値）はＰｂ１に等しくなっており、このＰＷＭ値Ｐｂ１に応じた輝度でＬＣＤ表示が行われている。このとき周囲照度がＡｂ１からＡｂ２に変化すると、ＰＷＭ値決定部７ｂは輝度変化曲線５１より目標のＰＷＭ値Ｐｂ２を求め、一致検出部７ｃに入力する。この結果、一致検出部に入力する２つの値が不一致になるため一致検出部７ｃはカウントイネーブル信号を発生する。カウントイネーブル制御部７ｄはイネーブル信号の発生により周囲照度の変化方向を判断し、ＰＷＭカウンタ７ａにパルスのカウントアップを指示する。
【００１４】
以上と並行して周波数制御部７ｅは設定されている輝度変化曲線５１及び周囲照度Ａｂ１，Ａｂ２に基づいて次式
ｆ１＝（Ｐ２−Ｐ１）／Ｔ１ （３）
により周波数を決定し、周波数可変部７ｆは該周波数ｆ１のパルスを発生してカウントイネーブル制御部７ｄを介してＰＷＭカウンタ７ａに入力する。従って、周囲照度がＡｂ１からＡｂ２に変化すると、ＰＷＭカウンタ７ａは（３）式の周波数を有するパルスをカウントアップし、計数値がＰｂ２になると一致検出部７ｃはカウント停止信号を出力し、これによりカウントイネーブル制御部７ｄはＰＷＭカウンタ７ａによるパルスのカウントアップを停止する。この結果、周囲照度がＡｂ１からＡｂ２に変化後、次式
Ｔ″＝（Ｐｂ２−Ｐｂ１）Ｔ１／（Ｐ２−Ｐ１）
で示す時間Ｔ″をかけて徐々に直線５１ａに沿って輝度が変化して周囲照度Ａｂ２に応じた輝度になる。
同様に曲線５１ｂに沿った輝度制御を行うことができる。
【００１５】
▲２▼曲線５１ａ，５１ｂに沿った輝度制御
輝度変化曲線５１が設定されている状態で周囲照度がＡｂ１（図５（ｂ））のとき、周囲照度がＡｂ１からＡｂ３に変化すると、ＰＷＭ値決定部７ｂは曲線５１ａにおける目標ＰＷＭ値Ｐ２及び曲線５１ｂにおける目標ＰＷＭ値Ｐｂ３をそれぞれ求め、まず、曲線５１ａにおける目標ＰＷＭ値Ｐ２を一致検出部７ｃに入力する。この結果、一致検出部に入力する２つの値が不一致になるため一致検出部７ｃはカウントイネーブル信号を発生する。カウントイネーブル制御部７ｄはイネーブル信号の発生により周囲照度の変化方向を判断し、ＰＷＭカウンタ７ａにパルスのカウントアップを指示する。以上と並行して周波数制御部７ｅは曲線５１ａに基づいて
（３）式により周波数ｆ１を決定し、周波数可変部７ｆは該周波数ｆ１のパルスを発生してカウントイネーブル制御部７ｄを介してＰＷＭカウンタ７ａに入力する。従って、周囲照度がＡｂ１からＡｂ３に変化すると、ＰＷＭカウンタ７ａは（３）式の周波数を有するパルスをカウントアップし、計数値がＰ２になると一致検出部７ｃはカウント停止信号を出力し、これによりカウントイネーブル制御部７ｄはＰＷＭカウンタ７ａによるパルスのカウントアップを停止する。
【００１６】
ついで、ＰＷＭ値決定部７ｂは曲線５１ｂにおける目標ＰＷＭ値Ｐｂ３を一致検出部７ｃに入力する。この結果、一致検出部に入力する２つの値が不一致になるため一致検出部７ｃはカウントイネーブル信号を発生する。カウントイネーブル制御部７ｄはイネーブル信号の発生により周囲照度の変化方向を判断し、ＰＷＭカウンタ７ａにパルスのカウントアップを指示する。以上と並行して周波数制御部７ｅは曲線５１ｂに基づいて次式
ｆ２＝（Ｐｍａｘ−Ｐ２）／Ｔ２ （４）
により周波数ｆ２を決定し、周波数可変部７ｆは該周波数ｆ２のパルスを発生してカウントイネーブル制御部７ｄを介してＰＷＭカウンタ７ａに入力する。従って、ＰＷＭカウンタ７ａは（４）式の周波数を有するパルスをカウントアップし、計数値がＰｂ３になると一致検出部７ｃはカウント停止信号を出力し、これによりカウントイネーブル制御部７ｄはＰＷＭカウンタ７ａによるパルスのカウントアップを停止する。
【００１７】
以上により、時間Ｔ１を大きく、時間Ｔ２を小さくすることにより、曲線５１ａに沿って徐々に輝度をＰｂ１からＰ２まで変化し、しかる後、曲線５１ｂに沿って急速に輝度をＰ２からＰｂ３まで変化することができる。
以上第２実施例によれば、輝度レベルのｍｉｎ値、輝度変化曲線、輝度変化曲線部の時定数を自在に変更できるので、ユーザは自分に合った最小輝度レベルおよび輝度変化カーブ、輝度変化時間特性を得ることができる。
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。
【００１８】
【発明の効果】
以上本発明によれば、周囲照度とＬＣＤ輝度の関係を示す輝度変化曲線を直線近似して該近似曲線の始点、１以上の中間の折れ点、終点を離散的に設定してメモリに記憶し、周囲照度に応じたＬＣＤ輝度を直線近似した輝度変化曲線より求め、該ＬＣＤ輝度となるように輝度制御するから、ユーザが希望する任意の輝度変化曲線を設定し、該曲線に沿って輝度制御を行うことができる。
【００１９】
本発明によれば、ＬＣＤ表示装置のバックライトを発生するバックライト発生部を設け、該バックライト発生部に印加する電圧波形（ｏｒ電力）のパルス幅をＰＷＭにより制御することによりＬＣＤ輝度を制御し、輝度変化曲線を周囲照度とＰＷＭ値との離散値で特定するようにしたから、ＰＷＭ制御により容易に輝度制御を行うことができる。
又、本発明によれば、最小ＬＣＤ輝度から最大ＬＣＤ輝度まで変化するに要する時間、各折線部の最小輝度から最大輝度まで変化するに要する時間をそれぞれ設定し、輝度制御部は周囲照度が変化した時、前記輝度変化曲線に沿って、かつ、設定時間に従ってＬＣＤ輝度を制御するようにしたから、ユーザが希望する輝度変化曲線に沿って、かつ、ユーザ希望する輝度変化速度に従って輝度制御することができる。この結果、輝度変化を知覚しやすい低輝度レベル時に徐々に輝度制御し、輝度変化に鈍感な高輝度時に短時間で急速に輝度制御することによりユーザが急激な輝度変化を認識しないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動調光装置の構成図である。
【図２】本発明の輝度変化曲線説明図である。
【図３】第１実施例の全体の制御の流れ図である。
【図４】第２実施例の構成図である。
【図５】本発明の輝度変化曲線及び輝度変化時間説明図である。
【図６】従来の直線的な輝度変化カーブ説明図である。
【符号の説明】
１・・ＬＣＤスクリーン
２・・ＣＦＬ（Ｃａｔｈｏｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）
３・・Ｅ２ＰＲＯＭ
４・・操作部
５・・フォトセンサ
６・・ＡＤコンバータ
７・・マイコン
９・・スイッチ
１１・・ＤＣ−ＤＣコンバータ
１２・・ＤＣ−ＡＣコンバータ
１３・・トランス
【図１】
0003592930.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003592930.tif 000004
【図４】
0003592930.tif 000005
【図５】
0003592930.tif 000006
【図６】
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