(57)【特許請求の範囲】
【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、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ＰＷＭ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交換時期指示方法において、
ランプ使用開始時における周囲温度、周囲照度、該周囲照度に応じた輝度を発生するＰＷＭ値を保存しておき、
使用時間が設定時間を経過してから前記保存してある周囲温度、周囲照度になったとき、該周囲照度に応じた輝度を発生するＰＷＭ値を求め、該ＰＷＭ値と前記保存してあるＰＷＭ値とを比較してランプ交換時期を判断してその交換を指示することを特徴とするバックライト用ランプの交換時期指示方法。
【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交換時期指示方法に係わり、特に、周囲照度に応じたＬＣＤ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交換時期指示方法に関する。
【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（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  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（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）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）で単位時間あた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。また、ＣＦＬの輝度は周囲温度により変化し、低温になる程輝度が低下する。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。１０はＰＷＭデータ値をデューティ０〜１００（％）のＰＷＭ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、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Ｅ２ＰＲＯＭ３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。従って、周囲温度に関係なく、設定してある輝度変化曲線に応じたＬＣＤ輝度を得ることができる。この場合、低温になる程、ＣＦＬに印加する電圧のデューティが大きくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＦＬの特性は経年劣化し、輝度が使用時間に応じて低下する傾向を示す。このように径年劣化によりＣＦＬの輝度が低下しても、前述のフィードバック制御によりＰＷＭ値を大きくすること、すなわちデューティを上げる事で設定輝度変化曲線に応じたＬＣＤ輝度を得ることができる。
しかし、経年劣化したＣＦＬで発生できるＬＣＤ輝度、たとえばデューティ＝１００％で出せるＬＣＤ輝度は低くなり、目標輝度が大きいとデューティ＝１００％にしても実際のＬＣＤ輝度を目標輝度に等しくできなくなる。又、かかる場合、バッテリーの消耗が大きくなり、ＬＣＤ表示装置を車載用や携帯用に用いる場合に問題が生じる。
従って、ＣＦＬが使用により経年劣化したことを速やかに検出して交換する必要がある。しかし、前記フィードバック制御機能のため、ユーザーにはＣＦＬの劣化がわかりづらく、いつＣＦＬを交換すべきか判断ができない場合が多い。
以上から、本発明の目的は、ＣＦＬが使用により経年劣化した場合、自動的にユーザにＣＦＬの交換を指示できるバックライト用ランプの交換時期指示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、ランプ使用開始時における周囲温度、周囲照度、該周囲照度に応じたＬＣＤ輝度を発生するＰＷＭ値を保存しておき、使用時間が設定時間を経過してから前記保存してある周囲温度、周囲照度になったとき、該周囲照度に応じたＬＣＤ輝度を発生するＰＷＭ値を求め、該ＰＷＭ値と前記保存してあるＰＷＭ値とを比較してランプ交換時期を判断してその交換を指示することにより達成される。
【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ＬＣＤ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ＡＤ変換するＡＤコンバータ、２９はＣＦＬ２の近傍の温度を検出する温度センサー、３０は温度センサー出力をＡＤ変換するＡＤコンバータ、３１はマイコンであり、▲１▼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、▲２▼ＣＦＬの経年劣化を検出してその交換を指示する制御を行う。３２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３１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３２はＰＷＭ値をデューティ（％）に変換して出力する。尚、マイコン３１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３２が不要になる。
【０００８】
３３はデューティに基づいてオン／オフするスイッチ、３４は自動車のバッテリー電源、３５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、３６はＤＣ電圧をスイッチ３３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、３７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、３８は映像ユニット１０２から出力する１画面分の画像を記憶するビデオバッファ、３９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。
【０００９】
マイコン３１は、従来と同様に実際のＬＣＤ輝度を周囲照度に応じた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３１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（目標輝度）をＥ２ＰＲＯＭ２３に記憶された輝度変化曲線より求めると共に、ＣＦＬ２２の実際の輝度（ＬＣＤ輝度）をフォトセンサー２７より取得する。ついで、マイコン３１は目標輝度と実際の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３６はこのＰＷＭ値に応じたデューティでＤＣ−ＡＣ変換を行い、ＣＦＬ２２へ印加する電圧を制御し、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。以上の制御により、周囲温度やある程度の経年劣化に関係なく設定してある輝度変化曲線に応じたＬＣＤ輝度を得ることができる。
【００１０】
又、マイコン３１はＣＦＬの経年劣化を検出してその交換を指示する制御を行う。図２はかかるランプ交換時期指示処理のフローである。
まず、新品のＣＦＬを最初に使用した時の周囲温度ｘ（０Ｃ）、周囲照度ｙ（ＬＵＸ）、実際のＬＣＤ輝度を周囲照度に応じた目標輝度と一致させた時のＰＷＭ値ｚを測定し（ステップ２０１）、これらｘ，ｙ，ｚをＥ２ＰＲＯＭ２３に記憶する（ステップ２０２）。
ついで、マイコン３１はＣＦＬ２２が使用された時間を積算し、該積算時間が設定時間、例えば１万時間を越えたかチェックし（ステップ２０３）、設定時間以上になれば、周囲温度Ｔ及び周囲照度Ａを検出し、これらが保存してあるＣＦＬの初期使用時における周囲温度ｘ、周囲照度ｙに等しくなったかチェックする（ステップ２０４）。尚、幅Δｘ，Δｙを持たせ、Ｔ＝ｘ±Δｘ，Ａ＝ｙ±Δｙであれば一致したものとみなす。
【００１１】
初期使用時と同じ周囲温度、周囲照度の環境になれば、該環境において周囲照度（目標輝度）に応じたＬＣＤ輝度が得られたときのＰＷＭ値Ｐを求め（ステップ２０５）、該ＰＷＭ値Ｐと保存してあるＰＷＭ値ｚとを比較してランプ交換時期を判断する。すなわち、
Ｐ／ｚと設定値ａ（例えばａ＝２）と比較し（ステップ２０６）、Ｐ／ｚ＜ａであれば、まだ交換時期でないとみなして使用を継続すると共に、ステップ２０４以降の処理を行う。
一方、ステップ２０６において、Ｐ／ｚ≧ａであれば、すなわち、ＣＦＬが５０％以上劣化していればＣＦＬを交換すべきであるとみなして映像ユニット１０２に「ＣＦＬの交換を促す映像」を要求し、該映像を受信してＬＣＤスクリーン２１に表示する（ステップ  ２０７）。これにより、ユーザはＣＦＬの交換時期を認識して交換することになる。尚、ＣＦＬの交換指示方法としては以上のほかに、▲１▼交換を指示するＬＥＤの点灯、あるいは、▲２▼警報の鳴動、あるいは、▲３▼ＣＦＬ輝度をある周期で大幅に変化させるなど適宜の方法を採用することができる。  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、ランプ使用開始時における周囲温度、周囲照度、該周囲照度に応じた目標輝度を発生するＰＷＭ値を保存しておき、使用時間が設定時間を経過してから前記保存してある周囲温度、周囲照度になったとき、該周囲照度に応じた目標輝度を発生するＰＷＭ値を求め、該ＰＷＭ値と前記保存してあるＰＷＭ値とを比較してランプ交換時期を判断してその交換を指示するようにしたから、ＣＦＬが使用により経年劣化した場合、自動的にユーザに速やかにＣＦＬの交換を指示することができる。
【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】本発明のランプ交換時期指示処理のフロー図である。
【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・・温度センサー
３１・・マイコン
３６・・ＤＣ−ＡＣコンバータ
３７・・トランス
３８・・ビデオバッファ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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