(57)【要約】【課題】初期の輝度は高く保ちながら、光源の寿命を延ばすこと。【解決手段】光源の累積通電時間を求め、この累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減することを特徴とする。また、光源の累積通電時間を求め、この累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を周囲の明るさに応じて増減する第２の調整を行うとともに、前記第１の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングを前記第２の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングに合わせて行うことを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の累積通電時間を求め、この累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減することを特徴とする光源の駆動方法。
【請求項２】
光源の累積通電時間を求め、この累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減するとともに、周囲の明暗に応じて、前記光源の駆動電流を増減することを特徴とする光源の駆動方法。
【請求項３】
光源の累積通電時間を求め、この累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を周囲の明るさに応じて増減する第２の調整を行うとともに、前記第１の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングを前記第２の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングに合わせて行うことを特徴とする光源の駆動方法。
【請求項４】
光源の累積通電時間を求め、この累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を夜間と昼間とで交互に増減する第３の調整を行うとともに、前記第１の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングを前記第３の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングに合わせて行うことを特徴とする光源の駆動方法。
【請求項５】
光源と、その累積通電時間を求める累積通電時間計測手段と、前記光源の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記累積通電時間計測手段の出力に基づいて、前記光源の累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減することを特徴とする光源装置。
【請求項６】
光源と、その累積通電時間を求める累積通電時間計測手段と、周囲の明暗を検出するセンサーと、前記光源の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、累積通電時間計測手段と前記センサーの出力に基づいて、前記累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を周囲の明るさに応じて増減する第２の調整を行うことを特徴とする光源装置。
【請求項７】
光源と、その累積通電時間を求める累積通電時間計測手段と、周囲の明暗を検出するセンサーと、前記光源の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、累積通電時間計測手段と前記センサーの出力に基づいて、前記累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を周囲の明るさに応じて増減する第２の調整を行うとともに、前記第１の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングを前記第２の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングに合わせて行うことを特徴とする光源装置。
【請求項８】
光源と、その累積通電時間を求める累積通電時間計測手段と、昼間と夜間を判別するタイマーと、前記光源の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、累積通電時間計測手段と前記タイマーの出力に基づいて、前記累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を周囲の明るさに応じて増減する第２の調整を行うとともに、前記第１の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングを前記第２の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングに合わせて行うことを特徴とする光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示器の前面あるいは背面から照明が必要な表示装置、例えば液晶表示装置等に好適な光源装置とその光源の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示器の前面あるいは背面から照明が必要な表示装置、例えば液晶表示装置においては、照明用の光源として冷陰極型の蛍光灯（ＣＦＬ）やエレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ）が用いられている。
【０００３】
しかしながら、これらの光源は、通電時間の経過とともにその輝度が低下するという問題を有している。図６は、ＣＦＬの駆動電流別にその累積通電時間に対する輝度の変化を表している。破線（ａ）は駆動電流Ｉ０、破線（ｂ）は駆動電流Ｉ１、破線（ｃ）は駆動電流Ｉ２、破線（ｄ）は駆動電流Ｉ３、破線（ｅ）は駆動電流Ｉ４（Ｉ０＞Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３＞Ｉ４）を示している。尚、輝度が所定値（Ｋ０）以下の部分は、説明を簡略化するために実際とは異なる急な傾斜によって示している。
【０００４】
図に示すように、初期駆動電流が多いものは輝度が高いがその輝度が光源の交換時期を示す所定輝度（Ｋ０）に低下するまでの時間が短い。初期駆動電流が小さくなるにしたがって、輝度が所定輝度に低下するまでの時間が長くなる。
【０００５】
光源の寿命（交換までの時間）を長くするために、当初は光源の駆動電流を少なくしておき、時間経過とともに輝度が低下すると、段階的に駆動電流を増加させて初期輝度近くまで輝度を増加させることが行われている（例えば特開平１０−２７０１８０号公報）。
【０００６】
ところが、駆動電流を増加させて輝度を増加させることにも限界があり、駆動電流が最大値に達した後は、輝度は時間経過ともに減少するので、いずれにしても光源の輝度低下は避けられない。また、駆動電流の増加によって消費電力が増加するので、電池駆動する携帯型の機器には不適である。また、光源の寿命を延ばすために、初期の駆動電流を少なくすると、初期の輝度も低下するので、当初から暗い照明しか行えない。
【０００７】
また、使用場所に係らず輝度は一定であるので、低輝度で良い暗い場所での使用においても明るい場所での高輝度が維持されるので、無駄な電力を消費することになるとともに、光源の寿命を短くすることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、これらの点を考慮してなされたもので、初期の輝度は高く保ちながら、光源の寿命を延ばすことを課題の１つとする。また、低消費電力化を図ることを課題の１つとする。また、光源駆動電流の切り替えによる輝度の変化を分かりにくくすることを課題の１つとする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の光源の駆動方法は請求項１に記載のように、光源の累積通電時間を求め、この累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減することを特徴とする。
【００１０】
本発明の光源の駆動方法は請求項２に記載のように　光源の累積通電時間を求め、この累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減するとともに、周囲の明暗に応じて、前記光源の駆動電流を増減することを特徴とする。
【００１１】
本発明の光源の駆動方法は請求項３に記載のように、光源の累積通電時間を求め、この累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を周囲の明るさに応じて増減する第２の調整を行うとともに、前記第１の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングを前記第２の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングに合わせて行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明の光源の駆動方法は請求項４に記載のように、光源の累積通電時間を求め、この累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を夜間と昼間とで交互に増減する第３の調整を行うとともに、前記第１の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングを前記第３の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングに合わせて行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明の光源装置は請求項５に記載のように、光源と、その累積通電時間を求める累積通電時間計測手段と、前記光源の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記累積通電時間計測手段の出力に基づいて、前記光源の累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減することを特徴とする。
【００１４】
本発明の光源装置は請求項６に記載のように、光源と、その累積通電時間を求める累積通電時間計測手段と、周囲の明暗を検出するセンサーと、前記光源の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、累積通電時間計測手段と前記センサーの出力に基づいて、前記累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を周囲の明るさに応じて増減する第２の調整を行うことを特徴とする光源装置。
【００１５】
本発明の光源装置は請求項７に記載のように、光源と、その累積通電時間を求める累積通電時間計測手段と、周囲の明暗を検出するセンサーと、前記光源の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、累積通電時間計測手段と前記センサーの出力に基づいて、前記累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を周囲の明るさに応じて増減する第２の調整を行うとともに、前記第１の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングを前記第２の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングに合わせて行うことを特徴とする光源装置。
【００１６】
本発明の光源装置は請求項８に記載のように、光源と、その累積通電時間を求める累積通電時間計測手段と、昼間と夜間を判別するタイマーと、前記光源の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、累積通電時間計測手段と前記タイマーの出力に基づいて、前記累積通電時間が長くなるにしたがって、段階的に前記光源の駆動電流を低減する第１の調整と、前記光源の駆動電流を周囲の明るさに応じて増減する第２の調整を行うとともに、前記第１の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングを前記第２の調整によって前記光源の駆動電流を低減するタイミングに合わせて行うことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明が実施された光源装置１のブロック図、図２、図３は、光源の駆動方法の実施形態を説明するための特性図、図４、図５は、光源の駆動方法の実施形態を説明するためのフローチャート図である。
【００１８】
光源装置１は、１本あるいは複数本の冷陰極管などで構成される光源２を備えている。この光源２は、時間経過とともに輝度が低下する特性をもつもので、駆動回路３によって駆動される。駆動回路３は電源回路４より電源供給を受け、制御手段５の出力によって制御される。電源回路４は、光源２以外にも装置１の各部に各種の電源を供給する。
【００１９】
駆動回路３に接続した計測手段６によって光源２の通電時間と累積通電時間Ｔが計測される。計測手段６によって計測された光源の通電時間や累積通電時間Ｔは、制御手段５に取り込まれる。制御手段５が計測手段６を兼ねても良い。計測手段６、あるいはそのデータを取り込む制御手段５は、光源装置１の主電源が切られた状態であっても、累積通電時間を保持（バックアップ）できるような構成としておくのが望ましい。
【００２０】
光源装置１には、光源装置１が組み込まれる装置（装着対象物）の周囲の明るさに関する情報を求めるためのセンサー７が配置されている。センサー７は、光源２の影響を受けにくい場所に配置可能な構成とすることが望ましい。センサー７は光源２と遮光される位置に配置するのが好ましい。このセンサー７の出力は、制御手段５に取り込まれる。制御手段５は、センサー７の出力に基づいて、装着対象物の周囲の明るさを判別する。以下の例では、センサー７の出力に基づいて、装着対象物の周囲の明るさが基準輝度（あるいは基準照度）よりも明るいＤａｙモード（以下Ｄモード）と、装着対象物の周囲の明るさが基準輝度（あるいは基準照度）よりも暗いＮｉｇｈｔモード（以下Ｎモード）の２通りの場合分けしかしていないが、２以上の複数の明るさ区分を設けても良い。
【００２１】
光源装置１には、時刻あるいは時間によって昼間と夜間を区別するためのタイマー８が設けられている。このタイマー８の出力によって制御手段５は、昼間と夜間を区別することができる。タイマー８は、計測手段６とその一部を共用することができる。
【００２２】
上記構成の光源装置の動作（駆動方法）の１例について、図２を参照して説明する。図２に示すように、光源２の累積通電時間Ｔがｔ１を経過するまで、光源の駆動電流は最大値もしくは最大値の８０％以上の値のＩ０（破線ａで示す）に設定される。この駆動電流Ｉ０によって、光源は最高輝度あるいは最大輝度付近の輝度で点灯する。駆動電流が同じ同一の条件であっても、時間経過とともに輝度は低下する。
【００２３】
光源２の累積通電時間Ｔがｔ１を経過すると、光源の駆動電流をＩ０からＩ１（破線ｂで示す）に低下させる。この駆動電流Ｉ１によって、光源２はそれまでよりも一段階程度低い輝度で点灯する。光源２の累積通電時間Ｔがｔ２を経過すると、光源の駆動電流をＩ１からＩ２（破線ｃで示す）に低下させる。この駆動電流Ｉ２によって、光源２はそれまでよりも一段階程度低い輝度で点灯する。光源２の累積通電時間Ｔがｔ３を経過すると、光源の駆動電流をＩ２からＩ３（破線ｄで示す）に低下させる。この駆動電流Ｉ３によって、光源２はそれまでよりも一段階程度低い輝度で点灯する。光源２の累積通電時間Ｔがｔ４を経過すると、光源の駆動電流をＩ３からＩ４（破線ｅで示す）に低下させる。この駆動電流Ｉ４によって、光源２はそれまでよりも一段階程度低い輝度、この例では最低レベルの輝度で点灯する。ここで、累積通電時間Ｔに関する時間ｔ１〜ｔ４は、予め定めた時間であり、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４に設定されている。
【００２４】
このように、光源の累積通電時間Ｔを求め、この累積通電時間Ｔが長くなるにしたがって、段階的に前記光源２の駆動電流Ｉを低減する駆動方法を用いるので、初期の輝度は高く保ちながら、光源２の寿命を長くすることができる。光源２の駆動電流Ｉが徐々に低減するので、徐々に増加させる場合に比べて消費電力の低減を図ることができる。
【００２５】
図４は、上述した駆動方法の一例を示すフローチャートで、制御手段５によって実行される動作を示している。
【００２６】
すなわち、制御手段５は、計測手段６の出力に基づき、ステップＳ１にて光源２の累積通電時間Ｔを読み出す。ステップＳ２にて、時間Ｔがｔ１に達していないことを判定すると、ステップＳ３に進み、光源の駆動電流Ｉを最大値もしくは最大値の８０％以上の値のＩ０に設定する。そしてステップＳ１１に進み、駆動回路３を制御することによって、駆動電流Ｉ０が供給され、光源２は最高輝度あるいは最大輝度付近の輝度で点灯する。
【００２７】
ステップＳ２にて、時間Ｔがｔ１に達したことが判定されると、ステップＳ４に進み、ステップＳ４にて、時間Ｔがｔ２に達していないことを判定すると、ステップＳ５に進み、光源の駆動電流ＩをＩ０よりも低いＩ１に設定する。そしてステップＳ１１に進み、駆動回路３を制御することによって、駆動電流Ｉ１が供給され、光源２は先の輝度より一段低い輝度で点灯する。
【００２８】
ステップＳ４にて、時間Ｔがｔ２に達したことが判定されると、ステップＳ６に進み、ステップＳ６にて、時間Ｔがｔ３に達していないことを判定すると、ステップＳ７に進み、光源の駆動電流ＩをＩ１よりも低いＩ２に設定する。そしてステップＳ１１に進み、駆動回路３を制御することによって、駆動電流Ｉ２が供給され、光源２は先の輝度より一段低い輝度で点灯する。
【００２９】
ステップＳ６にて、時間Ｔがｔ３に達したことが判定されると、ステップＳ８に進み、ステップＳ８にて、時間Ｔがｔ４に達していないことを判定すると、ステップＳ９に進み、光源の駆動電流ＩをＩ２よりも低いＩ３に設定する。そしてステップＳ１１に進み、駆動回路３を制御することによって、駆動電流Ｉ３が供給され、光源２は先の輝度より一段低い輝度で点灯する。
【００３０】
ステップＳ８にて、時間Ｔがｔ４に達したことが判定されると、ステップＳ１０に進み、光源２の駆動電流ＩをＩ３よりも低いＩ４に設定する。そしてステップＳ１１に進み、駆動回路３を制御することによって、駆動電流Ｉ４が供給され、光源２は先の輝度より一段階低い輝度、この例では最低レベルの輝度で点灯する。
【００３１】
次に、上記構成の光源装置の動作（駆動方法）の他の例について、図３を参照して説明する。先の例は、累積通電時間Ｔのみをパラメータとして光源２の駆動電流を制御したが、この例は、累積通電時間Ｔに加えて、周囲の明暗に関する情報もパラメータとして光源２の駆動電流Ｉを制御するものである。
【００３２】
図３に示すように、ＤモードとＮモードの何れが設定されているかによって、駆動電流を大きな値と小さな値とに切り替えている。ここでは、Ｄモードを周囲が明るい場合に対応させているので、Ｄモードが選択されると、明るい状態でも見えるように大きな駆動電流Ｉが選択される。また、Ｎモードを周囲が暗い場合に対応させているので、Ｎモードが選択されると、過照明を防止するために小さな駆動電流が選択される。
【００３３】
Ｄモードでの駆動電流は、先の例と同様に累積通電時間Ｔが長くなるにしたがって、段階的に減少させる。ここで特徴的なのが、Ｄモードで駆動中に累積通電時間Ｔが電流切り替えを示す時間ｔに達しても、駆動電流を即座には切り替えずにそれまでの値を維持し、一旦Ｎモードを経てＤモードに復帰する際に、駆動電流を小さな値に切り替えるようにしている点である。このようにすることによって、輝度の急激な変化を防止している。Ｎモードの駆動電流は、最低ランクの一定値を選択しているが、Ｄモードと同様に、累積通電時間Ｔが長くなるにしたがって、徐々に低くすることもできる。
【００３４】
図５は、上述した他の駆動方法の一例を示すフローチャートで、制御手段５によって実行される動作を示している。
【００３５】
すなわち、制御手段５は、センサー７の出力に基づき、ステップＳ２１にてＤモードかＮモードかを判定する。前述したとおり、Ｄモードは、装着対象物の周囲の明るさが基準輝度（あるいは基準照度）よりも明るい場合、Ｎモードは、装着対象物の周囲の明るさが基準輝度（あるいは基準照度）よりも暗い場合としている。Ｄモードが選択されるとステップＳ２２に進み、Ｎモードが選択されるとステップＳ３４に進む。
【００３６】
Ｄモードの選択によってステップＳ２２に進むと、制御手段５は、計測手段６の出力に基づき光源２の累積通電時間Ｔを読み出す。ステップＳ２３にて、時間Ｔがｔ１に達していないことを判定すると、ステップＳ２４に進み、光源の駆動電流Ｉを最大値もしくは最大値の８０％以上の値のＩ０に設定する。そしてステップＳ３５に進み、駆動回路３を制御することによって、駆動電流Ｉ０が供給され、光源２は最高輝度あるいは最大輝度付近の輝度で点灯する。
【００３７】
暗い場所での使用によって、ステップＳ２１にてＮモードが選択されると、ステップＳ３４に進み、光源の駆動電流をＩ０からＩ４（破線ｅで示す）に低下させる。この駆動電流Ｉ４によって、光源２は最低レベルの輝度で点灯する。このようにして、光源２の累積通電時間Ｔがｔ１を経過するまで、光源の駆動電流は最大値もしくは最大値の８０％以上の値のＩ０（破線ａで示す）と最低のＩ４に交互に設定される。
【００３８】
光源２の累積通電時間Ｔがｔ１を経過すると、ステップＳ２３からＳ２５、Ｓ２６に進む。ステップＳ２６では、時間ｔ１経過後にＮモードを経たか否か判定される。Ｎモードを経ていない場合、すなわち、Ｄモード途中に累積通電時間が駆動電流の切り替えの時期を示す値に達した場合は、駆動電流の切り替えを禁止するようにしている。したがって、時間ｔ１経過直後は、ステップＳ２６からステップＳ２４に進み、それまでの駆動電流Ｉ０が保持される。そして、ステップＳ２６にてＮモードを経たことが判定されると、ステップＳ２７に進み、駆動電流Ｉ１が選択される。このようにして、累積通電時間Ｔによる駆動電流の切り替えタイミングをモード切替による駆動電流切り替えタイミングに一致させ、モード途中における輝度変化を防止している。
【００３９】
以下、同様にして、規定の時間ｔ２，ｔ３，ｔ４が経過するごとに、上記と同様な処理がステップＳ２１〜Ｓ３５において実行され、Ｄモードにおける駆動電流が累積通電時間Ｔの経過とともに段階的に減少する。
【００４０】
上記の実施形態では、センサー７によって周囲の明るさを判別し、ＤモードとＮモードを周囲が明るい状態と暗い状態とに対応させたが、さらに別の形態として、タイマー８によって昼間と夜間を判定し、昼前をＤモード、夜間をＮモードに設定し、図５のフローチャートで示す処理を行うこともできる。
【００４１】
上記実施形態は、光源２の駆動電流を変化させる場合を例にとったが、駆動電流の代わりに駆動電圧を制御することもできる。光源２の駆動を電圧によって制御する場合は、先の実施形態における駆動電流を駆動電圧と読み替えれば良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば光源の累積通電時間が長くなるに従って駆動電流を段階的に減少させるので、初期の輝度は高く保ちながら、光源の寿命を延ばすことができる。また、消費電力の削減を図ることができる。また、周囲に明るさに応じて駆動電流を増減することができるので、消費電力をより一層削減することができる。また、累積通電時間に基づく駆動電流の切り替え時、輝度の変化を分かりにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光源装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における輝度と累積通電時間の関係を示す特性図である。
【図３】別の実施形態における輝度と累積通電時間の関係を示す特性図である。
【図４】本発明の一実施形態における動作を示すフローチャート図である。
【図５】別の実施形態における動作を示すフローチャート図である。
【図６】一般的な光源の輝度と累積通電時間の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１　光源装置
２　光源
３　駆動回路
４　電源回路
５　制御手段
６　計測手段
７　センサー
８　タイマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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