(57)【要約】【課題】最小パルス幅が機器の制約で固定されている環境でも輝度分解能を拡大可能な表示器の調光装置を提供する。【解決手段】複数の発光素子を選択点灯させて情報を表示する表示器の前記発光素子の輝度を、パルス信号のデューティ比を変更して調整する表示器の調光装置において、前記パルス信号のパルス幅制御と周期制御とを組み合わせて前記輝度を決定する。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を選択点灯させて情報を表示する表示器の前記発光素子の輝度を、パルス信号のデューティ比を変更して調整する表示器の調光装置において、前記パルス信号のパルス幅制御と周期制御とを組み合わせて前記輝度を決定することを特徴とする、表示器の調光装置。
【請求項２】
前記パルス信号のパルス幅を固定し、前記周期制御により調光分解能を変更することを特徴とする、請求項１記載の表示器の調光装置。
【請求項３】
輝度設定値に基づいて、ルックアップテーブルを参照して前記パルス幅と周期の組み合わせを決定することを特徴とする、請求項１又は２記載の表示器の調光装置。
【請求項４】
前記ルックアップテーブルは、前記輝度設定値に対して関数関係を持った輝度決定をするように前記パルス幅と周期の組み合わせがプログラムされていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の表示器の調光装置。
【請求項５】
前記関数関係が対数特性であることを特徴とする、請求項４記載の表示器の調光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光素子を選択点灯させて情報を表示する表示器の前記発光素子の輝度を、パルス信号のデューティ比を変更して調整する表示器の調光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、特許文献に開示されている、液晶表示装置のバックライトの調光装置の機能ブロック図である。構成上の特徴は、交流電流Ａを発生する発振回路部１と、調光コントロール信号Ｃにより発生した調光信号Ｄの供給に応答して交流電流Ａを断続し可変パルス幅およびパルス周期のパルス変調交流電流Ｅを生成する調光部２とを備えている。
【０００３】
更に調光部２は、調光コントロール信号Ｃの供給に応答して周期制御信号ＣＰとデユーティ制御信号ＣＤとを発生する調光コントロール部２４と、周期制御信号ＣＰによりパルス周期が制御されるパルス信号Ｐを発生する調光信号発生部２１と、デユーティ制御信号ＣＤによりパルス幅が制御されるとともにパルス信号Ｐに同期した調光信号Ｄを生成するデユーティコントロール部２２と、調光信号Ｄにより交流電流Ａを断続しパルス変調交流電流Ｅを生成するスイッチ回路２３とを備えている。
【０００４】
このように、液晶表示装置等のバックライトの調光装置では、照明装置の輝度調整手段として、パルス周期の制御とパルス幅の制御を行なう技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献】
特開２００１−１２６８８０「調光信号変調器」
【０００６】
図７は、本発明の対象である複数の発光素子を選択点灯させて情報を表示する表示器における前記発光素子の輝度を、パルス信号のデューティ比を変更して調整する調光装置の従来構成を示すブロック図である。
【０００７】
１０は入力部であり、表示器の輝度設定値Ｓを出力する。設定はオペレータによるマニュアル操作、又は周囲の明るさに応じた自動設定操作による。１１は設定値Ｓに対応したデューティ比を有するパルス信号Ｐを発生させるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御部、１２はパルス信号Ｐを入力し表示電流をオンオフ操作する駆動回路である。１３は駆動回路１２により点灯制御される表示器であり、複数のＬＥＤ等の発光素子がマトリックス状に配列され、表示制御部１４により点灯する発光素子が選択され、数値や文字の情報を表示する。
【０００８】
図８は、パルス信号Ｐの波形図である。１調光周期ｔ１が固定され、点灯期間ｔ２を可変とすることでデューティ比を変更し、選択点灯した発光素子の輝度を調整している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
表示器の発光素子の輝度調整は、使用される表示器が航空機の計器等の場合では、バックライト照明等の一般的な照明装置では必要のない極めて高い輝度分解能が要求される。周辺機器のクロック信号等の制約で、例えば調光周期ｔ１が５７．６ＫＨｚ、パルス幅ｔ２の最小値が６７ｎｓで与えられた場合の分解能は２５６ステップとなる。この分解能では、夜間等で輝度を下げた使用領域では目に感じる輝度変化が粗く、この４倍程度の分解能が要求される。
【００１０】
本発明の目的は、最小パルス幅が機器の制約で固定されている環境でも輝度分解能を拡大可能な表示器の調光装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の構成は次の通りである。
（１）複数の発光素子を選択点灯させて情報を表示する表示器の前記発光素子の輝度を、パルス信号のデューティ比を変更して調整する表示器の調光装置において、
前記パルス信号のパルス幅制御と周期制御とを組み合わせて前記輝度を決定することを特徴とする、表示器の調光装置。
【００１２】
（２）前記パルス信号のパルス幅を固定し、前記周期制御により調光分解能を変更することを特徴とする、（１）記載の表示器の調光装置。
【００１３】
（３）輝度設定入力に基づいて、ルックアップテーブルを参照して前記パルス幅と周期の組み合わせを決定することを特徴とする、（１）又は（２）記載の表示器の調光装置。
【００１４】
（４）前記ルックアップテーブルは、前記輝度設定入力に対して関数関係を持った輝度決定をするように前記パルス幅と周期の組み合わせがプログラムされていることを特徴とする、（１）乃至（３）のいずれかに記載の表示器の調光装置。
【００１５】
（５）前記関数関係が対数特性であることを特徴とする、（４）記載の表示器の調光装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明実施形態を図面により説明する。図１は、本発明を適用した表示器の調光装置の一例を示す機能ブロック図であり、図７の従来装置で説明した要素と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００１７】
本発明の特徴は、照明装置の輝度調整手段としてパルス周期の制御とパルス幅の制御を行なう、図６で説明した特許文献記載されている技術を表示器の発光素子の輝度調整に適用し、パルス信号のパルス幅制御と周期制御とを組み合わせて輝度を決定することにより、輝度分解能を拡張する点にある。
【００１８】
図１において、１００はルックアップテーブルであり、輝度設定値Ｓに対応するパルス信号Ｐの周期ｔ１及びパルス幅ｔ２の組み合わせ情報がプログラムされて保持されている。１０１は調光周期制御部であり、ルックアップテーブルの周期情報に基づいてパルス信号Ｐの周期をｔ１決定する。１０２はＰＷＭ制御部であり、ルックアップテーブルのパルス幅情報に基づいてパルス信号Ｐのパルス幅（点灯期間）ｔ２を決定する。１０３は加算部であり、調光周期制御部１０１及びＰＷＭ制御部１０２の出力を加算し、周期がｔ１でパルス幅がｔ２のパルス信号Ｐを発生し、駆動回路１２に与える。
【００１９】
図２は、本発明で得られるパルス信号Ｐの波形図であり、周期ｔ１及びパルス幅ｔ２が共に可変とされている。ルックアップテーブルの保持情報により、この組み合わせは自由であるから、輝度が大きいところは従来通り周期を固定したデューティ比制御で、輝度が小さい部分では周期を伸ばして分解能を上げてきめ細かい調光をすることが可能となる。
【００２０】
本発明によれば、ルックアップテーブルの保持情報のプログラミングにより、リニアな輝度設定値の入力に対して関数関係を持って表示器の輝度を調整することが容易に実現できる。図３乃至図５によりその実施形態を説明する。
【００２１】
図３の機能ブロック図において、点線のブロックで示した入力部１０は手動操作で０％から１００％までリニアな電圧Ｅを発生するポテンショメータ１０ａと、電圧Ｅをディジタル変換して輝度設定値Ｓを発生するＡ／Ｄ変換器１０ｂよりなる。ルックアップテーブル１００は手動でも設定可能であるが、テーブル作成支援ツール１０４により、設定値Ｓと関数情報ｆを与えて所定のアルゴリズムにより自動的にテーブルを作成させることができる。
【００２２】
図４は、０％から１００％までリニアに変化する設定値Ｓに対して人間の目の特性に合わせて対数関係で０％から１００％まで輝度が変化するように調整した場合の特性曲線であり、ルックアップテーブル１００はこの関数関係を実現するようにプログラムされたパルス周期とパルス幅情報の組み合わせた情報群を保持している。
【００２３】
図５は一部を割愛して示すルックアップテーブル１００の構成例であり、設定値の変化範囲を複数領域に分け、各領域でパルス周期とパルス幅情報の組み合わせを変化させ、図４の特性を実現している。
【００２４】
図３の実施形態では、入力部１０による設定値変更を手動操作するものであるが、周囲の明るさを計測するセンサ出力に基づいて自動的に輝度設定する構成も可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果を期待することができる。
（１）請求項１記載の構成によれば、パルス幅制御と周期制御とを組み合わせることにより、最小パルス幅が機器の制約で固定されている環境でも輝度分解能を拡大可能な表示器の調光装置を実現することができる。
（２）請求項２記載の構成によれば、最小パルス幅が固定されている場合でも周期を変更することで分解能を上げることができ、輝度の低い領域での調光を滑らかにすることができる。
【００２６】
（３）請求項３記載の構成によれば、ルックアップテーブルの利用により、パルス幅情報と周期情報の組み合わせを任意にプログラム可能であり、調光制御の自由度を向上せしめることができる。
（４）請求項４記載の構成によれば、ルックアップテーブルの利用により、プログラムにより、輝度設定値に対して任意の関数関係をもって輝度調整する調光装置を容易に実現することができる。
（５）請求項５記載の構成によれば、ルックアップテーブルの利用により、人間の目の特性に合わせて対数関係を持った輝度調光を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した表示器の調光装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】図１よるデューティ比制御を説明するパルス信号の波形図である。
【図３】本発明を適用した表示器の調光装置の他の実施形態を示す機能ブロック図である。
【図４】図３における調光特性図である。
【図５】図３におけるルックアップテーブルの構成例である。
【図６】特許文献記載の調光装置の機能ブロック図である。
【図７】表示器の調光装置の従来例を示す機能ブロック図である。
【図８】図７によるデューティ比制御を説明するパルス信号の波形図である。
【符号の説明】
１０  入力部
１２  駆動回路
１３  表示器
１４  表示制御部
１００  ルックアップテーブル
１０１  調光周期制御部
１０２  ＰＷＭ制御部
１０３  加算部
【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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【図７】
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【図８】
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