(57)【要約】【課題】新しい表示器と古い表示器とを並べて使用する場合等に、画面が見づらく、輝度差による眼精疲労が生じる。【解決手段】輝度制御回路は、表示パネルを照明するバックライトにパルス信号を印加して、前記バックライトを発光させる。また、輝度制御回路は、前記バックライトの輝度の初期設定値を、発光可能である最大輝度よりも小さい輝度に設定し、前記バックライトの輝度を、所定の発光時間だけ前記初期設定値に保つ。【選択図】図１
2012037600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルを照明するバックライトにパルス信号を印加して、前記バックライトを発光させる輝度制御回路において、
前記バックライトの輝度の初期設定値を、発光可能である最大輝度よりも小さい輝度に設定し、前記バックライトの輝度を、所定の発光時間だけ前記初期設定値に保つこと、
を特徴とする輝度制御回路。
【請求項２】
前記輝度制御回路は、
前記バックライトを発光させた発光時間と、前記バックライトの輝度劣化特性とを用いて、前記バックライトの輝度が前記初期設定値となる場合における前記パルス信号のデューティー比を計算するデューティー比演算回路と、
前記デューティー比演算回路が計算した前記デューティー比の前記パルス信号を生成するパルス生成回路と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の輝度制御回路。
【請求項３】
前記デューティー比演算回路は、前記発光時間に応じて前記デューティー比を増加させること、を特徴とする請求項２記載の輝度制御回路。
【請求項４】
前記バックライトの輝度を検出する検出手段を備え、
前記デューティー比演算回路は、前記検出手段によって検出される前記バックライトの輝度が、前記初期設定値となるよう前記デューティー比を計算すること、
を特徴とする請求項２または３記載の輝度制御回路。
【請求項５】
前記輝度制御回路は、複数個設けられた前記バックライトに対して、発光させる前記バックライトの数を制御することにより、前記複数個のバックライトによる全体の輝度を前記初期設定値に保つこと、を特徴とする請求項１記載の輝度制御回路。
【請求項６】
パルス信号が印加されることによって発光するバックライトと、
前記バックライトによって照明される表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる表示制御部と、
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の輝度制御回路と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、輝度制御回路および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネルの価格低下および普及効果に伴い、スーパーマーケットや量販店等の店舗では、表示器として大面積の液晶パネルを備えたＰＯＳ（Point  Of  Sales：販売時点データ管理）端末が多く用いられるようになった。一般に、液晶パネルの輝度は、バックライトの発光時間に応じて徐々に減少し、使用年数とともに液晶パネルの輝度は低下する。従って、店舗において同様の機種のＰＯＳ端末を増設する場合には、数年前から稼動していたＰＯＳ端末の液晶パネルと、新規に増設したＰＯＳ端末の液晶パネルとの間で、輝度に差が生じてしまう。従って、例えば、古い液晶パネルと新しい液晶パネルとを並べて使用する場合等には、画面が見づらいという問題や、輝度差により眼精疲労が生じるという問題がある。
【０００３】
これに対して従来は、表示器の設定を変えて輝度を調整したり、バックパネルを交換したりして輝度差を解消することが行われている。また、液晶パネルに用いられるバックライトの輝度を制御する方法については、例えばＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御によってパルス信号のデューティー比を制御する方法が開示されている。
【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、従来技術においては、経年劣化に応じて逐一複数台に対してバックパネルの輝度を調整することは非効率的であるし、また、ＰＯＳ端末の増設の度に古い液晶パネルのバックライトを交換していたのでは、多大なコストが発生するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の輝度制御回路は、表示パネルを照明するバックライトにパルス信号を印加して、前記バックライトを発光させる。また、輝度制御回路は、前記バックライトの輝度の初期設定値を、発光可能である最大輝度よりも小さい輝度に設定し、前記バックライトの輝度を、所定の発光時間だけ前記初期設定値に保つ。
【０００６】
また、実施形態の電子機器は、バックライトと、表示パネルと、表示制御部と、上述の輝度制御回路とを備える。前記バックライトは、パルス信号が印加されることによって発光する。前記表示パネルは、前記バックライトによって照明される。前記表示制御部は、前記表示パネルに画像を表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態の電子機器の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、ＬＥＤの輝度劣化特性を示すグラフである。
【図３】図３は、輝度制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、輝度制御回路が行うデューティー比の制御例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、実施形態の電子機器１の構成を示すブロック図である。電子機器１としては、例えばＰＯＳ端末を適用することができるが、その他にも、一般的なＰＣ（Personal  Computer）や携帯型電子機器を適用するとしてもよい。図１に示すように、電子機器１は表示器２と、制御装置６とを主に備えている。
【０００９】
表示器２は、液晶パネル３と、偏光板４と、バックライトシステム５とが積層された構造となっており、一般的な液晶ディスプレイの構成と同様の構成となっている。
【００１０】
バックライトシステム５は、例えば複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成されており、各ＬＥＤは、後述する輝度制御回路９から送出されるパルス信号によってパルス発光する。バックライトシステム５から発せられた光は、偏光板４を透過して、液晶パネル３を照明する。
【００１１】
制御装置６は、液晶表示制御部７と、制御部８と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１１とを備えており、これらがアドレスバスやデータバス等のバスラインで接続された構成となっている。尚、制御装置６には、ＨＤＤやＣＤドライブ装置等の外部記憶装置や、キーボードやマウスなどの入力装置が接続されるとしてもよい。
【００１２】
制御部８は、ＣＰＵと、システムメモリと、クロック信号を生成する時計部（いずれも不図示）と、輝度制御回路９と、を主に備えており、電子機器１のシステム全体を制御する。また、制御部８は、各種プログラムを実行することにより、表示器２に表示する画像データを生成する。ＲＯＭ１０は、制御部８が用いる制御用パラメータやプログラム等を記憶している。ＲＡＭ１１は、制御部８が一時的にデータや各種プログラムを展開するためのメモリ領域として用いられる。
【００１３】
液晶表示制御部７は、制御部８が生成した画像データをＲＧＢの各色の信号に変換し、これら各色の信号を用いて表示器２に画像を表示させる。
【００１４】
輝度制御回路９は、ＰＷＭ制御（パルス幅変調、Pulse  Width  Modulation）によってバックライトシステム５が有するバックライトであるＬＥＤの輝度を制御する回路である。
【００１５】
次に、図２を参照して、ＬＥＤの輝度劣化特性について説明する。図２は、ＬＥＤの輝度劣化特性として、ＬＥＤの発光時間と輝度との関係を示すグラフである。一般的に、ＬＥＤの輝度は、図２の点線に示すように、ＬＥＤの使用開始時における初期輝度を１００％として、発光時間が長くなるにつれて徐々に減少する。そして、発光時間がＴ１となるとＬＥＤの輝度は５０％となり、さらに発光時間がＴ２となるとＬＥＤの輝度は２５％となる。
【００１６】
輝度が初期輝度の半分である５０％となる発光時間Ｔ１を輝度半減値という。初期輝度が半分となった場合をＬＥＤの寿命として設定する場合には、輝度半減値であるＴ１がこのＬＥＤの寿命となる。
【００１７】
図２に示すように、ＬＥＤの輝度が発光時間に応じて徐々に減少すると、使用時間の異なる新旧複数台の表示器２が並んだ場合に、新しい表示器２と古い表示器２との間で画面の輝度が異なり、画面が見づらいという問題がある。
【００１８】
そこで、本実施形態の輝度制御回路９は、ＬＥＤの輝度を図２に示す実線のように制御する。即ち、輝度制御回路９は、表示器２の使用開始時、即ちバックライトシステム５におけるＬＥＤの使用開始時におけるＬＥＤの輝度の初期設定値（初期輝度）を、ＬＥＤの最大輝度（１００％）より小さい所定の輝度に設定する。図２に示す例では、最大輝度１００％に対して、初期輝度は最大輝度の５０％として設定されているが、初期輝度は５０％に限定されるものではなく、上述の最大輝度より小さい値であればよい。
【００１９】
また、輝度制御回路９は、ＬＥＤの輝度を、所定の発光時間だけ初期輝度に保つよう制御する。
【００２０】
ここで、所定の発光時間とは図２に示す発光時間Ｔ１である。即ち、発光時間Ｔ１だけＬＥＤを発光させた場合には、輝度が劣化し、輝度制御回路９によって輝度を５０％に保てなくなるからである。つまり、所定の発光時間とは、輝度制御回路９の制御によって、ＬＥＤが初期輝度で発光できる間の発光時間のことである。
【００２１】
上述のようにすることで、輝度が初期輝度である５０％からその半分の値である２５％に半減するまでの半減期は、図２に示すようにＴ２となり、初期輝度を１００％とした場合の半減期Ｔ１に比べて、半減期をＴ１からＴ２に先送りすることができる。従って、輝度が半減した場合をＬＥＤの寿命とする場合には、ＬＥＤの寿命、即ち表示器２またはバックライトシステム５の寿命を見かけ上延長させることができる。
【００２２】
ただし、図２に示す例は、初期輝度を５０％としてＬＥＤを発光させた場合の輝度劣化特性が、輝度の初期値を１００％としてＬＥＤを発光させた場合と同様の輝度劣化特性であると仮定した場合の例である。実際には、上述のように初期輝度を１００％より小さい値として発光させた場合には、ＬＥＤの発光可能時間も延びることがあり、半減期は図２に示す例よりもさらに先に延ばすことができる。
【００２３】
次に、輝度制御回路９が行う輝度の制御方法についてより詳細に説明する。
【００２４】
輝度制御回路９は、ＰＷＭパルス信号のデューティー比を変化させ、変調させることよってＬＥＤの輝度を制御する。ここで、デューティー比とは、ＰＷＭパルス信号においてオン状態である時間の割合を示す値であり、ＬＥＤが通電されて発光する状態となる時間の割合を示す値である。即ちデューティー比を増加させると、ＰＷＭパルス信号のパルス幅が増加し、ＬＥＤの輝度は増大する。一方、デューティー比を減少させると、ＰＷＭパルス信号のパルス幅が減少し、ＬＥＤの輝度は減少する。
【００２５】
図３は、輝度制御回路９の構成を示すブロック図である。図３に示すように、輝度制御回路９は、デューティー比演算回路１２と、ＰＷＭパルス生成回路１３とを備えている。
【００２６】
デューティー比演算回路１２は、クロック信号から算出したＬＥＤの発光時間と、輝度劣化特性（図２参照）から、バックライトシステム５の各ＬＥＤの輝度が最大輝度（１００％）よりも小さい値である初期輝度（図２の例では、５０％）となるようにデューティー比を計算する。
【００２７】
また、デューティー比演算回路１２は、図４に示すように、ＬＥＤの発光時間が増加するにつれてデューティー比を増加させる。これにより、ＰＷＭパルス信号のパルス幅が増加して、ＬＥＤの輝度を増加させることができる。
【００２８】
ＰＷＭパルス生成回路１３は、デューティー比演算回路１２が計算したデューティー比と、パルス信号の基準となるクロック信号とを用いて、バックライトシステム５の各ＬＥＤの輝度を制御する制御信号であるＰＷＭパルス信号を生成し、生成したＰＷＭパルス信号をバックライトシステム５に対して出力する。これにより、バックライトシステム５の各ＬＥＤの輝度は、図２の実線で示すように制御されることとなり、各ＬＥＤは、発光時間がＴ１となるまで、一定の輝度である初期輝度（図２では５０％）で発光することとなる。
【００２９】
次に、図４を参照して、輝度制御回路９が行うデューティー比の制御例について説明する。図４は、輝度制御回路９が行うデューティー比の制御例として、発光時間とデューティー比との関係を示すグラフである。
【００３０】
図４に示すように、デューティー比演算回路１２は、ＬＥＤの輝度が５０％となる場合のデューティー比を５０％と計算する。尚、ここでは一例としてデューティー比を５０％と計算したが、所定の初期輝度に対して計算されるデューティー比の計算結果はこれに限定されるものではない。
【００３１】
初期輝度を１００％より小さい５０％とした場合であっても、ＬＥＤの輝度はＬＥＤの発光時間の増加に伴って徐々に減少する。そこで、デューティー比演算回路１２は、クロック信号から得られる発光時間と、初期輝度を５０％とした場合の輝度劣化特性とを用いて、現在の輝度を計算する。そして、デューティー比演算回路１２は、現在の輝度と初期輝度である５０％との差に応じて、現在の輝度が５０％となるようなデューティー比を計算する。これにより、デューティー比は発光時間の増加に伴って図４に示すように徐々に増加し、バックライトの輝度は、図２に示すように初期輝度である５０％に一定に保たれる。
【００３２】
また、デューティー比が１００％に到達した後は、デューティー比演算回路１２はデューティー比を１００％に維持する。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、ＬＥＤ使用開始時におけるバックライトの初期輝度を、ＬＥＤ使用開始時において発光可能である最大輝度よりも小さい所定の輝度に設定し、所定の発光時間となるまではＬＥＤの発光輝度がこの初期輝度で保たれるよう制御する。これにより、所定の発光時間となるまではＬＥＤの発光輝度を一定値に保つことが可能となり、新しい表示器と古い表示器とが混在する場合であっても、表示器間において輝度の差が無くなり、表示器の画面が見やすくなるという効果を奏する。
【００３４】
尚、デューティー比演算回路１２によるデューティー比のその他の計算例として、バックライトの輝度を光センサで検出して輝度をフィードバックするとしてもよい。具体的には、表示器２にＬＥＤの輝度を検出する光センサを備えて、検出した輝度を輝度制御回路９に送出する。輝度制御回路９には、受け取った輝度の信号値を検出する検出手段を備えており、輝度制御回路９は、光センサによって検出されるＬＥＤの輝度が、上述した初期輝度となるようにデューティー比を計算する。このように構成することで、輝度制御回路９で輝度劣化特性を用いて輝度を制御する必要が無くなり、輝度をより簡単に制御することができる。
【００３５】
尚、上述では、デューティー比を徐々に増加させることによって各ＬＥＤの輝度を制御するとしたが、ＬＥＤの輝度の制御方法はこれに限定されるものではない。その他の例として、輝度制御回路９が、バックライトシステム５に複数個設けられたＬＥＤのうち、発光させるＬＥＤの数を制御することにより、バックライトシステム５の全体の輝度を上述した所定の輝度に保つよう制御するとしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  電子機器
２  表示器
３  液晶パネル
４  偏光板
５  バックライトシステム
６  制御装置
７  液晶表示制御部
８  制御部
９  輝度制御回路
１０  ＲＯＭ
１１  ＲＡＭ
１２  デューティー比演算回路
１３  ＰＷＭパルス生成回路
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開２００５−３１６２９８公報
【図１】
2012037600.tif 000003
【図２】
2012037600.tif 000004
【図３】
2012037600.tif 000005
【図４】
2012037600.tif 000006