表示器の調光装置
【課題】 入力輝度設定値に変化がない場合でも、ＥＭＩの影響を低減することができる表示器の調光装置を実現することを目的とする。
【解決手段】 輝度設定値によりルックアップテーブルから読み出されたパルス幅と周期に基づき発光素子の輝度を制御する表示器の調光装置において、前記ルックアップテーブルから出力された前記周期の上限値と下限値とに基づき、周期データを変動させる調光周期変調部を備え、該調光周期変調部の出力に基づいて前記発光素子の点灯周期を制御することを特徴とする。
【解決手段】 輝度設定値によりルックアップテーブルから読み出されたパルス幅と周期に基づき発光素子の輝度を制御する表示器の調光装置において、前記ルックアップテーブルから出力された前記周期の上限値と下限値とに基づき、周期データを変動させる調光周期変調部を備え、該調光周期変調部の出力に基づいて前記発光素子の点灯周期を制御することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
図４は、特許文献に開示されている、表示器の調光装置の機能ブロック図である。１は内部レジスタや、トリマ入力に対応したディジタル信号を発生する入力部であり、表示器の輝度設定値を出力する。輝度の設定はオペレータによるマニュアル操作や周囲の明るさに応じた自動設定操作等による。１２は入力部１からの輝度設定出力に対応する調光周期及びパルス幅（点灯期間）の組合せデータがプログラムされ保持されたルックアップテーブル（輝度テーブル）、３はルックアップテーブル１２からのパルス幅データに対応したパルス幅信号を時間軸上で発生するＰＷＭ制御部、５はルックアップテーブル１２からの周期データに対応した周期信号を時間軸上で発生する調光周期制御部、６はＰＷＭ制御部３と調光周期制御部５からの出力を合成してＰＷＭ信号を発生する合成部、７は合成部６の出力に対応して発光素子を駆動するための信号を出力する駆動回路、８は表示部８に映像信号を出力する、ＮＴＳＣビデオカメラやウェザーレーダ等の表示制御部、９は陰極管、ＬＥＤ、ランプ等の複数の発光素子を備え、表示制御部８から出力される映像信号を駆動回路７からの駆動信号に対応した任意の輝度で表示する表示部である。
【０００３】
上記の構成において、入力部１は設定に応じて輝度設定値Ｓをルックアップテーブル１２に出力する。図５の動作説明図に示すように、ルックアップテーブル１２は輝度設定値Ｓに対応したパルス幅値ｔ１、周期値ｔ２を出力し、ＰＷＭ制御部３及び調光制御部５に出力する。
ＰＷＭ制御部３はルックアップテーブル１２から出力されたパルス幅値に応じて点灯期間（ｔ１）信号を発生する。調光制御部５はルックアップテーブル１２から出力された周期値に応じて調光周期（ｔ２）信号を発生する。
図６の動作説明図に示すように合成部６は調光周期制御部５から出力される調光周期（ｔ２）信号にＰＷＭ制御部３から出力される点灯期間（ｔ１）信号を合成し、周期がｔ２でパルス幅がｔ１のＰＷＭ信号を発生する。図６では調光周期ｔ２と点灯期間ｔ１の組合せが入力１に対応する組合せ（調光周期１、パルス幅１）から入力２に対応する組合せ（調光周期２、パルス幅２）に変化する場合を示す。
駆動回路７は合成部６で合成された波形に応じて表示器９内の発光素子を駆動し、調光を行う。
表示器に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８１３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の従来技術では、入力部１からの輝度入力値に対し、パルス幅値と周期値が一意に決定される。したがって、入力部１の入力に変化がない場合、パルス幅値、周期値が固定され、その結果、点灯期間（ｔ１）、調光周期（ｔ２）も固定される。その結果、図７の周波数特性曲線図に示すように、調光周期（ｔ２）に対応した周波数が周波数スペクトル上に大きなピークを持つこととなり、ＥＭＩ（Electro Magnetic Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：不要輻射）の影響が現れることになる。
本発明はこのような課題を解決しようとするもので、入力輝度設定値に変化がない場合でも、ＥＭＩの影響を低減することができる表示器の調光装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
輝度設定値によりルックアップテーブルから読み出されたパルス幅と周期に基づき発光素子の輝度を制御する表示器の調光装置において、
前記ルックアップテーブルから出力された前記周期の上限値と下限値とに基づいて周期データを変動させる調光周期変調部を備え、
該調光周期変調部の出力に基づいて前記発光素子の点灯周期を制御することを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の発明である表示器の調光装置において、
前記ルックアップテーブルが前記輝度設定値に対応した調光モードデータを出力し、
該調光モードデータに応じて前記調光周期変調部は固定又は変動する周期データを発生することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、
請求項１又は２記載の発明である表示器の調光装置において、
前記調光周期変調部が周期的に変動する周期データを発生することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、
請求項１又は２記載の発明である表示器の調光装置において、
前記調光周期変調部がランダムに変動する周期データを発生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、本発明によれば、輝度設定値によりルックアップテーブルから読み出されたパルス幅と周期に基づき発光素子の輝度を制御する表示器の調光装置において、前記ルックアップテーブルから出力された前記周期の上限値と下限値とに基づき、周期データを変動させる調光周期変調部を備え、該調光周期変調部の出力に基づいて前記発光素子の点灯周期を制御することにより、入力輝度設定値に変化がない場合でも周期値が固定せず、周波数スペクトラム値が拡散されるので、ＥＭＩの影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明につき図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係る表示器の調光装置を示す構成ブロック図で、図４と同一の部分は同一の符合を付してある。
１はインターフェースとなる入力部で、１０１は表示器の輝度を設定するための可変抵抗器からなるトリマ、１０２はトリマ１０１の出力が接続するＡ／Ｄ変換器である。２はＡ／Ｄ変換器１０２の出力が接続する輝度設定値に対応してパルス幅値、調光モード、周期上限値、周期下限値のデータを出力するルックアップテーブル（輝度テーブル）、３はルックアップテーブル２のパルス幅データを入力するＰＷＭ制御部、４はルックアップテーブル２の調光モード、周期上限値、周期下限値の各データを入力して調光モードに対応した所定の周期データを発生する調光周期変調部、５は調光周期変調部４からの周期データに対応した周期信号を時間軸上で発生する調光周期制御部、６はＰＷＭ制御部３と調光周期制御部５からの出力を合成してＰＷＭ信号を発生する合成部、７は合成部６の出力に対応して発光素子を駆動するための駆動信号を出力する駆動回路、８は表示部８に映像信号を出力する、ＮＴＳＣビデオカメラやウェザーレーダ等の表示制御部、９は陰極管、ＬＥＤ、ランプ等の複数の発光素子を備え、表示制御部８から出力される映像信号を駆動回路７からの駆動信号に対応して任意の輝度で表示する表示部である。
【００１２】
上記構成による装置の動作を図２のルックアップテーブル２の設定例を用いて以下に説明する。ただし、従来技術の説明と重複する部分は省略する。
トリマ１０１は輝度設定値に対応した電圧を発生し、Ａ／Ｄ変換器１０２がこれをディジタル値Ｓに変換する。ルックアップテーブル２は輝度設定データＳの値に応じてパルス幅データをＰＷＭ制御部３に出力し、周期上限値データ、周期下限値データ及び調光モードデータを調光周期変調部４に出力する。
図２において、輝度設定データＳが入力１のようにモード切替閾値未満のときは人間の目の視覚が敏感に反応する低輝度の領域であり、可変周期モードにすると明るさのちらつきが目立ち易いので、調光モードデータとして固定周期モードを出力する。これに従い、調光周期制御部４は従来技術同様、輝度設定値に対して一意に調光周期を決定し、調光制御部５へ出力する。ここで、調光周期としてはルックアップテーブル２から出力された周期上限値と周期下限値の中間の値（調光周期１）が用いられる。
輝度設定データＳが入力２のようにモード切替閾値以上のときは人間の目の視覚が敏感に反応しない中高輝度の領域であるので、調光モードデータとして可変周期モードを出力する。これに従い、調光周期制御部４はルックアップテーブル２から出力された周期上限値と周期下限値の間を掃引する調光周期２を調光制御部５へ出力する。
なお、図２において輝度設定データＳに対応するパルス幅値（破線）がリニアでないのは、人間の目の視覚効果を考慮したものである。
図３は周波数特性曲図で、輝度設定値が大きい部分領域では、輝度設定値に変化がない場合でも周期が固定せずに変動するので、上下限周期の間でスペクトラムが拡散され、ＥＭＩの影響が低減することを示している。
【００１３】
すなわち、上記のような構成の装置によれば、人間の目の視覚効果を考慮し、ルックアップテーブル２に調光モード、上下限周期値を設定することにより、人間の目に自然で、かつＥＭＩの影響が少ない表示器の調光装置を実現することができる。
なお、上記の実施例に限らず、液晶表示装置のバックライトの調光制御に適用することもできる。
また、入力部として輝度設定用のレジスタ等を使用し、周囲の明るさに応じた輝度設定データを受けることにより、周囲の明るさに応じて表示器の輝度を自動的に制御することもできる。この場合は入力部１のＡ／Ｄ変換器を省略することができる。
また、上記の実施例では調光周期変調部４が上下限周期の間を周期的に掃引する場合を示したが、これに限らず、例えば、上下限周期の間をランダムに変化する周期データを出力してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る表示器の調光装置の実施例を示す機能ブロック図である。
【図２】図１の実施例のルックアップテーブル２の設定例を示す動作説明図である。
【図３】図１の実施例の動作を示す周波数特性曲線図である。
【図４】従来の表示器の調光装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】従来の装置におけるルックアップテーブル１２の動作を示す動作説明図である。
【図６】従来の装置における合成部６の動作を示すタイムチャートである。
【図７】従来の装置の動作を示す周波数特性曲線図である。
【符号の説明】
【００１５】
１ 入力部
２ ルックアップテーブル（輝度テーブル）
３ ＰＷＭ制御部
４ 調光周期変調部
５ 調光周期制御部
６ 合成部
７ 駆動回路
８ 表示制御部
９ 表示部
１０１ トリマ
１０２ Ａ／Ｄ変換器
ｔ１ 調光周期
ｔ２ 点灯期間
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
図４は、特許文献に開示されている、表示器の調光装置の機能ブロック図である。１は内部レジスタや、トリマ入力に対応したディジタル信号を発生する入力部であり、表示器の輝度設定値を出力する。輝度の設定はオペレータによるマニュアル操作や周囲の明るさに応じた自動設定操作等による。１２は入力部１からの輝度設定出力に対応する調光周期及びパルス幅（点灯期間）の組合せデータがプログラムされ保持されたルックアップテーブル（輝度テーブル）、３はルックアップテーブル１２からのパルス幅データに対応したパルス幅信号を時間軸上で発生するＰＷＭ制御部、５はルックアップテーブル１２からの周期データに対応した周期信号を時間軸上で発生する調光周期制御部、６はＰＷＭ制御部３と調光周期制御部５からの出力を合成してＰＷＭ信号を発生する合成部、７は合成部６の出力に対応して発光素子を駆動するための信号を出力する駆動回路、８は表示部８に映像信号を出力する、ＮＴＳＣビデオカメラやウェザーレーダ等の表示制御部、９は陰極管、ＬＥＤ、ランプ等の複数の発光素子を備え、表示制御部８から出力される映像信号を駆動回路７からの駆動信号に対応した任意の輝度で表示する表示部である。
【０００３】
上記の構成において、入力部１は設定に応じて輝度設定値Ｓをルックアップテーブル１２に出力する。図５の動作説明図に示すように、ルックアップテーブル１２は輝度設定値Ｓに対応したパルス幅値ｔ１、周期値ｔ２を出力し、ＰＷＭ制御部３及び調光制御部５に出力する。
ＰＷＭ制御部３はルックアップテーブル１２から出力されたパルス幅値に応じて点灯期間（ｔ１）信号を発生する。調光制御部５はルックアップテーブル１２から出力された周期値に応じて調光周期（ｔ２）信号を発生する。
図６の動作説明図に示すように合成部６は調光周期制御部５から出力される調光周期（ｔ２）信号にＰＷＭ制御部３から出力される点灯期間（ｔ１）信号を合成し、周期がｔ２でパルス幅がｔ１のＰＷＭ信号を発生する。図６では調光周期ｔ２と点灯期間ｔ１の組合せが入力１に対応する組合せ（調光周期１、パルス幅１）から入力２に対応する組合せ（調光周期２、パルス幅２）に変化する場合を示す。
駆動回路７は合成部６で合成された波形に応じて表示器９内の発光素子を駆動し、調光を行う。
表示器に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８１３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の従来技術では、入力部１からの輝度入力値に対し、パルス幅値と周期値が一意に決定される。したがって、入力部１の入力に変化がない場合、パルス幅値、周期値が固定され、その結果、点灯期間（ｔ１）、調光周期（ｔ２）も固定される。その結果、図７の周波数特性曲線図に示すように、調光周期（ｔ２）に対応した周波数が周波数スペクトル上に大きなピークを持つこととなり、ＥＭＩ（Electro Magnetic Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：不要輻射）の影響が現れることになる。
本発明はこのような課題を解決しようとするもので、入力輝度設定値に変化がない場合でも、ＥＭＩの影響を低減することができる表示器の調光装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
輝度設定値によりルックアップテーブルから読み出されたパルス幅と周期に基づき発光素子の輝度を制御する表示器の調光装置において、
前記ルックアップテーブルから出力された前記周期の上限値と下限値とに基づいて周期データを変動させる調光周期変調部を備え、
該調光周期変調部の出力に基づいて前記発光素子の点灯周期を制御することを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の発明である表示器の調光装置において、
前記ルックアップテーブルが前記輝度設定値に対応した調光モードデータを出力し、
該調光モードデータに応じて前記調光周期変調部は固定又は変動する周期データを発生することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、
請求項１又は２記載の発明である表示器の調光装置において、
前記調光周期変調部が周期的に変動する周期データを発生することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、
請求項１又は２記載の発明である表示器の調光装置において、
前記調光周期変調部がランダムに変動する周期データを発生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、本発明によれば、輝度設定値によりルックアップテーブルから読み出されたパルス幅と周期に基づき発光素子の輝度を制御する表示器の調光装置において、前記ルックアップテーブルから出力された前記周期の上限値と下限値とに基づき、周期データを変動させる調光周期変調部を備え、該調光周期変調部の出力に基づいて前記発光素子の点灯周期を制御することにより、入力輝度設定値に変化がない場合でも周期値が固定せず、周波数スペクトラム値が拡散されるので、ＥＭＩの影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明につき図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係る表示器の調光装置を示す構成ブロック図で、図４と同一の部分は同一の符合を付してある。
１はインターフェースとなる入力部で、１０１は表示器の輝度を設定するための可変抵抗器からなるトリマ、１０２はトリマ１０１の出力が接続するＡ／Ｄ変換器である。２はＡ／Ｄ変換器１０２の出力が接続する輝度設定値に対応してパルス幅値、調光モード、周期上限値、周期下限値のデータを出力するルックアップテーブル（輝度テーブル）、３はルックアップテーブル２のパルス幅データを入力するＰＷＭ制御部、４はルックアップテーブル２の調光モード、周期上限値、周期下限値の各データを入力して調光モードに対応した所定の周期データを発生する調光周期変調部、５は調光周期変調部４からの周期データに対応した周期信号を時間軸上で発生する調光周期制御部、６はＰＷＭ制御部３と調光周期制御部５からの出力を合成してＰＷＭ信号を発生する合成部、７は合成部６の出力に対応して発光素子を駆動するための駆動信号を出力する駆動回路、８は表示部８に映像信号を出力する、ＮＴＳＣビデオカメラやウェザーレーダ等の表示制御部、９は陰極管、ＬＥＤ、ランプ等の複数の発光素子を備え、表示制御部８から出力される映像信号を駆動回路７からの駆動信号に対応して任意の輝度で表示する表示部である。
【００１２】
上記構成による装置の動作を図２のルックアップテーブル２の設定例を用いて以下に説明する。ただし、従来技術の説明と重複する部分は省略する。
トリマ１０１は輝度設定値に対応した電圧を発生し、Ａ／Ｄ変換器１０２がこれをディジタル値Ｓに変換する。ルックアップテーブル２は輝度設定データＳの値に応じてパルス幅データをＰＷＭ制御部３に出力し、周期上限値データ、周期下限値データ及び調光モードデータを調光周期変調部４に出力する。
図２において、輝度設定データＳが入力１のようにモード切替閾値未満のときは人間の目の視覚が敏感に反応する低輝度の領域であり、可変周期モードにすると明るさのちらつきが目立ち易いので、調光モードデータとして固定周期モードを出力する。これに従い、調光周期制御部４は従来技術同様、輝度設定値に対して一意に調光周期を決定し、調光制御部５へ出力する。ここで、調光周期としてはルックアップテーブル２から出力された周期上限値と周期下限値の中間の値（調光周期１）が用いられる。
輝度設定データＳが入力２のようにモード切替閾値以上のときは人間の目の視覚が敏感に反応しない中高輝度の領域であるので、調光モードデータとして可変周期モードを出力する。これに従い、調光周期制御部４はルックアップテーブル２から出力された周期上限値と周期下限値の間を掃引する調光周期２を調光制御部５へ出力する。
なお、図２において輝度設定データＳに対応するパルス幅値（破線）がリニアでないのは、人間の目の視覚効果を考慮したものである。
図３は周波数特性曲図で、輝度設定値が大きい部分領域では、輝度設定値に変化がない場合でも周期が固定せずに変動するので、上下限周期の間でスペクトラムが拡散され、ＥＭＩの影響が低減することを示している。
【００１３】
すなわち、上記のような構成の装置によれば、人間の目の視覚効果を考慮し、ルックアップテーブル２に調光モード、上下限周期値を設定することにより、人間の目に自然で、かつＥＭＩの影響が少ない表示器の調光装置を実現することができる。
なお、上記の実施例に限らず、液晶表示装置のバックライトの調光制御に適用することもできる。
また、入力部として輝度設定用のレジスタ等を使用し、周囲の明るさに応じた輝度設定データを受けることにより、周囲の明るさに応じて表示器の輝度を自動的に制御することもできる。この場合は入力部１のＡ／Ｄ変換器を省略することができる。
また、上記の実施例では調光周期変調部４が上下限周期の間を周期的に掃引する場合を示したが、これに限らず、例えば、上下限周期の間をランダムに変化する周期データを出力してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る表示器の調光装置の実施例を示す機能ブロック図である。
【図２】図１の実施例のルックアップテーブル２の設定例を示す動作説明図である。
【図３】図１の実施例の動作を示す周波数特性曲線図である。
【図４】従来の表示器の調光装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】従来の装置におけるルックアップテーブル１２の動作を示す動作説明図である。
【図６】従来の装置における合成部６の動作を示すタイムチャートである。
【図７】従来の装置の動作を示す周波数特性曲線図である。
【符号の説明】
【００１５】
１ 入力部
２ ルックアップテーブル（輝度テーブル）
３ ＰＷＭ制御部
４ 調光周期変調部
５ 調光周期制御部
６ 合成部
７ 駆動回路
８ 表示制御部
９ 表示部
１０１ トリマ
１０２ Ａ／Ｄ変換器
ｔ１ 調光周期
ｔ２ 点灯期間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度設定値によりルックアップテーブルから読み出されたパルス幅と周期に基づき発光素子の輝度を制御する表示器の調光装置において、
前記ルックアップテーブルから出力された前記周期の上限値と下限値とに基づいて周期データを変動させる調光周期変調部を備え、
該調光周期変調部の出力に基づいて前記発光素子の点灯周期を制御することを特徴とする表示器の調光装置。
【請求項２】
前記ルックアップテーブルが前記輝度設定値に対応した調光モードデータを出力し、
該調光モードデータに応じて前記調光周期変調部は固定又は変動する周期データを発生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】
前記調光周期変調部が周期的に変動する周期データを発生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】
前記調光周期変調部がランダムに変動する周期データを発生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１】
輝度設定値によりルックアップテーブルから読み出されたパルス幅と周期に基づき発光素子の輝度を制御する表示器の調光装置において、
前記ルックアップテーブルから出力された前記周期の上限値と下限値とに基づいて周期データを変動させる調光周期変調部を備え、
該調光周期変調部の出力に基づいて前記発光素子の点灯周期を制御することを特徴とする表示器の調光装置。
【請求項２】
前記ルックアップテーブルが前記輝度設定値に対応した調光モードデータを出力し、
該調光モードデータに応じて前記調光周期変調部は固定又は変動する周期データを発生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】
前記調光周期変調部が周期的に変動する周期データを発生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】
前記調光周期変調部がランダムに変動する周期データを発生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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１０３２６（Ｐ２００８−１０３２６Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８０５２８（Ｐ２００６−１８０５２８）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
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