JP2007087770A - 光源制御装置及び光源制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源の最適な輝度を確保することができる光源制御装置及び光源制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 第１の電流値と、第１の電流値より小さい第２の電流値とを切換えて印加するための切換部（３４）と、周囲温度を検出するための温度検出部（３５）と、温度検出部が検出した温度に応じて、光源の輝度調整のためのＰＷＭ信号及び切換部の切換制御のための制御信号を出力する制御部（２００）を有することを特徴とする光源制御装置（２２）及び、そのような装置における光源制御方法。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、光源制御装置及び光源制御方法に関し、特に高輝度を必要とする光源制御装置及び光源制御方法に関するものである。

特許文献１及び特許文献２は、１台の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）で２画面を同時に表示することができ、例えば、運転席と助手席とからそれぞれ異なる画面を見ることができる表示装置を開示している。また特許文献３及び特許文献４は、２種類の映像を、同時に、同一画面に表示することができる２画面表示装置を開示している。さらに、特許文献５及び６は、立体イメージを表示するために、視野方向を制限するためにバリアについて開示している。

一般に表示装置のバックライトの光源には、冷陰極管が用いられる。冷陰極管を点灯するには高電圧を印加し、ＰＭＭ制御にて輝度を制御している。しかしながら、冷陰極管へ印加する管電流値を一定にしても、周囲温度が変化すると、輝度が変化してしまうという現象が発生する。

特開平６−１８６５２６号公報 特開２０００−１３７４４３号公報 特開平１１−３３１８７６号公報 特開平９−４６６２２号公報 特開平１０−１２３４６１号公報 特開平１１−８４１３１号公報

マルチビュー表示装置では、複数の視方向にそれぞれ異なった表示画像を表示させるために、視差バリアを設ける必要があるが、視差バリアを設けることによって表示部の輝度が低下してしまい、十分に輝度が確保できないという問題があった。

また、低温時では、光源の特性上輝度が低く、大きな電流を流して光源の輝度を確保する必要があるが、過大な電流を光源に常に印加していると、光源（冷陰極管）の寿命を縮めてしまうという問題があった。また、過大な電流を印加することで、発熱量が増大し、周辺回路や部材が劣化してしまうおそれがあった。

そこで、本発明は、光源の最適な輝度を確保することができる光源制御装置及び光源制御方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、不要の電流を流さず、低温時でも充分な電流のみを印加して、冷陰極管の寿命を延ばすことができる光源制御装置及び光源制御方法を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、過大な電圧印加による発熱を低減できる光源制御装置及び光源制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る光源制御装置は、第１の電流値と、第１の電流値より小さい第２の電流値とを切換えて印加するための切換部と、周囲温度を検出するための温度検出部と、温度検出部が検出した温度に応じて、光源の輝度調整のためのＰＷＭ信号及び切換部の切換制御のための制御信号を出力する制御部を有することを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る光源制御装置は、光源に対して、第１の電流値と、第１の電流値より小さい第２の電流値とを切換えて印加するための切換部と、周囲温度を検出するための温度検出部と、温度検出部が検出した温度に応じてＰＷＭ信号及び制御信号を出力する制御部とを有し、制御部は、温度検出部が第１の温度を検出すると制御信号によって第１の電流値を光源に印加するように切換部を制御し、温度検出部が第１の温度より高い第２の温度を検出すると制御信号によって第２の電流値を光源に印加するように切換部を制御し、温度検出部が第２の温度より高い第３の温度を検出するとＰＷＭ信号によって光源への電流のデューティ比を調整することを特徴とする。

さらに、本発明に係る光源制御装置では、制御部は、光源の温度に対する輝度特性データに基づいて、ＰＷＭ信号及び制御信号を出力するように制御を行うことが好ましい。

さらに、本発明に係る光源制御装置では、制御部は、ＰＷＭ信号によって光源の輝度を徐々に下げるように制御を行うことが好ましい。急激にデューティ比が変化すると、観察者に変化状態が知覚されてしまうため、表示部の見栄えが悪くなり、観察者に不快感を与える恐れがあるため、徐々に輝度を調整するように構成した。

上記課題を解決するために、本発明に係る光源制御装置は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルを照明するための冷陰極管を含む光源と、光源へ印加される電流の第１の管電流値と第１の管電流値より小さい第２の管電流値とを切換えるための切換部と、光源へ印加される電流のデューティ比を設定するための設定部と、光源の周囲温度を検出するための温度検出部と、
温度検出部が第１の温度を検出した場合には第１の管電流値を光源に印加するように切換部を制御し、温度検出部が第１の温度より高い第２の温度を検出した場合には第２の管電流値を光源に印加するように切換部を制御し、及び温度検出部が第２の温度より高い第３の温度を検出した場合にはデューティ比を低下させるように設定部を制御する制御部を有することを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る光源制御方法は、光源への印加電流値を切換る切換部、光源への電流のデューティ比を設定する設定部、周囲温度を検出するための温度検出部、及び温度検出部が検出した温度に応じて光源の輝度を制御する制御部を含む光源制御装置おいて、温度検出部が第１の温度を検出すると制御部は第１の電流値を光源に印加するように切換部を制御し、温度検出部が前記第１の温度より高い第２の温度を検出すると制御部は第１の電流値より低い第２の電流値を光源に印加するように切換部を制御し、温度検出部が第２の温度より高い第３の温度を検出すると制御部はデューティ比を低下させるように設定部を制御する、ことを特徴とする。

本発明に係る光源制御装置及び光源制御方法によれば、光源の周囲温度拘わらず、適切な輝度を得ることが可能となった。

本発明に係る光源制御装置及び光源制御方法によれば、不必要な電流を光源に印加することによる光源の劣化や熱による回路や周辺部材の劣化を防止することが可能となった。

更に、本発明に係る光源制御装置及び光源制御方法によって、光源の輝度を徐々に下げるように制御を行う場合には、急激な輝度変化が観察者に知覚されることを防止し、観察者への不快感を低減させることが可能となった。

以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ物である。

図１は、表示装置の概念図である。図中、１は第１の画像ソース、２は第２の画像ソース、３は第１の画像ソースからの第１の画像データ、４は第２の画像ソースからの第２の画像データ、５は表示制御部、６は表示データ、７は表示部（例えば液晶パネル等）、８は第１の画像ソース１に基づく第１の表示画像、９は第２の画像ソース２に基づく第２の表示画像、１０は表示部７に対して左側に位置する観察者（利用者）、１１は表示部７に対して右側に位置する観察者（利用者）である。

図1の概念図は、表示部７に対する観察者１０、１１の相対的位置に応じて、換言すれば表示部７に対する視野角に応じて、観察者１０は第１の表示画像８を、観察者１１は第２の表示画像９を実質的に同時に見ることができ、しかも各々の表示画像８、９は表示部７の表示面全体に渡ってみることができることを概念的に示している。図１において、第１の画像ソース１は例えばＤＶＤプレーヤの映画画像やテレビ受信機の受信画像等、第２の画像ソース２は例えばカーナビゲーション装置の地図やルート案内画像等であり、それぞれの第１の画像データ３及び第２の画像データ４は表示制御部５に供給され、それらを表示部７で実質的に同時に表示できるように処理される。

表示制御部５から表示データ６を供給される表示部７は、後述する視差バリアを備えた液晶パネル等で構成される。表示部７の横方向の総画素の半数が第１の画像ソース１に基づく第１の表示画像８の表示に、残りの半数の画素が第２の画像ソース２に基づく第２の表示画像９の表示に使用される。表示部７に対して左側に位置する観察者１０には、第１の表示画像８に対応する画素のみが見え、第２の表示画像９は表示部７の表面に形成されている視差バリアによって遮られて実質的に見えない。一方、表示部７に対して右側に位置する観察者１１には、第２の表示画像９に対応する画素のみが見え、第１の表示画像８は視差バリアにより遮られて実質的に見えない。

係る構成により、単一の画面で左右の利用者に異なる情報やコンテンツを提供することができる。もちろん、第１、第２の画像ソースが同じであれば、従来通り左右の利用者が同じ画像を見ることもできる。

図２は、本発明に係るマルチビュー表示装置の車両への搭載例を示す斜視図である。図中、１２は助手席、１３は運転席、１４はウインドシールド、１５は操作部、１６はスピーカである。

図１のマルチビュー表示装置の表示部７は、例えば図２に示すように、運転席１３と助手席１２とのほぼ中央のダッシュボード部分に配置される。マルチビュー表示装置に対する各種操作は、表示部７の表面に一体的に形成したタッチパネル（図示せず）や操作部１５又は、赤外線又は無線リモートコントローラ（図示せず）の操作によって行われる。車両の各ドアにはスピーカ１６が配置され、表示画像に連動した音声や警告音等が出力される。

運転席１３に図１の観察者１１が、助手席１２には観察者１０が座る。表示部７に対する第１視方向（運転席側）から見ることができる画像は例えばカーナビゲーション装置の地図等の画像であり、実質的に同時に第２視方向（助手席側）から見ることができる画像は例えばテレビ受信画像やＤＶＤムービー画像である。従って、運転席１３の運転者がカーナビゲーションによる運転支援を受けるのと同時に助手席１２の同乗者はテレビやＤＶＤを楽しむことができる。しかもそれぞれの画像は例えば７インチの画面全体を使用して表示されるため、従来のマルチウインドウ表示のように画面サイズが小さくなることもない。つまり、運転者、同乗者にとっては、あたかも各々に独立した専用のディスプレイがあるかの如く、それぞれに最適な情報やコンテンツが提供されるのである。

図３は、表示部７の断面構造の概略図である。図中、１００は液晶パネル、１０１はバックライト、１０２は液晶パネルのバックライト側に設置された偏光板、１０３は液晶パネルの発光方向側の前面に配置された偏光板、１０４はＴＦＴ(Thin Film Transistor)基板、１０５は液晶層、１０６はカラーフィルタ基板、１０７はガラス基板、１０８は視差バリアである。液晶パネル１００は、ＴＦＴ基板１０４とそれに対向して配置されるカラーフィルタ基板１０６の間に液晶層１０５を挟持した一対の基板と、その発光方向側の前面に配置された視差バリア１０８とガラス基板１０７とを、２枚の偏光板１０２及び１０３の間に挟んだ構成となっており、バックライト１０１からやや離隔して配設される。また、液晶パネル１００は、ＲＧＢ色（三原色）で構成される画素を有する。

液晶パネル１００の各画素は、左側（助手席側）表示用と、右側（運転席側）表示用に分けられて表示制御される。そして、左側（助手席側）表示用画素は、視差バリア１０８により右側（運転席側）への表示は遮断され、左側（助手席側）からは見えるようになっている。また、右側（運転席側）表示用画素は、視差バリア１０８により左側（助手席側）への表示が遮断され、右側（運転席側）からは見えるようになっている。これによって、例えば運転者１１と同乗者１０に異なった表示を提供することが可能となる。つまり、運転者１１にはナビゲーションの地図情報９を与え、同時に同乗者１０にはＤＶＤの映画等８を見せることが可能となる。なお、視差バリア１０８、前記液晶パネルの各画素の構成を変更すれば、３方向等、複数方向に異なった画像を表示する構成も可能である。また、視差バリア自体を電気的に駆動可能な液晶シャッタ等で構成して視野角を可変するようにしてもよい。

図４は、表示パネルを正面から見た構造の概略図であり、図３は図４中のＡ−Ａ′断面である。図中、１０９は左側（助手席側）表示用の画素、１１０は右側（運転席側）表示用の画素である。図３及び図４は、例えば横方向に８００画素、縦方向に４８０画素並べられた液晶パネル１００の一部を表す。左側（助手席側）表示用の画素１０９と右側（運転席側）表示用の画素１１０は縦方向にグループ化され、交互に並んでいる。視差バリア１０８は、横方向にある間隔で配置され、縦方向には一様である。これによって、左側から表示パネルを見ると、視差バリア１０８が右側用画素１１０を覆い隠して、左側用画素１０９が見える。また同様に右側から見ると、視差バリア１０８が左側用画素１０９を覆い隠して、右側用画素１１０が見える。さらに正面付近では、左側用画素１０９と右側用画素１１０の両方が見えるため、左側表示画像と右側表示画像とが実質的に重なって見える。ここで、図４中の交互に並んだ左側用画素１０９及び右側用画素１１０は、図３のようにＲＧＢ色を有しているが、各グループ縦方向内は、Ｒ列、Ｇ列、Ｂ列のように単色で構成されていてもよいし、ＲＧＢが複数混じった列として構成されていてもよい。

図５はＴＦＴ基板１０４の概略を示す回路図である。１１１は表示パネル駆動部、１１２は走査線駆動回路、１１３はデータ線駆動回路、１１４はＴＦＴ素子、１１５〜１１８はデータ線、１１９〜１２１は走査線、１２２は画素電極、１２３はサブピクセルである。図５に示すように、サブピクセル１２３は各データ線１１５〜１１８及び各走査線１１９〜１２１によって囲まれた領域を一単位とし、複数形成される。各サブピクセルには、液晶層１０５に電圧を印加する画素電極１２２とそれをスイッチング制御するＴＦＴ素子１１４が形成されている。表示パネル駆動部１１１は走査線駆動回路１１２及びデータ線駆動回路１１３の駆動タイミングを制御する。走査線駆動回路１１２はＴＦＴ素子１１４の選択走査を行い、またデータ線駆動回路１１３は画素電極１２２への印加電圧を制御する。

前記複数のサブピクセルは、第１の画像データと第２の画像データの合成データもしくは、第１と第２の個々の画像データに基づいて、例えばデータ線１１５と１１７に第１の画素データ（左側画像表示用）を、またデータ線１１６と１１８に第２の画素データ（右側画像表示用）を送信することよって、第１の画像を表示する第１の画像データ群と第２の画像を表示する第２の画像データ群が形成される。

図６は、本発明に係わる表示装置の概略を示すブロック図であり、いわゆるオーディオ・ビジュアル・ナビゲーション（Audio Visual Navigation）複合機への適用例である。図中、１２４はタッチパネル、２００は制御部、２０１はＣＤ／MD再生部、２０２はラジオ受信部、２０３はＴＶ受信部、２０４はＤＶＤ再生部、２０５はＨＤ（Hard Disk）再生部、２０６はナビゲーション部、２０７は分配回路、２０８は第１の画像調整回路、２０９は第２の画像調整回路、２１０は音声調整回路、２１１は画像出力部、２１２はＶＩＣＳ情報受信部、２１３はＧＰＳ情報受信部、２１４はセレクタ、２１５は操作部、２１６はリモコン送受信部、２１７はリモコン、２１８はメモリ、２１９は外部音声／映像入力部、２２０はカメラ、２２１は明るさ検知手段、２２２は乗員検知手段、２２３はリア表示部、２２４はＥＴＣ車載器、２２５は通信ユニットである。

表示部７は、タッチパネル１２４、液晶パネル１００及びバックライト１０１から構成される。表示部７の液晶パネル１００は、これまでに述べてきたように、第１視方向として運転席側から見られる画像と、第２視方向として助手席側から見られる画像とを、実質的に同時に表示することが可能となっている。尚、表示部７には、液晶パネル以外のフラットパネルディスレイ、例えば有機ＥＬディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、冷陰極フラットパネルディスプレイ等を用いることもできる。

制御部２００は、各種ソース（ＣＤ／ＭＤ再生部２０１、ラジオ受信部２０２、ＴＶ受信部２０３、ＤＶＤ再生部２０４、ＨＤ再生部２０５及びナビゲーション部２０６）からの画像や音声は、制御部２００からの指示に基づき左用に指定された画像ソースを２０８に、右用に指定されたソースを２０９に分配させる分配回路２０７を介して、画像であれば第１の画像調整回路２０８及び第２の画像調整回路２０９に、音声であれば音声調整回路２１０にそれぞれ分配される。そして、第１及び第２の画像調整回路２０８、２０９では、輝度や色調、コントラストなどが調整され、調整された各画像を画像出力部２１１にて、表示部７に表示させる。また音声調整回路２１０では各スピーカへの分配や音量、音声が調整され、調整された音声が、スピーカ１６から出力される。

図７は画像出力部２１１の概略を示すブロック図である。図中、２２６は第１の書込回路、２２７は第２の書込回路、２２８はＶＲＡＭ（Video RAM）である。

画像出力部２１１は、例えば図７に示すように、第１の書込回路２２６と第２の書込回路２２７とＶＲＡＭ（Video RAM）２２８と表示パネル駆動部１１１とを備えている。例えば、第１の書込回路２２６は、調整された画像データのうち２０８から出力される画像の奇数列に対応する画像データ（即ち、図１の第１の表示画像８用の画像データ）を、第２の書込回路２２７は２０９から出力される偶数列に対応する画像データ（即ち、図１の第２の表示画像９用の画像データ）をもとにし、それぞれＶＲＡＭ２２８における該当する領域に書き込む。また表示パネル駆動部１１１は液晶パネル１００を駆動する回路であり、ＶＲＡＭ２２８に保持されている画像データ（第１の画像データと第２の画像データの合成データ）に基づいて、液晶表示パネル１００の対応する画素を駆動する。尚、ＶＲＡＭ２２８には第１の画像データと第２の画像データの合成されたマルチビュー表示用の画像に対応するように画像データの書き込みが行われているので、駆動回路は１つでよく、その動作も通常の液晶表示装置の駆動回路の動作と同じである。また別の構成として、第１の画像データと第２の画像データを合成せずに、それぞれの画像データに基づいて、液晶表示パネルの対応する画素を駆動する第１の表示パネル駆動回路及び第２の表示パネル駆動回路を用いることも考えられる。

ここで、図６で示した各種ソースの一例について説明をすると、ＨＤ再生部２０５を選択した場合、ハードディスク（ＨＤ）に記憶されたＭＰ３ファイル等の音楽データやＪＰＥＧファイル等の画像データ、ナビゲーション用の地図データ等が読み出され、音楽データを選択するためのメニュー表示や画像データを表示部７に表示させることができる。

ナビゲーション部２０６は、ナビゲーションの為に利用される地図情報を記憶した地図情報記憶部を備え、ＶＩＣＳ情報受信部２１２、ＧＰＳ情報受信部２１３から情報を入手し、ナビゲーション動作の為の画像を作成し、表示させることができる。またＴＶ受信部２０３は、アンテナからセレクタ２１４を介して、アナログＴＶ放送波及びデジタルＴＶ放送波を受信する。

図８は制御部２００の概略を示すブロック図である。図中、２２９はインターフェース、２３０はＣＰＵ、２３１は記憶部、２３２はデータ記憶部である。

制御部２００は分配回路２０７並びに各種ソースを制御し、選択された２つのソースもしくは１つのソースについて表示を行わせる。また制御部２００は、これら各種ソースをコントロールするための操作メニュー表示を表示部７に表示させることも行っている。ここで、図８で示すように、制御部２００はマイクロプロセッサなどで構成され、インターフェース２２９を介して、表示装置内の各部や各回路を統括的に制御しているＣＰＵ２３０を備えている。このＣＰＵ２３０には、表示装置の動作に必要な各種のプログラムを保持するＲＯＭからなるプログラム記憶部２３１と、各種のデータを保持するＲＡＭからなるデータ記憶部２３２とが設けられている。なお、ＲＯＭやＲＡＭ等は、ＣＰＵに内蔵されたものでも、外部に設けたものでも使用することが可能である。又、ＲＯＭはフラッシュメモリの様に電気的に書き換え可能な不揮発性メモリでもよい。

ユーザは、上記各種ソースのコントロールを、表示部７の表面に取り付けられているタッチパネル１２４や表示部７の周囲に設けられたスイッチ、もしくは音声認識等の入力操作や選択操作を操作部２１５によって行うことができる。またリモコン送受信部２１６を介して、リモコン２１７により入力もしくは選択操作をしてもよい。制御部２００は、このタッチパネル１２４や操作部２１５の操作に従って、各種ソースを含めた制御を行っている。また、制御部２００は、図２のように車両内に複数備え付けられたスピーカ１６の各音量等を、音声調整回路２１０を用いて制御することができるように構成されている。また制御部２００は、メモリ２１８に画質設定情報やプログラム、車両情報等の各種設定情報を記憶させることも行っている。

図９はメモリ２１８の概略を示すブロック図である。図中、２３３は第１の画面ＲＡＭ、２３４は第２の画面ＲＡＭ２３４、２３５は画質設定情報記憶手段、２３６は対環境調整値保持手段である。

メモリ２１８は、例えば図９に示すように、使用者が設定した第１の画像および第２の画像の画質の調整値がそれぞれ書き込み可能な第１の画面ＲＡＭ２３３および第２の画面ＲＡＭ２３４を有する。また、第１の画像及び第２の画像の画質を調整する場合に、読み出すことができるプリセット値として各画質調整用に予め複数段階の画質調整値が記憶されている画質設定情報記憶手段２３５も有する。さらに車外の明るさ変化等の周囲環境変化に応じた画質を調整するために、周囲環境に対する第１の映像及び第２の映像の画質の調整値を保持する対環境調整値保持手段２３６を有している。ここで画質設定情報記憶手段２３５及び対環境調整値保持手段２３６は、フラッシュメモリなどの電気的書き換え可能不揮発性メモリ又はバッテリバックアップされた揮発性メモリにより構成される。

外部音声／画像入力部２１９に接続された、例えば後方監視用のカメラ２２０からの画像を表示部７に表示するようにしてもよい。なお、後方監視用カメラ２２０以外に、ビデオカメラ及びゲーム機等を外部音声／画像入力部２１９に接続してもよい。

制御部２００は、明るさ検知手段２２１（例えば、車両のライトスイッチや光センサ）や乗員検知手段２２２（例えば、運転席や助手席に設けられる感圧センサ）により検知された情報を元に、音声の定位位置等の設定を変更させることが可能である。

２２３は車両の後席用に設けられたリア表示部であり、画像出力部２１１を介して、表示部７に表示される画像と同じもの、もしくは運転席用の画像か助手席用の画像の一方が表示可能である。

制御部２００は、ＥＴＣ車載器２５０からの料金表示等を表示させることを行っている。また制御部２００は、携帯電話などと無線接続するための通信ユニット２２５を制御し、これに関する表示がされるようにしてもよい。

図１０は、本発明に係わる光源制御装置の特徴部分の概要を示したブロック図である。図１０において、図６に示した図と同じ構成には同じ番号を付している。

表示装置２０は、液晶パネル１００、２本の冷陰極管３６を有するバックライト１０１、バックライトに所定の交流電流を供給するためのインバータ３０、冷陰極管３６の近傍の温度を測定するためのサーミスタ３５、液晶パネル１００の表面上に設けられ且つ各種入力操作を行うためのタッチパネル１２４、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成される制御部２００、及びメモリ２１８等を有している。図６に示すように、制御部２００には、ＣＤ／ＭＤ再生部２０１、ラジオ受信部２０２、ＴＶ受信部２０３、ＤＶＤ再生部２０４、ＨＤ再生部２０５、ナビゲーション部２０６等の各種ソースからの画像データ及び音声データが入力されて処理され、液晶パネル１００及び車本体に配置された複数のスピーカ１６への出力制御がなされる。なお、本実施形態において、表示装置２０は、車載用として説明されているが、これに限定されるものではなく、ホーム用の表示装置として利用することも可能である。

バックライト１０１、インバータ３０、サーミスタ３５、制御部２００及びメモリ２１８は、冷陰極管３６の制御するための光源制御部２２を構成している。なお、本実施形態では、光源制御部２２に光源であるバックライト１０１を含んでいるが、必ずしも光源を含まなくても良い。

制御部２００は、パルス発生部３１及び制御信号生成部３２を含み、サーミスタ３５による検出周囲温度に基づいて、パルス発生部３１においてＰＷＭ調光制御パルスを生成し且つ制御信号生成部３２において制御信号を生成する。ＰＷＭ調光制御パルス及び制御信号は、インバータ３０内のデューティ比設定部３３及び切換回路３４に送信される。インバータ３３は、制御信号に対応する電流値となるように切換回路３４によって電流値の切換らを行い、且つ切換られた電流値において、ＰＷＭ調光制御パルスに応じたデューティ比となるように設定部３３によって設定されたデューティ比を有する管電流を２本の冷陰極管３６にそれぞれ印加して、輝度制御を行う。本実施形態では、切換回路３４は、５．４ｍＡと９．０ｍＡの電流値の切換を行えるように構成されている。また、本実施形態では、ＰＷＭ調光制御パルスは、１５０Ｈｚ、５Ｖの矩形パルスのデューティ比を制御部２００が決定したデューティ比に応じて変化させたものである。切換回路３４が切換える電流値の値や、ＰＷＭ調光制御パルスとして利用する信号の形態は、一例であって、これらに限定されるものではなく、様々な改変が可能である。

図１１は、バックライト１０１に用いられる冷陰極管３６の輝度（％）と周囲温度（℃）との関係を示した図である。

図１１には、１本の冷陰極管３６に３ｍＡから６ｍＡまでの管電流を印加した場合の各輝度を、−２０℃〜６５℃の温度範囲（ほぼ、通常車の許容使用温度範囲に相当）で示した。なお、輝度は、周囲温度が２５℃で６ｍＡを印加した場合の冷陰極管の輝度を１００％として示した。

図１１に示すように、２５℃以下では、周囲温度が上昇すると輝度も上昇するが、２５℃以上になると、周囲温度が上昇しても輝度は減少してしまう。また、０℃付近以下では、管電流が５．０ｍＡ以下の場合では、４０％以下と極端に輝度が低下してしまう。冷陰極管の特性上、大きな管電流を印加すれば、輝度は充分であるが、大きな管電流を冷陰極管に印加することによって、冷陰極管の寿命を縮める又は周囲に過大な熱量が発散され、液晶パネル１００が熱によって劣化してしまうという問題が生じる可能性がある。本発明は、このような現象に基づいて、周囲温度に応じた最適な輝度を得ることができる光源制御装置及び光源制御方法を提案するものである。

図１２は、制御部２００で行う制御フローの概要を示す図である。

図１２に示す制御フローは、予め制御部２００のＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従い、主に制御部２００が各種構成要素を共同して実行する。

最初に、制御部２００はサーミスタ３５からの信号に従って、冷陰極管３６の周囲温度を検出する（Ｓ１）。

次に、制御部２００は、予め制御部２００内のＲＯＭ又はメモリ２１８等に記憶された、周囲温度、電流値及びデューティ比のテーブル（図１３参照）を用いて、最適管電流値を決定する（Ｓ２）。尚、最適管電流値は、テーブルを用いず、サーミスタ３５で測定された温度を変数の一部とした関数を用いた演算処理により求める方法を採用しても良い。次に、制御部２００は、予め制御部２００内のＲＯＭ又はメモリ２１８等に記憶された、周囲温度、電流値及びデューティ比のテーブル（図１３参照）を用いて、最適デューティ比を決定する（Ｓ３）。尚、最適デューティ比は、テーブルを用いず、サーミスタ３５で測定された温度を変数の一部とした関数を用いた演算処理により求める方法を採用しても良い。

次に、制御部２００は、決定された最適管電流値に切換るように指示する制御信号を制御信号生成部３２において生成する。また、制御部２００は、決定された最適デューティ比に応じたＰＷＭ調光制御パルスをパルス発生部３１で発生する。さらに、制御部２００は、制御信号及びＰＷＭ調光制御パルスを、インバータ１３に供給する（Ｓ４）。

インバータ３０における切換回路３４は、受信した制御信号に応じた管電流値となるように切換を行う。また、インバータ３０における設定部３３は、切換られた管電流が、受信したＰＷＭ調光制御パルスに応じたデューティ比となるように設定する。したがって、インバータ３０は、切換られた電流値且つ設定されたデューティ比の管電流を冷陰極管３６に印加する。

制御部２００は、上記のステップ１〜４を所定の時間間隔（例えば、１分間隔）で行って、後述する図１３に示すテーブルに応じて、光源として機能する液晶パネル１００のバックライト１０１の輝度制御を行う。

図１３は、周囲温度と、電流値及びデューティ比との他の関係を示す図である。

図１３に示すテーブルを利用する場合、制御部２００は、周囲温度に応じて、冷陰極管３６を３段階に分けて制御する。すなわち、−３５℃以上０℃以下では９ｍＡの管電流が選択されるように設定部３３及び切換回路３４を制御し、５℃以上２５℃以下では５．４ｍＡの管電流が選択されるように設定部３３及び切換回路３４を制御し、３０℃以上６５℃以下では５．４ｍＡの管電流のデューティ比を変化させるように設定部３３及び切換回路３４を制御している。なお、図１４に示すテーブルを利用する場合と図１３に示すテーブルを利用する場合との差異は、−３５℃以上０℃以下及び５℃以上２５℃以下でも、デューティ比を固定せず、細かにデューティ比を可変させて、さらに精密な制御を行っている点である。

このように３段階に分けて制御するのは、−３５℃以上０℃以下の低温では、冷陰極管の輝度が低下するため、高い管電流（９．０ｍＡ）を印加して充分な輝度を確保するためである。また、５℃以上２５℃以下の平温では、低い管電流（５．４ｍＡ）を印加しても冷陰極管から充分な輝度を得ることができるため、不必要な電力消費と高い管電流の印加による冷陰極管の劣化や発熱を防止するために、冷陰極管に低い管電流（５．４ｍＡ）を印加するように制御している。さらに、３０℃以上６５℃以下の高温では、さらにデューティ比を低下させても充分な輝度を得ることができるため、さらなる発熱を防止するために、冷陰極管に低い管電流（５．４ｍＡ）を印加し且つデューティ比を低下するように制御している。

なお、高温時にデューティ比を変化させる場合には、瞬時にデューティ比を変化させるのではなく、徐々に変化させるようにすることが好ましい。輝度の変化が大きかったり、頻繁にデューティ比の変化が起こったりすると、観察者に不快感を与える可能性があるからである。例えば、１分毎のデューティ比の最大変化量を５％以内に設定することが好ましい。

なお、図１３に示すテーブルの電流値及びデューティ比は一例であって、他の値を用いることができる。また図１３では、５℃単位で電流値及びデューティ比を設定したが、さらに細かく（例えば１℃単位）設定しても、さらに大まかに（例えば１０℃単位）設定しても良い。さらに、図１３では、デューティ比をすべての温度範囲で変化させるように設定したが、例えば５℃以上は全て１００％に設定しても良い。

本発明に係る表示装置の概念図である。 表示装置の搭載例を示す斜視図である。 表示部の断面構造の概略図である。 表示パネルを正面から見た構造の概略図である。 ＴＦＴ基板の概略を示す回路図である。 本発明に係る表示装置の概略を示すブロック図である。 画像出力部２１１の概略を示すブロック図である。 制御部２００の概略を示すブロック図である。 メモリ２１８の概略を示すブロック図である。 光源制御部の概要構成を示すブロック図である。 輝度と周囲温度との関係を示す図である。 制御フローの一例を示す図である。 周囲温度と電流値及びデューティ比との関係を示す図である。

符号の説明

１ 第１の画像ソース
２ 第２の画像ソース
３ 第１の画像データ
４ 第２の画像データ
５ 表示制御部
６ 表示データ
７ 表示部
８ 第１の表示画像
９ 第２の表示画像
１０、１１ 観察者
１２ 助手席
１３ 運転席
１４ ウインドシールド
１５ 操作部
１６ スピーカ
２０ 表示装置
２２ 光源制御部
３０ インバータ
３１ パルス発生部
３２ 制御信号生成部
３３ デューティ比設定部
３４ 切換回路
３５ サーミスタ
３６ 冷陰極管
１００ 液晶パネル
１０１ バックライト
１０２、１０３ 偏光板
１０４ ＴＦＴ基板
１０５ 液晶層
１０６ カラーフィルタ基板
１０７ ガラス基板
１０８ 視差バリア
１０９ 左側（助手席側）表示用の画素
１１０ 右側（運転席側）表示用の画素
１１１ 表示パネル駆動部
１１２ 走査線駆動回路
１１３ データ線駆動回路
１１４ ＴＦＴ素子
１１５〜１１８ データ線
１１９〜１２１ 走査線
１２２ 画素電極
１２３ サブピクセル
１２４ タッチパネル
２００ 制御部
２０１ ＣＤ／ＭＤ再生部
２０２ ラジオ受信部
２０３ ＴＶ受信部
２０４ ＤＶＤ再生部
２０５ ＨＤ再生部
２０６ ナビゲーション部
２０７ 分配回路
２０８ 第１の画像調整回路
２０９ 第２の画像調整回路
２１０ 音声調整回路
２１１ 画像出力部
２１２ ＶＩＣＳ情報受信部
２１３ ＧＰＳ情報受信部
２１４ セレクタ
２１５ 操作部
２１６ リモコン送受信部
２１７ リモコン
２１８ メモリ
２１９ 外部音声／映像入力部
２２０ カメラ
２２１ 明るさ検知手段
２２２ 乗員検知手段
２２３ リア表示部
２２４ ＥＴＣ車載器
２２５ 通信ユニット
２２６ 第１の書込回路
２２７ 第２の書込回路
２２８ ＶＲＡＭ
２２９ インターフェース
２３０ ＣＰＵ
２３１ 記憶部
２３２ データ記憶部
２３３ 第１の画面ＲＡＭ
２３４ 第２の画面ＲＡＭ２３４
２３５ 画質設定情報記憶手段
２３６ 対環境調整値保持手段

Claims (6)

1. 光源制御装置であって、
   光源に対して、第１の電流値と、第１の電流値より小さい第２の電流値とを切換えて印加するための切換部と、
   周囲温度を検出するための温度検出部と、
   前記温度検出部が検出した温度に応じて、光源の輝度調整のためのＰＷＭ信号及び前記切換部の切換制御のための制御信号を出力する制御部と、
   を有することを特徴とする光源制御装置。
2. 光源制御装置であって、
   光源に対して、第１の電流値と、第１の電流値より小さい第２の電流値とを切換えて印加するための切換部と、
   周囲温度を検出するための温度検出部と、
   前記温度検出部が検出した温度に応じて、ＰＷＭ信号及び制御信号を出力する制御部とを有し、
   前記制御部は、
   前記温度検出部が、第１の温度を検出すると、前記制御信号によって、前記第１の電流値を光源に印加するように前記切換部を制御し、
   前記温度検出部が、前記第１の温度より高い第２の温度を検出すると、前記制御信号によって、前記第２の電流値を光源に印加するように前記切換部を制御し、
   前記温度検出部が、前記第２の温度より高い第３の温度を検出すると、前記ＰＷＭ信号によって光源への電流のデューティ比を調整する、
   ことを特徴とする光源制御装置。
3. 前記制御部は、光源の温度に対する輝度特性データに基づいて、前記ＰＷＭ信号及び前記制御信号を出力する、請求項１又は２に記載の光源制御装置。
4. 前記制御部は、前記ＰＷＭ信号によって前記光源の輝度を徐々に下げるように制御を行う、請求項２に記載の光源制御装置。
5. 光源制御装置であって、
   液晶表示パネルと
   前記液晶表示パネルを照明するための冷陰極管を含む光源と、
   前記光源へ印加される電流の第１の管電流値と、第１の管電流値より小さい第２の管電流値とを切換えるための切換部と、
   前記光源へ印加される電流のデューティ比を設定するための設定部と、
   前記光源の周囲温度を検出するための温度検出部と、
   前記温度検出部が第１の温度を検出した場合には前記第１の管電流値を光源に印加するように前記切換部を制御し、前記温度検出部が前記第１の温度より高い第２の温度を検出した場合には前記第２の管電流値を光源に印加するように前記切換部を制御し、及び前記温度検出部が前記第２の温度より高い第３の温度を検出した場合にはデューティ比を低下させるように前記設定部を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする光源制御装置。
6. 光源への印加電流値を切換る切換部、光源への電流のデューティ比を設定する設定部、周囲温度を検出するための温度検出部、及び前記温度検出部が検出した温度に応じて光源の輝度を制御する制御部を含む光源制御装置における輝度制御方法であって、
   前記温度検出部が第１の温度を検出すると、前記制御部は第１の電流値を光源に印加するように前記切換部を制御し、
   前記温度検出部が前記第１の温度より高い第２の温度を検出すると、前記制御部は前記第１の電流値より低い第２の電流値を光源に印加するように前記切換部を制御し、
   前記温度検出部が前記第２の温度より高い第３の温度を検出すると、前記制御部は、前記デューティ比を低下させるように前記設定部を制御する、
   ことを特徴とする光源制御方法。

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