JP3610958B2 - 輝度制御装置およびモニタ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ方式の照明装置に出力する輝度制御信号のデューティ比を制御することによって表示装置における表示画面の輝度を制御する輝度制御装置およびモニタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モニタ装置としては、視認性の向上、および長時間の使用に起因する目の疲労を軽減する観点からして、使用環境の明るさに応じて表示画面の輝度を適切に制御（ディマー制御）可能に構成されているのが望ましい。特に、カーナビゲーションなどの車載用モニタ装置では、昼間の明るい状態から外光の殆どない夜間まで非常に明暗差の大きな環境下で使用される。このため、表示画面の輝度制御は必須機能であり、車両ランプの点灯に連動して輝度制御したり、受光センサによって周囲光の明るさを検出して輝度制御したりすることが広く行われている。
【０００３】
このようなモニタ装置５１は、一般的に、図４に示すように、表示装置５２、輝度制御装置５３および照明装置４を備えている。この場合、表示装置５２は、入力した映像信号から、輝度信号、搬送色信号およびカラーバースト信号を分離／復調してＲＧＢの各原色信号を生成する。また、表示装置５２は、映像信号から同期信号（水平同期信号および垂直同期信号）を分離して各同期信号の各周期で表示画面５２ａを水平方向および垂直方向に走査しながら各原色信号に応じて表示画面５２ａを構成するＲＧＢの各画素の輝度を変化させることにより、カラー映像を表示画面５２ａに表示させる。
【０００４】
輝度制御装置５３は、受光センサ３ａ、フィルタ３ｂおよび制御部５３ｃを備えて構成されている。この場合、輝度制御装置５３では、周囲光の明るさを受光センサ３ａが検出して直流電圧の検出信号Ｓ１を出力する。フィルタ３ｂは、比較的大きな時定数に設定され、入力した検出信号Ｓ１に含まれているノイズ成分（高周波成分）を除去して、平均的な明るさに相当する電圧の検出信号Ｓ２として出力する。制御部５３ｃは、入力した検出信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換することによって周囲光の明るさを示す外光データを生成すると共に、この外光データを基にしてプログラム処理を行うことにより、輝度制御信号としてのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）信号Ｓｃを生成する。この場合、制御部５３ｃは、１００Ｈｚ以上の所定の固有周波数に設定されたＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比を周囲光の明るさに応じて変化させる。
【０００５】
照明装置４は、インバータ４ａおよび蛍光ランプ（バックライト）４ｂを備えて構成されている。この照明装置４では、インバータ４ａが、図５に示すように、入力したＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比に応じて数十ｋＨｚで発振および停止を繰り返すことによって駆動信号Ｓｄを生成する。また、蛍光ランプ４ｂは、この駆動信号Ｓｄによって駆動されることで点滅する。この場合、蛍光ランプ４ｂの点滅周期、つまりＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃ（周期Ｔｃ）が１００Ｈｚ以上に設定されているため、人間の目には蛍光ランプ４ｂの点滅（フリッカー）が感じられず、蛍光ランプ４ｂからの照明光Ｌによって照明される表示画面５２ａの輝度は、単にＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比に応じた平均的な輝度として認識される。
【０００６】
このモニタ装置５１では、輝度制御装置５３がフィルタ３ｂを介して入力した検出信号Ｓ２に基づいて周囲光の明るさを検出すると共にその明るさに応じたデューティ比のＰＷＭ信号Ｓｃを生成する。これにより、照明装置４におけるインバータ４ａのデューティ比（発振期間と停止期間との比率）が変化して、蛍光ランプ４ｂによって発せられる照明光Ｌの光量が周囲光の明るさに応じて自動的に変化する。したがって、このモニタ装置５１では、照明光Ｌで照明される表示装置５２における表示画面５２ａの輝度が周囲光の明るさに応じて自動的に制御（ディマー制御）される。具体的には、周囲光が明るい昼間においては、輝度制御装置５３によって生成されるＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比が大きく制御されることにより、表示装置５２の表示画面５２ａの輝度が増加する。このため、表示装置５２の表示画面５２ａに映し出される映像の輝度が上がる結果、明るい環境下でも映像を良好に認識することができる。一方、周囲光が暗くなる夕刻から夜間にかけては、輝度制御装置５３によって生成されるＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比が小さく制御されることにより、表示装置５２における表示画面５２ａの輝度が低下する。このため、表示装置５２の表示画面５２ａに映し出される映像の輝度が下がる結果、眩しくない状態で映像を見ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の輝度制御装置５３およびモニタ装置５１には、以下の問題点がある。すなわち、これらの輝度制御装置５３およびモニタ装置５１では、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃが、表示装置５２に入力される映像信号の垂直同期周波数（垂直同期信号Ｓｖの周波数）ｆｖを考慮して決定されていない。このため、図６に示すように、ＰＷＭ信号Ｓｃ（周期Ｔｃ）の周波数ｆｃが垂直同期周波数ｆｖ（周期Ｔｖ）の整数倍に設定された場合（一例として同図では２倍）には、ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち上がりおよび立ち下がりの各タイミングが各垂直走査（各フィールド）毎に常に同じ位置になる。この場合、ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち下がりおよび立ち上がりに同期してインバータ４ａの動作がオン・オフすることに起因してスイッチングノイズが発生するため、このスイッチングノイズも同じようにして各垂直走査毎に常に同じタイミングで発生する。したがって、図７に示すように、スイッチングノイズが各垂直走査毎に重なることに起因した横縞（ディマー制御縞）ＳＴが表示画面５２ａ上の所定位置（固定位置）に発生して、モニタ装置５１の表示品位が低下するという問題点がある。この問題点は、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号（垂直同期周波数：６０Ｈｚ）およびＰＡＬ（またはＳＥＣＡＭ）方式の映像信号（垂直同期周波数：５０Ｈｚ）のいずれを入力しても正常に映像を表示できるように設計されたマルチモニタ装置においても同様にして発生する。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、輝度制御に起因して表示装置の表示画面上に発生する横縞を十分に軽減し得る輝度制御装置を提供することを主目的とする。また、輝度制御に起因して表示装置の表示画面上に発生する横縞を十分に軽減し得るモニタ装置を提供することを他の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係る輝度制御装置は、インバータ方式の照明装置に出力する輝度制御信号のデューティ比を制御することによって表示装置における表示画面の輝度を制御する輝度制御装置であって、前記表示装置に入力される映像信号がＰＡＬ方式またはＳＥＣＡＭ方式の映像信号のときに、前記輝度制御信号の周波数を当該映像信号における前記垂直同期周波数の（６ｎ±１／２）倍（ｎ：自然数）に切換制御し、前記映像信号がＮＴＳＣ方式の映像信号のときに、前記輝度制御信号の周波数を当該映像信号における前記垂直同期周波数の（５ｎ±１／２）倍に輝度を切換制御する。
【００１０】
また、本発明に係る輝度制御装置は、上記輝度制御装置において、前記輝度制御信号の生成は、前記入力される映像信号と非同期で行う。
【００１１】
また、本発明に係る輝度制御装置は、上記輝度制御装置において、前記輝度制御信号の生成は、前記入力される映像信号から分離した垂直同期信号と非同期のＣＰＵ用クロック信号とを基に行う。
【００１２】
また、本発明に係るモニタ装置は、垂直同期周波数の異なる映像信号を表示可能な表示装置と、当該表示装置の表示画面を照明するインバータ方式の照明装置と、当該照明装置に出力する輝度制御信号のデューティ比を制御することによって前記表示画面の輝度を制御する輝度制御装置とを備えたモニタ装置であって、前記輝度制御装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の輝度制御装置で構成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る輝度制御装置およびモニタ装置の好適な実施の形態について説明する。
【００１４】
最初に、モニタ装置１の構成について、図面を参照して説明する。なお、モニタ装置５１と同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１５】
モニタ装置１は、ＰＡＬ方式（またはＳＥＣＡＭ方式）およびＮＴＳＣ方式の映像信号のいずれか一方を入力して表示可能なマルチモニタ装置であって、図１に示すように、表示装置２、輝度制御装置３および照明装置４を備えている。この場合、表示装置２は、一例として液晶表示モニタ装置で構成されている。表示装置２は、入力した映像信号から、輝度信号、搬送色信号、カラーバースト信号を分離／復調してＲＧＢの各原色信号を生成する。また、表示装置２は、映像信号から同期信号（水平同期信号および垂直同期信号）を分離して各同期信号の各周期で表示画面（液晶パネル）２ａを水平方向および垂直方向に走査しながらＲＧＢの各原色信号に応じて表示画面２ａ上のＲＧＢ各画素の輝度を変化させることにより、カラー映像を表示画面２ａに表示させる。また、表示装置２は、垂直同期周波数ｆｖを検出してその周波数データＤｆを生成する。
【００１６】
輝度制御装置３は、受光センサ３ａ、フィルタ３ｂおよび制御部３ｃを備えて構成されている。受光センサ３ａは、周囲光の明るさを検出して検出信号Ｓ１を出力する。この場合、受光センサ３ａは、人間の目では認識できない僅かな周囲光の瞬時変化を捉えた不規則なノイズ成分（高周波成分）も検出する。フィルタ３ｂは、入力した検出信号Ｓ１に含まれている上記のノイズ成分を除去して検出信号Ｓ２として出力する。制御部３ｃは、一例として、Ａ／Ｄ変換器、ＣＰＵおよび内部メモリを用いて構成されている。Ａ／Ｄ変換器は、入力した検出信号Ｓ２を周囲光の明るさを示す外光データにアナログ−ディジタル変換する。ＣＰＵは、内部メモリに記憶されているプログラムに従って作動し、外光データと表示装置２によって生成された周波数データＤｆとに基づいてＰＷＭ信号（輝度制御信号）Ｓｃを生成する。この場合、ＣＰＵは、入力されたＣＰＵ用動作クロックを基に動作するプログラムによるタイマーを利用してＰＷＭ信号Ｓｃを生成する。また、ＣＰＵは、ＰＷＭ信号Ｓｃの生成に際して、内部メモリに予め記憶されている下記（１）式に周波数データＤｆによって特定される垂直同期周波数ｆｖの周波数を代入することによって、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを決定する。さらに、ＣＰＵは、外光データに基づいてＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比を決定する。
ｆｃ＝（ｎ±１／２）×ｆｖ・・・・・・・・・・・（１）
なお、ｎは自然数を意味し、本実施の形態では、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを１００Ｈｚ以上の周波数としてフリッカーを軽減している。したがって、一例として、周波数を少しでも高くするために、（ｎ＋１／２）に設定しｎ＝２とした例について、以下に説明する。
【００１７】
照明装置４は、インバータ４ａおよび蛍光ランプ４ｂを備えて構成されている。インバータ４ａは、入力したＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比に応じて数十ｋＨｚの発振および発振停止を繰り返すことによって図５に示す駆動信号Ｓｄを生成する。蛍光ランプ４ｂは、生成された駆動信号Ｓｄによって駆動されることにより点滅して、表示装置２に照射する照明光Ｌを生成する。
【００１８】
次に、モニタ装置１の動作について説明する。なお、ＮＴＳＣ方式の映像信号を映像信号として入力する例について説明する。
【００１９】
モニタ装置１では、表示装置２が、入力した映像信号に基づいて表示画面２ａに映像を表示する。同時に、表示装置２は、入力した映像信号から分離した垂直同期信号Ｓｖの周波数（垂直同期周波数）ｆｖを検出して周波数データＤｆを生成する。この場合、入力したＮＴＳＣ方式の映像信号の垂直同期周波数ｆｖが６０Ｈｚであるため、値６０の周波数データＤｆが生成される。なお、垂直同期信号Ｓｖの周期をＴｖとする。
【００２０】
一方、輝度制御装置３では、受光センサ３ａが周囲光の明るさを検出して検出信号Ｓ１を出力すると共に、フィルタ３ｂが検出信号Ｓ１に含まれているノイズ成分を除去して検出信号Ｓ２を出力する。次いで、制御部３ｃが、検出信号Ｓ２に基づいて外光データを生成する。また、制御部３ｃは、周波数データＤｆを上記の（１）式に代入することにより、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを決定する。この場合、周波数データＤｆは値６０のため、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃは、下記の式で表される。
ｆｃ＝（２＋１／２）×６０＝１５０
また、制御部３ｃは、外光データに基づいてＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比を決定すると共に、決定した周波数ｆｃとデューティ比とに基づいて、図２に示すＰＷＭ信号Ｓｃを生成する。なお、ＰＷＭ信号Ｓｃの周期をＴｃとする。
【００２１】
また、照明装置４では、インバータ４ａが、輝度制御装置３によって生成されたＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比に応じて数十ｋＨｚの発振および発振停止を繰り返すことによって駆動信号Ｓｄを生成して蛍光ランプ４ｂを駆動する。この際に、蛍光ランプ４ｂは、点滅して、ＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比によって決定される光量の照明光Ｌで表示画面２ａを照明する。この結果、表示装置２の表示画面２ａが、周囲光の明るさに応じた輝度の照明光Ｌで照明されることによって自動的に輝度制御（ディマー制御）される。
【００２２】
この場合、このモニタ装置１では、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃが、入力された映像信号に含まれている垂直同期周波数ｆｖの周波数に応じて、常にその垂直同期周波数ｆｖの整数倍の中間値になるように自動的に設定（切換制御）される。このため、図２に示すように、ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち上がりおよび立ち下がりの各タイミングが、垂直走査（フィールド）毎に周期Ｔｃの１／２ずつ常にずれた状態となる。言い替えれば、ＰＷＭ信号Ｓｃは、垂直同期信号Ｓｖに対して常に最も非同期となる。この結果、図３に示すように、ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち上がりおよび立ち下がりが互いに重ならないため、ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち上がり（または立ち下がり）および立ち下がり（または立ち上がり）に同期してインバータ４ａがオン動作およびオフ動作に移行する際に発生するスイッチングノイズが各垂直走査毎に同じタイミングで発生する状態を確実に解消することができる。したがって、このモニタ装置１によれば、どのような垂直同期周波数ｆｖの映像信号が入力されたときであっても、上述したスイッチングノイズに起因して表示画面５２ａ上で発生する横縞（ディマー制御縞）ＳＴを十分に軽減することができる。また、使用する電子部品の定数が温度等の環境変化によって変動することに起因してＰＷＭ信号Ｓｃの周波数が多少変動したとしても、常にＰＷＭ信号Ｓｃの周波数を垂直同期信号Ｓｖに対して非同期な状態に維持することができる結果、スイッチングノイズに起因して表示画面２ａ上で発生する横縞を有効に軽減することができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記した本発明の実施の形態に限定されない。例えば、本発明の実施の形態では、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを決定する際に、上記の（１）式においてｎに値（１／２）を加算する構成を採用した例について説明したが、ｎの数値が大きいことに起因してＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃがフリッカーの発生しない程度の高い周波数となるときには、ｎから値（１／２）を減算する構成を採用することもできる。
【００２４】
また、垂直同期信号Ｓｖの垂直同期周波数ｆｖが一種類に固定された映像信号（つまりＰＡＬ方式（ＳＥＣＡＭ方式）またはＮＴＳＣ方式）が入力されるモニタ装置に対しても本発明を適用することができる。この構成であっても、表示装置における表示画面上で発生する上述した横縞（ディマー制御縞）を十分に軽減することができる。この場合、輝度制御装置によって生成されるＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃは、表示装置に入力される映像信号における垂直同期周波数ｆｖの（ｎ±１／２）倍に予め設定される。
【００２５】
また、本発明の実施の形態では、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを決定する際に、上記一つの（１）式を用いる構成を採用した例について説明したが、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを算出するための式を予め複数用意しておき、入力した映像信号の垂直同期周波数ｆｖに応じて周波数ｆｃを算出するための式を選択する構成を採用することもできる。一例として、ＰＡＬ方式（またはＳＥＣＡＭ方式）およびＮＴＳＣ方式の映像信号のうちのいずれか一方を入力可能に構成されたマルチモニタ装置を挙げて説明する。なお、このマルチモニタ装置の基本構成は、モニタ装置１と同一であって、同一の構成要素については同一の符号を付して説明する。また、ＰＡＬ方式およびＳＥＣＡＭ方式の映像信号の垂直同期周波数ｆｖＰが５０Ｈｚ、ＮＴＳＣ方式の映像信号の垂直同期周波数ｆｖＮが６０Ｈｚのため、このマルチモニタ装置では、ｎを自然数とした下記の２つの式が制御部３ｃの内部メモリに予め記憶されている。
ｆｃＮ＝（５ｎ±１／２）×ｆｖＮ・・・・・・・・・・・（２）
ｆｃＰ＝（６ｎ±１／２）×ｆｖＰ・・・・・・・・・・・（３）
【００２６】
このマルチモニタ装置では、制御部３ｃのＣＰＵが、ＰＷＭ信号Ｓｃの生成に際して、周波数データＤｆに基づいて内部メモリに予め記憶された上記の（２）式または（３）式を選択すると共に、選択した式に周波数データＤｆによって特定される垂直同期周波数ｆｖの周波数（ｆｖＮ，ｆｖＰ）を代入することによってＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃ（ｆｃＮ，ｆｃＰ）を決定する。具体的には、ＣＰＵは、周波数データＤｆが値６０のとき（つまり、ＮＴＳＣ方式の映像信号が入力されたとき）には、（２）式に基づいてＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃＮを算出する。一方、周波数データＤｆが値５０のとき（つまり、ＰＡＬ方式またはＳＥＣＡＭ方式の映像信号が入力されたとき）には、（３）式に基づいてＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃＰを算出する。この算出方式によれば、ｎ＝１とした場合、周波数データＤｆが値６０のとき、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃＮが２７０Ｈｚ（または３３０Ｈｚ）となり、周波数データＤｆが値５０のとき、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃＰは２７５Ｈｚ（または３２５Ｈｚ）となる。このため、各周波数ｆｃＮ，ｆｃＰの差を常に僅か５Ｈｚに収めることができる。したがって、ＣＰＵが周波数ｆｃＮ，ｆｃＰを切り換え制御する上で、ソフト（プログラム処理）の内容変更規模を少なくすることができる。
【００２７】
また、制御部３ｃのＣＰＵは、各周波数ｆｃＮ，ｆｃＰ毎のＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比を外光データに基づいて決定する。このため、周囲光の明るさが同一の条件下では、各周波数ｆｃＮ，ｆｃＰ毎のＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比が同一となる。この場合、インバータ４ａをＰＷＭ信号Ｓｃでオン／オフ制御する際に、インバータ４ａの過渡応答の関係上、図５に示すように、立ち上がり時において波形に多少の鈍りが生じる。しかし、このマルチモニタ装置では、各周波数ｆｃＮ，ｆｃＰ毎のＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比が等しく、かつ各周波数ｆｃＮ，ｆｃＰの差も常に５Ｈｚしか生じない。したがって、このマルチモニタ装置によれば、ＮＴＳＣ方式／ＰＡＬ（ＳＥＣＡＭ）方式の各モードでの表示画面２ａの輝度差を無視できる程度に小さくすることができる結果、マルチモニタとしてのディマー制御品位を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明の実施の形態ではＮＴＳＣ方式／ＰＡＬ（ＳＥＣＡＭ）方式の映像信号を表示するマルチモニタ装置を例に挙げて説明したが、本発明は垂直同期周波数ｆｖが５０Ｈｚや６０Ｈｚの方式に限定されるものではなく、各種の垂直同期周波数ｆｖの映像信号を表示可能なマルチモニタ装置にも適用できるのは勿論である。また、上記した本発明の実施の形態では、映像信号として、輝度信号、搬送色信号、カラーバースト信号および同期信号が一体化した映像信号を入力する例について説明したが、例えば同期信号が他の信号と分離した映像信号を入力するモニタ装置にも本発明を適用することができる。さらに、ＰＷＭ信号Ｓｃを生成するためのＤＤＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）やＰＬＬなどの発振器を備え、制御部３ｃがこれらの発振器の発振周波数を切換制御することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る輝度制御装置によれば、表示装置に入力される映像信号における垂直同期周波数に応じて輝度制御信号の周波数を切換制御することにより、輝度制御信号の周波数が映像信号の垂直同期周波数の整数倍となる状態を回避することができる。したがって、輝度制御信号の立ち上がりおよび立ち下がりの各タイミングが垂直走査毎に常にずれた状態に維持することができるため、輝度制御信号の立ち上がりおよび立ち下がりに同期して発生するインバータのスイッチングノイズを各垂直走査毎に同じタイミングで発生するのを確実に解消することができる。この結果、各種の垂直同期周波数の映像信号が入力されたときであっても、上述したスイッチングノイズに起因して表示画面上で発生する横縞（ディマー制御縞）を十分に軽減することができる。
【００３０】
また、本発明に係る輝度制御装置によれば、入力される映像信号の垂直同期周波数の（ｎ＋１／２）倍に輝度制御信号の周波数を切換制御することにより、輝度制御信号の周波数が垂直同期周波数に対して最も非同期な状態に維持することができる。したがって、使用する電子部品の定数が温度等の環境変化によって変動することに起因して輝度制御信号の周波数が多少変動したとしても、常に輝度制御信号の周波数を垂直同期周波数に対して非同期な状態に維持することができる。したがって、スイッチングノイズに起因して表示画面上で発生する横縞を一層軽減することができる。
【００３１】
また、本発明に係る輝度制御装置によれば、映像信号がＰＡＬ方式またはＳＥＣＡＭ方式の映像信号のときに、輝度制御信号の周波数を映像信号における垂直同期周波数の（６ｎ±１／２）倍に切換制御し、映像信号がＮＴＳＣ方式の映像信号のときに、輝度制御信号の周波数を映像信号における垂直同期周波数の（５ｎ±１／２）倍に切換制御することにより、ＰＡＬ（ＳＥＣＡＭ）方式のときにおける輝度制御信号の周波数とＮＴＳＣ方式のときにおける輝度制御信号の周波数とを常に５Ｈｚ以内の僅かな差に収めることができる。したがって、両方式のときにおける各輝度制御信号の周波数が互いに近似する結果、周波数を切り換え制御する際の内容変更規模を十分に少なくすることができる。
【００３２】
また、本発明に係るモニタ装置によれば、上記の輝度制御装置を備えたことにより、輝度制御信号の周波数が映像信号の垂直同期周波数の整数倍となる状態を回避することができるため、輝度制御信号の立ち上がりおよび立ち下がりの各タイミングを垂直走査毎に常にずれた状態に維持することができる結果、上述したスイッチングノイズに起因して表示画面上で発生する横縞（ディマー制御縞）を十分に軽減することができる。したがって、表示画面に対して高品位な輝度制御を実行し得るモニタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るモニタ装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】モニタ装置１における垂直同期信号ＳｖとＰＷＭ信号Ｓｃとの関係を示すタイミングチャートである。
【図３】ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングが垂直同期信号Ｓｖの周期毎にずれている状態を示すタイミングチャートである。
【図４】モニタ装置５１の構成を示すブロック図である。
【図５】モニタ装置５１およびモニタ装置１におけるＰＷＭ信号Ｓｃと駆動信号Ｓｄとの関係を示すタイミングチャートである。
【図６】モニタ装置５１における垂直同期信号ＳｖとＰＷＭ信号Ｓｃとの関係を示すタイミングチャートである。
【図７】モニタ装置５１の表示画面５２ａにおけるディマー制御縞の発生状態を示す表示画面図である。
【符号の説明】
１ モニタ装置
２ 表示装置
２ａ 表示画面
３ 輝度制御装置
３ａ 受光センサ
３ｂ フィルタ
３ｃ 制御部
４ 照明装置
４ａ インバータ
４ｂ 蛍光ランプ
Ｓｃ ＰＷＭ信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ方式の照明装置に出力する輝度制御信号のデューティ比を制御することによって表示装置における表示画面の輝度を制御する輝度制御装置およびモニタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モニタ装置としては、視認性の向上、および長時間の使用に起因する目の疲労を軽減する観点からして、使用環境の明るさに応じて表示画面の輝度を適切に制御（ディマー制御）可能に構成されているのが望ましい。特に、カーナビゲーションなどの車載用モニタ装置では、昼間の明るい状態から外光の殆どない夜間まで非常に明暗差の大きな環境下で使用される。このため、表示画面の輝度制御は必須機能であり、車両ランプの点灯に連動して輝度制御したり、受光センサによって周囲光の明るさを検出して輝度制御したりすることが広く行われている。
【０００３】
このようなモニタ装置５１は、一般的に、図４に示すように、表示装置５２、輝度制御装置５３および照明装置４を備えている。この場合、表示装置５２は、入力した映像信号から、輝度信号、搬送色信号およびカラーバースト信号を分離／復調してＲＧＢの各原色信号を生成する。また、表示装置５２は、映像信号から同期信号（水平同期信号および垂直同期信号）を分離して各同期信号の各周期で表示画面５２ａを水平方向および垂直方向に走査しながら各原色信号に応じて表示画面５２ａを構成するＲＧＢの各画素の輝度を変化させることにより、カラー映像を表示画面５２ａに表示させる。
【０００４】
輝度制御装置５３は、受光センサ３ａ、フィルタ３ｂおよび制御部５３ｃを備えて構成されている。この場合、輝度制御装置５３では、周囲光の明るさを受光センサ３ａが検出して直流電圧の検出信号Ｓ１を出力する。フィルタ３ｂは、比較的大きな時定数に設定され、入力した検出信号Ｓ１に含まれているノイズ成分（高周波成分）を除去して、平均的な明るさに相当する電圧の検出信号Ｓ２として出力する。制御部５３ｃは、入力した検出信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換することによって周囲光の明るさを示す外光データを生成すると共に、この外光データを基にしてプログラム処理を行うことにより、輝度制御信号としてのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）信号Ｓｃを生成する。この場合、制御部５３ｃは、１００Ｈｚ以上の所定の固有周波数に設定されたＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比を周囲光の明るさに応じて変化させる。
【０００５】
照明装置４は、インバータ４ａおよび蛍光ランプ（バックライト）４ｂを備えて構成されている。この照明装置４では、インバータ４ａが、図５に示すように、入力したＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比に応じて数十ｋＨｚで発振および停止を繰り返すことによって駆動信号Ｓｄを生成する。また、蛍光ランプ４ｂは、この駆動信号Ｓｄによって駆動されることで点滅する。この場合、蛍光ランプ４ｂの点滅周期、つまりＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃ（周期Ｔｃ）が１００Ｈｚ以上に設定されているため、人間の目には蛍光ランプ４ｂの点滅（フリッカー）が感じられず、蛍光ランプ４ｂからの照明光Ｌによって照明される表示画面５２ａの輝度は、単にＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比に応じた平均的な輝度として認識される。
【０００６】
このモニタ装置５１では、輝度制御装置５３がフィルタ３ｂを介して入力した検出信号Ｓ２に基づいて周囲光の明るさを検出すると共にその明るさに応じたデューティ比のＰＷＭ信号Ｓｃを生成する。これにより、照明装置４におけるインバータ４ａのデューティ比（発振期間と停止期間との比率）が変化して、蛍光ランプ４ｂによって発せられる照明光Ｌの光量が周囲光の明るさに応じて自動的に変化する。したがって、このモニタ装置５１では、照明光Ｌで照明される表示装置５２における表示画面５２ａの輝度が周囲光の明るさに応じて自動的に制御（ディマー制御）される。具体的には、周囲光が明るい昼間においては、輝度制御装置５３によって生成されるＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比が大きく制御されることにより、表示装置５２の表示画面５２ａの輝度が増加する。このため、表示装置５２の表示画面５２ａに映し出される映像の輝度が上がる結果、明るい環境下でも映像を良好に認識することができる。一方、周囲光が暗くなる夕刻から夜間にかけては、輝度制御装置５３によって生成されるＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比が小さく制御されることにより、表示装置５２における表示画面５２ａの輝度が低下する。このため、表示装置５２の表示画面５２ａに映し出される映像の輝度が下がる結果、眩しくない状態で映像を見ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の輝度制御装置５３およびモニタ装置５１には、以下の問題点がある。すなわち、これらの輝度制御装置５３およびモニタ装置５１では、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃが、表示装置５２に入力される映像信号の垂直同期周波数（垂直同期信号Ｓｖの周波数）ｆｖを考慮して決定されていない。このため、図６に示すように、ＰＷＭ信号Ｓｃ（周期Ｔｃ）の周波数ｆｃが垂直同期周波数ｆｖ（周期Ｔｖ）の整数倍に設定された場合（一例として同図では２倍）には、ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち上がりおよび立ち下がりの各タイミングが各垂直走査（各フィールド）毎に常に同じ位置になる。この場合、ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち下がりおよび立ち上がりに同期してインバータ４ａの動作がオン・オフすることに起因してスイッチングノイズが発生するため、このスイッチングノイズも同じようにして各垂直走査毎に常に同じタイミングで発生する。したがって、図７に示すように、スイッチングノイズが各垂直走査毎に重なることに起因した横縞（ディマー制御縞）ＳＴが表示画面５２ａ上の所定位置（固定位置）に発生して、モニタ装置５１の表示品位が低下するという問題点がある。この問題点は、例えばＮＴＳＣ方式の映像信号（垂直同期周波数：６０Ｈｚ）およびＰＡＬ（またはＳＥＣＡＭ）方式の映像信号（垂直同期周波数：５０Ｈｚ）のいずれを入力しても正常に映像を表示できるように設計されたマルチモニタ装置においても同様にして発生する。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、輝度制御に起因して表示装置の表示画面上に発生する横縞を十分に軽減し得る輝度制御装置を提供することを主目的とする。また、輝度制御に起因して表示装置の表示画面上に発生する横縞を十分に軽減し得るモニタ装置を提供することを他の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係る輝度制御装置は、インバータ方式の照明装置に出力する輝度制御信号のデューティ比を制御することによって表示装置における表示画面の輝度を制御する輝度制御装置であって、前記表示装置に入力される映像信号がＰＡＬ方式またはＳＥＣＡＭ方式の映像信号のときに、前記輝度制御信号の周波数を当該映像信号における前記垂直同期周波数の（６ｎ±１／２）倍（ｎ：自然数）に切換制御し、前記映像信号がＮＴＳＣ方式の映像信号のときに、前記輝度制御信号の周波数を当該映像信号における前記垂直同期周波数の（５ｎ±１／２）倍に輝度を切換制御する。
【００１０】
また、本発明に係る輝度制御装置は、上記輝度制御装置において、前記輝度制御信号の生成は、前記入力される映像信号と非同期で行う。
【００１１】
また、本発明に係る輝度制御装置は、上記輝度制御装置において、前記輝度制御信号の生成は、前記入力される映像信号から分離した垂直同期信号と非同期のＣＰＵ用クロック信号とを基に行う。
【００１２】
また、本発明に係るモニタ装置は、垂直同期周波数の異なる映像信号を表示可能な表示装置と、当該表示装置の表示画面を照明するインバータ方式の照明装置と、当該照明装置に出力する輝度制御信号のデューティ比を制御することによって前記表示画面の輝度を制御する輝度制御装置とを備えたモニタ装置であって、前記輝度制御装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の輝度制御装置で構成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る輝度制御装置およびモニタ装置の好適な実施の形態について説明する。
【００１４】
最初に、モニタ装置１の構成について、図面を参照して説明する。なお、モニタ装置５１と同一の構成要素については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１５】
モニタ装置１は、ＰＡＬ方式（またはＳＥＣＡＭ方式）およびＮＴＳＣ方式の映像信号のいずれか一方を入力して表示可能なマルチモニタ装置であって、図１に示すように、表示装置２、輝度制御装置３および照明装置４を備えている。この場合、表示装置２は、一例として液晶表示モニタ装置で構成されている。表示装置２は、入力した映像信号から、輝度信号、搬送色信号、カラーバースト信号を分離／復調してＲＧＢの各原色信号を生成する。また、表示装置２は、映像信号から同期信号（水平同期信号および垂直同期信号）を分離して各同期信号の各周期で表示画面（液晶パネル）２ａを水平方向および垂直方向に走査しながらＲＧＢの各原色信号に応じて表示画面２ａ上のＲＧＢ各画素の輝度を変化させることにより、カラー映像を表示画面２ａに表示させる。また、表示装置２は、垂直同期周波数ｆｖを検出してその周波数データＤｆを生成する。
【００１６】
輝度制御装置３は、受光センサ３ａ、フィルタ３ｂおよび制御部３ｃを備えて構成されている。受光センサ３ａは、周囲光の明るさを検出して検出信号Ｓ１を出力する。この場合、受光センサ３ａは、人間の目では認識できない僅かな周囲光の瞬時変化を捉えた不規則なノイズ成分（高周波成分）も検出する。フィルタ３ｂは、入力した検出信号Ｓ１に含まれている上記のノイズ成分を除去して検出信号Ｓ２として出力する。制御部３ｃは、一例として、Ａ／Ｄ変換器、ＣＰＵおよび内部メモリを用いて構成されている。Ａ／Ｄ変換器は、入力した検出信号Ｓ２を周囲光の明るさを示す外光データにアナログ−ディジタル変換する。ＣＰＵは、内部メモリに記憶されているプログラムに従って作動し、外光データと表示装置２によって生成された周波数データＤｆとに基づいてＰＷＭ信号（輝度制御信号）Ｓｃを生成する。この場合、ＣＰＵは、入力されたＣＰＵ用動作クロックを基に動作するプログラムによるタイマーを利用してＰＷＭ信号Ｓｃを生成する。また、ＣＰＵは、ＰＷＭ信号Ｓｃの生成に際して、内部メモリに予め記憶されている下記（１）式に周波数データＤｆによって特定される垂直同期周波数ｆｖの周波数を代入することによって、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを決定する。さらに、ＣＰＵは、外光データに基づいてＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比を決定する。
ｆｃ＝（ｎ±１／２）×ｆｖ・・・・・・・・・・・（１）
なお、ｎは自然数を意味し、本実施の形態では、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを１００Ｈｚ以上の周波数としてフリッカーを軽減している。したがって、一例として、周波数を少しでも高くするために、（ｎ＋１／２）に設定しｎ＝２とした例について、以下に説明する。
【００１７】
照明装置４は、インバータ４ａおよび蛍光ランプ４ｂを備えて構成されている。インバータ４ａは、入力したＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比に応じて数十ｋＨｚの発振および発振停止を繰り返すことによって図５に示す駆動信号Ｓｄを生成する。蛍光ランプ４ｂは、生成された駆動信号Ｓｄによって駆動されることにより点滅して、表示装置２に照射する照明光Ｌを生成する。
【００１８】
次に、モニタ装置１の動作について説明する。なお、ＮＴＳＣ方式の映像信号を映像信号として入力する例について説明する。
【００１９】
モニタ装置１では、表示装置２が、入力した映像信号に基づいて表示画面２ａに映像を表示する。同時に、表示装置２は、入力した映像信号から分離した垂直同期信号Ｓｖの周波数（垂直同期周波数）ｆｖを検出して周波数データＤｆを生成する。この場合、入力したＮＴＳＣ方式の映像信号の垂直同期周波数ｆｖが６０Ｈｚであるため、値６０の周波数データＤｆが生成される。なお、垂直同期信号Ｓｖの周期をＴｖとする。
【００２０】
一方、輝度制御装置３では、受光センサ３ａが周囲光の明るさを検出して検出信号Ｓ１を出力すると共に、フィルタ３ｂが検出信号Ｓ１に含まれているノイズ成分を除去して検出信号Ｓ２を出力する。次いで、制御部３ｃが、検出信号Ｓ２に基づいて外光データを生成する。また、制御部３ｃは、周波数データＤｆを上記の（１）式に代入することにより、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを決定する。この場合、周波数データＤｆは値６０のため、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃは、下記の式で表される。
ｆｃ＝（２＋１／２）×６０＝１５０
また、制御部３ｃは、外光データに基づいてＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比を決定すると共に、決定した周波数ｆｃとデューティ比とに基づいて、図２に示すＰＷＭ信号Ｓｃを生成する。なお、ＰＷＭ信号Ｓｃの周期をＴｃとする。
【００２１】
また、照明装置４では、インバータ４ａが、輝度制御装置３によって生成されたＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比に応じて数十ｋＨｚの発振および発振停止を繰り返すことによって駆動信号Ｓｄを生成して蛍光ランプ４ｂを駆動する。この際に、蛍光ランプ４ｂは、点滅して、ＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比によって決定される光量の照明光Ｌで表示画面２ａを照明する。この結果、表示装置２の表示画面２ａが、周囲光の明るさに応じた輝度の照明光Ｌで照明されることによって自動的に輝度制御（ディマー制御）される。
【００２２】
この場合、このモニタ装置１では、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃが、入力された映像信号に含まれている垂直同期周波数ｆｖの周波数に応じて、常にその垂直同期周波数ｆｖの整数倍の中間値になるように自動的に設定（切換制御）される。このため、図２に示すように、ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち上がりおよび立ち下がりの各タイミングが、垂直走査（フィールド）毎に周期Ｔｃの１／２ずつ常にずれた状態となる。言い替えれば、ＰＷＭ信号Ｓｃは、垂直同期信号Ｓｖに対して常に最も非同期となる。この結果、図３に示すように、ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち上がりおよび立ち下がりが互いに重ならないため、ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち上がり（または立ち下がり）および立ち下がり（または立ち上がり）に同期してインバータ４ａがオン動作およびオフ動作に移行する際に発生するスイッチングノイズが各垂直走査毎に同じタイミングで発生する状態を確実に解消することができる。したがって、このモニタ装置１によれば、どのような垂直同期周波数ｆｖの映像信号が入力されたときであっても、上述したスイッチングノイズに起因して表示画面５２ａ上で発生する横縞（ディマー制御縞）ＳＴを十分に軽減することができる。また、使用する電子部品の定数が温度等の環境変化によって変動することに起因してＰＷＭ信号Ｓｃの周波数が多少変動したとしても、常にＰＷＭ信号Ｓｃの周波数を垂直同期信号Ｓｖに対して非同期な状態に維持することができる結果、スイッチングノイズに起因して表示画面２ａ上で発生する横縞を有効に軽減することができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記した本発明の実施の形態に限定されない。例えば、本発明の実施の形態では、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを決定する際に、上記の（１）式においてｎに値（１／２）を加算する構成を採用した例について説明したが、ｎの数値が大きいことに起因してＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃがフリッカーの発生しない程度の高い周波数となるときには、ｎから値（１／２）を減算する構成を採用することもできる。
【００２４】
また、垂直同期信号Ｓｖの垂直同期周波数ｆｖが一種類に固定された映像信号（つまりＰＡＬ方式（ＳＥＣＡＭ方式）またはＮＴＳＣ方式）が入力されるモニタ装置に対しても本発明を適用することができる。この構成であっても、表示装置における表示画面上で発生する上述した横縞（ディマー制御縞）を十分に軽減することができる。この場合、輝度制御装置によって生成されるＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃは、表示装置に入力される映像信号における垂直同期周波数ｆｖの（ｎ±１／２）倍に予め設定される。
【００２５】
また、本発明の実施の形態では、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを決定する際に、上記一つの（１）式を用いる構成を採用した例について説明したが、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃを算出するための式を予め複数用意しておき、入力した映像信号の垂直同期周波数ｆｖに応じて周波数ｆｃを算出するための式を選択する構成を採用することもできる。一例として、ＰＡＬ方式（またはＳＥＣＡＭ方式）およびＮＴＳＣ方式の映像信号のうちのいずれか一方を入力可能に構成されたマルチモニタ装置を挙げて説明する。なお、このマルチモニタ装置の基本構成は、モニタ装置１と同一であって、同一の構成要素については同一の符号を付して説明する。また、ＰＡＬ方式およびＳＥＣＡＭ方式の映像信号の垂直同期周波数ｆｖＰが５０Ｈｚ、ＮＴＳＣ方式の映像信号の垂直同期周波数ｆｖＮが６０Ｈｚのため、このマルチモニタ装置では、ｎを自然数とした下記の２つの式が制御部３ｃの内部メモリに予め記憶されている。
ｆｃＮ＝（５ｎ±１／２）×ｆｖＮ・・・・・・・・・・・（２）
ｆｃＰ＝（６ｎ±１／２）×ｆｖＰ・・・・・・・・・・・（３）
【００２６】
このマルチモニタ装置では、制御部３ｃのＣＰＵが、ＰＷＭ信号Ｓｃの生成に際して、周波数データＤｆに基づいて内部メモリに予め記憶された上記の（２）式または（３）式を選択すると共に、選択した式に周波数データＤｆによって特定される垂直同期周波数ｆｖの周波数（ｆｖＮ，ｆｖＰ）を代入することによってＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃ（ｆｃＮ，ｆｃＰ）を決定する。具体的には、ＣＰＵは、周波数データＤｆが値６０のとき（つまり、ＮＴＳＣ方式の映像信号が入力されたとき）には、（２）式に基づいてＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃＮを算出する。一方、周波数データＤｆが値５０のとき（つまり、ＰＡＬ方式またはＳＥＣＡＭ方式の映像信号が入力されたとき）には、（３）式に基づいてＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃＰを算出する。この算出方式によれば、ｎ＝１とした場合、周波数データＤｆが値６０のとき、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃＮが２７０Ｈｚ（または３３０Ｈｚ）となり、周波数データＤｆが値５０のとき、ＰＷＭ信号Ｓｃの周波数ｆｃＰは２７５Ｈｚ（または３２５Ｈｚ）となる。このため、各周波数ｆｃＮ，ｆｃＰの差を常に僅か５Ｈｚに収めることができる。したがって、ＣＰＵが周波数ｆｃＮ，ｆｃＰを切り換え制御する上で、ソフト（プログラム処理）の内容変更規模を少なくすることができる。
【００２７】
また、制御部３ｃのＣＰＵは、各周波数ｆｃＮ，ｆｃＰ毎のＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比を外光データに基づいて決定する。このため、周囲光の明るさが同一の条件下では、各周波数ｆｃＮ，ｆｃＰ毎のＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比が同一となる。この場合、インバータ４ａをＰＷＭ信号Ｓｃでオン／オフ制御する際に、インバータ４ａの過渡応答の関係上、図５に示すように、立ち上がり時において波形に多少の鈍りが生じる。しかし、このマルチモニタ装置では、各周波数ｆｃＮ，ｆｃＰ毎のＰＷＭ信号Ｓｃのデューティ比が等しく、かつ各周波数ｆｃＮ，ｆｃＰの差も常に５Ｈｚしか生じない。したがって、このマルチモニタ装置によれば、ＮＴＳＣ方式／ＰＡＬ（ＳＥＣＡＭ）方式の各モードでの表示画面２ａの輝度差を無視できる程度に小さくすることができる結果、マルチモニタとしてのディマー制御品位を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明の実施の形態ではＮＴＳＣ方式／ＰＡＬ（ＳＥＣＡＭ）方式の映像信号を表示するマルチモニタ装置を例に挙げて説明したが、本発明は垂直同期周波数ｆｖが５０Ｈｚや６０Ｈｚの方式に限定されるものではなく、各種の垂直同期周波数ｆｖの映像信号を表示可能なマルチモニタ装置にも適用できるのは勿論である。また、上記した本発明の実施の形態では、映像信号として、輝度信号、搬送色信号、カラーバースト信号および同期信号が一体化した映像信号を入力する例について説明したが、例えば同期信号が他の信号と分離した映像信号を入力するモニタ装置にも本発明を適用することができる。さらに、ＰＷＭ信号Ｓｃを生成するためのＤＤＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）やＰＬＬなどの発振器を備え、制御部３ｃがこれらの発振器の発振周波数を切換制御することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る輝度制御装置によれば、表示装置に入力される映像信号における垂直同期周波数に応じて輝度制御信号の周波数を切換制御することにより、輝度制御信号の周波数が映像信号の垂直同期周波数の整数倍となる状態を回避することができる。したがって、輝度制御信号の立ち上がりおよび立ち下がりの各タイミングが垂直走査毎に常にずれた状態に維持することができるため、輝度制御信号の立ち上がりおよび立ち下がりに同期して発生するインバータのスイッチングノイズを各垂直走査毎に同じタイミングで発生するのを確実に解消することができる。この結果、各種の垂直同期周波数の映像信号が入力されたときであっても、上述したスイッチングノイズに起因して表示画面上で発生する横縞（ディマー制御縞）を十分に軽減することができる。
【００３０】
また、本発明に係る輝度制御装置によれば、入力される映像信号の垂直同期周波数の（ｎ＋１／２）倍に輝度制御信号の周波数を切換制御することにより、輝度制御信号の周波数が垂直同期周波数に対して最も非同期な状態に維持することができる。したがって、使用する電子部品の定数が温度等の環境変化によって変動することに起因して輝度制御信号の周波数が多少変動したとしても、常に輝度制御信号の周波数を垂直同期周波数に対して非同期な状態に維持することができる。したがって、スイッチングノイズに起因して表示画面上で発生する横縞を一層軽減することができる。
【００３１】
また、本発明に係る輝度制御装置によれば、映像信号がＰＡＬ方式またはＳＥＣＡＭ方式の映像信号のときに、輝度制御信号の周波数を映像信号における垂直同期周波数の（６ｎ±１／２）倍に切換制御し、映像信号がＮＴＳＣ方式の映像信号のときに、輝度制御信号の周波数を映像信号における垂直同期周波数の（５ｎ±１／２）倍に切換制御することにより、ＰＡＬ（ＳＥＣＡＭ）方式のときにおける輝度制御信号の周波数とＮＴＳＣ方式のときにおける輝度制御信号の周波数とを常に５Ｈｚ以内の僅かな差に収めることができる。したがって、両方式のときにおける各輝度制御信号の周波数が互いに近似する結果、周波数を切り換え制御する際の内容変更規模を十分に少なくすることができる。
【００３２】
また、本発明に係るモニタ装置によれば、上記の輝度制御装置を備えたことにより、輝度制御信号の周波数が映像信号の垂直同期周波数の整数倍となる状態を回避することができるため、輝度制御信号の立ち上がりおよび立ち下がりの各タイミングを垂直走査毎に常にずれた状態に維持することができる結果、上述したスイッチングノイズに起因して表示画面上で発生する横縞（ディマー制御縞）を十分に軽減することができる。したがって、表示画面に対して高品位な輝度制御を実行し得るモニタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るモニタ装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】モニタ装置１における垂直同期信号ＳｖとＰＷＭ信号Ｓｃとの関係を示すタイミングチャートである。
【図３】ＰＷＭ信号Ｓｃの立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングが垂直同期信号Ｓｖの周期毎にずれている状態を示すタイミングチャートである。
【図４】モニタ装置５１の構成を示すブロック図である。
【図５】モニタ装置５１およびモニタ装置１におけるＰＷＭ信号Ｓｃと駆動信号Ｓｄとの関係を示すタイミングチャートである。
【図６】モニタ装置５１における垂直同期信号ＳｖとＰＷＭ信号Ｓｃとの関係を示すタイミングチャートである。
【図７】モニタ装置５１の表示画面５２ａにおけるディマー制御縞の発生状態を示す表示画面図である。
【符号の説明】
１ モニタ装置
２ 表示装置
２ａ 表示画面
３ 輝度制御装置
３ａ 受光センサ
３ｂ フィルタ
３ｃ 制御部
４ 照明装置
４ａ インバータ
４ｂ 蛍光ランプ
Ｓｃ ＰＷＭ信号
Claims (4)
- インバータ方式の照明装置に出力する輝度制御信号のデューティ比を制御することによって表示装置における表示画面の輝度を制御する輝度制御装置であって、
前記表示装置に入力される映像信号がＰＡＬ方式またはＳＥＣＡＭ方式の映像信号のときに、前記輝度制御信号の周波数を当該映像信号における前記垂直同期周波数の（６ｎ±１／２）倍（ｎ：自然数）に切換制御し、前記映像信号がＮＴＳＣ方式の映像信号のときに、前記輝度制御信号の周波数を当該映像信号における前記垂直同期周波数の（５ｎ±１／２）倍に輝度を切換制御する輝度制御装置。 - 前記輝度制御信号の生成は、前記入力される映像信号と非同期で行う請求項1に記載の輝度制御装置。
- 前記輝度制御信号の生成は、前記入力される映像信号から分離した垂直同期信号と非同期のＣＰＵ用クロック信号とを基に行う請求項1に記載の輝度制御装置。
- 垂直同期周波数の異なる映像信号を表示可能な表示装置と、当該表示装置の表示画面を照明するインバータ方式の照明装置と、当該照明装置に出力する輝度制御信号のデューティ比を制御することによって前記表示画面の輝度を制御する輝度制御装置とを備えたモニタ装置であって、
前記輝度制御装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の輝度制御装置
で構成されているモニタ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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