JP2003257694A - 輝度制御装置、液晶表示器および輝度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 見かけ上の輝度をスムーズに変化させること
が可能な輝度制御装置を提供する。 【解決手段】 蛍光ランプ４を点灯させるインバータ３
に出力するＰＷＭ信号Ｓｐを生成するＰＷＭ信号生成部
１４を備え、ＰＷＭ信号生成部１４は、ＰＷＭ信号Ｓｐ
のデューティ比または周波数を多段階に制御することに
より、蛍光ランプ４の輝度を所定輝度変化幅でＮ段階
（Ｎは２以上の自然数）のいずれかに増減制御する液晶
表示器１であって、ＰＷＭ信号生成部１４は、所定輝度
変化幅による１段階の増減制御時において、所定輝度変
化幅よりも微細な単位輝度変化幅で段階的に増減制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ方式の
照明装置の輝度を多段階に制御する輝度制御装置および
輝度制御方法、並びに輝度制御装置を備えた液晶表示器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばカーナビゲーションなどの車載用
モニタでは、透過式照明や間接式照明の照明用ライトに
よる眩惑の回避や、表示画像の視認性向上を図るため
に、周囲の明るさに応じて照明用ライトの輝度を調節す
るのが好ましい。具体的には、周囲が暗い夜間やトンネ
ル内などでは、照明用ライトの輝度を下げて眩惑を回避
し、周囲が明るい昼間などには、照明用ライトの輝度を
上げて視認性を向上させる必要がある。このため、この
種の表示装置には、例えば、自動車におけるライト用ス
イッチの切換えに連動して照明用ライトの輝度を変化さ
せるタイプのものや、受光センサの受光レベル（周囲の
明るさ）に応じて照明用ライトの輝度を変化させるタイ
プの輝度制御装置が搭載されている。

【０００３】この種の輝度制御装置が搭載された表示装
置として、図８に示す液晶表示器５１が従来から知られ
ている。この液晶表示器５１は、受光センサを内蔵する
輝度制御装置５２と、輝度制御装置５２によって出力さ
れるＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）
信号Ｓｐに応じて発振するインバータ３と、インバータ
３の出力信号によって点灯させられる蛍光ランプ（バッ
クライト）４と、蛍光ランプ４の出射光が照射されて各
種表示画像を表示可能に構成した液晶パネル５とを備え
ている。この液晶表示器５１では、輝度制御装置５２
が、内蔵の受光センサで液晶表示器５１の周囲の光を受
光すると共に、その受光レベルに応じて蛍光ランプ４の
輝度を調整する。具体的には、図９に示すように、受光
センサの受光レベルＬ（周囲の明るさ）が最も明るい受
光レベルＬ８から最も暗い受光レベルＬ０のいずれであ
るかを判別し、その判別結果に基づいて、蛍光ランプ４
の輝度として設定すべき輝度ステップＳ（輝度ステップ
Ｓ８〜Ｓ０のいずれか）を決定する。この場合、輝度制
御装置５２は、決定した輝度ステップＳに応じてＰＷＭ
信号ＳｐにおけるＨｉ／Ｌｏｗのデューティ比を変化さ
せる。具体的には、図１０に示すように、輝度ステップ
Ｓ８のときには、常時ＨｉレベルのＰＷＭ信号Ｓｐを出
力し、輝度ステップＳが下がるにつれディマー周期ＴＤ
内におけるＨｉレベルの時間を短くした（デューティ比
を小さくした）ＰＷＭ信号Ｓｐを出力し、輝度ステップ
Ｓ０のときには、ディマー周期ＴＤ内におけるＨｉレベ
ルの時間が各輝度ステップＳに対応するＰＷＭ信号Ｓｐ
のうち最も短い（デューティ比が最も小さい）ＰＷＭ信
号Ｓｐを出力する。

【０００４】一方、インバータ３は、例えば、輝度制御
装置５２によって出力されたＰＷＭ信号ＳｐがＨｉレベ
ルのときに発振し、Ｌｏｗレベルのときに発振を停止す
る。このため、図１０に示すように、ディマー周期ＴＤ
内におけるインバータ３の発振時間ＴONは、輝度制御装
置５２によって輝度ステップＳ８に対応するＰＷＭ信号
Ｓｐが出力されたときに最も長く（連続発振）、輝度ス
テップＳ０に対応するＰＷＭ信号Ｓｐが出力されたとき
に最も短くなる。また、蛍光ランプ４は、インバータ出
力信号が供給されている期間において点灯して、インバ
ータ出力信号が供給されていない期間において消灯する
結果、ディマー周期ＴＤで高速に点滅させられる。この
際に、蛍光ランプ４の点滅周期（すなわち、ＰＷＭ信号
Ｓｐの周波数）を約１００Ｈｚ以上とすることで、人間
の目では蛍光ランプ４の点滅を認識できなくなり、結果
として点滅光が時間平均化されて所定の輝度の光として
認識される。したがって、蛍光ランプ４は、設定された
輝度ステップＳに応じた輝度で光を出射する。

【０００５】この液晶表示器５１を自動車に搭載した場
合、液晶表示器５１の周囲が十分に明るいとき（一例と
して、受光レベルＬ７のとき）には、この輝度制御装置
５２では、図１１に示すように、受光レベルＬに応じた
輝度ステップＳ（この場合、輝度ステップＳ７）に制御
する。この際には、ＰＷＭ信号Ｓｐのデューティ比が大
きくなるように制御される結果、インバータ３の発振時
間ＴONが長くなる。したがって、蛍光ランプ４が連続発
光に近い状態となって人間の目に明るく感じられるた
め、液晶パネル５に表示された表示画像の視認性が向上
する。一方、同図の時間ｔ１１において例えば自動車が
トンネル内に進入して周囲が暗くなったとき（一例とし
て、受光レベルＬ１のとき）には、輝度ステップＳ１に
対応する輝度制御が行われる。この際には、ＰＷＭ信号
Ｓｐのデューティ比が小さくなるように制御される結
果、インバータ３の発振時間ＴONが短くなる。したがっ
て、蛍光ランプ４の発光停止時間が長くなって人間の目
に暗く感じられるため、蛍光ランプ４の出射光に起因す
る眩惑が回避される。この場合、この液晶表示器５１で
は、同図の時間ｔ１１の時点で周囲の明るさが受光レベ
ルＬ７から受光レベルＬ１まで急激に変化したときに、
輝度ステップＳ６，Ｓ５・・のように、輝度ステップＳ
を段階的に低下させて、時間ｔ１２の時点で輝度ステッ
プＳ１に対応する輝度に制御される。したがって、輝度
ステップＳ７から輝度ステップＳ１まで一気に変化させ
る方式と比較して、蛍光ランプ４の輝度がスムーズに変
化する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の液晶
表示器５１に搭載されている輝度制御装置５２には、以
下の問題点がある。すなわち、従来の輝度制御装置５２
では、周囲の明るさ（受光レベルＬ）に応じて蛍光ラン
プ４を輝度制御すべき輝度ステップＳを決定し、決定し
た輝度ステップＳに対応するデューティ比のＰＷＭ信号
Ｓｐをインバータ３に出力することによって各受光レベ
ルＬに応じた輝度で蛍光ランプ４を点滅させている。し
かし、人間の目は急激な輝度変化に対して敏感なため、
液晶表示器５１によって輝度制御が正確に行われている
にも拘わらず、その輝度変化量が大きいとぎこちなく感
じられる。具体的には、図１２に示すように、例えば、
輝度ステップＳ７から輝度ステップＳ６まで変化させた
ときに、同図に示す時間ｔ１１の時点で輝度ステップＳ
６に対応する輝度Ｂ６よりも暗い輝度Ｂ５ａに一旦制御
された後に本来の輝度Ｂ６に制御されたように感じられ
る。同様にして、輝度ステップＳ６から輝度ステップＳ
７まで変化させたときにも、輝度ステップＳ７に対応す
る輝度Ｂ７よりも明るい輝度Ｂ７ａに一旦制御された後
に本来の輝度Ｂ７に制御されたように感じられる。この
ように、従来の液晶表示器５１には、周囲の明るさに応
じてＰＷＭ信号Ｓｐのデューティ比を正確に制御してい
るにも拘わらず、蛍光ランプ４の見かけ上の輝度変化が
ぎこちなく感じられるという問題点がある。

【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、見かけ上の輝度をスムーズに変化させるこ
とが可能な輝度制御装置、液晶表示器および輝度制御方
法を提供することを主目的とする。

【０００８】

【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を生成する制御信号生成部を備
え、当該制御信号生成部は、前記輝度制御信号のデュー
ティ比または周波数を多段階に制御することにより、前
記照明装置の輝度を所定輝度変化幅でＮ段階（Ｎは２以
上の自然数）のいずれかに増減制御する輝度制御装置で
あって、前記制御信号生成部は、前記所定輝度変化幅に
よる１段階の増減制御時において、当該所定輝度変化幅
よりも微細な単位輝度変化幅で段階的に増減制御する。

【０００９】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、光量検出用の受光センサを備
え、前記制御信号生成部は、前記受光センサの受光レベ
ルに応じて前記照明装置の輝度を前記Ｎ段階のいずれか
に制御する。

【００１０】さらに、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、前記制御信号生成部は、前記
所定輝度変化幅で多段階に亘って前記照明装置の輝度を
連続的に増減制御するときに、当該各所定輝度変化幅に
それぞれ対応する各輝度状態を前記各単位輝度変化幅に
それぞれ対応する各輝度状態よりも長い時間に維持す
る。

【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、前記制御信号生成部は、前記所
定輝度変化幅による１段階の増減制御時において、前記
各単位輝度変化幅にそれぞれ対応する各輝度状態を徐々
に長い時間に維持する。

【００１２】さらに、本発明に係る液晶表示器は、上記
いずれかに記載の輝度制御装置と、当該輝度制御装置に
よって出力された前記輝度制御信号の前記デューティ比
または前記周波数に応じた輝度で点灯可能に構成された
前記照明装置と、当該照明装置の出射光が照射される液
晶パネルとを備えて構成されている。

【００１３】さらに、本発明に係る輝度制御方法は、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
ーティ比または周波数を多段階に制御することにより、
前記照明装置の輝度を所定輝度変化幅でＮ段階（Ｎは２
以上の自然数）のいずれかに増減制御する輝度制御方法
であって、前記所定輝度変化幅による１段階の増減制御
時において、当該所定輝度変化幅よりも微細な単位輝度
変化幅で段階的に増減制御する。

【００１４】また、本発明に係る輝度制御方法は、上記
の輝度制御方法において、光量検出用の受光センサの受
光レベルに応じて前記照明装置の輝度を前記Ｎ段階のい
ずれかに制御する。

【００１５】さらに、本発明に係る輝度制御方法は、上
記の輝度制御方法において、前記所定輝度変化幅で多段
階に亘って前記照明装置の輝度を連続的に増減制御する
ときに、当該各所定輝度変化幅にそれぞれ対応する各輝
度状態を前記各単位輝度変化幅にそれぞれ対応する各輝
度状態よりも長い時間に維持する。

【００１６】また、本発明に係る輝度制御方法は、前記
所定輝度変化幅による１段階の増減制御時において、前
記各単位輝度変化幅にそれぞれ対応する各輝度状態を徐
々に長い時間に維持する。

【００１７】

【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、液晶表示器および輝度制御方法
の好適な実施の形態について説明する。

【００１８】最初に、液晶表示器１の構成について、図
面を参照して説明する。なお、従来の液晶表示器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し
た説明を省略する。

【００１９】液晶表示器１は、例えば車載用モニタとし
て使用可能な表示装置であって、図１に示すように、輝
度制御装置２、インバータ３、蛍光ランプ４および液晶
パネル５を備えている。輝度制御装置２は、受光センサ
１１、フィルタ１２、Ａ／Ｄ変換部１３、ＰＷＭ信号生
成部１４および切換スイッチ１５を備えている。受光セ
ンサ１１は、液晶表示器１の周囲の光を受光してその受
光レベルに応じたレベル検出信号ＳI1を出力する。この
場合、受光センサ１１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１２は、受光センサ１
１によって出力されたレベル検出信号ＳI1を比較的大き
な時定数で平均化することにより、レベル検出信号ＳI1
に含まれている上記のノイズ成分を除去して平均的な明
るさに相当する電圧のレベル検出信号ＳI2として出力す
る。Ａ／Ｄ変換部１３は、レベル検出信号ＳI2をデジタ
ル変換してレベル検出データＤI を生成して、ＰＷＭ信
号生成部１４に出力する。

【００２０】ＰＷＭ信号生成部１４は、本発明における
制御信号生成部に相当し、Ａ／Ｄ変換部１３によって出
力されたレベル検出データＤI （すなわち、レベル検出
信号ＳI1の信号レベル）に基づいて液晶表示器１の周囲
の明るさが受光レベルＬ０〜Ｌ８のいずれであるかを判
別する。また、ＰＷＭ信号生成部１４は、その判別結果
に基づいて蛍光ランプ４の輝度（輝度ステップＳ）を決
定し、決定した輝度ステップＳに対応するデューティ比
のＰＷＭ信号（輝度制御信号）Ｓｐを出力する。この場
合、各輝度ステップＳは、本発明におけるＮ段階の輝度
に相当し、この液晶表示器１は、一例として蛍光ランプ
４の輝度を輝度ステップＳ０〜Ｓ８の９段階に制御可能
に構成されている。また、各輝度ステップＳの変化幅が
本発明における所定輝度変化幅に相当し、この液晶表示
器１では、１つの輝度ステップＳを増減制御する際に、
ＰＷＭ信号生成部１４が、変化ステップＳｍ（本発明に
おける単位輝度変化幅）を１変化幅単位として４段階で
徐々に増減制御する。切換スイッチ１５は、蛍光ランプ
４の輝度を手動で切り換えるためのスイッチであって、
切換え状態に応じた切換信号ＳｃをＰＷＭ信号生成部１
４に出力する。なお、ＰＷＭ信号生成部１４は、切換ス
イッチ１５によって切換信号Ｓｃが出力されたときに、
その切換信号Ｓｃに応じた輝度ステップＳを決定し、決
定した輝度ステップＳに対応するデューティ比のＰＷＭ
信号Ｓｐを出力する。

【００２１】インバータ３は、輝度制御装置２によって
出力されたＰＷＭ信号Ｓｐに応じて発振する。このイン
バータ３は、従来の液晶表示器５１と同様にして、ＰＷ
Ｍ信号ＳｐがＨｉレベルのときに発振し、Ｌｏｗレベル
のときに発振を停止する。蛍光ランプ４は、インバータ
３と相俟って本発明における照明装置を構成し、液晶パ
ネル５の裏面側に配設されてインバータ３の出力信号に
同期して高速に点滅する。液晶パネル５は、一例として
透過式表示器の液晶モジュールで構成され、蛍光ランプ
４の出射光が照射されて各種表示画像を表示するように
構成されている。なお、既存の輝度制御装置には、輝度
制御装置２におけるＰＷＭ信号生成部１４およびインバ
ータ３に相当する部位の間にフィルタやデューティ・コ
ントローラなどを介在させたタイプのものが数多く存在
するが、本発明における液晶表示器１では、ＰＷＭ信号
生成部１４によって生成されたＰＷＭ信号Ｓｐをインバ
ータ３に直接出力可能に構成されている。この結果、部
品点数の低減により製造コストが低減させている。

【００２２】次に、液晶表示器１を自動車に搭載した状
態を想定して、本発明に係る輝度制御方法について、図
面を参照して具体的に説明する。なお、この液晶表示器
１では、前述したように、切換スイッチ１５によって出
力される切換信号Ｓｃに基づいての輝度制御も実行可能
に構成されているが、受光センサ１１の出力信号に基づ
いて蛍光ランプ４の輝度を制御する自動輝度制御（いわ
ゆるオートディマー制御）を例に挙げて以下に説明す
る。

【００２３】液晶表示器１に電源が投入された際には、
輝度制御装置２のＰＷＭ信号生成部１４によって、図２
に示す輝度制御処理２０が実行される。この輝度制御処
理２０では、まず、液晶表示器１の周囲の明るさに応じ
て蛍光ランプ４の輝度を変化させるべき輝度ステップＳ
を決定する（ステップ２１）。具体的には、受光センサ
１１によって出力されたレベル検出信号ＳI1がフィルタ
１２によって平均化されてレベル検出信号ＳI2として出
力され、この際に、Ａ／Ｄ変換部１３が、レベル検出信
号ＳI1をアナログ−デジタル変換してレベル検出データ
ＤI を生成してＰＷＭ信号生成部１４に出力する。この
場合、ＰＷＭ信号生成部１４が、図３に示すように、液
晶表示器１の周囲が明るいとき（一例として受光レベル
Ｌ７のとき）には、輝度ステップＳ７に決定する。次
に、ＰＷＭ信号生成部１４は、決定した輝度ステップＳ
（この場合、輝度ステップＳ７）と、現時点で設定され
ている輝度ステップＳ（現状の輝度ステップＳ）とが同
一か否かを判別し（ステップ２２）、同一と判別したと
きには、輝度ステップＳ７に対応するデューティ比のＰ
ＷＭ信号Ｓｐをインバータ３に出力し（ステップ２
３）、ステップ２１に戻って新たな受光レベルＬに基づ
く輝度ステップＳの決定処理を実行する。この際に、イ
ンバータ３がＰＷＭ信号Ｓｐに同期して発振することに
より、蛍光ランプ４が高速に点滅させられる。この結
果、同図に示すように、蛍光ランプ４の輝度が輝度Ｂ７
に制御される。

【００２４】一方、例えば液晶表示器１を搭載した自動
車がトンネル内に進入して、液晶表示器１の周囲が急激
に暗くなったとき（一例として受光レベルＬ１となった
とき）には、ＰＷＭ信号生成部１４は、ステップ２１に
おいて輝度ステップＳを輝度ステップＳ１に決定する。
次に、ＰＷＭ信号生成部１４は、決定した輝度ステップ
Ｓ（この場合、輝度ステップＳ１）と、現状の輝度ステ
ップＳ（この場合、輝度ステップＳ７）とが同一でない
と判別し（ステップ２２）、決定した輝度ステップＳよ
りも現状の輝度ステップＳが大きいか否かを判別する
（ステップ２４）。この際に、現状の輝度ステップＳが
決定した輝度ステップＳよりも大きいため、ＰＷＭ信号
生成部１４は、現状の輝度ステップＳ（この場合、輝度
ステップＳ７）から決定した輝度ステップＳに輝度を低
下させる輝度制御を実行する。

【００２５】具体的には、この液晶表示器１では、例え
ば、設定する輝度が５ビットのデータで規定されてお
り、輝度ステップＳ０〜Ｓ８のいずれかが上位３ビット
によって特定され、各輝度ステップＳの変化量よりも微
細変化量の変化ステップＳｍで４分割した輝度ステップ
Ｓが下位２ビットによって特定される。この場合、変化
ステップＳｍは、インバータ３の輝度を本発明における
単位輝度変化幅で増減制御する際のＰＷＭ信号Ｓｐにお
けるデューティ比の最小変化量を意味する。また、例え
ば、輝度ステップＳ５０〜Ｓ５３とは、輝度ステップＳ
５〜Ｓ６を変化ステップＳｍでさらに分割した輝度を示
し、輝度ステップＳ５０については、輝度ステップＳ５
と等しいため、単に輝度ステップＳ５ともいう。したが
って、ＰＷＭ信号生成部１４は、図４に示すように、同
図の時間ｔ１の時点で、輝度ステップＳ７から変化ステ
ップＳｍを差し引いた輝度ステップＳ６３を決定し、こ
の輝度ステップＳ６３に対応するデューティ比のＰＷＭ
信号Ｓｐを出力する（ステップ２５）。これにより、イ
ンバータ３は、輝度ステップＳ６３に対応するＰＷＭ信
号Ｓｐに応じて発振して蛍光ランプ４を点滅させる。こ
の場合、輝度ステップＳ６３に対応するＰＷＭ信号Ｓｐ
は、輝度ステップＳ７に対応するＰＷＭ信号Ｓｐよりも
Ｈｉレベルの時間が僅かに短くなる。したがって、蛍光
ランプ４の視覚的な輝度Ｂは、輝度Ｂ７のときよりも僅
かに暗く感じられる。

【００２６】次に、ＰＷＭ信号生成部１４は、ステップ
２１において決定した輝度ステップＳ（この場合、輝度
ステップＳ１）と現状の輝度ステップＳ（この場合、輝
度ステップＳ６３）とが同一か否かを判別する（ステッ
プ２６）。同一でないと判別したときには、ＰＷＭ信号
生成部１４は、ステップ２５に戻って現状の輝度ステッ
プＳ（この場合、輝度ステップＳ６３）から変化ステッ
プＳｍを差し引いた輝度ステップＳ（すなわち、輝度ス
テップＳ６２）に輝度を低下させる輝度制御を実行す
る。ＰＷＭ信号生成部１４は、ステップ２５，２６を繰
返し実行することにより、輝度ステップＳ６２，Ｓ６
１，Ｓ６，Ｓ５３，Ｓ５２・・のように、変化ステップ
Ｓｍを単位として段階的に輝度ステップＳを低下させ
て、その都度、各輝度ステップＳに対応するデューティ
比のＰＷＭ信号Ｓｐをインバータ３に出力する。これに
より、インバータ３の発振時間ＴONが僅かな変化量で徐
々に短くなる結果、図４に示すように、蛍光ランプ４の
視覚的な輝度Ｂは、時間ｔ１の時点から徐々に暗くな
り、時間ｔ２の時点で輝度ステップＳ１に対応する明る
さに到達する。

【００２７】この場合、従来の液晶表示器５１では、輝
度制御の際に、輝度制御装置５２によって大きな変化幅
の変化ステップＳを単位として減少制御されている。こ
のため、蛍光ランプ４の視覚的な輝度Ｂは、図４に破線
で示すように、階段状の変化で、しかも一旦暗くなった
後に正規な明るさになるというように、ぎこちなく変化
するように感じられる。一方、この液晶表示器１では、
僅かな変化幅の変化ステップＳｍを単位として輝度ステ
ップＳを減少制御している。この場合、人間の目にとっ
ては、変化ステップＳｍを単位としての蛍光ランプ４の
輝度変化を認識するのが極めて困難である。したがっ
て、蛍光ランプ４の視覚的な輝度Ｂは同図に実線で示す
ように直線状のスムーズな変化として認識される。この
後、図３，４の時間ｔ２の時点で、決定した輝度ステッ
プＳと現状の輝度ステップＳとが同一と判別したときに
（ステップ２６）、ＰＷＭ信号生成部１４は、ステップ
２１に戻って新たな受光レベルＬに基づく輝度ステップ
Ｓの決定処理を実行する。

【００２８】また、図３に示すように、時間ｔ３の時点
で自動車がトンネルを抜け出して、液晶表示器１の周囲
が急激に明るくなったとき（一例として受光レベルＬ７
に戻ったとき）には、ＰＷＭ信号生成部１４は、ステッ
プ２１において輝度ステップＳ７に決定する。次に、Ｐ
ＷＭ信号生成部１４は、決定した輝度ステップＳ（この
場合、輝度ステップＳ７）と、現状の輝度ステップＳ
（この場合、輝度ステップＳ１）とが同一でないと判別
し（ステップ２２）、決定した輝度ステップＳよりも現
状の輝度ステップＳが大きいか否かを判別する（ステッ
プ２４）。この際に、決定した輝度ステップＳよりも現
状の輝度ステップＳが小さいため、ＰＷＭ信号生成部１
４は、図５に示すように、時間ｔ３の時点で、現状の輝
度ステップＳ（この場合、輝度ステップＳ１）に変化ス
テップＳｍを加えた輝度ステップＳを決定し、この輝度
ステップＳに対応するデューティ比のＰＷＭ信号Ｓｐを
出力する（ステップ２７）。これにより、インバータ３
が、ＰＷＭ信号Ｓｐに同期して発振して蛍光ランプ４を
点滅させる。この場合、輝度ステップＳ１１に対応する
ＰＷＭ信号Ｓｐは、輝度ステップＳ１に対応するＰＷＭ
信号ＳｐよりもＨｉレベルの時間が僅かに長くなる。し
たがって、蛍光ランプ４の視覚的な輝度Ｂは、輝度Ｂ１
のときよりも僅かに明るく感じられる。

【００２９】次に、ＰＷＭ信号生成部１４は、ステップ
２１において決定した輝度ステップＳ（この場合、輝度
ステップＳ７）と現状の輝度ステップＳ（この場合、輝
度ステップＳ１１）とが同一でないと判別し（ステップ
２８）、ステップ２７に戻って現状の輝度ステップＳ
（この場合、輝度ステップＳ１１）に変化ステップＳｍ
を加えた輝度ステップＳ（すなわち、輝度ステップＳ１
２）を決定し、この輝度ステップＳに対応するデューテ
ィ比のＰＷＭ信号Ｓｐを出力する（ステップ２７）。こ
のように、ステップ２７，２８を繰返し実行することに
より、ＰＷＭ信号生成部１４は、輝度ステップＳ１２，
Ｓ１３，Ｓ２，Ｓ２１，Ｓ２２・・のように、変化ステ
ップＳｍを単位として段階的に輝度ステップＳを上昇さ
せて、その都度、各輝度ステップＳに対応するデューテ
ィ比のＰＷＭ信号Ｓｐをインバータ３に出力する。これ
により、インバータ３の発振時間ＴONが僅かな変化量で
徐々に長くなる結果、図５に示すように、蛍光ランプ４
の視覚的な輝度Ｂは、時間ｔ３の時点から徐々に明るく
なり、時間ｔ４の時点で輝度ステップＳ７に対応する明
るさに到達する。

【００３０】この場合、従来の液晶表示器５１では、輝
度制御の際に、輝度制御装置５２によって大きな変化幅
の変化ステップＳを単位として増加制御されている。こ
のため、蛍光ランプ４の視覚的な輝度Ｂは、図５に破線
で示すように、階段状の変化で、しかも一旦明るくなっ
た後に正規な明るさになるというように、ぎこちなく変
化するように感じられる。一方、この液晶表示器１で
は、僅かな変化幅の変化ステップＳｍを単位として輝度
ステップＳを増加制御している。したがって、前述した
輝度ステップＳ７から輝度ステップＳ１への輝度制御時
と同様にして、蛍光ランプ４の視覚的な輝度Ｂは同図に
実線で示すように直線状のスムーズな変化として認識さ
れる。この後、図３，５の時間ｔ４の時点で、決定した
輝度ステップＳと現状の輝度ステップＳとが同一と判別
したときに（ステップ２８）、ＰＷＭ信号生成部１４
は、ステップ２１に戻って新たな受光レベルＬに基づく
輝度ステップＳの決定処理を実行する。

【００３１】このように、この液晶表示器１によれば、
輝度制御装置２のＰＷＭ信号生成部１４が蛍光ランプ４
の輝度を１段階増減制御する際に、１つの輝度ステップ
Ｓの変化幅よりも微細な変化ステップＳｍでＰＷＭ信号
Ｓｐのデューティ比を段階的に変化させることにより、
１つの輝度ステップＳに対応する変化量だけ一気に変化
させる輝度制御方法とは異なり、蛍光ランプ４の視覚的
な輝度Ｂをスムーズに変化させることができる。また、
この液晶表示器１によれば、ＰＷＭ信号生成部１４が受
光センサ１１の受光レベル（この場合、Ａ／Ｄ変換部１
３によって出力されるレベル検出データＤI の値）に応
じて輝度ステップＳを決定することにより、周囲の明る
さに応じて蛍光ランプ４の輝度を自動調整することがで
きるため、液晶パネル５の輝度を適正な輝度に設定する
ことができる結果、確実かつ容易に眩惑の回避および視
認性の向上を図ることができる。

【００３２】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、輝度ステップＳを変化させる際に、輝度ステップＳ
６３，Ｓ６２，Ｓ６１，Ｓ６，Ｓ５３・・にそれぞれ対
応する蛍光ランプ４の各点灯時間（各輝度ステップＳに
それぞれ対応する各輝度状態を維持する各時間）を等し
く制御する例について説明したが、これに限定されな
い。具体的には、図６に示すように、例えば輝度ステッ
プＳ７から輝度ステップＳ４に変化させる際に、輝度ス
テップＳ６，Ｓ５に対応する各点灯時間を輝度ステップ
Ｓ６３，Ｓ６２，Ｓ６１，Ｓ５３，Ｓ５２，Ｓ５１にそ
れぞれ対応する各点灯時間よりも長い時間に維持するこ
とができる。この輝度制御方法によれば、蛍光ランプ４
の視覚的な輝度Ｂが輝度Ｂ６，Ｂ５，Ｂ４のように段階
的に変化するため、蛍光ランプ４の段階的な輝度変化を
使用者に対して確実に認識させることができる。この輝
度制御方法であっても、輝度ステップＳ７，Ｓ６間、輝
度ステップＳ６，Ｓ５間・・をそれぞれ変化ステップＳ
ｍで段階的に徐々に減少制御することで、従来の液晶表
示器５１とは異なり、見かけ上の輝度Ｂをスムーズに変
化させることができる。この場合、輝度を上昇させる際
にも、同様にして各輝度ステップに対応する各点灯時間
を長い時間に維持することができる。

【００３３】また、図７に示すように、例えば輝度ステ
ップＳ４から輝度ステップＳ７に増加制御する際に、輝
度ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３にそれぞれ対応する
各点灯時間を徐々に長い時間に維持することもできる。
この輝度制御方法によれば、蛍光ランプ４の視覚的な輝
度Ｂの変化が同図に示すように緩やかな曲線状となるた
め、高い表示品位の表示装置を提供することができる。
この場合、例えば輝度を低下させる際にも、同様にして
各輝度ステップＳに対応する各点灯時間を徐々に長い時
間に維持することができる。さらに、本発明の実施の形
態では、決定した輝度ステップＳに応じて一定周波数の
ＰＷＭ信号Ｓｐにおけるデューティ比を変化させること
で蛍光ランプ４の輝度を制御する輝度制御方法を説明し
たが、本発明はこれに限定されず、インバータ３に出力
する輝度制御信号（パルス信号）のＨｉレベルの出力時
間（インバータ３の発振時間ＴON）を変化させずに輝度
制御信号の周波数を変えることにより、結果として輝度
制御信号のデューティ比を変化させてインバータ３の発
振周期を制御する輝度制御方法によって蛍光ランプ４の
輝度を制御することもできる。また、本発明の実施の形
態では、１つの輝度ステップＳ内の各変化ステップＳｍ
（単位輝度変化幅）を互いに等しくした例について説明
したが、各単位輝度変化幅の変化幅を適宜変えることも
できる。加えて、本発明の実施の形態では、液晶表示器
１の蛍光ランプ４を点灯させるための輝度制御装置２を
例に挙げて説明したが、輝度制御対象の照明装置はこれ
に限定されず、プロジェクタ用の放電ランプをはじめ、
室内や屋外用の照明器具など、各種の照明装置が含まれ
る。この場合、照明器具の輝度制御時には、周囲が明る
いときに照明器具の輝度を下げ（輝度ステップＳを低下
させ）、周囲が暗いときに照明器具の輝度を上げる（輝
度ステップＳを上昇させる）の必要がある。このため、
本発明の実施の形態に例示した輝度制御方法とは異な
り、受光センサ１１の受光レベルＬに反比例させて輝度
ステップＳを決定するのが好ましい。

【００３４】

【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、所定変化幅で一気に変化させる方式とは異
なり、照明装置の視覚的な輝度をスムーズに変化させる
ことができる。この場合、受光センサの受光レベルに応
じて照明装置の輝度を制御することで、周囲の明るさに
応じて照明装置の輝度を自動調整することができるた
め、照明装置の輝度を適正な輝度に設定することができ
る結果、確実かつ容易に眩惑の回避および視認性の向上
を図ることができる。また、各所定輝度変化幅にそれぞ
れ対応する各輝度状態を各単位輝度変化幅にそれぞれ対
応する各輝度状態よりも長い時間に維持することで、照
明装置の段階的な輝度変化を使用者に対して確実に認識
させることができる。さらに、各単位輝度変化幅にそれ
ぞれ対応する各輝度状態を徐々に長い時間に維持するこ
とで、高い表示品位の表示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液晶表示器１の構成
を示すブロック図である。

【図２】液晶表示器１の輝度制御装置２によって実行さ
れる輝度制御処理２０のフローチャートである。

【図３】液晶表示器１の周囲の明るさ（受光レベルＬ）
と、ＰＷＭ信号生成部１４によって決定される輝度ステ
ップＳと、蛍光ランプ４の視覚的な輝度Ｂとの関係を示
すタイミングチャートである。

【図４】ＰＷＭ信号生成部１４によって決定される輝度
ステップＳと、蛍光ランプ４の視覚的な輝度Ｂとの関係
を示すタイミングチャートである。

【図５】ＰＷＭ信号生成部１４によって決定される輝度
ステップＳと、蛍光ランプ４の視覚的な輝度Ｂとの関係
を示す他のタイミングチャートである。

【図６】本発明の他の実施形態においてＰＷＭ信号生成
部１４によって決定される輝度ステップＳと、蛍光ラン
プ４の視覚的な輝度Ｂとの関係を示すタイミングチャー
トである。

【図７】本発明のさらに他の実施形態においてＰＷＭ信
号生成部１４によって決定される輝度ステップＳと、蛍
光ランプ４の視覚的な輝度Ｂとの関係を示すタイミング
チャートである。

【図８】従来の液晶表示器５１の構成を示すブロック図
である。

【図９】液晶表示器５１の周囲の明るさ（受光レベル
Ｌ）と、輝度制御装置５２によって決定される輝度ステ
ップＳとの関係を示すタイミングチャートである。

【図１０】輝度制御装置２，５２によって出力されるＰ
ＷＭ信号Ｓｐと、インバータ３の発振状態との関係を示
すタイミングチャートである。

【図１１】液晶表示器５１の周囲の明るさ（受光レベル
Ｌ）と、輝度制御装置５２によって決定される輝度ステ
ップＳとの関係を示す他のタイミングチャートである。

【図１２】輝度制御装置５２によって決定される輝度ス
テップＳと、蛍光ランプ４の視覚的な輝度Ｂとの関係を
示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ 液晶表示器 ２ 輝度制御装置 ３ インバータ ４ 蛍光ランプ ５ 液晶パネル １１ 受光センサ １２ フィルタ １３ Ａ／Ｄ変換部 １４ ＰＷＭ信号生成部 １５ 切換スイッチ ２０ 輝度制御処理 Ｂ，Ｂ０〜Ｂ８ 輝度 ＤI レベル検出データ Ｌ，Ｌ０〜Ｌ８ 受光レベル Ｓ，Ｓ０〜Ｓ８ 輝度ステップ Ｓｃ 切換信号 Ｓｍ 変化ステップ ＳI1，ＳI2 レベル検出信号 Ｓｐ ＰＷＭ信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA42Z FD22 GA11 LA16 2H093 NC42 NC49 NC55 ND07 3K073 AA02 AA11 AA53 AA58 AA65 AA67 AA85 BA28 CG10 CG11 CG43 CH04 CH17 3K098 CC42 CC44 CC49 DD20 DD35 DD37 DD42 EE31 EE32 EE40

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インバータ方式の照明装置に出力する輝
   度制御信号を生成する制御信号生成部を備え、当該制御
   信号生成部は、前記輝度制御信号のデューティ比または
   周波数を多段階に制御することにより、前記照明装置の
   輝度を所定輝度変化幅でＮ段階（Ｎは２以上の自然数）
   のいずれかに増減制御する輝度制御装置であって、 前記制御信号生成部は、前記所定輝度変化幅による１段
   階の増減制御時において、当該所定輝度変化幅よりも微
   細な単位輝度変化幅で段階的に増減制御する輝度制御装
   置。
2. 【請求項２】 光量検出用の受光センサを備え、前記制
   御信号生成部は、前記受光センサの受光レベルに応じて
   前記照明装置の輝度を前記Ｎ段階のいずれかに制御する
   請求項１記載の輝度制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御信号生成部は、前記所定輝度変
   化幅で多段階に亘って前記照明装置の輝度を連続的に増
   減制御するときに、当該各所定輝度変化幅にそれぞれ対
   応する各輝度状態を前記各単位輝度変化幅にそれぞれ対
   応する各輝度状態よりも長い時間に維持する請求項１ま
   たは２記載の輝度制御装置。
4. 【請求項４】 前記制御信号生成部は、前記所定輝度変
   化幅による１段階の増減制御時において、前記各単位輝
   度変化幅にそれぞれ対応する各輝度状態を徐々に長い時
   間に維持する請求項１から３のいずれかに記載の輝度制
   御装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の輝度
   制御装置と、当該輝度制御装置によって出力された前記
   輝度制御信号の前記デューティ比または前記周波数に応
   じた輝度で点灯可能に構成された前記照明装置と、当該
   照明装置の出射光が照射される液晶パネルとを備えて構
   成された液晶表示器。
6. 【請求項６】 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または周波数を多段階に制御
   することにより、前記照明装置の輝度を所定輝度変化幅
   でＮ段階（Ｎは２以上の自然数）のいずれかに増減制御
   する輝度制御方法であって、 前記所定輝度変化幅による１段階の増減制御時におい
   て、当該所定輝度変化幅よりも微細な単位輝度変化幅で
   段階的に増減制御する輝度制御方法。
7. 【請求項７】 光量検出用の受光センサの受光レベルに
   応じて前記照明装置の輝度を前記Ｎ段階のいずれかに制
   御する請求項６記載の輝度制御方法。
8. 【請求項８】 前記所定輝度変化幅で多段階に亘って前
   記照明装置の輝度を連続的に増減制御するときに、当該
   各所定輝度変化幅にそれぞれ対応する各輝度状態を前記
   各単位輝度変化幅にそれぞれ対応する各輝度状態よりも
   長い時間に維持する請求項６または７記載の輝度制御方
   法。
9. 【請求項９】 前記所定輝度変化幅による１段階の増減
   制御時において、前記各単位輝度変化幅にそれぞれ対応
   する各輝度状態を徐々に長い時間に維持する請求項１か
   ら３のいずれかに記載の輝度制御方法。