JPH11135291A - 液晶ディスプレイ用調光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周囲の光源の波長分布特性に合わせて画面の
輝度を自動調整することを実現する車載用に用いられる
液晶ディスプレイ用調光装置を提供する。 【解決手段】 複数のフォトセンサ１０１，１０３を例
えば昼間か夜間か等の状況に応じて切り換えることによ
って液晶ディスプレイの周囲の明るさを、周囲の光源の
波長分布特性に合致したフォトセンサ１０１または１０
３で測定し、その明るさに応じてインバータ１０７を間
欠動作させて、蛍光管１０９の明るさを可変させ、液晶
ディスプレイの画面の明るさを自動的に変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
装置に関し、特に、周囲の明るさに応じて、自動的に画
面の輝度を最適な明るさに調整する車載用に用いられる
液晶ディスプレイ用調光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶ディスプレイ用調光装置は、
図２に示すように、外部の光の明るさに応じて蛍光管２
０６の輝度が自動調整されるようにしたものであり、外
部からの光を受光して、明るさを任意の電気信号（例え
ば、電圧値、電流値など）に変換するフォトセンサ２０
１と、このフォトセンサからの信号を、所定の電圧値の
直流電圧へ変換するフォトセンサ回路２０２と、一定の
周波数および一定の振幅の三角波を発生させる三角波発
生回路２０３と、フォトセンサ回路２０２から出力され
た直流電圧値と、三角波発生回路２０３から出力された
三角波の電圧値を比較し、一定周波数のパルス波を発生
するコンパレータ２０４と、このコンパレータ２０４か
ら出力されたパルス波に応じた所定の周期及び電圧の交
流電圧を発生させ、この交流電圧を後述する蛍光管２０
６へ印加して点灯駆動させるインバータ２０５と、文字
や画像等を表示する液晶パネル２０７と、液晶パネル２
０７の背面側から照明し、画面輝度を与える蛍光管２０
６とから構成されている。

【０００３】液晶パネル２０７は、電気エネルギを光に
変換する自発光素子ではないため、液晶パネル２０７を
表示手段とする液晶ディスプレイは、液晶パネル２０７
後方から照明を当てて画面輝度を稼ぐ必要がある。一般
の液晶ディスプレイは、バックライトを構成する小型で
効率の高い冷陰極蛍光管を拡散板と反射板の間に装着
し、これを面光源として液晶パネル２０７背面側から照
明するのが普通である。従って、液晶ディスプレイの調
光は蛍光管の調光を意味する。

【０００４】コンパレータ２０４から出力されるパルス
波は、外部からの光の明るさと液晶パネル２０７の画面
輝度との差分の大きさに対応して矩形波の高電位レベル
と低電位レベルの信号期間比（デューティ比）が変化す
るパルス幅変調出力となる。すなわち、このパルス幅変
調出力がパルス波としてインバータ２０５に供給され
る。また、このパルス波のデューティ比は、フォトセン
サ回路２０２から入力された直流電圧値、および三角波
発生回路２０３から入力された三角波の電圧値を比較し
た結果によって変化する。

【０００５】次に、このような従来の液晶ディスプレイ
用調光装置の動作について図面を参照して説明する。

【０００６】まず、フォトセンサ２０１において外部か
らの光を受光し、その光の明るさを任意の電気信号（例
えば、電圧値、電流値など）に変換してフォトセンサ回
路２０２へ出力する。

【０００７】そしてフォトセンサ回路２０２は、フォト
センサ２０１から出力された電気信号を、所定の電圧値
の直流電圧へ変換し、コンパレータ２０４の一方の入力
端子へ入力する。

【０００８】また、三角波発生回路２０３は一定の周波
数および一定の振幅の三角波を発生させ、コンパレータ
２０４のもう一方の入力端子に入力する。

【０００９】ここで、コンパレータ２０４は、前記フォ
トセンサ回路２０２から入力された直流電圧値と、前記
三角波発生回路２０３から入力された三角波の電圧値と
を比較し、一定周波数のパルス波を発生する。

【００１０】すると、インバータ２０５は、コンパレー
タ２０４の出力のパルス波が高電位レベルの時は動作
し、低電位レベルの時は停止するため、コンパレータ２
０４から出力されたパルス波により、インバータ２０５
を間欠動作させ、間欠動作の長短に応じて、つまりコン
パレータ２０４の出力の高電位レベルと低電位レベルと
の割合を変化させて、蛍光管２０６の明るさを調節す
る。

【００１１】蛍光管２０６の明るさが変化すれば、液晶
パネル２０７は前記蛍光管２０６で発生した光を透過さ
せることによって画面を表示させるため、液晶画面の明
るさが変化する。

【００１２】したがって、液晶ディスプレイの周囲の外
光の明るさに応じて、画面の明るさが変化する。このこ
とによって液晶ディスプレイの使用者は周囲の明るさに
応じて自動的に最適な画面の明るさを得ることができる
ものであった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶ディスプレイ用調光装置は、周囲の光源の波長分布
特性が変化した場合（すなわち昼間の太陽光、夜間の街
灯、トンネル内の照明、車内の蛍光灯など）、フォトセ
ンサは1個であるため、フォトセンサの波長感度特性と
周囲の外光の波長分布特性が異なってしまい、明るさを
適切に測定することができず、高い精度でＬＣＤモニタ
の画面の明るさを調整することができないという課題が
あった。

【００１４】そこで、本発明の目的は、周囲の光源の波
長分布特性に合わせて画面の輝度を自動調整することを
実現する車載用に用いられる液晶ディスプレイ用調光装
置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の液晶ディスプレイ用調光装置は、波長に
よる感度の特性の異なる周囲の明るさを測定する複数の
フォトセンサと、照射される外光の波長分布特性にあわ
せてこれらフォトセンサの切換えを行なう切換スイッチ
と、一定の周波数および一定の振幅の三角波を発生させ
る三角波発生回路と、前記三角波と切換スイッチの出力
をレベル比較し、一定周波数のパルス波を出力するコン
パレータと、このコンパレータから出力されたパルス波
に応じて蛍光管を点灯駆動させるインバータとを具備し
たことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる液晶ディス
プレイ用調光装置について図面を参照して説明する。図
１は、本発明にかかる液晶ディスプレイ用調光装置の一
実施の形態を示すブロック図である。

【００１７】本発明の液晶ディスプレイ用調光装置は、
図１に示すように、外部からの太陽光を受光して、明る
さを任意の電気信号（例えば、電圧値、電流値など）に
変換する第１のフォトセンサ１０１と、この第１のフォ
トセンサ１０１からの信号を、所定の電圧値の直流電圧
へ変換する第１のフォトセンサ回路１０２と、外部から
の光を受光して、明るさを任意の電気信号（例えば、電
圧値、電流値など）に変換する第２のフォトセンサ１０
３と、この第２のフォトセンサ１０３からの信号を、所
定の電圧値の直流電圧へ変換する第２のフォトセンサ回
路１０４と、外部装置例えばヘッドライトのスイッチに
連動して、ヘッドライトが消えているときすなわち昼間
は第１のフォトセンサ回路１０２の出力を、ヘッドライ
トが点灯しているときすなわち夜間やトンネル内では第
２のフォトセンサ回路１０４の出力を後述するコンパレ
ータ１０７へ出力するように切換えを行う切換スイッチ
１０５と、一定の周波数および一定の振幅の三角波を発
生させる三角波発生回路１０６と、切換スイッチ１０５
から出力された直流電圧値と、三角波発生回路１０６か
ら出力された三角波の電圧値を比較し、一定周波数のパ
ルス波を発生するコンパレータ１０７と、このコンパレ
ータ１０７から出力されたパルス波に応じた所定の周期
及び電圧の交流電圧を発生させ、この交流電圧を後述す
る蛍光管１０８へ印加して点灯駆動させるインバータ１
０８と、文字や画像等を表示する液晶パネル１１０と、
液晶パネル１１０の背面側から照明し、画面輝度を与え
る蛍光管１０９とから構成されている。この蛍光管１０
９は液晶パネル１１０の背面側から照明を当てて画面を
照らすように配置される。

【００１８】第１のフォトセンサ１０１の最大感度波長
は、太陽光の波長分布特性に合致しており、第２のフォ
トセンサ１０３の最大感度波長は、人工光，夜間やトン
ネル内での自動車内の照明や車外から差し込んでくる明
かり（例えば運転席であれば街灯やトンネル内の照明，
ワゴン車等の後部座席やバスの中であれば蛍光灯の明か
り）の波長分布特性に合致している。

【００１９】コンパレータ１０７から出力されるパルス
波は、外部からの光の明るさと液晶パネル１１０の画面
輝度との差分の大きさに対応して矩形波の高電位レベル
と低電位レベルの信号期間比（デューティ比）が変化す
るパルス幅変調出力となる。すなわち、このパルス幅変
調出力がパルス波としてインバータ１０８に供給され
る。また、このパルス波のデューティ比は、切換スイッ
チ１０５によって切り換えられた第１のフォトセンサ回
路１０２または第２のフォトセンサ回路１０４から得ら
れる直流電圧値と、三角波発生回路１０６から入力され
た三角波の電圧値を比較した結果によって変化する。

【００２０】次に、本発明の液晶ディスプレイ用調光装
置の動作について図面を参照して説明する。

【００２１】まず、第１のフォトセンサ１０１は外部か
らの太陽光を受光して、明るさを任意の電気信号（例え
ば、電圧値、電流値など）に変換し、第１のフォトセン
サ回路１０２へ出力する。

【００２２】そして、第１のフォトセンサ回路１０２は
第１のフォトセンサ１０１からの電気信号を、所定の電
圧値の直流電圧へ変換し、その電圧は切換スイッチ１０
５へ入力される。

【００２３】また、第２のフォトセンサ１０３は外部か
らの光を受光して、明るさを任意の電気信号（例えば、
電圧値、電流値など）に変換し、第２のフォトセンサ回
路１０４へ出力する。

【００２４】そして、第２のフォトセンサ回路１０４は
第２のフォトセンサ１０３からの信号を、所定の電圧値
の直流電圧へ変換し、その電圧は切換スイッチ１０５へ
入力される。

【００２５】切換スイッチ１０５では、外部装置、例え
ばヘッドライトのスイッチに連動して、ヘッドライトが
消えているときすなわち昼間は第１のフォトセンサ回路
１０２の出力を、ヘッドライトが点灯しているときすな
わち夜間やトンネル内では第２のフォトセンサ回路１０
４の出力をコンパレータ１０７の一方の入力端子へ入力
できるように切換えを行う。

【００２６】また、三角波発生回路１０６は一定の周波
数および一定の振幅の三角波を発生させ、その三角波は
コンパレータ１０７のもう一方の入力端子に入力され
る。

【００２７】ここで、コンパレータ１０７は切換スイッ
チ１０５から入力された直流電圧値と、三角波発生回路
１０６から入力された三角波の電圧値を比較し、一定周
波数のパルス波を発生する。

【００２８】すると、インバータ１０８は、コンパレー
タ１０７の出力のパルス波が高電位レベルの時は動作
し、低電位レベルの時は停止するため、コンパレータ１
０７から出力されたパルス波により、インバータ１０８
を間欠動作させ、間欠動作の長短に応じて、つまりコン
パレータ１０７の出力の高電位レベルと低電位レベルと
の割合を変化させて、蛍光管１０９の明るさを可変す
る。

【００２９】蛍光管１０９の明るさが変化すれば、液晶
パネル１１０は蛍光管１０９で発生した光を透過させる
ことによって画面を表示させるため、液晶画面の明るさ
が変化することになる。

【００３０】したがって、このように本発明の車載用に
用いられる液晶ディスプレイ用調光装置は、複数のフォ
トセンサを例えば昼間か夜間か等の状況に応じて切り換
えることによって液晶ディスプレイの周囲の明るさを、
周囲の光源の波長分布特性に合致したフォトセンサで測
定し、その明るさに応じてインバータ１０７を間欠動作
させて蛍光管１０９の明るさを可変させるようにしたの
で、液晶ディスプレイの画面の明るさを自動的に変化さ
せることができ、これにより画面の明るさを最適にする
ことができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の液晶ディス
プレイ用調光装置によれば、複数のフォトセンサを状況
に応じて切り換えることによって液晶ディスプレイの周
囲の明るさをその光源の波長分布特性に合致したフォト
センサで測定し、その明るさに応じてインバータを間欠
動作させて蛍光管の明るさを可変させるようにしたの
で、液晶ディスプレイの画面の明るさを自動的に変化さ
せることができ、これにより周囲の明るさに対する画面
の明るさを常に最適な明るさにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる液晶ディスプレイ用調光装置の
一実施の形態を示すブロック図である。

【図２】従来の液晶ディスプレイ用調光装置を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０１ 第１のフォトセンサ １０２ 第１のフォトセンサ回路 １０３ 第２のフォトセンサ １０４ 第２のフォトセンサ回路 １０５ 切換スイッチ １０６ 三角波発生回路 １０７ コンパレータ １０８ インバータ １０９ 蛍光管 １１０ 液晶パネル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長による感度の特性の異なる周囲の明
   るさを測定する複数のフォトセンサと、照射される外光
   の波長分布特性にあわせてこれらフォトセンサの切換え
   を行なう切換スイッチと、一定の周波数および一定の振
   幅の三角波を発生させる三角波発生回路と、前記三角波
   と切換スイッチの出力をレベル比較し、一定周波数のパ
   ルス波を出力するコンパレータと、このコンパレータか
   ら出力されたパルス波に応じて蛍光管を点灯駆動させる
   インバータとを具備したことを特徴とする液晶ディスプ
   レイ用調光装置。