JPH11183869A - 液晶表示器の輝度調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境温度に拘らず適切な輝度が得られる液晶
表示器を提供すること。 【解決手段】 制御装置５に設けたパルス幅変調器８の
出力信号を低域ろ波器９を通してコンパレータ１１に入
力し基準電圧とする。サーミスタ１０の検出電圧をコン
パレータ１１に入力して基準電圧と比較し、両者が一致
するとコンパレータ１１からの出力信号をＣＰＵ６に入
力する。ＣＰＵ６は入力されたサーミスタ電圧から環境
温度を演算し、記憶装置７のテーブル７ａを参照して環
境温度に対応して設定されている輝度調整抵抗４の抵抗
を判断する。ＣＰＵ６は制御信号を切り替えスイッチ３
に出力し、切り替えスイッチ３の共通端子３ａを切り替
えて輝度調整抵抗器４の抵抗を選択する。このときに設
定される液晶駆動電圧Ｖｏを液晶表示器ドライバ２に入
力し、液晶表示器１を所定の電圧で駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環境温度が変化し
た場合でも適切な輝度が得られる構成とした、液晶表示
器の輝度調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】民生機器や産業機器に広く使用されてい
る液晶表示器（以下、ＬＣＤと略記する）は、環境温度
により表示画面の輝度が変化する。すなわち、環境温度
が高い場合には輝度が薄くなり、環境温度が低い場合に
は輝度が濃くなる傾向がある。このために、環境温度に
よっては適切な輝度が得られず、画面がみにくくなると
いう問題がある。

【０００３】図５は、従来のＬＣＤの輝度調整の一例を
示す回路図である。図５において、ＬＣＤ１はバスライ
ンＢａによりＬＣＤドライバ２と接続されている。Ｒｖ
は、＋５Ｖの電源と接地間に接続されている輝度調整用
の可変抵抗器である。Ｒｓは可変抵抗器Ｒｖに設けられ
ている摺動子であり、可変抵抗器Ｒｖの抵抗Ｒｔ上を摺
動する。可変抵抗器Ｒｖの抵抗Ｒｔ上の摺動子Ｒｓの位
置に応じて、電源電圧の＋５Ｖを分圧した電圧が得られ
る。この分圧された電圧は、制御電圧として信号線Ｓａ
によりＬＣＤドライバ２に入力される。ＬＣＤドライバ
２は、入力された当該制御電圧に基づいてＬＣＤ１に供
給する制御電圧を決め、ＬＣＤ１の輝度調整を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記可変抵抗器Ｒｖに
より形成される制御信号は、標準温度、例えば室温２５
℃でＬＣＤが所定の輝度となるように調整され、摺動子
Ｒｓの抵抗Ｒｔ上の位置は製品出荷時には固定される。
しかしながら、ＬＣＤは寒冷地域や高温地域で使用され
る場合があり、当該地域での環境温度は標準温度とは大
きくかけ離れている。このような地域では、製品出荷時
に標準温度で設定された適切な輝度が得られないという
問題があった。

【０００５】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであり、使用される環境温度が標準温度と相違する場
合にも適切な輝度が得られるようにした、液晶表示器の
輝度調整装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、請
求項１に係る発明において、液晶表示器の輝度度調整装
置を、液晶表示器と、この液晶表示器を駆動する駆動手
段と、温度検出手段と、温度検出手段の出力に基づき制
御信号を出力する制御手段と、液晶表示器の輝度調整抵
抗と、制御信号に基づき輝度調整抵抗を切り替える切り
替え手段とを備える構成とすることにより達成される。

【０００７】また請求項２に係る発明においては、請求
項１に係る発明の前記温度検出手段は、温度検出素子
と、当該温度検出素子の出力と基準電圧を比較する比較
手段と、順次複数の基準電圧を発生する基準電圧発生手
段とにより構成している。

【０００８】さらに請求項３に係る発明においては、請
求項１または請求項２に係る発明の前記制御手段は、温
度検出手段で検出された温度と、選択する輝度調整抵抗
のテーブルを備える構成としている。

【０００９】上記請求項１に係る発明の特徴によれば、
検出された温度に基づいて輝度調整抵抗を切り替えてい
るので、環境温度が変化しても液晶表示器には適切な輝
度が得られる。

【００１０】また、請求項２に係る発明においては、順
次複数の基準電圧を発生する基準電圧と温度検出素子の
出力とを比較するので、制御手段にアナログ／デジタル
ポートを設けなくても、あるいは別にアナログ／デジタ
ル変換器を設けなくとも、温度を検出することができ
る。

【００１１】さらに、請求項３に係る発明においては、
制御手段は、温度検出手段で検出された温度と選択する
輝度調整抵抗のテーブルを有している。このため、温度
検出により、輝度調整用抵抗を選択する制御信号を自動
的に形成することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶表示器の
輝度調整装置の実施の形態について、図１の回路図によ
り説明する。図５の従来例と同一の部分または対応する
ところには同一の符号を付しており、詳細な説明は省略
する。図１において３は切り替えスイッチであり、共通
端子３ａと選択用端子３０〜３３が設けられている。＋
５Ｖの電源と接地間には，輝度調整用抵抗器４が接続さ
れている。輝度調整用抵抗器４は、抵抗Ｒ０〜Ｒ３を直
列に接続し、各抵抗間の接続点を切換えスイッチ３の選
択用端子３０〜３２と接続している。また、＋５Ｖの電
源と抵抗Ｒ３の接続点は切り替えスイッチ３の選択用端
子３３と接続している。

【００１３】共通端子３ａを選択用端子３０〜３２と接
続することにより、ＬＣＤドライバ２には＋５Ｖの電圧
を分圧した液晶駆動電圧Ｖｏが入力される。また、共通
端子３ａを選択用端子３３と接続することにより、ＬＣ
Ｄドライバ２には電源電圧に相当する＋５Ｖの液晶駆動
電圧Ｖｏが入力される。

【００１４】５は制御装置で、入力ポート６ａと出力ポ
ート６ｂを有する中央処理装置（以下、ＣＰＵと略記す
る）６、テーブル７ａを有する記憶装置７、パルス幅変
調器（以下、ＰＷＭと略記する）８が設けられている。
ＣＰＵ６は、バスラインＢｂにより記憶装置７と接続さ
れ、また、バスラインＢｃによりＰＷＭ８と接続されて
いる。

【００１５】記憶装置７に設けられているテーブル７ａ
には、切り替えスイッチ３の共通端子３ａと選択用端子
３０〜３３との接続位置、すなわち、選択する輝度調整
抵抗と、環境温度との対応関係を設定している。テーブ
ル７ａの例を表１に示す。表１から明らかなように、環
境温度が低いほど選択する輝度調整抵抗が大きく、ＬＣ
Ｄドライバ２に供給される液晶駆動電圧Ｖｏが低くな
る。また、環境温度が高くなるにしたがい選択する輝度
調整抵抗を小さくして、ＬＣＤドライバ２に供給される
液晶駆動電圧Ｖｏを高くする。

【００１６】

【表１】

【００１７】５ａ、５ｂ、５ｃは制御装置５の端子ピン
である。端子ピン５ａは、ＰＷＭ８の出力側の信号線８
ａと、ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと略記する）９
の入力側の信号線９ａとを接続する。端子ピン５ｂは、
コンパレータ１１の出力側の信号線１１ａと接続され
る。また、端子ピン５ｃは、切換えスイッチ３に制御信
号を送出する信号線３ｂと接続されている。

【００１８】リアクタンスＬとコンデンサＣからなるＬ
ＰＦ９の出力電圧は、信号線９ｂを通してコンパレータ
１１の非反転入力端子に入力される。分圧抵抗ｒａを介
して＋５Ｖの電源と接地間に接続されている温度検出用
のサーミスタ１０は、温度の変化により抵抗値が変化す
る特性を有しており、温度−抵抗特性が予め設定されて
いる。サーミスタ１０はＬＣＤ１の近傍に設置され、Ｌ
ＣＤ１が使用されているときの環境温度を検出する。

【００１９】分圧抵抗ｒａとサーミスタ１０の接続点の
端子Ｔａには、分圧抵抗ｒａの抵抗値とサーミスタ１０
の抵抗値に対応して、＋５Ｖの電圧を分圧した電圧（サ
ーミスタ電圧）が得られる。サーミスタ電圧は、信号線
１０ａによりコンパレータ１１の反転入力端子に入力さ
れる。コンパレータ１１は、サーミスタ電圧とＬＰＦ９
の出力電圧と比較し、サーミスタ電圧がＬＰＦ９の出力
電圧よりも大きくなると、信号線１１ａから信号を出力
する。

【００２０】図２は、このようなコンパレータ１１の動
作を説明する特性図である。同図（ａ）はＬＰＦ９の時
間−出力電圧の特性を、同図（ｂ）はコンパレータ１１
の出力レベルの特性を、同図（ｃ）はＰＷＭ８から出力
されるデータを示している。ＰＷＭ８から７ビットのデ
ータがＬＰＦ９に出力されると、ＬＰＦ９は入力された
データを低域ろ波して、時間と共に階段状に増加する基
準電圧Ｖａをコンパレータ１１の非反転入力端子に入力
する。コンパレータ１１は、ＬＰＦ９から入力される階
段状の基準電圧Ｖａをサーミスタ電圧Ｖｔと比較する。
この比較結果がＶｔ＞Ｖａとなるタイミングで、コンパ
レータ１１の出力レベルをＬからＨに変える。

【００２１】図１に戻り、コンパレータ１１の出力レベ
ルがＨになると、コンパレータ１１からサーミスタ電圧
Ｖｔに相当する信号が出力される。この出力信号は、信
号線１１ａ、制御装置５の端子ピン５ｂを通してＣＰＵ
６の入力ポート６ａに入力される。ＣＰＵ６は入力され
たサーミスタ電圧Ｖｔに相当する信号に基づいてサーミ
スタ１０の抵抗値を演算する。抵抗値を算出して、サー
ミスタ１０の温度−抵抗特性を参照すればこのときの環
境温度を検出することができる。

【００２２】このようにして環境温度が求められると、
ＣＰＵ６は記憶装置７のテーブル７ａを参照して、環境
温度に対応して設定されている切り替えスイッチ３の共
通端子３ａと選択用端子３０〜３３との接続位置、すな
わち、選択する輝度調整抵抗を判断する。例えば環境温
度が５℃であれば、表１のテーブルから共通端子３ａは
選択用端子３１に接続されるものと判断する。ＣＰＵ６
の出力ポート６ｂからは、表１のテーブルを参照した結
果に基づいて形成される制御信号が信号線３ｂを通して
出力される。この制御信号により、共通端子３ａを選択
された選択用端子の位置に接続する。

【００２３】環境温度に対応して、共通端子３ａを切り
替えスイッチ３の選択用端子３０〜３３と接続すること
により、ＬＣＤドライバ２には、輝度調整用抵抗器４で
設定される液晶駆動電圧Ｖｏが入力される。この液晶駆
動電圧でＬＣＤ１を駆動することにより、ＬＣＤ１の輝
度が調整されるので、環境温度が標準温度とかけ離れて
いてもＬＣＤ１の輝度を適切にすることができる。

【００２４】図３は、ＣＰＵ６の処理手順を示すフロー
チャートである。次にこのフローチャートについて説明
する。

【００２５】（１）ステップＳ１で処理プログラムをス
タートさせ、次に、ステップＳ２でＬＣＤ１の輝度調整
を実施する所定の時刻であるかどうかを判断する。この
所定の時刻は、例えば毎日午前９時というように１日１
回の一定時刻を設定するか、または毎日１時間毎の時刻
というように１日に複数回の時刻を設定することがで
き、任意に設定可能としている。ステップＳ２の判定が
ＹＥＳ（以下、Ｙと略記する）であれば次にステップＳ
３の処理に進み、このときの判定がＮＯ（以下、Ｎと略
記する）であればステップＳ４でその他の処理を実行す
る。

【００２６】（２）ステップＳ３では、ＰＷＭ８の値を
初期化し、次にステップＳ５でＰＷＭ８を駆動する。続
いてステップＳ６でコンパレータ１１から入力ポート６
ａに入力される信号のレベルをチェックする。このとき
の判定がＹであればステップＳ７の処理に進む。また、
この判定がＮであれば、ステップＳ８の処理によりＰＷ
Ｍの値を１インクリメントして、ステップＳ５の処理に
戻りＰＷＭ８を駆動する。以下、ステップＳ５、ステッ
プＳ６、ステップＳ８の処理を繰り返し、入力ポート６
ａの信号レベルがＨになるとステップＳ７の処理に抜け
る。

【００２７】ステップＳ７の処理では、記憶装置７のテ
ーブル７ａを参照して、環境温度に対応して設定されて
いる切り替えスイッチ３の共通端子３ａと選択用端子３
０〜３３との接続位置、すなわち、選択する輝度調整抵
抗をチェックし、ステップＳ９で出力ポート６ｂに制御
信号を設定する。以上の処理を実行してステップＳ１０
でＣＰＵ６の処理プログラムを終了する。

【００２８】図４は、本発明の実施の形態のＬＣＤ用Ｉ
Ｃ（集積回路）モジュール２０の一例を示すブロック図
である。図４において、ＬＣＤ１は例えば２４０×６４
ドットの画素数を有し、１〜６４のコモン電極駆動用の
コモンドライバ１ａ，１〜２４０のセグメント電極駆動
用のセグメントドライバ１ｂにより駆動される。セグメ
ントドライバ１ｂは複数個配置され、例えば８０個づつ
のＬＣＤＩのセグメント電極を，同一仕様のセグメント
ドライバ３個で駆動する。

【００２９】コモンドライバ１ａには、７０Ｈｚのフレ
ーム信号ＦＬＭと、交流化信号Ｍと、ラッチ信号ＣＬ１
が入力される。また、セグメントドライバ１ｂには、前
記交流化信号Ｍと、ラッチ信号ＣＬ１と、データシフト
クロック信号ＣＬ２が入力される。

【００３０】Ｄはシリアルデータ、Ｄ０〜Ｄ３はパラレ
ルデータである。Ｐ、Ｓは、セグメントドライバ１ｂに
入力されるパラレルデータとシリアルデータの切り替え
を示している。図４は、切り替えはシリアルＳ側にある
状態を示している。この状態では、セグメントドライバ
１ｂのパラレル入力端子およびパラレル／シリアル入力
選択端子には、ジャンパＪ１〜Ｊ３とジャンパＪ４によ
り基準電圧ＶＳＳが印加されている。

【００３１】セグメントドライバ１ｂにパラレルデータ
の入力を選択する場合には、切り替えをＰ側にする。こ
のときには、セグメントドライバ１ｂのパラレル端子を
パラレルデータＤ０〜Ｄ３に接続し、パラレル／シリア
ル入力選択端子をロジック回路用電源電圧ＶＤＤに接続
する。

【００３２】ＶＥＥは、ＬＣＤドライバ用電源電圧であ
る。この電源電圧ＶＥＥとＬＣＤドライバ２間には、Ｌ
ＣＤ駆動電圧調整用のトランジスタＴｒを接続する。切
り替えスイッチ３で輝度調整用抵抗を選択し、これに基
づいて設定された液晶駆動電圧ＶｏがトランジスタＴｒ
のベースにバイアス電圧として供給される。トランジス
タＴｒのベースバイアス電圧の大きさを変えることによ
り、ＬＣＤドライバ２に流れる電流が制御される。

【００３３】コモンドライバ１ａと、セグメントドライ
バ１ｂの駆動電圧Ｖ１〜Ｖ５は、トランジスタＴｒの電
流の大きさに対応して、例えば８〜２０Ｖの範囲に規定
されている。このようにして、環境温度の検出によりＬ
ＣＤドライバ２からは所定の駆動電圧が選定され、コモ
ンドライバ１ａとセグメントドライバ１ｂに供給され
る。

【００３４】環境温度が低い場合にはＬＣＤの輝度が濃
くなっている。この場合には、環境温度の検出に伴って
設定される液晶駆動電圧Ｖｏが低くなるので、トランジ
スタＴｒのベースバイアス電圧が小さくなる。このため
ＬＣＤドライバ２に流れる電流が減少し、ＬＣＤ駆動電
圧Ｖ１〜Ｖ５が低くなるので、ＬＣＤの輝度を薄くする
方向に調整する。また、環境温度が高くなるにしたが
い、トランジスタＴｒのベースバイアス電圧が大きくな
る。この場合には、ＬＣＤの表示画面の輝度を濃くする
方向に調整する。

【００３５】なお、ＣＰＵ６にＡ／Ｄ入力ポートを設
け、サーミスタの検出電圧を直接にＣＰＵ６に入力して
環境温度を検出する構成とすることも可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、検
出された温度に基づいて輝度調整抵抗を切り替えている
ので、環境温度が変化しても液晶表示器には適切な輝度
が得られる。

【００３７】また、順次複数の基準電圧を発生する基準
電圧と温度検出素子の出力とを比較するので、制御手段
にアナログ／デジタルポートを設けなくても、あるいは
別にアナログ／デジタル変換器を設けなくとも、温度を
検出することができる。

【００３８】さらに、制御手段は、温度検出手段で検出
された温度と選択する輝度調整抵抗のテーブルを有して
いる。このため、温度検出により、輝度調整用抵抗を選
択する制御信号を自動的に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の液晶表示器の輝度調整装
置の一例を示す回路図である。

【図２】コンパレータの動作を説明する特性図である。

【図３】液晶表示器の輝度調整の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図４】液晶表示器用ＩＣモジュールを示すブロック図
である。

【図５】従来例の回路図である。

【符号の説明】 １ 液晶表示器（ＬＣＤ） ２ 液晶表示器（ＬＣＤ）ドライバ ３ 切り替えスイッチ ４ 輝度調整用抵抗器 ５ 制御装置 ６ 中央処理装置（ＣＰＵ） ７ 記憶装置 ８ パルス幅変調器（ＰＷＭ） ９ 低域ろ波器（ＬＰＦ） １０ サーミスタ １１ コンパレータ ２０ 液晶表示器用ＩＣモジュール

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年３月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】液晶表示器の輝度調整装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示器と、この液晶表示器を駆動す
   る駆動手段と、温度検出手段と、温度検出手段の出力に
   基づき制御信号を出力する制御手段と、液晶表示器の輝
   度調整抵抗と、制御信号に基づき輝度調整抵抗を切り替
   える切り替え手段とを備えてなる液晶表示器の輝度度調
   整装置。
2. 【請求項２】 前記温度検出手段は、温度検出素子と、
   当該温度検出素子の出力と基準電圧を比較する比較手段
   と、順次複数の基準電圧を発生する基準電圧発生手段と
   からなる請求項１に記載の液晶表示器の輝度度調整装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、温度検出手段で検出さ
   れた温度と、選択する輝度調整抵抗のテーブルを備えて
   なる請求項１または請求項２に記載の液晶表示器の輝度
   度調整装置。