JP2018180025A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メモリ液晶とバックライトを備える表示装置において、より省電力化を図ることが可能な技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示する表示装置は、メモリ液晶を備えるＬＣＤモジュールと、ＬＣＤモジュールを制御するマイコンと、メモリ液晶を照明するバックライトと、バックライトを制御するバックライト制御回路を備えている。バックライト制御回路は、マイコンからＬＣＤモジュールに出力される画面書換信号に連動して、バックライトの照明態様を変化させる。【選択図】図１

Description

本明細書で開示する技術は、表示装置に関する。

特許文献１には、メモリ液晶を備えるＬＣＤモジュールと、メモリ液晶を照明するバックライトと、ＬＣＤモジュールとバックライトを制御するマイコンを備える表示装置が開示されている。

特開２０１１−２４８１５２号公報

マイコンが、通常動作モードと省電力動作モードの間で切り換え可能である場合、表示装置の省電力化を図るためには、可能な限りマイコンを省電力動作モードとしておくことが好ましい。メモリ液晶を備えるＬＣＤモジュールにおいては、画面を書き換える時だけマイコンがＬＣＤモジュールを制御すればよい。従って、ＬＣＤモジュールに画面書換信号を出力しない期間について、マイコンを省電力動作モードに切り換える構成とすれば、表示装置の省電力化を図ることができる。しかしながら、マイコンがＬＣＤモジュールの制御だけでなく、バックライトの制御も行う構成では、ＬＣＤモジュールに画面書換信号を出力しない期間においても、バックライトの制御を行う必要があるため、マイコンを省電力動作モードに切り換えることができず、表示装置の省電力化を図ることができない。

本明細書では、上記の課題を解決する技術を提供する。本明細書では、メモリ液晶とバックライトを備える表示装置において、より省電力化を図ることが可能な技術を提供する。

本明細書が開示する表示装置は、メモリ液晶を備えるＬＣＤモジュールと、ＬＣＤモジュールを制御するマイコンと、メモリ液晶を照明するバックライトと、バックライトを制御するバックライト制御回路を備えている。バックライト制御回路は、マイコンからＬＣＤモジュールに出力される画面書換信号に連動して、バックライトの照明態様を変化させる。

上記の表示装置では、メモリ液晶を備えるＬＣＤモジュールの制御を行うマイコンとは別に、バックライトを制御するバックライト制御回路が設けられている。これによって、ＬＣＤモジュールへ画面書換信号を出力していない期間について、マイコンを省電力動作モードへ切り換えることができ、表示装置の省電力化を図ることができる。また、上記の表示装置では、バックライト制御回路が、画面書換信号に連動してバックライトの照明態様を変化させるので、メモリ液晶の表示が切り換わるタイミングと連動して、バックライトの照明態様を変化させることができる。

上記の表示装置では、バックライト制御回路が、画面書換信号が出力されると、バックライトを点灯してもよく、またはバックライトの照明光量を強めてもよい。

上記の構成によれば、メモリ液晶の表示が切り換わる時に、バックライトの点灯または照明光量の増加を行い、視認性を高めることができる。

上記の表示装置では、バックライト制御回路が、タイマ回路を備えていてもよく、バックライト制御回路が、画面書換信号が出力されない状態が所定時間継続した場合に、バックライトを消灯してもよく、またはバックライトの照明光量を弱めてもよい。

上記の構成によれば、メモリ液晶の表示が切り換わった後、ある程度の時間が経過したときに、バックライトの消灯または照明光量の低減を行い、バックライトの消費電力を低減することができる。

上記の表示装置では、バックライト制御回路が、照度センサを備えていてもよく、バックライト制御回路が、照度センサにより周囲が暗いことを検知した場合にのみ、画面書換信号に連動したバックライトの制御を行ってもよい。

上記の構成によれば、周囲の明るさに応じて、画面書換信号に連動したバックライトの制御を行うことができる。

実施例に係る表示装置２の回路構成の例を示す図である。 実施例に係る表示装置２の各信号のタイミングチャートの一例である。 実施例に係る表示装置２の回路構成の別の例を示す図である。

（実施例）
図１に示す本実施例の表示装置２は、例えば、加熱調理器などの、電池で駆動する機器に組み込まれて使用される。表示装置２は、ＬＣＤモジュール４と、ＬＣＤマイコン６と、バックライト８と、バックライト制御回路１０を備えている。

ＬＣＤモジュール４は、微透過型のメモリ液晶１２を備えている。ＬＣＤモジュール４は、ＬＣＤマイコン６から画面書換信号が入力されると、画面書換信号の内容に応じて、メモリ液晶１２における表示内容を切り換える。ＬＣＤモジュール４は、新たに画面書換信号が入力されるまでは、メモリ液晶１２における表示内容を保持する。

ＬＣＤマイコン６は、ＬＣＤモジュール４の動作を制御する。ＬＣＤマイコン６は、通常動作モードと、省電力動作モードの間で切り換え可能である。ＬＣＤモジュール４の表示内容を切り換える必要が無い場合には、ＬＣＤマイコン６は、省電力動作モードとされている。ＬＣＤマイコン６は、ＬＣＤモジュール４の表示内容を切り換える必要がある場合に、省電力動作モードから通常動作モードに切り換わる。例えば、ＬＣＤマイコン６は、ユーザが機器の操作部（図示せず）を操作した時に、ＬＣＤモジュール４の表示内容を切り換えるために、省電力動作モードから通常動作モードに切り換わる。あるいは、ＬＣＤマイコン６は、機器全体の制御を行う別のマイコン（図示せず）から、ＬＣＤモジュール４の表示内容を切り換える指示があった場合に、省電力動作モードから通常動作モードに切り換わる。ＬＣＤマイコン６は、通常動作モードにおいて、画面書換信号をＬＣＤモジュール４に出力する。図２に示すように、画面書換信号は、メモリ液晶１２の表示内容をシリアルデータにより表現したパルス信号列として出力される。ＬＣＤマイコン６は、画面書換信号を出力し終わると、通常動作モードから省電力動作モードに切り換わる。

バックライト８は、ＬＣＤモジュール４のメモリ液晶１２の背面側に配置されたＬＥＤ１４を備えている。ＬＥＤ１４は、メモリ液晶１２を背面側から照明する。なお、バックライト８は、ＬＥＤ１４を上側、下側、右側または左側から照明するものであってもよいし、複数の方向から照明するものであってもよい。

バックライト制御回路１０は、ＬＣＤマイコン６からＬＣＤモジュール４に出力される画面書換信号に連動して、バックライト８を制御する。バックライト制御回路１０は、パルス処理回路１６と、タイマ回路１８と、バックライト駆動回路２０と、バックライトキャンセル回路２２を備えている。

パルス処理回路１６は、画面書換信号のパルス信号列を検出する。パルス処理回路１６は、トランジスタ２４と、抵抗器２６、２８を備えている。トランジスタ２４は、ＮＰＮ型のトランジスタである。トランジスタ２４のコレクタ端子は、抵抗器２６を介して、Ｈ電位（例えば電源電位）に接続されている。トランジスタ２４のエミッタ端子は、抵抗器２８を介して、Ｌ電位（例えば接地電位）に接続されている。トランジスタ２４のベース端子には、画面書換信号が入力される。

タイマ回路１８は、パルス処理回路１６からの出力信号についてタイマ制御を行う。タイマ回路１８は、キャパシタ３０を備えている。キャパシタ３０の正極はパルス処理回路１６のコレクタ端子に接続されている。キャパシタ３０の負極はＬ電位（例えば接地電位）に接続されている。キャパシタ３０の正極の電位を、以下では、タイマ出力信号ともいう。

パルス処理回路１６とタイマ回路１８の動作について説明する。パルス処理回路１６のトランジスタ２４は、ベース端子がＨ電位の時にオンとなり、ベース端子がＬ電位の時にオフとなる。ＬＣＤマイコン６から画面書換信号が出力されていない場合（図２のＤ１参照）、トランジスタ２４のベース端子はＬ電位に維持され、トランジスタ２４はオフとなっている。この場合、タイマ回路１８のキャパシタ３０に充電がなされて、キャパシタ３０の正極の電位（すなわちタイマ出力信号）はＨ電位に維持される（図２のＴ１参照）。

その後、ＬＣＤマイコン６から画面書換信号が出力されると（図２のＤ２参照）、画面書換信号のパルス列の立ち上がりのタイミングで、パルス処理回路１６のトランジスタ２４のベース電位にＨ電位が入力される。これにより、トランジスタ２４がオンとなり、キャパシタ３０から抵抗器２８に電流が流れる。これによって、キャパシタ３０から放電がなされて、キャパシタ３０の正極の電位（すなわちタイマ出力信号）はＬ電位となる（図２のＴ２参照）。

その後、ＬＣＤマイコン６から画面書換信号が出力されなくなると（図２のＤ３参照）、再びトランジスタ２４のベース端子がＬ端子に維持され、トランジスタ２４はオフとなる。これによって、キャパシタ３０への充電が再び行われる（図２のＴ３参照）。所定時間が経過して、キャパシタ３０への充電が完了すると、キャパシタ３０の正極の電位（すなわちタイマ出力信号）はＨ電位となる（図２のＴ４参照）。その後、上述したように、新たにＬＣＤマイコン６から画面書換信号が出力されるまで、キャパシタ３０の正極の電位（すなわちタイマ出力信号）はＨ電位に維持される。

図１に示すバックライト駆動回路２０は、バックライト８への電力供給を制御する。バックライト駆動回路２０は、トランジスタ３２と、抵抗器３４を備えている。トランジスタ３２は、ＰＮＰ型のトランジスタである。トランジスタ３２のエミッタ端子は、抵抗器３４を介して、Ｈ電位（例えば電源電位）に接続されている。トランジスタ３２のベース端子は、タイマ回路１８のキャパシタ３０の正極に接続されている。以下では、トランジスタ３２のコレクタ端子の電位を、バックライト駆動信号ともいう。

バックライト駆動回路２０の動作について説明する。バックライト駆動回路２０のトランジスタ３２は、ベース端子がＬ電位の時にオンとなり、ベース端子がＨ電位の時にオフとなる。タイマ回路１８のキャパシタ３０の正極の電位（すなわちタイマ出力信号）がＨ電位の場合（図２のＴ１参照）、トランジスタ３２のベース端子にＨ電位が入力されて、トランジスタ３２はオフとなる。この場合、トランジスタ３２のコレクタ端子の電位（すなわちバックライト駆動信号）はＬ電位となる（図２のＢ１参照）。

その後、タイマ回路１８のキャパシタ３０の正極の電位（すなわちタイマ出力信号）がＬ電位となると（図２のＴ２参照）、トランジスタ３２のベース電位にＬ電位が入力されて、トランジスタ３２はオンとなる。この場合、トランジスタ３２のコレクタ端子の電位（すなわちバックライト駆動信号）はＨ電位となる（図２のＢ２参照）。

その後、タイマ回路１８のキャパシタ３０の正極の電位（タイマ出力信号）が再びＨ電位となると（図２のＴ４参照）、トランジスタ３２のベース電位にＨ電位が入力されて、トランジスタ３２はオフとなる。この場合、トランジスタ３２のコレクタ端子の電位（すなわちバックライト駆動信号）はＬ電位となる（図２のＢ３参照）。

図１に示すバックライトキャンセル回路２２は、必要に応じて、バックライト駆動回路２０から出力されるバックライト駆動信号をキャンセルする。バックライトキャンセル回路２２は、トランジスタ３６と、抵抗器３８と、照度センサ４０を備えている。トランジスタ３６は、ＰＮＰ型のトランジスタである。トランジスタ３６のエミッタ端子は、バックライト駆動回路２０のトランジスタ３２のコレクタ端子に接続されている。トランジスタ３６のベース端子は、抵抗器３８と照度センサ４０を介して、Ｌ電位（例えば接地電位）に接続されている。照度センサ４０は、周囲が暗い場合に、抵抗器３８とＬ電位の間を導通させ、周囲が明るい場合に、抵抗器３８とＬ電位の間を非導通とする。トランジスタ３６のコレクタ端子は、バックライト８のＬＥＤ１４のアノード端子に接続されている。なお、バックライト８のＬＥＤ１４のカソード端子はＬ電位（例えば接地電位）に接続されている。

バックライトキャンセル回路２２の動作について説明する。トランジスタ３６は、ベース端子がＬ電位の時にオンとなり、ベース端子がＨ電位の時にオフとなる。照度センサ４０によって周囲が暗いことが検知された場合、抵抗器３８とＬ電位の間が導通して、トランジスタ３６のベース端子にＬ電位が入力される。これによって、トランジスタ３６がオンとなり、バックライト駆動回路２０から出力されるバックライト駆動信号がバックライト８のＬＥＤ１４に入力される。この場合、バックライト駆動信号がＨ電位のときに、ＬＥＤ１４が点灯し、バックライト駆動信号がＬ電位のときに、ＬＥＤ１４は消灯する。

上記と異なり、照度センサ４０によって周囲が明るいことが検知された場合、抵抗器３８とＬ電位の間が非導通となり、トランジスタ３６のベース端子にＬ電位が入力されなくなる。これによって、トランジスタ３６がオフとなって、バックライト駆動信号がバックライト８のＬＥＤ１４に入力されなくなる。この場合、バックライト駆動信号がＨ電位であっても、Ｌ電位であっても、ＬＥＤ１４は消灯している。

上記のバックライト制御回路１０によれば、照度センサ４０によって周囲が暗いことが検知されており、かつＬＣＤマイコン６からＬＣＤモジュール４へ画面書換信号が出力されると、画面書換信号に連動してＨ電位のバックライト駆動信号がバックライト８に入力されて、ＬＥＤ１４が点灯する。その後、ＬＣＤマイコン６からＬＣＤモジュール４へ画面書換信号が出力されなくなると、所定時間が経過した後にバックライト駆動信号がＬ電位に切り替わり、ＬＥＤ１４が消灯する。

上記のバックライト制御回路１０は、ＬＣＤマイコン６が画面書換信号を出力していない期間について、ＬＣＤマイコン６が動作していなくても、ＬＥＤ１４の点灯および消灯を自動的に制御することができる。従って、ＬＣＤマイコン６が、画面書換信号を出力していない期間について、通常動作モードから省電力動作モードに切り換わる場合であっても、バックライト制御回路１０によって、バックライト８のＬＥＤ１４の点灯および消灯を制御することができる。ＬＣＤマイコン６が省電力動作モードとなる割合を増やすことができ、省電力化を図ることができる。

なお、上記の実施例において、バックライト８は、バックライト制御回路１０とは別の回路（図示せず）によって制御される別のＬＥＤ（図示せず）を備えていてもよい。この場合、別のＬＥＤが点灯している状況で、バックライト制御回路１０がＬＥＤ１４を点灯すると、バックライト８の照明光量は増加し、バックライト制御回路１０がＬＥＤ１４を消灯すると、バックライト８の照明光量は低減する。

なお、図１に示すバックライト制御回路１０において、バックライトキャンセル回路２２を設けなくてもよい。この場合、バックライト駆動信号が直接的にバックライト８のＬＥＤ１４に入力される。

あるいは、図１に示すバックライトキャンセル回路２２において、照度センサ４０の代わりに、他のセンサまたはスイッチを用いて、バックライト駆動信号のキャンセルを行ってもよい。例えば、照度センサ４０の代わりに、ユーザがバックライト駆動信号のキャンセルのオンとオフを手動で切り換えることが可能なスイッチを用いてもよい。このような構成とすることで、ユーザがスイッチを設定した内容に応じて、バックライト駆動信号のキャンセルの有無を切り換えることができる。

あるいは、図３に示すように、バックライトキャンセル回路２２に加えて、別のバックライトキャンセル回路４２を設けてもよい。図３に示すバックライトキャンセル回路４２は、トランジスタ４４と、抵抗器４６と、スイッチ４８を備えている。トランジスタ４４は、ＰＮＰ型のトランジスタである。トランジスタ４４のエミッタ端子は、バックライトキャンセル回路２２のトランジスタ３６のコレクタ端子に接続されている。トランジスタ４４のベース端子は、抵抗器４６とスイッチ４８を介して、接地電位に接続されている。スイッチ４８は、ユーザがバックライト駆動信号のキャンセルのオンとオフを手動で切り換えることが可能なスイッチである。トランジスタ４４のコレクタ端子は、バックライト８のＬＥＤ１４のアノード端子に接続されている。図３に示す構成では、ユーザがスイッチ４８を介してバックライト駆動信号のキャンセルをオンにしており、かつ照度センサ４０によって周囲が暗いことが検知された場合にのみ、バックライト駆動信号をバックライト８のＬＥＤ１４に入力し、それ以外の場合には、バックライト駆動信号をキャンセルする。

上記の実施例において、パルス処理回路１６のトランジスタ２４、バックライト駆動回路２０のトランジスタ３２およびバックライトキャンセル回路２２のトランジスタ３６は、上記の実施例と同様のオン・オフ動作を行う他のスイッチング素子で置き換えられてもよい。

上記の実施例において、パルス処理回路１６、タイマ回路１８、バックライト駆動回路２０および／またはバックライトキャンセル回路２２の具体的な回路構成は、同様の動作を行うものであれば、他の回路構成で置き換えられてもよい。

以上、各実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２ ：表示装置
４ ：ＬＣＤモジュール
６ ：ＬＣＤマイコン
８ ：バックライト
１０ ：バックライト制御回路
１２ ：メモリ液晶
１４ ：ＬＥＤ
１６ ：パルス処理回路
１８ ：タイマ回路
２０ ：バックライト駆動回路
２２ ：バックライトキャンセル回路
２４ ：トランジスタ
２６ ：抵抗器
２８ ：抵抗器
３０ ：キャパシタ
３２ ：トランジスタ
３４ ：抵抗器
３６ ：トランジスタ
３８ ：抵抗器
４０ ：照度センサ
４２ ：バックライトキャンセル回路
４４ ：トランジスタ
４６ ：抵抗器
４８ ：スイッチ

Claims (4)

1. メモリ液晶を備えるＬＣＤモジュールと、
   ＬＣＤモジュールを制御するマイコンと、
   メモリ液晶を照明するバックライトと、
   バックライトを制御するバックライト制御回路を備えており、
   バックライト制御回路は、マイコンからＬＣＤモジュールに出力される画面書換信号に連動して、バックライトの照明態様を変化させる、表示装置。
2. バックライト制御回路は、画面書換信号が出力されると、バックライトを点灯する、またはバックライトの照明光量を強める、請求項１の表示装置。
3. バックライト制御回路は、タイマ回路を備えており、
   バックライト制御回路は、画面書換信号が出力されない状態が所定時間継続した場合に、バックライトを消灯する、またはバックライトの照明光量を弱める、請求項１または２の表示装置。
4. バックライト制御回路は、照度センサを備えており、
   バックライト制御回路は、照度センサにより周囲が暗いことを検知した場合にのみ、画面書換信号に連動したバックライトの制御を行う、請求項１から３の何れか一項の表示装置。

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