CN109643526B - 控制装置以及具备该控制装置的液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明有效地抑制背光源的LED以及周边电路的温度上升，并且抑制亮度降低。本发明的一形式的液晶显示装置(10)所具备的控制装置(50)的背光源驱动控制部(8)基于两个阈值来提高、降低向背光源供给的电力，使降低向背光源(9)供给的电力的时间长于提高向背光源(9)供给的电力的时间。

Description

控制装置以及具备该控制装置的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及控制装置以及具备该控制装置的液晶显示装置，更详细而言，涉及对具有LED(发光二极管)的背光源和液晶面板进行控制的控制装置、以及具备该控制装置的液晶显示装置。
背景技术
对于作为液晶显示装置的背光源光源而使用的LED(发光二极管)而言，响应速度比CCFL(冷阴极管)快。因此，具有点亮、熄灭之类的光的点亮熄灭、明亮度调整较为容易的优点。
另一方面，已知有LED不耐热，因此若不实施适当的散热对策，则导致发光效率、寿命的降低。
例如，专利文献1公开的液晶显示装置具备用于防止LED以及周边电路的寿命降低以及热破坏的背光源驱动控制部。对于专利文献1的液晶显示装置而言，1帧的量的影像的平均亮度为预先设定的阈值以下，且根据亮度分布判断为恒定值以上的高灰度信号被包含于影像信号，并且在检测到的LED的占空比以恒定时间超过预先设定的阈值时，背光源驱动控制部降低向背光源供给的电力。
另外，专利文献2公开的液晶显示装置具备：进行局部调光控制的抑制背光源的瞬时功耗变大的控制装置。该控制装置在超过某个阈值的输入duty持续进入的情况下，为了降低电力，熄灭多个光源块中的一个。
现有技术文献
专利文件
专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2013-161059号公报(2013年8月19日公开)”
专利文献2：日本公开专利公报“日本特开2016-1339号公报(2016年1月7日公开)”
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，在专利文献1的技术的情况下，在高输入duty持续进入的情况下，LED的电流降低，因此存在实际显示于显示面板的影像的亮度降低这样的问题。
另外，在专利文献2的技术的情况下，在高输入duty持续进入的情况下，LED的电流降低，因此实际显示于显示面板的影像的亮度降低。另外，在专利文献2的技术的情况下，为了降低LED的电流而熄灭一部分光源块，因此恐怕产生亮度不均。
因此，本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于实现控制装置、以及具备该控制装置的液晶显示装置，上述控制装置是控制液晶面板以及背光源的控制装置，且有效地抑制背光源的LED以及周边电路的温度上升，并且抑制亮度降低。
解决问题的手段
为了解决上述的课题，本发明的一方式的控制装置是对具有多个光源的背光源进行控制的控制装置，其特征在于，
具备控制部，上述控制部在维持了将根据从影像信号获得的图像的亮度信息而设定的上述光源的明亮度设定为规定的明亮度以上的状态时，以第一明亮度点亮上述光源，在经过了规定的时间的情况下，反复进行比上述第一明亮度低的第二明亮度下的点亮和第三明亮度下的点亮，
上述第二明亮度低于上述第三明亮度，
上述第二明亮度下的点亮期间长于上述第三明亮度下的点亮期间。
另外，为了解决上述的课题，本发明的一方式的液晶显示装置的特征在于，具备：
具备上述结构的控制装置；
液晶面板；以及
上述背光源，其配设于上述液晶面板的背面侧并具有多个上述光源。
发明效果
根据本发明的一方式，能够有效地抑制背光源的LED以及周边电路的温度上升，并且能够抑制亮度降低。
附图说明
图1是表示具备了本发明的一实施方式的控制装置的液晶显示装置的简要结构的框图。
图2是表示图1所示的液晶显示装置的一部分结构的详情的图。
图3是表示图1所示的液晶显示装置的输入影像的一个例子的图。
图4是表示图1所示的液晶显示装置的背光源的LED＿DUTY读取区域的一个例子的图。
图5是表示图1所示的液晶显示装置的LED＿DUTY控制的处理流程的流程图。
图6是表示对图1所示的液晶显示装置的LED＿DUTY控制进行说明的曲线的图。
图7是表示对图1所示的液晶显示装置的LED＿DUTY控制进行说明的曲线的图。
图8是表示本发明的其他实施方式的液晶显示装置的LED＿DUTY控制的处理流程的流程图。
图9是表示对图8的液晶显示装置的LED＿DUTY控制进行说明的曲线的图。
图10是表示本发明的其他实施方式的液晶显示装置的简要结构的框图。
图11是表示图10所示的液晶显示装置的一部分结构的详情的图。
图12是表示图10所示的液晶显示装置的LED＿DUTY控制的处理流程的流程图。
图13是表示对图10所示的液晶显示装置的LED＿DUTY控制进行说明的曲线的图。
图14是表示对图10所示的液晶显示装置的LED＿DUTY控制的变形例进行说明的曲线的图。
图15是表示对图10所示的液晶显示装置的LED＿DUTY控制的变形例进行说明的曲线的图。
具体实施方式
〔实施方式1〕
＜液晶显示装置10的结构＞
以下，基于图1～图7对作为本发明的显示装置的一实施方式的液晶显示装置进行说明。
图1是表示本实施方式1的液晶显示装置的简要结构的框图。
如图1所示，本实施方式1的液晶显示装置10(显示装置)具备：天线1、调谐器2、影像处理部3、显示控制部4、区域有源控制部5、液晶驱动部6、液晶面板7、背光源驱动控制部8(控制部)以及背光源9。其中，显示控制部4、区域有源控制部5、液晶驱动部6以及背光源驱动控制部8构成控制装置50。
液晶面板7将(m×n)个像素二维配置。像素包含：透射过红色光的R显示元件、透射过绿色光的G显示元件、以及透射过蓝色光的B显示元件。R显示元件、G显示元件以及B显示元件在行方向上排列配置，这三个显示元件形成一个像素。此外，在本实施方式1中，列举液晶面板7为三色的例子，但也可以为四色或者四色以上的色数。
另外，液晶面板7的显示画面分割为多个例如(i×j)个部分(Part)。此外，此处的“部分”这个术语是为了便于指出显示画面的一部分而定义的。
液晶驱动部6是液晶面板7的驱动电路。液晶驱动部6基于从区域有源控制部5的输出的液晶面板7的驱动所使用的显示用数据(以下称为液晶数据)，对液晶面板7输出控制显示元件的透光率的信号(电压信号)。从液晶驱动部6输出的电压被写入至液晶面板7的显示元件内的像素电极(未图示)，显示元件的透光率根据写入像素电极的电压而变化。
背光源9设置于液晶面板7的背面侧，对液晶面板7的背面照射背光源光。背光源9作为光源而具有以二维状配置的多个LED。这些LED以分别与液晶面板7的显示画面的被分割为(i×j)个的部分对应的方式以规定量个成为一组。成为一组的规定量个的LED构成LED单元。即，一个LED单元与一个部分相对应。
背光源驱动控制部8是通过PWM(Pulse Width Modulation)控制来对背光源9的各LED进行点亮驱动的驱动电路。背光源驱动控制部8基于从区域有源控制部5输出的背光源9的驱动所使用的背光源控制用数据(以下有时称为LED数据)，将控制各LED的亮度的信号(SPI(串行外设接口)信号)向背光源9输出。
背光源驱动控制部8还对由PWM控制驱动的各LED中的以预先设定的任意图案配置的LED的占空比(以下称为LED＿DUTY)进行检测，并根据检测到的LED＿DUTY，控制向背光源9供给的电力。针对该背光源9的电力控制的详情将后述。
区域有源控制部5基于由显示控制部4生成的输入图像，求出液晶面板7所含的所有显示元件的透光率，并生成表示所求出的透光率的上述液晶数据。而且，区域有源控制部5将所生成的液晶数据向液晶驱动部6输出。
另外，区域有源控制部5基于由显示控制部4生成的输入图像，针对被分割为(i×j)个部分的液晶面板7的显示画面的各个部分，求出与该部分对应的LED单元所含的LED的亮度。具体而言，区域有源控制部5求出背光源9所含的所有LED的亮度，生成表示所求出的LED的亮度的上述LED数据。而且，区域有源控制部5将所生成的LED数据向背光源驱动控制部8输出。
显示控制部4根据由前级的影像处理部3计算出的影像信号的1帧的量的图像的平均亮度(APL)以及亮度分布，生成输入图像，并将所生成的输入图像向区域有源控制部5输出。
影像处理部3根据通过调谐器2从由天线1接收到的电波提取出的影像信号，计算1帧的量的图像的平均亮度(APL)和亮度分布，并将计算出的APL和亮度分布向显示控制部4输出。
＜背光源驱动控制部8＞
图2是背光源驱动控制部8的简要结构框图。使用图2，对背光源驱动控制部8的详情进行说明。
如图2所示，背光源驱动控制部8具有微电脑81和驱动IC82。微电脑81得到区域有源控制部5所输出的上述LED数据，以该LED数据为基础，通过PWM控制来驱动与点亮的背光源9的LED连接的驱动IC82。
换句话说，背光源驱动控制部8根据影像信号来控制背光源9的各LED的占空比(LED＿DUTY)。
此处，图3表示在液晶面板7中，画面中央部71显示比其他区域明亮的影像信号的例子。
图4是表示在背光源9的LED单元92内设定的LED＿DUTY读入区域93(图4中的(1)～(12))的一个例子的图。该LED＿DUTY读入区域93通过在LED单元92中预先设定的位置配置的LED构成。
如图3所示，在输入有液晶面板7的画面中央部71比其他部分明亮的影像信号的情况下，根据由影像处理部3求出的APL、亮度分布来驱动控制背光源9，以使得电力在与画面上的画面中央部71对应的LED集中。在这种情况下，驱动控制背光源9，以使得电力在图4所示的背光源9的中央部91配置的LED集中。
＜背光源驱动控制部8的动作＞
以下，对背光源驱动控制部8的动作例进行说明。
背光源驱动控制部8对从区域有源控制部5获得的上述LED数据进行电力限制器控制，决定LED＿DUTY。
换句话说，背光源驱动控制部8以通过APL和电力限制器控制而使电力恒定的方式控制，因此APL越大则能够集中在一个位置的电力越小。
对于上述那样的控制而言，例如在输入了图3所示的图像(例如8bit灰度为255，APL为25％)的情况下，电力仅在画面中央部71集中，导致图4所示的背光源9的中央部91的LED、驱动电路部的温度上升。
为了避免该情况，将表示电力限制器的限制值的阈值(第一阈值)(能够任意设定：在本实施方式中，将阈值设为35％)以下的APL(例如30％)并且根据输入灰度的亮度分布而认为输入有恒定值以上的高灰度信号的情况(例如10bit灰度为800以上)作为开始LED＿DUTY的监视的条件。在输入具有上述阈值以上的APL的影像信号的情况下，使电力恒定的控制动作而限制LED＿DUTY，因此不需要进行监视。
显示控制部4对上述的阈值(能够任意设定)以下的APL(例如30％)并且根据输入灰度的亮度分布而输入有高灰度信号的情况进行判断。而且，显示控制部4构成为将判断的结果向背光源驱动控制部8输出。换句话说，显示控制部4构成为，在判断为在显示影像中具有电力集中的可能性的情况下，将该判断结果向背光源驱动控制部8输出。
而且，背光源驱动控制部8在从显示控制部4接受到判断结果后，检测到的LED的占空比(监视的LED＿DUTY)以恒定时间为预先设定的阈值(以下，记载为第二阈值sduty：能够任意设定)以上时，以降低向背光源9供给的电力的方式进行控制，在以其他某个恒定时间不足预先设定的其他阈值(以下，记载为第三阈值tduty：能够任意设定)时，以提高向背光源9供给的电力的方式进行控制。
此外，在本说明书中，将LED＿DUTY为第二阈值sduty以上的情况下的LED的明亮度定义为第三明亮度，将不足第三阈值tduty的情况下的LED的明亮度定义为第二明亮度，将接受基于背光源驱动控制部8的控制前的LED＿DUTY的情况下的LED的明亮度定义为第一明亮度。
＜LED＿DUTY的监视＞
对背光源驱动控制部8的LED＿DUTY的监视进行说明。
背光源驱动控制部8通过微电脑81来监视与在LED＿DUTY读入区域93内构成的LED连接的驱动IC82的LED＿DUTY，上述LED＿DUTY读入区域93与对判断为具有电力集中的可能性的图像进行显示的部分对应。
此外，LED＿DUTY读入区域93若相对于显示画面的被分割成的部分确保30％(上述决定的APL)以上的面积，则能够与任意的影像对应。
而且，对于微电脑81而言，在LED的ON＿DUTY以某个恒定期间(能够任意设定)为sduty以上的情况下，以降低电力的方式控制驱动IC82，并且在其他某个恒定期间(能够任意设定)不足tduty的情况下，以提高电力的方式控制驱动IC82。此处，sduty小于接受基于背光源驱动控制部8的控制前的LED_DUTY。
由此，与始终监视温度的情况比较，负荷变少而能够高效地进行控制，并且不需要温度传感器，因此能够廉价地构成系统。
＜LED＿DUTY控制(LED占空比控制)＞
接下来，以下参照图5所示的流程图，对液晶显示装置10的LED＿DUTY控制进行说明。此外，表1示出图5所示的流程图所记载的各参数。
表1
Figure GDA0001974142350000091
Figure GDA0001974142350000101
表1中，areaid表示LED区域块地址。即，表示与液晶面板7的各部分对应的背光源9的LED区域(LED＿DUTY读入区域93)的地址(配置位置)。图4示出与液晶面板7的各部分对应的背光源9的LED区域。图4中，作为一个例子，示出将二维配置的多个LED分割为横6个×纵10个的LED区域的情况。横6个×纵10个LED区域中的图4中所示的12个LED区域是LED＿DUTY读入区域93。
表1中，rduty表示将由areaid指定的LED＿DUTY读入区域93的LED＿DUTY读入的值。
表1中，sduty[i]表示LED＿DUTY的阈值(第二阈值)。i表示读入的区域编号。
表1中，tduty[i]表示LED＿DUTY的其他阈值(第三阈值)。i表示读入的区域编号。
表1中，areast[i]表示超过LED＿DUTY读入区域93的sduty的累积数。i表示读入的区域编号。
表1中，ust[i]表示areast[i]的上限值。i表示读入的区域编号。
表1中，lst[i]表示areast[i]的下限值。i表示读入的区域编号。
表1中，GSPoint表示LED＿DUTY的上限值。
表1中，minduty表示LED＿DUTY的下限值。
表1中，cduty表示LED＿DUTY的变化量。
表1中，ctime表示LED＿DUTY的导线间隔(秒)。
首先，如图5所示，进行areaid的写入(步骤S11)。此处，将背光源9的所有LED区域中的LED＿DUTY读入区域93的一个地址写入微电脑81。
接着，进行由步骤S11中写入的areaid指定的LED＿DUTY读入区域93的LED＿DUTY的读入(步骤S12)。
接下来，对步骤S11中得到的LED＿DUTY的读入值(rduty)是否为以LED＿DUTY读入区域93为单位设定的sduty(能够任意设定)以上进行判断(步骤S13)。
在步骤S13中，在LED＿DUTY的读入值(rduty)为sduty以上的情况下移至步骤S14，在不足sduty的情况下移至步骤S15。
在步骤S14中，增加累积次数(areast)。此处，在累积次数(areast)增加“1”。
在步骤S15中，对LED＿DUTY的读入值(rduty)是否为以LED＿DUTY读入区域93为单位设定的tduty(能够任意设定)以上进行判断。在LED＿DUTY的读入值(rduty)不足tduty的情况下，移至步骤S16，在LED＿DUTY的读入值(rduty)为tduty以上的情况下，移至步骤S17。
在步骤S16中，减少累积次数(areast)。此处，从累积次数(areast)减少“0.5”。
其后，对是否结束所有区域(area)的读入进行判断(步骤S17)。此处，反复进行步骤S11～步骤S16的处理，直至判断为所有区域(area)的读入结束，若判断为所有区域(area)的读入结束，则移至步骤S18。
在步骤S18中，对累积次数(areast)是否与相对于各LED＿DUTY读入区域93而预先设定的上限值(ust：能够任意设定)一致进行判断。在判断为累积次数(areast)与上限值(ust)在所有LED＿DUTY读入区域93中的一个位置的LED＿DUTY读入区域93中一致的情况下，移至步骤S19，在判断为累积次数(areast)与上限值(ust)在所有LED＿DUTY读入区域93(所有位置)中不一致的情况下，移至步骤S20。
在步骤S19中，使GSPoint(LED＿DUTY的上限值)减少。具体而言，将从GSPoint减去预先设定的变化量(cduty)的值设定为新的GSPoint，移至步骤S22。
在步骤S20中，对areast是否小于相对于各LED＿DUTY读入区域93而预先设定的下限值(lst：能够任意设定)进行判断。在判断为areast在所有LED＿DUTY读入区域93(所有位置)中小于下限值(lst)的情况下，移至步骤S21，在判断为areast在所有LED＿DUTY读入区域93中的一个位置的LED＿DUTY读入区域93中为下限值(lst)以上的情况下，移至步骤S22。
在步骤S21中，使GSPoint(LED＿DUTY的上限值)增加。具体而言，将在GSPoint增加了预先设定的变化量(cduty)的值设定为新的GSPoint，移至步骤S22。
在步骤S22中，等待直至基于驱动IC82的下一个LED＿DUTY读取为止，再次进行直至步骤S11～步骤S21为止的处理。这样，反复进行上述的处理。
上述的处理在背光源驱动控制部8中进行。
若将从图5所示的处理的步骤S19输出的LED＿DUTY即上限值减少了的LED＿DUTY输入至驱动IC82，则背光源驱动控制部8以减少向背光源9供给的电力的方式进行控制。相反，若将从图5所示的处理的步骤S21输出的LED＿DUTY即上限值增加了的LED＿DUTY输入至驱动IC82，则背光源驱动控制部8以增加向背光源9供给的电力的方式进行控制。
＜电力减少处理＞
此处，若将从图5所示的处理的步骤S19输出的LED＿DUTY即上限值减少了的LED＿DUTY输入至驱动IC82，则背光源驱动控制部8以减少向背光源9供给的电力的方式进行控制。
以下，基于图6，针对基于背光源驱动控制部8的控制的效果进行说明。
图6是表示接受基于背光源驱动控制部8的控制前的LED＿DUTY(图6的输入duty)、与接受了基于背光源驱动控制部8的控制后的LED＿DUTY(图6的输出duty)的关系的曲线图。图6表示将曲线的横轴设为时间，将曲线的纵轴设为LED＿DUTY，接受作为输入duty而连续地输入LED＿DUTY“100”的情况下的背光源驱动控制部8的控制而输出的LED＿DUTY的值。
图6中(i)所示的状态是未施加控制的状态，且输入duty值“100”成为输出duty值的状态。在图6中(i)所示的状态下，为累积次数(areast)正增加的状态，反复进行步骤S11～步骤S17而成为累积次数(areast)正增加的状态，直至累积次数(areast)达到上限值(ust)。
接下来，若累积次数(areast)达到上限值(ust)(步骤S18的是)，则开始图6中(ii)所示的状态。在图6中(ii)所示的状态下，设定从GSPoint减去了变化量(cduty)的新的GSPoint(步骤S19)，为输出duty正下降的状态。图6中(ii)所示的状态反复进行直至LED＿DUTY的读入值(rduty)低于tduty为止。
而且，在LED＿DUTY的读入值低于tduty时，开始图6中(iii)所示的状态。在图6中(iii)所示的状态下，为累积次数(areast)正减少的状态。而且，反复进行直至在所有位置中累积次数(areast)低于下限值(lst)。
若在所有位置中累积次数(areast)低于下限值(lst)，则开始图6中(iv)所示的状态。在图6中(iv)所示的状态下，设定在GSPoint增加了变化量(cduty)的新的GSPoint(步骤S19)。图6中(iv)所示的状态反复进行直至LED＿DUTY的读入值(rduty)达到sduty。
而且，若LED＿DUTY的读入值(rduty)达到sduty，则开始图6中(v)所示的状态。在图6中(v)所示的状态下，为输出duty维持为sduty的状态。在图6中(v)所示的状态下，为累积次数(areast)正增加的状态。图6中(v)所示的状态继续直至累积次数(areast)达到上限值(ust)。
而且，若累积次数(areast)达到上限值(ust)，则设定从GSPoint减去了变化量(cduty)的新的GSPoint(步骤S19)，成为输出duty正下降的状态，开始前述的图6中(ii)所示的状态。以下，只要输入duty为“100”，则反复进行前述的图6的(iii)～(v)的状态。
此处，在本实施方式1中，在累积次数(areast)增加的步骤S14中，增加的值为“1”。相对于此，在步骤S16中减少值为“0.5”。这样，在本实施方式1中，将累积次数(areast)设定为减少的值小于增加的值。由此，直至累积次数(areast)低于下限值(lst)为止的时间(点亮期间)(图6的T1)大于累积次数(areast)达到上限值(ust)为止的时间(点亮期间)(图6的T2)。由此，能够有效地抑制背光源9的温度上升。
图7表示GSPoint小于上限值(例如最大灰度4095)的情况下的输入LED灰度(输入duty)与输出LED灰度(输出duty)的关系。图7的(a)表示GSPoint比图7的(b)小的情况。如前述那样，若累积次数(areast)达到上限值(ust)，则通过降低GSPoint，来降低输出duty。在提高输出duty时也相同，通过提高GSPoint，来提高输出duty。此处，在未施加控制时，GSPoint保持上限值(ust)，通过施加控制，在GSPoint下降时(不是上限值的4095时)产生图7的(a)以及(b)所示的GSSlope2，相对于横轴所示的输入LED灰度(输入duty)，输出被施加了控制的输出LED灰度(输出duty)(纵轴)。此外，GSSlope2的倾斜能够任意设定。
根据具备进行以上的电力减少处理的背光源驱动控制部8的本实施方式1的液晶显示装置10，与监视始终温度的情况比较，负荷变少而能够高效地进行控制。这样，通过动态控制LED的温度上升，能够抑制LED的发光效率、寿命的降低。
另外，也能够使LED驱动电路(背光源驱动控制部8)中的半导体设备(驱动IC82等)的温度上升减少。
并且，不需要温度传感器，因此能够廉价地构成液晶显示装置。
另外，根据本实施方式1的液晶显示装置10，在动态控制LED的温度上升时，LED＿DUTY的阈值不只设置一个，而设定两个(sduty以及tduty)。由此，能够将降低电流的水平抑制为最小限。因此，能够抑制真实影像亮度的降低，能够充分发挥基于高动态范围(HDR)方式的控制的优点。
此外，在本实施方式1中，使步骤S14中累积次数(areast)所增加的值为“1”，使步骤S16中累积次数(areast)所减少的值为“0.5”，但本发明不限定于该值，能够任意设定。通过变更这些数值的设定，能够调整降低duty的时间和提高duty的时间。由此，温度产生余量，因此与其对应，能够在整体上较高地设定LED＿DUTY的阈值(sduty以及tduty)。即，即使电流控制动作也能够将亮度降低抑制为最小限。
此外，在本实施方式1中，不只列举控制装置50还列举包含液晶面板7以及背光源9等的液晶显示装置10整体而进行说明。然而，本发明不限定于此，也可以为使上述的控制装置50作为一方式的控制装置。
即，本发明的一方式是控制装置50，其对液晶面板7、和配设于上述液晶面板7的背面侧并具有多个LED的背光源9进行控制，能够换言为以下的控制装置50，具备：显示控制部4，其根据由影像信号计算出的1帧的量的图像的平均亮度和亮度分布，生成上述液晶面板7的驱动所使用的显示用数据、和上述背光源9的驱动所使用的背光源控制用数据；和背光源驱动控制部8，其基于上述背光源控制用数据，通过PWM控制对各上述LED进行点亮驱动，并且针对上述多个LED中的在预先设定的图案上配置的LED，检测占空比，并根据检测到的LED的占空比，控制向上述背光源9供给的电力，在上述平均亮度为预先设定的第一阈值以下，且根据上述亮度分布判断为恒定值以上的高灰度信号包含于上述影像信号的情况，显示控制部4将该判断结果向背光源驱动控制部8输出，背光源驱动控制部8若从显示控制部4接受上述判断结果，则在检测到的LED的占空比以恒定时间为预先设定的第二阈值(sduty)以上时，以降低向背光源9供给的电力的方式进行控制，在检测到的LED的占空比以与上述恒定时间不同的恒定时间不足预先设定的第三阈值(tduty)时，以提高向上述背光源9供给的电力的方式进行控制，以使降低向背光源9供给的电力的时间T1大于提高向背光源供给的电力的时间T2的方式进行控制。
此外，本发明只要是背光源可具备的以往公知的光源则不局限于LED。另外，本发明通过变更占空比来实现背光源的LED的明亮度的调整，但明亮度的调整不局限于此。
〔实施方式2〕
若基于图8对本发明的其他实施方式进行说明，则如以下那样。此外，为了方便说明，针对具有与实施方式1所说明的部件相同的功能的部件，标注相同的附图标记，并省略其说明。
本实施方式2与上述的实施方式1仅LED＿DUTY控制的内容具体而言背光源驱动控制部8的电力减少处理的内容不同，除此以外相同。
以下参照图8所示的流程图对本实施方式2的液晶显示装置的LED＿DUTY控制进行说明。此外，针对图8所示的流程图所记载的各参数中的表1没有的内容，如表2所示。
表2
Figure GDA0001974142350000171
表2中，counter[i]表示读入LED＿DUTY的值(rduty)为输入duty的累积数(以下记载为计数器值)。i表示读入的区域编号。
表2中，α表示对超过LED＿DUTY读入区域93的sduty的累积数(areast)进行增加的值。
表2中，β表示对超过LED＿DUTY读入区域93的sduty的累积数(areast)进行增加的值。
对图8所示的流程图进行说明，首先，图8的步骤S11以及步骤S12是实施方式1的图5的步骤S11以及步骤S12。
接下来，对步骤S11中得到的LED＿DUTY的读入值(rduty)是否与实际输入的duty(输入duty)相同进行判断(步骤S13)。由此，对是否为控制正发挥作用的状态进行判断。若LED＿DUTY的读入值(rduty)与输入duty相同则移至步骤S14，若不相同则移至步骤S15。
在步骤S14中，将计数器值(counter)设为0。
在步骤S15中，增加计数器值(counter)。此处，对计数器值(counter)增加“1”。
在步骤S16中，对计数器(counter)是否为预先设定的值“1000”以上进行判断。若计数器(counter)为1000以上则移至步骤S17，若计数器(counter)不足1000则移至步骤S18。
在步骤S17中，设定为α＝-0.5，β＝+1。
在步骤S18中，设定为α＝-1，β＝+1。
步骤S19与实施方式1的步骤S13相同，对步骤S11中得到的LED＿DUTY的读入值(rduty)是否为以LED＿DUTY读入区域93为单位设定的sduty以上进行判断。
在步骤S19中，在LED＿DUTY的读入值(rduty)为sduty以上的情况下移至步骤S20，在不足sduty的情况下移至步骤S21。
在步骤S20中，增加累积次数(areast)。此处，在累积次数(areast)增加步骤S17或者步骤S18中设定的α值。这在α为负的情况下，也可以表达为减少α的绝对值。
在步骤S21中，对LED＿DUTY的读入值(rduty)是否为以LED＿DUTY读入区域93为单位设定的tduty以上进行判断。在LED＿DUTY的读入值(rduty)不足tduty的情况下，移至步骤S22，在LED＿DUTY的读入值(rduty)为tduty以上的情况下，移至步骤S23。
在步骤S22中，增加累积次数(areast)。此处，在累积次数(areast)增加步骤S17或者步骤S18中设定的β值。
其后，对所有区域(area)的读入是否结束进行判断(步骤S23)。此处，反复进行步骤S11～步骤S22的处理，直至判断为所有区域(area)的读入结束为止，若判断为所有区域(area)的读入结束，则移至步骤S24。
在步骤S24中，与实施方式1的图5的步骤S18相同，对累积次数(areast)是否与相对于各LED＿DUTY读入区域93预先设定的上限值(ust：能够任意设定)一致进行判断。在判断为累积次数(areast)与上限值(ust)在一个位置的LED＿DUTY读入区域93中一致的情况下，移至步骤S25，在判断为累积次数(areast)与上限值(ust)在所有位置中不一致的情况下，移至步骤S27。
在步骤S25中，增加计数器值(counter)。此处，在计数器值(counter)增加“1”。
在步骤S26中，使GSPoint(LED＿DUTY的上限值)减少。具体而言，将从GSPoint减去了预先设定的变化量(cduty)的值设定为新的GSPoint，移至步骤S29。
在步骤S27中，与实施方式1的图5的步骤S20相同，对areast是否小于相对于各LED区域而预先设定的下限值(lst：能够任意设定)进行判断。在判断为areast在所有位置中小于下限值(lst)的情况下，移至步骤S28，在判断为areast在一个位置中为下限值(lst)以上的情况下，移至步骤S29。
在步骤S28中，与实施方式1的图5的步骤S21相同，使GSPoint(LED＿DUTY的上限值)增加。具体而言，将在GSPoint增加了预先设定的变化量(cduty)的值设定为新的GSPoint，移至步骤S29。
在步骤S29中，等待直至基于驱动IC82的下一次LED＿DUTY读取为止，再次进行步骤S11～步骤S28的处理。这样，反复进行上述的处理。
上述的处理在背光源驱动控制部8中进行。
图9是表示接受基于背光源驱动控制部8的控制前的LED＿DUTY(图9的输入duty)、与接受了基于背光源驱动控制部8的控制后的LED＿DUTY(图9的输出duty)的关系的曲线图。图9示出将曲线的横轴设为时间，将曲线的纵轴设为LED＿DUTY，接受作为输入duty而连续地输入LED＿DUTY“100”的情况下的背光源驱动控制部8的控制而输出的LED＿DUTY的值。
如图9所示，根据本实施方式2，在开始LED＿DUTY的控制后的一段时间，温度有余量，因此使降低duty的时间和提高duty的时间相等(图9的T3)，在计数器值(counter)达到恒定的水平(本实施方式2中“1000”)后，即在恒定时间经过而温度提高的阶段，降低duty的时间(图9的T1)大于提高duty的时间(图9的T2)。由此，由于温度形成余量，因此与其对应，能够在整体上较高地设定sduty以及tduty。即，即使电流控制动作也能够将亮度降低抑制为最小限。此外，图9的时间T2与时间T3的长度也可以相同，也可以不同。
此外，α以及β的数值是可变的，另外，步骤S16的判断所使用的参数(图8的例子中“1000”)也可以设置三个以上的区分来判断。例如，若作为初始阶段，计数器值(counter)为500以下，则α＝-1，β＝+1，若作为中期阶段，计数器值(counter)超过500且不足1000，则α＝-0.5，β＝+1，若作为后期阶段，计数器值(counter)为1000以上，则α＝-0.5，β＝+1.5。
这样，在初始阶段温度有余量的情况下使降低duty的时间与提高duty的时间相等，若在中期阶段使降低duty的时间稍大于提高duty的时间，则当在后期阶段温度进一步提高时能够更加增长降低duty的时间。这样在设置三个以上的区分的情况下，温度也形成余量，能够在整体上较高地设定sduty以及tduty。
〔实施方式3〕
若基于图10～图13对本发明的其他实施方式进行说明，则如以下那样。此外，为了方便说明，针对具有与实施方式2中说明的部件相同功能的部件，标注相同的附图标记，并省略其说明。
＜液晶显示装置10A的结构＞
图10是表示本实施方式3的液晶显示装置10A的简要结构的框图。
图10所示的液晶显示装置10A构成为，在上述实施方式1的图1所示的液晶显示装置10追加热敏电阻20。因此，省略针对除去热敏电阻20以及与热敏电阻20相关的部件之外的其他部件的详细说明。此外，热敏电阻20与显示控制部4、区域有源控制部5、液晶驱动部6以及背光源驱动控制部8一起构成于控制装置50′。
对于本实施方式3的液晶显示装置10A的LED＿DUTY控制而言，使用热敏电阻20并参照LED单元92周边温度或背光源9的壳体内的温度，根据温度值，调整duty的下降量即tduty。
图11是表示热敏电阻20的配置例的图。图11中，示出热敏电阻20配置于背光源9的中央部附近的四角的例子。此外，针对热敏电阻20的配置位置，未特别限定。
基于热敏电阻20的检测值向背光源驱动控制部8输送。
＜LED＿DUTY控制＞
以下参照图12所示的流程图，对本实施方式3的液晶显示装置10A的LED＿DUTY控制进行说明。此外，表3示出图12所示的流程图记载的各参数中的表1以及表2中没有的内容。
表3
变量名 初始值 意义
rtemp - 热敏电阻读入值
htemp 211d 温度上限值温度阈值(1)
ltemp 178d 温度下限值温度阈值(2)
hcduty 4095d LED_DUTY的变化量(1)
mcduty 300d LED_DUTY的变化量(2)
lcduty 200d LED_DUTY的变化量(3)
γ - LED_DUTY的变化量
表3中，rtemp表示由areaid指定的LED＿DUTY读入区域93的温度的读入值。
表3中，htemp表示第一温度阈值。
表3中，ltemp表示第二温度阈值。
表3中，hcduty表示LED＿DUTY的第一变化量。
表3中，mcduty表示LED＿DUTY的第二变化量。
表3中，lcduty表示LED＿DUTY的第三变化量。
表3中，γ表示LED＿DUTY的变化量。
对图12所示的流程图进行说明，首先，图12的步骤S11～步骤S25是实施方式2的图8的步骤S11～步骤S25。
在接续于步骤S25的步骤S26′中，使用基于沿着图12所示的步骤S30～步骤S36的流程获得的LED＿DUTY的变化量(减少量)。
因此，以下，对沿着图12所示的步骤S30～步骤S36的流程进行说明。
首先，如图12所示，读入热敏电阻值(测定值)(步骤S31)。
接下来，在步骤S32中，对读入的热敏电阻值(rtemp)是否为预先设定的第一温度阈值(htemp)以上进行判断。此处，第一温度阈值(htemp)能够任意设定，且是比较高温的值。在步骤S32中，在热敏电阻值(rtemp)为第一温度阈值(htemp)以上的情况下，移至步骤S33，在不足第一温度阈值(htemp)的情况下，移至步骤S34。
在步骤S33中，设定γ＝hcduty。
在步骤S34中，针对前级的步骤S32中判断为不足第一温度阈值(htemp)的热敏电阻值(rtemp)，判断是否为第二温度阈值(ltemp)以上。此处，第二温度阈值(ltemp)能够任意设定，且是比第一温度阈值(htemp)低温的值。在步骤S34中，在热敏电阻值(rtemp)为第二温度阈值(ltemp)以上的情况下，移至步骤S35，在不足第二温度阈值(ltemp)的情况下，移至步骤S36。
在步骤S35中，设定γ＝mcduty(第二变化量)。
在步骤S36中，设定γ＝lcduty。
在步骤S26′中，使GSPoint(LED＿DUTY的上限值)减少。具体而言，将从GSPoint减去由步骤S33、步骤S35或者步骤S36得到的γ值(LED＿DUTY的变化量)的值设定为新的GSPoint，并移至步骤S29。
此外，步骤S27～步骤S29与实施方式2的步骤S27～步骤S29相同。
上述的处理在背光源驱动控制部8中进行。
此处，步骤S33中设定的hcduty(LED＿DUTY的第一变化量)、步骤S35中设定的mcduty(LED＿DUTY的第二变化量)以及步骤S36中设定的lcduty(LED＿DUTY的第三变化量)满足以下关系；hcduty＞mcduty＞lcduty。即，热敏电阻值(rtemp)越高温，则越增大LED＿DUTY的下降量。
图13是表示接受基于背光源驱动控制部8的控制前的LED＿DUTY(图13的输入duty)、与接受了基于背光源驱动控制部8的控制后的LED＿DUTY(图13的三种输出duty)的关系的曲线图。图13示出将曲线的横轴设为时间，将曲线的纵轴设为LED＿DUTY，接受作为输入duty而连续地输入LED＿DUTY“100”的情况下的背光源驱动控制部8的控制而输出的LED_DUTY的值。
如图13所示，根据本实施方式3，将热敏电阻值分为三个等级，根据等级设定输出duty的下降量的大小。即，根据等级来设定输出duty的tduty。此外，输出duty的sduty设定为，从各个等级的tduty成为相等的提高量。
这样在本实施方式3的液晶显示装置10A的LED＿DUTY控制中，根据周边温度，使亮度的下降量不同，由此能够进行更细微的亮度控制。
此外，在本实施方式3的图13中，与实施方式2的图9相同，将从自控制开始经过了一段时间的时刻降低亮度的时间设定为大于提高亮度的时间。然而，本发明不限定于此，也能够在实施方式1中采用与实施方式3中说明的热敏电阻值(rtemp)对应的亮度的下降量的设定。
〔实施方式4〕
在上述的实施方式3中，对根据热敏电阻值(rtemp)设定亮度的下降量的方式进行了说明，但参照热敏电阻值(rtemp)的LED＿DUTY控制不限定于该方式。
例如，作为本实施方式4，也能够使用实施方式3中说明的液晶显示装置10A来进行图14所示的LED＿DUTY控制。具体而言，在本实施方式4中，为以下方式，即，在热敏电阻值低的情况下，使降低亮度的时间成为比较短的时间，另一方面，在热敏电阻值高的情况下，使降低亮度的时间成为比热敏电阻值低的情况更长的时间。
图14是表示本实施方式4中接受基于背光源驱动控制部8的控制前的LED＿DUTY(图14的输入duty)、与接受了基于背光源驱动控制部8的控制后的LED＿DUTY(图14的三种输出duty)的关系的曲线图。图14示出将曲线的横轴设为时间，将曲线的纵轴设为LED＿DUTY，接受作为输入duty而连续地输入LED＿DUTY“100”的情况下的背光源驱动控制部8的控制而输出的LED_DUTY的值。
如图14所示，根据本实施方式4，将热敏电阻值分为三个等级，根据等级设定降低输出duty的时间。即，在热敏电阻值高换句话说为高温的情况下，为了降低温度，使输出duty成为tduty的时间变长(图14中的时间Ta)。另外，在热敏电阻值没有过高也没有过低换句话说为中温的情况下，使输出duty成为tduty的时间比高温的情况下变短(图14中的时间Tb)。另外，在热敏电阻值低换句话说为低温的情况下，使输出duty成为tduty的时间比中温的情况下更短(图14中的时间Tc)。此外，使输出duty成为sduty的时间与温度无关而相等即可。
这样，根据本实施方式4，温度越高，降低duty的时间越长，由此能够进行更细微的亮度控制。
〔实施方式5〕
在上述的实施方式3中，对根据热敏电阻值(rtemp)而设定亮度的下降量的方式进行了说明，但参照热敏电阻值(rtemp)的LED＿DUTY控制不限定于该方式。
例如，作为本实施方式5，也能够使用实施方式3中说明的液晶显示装置10A进行图15所示的LED＿DUTY控制。具体而言，在本实施方式5中，为以下方式，即在热敏电阻值低的情况下，使复原的亮度值即sduty变高，另一方面，在热敏电阻值高的情况下，使sduty比热敏电阻值低的情况下变低。
图15是表示本实施方式5中接受基于背光源驱动控制部8的控制前的LED＿DUTY(图15的输入duty)与接受了基于背光源驱动控制部8的控制后的LED＿DUTY(图15的三种输出duty)的关系的曲线图。图15示出将曲线的横轴设为时间，将曲线的纵轴设为LED＿DUTY，接受作为输入duty而连续地输入LED＿DUTY“100”的情况下的背光源驱动控制部8的控制而输出的LED_DUTY的值。
如图15所示，根据本实施方式5，将热敏电阻值分为三个等级，根据等级来设定输出duty的sduty。此外，输出duty的tduty各自的等级相互相等即可。
这样在本实施方式5的LED＿DUTY控制中，根据周边温度，使复原的亮度值不同，由此能够进行更细微的亮度控制。
此外，图15中，与实施方式2的图9相同，将从自控制开始经过了一段时间的时刻降低亮度的时间设定为比提高亮度的时间长。然而，本发明不限定于此，也能够在实施方式1中采用与热敏电阻值(rtemp)对应的sduty的设定。
〔总结〕
本发明的方式1的控制装置是对具有多个光源(LED)的背光源9进行控制的控制装置50，其特征在于，
具备控制部(背光源驱动控制部8)，上述控制部在维持了将根据从影像信号获得的图像的亮度信息而设定的上述光源(LED)的明亮度设定为规定的明亮度以上的状态时，以第一明亮度点亮上述光源，在经过了规定的时间的情况下，反复进行比上述第一明亮度低的第二明亮度(tduty)下的点亮和第三明亮度(sduty)下的点亮，
上述第二明亮度(tduty)低于上述第三明亮度(sduty)，
上述第二明亮度(tduty)下的点亮期间(时间T1)长于上述第三明亮度(sduty)下的点亮期间(时间T2)。
根据上述的结构，与始终监视温度的以往结构比较，负荷变少而能够高效地进行控制。这样，通过对光源(例如LED)的温度上升进行动态控制，能够抑制光源的发光效率、寿命的降低。
另外，不需要温度传感器，因此能够廉价地构成控制装置，进而能够廉价地构成具备控制装置并且具备液晶面板以及背光源的液晶显示装置。
另外，根据上述的结构，在动态控制光源的温度上升时，针对明亮度的阈值，不仅决定一个，而是决定两个(第二阈值以及第三阈值)。由此，能够将降低电流的水平抑制为最小限。因此，能够抑制真实影像的亮度的降低，能够充分发挥基于高动态范围(HDR)方式的控制的优点。
对于本发明的方式2的控制装置50而言，在上述方式1中，
上述第二明亮度(tduty)下的点亮以及以上述第三明亮度(sduty)下的点亮通过变更上述光源的占空比来进行。
对于本发明的方式3的控制装置50而言，在上述方式1或者2中，
上述控制部(背光源驱动控制部8)也可以是在经过上述规定的时间之前，在相互相同的长度的期间反复进行上述第二明亮度(tduty)下的点亮和上述第三明亮度(sduty)下的点亮。
根据上述的结构，在开始背光源的驱动后的一段时间期间，为背光源的温度较低的状态，因此在该期间，使上述第二明亮度(tduty)下的点亮期间与上述第三明亮度(sduty)下的点亮期间成为相互相同的长度。由此，能够抑制由于使上述第二明亮度(tduty)下的点亮期间(时间T1)比上述第三明亮度(sduty)下的点亮期间(时间T2)长引起的真实影像的亮度降低。
对于本发明的方式4的控制装置50而言，在上述方式1～3任一个中，也可以构成为，
还具备热敏电阻20，上述热敏电阻20对上述背光源9的温度进行测定，
上述控制部(背光源驱动控制部8)基于上述热敏电阻20的测定值，设定上述第二明亮度(tduty)以及上述第三明亮度(sduty)。
根据上述的结构，若基于热敏电阻20的测定值(比规定值)低，则减少向背光源供给的电力的下降量即亮度的下降量，若基于热敏电阻20的测定值(比规定值)高，则增多向背光源供给的电力的下降量即亮度的下降量。由此，能够实现细微的亮度控制。
对于本发明的方式5的控制装置50而言，在上述方式1～3任一个中，也可以构成为，
还具备热敏电阻20，上述热敏电阻20对上述背光源9的温度进行测定，
上述控制部(背光源驱动控制部8)基于上述热敏电阻20的测定值，设定上述第二明亮度(tduty)下的点亮期间(时间T1)。
根据上述的结构，若基于热敏电阻20的测定值(比规定值)低，则缩短时间(时间Tc)，若基于热敏电阻20的测定值(比规定值)高，则增长时间(时间Ta、时间Tb)，由此能够实现细微的亮度控制。
对于本发明的方式6的控制装置50而言，在上述方式1～3任一个中，也可以构成为，
还具备热敏电阻20，上述热敏电阻20对上述背光源9的温度进行测定，
上述控制部(背光源驱动控制部8)基于上述热敏电阻20的测定值，该测定值越低则越高地设定上述第三明亮度(sduty)。
根据上述的结构，若基于热敏电阻20的测定值(比规定值)低，则提高向作为上述第三明亮度的背光源供给的电力的上限值，由此能够抑制真实影像的亮度降低。
本发明的方式7的液晶显示装置10、10A的特征在于，具备：
上述的结构的控制装置50；液晶面板7；以及具有多个光源(LED)的上述背光源9。
本发明不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围进行各种变更，针对将不同实施方式所分别公开的技术手段适当地组合而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。并且，通过将各实施方式所分别公开的技术手段组合，能够形成新的技术特征。
附图标记说明
1 天线
2 调谐器
3 影像处理部
4 显示控制部
5 区域有源控制部
6 液晶驱动部
7 液晶面板
8 背光源驱动控制部(控制部)
9 背光源
10、10A 液晶显示装置
20 热敏电阻
50 控制装置
71 画面中央部
81 微电脑
82 驱动IC
91 中央部
92 LED单元
93 LED＿DUTY读入区域
tduty 第三阈值(第二明亮度)
sduty 第二阈值(第三明亮度)

Claims (7)

1.一种控制装置，其对具有多个光源的背光源进行控制，所述光源根据从影像信号获得的图像的亮度信息来设定明亮度，所述控制装置的特征在于，
具备控制部，所述控制部通过控制占空比来控制所述光源的明亮度，
所述控制部中，
当所述亮度信息所表示的亮度的平均亮度为第一阈值以下并且在该亮度信息所表示的亮度分布中输入有规定值以上的灰度值时，开始所述光源占空比的监视，并且，
当与所述光源的第一明亮度对应的控制前的所述占空比具有恒定值时，反复进行第一工序和第二工序，
在所述第一工序中，在检测到的所述占空比为规定时间即第二阈值以上时，控制所述光源的明亮度为第二明亮度，所述第二明亮度对应于不足第三阈值的占空比，所述第三阈值小于所述第二阈值，
在所述第二工序中，在检测到的所述占空比为其他规定时间即不足所述第三阈值时，控制所述光源的明亮度为第三明亮度，所述第三明亮度对应于所述第二阈值以上的占空比。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述第二明亮度下的点亮以及所述第三明亮度下的点亮通过变更所述光源的占空比来进行。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述控制部在经过所述规定的时间之前，在相互相同长度的期间反复进行所述第二明亮度下的点亮和所述第三明亮度下的点亮。
4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
还具备热敏电阻，所述热敏电阻对所述背光源的温度进行测定，
所述控制部基于所述热敏电阻的测定值，设定所述第二明亮度以及所述第三明亮度。
5.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
还具备热敏电阻，所述热敏电阻对所述背光源的温度进行测定，
所述控制部基于所述热敏电阻的测定值，设定所述第二明亮度下的点亮期间。
6.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
还具备热敏电阻，所述热敏电阻对所述背光源的温度进行测定，
所述控制部基于所述热敏电阻的测定值，该测定值越低则越高地设定所述第三明亮度。
7.一种液晶显示装置，其特征在于，具备：
权利要求1～6中任一项所述的控制装置；
液晶面板；以及
所述背光源，其配设于所述液晶面板的背面侧并具有多个所述光源。
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