JP2000292767A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
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Abstract
おいて、PWM調光周波数を垂直同期信号周波数の自然
数倍としかつ信号方式が変わっても調光明るさが一定と
することを目的とする。 【解決手段】 垂直同期信号と画素クロックとよりPW
M基準クロックの周期を求める周期検出回路5と、前記
周期検出回路5で求められた周期を分周比として画素ク
ロックを分周することでPWM基準クロックを作成する
第1の基準クロックと、前記PWM基準クロックとPW
Mデューティ比設定データとよりPWM調光パルスを作
成するPWM発生回路とを具備することにより、前記の
課題を解決することができる。
Description
バックライト装置を用いた液晶表示装置(国際特許分類
G02F1/1335)に関するものである。
術について説明する。図8は従来の液晶表示装置であ
る。
像信号に応じて前記液晶パネル21を駆動する液晶パネ
ル駆動手段、23はバックライト、24は前記バックラ
イトを駆動するバックライト駆動手段、25はPWM信
号発生回路である。PWM信号発生回路25は、垂直同
期信号と水平同期信号を入力とし、垂直同期信号に同期
しその周波数が垂直同期信号の2.5倍のPWM調光パ
ルス信号を発生する。さらに、PWM調光パルス信号
は、PWMデューティ比設定データに応じたデューティ
比となるよう、PWM信号発生回路25において制御さ
れている。ここでPWM調光とは、PWM(パルス幅変
調方式)によりバックライトの明るさを制御する方式を
意味する。
号とバックライトの点滅が同期する。その結果、液晶パ
ネルに表示される映像の周期とバックライト点滅の周期
の干渉を原因とする画面のちらつきや、バックライトや
バックライト駆動手段により発生した電磁ノイズが映像
信号処理系と結合することを原因とする画面妨害を低減
できる。
信号発生回路25について、図9と図10を用いてさら
に詳しく説明する。図9はPWM信号発生回路の回路構
成例である。図10は図9に示すPWM信号発生回路に
NTSC信号(525本/フレーム、インターレース)
の信号を与えた時のタイミングチャートである。なおこ
こで分周比kを105とした。
分周回路、27は比較回路である。2分周回路28にお
いては入力された垂直同期信号を2分周しリセット信号
となす。k分周回路は水平同期信号をクロックとして出
力データをカウントアップし、出力データが(k−1)
までカウントアップした後に出力をリセットすることで
水平同期信号をk分周したノコギリ波形データを出力す
る。
りリセットされる。今k=105であり、525/10
5=5となりフレーム周波数30Hzの5倍すなわち1
50Hzのノコギリ波が垂直同期信号に同期する形で得
られる。このノコギリ波をPWMデューティ比設定デー
タと大小比較することで、垂直同期信号に同期し垂直同
期信号の5/2倍の周波数のPWM調光パルス信号が得
られる。
うに構成された従来例の液晶表示装置においては以下の
課題があった。1フレーム当たりのライン数が異なる入
力信号に対応する場合、分周比K、PWMデューティ比
設定データを設定変更せねばならなかった。たとえば、
明るさを表す調光の制御値A(0≦A≦1.0)とし、
1フレーム当たりのライン数をh、PWM調光パルス信
号の周波数と垂直同期信号周波数との比をmとし、PW
Mデューティ比設定データをRとすると(数1)のよう
に表され、上記の演算をマイクロプロセサ等により行わ
ねばならなかった。
の規模が大きくなったり、あるいは動作が遅くなったり
するという課題があった。
1フレーム当たりのライン数が異なる入力信号に対応す
る場合、PWMの階調数が異なってしまい、またPWM
調光パルス信号の周波数を高く設定すると、PWMの階
調数が減ってしまいバックライトの明るさの微妙な調光
が行えないといった課題があった。
で、1フレーム当たりのライン数が異なる複数の方式の
信号を入力した場合でも分周比とPWMデューティ比設
定データを再計算する必要がなく、1フレーム当たりの
ライン数が異なる複数の方式の信号を入力した場合でも
一定のPWM階調数が得られバックライトの明るさの微
妙な調光が行える液晶表示装置の実現を目的とするもの
である。
に本発明は、液晶表示パネルを用いた映像信号の表示装
置において、バックライトのPWM調光をおこなう際の
PWM調光パルスを作成するにあたり、映像信号の垂直
同期信号と、前記PWM調光パルスの周波数と垂直同期
信号の比である逓倍比mとより、PWM信号発生の基準
となるクロックの周期を求め、前記周期に基づき映像信
号の画素クロックより前記PWM調光パルスを作成する
ことで垂直同期信号に同期し周期が1/mのPWM調光
を行うように構成したものである。
たりのライン数が異なる複数の方式の信号を入力した場
合でも分周比とPWMデューティ比設定データを再計算
する必要がなく、1フレーム当たりのライン数が異なる
複数の方式の信号を入力した場合でも一定のPWM階調
数が得られバックライトの明るさの微妙な調光が行える
液晶表示装置が得られる。
は、液晶表示パネルを用いた映像信号の表示装置におい
て、バックライトのPWM調光をおこなう際のPWM調
光パルスを作成するにあたり、映像信号の垂直同期信号
と、前記PWM調光パルスの周波数と垂直同期信号の比
である逓倍比m(mは1以上の自然数)とより、PWM
信号発生の基準となるクロックの周期を求め、前記周期
に基づき映像信号の画素クロックより前記PWM調光パ
ルスを作成することで、垂直同期信号に同期し周期が1
/mのPWM調光を行うことを特徴としたものであり、
これにより、簡単な回路で、1フレーム当たりのライン
数が異なる複数の方式の信号を入力した場合でも分周比
とPWMデューティ比設定データを再計算する必要がな
く、1フレーム当たりのライン数が異なる複数の方式の
信号を入力した場合でも一定のPWM階調数が得られバ
ックライトの明るさの微妙な調光が行えるという作用を
有する。
と、映像信号に応じて前記液晶表示パネルを駆動し画面
表示する液晶パネル駆動手段と、前記液晶パネルの背面
側に設けられたバックライトと、前記バックライトを駆
動しかつPWM調光パルス信号がオンの時に前記バック
ライトを点灯させ前記PWM調光パルス信号がオフの時
に前記バックライトを消灯させることで前記PWM調光
パルス信号のオンとオフのデューティ比に応じて前記バ
ックライトの調光を行うバックライト駆動手段と、映像
信号に同期した画素クロックと垂直同期信号と逓倍比m
(mは1以上の自然数)とよりPWM基準クロックの周
期を求める周期検出回路と、前記周期検出回路出力の前
記PWM基準クロックの周期を分周比とし前記画素クロ
ックを分周し前記PWM基準クロックとして出力する第
1の分周回路と、前記PWM基準クロックを計数するこ
とによりPWMデューティ比設定データに応じたパルス
デューティ比を有する前記PWM調光パルス信号を発生
するPWM信号発生回路とより構成され、前記バックラ
イトの調光の点灯と消灯の周期を前記垂直同期信号の1
/mの周期とすることを特徴としたものであり、これに
より、簡単な回路で、1フレーム当たりのライン数が異
なる複数の方式の信号を入力した場合でも分周比とPW
Mデューティ比設定データを再計算する必要がなく、1
フレーム当たりのライン数が異なる複数の方式の信号を
入力した場合でも一定のPWM階調数が得られバックラ
イトの明るさの微妙な調光が行えるという作用を有す
る。
液晶表示装置における前記周期検出回路について、前記
PWM信号発生回路の階調数n(nは1以上の自然数)
を分周比とし画素クロックをn分周する第2の分周回路
と、前記第2の分周回路の出力回路をm(mは1以上の
自然数)分周する第3の分周回路と、前記第3の分周回
路の出力パルスの数を前記垂直同期信号の1周期期間に
ついて計数し前記PWM基準クロックの周期として出力
する第1のパルス計数回路とにより構成する事を特徴と
したものであり、これにより、簡単な回路で、1フレー
ム当たりのライン数が異なる複数の方式の信号を入力し
た場合でも分周比とPWMデューティ比設定データを再
計算する必要がなく、1フレーム当たりのライン数が異
なる複数の方式の信号を入力した場合でも一定のPWM
階調数が得られバックライトの明るさの微妙な調光が行
えるという作用を有する。
液晶表示装置における前記PWM信号発生回路につい
て、前記PWM基準クロックのタイミングに応じて出力
データを1づつ加算する第2のパルス計数回路と、前記
第2のパルス計数回路の出力データと前記PWMデュー
ティ比設定データとを比較する比較回路とにより構成す
る事を特徴としたものであり、これにより、簡単な回路
で、1フレーム当たりのライン数が異なる複数の方式の
信号を入力した場合でも分周比とPWMデューティ比設
定データを再計算する必要がなく、1フレーム当たりの
ライン数が異なる複数の方式の信号を入力した場合でも
一定のPWM階調数が得られバックライトの明るさの微
妙な調光が行えるという作用を有する。
から図3を用いて説明する。
形態を示し、図1において1は液晶表示パネル、2は液
晶パネル駆動手段、3はバックライト、4はバックライ
ト駆動手段、5は周期検出回路、6は第1の分周回路、
7はPWM信号発生回路である。
れを液晶表示パネルに表示すべくパネルの駆動を行う。
ここで、垂直同期信号の周期(一周期を画素クロックの
数で表す)をTv、PWM周波数と垂直同期信号周波数
の比である逓倍数をm、PWM信号発生回路7のPWM
の階調数をn、PWM基準クロックの周期(一周期を画
素クロックの数で表す)をLとすると(数2)となる
が、周期検出回路5はあらかじめ与えられた逓倍数M、
PWM階調数n、及び画素クロックを用い、入力された
垂直同期信号を計測することでPWM基準クロックの周
期Lを求める。
た周期Lを用い、画素クロックをL分周することでPW
M基準クロックを得る。
ロックをn分周することでPWM周期Tpwmを得る。
すなわち(数3)となり、(数2)と(数3)とより、
(数4)となる。
M周波数が垂直同期信号周波数のm逓倍となることが分
かる。
与えられたPWMデューティ比設定データに基づき出力
パルスのPWMデューティ比を制御する。PWM周期が
階調数nのみによる分周で構成されているため、n階調
でのPWMデューティ比制御は容易であり、映像信号の
方式や逓倍数が変わっても、PWMデューティ比設定デ
ータが一定であればPWMデューティ比は一定となる。
スがHiの時バックライトを点灯し、Lowの時バック
ライトを消灯することでバックライトの明るさを制御す
る。
直同期信号のm倍の周波数で同期することとなり、バッ
クライト駆動手段4において発生したノイズが映像信号
に漏れ込んでも、ノイズ成分が液晶表示画面上で静止す
るパターンとなり目立ちにくい。
ーティ比設定データにより制御されるが、映像信号の方
式が変わっても、バックライトの明るさが変わったり階
調数が変わることがない。
示す図である。図3、図4、図5、図6は図2の実施例
の動作を表すタイミングチャートである。以下、図2よ
り図6を用いて本発明の実施例の動作について説明す
る。なお、本実施例においてPWM階調数nは256で
固定である。
の分周回路9と第1の計数回路10より構成され、さら
に第1のパルス計数回路10はインクリメンタと12b
itラッチより構成されている。
9の動作について図2と図3を用いて説明する。第2の
分周回路8は画素クロックを256分周する。ここで2
56はPWM階調数nの値である。以下、特に断りのな
い限りクロックは画素クロックとする。第2の分周回路
8は垂直同期信号でリセットされる。第2の分周回路8
は256クロックに1回、画素クロック周期と同一幅の
パルスを出力する。
8の出力パルスをイネーブルとし、前記出力パルスM回
に付き1回、ピクセルクロック周期と同一幅のパルスを
出力する。ここで、分周比Mは、外部より与えられる逓
倍比設定データである。
トされるが、前記第2の分周回路の出力パルスが、垂直
同期信号によるリセットのタイミングに対し1クロック
分遅れる事から、第3の分周回路に与えるリセットパル
スは垂直同期信号1クロック遅らせて与える。第3分周
回路9の出力パルスは、256*Mクロックの周期を持
つ。
用いて第1のパルス計数回路の動作について説明する。
の出力パルスをイネーブルパルスとし、イネーブルパル
スの数を積算する。又、インクリメンタは、垂直同期信
号によりセットされる。インクリメンタは、セットされ
た時、内部レジスタ出力が全て1となる。12bitイン
クリメンタでは、FFFhであり、次のイネーブルパルス入
力にて、インクリメントし、内部レジスタ出力は、000h
となる。すなわち、インクリメンタがセットされた時の
初期値は、−1であり、−1よりカウントアップする動
作を行う。
遅延量に対し、インクリメンタのセットは、第3の分周
回路リセットパルスを1クロック遅らせて行う。12bit
ラッチは、次のセットパルス入力時点での前記インクリ
メンタの出力データを12bitレジスタにてホールド
する。
成り立つ。この式で表される自然数Lを第1の計数回路
10にて計測することができる。
トアップするので、第1の計数回路10の出力データは
LではなくL−2となる。L−2を計測する、言い換え
ればインクリメンタの初期値を−1とする理由は後述す
る。
用いて、第1の分周回路6の分周比を決める。図7は第
1の分周回路6の回路図である。図2、図5、図7を用
いて、第1の分周回路の動作を説明する。第1の分周回
路6は0よりカウントアップし、第1の計数回路10の
出力データL−2までカウントした後に自己リセットし
て再び0からカウントアップすると同時にキャリー出力
Coを出力する。よって第1の分周回路6は画素クロッ
クを(L−1)分周する動作を行う。逆に、図7に示す
回路構成により(L−1)分周を行う場合、第1の計数
回路10よりのデータは(L−1)ではなく(L−2)
でなくてはならない。
信号発生回路7の動作を説明する。第2の計数回路11
は前記第1の分周回路6のキャリー出力Coを計数す
る。計数は0から開始し、255までカウントアップし
た後、自己リセットにて再度0から計数を開始する。よ
って第2の計数回路11は256分周回路として動作
し、その出力周期は(L−1)×256クロックであ
る。
て動作するのみならず、その出力データは0〜255ま
でのい値をとるノコギリ波となる。比較回路12におい
て第2の計数回路11の出力データとPWMデューティ
比設定データRとを比較する。ここでRの値は0〜25
5である。第2の計数回路11の出力データ≦Rである
とき比較回路12の出力はHi、また第2の計数回路1
1の出力データ>Rであるとき比較回路12の出力はL
owとなる。
号でリセットされる。第2の計数回路11の出力の周期
は(L−1)×256であり、(数5)より、m×(L
−1)×256<Tv≦m×L×256なので、PWM
信号発生回路7は垂直同期信号周期間にパルスをm個出
力し、m+1個目のパルスの途中で垂直同期信号により
リセットがかかることとなる。このm個目のパルスを出
力してから、垂直同期信号によるリセットがかかる期間
を余り期間と呼ぶこととする。
ある。いま映像信号がVGA信号とすると、画素クロッ
ク=25MHz、垂直同期信号周波数=60Hzであ
り、Tv=420,000クロックとなる。
WM周期は(L−1)×256=104960となり、
余り周期の最大値は1024となる。よって、垂直同期
信号によるリセットが発生する部分でのPWM周期の最
大誤差は1%以下となる。一般に蛍光ランプをPWM調
光する場合、点灯デューティ比は10%〜100%で使
用する。点灯デューティ比が10%以下になると、蛍光
管の放電が不安定になり、点灯しなかったり、あるいは
調光の精度が取れなかったりするためである。前記の余
り期間による誤差は、PWMデューティ比を変化させた
場合でも最低のデューティ比10%の範囲内で収まるこ
とから、前記の余り期間によりPWM周波数が変わった
りすることはない。
における計数の初期値を0とし、第1の計数回路10出
力をL−2ではなくL−1とした場合では、前記の余り
期間は負の値となる。すなわち、PWM信号発生回路7
がm個目のパルスを出力している途中で垂直同期信号に
よりリセットがかかることとなる。この負の余り期間の
最小値は−m×256クロックである。この時、PWM
デューティ比設定データR=255/256=99.6
%に設定したとすると、負の余り期間によりPWMパル
スが埋まり、PWM周波数は垂直同期信号のM逓倍では
なく、M−1逓倍となってしまう。
の平均値の誤差は変わらないので、調光の明るさには影
響しない。画面上の妨害に影響が無ければ、あるいはP
WMデューティ比の最大値が100%未満で制限されて
いるような応用では、第1の計数回路10の出力がL−
1となるよう構成してもよい。
応用では、第1の計数回路10の出力がLあるいはそれ
に近い値となるよう回路を構成してもよい。
路で、1フレーム当たりのライン数が異なる複数の方式
の信号を入力した場合でも分周比とPWMデューティ比
設定データを再計算する必要がなく、1フレーム当たり
のライン数が異なる複数の方式の信号を入力した場合で
も一定のPWM階調数が得られバックライトの明るさの
微妙な調光が行える液晶表示装置の実現を目的とするも
のである。
ブロック構成図
ブロック構成図
ト
ト
ト
ト
ロック構成図
路のブロック構成図
回路のタイミングチャート
Claims (4)
- 【請求項1】 液晶表示パネルを用いた映像信号の表示
装置において、バックライトのPWM調光をおこなう際
のPWM調光パルスを作成するにあたり、映像信号の垂
直同期信号と、前記PWM調光パルスの周波数と垂直同
期信号の比である逓倍比m(mはの自然数)とより、P
WM信号発生の基準となるクロックの周期を求め、前記
周期に基づき映像信号の画素クロックより前記PWM調
光パルスを作成することで垂直同期信号に同期し周期が
1/mのPWM調光を行う液晶表示装置。 - 【請求項2】 液晶表示パネルと、 映像信号に応じて前記液晶表示パネルを駆動し画面表示
する液晶パネル駆動手段と、 前記液晶パネルの背面側に設けられたバックライトと、 前記バックライトを駆動しかつPWM調光パルス信号が
オンの時に前記バックライトを点灯させ前記PWM調光
パルス信号がオフの時に前記バックライトを消灯させる
ことで前記PWM調光パルス信号のオンとオフのデュー
ティ比に応じて前記バックライトの調光を行うバックラ
イト駆動手段と、 映像信号に同期した画素クロックと垂直同期信号と逓倍
比m(mは自然数)とよりPWM基準クロックの周期を
求める周期検出回路と、 前記周期検出回路出力の前記PWM基準クロックの周期
を分周比とし前記画素クロックを分周し前記PWM基準
クロックとして出力する第1の分周回路と、 前記PWM基準クロックを計数することによりPWMデ
ューティ比設定データに応じたパルスデューティ比を有
する前記PWM調光パルス信号を発生するPWM信号発
生回路とより構成され、前記バックライトの調光の点灯
と消灯の周期を前記垂直同期信号の周期の1/mとする
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記PWM信号発生回路の階調数n(n
は自然数)を分周比とし画素クロックをn分周する第2
の分周回路と、 前記第2の分周回路の出力回路をm(mは1以上の自然
数)分周する第3の分周回路と、 前記第3の分周回路の出力パルスの数を前記垂直同期信
号の1周期期間について計数し前記PWM基準クロック
の周期として出力する第1のパルス計数回路とにより、
前記周期検出回路を構成する事を特徴とする請求項2記
載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記PWM基準クロックのタイミングに
応じて出力データを1づつ加算する第2のパルス計数回
路と、 前記第2のパルス計数回路の出力データと前記PWMデ
ューティ比設定データとを比較する比較回路とにより前
記PWM信号発生回路を構成する事を特徴とする請求項
2記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10225199A JP3298548B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10225199A JP3298548B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000292767A true JP2000292767A (ja) | 2000-10-20 |
JP3298548B2 JP3298548B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=14322393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10225199A Expired - Lifetime JP3298548B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3298548B2 (ja) |
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