JP2007080572A - 液晶バックライト用調光回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 バックライトの発光強度の制御の応答性を向上させること。
【解決手段】 この液晶バックライト用調光回路５は、バックライト３からの発光の強度に応じたモニタ電流を出力するフォトダイオード９と、モニタ電流が入力されて、リセット信号発生後からホールド信号の発生時までの計測期間における該モニタ電流による電荷の蓄積量に相当する発光強度信号を生成する発光強度モニタ部１３と、バックライト３の発光をＰＷＭ制御によって制御するための制御パルス信号を、発光強度信号に応じて生成するとともに、計測期間の繰り返し周期が制御パルス信号の周期のN倍（Nは１以上の整数）となるようにリセット信号及びホールド信号を生成し、発光強度モニタ部１３に出力するコントローラ７とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶表示装置用のバックライトの発光を制御する液晶バックライト用調光回路に関するものである。

従来のバックライトが内蔵された液晶表示装置の例としては、下記特許文献１記載の表示装置が知られている。この表示装置は、表示装置の周囲の明るさを感知する光センサ、増幅器、及びローパスフィルタからなる周囲光感知手段と、周囲光感知手段によって感知された結果に基づいてバックライトの光量を調整する制御手段とを有し、これにより、周囲環境に応じたバックライト光量を自動的に得ることを可能にしている。
特開平５−１０８０２７号公報

このような従来の表示装置においては、バックライトとして冷陰極管等の蛍光ランプが用いられている。一方、高集積化が容易という点で、バックライトとして発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用する表示装置の研究開発が活発化している。このように、バックライトとしてＬＥＤを使用する場合は、ＬＥＤの発光強度の個体毎のバラツキ、温度変動、及び経時変化が問題となる。そこで、ＬＥＤの発光強度を安定化させるために、上記従来の表示装置の構成と同様に、ＬＥＤの発光強度をモニタする光センサからの電流を増幅器で電圧信号に変換・増幅した後、電圧信号を時間的に平均化するためのローパスフィルタを介して制御部に入力し、制御部でＬＥＤの駆動をフィードバック制御することが行われている。

しかしながら、上記のフィードバック制御系を有する表示装置では、発光強度の平均値を得るためにフィードバック制御系に時定数が比較的大きいローパスフィルタを含んでいるため、フィードバック制御系の時定数がローパスフィルタの時定数によって左右され、応答性良く発光強度を制御することが困難となっていた。

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、バックライトの発光強度の制御の応答性を向上させることが可能な液晶バックライト用調光回路を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の液晶バックライト用調光回路は、液晶表示装置用のバックライトの発光を制御する液晶バックライト用調光回路において、バックライトからの発光の強度に応じたモニタ電流を出力する受光素子と、モニタ電流が入力されて、リセット信号発生後からホールド信号の発生時までの計測期間における該モニタ電流による電荷の蓄積量に相当する発光強度信号を生成する発光強度モニタ部と、バックライトの発光をパルス幅変調制御によって制御するための制御パルス信号を、発光強度信号に応じて生成するとともに、計測期間の繰り返し周期が制御パルス信号の周期のN倍（Nは１以上の整数）となるようにリセット信号及びホールド信号を生成し、発光強度モニタ部に出力する制御部とを備える。

このような液晶バックライト用調光回路によれば、バックライトの発光強度に対応するモニタ電流に基づいて、計測期間におけるモニタ電流の積分値に相当する発光強度信号が生成され、この発光強度信号を用いてパルス幅変調制御によってバックライトの発光が制御される。このとき、計測期間は、パルス幅変調制御に用いられる制御パルス信号の周期のＮ倍で繰り返されるので、バックライトの発光強度の時間平均値が短時間かつ高精度でモニタされて、発光強度の制御の応答が高速化される。

また、制御部は、計測時間が制御パルス信号のパルス幅の変動範囲を含むように、リセット信号及びホールド信号を生成することが好ましい。かかる構成を備えれば、バックライトのモニタ精度がより一層向上し、さらに精度の高いバックライトの発光制御が実現される。

さらに、発光強度モニタ部は、モニタ電流の入力に応じて電荷を蓄積して電荷の蓄積量に応じた電圧信号を発生させ、リセット信号の発生に応じて電荷を放電させるスイッチを含むチャージアンプと、電圧信号及びホールド信号が入力されて、ホールド信号の発生タイミングに合わせて、電圧信号をホールドして発光強度信号として出力するサンプルホールド回路とを有することも好ましい。

この場合、チャージアンプからは、リセット信号の発生後からのモニタ電流の積分値に相当する電圧信号が出力され、サンプルホールド回路により、ホールド信号の発生時の電圧信号のレベルが保持されて出力されるので、バックライトの発光強度の時間平均値を応答性良く得ることができる。

またさらに、発光強度モニタ部は、モニタ電流の入力に応じて電荷を蓄積して電荷の蓄積量に応じた電圧信号を発光強度信号として発生させ、リセット信号の発生に応じて電荷を放電させる第１のスイッチを含むチャージアンプと、受光素子とチャージアンプとの間に接続され、ホールド信号の発生に同期してモニタ電流をチャージアンプに入力させる第２のスイッチとを有することも好ましい。

こうすれば、チャージアンプからは、リセット信号の発生後からホールド信号の発生時までにおけるモニタ電流の積分値に設定された電圧信号が出力されるので、バックライトの発光強度の時間平均値を応答性良く得ることができる。

さらにまた、発光強度モニタ部は、モニタ電流の入力に応じて、モニタ電流に応じた繰り返し周波数を有するパルス信号に変換する電流周波数変換回路と、パルス信号及びリセット信号が入力され、リセット信号発生後においてパルス信号を計数して発光強度信号として出力するカウンタと、受光素子とカウンタとの間に接続され、ホールド信号の発生に同期してパルス信号をカウンタに入力させるスイッチとを有することも好ましい。

この場合、受光素子から電流周波数変換回路を経由して受光強度に対応する繰り返し周波数を有するパルス信号が出力され、そのパルス信号は、受光素子とカウンタとの間に設けられたスイッチにより、ホールド信号の発生に同期してカウンタに入力されるとともに、カウンタにより、リセット信号発生後のパルス信号が計数される。このような構成によっても、バックライトの発光強度の時間平均値を応答性良く得ることができる。

本発明による液晶バックライト用調光回路によれば、バックライトの発光強度の制御の応答性を向上させることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る液晶バックライト用調光回路の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る液晶ディスプレイ装置１の機能ブロック図、図２は、図１の液晶ディスプレイ装置１の要部を示す回路図である。図１に示すように、液晶ディスプレイ装置１は、液晶パネル２と、液晶パネル２に対向配置されたバックライト３と、ＬＥＤ駆動回路４と、液晶バックライト用調光回路５とを有している。このバックライト３には、液晶パネル２に対して白色光を照射する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が配列されている。このバックライト３には、バックライト３に設けられたＬＥＤに駆動電流を供給するＬＥＤ駆動回路４が接続され、ＬＥＤ駆動回路４は、パルス幅変調制御（以下、「ＰＷＭ制御」と呼ぶ）によってバックライト３に供給する電流をオン−オフし、バックライト３から照射される光の強度を調整可能に構成されている。より詳細には、ＬＥＤ駆動回路４は、液晶バックライト用調光回路５から入力されるＰＷＭ制御用の制御パルス信号のオン−オフに同期させて、バックライト３のＬＥＤに供給する電流をオン−オフする。

ＬＥＤ駆動回路４に接続された液晶バックライト用調光回路５は、バックライト３の発光の強度が所望の強度になるように制御するためのものであり、光センサ集積回路６、コントローラ（制御部）７、及びメモリ８から構成されている。この光センサ集積回路６は、図２に示すように、フォトダイオード（受光素子）９と、チャージアンプ１０、サンプルホールド回路１１、及びＡＤ変換器１２からなる発光強度モニタ部１３とを備えている。以下、液晶バックライト用調光回路５の各構成要素について詳細に説明する。

光センサ集積回路６は、フォトダイオード９の受光面が液晶パネル２の近傍に配置されるように固定されており、フォトダイオード９は、受光面に入射する光の強度に対応するモニタ電流を生成することにより、バックライト３から液晶パネル２に照射される光の強度を検出する。

このようなフォトダイオード９のカソード電極には、増幅器とキャパシタとが並列に接続されてなるチャージアンプ１０が接続されている。チャージアンプ１０には、フォトダイオード９が生成したモニタ電流が入力され、モニタ電流によってチャージアンプ１０のキャパシタに電荷が蓄積され、蓄積された電荷量に相当する電圧信号が、その電荷量にほぼ比例するモニタ電圧信号として生成されて出力される。さらに、チャージアンプ１０の入力と出力との間には、スイッチ１４が接続されており、スイッチ１４は、コントローラ７から出力されるリセット信号におけるパルスの発生に同期して、チャージアンプ１０に蓄積された電荷を放電する。

さらに、チャージアンプ１０の出力に接続されたサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）１１は、コントローラ７からサンプルホールド信号（ホールド信号）が入力され、サンプルホールド信号におけるパルスの発生に合わせて、チャージアンプ１０から入力されたモニタ電圧信号の電圧を保持して、発光強度信号として出力する。このサンプルホールド回路１１は、ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）１２を介してコントローラ７に接続され、サンプルホールド回路１１から出力された発光強度信号は、サンプルホールド信号発生後にデジタル信号に変換されてコントローラ７に出力される。

コントローラ７は、ＡＤ変換器１２から出力された発光強度信号に基づいて、バックライト３の発光強度が所望の発光強度になるように、ＰＷＭ制御用の制御パルス信号を生成する。このとき、コントローラ７は、メモリ８から液晶パネル２の画面の明るさを指示するパラメータを随時読み出し、そのパラメータに対応する発光強度になるように、制御パルス信号のパルス幅をフィードバック制御する。すなわち、コントローラ７は、発光強度信号が示す発光強度がパラメータによって指示された発光強度より小さい場合は、制御パルス信号のパルス幅を長く設定し、発光強度信号が示す発光強度がパラメータによって指示された発光強度より大きい場合は、制御パルス信号のパルス幅を短く設定する。この制御パルス信号は、コントローラ７に内蔵されたクロック源で発生するクロック、又は、外部からコントローラ７に入力されるクロックを利用して、各パルス間の時間間隔が同一となるように生成される一方で、設定されるパルス幅に応じてデューティー比が変更される。ここで、コントローラ７がメモリ８から読み出すパラメータは、外部から入力されたものであってもよいし、コントローラ７に記憶されたプログラムに組み込まれたものであってもよい。

また、コントローラ７は、上記クロックを利用して、チャージアンプ１０に蓄積された電荷をリセットするタイミングを規定するためのリセット信号、及びチャージアンプ１０から出力されたモニタ電圧信号をホールドするタイミングを規定するためのサンプルホールド信号を生成する。そして、コントローラ７は、リセット信号及びサンプルホールド信号を、それぞれ、チャージアンプ１０のスイッチ１４、及びサンプルホールド回路１１に送出する。

次に、図３を参照して、液晶バックライト用調光回路５において入出力される各種信号について詳細に説明する。

まず、バックライト３の発光を制御するための制御パルス信号は、一定の周期Ｔ_１で繰り返されるパルス波を含むようにコントローラ７によって生成され、ＬＥＤ駆動回路４に送出される（図３（ａ））。これにより、バックライト３から照射される光は、制御パルス信号のパルス波のオン−オフに同期してオン−オフされる（図３（ｂ））。このとき、制御パルス信号の各パルス波のパルス幅は、ＰＷＭ制御により変動するが、時間Ｔ_２（＜Ｔ_１）の時間幅を有するパルス幅変動範囲に収められている。

これに対して、チャージアンプ１０をリセットするリセット信号は、制御パルス信号のパルス幅変動範囲と次のパルス幅変動範囲との間にパルス波を有し、パルス波の発生周期がＴ_１となるように、コントローラ７によって生成される（図３（ｃ））。これにより、コントローラ７から出力されるリセット信号におけるパルスの発生に同期して、制御パルスが入力される前にチャージアンプ１０に蓄積された電荷を放電するので、制御パルス信号におけるそれぞれのパルス波に応じた発光強度に対応する電荷がチャージアンプ１０において蓄積され、モニタ電圧信号として出力される（図３（ｄ））。

また、サンプルホールド信号は、制御パルス信号のパルス幅変動範囲と次のパルス幅変動範囲との間におけるリセット信号の発生前にパルス波を有し、パルス波の発生周期がＴ_１となるように、コントローラ７によって生成される（図３（ｅ））。その結果、リセット信号の発生後からサンプルホールド信号の発生までの計測期間Ｐ_１においてチャージアンプ１０において蓄積された電荷量によって決まるモニタ電圧信号が、発光強度信号として出力される。この場合の計測期間Ｐ_１の繰り返し周期は、制御パルス信号の周期Ｔ_１と一致するとともに、それぞれの計測期間Ｐ_１が、制御パルス信号のパルス幅変動範囲を含むように設定されることになる。

また、コントローラ７は、リセット信号及びサンプルホールド信号によって規定される計測期間の繰り返し周期が、制御パルス信号の周期Ｔ_１のＮ倍（Ｎは１以上の整数）となるように、リセット信号及びサンプルホールド信号を生成することも可能とされている。図４には、計測期間の繰り返し周期が、制御パルス信号の周期Ｔ_１の３倍の場合の、液晶バックライト用調光回路５において入出力される各種信号を示している。この場合、リセット信号は、３個のパルス幅変動範囲をまたいで、周期が３×Ｔ_１となるようなパルス波を有する（図４（ｃ））。これにより、制御パルス信号における連続した３個のパルス波に応じた発光強度に対応する電荷が、チャージアンプ１０において段階的に蓄積され、モニタ電圧信号として出力される（図４（ｄ））。

また、サンプルホールド信号は、制御パルス信号のパルス幅変動範囲の間におけるリセット信号の発生直前にパルス波を有し、パルス波の発生周期が３×Ｔ_１となるように、コントローラ７によって生成される（図４（ｅ））。その結果、計測期間Ｐ_２が、制御パルス信号における連続する３回のパルス幅変動範囲を含むように設定される。

なお、コントローラ７によって設定される計測期間の繰り返し周期の上限は、バックライト３の応答時間の応答性が損なわれない範囲に設定することが望ましい。また、チャージアンプ１０出力のアナログ的な飽和や、その後のＡ／Ｄ１２における飽和が起こらない範囲に設定することが好ましい。例をあげると、一般にテレビモニタでは、１秒間に数十枚の静止画が写しだされており、ＮＴＳＣでは３０枚（フィールドは６０枚）となっている。従って、１回の積分時間に対しては、仮に、フィールド毎にバックライトを制御したいとすると、１／６０秒が要求される。制御が安定するまでに、Ｍ回のフィードバックが必要と仮定すると、更に１／Ｍ倍の１／（６０・Ｍ）秒が要求される。仮に、Ｍ＝５なら１／３００秒が要求されることとなる。一般に、大画面モニタの場合、バックライトが複数のブロック（ブロック分割数をＢとする）で構成されている。全ブロックの制御を１つのセンサでまかなうとすると、積分時間はさらに１／Ｂとなることが求められる。上記の例においてＢ＝９の場合、計測期間は１／２７００秒＝３７０μｓとなる。仮にＰＷＭの繰り返し周波数が２０ｋＨｚとすると、ＰＷＭのパルス周期は５０μｓなので、 Ｎ＝３７０μｓ／５０μｓ≒７となり、計測期間の繰り返し周期が、ＰＷＭのパルス周期の７倍となる。このように、バックライトシステムの仕様、要求（例えば、要求される応答時間、ブロック分割数、ＰＷＭのパルス周期）に応じてＮを設定することが好ましい。

このような液晶バックライト用調光回路５によれば、チャージアンプ１０からリセット信号の発生後からのフォトダイオード９のモニタ電流の積分値に相当するモニタ電圧信号が出力され、サンプルホールド回路１１により、サンプルホールド信号の発生時のモニタ電圧信号のレベルが保持されて発光強度信号として出力される。そして、コントローラ７において、この発光強度信号を用いてＰＷＭ制御によってバックライト３の発光の強度が制御される。このとき、リセット信号発生後からサンプルホールド信号発生までの計測期間は、ＰＷＭ制御に用いられる制御パルス信号の周期のＮ倍で繰り返されるので、バックライトの発光強度の時間平均値が短時間かつ高精度でモニタされて、発光強度の制御の応答時間が高速化される。これは、フィードバック制御系にローパスフィルタのような時定数の大きい素子を含まないことによる。特に、液晶バックライト用調光回路５は、液晶パネル２において表示される映像フレーム毎の明暗の設定が要求されるような場合であっても、この要求に応えうるバックライトの高速発光制御を可能とする。

さらに、計測時間が制御パルス信号のパルス幅の変動範囲を含むよう設定されるので、バックライト３の発光強度のモニタ精度がより一層向上し、さらに精度の高いバックライト３の発光制御が実現される。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図５は、第２実施形態にかかる液晶バックライト用調光回路２５を含む液晶ディスプレイ装置２１の回路図、図６は、図５の電流／周波数変換回路３０の回路図である。図５に示すように、液晶バックライト用調光回路２５の光センサ集積回路２６においては、フォトダイオード９のカソード電極に、フォトダイオード９からのモニタ電流をその電流値に対応する周波数を有するモニタ用パルス信号に変換する電流／周波数変換回路３０が接続され、電流／周波数変換回路３０の出力は、スイッチ３２及びカウンタ３１を介してコントローラ２７に接続されている。この電流／周波数変換回路３０とスイッチ３２とカウンタ３１とで発光強度モニタ部２３を構成する。

電流／周波数変換回路３０の回路構成は、例えば、図６に示すような、積分回路３３と比較器３４とからなる構成である。積分回路３３は、オペアンプ３５の出力端子と反転入力端子との間に介在するキャパシタ３６と、キャパシタ３６の両端間を短絡可能なスイッチ３７とを備えて構成されている。このスイッチ３７は、比較器３４の出力に応じて積分回路３３に蓄積された電荷をリセットする。また、比較器３４の一方の端子には、オペアンプ３５の出力端子が接続され、他方の端子には、基準電位Ｖｒｅｆが与えられている。このオペアンプの反転入力端子にフォトダイオード９のモニタ電流が入力される。

このような電流／周波数変換回路３０において、積分回路３３に蓄積された電荷量に応じて積分回路３３の出力に発生する電圧が、比較器３４の閾値Ｖｒｅｆを越えた場合には、比較器３４の出力はハイレベルからローレベルに切り替り、スイッチ３７がONとなりキャパシタ３６の両端を短絡する。すると、積分回路３３の出力に発生する電圧が、比較器３４の閾値Ｖｒｅｆを下回ることになり、比較器３４の出力はローレベルからハイレベルに切り替わり、スイッチ３７がOFFとなり、積分回路３３が電荷の蓄積を始める。このとき、モニタ電流が大きいほど、比較器出力は短時間で切り替わることになり、電流／周波数変換回路３０から出力されるモニタ用パルス信号は、モニタ電流の電流値に比例する繰り返し周波数を有するパルス波形となる。

図５に戻って、電流／周波数変換回路３０とカウンタ３１との間に接続されたスイッチ３２は、コントローラ２７からホールド信号が入力され、ホールド信号がオン状態の場合に、電流／周波数変換回路３０の出力とカウンタ３１の入力との間を接続し、モニタ用パルス信号をカウンタ３１に入力させる。なお、スイッチ３２は、電流／周波数変換回路３０が生成するモニタ用パルス信号の周波数がモニタ電流に比例する場合は、フォトダイオード９と電流／周波数変換回路３０との間に挿入されてもよい。

カウンタ３１は、モニタ用パルス信号が入力されて、モニタ用パルス信号におけるパルスを計数し、計数結果を発光強度信号としてコントローラ２７に出力する。また、カウンタ３１には、コントローラ２７からリセット信号が入力され、リセット信号におけるパルスの発生に応じて、カウンタ３１におけるカウント数をリセットする。

次に、図７を参照して、液晶バックライト用調光回路２５において入出力される各種信号について詳細に説明する。

カウンタ３１をリセットするリセット信号は、時間幅がＴ_２である制御パルス信号のパルス幅変動範囲と次のパルス幅変動範囲との間にパルス波を有し、パルス波の発生周期がＴ_１となるように、コントローラ２７によって生成される（図７（ｃ））。これにより、コントローラ７から出力されるリセット信号におけるパルスの発生に同期して、制御パルスが入力される前にカウンタ３１におけるカウント数をリセットするので、制御パルス信号におけるそれぞれのパルス波に応じた電荷蓄積量に相当するカウント数が、カウンタ３１によって計数されて出力される（図７（ｄ））。

また、ホールド信号は、制御パルス信号のパルス幅変動範囲と次のパルス幅変動範囲との間におけるリセット信号の発生直前にオフ状態、それ以外のパルス幅変動範囲を含む期間においてはオン状態となり、パルス波の発生周期がＴ_１となるように、コントローラ２７によって生成される（図７（ｅ））。その結果、リセット信号の発生後からホールド信号のオンからオフへのレベル変化までの計測期間Ｐ_３において、モニタ電流に応じて蓄積された電荷量に相当するカウント数の発光強度信号が出力される。この場合の計測期間Ｐ_３の繰り返し周期は、制御パルス信号の周期Ｔ_１と一致するとともに、それぞれの計測期間Ｐ_３が、制御パルス信号のパルス幅変動範囲を含むように設定されることになる。

ここで、コントローラ２７は、第１実施形態と同様に、リセット信号及びホールド信号によって規定される計測期間Ｐ_３の繰り返し周期が、制御パルス信号の周期Ｔ_１のＮ倍（Ｎは１以上の整数）となるように、リセット信号及びホールド信号を生成してもよい。

このような液晶バックライト用調光回路２５においても、フォトダイオード９から電流／周波数変換回路３０を経由して受光強度に対応する繰り返し周波数を有するモニタ用パルス信号が出力され、そのモニタ用パルス信号は、フォトダイオード９とカウンタ３１との間に設けられたスイッチ３２により、ホールド信号の発生に同期してカウンタ３１に入力されるとともに、カウンタ３１により、リセット信号発生後のモニタ用パルス信号が計数される。このような構成によっても、バックライト３の発光強度の時間平均値を応答性良く得ることができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。図８は、本発明の変形例である液晶ディスプレイ装置４１の回路図である。同図に示す液晶バックライト用調光回路４５は、光センサ集積回路４６に含まれる発光強度モニタ部５３の構成が第１実施形態と異なる。すなわち、フォトダイオード９のカソード電極とチャージアンプ１０の入力との間には、スイッチ５４が接続され、スイッチ５４は、コントローラ４７からホールド信号が入力され、ホールド信号のオン状態に同期してフォトダイオード９のカソード電極とチャージアンプ１０の入力との間を短絡し、フォトダイオード９のモニタ電流をチャージアンプに入力させる。このような液晶バックライト用調光回路４５において入出力される各種信号の波形は、第２実施形態と同様である（図７参照）。

また、図９には、本発明の別の変形例である液晶ディスプレイ装置６１の回路図を示す。同図に示す液晶バックライト用調光回路６５は、光センサ集積回路６６に含まれる発光強度モニタ部７３において、サンプルホールド回路１１とＡＤ変換器１２との間に差動増幅器６７が挿入されている点が第１実施形態と異なる。すなわち、この差動増幅器６７の一方の入力には、サンプルホールド回路１１から発光強度信号が入力され、他方の入力には基準電位Ｖｒｅｆ１が入力されている。このようにして、差動増幅器６７は、発光強度信号と基準電位Ｖｒｅｆ１との差信号を、ＡＤ変換器１２を経由してコントローラ７に入力し、コントローラ７は、この差信号が小さくなるようにフィードバック制御して、ＰＷＭ制御用の制御パルス信号を生成する。このようにすれば、コントローラ７において、メモリ８からパラメータを読み出す必要がなくなる。なお、差動増幅器６７は、チャージアンプ１０とサンプルホールド回路１１との間に挿入されていてもよい。

また、液晶バックライト用調光回路５のコントローラ７は、ＰＷＭ制御用の制御パルス信号のパルス幅変動範囲の間におけるリセット信号の発生前後に、２回サンプルホールド信号を発生させてもよい（図１０（ｅ））。この場合、サンプルホールド回路１１で、パルス幅変動範囲の前後においてチャージアンプから出力されるモニタ電圧信号を保持して、コントローラ７が両方のモニタ電圧信号の差分から発光強度を得ることができる。これにより、チャージアンプ１０等において発生するオフセット、雑音等の影響を低減して、バックライト３の発光強度をより正確に把握することができる。

また、液晶バックライト用調光回路５，４５，６５においては、ＡＤ変換器を備えていなくてもよく、コントローラ７，４７がアナログ信号である発光強度信号を用いて、制御パルス信号を生成してもよい。

また、第一実施形態では、バックライトとして白色光を照射する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）としているが、３色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）以上のＬＥＤを複数使用して、白色を作ることにしてもよい。その場合、色毎に専用ＰＤ（カラーＰＤ）を設けて、それぞれ制御することが好ましい。

本発明の第１実施形態に係る液晶ディスプレイ装置の機能ブロック図である。 図１の液晶バックライト用調光回路の接続関係を示す回路図である。 図３の液晶バックライト用調光回路において入出力される各種信号を示す図であり、（ａ）は、制御パルス信号、（ｂ）は、フォトダイオードからの発光出力、（ｃ）は、リセット信号、（ｄ）は、チャージアンプのモニタ電圧信号、（ｅ）は、サンプルホールド信号のタイミングチャートである。 図３の液晶バックライト用調光回路において入出力される各種信号を示す図であり、（ａ）は、制御パルス信号、（ｂ）は、フォトダイオードからの発光出力、（ｃ）は、リセット信号、（ｄ）は、チャージアンプのモニタ電圧信号、（ｅ）は、サンプルホールド信号のタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態に係る液晶バックライト用調光回路の接続関係を示す回路図である。 図５の電流／周波数変換回路の回路図である。 図５の液晶バックライト用調光回路において入出力される各種信号を示す図であり、（ａ）は、制御パルス信号、（ｂ）は、フォトダイオードからの発光出力、（ｃ）は、リセット信号、（ｄ）は、カウンタの出力信号、（ｅ）は、ホールド信号のタイミングチャートである。 本発明の変形例である液晶バックライト用調光回路の接続関係を示す回路図である。 本発明の別の変形例である液晶バックライト用調光回路の接続関係を示す回路図である。 図３の液晶バックライト用調光回路において入出力される各種信号の変形例を示す図であり、（ａ）は、制御パルス信号、（ｂ）は、フォトダイオードからの発光出力、（ｃ）は、リセット信号、（ｄ）は、チャージアンプのモニタ電圧信号、（ｅ）は、サンプルホールド信号のタイミングチャートである。

符号の説明

１，２１，４１，６１…液晶ディスプレイ装置（液晶表示装置）、３…バックライト、５，２５，４５，６５…液晶バックライト用調光回路、７，２７，４７…コントローラ（制御部）、９…フォトダイオード（受光素子）、１０…チャージアンプ、１１…サンプルホールド回路、１３，２３，５３，７３…発光強度モニタ部、１４，３２，５４…スイッチ、３０…電流／周波数変換回路、３１…カウンタ。

Claims (5)

1. 液晶表示装置用のバックライトの発光を制御する液晶バックライト用調光回路において、
   前記バックライトからの発光の強度に応じたモニタ電流を出力する受光素子と、
   前記モニタ電流が入力されて、リセット信号発生後からホールド信号の発生時までの計測期間における該モニタ電流による電荷の蓄積量に相当する発光強度信号を生成する発光強度モニタ部と、
   前記バックライトの発光をパルス幅変調制御によって制御するための制御パルス信号を、前記発光強度信号に応じて生成するとともに、前記計測期間の繰り返し周期が前記制御パルス信号の周期のN倍（Nは１以上の整数）となるように前記リセット信号及び前記ホールド信号を生成し、前記発光強度モニタ部に出力する制御部と、
   を備えることを特徴とする液晶バックライト用調光回路。
2. 前記制御部は、前記計測時間が前記制御パルス信号のパルス幅の変動範囲を含むように、前記リセット信号及び前記ホールド信号を生成する、
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶バックライト用調光回路。
3. 前記発光強度モニタ部は、
   前記モニタ電流の入力に応じて電荷を蓄積して前記電荷の蓄積量に応じた電圧信号を発生させ、前記リセット信号の発生に応じて前記電荷を放電させるスイッチを含むチャージアンプと、
   前記電圧信号及び前記ホールド信号が入力されて、前記ホールド信号の発生タイミングに合わせて、前記電圧信号をホールドして前記発光強度信号として出力するサンプルホールド回路とを有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶バックライト用調光回路。
4. 前記発光強度モニタ部は、
   前記モニタ電流の入力に応じて電荷を蓄積して前記電荷の蓄積量に応じた電圧信号を前記発光強度信号として発生させ、前記リセット信号の発生に応じて前記電荷を放電させる第１のスイッチを含むチャージアンプと、
   前記受光素子と前記チャージアンプとの間に接続され、前記ホールド信号の発生に同期して前記モニタ電流を前記チャージアンプに入力させる第２のスイッチとを有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶バックライト用調光回路。
5. 前記発光強度モニタ部は、
   前記モニタ電流の入力に応じて、前記モニタ電流に応じた繰り返し周波数を有するパルス信号に変換する電流周波数変換回路と、
   前記パルス信号及び前記リセット信号が入力され、前記リセット信号発生後において前記パルス信号を計数して前記発光強度信号として出力するカウンタと、
   前記受光素子と前記カウンタとの間に接続され、前記ホールド信号の発生に同期して前記パルス信号を前記カウンタに入力させるスイッチとを有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶バックライト用調光回路。

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