JP2007294278A

JP2007294278A - バックライト調光装置

Info

Publication number: JP2007294278A
Application number: JP2006121462A
Authority: JP
Inventors: Kimiyoshi Suzuki; 公祥鈴木; Takahisa Hatano; 貴久幡野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-11-08

Abstract

【課題】ＰＷＭ調光の際のバックライトの輝度特性を線形に保つことを目的とする。
【解決手段】バックライトの明るさを制御するＰＷＭパルスを発生させるＰＷＭ調光手段と、ＰＷＭ調光手段から入力されるＰＷＭパルスのＤｕｔｙに基づいてＰＷＭパルスの逓倍率を制御する発振制御手段と、バックライトを調整するためのユーザーの入力を検知するユーザーＩ／Ｆ手段と、ＰＷＭ調光手段を制御してユーザーＩ／Ｆ手段からの情報を基にＰＷＭ調光手段からの出力されるＰＷＭパルスのＤｕｔｙ制御する一方、ＰＷＭ調光手段から出力されたＰＷＭパルスのＤｕｔｙが１００％に変化する際には逓倍率を段階的に減少させるように発振制御手段を制御する制御手段を備え、ソフトスタート対策や波形の鈍りが原因の輝度レベルの非線形性をＰＷＭパルスのＤｕｔｙを約９９％から１００％に移行するときにＰＷＭパルスの逓倍率を段階的に減少させる。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶テレビ、液晶ディスプレイ等のバックライト用インバータで用いられるバックライト調光、特にバースト調光の制御に関するものである。

一般に、液晶テレビや液晶ディスプレイ等の液晶を用いた映像機器は冷陰極管を用いるバックライトで発光し画像表示を行っている。インバータ回路はバックライトを制御、駆動するための信号を作成する回路である。通常バックライトの明るさを制御するにはインバータ回路の入力直流電圧もしくは入力電流を変化させて冷陰極管に流れる管電流を変化させて調光する電流（電圧）調光方式と、ＰＷＭパルスにより発振周波数の発振／停止を制御するバースト調光（ＰＷＭ調光）方式とがある。前者は輝度調光の線形性については特に劣っているわけではないが調光範囲が狭いという欠点がある。一方後者は調光範囲が広くＰＷＭパルスのＤｕｔｙが１００％未満で良い線形性を示すという利点があるものの、ＰＷＭパルスのＤｕｔｙが１００％へ移行するときに不連続点が発生し、線形性がその点だけ悪いという欠点がある。従来のバックライト調光では単純にＰＷＭ調光のみでバックライト調光を行なっていた（例えば特許文献１に記載）。
特開２００２−１３２２２８号公報

しかし、バックライトの輝度をＰＷＭパルスのＯＮ／ＯＦＦの期間の長さにより制御するＰＷＭ調光方式のインバータ回路において、単純にＰＷＭ調光のみで輝度調光をする場合、Ｄｕｔｙ１００％以外のときにバックライト調光ＰＷＭパルスはソフトスタート対策や波形の鈍りが原因で、輝度レベルが若干減少している。そのため、Ｄｕｔｙが１００％未満からＤｕｔｙを１００％に設定する場合、例えば約９９％から１００％に移行するときに、線形性を保つことができず、輝度の不連続点が発生していた。

本発明の目的は、ＰＷＭパルスのＤｕｔｙを１００％未満から１００％に移行するときにＰＷＭパルスの逓倍率を増減させることで、輝度の不連続点を解消するバックライト調光装置を提供することにある。

第１の発明にかかるバックライト調光装置は、バックライトの輝度をＰＷＭパルスのＯＮ／ＯＦＦの期間の長さにより制御するＰＷＭ調光方式のインバータ回路において、ＰＷＭパルスのＤｕｔｙを任意のＤｕｔｙから１００％に移行するときにＰＷＭパルスの逓倍率を増減させ、バックライトの輝度特性を線形に保つことを特徴とする。

第２の発明にかかるバックライト調光装置は、バックライトの明るさを制御するＰＷＭパルスを発生させるＰＷＭ調光手段と、ＰＷＭ調光手段から入力されるＰＷＭパルスのＤｕｔｙに基づいてＰＷＭパルスの逓倍率を制御する発振制御手段と、バックライトを調整するためのユーザーの入力を検知するユーザーＩ／Ｆ手段と、ＰＷＭ調光手段を制御してユーザーＩ／Ｆ手段からの情報を基にＰＷＭ調光手段からの出力されるＰＷＭパルスのＤｕｔｙ制御する一方、ＰＷＭ調光手段から出力されたＰＷＭパルスのＤｕｔｙが１００％に変化する際には逓倍率を段階的に減少させるように前記発振制御手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

本発明にかかるバックライト調光装置においては、バックライトの輝度をＰＷＭパルスのＯＮ／ＯＦＦの期間の長さにより制御するＰＷＭ調光方式のインバータ回路において、ＰＷＭ調光のＤｕｔｙに応じて逓倍率も同時に制御することにより、バックライトの輝度特性を線形に保つことができ、ユーザーがＰＷＭパルスのＤｕｔｙを１００％未満から１００％に設定した際にも、バックライトが急激に明るくなることを防止することができる。

本発明の実施の形態について、図１乃至図４を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明のバックライト調光装置の構成図の一例であり、図２はＰＷＭパルスの波形鈍りの様子と逓倍率を制御した場合のＰＷＭパルスを示した図である。図３は逓倍率を制御しないときのＤｕｔｙ−輝度特性を示した図であり、図４は本実施の形態におけるバックライト調光装置において逓倍率を制御したときのＤｕｔｙ−輝度特性を示した図である。

図１においてバックライト調光装置は、後述するマイコン４に制御に基づきバックライトの明るさを制御するＰＷＭパルスを発生させるＰＷＭ調光回路１、後述するマイコン４に制御されることによりインバータの発振周波数を制御するとともにＰＷＭ調光回路から入力されるＰＷＭパルスのＤｕｔｙに基づいてＰＷＭパルスの逓倍率を制御する発振制御回路２、ユーザーが任意の明るさにバックライトを調整するためのユーザーＩ／Ｆ手段３、ＰＷＭ調光回路１を制御してユーザーＩ／Ｆ３からの情報を基にＰＷＭ調光回路１からの出力されるＰＷＭパルスのＤｕｔｙを制御し、発振制御回路２を制御してＰＷＭ調光回路１からの出力されたＰＷＭパルスのＤｕｔｙが所定の値の場合には逓倍率を変化させる制御信号を出力するマイコン４と、発振制御回路２の出力であるＰＷＭパルスを入力として冷陰極管を駆動するための駆動回路５、及び、液晶パネルを発光させる冷陰極管６からなる。

また、図２において（ａ）は波形鈍りの無い理想的な場合のＰＷＭパルスであり、（ｂ）は波形鈍りのある実際のＰＷＭパルスであり、（ｃ）、（ｄ）は逓倍率が２逓倍及び１逓倍である場合のＰＷＭパルスであり、（ｅ）はＤｕｔｙ１００％のときのＰＷＭパルスである。

以下に具体的な動作を説明する。ユーザーが任意の明るさにバックライトを調整した場合ユーザーＩ／Ｆ手段３を介してマイコン４へ設定Ｄｕｔｙが伝えられる。バックライトの明るさはＰＷＭ調光方式を採用している本発明の場合、ＰＷＭ調光回路１からのＰＷＭパルスのＤｕｔｙによってバックライトの輝度が調整できることになる。発振制御回路２ではインバータの発振周波数を制御して一定周波数に安定化するとともにＰＷＭ調光回路１からのＰＷＭパルスとマイコンからのユーザー調光Ｄｕｔｙから逓倍率を設定しインバータ制御をする。

ここで、Ｄｕｔｙが９９％から１００％に変化する際の動作について説明する。図２（ｂ）に示すように、Ｄｕｔｙが９９％の場合に逓倍率は３逓倍である。ここで、Ｄｕｔｙが１００％に変化させる際には、マイコン４に制御された発振制御回路２が逓倍率を段階的に小さくする。本実施の形態では、図２（ｂ）に記載のように逓倍率が３逓倍の状態から、図２（ｃ）に記載のように逓倍率を２逓倍にし、さらに図２（ｄ）に記載のように逓倍率を１逓倍にし、最終的に図２（ｅ）に記載のようにＤｕｔｙ１００％とする。

かかる構成によると、本実施の形態に記載と異なり段階的に逓倍率を小さくしなかった場合は図３のように不連続点が発生するのに対し、本実施の形態に記載のように段階的に逓倍率を小さくしなかった場合は図４に示すようにＤｕｔｙ−輝度特性の不連続がなくなり、Ｄｕｔｙ１００％までの広い範囲でバックライトの輝度特性を線形に保つことが可能となる。

そのため、Ｄｕｔｙを１００％に設定した際に、急激に明るくなることを防止することができる。

本発明は液晶テレビ、液晶ディスプレイ等のバックライト用インバータで用いられるバックライト調光、特にバースト調光の制御の輝度調光の線形性改善を行う手段として利用される可能性がある。

本発明の実施の形態１によるバックライト調光装置の構成図ＰＷＭパルスの波形鈍りの様子と逓倍率を制御した場合のＰＷＭパルスを示した図逓倍率を制御しないときのＤｕｔｙ−輝度特性を示した図逓倍率を制御したときのＤｕｔｙ−輝度特性を示した図

符号の説明

１ＰＷＭ調光回路
２発振制御回路
３ユーザーＩ／Ｆ手段
４マイコン
５駆動回路
６冷陰極管

Claims

バックライトの輝度をＰＷＭパルスのＯＮ／ＯＦＦの期間の長さにより制御するＰＷＭ調光方式のインバータ回路において、ＰＷＭパルスのＤｕｔｙを任意のＤｕｔｙから１００％に移行するときにＰＷＭパルスの逓倍率を増減させ、バックライトの輝度特性を線形に保つバックライト調光装置。
バックライトの明るさを制御するＰＷＭパルスを発生させるＰＷＭ調光手段と、
前記ＰＷＭ調光手段から入力されるＰＷＭパルスのＤｕｔｙに基づいてＰＷＭパルスの逓倍率を制御する発振制御手段と、
バックライトを調整するためのユーザーの入力を検知するユーザーＩ／Ｆ手段と、
前記ＰＷＭ調光手段を制御して前記ユーザーＩ／Ｆ手段からの情報を基に前記ＰＷＭ調光手段からの出力されるＰＷＭパルスのＤｕｔｙ制御する一方、前記ＰＷＭ調光手段から出力されたＰＷＭパルスのＤｕｔｙが１００％に変化する際には逓倍率を段階的に減少させるように前記発振制御手段を制御する制御手段を備えたバックライト調光装置。