JP2011107259A - Light-emitting element drive device - Google Patents
Light-emitting element drive device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011107259A JP2011107259A JP2009259940A JP2009259940A JP2011107259A JP 2011107259 A JP2011107259 A JP 2011107259A JP 2009259940 A JP2009259940 A JP 2009259940A JP 2009259940 A JP2009259940 A JP 2009259940A JP 2011107259 A JP2011107259 A JP 2011107259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting element
- light emitting
- signal
- pulse
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/3406—Control of illumination source
- G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
- G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
- H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2310/00—Command of the display device
- G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
- G09G2310/024—Scrolling of light from the illumination source over the display in combination with the scanning of the display screen
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2310/00—Command of the display device
- G09G2310/08—Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/06—Adjustment of display parameters
- G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/20—Controlling the colour of the light
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
Abstract
Description
本発明は、発光素子駆動装置に関し、さらに詳しくはLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)を駆動するチャンネルを複数有するLED駆動装置に関する。 The present invention relates to a light emitting element driving device, and more particularly to an LED driving device having a plurality of channels for driving LEDs (Light Emitting Diodes).
近年、LEDは、照明用および液晶TV(テレビ)のバックライト用等の様々な機器で広く使用されている。LEDの輝度を調節する駆動技術には、パルス幅変調(Pulse Width Modulation:PWM)が、一般的に利用されている。 In recent years, LEDs have been widely used in various devices such as lighting and backlights for liquid crystal TVs (TVs). As a driving technique for adjusting the luminance of the LED, pulse width modulation (PWM) is generally used.
一方、液晶TVにおける表示画像の高画質化を実現する技術として、ローカルディミング(Local Dimming)と呼ばれるバックライト駆動技術が用いられている。ローカルディミングとは、液晶TVの画面を複数の領域(調光領域と呼ばれる)に分割し、各調光領域において液晶TVの表示画像に合わせてバックライトをPWMにより個別に調光制御する技術である。表示画像の明るい領域では明るく、暗い領域では暗くすることで、高コントラストの画像表示を実現することができる。 On the other hand, a backlight driving technique called local dimming is used as a technique for realizing high image quality of a display image in a liquid crystal TV. Local dimming is a technology that divides a liquid crystal TV screen into a plurality of areas (referred to as dimming areas), and controls the dimming of the backlight individually by PWM according to the display image of the liquid crystal TV in each dimming area. is there. High contrast image display can be realized by brightening the bright area of the display image and darkening the dark area.
ローカルディミングでは、各調光領域で調光制御が必要になるため、LEDを駆動する複数の駆動チャンネルを内蔵したLED駆動装置が複数用いられることが多い。これらのLED駆動装置の各駆動チャンネルは、独立したPWM駆動により互いに異なるデューティ比を有するデューティパルスで調光させることが可能になっている。 In local dimming, dimming control is required in each dimming region, and therefore, a plurality of LED driving devices incorporating a plurality of driving channels for driving LEDs are often used. Each drive channel of these LED drive devices can be dimmed with duty pulses having different duty ratios by independent PWM drive.
しかしながら、LED駆動装置を用いてローカルディミングを実現する場合、次のような課題があった。 However, when local dimming is realized using an LED driving device, there are the following problems.
液晶TVの画面は、液晶パネルにおける液晶画素単位の透過/遮蔽制御(液晶制御と呼ばれる)と、バックライトにおける調光領域単位の調光制御との両制御により、表示される。液晶パネルでは、表示画面は、横方向に多数の液晶画素および縦方向に多数の水平ラインを含む。一方、バックライトでは、1個の調光領域は、横方向に連続するMp個(Mpは2以上の整数)の液晶画素を含む液晶画素グループ、および縦方向に連続するNp本(Npは2以上の整数)の水平ラインを含む水平ライングループで特定される。例えば、表示画面が、横方向に9個の液晶画素グループおよび縦方向に5個の水平ライングループで構成される場合、表示画面は9×5=45個の調光領域を含むことになる。この場合、表示画面は、(Mp×9)×(Np×5)個の液晶画素を含む。 The screen of the liquid crystal TV is displayed by both control of transmission / shielding control (referred to as liquid crystal control) in units of liquid crystal pixels in the liquid crystal panel and light control in units of light control areas in the backlight. In the liquid crystal panel, the display screen includes a large number of liquid crystal pixels in the horizontal direction and a large number of horizontal lines in the vertical direction. On the other hand, in the backlight, one dimming region includes a liquid crystal pixel group including Mp liquid crystal pixels (Mp is an integer of 2 or more) that are continuous in the horizontal direction, and Np lines (Np is 2) that are continuous in the vertical direction. Specified by a horizontal line group including horizontal lines of the above integers). For example, when the display screen includes nine liquid crystal pixel groups in the horizontal direction and five horizontal line groups in the vertical direction, the display screen includes 9 × 5 = 45 dimming areas. In this case, the display screen includes (Mp × 9) × (Np × 5) liquid crystal pixels.
液晶制御は、1フレーム期間におけるプログレッシブ走査により、(Np×5)本の水平ラインの最上位ラインから最下位ラインまで、1水平ライン単位で1水平走査期間ごとに行われる。一方、調光制御は、このような液晶制御のタイミングに同期して、5個の水平ライングループの最上位グループから最下位グループまで、1水平ライングループ単位で(1水平走査期間×Np)ごとに行われる。 The liquid crystal control is performed for each horizontal scanning period in units of one horizontal line from the highest line to the lowest line of (Np × 5) horizontal lines by progressive scanning in one frame period. On the other hand, the dimming control is synchronized with the timing of such liquid crystal control from the highest group of the five horizontal line groups to the lowest group in units of one horizontal line group (one horizontal scanning period × Np). To be done.
1個の調光領域は、複数のLEDを含む1個のLEDグループにより照射される。1個のLED駆動装置は、例えば4個のLEDグループをそれぞれ駆動する4個の駆動チャンネルを有する。表示画面における上述した45個の調光領域を照射するためには、水平ライングループごとに整数のLED駆動装置を割り当てる必要がある。その結果、1水平ライングループ当たり3個のLED駆動装置が必要となり、全表示画面で3×5=15個のLED駆動装置が必要となっていた。この場合、1水平ライングループ当たり3個、全表示画面で15個の駆動チャンネルが、実装されながら使用されずに無駄になっており、その結果、必要なLED駆動装置(発光素子駆動装置)の数も多くなっていた。 One dimming region is irradiated by one LED group including a plurality of LEDs. One LED driving device has, for example, four driving channels for driving four LED groups, respectively. In order to irradiate the above-described 45 dimming areas on the display screen, it is necessary to allocate an integer number of LED driving devices for each horizontal line group. As a result, three LED driving devices are required per horizontal line group, and 3 × 5 = 15 LED driving devices are required for the entire display screen. In this case, 3 drive lines per horizontal line group and 15 drive channels on the entire display screen are not used while being mounted, and as a result, necessary LED drive devices (light emitting element drive devices) The number was also increasing.
本発明の発光素子駆動装置は、上述した従来の課題を解決するもので、発光素子を駆動するために必要な発光素子駆動装置の数を削減することを目的とする。 The light-emitting element driving device of the present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to reduce the number of light-emitting element driving devices necessary for driving the light-emitting elements.
上述した課題を解決するために、本発明に係る発光素子駆動装置は、発光素子をパルス幅変調駆動により通電するための電流駆動回路を複数備えており、前記複数の電流駆動回路を駆動させるためのパルス信号を作成するパルス信号生成部と、各電流駆動回路に対し複数のフレームタイミング信号を選択して出力する分配部を有する構成としている。 In order to solve the above-described problem, a light emitting element driving device according to the present invention includes a plurality of current driving circuits for energizing the light emitting elements by pulse width modulation driving, and drives the plurality of current driving circuits. The pulse signal generating unit for generating the pulse signal and a distributing unit for selecting and outputting a plurality of frame timing signals to each current driving circuit.
これにより、複数のフレームタイミング信号を各駆動チャンネルに分配して、駆動タイミングの異なるパルス信号を生成し、電流駆動回路を駆動させることで、発光素子を駆動する電流駆動回路を少なくとも2つのグループに分けることが可能で、かつ、前記各グループの通電開始を任意のタイミングで駆動させるが可能となる。 As a result, a plurality of frame timing signals are distributed to the respective driving channels, pulse signals having different driving timings are generated, and the current driving circuit is driven, so that the current driving circuits for driving the light emitting elements are divided into at least two groups. In addition, it is possible to drive the energization start of each group at an arbitrary timing.
本発明の発光素子駆動装置によれば、液晶表示などでローカルディミングを利用する場合、すなわち、バックライト領域を分割した状態で液晶表示などの画面表示の走査に追従して調光を行う場合に、1つの発光素子駆動装置で複数の水平ライングループにまたがるバックライトを駆動することが可能になる。これにより、バックライト分割画素グループ数が異なる各種のTVセットにおいても、特定のチャンネル数を備えた発光素子駆動装置を効率的に使用することができる。 According to the light emitting element driving device of the present invention, when local dimming is used in a liquid crystal display or the like, that is, when dimming is performed following the scanning of a screen display such as a liquid crystal display in a state where the backlight region is divided. It is possible to drive a backlight that spans a plurality of horizontal line groups with one light emitting element driving device. Thereby, even in various TV sets having different numbers of backlight division pixel groups, it is possible to efficiently use a light emitting element driving device having a specific number of channels.
以下、本発明を実施するための形態に関するいくつかの例について、図面を参照しながら説明する。図面において、実質的に同一の構成、動作、および効果を表す要素には、同一の符号を付す。符号A1、A2、・・・、Anは、A1からAnまで、末尾の数詞が1ずつ繰り上がる符号を表し、A1〜An、またはAi(i=1〜n)のようにも記される。図面上の符号は、符号で示される信号の大きさを表す変数値として、式上でも用いられる。 Hereinafter, some examples relating to embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, elements representing substantially the same configuration, operation, and effect are denoted by the same reference numerals. Symbols A1, A2,..., An represent symbols in which the last numeral is incremented by one from A1 to An, and are also denoted as A1 to An or Ai (i = 1 to n). A symbol on the drawing is also used in the equation as a variable value representing the magnitude of the signal indicated by the symbol.
(実施の形態1)
図1は、発光素子駆動装置の構成例を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a light emitting element driving device.
発光素子駆動装置10は、シリアルインターフェース部11、レジスタ部12、分配部13、パルス信号生成部14、および電流駆動部15を含む。図1の構成は、発光素子駆動装置10の他に、コントローラ1および発光素子部20を含む。発光素子駆動装置10は、コントローラ1から制御信号S1を受け、駆動電流J1、J2、・・・、Jn(nは2以上の整数)を生成し、生成された駆動電流J1〜Jnをそれぞれ電流経路PJ1、PJ2、・・・、PJnを介して発光素子部20へ供給する(各駆動電流J1〜Jnの矢印は、電流の向きを示す)。液晶TV(テレビ)は、液晶パネルおよびバックライトを含む。バックライトは、発光素子部20を含む。
The light emitting
発光素子部20は、n個の発光素子グループLED1、LED2、・・・、LEDnを含む。各発光素子グループLED1〜LEDnは、1つ以上の発光素子を含む。発光素子は、例えばLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)である。各発光素子グループLED1〜LEDnの一端はアノード端、同他端はカソード端と呼ばれる。n個の発光素子グループLED1〜LEDnのアノード端は、電圧経路PVを介して電圧源ECCに共通に接続され、同カソード端は、n個の電流経路PJ1〜PJnにそれぞれ接続される。各発光素子グループLED1〜LEDnに含まれる複数のLEDは、アノードからカソードへの順方向が、アノード端(電圧経路PV)からカソード端(各電流経路PJ1〜PJn)への方向となるように、互いに直列に接続される。
The light emitting
電圧源ECCは、駆動電圧VCCを生成し、発光素子グループLED1〜LEDnを挟んでそれぞれ電流経路PJ1〜PJnとは反対側の電圧経路PVを介して、駆動電圧VCCを各発光素子グループLED1〜LEDnへ供給する。 The voltage source ECC generates the drive voltage VCC, and the drive voltage VCC is supplied to each of the light emitting element groups LED1 to LEDn via the voltage path PV opposite to the current paths PJ1 to PJn with the light emitting element groups LED1 to LEDn interposed therebetween. To supply.
コントローラ1は、入力映像信号VSに基づいて制御信号S1を生成する。制御信号S1は、m系統(mは2以上の整数)のフレームタイミング信号EN1、EN2、・・・、ENm、マスタークロック信号MCLK、シリアルデータSDAT、シリアルクロックSCLK、およびラッチクロックLATを含む。シリアルデータSDATは、シリアルクロックSCLKに同期するバイナリデータを表す。シリアルデータSDATは、後述されるパルス幅データWD1、WD2、・・・、WDnおよび割り当てデータED1、ED2、・・・、EDnを含む。コントローラ1は、パルス幅データWD1〜WDnを、入力映像信号VSのレベルに基づいて生成する。パルス幅データWD1〜WDnは、デューティデータとも呼ばれる。一方、コントローラ1は、割り当てデータED1〜EDnを、入力映像信号VSとは無関係に、発光素子駆動装置10により駆動される発光素子部20のバックライトにおける配置に依存して設定する。例えば割り当てデータED1〜EDnは、液晶TVの製造時に初期設定される。
The
コントローラ1はフレームタイミング信号生成部16を含み、フレームタイミング信号生成部16は、入力映像信号VSに基づいてフレームタイミング信号EN1〜ENmを生成する。
The
コントローラ1は、制御信号S1を生成するプログラムが組み込まれたマイクロコンピュータで構成されてもよい。さらに、コントローラ1は、制御信号S1を生成する回路が組み込まれた、FPGA(Field Programmable Gate Array:フィールドプログラマブルゲートアレイ)などのワイヤードロジック回路で構成されてもよい。さらに、コントローラ1は、マイクロコンピュータおよびワイヤードロジック回路の両方で構成されてもよい。
The
シリアルインターフェース部11は、シリアルデータSDATをシリアルクロックSCLKに同期して入力し、ラッチクロックLATでワード単位にパラレルデータPDATに変換する。
The
レジスタ部12は、レジスタ12aおよびレジスタ12bを含む。レジスタ部12は、パラレルデータPDATを記憶するとともに出力する。このとき、レジスタ12aは、パラレルデータ形式のパルス幅データWD1〜WDnを記憶するとともに出力し、レジスタ12bは、パラレルデータ形式の割り当てデータED1〜EDnを記憶するとともに出力する。
The
分配部13は、レジスタ12aからのn系統の割り当てデータED1〜EDnに基づいて、m系統のフレームタイミング信号EN1〜ENmをn系統に分配し、n系統の選択信号TR1〜TRnを生成する。
The
ここで、入力映像信号VSと、フレームタイミング信号EN1〜ENmと、選択信号TR1〜TRnとの間の関係について説明する。 Here, the relationship among the input video signal VS, the frame timing signals EN1 to ENm, and the selection signals TR1 to TRn will be described.
図2Aは、液晶TVの表示画面を示す模式図である。液晶TVの画面は、液晶パネルにおける液晶画素PXの単位の液晶制御と、バックライトにおける調光領域Dの単位の調光制御との両制御に基づき、例えば「A」と図示されるように表示される。液晶制御とは、液晶パネルにおけるバックライト光の透過と遮蔽との間の連続的な制御を表す。調光制御とは、選択信号TR1〜TRnに基づくパルスタイミング(すなわちパルス位置)、およびパルス幅データWD1〜WDnに基づくパルス幅の、パルス信号状のバックライト光の制御を表す。なお、液晶制御は、液晶画素内のレッド、グリーン、およびブルーなどの各液晶ドット単位であってもよく、液晶画素PXを液晶ドットに置き換えることにより同様に説明することができる。 FIG. 2A is a schematic diagram showing a display screen of a liquid crystal TV. The screen of the liquid crystal TV is displayed as “A”, for example, based on both the liquid crystal control in units of the liquid crystal pixels PX in the liquid crystal panel and the dimming control in units of the dimming region D in the backlight. Is done. Liquid crystal control represents continuous control between transmission and shielding of backlight light in the liquid crystal panel. Dimming control represents control of backlight light in the form of pulse signals with pulse timings based on selection signals TR1 to TRn (that is, pulse positions) and pulse widths based on pulse width data WD1 to WDn. The liquid crystal control may be in units of liquid crystal dots such as red, green, and blue in the liquid crystal pixels, and can be similarly described by replacing the liquid crystal pixels PX with liquid crystal dots.
液晶画素PXの占める領域は、調光領域Dに比べて、縦横とも例えば1/100(面積では1/10000)以下であるが、図2Aでは分かりやすくするために拡大されている。液晶パネルでは、表示画面は、横方向に多数の液晶画素PXおよび縦方向に多数の水平ラインHLを含む。一方、バックライトにより照射される表示画面は、横方向に連続するM個(Mは2以上の整数)の液晶画素PXを含む液晶画素グループPGごとに、および縦方向に連続するN本(Nは2以上の整数)の水平ラインHLを含む水平ライングループLGごとに区分され、1個の調光領域Dが1つの液晶画素グループPGおよび1つの水平ライングループLGにより特定される。例えば図2Aに示すように、表示画面が、横方向に9個の液晶画素グループPGおよび縦方向に5個の水平ライングループLG1、LG2、LG3、LG4、LG5で構成される場合、表示画面は9×5=45個の調光領域Dを含むことになる。この場合、表示画面は、(M×9)×(N×5)個の液晶画素PXを含む。数値MおよびNは、入力映像信号VSの映像方式に基づいて変化してもよい。 The area occupied by the liquid crystal pixel PX is, for example, 1/100 or less (1 / 10,000 in area) in comparison with the dimming area D, but is enlarged for easy understanding in FIG. 2A. In the liquid crystal panel, the display screen includes a large number of liquid crystal pixels PX in the horizontal direction and a large number of horizontal lines HL in the vertical direction. On the other hand, the number of display screens illuminated by the backlight is N for each liquid crystal pixel group PG including M (M is an integer of 2 or more) liquid crystal pixels PX continuous in the horizontal direction and N (N Is divided for each horizontal line group LG including horizontal lines HL, and one dimming region D is specified by one liquid crystal pixel group PG and one horizontal line group LG. For example, as shown in FIG. 2A, when the display screen includes nine liquid crystal pixel groups PG in the horizontal direction and five horizontal line groups LG1, LG2, LG3, LG4, and LG5 in the vertical direction, 9 × 5 = 45 dimming regions D are included. In this case, the display screen includes (M × 9) × (N × 5) liquid crystal pixels PX. The numerical values M and N may change based on the video system of the input video signal VS.
図2Bは、液晶TVにおけるフレームごとの走査タイミングを示す模式図である。縦方向は、図2Aと同じく5個の水平ライングループLG1〜LG5を示し、横方向は時間tの経過を示す。入力映像信号VSは、表示画面における(N×5)本の全水平ラインHLを順次走査するプログレッシブ走査方式に基づく信号である。入力映像信号VSは、映像信号に関連する各種情報を含んでもよい。フレーム周期TFは、所定の周波数を有する周期的な期間であって、入力映像信号VSが表示画面の全水平ラインHLを順次走査するのに要する期間である。フレーム周期TFは、例えば大略60Hz、120Hz、180Hzなどである。液晶制御は、各フレーム周期TFにおけるプログレッシブ走査により、(N×5)本の水平ラインHLの最上位ラインから最下位ラインへ、1水平ラインHLごとに1水平走査期間TH(=TF/(N×5))ずつ順繰りに遅延したタイミングで、液晶走査タイミングLTに示すように行われる。一方、調光制御は、液晶走査タイミングLTに同期して、水平ライングループLG1から水平ライングループLG5へ、1水平ライングループLGごとに1水平走査グループ期間THG(=TH×N)ずつ順繰りに遅延したタイミングで、調光走査タイミングDTに示すように行われる。 FIG. 2B is a schematic diagram illustrating scanning timing for each frame in the liquid crystal TV. The vertical direction shows five horizontal line groups LG1 to LG5 as in FIG. 2A, and the horizontal direction shows the passage of time t. The input video signal VS is a signal based on a progressive scanning system that sequentially scans (N × 5) all horizontal lines HL on the display screen. The input video signal VS may include various information related to the video signal. The frame period TF is a periodic period having a predetermined frequency, and is a period required for the input video signal VS to sequentially scan all the horizontal lines HL on the display screen. The frame period TF is approximately 60 Hz, 120 Hz, 180 Hz, or the like, for example. The liquid crystal control is performed by progressive scanning in each frame period TF from the most significant line of (N × 5) horizontal lines HL to the least significant line, one horizontal scanning period TH (= TF / (N × 5)) The timing is delayed in order, as shown in the liquid crystal scanning timing LT. On the other hand, the light control is sequentially delayed from the horizontal line group LG1 to the horizontal line group LG5 by one horizontal scanning group period THG (= TH × N) for each horizontal line group LG in synchronization with the liquid crystal scanning timing LT. At this timing, it is performed as indicated by the light control scanning timing DT.
1つの液晶走査タイミングLTにおける最下位の水平ラインHLの液晶制御が終了した後、次の液晶走査タイミングLTにおける最上位の水平ラインHLの液晶制御が開始される。同様に、1つの調光走査タイミングDTにおける水平ライングループLG5の調光制御が終了した後、次の調光走査タイミングDTにおける水平ライングループLG1の調光制御が開始される。このように、上述した液晶制御および調光制御は、フレーム周期TFごとの各フレームF1、F2、F3、F4、・・・において、順次行われる。その結果、連続する2つの液晶走査タイミングLT間に挟まれた液晶フレームLF(右下がり斜線で示される)、および連続する2つの調光走査タイミングDT間に挟まれた調光フレームDF(右上がり斜線で示される)が形成される。1水平ラインHL内の各液晶画素PXにおける液晶制御は、液晶走査タイミングLTにおいて同時に切り替わり、液晶フレームLFの間維持される。同様に、1水平ライングループLG内の各調光領域Dにおける調光制御は、調光走査タイミングDTにおいて同時に切り替わり、調光フレームDFの間維持される。図2Bでは、調光走査タイミングDTは、各水平ライングループLGにおける最下位の水平ラインHLの液晶走査タイミングLTと一致しているが、各水平ライングループLGにおけるいずれの水平ラインHLの液晶走査タイミングLTと一致してもよい。 After the liquid crystal control of the lowest horizontal line HL at one liquid crystal scanning timing LT is finished, the liquid crystal control of the highest horizontal line HL at the next liquid crystal scanning timing LT is started. Similarly, after the dimming control of the horizontal line group LG5 at one dimming scanning timing DT is completed, the dimming control of the horizontal line group LG1 at the next dimming scanning timing DT is started. As described above, the above-described liquid crystal control and dimming control are sequentially performed in each frame F1, F2, F3, F4,... For each frame period TF. As a result, a liquid crystal frame LF sandwiched between two successive liquid crystal scanning timings LT (indicated by a slanted right-down diagonal line) and a light control frame DF sandwiched between two successive light control scanning timings DT (upward to the right) Are formed). Liquid crystal control in each liquid crystal pixel PX in one horizontal line HL is simultaneously switched at the liquid crystal scanning timing LT and is maintained during the liquid crystal frame LF. Similarly, the dimming control in each dimming region D in one horizontal line group LG is switched simultaneously at the dimming scanning timing DT and is maintained during the dimming frame DF. In FIG. 2B, the dimming scan timing DT coincides with the liquid crystal scan timing LT of the lowest horizontal line HL in each horizontal line group LG, but the liquid crystal scan timing of any horizontal line HL in each horizontal line group LG. It may coincide with LT.
1個の調光領域Dは、発光素子グループLED1〜LEDnのうちの1個により照射される(この意味で、調光領域Dは照射領域とも呼ばれる)。1個の発光素子駆動装置10は、例えば4個の発光素子グループLED1〜LED4をそれぞれ駆動する4個の駆動チャンネルを有する。表示画面における上述した45個の調光領域Dを照射するためには、45<4×12により12個の発光素子駆動装置10が必要となる。
One dimming region D is irradiated by one of the light emitting element groups LED1 to LEDn (in this sense, the dimming region D is also referred to as an irradiation region). One light-emitting
基準映像信号は、入力映像信号VSのうちの部分信号であって、各発光素子グループLED1〜LEDnが照射する調光領域Dに対応する部分信号の基準となるレベルを表す。コントローラ1は、このような基準映像信号を生成する。基準映像信号は、部分信号のうちの例えば最大レベルを、入力映像信号VSのダイナミックレンジで除した値である。パルス幅データWD1〜WDnは、基準映像信号のバイナリデータに相当する。デューティ比が100%のパルス幅データWD1〜WDnは、基準映像信号のレベルが入力映像信号VSのダイナミックレンジに一致することを示し、デューティ比が0%のパルス幅データWD1〜WDnは、基準映像信号のレベルがゼロレベルであることを示す。
The reference video signal is a partial signal of the input video signal VS, and represents a reference level of the partial signal corresponding to the dimming region D irradiated by each light emitting element group LED1 to LEDn. The
図2Cは、発光素子駆動装置10を例えば12個含む構成例を示すブロック図である。各発光素子駆動装置D01、D02、・・・、D12は発光素子駆動装置10と同等であり、各発光素子部L01、L02、・・・、L12は発光素子部20と同等である。発光素子駆動装置D01〜D12は(n×12)系統の駆動電流JZを生成し、それぞれ発光素子部L01〜L12へ供給する(駆動電流JZの矢印は、電流の向きを示す)。図2Aの表示画面において、1つの発光素子部20により照射される領域であって、n個の調光領域Dを含む領域は、調光領域グループと呼ばれる。各発光素子部L01〜L12は、図2Aの表示画面において、別個の調光領域グループを照射する。コントローラ1Zはコントローラ1と同様に構成され、制御信号S1と同様な制御信号S1Zを12系統生成し、それぞれ発光素子駆動装置D01〜D12へ供給する。制御信号S1Zが制御信号S1と異なる点は、制御信号S1Zに含まれるシリアルデータSDATが、各発光素子駆動装置D01〜D12に対応して、別個のデータになっていることである。すなわち、シリアルデータSDATに含まれるパルス幅データWD1〜WDnおよび割り当てデータED1〜EDnは、発光素子駆動装置D01〜D12にそれぞれ対応する発光素子部L01〜L12により照射される調光領域グループに合わせて、変更される。
FIG. 2C is a block diagram illustrating a configuration example including, for example, twelve light emitting
図3Aは、図2Aと同一の表示画面を示す模式図であり、表示画面における調光領域グループの一割り当て例を示している。調光領域D011、D012、D013、D014は、発光素子駆動装置D01が駆動する4個の発光素子グループLED1〜LED4によりそれぞれ照射される。調光領域D011、D012、D013、D014で示される領域は、発光素子駆動装置D01に対応する調光領域グループである。図3Aにおけるその他の調光領域グループについても同様である。すなわち、図3Aに示される表示画面は、発光素子駆動装置D01〜D12がそれぞれ駆動する発光素子部L01〜L12により照射される調光領域D011〜D121(12個の調光領域グループ)で構成される。発光素子駆動装置D03に対応する調光領域D031〜D034(斜線で示される)は、2つの水平ライングループLG間にまたがっている。発光素子駆動装置D05、D07にそれぞれ対応する調光領域D051〜D054、D071〜D074(斜線で示される)についても、同様に2つの水平ライングループLG間にまたがっている。発光素子駆動装置D12については、発光素子グループLED2〜LED4により照射される3つの調光領域が存在しない。 FIG. 3A is a schematic diagram showing the same display screen as FIG. 2A and shows an example of assignment of dimming area groups on the display screen. The dimming areas D011, D012, D013, and D014 are respectively irradiated by the four light emitting element groups LED1 to LED4 that are driven by the light emitting element driving device D01. The regions indicated by the light control regions D011, D012, D013, and D014 are light control region groups corresponding to the light emitting element driving device D01. The same applies to the other dimming area groups in FIG. 3A. That is, the display screen shown in FIG. 3A includes light control areas D011 to D121 (12 light control area groups) irradiated by the light emitting element portions L01 to L12 that are driven by the light emitting element driving devices D01 to D12, respectively. The Dimming regions D031 to D034 (indicated by diagonal lines) corresponding to the light emitting element driving device D03 straddle between two horizontal line groups LG. Similarly, the dimming regions D051 to D054 and D071 to D074 (indicated by hatching) corresponding to the light emitting element driving devices D05 and D07 also straddle the two horizontal line groups LG. Regarding the light emitting element driving device D12, there are no three dimming regions irradiated by the light emitting element groups LED2 to LED4.
図3Aの場合、発光素子駆動装置の数は12個となり、水平ライングループLGごとに整数の発光素子駆動装置を割り当てる場合の15個に比べて、削減することができる。さらに、実装されながら使用されずに無駄となっている無効な駆動チャンネル数は、発光素子駆動装置D12が駆動する発光素子グループLED2〜LED4に対応して3個となり、水平ライングループLGごとに整数の発光素子駆動装置を割り当てる場合の15個に比べて、削減することができる。 In the case of FIG. 3A, the number of light emitting element driving devices is twelve, which can be reduced as compared with the case of allocating an integer of light emitting element driving devices for each horizontal line group LG. Further, the number of invalid drive channels that are mounted but are not used and are wasted is three corresponding to the light emitting element groups LED2 to LED4 driven by the light emitting element driving device D12, and is an integer for each horizontal line group LG. This can be reduced compared to the case of allocating 15 light emitting element driving devices.
図3Bは、調光領域グループの別の割り当て例を示す模式図である。図3Bでは、液晶画素グループPGは3個であり、表示画面は3×5=15個の調光領域Dを含んでいる。この場合、発光素子駆動装置D01、D02、D03にそれぞれ対応する調光領域D011〜D014、D021〜D024、D031〜D034(斜線で示される3個の調光領域グループ)は、すべて2つの水平ライングループLG間にまたがっている。発光素子駆動装置D04については、発光素子グループLED4により照射される1つの調光領域が存在しない。図3Bの場合、発光素子駆動装置の数は4個となり、水平ライングループLGごとに整数の発光素子駆動装置を割り当てる場合の5個に比べて、削減することができる。さらに、無効な駆動チャンネル数は、発光素子駆動装置D04が駆動する発光素子グループLED4に対応して1個となり、水平ライングループLGごとに整数の発光素子駆動装置を割り当てる場合の5個に比べて、削減することができる。 FIG. 3B is a schematic diagram illustrating another example of assignment of dimming area groups. In FIG. 3B, there are three liquid crystal pixel groups PG, and the display screen includes 3 × 5 = 15 dimming areas D. In this case, the dimming areas D011 to D014, D021 to D024, D031 to D034 (three dimming area groups indicated by diagonal lines) respectively corresponding to the light emitting element driving devices D01, D02, and D03 are all two horizontal lines. It straddles the group LG. With respect to the light emitting element driving device D04, there is no one dimming region irradiated by the light emitting element group LED4. In the case of FIG. 3B, the number of light emitting element driving devices is four, which can be reduced as compared with five in the case where an integer number of light emitting element driving devices are assigned to each horizontal line group LG. Further, the number of invalid driving channels is one corresponding to the light emitting element group LED4 driven by the light emitting element driving device D04, compared with five in the case where an integer number of light emitting element driving devices are assigned to each horizontal line group LG. Can be reduced.
図3Cは、調光領域グループのさらに別の割り当て例を示す模式図である。この場合、発光素子駆動装置D01、D02、D03、D04、D05、D06、D07、D08、D09にそれぞれ対応する調光領域D011〜D014、D021〜D024、D031〜D034、D041〜D044、D051〜D054、D061〜D064、D071〜D074、D081〜D084、D091〜D094(斜線で示される9個の調光領域グループ)は、すべて4つの水平ライングループLG間にまたがっている。発光素子駆動装置D12については、発光素子グループLED2〜LED4により照射される4つの調光領域が存在しない。図3Cの場合、発光素子駆動装置の数は12個となり、水平ライングループLGごとに整数の発光素子駆動装置を割り当てる場合の15個に比べて、削減することができる。さらに、無効な駆動チャンネル数は、発光素子駆動装置D12が駆動する発光素子グループLED2〜LED4に対応して3個となり、水平ライングループLGごとに整数の発光素子駆動装置を割り当てる場合の15個に比べて、削減することができる。 FIG. 3C is a schematic diagram illustrating still another example of assignment of dimming area groups. In this case, dimming regions D011 to D014, D021 to D024, D031 to D034, D041 to D044, D051 to D054 corresponding to the light emitting element driving devices D01, D02, D03, D04, D05, D06, D07, D08, D09, respectively. , D061 to D064, D071 to D074, D081 to D084, and D091 to D094 (9 dimming area groups indicated by hatching) all span four horizontal line groups LG. Regarding the light emitting element driving device D12, there are no four dimming regions irradiated by the light emitting element groups LED2 to LED4. In the case of FIG. 3C, the number of the light emitting element driving devices is 12, which can be reduced as compared with 15 in the case where an integer number of light emitting element driving devices are assigned to each horizontal line group LG. Further, the number of invalid driving channels is three corresponding to the light emitting element groups LED2 to LED4 driven by the light emitting element driving device D12, and is 15 when an integer number of light emitting element driving devices are assigned to each horizontal line group LG. Compared to, it can be reduced.
さらに、図示はしないが、図3Aにおいて、1つの発光素子駆動装置が45個の発光素子グループを駆動し、45個の調光領域のすべてを照射するとしてもよい。 Further, although not illustrated, in FIG. 3A, one light emitting element driving device may drive 45 light emitting element groups to irradiate all 45 light control regions.
上述したフレームタイミング信号EN1〜ENmは、それぞれ水平ライングループLG1、LG2、・・・、LGm(図2Bではm=5)における調光走査タイミングDTに一致する。上述した選択信号TR1〜TRnは、1個の発光素子駆動装置の各発光素子グループLED1〜LEDnに対応する調光領域が、水平ライングループLG1〜LGm(すなわち、フレームタイミング信号EN1〜ENm)のうち、いずれの水平ライングループに属するかを示す。 The frame timing signals EN1 to ENm described above coincide with the dimming scanning timing DT in the horizontal line groups LG1, LG2,..., LGm (m = 5 in FIG. 2B). In the selection signals TR1 to TRn described above, the dimming areas corresponding to the respective light emitting element groups LED1 to LEDn of one light emitting element driving device are the horizontal line groups LG1 to LGm (that is, the frame timing signals EN1 to ENm). Indicates which horizontal line group it belongs to.
図4A、図4B、および図4Cは、それぞれ図3A、図3B、および図3Cに対応して、発光素子駆動装置D01〜D12と、選択信号TR1〜TR4と、フレームタイミング信号EN1〜EN5との関係を示す関係図である。 4A, 4B, and 4C correspond to FIGS. 3A, 3B, and 3C, respectively, of the light emitting element driving devices D01 to D12, the selection signals TR1 to TR4, and the frame timing signals EN1 to EN5. It is a relationship figure which shows a relationship.
例えば図3Aにおいて、発光素子駆動装置D03が駆動する発光素子グループLED1〜LED4にそれぞれ対応する調光領域D031〜D034のうち、調光領域D031は水平ライングループLG1、調光領域D032〜D034は水平ライングループLG2にそれぞれ属する。その結果、図4Aでは、発光素子駆動装置D03において、選択信号TR1はフレームタイミング信号EN1となり、選択信号TR2〜TR4はフレームタイミング信号EN2となる。同様に、図3A、図3B、および図3Cから、図4A、図4B、および図4Cがそれぞれ求められる。 For example, in FIG. 3A, among the dimming areas D031 to D034 respectively corresponding to the light emitting element groups LED1 to LED4 driven by the light emitting element driving device D03, the dimming area D031 is the horizontal line group LG1, and the dimming areas D032 to D034 are horizontal. Each belongs to the line group LG2. As a result, in FIG. 4A, in the light emitting element driving device D03, the selection signal TR1 becomes the frame timing signal EN1, and the selection signals TR2 to TR4 become the frame timing signal EN2. Similarly, FIGS. 4A, 4B, and 4C are obtained from FIGS. 3A, 3B, and 3C, respectively.
図4A、図4B、および図4Cにおいて、発光素子駆動装置D01〜D12のうち斜線で示される発光素子駆動装置は、フレームタイミング信号EN1〜EN5のうち2つ以上のフレームタイミング信号を含んでいる。これらの斜線で示される発光素子駆動装置は、図3A、図3B、および図3Cにおいて斜線で示される調光領域に対応している。すなわち、図4A、図4B、および図4Cにおいて斜線で示される発光素子駆動装置が2つ以上のフレームタイミング信号を含むのは、それぞれ図3A、図3B、および図3Cにおいて同一発光素子駆動装置に対応する、斜線で示される調光領域が、2つ以上の水平ライングループLG間にまたがっていることに起因している。 4A, FIG. 4B, and FIG. 4C, the light emitting element driving device indicated by hatching among the light emitting element driving devices D01 to D12 includes two or more frame timing signals among the frame timing signals EN1 to EN5. The light-emitting element driving devices indicated by these diagonal lines correspond to the light control regions indicated by the diagonal lines in FIGS. 3A, 3B, and 3C. That is, the light emitting element driving device indicated by hatching in FIGS. 4A, 4B, and 4C includes two or more frame timing signals in the same light emitting element driving device in FIGS. 3A, 3B, and 3C, respectively. This is due to the fact that the corresponding dimming area indicated by the diagonal lines extends between two or more horizontal line groups LG.
図2C、図3A〜図3C、および図4A〜図4Cでは、発光素子駆動装置10の数が12個または4個の場合を例示したが、発光素子駆動装置10の数はその他のいずれの数であってもよい。
2C, FIG. 3A to FIG. 3C, and FIG. 4A to FIG. 4C exemplify the case where the number of light emitting
図5は、分配部13の構成例を示すブロック図である。上述したように、分配部13は、n系統の割り当てデータED1〜EDnに基づいてm系統のフレームタイミング信号EN1〜ENmをn系統に分配し、n系統の選択信号TR1〜TRnを生成する。分配部13は、選択回路3Q1、3Q2、・・・、3Qnを含む。選択回路3Q1〜3Qnは、それぞれ割り当てデータED1〜EDnに基づいて、m系統のフレームタイミング信号EN1〜ENmのうちいずれか1つを選択する。選択回路3Q1〜3Qnは、選択された信号を表す選択信号TR1〜TRnをそれぞれ生成する。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the
各割り当てデータED1〜EDnは、フレームタイミング信号EN1〜ENmのうちのいずれか1つを特定できるように、例えば2を底とするmの対数よりも大きい整数のビット幅を有するパラレルデータ形式の信号である。図5に示される分配部13を含む発光素子駆動装置10が、例えば図4A〜図4Cに示される発光素子駆動装置D01〜D12のうちいずれに一致するかにより、選択信号TR1〜TR4とフレームタイミング信号EN1〜EN5との関係が求められる。上述したように、割り当てデータED1〜EDnは、例えば図3A〜図3Cに示されるように、各発光素子駆動装置D01〜D12により駆動される発光素子グループLED1〜LED4のバックライトにおける配置に依存して、例えば液晶TVの製造時に初期設定される。なお、割り当てデータED1〜EDnは、例えば入力映像信号VSに基づいて変化してもよいし、液晶TVの電源がオンされるごとに変化してもよい。
Each of the allocation data ED1 to EDn is a signal in parallel data format having an integer bit width larger than the logarithm of m with 2 as a base so that any one of the frame timing signals EN1 to ENm can be specified. It is. Depending on which of the light emitting element driving devices D01 to D12 shown in FIG. 4A to FIG. 4C the light emitting
図6は、分配部13の動作例を示すタイミングチャートである。横方向は時間tの経過を示す。フレームタイミング信号EN1〜EN5は、それぞれ水平ライングループLG1〜LG5における調光走査タイミングDT(図2Bに示される)に一致する信号である。すなわち、フレームタイミング信号EN1〜EN5は、フレーム周期TFを有するタイミング信号であって、フレームタイミング信号EN1からフレームタイミング信号EN5へ、1系統ごとに1水平走査グループ期間THGずつ順繰りに遅延したタイミング信号である。図6では、分配部13は、図3Aの調光領域D031〜D034、および図4Aの発光素子駆動装置D03に対応して動作する。この場合、選択信号TR1はフレームタイミング信号EN1に一致し、各選択信号TR2〜TR4はフレームタイミング信号EN2に一致する。このように、選択信号TR1〜TR4は、フレーム周期TFを有し、その位相が分配部13により設定される信号である。
FIG. 6 is a timing chart illustrating an operation example of the
次に、パルス信号生成部14について説明する。
Next, the pulse
図1において、パルス信号生成部14は、パルス幅データWD1〜WDn、選択信号TR1〜TRn、およびマスタークロック信号MCLKに基づいて、パルス信号P1、P2、・・・、Pnを生成する。パルス信号P1〜Pnはデューティパルス信号とも呼ばれ、パルス信号生成部14はデューティパルス信号生成部とも呼ばれる。
In FIG. 1, a
図7は、パルス信号生成部14の構成例を示すブロック図である。パルス信号生成部14は、パルス信号生成回路4Q1、4Q2、・・・、4Qnを含む。パルス信号生成回路4Q1は、パルス幅データWD1、選択信号TR1、およびマスタークロック信号MCLKに基づいて、パルス信号P1を生成する。同様に、パルス信号生成回路4Qkは、パルス幅データWDk、選択信号TRk、およびマスタークロック信号MCLKに基づいて、パルス信号Pkを生成する(k=2〜n)。以下では1つのパルス信号生成回路4Q1について説明するが、その他のパルス信号生成回路4Q2〜4Qnについても同様に説明することができる。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the pulse
パルス信号生成回路4Q1は、カウンタ30、カウンタ値検出回路31、および論理回路32を含む。マスタークロック信号MCLKは、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)波形のパルス信号P1において、パルス幅の分解能を決定する。そのために、マスタークロック信号MCLKは、フレーム周期TFに比べて十分に高い所定の周波数の信号に設定される。選択信号TR1〜TRnは、上述したようにフレーム周期TFを有する信号である。
The pulse signal generation circuit 4Q1 includes a
カウンタ30は、データ入力端子INPUTにパラレルデータ形式のパルス幅データWD1を受け、論理回路32を介してクロック入力端子CLKにマスタークロック信号MCLKを受け、ロード入力端子LOADに選択信号TR1を受ける。その結果、カウンタ30は、データ出力端子OUTPUTからカウンタ出力信号DP1を出力する。カウンタ30は、選択信号TR1のタイミングでパルス幅データWD1をロードした時点から、マスタークロック信号MCLKをパルス幅データWD1の値だけカウントし、カウント値の時間経過を表すカウンタ出力信号DP1を生成する。以下では、カウンタ30はダウンカウンタとして説明する。
The
カウンタ30は、選択信号TR1がハイレベルになると、パルス幅データWD1を取り込むと同時に、カウンタ出力信号DP1をパルス幅データWD1にする(プリセット動作)。続いてカウンタ30は、パルス幅データWD1(プリセット値)からゼロまで、マスタークロック信号MCLKの数をパルス幅データWD1の値だけカウントすることにより、カウンタ出力信号DP1を1つずつ繰り下げる。カウンタ値検出回路31は、カウンタ出力信号DP1がゼロ以外の場合、パルス信号P1をハイレベルにし、カウンタ出力信号DP1がゼロの場合、パルス信号P1をローレベルにする。したがって、カウンタ値検出回路31は、選択信号TR1がハイレベルになった時点から、カウンタ出力信号DP1がゼロとなる時点まで、パルス信号P1をハイレベルにする。
When the selection signal TR1 becomes high level, the
論理回路32は、OR回路およびAND回路を含む。論理回路32は、パルス信号P1がローレベルになると、選択信号TR1がローレベルの間、クロック入力端子CLKへのマスタークロック信号MCLKの入力を無効にし、カウンタ30のカウント動作を停止させる。その結果、カウンタ30はカウンタ出力信号DP1をゼロに維持し、カウンタ値検出回路31はパルス信号P1をローレベルに維持する。その後、選択信号TR1がハイレベルになると、カウント動作の停止が解除され、カウンタ30は、再びパルス幅データWD1をプリセットするとともにカウント動作を開始し、カウンタ値検出回路31はパルス信号P1をハイレベルにする。
The
パルス幅データWD1がゼロの場合、カウンタ30は、選択信号TR1がハイレベルになると、カウンタ出力信号DP1を直ちにゼロにする。カウンタ値検出回路31は、パルス信号P1をローレベルにするとともに、カウンタ30のカウント動作を停止させる。
When the pulse width data WD1 is zero, the
このように、パルス信号生成回路4Q1は、フレーム周期TFごとの選択信号TR1のタイミングをパルス立ち上がり時点とし、パルス幅データWD1に対応するパルス幅を有するパルス信号P1を生成する。すなわち、パルス信号生成回路4Q1は、選択信号TR1に基づくパルスタイミング、および、パルス幅データWD1もしくは入力映像信号VSに基づくパルス幅を有するパルス信号P1を生成する。 As described above, the pulse signal generation circuit 4Q1 generates the pulse signal P1 having a pulse width corresponding to the pulse width data WD1, with the timing of the selection signal TR1 for each frame period TF as the pulse rising point. That is, the pulse signal generation circuit 4Q1 generates a pulse signal P1 having a pulse timing based on the selection signal TR1 and a pulse width based on the pulse width data WD1 or the input video signal VS.
図8は、図7のパルス信号生成回路4Q1の動作例を示す波形図である。横方向は時間tの経過を示す。図8では、パルス幅データWD1〜WDnのビット幅は12ビットとしている。 FIG. 8 is a waveform diagram showing an operation example of the pulse signal generation circuit 4Q1 of FIG. The horizontal direction indicates the passage of time t. In FIG. 8, the bit width of the pulse width data WD1 to WDn is 12 bits.
図8において、選択信号TR1がハイレベルになった時点で、パルス幅データWD1の値1024が取り込まれ、カウンタ出力信号DP1が1024となると同時に、パルス信号P1はハイレベルとなる。続いて、マスタークロック信号MCLKに同期して、カウンタ出力信号DP1は1024から0まで1つずつ繰り下がる。カウンタ出力信号DP1の1024から0までの経過に対応する期間が、パルス幅データWD1=1024に対応するパルス信号P1のパルス幅となる。
In FIG. 8, when the selection signal TR1 becomes high level, the
パルス信号P1の平均的な周期を表すPWM周期は、フレーム周期TFに一致し、パルス信号P1の中心周波数を表すPWM周波数は、1/TFに一致する。カウンタ30は、Lビットのカウンタ(パルス幅データWD1のビット幅もLビット)とすると、最大2のL乗個(=NPWM個とする)のマスタークロック信号MCLKをカウントすることができる。マスタークロック信号MCLKの周期Tclkを、フレーム周期TFの1/NPWM(Tclk=TF/NPWM)にすれば、パルス信号P1のパルス幅(パルス幅データWD1に対応)はNPWM個の階調、すなわち0×Tclkから(NPWM−1)×Tclkまでの範囲で、かつTclkの分解能で設定可能となる。反対に、選択信号TR1(またはフレームタイミング信号EN1〜ENm)の周期を、マスタークロック信号MCLKのNPWM発に1発の割合にすれば、同様にパルス信号P1のパルス幅はNPWM個の階調で設定可能となる。デューティ比に換算すれば、パルス信号P1のパルス幅は、0〜(NPWM−1)/NPWMの範囲で、かつ1/NPWMの分解能で設定可能である。
The PWM period that represents the average period of the pulse signal P1 matches the frame period TF, and the PWM frequency that represents the center frequency of the pulse signal P1 matches 1 / TF. If the
例えば、図8では、カウンタ30は、L=12ビットのカウンタ(パルス幅データWD1のビット幅もL=12ビット)として、NPWM=4096個のマスタークロック信号MCLKをカウントしている。マスタークロック信号MCLKの周期Tclkを、フレーム周期TFの1/4096(Tclk=TF/4096)として、パルス信号P1のパルス幅(パルス幅データWD1に対応)は4096個の階調、すなわち0×Tclkから4095×Tclkまでの範囲で、かつTclkの分解能で設定可能となる。反対に、選択信号TR1の周期を、マスタークロック信号MCLKの4096発に1発の割合にすれば、同様にパルス信号P1のパルス幅は4096個の階調で設定可能となる。デューティ比に換算すれば、パルス信号P1のパルス幅は、0〜4095/4096の範囲で、かつ1/4096の分解能で設定可能である。
For example, in FIG. 8, the
図8では、カウンタ30として12ビットダウンカウンタを用いる構成の動作を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、いかなるビット数のカウンタを用いてもよい。また、カウンタ30としてアップカウンタを用いた場合でも、同様の機能を有する構成が容易に可能である。さらに、カウンタ値検出回路31は必ずしもゼロを検出する必要はなく、所定の非ゼロの値を検出するものであってもよい。また、カウンタ値検出回路31を省略して、カウンタ30のキャリー信号を用いても、同様の機能を容易に実現することができる。
Although FIG. 8 shows the operation of the configuration using a 12-bit down counter as the
さらに、図8では、選択信号TR1のタイミングでパルス信号P1が立ち上がるとしたが、選択信号TR1のタイミングでパルス信号P1が立ち下がるとしてもよい。例えば、パルス信号生成回路4Q1内のカウンタは、選択信号TR1のタイミングから(TF−WD1×Tclk)の期間、カウント動作を停止し、その後次の選択信号TR1のタイミングまでのWD1×Tclkの期間、カウント動作を行う。これにより、パルス信号生成回路4Q1は、選択信号TR1のタイミングでパルス信号P1が立ち上がるパルス信号P1を生成することができる。 Further, in FIG. 8, the pulse signal P1 rises at the timing of the selection signal TR1, but the pulse signal P1 may fall at the timing of the selection signal TR1. For example, the counter in the pulse signal generation circuit 4Q1 stops the count operation from the timing of the selection signal TR1 for a period of (TF−WD1 × Tclk), and then the period of WD1 × Tclk until the timing of the next selection signal TR1. Count operation is performed. Thereby, the pulse signal generation circuit 4Q1 can generate the pulse signal P1 that rises at the timing of the selection signal TR1.
以上の説明では、パルス信号生成部14がカウンタで構成される例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マスタークロック信号MCLKを時分割の単位として、パルス幅データWD1〜WDnに基づいたパルス信号P1〜Pnを生成できる回路であればどのような構成でもよい。
In the above description, the example in which the pulse
図9Aは、電流駆動部15の構成例を示すブロック図である。電流駆動部15は、パルス信号P1〜Pnに基づいてそれぞれ駆動電流J1、J2、・・・、Jnを生成する。さらに電流駆動部15は、電流経路PJ1〜PJnを介して、それぞれ駆動電流J1〜Jnを発光素子部20へ供給する。電流駆動部15は、電流駆動回路5Q1、5Q2、・・・、5Qnを含む。電流駆動回路5Q1は、パルス信号P1に基づいて駆動電流J1を生成し、駆動電流J1を、電流経路PJ1を介して発光素子グループLED1へ供給する。同様に、電流駆動回路5Qkは、パルス信号Pkに基づいて駆動電流Jkを生成し、駆動電流Jkを、電流経路PJkを介して発光素子グループLEDkへ供給する(k=2〜n)。各電流駆動回路5Q1〜5Qnは、上述した駆動チャンネルに対応する。すなわち、電流駆動部15はn個の駆動チャンネルを有する。1個の駆動チャンネルは、電流駆動回路5Qkだけでなく、選択回路3Qkおよびパルス信号生成回路4Qkを含んでもよい(k=1〜n)。以下では1つの電流駆動回路5Q1について説明するが、その他の電流駆動回路5Q2〜5Qnについても同様に説明することができる。
FIG. 9A is a block diagram illustrating a configuration example of the
電流駆動回路5Q1は、例えば図9Aに示すように、スイッチ素子40および定電流回路41を含む。定電流回路41は、所定の大きさの駆動電流J1を生成する。スイッチ素子40は、パルス信号P1を制御端子に受け、パルス信号P1がハイレベルとなる期間においてオンされることにより、駆動電流J1を発光素子グループLED1へ供給し、パルス信号P1がローレベルとなる期間においてオフされることにより、駆動電流J1の発光素子グループLED1への供給を停止する。すなわち、電流駆動回路5Q1は、パルス信号P1のパルスタイミングおよびパルス幅に一致するPWMパルス状の駆動電流J1を生成し、発光素子グループLED1の各発光素子を所望の輝度で発光させる。
The current drive circuit 5Q1 includes a
各発光素子の輝度は、駆動電流J1のパルス高さに応じて単調増加的に変化し、駆動電流J1のデューティ比(すなわちフレーム周期TFに対する駆動電流J1のパルス幅)に大略比例する。ここでは、駆動電流J1のパルス高さは所定値に保持され、各発光素子の輝度は、駆動電流J1のパルス幅を変化させることにより調整される。定電流回路41は、パルス幅データWD1が変化しない場合、駆動電流J1のパルス幅発光素子グループLED1の輝度を高精度に保持するため、例えばカレントミラー回路のように、所定の大きさの駆動電流J1を高精度で維持するように構成される。スイッチ素子40は、例えばパワーMOS(Metal Oxide Semiconductor:金属酸化膜半導体)トランジスタなどで形成される。なお、電流駆動回路5Q1は、駆動電流J1のパルス高さが変化することにより、発光素子グループLED1の輝度を変化させてもよい。
The luminance of each light emitting element changes monotonously in accordance with the pulse height of the driving current J1, and is approximately proportional to the duty ratio of the driving current J1 (that is, the pulse width of the driving current J1 with respect to the frame period TF). Here, the pulse height of the drive current J1 is held at a predetermined value, and the luminance of each light emitting element is adjusted by changing the pulse width of the drive current J1. When the pulse width data WD1 does not change, the constant
図9Bは、電流駆動部15の動作例を示す波形図である。横方向は時間tの経過を示す。駆動電流J1〜J4は、フレーム期間TFごとに図6の選択信号TR1〜TR4にそれぞれ同期して、所定のパルス高さで発光素子部20へ供給される。
FIG. 9B is a waveform diagram showing an operation example of the
上述した構成により、コントローラ1で生成される割り当てデータED1〜EDnにより、発光素子グループLED1〜LEDnを駆動する各駆動チャンネルに対して、コントローラ1で生成されるフレームタイミング信号EN1〜ENmを分配することができる。これにより、各駆動チャンネルを複数のグループに分けて任意のタイミングで駆動することが可能になる。その結果、1つの発光素子駆動装置10で複数の水平ライングループLGにまたがる発光素子部20を駆動することが可能になり、全画面で使用する発光素子駆動装置10を効率的に使用することができる。
With the configuration described above, the frame timing signals EN1 to ENm generated by the
例えば、図3Aに示すように4つの駆動チャンネルを用いて調光領域D031〜D034を照射する場合、発光素子グループLED1を駆動する駆動チャンネルに対して、図6に示すように水平ライングループLG1に対応するフレームタイミング信号EN1を割り当てる。さらに、各発光素子グループLED2、LED3、LED4を駆動する駆動チャンネルに対して、水平ライングループLG2に対応するフレームタイミング信号EN2を割り当てる。これにより、調光領域D031を水平ライングループLG1のタイミングで、および調光領域D032〜D034を水平ライングループLG2のタイミングで調光させることが可能になり、2つの水平ライングループLGにまたがる調光領域D031〜D034が、1つの発光素子駆動装置10で調光可能となる。
For example, when the dimming regions D031 to D034 are irradiated using four drive channels as shown in FIG. 3A, the horizontal channel group LG1 as shown in FIG. 6 is applied to the drive channel that drives the light emitting element group LED1. Corresponding frame timing signal EN1 is assigned. Further, a frame timing signal EN2 corresponding to the horizontal line group LG2 is assigned to the drive channel for driving each light emitting element group LED2, LED3, LED4. As a result, the light control area D031 can be adjusted at the timing of the horizontal line group LG1, and the light control areas D032 to D034 can be adjusted at the timing of the horizontal line group LG2, and the light control across the two horizontal line groups LG can be performed. The regions D031 to D034 can be dimmed by one light emitting
なお、1個の発光素子駆動装置10は、例えば4個の発光素子グループLED1〜LED4をそれぞれ駆動する4個の駆動チャンネルを有するとした。しかしながら、1個の発光素子駆動装置10は、例えば8個の駆動チャンネルを有し、4個の発光素子グループLED1〜LED4のそれぞれは、2個の駆動チャンネルにより駆動されてもよい。すなわち、各発光素子グループLED1〜LEDnは、2個以上の駆動チャンネルにより駆動されてもよい。この場合、駆動する発光素子グループが同一である、複数の駆動チャンネルの選択信号に、同一のフレームタイミング信号を割り当てることで、各発光素子グループを複数のグループに分けて任意のタイミングで駆動することが可能になる。このように、1個の発光素子グループを駆動する複数個の電流駆動回路(すなわち複数系統の駆動チャンネル)を設けることにより、駆動電流J1を増加させ、駆動能力を高めることができる。
One light emitting
このように、実施の形態1の発光素子駆動装置10によれば、選択回路3Q1は、入力映像信号VSのフレーム周期TFを有するタイミング信号であって、互いに1水平走査グループ期間THGだけ時間差を有する2系統のフレームタイミング信号EN1、EN2のうちいずれか一方を選択する。さらに、選択回路3Q2は、2系統のフレームタイミング信号EN1、EN2のうち他方を選択する。
Thus, according to the light emitting
各選択回路3Q1、3Q2を上述したように構成することにより、発光素子駆動装置10は、発光素子グループLED1、LED2によりそれぞれ照射される2個の調光領域Dを調光するタイミングを、互いに1水平走査グループ期間THGだけ変えることができる。これにより、1個の発光素子駆動装置10に対応する調光領域グループが、少なくとも2つの水平ライングループLGにまたがることができる。このため、複数個の調光領域グループは、1つの表示画面において、余りのないように詰めて配置することができる(図3A〜図3Cに示す)。その結果、調光領域の数が異なる種々の液晶TVに対して、特定の駆動チャンネル数を有する発光素子駆動装置10を効率的に使用することができ、発光素子駆動装置の数を削減することが可能となる。さらに、これらの種々の液晶TVに対して個別設計を必要としないため、開発コストを削減することが可能となる。
By configuring the selection circuits 3Q1 and 3Q2 as described above, the light emitting
(実施の形態2)
図10は、発光素子駆動装置10Aの構成例を示すブロック図である。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the light emitting
図10Aの発光素子駆動装置10Aが図1の発光素子駆動装置10と異なる点は、レジスタ部12Aがレジスタ部12から部分的に変更されている点、およびフレームタイミング信号生成部16Aが追加されている点である。さらに、コントローラ1Aが、コントローラ1から部分的に変更されている。実施の形態2におけるこのような変更点以外の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同等であるので、説明を省略する。
The light emitting
コントローラ1Aは、フレームタイミング信号生成部16を含まない。コントローラ1Aは、入力映像信号VSに基づいて制御信号S1Aを生成する。制御信号S1Aは、フレームタイミング基準信号RTR、マスタークロック信号MCLK、シリアルデータSDAT、シリアルクロックSCLK、およびラッチクロックLATを含む。制御信号S1Aは、フレームタイミング信号EN1〜ENmの代わりにフレームタイミング基準信号RTRを含む。シリアルデータSDATは、パルス幅データWD1〜WDnおよび割り当てデータED1〜EDnの他に、遅延データDD1、DD2、・・・、DDmを含む。
The
コントローラ1Aは、入力映像信号VSからフレーム周期TFを抽出し、フレーム周期TFを表すフレームタイミング基準信号RTRを生成する。遅延データDD1〜DDmは、図2Bに示す調光走査タイミングDTにおいて、所定時点からの遅延を表すデータである。典型的には、遅延データDD1〜DDmは、それぞれ0、(1/m)×NPWM、(2/m)×NPWM、・・・、((m−1)/m)×NPWMとなる。コントローラ1Aは、入力映像信号VSに基づいて遅延データDD1〜DDmを生成してもよいし、入力映像信号VSとは無関係に設定してもよい。例えば、コントローラ1Aは、入力映像信号VSの映像方式に基づいて、遅延データDD1〜DDmを変化させてもよい。
The
シリアルインターフェース部11は、シリアルデータSDATをシリアルクロックSCLKに同期して入力し、ラッチクロックLATでワード単位にパラレルデータPDATに変換する。レジスタ部12Aは、レジスタ12a、12bの他に、レジスタ12cを含む。レジスタ部12Aは、パラレルデータPDATを記憶するとともに出力する。このとき、レジスタ12cは、パラレルデータ形式の遅延データDD1〜DDmを記憶するとともに出力する。
The
フレームタイミング信号生成部16Aは、フレームタイミング基準信号RTR、マスタークロック信号MCLK、およびレジスタ12cからの遅延データDD1〜DDmに基づいて、フレームタイミング信号EN1〜ENmを生成する。
The frame timing
図11は、フレームタイミング信号生成部16Aの構成例を示すブロック図である。フレームタイミング信号生成部16Aは、カウンタ50、および一致回路6Q1、6Q2、・・・、6Qmを含む。カウンタ50は、クロック入力端子CLKにマスタークロック信号MCLKを受け、クリア入力端子CLEARにフレームタイミング基準信号RTRを受け、データ出力端子OUTPUTからカウンタ出力信号CTを出力する。カウンタ50は、フレームタイミング基準信号RTRによりクリアされた時点からマスタークロック信号MCLKをカウントし、カウント値の時間経過を表すカウンタ出力信号CTを生成する。一致回路6Q1は、カウンタ出力信号CTを遅延データDD1と比較し、一致する場合にフレームタイミング信号EN1をハイレベルにし、一致しない場合にフレームタイミング信号EN1をローレベルにする。同様に、一致回路6Qkは、カウンタ出力信号CTを遅延データDDkと比較し、一致する場合にフレームタイミング信号ENkをハイレベルにし、一致しない場合にフレームタイミング信号ENkをローレベルにする(k=2〜m)。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the frame timing
図12は、フレームタイミング信号生成部16Aの動作例を示す波形図である。横方向は時間tの経過を示す。図12では、カウンタ50は、12ビット以上のアップカウンタとし、遅延データDD1〜DDmのビット幅は12ビットとしている。
FIG. 12 is a waveform diagram illustrating an operation example of the frame timing
図12において、フレームタイミング基準信号RTRがハイレベルになった時点で、カウンタ出力信号CTは0となり、続いてマスタークロック信号MCLKに同期して、カウンタ出力信号CTは0から1つずつ繰り上がる。例えば遅延データDD1、DD2、DD3は、それぞれ0、1024、2048に設定される。カウンタ出力信号CTが遅延データDD1〜DD3に順次一致するごとに、それぞれフレームタイミング信号EN1〜EN3は順次ハイレベルとなり、その他の一致していない期間では、フレームタイミング信号EN1〜EN3はローレベルを維持する。フレームタイミング基準信号RTRがハイレベルになった時点から、4096発のマスタークロック信号MCLKに対応するフレーム周期TF(=4096×Tclk)後に、フレームタイミング基準信号RTRは再びハイレベルとなる。このとき、カウンタ出力信号CTは0に戻り、以降、上述した動作が繰り返される。 In FIG. 12, when the frame timing reference signal RTR becomes high level, the counter output signal CT becomes 0, and then the counter output signal CT is incremented by 1 from 0 in synchronization with the master clock signal MCLK. For example, the delay data DD1, DD2, and DD3 are set to 0, 1024, and 2048, respectively. Each time the counter output signal CT sequentially matches the delay data DD1 to DD3, the frame timing signals EN1 to EN3 sequentially become high level, and during other non-matching periods, the frame timing signals EN1 to EN3 maintain low level. To do. From the time when the frame timing reference signal RTR becomes high level, the frame timing reference signal RTR becomes high level again after a frame period TF (= 4096 × Tclk) corresponding to 4096 master clock signals MCLK. At this time, the counter output signal CT returns to 0, and the above-described operation is repeated thereafter.
ここで、DD2−DD1=DD3−DD2=TF/(Tclk×m)のように設定すれば、図12のフレームタイミング信号EN1〜EN3は、図6に示す1水平走査グループ期間THGずつ順繰りに遅延したフレームタイミング信号EN1〜EN3にそれぞれ一致する。 Here, if DD2-DD1 = DD3-DD2 = TF / (Tclk × m) is set, the frame timing signals EN1 to EN3 of FIG. 12 are sequentially delayed by one horizontal scanning group period THG shown in FIG. Correspond to the frame timing signals EN1 to EN3, respectively.
このように、実施の形態2の発光素子駆動装置10Aによれば、発光素子駆動装置10Aは、さらにフレームタイミング信号生成部16Aを含む。フレームタイミング信号生成部16Aは、フレーム周期TFを有するフレームタイミング基準信号RTR、および遅延データDD1〜DDmに基づいて、フレームタイミング信号EN1〜ENmを生成することができる。フレームタイミング信号EN1〜ENmは、それぞれ遅延データDD1〜DDmに対応する期間だけ、フレームタイミング基準信号RTRを遅延した信号となる。
Thus, according to the light emitting
このように構成することにより、コントローラ1が生成する制御信号S1Aの系統数を削減することができ、コントローラ1の構成を簡素化することができる。
With this configuration, the number of control signals S1A generated by the
なお、フレームタイミング信号生成部16Aは、カウンタ50および一致回路6Q1〜6Qmで構成されるとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成でも同様の機能を有することは可能である。
The frame
(実施の形態3)
図13は、発光素子駆動装置10Bの構成例を示すブロック図である。
(Embodiment 3)
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of the light emitting element driving device 10B.
図13の発光素子駆動装置10Bが図1の発光素子駆動装置10と異なる点は、レジスタ部12Bがレジスタ部12から部分的に変更されている点、および分配部13Bが分配部13から変更されている点である。実施の形態3におけるこのような変更点以外の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同等であるので、説明を省略する。
The light emitting element driving device 10B of FIG. 13 differs from the light emitting
レジスタ部12Bは、レジスタ12aだけを含み、レジスタ12bを含まない。
The
分配部13Bは、m系統のフレームタイミング信号EN1〜ENmをn系統に分配し、n系統の選択信号TR1〜TRnを生成する。分配部13Bは、レジスタ部12Bから割り当てデータを受けない。分配部13Bは、選択回路3BQ1、3BQ2、・・・、3BQnを含む。選択回路3BQ1〜3BQnは、所定の接続関係に基づいて、m系統のフレームタイミング信号EN1〜ENmのうちいずれか1つを選択し、選択された信号を表す選択信号TR1〜TRnをそれぞれ生成する。パルス信号生成回路4Q1〜4Qnがそれぞれ選択信号TR1〜TRnを受けるn個の各入力経路(または入力端子)は、コントローラ1がフレームタイミング信号EN1〜ENmを出力するm個の出力経路(または出力端子)のうちいずれか1つと、分配部13Bにおいて所定の接続関係に基づいて固定的に接続される。
The
すなわち、分配部13Bは、コントローラ1がフレームタイミング信号EN1〜ENmを出力するm個の出力経路と、パルス信号生成回路4Q1〜4Qnがそれぞれ選択信号TR1〜TRnを受けるn個の各入力経路とを、所定の接続関係に基づいて固定的に接続する回路を表す。例えば、分配部13Bは、所定の関係で接続された配線網であり、トランジスタなどの能動素子を含まなくてもよい。例えば、分配部13Bは、図7のパルス信号生成部14においてカウンタ30のロード入力端子LOADが、プリント基板上で、フレームタイミング信号EN1〜ENmが出力されるm個の出力経路のうちいずれか1つと接続されていることを表してもよい。
That is, the
分配部13Bを含む発光素子駆動装置10Bが、例えば図4A〜図4Cに示される発光素子駆動装置D01〜D12のうちいずれに一致するかにより、選択信号TR1〜TR4とフレームタイミング信号EN1〜EN5との関係が求められる。上述した所定の接続関係は、例えば図3A〜図3Cに示されるように、各発光素子駆動装置D01〜D12により駆動される発光素子グループLED1〜LED4のバックライトにおける配置に依存して設定される。
Depending on which of the light emitting element driving devices D01 to D12 shown in FIGS. 4A to 4C matches the light emitting element driving device 10B including the distributing
図13では、分配部13Bは、図3Aの調光領域D031〜D034、および図4Aの発光素子駆動装置D03に対応して構成されている。この場合、選択信号TR1はフレームタイミング信号EN1に一致し、各選択信号TR2〜TR4はフレームタイミング信号EN2に一致する。
In FIG. 13, the
このように、実施の形態3の発光素子駆動装置10Bによれば、パルス信号生成回路4Q1〜4Qnがそれぞれ選択信号TR1〜TRnを受けるn個の各入力経路は、コントローラ1がフレームタイミング信号EN1〜ENmを出力するm個の出力経路のうちいずれか1つと、分配部13Bにおいて所定の接続関係に基づいて固定的に接続される。これにより、選択回路における選択を固定化したい場合に、発光素子駆動装置10Bは有利である。さらに、レジスタ12bが不要となり、選択回路3BQ1〜3BQnが簡素化されるため、コストを削減することが可能となる。
As described above, according to the light emitting element driving device 10B of the third embodiment, the n input paths through which the pulse signal generation circuits 4Q1 to 4Qn receive the selection signals TR1 to TRn are respectively connected by the
(実施の形態4)
図14は、発光素子駆動装置10Cの構成例を示すブロック図である。
(Embodiment 4)
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of the light emitting
図14の発光素子駆動装置10Cが図1の発光素子駆動装置10と異なる点は、電流駆動部15Cが電流駆動部15から部分的に変更されている点、ならびにフィードバック部18およびパルス幅変調部17が追加されている点である。さらに、図14の構成には、昇降圧部21が追加されている。実施の形態4におけるこのような変更点以外の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同等であるので、説明を省略する。
The light emitting
電流駆動部15Cは、パルス信号P1〜Pnに基づいてそれぞれ駆動電流J1、J2、・・・、Jnを生成する。さらに電流駆動部15Cは、電流経路PJ1〜PJnにおける検出電圧VD1、VD2、・・・、VDnをそれぞれ出力する。電流駆動部15Cは、電流駆動回路5CQ1、5CQ2、・・・、5CQnを含む。電流駆動回路5CQ1は、パルス信号P1に基づいて駆動電流J1を生成するとともに、電流経路PJ1における検出電圧VD1を出力する。同様に、電流駆動回路5CQkは、パルス信号Pkに基づいて駆動電流Jkを生成するとともに、電流経路PJkにおける検出電圧VDkを出力する(k=2〜n)。
The
図15は、発光素子駆動装置10Cの構成例を示す詳細なブロック図である。フィードバック部18は、エラーアンプ18aおよび最小値検出回路18bを含む。最小値検出回路18bは、パルス信号P1〜Pnがハイレベルのときの検出電圧VD1〜VDnをそれぞれ抽出(または標本化)し、抽出(または標本化)された検出電圧のうち、最小となる電圧を表す最小検出電圧Vminを生成する。
FIG. 15 is a detailed block diagram illustrating a configuration example of the light emitting
換言すれば、最小値検出回路18bは、パルス信号がハイレベルとなる検出電圧のうち、最小となる電圧を表す最小検出電圧Vminを生成する。さらに、最小値検出回路18bは、パルス信号P1〜Pnがハイレベルのときの検出電圧VD1〜VDnをそれぞれ保持する。最小値検出回路18bは、パルス信号P1〜Pnがすべてローレベルのとき、直前に保持された検出電圧のうち、最小となる電圧を表す最小検出電圧Vminを生成する。これにより、最小値検出回路18bは、電流駆動回路5CQ1〜5CQnのすべてがオフ状態のときであっても、オン状態の検出電圧を利用することができる。
In other words, the minimum
基準電源Erefは、基準電圧Vrefを発生させる。エラーアンプ18aは、最小検出電圧Vminを反転入力端子に受けるとともに、基準電圧Vrefを非反転入力端子に受け、基準電圧Vrefから最小検出電圧Vminを差し引いた電圧を増幅することにより、エラー信号S18を生成する。最小検出電圧Vminが基準電圧Vrefよりも大きくなるにつれて、エラー信号S18は小さくなり、最小検出電圧Vminが基準電圧Vrefよりも小さくなるにつれて、エラー信号S18は大きくなる。
The reference power supply Eref generates a reference voltage Vref. The
パルス幅変調部17は、パルス幅変調回路17aおよびプリドライブ回路17bを含む。パルス幅変調回路17aは、エラー信号S18を、例えば、所定のパルス幅変調周波数を有する三角波繰り返し電圧と比較し、エラー信号S18が三角波繰り返し電圧以上の場合にハイレベルとなる、パルス幅変調された比較結果信号S17aを生成する。プリドライブ回路17bは、比較結果信号S17aを増幅することにより、パルス幅変調信号S17を生成する。エラー信号S18が大きくなるにつれて、パルス幅変調信号S17のハイレベルの期間は長くなり、エラー信号S18が小さくなるにつれて、パルス幅変調信号S17のハイレベルの期間は短くなる。
The pulse
昇降圧部21は、コイル21a、スイッチ21b、キャパシタ21c、およびダイオード21dを含む。コイル21aの一端は電圧源EINに接続され、同他端はスイッチ21bの一端およびダイオード21dのアノードに接続される。スイッチ21bの他端は接地され、同制御端子にはパルス幅変調信号S17が入力される。ダイオード21dのカソードは、キャパシタ21cの一端および電圧経路PVに接続され、キャパシタ21cの他端は接地される。スイッチ21は、パワートランジスタなどのスイッチング素子で形成されてもよい。
The step-up / step-down
電圧源EINは、所定電圧VINを発生させる。スイッチ21bは、パルス幅変調信号S17を制御端子に受け、パルス幅変調信号S17によりオン/オフされる。コイル21aは、スイッチ21bのオン動作およびオフ動作により、電圧源EINからの電力を、それぞれ充電および放電する。ダイオード21dは、充電時に電圧経路PVからの逆流を防止し、放電時に放電された電力を順方向に通過させる。キャパシタ21cは、通過した電力を充電し、電圧経路PVに平滑化された大略直流の駆動電圧VCCを生成する。
The voltage source EIN generates a predetermined voltage VIN. The
このように、昇降圧部21は、所定電圧VINを駆動電圧VCCに変換し、電圧経路PVを介して発光素子グループLED1〜LEDnへ供給するとともに、パルス幅変調信号S17に基づいて、駆動電圧VCCを調整する。昇降圧部21は、所定電圧VINよりも大きい駆動電圧VCCを生成する昇圧回路となっている。
As described above, the step-up / step-down
フィードバック部18、パルス幅変調部17、および昇降圧部21は、駆動電圧生成部60を構成する。フィードバック部18およびパルス幅変調部17は、昇降圧制御部を構成する。すなわち、駆動電圧生成部60は、昇降圧制御部および昇降圧部21を含む。
The
パルス幅変調信号S17のハイレベルの期間が長くなるにつれて、スイッチ21bのオン期間が長くなるから、コイル21aの充電期間は長くなり、その結果、駆動電圧VCCは大きくなる。駆動電圧VCCが大きくなると、検出電圧VD1〜VDnも大きくなる。反対に、パルス幅変調信号S17のハイレベルの期間が短くなるにつれて、スイッチ21bのオン期間が短くなるから、コイル21aの充電期間は短くなり、その結果、駆動電圧VCCは小さくなる。駆動電圧VCCが小さくなると、検出電圧VD1〜VDnも小さくなる。昇降圧部21は、パルス幅変調信号S17のハイレベルの期間、すなわちパルス幅変調信号S17のパルス幅に大略比例する駆動電圧VCCを生成する。
As the high-level period of the pulse width modulation signal S17 becomes longer, the ON period of the
上述したフィードバック部18およびパルス幅変調部17の動作も考慮すると、最小検出電圧Vminが基準電圧Vrefよりも小さくなるにつれて、駆動電圧VCCは大きくなるので、検出電圧VD1〜VDnも大きくなり、最小検出電圧Vminが基準電圧Vrefよりも小さくなることは抑制される。反対に、最小検出電圧Vminが基準電圧Vrefよりも大きくなるにつれて、駆動電圧VCCは小さくなるので、検出電圧VD1〜VDnも小さくなり、最小検出電圧Vminが基準電圧Vrefよりも大きくなることは抑制される。
Considering the operations of the
このように、駆動電圧生成部60は、検出電圧VD1〜VDnのうち、最小検出電圧Vminが基準電圧Vrefに大略等しくなるように、駆動電圧VCCを調整する。基準電圧Vrefを、電流駆動回路5Q1〜5Qn(または定電流回路41)が動作可能な最小の電圧に設定すれば、電流駆動回路5CQ1〜5CQnの動作電圧を確保するとともに、電流駆動回路5CQ1〜5CQnの消費電力を最小限にすることができる。
As described above, the drive
このように、実施の形態4の発光素子駆動装置10Cによれば、発光素子駆動装置10Cは、昇降圧制御部を含み、昇降圧部21を介して駆動電圧VCCを調整する。これにより、発光素子駆動装置10Cは、電流駆動回路5CQ1〜5CQnの動作電圧を確保するとともに、電流駆動回路5CQ1〜5CQnの消費電力を最小限にすることができる。
Thus, according to the light emitting
なお、昇降圧部21は昇圧回路で構成されたが、降圧回路または昇降圧回路であってもよい。
The step-up / step-down
(実施の形態のまとめ)
本発明の発光素子駆動装置によれば、2つの選択回路のうち一方の選択回路は、入力映像信号のフレーム周期を有するタイミング信号であって、互いに1水平走査グループ期間だけ時間差を有する2系統のフレームタイミング信号のうちいずれか一方を選択する。さらに、他方の選択回路は、2系統のフレームタイミング信号のうち他方を選択する。
(Summary of embodiment)
According to the light emitting element driving apparatus of the present invention, one of the two selection circuits is a timing signal having a frame period of the input video signal, and two systems having a time difference of one horizontal scanning group period from each other. One of the frame timing signals is selected. Further, the other selection circuit selects the other of the two system frame timing signals.
各選択回路を上述したように構成することにより、発光素子駆動装置は、2個の発光素子グループによりそれぞれ照射される2個の調光領域を調光するタイミングを、互いに1水平走査グループ期間だけ変えることができる。これにより、1個の発光素子駆動装置に対応する調光領域グループが、少なくとも2つの水平ライングループにまたがることができる。このため、複数個の調光領域グループは、1つの表示画面において、余りのないように詰めて配置することができる。その結果、調光領域の数が異なる種々の液晶TVに対して、特定の駆動チャンネル数を有する発光素子駆動装置を効率的に使用することができ、発光素子駆動装置の数を削減することが可能となる。さらに、これらの種々の液晶TVに対して個別設計を必要としないため、開発コストを削減することが可能となる。 By configuring each selection circuit as described above, the light emitting element driving device can adjust the timing of dimming the two dimming areas respectively irradiated by the two light emitting element groups for one horizontal scanning group period. Can be changed. Thereby, the light control area group corresponding to one light emitting element drive device can straddle at least two horizontal line groups. For this reason, a plurality of dimming area groups can be arranged in a packed manner so as not to be excessive on one display screen. As a result, a light emitting element driving device having a specific number of driving channels can be efficiently used for various liquid crystal TVs having different numbers of light control regions, and the number of light emitting element driving devices can be reduced. It becomes possible. Furthermore, since individual designs are not required for these various liquid crystal TVs, development costs can be reduced.
以上において、記述された数字は、本発明を具体的に説明するために例示したものであり、本発明は例示された数字に限定されない。さらに、ハイレベル/ローレベルにより表される論理レベルは、本発明を具体的に説明するために例示したものであり、論理回路の構成を変更すれば、例示された論理レベルとは異なる論理レベルの組み合わせにより、同等な結果を得ることが可能である。また、FPGAを含むハードウェアによって構成された構成要素は、ソフトウェアによっても構成可能であり、ソフトウェアによって構成された構成要素は、ハードウェアによっても構成可能である。さらに、上述した実施形態におけるすべての構成要素のうち、いくつかを上述した実施形態とは異なる組み合わせで再構成することにより、異なる組み合わせの効果を奏することが可能である。 In the above, the described numbers are exemplified for specifically explaining the present invention, and the present invention is not limited to the illustrated numbers. Further, the logic level represented by the high level / low level is exemplified for specifically explaining the present invention, and if the configuration of the logic circuit is changed, the logic level different from the exemplified logic level is shown. Equivalent results can be obtained by combining the above. Moreover, the component comprised by the hardware containing FPGA can also be comprised by software, and the component comprised by software can be comprised also by hardware. Furthermore, by reconfiguring some of all the constituent elements in the above-described embodiment in a combination different from that in the above-described embodiment, effects of different combinations can be obtained.
以上、実施形態におけるこれまでの説明は、すべて本発明を具体化した一例であって、本発明はこれらの例に限定されず、本発明の技術を用いて当業者が容易に構成可能な種々の例に展開可能である。 The above description of the embodiments is merely an example embodying the present invention, and the present invention is not limited to these examples. Various techniques that can be easily configured by those skilled in the art using the technology of the present invention. It can be expanded to the example.
本発明は、発光素子駆動装置に利用できる。 The present invention can be used for a light emitting element driving apparatus.
1、1A、1Z コントローラ
10、10A、10B、10C、D01〜D12 発光素子駆動装置
11 シリアルインターフェース部
12、12A、12B レジスタ部
12a、12b、12c レジスタ
13、13B 分配部
14 パルス信号生成部
15、15C 電流駆動部
16、16A フレームタイミング信号生成部
17 パルス幅変調部
17a パルス幅変調回路
17b プリドライブ回路
18 フィードバック部
18a エラーアンプ
18b 最小値検出回路
20、L01〜L12 発光素子部
21 昇降圧部
30、50 カウンタ
31 カウンタ値検出回路
32 論理回路
3Q1〜3Qn、3BQ1〜3BQn 選択回路
40 スイッチ素子
41 定電流回路
4Q1〜4Qn パルス信号生成回路
5Q1〜5Qn、5CQ1〜5CQn 電流駆動回路
6Q1〜6Qm 一致回路
60 駆動電圧生成部
DD1〜DDm 遅延データ
ED1〜EDn 割り当てデータ
EN1〜ENm フレームタイミング信号
J1〜Jn、JZ 駆動電流
LAT ラッチクロック
LED1〜LEDn 発光素子グループ
MCLK マスタークロック信号
P1〜Pn パルス信号
PDAT パラレルデータ
PV 電圧経路
RTR フレームタイミング基準信号
S1、S1A、S1Z 制御信号
SCLK シリアルクロック
SDAT シリアルデータ
TF フレーム周期
TR1〜TRn 選択信号
VCC 駆動電圧
VS 入力映像信号
WD1〜WDn パルス幅データ
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記第1選択信号に基づくパルス位置を有する第1パルス信号を生成する第1パルス信号生成回路と、
前記第1パルス信号に基づいて第1駆動電流を生成し、第1電流経路を介して、1つ以上の発光素子を含む第1発光素子グループへ供給することが可能な第1電流駆動回路と、を有する、発光素子駆動装置。 A timing signal having a frame period of the input video signal, a first selection circuit for selecting one of two frame timing signals having a time difference from each other for a predetermined period and generating a first selection signal;
A first pulse signal generation circuit for generating a first pulse signal having a pulse position based on the first selection signal;
A first current driving circuit capable of generating a first driving current based on the first pulse signal and supplying the first driving current to a first light emitting element group including one or more light emitting elements via a first current path; And a light emitting element driving device.
前記2系統のフレームタイミング信号のうち他方を選択し、第2選択信号を生成する第2選択回路と、
前記第2選択信号に基づくパルス位置を有する第2パルス信号を生成する第2パルス信号生成回路と、
前記第2パルス信号に基づいて第2駆動電流を生成し、第2電流経路を介して、前記第1発光素子グループとは異なるグループであって1つ以上の発光素子を含む第2発光素子グループへ供給することが可能な第2電流駆動回路と、を有する、請求項8に記載の発光素子駆動装置。 further,
A second selection circuit that selects the other of the two frame timing signals and generates a second selection signal;
A second pulse signal generation circuit for generating a second pulse signal having a pulse position based on the second selection signal;
A second driving current is generated based on the second pulse signal, and a second light emitting element group including one or more light emitting elements that is different from the first light emitting element group via a second current path. The light emitting element drive device according to claim 8, further comprising: a second current drive circuit capable of supplying to the first current drive circuit.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009259940A JP2011107259A (en) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | Light-emitting element drive device |
PCT/JP2010/005020 WO2011058687A1 (en) | 2009-11-13 | 2010-08-10 | Light-emitting element drive device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009259940A JP2011107259A (en) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | Light-emitting element drive device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011107259A true JP2011107259A (en) | 2011-06-02 |
Family
ID=43991362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009259940A Pending JP2011107259A (en) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | Light-emitting element drive device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011107259A (en) |
WO (1) | WO2011058687A1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012176869A1 (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-27 | シャープ株式会社 | Backlight and liquid crystal display apparatus |
WO2013125073A1 (en) * | 2012-02-20 | 2013-08-29 | シャープ株式会社 | Backlight light source, backlight device, liquid crystal display device, and method for controlling lighting of backlight light source |
WO2014017384A1 (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | シャープ株式会社 | Display device |
JP2021530853A (en) * | 2018-09-10 | 2021-11-11 | ルミレッズ ホールディング ベーフェー | High-speed image refresh system |
JP2022002208A (en) * | 2020-06-22 | 2022-01-06 | グローバル テクノロジーズ カンパニー リミテッド | Backlit device for display and current control integrated circuit thereof |
DE112020006004T5 (en) | 2019-12-06 | 2022-11-03 | Rohm Co., Ltd. | LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVING DEVICE |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3073804B1 (en) | 2015-03-27 | 2020-05-06 | Dialog Semiconductor (UK) Limited | Lighting control system and method for generating supply currents for led channels |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4737978B2 (en) * | 2004-12-03 | 2011-08-03 | 東芝モバイルディスプレイ株式会社 | Illumination device, flat display device, and illumination method |
JP2008096902A (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Sharp Corp | Light emitting device and image display device equipped with the same |
JP2008262966A (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Rohm Co Ltd | Light emitting diode driving device |
JP4844580B2 (en) * | 2008-03-24 | 2011-12-28 | セイコーエプソン株式会社 | Projection display |
-
2009
- 2009-11-13 JP JP2009259940A patent/JP2011107259A/en active Pending
-
2010
- 2010-08-10 WO PCT/JP2010/005020 patent/WO2011058687A1/en active Application Filing
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012176869A1 (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-27 | シャープ株式会社 | Backlight and liquid crystal display apparatus |
WO2013125073A1 (en) * | 2012-02-20 | 2013-08-29 | シャープ株式会社 | Backlight light source, backlight device, liquid crystal display device, and method for controlling lighting of backlight light source |
JP2013171149A (en) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Sharp Corp | Backlight light source, backlight device, liquid crystal display device, and lighting control method of the backlight light source |
WO2014017384A1 (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | シャープ株式会社 | Display device |
JP2014026006A (en) * | 2012-07-24 | 2014-02-06 | Sharp Corp | Display device |
CN104488020A (en) * | 2012-07-24 | 2015-04-01 | 夏普株式会社 | Display device |
JP2021530853A (en) * | 2018-09-10 | 2021-11-11 | ルミレッズ ホールディング ベーフェー | High-speed image refresh system |
JP7030241B2 (en) | 2018-09-10 | 2022-03-04 | ルミレッズ ホールディング ベーフェー | High speed image refresh system |
US11723123B2 (en) | 2018-09-10 | 2023-08-08 | Lumileds Llc | High speed image refresh system |
DE112020006004T5 (en) | 2019-12-06 | 2022-11-03 | Rohm Co., Ltd. | LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVING DEVICE |
JP2022002208A (en) * | 2020-06-22 | 2022-01-06 | グローバル テクノロジーズ カンパニー リミテッド | Backlit device for display and current control integrated circuit thereof |
JP7372956B2 (en) | 2020-06-22 | 2023-11-01 | グローバル テクノロジーズ カンパニー リミテッド | Backlight device for display and its current control integrated circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011058687A1 (en) | 2011-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2011058687A1 (en) | Light-emitting element drive device | |
US8786216B2 (en) | Low cost LED driver with improved serial bus | |
TWI408997B (en) | Control device and control method, and planar light source and control method of planar light source | |
US9373287B2 (en) | Reduced power displays | |
KR100765268B1 (en) | Display apparatus and control method thereof | |
JP2020027273A (en) | Backlight device and display device comprising the same | |
JP2010153359A (en) | Backlight device and display | |
KR20010098788A (en) | Modulation circuit, image display using the same, and modulation method | |
US9390647B2 (en) | Pulse width correction for LED display driver | |
US20150206484A1 (en) | Display apparatus | |
US11710446B2 (en) | LED driving device and LED driving method | |
CN116312402B (en) | Mini LED backlight driving method | |
JP6774320B2 (en) | Display device | |
EP3073804B1 (en) | Lighting control system and method for generating supply currents for led channels | |
JPH09281925A (en) | Light emitting element drive circuit | |
JP5366221B2 (en) | LED light source device and control method of LED light source device | |
US10152909B2 (en) | Display apparatus | |
JP2008171983A (en) | Light source device, image display device, projector, and method of controlling light source | |
JP5897865B2 (en) | Light emitting element driving device | |
JP6822646B2 (en) | Display device, lighting control device and method | |
KR20090067140A (en) | Set of light emissive diode elements for a backlight device and backlight display | |
US10283041B2 (en) | Display device | |
US11538425B2 (en) | Display device | |
JP5904778B2 (en) | Display device and control method thereof | |
JP2012168286A (en) | Backlight control device and backlight control method for liquid crystal display panels, and liquid crystal display apparatus |