JP2011191642A - バックライト装置，液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源駆動時に生じる騒音を効果的に抑制することのできるバックライト装置及び液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】縦方向又は横方向に並設された複数列のＬＥＤ１７１，ＬＥＤ１７２（光源）と，奇数列の前記ＬＥＤ１７１を制御するＬＥＤドライバ１７３（第一の光源制御手段）と，偶数列の前記ＬＥＤ１７２を制御するＬＥＤドライバ１７４（第二の光源制御手段）とを備えてなり，前記ＬＥＤドライバ１７３，１７４が，相互に逆位相となる駆動信号に基づいて前記ＬＥＤ１７１，１７２を制御する。これにより，前記ＬＥＤ１７１，１７２で発生する騒音が相互に打ち消しあって騒音が抑制される。
【選択図】図３

Description

本発明は，液晶パネルを背後から照射するバックライト装置やこれを備えてなる液晶表示装置に関し，特に，バックライト装置において光源駆動時に発生する騒音を抑制するための技術に関するものである。

一般に，液晶テレビジョン受像機や液晶モニタ装置などの液晶表示装置には，液晶パネルを背後から照明するバックライト装置が搭載される。このバックライト装置には，縦方向又は横方向に並設された複数列の光源が設けられる。例えば，前記光源にはＬＥＤや冷陰極管（ＣＣＦＬ）が用いられる。
ところで，前記バックライト装置では，前記光源を駆動させる際にその駆動信号に応じた騒音が発生することが知られている。そして，例えば特許文献１では，前記駆動信号と逆位相の波形信号を生成してスピーカから出力することにより，その騒音を抑制する技術が開示されている。

特開２００５−３０３８５３号公報

しかしながら，液晶テレビジョン受像機などにおいて，バックライト装置のＬＥＤや冷陰極管及びインバータ回路等と，音声を出力するスピーカとは，ある程度離れた位置に設置されるものであるため，スピーカからの出力波形による光源駆動時の騒音抑制効果は十分であるとは言えない。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，光源駆動時に生じる騒音を効果的に抑制することのできるバックライト装置及び液晶表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は，縦方向又は横方向に並設された複数列の光源と，奇数列の前記光源を制御する第一の光源制御手段と，偶数列の前記光源を制御する第二の光源制御手段とを備えてなり，前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段が，相互に逆位相となる駆動信号に基づいて前記光源を制御するものであることを特徴とするバックライト装置するよう構成される。具体的に，前記光源はＬＥＤであることが考えられる。また，前記光源が冷陰極管であって，前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段が前記冷陰極管を点灯及び消灯させるインバータ回路であることも考えられる。
本発明によれば，前記第一の光源制御手段及び前記奇数列の光源と前記第二の光源制御手段及び前記偶数列の光源との各々から発生する騒音が相互に打ち消し合うため，該バックライト装置で光源駆動時に生じる騒音を抑制することができる。
具体的には，前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段に対して相互に逆位相となる駆動信号を入力する逆位相駆動信号入力手段を更に備えてなり，前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段は，前記逆位相駆動信号入力手段から入力された前記駆動信号に基づいて前記光源を制御するものであることが考えられる。
また，前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段に対して同位相の駆動信号を入力する同位相駆動信号入力手段を更に備えてなり，前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段のいずれか一方が，前記同位相駆動信号入力手段から入力された前記駆動信号を，他方の駆動信号と逆位相になるように遅延させる遅延手段を備えてなることも考えられる。
ところで，本願発明は，前記バックライト装置と，映像を表示する液晶表示パネルとを備えてなる液晶表示装置として捉えてもよい。

本発明によれば，前記第一の光源制御手段及び前記奇数列の光源と前記第二の光源制御手段及び前記偶数列の光源との各々から発生する騒音が相互に打ち消し合うため，該バックライト装置で光源駆動時に生じる騒音を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る液晶テレビジョン受像機Ｘの概略構成を示すブロック図。 本発明の実施の形態に係る液晶テレビジョン受像機Ｘに搭載されたバックライト装置１７の概略構成を示す要部模式図。 本発明の実施の形態に係る液晶テレビジョン受像機Ｘに搭載されたバックライト装置１７における騒音低減効果を説明するための図。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
まず，図１を用いて，本発明の実施の形態に係る液晶テレビジョン受像機Ｘ（液晶表示装置の一例）の概略構成について説明する。なお，液晶テレビジョン受像機に限らず液晶モニタ装置なども本発明に係る液晶表示装置に該当する。
図１に示すように，液晶テレビジョン受像機Ｘは，複数のチューナ１，外部信号入力部２，復調・分離回路３，映像復号回路１１，映像選択・合成回路１２，映像処理回路１３，液晶ドライバ１４，液晶表示パネル１５，調光回路１６，バックライト装置１７，音声復号回路２１，音声選択回路２２，音声処理回路２３，アンプ２４，スピーカ２５，制御回路４，リモコン受光部６，及びリモコン（リモート操作器）７等を備えている。

前記リモコン受光部６は，当該液晶テレビジョン受像機Ｘの操作用のリモコン７から，所定の信号伝送プロトコル（いわゆるリモコンプロトコル）に従って，赤外線による無線信号受信を行う信号伝送インターフェースである。そして，前記リモコン受光部６は，赤外線信号から前記リモコン７に対する操作入力情報を表す信号を抽出し，その信号を前記制御回路４に伝送する。
前記制御回路４は，演算手段であるＭＰＵ４ａ，記憶手段であるＲＯＭ４ｂ（ＥＰＲＯＭ）及びＥＥＰＲＯＭ４ｃを備え，前記ＭＰＵ４ａが，制御プログラムを実行することによって当該液晶テレビジョン受像機Ｘ全体を制御する。前記ＲＯＭ４ｂには，前記ＭＰＵ４ａによって実行される制御プログラムが予め格納されている。また，前記ＥＥＰＲＯＭ４ｃには，前記ＭＰＵ４ａが実行する処理において読み書き（参照又は書き込み）される各種データが記憶される。

前記チューナ１は，入力されたテレビジョン放送信号から放送中のコンテンツ（放送番組）の信号を抽出する電子部品である。より具体的には，前記チューナ１は，前記制御回路４により選択を指示された放送番組の信号が含まれる搬送波周波数成分の信号を抽出し，その抽出信号を後段の復調・分離回路３に伝送する。なお，前記チューナ１は，放送媒体（地上波，ＢＳ，ＣＳ等）ごとに個別に設けられる。
前記復調・分離回路３は，前記チューナ１から伝送されてきた搬送波周波数成分からトランスポートストリーム信号（Transport Stream信号：以下，ＴＳ信号）を復調する。さらに，前記復調・分離回路３は，抽出されたＴＳ信号から，視聴される放送番組に対応した映像信号及び音声信号，並びにメタデータ（コンテンツ情報）などを分離して抽出する。さらに，前記復調・分離回路３は，前記制御回路４から受けたＰＩＤ（Packet IDentification）に応じて，視聴対象となる放送番組の映像信号及び音声信号を抽出し，各信号を前記映像復号回路１１及び前記音声復号回路２１それぞれに伝送する。

前記音声復号回路２１は，前記復調・分離回路３から伝送される音声信号を復号し，復号した音声信号を前記音声選択回路２２に伝送する。
また，前記音声選択回路２２は，前記制御回路４からの制御指令に従って，前記チューナ１により選局された放送番組のコンテンツの音声信号（前記音声復号回路２１を通じて入力される音声信号）と，前記外部信号入力部２を通じて入力される音声信号との中から１つの音声信号を選択して前記音声処理回路２３へ伝送する回路である。
そして，前記音声処理回路２３は，前記制御回路４からの指示に従って，前記音声選択回路２２により選択された音声信号に対して各種信号処理を行うものである。例えば，前記スピーカ２５の特性に合わせたイコライズ処理や，サラウンド処理等を行う。
また，前記アンプ２４は，前記音声処理回路２３による処理後の音声信号を，前記制御回路４からの指示に従って増幅或いは減衰させる処理を行い，前記スピーカ２５に出力するものである。
さらに，前記外部信号入力部２は，例えばＤＶＤプレイヤーやブルーレイディスクプレイヤー，Ｗｅｂストリーミングの受信装置（インターネットモデム等）などの外部装置から映像信号及び音声信号を入力する信号入力インターフェースである。なお，前記外部信号入力部２は，前記映像信号に重畳して入力されるメタデータを抽出し，前記制御回路４に入力する。

一方，前記映像復号回路１１は，前記復調・分離回路３から伝送される映像信号を復号し，復号した映像信号を前記映像選択・合成回路１２に伝送する。
前記映像選択・合成回路１２は，前記制御回路４からの制御指令に従って，前記映像復号回路１１を通じて入力される放送番組のコンテンツの映像信号と，前記外部信号入力部２を通じて入力される外部入力コンテンツの映像信号との中から，１つ又は複数の映像信号を選択して前記映像処理回路１３へ伝送する。
前記映像処理回路１３は，前記制御回路４からの制御指令に従って，コンテンツの画像を前記液晶表示パネル１５に表示させるために前記液晶ドライバ１４に供給するフレーム画像信号を生成する。
さらに，前記映像処理回路１３は，前記制御回路４からの制御指令に従って，前記フレーム画像信号に含められる各コンテンツの画像のサイズを調節する機能も有している。その際，前記制御回路４は，前記リモコン７に対する画像サイズの調節操作（例えば，拡大キーや縮小キーの押下操作）に従って，前記映像処理回路１３に対して各コンテンツの画像のサイズ調節指令を出力する。
前記液晶ドライバ１４は，前記映像処理回路１３から所定周期で順次伝送されてくる前記フレーム画像信号に基づいて前記液晶表示パネル１５を制御し，そのフレーム画像信号に対応する１フレーム分（１コマ）の画像を前記液晶表示パネル１５に順次表示させる回路である。
前記液晶表示パネル１５は，前記液晶ドライバ１４による制御に応じて，前記フレーム画像信号に対応する映像を表示する。

前記バックライト装置１７は，前記液晶表示パネル１５の背面側に配置され，該液晶表示パネル１５を背後から照明するものである。また，前記調光回路１６（図１参照）は，前記制御回路４からの制御指令に従って，前記バックライト装置１７を制御するものである。
ここに，図２は，前記バックライト装置１７の概略図である。
図２に示すように，前記バックライト装置１７は，縦方向に並設されて前記液晶表示パネル１５を背面側から照明する複数列のＬＥＤ１７１，１７２（光源の一例）と，図２に破線で示す奇数列の前記ＬＥＤ１７１を制御するＬＥＤドライバ１７３（第一の光源制御手段に相当）と，図２に一点鎖線で示す偶数列の前記ＬＥＤ１７２を制御するＬＥＤドライバ１７４（第二の光源制御手段に相当）とを備えている。
また，前記調光回路１６（図１参照）は，前記制御回路４からの制御指令に従って，前記ＬＥＤドライバ１７３，１７４に入力する駆動信号（ＰＷＭ信号）を制御することにより，前記ＬＥＤ１７１，１７２各々に対する供給電力を調節して該ＬＥＤ１７１，１７２各々の発光輝度を調節する。

そして，前記液晶テレビジョン受像機Ｘは，前記バックライト装置１７の前記ＬＥＤ１７１，１７２各々の駆動時に生じる騒音を抑制することのできる構成に特徴を有している。以下，図３を参照しつつ，前記バックライト装置１７において騒音を低減するための構成について説明する。
図３（ａ）に示すように，前記液晶テレビジョン受像機Ｘでは，前記調光回路１６によって前記ＬＥＤドライバ１７３，１７４に入力する駆動信号（ＰＷＭ信号）が制御されるが，このとき，前記調光回路１６が，前記ＬＥＤドライバ１７３，１７４に対して，相互に逆位相となる駆動信号を入力する。ここに，係る処理を実行するときの前記調光回路１６が逆位相駆動信号入力手段に相当する。
これにより，前記ＬＥＤドライバ１７３及び１７４各々は，前記調光回路１６から入力される相互に逆位相となる駆動信号に基づいて，奇数列のＬＥＤ１７１及び偶数列のＬＥＤ１７２各々に対して逆位相の電圧波形を印加し，該ＬＥＤ１７１，１７２各々の点灯／消灯を制御（ＰＷＭ制御）する。
このように，逆位相の電圧波形によってＬＥＤ１７１，１７２が点灯／消灯を繰り返すとき，奇数列のＬＥＤ１７１で図３（ｃ）に示す波形の騒音が生じるとすると，偶数列のＬＥＤ１７２では図３（ｄ）に示す波形，即ち前記ＬＥＤ１７１で生じる騒音と逆位相の波形の騒音が生じることになる。
従って，前記バックライト装置１７では，図３（ｅ）に示すように，近接する前記ＬＥＤ１７１，１７２各々の駆動時に生じる騒音波形が干渉して互いに打ち消され，外部に漏れる騒音を抑制することができる。具体的に，前記ＬＥＤ１７１，１７２の列数が同じであり，前記ＬＥＤドライバ１７３，１７４各々から前記ＬＥＤ１７１，１７２各々に同振幅で逆位相の電圧波形が入力された場合，理論的には騒音がゼロとなる。
なお，前記制御回路４が，前記スピーカ２５からの出力音量が所定量以下であり，前記バックライト装置１７からの騒音が目立つ場合にのみ前記ＬＥＤドライバ１７３，１７４に逆位相の駆動信号を入力させ，その他の場合は前記同位相の駆動信号を入力させるように前記調光回路１６を制御することも考えられる。

また，他の実施例として，図３（ｂ）に示すように，前記調光回路１６から前記ＬＥＤドライバ１７３，１７４各々には同一の駆動信号が入力されており，一方の前記ＬＥＤドライバ１７４が，前記調光回路１６から入力される駆動信号を，他方の前記ＬＥＤドライバ１７３の駆動信号と逆位相となるように遅延させる遅延回路を備える構成も考えられる。ここに，前記ＬＥＤドライバ１７３，１７４各々に同位相の駆動信号を入力するときの前記調光回路１６が同位相駆動信号入力手段に相当する。
このような構成によっても，同じく前記ＬＥＤ１７１，１７２が逆位相の駆動信号に従って点灯／消灯するため，該ＬＥＤ１７１，１７２各々で生じる騒音が互いに打ち消され，前記バックライト装置１７からの騒音が抑制される。

さらに，本実施の形態では，前記バックライト装置１７が光源として複数列のＬＥＤ１７１，１７２とこれらを制御するＬＥＤドライバ１７３，１７４とを備えている構成を例に挙げて説明したが，これらに代えて，前記バックライト装置１７の縦方向又は横方向に並設された複数列の冷陰極管（ＣＣＦＬ）と，奇数列の冷陰極管を制御するインバータ回路（第一の光源制御手段に相当）及び偶数列の冷陰極管を制御するインバータ回路（第二の光源制御手段に相当）とを備える構成も考えられる。このとき，前記インバータ回路各々は，前記冷陰極管と同様の方向に並設される。
このような構成においても，前記冷陰極管や前記インバータ回路で騒音が発生するが，該インバータ回路各々が相互に逆位相となる駆動信号に基づいて前記冷陰極管各々を制御することで，その騒音を相互に打ち消すことが可能である。
具体的には，図３（ａ）と同様に，前記調光回路１６から前記二つのインバータ回路に対して逆位相の駆動信号を入力することが考えられる。また，図３（ｂ）と同様に，前記調光回路１６から前記二つのインバータ回路に同位相の駆動信号を入力し，いずれか一方のインバータ回路が，前記同位相駆動信号入力手段から入力された前記駆動信号を，他方のインバータ回路の駆動信号と逆位相になるように遅延させる遅延回路（遅延手段）を備えることも考えられる。

Ｘ ：テレビジョン受像機（液晶表示装置の一例）
１ ：チューナ
２ ：外部信号入力部
３ ：復調・分離回路
４ ：制御回路
６ ：リモコン受光部
７ ：リモコン
１１ ：映像復号回路
１２ ：映像選択・合成回路
１３ ：映像処理回路
１４ ：液晶ドライバ
１５ ：液晶表示パネル
１６ ：調光回路
１７ ：バックライト装置
１７１：ＬＥＤ（奇数列のＬＥＤ）
１７２：ＬＥＤ（偶数列のＬＥＤ）
１７３：ＬＥＤドライバ（第一の光源制御手段）
１７４：ＬＥＤドライバ（第二の光源制御手段）
２１ ：音声復号回路
２２ ：音声選択回路
２３ ：音声処理回路
２４ ：アンプ
２５ ：スピーカ
Ｓ１，Ｓ２，…：処理手順（ステップ）番号

Claims (6)

1. 縦方向又は横方向に並設された複数列の光源と，奇数列の前記光源を制御する第一の光源制御手段と，偶数列の前記光源を制御する第二の光源制御手段とを備えてなり，
   前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段が，相互に逆位相となる駆動信号に基づいて前記光源を制御するものであることを特徴とするバックライト装置。
2. 前記光源がＬＥＤである請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記光源が冷陰極管であって，前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段が前記冷陰極管を点灯及び消灯させるインバータ回路である請求項１に記載のバックライト装置。
4. 前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段に対して相互に逆位相となる駆動信号を入力する逆位相駆動信号入力手段を更に備えてなり，
   前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段は，前記逆位相駆動信号入力手段から入力された前記駆動信号に基づいて前記光源を制御するものである請求項１〜３のいずれかに記載のバックライト装置。
5. 前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段に対して同位相の駆動信号を入力する同位相駆動信号入力手段を更に備えてなり，
   前記第一の光源制御手段及び前記第二の光源制御手段のいずれか一方が，前記同位相駆動信号入力手段から入力された前記駆動信号を，他方の駆動信号と逆位相になるように遅延させる遅延手段を備えてなる請求項１〜３のいずれかに記載のバックライト装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のバックライト装置と，映像を表示する液晶表示パネルとを備えてなる液晶表示装置。

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