JP4419501B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、パソコン、液晶テレビジョン受像機等に多用される液晶表示パネルのバックライト装置の制御装置に関するものである。
一般に液晶パネルを用いた画像表示装置は、パネルの背面に蛍光管を配置しその輝度を制御することで視覚的輝度を確保している。蛍光管を点灯させるには高圧の交流電圧を印加する必要があり、入力電源から供給される低電圧の直流電圧を蛍光管が点灯可能な高圧の交流電圧に変換するＤＣ／ＡＣインバータなどの蛍光管点灯装置が必要となる。
また前記蛍光管の制御方法は、単にユーザーの操作による輝度調節といった調光（以下静的制御と呼ぶ）だけではなく、入力信号の特徴を検出し、その特徴に応じた調光（以下動的制御と呼ぶ）も実施されている。
これらの制御の従来の方法としては、たとえば特開２００２−３５９０９８号公報「ＬＣＤのバックライト装置」に開示されているものが存在し、前記静的制御手段としてはインバータ回路の発振動作を強制的にＯＮ／ＯＦＦして、ＯＮ期間とＯＦＦ期間の割合（以下デューテイー比と呼ぶ）を変化させることで調光を行う「バースト調光方式」があり、前記動的制御手段としてはインバータ回路の入力直流電圧、または入力電流をＤＣ−ＤＣコンバータ等で変化させてインバータトランスの２次側に接続される蛍光管の電流を変化させる「電流調光方式」がある（例えば特許文献１参照。）。
特開２００２−３５９０９８号公報
ところで、インバータ回路および蛍光管の性能は、液晶パネルメーカーおよび蛍光管メーカ固有の技術に依存する部分が大きく様々な特性が存在し、静的制御を行うバースト調光方式においてデューテイー比と輝度の特性に不連続点があるものも存在しうる。従来このような場合、これらの不連続点を回避して制御する等の対応がなされ、蛍光管の特性を最大限に活用できない場合があるという課題があった。
第１の発明は、バースト調光にて静的制御を行い電流調光にて動的制御を行うバックライト制御装置を有する液晶表示装置であって、前記バースト調光での輝度不連続点を記憶しておく不連続点記憶手段と、前記不連続点記憶手段の内容と前記バースト調光制御の状態とを比較する状態比較器と、前記状態比較手段の結果により前記バースト調光と前記電流調光とを切り替えて制御する静的調光切り替え制御装置とを備えたことを特徴とするバックライト制御装置を有する液晶表示装置である。
上記のように第１の発明によれば、インバータ回路または蛍光管の特性により生じるバースト調光での輝度変化の不連続点を電流調光の制御へ切替えることで吸収することが可能となり、蛍光管の特性を最大限に活用でき、高輝度かつ調光範囲の広い液晶表示装置を提供することが可能となる。
第２の発明は、バースト調光にて静的制御を行い電流調光にて動的制御を行うバックライト制御装置を有する液晶表示装置であって、前記バースト調光での輝度不連続点を記憶しておく不連続点記憶手段と、前記不連続点記憶手段の内容と前記バースト調光制御の状態とを比較する状態比較器と、前記状態比較器の結果により前記バースト調光と前記電流調光とを組み合わせて制御する静的調光組合せ制御装置とを備えたことを特徴とするバックライト制御装置を有する液晶表示装置である。
上記のように第２の発明によれば、インバータ回路または蛍光管の特性により生じるバースト調光での輝度変化の不連続点を電流調光の制御との組み合わせで吸収することが可能となり、蛍光管の特性を最大限に活用でき、高輝度かつ調光範囲の広い液晶表示装置を提供することが可能となる。
第３の発明は、前記バースト調光での輝度変化量と前記電流調光での輝度変化量の差分だけを映像信号のコントラスト制御で行うコントラスト制御装置を有することを特徴とする液晶表示装置である。
上記のように第３の発明によれば、第１の発明の制御の組み合わせもしくは、第２の発明の制御の切り替えで生じる僅かな輝度変化の不連続を吸収することが可能となり、より高品位の調光手段を有する液晶表示装置を提供することが可能となる。
第４の発明は、前記バースト調光での輝度変化量と前記電流調光での輝度変化量の差分だけを映像信号のコントラスト制御で行うコントラスト制御装置を有することを特徴とする液晶表示装置である。
上記のように第４の発明によれば、第１の発明の制御の組み合わせもしくは、第２の発明の制御の切り替えで生じる僅かな輝度変化の不連続を吸収することが可能となり、より高品位の調光手段を有する液晶表示装置を提供することが可能となる。
インバータ回路または蛍光管の特性により生じるバースト調光での輝度変化の不連続点を電流調光の制御へ切替えることで吸収することが可能となり、蛍光管の特性を最大限に活用でき、高輝度かつ調光範囲の広い液晶表示装置を提供することが可能となる。
（実施の形態１）
以下に、本発明の請求項１および請求項２に記載の発明の実施の形態を、図１〜図４を用いて説明する。
以下に、本発明の請求項１および請求項２に記載の発明の実施の形態を、図１〜図４を用いて説明する。
図１において、１はたとえばマイクロコンピュータを用いた調光信号発生装置で、２はユーザーにより設定された制御情報を発生する静的調光制御信号発生部、３は映像入力信号の特徴に応じた制御情報を発生する動的調光制御信号発生部、４は後述のバースト調光器において輝度変化が不連続となる制御信号の値を記憶している不連続点記憶装置、５は前記静的調光制御信号発生部からの出力と前記不連続点記憶装置からの情報を入力し両者の値が等しいか否かを判断する状態比較器、６は前記状態比較器の出力に応じて後述のバースト調光器ならびに後述の電流調光器の動作を制御する静的調光切替え制御装置、７はバックライト回路で、８はＬＣＤパネル、９はＬＣＤパネルの背面に配置され、その視覚的輝度をつかさどる蛍光管、１０は前記蛍光管を駆動するインバータ回路、１１は前記インバータ回路の発信動作を強制的にＯＮ／ＯＦＦして、ＯＮ期間とＯＦＦ期間の割合（以下デューテイー比と呼ぶ）を変化させることで調光するバースト調光器、１２は前記インバータ回路の入力電流を変化させてインバータトランスの２次側に接続される蛍光管の電流を変化させることで調光する電流調光器である。
図２は前記インバータ回路をバースト調光器でのみ調光した際のデューテイー比と輝度の特性例を示す図で、図３は図２に示す特性を有するバースト調光器での従来のバックライト制御装置の特性図で、１４はユーザーによる静的調光制御信号と前記バースト調光器１１のデューテイー比の特性図で、１５はユーザーによる静的調光制御信号と前記電流調光器の制御電流１２の特性図で、１６はユーザーによる静的調光制御信号と輝度の特性図である
図４は図２に示す特性を有するバースト調光器での本発明の実施の形態１におけるバックライト制御装置の特性図で、１７はユーザーによる静的調光制御信号と前記バースト調光器１１のデューテイー比の特性図で、１８はユーザーによる静的調光制御信号と前記電流調光器１２の制御電流の特性図で、１９はユーザーによる静的調光制御信号と輝度の特性図である。
図４は図２に示す特性を有するバースト調光器での本発明の実施の形態１におけるバックライト制御装置の特性図で、１７はユーザーによる静的調光制御信号と前記バースト調光器１１のデューテイー比の特性図で、１８はユーザーによる静的調光制御信号と前記電流調光器１２の制御電流の特性図で、１９はユーザーによる静的調光制御信号と輝度の特性図である。
実施の形態１に記すバックライト回路は図２の１３に記すごとくバースト調光器のデューテイー比が１００％の時に、それ以下のデューテイー比の時のリニアな特性がくずれ、不連続に輝度がＵＰするという特性を有している。
従来の方式ではユーザーが輝度を調整する静的調光制御は、前記バースト調光器１１でのみ行われ、前記特性図１５のごとく前記電流調光器１２の制御は行われていない。このとき前記特性図１４のごとく前記バースト調光器１１においてデューテイー比１００％を使用すると前記特性図１６に記すごとく静的調光制御信号がＭＡＸの時、それ以下での制御信号でのリニアな特性がくずれ不連続に輝度がＵＰしてしまう。
本発明の実施の形態１に示す制御装置においては、前記不連続点記憶装置に記憶される値は、前記静的調光信制御号発生部でユーザーの設定値が、制御信号がＭＡＸとなる値であり、前記状態比較器により前記静的調光信制御号発生部でユーザーの設定値がＭＡＸに設定されたと判断した場合、前記静的調光切替え制御装置により、前記特性図１７のごとく前記バースト調光器のデューテイー比は保持し、前記特性図１８のごとく、前記電流調光器１２の制御電流をＵＰする様制御を切替える。
（実施の形態２）
以下に、本発明の請求項１および請求項３に記載の発明の実施の形態を、図５、図６を用いて説明する。
以下に、本発明の請求項１および請求項３に記載の発明の実施の形態を、図５、図６を用いて説明する。
図５において、１３は前記状態比較器の出力に応じて、前記バースト調光器１１ならびに前記電流調光器１２の動作を制御する静的調光組合せ制御装置である。
図６は図２に示す特性を有するバースト調光器での本発明の実施の形態２ににおけるバックライト制御装置の特性図で、２０はユーザーによる静的調光制御信号と前記バースト調光器１１のデューテイー比の特性図で、２１はユーザーによる静的調光制御信号と前記電流調光器１２の制御電流の特性図で、２２はユーザーによる静的調光制御信号と輝度の特性図である。
実施の形態２に記すバックライト回路は図２の１３に記すごとくバースト調光器のデューテイー比が１００％の時に、それ以下のデューテイー比の時のリニアな特性がくずれ、不連続に輝度がＵＰするという特性を有している。
従来の方式ではユーザーが輝度を調整する静的調光制御は、前記バースト調光器１１でのみ行われ、前記特性図１５のごとく電流調光器の制御は行われていない。このとき前記特性図１４のごとく前記バースト調光器１１においてデューテイー比１００％を使用すると、前記特性図１６に記すごとく静的調光制御信号がＭＡＸの時、それ以下での制御信号でのリニアな特性がくずれ不連続に輝度がＵＰしてしまう。
本発明の実施の形態２に示す制御装置においては、前記静的調光組合せ制御回路１３は前記特性図２０および、図２１に記すごとく前記バースト調光器１１および前記電流調光器１２を前記静的調光信制御号発生部２でのユーザー設定値に応じた組合せ制御する。
（実施の形態３）
以下に本発明の請求項５に記載の発明の実施の形態を図７を用いてい説明する。
以下に本発明の請求項５に記載の発明の実施の形態を図７を用いてい説明する。
図７において、２３はユーザーにより設定される制御情報を発生するコントラスト制御信号発生部、２４は状態比較器の出力と前記コントラスト制御装置である。
バースト調光と電流調光の１ＤＡＣあたりの輝度変化量が等しくない場合等、バースト調光と電流調光を組み合わせて制御したり切替えて制御する場合、微小な輝度の不連続が発生することが考えられる。この場合、図７の２４に記すコントラスト制御手段で映像信号のコントラストを微調整することで輝度の不連続を吸収することが可能となる。
（実施の形態４）
以下に本発明の請求項６に記載の発明の実施の形態を図６を用いてい説明する。
以下に本発明の請求項６に記載の発明の実施の形態を図６を用いてい説明する。
図８において、２５はユーザーにより設定される制御情報を発生するブライト制御信号発生部、２６は状態比較器の出力と前記ブライト制御装置である。
バースト調光と電流調光の１ＤＡＣあたりの輝度変化量が等しくない場合等、バースト調光と電流調光を組み合わせて制御したり切替えて制御する場合、微小な輝度の不連続が発生することが考えられる。この場合、図６の２６に記すブライト制御手段で映像信号のブライトを微調整することで輝度の不連続を吸収することが可能となる。
本発明に係る液晶表示装置は、インバータ回路または蛍光管の特性により生じるバースト調光での輝度変化の不連続点を電流調光の制御へ切替えることで吸収して蛍光管の特性を最大限に活用できるという効果を有し、パソコン、液晶テレビジョン受像機等に多用される液晶表示パネルのバックライト装置の制御装置として有用である。
１ 調光信号発生装置
２ 静的調光制御信号発生部
３ 動的調光信号発生部
４ 不連続点記憶装置
５ 状態比較器
６ 静的調光切替え制御装置
７ バックライト回路
８ ＬＣＤパネル
９ 蛍光管
１０ インバータ回路
１１ 調光するバースト調光器
１２ 電流調光器
１３ 静的調光組合せ制御装置
１４ ユーザーによる静的調光制御信号と前記バースト調光器１１のデューテイー比の特性図
１５ ユーザーによる静的調光制御信号と前記電流調光器の制御電流１２の特性図
１６ ユーザーによる静的調光制御信号と輝度の特性図
１７ ユーザーによる静的調光制御信号と前記バースト調光器１１のデューテイー比の特性図
１８ ユーザーによる静的調光制御信号と前記電流調光器１２の制御電流の特性図
１９ ユーザーによる静的調光制御信号と輝度の特性図
２０ ユーザーによる静的調光制御信号と前記バースト調光器１１のデューテイー比の特性図
２１ ユーザーによる静的調光制御信号と前記電流調光器１２の制御電流の特性図
２２ ユーザーによる静的調光制御信号と輝度の特性図
２３ コントラスト制御信号発生部
２４ コントラスト制御装置
２５ ブライト制御信号発生部
２６ ブライト制御装置
２ 静的調光制御信号発生部
３ 動的調光信号発生部
４ 不連続点記憶装置
５ 状態比較器
６ 静的調光切替え制御装置
７ バックライト回路
８ ＬＣＤパネル
９ 蛍光管
１０ インバータ回路
１１ 調光するバースト調光器
１２ 電流調光器
１３ 静的調光組合せ制御装置
１４ ユーザーによる静的調光制御信号と前記バースト調光器１１のデューテイー比の特性図
１５ ユーザーによる静的調光制御信号と前記電流調光器の制御電流１２の特性図
１６ ユーザーによる静的調光制御信号と輝度の特性図
１７ ユーザーによる静的調光制御信号と前記バースト調光器１１のデューテイー比の特性図
１８ ユーザーによる静的調光制御信号と前記電流調光器１２の制御電流の特性図
１９ ユーザーによる静的調光制御信号と輝度の特性図
２０ ユーザーによる静的調光制御信号と前記バースト調光器１１のデューテイー比の特性図
２１ ユーザーによる静的調光制御信号と前記電流調光器１２の制御電流の特性図
２２ ユーザーによる静的調光制御信号と輝度の特性図
２３ コントラスト制御信号発生部
２４ コントラスト制御装置
２５ ブライト制御信号発生部
２６ ブライト制御装置
Claims (4)
- バースト調光を制御する静的調光制御信号発生手段と、前記バースト調光での輝度が不連続となる制御情報を記憶しておく不連続点記憶手段と、電流調光を制御する動的調光制御信号発生手段と、前記不連続点記憶手段が記憶する制御情報と前記バースト調光制御の制御情報とを比較する状態比較手段と、前記状態比較手段の結果により前記バースト調光制御と前記電流調光制御とを切り替えて制御する静的調光切り替え制御手段と、を備え、前記静的調光制御信号発生手段においてデューティーが１００％に設定された際、前記輝度が不連続となる時点から前記バースト調光制御のデューティーを一定に保持し、前記電流調光の制御電流をＵＰすることを特徴とするバックライト制御装置。
- バースト調光を制御する静的調光制御信号発生手段と、前記バースト調光での輝度が不連続となる制御情報を記憶しておく不連続点記憶手段と、電流調光を制御する動的調光制御信号発生手段と、前記不連続点記憶手段が記憶する制御情報と前記バースト調光制御の制御情報とを比較する状態比較手段と、前記状態比較手段の結果により前記バースト調光制御と前記電流調光制御とを組みあわせて制御する静的調光組合せ制御手段と、を備え、前記静的調光制御信号発生手段においてデューティーが１００％に設定された際、前記輝度が不連続となる時点から前記バースト調光制御のデューティーを１００％までＵＰし、前記電流調光の制御電流をＤＯＷＮすることを特徴とするバックライト制御装置。
- 前記バースト調光制御での輝度変化量と前記電流調光制御での輝度変化量の差分を映像信号のコントラストで調整するコントラスト制御信号発生手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のバックライト制御装置。
- 前記バースト調光制御での輝度変化量と前記電流調光制御での輝度変化量の差分を映像信号のブライトで調整するブライト制御信号発生手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のバックライト制御装置。
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