JP4602943B2 - ディスプレイ装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイ装置及びその制御方法に関し、より詳しくは、発光ユニットに電源を供給する電源駆動部を改善したディスプレイ装置及びその制御方法に関する。

一般に、ディスプレイ装置はＣＲＴ（陰極線管）及び平板ディスプレイ（ＦＰＤ:フラットパネルディスプレイ）などの装置を使用している。ここで、平板ディスプレイ装置は、イメージが表示されるディスプレイパネルとしてＬＣＤ（液晶表示）パネル、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）を広く使用しており、有機ＥＬ（有機発光）、ＤＬＰ（デジタル光処理）などのような新たな方式のディスプレイ装置が持続的に開発されている傾向にある。

ここで、ＬＣＤ、ＤＬＰなどのディスプレイ装置は、別途の光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子を使用しており、ＬＥＤは色再現性に優れるため注目されている。

従来のディスプレイ装置は、所定のＬＥＤユニット毎に別途の電源駆動部が備えられている。そのために、従来のディスプレイ装置は多い個数の電源駆動部を備えることで装置が複雑になり、費用が増加するという問題点がある。

そこで、本発明の目的は、少ない個数の電源駆動部にて発光ユニットを正常に動作させることができるディスプレイ装置及びその制御方法を提供することにある。

前記目的は、本発明によって、複数の発光ユニットを有するディスプレイ装置において、前記発光ユニットより少ない個数に備えられ、前記発光ユニットに駆動電源を出力する電源駆動部と；前記駆動電源が前記発光ユニットのうちの一つに印加されるようにスイッチングする電源スイッチング部と；前記駆動電源が複数の前記発光ユニットに順次に供給されるように前記電源スイッチング部を断続する制御部とを含み、前記制御部は所定の基準電圧を前記電源駆動部に印加し、前記電源駆動部は、前記発光ユニットに印加される電流に比例する出力電圧と前記基準電圧とを比較して前記駆動電源を出力し、前記電源駆動部は複数個備えられ、前記制御部は、それぞれの前記発光ユニットに対応する前記駆動電源を順次に出力するようにそれぞれの前記電源駆動部を制御し、前記制御部は、各電源駆動部に対して異なる基準電圧を印加可能に構成されていることを特徴とするディスプレイ装置によって達成される。

そして、前記制御部は、前記電源駆動部のうちの一つで生成される前記駆動電源が前記発光ユニットのうちの一つに入力されるように前記電源スイッチング部を制御し、前記電源駆動部のうちの他の一つが、前記発光ユニットのうちの次の順位に発光する発光ユニットに印加される駆動電源を生成するように制御することができる。

また、前記制御部は所定の基準電圧を前記電源駆動部に印加し、前記電源駆動部は前記発光ユニットに印加される電流に比例する出力電圧と前記基準電圧とを比較して前記駆動電源を出力することができる。

ここで、前記電源駆動部は、前記出力電圧と前記基準電圧とを比較してＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ発生部と、前記ＰＷＭ信号によって電源供給をスイッチングするＰＷＭスイッチング部とを含むことができる。

そして、前記電源スイッチング部は前記複数の発光ユニットにそれぞれ備えられたスイッチング素子を有し、前記制御部は、前記スイッチング素子が複数の前記電源駆動部から出力された前記駆動電源を選択的に断続して、前記駆動電源が前記発光ユニットに順次に供給されるように制御することができる。

一方、前記目的は、本発明によって、複数の発光ユニットを有するディスプレイ装置の制御方法において、前記複数の発光ユニットより少ない個数の複数個の電源駆動部を備える段階と；前記発光ユニットに供給される駆動電源を生成する段階と；複数の前記発光ユニットのうちの一つに前記駆動電源を印加する段階と；前記駆動電源がそれぞれの前記発光ユニットに順次に供給される段階と；それぞれの前記電源駆動部がそれぞれの前記発光ユニットに対応する前記駆動電源を順次に出力する段階とを含み、前記駆動電源は、前記発光ユニットに印加される電流に比例する出力電圧を各電源駆動部に対して異なる値に設定可能な所定の基準電圧と比較して生成されることを特徴とするディスプレイ装置の制御方法によって達成される。

そして、前記電源駆動部のうちの一つから出力される前記駆動電源が前記発光ユニットのうちの一つに印加される段階と；前記電源駆動部のうちの他の一つは次の順位に発光する発光ユニットに印加される駆動電源を生成する段階とを含むことができる。

ここで、前記駆動電源は、前記発光ユニットに印加される電流に比例する出力電圧を所定の基準電圧と比較して生成され得る。

本発明によれば、少ない個数の電源駆動部にて発光ユニットを正常に動作させることができるディスプレイ装置及びその制御方法が提供される。

以下、添付図面を参照して、本発明について説明する。

図１に示されているように、本発明によるディスプレイ装置は、複数の発光ユニット３０と、電源ソース１０と、電源駆動部６０、６５と、発光ユニット３０に印加される電源をスイッチングする電源スイッチング部４０と、これらを制御する制御部５０とを含む。

発光ユニット３０はＬＥＤを含むことができる。ここで、ＬＥＤ３０は、赤色光を発光するＲＬＥＤ３１と、緑色光を発光するＧＬＥＤ３３と、青色光を発光するＢＬＥＤ３５とを含むことができる。また、発光ユニット３０は、シアン光を発光するＣＬＥＤと、イエロー光を発光するＹＬＥＤと、白色光を発光するＷＬＥＤなど多様な色のＬＥＤ３０をさらに含むことができる。

以下に、複数の発光ユニット３０がＲＬＥＤ３１、ＧＬＥＤ３３、ＢＬＥＤ３５からなることを一例として説明する。

本発明によるディスプレイ装置は、それぞれの発光ユニット３０が順次に発光する駆動方式で動作する場合をその対象とする。

例えば、ディスプレイ装置がＤＬＰを利用したプロジェクションＴＶであり、光源として３つの発光ユニット（ＲＬＥＤ、ＧＬＥＤ、ＢＬＥＤ）３０が備えられている場合、それぞれの発光ユニット３０は順次に発光する方式、つまり、まずＲＬＥＤ３１だけが発光した後、所定時間が経過してからＲＬＥＤ３１が消光されてＧＬＥＤ３３が発光し、さらに所定時間が経過してからＧＬＥＤ３３が消光されてＢＬＥＤ３５が発光する方式で駆動できる。

電源駆動部６０、６５は、電源ソース１０から供給される電源を調節してＬＥＤ３０の電極に駆動電源を供給する。この時、ＬＥＤ３０は電源駆動部６０、６５から供給される駆動電源の電流量によって明るさが調節される。

ここで、電源駆動部６０、６５は、後述する制御部５０から出力された基準電圧Ｖｒ１、Ｖｒ２と発光ユニット３０に印加される電流に比例する出力電圧Ｖ１、Ｖ２とを比較し、比較結果によってＬＥＤ３０に印加される電流量を制御する。

この時、電源駆動部６０、６５は、前述した比較結果によってＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ発生部６１、６７と、ＰＷＭ信号によって電源をスイッチングして駆動電源を出力するＰＷＭスイッチング部６３、６９とを含むことができる。

ＰＷＭ発生部６１、６７は比較器を有し、出力電圧Ｖ１、Ｖ２と基準電圧Ｖｒ１、Ｖｒ２とを比較して、出力電圧Ｖ１、Ｖ２の値が基準電圧Ｖｒ１、Ｖｒ２より大きい場合に１、その反対の場合にゼロのＰＷＭ信号を出力することができる。

このようなＰＷＭスイッチング部６３、６９のオン／オフによってＬＥＤ３０に印加される電流量は増加と減少を繰り返す三角波形態に調節され、電流量の平均値によって発光ユニット３０の明るさが決定される。

ここで、ＰＷＭスイッチング部６３、６９はＭＯＳ-ＦＥＴに示したが、電源をスイッチングすることができれば、その範囲は制限されない。

電源スイッチング部４０は、駆動電源が前記発光ユニット３０のうちの一つに印加されるように動作する。そして、本発明の一実施形態によって、電源スイッチング部４０は複数の発光ユニット３０に各々備えられたスイッチング素子４１、４３、４５を有することができる。反面、電源スイッチング部４０はそれぞれの発光ユニット３０に電源供給部の出力を順次に印加することができれば、その構成は制限されない。

制御部５０は、駆動電源が複数のＬＥＤ３０に順次に供給されるように電源スイッチング部４０を制御する。つまり、前述したように、ＬＥＤ３０が順次に発光するので、発光するＬＥＤ３０にだけ駆動電源が供給されるように電源スイッチング部４０を制御する。

そして、制御部５０は、それぞれの発光ユニット３０に対応する駆動電源を順次に出力するようにそれぞれの電源駆動部６０、６５を制御し、複数の電源駆動部６０、６５から出力された駆動電源を選択的に制御するようにそれぞれのスイッチング素子を制御する。これにより、制御部５０は駆動電源が発光ユニット３０に順次に供給されるように制御する。

具体的に、ＲＬＥＤ３１、ＧＬＥＤ３３、ＢＬＥＤ３５の３つのＬＥＤが備えられており、電源駆動部６０、６５が２つ備えられていることを一例として、制御部５０の動作について説明する。

制御部５０は、ＲＬＥＤ３１を発光させるために第１電源駆動部６０に所定の基準電圧Ｖｒ１を印加し、第１電源駆動部６０がＲＬＥＤ３１に印加される駆動電源Ｖ２を生成するようにする。そして、第１電源駆動部６０で生成された駆動電源Ｉ１がＲＬＥＤ３１に印加されるようにＲＬＥＤ３１と接続されたスイッチング素子を制御する。そして、ＲＬＥＤ３１が発光した後にＧＬＥＤ３３が発光する場合、制御部５０は所定の基準電圧Ｖｒ２を第２電源駆動部６５に印加し、第２電源駆動部６５がＧＬＥＤ３３を駆動させる駆動電源Ｉ２を生成するように制御する。この時、ＲＬＥＤ３１と接続されたスイッチング素子以外のスイッチング素子は全てオフ状態であるので、第２電源駆動部６５が生成した駆動電源はＧＬＥＤ３３に印加されない。

本発明の他の実施形態例によって、本発明の他の電源駆動部６０、６５は、図１に示されたトランジスタ６２、６８を有することができる。ここで、トランジスタ６２、６８はスイッチング部４０の役割を果たすことができる。従って、本発明の他の実施形態によって、スイッチ４１、４３、４５の代わりにトランジスタ６２、６８がスイッチング部４０であると見なせる。

具体的に、トランジスタ６２、６８がオフされた場合、ＰＷＭ発生部６１、６９から出力されてＰＷＭ制御部６３、６９を通過した駆動電源は発光ユニット３０に出力される。

そして、トランジスタ６２、６８がオンされた場合、駆動電源は発光ユニット３０に印加されず、トランジスタ６２、６８、ダイオードＤ１、インダクタが構成する閉回路に電源が流れるようになる。

従って、本発明の他の実施形態によって、スイッチング部の役割をトランジスタ６２、６８が果たす場合、制御部５０はトランジスタ６２、６８のオンオフを制御して、第１電源駆動部６０と第２電源駆動部６５から印加される電源が順次に発光素子３１、３３、３５に印加されるように制御することができる。

また、他の実施形態によって、本発明のディスプレイ装置は、電源駆動部６０、６５の出力端にスイッチを備え、電源駆動部６０、６５で生成された駆動電源が発光ユニット３０に印加されることを遮断する回路を有することもできる。

ここで、それぞれのＬＥＤは色の特性などによって、同じ電流を印加しても使用者が認識する明るさが相異している。そのために、制御部５０は各ＬＥＤによって、画面の明るさなどによって電源駆動部６０、６５に印加する基準電圧Ｖｒ１、Ｖｒ２を異ならせることができる。

図２はディスプレイパネルに複数の発光ユニットが備えられたことを一例として示した図である。

ここで、発光ユニット３０は、第１電源駆動部６０と第２電源駆動部６５のうちのいずれか一つで生成された同一の駆動電源の印加を受ける一つのＲＬＥＤ３１ユニットを有する。これと同一の方式で、図２には６つの発光ユニット３０、つまり、第１電源駆動部６０及び第２電源駆動部６５のうちのいずれか一つから駆動電源の印加を受けるＲＬＥＤユニット、ＧＬＥＤユニット、ＢＬＥＤユニット、第３電源駆動部７０及び第４電源駆動部７５のうちのいずれか一つから駆動電源の印加を受けるＲＬＥＤユニット、ＧＬＥＤユニット、ＢＬＥＤユニットを一例として示した。

図２に係わるディスプレイ装置はＬＣＤパネルを有することが好ましい。しかし、図２のような構成でＬＣＤが配置されたディスプレイ装置であれば、その範囲は制限されない。

制御部５０は、前述したように、ＲＬＥＤユニットに相当する駆動電源を生成するために第１電源駆動部６０を駆動させる。そして、第１電源駆動部６０で生成された駆動電源がＲＬＥＤユニットに出力されるように電源スイッチング部４０を制御する。第１電源駆動部６０で生成された駆動電源がＲＬＥＤユニットに出力される間、制御部５０は第２電源駆動部６５を制御して次の順位に発光するＧＬＥＤユニットに供給する駆動電源を生成する。所定時間が経過した後、制御部５０はＲＬＥＤユニットに供給される駆動電源を遮断し、第２電源駆動部６５で生成された駆動電源がＧＬＥＤユニットに供給されるようにスイッチング部４０を制御する。そして、制御部５０は第１電源駆動部６０がＢＬＥＤユニットに相当する駆動電源を生成するように制御する。

第３電源駆動部７０及び第電源駆動部７５もまた、第１電源駆動部６０及び第２電源駆動部６５と同一の方式で駆動される。

図３に示されているように、本発明によるディスプレイ装置は、電源駆動部６０、６５が２つ備えられた場合、ＲＬＥＤ３１を発光させるために、まず制御部５０でスイッチング部４０がＲＬＥＤ３１と第１電源駆動部６０を選択するように制御する（第１電源駆動部動作モードで動作）。そして、第２電源駆動部６５に所定の基準電圧Ｖｒ２を印加してＧＬＥＤ３３に適した駆動電源を生成するように制御する（第２電源駆動部予備モード）。そうすると、図示されているように、適した駆動電源を生成する。このような動作を繰り返して制御部５０はそれぞれのＬＥＤを適切に発光させることができる。

この時、図１に示されているように、回路内にインダクタが備えられているので、電流の電源の応答時間が長い。これにより、比較電流が印加されると、適切な電圧が生成されるまで所定時間がかかる。

図４に示されているように、本発明によるディスプレイ装置は、第１電源駆動部６０が発光ユニット３０のうちの一つ（ＲＬＥＤ：３１）に供給される駆動電源を生成し（Ｓ１）、これによって制御部５０が電源スイッチング部４０を制御して第１電源駆動部６０で生成された駆動電源をＲＬＥＤ３１に印加する（Ｓ３）。そして、制御部５０は次の順位に発光する発光ユニット（ＧＬＥＤ:３３）に印加される駆動電源を生成するように第２電源駆動部６５を制御する（Ｓ５）。この時、制御部５０は発光ユニット３０に印加される駆動電源を生成するように所定の基準電圧Ｖｒ１、Ｖｒ２をそれぞれの電源駆動部６０、６５に印加する。これにより、電源駆動部６０、６５は、前述した方法によって、基準電圧Ｖｒ１、Ｖｒ２と発光ユニット３０に印加される電流に比例する出力電圧Ｖ１、Ｖ２とを比較して駆動電源を発生することができる。

このように、複数の電源駆動部６０、６５のうちのいずれか一つから出力される駆動電源を一つの発光ユニット３０に印加し、その間に電源駆動部６０、６５のうちの他の一つは他の発光ユニット３０のための駆動電源を生成することができる。このような動作を繰り返すことでそれぞれの発光ユニット３０に駆動電源を順次に供給することができる（Ｓ７）。

前述した実施形態において、出力電圧Ｖ１、Ｖ２は感知抵抗に流れる電流による電圧で検出して得ることができる。しかし、発光ユニットに印加される電流に比例する電圧の検出ができれば、その方法は制限されない。

本発明の実施形態において、図１に示されているように、スイッチング作用を行えることとしてスイッチング部４０とトランジスタ６２、６８に示したが、スイッチング部４０とトランジスタ６２、６８のうちのいずれか一つだけあれば充分である。また、スイッチング部５０とトランジスタ６２、６８の名称を異にしたが、これは説明の便宜のためであって、各部の機能は同一であるので全てスイッチング部と見なせばよい。

前述した実施形態でトランジスタ６２、６８を図示したが、スイッチング素子などスイッチング作用を行うことができれば、その範囲は制限されない。

前述したように、本発明によるディスプレイ装置は、発光ユニット３０の数と関係ない個数の電源駆動部を有する。これにより、電源駆動部の個数を最小化することができるので、ディスプレイ装置の内部構成要素を簡素化することができ、これによって製造費用を節減することができる。

たとえ、本発明のいくつかの実施形態が図示され説明されたが、本発明の属する技術分野の通常の知識を有する当業者であれば本発明の原則や精神から逸脱せずに本実施形態を変形できることが分かる。そして、発明の範囲は添付された特許請求の範囲とその均等物によって決められるものである。

本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置の制御ブロック図である。 本発明の第２実施形態によるディスプレイ装置の制御ブロック図である。 本発明による発光ユニット、電源駆動部、スイッチング部の状態図である。 本発明によるディスプレイ装置の制御フローチャートである。

符号の説明

１０ 電源ソース
３０ 発光ユニット
３１、３３、３５ 発光素子
４０ スイッチング部
５０ 制御部
６０、６５、７０、７５ 電源駆動部
６１、６７ ＰＷＭ発生部
６２、６８ トランジスタ
６３、６９ ＰＷＭスイッチング部
Ｖｒ１、Ｖｒ２ 基準電圧

Claims (6)

1. 複数の発光ユニットを有するディスプレイ装置において、
   前記発光ユニットより少ない個数で備えられ、前記発光ユニットに駆動電源を出力する電源駆動部と；
   前記駆動電源が前記発光ユニットのうちの一つに印加されるようにスイッチングする電源スイッチング部と；
   前記駆動電源が複数の前記発光ユニットに順次に供給されるように前記電源スイッチング部を制御する制御部とを含み、
   前記制御部は所定の基準電圧を前記電源駆動部に印加し、
   前記電源駆動部は、前記発光ユニットに印加される電流に比例する出力電圧と前記基準電圧とを比較して前記駆動電源を出力し、
   前記電源駆動部は複数個備えられ、
   前記制御部は、それぞれの前記発光ユニットに対応する前記駆動電源を順次に出力するようにそれぞれの前記電源駆動部を制御し、
   前記制御部は、各電源駆動部に対して異なる基準電圧を印加可能に構成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
2. 前記制御部は、前記電源駆動部のうちの一つで生成される前記駆動電源が前記発光ユニットのうちの一つに入力されるように前記電源スイッチング部を制御し、前記電源駆動部のうちの他の一つが、前記発光ユニットのうちの次の順位に発光する発光ユニットに印加される駆動電源を生成するように制御することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
3. 前記電源駆動部は、前記出力電圧と前記基準電圧とを比較してＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ発生部と、前記ＰＷＭ信号によって電源供給をスイッチングするＰＷＭスイッチング部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
4. 前記電源スイッチング部は前記複数の発光ユニットにそれぞれ備えられたスイッチング素子を含み、
   前記制御部は、前記スイッチング素子が複数の前記電源駆動部から出力された前記駆動電源を選択的に断続して、前記駆動電源が前記発光ユニットに順次に供給されるように制御することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
5. 複数の発光ユニットを有するディスプレイ装置の制御方法において、
   前記複数の発光ユニットより少ない個数の複数個の電源駆動部を備える段階と；
   前記発光ユニットに供給される駆動電源を生成する段階と；
   複数の前記発光ユニットのうちの一つに前記駆動電源を印加する段階と；
   前記駆動電源がそれぞれの前記発光ユニットに順次に供給される段階と；
   それぞれの前記電源駆動部がそれぞれの前記発光ユニットに対応する前記駆動電源を順次に出力する段階とを含み、
   前記駆動電源は、前記発光ユニットに印加される電流に比例する出力電圧を各電源駆動部に対して異なる値に設定可能な所定の基準電圧と比較して生成されることを特徴とするディスプレイ装置の制御方法。
6. 前記電源駆動部のうちの一つから出力される前記駆動電源が前記発光ユニットのうちの一つに印加される段階と；
   前記電源駆動部のうちの他の一つは、次の順位に発光する発光ユニットに印加される駆動電源を生成する段階とを含むことを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置の制御方法。

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