JP5149436B2 - Ｌｅｄ制御装置，液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は，液晶表示パネルを照射するために用いられるバックライト装置に設けられたＬＥＤの駆動を制御するＬＥＤ制御装置及びこれを備えた液晶表示装置に関し，特に，バックライト装置の駆動に関するエネルギーロスや騒音の抑制を図る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，複数のＬＥＤによって液晶表示パネルを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では，１周期の制御期間におけるＬＥＤの点灯期間の比率を示すデューティ比を制御することによって該ＬＥＤの輝度を調整するＰＷＭ制御が行われる。
ところで，近年では，液晶表示パネルの大型化などによりバックライト装置に多数のＬＥＤが設けられるが，バックライト装置に電力を供給する電源回路の出力電圧によって直列接続することが可能なＬＥＤの数は制限される。そのため，複数のＬＥＤを複数のＬＥＤ群にグループ化して直列接続し，該ＬＥＤ群各々を電源回路に並列接続する構成が採られている（例えば特許文献１，２参照）。
さらに，特許文献１では，ＬＥＤ群と定電流出力回路との接続点の電圧が一定電圧になるように電源装置の出力電圧を制御することで，ＬＥＤ群の駆動に必要な一定電流を供給することが提案されている。以下，係る制御を定電流制御と称する。
但し，前記特許文献１に係る構成では，全てのＬＥＤ群が消灯する場合に出力電圧が低くなるため，次にＬＥＤ群が点灯する際に該ＬＥＤ群の駆動に必要な電流を即時に流すことができないおそれがある。
そこで，複数のＬＥＤ群のいずれか一つが点灯する場合にのみ前記定電流制御を実行し，全てのＬＥＤ群が消灯する場合には，該ＬＥＤ群に印加される電圧が所定の電圧値になるように出力電圧を制御する定電圧制御を実行することが考えられる。これにより，ＬＥＤ群の点灯開始時に該ＬＥＤ群を安定して点灯させることができると共に，該ＬＥＤ群の点灯中に必要な電流を供給することができる。なお，前記所定の電圧値は前記ＬＥＤ群の点灯開始時に十分な電流を流すことができるようにある程度高めに設定されたものである。

特開２００５−３３８５３号公報 特開２００９−１８８１３５号公報

しかしながら，前述したように前記定電流制御と前記定電圧制御とを切り替える構成では，複数のＬＥＤ群の制御に用いられるＰＷＭ信号が同相である場合，その切り替え時にエネルギーロスが生じることが問題となる。
具体的に，図４は，複数のＬＥＤが直列接続された２つのＬＷＤ群１７１，１７２各々の駆動を同位相のＰＷＭ信号により制御する場合のタイミングチャートを示すものである。なお，図４（ａ）はＰＷＭ信号のデューティ比が５０％以上である場合，図４（ｂ）はＰＷＭ信号のデューティ比が５０％未満である場合を示している。
図４（ａ），（ｂ）に示すように，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々に対応するＰＷＭ信号の位相が同相である場合には，該ＬＥＤ群１７１，１７２が同時に点灯及び消灯することになる。そのため，ＰＷＭ制御の１周期内において前記定電流制御及び前記定電圧制
御の切り替えが生じる。そして，前記定電圧制御から前記定電流制御に切り替えられるときには，前記ＬＥＤ群１７１，１７２に印加されるアノード電圧がある程度高めの値に設定されているため，該ＬＥＤ群１７１，１７２の点灯開始時に瞬時的に無駄なエネルギーロスが生じる（図４における斜線箇所）。ここに，前記エネルギーロスは，前記ＬＥＤ群１７１，１７２のカソード電圧に該ＬＥＤ群１７１，１７２に流れる電流を乗じたものである。また，前記定電圧制御と前記定電流制御との切り替えの際に前記電源装置からの出力電流が急激に変動すると，その変動に伴って該電源装置内のコイルやコンデンサ等の電子部品で騒音（ジー音）が生じるおそれもある。
なお，前記特許文献２では，複数のＬＥＤ群に対応するＰＷＭ信号に位相差を設けることにより電源電圧の変動を抑制することが提案されているが，定電流制御及び定電圧制御を切り替える構成を想定したものではなく，該切り替え時に生じるエネルギーロスや騒音の抑制についての記載や示唆はなされていない。
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，電源装置から複数のＬＥＤ群への供給電力の制御を定電流制御及び定電圧制御の間で切り替える際のエネルギーロスや騒音（ジー音）を抑制することのできるＬＥＤ制御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，複数のＬＥＤを複数の定電流出力回路に接続されたＬＥＤ群ごとに点灯及び消灯させるＬＥＤ制御装置に適用されるものであって，以下の（１）〜（４）の構成要素を備えてなり，さらに（５）を特徴として構成される。
（１）前記定電流出力回路各々による前記ＬＥＤ群各々への通電の有無を，前記ＬＥＤ群ごとに対応して入力されるＰＷＭ信号に従って個別に制御するＬＥＤ駆動手段。
（２）前記ＬＥＤ群各々が並列接続された一つの電源装置からの供給電力を，前記ＬＥＤ群の少なくとも一つが点灯するときは該点灯するＬＥＤ群のカソード側の端部の電圧を予め設定された第１の電圧値に維持する第１の電圧制御モードによって制御し，全ての前記ＬＥＤ群が消灯するときは，該ＬＥＤ群のアノード側の端部の電圧を予め設定された第２の電圧値に維持する第２の電圧制御モードによって制御する電源制御手段。
（３）前記ＬＥＤ駆動手段に入力される前記ＬＥＤ群各々に対応する前記ＰＷＭ信号各々に２π／ｎ（ｎ：ＬＥＤ群の数）の位相差を生じさせる位相差制御手段。
（４）前記ＬＥＤの輝度を前記ＬＥＤ駆動手段に入力させるＰＷＭ信号のデューティ比によって制御する調光手段。
（５）前記位相差制御手段が，前記調光手段により設定された点灯期間のデューティ比が１００／ｎ％以上の第１の所定値以上である場合は前記ＰＷＭ信号各々に２π／ｎの位相差を生じさせ，１００／ｎ％以下の第２の所定値未満である場合は前記ＰＷＭ信号各々を同相にするものである。
本発明によれば，前記ＬＥＤ群各々に対応する前記ＰＷＭ信号各々に２π／ｎの位相差が生じるため，前記ＰＷＭ信号のデューティ比が１００／ｎ％以上である場合には，少なくとも一つの前記ＬＥＤ群が点灯することになって常に前記第１の電圧制御モードが実行されることとなるため，前記第１の電圧制御モード及び前記第２の電圧制御モードの切り替えに起因するエネルギーロスを防止することができる。また，前記第１の電圧制御モード及び前記第２の電圧制御モードの切り替え時に前記電源装置における急激な電流変動に伴って生じる騒音（ジー音）も防止される。
さらに，前記ＰＷＭ信号のデューティ比が１００／ｎ％未満である場合，前記第１の電圧制御モード及び前記第２の電圧制御モードの切り替えは行われることになるが，該第２の電圧制御モードが実行される期間は前記ＬＥＤ群各々に対応するＰＷＭ信号を同相としたときに比べて短くなる。これにより，前記第２の電圧制御モードから前記第１の電圧制御モードへの切り替え時に前記ＬＥＤ群各々に印加されている電圧が，前記ＬＥＤ群各々に対応するＰＷＭ信号が同相である場合に比べて低くなるため，該切り替え時におけるエネルギーロスを抑制することができる。これは，前記第１の電圧制御モードから前記第２の電圧制御モードに切り替えられた後，前記電源装置から前記ＬＥＤ群各々に印加される電圧は前記第２の電圧値に向けて徐々に上昇することとなるため，早期の段階では前記第２の電圧値に到達しておらず前記ＬＥＤ群に印加される電圧が低いためである。
また，前記バックライト装置には，前記ＬＥＤの輝度を前記ＬＥＤ駆動手段に入力させるＰＷＭ信号のデューティ比によって制御する調光手段が設けられる。即ち，前記ＰＷＭ信号のデューティ比は前記ＬＥＤに必要な輝度に応じて適宜変更されるものである。
そして，前記位相差制御手段は，前記調光手段により設定された点灯期間のデューティ比が１００／ｎ％以上の第１の所定値以上である場合は前記ＰＷＭ信号各々に２π／ｎの位相差を生じさせ，１００／ｎ％以下の第２の所定値未満である場合は前記ＰＷＭ信号各々を同相にする。これにより，前記デューティ比が前記第２の所定値未満である場合に，エネルギーロスよりも騒音を優先的に抑制することが可能となる。

また，前記第１の所定値及び前記第２の所定値がヒステリシスをもって設定されたものであることが考えられる。これにより，前記ＰＷＭ信号各々の位相差の切り替えが頻繁に行われるハンチングを防止することができ，前記位相差制御手段による制御処理の負荷を軽減することができる。
ところで，前記複数のＬＥＤは，液晶表示パネルを照明するバックライト装置に設けられたものである。さらに，本願発明は，前記ＬＥＤ制御装置を備えてなる液晶表示装置に係る発明として捉えてもよい。

本発明によれば，電源装置から複数のＬＥＤ群への供給電力の制御を定電流制御及び定電圧制御の間で切り替える際のエネルギーロスや騒音（ジー音）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ＬＥＤドライバ１８の概略構成を示すブロック図。 ＬＥＤ群１７１，１７２のＰＷＭ信号に位相差がある場合のタイミングチャート。 ＬＥＤ群１７１，１７２のＰＷＭ信号に位相差がない場合のタイミングチャート。

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。
図１に示すように，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）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，バックライト装置１７，ＬＥＤドライバ１８，調光回路１９，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。本実施の形態においては，前記ＬＥＤドライバ１８及び前記調光回路１９がＬＥＤ制御装置に相当する。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。

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，マトリクス状に配置された液晶素子を有しており，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，複数のＬＥＤによって前記液晶表示パネル１５を照明するＬＥＤバックライト装置であって，該バックライト装置１７に設けられたＬＥＤ各々の点灯及び消灯は前記ＬＥＤドライバ１８及び前記調光回路１９によって制御される。
前記調光回路１９は，前記制御回路４からの制御指示に対応するデューティ比のＰＷＭ信号を生成し，該ＰＷＭ信号を前記ＬＥＤドライバ１８に入力する。前記デューティ比は，前記ＰＷＭ信号の１周期における点灯期間の割合（点灯期間／（点灯期間＋消灯期間））である。
そして，前記ＬＥＤドライバ１８は，前記調光回路１９から入力されるＰＷＭ信号に従って，前記バックライト装置１７のＬＥＤ各々の点灯及び消灯を切り替える。これにより，前記デューティ比によって前記ＬＥＤ各々の輝度が調整される。ここに，前記ＬＥＤドライバ１８に入力させるＰＷＭ信号のデューティ比によって前記ＬＥＤ各々の輝度を制御するときの前記制御回路４及び前記調光回路１９が調光手段の一例である。
このように構成された本発明の実施の形態に係る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の駆動に関してエネルギーロスを抑制することのできる点に特徴を有しており，以下，この点について説明する。

ここに，図２は，前記ＬＥＤドライバ１８の概略構成を説明するための要部ブロック図である。
図２に示すように，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た複数のＬＥＤ１７ａを有しており，該ＬＥＤ１７ａによって前記液晶表示パネル１５を背後から照明する所謂直下型ＬＥＤバックライト装置である。なお，前記バックライト装置１７は，前記液晶表示パネル１５の上下や左右のエッジ部に配置された複数のＬＥＤ１７ａからの光を導光板によって導くことにより該液晶表示パネル１５を背後から照明する所謂エッジ型ＬＥＤバックライト装置であってもよい。
ここで，前記バックライト装置１７において，複数のＬＥＤ１７ａは，２つのＬＥＤ群１７１，１７２に分類されており，該ＬＥＤ群１７１，１７２毎に直列接続されている。例えば，前記ＬＥＤ群１７１は，前記バックライト装置１７における垂直方向の奇数列に配置された複数のＬＥＤ１７ａを含むものであり，前記ＬＥＤ群１７２は，前記バックライト装置１７における垂直方向の偶数列に配置された複数のＬＥＤ１７ａを含むものである。
また，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々のＬＥＤ１７ａのアノード側の端部は，前記Ｌ
ＥＤドライバ１８に設けられた後述のＤＣ−ＤＣコンバータ１８１の出力側に並列接続されている。一方，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々のＬＥＤ１７ａのカソード側の端部は，前記ＬＥＤドライバ１８に設けられた後述のＬＥＤ駆動回路１８２に接続されている。

前記ＬＥＤドライバ１８は，前記バックライト装置１７のＬＥＤ群１７１，１７２各々に直流電圧を供給する一つのＤＣ−ＤＣコンバータ１８１と，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々の点灯及び消灯を個別に制御するＬＥＤ駆動回路１８２とを備えて構成されるドライバＩＣである。
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１は，コイル３１，トランジスタ３２，ダイオード３３，コンデンサ３４，分圧回路３５などを備えており，入力された直流電圧を昇圧して出力する電源装置である。前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１では，入力される直流電圧の前記コイル３１への通電が前記トランジスタ３２によって制御され，その直流電圧及び前記コイル３１からの出力が前記ダイオード３３，前記コンデンサ３４を通じて整流し平滑化されることにより昇圧された直流電圧として前記バックライト装置１７に出力される。このとき，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１からの出力電圧は，前記ＬＥＤ駆動回路１８２によって前記トランジスタ３２のスイッチング動作のデューティ比が制御されることによって調整される。なお，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１はこのような非絶縁型の昇圧回路に限らず，他方式のＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。
また，前記分圧回路３５は，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１の出力電圧を検出するために用いられ，該分圧回路３５の分圧抵抗によって分圧された電圧は，前記ＬＥＤ駆動回路１８２に入力される。

前記ＬＥＤ駆動回路１８２は，前記ＬＥＤ群１７１，１７２が接続される２つの制御ポート４１，４２と，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々に一定の電流を出力する２つの定電流出力回路４３，４４とを備えている。前記定電流出力回路４３，４４各々は，例えばトランジスタのカレントミラー回路などを用いた従来周知の定電流出力回路である。
そして，前記ＬＥＤ駆動回路１８２は，前記調光回路１９から入力される前記ＬＥＤ群１７１に対応するＰＷＭ信号Ｓ１に従って前記定電流出力回路４３による前記ＬＥＤ群１７１への一定電流の通電の有無を切り替えるスイッチング動作を実行する。同じく，前記ＬＥＤ駆動回路１８２は，前記調光回路１９から入力される前記ＬＥＤ群１７２に対応するＰＷＭ信号Ｓ２に従って前記定電流出力回路４４による前記ＬＥＤ群１７２への一定電流の通電の有無を切り替えるスイッチング動作を実行する。これにより，前記バックライト装置１７に設けられた複数の前記ＬＥＤ１７ａは，前記定電流出力回路４３，４４に接続されたＬＥＤ群１７１，１７２ごとに前記ＰＷＭ信号に応じた輝度で点灯及び消灯することとなる。なお，前記ＬＥＤ駆動回路１８２における前記各スイッチング動作は，例えばトランジスタやＦＥＴなどを用いた従来周知のスイッチング回路によって具現される。

また，前記ＬＥＤ駆動回路１８２は，並列接続された前記ＬＥＤ群１７１，１７２のＬＥＤ１７ａのカソード側の端部に印加される電圧（以下「カソード電圧」という）が予め設定された第１の所定電圧となるように，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１のトランジスタ３２のスイッチング動作のデューティ比を変更する定電流制御（第１の電圧制御モードに相当）を実行する定電流制御機能を有している。前記定電流制御によれば，前記ＬＥＤ群１７１，１７２の駆動に必要な電力を前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１から前記バックライト装置１７に供給させることが可能となる。これにより，前記第１の所定電圧を適宜設定しておくことにより，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１による不要な電力供給などを防止しつつ，前記ＬＥＤ群１７１，１７２を安定して駆動することができる。
さらに，前記ＬＥＤ駆動回路１８２は，前記分圧回路３５から入力される電圧に応じて，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１から前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々のアノード側の端部に印加される電圧（以下「アノード電圧」という）が予め設定された第２の所定電圧となるように，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１のトランジスタ３２のスイッチング動作
のデューティ比を変更する定電圧制御（第２の電圧制御モードに相当）を実行する定電圧制御機能を有している。なお，前記第２の電圧値は，前記ＬＥＤ群１７１，１７２を点灯させるために最低限必要な電圧ＬＥＤ＿Ｖｆよりも十分に高い値である。これにより，前記定電圧制御時には前記ＬＥＤ群１７１，１７２の点灯開始時に該ＬＥＤ群１７１，１７２を確実に点灯させることができる。
なお，前記ＬＥＤ駆動回路１８２が有する前記定電圧制御機能及び前記定電流制御機能は，例えば前記第１の所定電圧や前記第２の所定電圧が基準電圧として入力されるコンパレータ（比較器）などを用いた従来周知のフィードバック回路などにより具現される。

そして，前記ＬＥＤ駆動回路１８２は，前記調光回路１９から入力されるＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて前記定電圧制御及び前記定電流制御を切り替え，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１からの供給電力を制御する。
具体的に，前記ＬＥＤ駆動回路１８２は，前記調光回路１９から入力される前記ＬＥＤ群１７１，１７２に対応するＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のうち少なくとも一つがＯＮ（点灯状態）になるときは前記定電流制御を実行し，全てがＯＦＦ（消灯状態）になるときは前記定電圧制御を実行する。ここに，係る制御を実行するときの前記ＬＥＤ制御回路１８２が電源制御手段に相当する。なお，係る構成は論理回路により或いはＭＰＵで実行される制御処理により具現すればよい。

前記調光回路１９は，前記ＬＥＤ駆動回路１８２の前記定電流出力回路４３，４４各々に個別にＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２を入力する。具体的に，前記調光回路１９は，前記制御回路４から入力される前記バックライト装置１７の輝度に関する制御信号に対応する既定のデューティ比のＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２を生成し，該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２を前記ＬＥＤ駆動回路１８２の定電流出力回路４３，４４各々に入力する。このとき，前記定電流出力回路４３，４４に入力されるＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比は同一である。
但し，本発明の実施の形態に係る前記液晶テレビジョン受像機Ｘでは，前記調光回路１９から前記ＬＥＤ駆動回路１８２に入力される前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々に対応するＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２に１８０°の位相差が設けられる。具体的に，前記調光回路１９は，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々に対応するＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２として，１８０°の位相差を有する２つのＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２を生成し，該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２を前記ＬＥＤ駆動回路１８２の定電流出力回路４３，４４に個別に入力する。このように前記ＰＷＭ信号に位相差を生じさせる前記調光回路１９が位相差制御手段の一例である。
なお，本実施の形態では，２つの前記ＬＥＤ群１７１，１７２を有する構成について説明するため前記位相差は１８０°であるが，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１に並列接続されるＬＥＤ群の数がｎ（ｎ：２以上の整数）個である場合には，２π／ｎの位相差を設ければよい。例えば，ＬＥＤ群の数が４個である場合，該ＬＥＤ群各々に対応するＰＷＭ信号各々に９０°の位相差を設けておけばよい。

ここに，図３は，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々に対応するＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２に１８０°の位相差を生じさせた場合のタイミングチャートである。図３（ａ）は，ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比が５０％以上である場合の一例としてデューティ比が８０％である場合，図３（ｂ）は，ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比が５０％未満である場合の一例としてデューティ比が４０％である場合を示している。
まず，図３（ａ）に示すように，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々に対応するＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比が８０％であり，該ＰＷＭ信号に１８０°の位相差が生じている場合には，前記ＬＥＤ群１７１，１７２の少なくとも一つが点灯している状態となり，全ての前記ＬＥＤ群１７１，１７２が同時には消灯しない。この点は，前記ＰＷＭ信号のデューティ比が５０％以上であれば同様である。
従って，前記ＬＥＤ駆動回路１８２が，常に前記定電流制御によって前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１からの供給電力を制御することとなり，該定電流制御と前記定電圧制御と
の切り替え（図４（ａ）参照）が行われない。これにより，前記定電流制御及び前記定電圧制御の切り替え時におけるエネルギーロスや騒音を防止することができる。

一方，図３（ｂ）に示すように，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々に対応するＰＷＭ信号のデューティ比が４０％であり，該ＰＷＭ信号に１８０°の位相差が生じている場合には，全ての前記ＬＥＤ群１７１，１７２が同時に消灯するタイミングが存在する。この点は，前記ＰＷＭ信号のデューティ比が５０％未満であれば同様である。
従って，前記ＬＥＤ駆動回路１８２は，前記定電流制御及び前記定電圧制御を切り替えて前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１の供給電力を制御するととなる。但し，前記ＰＷＭ信号各々に１８０°の位相差が設けられているため，全ての前記ＬＥＤ群１７１，１７２が消灯している期間は，前記ＰＷＭ信号各々が同相である場合（図４（ｂ）参照）に比べて短くなっている。また，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１の出力電圧は，前記トランジスタ３３のスイッチング動作のデューティ変更後に所定の応答期間をもって徐々に昇圧されることになる。
そのため，前記定電圧制御から前記定電流制御への切り替えは，前記ＤＣ−ＤＣコンバータ１８１から前記ＬＥＤ群１７１，１７２に印加される前記アノード電圧がまだ十分に昇圧されていない比較的低い状態で行われることとなる。これにより，前記カソード電圧×ＬＥＤ電流で表されるエネルギーロスを，前記ＰＷＭ信号各々が同相である場合（図４（ｂ）参照）に比べて抑制することができる。

ところで，本実施の形態では，前記調光回路１９が，１８０°の位相差を有する２つのＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２を生成し，該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２を前記ＬＥＤ駆動回路１８２に入力する構成を例に挙げて説明したが，これに限らない。
例えば，前記調光回路１９から同相の２つのＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２が出力され，該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のいずれか一方が該調光回路１９から前記ＬＥＤ駆動回路１８２の定電流出力回路４３，４４の間に設けられた遅延回路によって遅延されることにより，該定電流出力回路４３，４４に入力されるＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２の間に１８０°の位相差が設けられることも考えられる。この場合，前記遅延回路が位相差制御手段に相当する。

前記実施の形態では，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々に該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比に関係なく１８０°（２π／ｎ）の位相差を生じさせる場合を例に挙げて説明した。
一方，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比が５０％（１００／ｎ）未満である場合，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々の位相差が１８０°（２π／ｎ）以下であって該デューティ比の値の３．６倍（デューティ比を位相に換算した値）よりも大きければ，前記ＬＥＤ群１７１，１７２の点灯タイミングは重ならない。
そこで，前記制御回路４が，デューティ比の設定値が１００／ｎ％以上の第１の所定値以上である場合には，複数のＬＥＤ群に対応するＰＷＭ信号各々に２π／ｎの位相差を生じさせ，デューティ比の設定値が１００／ｎ％以下の第２の所定値未満である場合は，ＬＥＤ群に対応するＰＷＭ信号各々にそのデューティ比の３．６倍より大きく２π／ｎ以下の範囲で予め定められた位相差を生じさせるように，前記調光回路１９に対して制御指示を与えることが考えられる。
これにより，前記デューティ比が１００／ｎ未満である場合には，前記ＬＥＤ群１７１，１７２の点灯タイミングが重ならないように位相差が設けられる。例えば，図３（ｂ）と同様に２つの前記ＬＥＤ群１７１，１７２のＰＷＭ信号のデューティ比が４０％である場合，前記調光回路１９は，図３（ｃ）に示すように，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々にそのデューティ比の３．６倍より大きく２π／ｎ以下の位相差が生じることになり，前記ＬＥＤ群１７１，１７２の点灯タイミングが重ならない。従って，全ての前記ＬＥＤ群１７１，１７２が消灯している期間，即ち前記定電圧制御が実行される期間が，前記ＰＷＭ
信号各々が同相である場合（図４（ｂ）参照）に比べて短くなり，前記カソード電圧×ＬＥＤ電流で表されるエネルギーロスを抑制することができる。
なお，前記デューティ比が５０％以上である場合も，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々に，２π／ｎ以上であって該デューティ比の３．６倍以下の範囲で予め定められた位相差を設ければ，前記ＬＥＤ群１７１，１７２の少なくとも一つが点灯している状態となるため，前記定電流制御及び前記定電圧制御の切り替えが行われず，エネルギーロス及び騒音を抑制することができる。但し，位相差が２π／ｎを超えて大きくなりすぎると，調光制御の精度が低下するため，前述したように，前記デューティ比が５０％以上である場合に前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２に生じさせる位相差は１８０°（２π／ｎ）に固定しておくことが望ましい。

前記実施の形態では，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々に対応するＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２に１８０°の位相差を設けることによってエネルギーロスを抑制する構成について説明した。
ところで，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２の点灯期間のデューティ比が５０％未満である場合には，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々のＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２に１８０°の位相差が生じていると，図３（ｂ）に示したように，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２が同相である場合（図４（ｂ）参照）に比べて，前記定電流制御及び前記定電圧制御の切り替え回数が増加することになるため，その切り替え時に生じる騒音Ｎの発生回数も増加する。
そこで，前記液晶テレビジョン受像機Ｘの性能として静音性能が求められる場合には，前記制御回路４を，前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々のＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比に応じて，該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々の位相差を１８０°と０°（同相）との間で切り替えるように構成することが考えられる。以下，この点について詳説する。

より具体的に，前記制御回路４は，前記バックライト装置１７に必要な輝度に応じて設定され，前記調光回路１９が生成する前記ＬＥＤ群１７１，１７２各々に対応するＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比が，５０％（第１の所定値の一例）以上である場合は該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々に１８０°の位相差を生じさせ，５０％（第２の所定値の一例）未満である場合は該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々を同相となるように，前記調光回路１９に対して制御指示を与える。これにより，前記調光回路１９は，前記デューティ比が５０％以上である場合は該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々に１８０°の位相差を生じさせ，５０％未満である場合は該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々を同相にする。
なお，前記調光回路１９において前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々の位相差の有無を変更するための構成については従来周知の技術を用いればよいが，例えば，シフトレジスタを用いる構成では該シフトレジスタに入力されるパルス信号を変更することで実現することが可能である。また，ロジックカウンタを用いる構成では，そのカウントタイミングを変更することが考えられる。もちろん，２つのＰＷＭ信号生成回路を有しており，該ＰＷＭ信号生成回路をハード的に切り替えることも考えられる。
本実施例に係る構成によれば，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比が５０％以上である場合には，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々に１８０°の位相差が生じることにより（図３（ａ）参照），前記実施の形態で説明した通りエネルギーロス及び騒音を共に抑制することができる。
一方，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比が５０％未満である場合には，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々が同相となり（図４（ｂ）参照），前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２が同時にＯＦＦとなる区間，即ち定電圧制御が行われる期間が長くなることにより，前記定電流制御から前記定電圧制御への切り替え時の電流変化が緩やかに行われるため，該切り替え時の騒音Ｎの発生を抑制することができる。

ところで，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々の位相差を１８０°と０°とに切り替えるた
めの前記デューティ比の指標値は５０％（第１の所定値及び第２の所定値の一例）に限らない。例えば，前記位相差の切り替え指標（第１の所定値，第２の所定値）がヒステリシスをもって設定されたものであることが考えられる。
具体的には，初めは前記デューティ比が５０％以上であるか否かによって位相差を設定し，その後は，前記デューティ比が５０％以上である６０％（第１の所定値の一例）以上であることを条件に位相差無しから位相差有りへ切り替え，前記デューティ比が５０％以下の４０％（第２の所定値の一例）未満であることを条件に位相差有りから位相差無しへ切り替えることが考えられる。これにより，位相差の切り替えが頻繁に行われるハンチングを防止し，前記制御回路４の処理負担を軽減することができる。

なお，前記実施の形態で説明した構成と本実施例で説明した構成とを任意に切り替えることのできる構成も考えられる。具体的には，前記制御回路４が，初期設定やリモコン操作によるユーザ設定に応じて，前記ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２各々の位相差を２π／ｎ（ｎ：ＬＥＤ群の数）に固定する位相差固定モードと，前記ＰＷＭ信号各々の位相差を該ＰＷＭ信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比に応じて２π／ｎと０°（同相）との間で切り替える位相差変動モードとを切り替えることが考えられる。
例えば，前記制御回路４が，前記液晶テレビジョン受像機Ｘが省電力モードで動作する場合は前記位相差固定モードを実行することにより省電力化を図り，通常動作モードで動作する場合は前記位相差変動モードで動作することにより騒音抑制を図ることが考えられる。

Ｘ…液晶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、１７…バックライト装置、１７ａ…ＬＥＤ、１７１，１７２…ＬＥＤ群、１８…ＬＥＤドライバ、１８１…ＤＣ−ＤＣコンバータ、１８２…ＬＥＤ駆動回路、１９…調光回路、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、３１…コイル、３２…トランジスタ、３３…ダイオード、３４…コンデンサ、３５…分圧回路、４１，４２…制御ポート、４３，４４…定電流出力回路。

Claims (4)

1. 複数のＬＥＤを複数の定電流出力回路に接続されたＬＥＤ群ごとに点灯及び消灯させるＬＥＤ制御装置であって，
   前記定電流出力回路各々による前記ＬＥＤ群各々への通電の有無を，前記ＬＥＤ群ごとに対応して入力されるＰＷＭ信号に従って個別に制御するＬＥＤ駆動手段と，
   前記ＬＥＤ群各々が並列接続された一つの電源装置からの供給電力を，前記ＬＥＤ群の少なくとも一つが点灯するときは該点灯するＬＥＤ群のカソード側の端部の電圧を予め設定された第１の電圧値に維持する第１の電圧制御モードによって制御し，全ての前記ＬＥＤ群が消灯するときは，該ＬＥＤ群のアノード側の端部の電圧を予め設定された第２の電圧値に維持する第２の電圧制御モードによって制御する電源制御手段と，
   前記ＬＥＤ駆動手段に入力される前記ＬＥＤ群各々に対応する前記ＰＷＭ信号各々に２π／ｎ（ｎ：ＬＥＤ群の数）の位相差を生じさせる位相差制御手段と，
   前記ＬＥＤの輝度を前記ＬＥＤ駆動手段に入力させるＰＷＭ信号のデューティ比によって制御する調光手段とを備えてなり，
   前記位相差制御手段が，前記調光手段により設定された点灯期間のデューティ比が１００／ｎ％以上の第１の所定値以上である場合は前記ＰＷＭ信号各々に２π／ｎの位相差を生じさせ，１００／ｎ％以下の第２の所定値未満である場合は前記ＰＷＭ信号各々を同相にするものであることを特徴とするＬＥＤ制御装置。
2. 前記第１の所定値及び前記第２の所定値がヒステリシスをもって設定されたものである請求項１に記載のＬＥＤ制御装置。
3. 前記複数のＬＥＤが，液晶表示パネルを照明するバックライト装置に設けられたものである請求項１又は２のいずれかに記載のＬＥＤ制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ制御装置を備えてなる液晶表示装置。

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