JP5400949B2 - 画像表示用発光装置、画像表示装置、およびledドライバ - Google Patents
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Description
(基準電流値)×(1エリアあたりのLEDの個数[固定値])×(各エリアのデューティ比の平均値)×(エリアの総数[固定値])
=(基準電流値)×(1エリアあたりのLEDの個数[固定値])×(各エリアのデューティ比の総和) (=Isumとする)
で表すことができる。そのためバックライトの消費電力は、発光素子に加わる電圧の変動を考慮しても、
Isum×(発光素子に加わる電圧の最大値[固定値])
で求められる値に収まると考えられる。
図1は、本実施形態に係る画像表示装置の構成図である。本図に示すように、当該画像表示装置9は、画像データ取得部1、エリア駆動回路2、パネルユニット3、LEDコントローラ4、バックライトユニット5、および温度センサ6などを備えている。
次に、バックライトの輝度の制御手順について、図4に示すフローチャートを参照しながら説明する。
(LEDデータの値)/{(基準電流値Ist)×(1エリアあたりのLEDの個数)}で表される式によって算出される。つまり各エリアについて、PWM制御によってLED52に供給される電流の総和が、LEDデータの値に等しくなるように、PWM値の算出がなされる。なおLEDデータの値が同じであっても、基準電流値Istが大きいほど、PWM値は小さい値として算出され、基準電流値Istが小さいほど、PWM値は大きい値として算出されることになる。
PWMsum = (第1エリアのPWM値)+(第2エリアのPWM値)+
・・・ +(第24エリアのPWM値)
=1600(%)(エリア平均値は66.7%)
と算出される。
各回路(42〜44)に設定されているバックライトの制御条件に関わる各値(PWMリミット値、基準電流値Ist、およびLED電圧値Vf)は、主に制御条件設定回路45の動作によって更新されるようになっている。当該更新の手順について、図7に示すフローチャートを参照しながら、以下に説明する。
上述した第1参照情報は、例えば画像表示装置9の設計段階において、その内容が予め定められた上で制御条件設定回路45に記録される。第1参照情報の内容がどのようにして定められるかについて、一つの具体例を挙げて以下に説明する。
(基準電流値Ist)×(1エリアあたりのLED52の個数)×(PWMリミット値)×(LED電圧Vfの最大値)=(バックライトの消費電力の上限値) ・・・(1)
なお、「1エリアあたりのLEDの個数」および「LED電圧Vfの最大値」については、予め分かっている固定値である。また「バックライトの消費電力の上限値」については、省電力化や発熱抑制などの観点から、所定値が規格として定められている。
ところで一般的に、LEDの実際の発光色(光の波長)は、LEDの温度や流れる電流の大きさによって変化することが知られている。この変化の度合は、LEDの種類(例えば、RGBの色)によって異なり、特に緑(G)のLEDにおいて、当該変化の度合が大きくなっている。
バックライトの光源としてRGB各色のLEDからなるLEDユニット(図3を参照)が用いられており、かつ、基準電流値Istなどの値が色別に設定されるような場合には、画像表示における色味の補正を、バックライトユニット5を通じて実現させることも可能である。このような補正を実現させる手法の一例について、以下に説明する。
ところで一般的に、LEDドライバにおいては、その特性の一つである最大供給電力(供給可能な電力の最大値)によって、要求される構造条件などが異なる。具体的には、最大供給電力が比較的大きいLEDドライバであれば、大きな電力を供給することが可能となるが、そのだけ発熱に耐え得る構造が要求されるため、小型化が難しくなる。
以上に説明した本実施形態に係る画像表示装置9は、エリア駆動回路2、LEDコントローラ4、およびバックライトユニット5を主な構成要素とした、バックライトを発光させる装置(画像表示用発光装置)を備えている。そしてこの画像表示用発光装置は、複数のエリアに分割されており、供給される電流に応じて発光する複数のLED52(発光素子)の各々が、該エリアの各々に対応するように備えられたバックライトユニット5(発光ユニット)と、LED52に供給する電流をPWM制御する機能部(PWM制御部)と、を備えている。
2 エリア駆動回路
3 パネルユニット
4 LEDコントローラ
5 バックライトユニット
6 温度センサ
8R 赤(R)に対応する電源回路
8G 緑(G)に対応する電源回路
8B 青(B)に対応する電源回路
9 画像表示装置
31 LCDパネル
32 LCDコントローラ
33 LCDドライバ
41 調整回路
42 PWM値算出回路
43 PWM値リミッタ回路
44 LED制御信号生成回路
45 制限条件設定回路
51 LEDドライバ
51a 制御部品
52 LED(発光素子の一形態)
53 LED実装基板
SWR 赤(R)に対応するスイッチ
SWG 緑(G)に対応するスイッチ
SWB 青(B)に対応するスイッチ
QR 赤(R)に対応するトランジスタ
QG 緑(G)に対応するトランジスタ
QB 青(B)に対応するトランジスタ
Claims (9)
- バックライトと、
画像データに基づいて、画素ごとに光の透過度合が調整されるLCDパネルと、を備え、
該バックライトの光を該LCDパネルに与えることによって、該LCDパネルの表示領域に画像を表示する画像表示装置であって、
前記バックライトは、
複数のエリアに分割されており、供給される電流に応じて発光する複数の発光素子の各々が、該エリアの各々に対応するように備えられた発光ユニットと、
前記発光素子に供給する電流をPWM制御するPWM制御部と、を備え、
該発光素子を用いて、前記LCDパネルに与える光を発するものであって、
前記PWM制御におけるデューティ比であるPWM値に一定の制限を加えるPWM制限条件、および、前記PWM制御のオンに応じて前記発光素子に流れる電流の値である基準電流値を、前記画像データのAPLに応じて決定して、更新可能に設定する制御条件設定部と、
前記画像データ、前記PWM制限条件、および前記基準電流値に基づいて、前記エリアごとのPWM値を算出するPWM値算出部と、を備え、
前記PWM制御部は、
前記基準電流値および前記算出されたPWM値に基づいて、前記PWM制御を行うことを特徴とする画像表示装置。 - 前記制御条件設定部は、
前記エリアごとのPWM値の総和の上限値であるリミット値を、前記PWM制限条件として決定することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記制御条件設定部は、
前記APLと前記リミット値との関係、および前記APLと前記基準電流値との関係のうちの、少なくとも一方を特定する参照情報が、予め記録されており、
該参照情報に従って、前記リミット値および前記基準電流値を決定することを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。 - 前記制御条件設定部は、
前記画像データの1または複数フレームごとに、略同時に、前記リミット値および前記基準電流値の設定を更新することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の画像表示装置。 - 前記PWM値算出部は、
前記画像データに基づいて、PWM値の前記エリアごとの比を決定し、
PWM値の総和が前記リミット値を超えないように、かつ、該決定された比に従って、前記算出を行うことを特徴とする請求項2から請求項4の何れかに記載の画像表示装置。 - 前記発光素子はLEDであることを特徴とする、請求項2から請求項5の何れかに記載の画像表示装置。
- 前記制御条件設定部は、
前記リミット値および基準電流値を決定する際に、前記LEDに加えるべき電圧の値についても、該基準電流値に応じて決定し、
該LEDに加えられる電圧の値は、該決定された値に設定されることを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置。 - 前記発光ユニットに複数種の色の前記LEDが備えられている、請求項6または請求項7に記載の画像表示装置であって、
決定された前記基準電流値および検出された温度の少なくとも一方に基づいて、前記基準電流値を前記色ごとに修正する、色味補正部を備えたことを特徴とする画像表示装置。 - 前記LCDパネルに複数種の色の画素が備えられている、請求項1から請求項8の何れかに記載の画像表示装置であって、
現在設定されている前記基準電流値および検出された温度の少なくとも一方に基づいて、前記光の透過度合を前記色ごとに修正する、色味補正部を備えたことを特徴とする画像表示装置。
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