JP5576505B2 - Ｌｅｄバックライトシステム - Google Patents

Description

本開示は、一般に、液晶ディスプレイのバックライト照明源を制御することに関する。

本項では、以下で説明及び／又は特許請求する本開示の様々な態様に関連し得る技術の様々な態様を読者に紹介する。この考察は、読者に背景事情を示して本発明の様々な態様をより良く理解できるようにする上で役立つと考えられる。従って、これらの記載は、従来技術を認めるものとしてではなく、上記観点から読むべきものである。

電子装置は、装置のユーザインターフェイスの一部としてディスプレイ画面を含むことが多くなってきた。理解できるように、デスクトップコンピュータシステム、ノート型パソコン及びハンドヘルドコンピュータ装置、並びに携帯電話機及びポータブルメディアプレーヤなどの様々な消費者製品を含む幅広い装置でディスプレイ画面を採用することができる。ディスプレイ画面で使用する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルの人気が高まってきている。この人気は、これらが軽量で薄いこと、並びにＬＣＤ画素を動作させるのに必要な電力が比較的低いことに起因すると考えることができる。

通常、ＬＣＤは、自力で発光しないのでバックライト照明を利用する。通常、バックライト照明では、陰極蛍光ランプ又は発光ダイオード（ＬＥＤ）からの光をＬＣＤに供給する。電力消費量を下げるために、ＬＥＤのグループ化を利用して、これらのグループが個別に作動するようにすることができる。しかしながら、この構成では、解像度の低下、歪み又はアーチファクトが発生し、及び／又は輝度調整範囲が限られるようになる恐れがある。従って、解像度の損失を最小限に抑え、歪み又はアーチファクトを低減するとともに、ＬＣＤの広い調光範囲を可能にする技術を通じてＬＣＤのＬＥＤを制御することが必要とされている。

以下、本明細書で開示するいくつかの実施形態の概要を示す。これらの態様は、これらのいくつかの実施形態の概要を読者に示すために提示するものにすぎず、本開示の範囲を限定することを意図したものではないと理解されたい。実際に、本開示は、以下で説明できない様々な態様を含むことができる。

本開示は、一般に、ＬＣＤディスプレイなどのディスプレイ装置のためのバックライトユニットに関する。１つの実施形態では、エッジリットバックライトユニットが、ＬＥＤストリングのアーキテクチャを含むことができ、これらの各々は、ストリングごとに一定数の光源を有する。例えば、各々が３つのＬＥＤを備えた６つのＬＥＤストリングをグループ化したものを利用することができる。ストリングの作動及び非作動の制御は、パルス幅変調器（パルス幅変調装置）を介して行うことができる。ストリングは、第１のストリングの次に第２のストリングが作動し、以下同様に続く形で作動することができる。これらのストリングが作動すると、その上のＬＥＤが発光することができる。さらに、これらのストリングは、８ｋＨｚなどの比較的高い周波数で作動することができる。この８ｋＨｚ周波数のストリングを、６つのストリングなどの利用する総ストリング数と組み合わせることで、ディスプレイ上に４８ｋＨｚの有効（又は相当）周波数をもたらすことができる。

以下の詳細な説明を読んで図面を参照すると、本開示の様々な態様をより良く理解することができる。

本発明の１つの実施形態による電子装置を示す斜視図である。 本発明の１つの実施形態によるＬＣＤの分解斜視図である。 本発明の１つの実施形態による、図１の電子装置内で使用できるＬＣＤを示す斜視図である。 本発明の１つの実施形態による、図１の電子装置の構成要素を示す簡略ブロック図である。 本発明の１つの実施形態による、図３のＬＣＤのバックライトの照度を制御する構成要素を示すブロック図である。 本発明の１つの実施形態による、図３のＬＣＤの光源に適用できる第１のタイミングシーケンスを示す図である。 本発明の１つの実施形態による、図３のＬＣＤの光源に適用できる第２のタイミングシーケンスを示す図である。 本発明の１つの実施形態による、図５の構成要素の動作を示すフロー図である。 本発明の１つの実施形態による、図３のＬＣＤの光源に適用できるさらなるタイミングシーケンスを示す図である。 本発明の１つの実施形態による、図３のＬＣＤの光源に適用できる別のタイミングシーケンスを示す図である。 本発明の１つの実施形態による、図３のＬＣＤディスプレイの正面図である。 本発明の１つの実施形態による、図３の光源の上面図である。 本発明の１つの実施形態による、図３の光源の上面図である。

以下、１又はそれ以上の具体的な実施形態について説明する。これらの実施形態を簡潔に説明するために、本明細書では実際の実施構成の特徴を全て説明しているわけではない。あらゆる工学又は設計プロジェクトなどにおけるあらゆるこのような実際の実施構成の開発においては、実施構成によって異なり得るシステム関連及びビジネス関連の制約の順守などの開発者の個別の目的を達成するために、数多くの実施構成固有の決定を行わなければならないと理解されたい。さらに、このような開発努力は複雑かつ時間のかかるものとなり得るが、本開示の恩恵を受ける当業者にとっては設計、製作、及び製造という日常的な取り組みであると理解されたい。

本出願は、一般に、ディスプレイのバックライト照明を制御する方法及びシステムに関する。ディスプレイには、パルス幅変調器（ＰＷＭ）信号を送信することができる。このＰＷＭ信号のデューティサイクルの制御を通じて、ディスプレイの輝度を調整することができる。さらに、このＰＷＭ信号を、各々が一連のＬＥＤを備えた一群のＬＥＤストリングの各々に供給することができる。ＬＥＤストリングには、ＰＷＭ信号を、例えば連続的に供給することができる。ＬＥＤストリングの各々にＰＷＭ信号を送信できる周波数は、例えば８ｋＨｚなどの比較的高い周波数とすることができる。このようにしてＬＥＤストリングにＰＷＭ信号を急速に送信することで、ストリングの全部未満の部分を常に作動させておくことができるので、ディスプレイの全体的な電力消費量を低く維持しながらディスプレイ上の視覚アーチファクトを低減することができる。さらに、ＰＷＭ信号の周波数を上回る速度でディスプレイ上に有効周波数を生成できるように、ＰＷＭ信号を位相シフトすることができる。

図１に、本発明の１つの実施形態による電子装置１０を示す。現在示している実施形態を含むいくつかの実施形態では、装置１０をラップトップコンピュータなどの携帯型電子装置とすることができる。他の電子装置には、可視メディアプレーヤ、携帯電話機、パーソナルデータオーガナイザなどがある。実際には、このような実施形態では、携帯型電子装置が、このような装置の機能の組み合わせを含むことができる。また、電子装置１０は、ユーザがインターネット或いはローカルネットワーク又は広域ネットワークなどのその他のネットワークに接続し、これらを介して通信できるようにすることができる。例えば、携帯型電子装置１０は、ユーザがインターネットにアクセスして、電子メール、テキストメッセージング、又はその他の形の電子通信を使用して通信できるようにすることができる。一例として、電子装置１０は、カリフォルニア州クパチーノのアップル社から販売されているＭａｃＢｏｏｋ（登録商標）、ＭａｃＢｏｏｋ（登録商標）Ｐｒｏ、ＭａｃＢｏｏｋ Ａｉｒ（登録商標）、ｉＭａｃ（登録商標）、Ｍａｃ（登録商標）ｍｉｎｉ、又はＭａｃ Ｐｒｏのモデルであってもよい。他の実施形態では、電子装置が、いずれかのメーカーから販売されているＬＥＤバックライトを採用する他のモデル及び／又はタイプの電子装置を含むことができる。

いくつかの実施形態では、電子装置１０が、１又はそれ以上の充電式及び／又は交換可能バッテリによって給電を受けることができる。このような実施形態は携帯性が高く、ユーザが旅行及び仕事などの間に電子装置１０を持ち運べるようにすることができる。本発明のいくつかの実施形態を携帯型電子装置に関して説明するが、現在開示している技術は、デスクトップコンピュータなどの、グラフィックデータを表示するように構成された幅広い他の電子装置及びシステムにも適用することができる。

現在示している実施形態では、電子装置１０が、筐体又はハウジング１２、ディスプレイ１４、入力構造体１６、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート又はコネクタ１８を含む。筐体１２は、プラスチック、金属、複合材料又はその他の好適な材料、或いはこれらのいずれかの組み合わせで形成することができる。筐体１２は、プロセッサ、回路及びコントローラなどの、電子装置１０の内部構成要素を、とりわけ物理的損傷から保護することができ、またこれらの内部構成要素を電磁干渉（ＥＭＩ）から遮断することもできる。

ディスプレイ１４は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）とすることができる。このＬＣＤは、発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースのディスプレイ又は他の何らかの好適なディスプレイとすることができる。上述したように、電子装置１０は、入力構造体１６を含むこともできる。１つの実施形態では、入力構造体１６の１又はそれ以上が、動作モード、出力レベル、出力タイプなどを制御することなどによって装置１０を制御するように構成される。例えば、入力構造体１６は、装置１０をオン又はオフにするためのボタンを含むことができる。さらに、入力構造体１６は、ユーザがディスプレイ１４の輝度を増減できるようにすることができる。携帯型電子装置１０の実施形態は、ボタン、スイッチ、制御パッド、キーパッド、又は電子装置１０とやりとりするために使用できる他のいずれかの好適な入力構造を含むあらゆる数の入力構造体１６を含むことができる。これらの入力構造体１６は、電子装置１０の機能、及び／又は電子装置１０に接続された又は電子装置１０が使用するあらゆるインターフェイス又は装置の機能を制御するように動作することができる。例えば、入力構造体１６は、グラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）、及び／又は電子装置１０上で実行されるその他のアプリケーションなどの表示されたユーザインターフェイスをユーザがナビゲートできるようにすることができる。

装置１０は、追加装置の接続を可能にするための様々なＩ／Ｏポート１８を含むこともできる。例えば、装置１０は、ヘッドホン及びヘッドホンジャック、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、イーサネット（登録商標）及びモデムポート、並びにＡＣ及び／又はＤＣ電源コネクタなどの、あらゆる数の入力及び／又は出力ポート１８を含むことができる。さらに、電子装置１０は、Ｉ／Ｏポート１８を使用して、モデム、ネットワークコンピュータ又はプリンタなどの他のいずれかの装置に接続し、これらとの間でデータを送受信することができる。例えば、１つの実施形態では、電子装置１０が、ＵＳＢ接続を介してｉＰｏｄに接続し、メディアファイルなどのデータファイルを送受信することができる。

ディスプレイ１４のさらなる詳細は、ＬＣＤタイプのディスプレイ１４の一例の分解斜視図である図２を参照することよってより良く理解することができる。ディスプレイ１４は、上蓋２０を含む。上蓋２０は、プラスチック、金属、複合材料又はその他の好適な材料、或いはこれらのいずれかの組み合わせで形成することができる。１つの実施形態では、上蓋２０がベゼルである。上蓋２０は、底蓋３８と結合して、図２に示す残りの要素のための支持構造を提供するように形成することもできる。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル２２も図示している。ＬＣＤパネル２２は、上蓋２０の下方に配置することができる。このＬＣＤパネル２２を使用して、通常は２つの基板間に配置される液晶物質を利用することにより画像を表示することができる。例えば、基板上又は基板内に存在する電極に電圧を印加して、液晶全体にわたる電場を生み出すことができる。この電場に応答して液晶の位置合せが変化し、これにより液晶物質を通じて伝達して指定した画素で表示できる光量が修正される。このようにして、及び色付きのサブピクセルを形成する様々なカラーフィルタを使用することにより、ディスプレイ１４の個々の画素にわたって画素化した形でカラー画像を表現することができる。

ＬＣＤパネル２２は、一群の個別に指定可能な画素を含むことができる。１つの実施形態では、ＬＣＤパネル２２が１，０００，０００画素を含むことができ、これらの各々は、１，０００画素を含む画素線に分割される。ＬＣＤパネル２２は、各個々の画素に関連する電場を制御するために使用される受動又は能動表示マトリクス又はグリッドを含むこともできる。１つの実施形態では、ＬＣＤパネル２２が、グリッドの画素交点に沿って配置された薄膜トランジスタを利用する能動マトリクスを含むことができる。薄膜トランジスタのゲーティング動作を通じて、ＬＣＤパネル２２の画素の輝度を制御することができる。ＬＣＤパネル２２は、偏光フィルム及び防幻フィルムなどの様々な追加構成要素をさらに含むことができる。

ディスプレイ１４は、光学シート２４を含むこともできる。光学シート２４は、ＬＣＤパネル２２の下方に配置することができ、通過する光をＬＣＤパネル２２に集光することができる。１つの実施形態では、光学シート２４を、通過する光をＬＣＤパネル２２の方へ角度的に方向付けるように機能できるプリズムシートとすることができる。光学シート２４は、１又はそれ以上のシートを含むことができる。ディスプレイ１４は、拡散プレート又はシート２６をさらに含むことができる。拡散プレート２６は、ＬＣＤパネル２２の下方に配置することができ、光学シート２４の上方又は下方に配置することもできる。拡散プレート２６は、通過中の光をＬＣＤパネル２２の方へ拡散させることができる。拡散プレート２６は、ＬＣＤパネル２２上のまぶしい不均一な照明を低減することもできる。ガイドプレート２８も、ＬＣＤパネル２２上の不均一な照明を低減する支援を行うことができる。１つの実施形態では、ガイドプレート２８が、エッジタイプバックライトアセンブリの一部である。エッジタイプバックライトアセンブリでは、ガイドプレート２８の底縁部３２などの、ガイドプレート２８の片側に沿って光源３０を配置することができる。ガイドプレート２８は、光源３０から生じる光をＬＣＤパネル２２の方へ上向きに向けるように機能することができる。

光源３０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）３４を含むことができる。ＬＥＤ３４は、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤの組み合わせであってもよく、又は白色ＬＥＤであってもよい。１つの実施形態では、ＬＥＤ３４を、ガイドプレート２８の底縁部３２などの縁部に隣接するプリント基板（ＰＣＢ）３６上に、エッジタイプバックライトアセンブリの一部として配置することができる。別の実施形態では、ＬＥＤ３４を、底蓋３８の内面に沿って１又はそれ以上のＰＣＢ３６上に配置することができる。例えば、１又はそれ以上のＰＣＢ３６を、底蓋３８の内側４０に沿って並べることができる。ＬＥＤ３４を１又はそれ以上のストリング内に配置し、これによりいくつかのＬＥＤ３４が各ストリング内で互いに直列に結合するようにすることができる。例えば、ＬＥＤ３４を６つのストリングにグループ化し、これにより各ストリングが、直列に接続された３つのＬＥＤ３４を含むようにすることができる。しかしながら、たった１つ又は２つのＬＥＤ３４を各ストリング上で接続することもでき、或いは６つのＬＥＤなどの、３つよりも多くのＬＥＤ３４を各ストリング上で接続することもできる。さらに、ストリングは、端部同士を接続した構成、横並びの構成、及び／又は他のいずれかの好適な構成で位置決めすることができる。

ディスプレイ１４は、反射プレート又はシート４２を含むこともできる。反射プレート４２は、一般にガイドプレート２８の下方に配置される。反射プレート４２は、ガイドプレート２８を下向きに通過した光をＬＣＤパネル２２の方へ反射して戻すように機能する。また、上述したように、ディスプレイは底蓋３８を含む。底蓋３８は、上蓋２０と結合して、図２に示す残りの要素のための支持構造を提供するように形成することができる。底蓋３８を、直接光型バックライトアセンブリ内で使用して、これにより底蓋３８の底縁部４３上に１又はそれ以上の光源３０が位置するようにすることもできる。この構成では、拡散プレート２６及び／又はガイドプレート２８に隣接して位置する光源３０を使用する代わりに、反射プレート４２を省いて、底蓋３８の底縁部４３上の１又はそれ以上の光源（図示せず）が、ＬＣＤパネル２２の方に向けて直接発光できるようにすることができる。

図３に、エッジリットバックライトを採用するディスプレイ１４の実施形態を示す。ディスプレイ１４は、図示のように上蓋２０によって適所に保持されたＬＣＤパネル２２を含む。上述したように、ディスプレイ１４は、バックライトアセンブリを利用して、光源３０が、例えば、金属コアプリント基板（ＭＣＰＣＢ）、又はディスプレイ１４内のアレイトレイ４４上に位置する他の好適なタイプの支持体上に取り付けられたＬＥＤ３４を含むようにすることができる。このアレイトレイ４４を上蓋２０に固定して、光源３０が発光のためにディスプレイ１４内に位置するようにし、この発光を利用してＬＣＤパネル２２上に画像を生成することができる。

光源３０は、入力電圧を、光源３０のＬＥＤ３４に給電するために使用可能なＬＥＤ電圧に変換するために必要な回路を含むこともできる。光源３０は、携帯型装置内で使用できるので、電子装置１０のバッテリ寿命を伸ばすためにできるだけ少ない電力を使用することが望ましい。電力を節約するために、光源３０、すなわちその上のＬＥＤ３４をオン及びオフにトグルすることができる。このようにすると、光源３０に連続して給電する必要がないので、システム内の電力を節約することができる。さらに、トグリングの周波数を少なくとも人の目のフリッカー融合周波数（約３０Ｈｚ）よりも高く保った場合、視覚者にはこのトグリングによって画像が絶え間なく作り出されているように見える。

電力を節約することに加え、トグルした光源３０のデューティサイクル（光源３０がオン及びオフされる時間に対する光源３０がオンである時間の比率）を調整することにより、ＬＣＤパネル２２の全体的な輝度を制御することができる。例えば、デューティサイクルが５０％の場合、バックライトを絶えず照明したときの約半分の輝度で画像が表示されるようになる。別の例では、デューティサイクルが２０％の場合、バックライトを絶えず照明したときに与えられる輝度の約２０％＞で画像が表示される。従って、トグルした信号のデューティサイクルを調整することにより、表示画像の輝度を調整できるとともに、電子装置１０内で消費される電力が削減されるという利点が加わる。

ＬＣＤパネル２２内の光源３０のトグリングは、電子装置１０の内部構成要素を使用して行うことができる。図４は、上述したトグリング手順を行うために使用できる構成要素を示すブロック図である。当業者であれば、図４に示す様々な機能ブロックが、ハードウェア要素（回路を含む）、ソフトウェア要素（機械可読媒体上に記憶されたコンピュータコードを含む）、又はハードウェア要素とソフトウェア要素の組み合わせを含むことができると理解するであろう。さらに、図４は特定の実施構成の一例にすぎず、その他の例は、ｉＰｏｄ（登録商標）、ＭａｃＢｏｏｋ（登録商標）、ＭａｃＢｏｏｋ（登録商標）Ｐｒｏ、ＭａｃＢｏｏｋ Ａｉｒ（登録商標）、ｉＭａｃ（登録商標）、Ｍａｃ（登録商標）ｍｉｎｉ、又はＭａｃ Ｐｒｏ（登録商標）、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）などのＡｐｐｌｅ製品、或いはＬＣＤを利用する別の電子装置内で使用される構成要素を含むことができる。

現在示している電子装置１０の実施形態では、構成要素が、ディスプレイ１４、入力構造体１６、Ｉ／Ｏポート１８、１又はそれ以上のプロセッサ４６、記憶素子４８、不揮発性記憶装置５０、（単複の）拡張カード５２、ネットワーク装置５４、電源５６、及びディスプレイ制御ロジック回路５８を含むことができる。これらの構成要素の各々に関しては、まず装置１０により生成された様々な画像を表示するためにディスプレイ１４を使用することができ、これを、装置１０の制御インターフェイスの一部として使用できるタッチ画面などのタッチセンサ式要素と同時に提供することができる。

入力構造体１６は、様々な装置、回路、及び（単複の）プロセッサ４６にユーザ入力又はフィードバックを提供する経路を含むことができる。このような入力構造体１６は、電子装置１０の機能、装置１０上で実行されるアプリケーション、及び／又は装置１０に接続された又は装置１０が使用するあらゆるインターフェイス又は装置を制御するように構成することができる。例えば、入力構造体１６は、表示されたユーザインターフェイス又はアプリケーションインターフェイスをユーザがナビゲートできるようにすることができる。入力構造体１６の非限定的な例として、ボタン、スライダ、スイッチ、制御パッド、キー、ノブ、スクロールホイール、キーボード、マウス、タッチパッドなどが挙げられる。ディスプレイ１２上に表示されたユーザインターフェイス又はアプリケーションインターフェイスとやりとりすることなどの、入力構造体１６とのユーザ対話により、ユーザ入力を示す電気信号を生成することができる。これらの入力信号を、入力ハブ又はバスなどの好適な経路を介して、さらなる処理のために（単複の）プロセッサ４６に経路指定することができる。

また、いくつかの実施形態では、タッチ画面などの場合に、１又はそれ以上の入力構造体１６をディスプレイ１４とともに提供し、この場合、ディスプレイ１４と連動してタッチセンサ式メカニズムが提供されるようにすることができる。このような実施形態では、ユーザが、タッチセンサ式メカニズムを介して表示されたインターフェイス要素を選択し、又はこれとやりとりすることができる。このようにすることで、表示されたインターフェイスが対話機能を提供し、ユーザがディスプレイ１４に触れることによって、表示されたインターフェイスをナビゲートできるようにすることができる。

上述したように、Ｉ／Ｏポート１８は、電源、ヘッドセット又はヘッドホン、又は（ハンドヘルド装置及び／又はコンピュータ、プリンタ、プロジェクタ、外部ディスプレイ、モデム、ドッキングステーションなどの）その他の電子装置などの様々な外部装置に接続するように構成されたポートを含むことができる。Ｉ／Ｏポート１８は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ビデオポート、シリアル接続ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、イーサネット（登録商標）又はモデムポート、及び／又はＡＣ／ＤＣ電源接続ポートなどのあらゆるインターフェイス型をサポートすることができる。

（単複の）プロセッサ４６は、オペレーティングシステム、プログラム、ユーザインターフェイス及びアプリケーションインターフェイス、及び電子装置１０の他のいずれかの機能を実行するための処理能力を提供することができる。（単複の）プロセッサ４６は、１又はそれ以上の「汎用」マイクロプロセッサ、１又はそれ以上の特殊用途向けマイクロプロセッサ及び／又はＡＳＩＣなどの１又はそれ以上のマイクロプロセッサ、或いはこのような処理構成要素の何らかの組み合わせを含むことができる。例えば、（単複の）プロセッサ４６は、１又はそれ以上の縮小命令セット（ＲＩＳＣ）、並びにグラフィックプロセッサ、ビデオプロセッサ、及びオーディオプロセッサなどを含むことができる。理解されるように、（単複の）プロセッサ４６は、電子装置１０の様々な構成要素間でデータ及び命令を転送するための１又はそれ以上のデータバス又はチップセットに通信可能に結合することができる。

（単複の）プロセッサ４６により実行されるプログラム又は命令は、限定するわけではないが、以下で説明する記憶素子及び記憶装置などの、実行する命令又はルーチンを少なくともまとめて記憶する１又はそれ以上の有形コンピュータ可読媒体を含むいずれかの好適な製造物に記憶することができる。また、このようなコンピュータプログラム製品上で符号化されるこれらのプログラム（オペレーティングシステムなど）は、装置１０が本明細書で説明するものを含む様々な機能を提供できるようにする、（単複の）プロセッサ４６が実行できる命令を含むことができる。

（単複の）プロセッサ４６によって処理される命令又はデータは、メモリ４８などのコンピュータ可読媒体に記憶することができる。メモリ４８は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリ、及び／又は読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの不揮発性メモリを含むことができる。メモリ４８は、様々な情報を記憶することができ、また様々な目的に使用することができる。例えば、メモリ４８は、電子装置１０のためのファームウェア（基本入出力システム（ＢＩＯＳ）など）、オペレーティングシステム、及び電子装置１０上で実行できる他の様々なプログラム、アプリケーション、又はルーチンを記憶することができる。また、電子装置１０の動作中に、メモリ４８をバッファリング又はキャッシングに使用することもできる。

装置１０の構成要素は、データ及び／又は命令を永続的に記憶するための不揮発性記憶装置５０などの、他の形のコンピュータ可読媒体をさらに含むことができる。不揮発性記憶装置５０は、例えば、フラッシュメモリ、ハードドライブ、又はその他のいずれかの光、磁気及び／又は固体記憶媒体を含むことができる。不揮発性記憶装置５０を使用して、ファームウェア、データファイル、ソフトウェアプログラム、無線接続情報、及びその他のいずれかの好適なデータを記憶することもできる。

図４に示す実施形態は、１又はそれ以上のカード又は拡張スロットを含むこともできる。このカードスロットを、追加メモリ、Ｉ／Ｏ機能又はネットワーク能力などの機能を電子装置１０に追加するために使用できる１又はそれ以上の拡張カード５２を受け入れるように構成することができる。このような拡張カード５２を、あらゆる種類の好適なコネクタを介して装置１０に接続し、これに内部的に、又は電子装置１０のハウジングの外部からアクセスすることができる。例えば、１つの実施形態では、拡張カード５２が、ＳｅｃｕｒｅＤｉｇｉｔａｌ（ＳＤ）カード、ｍｉｎｉＳＤ又はｍｉｃｒｏＳＤ、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（登録商標）カード、マルチメディアカード（ＭＭＣ）などのフラッシュメモリカードを含むことができる。また、拡張カード５２は、装置１０によるグラフィック表示を容易にするＧＰＵを有するビデオグラフィックカードなどの、装置１０の１又はそれ以上のプロセッサ４６を含むことができる。

図４に示す構成要素は、ネットワークコントローラ又はネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）などの、装置１０内部のネットワーク装置５４も含む。１つの実施形態では、ネットワーク装置５４を、いずれかの８０２．１１規格又はその他のいずれかの好適な無線ネットワーク規格による無線接続性を提供する無線ＮＩＣとすることができる。ネットワーク装置５４は、電子装置１０が、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）又はインターネットなどのネットワークを介して通信できるようにすることができる。さらに、電子装置１０は、ネットワーク装置５４を介して、携帯型電子装置、パーソナルコンピュータ及びプリンタなどの、ネットワーク上のいずれかの装置に接続し、これらとの間でデータを送信又は受信することができる。或いは、いくつかの実施形態では、電子装置１０が、内部ネットワーク装置５４を含まなくてもよい。このような実施形態では、拡張カード５２としてＮＩＣを追加して、上述したものと同様のネットワーク能力を提供することができる。

さらに、装置１０は、電源５６を含むこともできる。１つの実施形態では、電源５６を、リチウムイオンポリマーバッテリ又はその他の種類の好適なバッテリなどの１又はそれ以上のバッテリとすることができる。バッテリは、ユーザによって取り外し可能であっても、又は電子装置１０のハウジング内に固定してもよく、また充電式であってもよい。また、電源５６は、電気コンセントなどによって供給されるＡＣ電力を含むことができ、この電源５６に、電力アダプタを介して電子装置１０を接続することができる。この電力アダプタを使用して、装置１０の１又はそれ以上のバッテリを再充電することもできる。また、図４に示すように、電源５６は、経路５７を通じてディスプレイ１４に電力を送ることができる。以下で説明するように、このディスプレイ１４による電力の使用は、ディスプレイ制御ロジック回路５８によって調整することができる。

ディスプレイ制御ロジック回路５８は、ディスプレイ１４に結合することができ、ディスプレイ１４の光源３０を制御するために使用することができる。或いは、ディスプレイ制御ロジック回路は、ディスプレイ１４の内部に存在してもよい。１つの実施形態では、ディスプレイ制御ロジック回路５８が、光源３０の電源をオン及びオフにトグルするように機能することができる。例えば、バッテリなどの電源５６を使用中の時に、このトグリングを使用して全体的なディスプレイの輝度１４を減少させることができる。これに加えて及び／又はこれとは別に、電源５６がＡＣ電源の場合には、光源３０に供給される定電圧レベルを上げること及び／又は下げることのみによって全体的なディスプレイの輝度１４を修正することができる。

１つの実施形態では、光源３０に送信される作動信号のデューティサイクルを変更することにより、ディスプレイ１４の輝度レベルの制御を調整することができる。例えば、作動信号のデューティサイクルが０％の場合、光源３０はオフ状態のままであり、ディスプレイ１４は暗い。逆に、作動信号のデューティサイクルが１００％の場合、光源３０が常に作動中となるため、ディスプレイ１４の輝度は最高となる（ただし、上記のＡＣ電源の例で使用した電力と同じだけの電力が消費される）。別の例では、作動信号のデューティサイクルが５０％の場合、ディスプレイ１４の輝度は、ディスプレイ１４を常時オンにした場合の半分となるが、ディスプレイ１４の電力消費量は、光源３０に連続的に及び最大に電力が供給されている場合に対して５０％＞ほど削減することができる。

また、ある実施形態では、光源３０に送られる電流量を調整することと併せて、光源３０に送信される作動信号のデューティサイクルを変化させることにより、表示１４の輝度レベルの制御を調整することができる。例えば、作動信号（ＰＷＭ信号など）のデューティサイクルを閾値レベルよりも低く設定すべき場合に、この光源のＬＥＤストリングに送られる電流の調整を行うことができる。例えば、ディスプレイ１４の所望の輝度が、作動信号のデューティサイクルを例えば２０％未満とすべきことを必要とする場合、デューティサイクルを２０％に設定して、光源３０の作動中のＬＥＤストリングに送られる電流を下げることができる。このように、作動信号のデューティサイクルの制御、及び光源３０に送られる電流の制御を通じて、ディスプレイの輝度を調整することができる。

１つの実施形態では、パルス幅変調器（ＰＷＭ）６０が、光源３０に作動信号をＰＷＭ信号として供給することができる。さらに、ユーザが、例えば入力１６を介してディスプレイ１４の輝度の変更を開始したことに応答して、このＰＷＭ信号のデューティサイクルを調整することができる。別の実施形態では、上述したように、電源５６がバッテリである場合、ディスプレイ制御ロジック回路５８を利用して、ＰＷＭ信号のデューティサイクルを変化させることにより、ディスプレイの輝度１４を自動的に調整することができる。例えば、バッテリ内に残っている内部電力量に基づいてＰＷＭ信号のデューティサイクルを調整することができる。

１つの実施形態では、ディスプレイ制御ロジック回路５８を、ＰＷＭ信号を生成できるパルス幅変調器（ＰＷＭ）６０に結合することができる。或いは、１つの実施形態では、ＰＷＭ６０が、ディスプレイ制御ロジック回路５８の内部に存在してもよい。ＰＷＭ６０により生成されるＰＷＭ信号は、光源３０の電源をオン及びオフにトグルするために使用される発振信号とすることができる。さらに、ＰＷＭ信号のデューティサイクルを選択可能にして、０〜１００％の範囲で変化させることができる。上述したように、ＰＷＭ信号のデューティサイクルは、ディスプレイ１４の全体的な輝度を決定することができる。このようにして、ＰＷＭ信号は、任意の期間中に光源３０のＬＥＤ３４が「オン」である時間を制御することにより、ディスプレイ１４の全体的な電力消費量を低減することもできる。ＰＷＭ信号は、装置１０内に高い輝度分解能（すなわち、少なくとも１０ビットの分解能）を提供することもできる。すなわち、ＰＷＭ信号は、光源３０によって１０２４種類の異なる輝度レベルを実現できるようにすることができる。

図５は、ディスプレイ１４のバックライトの照度を制御する構成要素を示すブロック図である。上述したように、ディスプレイ制御ロジック回路５８は、光源３０のＬＥＤ３４がオンである時間とオフである時間の比率を制御するように動作することができる。１つの実施形態では、ＬＥＤ３４を、光源３０の全体的な出力を制御するように連続的に作動させることができる。この光源３０の制御を行うために、ディスプレイ制御ロジック回路５８は、シーケンサ６２を含むことができる。シーケンサ６２は、例えば、マイクロプロセッサ、１又はそれ以上の特殊用途向けマイクロプロセッサ及び／又はＡＳＩＣ、コントローラ、又はこのような構成要素の何らかの組み合わせとすることができる。このシーケンサは、ＰＷＭ６０により生成され経路６４に沿って受け取られるＰＷＭ信号を受け取るように動作することができる。１つの実施形態では、経路６４から受け取ったＰＷＭ信号を、抵抗器６８及びコンデンサ７０を含む低域通過フィルタ６６によってフィルタ処理することができる。例えば、この低域通過フィルタ６６がＰＷＭ信号を平滑化する量を制御するように、抵抗器６８及びコンデンサ７０を選択することができる。

シーケンサ６２がＰＷＭ信号を受け取ると、ＰＷＭ信号をいずれのゲート制御ライン７２〜７７で送信するかを決定することができる。なお、６つのゲート制御ライン７２〜７７を示しているが、利用するゲート制御ラインは６つより多くても又は少なくてもよい。以下でより詳細に説明するように、各ゲート制御ライン７２〜７７は、光源３０内で利用される個々のＬＥＤストリングに結合された専用のゲートを制御することができる。すなわち、光源３０内のＬＥＤストリングごとに１つのゲート制御ライン及び専用ゲートが存在することができる。

ゲート制御ライン７２〜７７の各々は、個々のゲート７８〜８３に結合することができる。ゲート７８〜８３の各々は、例えば、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）とすることができる。或いは、これらのゲートは、他のタイプのスイッチ、トランジスタ、又は電気回路を接続及び遮断できるその他の構成要素を含むこともできる。この実施形態では、各ゲート７８〜８３を、その対応するゲート制御ライン７２〜７７に沿って送信される信号によって作動させることができる。例えば、ゲート制御ライン７２を通じて電圧が伝えられた場合、ゲート７８を作動させることができる。すなわち、ゲート７８に印加される電圧が、ゲート７８を閉スイッチとして動作させ、電流がゲート７８を通って電流路８４に沿って接地８６に流れるようにすることができる。逆に、ゲート制御ライン７２を通じて電圧が伝えられなかった場合、ゲート７８は作動せず、ゲート７８が開スイッチとして動作し、この結果、電流が電流路８４に沿ってゲート７８を通って接地８６に流れるのを防ぐことができる。

また、シーケンサ６２は、遅延回路８８を含むことができる。１つの実施形態では、遅延回路８８が、ＰＷＭ信号を送信するためのゲート制御ライン７２〜７７をシーケンサ６３が選択するまで、経路６４に沿って受け取られたＰＷＭ信号を保持するように動作することができる。このようにして、シーケンサは、経路６４に沿って受け取られたＰＷＭ信号の位相シフトを可能にすることができる。１つの実施形態では、シーケンサ６２によって行われる位相シフトの量を、ＰＷＭ信号の期間をゲート制御ライン７７〜８３の総数（すなわち、光源３０内の総ＬＥＤストリング量）で除算したものと同等にすることができる。例えば、６つのゲート制御ライン７７〜８３が存在する場合、シーケンサ６２は、ＰＷＭ信号を変更せずにゲート制御ライン７２へ送信することができる。その後、シーケンサは、ＰＷＭ信号の期間を総ＰＷＭ信号期間の１／６だけ遅延させたものと同等の位相シフトされた（遅延）ＰＷＭ信号を遅延回路８８から受け取り、この位相シフトされたＰＷＭ信号をゲート制御ライン７３へ送信することができる。このプロセスを、後続するゲート制御ライン７４〜７７の各々について継続し、これによりゲート制御ライン７４〜７７の各々が、先行するゲート制御ライン７３〜７６へ送信された信号に対して総ＰＷＭ信号期間のさらに１／６だけ遅延した位相シフトされたＰＷＭ信号を受け取るようにすることができる。このプロセスを図６に示すことができる。

図６は、上述したように、シーケンサ６２を遅延回路８８とともに利用して、受け取ったＰＷＭ信号を位相シフトしたときに、シーケンサ６２が出力できるタイミングシーケンス９０を示す図である。パルス波形９２は、シーケンサ６２が経路６４から受け取ったＰＷＭ信号を表すことができる。１つの実施形態では、パルス波形９２が、８ｋＨｚの周波数及び５０％のデューティサイクルを有することができる。パルス波形９２を位相シフトするために、シーケンサ６２は、まずＰＷＭ波形９２をゲート制御ライン７２に沿ってパルス波形９３として送信することができる。次に、シーケンサ６２は、ゲート制御ライン７３に沿ってパルス波形９４を送信することができる。図で分かるように、パルス波形９４は、パルス波形９２（すなわち、ＰＷＭ信号）に対して１／６（すなわち、６０°）だけ位相シフトすることができる。上述したように、この位相シフトは、遅延回路８８によって行うことができる。その後、シーケンサ６２は、ゲート制御ライン７４に沿ってパルス波形９５を送信することができる。図で分かるように、パルス波形９５は、パルス波形９４に対して１／６（すなわち、６０°）だけ、及びパルス波形９２（すなわち、ＰＷＭ信号）に対して１／３（すなわち、１２０°）だけ位相シフトすることができる。このプロセスを、それぞれがゲート制御ライン７５〜７７に沿って送信されるパルス波形９６〜９８について継続することができる。すなわち、パルス波形９６〜９８の各々は、先行する波形９５〜９７に対して６０°だけ位相シフトすることができ、この位相シフトを、遅延回路８８を介して行うことができる。パルス波形９３〜９８に対する位相シフトの全体的効果は、８ｋＨｚのＰＷＭ波形９２が、ディスプレイ１４上で４８ｋＨｚという有効レート周波数（すなわち、パルス波形９３〜９８の周波数と、ゲート制御ライン７２〜７７の総数の積）をもたらすことができるようなものとすることができる。

図７は、シーケンサ６２を遅延回路８８とともに利用して、受け取ったＰＷＭ信号を位相シフトしたときに、シーケンサ６２が出力できるタイミングシーケンス１００を示す図である。パルス波形１０２は、シーケンサ６２が経路６４から受け取ったＰＷＭ信号を表すことができる。１つの実施形態では、パルス波形１０２が、８ｋＨｚの周波数及び２５％のデューティサイクルを有することができる。パルス波形１０２を位相シフトするために、シーケンサ６２は、まずＰＷＭ波形１０２をゲート制御ライン７２に沿ってパルス波形１０３として送信することができる。次に、シーケンサ６２は、ゲート制御ライン７３に沿ってパルス波形１０４を送信することができる。図で分かるように、パルス波形１０４は、パルス波形１０２（すなわち、ＰＷＭ信号）に対して１／６（すなわち、６０°）だけ位相シフトすることができる。上述したように、これは、位相シフトする遅延回路８８により達成することができる。その後、シーケンサ６２は、ゲート制御ライン７４に沿ってパルス波形１０５を送信することができる。図で分かるように、パルス波形１０５は、パルス波形１０４に対して１／６（すなわち、６０°）だけ、及びパルス波形１０２（すなわち、ＰＷＭ信号）に対して１／３（すなわち、１２０°）だけ位相シフトすることができる。このプロセスを、それぞれがゲート制御ライン７５〜７７に沿って送信されるパルス波形１０６〜１０８について継続することができる。すなわち、パルス波形１０６〜１０８の各々は、先行する波形１０５〜１０７に対して６０°だけ位相シフトすることができ、この位相シフトを、遅延回路８８を介して行うことができる。パルス波形１０３〜１０８に対する位相シフトの全体的効果は、８ｋＨｚのＰＷＭ波形１０２が、ディスプレイ１４上で４８ｋＨｚという有効レート周波数（すなわち、パルス波形１０３〜１０８の周波数と、光源３０内のＬＥＤストリングの総数でもあるゲート制御ライン７２〜７７の総数との積）をもたらすことができるようなものとすることができる。

図５に戻ると、シーケンサ６２がゲート制御ライン７２を選択した場合、（遅延回路８８を介して位相シフトできる）経路６４から受け取ったＰＷＭ信号を、制御ライン７２に沿ってゲート７８へ送信することができる。ＰＷＭ信号は、ゼロ電圧と高電圧（Ｖｃｃ）の間で変動する発振信号であるため、ゲート７８は、ＰＷＭ信号のパルスに連動して作動状態及び非作動状態になる。以下でより詳細に説明するように、ゲート７８が交互に作動状態及び非作動状態になると、このゲート７８に同期して、（ＬＥＤストリング１１０などの）ＬＥＤストリングが作動状態及び非作動状態になる。すなわち、ゲート７８が作動すると、電流路８４に沿って電流が流れることができる。

この電流は、電源５６によって供給され、例えばＬＥＤストリング１１０を通過することができる。さらに、電流が、電源５６から所与のＬＥＤストリング１１０〜１１５及び選択されたゲート７８〜８３を通って接地８６に向かう方向にのみ流れるのを確実にするために、電源５６とＬＥＤストリング１１０〜１１５の間にダイオード１１６を配置することができる。このダイオードは、一般に、電流がＬＥＤストリング１１０〜１１５から電源５６へ向けて逆流するのを防ぐことができる。さらに、電源５６からの電流の急激な変化に耐えるように、ダイオード１１６と直列に少なくとも１つのインダクタ１１８を配置して、ＬＥＤストリング１１０〜１１５に送られる電流を平滑化するとともに、ディスプレイ１４のバックライトコントローラにブースト機能を提供するように動作させることができる。すなわち、各ＬＥＤストリング１１０〜１１５上に存在するＬＥＤの数との関連で入力電圧を上昇させて、ＬＥＤに適切にバイアスをかけることができる。また、図５には複数の抵抗が存在することができる。これらの抵抗を、抵抗器１２０Ａ〜１２０Ｆとして示すことができる。抵抗器１２０Ａ〜１２０Ｆは、例えばこれらの抵抗器を示す様々なラインの内部抵抗を表すことができる。別の実施形態では、必要に応じて抵抗器１２０Ａ〜１２０Ｆの特定の抵抗値を選択して、例えばディスプレイ１４の性能特性を（例えばデバッグのために）変化させることができる。

電流が、電源５６からダイオード１１６を通って、例えば（ゲート７８が作動している場合）ＬＥＤストリング１１０に流れると、この電流により、ＬＥＤストリング１１０上に位置するＬＥＤ１２２Ａ〜１２２Ｃが光を生成するようになる。なお、ＬＥＤ１２２Ａ〜１２２Ｃは全て、上述したＬＥＤ３４と全く同じものであってよい。この実施形態では、３つのＬＥＤ（例えば、ＬＥＤ１２２Ａ〜１２２Ｃ）を、それぞれのＬＥＤストリング（例えば、ＬＥＤストリング１１０）の一部として直列に配置することができるが、所与のＬＥＤストリング（例えば、ＬＥＤストリング１１０）では、６つのＬＥＤなどの、３つよりも多くの又は少ないＬＥＤを利用することもできる。

このようにして、動作時に、制御ライン７２〜７７に沿って送信されるＰＷＭ信号を介して様々なゲート７８〜８３を作動状態及び非作動状態にすることにより、ＬＥＤストリング１１０〜１１５の作動及び非作動を制御することができる。このＬＥＤストリング１１０〜１１５の作動及び非作動が、その上にあるＬＥＤ１２２Ａ〜１２７Ｃの作動をさらに制御することができる。従って、シーケンサ６２は、様々なゲート制御ライン７２〜７７にＰＷＭ信号を供給することにより、光源３０内の様々なＬＥＤストリング１１０〜１１５の動作を制御することができる。

さらに、シーケンサ６２は、所与の時点でＬＥＤストリング１１０〜１１５のいずれが光を生成するかを能動的に選択することができる。図８のフローチャート１２８に示すように、ステップ１３０において、シーケンサ６２が、ＰＷＭ６０により生成されたＰＷＭ信号を受け取ることができる。ステップ１３２において、シーケンサ６２が、開始する順序を決定することができる。ステップ１３２は、ゲート制御ライン７２〜７７にＰＷＭ信号を送信する順序、及び受け取ったＰＷＭ信号をゲート制御ライン７２〜７７に送信する前に遅延回路８８を使用して位相シフトを開始することを決定するステップ、及び／又は光源３０の制御に必要なその他のステップを含むことができる。

ステップ１３４において、シーケンサが、ＬＥＤストリング１１０〜１１５に送られる電流レベルを下げるべきかどうかを判断することができる。上述したように、ディスプレイ１４の輝度レベルの制御は、光源３０に送る電流量の調整と連動してＰＷＭ信号のデューティサイクルを変化させることによって調整することができる。１３２の順序付けステップで選択した、このＬＥＤストリング１１０〜１１５に送る電流の調整は、ディスプレイ１４の輝度レベルを閾値レベルよりも低く設定すべき場合に行うことができる。例えば、ディスプレイ１４の所望の輝度が、作動信号のデューティサイクルが例えば２０％未満であることを別様に必要とする場合、ＰＷＭ信号のデューティサイクルを２０％に設定して、光源３０の作動中のＬＥＤストリング１１０〜１１５に送られる電流を減少させることができる。この減少は、例えば、ディスプレイコントローラ５８によって設定することができる。しかしながら、ＰＷＭ信号のデューティサイクルを閾値レベル、例えば２０％よりも高く設定すべき場合、ディスプレイ１４の輝度レベルを、作動しているＬＥＤストリング１１０〜１１５を通る電流を修正せずにＰＷＭ信号のデューティサイクルによって制御することができる。

ステップ１３４の後、シーケンサ６２は、ステップ１３６において、ＬＥＤストリング１１０〜１１５に（位相シフトできる）ＰＷＭ信号を経路指定することができる。この経路指定を、連続して行うことができる。すなわち、ＰＷＭ信号の所与のサイクルにわたって、ＰＷＭ信号をゲート制御ライン７２に順次に送信することができる。その後、シーケンサ６２は、次のサイクルにわたって、ＰＷＭ信号をゲート制御ライン７３に送信することができる。この手順を、シーケンサ６２がゲート制御ライン７７にＰＷＭ信号を送信するまで、ゲート制御ラインごとに連続して継続することができる。ＰＷＭ信号がゲート制御ライン７７に送信されると、シーケンサは、ゲート制御ライン７２にＰＷＭ信号を送信するプロセスを再開することができる。このようにして、ＬＥＤストリング１１０〜１１５の各々を順次に有効にすることができる。この順次的作動は、図６及び図７に関連して上述したように、すなわち位相シフトを使用して行うことができる。これに加えて、又はこれとは別に、図９及び図１０に示すように、この順次的作動を、遅延回路８８を使用せずに、かつ位相シフトを伴わずに達成することもできる。

図９は、ある実施形態においてシーケンサ６２が採用できるタイミングシーケンス１３８を示す図である。パルス波形１４０は、シーケンサ６２が経路６４から受け取ったＰＷＭ信号を表すことができる。パルス波形１４０は、少なくとも約１ｋＨｚの周波数及び１００％のデューティサイクルを有することができる。様々なＬＥＤストリング１１０〜１１５を作動させるために、シーケンサ６２は、まずＰＷＭ波形１４０をゲート制御ライン７２に沿ってパルス波形１４１として送信することができる。その後、パルス波形１４０がゲート制御ライン７７にパルス波形１４６として送信されるまで、パルス波形１４０をゲート制御ライン７３などに送信することができる。従って、パルス波形１４１〜１４６は、ゲート制御ライン７２〜７７の各々に送信されるパルスに対応することができる。各パルスが、ゲート制御ライン７２〜７７に関連するゲート７８〜８３の各々において受け取られると、このパルスにより、（ＬＥＤストリング１１０などの）それぞれのＬＥＤストリングを電流が流れるようになり、この結果、ディスプレイ１４内で使用する光が生成される。なお、例示の実施形態では、ゲート制御ライン７２〜７７の各々に送信されるＰＷＭパルス波形１４０は、１００％のデューティサイクルを有することができる。すなわち、ＬＥＤストリング１１０〜１１５の少なくとも１つが常に作動する。

図１０は、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが５０％の実施形態においてシーケンサ６２が採用できるタイミングシーケンス１４８を示す図である。パルス波形１４９は、シーケンサ６２が経路６４から受け取ったＰＷＭ信号を表すことができる。パルス波形１４９は、少なくとも約１ｋＨｚの周波数及び５０％のデューティサイクルを有することができる。様々なＬＥＤストリング１１０〜１１５を作動させるために、シーケンサ６２は、まずＰＷＭ波形１４９をゲート制御ライン７２に沿ってパルス波形１５０として送信することができる。その後、パルス波形１４９がゲート制御ライン７７にパルス波形１５５として送信されるまで、パルス波形１４９をゲート制御ライン７３などに送信することができる。従って、パルス波形１５０〜１５５は、ゲート制御ライン７２〜７７の各々に送信されるパルスに対応することができる。各パルスが、ゲート制御ライン７２〜７７に関連するゲート７８〜８３の各々において受け取られると、このパルスにより、（ＬＥＤストリング１１０などの）それぞれのＬＥＤストリングを電流が流れるようになり、この結果、ディスプレイ１４内で使用する光が生成される。なお、例示の実施形態では、ゲート制御ライン７２〜７７の各々に送信されるＰＷＭパルス波形１４９は、５０％のデューティサイクルを有することができる。従って、パルス波形１５０〜１５５の各々は、ＬＥＤストリング１１０〜１１５がいずれも作動していない時間の空白１５６を有する。さらに、個々の時間の空白１５６は、ゲート７８〜８３に電圧が生じてＬＥＤストリング１１０〜１１５の各々を作動させる時間に相当することができる。従って、全体として見ると、光源３０は、５０％のデューティサイクルで光を送っていると考えることができる。これにより、例えば、ディスプレイ１４の輝度を、タイミングシーケンス１３８を通じて生成される輝度の５０％にすることができる（上記のタイミングシーケンス９０及び１００により提供される輝度よりもさらに薄暗い）。

従って、パルス波形９３〜９８、１０３〜１０８、１４１〜１４６及び１５０〜１５５は、ディスプレイ１４の所望の周波数及びデューティサイクルに応じて、ゲート制御ライン７２〜７７の各々に送信されるパルスに対応することができる。さらに、１つの実施形態では、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが変化する量が、ディスプレイ１４を調光する量に直接対応することができる。従って、経路６４に沿って送信されるＰＷＭ信号のデューティサイクルは、０〜１００％の範囲で変化することができると想定される。また、上述したように、シーケンサ６２は、ゲート制御ライン７２〜７７の間のＰＷＭ信号から受け取ったパルスを、ディスプレイ１４上の歪み及びアーチファクトを最小限に抑えるように高周波数で、例えば４８ｋＨｚの有効レートで順次に回転させることができる。

１つの実施形態では、シーケンサ６２が、ＬＥＤストリング１１０〜１１５の各々を高周波数で作動させることができる。ＬＥＤストリング１１０〜１１５を高速で作動状態及び非作動状態にした場合、通常は１つのみのＬＥＤストリング（例えば、ＬＥＤストリング１１０）を使用することによって見られる可能性のあるアーチファクトを低減できるので、ＬＥＤストリング１１０〜１１５を高周波数で作動させることは有利となり得る。１つの実施形態では、シーケンサ６２が、ＬＥＤストリング１１０〜１１５の各々を約８ｋＨｚのレートで選択することができる。従って、６つのＬＥＤストリング１１０〜１１５を利用する実施形態では、図６及び図７の各々に示すような位相シフトを行った場合、ディスプレイ１４の有効周波数は４８ｋＨｚ（すなわち、シーケンサ６２が選択したＬＥＤストリング１１０〜１１５の各々の周波数と、ＬＥＤストリング１１０〜１１５の総数の積）になる。別の実施形態では、シーケンサ６２が、ＬＥＤストリング１１０〜１１５の各々を、少なくとも約１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、３ｋＨｚ、４ｋＨｚ、５ｋＨｚ、６ｋＨｚ、７ｋＨｚ、８ｋＨｚ、９ｋＨｚ又は１０ｋＨｚのレートなどの、より大きな又は小さなレートで選択することができる。これにより、有効レートを、少なくとも約６ｋＨｚ、１２ｋＨｚ、１８ｋＨｚ、２４ｋＨｚ、３０ｋＨｚ、３６ｋＨｚ、４２ｋＨｚ、４８ｋＨｚ、５４ｋＨｚ又は６０ｋＨｚとすることができる。シーケンサ６２が選択する周波数に関わらず、高周波数の作動及び非作動を使用して、並びにＰＷＭ信号を使用して、及び／又はＰＷＭ信号を位相シフトさせてＬＥＤストリング１１０〜１１５を作動させることにより、ディスプレイ１４の大きな調光範囲と、ディスプレイ１４上の視覚アーチファクトの除去を同時に達成することができる。

図１１は、位相シフトされたＰＷＭ信号のデューティサイクルをゲート制御ライン７４及び７５に印加してＬＥＤストリング１１２及び１１３を作動させるディスプレイ１４の正面図である。図示のように、ディスプレイ１４は、ＬＣＤパネル２２及び光源３０を含む。光源３０は、ＬＥＤ１２２Ａ〜１２７Ｃを含み、これらをＬＥＤストリング１１０〜１１５に編成することができる。ディスプレイ１４は、例えば、位相シフトされたＰＷＭ信号がゲート制御ライン７４及び７５に送信され、この結果ゲート８０及び８１を作動させるものとして示している。ゲート８０及び８１が作動すると、ＬＥＤストリング１１２及び１１３を電流が自由に流れ、これによりＬＥＤ１２４Ａ〜１２４Ｃ及び１２５Ａ〜１２５Ｃが作動する。この結果、ＬＥＤ１２４Ａ〜１２５Ｃが光を生成できるようになり、この光がＬＣＤパネル２２に送られる。この送られる光を、光円錐１５８によって表している。図示のように、これらの光円錐１５８は、光ビート又はその他のアーチファクトを低減する形で重なることができる。すなわち、ＬＥＤ１１２Ａ〜１２７Ｃにより生成された光円錐１５８が重なることで、ディスプレイ１４がカバーする範囲をより完全なものにすることができる。この重なりは、極めて有効なＰＷＭ調光周波数（すなわち、基部ＰＷＭ周波数ｘ位相シフトされたＬＥＤストリングの数の積に等しい）と相俟って、例えば、この重なりがなければ調光周波数とディスプレイのリフレッシュレートとの干渉によって生じる恐れのある光ビート（又はその他のアーチファクト）を低減することができる。

位相シフトの実施形態では、パルス波形９５がゲート制御ライン７４に送信されていると、ゲート８０が作動する。ゲート８０が作動すると、ＬＥＤストリング１１２を電流が自由に流れ、これによりＬＥＤ１２４Ａ〜１２４Ｃが作動する。この結果、ＬＥＤ１２４Ａ〜１２４Ｃが光を生成できるようになり、この光がＬＣＤパネル２２に送られる。このことを、光源３０の上面図である図１２に示すことができる。図１２に示すように、パルス波形９５が高くなると、ＬＥＤ１２４Ａ〜１２４Ｃが作動する。しかしながら、図６で分かるように、パルス波形９５が高くなったときには、パルス波形９３及び９４も高い。従って、パルス波形９５が高くなったときには、ＬＥＤ１２２Ａ〜１２２Ｃ及び１２３Ａ〜１２３Ｃの各々も作動することができる。

また、図１３は、パルス波形９５が高から低に遷移しようとしているときの光源３０の上面図である。図１３に示すように、パルス波形９５が高から低に遷移しようとしているときには、ＬＥＤ１２４Ａ〜１２４Ｃが作動している。しかしながら、図６で分かるように、パルス波形９５の遷移が低に近づいたときには、パルス波形９６及び９７が高いままである。従って、パルス波形９５の遷移が高から低に近づいたときには、ＬＥＤ１２５Ａ〜１２５Ｃ及び１２６Ａ〜１２６Ｃの各々が作動することができる。従って、併せて考えると、図１２及び図１３は、ＬＥＤストリング１１２が順次に作動状態及び非作動状態になったときの、ＬＥＤストリング１１０、１１１、１１３及び１１４の位相シフトによる作動を示している。

上述した具体的なの実施形態は一例として示したものであり、これらの実施形態は、様々な修正及び代替形態が可能であると理解されたい。さらに、特許請求の範囲は、開示した特定の形に限定されることを意図したものではなく、むしろ本開示の思想及び範囲に含まれる全ての修正物、同等物及び代替物を対象とすることを意図したものであると理解されたい。

３０ 光源
５６ 電源
５７ 経路
５８ ディスプレイ制御ロジック回路
６０ ＰＷＭ
６２ シーケンサ
６４ 経路
６６ 低域通過フィルタ
６８ 抵抗器
７０ コンデンサ
７２〜７７ ゲート制御ライン
７８〜８３ ゲート
８４ 電流路
８６ 接地
８８ 遅延
１１０〜１１５ ＬＥＤストリング
１１６ ダイオード
１１８ インダクタ
１２２Ａ〜１２７Ａ ＬＥＤ
１２２Ｂ〜１２７Ｂ ＬＥＤ
１２２Ｃ〜１２７Ｃ ＬＥＤ
１２０Ａ〜１２０Ｆ 抵抗器

Claims (19)

1. 複数の画素を含む表示パネルと、
   前記複数の画素を照射するための光を生成するようになっている複数の発光ダイオードストリングを含む光源と、
   少なくとも１ｋＨｚの周波数でパルス幅変調器信号を受信し、前記パルス幅変調信号を位相シフトし、複数の位相シフトされたパルス幅変調信号を生成するシーケンサと、
   前記複数の発光ダイオードストリングの各発光ダイオードストリングを、前記複数の位相シフトされたパルス幅変調信号を用いて前記パルス幅変調信号の周波数よりも高い有効周波数で順次に作動状態及び非作動状態にするようになっているディスプレイ制御ロジック回路であって、前記複数の発光ダイオードストリングの各発光ダイオードは、前記複数の発光ダイオードストリングの他の発光ダイオードの光円錐と重なる光円錐を生成し、前記重なる光円錐とより高い有効周波数が光ビートまたは前記パルス幅変調信号の周波数と前記表示パネルのリフレッシュ周波数との間の干渉から生じる光ビート以外のアーチファクトを低減するか除去するものであるディスプレイ制御ロジック回路と、を備えることを特徴とする電子装置。
2. パルス信号を生成し、該パルス信号を前記シーケンサに送信するように構成されたパルス幅変調器を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記ディスプレイ制御ロジック回路が、各発光ダイオードストリングを少なくとも８ｋＨｚの周波数で順次に作動状態及び非作動状態にするようになっている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
4. 少なくとも１ｋＨｚの周波数及び少なくとも１０ビットの輝度分解能の発振パルス幅変調器信号を生成するようになっているパルス幅変調器と、
   前記発振パルス幅変調器信号を受け取り、少なくとも１つの発光ダイオードストリングの作動及び非作動を制御するように前記発振パルス幅変調器信号を位相シフトすることで前記発信パルス幅変調信号の周波数よりも大きいディスプレイ上の有効周波数を生成するようになっているシーケンサであって、前記複数の発光ダイオードストリングの他の発光ダイオードの光円錐と重なる光円錐を生成し、前記重なる光円錐とより大きい有効周波数が光ビートまたは前記パルス幅変調信号の周波数と前記ディスプレイのリフレッシュ周波数との間の干渉から生じる光ビート以外のアーチファクトを低減するか除去するものであるシーケンサと、
   を備えることを特徴とする電子装置。
5. 前記発振パルス幅変調器信号が、複数の発光ダイオードストリングの作動及び非作動を順次にトグルする、
   ことを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
6. ディスプレイを備え、該ディスプレイの輝度が、前記発振パルス幅変調器信号のデューティサイクルを調整することにより制御される、
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
7. 前記シーケンサが、前記発振パルス幅変調器サイクルを位相シフトして、少なくとも６ｋＨｚの有効周波数を生成する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
8. 前記シーケンサが、前記発振パルス幅変調器サイクルを位相シフトして、少なくとも４８ｋＨｚの有効周波数を生成する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
9. 複数の発光ダイオードストリングを有するディスプレイを備え、前記複数の発光ダイオードストリングが、前記ディスプレイ内の複数の画素を照射するための光を生成するようになっており、
   少なくとも１ｋＨｚの周波数で発振パルス幅変調器信号を生成するようになっているパルス幅変調器と、
   前記発信パルス幅変調信号に基づいて前記複数の発光ダイオードストリングを少なくとも１ｋＨｚで作動状態及び非作動状態にするようになっているディスプレイ制御ロジック回路と、
   をさらに備え、前記ディスプレイ制御ロジック回路が、前記光源を少なくとも１０ｋＨｚの有効周波数で作動状態及び非作動状態にするように前記発振パルス幅変調器信号を位相シフトするようになっている遅延回路を含み、前記複数の発光ダイオードストリングの各発光ダイオードは、前記複数の発光ダイオードストリングの他の発光ダイオードの光円錐と重なる光円錐を生成し、前記重なる光円錐とより高い有効周波数が光ビートまたは前記パルス幅変調信号の周波数と前記ディスプレイのリフレッシュ周波数との間の干渉から生じる光ビート以外のアーチファクトを低減するか除去するものである、
   ことを特徴とする電子装置。
10. 前記発光ダイオードストリングの各々が、複数の発光ダイオードを含む、
    ことを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
11. 前記ディスプレイ制御ロジック回路が、前記複数の発光ダイオードストリングを少なくとも８ｋＨｚで作動状態及び非作動状態にするようになっている、
    ことを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
12. 前記パルス幅変調器が、前記ディスプレイの前記輝度を制御するように前記発振パルス幅変調器信号のデューティサイクルを修正する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
13. 前記ディスプレイ制御ロジック回路が、前記光源を少なくとも４８ｋＨｚの有効周波数で作動状態及び非作動状態にするように前記発振パルス幅変調器信号を位相シフトするようになっている、
    ことを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
14. ディスプレイに照明を行って視覚アーチファクトを低減する方法であって、
    パルス幅変調器内で少なくとも１ｋＨｚの周波数で発振パルス幅変調器信号を生成するステップと、
    前記パルス幅変調器信号をシーケンサにおいて受け取るステップと、
    前記パルス幅変調器信号を、前記シーケンサから前記ディスプレイ内の複数の発光ダイオードストリングへ第１の周波数よりも大きく、少なくとも６ｋＨｚの有効周波数で位相シフトし、順次に経路指定するステップであって、前記複数の発光ダイオードストリングの各発光ダイオードは、前記複数の発光ダイオードストリングの他の発光ダイオードの光円錐と重なる光円錐を生成し、前記重なる光円錐と少なくとも６ｋＨｚの有効周波数が光ビートまたは前記パルス幅変調器信号の周波数及び前記ディスプレイのリフレッシュ周波数との間の干渉から生じる光ビート以外のアーチファクトを低減するか除去するものであるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
15. 前記パルス幅変調器信号のデューティサイクルを調整することにより、前記ディスプレイの輝度を調整するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. ユーザ入力に基づいて、又は内部電源内に残っている内部電力量の判断に基づいて、前記パルス幅変調器信号のデューティサイクルを調整するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. ディスプレイを照明する方法であって、
    光源からの光を生成するステップと、
    前記光をディスプレイ内の複数の画素の方へ向けるステップと、
    位相シフトされたパルス幅変調器信号を介して、前記光源を少なくとも４８ｋＨｚの有効周波数でオン及びオフにトグルするステップであって、前記有効周波数は前記パルス幅変調信号の周波数よりも大きく、前記発光ダイオードストリングの各発光ダイオードは、前記発光ダイオードストリングの他の発光ダイオードの光円錐と重なる光円錐を生成し、前記重なる光円錐と少なくとも４８ｋＨｚの有効周波数が光ビートまたは前記パルス幅変調器信号の周波数と前記ディスプレイのリフレッシュ周波数との間の干渉から生じる光ビート以外のアーチファクトを低減するか除去するものであると、
    を含むことを特徴とする方法。
18. 前記ディスプレイの輝度の変更をユーザが開始したことに応答して、前記パルス幅変調器信号のデューティサイクルを調整するステップを含む、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記光源をオン及びオフにトグルするステップが、前記光源内の少なくとも１つの発光ダイオードストリングを順次に作動状態及び非作動状態にするステップを含む、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。

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