JPWO2006080219A1 - バックライト制御装置および表示装置 - Google Patents

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Abstract

PWM発生回路は垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有するPWMパルス信号を発生するように設定される。分周回路は、PWM発生回路により発生されたPWMパルス信号を分周する。ANDゲートはPWM発生回路により発生されるPWMパルス信号と分周回路から出力される分周パルス信号とに関する論理積を算出する。ORゲートはPWM発生回路により発生されるPWMパルス信号と分周回路から出力される分周パルス信号とに関する論理和を算出する。選択器は、設定デューティ比が50%以上の場合にORゲートの出力信号を調光パルス信号として出力し、設定デューティ比が50%よりも低い場合にANDゲートの出力信号を調光パルス信号として出力する。それにより、調光パルス信号の周波数は垂直同期信号の周波数の5/2倍となる。

Description

本発明は、バックライトの輝度を制御するバックライト制御装置およびそれを備えた表示装置に関する。
一般に、液晶テレビまたは液晶ディスプレイ装置のように液晶を用いた映像機器では、冷陰極管からなるバックライトの発光により画像が表示される。バックライトを制御および駆動するため駆動信号を生成するためにインバータが用いられる。
通常、バックライトの輝度を制御するために、インバ−タの入力直流電圧または入力直流電流を変化させることにより冷陰極管に流れる電流を変化させる電流または電圧調光方式と、PWM(パルス幅変調)パルスにより発振周波数での発光および停止を制御するPWM調光(バ−スト調光)方式とがある。
電流または電圧調光方式は、インバ−タから発生するノイズ(可聴音)が小さく安定であるという利点を有するが、調光範囲が狭いという欠点を有する。
一方、PWM調光方式は、調光範囲が広いという利点を有し、ユ−ザがバックライトの調整を行う機能等で用いられている。
一般的には、インバータを駆動するPWMパルス信号は入力される映像信号の垂直同期周波数とは非同期である。しかしながら、PWMパルス信号が垂直同期周波数と非同期であると、画面上をノイズが動く現象または画面上に干渉縞が現れる現象が生じる。
そこで、PWMパルス信号を垂直同期周波数に同期させることが提案されている(例えは特許文献1参照)。
しかしながら、PWMパルス信号の周波数が垂直同期周波数の整数倍に設定されると、液晶の光透過率の時間変化が原因でフリッカが発生する(特許文献2参照)。フリッカの発生を防止するために、特許文献2のバックライト制御機能付き液晶表示装置では、n画面表示期間(nは2以上の整数)にm回(mはnより大きくかつnの倍数以外の整数)蛍光管を点滅させるPWM調光駆動回路部が設けられている。
特開平11−126696号公報 特開平7−325286号公報
昨今、液晶テレビおよび液晶ディスプレイ装置のように液晶表示パネルを有する表示装置においても、映像信号処理系はLSI(大規模集積回路)で構成されている。また、液晶表示パネルに画像を表示するために必要なスケ−リング、輪郭補正、ガンマ補正等のシステムは1チップのLSIで実現されるようになってきた。
このようなLSIは、コストメリットを発揮するために種々の周辺回路を内蔵しており、インバ−タを駆動するPWMパルス信号を発生するPWM発生回路も内蔵している。
液晶表示パネルにおけるフリッカの発生を防止するためには、インバ−タを駆動するPWMパルス信号の周波数を垂直同期周波数の(奇数/2)倍に設定することが望ましい。
しかしながら、LSIにより構成されたPWM発生回路では、PWMパルス信号の周波数を垂直同期周波数の整数倍にしか設定することができない。
一方、特許文献2に記載されたバックライト制御機能付き液晶表示装置では、PWM調光駆動回路部により蛍光管をm/nの周波数で点滅させることができる。
しかしながら、PWM調光駆動回路部は回路構成が複雑であるとともに、LSIにより構成された既存のPWM発生回路を利用することができない。そのため、部品コストおよび製造コストが高くなる。
また、従来のPWM発生回路では、PWMパルス信号のデューティ比を切り替える際の遷移期間で、PWMパルス信号のデューティ比が乱れたり、PWMパルス信号に一時的に短い周期のパルスが発生することがある。それにより、バックライトの輝度変化に不連続性が生じたり、または画面が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象が生じる。
本発明の目的は、フリッカの発生を防止しつつ小型化および低コスト化が可能なバックライト制御装置およびそれを備えた表示装置を提供することである。
本発明の他の目的は、フリッカの発生、輝度の不連続な変化および瞬間的な輝度の変化を防止しつつ小型化および低コスト化が可能なバックライト制御装置を提供することである。
(1)
本発明の一局面に従うバックライト制御装置は、バックライトの輝度を制御するバックライト制御装置であって、輝度を制御するための調光パルス信号に応答してバックライトを駆動するインバータと、調光パルス信号のデューティ比を指示する指示部と、指示部により指示されたデューティ比および垂直同期信号に基づいて、垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有しかつパルス幅変調された第1のパルス信号を発生するパルス発生器と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号を分周し、第1のパルス信号の2分の1の周波数を有する第2のパルス信号を出力する分周器と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号および分周器により出力された第2のパルス信号に関する第1の論理演算を行う第1の論理素子と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号および分周器により出力された第2のパルス信号に関する第2の論理演算を行う第2の論理素子と、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の場合に第1の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択し、指示部により指示されたデューティ比が所定値未満の場合に第2の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択することにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号を調光パルス信号として出力する選択器とを備えたものである。
そのバックライト制御装置においては、指示部により調光パルス信号のデューティ比が指示されると、指示されたデューティ比および垂直同期信号に基づいて第1のパルス信号がパルス発生器により発生される。この第1のパルス信号は、垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有しかつパルス幅変調されている。その第1のパルス信号は分周器により分周され、分周器から第2のパルス信号が出力される。この第2のパルス信号は、第1のパルス信号の周波数の2分の1の周波数を有する。
第1の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する第1の論理演算が行われる。また、第2の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する第2の論理演算が行われる。
指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の場合に第1の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択され、指示部により指示されたデューティ比が所定値未満の場合に第2の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択される。それにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号が調光パルス信号として出力される。インバータは、調光パルス信号に応答してバックライトを駆動する。
このようにして、インバータに垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号が与えられるので、バックライト制御装置を用いた表示装置の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、バックライト制御装置は、インバータ、パルス発生器および指示部に加えて分周器、第1および第2の論理素子および選択器により構成される。したがって、簡単な構成により垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号を出力することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能となる。
(2)
所定値は50%であってもよい。この場合、指示部により指示されたデューティ比が50%以上の場合に第1の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択され、指示部により指示されたデューティ比が50%未満の場合に第2の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択される。それにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号が調光パルス信号としてインバータに出力される。
(3)
パルス発生器は、指示部により指示されたデューティ比Dが50%以上の場合に第1のパルス信号のデューティ比を2(D−50)%に設定し、指示部により指示されたデューティ比Dが50%未満の場合に第1のパルス信号のデューティ比を2D%に設定してもよい。
それにより、指示部により指示されたデューティ比Dが50%以上の場合に垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有しかつ指定された50%以上のデューティ比を有する調光パルス信号がインバータに出力される。また、指示部により指示されたデューティ比Dが50%未満の場合に垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有しかつ指定された50%未満のデューティ比を有する調光パルス信号がインバータに出力される。
(4)
選択器は、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の値と所定値未満の値とで切り替わる場合に一定期間所定のデューティ比を有するパルス信号を調光パルス信号として出力してもよい。
この場合、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の値と所定値未満の値とで切り替わる場合に所定のデューティ比を有する調光パルス信号がインバータに出力される。それにより、上記のデューティ比の切り替わり時に調光パルス信号を安定に変化させることができる。それにより、調光パルス信号のデューティ比が乱れることが防止される。したがって、バックライトの輝度変化に不連続が生じることおよび輝度が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
(5)
選択器は、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の値と所定値未満の値とで切り替わる場合に一定期間分周器から出力される第2のパルス信号を調光パルス信号として出力してもよい。
この場合、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の値と所定値未満の値とで切り替わる場合に50%のデューティ比を有する調光パルス信号がインバータに出力される。それにより、上記のデューティ比の切り替わり時に調光パルス信号を安定に変化させることができる。それにより、調光パルス信号のデューティ比が乱れることが防止される。したがって、バックライトの輝度変化に不連続が生じることおよび輝度が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
(6)
バックライト制御装置は、パルス発生器により発生された第1のパルス信号のパルスを一定幅に拡大し、拡大されたパルスを有する第4のパルス信号を出力するパルス拡大器をさらに備え、分周器は、パルス拡大器から出力される第4のパルス信号を分周してもよい。
この場合、第1のパルス信号のパルスが拡大され、拡大されたパルスを有する第4のパルス信号が分周される。それにより、指示部により指示されるデューティ比が変化する場合に調光パルス信号に不適正な周期が発生することが防止される。したがって、バックライトの輝度変化に不連続が生じることおよび輝度が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
(7)
パルス拡大器はモノマルチバイブレータを含んでもよい。この場合、第1のパルス信号のパルスに応答して拡大された一定幅のパルスを有する第4のパルス信号が出力され、拡大されたパルスを有する第4のパルス信号が分周される。それにより、指示部により指示されるデューティ比が変化する場合に調光パルス信号に不適正な周期が発生することが防止される。したがって、簡単な構成でバックライトの輝度変化に不連続が生じることおよび輝度が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
(8)
第1の論理演算は論理和であり、第2の論理演算は論理積であってもよい。
この場合、第1の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する論理和が算出される。また、第2の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する論理積が算出される。それにより、選択器から垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号が調光パルス信号として出力される。
(9)
第1の論理素子はORゲートを含み、第2の論理素子はANDゲートを含んでもよい。
この場合、ORゲートにより第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する論理和が算出される。また、ANDゲートにより第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する論理積が算出される。それにより、選択器から垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号が調光パルス信号として出力される。
(10)
本発明の他の局面に従う表示装置は、入力された映像信号を所定の形式に変換するとともに垂直同期信号を分離する信号処理回路と、信号処理回路により得られた映像信号を画像として表示する表示パネルと、表示パネルの背面に設けられたバックライトと、バックライトの輝度を制御するバックライト制御装置とを備え、バックライト制御装置は、輝度を制御するための調光パルス信号に応答してバックライトを駆動するインバータと、調光パルス信号のデューティ比を指示する指示部と、指示部により指示されたデューティ比および信号処理回路により分離された垂直同期信号に基づいて、垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有しかつパルス幅変調された第1のパルス信号を発生するパルス発生器と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号を分周し、第1のパルス信号の2分の1の周波数を有する第2のパルス信号を出力する分周器と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号および分周器により出力された第2のパルス信号に関する第1の論理演算を行う第1の論理素子と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号および分周器により出力された第2のパルス信号に関する第2の論理演算を行う第2の論理素子と、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の場合に第1の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択し、指示部により指示されたデューティ比が所定値未満の場合に第2の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択することにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号を調光パルス信号として出力する選択器とを含むものである。
その表示装置においては、信号処理回路により入力された映像信号が所定の形式に変換されるとともに垂直同期信号が分離される。バックライトにより表示パネルに背面から光が照射されつつ、表示パネルにより映像信号に基づく画像が表示される。バックライトの輝度はバックライト制御装置により調整される。
そのバックライト制御装置においては、指示部により調光パルス信号のデューティ比が指示されると、指示されたデューティ比および垂直同期信号に基づいて第1のパルス信号がパルス発生器により発生される。この第1のパルス信号は、垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有しかつパルス幅変調されている。その第1のパルス信号は分周器により分周され、分周器から第2のパルス信号が出力される。この第2のパルス信号は、第1のパルス信号の周波数の2分の1の周波数を有する。
第1の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する第1の論理演算が行われる。また、第2の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する第2の論理演算が行われる。
指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の場合に第1の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択され、指示部により指示されたデューティ比が所定値未満の場合に第2の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択される。それにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号が調光パルス信号として出力される。インバータは、調光パルス信号に応答してバックライトを駆動する。
このようにして、インバータに垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号が与えられるので、バックライト制御装置を用いた表示装置の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、バックライト制御装置は、インバータ、パルス発生器および指示部に加えて分周器、第1および第2の論理素子および選択器により構成される。したがって、簡単な構成により垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号を出力することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能になるともに、表示装置の薄型化、軽量化および低コスト化が可能になる。
(11)
信号処理回路およびパルス発生器は、大規模集積回路により構成されてもよい。それにより、信号処理回路およびパルス発生器が小型化される。この場合でも、大規模集積回路およびインバータに分周器、第1および第2の論理素子および選択器を追加することにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号を出力することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能となる。
(12)
表示パネルは液晶表示パネルを含んでもよい。この場合、バックライトにより液晶表示パネルに背面から光が照射されつつ、液晶表示パネルにより映像信号に基づく画像が表示される。バックライトの輝度はバックライト制御装置により調整される。
本発明によれば、インバータに垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号が与えられるので、バックライト制御装置を用いた表示装置の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、バックライト制御装置は、インバータ、パルス発生器および指示部に加えて分周器、第1および第2の論理素子および選択器により構成される。したがって、簡単な構成により垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号を出力することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能となる。
図1は本発明の第1の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図 図2は図1のバックライト制御装置における各部の信号のタイミング図 図3は本発明の第2の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図 図4は設定デューティ比の切り替り時のバックライト制御装置の動作を説明するためのタイミング図 図5は本発明の第3の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図 図6は設定デューティ比の切り替り時のバックライト制御装置の動作を説明するためのタイミング図
(1)第1の実施の形態
(1−1)バックライト制御装置の構成
図1は本発明の第1の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図である。
図1において、表示装置は、制御デバイス10、追加回路20、インバータ回路30、MPU(マイクロプロセッシングユニット)40、液晶パネルモジュ−ル50およびリモコン60を備える。制御デバイス10、追加回路20、インバータ回路30、MPU(マイクロプロセッシングユニット)40およびリモコン60がバックライト制御装置を構成する。
制御デバイス10は、信号処理回路11およびPWM(パルス幅変調)発生回路12を含み、LSI(大規模集積回路)により構成される。
追加回路20は、分周回路21、ANDゲ−ト22、ORゲ−ト23および選択器24を含む。液晶パネルモジュ−ル50は、液晶表示パネル51およびバックライト52を含む。バックライト52は、例えば冷陰極管からなり、液晶表示パネル51の背面に配置される。
信号処理回路11には、映像信号VDが入力される。信号処理回路11は、映像信号VDを液晶表示パネル51に適したRGB信号CSに変換するとともに、映像信号VDから垂直同期信号VSおよび水平同期信号(図示せず)を分離する。信号処理回路11により得られたRGB信号CSは液晶表示パネル51に与えられる。それにより、RGB信号CSに基づいて液晶表示パネル51に画像が表示される。
また、信号処理回路11により分離された垂直同期信号VSはPWM発生回路12に与えられる。PWM発生回路12は、垂直同期信号VSに同期したPWM(パルス幅変調)パルス信号P1を発生する。このPWM発生回路12は、垂直同期周波数(垂直走査周波数)の整数倍の周波数を有するPWMパルス信号P1を発生することができる。
本実施の形態では、PWM発生回路12は垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有するPWMパルス信号P1を発生するように設定される。
分周回路21は、PWM発生回路12により発生されたPWMパルス信号P1を分周し、分周パルス信号P2を出力する。分周パルス信号P2の周波数はPWMパルス信号P1の周波数の2分の1である。
ANDゲ−ト22は、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1と分周回路21から出力される分周パルス信号P2とに関する論理積を算出する。ORゲ−ト23は、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1と分周回路21から出力される分周パルス信号P2とに関する論理和を算出する。
MPU40には、信号処理回路11から映像信号VDが与えられる。MPU40は、映像信号VDまたはリモコン60からの指令に基づいてデューティ指定信号DIをPWM発生回路12に与えるとともにデューティ制御信号DCを選択器24に与える。デューティ指定信号DIは、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1のデューティ比を指定する。また、デューティ制御信号DCは、選択器24の選択動作を制御する。
選択器24は、デューティ制御信号DCに応答してANDゲ−ト22の出力信号またはORゲ−ト23の出力信号をPWMパルス信号P3として選択的に出力する。PWMパルス信号P3は、調光パルス信号としてインバータ回路30に与えられる。
インバータ回路30は、選択器24から与えられるPWMパルス信号P3に基づいて駆動信号DRをバックライト52に与える。それにより、バックライト52が駆動される。PWMパルス信号P3のデューティ比を制御することによりバックライト52の輝度が調整される。
ここで、インバータ回路30に調光パルス信号として与えられるPWMパルス信号P3のデューティ比は、映像信号VDまたはリモコン60からの指令に基づいて設定される。以下、映像信号VDまたはリモコン60からの指令に基づいて設定されるPWMパルス信号P3のデューティ比を設定デューティ比と呼ぶ。
(1−2)バックライト制御装置の動作
以下、図2を参照しながら図1のバックライト制御装置の具体的な動作を説明する。図2は図1のバックライト制御装置における各部の信号のタイミング図である。
図2(a)は設定デューティ比が50%以上の場合における垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3を示す。図2(b)は設定デューティ比が50%よりも低い場合における垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3を示す。図2の横軸は時間である。
映像信号VDは、例えばコンポジット信号からなり、または輝度信号および色差信号からなる。上記のように、映像信号VDは、信号処理回路11により液晶表示パネル51に適したRGB信号CSに変換される。この場合、信号処理回路11は、映像信号VDに例えばスケ−リング処理を行う。スケ−リング処理では、映像信号VDの表示領域の画素数が液晶表示パネル51の解像度に適合するように変換される。また、液晶表示パネル51の特性を補正することにより映像信号VDによる画質をユーザの好みに合うように変換するために、映像信号VDに輪郭補正、ガンマ補正、ホワイトバランス調整等が行われる。
また、垂直同期信号VSに同期してPWM発生回路12によりPWMパルス信号P1が発生される。この場合、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1の周波数は、所望の周波数の倍の周波数に設定される。例えば垂直同期周波数の5/2倍のPWMパルス信号P3を得るためには、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1の周波数は、垂直同期周波数の5倍に設定される。図2の例では、PWMパルス信号P1の周波数は垂直同期信号VSの周波数の5倍になっている。
なお、PWMパルス信号P1のデューティ比は、後述する方法で設定デューティ比に基づいてデューティ指定信号DIにより制御される。図2の例では、PWMパルス信号P1のデューティ比は50%となっている。
PWMパルス信号P1は、分周回路21により分周される。図2に示すように、分周パルス信号P2の周波数は、PWMパルス信号P1の周波数の1/2になっている。
ANDゲ−ト22によりPWMパルス信号P1と分周パルス信号P2との論理積が算出される。ORゲ−ト23によりPWMパルス信号P1と分周パルス信号P2との論理和が算出される。
設定デューティ比が50%以上の場合には、図2(a)に示すように、ORゲ−ト23の出力信号が選択器24からPWMパルス信号P3として出力される。それにより、PWMパルス信号P3の周波数は、垂直同期信号VSの周波数の5/2倍となる。
この場合、PWMパルス信号P3のデューティ比は、設定デューティ比から50%減算することにより得られた値の2倍に設定される。図2(a)の例では、設定デューティ比は75%である。したがって、PWMパルス信号P1のデューティ比は50%に設定されている。それにより、PWMパルス信号P3のデューティ比が75%となっている。
設定デューティ比が50%よりも低い場合には、図2(b)に示すように、ANDゲ−ト22の出力信号が選択器24からPWMパルス信号P3として出力される。それにより、PWMパルス信号P3の周波数は、垂直同期信号VSの周波数の5/2倍となる。
この場合、PWMパルス信号P3のデューティ比は、設定デューティ比の2倍に設定される。図2(b)の例では、設定デューティ比は25%である。したがって、PWMパルス信号P1のデューティ比は50%に設定されている。それにより、PWMパルス信号P3のデューティ比は25%となっている。
(1−3)第1の実施の形態の効果
本実施の形態では、設定デューティ比が50%以上の場合にORゲ−ト23の出力信号を選択し、設定デューティ比が50%よりも低い場合にANDゲ−ト22の出力信号を選択することにより、垂直同期信号VSの(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P3をインバータ回路30に出力することができる。それにより、液晶表示パネル51の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、追加回路20を新たに設けることにより垂直同期周波数の整数倍のみのPWMパルス信号P1を発生することができる制御デバイス10を用いて垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P3を発生することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能になるとともに、表示装置の薄型化、軽量化および低コスト化が可能となる。
(2)第2の実施の形態
(2−1)バックライト制御装置の構成
図3は本発明の第2の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図である。
図3のバックライト制御装置が図1のバックライト制御装置と異なるのは、追加回路20が選択器25をさらに含む点である。
MPU40は、映像信号VDまたはリモコン60からの指令に基づいてデューティ指定信号DIをPWM発生回路12に与えるとともにデューティ制御信号DCを選択器24に与え、さらに固定デューティ切替信号SDを選択器25に与える。固定デューティ切替信号SDは、選択器25の選択動作を制御する。
選択器25は、固定デューティ切替信号SDに応答して選択器24から出力されるPWMパルス信号P3または分周回路21から出力される分周パルス信号P2をPWMパルス信号P4として選択的に出力する。PWMパルス信号P4は、調光パルス信号としてインバータ回路30に与えられる。
インバータ回路30は、選択器25から与えられるPWMパルス信号P4に基づいて駆動信号DRをバックライト52に与える。それにより、バックライト52が駆動される。PWMパルス信号P4のデューティ比を制御することによりバックライト52の輝度が調整される。
図3のバックライト制御装置の他の部分の構成は、図1のバックライト制御装置の対応する部分の構成と同様である。
(2−2)バックライト制御装置の動作
図3のバックライト制御装置において設定デューティ比が50%以上の場合の垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3のタイミング図は図2(a)のタイミング図と同様であり、設定デューティ比が50%よりも低い場合の垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3のタイミング図は図2(b)のタイミング図と同様である。
図4は設定デューティ比の切り替り時のバックライト制御装置の動作を説明するためのタイミング図である。
図4には、設定デューティ比、デューティ制御信号DC、固定デューティ切替信号SDおよびPWMパルス信号P4が示される。図4の横軸は時間である。
図4において、デューティ制御信号DCがローレベルのときに、選択器24からANDゲ−ト22の出力信号がPWMパルス信号P3として出力され、デューティ制御信号DCがハイレベルのときに、選択器24からORゲ−ト23の出力信号がPWMパルス信号P3として出力される。
ここで、図3のデューティ指定信号DIはIC(Inter integrated circuit)バスを用いてPWM発生回路12に与えられ、デューティ制御信号DCはMPU40のポートを用いて選択器24に与えられる。そのため、設定デューティ比を50%よりも小さい値から50%以上の値に変化させる場合または設定デューティ比を50%以上の値から50%よりも小さい値に変化させる場合に、デューティ指定信号DIの変化のタイミングとデューティ制御信号DCの変化のタイミングとが厳密には一致しないことがある。それにより、設定デューティ比の変化時に一瞬PWMパルス信号P3のデューティ比が変化前後の設定デューティ比からずれる場合がある。
図4の例では、設定デューティ比が45%から55%に切り替るタイミングとデューティ制御信号DCがローレベルからハイレベルに立ち上がるタイミングとがずれている。
そのため、デューティ制御信号DCがローレベルからハイレベルに立ち上がるタイミングと設定デューティ比が45%から55%に切り替るタイミングとの間で、選択器24から出力されるPWMパルス信号P3のデューティ比が不安定になる。それにより、バックライト52の輝度変化に不連続性が生じたり、液晶表示パネル51の画面全体が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象が発生す。
そこで、本実施の形態では、設定デューティ比が50%よりも小さい値から50%以上の値に変化する場合および設定デューティ比が50%以上の値から50%よりも小さい値に変化する場合に、固定デューティ切替信号SDに一定幅のパルスが発生する。このパルスは、デューティ制御信号DCの変化時よりも前のタイミングでハイレベルに立ち上がり、設定デューティ比の変化時よりも後のタイミングでローレベルに立ち下がる。
選択器25は、固定デューティ切替信号SDがローレベルのときに選択器25から出力されるPWMパルス信号P3をPWMパルス信号P4として出力し、固定デューティ切替信号SDがハイレベルのときに分周回路21から出力される分周パルス信号P2をPWMパルス信号P4として出力する。分周パルス信号P2のデューティ比は50%である。
それにより、設定デューティ比が50%よりも小さい値から50%以上の値に変化する遷移期間および設定デューティ比が50%以上の値から50%よりも小さい値に変化する遷移期間にPWMパルス信号P4のデューティ比が50%となる。
図4の例では、設定デューティ比が45%から55%に変化する場合に、PWMパルス信号P4のデューティ比は45%、50%および55%の順に変化する。
このように、インバータ回路30に与えられるPWMパルス信号P4のデューティ比が安定に変化する。
(2−3)第2の実施の形態の効果
このように、設定デューティ比が50%以上の場合にORゲ−ト23の出力信号を選択し、設定デューティ比が50%よりも低い場合にANDゲ−ト22の出力信号を選択することにより、垂直同期信号VSの(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P4をインバータ回路30に出力することができる。それにより、液晶表示パネル51の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、追加回路20を新たに設けることにより、垂直同期周波数の整数倍のみのPWMパルス信号P1を発生することができる制御デバイス10を用いて垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P3を発生することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能になるとともに、表示装置の薄型化、軽量化および低コスト化が可能となる。
また、固定デューティ切替信号SDを用いることにより、設定デューティ比が50%よりも小さい値から50%以上の値に変化する場合および設定デューティ比が50%以上の値から50%よりも小さい値に変化する場合にPWMパルス信号P4を安定に変化させることができる。それにより、PWMパルス信号P4のデューティ比が乱れることが防止される。したがって、バックライト52の輝度変化に不連続性が生じることおよび液晶表示パネル51の画面が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
なお、制御デバイス10によっては、PWMパルス信号P1のデューティ比が0%または100%から他の値に変化する場合にPWMパルス信号P1のデューティ比が適正な値からずれる場合がある。そのような場合においても、固定デューティ切替信号SDを用いてPWMパルス信号P4のデューティ比を安定に変化させることができる。
(3)第3の実施の形態
(3−1)バックライト制御装置の構成
図5は本発明の第3の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図である。
図5のバックライト制御装置が図1のバックライト制御装置と異なるのは、追加回路20がモノマルチバイブレータ26をさらに含む点である。
モノマルチバイブレータ26には、PWM発生回路12により発生されたPWMパルス信号P1が与えられる。モノマルチバイブレータ26は、PWMパルス信号P1に応答して所定幅のパルスを有する拡大パルス信号P5を出力する。具体的には、拡大パルス信号P5は、PWMパルス信号P1の立ち上がりから一定期間ハイレベルになるパルスを有する。
分周回路21は、モノマルチバイブレータ26により発生された拡大パルス信号P5を分周し、分周パルス信号P2を出力する。分周パルス信号P2の周波数はPWMパルス信号P1および拡大パルス信号P5の周波数の2分の1である。
ANDゲ−ト22は、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1と分周回路21から出力される分周パルス信号P2とに関する論理積を算出する。ORゲ−ト23は、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1と分周回路21から出力される分周パルス信号P2とに関する論理和を算出する。
選択器24は、デューティ制御信号DCに応答してANDゲ−ト22の出力信号またはORゲ−ト23の出力信号をPWMパルス信号P3として選択的に出力する。PWMパルス信号P3は、調光パルス信号としてインバータ回路30に与えられる。
インバータ回路30は、選択器24から与えられるPWMパルス信号P3に基づいて駆動信号DRをバックライト52に与える。それにより、バックライト52が駆動される。PWMパルス信号P3のデューティ比を制御することによりバックライト52の輝度が調整される。
図5のバックライト制御装置の他の部分の構成は、図1のバックライト制御装置の対応する部分の構成と同様である。
(3−2)バックライト制御装置の動作
図5のバックライト制御装置において設定デューティ比が50%以上の場合の垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3のタイミング図は図2(a)のタイミング図と同様であり、設定デューティ比が50%よりも低い場合の垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3のタイミング図は図2(b)のタイミング図と同様である。
図6は設定デューティ比の切り替り時のバックライト制御装置の動作を説明するためのタイミング図である。図6(a)には、モノマルチバイブレータ26を用いない場合の設定デューティ比、デューティ制御信号DC、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3が示される。図6(b)には、モノマルチバイブレータ26を用いた場合の設定デューティ比、デューティ制御信号DC、PWMパルス信号P1、拡大パルス信号P5、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3が示される。図6の横軸は時間である。
図6において、デューティ制御信号DCがローレベルのときに、選択器24からANDゲ−ト22の出力信号がPWMパルス信号P3として出力され、デューティ制御信号DCがハイレベルのときに、選択器24からORゲ−ト23の出力信号がPWMパルス信号P3として出力される。
ここで、図6(a)に示すように、モノマルチバイブレータ26を用いない場合には、設定デューティ比が変化する場合にPWMパルス信号P3に不適正な周期が発生する。本例では、設定デューティ比が変化する場合にPWMパルス信号P3の周期が一時的に短くなる。それにより、バックライト52の輝度変化に不連続性が生じ、液晶表示パネル51の画面が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象が発生する。
そこで、本実施の形態では、分周回路21の前段にモノマルチバイブレータ26を設けることにより、図6(b)に示すように、設定デューティ比が変化する場合にPWMパルス信号P3に不適正な周期が発生することが防止される。それにより、バックライト52の輝度変化に不連続性が生じることおよび液晶表示パネル51の画面が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
(3−3)第3の実施の形態の効果
本実施の形態では、設定デューティ比が50%以上の場合にORゲ−ト23の出力信号を選択し、設定デューティ比が50%よりも低い場合にANDゲ−ト22の出力信号を選択することにより、垂直同期信号VSの(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P3をインバータ回路30に出力することができる。それにより、液晶表示パネル51の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、追加回路20を新たに設けることにより、垂直同期周波数の整数倍のみのPWMパルス信号P1を発生することができる制御デバイス10を用いて垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P3を発生することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能になるとともに、表示装置の薄型化、軽量化および低コスト化が可能となる。
また、モノマルチバイブレータ26を用いることにより、設定デューティ比が変化する場合にPWMパルス信号P3に不適正な周期が発生することが防止される。それにより、バックライト52の輝度変化に不連続性が生じることおよび液晶表示パネル51の画面が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
なお、モノマルチバイブレータ26により発生される拡大パルス信号P5のパルス幅は、設定デューティ比の切り替り時のPWMパルス信号P3の周期の乱れの程度とバックライト52において視覚的に許容される輝度の乱れの程度とを考慮して決定される。
(4)請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
上記実施の形態では、インバータ回路30がインバータに相当し、MPU40またはリモコン60が指示部に相当し、PWM発生回路12がパルス発生器に相当し、分周回路21が分周器に相当し、選択器24または選択器24,25が選択器に相当し、モノマルチバイブレータ26がパルス拡大器に相当し、液晶表示パネル51が表示パネルに相当する。PWMパルス信号P3またはPWMパルス信号P4が調光パルス信号に相当し、PWMパルス信号P2が第1のパルス信号に相当し、ORゲート23が第1の論理素子に相当し、ANDゲート22が第2の論理素子に相当し、論理和が第1の論理演算に相当し、論理積が第2の論理演算に相当する。
(5)他の実施の形態
上記第1〜第3の実施の形態では、第1の論理素子としてORゲート23が用いられ、第2の論理素子としてANDゲート22が用いられているが、これらに限定されず、例えば、第1の論理素子としてNORゲートが用いられてもよく、第2の論理素子としてNANDゲートが用いられてもよい。
また、上記第3の実施の形態では、パルス拡大器としてモノマルチバイブレータ26が用いられているが、これに限定されず、他の波形整形回路を用いてもよい。
さらに、上記第3の実施の形態のバックライト制御装置におけるモノマルチバイブレータ26が第2の実施の形態のバックライト制御装置に設けられてもよい。
本発明に係るバックライト制御装置は、液晶テレビ、液晶ディスプレイ装置等表示装置におけるバックライトの調光、特にバ−スト調光の制御に有用である。
本発明は、バックライトの輝度を制御するバックライト制御装置およびそれを備えた表示装置に関する。
一般に、液晶テレビまたは液晶ディスプレイ装置のように液晶を用いた映像機器では、冷陰極管からなるバックライトの発光により画像が表示される。バックライトを制御および駆動するため駆動信号を生成するためにインバータが用いられる。
通常、バックライトの輝度を制御するために、インバ−タの入力直流電圧または入力直流電流を変化させることにより冷陰極管に流れる電流を変化させる電流または電圧調光方式と、PWM(パルス幅変調)パルスにより発振周波数での発光および停止を制御するPWM調光(バ−スト調光)方式とがある。
電流または電圧調光方式は、インバ−タから発生するノイズ(可聴音)が小さく安定であるという利点を有するが、調光範囲が狭いという欠点を有する。
一方、PWM調光方式は、調光範囲が広いという利点を有し、ユ−ザがバックライトの調整を行う機能等で用いられている。
一般的には、インバータを駆動するPWMパルス信号は入力される映像信号の垂直同期周波数とは非同期である。しかしながら、PWMパルス信号が垂直同期周波数と非同期であると、画面上をノイズが動く現象または画面上に干渉縞が現れる現象が生じる。
そこで、PWMパルス信号を垂直同期周波数に同期させることが提案されている(例えは特許文献1参照)。
しかしながら、PWMパルス信号の周波数が垂直同期周波数の整数倍に設定されると、液晶の光透過率の時間変化が原因でフリッカが発生する(特許文献2参照)。フリッカの発生を防止するために、特許文献2のバックライト制御機能付き液晶表示装置では、n画面表示期間(nは2以上の整数)にm回(mはnより大きくかつnの倍数以外の整数)蛍光管を点滅させるPWM調光駆動回路部が設けられている。
特開平11−126696号公報 特開平7−325286号公報
昨今、液晶テレビおよび液晶ディスプレイ装置のように液晶表示パネルを有する表示装置においても、映像信号処理系はLSI(大規模集積回路)で構成されている。また、液晶表示パネルに画像を表示するために必要なスケ−リング、輪郭補正、ガンマ補正等のシステムは1チップのLSIで実現されるようになってきた。
このようなLSIは、コストメリットを発揮するために種々の周辺回路を内蔵しており、インバ−タを駆動するPWMパルス信号を発生するPWM発生回路も内蔵している。
液晶表示パネルにおけるフリッカの発生を防止するためには、インバ−タを駆動するPWMパルス信号の周波数を垂直同期周波数の(奇数/2)倍に設定することが望ましい。
しかしながら、LSIにより構成されたPWM発生回路では、PWMパルス信号の周波数を垂直同期周波数の整数倍にしか設定することができない。
一方、特許文献2に記載されたバックライト制御機能付き液晶表示装置では、PWM調光駆動回路部により蛍光管をm/nの周波数で点滅させることができる。
しかしながら、PWM調光駆動回路部は回路構成が複雑であるとともに、LSIにより構成された既存のPWM発生回路を利用することができない。そのため、部品コストおよび製造コストが高くなる。
また、従来のPWM発生回路では、PWMパルス信号のデューティ比を切り替える際の遷移期間で、PWMパルス信号のデューティ比が乱れたり、PWMパルス信号に一時的に短い周期のパルスが発生することがある。それにより、バックライトの輝度変化に不連続性が生じたり、または画面が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象が生じる。
本発明の目的は、フリッカの発生を防止しつつ小型化および低コスト化が可能なバックライト制御装置およびそれを備えた表示装置を提供することである。
本発明の他の目的は、フリッカの発生、輝度の不連続な変化および瞬間的な輝度の変化を防止しつつ小型化および低コスト化が可能なバックライト制御装置を提供することである。
(1)本発明の一局面に従うバックライト制御装置は、バックライトの輝度を制御するバックライト制御装置であって、輝度を制御するための調光パルス信号に応答してバックライトを駆動するインバータと、調光パルス信号のデューティ比を指示する指示部と、指示部により指示されたデューティ比および垂直同期信号に基づいて、垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有しかつパルス幅変調された第1のパルス信号を発生するパルス発生器と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号を分周し、第1のパルス信号の2分の1の周波数を有する第2のパルス信号を出力する分周器と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号および分周器により出力された第2のパルス信号に関する第1の論理演算を行う第1の論理素子と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号および分周器により出力された第2のパルス信号に関する第2の論理演算を行う第2の論理素子と、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の場合に第1の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択し、指示部により指示されたデューティ比が所定値未満の場合に第2の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択することにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号を調光パルス信号として出力する選択器とを備えたものである。
そのバックライト制御装置においては、指示部により調光パルス信号のデューティ比が指示されると、指示されたデューティ比および垂直同期信号に基づいて第1のパルス信号がパルス発生器により発生される。この第1のパルス信号は、垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有しかつパルス幅変調されている。その第1のパルス信号は分周器により分周され、分周器から第2のパルス信号が出力される。この第2のパルス信号は、第1のパルス信号の周波数の2分の1の周波数を有する。
第1の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する第1の論理演算が行われる。また、第2の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する第2の論理演算が行われる。
指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の場合に第1の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択され、指示部により指示されたデューティ比が所定値未満の場合に第2の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択される。それにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号が調光パルス信号として出力される。インバータは、調光パルス信号に応答してバックライトを駆動する。
このようにして、インバータに垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号が与えられるので、バックライト制御装置を用いた表示装置の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、バックライト制御装置は、インバータ、パルス発生器および指示部に加えて分周器、第1および第2の論理素子および選択器により構成される。したがって、簡単な構成により垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号を出力することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能となる。
(2)所定値は50%であってもよい。この場合、指示部により指示されたデューティ比が50%以上の場合に第1の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択され、指示部により指示されたデューティ比が50%未満の場合に第2の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択される。それにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号が調光パルス信号としてインバータに出力される。
(3)パルス発生器は、指示部により指示されたデューティ比Dが50%以上の場合に第1のパルス信号のデューティ比を2(D−50)%に設定し、指示部により指示されたデューティ比Dが50%未満の場合に第1のパルス信号のデューティ比を2D%に設定してもよい。
それにより、指示部により指示されたデューティ比Dが50%以上の場合に垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有しかつ指定された50%以上のデューティ比を有する調光パルス信号がインバータに出力される。また、指示部により指示されたデューティ比Dが50%未満の場合に垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有しかつ指定された50%未満のデューティ比を有する調光パルス信号がインバータに出力される。
(4)選択器は、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の値と所定値未満の値とで切り替わる場合に一定期間所定のデューティ比を有するパルス信号を調光パルス信号として出力してもよい。
この場合、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の値と所定値未満の値とで切り替わる場合に所定のデューティ比を有する調光パルス信号がインバータに出力される。それにより、上記のデューティ比の切り替わり時に調光パルス信号を安定に変化させることができる。それにより、調光パルス信号のデューティ比が乱れることが防止される。したがって、バックライトの輝度変化に不連続が生じることおよび輝度が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
(5)選択器は、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の値と所定値未満の値とで切り替わる場合に一定期間分周器から出力される第2のパルス信号を調光パルス信号として出力してもよい。
この場合、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の値と所定値未満の値とで切り替わる場合に50%のデューティ比を有する調光パルス信号がインバータに出力される。それにより、上記のデューティ比の切り替わり時に調光パルス信号を安定に変化させることができる。それにより、調光パルス信号のデューティ比が乱れることが防止される。したがって、バックライトの輝度変化に不連続が生じることおよび輝度が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
(6)バックライト制御装置は、パルス発生器により発生された第1のパルス信号のパルスを一定幅に拡大し、拡大されたパルスを有する第4のパルス信号を出力するパルス拡大器をさらに備え、分周器は、パルス拡大器から出力される第4のパルス信号を分周してもよい。
この場合、第1のパルス信号のパルスが拡大され、拡大されたパルスを有する第4のパルス信号が分周される。それにより、指示部により指示されるデューティ比が変化する場合に調光パルス信号に不適正な周期が発生することが防止される。したがって、バックライトの輝度変化に不連続が生じることおよび輝度が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
(7)パルス拡大器はモノマルチバイブレータを含んでもよい。この場合、第1のパルス信号のパルスに応答して拡大された一定幅のパルスを有する第4のパルス信号が出力され、拡大されたパルスを有する第4のパルス信号が分周される。それにより、指示部により指示されるデューティ比が変化する場合に調光パルス信号に不適正な周期が発生することが防止される。したがって、簡単な構成でバックライトの輝度変化に不連続が生じることおよび輝度が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
(8)第1の論理演算は論理和であり、第2の論理演算は論理積であってもよい。
この場合、第1の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する論理和が算出される。また、第2の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する論理積が算出される。それにより、選択器から垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号が調光パルス信号として出力される。
(9)第1の論理素子はORゲートを含み、第2の論理素子はANDゲートを含んでもよい。
この場合、ORゲートにより第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する論理和が算出される。また、ANDゲートにより第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する論理積が算出される。それにより、選択器から垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号が調光パルス信号として出力される。
(10)本発明の他の局面に従う表示装置は、入力された映像信号を所定の形式に変換するとともに垂直同期信号を分離する信号処理回路と、信号処理回路により得られた映像信号を画像として表示する表示パネルと、表示パネルの背面に設けられたバックライトと、バックライトの輝度を制御するバックライト制御装置とを備え、バックライト制御装置は、輝度を制御するための調光パルス信号に応答してバックライトを駆動するインバータと、調光パルス信号のデューティ比を指示する指示部と、指示部により指示されたデューティ比および信号処理回路により分離された垂直同期信号に基づいて、垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有しかつパルス幅変調された第1のパルス信号を発生するパルス発生器と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号を分周し、第1のパルス信号の2分の1の周波数を有する第2のパルス信号を出力する分周器と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号および分周器により出力された第2のパルス信号に関する第1の論理演算を行う第1の論理素子と、パルス発生器により発生された第1のパルス信号および分周器により出力された第2のパルス信号に関する第2の論理演算を行う第2の論理素子と、指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の場合に第1の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択し、指示部により指示されたデューティ比が所定値未満の場合に第2の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択することにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号を調光パルス信号として出力する選択器とを含むものである。
その表示装置においては、信号処理回路により入力された映像信号が所定の形式に変換されるとともに垂直同期信号が分離される。バックライトにより表示パネルに背面から光が照射されつつ、表示パネルにより映像信号に基づく画像が表示される。バックライトの輝度はバックライト制御装置により調整される。
そのバックライト制御装置においては、指示部により調光パルス信号のデューティ比が指示されると、指示されたデューティ比および垂直同期信号に基づいて第1のパルス信号がパルス発生器により発生される。この第1のパルス信号は、垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有しかつパルス幅変調されている。その第1のパルス信号は分周器により分周され、分周器から第2のパルス信号が出力される。この第2のパルス信号は、第1のパルス信号の周波数の2分の1の周波数を有する。
第1の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する第1の論理演算が行われる。また、第2の論理素子により第1のパルス信号および第2のパルス信号に関する第2の論理演算が行われる。
指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の場合に第1の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択され、指示部により指示されたデューティ比が所定値未満の場合に第2の論理素子の出力信号が第3のパルス信号として選択器により選択される。それにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号が調光パルス信号として出力される。インバータは、調光パルス信号に応答してバックライトを駆動する。
このようにして、インバータに垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号が与えられるので、バックライト制御装置を用いた表示装置の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、バックライト制御装置は、インバータ、パルス発生器および指示部に加えて分周器、第1および第2の論理素子および選択器により構成される。したがって、簡単な構成により垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号を出力することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能になるともに、表示装置の薄型化、軽量化および低コスト化が可能になる。
(11)信号処理回路およびパルス発生器は、大規模集積回路により構成されてもよい。それにより、信号処理回路およびパルス発生器が小型化される。この場合でも、大規模集積回路およびインバータに分周器、第1および第2の論理素子および選択器を追加することにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号を出力することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能となる。
(12)表示パネルは液晶表示パネルを含んでもよい。この場合、バックライトにより液晶表示パネルに背面から光が照射されつつ、液晶表示パネルにより映像信号に基づく画像が表示される。バックライトの輝度はバックライト制御装置により調整される。
本発明によれば、インバータに垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号が与えられるので、バックライト制御装置を用いた表示装置の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、バックライト制御装置は、インバータ、パルス発生器および指示部に加えて分周器、第1および第2の論理素子および選択器により構成される。したがって、簡単な構成により垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する調光パルス信号を出力することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能となる。
(1)第1の実施の形態
(1−1)バックライト制御装置の構成
図1は本発明の第1の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図である。
図1において、表示装置は、制御デバイス10、追加回路20、インバータ回路30、MPU(マイクロプロセッシングユニット)40、液晶パネルモジュ−ル50およびリモコン60を備える。制御デバイス10、追加回路20、インバータ回路30、MPU(マイクロプロセッシングユニット)40およびリモコン60がバックライト制御装置を構成する。
制御デバイス10は、信号処理回路11およびPWM(パルス幅変調)発生回路12を含み、LSI(大規模集積回路)により構成される。
追加回路20は、分周回路21、ANDゲ−ト22、ORゲ−ト23および選択器24を含む。液晶パネルモジュ−ル50は、液晶表示パネル51およびバックライト52を含む。バックライト52は、例えば冷陰極管からなり、液晶表示パネル51の背面に配置される。
信号処理回路11には、映像信号VDが入力される。信号処理回路11は、映像信号VDを液晶表示パネル51に適したRGB信号CSに変換するとともに、映像信号VDから垂直同期信号VSおよび水平同期信号(図示せず)を分離する。信号処理回路11により得られたRGB信号CSは液晶表示パネル51に与えられる。それにより、RGB信号CSに基づいて液晶表示パネル51に画像が表示される。
また、信号処理回路11により分離された垂直同期信号VSはPWM発生回路12に与えられる。PWM発生回路12は、垂直同期信号VSに同期したPWM(パルス幅変調)パルス信号P1を発生する。このPWM発生回路12は、垂直同期周波数(垂直走査周波数)の整数倍の周波数を有するPWMパルス信号P1を発生することができる。
本実施の形態では、PWM発生回路12は垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有するPWMパルス信号P1を発生するように設定される。
分周回路21は、PWM発生回路12により発生されたPWMパルス信号P1を分周し、分周パルス信号P2を出力する。分周パルス信号P2の周波数はPWMパルス信号P1の周波数の2分の1である。
ANDゲ−ト22は、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1と分周回路21から出力される分周パルス信号P2とに関する論理積を算出する。ORゲ−ト23は、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1と分周回路21から出力される分周パルス信号P2とに関する論理和を算出する。
MPU40には、信号処理回路11から映像信号VDが与えられる。MPU40は、映像信号VDまたはリモコン60からの指令に基づいてデューティ指定信号DIをPWM発生回路12に与えるとともにデューティ制御信号DCを選択器24に与える。デューティ指定信号DIは、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1のデューティ比を指定する。また、デューティ制御信号DCは、選択器24の選択動作を制御する。
選択器24は、デューティ制御信号DCに応答してANDゲ−ト22の出力信号またはORゲ−ト23の出力信号をPWMパルス信号P3として選択的に出力する。PWMパルス信号P3は、調光パルス信号としてインバータ回路30に与えられる。
インバータ回路30は、選択器24から与えられるPWMパルス信号P3に基づいて駆動信号DRをバックライト52に与える。それにより、バックライト52が駆動される。PWMパルス信号P3のデューティ比を制御することによりバックライト52の輝度が調整される。
ここで、インバータ回路30に調光パルス信号として与えられるPWMパルス信号P3のデューティ比は、映像信号VDまたはリモコン60からの指令に基づいて設定される。以下、映像信号VDまたはリモコン60からの指令に基づいて設定されるPWMパルス信号P3のデューティ比を設定デューティ比と呼ぶ。
(1−2)バックライト制御装置の動作
以下、図2を参照しながら図1のバックライト制御装置の具体的な動作を説明する。図2は図1のバックライト制御装置における各部の信号のタイミング図である。
図2(a)は設定デューティ比が50%以上の場合における垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3を示す。図2(b)は設定デューティ比が50%よりも低い場合における垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3を示す。図2の横軸は時間である。
映像信号VDは、例えばコンポジット信号からなり、または輝度信号および色差信号からなる。上記のように、映像信号VDは、信号処理回路11により液晶表示パネル51に適したRGB信号CSに変換される。この場合、信号処理回路11は、映像信号VDに例えばスケ−リング処理を行う。スケ−リング処理では、映像信号VDの表示領域の画素数が液晶表示パネル51の解像度に適合するように変換される。また、液晶表示パネル51の特性を補正することにより映像信号VDによる画質をユーザの好みに合うように変換するために、映像信号VDに輪郭補正、ガンマ補正、ホワイトバランス調整等が行われる。
また、垂直同期信号VSに同期してPWM発生回路12によりPWMパルス信号P1が発生される。この場合、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1の周波数は、所望の周波数の倍の周波数に設定される。例えば垂直同期周波数の5/2倍のPWMパルス信号P3を得るためには、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1の周波数は、垂直同期周波数の5倍に設定される。図2の例では、PWMパルス信号P1の周波数は垂直同期信号VSの周波数の5倍になっている。
なお、PWMパルス信号P1のデューティ比は、後述する方法で設定デューティ比に基づいてデューティ指定信号DIにより制御される。図2の例では、PWMパルス信号P1のデューティ比は50%となっている。
PWMパルス信号P1は、分周回路21により分周される。図2に示すように、分周パルス信号P2の周波数は、PWMパルス信号P1の周波数の1/2になっている。
ANDゲ−ト22によりPWMパルス信号P1と分周パルス信号P2との論理積が算出される。ORゲ−ト23によりPWMパルス信号P1と分周パルス信号P2との論理和が算出される。
設定デューティ比が50%以上の場合には、図2(a)に示すように、ORゲ−ト23の出力信号が選択器24からPWMパルス信号P3として出力される。それにより、PWMパルス信号P3の周波数は、垂直同期信号VSの周波数の5/2倍となる。
この場合、PWMパルス信号P3のデューティ比は、設定デューティ比から50%減算することにより得られた値の2倍に設定される。図2(a)の例では、設定デューティ比は75%である。したがって、PWMパルス信号P1のデューティ比は50%に設定されている。それにより、PWMパルス信号P3のデューティ比が75%となっている。
設定デューティ比が50%よりも低い場合には、図2(b)に示すように、ANDゲ−ト22の出力信号が選択器24からPWMパルス信号P3として出力される。それにより、PWMパルス信号P3の周波数は、垂直同期信号VSの周波数の5/2倍となる。
この場合、PWMパルス信号P3のデューティ比は、設定デューティ比の2倍に設定される。図2(b)の例では、設定デューティ比は25%である。したがって、PWMパルス信号P1のデューティ比は50%に設定されている。それにより、PWMパルス信号P3のデューティ比は25%となっている。
(1−3)第1の実施の形態の効果
本実施の形態では、設定デューティ比が50%以上の場合にORゲ−ト23の出力信号を選択し、設定デューティ比が50%よりも低い場合にANDゲ−ト22の出力信号を選択することにより、垂直同期信号VSの(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P3をインバータ回路30に出力することができる。それにより、液晶表示パネル51の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、追加回路20を新たに設けることにより垂直同期周波数の整数倍のみのPWMパルス信号P1を発生することができる制御デバイス10を用いて垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P3を発生することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能になるとともに、表示装置の薄型化、軽量化および低コスト化が可能となる。
(2)第2の実施の形態
(2−1)バックライト制御装置の構成
図3は本発明の第2の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図である。
図3のバックライト制御装置が図1のバックライト制御装置と異なるのは、追加回路20が選択器25をさらに含む点である。
MPU40は、映像信号VDまたはリモコン60からの指令に基づいてデューティ指定信号DIをPWM発生回路12に与えるとともにデューティ制御信号DCを選択器24に与え、さらに固定デューティ切替信号SDを選択器25に与える。固定デューティ切替信号SDは、選択器25の選択動作を制御する。
選択器25は、固定デューティ切替信号SDに応答して選択器24から出力されるPWMパルス信号P3または分周回路21から出力される分周パルス信号P2をPWMパルス信号P4として選択的に出力する。PWMパルス信号P4は、調光パルス信号としてインバータ回路30に与えられる。
インバータ回路30は、選択器25から与えられるPWMパルス信号P4に基づいて駆動信号DRをバックライト52に与える。それにより、バックライト52が駆動される。PWMパルス信号P4のデューティ比を制御することによりバックライト52の輝度が調整される。
図3のバックライト制御装置の他の部分の構成は、図1のバックライト制御装置の対応する部分の構成と同様である。
(2−2)バックライト制御装置の動作
図3のバックライト制御装置において設定デューティ比が50%以上の場合の垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3のタイミング図は図2(a)のタイミング図と同様であり、設定デューティ比が50%よりも低い場合の垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3のタイミング図は図2(b)のタイミング図と同様である。
図4は設定デューティ比の切り替り時のバックライト制御装置の動作を説明するためのタイミング図である。
図4には、設定デューティ比、デューティ制御信号DC、固定デューティ切替信号SDおよびPWMパルス信号P4が示される。図4の横軸は時間である。
図4において、デューティ制御信号DCがローレベルのときに、選択器24からANDゲ−ト22の出力信号がPWMパルス信号P3として出力され、デューティ制御信号DCがハイレベルのときに、選択器24からORゲ−ト23の出力信号がPWMパルス信号P3として出力される。
ここで、図3のデューティ指定信号DIはIC(Inter integrated circuit)バスを用いてPWM発生回路12に与えられ、デューティ制御信号DCはMPU40のポートを用いて選択器24に与えられる。そのため、設定デューティ比を50%よりも小さい値から50%以上の値に変化させる場合または設定デューティ比を50%以上の値から50%よりも小さい値に変化させる場合に、デューティ指定信号DIの変化のタイミングとデューティ制御信号DCの変化のタイミングとが厳密には一致しないことがある。それにより、設定デューティ比の変化時に一瞬PWMパルス信号P3のデューティ比が変化前後の設定デューティ比からずれる場合がある。
図4の例では、設定デューティ比が45%から55%に切り替るタイミングとデューティ制御信号DCがローレベルからハイレベルに立ち上がるタイミングとがずれている。
そのため、デューティ制御信号DCがローレベルからハイレベルに立ち上がるタイミングと設定デューティ比が45%から55%に切り替るタイミングとの間で、選択器24から出力されるPWMパルス信号P3のデューティ比が不安定になる。それにより、バックライト52の輝度変化に不連続性が生じたり、液晶表示パネル51の画面全体が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象が発生す。
そこで、本実施の形態では、設定デューティ比が50%よりも小さい値から50%以上の値に変化する場合および設定デューティ比が50%以上の値から50%よりも小さい値に変化する場合に、固定デューティ切替信号SDに一定幅のパルスが発生する。このパルスは、デューティ制御信号DCの変化時よりも前のタイミングでハイレベルに立ち上がり、設定デューティ比の変化時よりも後のタイミングでローレベルに立ち下がる。
選択器25は、固定デューティ切替信号SDがローレベルのときに選択器25から出力されるPWMパルス信号P3をPWMパルス信号P4として出力し、固定デューティ切替信号SDがハイレベルのときに分周回路21から出力される分周パルス信号P2をPWMパルス信号P4として出力する。分周パルス信号P2のデューティ比は50%である。
それにより、設定デューティ比が50%よりも小さい値から50%以上の値に変化する遷移期間および設定デューティ比が50%以上の値から50%よりも小さい値に変化する遷移期間にPWMパルス信号P4のデューティ比が50%となる。
図4の例では、設定デューティ比が45%から55%に変化する場合に、PWMパルス信号P4のデューティ比は45%、50%および55%の順に変化する。
このように、インバータ回路30に与えられるPWMパルス信号P4のデューティ比が安定に変化する。
(2−3)第2の実施の形態の効果
このように、設定デューティ比が50%以上の場合にORゲ−ト23の出力信号を選択し、設定デューティ比が50%よりも低い場合にANDゲ−ト22の出力信号を選択することにより、垂直同期信号VSの(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P4をインバータ回路30に出力することができる。それにより、液晶表示パネル51の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、追加回路20を新たに設けることにより、垂直同期周波数の整数倍のみのPWMパルス信号P1を発生することができる制御デバイス10を用いて垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P3を発生することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能になるとともに、表示装置の薄型化、軽量化および低コスト化が可能となる。
また、固定デューティ切替信号SDを用いることにより、設定デューティ比が50%よりも小さい値から50%以上の値に変化する場合および設定デューティ比が50%以上の値から50%よりも小さい値に変化する場合にPWMパルス信号P4を安定に変化させることができる。それにより、PWMパルス信号P4のデューティ比が乱れることが防止される。したがって、バックライト52の輝度変化に不連続性が生じることおよび液晶表示パネル51の画面が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
なお、制御デバイス10によっては、PWMパルス信号P1のデューティ比が0%または100%から他の値に変化する場合にPWMパルス信号P1のデューティ比が適正な値からずれる場合がある。そのような場合においても、固定デューティ切替信号SDを用いてPWMパルス信号P4のデューティ比を安定に変化させることができる。
(3)第3の実施の形態
(3−1)バックライト制御装置の構成
図5は本発明の第3の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図である。
図5のバックライト制御装置が図1のバックライト制御装置と異なるのは、追加回路20がモノマルチバイブレータ26をさらに含む点である。
モノマルチバイブレータ26には、PWM発生回路12により発生されたPWMパルス信号P1が与えられる。モノマルチバイブレータ26は、PWMパルス信号P1に応答して所定幅のパルスを有する拡大パルス信号P5を出力する。具体的には、拡大パルス信号P5は、PWMパルス信号P1の立ち上がりから一定期間ハイレベルになるパルスを有する。
分周回路21は、モノマルチバイブレータ26により発生された拡大パルス信号P5を分周し、分周パルス信号P2を出力する。分周パルス信号P2の周波数はPWMパルス信号P1および拡大パルス信号P5の周波数の2分の1である。
ANDゲ−ト22は、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1と分周回路21から出力される分周パルス信号P2とに関する論理積を算出する。ORゲ−ト23は、PWM発生回路12により発生されるPWMパルス信号P1と分周回路21から出力される分周パルス信号P2とに関する論理和を算出する。
選択器24は、デューティ制御信号DCに応答してANDゲ−ト22の出力信号またはORゲ−ト23の出力信号をPWMパルス信号P3として選択的に出力する。PWMパルス信号P3は、調光パルス信号としてインバータ回路30に与えられる。
インバータ回路30は、選択器24から与えられるPWMパルス信号P3に基づいて駆動信号DRをバックライト52に与える。それにより、バックライト52が駆動される。PWMパルス信号P3のデューティ比を制御することによりバックライト52の輝度が調整される。
図5のバックライト制御装置の他の部分の構成は、図1のバックライト制御装置の対応する部分の構成と同様である。
(3−2)バックライト制御装置の動作
図5のバックライト制御装置において設定デューティ比が50%以上の場合の垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3のタイミング図は図2(a)のタイミング図と同様であり、設定デューティ比が50%よりも低い場合の垂直同期信号VS、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3のタイミング図は図2(b)のタイミング図と同様である。
図6は設定デューティ比の切り替り時のバックライト制御装置の動作を説明するためのタイミング図である。図6(a)には、モノマルチバイブレータ26を用いない場合の設定デューティ比、デューティ制御信号DC、PWMパルス信号P1、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3が示される。図6(b)には、モノマルチバイブレータ26を用いた場合の設定デューティ比、デューティ制御信号DC、PWMパルス信号P1、拡大パルス信号P5、分周パルス信号P2およびPWMパルス信号P3が示される。図6の横軸は時間である。
図6において、デューティ制御信号DCがローレベルのときに、選択器24からANDゲ−ト22の出力信号がPWMパルス信号P3として出力され、デューティ制御信号DCがハイレベルのときに、選択器24からORゲ−ト23の出力信号がPWMパルス信号P3として出力される。
ここで、図6(a)に示すように、モノマルチバイブレータ26を用いない場合には、設定デューティ比が変化する場合にPWMパルス信号P3に不適正な周期が発生する。本例では、設定デューティ比が変化する場合にPWMパルス信号P3の周期が一時的に短くなる。それにより、バックライト52の輝度変化に不連続性が生じ、液晶表示パネル51の画面が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象が発生する。
そこで、本実施の形態では、分周回路21の前段にモノマルチバイブレータ26を設けることにより、図6(b)に示すように、設定デューティ比が変化する場合にPWMパルス信号P3に不適正な周期が発生することが防止される。それにより、バックライト52の輝度変化に不連続性が生じることおよび液晶表示パネル51の画面が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
(3−3)第3の実施の形態の効果
本実施の形態では、設定デューティ比が50%以上の場合にORゲ−ト23の出力信号を選択し、設定デューティ比が50%よりも低い場合にANDゲ−ト22の出力信号を選択することにより、垂直同期信号VSの(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P3をインバータ回路30に出力することができる。それにより、液晶表示パネル51の画面にフリッカが発生することが防止される。
この場合、追加回路20を新たに設けることにより、垂直同期周波数の整数倍のみのPWMパルス信号P1を発生することができる制御デバイス10を用いて垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有するPWMパルス信号P3を発生することができる。その結果、バックライト制御装置の小型化および低コスト化が可能になるとともに、表示装置の薄型化、軽量化および低コスト化が可能となる。
また、モノマルチバイブレータ26を用いることにより、設定デューティ比が変化する場合にPWMパルス信号P3に不適正な周期が発生することが防止される。それにより、バックライト52の輝度変化に不連続性が生じることおよび液晶表示パネル51の画面が瞬間的に明るくなったり暗くなったりする現象の発生が防止される。
なお、モノマルチバイブレータ26により発生される拡大パルス信号P5のパルス幅は、設定デューティ比の切り替り時のPWMパルス信号P3の周期の乱れの程度とバックライト52において視覚的に許容される輝度の乱れの程度とを考慮して決定される。
(4)請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
上記実施の形態では、インバータ回路30がインバータに相当し、MPU40またはリモコン60が指示部に相当し、PWM発生回路12がパルス発生器に相当し、分周回路21が分周器に相当し、選択器24または選択器24,25が選択器に相当し、モノマルチバイブレータ26がパルス拡大器に相当し、液晶表示パネル51が表示パネルに相当する。PWMパルス信号P3またはPWMパルス信号P4が調光パルス信号に相当し、PWMパルス信号P2が第1のパルス信号に相当し、ORゲート23が第1の論理素子に相当し、ANDゲート22が第2の論理素子に相当し、論理和が第1の論理演算に相当し、論理積が第2の論理演算に相当する。
(5)他の実施の形態
上記第1〜第3の実施の形態では、第1の論理素子としてORゲート23が用いられ、第2の論理素子としてANDゲート22が用いられているが、これらに限定されず、例えば、第1の論理素子としてNORゲートが用いられてもよく、第2の論理素子としてNANDゲートが用いられてもよい。
また、上記第3の実施の形態では、パルス拡大器としてモノマルチバイブレータ26が用いられているが、これに限定されず、他の波形整形回路を用いてもよい。
さらに、上記第3の実施の形態のバックライト制御装置におけるモノマルチバイブレータ26が第2の実施の形態のバックライト制御装置に設けられてもよい。
本発明に係るバックライト制御装置は、液晶テレビ、液晶ディスプレイ装置等表示装置におけるバックライトの調光、特にバ−スト調光の制御に有用である。
図1は本発明の第1の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図 図2は図1のバックライト制御装置における各部の信号のタイミング図 図3は本発明の第2の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図 図4は設定デューティ比の切り替り時のバックライト制御装置の動作を説明するためのタイミング図 図5は本発明の第3の実施の形態に係るバックライト制御装置を備えた表示装置の構成を示すブロック図 図6は設定デューティ比の切り替り時のバックライト制御装置の動作を説明するためのタイミング図

Claims (12)

  1. バックライトの輝度を制御するバックライト制御装置であって、
    輝度を制御するための調光パルス信号に応答して前記バックライトを駆動するインバータと、
    前記調光パルス信号のデューティ比を指示する指示部と、
    前記指示部により指示されたデューティ比および垂直同期信号に基づいて、垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有しかつパルス幅変調された第1のパルス信号を発生するパルス発生器と、
    前記パルス発生器により発生された第1のパルス信号を分周し、前記第1のパルス信号の2分の1の周波数を有する第2のパルス信号を出力する分周器と、
    前記パルス発生器により発生された第1のパルス信号および前記分周器により出力された第2のパルス信号に関する第1の論理演算を行う第1の論理素子と、
    前記パルス発生器により発生された第1のパルス信号および前記分周器により出力された第2のパルス信号に関する第2の論理演算を行う第2の論理素子と、
    前記指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の場合に前記第1の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択し、前記指示部により指示されたデューティ比が前記所定値未満の場合に前記第2の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択することにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号を前記調光パルス信号として出力する選択器とを備えた、バックライト制御装置。
  2. 前記所定値は50%である、請求項1記載のバックライト制御装置。
  3. 前記パルス発生器は、前記指示部により指示されたデューティ比Dが50%以上の場合に第1のパルス信号のデューティ比を2(D−50)%に設定し、前記指示部により指示されたデューティ比Dが50%未満の場合に第1のパルス信号のデューティ比を2D%に設定する、請求項2記載のバックライト制御装置。
  4. 前記選択器は、前記指示部により指示されたデューティ比が前記所定値以上の値と前記所定値未満の値とで切り替わる場合に一定期間所定のデューティ比を有するパルス信号を前記調光パルス信号として出力する、請求項1記載のバックライト制御装置。
  5. 前記選択器は、前記指示部により指示されたデューティ比が前記所定値以上の値と前記所定値未満の値とで切り替わる場合に一定期間前記分周器から出力される第2のパルス信号を前記調光パルス信号として出力する、請求項4記載のバックライト制御装置。
  6. 前記パルス発生器により発生された第1のパルス信号のパルスを一定幅に拡大し、拡大されたパルスを有する第4のパルス信号を出力するパルス拡大器をさらに備え、
    前記分周器は、前記パルス拡大器から出力される第4のパルス信号を分周する、請求項1記載のバックライト制御装置。
  7. 前記パルス拡大器はモノマルチバイブレータを含む、請求項6記載のバックライト制御装置。
  8. 前記第1の論理演算は論理和であり、前記第2の論理演算は論理積である、請求項1記載のバックライト制御装置。
  9. 前記第1の論理素子はORゲートを含み、前記第2の論理素子はANDゲートを含む、請求項7記載のバックライト制御装置。
  10. 入力された映像信号を所定の形式に変換するとともに垂直同期信号を分離する信号処理回路と、
    前記信号処理回路により得られた映像信号を画像として表示する表示パネルと、
    前記表示パネルの背面に設けられたバックライトと、
    前記バックライトの輝度を制御するバックライト制御装置とを備え、
    前記バックライト制御装置は、
    輝度を制御するための調光パルス信号に応答して前記バックライトを駆動するインバータと、
    前記調光パルス信号のデューティ比を指示する指示部と、
    前記指示部により指示されたデューティ比および前記信号処理回路により分離された垂直同期信号に基づいて、垂直同期周波数の奇数倍の周波数を有しかつパルス幅変調された第1のパルス信号を発生するパルス発生器と、
    前記パルス発生器により発生された第1のパルス信号を分周し、前記第1のパルス信号の2分の1の周波数を有する第2のパルス信号を出力する分周器と、
    前記パルス発生器により発生された第1のパルス信号および前記分周器により出力された第2のパルス信号に関する第1の論理演算を行う第1の論理素子と、
    前記パルス発生器により発生された第1のパルス信号および前記分周器により出力された第2のパルス信号に関する第2の論理演算を行う第2の論理素子と、
    前記指示部により指示されたデューティ比が所定値以上の場合に前記第1の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択し、前記指示部により指示されたデューティ比が前記所定値未満の場合に前記第2の論理素子の出力信号を第3のパルス信号として選択することにより、垂直同期周波数の(奇数/2)倍の周波数を有する第3のパルス信号を前記調光パルス信号として出力する選択器とを含む、表示装置。
  11. 前記信号処理回路および前記パルス発生器は、大規模集積回路により構成される、請求項10記載の表示装置。
  12. 前記表示パネルは液晶表示パネルを含む、請求項10記載の表示装置。
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