WO2010137356A1 - バックライト駆動装置、およびそれを備える表示装置 - Google Patents

バックライト駆動装置、およびそれを備える表示装置 Download PDF

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bus
backlight drive
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貴行 村井
晃史 藤原
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a backlight driving device that drives a backlight that illuminates a liquid crystal panel from the back, for example, and a display device including the same, and in particular, has a function of controlling the luminance of a plurality of backlights (backlight dimming function).
  • the present invention relates to a backlight driving device and a display device including the same.
  • display devices including a backlight such as a liquid crystal display device
  • a backlight such as a liquid crystal display device
  • large display devices are often provided with a plurality of backlights to illuminate a wide display area.
  • Such a display device includes a drive control unit for individually controlling the luminance of each backlight and a signal line for transmitting a control signal.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2007-165336 discloses a configuration of a backlight driving device in which a plurality of backlight units and a drive control unit are connected by a daisy chain method.
  • each backlight unit is provided with a light amount detection means, and light amount data in each backlight unit detected by this light amount detection means is sent to the drive control section.
  • the backlight unit can be shared.
  • an address setting operation is required when replacing, it takes time to repair, and setting errors are likely to occur.
  • an object of the present invention is to provide a backlight driving device including a plurality of backlight units each having a unique configuration and automatically set a unique address, and a display device including the backlight driving device.
  • 1st aspect of this invention is a backlight drive device which controls the brightness
  • a plurality of drive units including a detector that detects the above or a storage unit that stores predetermined specific information related to the luminance of the one or more light sources; A housing attached to a predetermined position corresponding to each of the plurality of drive units; A controller that receives the physical quantity detected by the detector or the unique information stored by the storage unit, and controls the luminance of the corresponding light source based on the received physical quantity or unique information; A signal line for transmitting a signal indicating the physical quantity or the specific information, and comprising a bus signal line for connecting the plurality of drive units and the control unit in a bus system,
  • Each of the plurality of drive units includes a plurality of address setting terminals that can set unique addresses in bit units by being given one of two different predetermined potentials, The plurality of addresses are provided with any one of the predetermined potentials when the casing is electrically connected to the plurality of address setting terminals when the plurality of driving units are attached to corresponding predetermined positions.
  • connection portions is equal to or less than the number of setting terminals, and includes connection portions that are formed so that connected address setting terminals are different in each of the plurality of drive units,
  • the control unit receives a signal indicating the physical quantity or the unique information from an arbitrary drive unit among the plurality of drive units identified by the unique address via the bus signal line. .
  • connection portion is a conductive structure electrically connected to the housing.
  • each of the plurality of driving units is a protrusion formed so as to come into contact with a corresponding address setting terminal by being attached to a predetermined position.
  • the structure is a female screw portion that can be screwed with a male screw for fastening the address setting terminal and is electrically connected to a corresponding address setting terminal by being screwed with the male screw.
  • Each of the plurality of drive units includes a plurality of detectors that detect different types of physical quantities, Each of the plurality of detectors is different from each other by adding different values to addresses set by potentials applied to a plurality of address setting terminals included in a drive unit including the plurality of detectors.
  • Address of The control unit receives a signal indicating the physical quantity from an arbitrary detector among the plurality of detectors identified by the unique address via the bus signal line.
  • a sixth aspect of the present invention is the fifth aspect of the present invention.
  • Each of the plurality of detectors includes an A / D converter that converts the detected physical quantity into digital data;
  • the A / D converter is common to the same kind of A / D converters included in other drive units, and is different from other A / D converters included in the same drive unit, and is added to the address.
  • the value to be set is fixed in advance.
  • a seventh aspect of the present invention is the sixth aspect of the present invention.
  • the plurality of detectors includes a first detector that detects a light amount of the one or more light sources, and a second detector that detects the ambient temperature,
  • Each of the A / D converters included in the first and second detectors has an input terminal capable of setting all or part of an address to be generated.
  • One input terminal is fixedly supplied with either a ground potential or a power supply potential so as to have a different potential from the other input terminal.
  • control unit communicates with the plurality of drive units through an IIC bus system via the bus signal line.
  • the backlight driving device according to the first aspect of the present invention.
  • a display device comprising a display panel for displaying an image based on video data from the outside.
  • the plurality of address setting terminals respectively provided in the plurality of drive units and the connection portions provided in the housing are electrically connected to the plurality of drive units.
  • Each address is assigned a unique address, and a physical quantity such as temperature or light quantity, or a characteristic value such as temperature characteristics or deterioration characteristics unique to the light source, is displayed from any driving unit among a plurality of driving units via a bus signal line. Since a signal indicating information can be received, communication via the bus can be performed without setting a fixed address in advance, and the backlight drive unit can be shared.
  • the unique addresses are easily assigned to the plurality of drive units, respectively. Can be granted.
  • the third aspect of the present invention it is possible to easily assign a unique address to each of the plurality of drive units with a simple configuration in which the structure is formed as a protrusion.
  • a unique address can be easily given to each of the plurality of drive units with a simple configuration in which the male screw and the female screw that can hold the address setting terminal are the above structure. can do.
  • each of the plurality of detectors generates different addresses by adding different values to the address set in the drive unit. It is possible to easily set addresses corresponding to all the detectors by simply assigning.
  • the address is the same as that of the same type of A / D converter included in the other drive unit, and is different from that of the other A / D converter included in the same drive unit. Since the value to be added is fixedly set in advance in each A / D converter, it is possible to easily set the addresses of all A / D converters only by giving one address to one drive unit. it can.
  • the addresses of the A / D converters included in the first and second detectors can be set with a simple configuration.
  • the device configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • the backlight device can be shared in the display device, similarly to the effect of the first aspect of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • a liquid crystal display device 10 illustrated in FIG. 1 includes a liquid crystal panel 11, a panel drive circuit 12, a backlight 13, a backlight drive control unit 14, and a display control unit 15.
  • the liquid crystal display device 10 drives the liquid crystal panel 11 and controls the luminance of a plurality of light sources included in the backlight 13.
  • the liquid crystal panel 11 includes (m ⁇ n ⁇ 3) display elements 21.
  • the display elements 21 are arranged two-dimensionally as a whole, 3 m in the row direction (horizontal direction in FIG. 1) and n in the column direction (vertical direction in FIG. 1).
  • the display element 21 includes an R display element that transmits red light of white light, a G display element that transmits green light of white light, and a B display element that transmits blue light of white light. included.
  • the R display element, the G display element, and the B display element are arranged side by side in the row direction, and three pixels form one pixel.
  • the panel drive circuit 12 is a drive circuit for the liquid crystal panel 11.
  • the panel drive circuit 12 outputs a signal (voltage signal) for controlling the light transmittance of the display element 21 to the liquid crystal panel 11 based on the liquid crystal data DA output from the display control unit 15.
  • the voltage output from the panel drive circuit 12 is written to a pixel electrode (not shown) in the display element 21, and the light transmittance of the display element 21 changes according to the voltage written to the pixel electrode.
  • the backlight 13 is provided on the back side of the liquid crystal panel 11 and irradiates the back light of the liquid crystal panel 11 with backlight light.
  • FIG. 2 is a diagram showing details of the backlight 13. As shown in FIG. 2, the backlight 13 includes 10 ⁇ 12 white LEDs 22. Twelve white LEDs 22 are provided in the row direction and ten in the column direction, and are arranged two-dimensionally as a whole. These white LEDs 22 are driven by one backlight driving unit in groups of eight. In FIG. 2, a total of eight white LEDs 22, four in the row direction in the upper left and two in the column direction, are driven by the backlight drive unit 101 indicated by dotted lines.
  • Each backlight drive unit is provided with a light amount detector for detecting the light amount of the white LED 22 and a temperature detector for detecting the ambient temperature. These backlight drive units will be described later in detail.
  • the light emitted from these white LEDs 22 strikes a part of the back surface of the liquid crystal panel 11.
  • the backlight drive control unit 14 is a circuit that controls the drive of the backlight 13.
  • the backlight drive control unit 14 is a signal that controls the luminance of all the white LEDs 22 with respect to the backlight 13 based on the LED data DB output from the display control unit 15 and the light amount and ambient temperature of the white LEDs 22 described later. Is output to each backlight drive unit.
  • the brightness of each LED 22 is controlled independently of the brightness of other LEDs 22 inside and outside the unit.
  • the display control unit 15 outputs LED data DB representing the luminance of all white LEDs 22 included in the backlight 13 to the backlight drive control unit 14 based on the set display mode and image data Dv. Further, the display control unit 15 obtains the light transmittance of all the display elements 21 included in the liquid crystal panel 11 based on the image data Dv, and supplies the liquid crystal data DA representing the obtained light transmittance to the panel drive circuit 12. Output.
  • suitable liquid crystal data DA and LED data DB are obtained based on the image data Dv, and the light transmittance of the display element 21 is controlled based on the liquid crystal data DA.
  • the image data Dv can be displayed on the liquid crystal panel 11.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the backlight 13 in the present embodiment.
  • the backlight 13 includes 15 backlight drive units 101 to 115 that control 120 white LEDs 22 as described above. These backlight drive units 101 to 115 have the same configuration except for the connection relationship with signal lines. The detailed configuration will be described later with reference to FIG.
  • the backlight drive units 101 to 115 each include a serial signal line 131 that transmits real data and an IIC (Inter Integrated Circuit) bus 132 that is a bus standard proposed by Philip, Inc. It is connected to the drive control unit 14.
  • IIC Inter Integrated Circuit
  • This IIC bus is also referred to as an I 2 C bus.
  • the serial signal line 131 connects the backlight drive control units 14 to the backlight drive units 101 to 115 one by one. That is, the serial signal line 131 connects the backlight drive control unit 14 and the backlight drive unit 115, connects this backlight drive unit 115 and the next backlight drive unit 114, and this backlight drive unit 114. And the next backlight drive unit 113 are connected in order by the so-called daisy chain method.
  • the backlight drive control unit 14 transmits a signal for sequentially assigning an address (hereinafter referred to as “serial address”) to each of the backlight drive units 101 to 115 at the time of initial operation, and then each backlight drive unit 101 at the time of normal operation.
  • a luminance data signal Ds for controlling the luminance of the white LED 22 incorporated in order is transmitted.
  • the IIC bus 132 directly connects the backlight drive control unit 14 and each of the backlight drive units 101 to 115 by a so-called bus method.
  • each of the backlight driving units 101 to 115 receives one of the digital data D1 to D15 corresponding to the light amount and temperature detected by the light amount detector and the temperature detector built in the unit.
  • the data is transmitted to the backlight drive control unit 14 via the IIC bus 132.
  • the address used for the bus communication is hereinafter referred to as a “bus address” and is distinguished from the serial address.
  • FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of the backlight drive units 101 and 102.
  • the backlight drive unit 101 includes eight white LEDs 22, a unit driver 211 that drives these white LEDs 22, and a temperature that detects the temperature of the white LEDs 22 included in the backlight drive unit 101.
  • a detector 212 a first A / D converter 214 that converts analog data T1 indicating the detected temperature into digital data, a light amount detector 213 that detects the light amount of the white LED 22, and a detected light amount.
  • a second A / D converter 215 for converting the analog data L1 shown into digital data.
  • the backlight drive unit 102 also has the same components as the backlight drive unit 101, and the eight white LEDs 22, the unit driver 221, the temperature detector 222, and analog data T2 indicating the temperature are digitally converted.
  • a first A / D converter 224 that converts data
  • a light amount detector 223, and a second A / D converter 225 that converts analog data L2 indicating the detected light amount into digital data.
  • serial addresses set in the backlight drive unit 101 and the backlight drive unit 102 are different from each other. Since all the other backlight drive units 103 to 115 have exactly the same components, only the configuration of the backlight drive unit 101 will be described in detail below.
  • the unit driver 211 receives from the backlight drive control unit 14. Based on the transmitted luminance data signal Ds addressed to the own unit, the white LED 22 is caused to emit light with an appropriate luminance.
  • the first and second A / D converters 214 and 215 are also set with bus addresses, which are used for communication via the IIC bus 132. Therefore, it is set regardless of the serial address given to the unit driver 211. Therefore, these address values may be different or the same.
  • each of the first and second A / D converters 214 and 215 is provided with five address input terminals indicated by squares, and corresponding four of them are connected to each other. And connected to the power supply potential via a pull-up resistor. These address input terminals are also connected to metal pads 301a to 301d described later. In some cases, these metal pads 301a to 301d may be connected to a ground potential by contacting metal protrusions 401a to 401d described later. In that case, these address input terminals are at ground potential.
  • the remaining one address input terminal is provided in the first A / D converter 214 is connected to the ground potential, and the one provided in the second A / D converter 215 is connected to the power supply potential. Yes.
  • a bit value of “0” is given to the address input terminal connected to the ground potential, and a bit value of “1” is given to the address input terminal connected to the power supply potential.
  • the bus addresses of all the A / D converters are set. Since it is not necessary to set each item individually, the configuration can be simplified. Further, the bus addresses of all the A / D converters can be easily set only by giving one bus address to one backlight driving unit.
  • FIG. 5 is a perspective view for explaining a connection structure between the backlight housing and the backlight drive unit.
  • a backlight housing 130 shown in FIG. 5 is a housing for mounting the above-described backlight driving units 101 to 115.
  • the backlight driving units 105 and 106 are already mounted, and the backlight driving is performed.
  • a state in which the units 101 and 102 are about to be attached is shown.
  • the shapes and sizes of the backlight drive units 101 to 115 are different from the actual ones, but are simply shown for explanation. Further, actually, the serial signal line 131, the IIC bus 132, the power supply wiring, various locking members (including grounding screws, etc.), etc. are attached to the backlight case. The description is omitted.
  • metal pads 301a to 301d and 302a to 302d are provided on the back surfaces of the backlight drive units 101 and 102 (surfaces facing the backlight housing 130). As described above, these metal pads 301a to 301d and 302a to 302d are connected to the address terminals of the corresponding first and second A / D converters 214, 215, 224, and 225, respectively. Functions as an address setting terminal.
  • metal protrusions 401a to 401d are provided at positions where the metal pads 301a to 301d are in contact with each other when the backlight drive unit 101 is attached.
  • These metal protrusions 401a to 401d are metal members that are part of the backlight casing 130, or metal members that are attached to be electrically connected, and the backlight casing 130 is set to the ground potential. Therefore, the ground potential is the same. Therefore, simply attaching the backlight drive unit 101 to the backlight housing 130 makes the metal pads 301a to 301d contact (automatically) the metal protrusions 401a to 401d, so that the potentials of the metal pads 301a to 301d can be easily grounded. Can be set to potential.
  • the metal pads 301a to 401d are set by setting the backlight housing 130 to the power supply potential, or electrically disconnecting the metal protrusions 401a to 401d from the backlight housing 130 and setting the metal protrusions 401a to 401d to the power supply potential.
  • the potential 301d can also be set to the ground potential.
  • the metal protrusions 401a to 401d only need to be connected to the metal pads 301a to 301d only by attaching the backlight drive unit 101 to the backlight housing 130, and are made of a conductive material other than metal, for example ( Alternatively, it may be a protruding structure (coated with a conductive substance)
  • the structure as described above is the same when the backlight drive unit 102 is attached.
  • the metal protrusions 402a to 402c are provided at positions where the metal pads 302a to 302c are in contact with each other. The point is the same. However, as can be seen with reference to FIGS. 5 and 6, there is no metal protrusion to be in contact with the metal pad 301d.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the contact relationship between the metal pad and the metal protrusion.
  • the metal pad 302d As shown on the left side of FIG. 6, there is no metal protrusion corresponding to the metal pad 302d. Therefore, as shown on the right side of FIG. 6, even if the metal protrusions 402a to 402c come into contact with the metal pads 302a to 302c by attaching the backlight driving unit 102, the metal pad 302d is connected to the backlight housing 130. Not electrically connected. Therefore, the potentials of the corresponding address terminals of the first and second A / D converters 224 and 225 become the power supply potential while being pulled up. Therefore, as shown in FIG.
  • the upper 4 bits of the bus address in the first and second A / D converters 224 and 225 are set to “0001”.
  • the least significant bit value of the bus address in the first A / D converter 224 is fixedly set to “0”, and the least significant bit value of the bus address in the second A / D converter 225 is The point that is fixedly set to “1” is as described above.
  • each electrode pad provided in the backlight drive units 103 to 115 is also provided with or without a metal protrusion at a corresponding position of the backlight housing 130, so that any arbitrary electrode pad is provided.
  • a bus address can be set.
  • the metal protrusion is an example of a structure that realizes an electrical connection with the backlight housing 130, and various shapes and configurations can be considered. For example, metal protrusions corresponding to all the metal pads are provided, and the metal protrusions that are not set to the ground potential are lowered so that the metal protrusions do not come in contact with each other, or an insulating material is provided on the surface of the metal protrusions.
  • coats may be sufficient.
  • an electrical connection structure different from that of the metal protrusions 401a to 401d may be provided.
  • a known method such as connection with a metal spring or a conductive brush or screwing may be considered.
  • an example of the screwing structure will be described in detail with reference to FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration for realizing an electrical connection relationship by a screwing structure.
  • the surface of the backlight drive unit 102 (the surface opposite to the surface facing the backlight housing 130) has the first and second A / D converters 224 and 225.
  • Wiring regions 352a to 352d connected to the four address terminals are provided.
  • the wiring regions 352a to 352d are provided with openings through which the metal screws 502a to 502c can be inserted. However, as shown in the drawing, a metal screw is not inserted into the opening of the wiring region 352d.
  • metal female screw portions 502a to 502d that can be screwed with the metal screws 502a to 502c, which are male screws, are formed or attached. These are metal members that are part of the backlight housing 130 or metal members that are attached so as to be electrically connected, and since the backlight housing 130 is set to the ground potential, the same ground potential and It has become.
  • the backlight drive unit 102 is attached, and the metal screws 502a to 502c are inserted into the openings and screwed into the female screw portions 502a to 502c, thereby forming the metal screws 502a to 502c.
  • the head of 502c and the wiring areas 352a to 352c can be electrically connected to have a ground potential, and as a result, the top four bus addresses in the first and second A / D converters 224 and 225 are similarly obtained.
  • the bit is set to “0001”.
  • an arbitrary bus address can be set by appropriately selecting a location where the screw is to be stopped. However, if a wrong location is set, the correct bus address cannot be set.
  • a configuration in which the female screw portion 502d is omitted is preferable. Further, in this case, a configuration in which an insulating structure is provided in place of the female screw portion 502d so that the erroneously inserted metal screw and the backlight housing 130 do not come into contact with each other and is not erroneously inserted is also conceivable. .
  • the bus address (of the A / D converter) of each unit can be automatically set by only a simple process of attaching the backlight drive units 101 to 115 to the backlight housing 130. .
  • specific contents of IIC communication using the bus address set in this way will be described in more detail.
  • the first and second A / D converters 214 and 215 perform communication through the IIC bus 132 by attaching a predetermined device identification bit “01” to the upper part of the bit string designated from the address input terminal. Generate a unique 7-bit address for That is, the address values of the first and second A / D converters 214 and 215 are “0100000” and “0100001”, respectively.
  • the procedure of communication performed with the backlight drive control unit 14 via the IIC bus 132 will be described using the first A / D converter 214 as an example.
  • the IIC bus 132 includes two lines, a serial clock line and a serial data line, and communication is performed by transmitting serial data SDA on the serial data line while synchronizing with the serial clock SCL transmitted on the serial clock line. Is called. Specifically, the backlight drive control unit 14 waits for the IIC bus 132 to open, issues a start condition, and corresponds to the A / D converter (for example, the first A / D converter 214) from which data is to be acquired. A bit data consisting of a 7-bit slave address (for example, “0100000”) and the least significant 1 bit indicating the transmission / reception direction is transmitted.
  • a bit data consisting of a 7-bit slave address (for example, “0100000”) and the least significant 1 bit indicating the transmission / reception direction is transmitted.
  • the A / D converter having the slave address transmits digital data (here, digital data D1a corresponding to analog data T1 indicating temperature) as serial data SDA, and the backlight drive control unit 14 receives the digital data. Thereafter, when the communication is completed and the bus is released, the backlight drive control unit 14 issues a stop condition.
  • the backlight drive control unit 14 obtains the light amount and ambient temperature data in all of the backlight drive units 101 to 115.
  • the digital data D2b is received from the second A / D converter 225.
  • the first and second bits are set in order to set 4 bits out of 5 bits excluding the upper 2 bits common to all A / D converters.
  • the address input terminal corresponding to the A / D converter is connected to the metal protrusion of the backlight housing 130, and the corresponding address of the first A / D converter is set to set the remaining 1 bit among the 5 bits.
  • the input terminal is connected to the ground potential, and the corresponding address input terminal of the second A / D converter is connected to the power supply potential.
  • a slave address (here, 7 bits) unique to the D converter can be set. Therefore, even if one of the backlight drive units 101 to 115 breaks down, it is only necessary to replace it with a new backlight drive unit having the same components (without special setting work). Time and cost can be reduced.
  • the IIC bus 132 that performs communication based on a unique address set by a metal protrusion or the like of the backlight housing 130 is used.
  • an SPI Serial Peripheral Interface
  • Signal lines for connecting the backlight drive units 101 to 115 may be used by a bus connection method using an address such as SMBus (System Management Bus).
  • SMBus System Management Bus
  • signal lines for connecting the backlight drive units 101 to 115 may be used in another daisy chain system, or the serial signal line 131 may be omitted, and the IIC Luminance data may be transmitted through the bus 132 or other bus connection type signal line.
  • the first and second A / D converters are supported in order to set 4 bits out of 5 bits excluding the upper 2 bits common to all.
  • the address input terminal is connected to the metal protrusion of the backlight housing 130
  • the corresponding address input terminal of the first A / D converter is connected to the ground potential to set the remaining 1 bit
  • the second A Although the corresponding address input terminal of the / D converter is connected to the power supply potential, all of the 5 bits may be set by the metal protrusion of the backlight housing 130.
  • the addresses of the first and second A / D converters included in the same unit may be determined individually (without making the upper 4 bits common). In this case, 8 or 10 metal protrusions are required per unit.
  • the first and second A / D converters in which a part of the unique slave address (for example, the device identification address) is set differently in advance such as different types (for example, manufacturers) are used, In order to set the remaining 1 bit, it is not necessary to connect the corresponding address input terminal to the ground potential or the power supply potential, and it is sufficient to set the 4 bits by the metal protrusion of the backlight housing 130.
  • the slave address may be composed of unique 10 bits defined by the IIC standard.
  • a unique address can be set with 8 bits excluding the upper 2 bits common to all, 256 backlight drive units can be connected, for example.
  • the backlight 13 uses the white LED 22 as a light source, but instead of this, a light source that combines red, green, and blue LEDs may be used, or instead of these, or these In addition, a cold cathode tube (CCFL: Cold : Cathode Fluorescent Lamp) may be used as a light source.
  • the liquid crystal panel 11 is composed of a large number of display elements 21 including liquid crystal, but a shutter element made of a well-known substance having electro-optical characteristics capable of controlling the light transmittance from the backlight 13 instead of the liquid crystal. May be used.
  • each of the 15 backlight driving units 101 to 115 includes eight white LEDs 22.
  • the number of the backlight driving units 101 to 115 and the white LEDs 22 is an example, and the number is as follows. There is no particular limitation.
  • each of the backlight drive units 101 to 115 includes one temperature detector and one light amount detector, and two A / D converters corresponding to these ones.
  • the type for example, only one of the temperature detector and the light quantity detector may be included, or one or both may be included, or a current detector or voltage detector. Etc. may be included.
  • a storage unit that outputs predetermined specific information, for example, typically a semiconductor memory such as EEPROM (Electrically-Erasable-and Programmable-Read-Only-Memory) may be used.
  • the unique information stored in the storage unit is information related to the brightness of the white LED incorporated in the same backlight drive unit, and typically has characteristics such as temperature characteristics and deterioration characteristics unique to the white LED. It is data indicating a value.
  • FIG. 8 is a diagram showing a detailed configuration of the backlight drive units 101 and 102 having the built-in EEPROM in the modification of the embodiment.
  • the backlight drive unit 101 shown in FIG. 8 includes the same eight white LEDs 22 as those provided in the backlight drive unit 101 shown in FIG. 4 and a unit driver 211 for driving them, and temperature detection. Temperature characteristic and deterioration characteristic peculiar to the white LED 22 provided in the backlight drive unit 101 in place of the light 212, the light quantity detector 213, the first A / D converter 214, and the second A / D converter 215 An EEPROM 218 that stores unique information indicating a characteristic value such as.
  • the backlight drive unit 102 also has the same components as the backlight drive unit 101, and includes eight white LEDs 22 and unit drivers 221, and is specific to the white LEDs 22 provided in the backlight drive unit 102.
  • An EEPROM 228 for storing the unique information is provided.
  • Pieces of unique information are typically characteristic values such as temperature characteristics and deterioration characteristics unique to the white LED 22 provided in the corresponding backlight drive unit by a well-known measurement device or the like at the time of manufacture (or repair) of the device.
  • the obtained unique information is written in the corresponding EEPROM by a well-known EEPROM writer or the like.
  • the EEPROM 218 includes four address input terminals indicated by squares, and is connected to a power supply potential via a pull-up resistor. These are also connected to the metal pads 301a to 301d described above. These metal pads 301a to 301d may be connected to the ground potential by contacting the metal protrusions 401a to 401d. In that case, these address input terminals are at ground potential. If the metal protrusions 401a to 401d are not in contact with each other, the potential of the corresponding address terminal remains at the power supply potential while being pulled up. Therefore, as shown in FIG.
  • the bus address in the EEPROM 218 (here, 4 bits) is set to “0000”, and the bus address in the EEPROM 228 is set to “0001”.
  • a unique bus address can be set for each of the backlight drive units 101 to 115. it can.
  • the EEPROM set with the unique bus address communicates with the backlight drive control unit 14 via the IIC bus 132.
  • the communication procedure is as described above, and the backlight drive control is performed.
  • the unit 14 stores a 7-bit slave address (for example, “0100000”) corresponding to an EEPROM (for example, the above-described EEPROM 218) for which specific information is to be acquired from the IIC bus 132 and a bit data consisting of the least significant 1 bit indicating the transmission and reception direction
  • digital data for example, digital data D1
  • the backlight drive control unit 14 is specific to each LED in all the backlight drive units 101 to 115.
  • Temperature characteristics and deterioration characteristics It acquires data indicating the characteristic values such as. In this way, communication on the IIC bus 132 is possible without setting a fixed address in advance for each unit. For example, when a certain backlight drive unit fails, It is only necessary to replace (without any special setting work) a new backlight drive unit having the same components with an EEPROM storing different unit-specific information. Therefore, the labor and cost of repair can be reduced.
  • the backlight drive control unit 14 in the above modification temporarily stores each unique information acquired from all the backlight drive units 101 to 115, and stores each unique information (and temperature information from a temperature sensor (not shown)). Etc.) to determine luminance data indicating the light emission intensity of each LED.
  • the communication on the IIC bus 132 in the above modification does not need to be performed many times at appropriate intervals during the operation of the apparatus as in the typical operation example in the above embodiment. Sometimes it only needs to be done once.
  • the brightness of each backlight is individually controlled to uniformly illuminate the display area.
  • the brightness of each backlight is individually controlled in a display device that employs a so-called area active drive method. It may be configured.
  • the area active drive method is a method of driving the display panel while dividing the screen into a plurality of areas and controlling the luminance of the backlight light source corresponding to the area based on the input image in the area.
  • the power consumption of the backlight can be suppressed and the image quality of the display image can be improved by controlling the luminance of the backlight based on the input image.
  • the luminance of the LED corresponding to each area is determined appropriately based on the maximum and average values of the luminance of the pixels in each area. And supplied to the backlight drive control unit as LED data. Further, display data (data for controlling the light transmittance of the liquid crystal in the case of a liquid crystal display device) is generated based on the LED data and the input image, and the display data is given to the display panel drive circuit. It is done.
  • the luminance of each pixel on the screen is the product of the luminance of light from the backlight and the light transmittance based on the display data. Even if the display panel driving circuit is driven based on the display data generated in this way and the backlight is driven based on the above-described LED data, the image display based on the input image is performed. Good.
  • the present invention is applied to, for example, a backlight driving device that drives a backlight that illuminates a liquid crystal panel from the back, and a display device including the backlight driving device, and has a function of controlling the luminance of a plurality of backlights (backlight control). It is suitable for a backlight driving device having a light function) and a display device including the same.
  • SYMBOLS 10 Liquid crystal display device 11 ... Liquid crystal panel 12 ... Panel drive circuit 13 ... Backlight 14 ... Backlight drive control part 15 ... Display control part 21 ... Display element 22 ... LED DESCRIPTION OF SYMBOLS 101-115 ... Backlight drive unit 130 ... Backlight housing

Abstract

 本発明のバックライト駆動装置に備えられるバックライト駆動ユニット(101)~(115)は、複数のアドレス設定端子として機能する複数の金属パッドを有しており、これらと接触して固有のアドレスを設定するための電位を与えるよう、バックライト筐体(130)の対応する位置には金属突起が設けられている。バックライト駆動制御部(14)は、各ユニットとIICバス(132)によりバス方式で直接に接続されており、これを介して上記アドレスにより識別される各ユニットから検出された光量および温度を受け取る。このような簡単な構成で各ユニットに固有のアドレスを自動的に設定できるので、バックライト駆動ユニットの共通化を図ることができる。

Description

バックライト駆動装置、およびそれを備える表示装置
 本発明は、例えば液晶パネルを背面から照明するバックライトを駆動するバックライト駆動装置およびそれを備える表示装置に関し、特に、複数のバックライトの輝度を制御する機能(バックライト調光機能)を有するバックライト駆動装置およびそれを備える表示装置に関する。
 近年では、液晶表示装置など、バックライトを備えた表示装置は大型化が進んでおり、大型化した表示装置は、広い表示領域を照明するために複数のバックライトを備えることが多い。
 このような表示装置に備えられる複数のバックライトは、表示領域を均一に照明する必要があり、そのための制御が必要となる。したがって、このような表示装置には、各バックライトの輝度を個別に制御するための駆動制御部と制御信号を伝える信号線とが備えられている。
 例えば、日本特開2007-165336号公報には、複数のバックライトユニットと駆動制御部とがデイジーチェイン方式により結線されたバックライト駆動装置の構成が開示されている。この従来例の構成では、各バックライトユニットに光量検出手段が設けられており、この光量検出手段により検出された各バックライトユニットにおける光量のデータはそれぞれ駆動制御部に送られる。
日本特開2007-165336号公報
 ここで、上記従来のバックライト駆動装置では、駆動制御部に送られてくる光量のデータがどのバックライトユニットからのものかを識別するため、各バックライトユニットに対してそれぞれ予め定められた固有のアドレスが設定されている。したがって、もし上記バックライトユニットの一つが故障した場合には、修理が難しくコストがかかる。
 また、ディップスイッチ等を設けることにより上記アドレスを手動で任意に設定できるよう構成すれば、バックライトユニットの共通化を図ることはできる。しかし、取り替える際にアドレスの設定作業が必要となるため、修理に手間がかかり、また設定ミスも発生しやすくなる。
 そこで、本発明は、簡単な構成でそれぞれ固有のアドレスが自動的に設定される複数のバックライトユニットを含むバックライト駆動装置およびそれを備える表示装置を提供することを目的とする。
 本発明の第1の局面は、複数の光源を含むバックライトの輝度を制御するバックライト駆動装置であって、
 前記複数の光源のうち1つ以上の光源の輝度を制御するとともに、当該1つ以上の光源の光量および周囲温度を含む物理量であって当該1つ以上の光源の輝度に関連する物理量の1つ以上を検出する検出器または当該1つ以上の光源の輝度に関連する所定の固有情報を記憶する記憶部を含む複数の駆動ユニットと、
 前記複数の駆動ユニットそれぞれが対応する所定位置に取り付けられる筐体と、
 前記検出器により検出された物理量または前記記憶部により記憶される固有情報を受け取り、受け取られた物理量または固有情報に基づき、対応する光源の輝度を制御する制御部と、
 前記物理量または前記固有情報を示す信号を伝送する信号線であって、前記複数の駆動ユニットと前記制御部とをバス方式で接続するバス信号線と
を備え、
 前記複数の駆動ユニットのそれぞれは、異なる2つの所定電位のいずれかが与えられることによりビット単位でそれぞれ固有のアドレスを設定可能な複数のアドレス設定端子を含み、
 前記筐体は、前記複数の駆動ユニットそれぞれが対応する所定位置に取り付けられるときに前記複数のアドレス設定端子と電気的に接続されることにより、前記所定電位のいずれかを与える、前記複数のアドレス設定端子と同数以下の接続部であって、接続されるアドレス設定端子が前記複数の駆動ユニットそれぞれで異なるように形成される接続部を含み、
 前記制御部は、前記バス信号線を介して、前記固有のアドレスで識別される前記複数の駆動ユニットのうちの任意の駆動ユニットから前記物理量または前記固有情報を示す信号を受け取ることを特徴とする。
 本発明の第2の局面は、本発明の第1の局面において、
 前記筐体は、前記所定電位のいずれかが与えられており、
 前記接続部は、前記筐体と電気的に接続されている導電性の構造物であることを特徴とする。
 本発明の第3の局面は、本発明の第2の局面において、
 前記構造物は、前記複数の駆動ユニットそれぞれが対応する所定位置に取り付けられることにより、対応するアドレス設定端子と接触するよう形成された突起であることを特徴とする。
 本発明の第4の局面は、本発明の第2の局面において、
 前記構造物は、前記アドレス設定端子を留める雄ネジと螺合可能であって、当該雄ネジと螺合されることにより対応するアドレス設定端子と電気的に接続される雌ネジ部であることを特徴とする。
 本発明の第5の局面は、本発明の第1の局面において、
 前記複数の駆動ユニットのそれぞれは、異なる種類の物理量を検出する複数の検出器を含み、
 前記複数の検出器のそれぞれは、当該複数の検出器を含む駆動ユニットに含まれる複数のアドレス設定端子に与えられる電位により設定されるアドレスに対して、互いに異なる値を追加することにより互いに異なる固有のアドレスを生成し、
 前記制御部は、前記バス信号線を介して、前記固有のアドレスで識別される前記複数の検出器のうちの任意の検出器から前記物理量を示す信号を受け取ることを特徴とする。
 本発明の第6の局面は、本発明の第5の局面において、
 前記複数の検出器のそれぞれは、検出された物理量をデジタルデータに変換するA/D変換器を含み、
 前記A/D変換器は、他の駆動ユニットに含まれる同種のA/D変換器と共通であって、同一の駆動ユニットに含まれる他のA/D変換器とは異なる、前記アドレスに追加するべき値を予め固定的に設定されていることを特徴とする。
 本発明の第7の局面は、本発明の第6の局面において、
 前記複数の検出器は、前記1つ以上の光源の光量を検出する第1の検出器と、前記周囲温度を検出する第2の検出器とからなり、
 前記第1および第2の検出器に含まれるA/D変換器のそれぞれは、生成されるべきアドレスの全部または一部を設定可能な入力端子を有しており、前記A/D変換器の一方の入力端子には他方の入力端子と互いに異なる電位となるよう接地電位または電源電位のいずれかが固定的に与えられることを特徴とする。
 本発明の第8の局面は、本発明の第1の局面において、
 前記制御部は、前記バス信号線を介し、前記複数の駆動ユニットとIICバス方式により通信を行うことを特徴とする。
 本発明の第9の局面は、本発明の第1の局面に記載のバックライト駆動装置と、
 外部からの映像データに基づき画像を表示する表示パネルと
を備えることを特徴とする、表示装置である。
 本発明の第1の局面によれば、複数の駆動ユニットにそれぞれ備えられる複数のアドレス設定端子と、筐体に設けられる接続部とが電気的に接続されることにより複数の駆動ユニットに対してそれぞれ固有のアドレスが付与され、バス信号線を介して複数の駆動ユニットのうちの任意の駆動ユニットから温度や光量などの物理量や例えば当該光源固有の温度特性や劣化特性などの特性値を示す固有情報を示す信号を受け取ることができるので、固定的なアドレスを予め設定しなくてもバスを介した通信が可能となり、バックライト駆動ユニットの共通化を図ることができる。
 本発明の第2の局面によれば、所定電位の導電性構造物により、複数の駆動ユニットそれぞれが対応する所定位置に取り付けられるときに、複数の駆動ユニットに対してそれぞれ固有のアドレスを容易に付与することができる。
 本発明の第3の局面によれば、上記構造物を突起として形成する簡易な構成で、複数の駆動ユニットに対してそれぞれ固有のアドレスを容易に付与することができる。
 本発明の第4の局面によれば、アドレス設定端子を留めることができる雄ネジおよび雌ネジを上記構造物とする簡易な構成で、複数の駆動ユニットに対してそれぞれ固有のアドレスを容易に付与することができる。
 本発明の第5の局面によれば、複数の検出器のそれぞれが駆動ユニットに設定されるアドレスに対して互いに異なる値を追加することにより互いに異なるアドレスを生成するので、駆動ユニットに1つのアドレスを付与するだけで全ての検出器に対応するアドレスを簡単に設定することができる。
 本発明の第6の局面によれば、他の駆動ユニットに含まれる同種のA/D変換器と共通であって、同一の駆動ユニットに含まれる他のA/D変換器とは異なるアドレスに追加するべき値が各A/D変換器に予め固定的に設定されているので、1つの駆動ユニットに1つのアドレスを与えるだけで全てのA/D変換器のアドレスを簡単に設定することができる。
 本発明の第7の局面によれば、第1および第2の検出器に含まれるA/D変換器のそれぞれのアドレスを簡単な構成により設定することができる。
 本発明の第8の局面によれば、広く使用されているバス接続方式であるIICバス方式を採用することにより、装置構成を簡単にし製造コストを下げることができる。
 本発明の第9の局面によれば、表示装置において本発明の第1の局面の効果と同様に、バックライト装置の共通化を図ることができる。
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 上記一実施形態に係る液晶表示装置に備えられるバックライトの詳細を示す図である。 上記一実施形態に係る液晶表示装置に備えられるバックライトの構成を示すブロック図である。 上記一実施形態におけるバックライト駆動ユニットの詳細な構成を示すブロック図である。 上記一実施形態におけるバックライト筐体とバックライト駆動ユニットとの接続構造を説明するための斜視図である。 上記一実施形態における金属突起と金属パッドとの接触関係を説明するための図である。 上記一実施形態におけるネジ止め構造により電気的な接続関係を実現する構成を説明する図である。 上記一実施形態の変形例におけるバックライト駆動ユニットの詳細な構成を示すブロック図である。
 以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。
<1. 全体的な構成および動作概要>
 図1は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置10の構成を示すブロック図である。図1に示す液晶表示装置10は、液晶パネル11、パネル駆動回路12、バックライト13、バックライト駆動制御部14、および表示制御部15を備えている。液晶表示装置10は、液晶パネル11を駆動するとともに、バックライト13に含まれる複数の光源の輝度を制御する。
 液晶パネル11は、(m×n×3)個の表示素子21を備えている。表示素子21は、行方向(図1では横方向)に3m個ずつ、列方向(図1では縦方向)にn個ずつ、全体として2次元状に配置される。表示素子21には、白色光のうちの赤色光を透過するR表示素子、白色光のうちの緑色光を透過するG表示素子、および、白色光のうちの青色光を透過するB表示素子が含まれる。R表示素子、G表示素子およびB表示素子は、行方向に並べて配置され、3個で1個の画素を形成する。
 パネル駆動回路12は、液晶パネル11の駆動回路である。パネル駆動回路12は、表示制御部15から出力された液晶データDAに基づき、液晶パネル11に対して表示素子21の光透過率を制御する信号(電圧信号)を出力する。パネル駆動回路12から出力された電圧は表示素子21内の画素電極(図示せず)に書き込まれ、表示素子21の光透過率は画素電極に書き込まれた電圧に応じて変化する。
 バックライト13は、液晶パネル11の背面側に設けられ、液晶パネル11の背面にバックライト光を照射する。図2は、バックライト13の詳細を示す図である。バックライト13は、図2に示すように、10個×12個の白色LED22を含んでいる。白色LED22は、行方向に12個が設けられ列方向に10個が設けられて全体として2次元状に配置される。これらの白色LED22は、8個1組で1つのバックライト駆動ユニットにより駆動される。図2では、左上の行方向に4個、列方向に2個の合計8個の白色LED22が点線で示されるバックライト駆動ユニット101により駆動される。また、各バックライト駆動ユニットには白色LED22の光量を検出する光量検出器と、周囲の温度を検出する温度検出器とが備えられる。これらバックライト駆動ユニットについては詳しく後述する。これら白色LED22から出射された光は、液晶パネル11の背面の一部に当たる。
 バックライト駆動制御部14は、バックライト13の駆動を制御する回路である。バックライト駆動制御部14は、表示制御部15から出力されたLEDデータDBと、後述する白色LED22の光量および周囲温度とに基づき、バックライト13に対して全ての白色LED22の輝度を制御する信号を各バックライト駆動ユニットに対して出力する。各LED22の輝度は、ユニット内およびユニット外の他のLED22の輝度とは独立して制御される。
 表示制御部15は、設定されている表示モードや画像データDvに基づき、バックライト13に含まれるすべての白色LED22の輝度を表すLEDデータDBをバックライト駆動制御部14に対して出力する。また、表示制御部15は、画像データDvに基づき、液晶パネル11に含まれるすべての表示素子21の光透過率を求め、求めた光透過率を表す液晶データDAをパネル駆動回路12に対して出力する。
 以上のように構成された液晶表示装置10によれば、画像データDvに基づき好適な液晶データDAとLEDデータDBを求め、液晶データDAに基づき表示素子21の光透過率を制御することにより、画像データDvを液晶パネル11に表示することができる。次に、図3および図4を参照して、バックライトおよびそれを構成するバックライト駆動ユニットの構成および動作について説明する。
<2. バックライトおよびバックライト駆動ユニットの構成および動作>
<2.1 バックライトおよびバックライト駆動ユニットの全体構成>
 図3は、本実施形態におけるバックライト13の構成を示すブロック図である。このバックライト13は、前述したように120個の白色LED22を制御する15個のバックライト駆動ユニット101~115からなる。これらのバックライト駆動ユニット101~115は、信号線との接続関係を除いて同一の構成となっている。その詳しい構成は図4を示して後述する。
 図3に示されるように、バックライト駆動ユニット101~115は、リアルデータを伝送するシリアル信号線131と、フィリップ社が提唱するバス規格であるIIC(Inter Integrated Circuit)バス132とにより、バックライト駆動制御部14と接続されている。なお、このIICバスはI2Cバスとも表記される。
 シリアル信号線131は、バックライト駆動制御部14から各バックライト駆動ユニット101~115を順に1つずつ接続している。すなわち、シリアル信号線131は、バックライト駆動制御部14とバックライト駆動ユニット115とを接続し、このバックライト駆動ユニット115と次のバックライト駆動ユニット114とを接続し、このバックライト駆動ユニット114と次のバックライト駆動ユニット113とを接続するというように、バックライト駆動ユニット101までをいわゆるデイジーチェイン方式で順に接続する。バックライト駆動制御部14は、初期動作時に各バックライト駆動ユニット101~115に対して順にアドレス(以下「シリアルアドレス」という)を付与する信号を送信した後、通常動作時に各バックライト駆動ユニット101~115に対して順に内蔵される白色LED22の輝度を制御するための輝度データ信号Dsを送信する。
 IICバス132は、バックライト駆動制御部14と各バックライト駆動ユニット101~115とをいわゆるバス方式で直接に接続している。各バックライト駆動ユニット101~115は、通信状態が確立されると、当該ユニットに内蔵される光量検出器および温度検出器により検出された光量および温度に相当するデジタルデータD1~D15のいずれかをIICバス132を介してバックライト駆動制御部14に送信する。なお、上記バス方式の通信に使用されるアドレスを、以下では「バスアドレス」といい、上記シリアルアドレスとは区別する。
 図4は、バックライト駆動ユニット101,102の詳しい構成を示す図である。この図4に示されるように上記バックライト駆動ユニット101は、8個の白色LED22と、これらを駆動するユニットドライバ211と、このバックライト駆動ユニット101に含まれる上記白色LED22の温度を検出する温度検出器212と、検出された温度を示すアナログデータT1をデジタルデータに変換する第1のA/D変換器214と、上記白色LED22の光量を検出する光量検出器213と、検出された光量を示すアナログデータL1をデジタルデータに変換する第2のA/D変換器215とを備えている。
 また、バックライト駆動ユニット102もバックライト駆動ユニット101と同一の構成要素を有しており、8個の白色LED22と、ユニットドライバ221と、温度検出器222と、温度を示すアナログデータT2をデジタルデータに変換する第1のA/D変換器224と、光量検出器223と、検出された光量を示すアナログデータL2をデジタルデータに変換する第2のA/D変換器225とを備えている。ただし、バックライト駆動ユニット101とバックライト駆動ユニット102に設定されるシリアルアドレスは互いに異なっている。また、他の全てのバックライト駆動ユニット103~115も全く同一の構成要素を有しているので、以下ではバックライト駆動ユニット101の構成についてのみ詳しく説明する。
 ユニットドライバ211は、バックライト駆動制御部14から送信される輝度データ信号Dsに含まれるシリアルアドレス(ここでは4ビット)が自ユニットのアドレスを指定するものである場合、バックライト駆動制御部14から送信される自ユニット宛の輝度データ信号Dsに基づき白色LED22を適宜の輝度で発光させる。
 ここで、以下に説明するように、第1および第2のA/D変換器214,215もバスアドレスを設定されるが、このバスアドレスはIICバス132を介して通信を行うためのものであって、ユニットドライバ211に与えられる上記シリアルアドレスとは無関係に設定される。したがって、これらのアドレス値は異なっていてもよいし、同じであってもよい。
 図4に示されるように、第1および第2のA/D変換器214,215は、正方形で示されるそれぞれ5つのアドレス入力端子が備えられており、それらのうちの対応する4つが互いに接続され、プルアップ抵抗を介して電源電位に接続されている。また、これらのアドレス入力端子は、後述する金属パッド301a~301dにも接続されている。これら金属パッド301a~301dは、場合により後述する金属突起401a~401dと接触することにより、接地電位に接続されることがある。その場合にはこれらのアドレス入力端子は接地電位となる。
 また残りの1つのアドレス入力端子は、第1のA/D変換器214に備えられるものが接地電位に接続され、第2のA/D変換器215に備えられるものが電源電位に接続されている。ここで、接地電位に接続されるアドレス入力端子には「0」のビット値が与えられ、電源電位に接続されるアドレス入力端子には「1」のビット値が与えられる。このように、同一のバックライト駆動ユニット内のA/D変換器が区別されるようにバスアドレスの一部を固定的に設定するようにすれば、全てのA/D変換器のバスアドレスを個別に設定する必要がなくなるので、構成を簡単にすることができる。また、1つのバックライト駆動ユニットに1つのバスアドレスを与えるだけで全てのA/D変換器のバスアドレスを簡単に設定することができる。
<2.2 バックライト駆動ユニットのバスアドレス設定>
 次に、本実施形態におけるバックライト駆動ユニットのバスアドレスを設定する手法について、図5および図6を参照して説明する。
 図5は、バックライト筐体とバックライト駆動ユニットとの接続構造を説明するための斜視図である。図5に示すバックライト筐体130は、前述したバックライト駆動ユニット101~115を取り付けるための筐体であって、ここでは説明のためバックライト駆動ユニット105,106が既に取り付けられ、バックライト駆動ユニット101,102が取り付けられようとする状態を示している。
 なお、これらバックライト駆動ユニット101~115の形状や大きさは実際とは異なるが、説明のため簡易に示されている。また、実際にはシリアル信号線131、IICバス132、および電源配線や、(接地用ビスなどを含む)各種係止部材などがバックライト筐体に取り付けられるが、説明の便宜のためにこれらの記載は省略されている。
 図5に示されるように、バックライト駆動ユニット101,102の裏面(バックライト筐体130に向かい合う面)には金属パッド301a~301d、302a~302dが設けられている。これら金属パッド301a~301d、302a~302dは、それぞれ対応する第1および第2のA/D変換器214,215,224,225のアドレス端子と接続されていることは前述したとおりであり、これらは一体としてアドレス設定端子として機能する。
 また図5に示されるように、バックライト駆動ユニット101を取り付けた時にちょうど金属パッド301a~301dが接触する位置に金属突起401a~401dが設けられている。これら金属突起401a~401dは、金属であるバックライト筐体130の一部である金属部材または電気的に接続されるよう取り付けられた金属部材であって、バックライト筐体130が接地電位に設定されることから、同じ接地電位となっている。したがって、バックライト駆動ユニット101をバックライト筐体130に取り付けるだけで、金属パッド301a~301dが金属突起401a~401dに(自動的に)接触するので、簡単に金属パッド301a~301dの電位を接地電位に設定することができる。
 なお、バックライト筐体130を電源電位に設定したり、金属突起401a~401dをバックライト筐体130から電気的に切り離しかつ金属突起401a~401dを電源電位に設定することにより、金属パッド301a~301dの電位を接地電位に設定することもできる。
 また、金属突起401a~401dは、バックライト駆動ユニット101をバックライト筐体130に取り付けるだけで、金属パッド301a~301dと通電するものであればよく、例えば金属以外の導電性の物質からなる(または導電性の物質をコーティングされた)突状の構造物であってもよい
 以上のような構造は、バックライト駆動ユニット102を取り付けるときも同様であって、バックライト駆動ユニット102を取り付けた時にちょうど金属パッド302a~302cが接触する位置に金属突起402a~402cが設けられている点は同じである。しかし、図5および図6を参照すればわかるように金属パッド301dと接触すべき金属突起が存在しない。
 図6は、金属パッドと金属突起との接触関係を説明するための図である。図6の左側に示されるように、金属パッド302dに対応する金属突起は存在しない。そのため図6の右側に示されるように、バックライト駆動ユニット102を取り付けることにより金属パッド302a~302cに金属突起402a~402cが接触する状態となっても、金属パッド302dはバックライト筐体130と電気的に接続されない。そのため、第1および第2のA/D変換器224,225の対応するアドレス端子の電位はプルアップされたまま電源電位となる。したがって、図4に示されるように、第1および第2のA/D変換器224,225におけるバスアドレスの上位4ビットは「0001」と設定されることになる。なお、第1のA/D変換器224におけるバスアドレスの最下位のビット値は「0」に固定的に設定され、第2のA/D変換器225におけるバスアドレスの最下位のビット値は「1」に固定的に設定される点については前述したとおりである。
 また図示されていないが、バックライト駆動ユニット103~115に備えられる各電極パッドに対しても、同様にバックライト筐体130の対応する位置に金属突起を設け、または設けないことにより、任意のバスアドレスを設定することができる。
 なお、この金属突起はバックライト筐体130との電気的な接続を実現する構造の一例であって、その形状や構成などは種々の態様が考えられる。例えば、金属パッド全てに対応する金属突起を設け、かつ接地電位に設定しない金属パッドには金属突起が接触しないように対応する金属突起の高さを低くしたり、金属突起の表面に絶縁材を挟みあるいは塗布する構成であってもよい。
 また、上記金属突起401a~401dとは異なる電気的な接続構造を設けてもよく、例えば金属バネや導電性ブラシなどにより接続したり、ネジ止めなどの周知の手法が考えられる。ここで、ネジ止め構造の例について、図7を参照して詳しく説明する。
 図7は、ネジ止め構造により電気的な接続関係を実現する構成を説明する図である。図7の左側に示されるように、バックライト駆動ユニット102の表面(バックライト筐体130に向かい合う面と反対側の面)には、第1および第2のA/D変換器224,225の上記4つのアドレス端子に接続される配線領域352a~352dが設けられている。この配線領域352a~352dには、金属ネジ502a~502cが挿通可能な開口部が設けられている。ただし、図示されているように、配線領域352dの開口部には金属ネジが挿通されることはない。
 また、バックライト筐体130の対応する位置には、雄ネジである金属ネジ502a~502cと螺合可能な金属製の雌ネジ部502a~502dが形成または取り付けられる。これらはバックライト筐体130の一部である金属部材または電気的に接続されるよう取り付けられた金属部材であって、バックライト筐体130が接地電位に設定されることから、同じ接地電位となっている。
 したがって、図7の左側に示されるように、バックライト駆動ユニット102を取り付け、金属ネジ502a~502cを上記開口部に挿通させて雌ネジ部502a~502cと螺合させることにより、金属ネジ502a~502cの頭部と配線領域352a~352cとが電気的に接続されて接地電位とすることができ、結果として同様に第1および第2のA/D変換器224,225におけるバスアドレスの上位4ビットは「0001」と設定されることになる。
 なお、上記構成によれば、ネジを止める箇所を適宜に選択することにより任意のバスアドレスを設定することができるが、ネジ止めする場所を誤ると正しいバスアドレスを設定することができなくなる、このように誤った設定が行われることを防止するためには、雌ネジ部502dを省略する構成が好ましい。また、この場合には、誤って挿通された金属ネジとバックライト筐体130とが接触しないよう、また誤って挿通されないよう絶縁性の構造物を雌ネジ部502dに代えて設ける構成も考えられる。
 以上のような構造により、バックライト駆動ユニット101~115をバックライト筐体130に取り付ける簡単な工程だけで、各ユニットの(A/D変換器の)バスアドレスを自動的に設定することができる。次に、このように設定されるバスアドレスを使用するIIC通信の具体的な内容についてさらに詳しく説明する。
 これら第1および第2のA/D変換器214,215は、アドレス入力端子より指定されるビット列の上位に予め定められた装置識別ビット「01」を付すことにより、IICバス132により通信を行うための固有の7ビットアドレスを生成する。すなわち第1および第2のA/D変換器214,215のアドレス値は、それぞれ「0100000」および「0100001」となる。ここで、第1のA/D変換器214を例としてIICバス132を介してバックライト駆動制御部14と行われる通信の手順について説明する。
 IICバス132は、シリアルクロック線とシリアルデータ線の2線からなり、通信は、シリアルクロック線上を伝送されるシリアルクロックSCLで同期を取りつつ、シリアルデータ線上にシリアルデータSDAを伝送することにより行われる。具体的には、バックライト駆動制御部14がIICバス132の開放を待ってスタートコンディションを発行し、データを取得したいA/D変換器(例えば上記第1のA/D変換器214)に対応する7ビットのスレーブアドレス(例えば「0100000」)と送受信方向を示す最下位の1ビットからなるビットのデータを送信する。上記スレーブアドレスを有するA/D変換器はデジタルデータ(ここでは温度を示すアナログデータT1に対応するデジタルデータD1a)をシリアルデータSDAとして送信し、バックライト駆動制御部14がこれを受信する。その後通信が完了してバスを開放する場合には、バックライト駆動制御部14はストップコンディションを発行する。以上のような通信を各A/D変換器と行うことにより(例えば第2のA/D変換器215からのデジタルデータD1b、第1のA/D変換器224からのデジタルデータD2a、および第2のA/D変換器225からのデジタルデータD2bなどを受け取ることにより)、バックライト駆動制御部14は全てのバックライト駆動ユニット101~115における光量および周囲温度のデータを取得する。
 以上のように、各A/D変換器毎に固有の7ビットのスレーブアドレスのうち、全てに共通の上位2ビットを除く5ビットのうちの4ビットを設定するために第1および第2のA/D変換器に対応するアドレス入力端子をバックライト筐体130の金属突起に接続し、上記5ビットのうち残りの1ビットを設定するために第1のA/D変換器の対応するアドレス入力端子を接地電位に接続し、第2のA/D変換器の対応するアドレス入力端子を電源電位に接続する。このような構成によって、各バックライト駆動ユニット101~115の構成を共通にしつつ、各バックライト駆動ユニット101~115それぞれに固有のアドレス(ここでは4ビット)を設定するだけで、全てのA/D変換器に固有のスレーブアドレス(ここでは7ビット)を設定することができる。したがって、バックライト駆動ユニット101~115のいずれかが故障したとしても、同一の構成要素を有する新しいバックライト駆動ユニットと(特別な設定作業などをすることなく)交換するだけでよいので、修理の手間やコストを低減させることができる。
<4.効果>
 以上のように、本実施形態によれば、バックライト駆動ユニット103~115に備えられる各電極パッドに対して、バックライト筐体130の対応する位置に金属突起を設け、または設けないことにより、任意のバスアドレスを設定することができる。したがって、各ユニットに対して固定的なアドレスを予め設定しなくても、IICバス132における通信が可能となる。このように本バックライト駆動装置は、簡単な構成でそれぞれ固有のアドレスを自動的に設定することができるので、バックライト駆動ユニットの共通化を図ることができる。また、取り替える際にアドレスの設定作業が必要ないので修理に手間がかからず、設定ミスも発生しないようにすることができる。
<5.その他>
 上記実施形態では、バックライト筐体130の金属突起等により設定される固有のアドレスに基づき通信を行うIICバス132が使用されるが、このIICバス132に代えて、SPI(Serial Peripheral Interface)やSMBus(System Management Bus)などのアドレスを使用したバス接続方式で各バックライト駆動ユニット101~115を接続する信号線が使用されてもよい。また輝度データを伝送するシリアル信号線131に代えて他のデイジーチェイン方式で各バックライト駆動ユニット101~115を接続する信号線が使用されてもよいし、このシリアル信号線131を省略し、IICバス132またはその他のバス接続方式の信号線で輝度データを伝送してもよい。
 上記実施形態では、固有の7ビットのスレーブアドレスのうち、全てに共通の上位2ビットを除く5ビットのうちの4ビットを設定するために第1および第2のA/D変換器に対応するアドレス入力端子をバックライト筐体130の金属突起に接続し、残りの1ビットを設定するために第1のA/D変換器の対応するアドレス入力端子を接地電位に接続し、第2のA/D変換器の対応するアドレス入力端子を電源電位に接続する構成であるが、上記5ビットの全てをバックライト筐体130の金属突起により設定してもよい。また、同一ユニットに含まれる第1および第2のA/D変換器のアドレスを(上位4ビットを共通化することなく)個別に定めてもよい。この場合には1ユニットあたり8個または10個の金属突起が必要になる。
 また、種類(例えばメーカ)が異なるなど、固有のスレーブアドレスの一部(例えば装置識別アドレスなど)が予め異なるように設定されている第1および第2のA/D変換器を使用すれば、上記残りの1ビットを設定するために、対応するアドレス入力端子を接地電位または電源電位に接続する必要はなく、上記4ビットをバックライト筐体130の金属突起により設定するだけで足りる。
 さらに、上記スレーブアドレスは、IIC規格により規定されている固有の10ビットで構成されていてもよい。この場合には全てに共通の上位2ビットを除く8ビットで固有のアドレスを設定できるので、バックライト駆動ユニットを例えば256個接続することができる。
 上記実施形態では、バックライト13は白色LED22を光源とするが、これに代えてまたはこれとともに赤色、緑色、および青色のLEDを組み合わせた光源を使用してもよいし、これらに代えてまたはこれらとともに冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp )を光源としてもよい。また、液晶パネル11は液晶を含む多数の表示素子21で構成されているが、液晶に代えてバックライト13からの光の透過率を制御可能な電気光学特性を有する周知の物質からなるシャッター素子を使用してもよい。
 上記実施形態では、上記15個のバックライト駆動ユニット101~115は、それぞれ8個の白色LED22を含むが、バックライト駆動ユニット101~115および白色LED22の数は一例であって、その数には特に限定はない。
 上記実施形態では、各バックライト駆動ユニット101~115に温度検出器および光量検出器が1つずつ含まれ、これらに対応するA/D変換器が2つ含まれているが、検出器の数や種類に限定はなく、例えば温度検出器および光量検出器の一方のみが含まれる構成であっても、一方又は双方が複数個含まれる構成であってもよいし、電流検出器や電圧検出器などが含まれる構成であってもよい。
 また上記検出器に代えて、所定の固有情報を出力する記憶部、例えば典型的にはEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)などの半導体メモリが備えられる構成であってもよい。この記憶部に記憶される固有情報は、同一のバックライト駆動ユニットに内蔵される白色LEDの輝度に関連する情報であって、典型的には当該白色LED固有の温度特性や劣化特性などの特性値を示すデータである。このような構成について、図8を参照して説明する。
 図8は、上記実施形態の変形例におけるEEPROMを内蔵するバックライト駆動ユニット101,102の詳しい構成を示す図である。この図8に示されるバックライト駆動ユニット101は、図4に示されるバックライト駆動ユニット101に備えられると同一の8個の白色LED22と、これらを駆動するユニットドライバ211とを備えるとともに、温度検出器212、光量検出器213、第1のA/D変換器214、および第2のA/D変換器215に代えて、当該バックライト駆動ユニット101に備えられる白色LED22固有の温度特性や劣化特性などの特性値を示す固有情報を記憶するEEPROM218を備える。
 また、バックライト駆動ユニット102もバックライト駆動ユニット101と同一の構成要素を有しており、8個の白色LED22およびユニットドライバ221を備えるとともに、当該バックライト駆動ユニット102に備えられる白色LED22固有の上記固有情報を記憶するEEPROM228を備える。
 これらの固有情報は、典型的には装置の製造時(または修理時など)に周知の測定装置などによって、対応するバックライト駆動ユニットに備えられる白色LED22固有の温度特性や劣化特性などの特性値を測定することにより得られるものであり、得られた固有情報は、周知のEEPROMライタなどにより対応するEEPROMに書き込まれる。
 ここでバックライト駆動ユニット101について説明すると、図8に示されるように、EEPROM218は、正方形で示される4つのアドレス入力端子が備えられており、プルアップ抵抗を介して電源電位に接続されるとともに、前述した金属パッド301a~301dにも接続される。これら金属パッド301a~301dは、金属突起401a~401dと接触することにより、接地電位に接続されることがある。その場合にはこれらのアドレス入力端子は接地電位となる。また、金属突起401a~401dと接触しない場合には、対応するアドレス端子の電位はプルアップされたまま電源電位となる。したがって、図8に示されるように、EEPROM218におけるバスアドレス(ここでは4ビットであるものとする)は「0000」と設定され、EEPROM228におけるバスアドレスは「0001」と設定される。このように上記実施形態と同様にバックライト筐体130の対応する位置に金属突起を設け、または設けないことにより、各バックライト駆動ユニット101~115に固有のバスアドレスを任意に設定することができる。
 なお、このように固有のバスアドレスを設定されたEEPROMは、IICバス132を介してバックライト駆動制御部14と通信を行うが、その通信の手順については前述したとおりであり、バックライト駆動制御部14がIICバス132に対して固有情報を取得したいEEPROM(例えば上記EEPROM218)に対応する7ビットのスレーブアドレス(例えば「0100000」)と送受信方向を示す最下位の1ビットからなるビットのデータを送信し、当該EEPROM(例えば上記EEPROM218)から上記固有情報を含むデジタルデータ(例えばデジタルデータD1)を受け取ることにより、バックライト駆動制御部14は全てのバックライト駆動ユニット101~115における各LED固有の温度特性や劣化特性などの特性値を示すデータを取得する。このように各ユニットに対して固定的なアドレスを予め設定しなくても、IICバス132における通信が可能となるので、例えば或るバックライト駆動ユニットが故障した場合には、故障したユニットとは異なる当該ユニット固有の情報を記憶するEEPROMを備えた同一の構成要素を有する新しいバックライト駆動ユニットと(特別な設定作業などをすることなく)交換するだけでよい。よって、修理の手間やコストを低減させることができる。
 なお、上記変形例におけるバックライト駆動制御部14は、全てのバックライト駆動ユニット101~115から取得した各固有情報を一旦記憶し、記憶された各固有情報(および図示されない温度センサからの温度情報など)に基づき各LEDの発光強度を示す輝度データを決定する。このことは上記実施形態でも同様である。また、上記変形例におけるIICバス132における通信は、上記実施形態における典型的な動作例のように装置の動作中に適宜の間隔を空けて何度も行う必要はなく、装置起動時またはユニット交換時に一度だけ行われれば足りる。
 上記実施形態では、表示領域を均一に照明するため、各バックライトの輝度が個別に制御される構成であるが、いわゆるエリアアクティブ駆動方式を採用する表示装置において各バックライトの輝度が個別に制御される構成であってもよい。このエリアアクティブ駆動方式とは、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づき、当該エリアに対応したバックライト光源の輝度を制御しながら、表示パネルを駆動する方法をいう。液晶表示装置など、バックライトを備えた画像表示装置では、入力画像に基づきバックライトの輝度を制御することにより、バックライトの消費電力を抑制し、表示画像の画質を改善することができる。このエリアアクティブ駆動を行う画像表示装置では、各エリアに対応したLEDの輝度(発光時の輝度)は、当該各エリア内の画素の輝度の最大値および平均値などに基づいて適宜の輝度が求められ、LEDデータとしてバックライト駆動制御部に与えられる。また、そのLEDデータと入力画像とに基づいて表示用データ(液晶表示装置の場合には液晶の光透過率を制御するためのデータ)が生成され、当該表示用データは表示パネル駆動回路に与えられる。画面上における各画素の輝度は、液晶表示装置の場合には、バックライトからの光の輝度と表示用データに基づく光透過率との積になる。このように生成された表示用データに基づいて表示パネル駆動回路が駆動され、上述のLEDデータに基づいてバックライトが駆動されることにより、入力画像に基づく画像表示が行われる構成であってもよい。
 本発明は、例えば液晶パネルを背面から照明するバックライトを駆動するバックライト駆動装置およびそれを備える表示装置に適用されるものであって、複数のバックライトの輝度を制御する機能(バックライト調光機能)を有するバックライト駆動装置およびそれを備える表示装置に適している。
 10 …液晶表示装置
 11 …液晶パネル
 12 …パネル駆動回路
 13 …バックライト
 14 …バックライト駆動制御部
 15 …表示制御部
 21 …表示素子
 22 …LED
 101~115 …バックライト駆動ユニット
 130 …バックライト筐体
 211,212 …ユニットドライバ
 212,222 …温度検出器
 213,223 …光量検出器
 214,224 …第1のA/D変換器
 215,225 …第2のA/D変換器
 218,228 …EEPROM
 301a~301d、302a~302d …金属パッド
 352a~352d …配線領域
 401a~401d、402a~402c …金属突起
 452a~452d …雌ネジ部
 502a~502c …金属ネジ
 D1~D15 …デジタルデータ
 Ds …輝度データ信号
 DA …液晶データ
 DB …LEDデータ

Claims (9)

  1.  複数の光源を含むバックライトの輝度を制御するバックライト駆動装置であって、
     前記複数の光源のうち1つ以上の光源の輝度を制御するとともに、当該1つ以上の光源の光量および周囲温度を含む物理量であって当該1つ以上の光源の輝度に関連する物理量の1つ以上を検出する検出器または当該1つ以上の光源の輝度に関連する所定の固有情報を記憶する記憶部を含む複数の駆動ユニットと、
     前記複数の駆動ユニットそれぞれが対応する所定位置に取り付けられる筐体と、
     前記検出器により検出された物理量または前記記憶部により記憶される固有情報を受け取り、受け取られた物理量または固有情報に基づき、対応する光源の輝度を制御する制御部と、
     前記物理量または前記固有情報を示す信号を伝送する信号線であって、前記複数の駆動ユニットと前記制御部とをバス方式で接続するバス信号線と
    を備え、
     前記複数の駆動ユニットのそれぞれは、異なる2つの所定電位のいずれかが与えられることによりビット単位でそれぞれ固有のアドレスを設定可能な複数のアドレス設定端子を含み、
     前記筐体は、前記複数の駆動ユニットそれぞれが対応する所定位置に取り付けられるときに前記複数のアドレス設定端子と電気的に接続されることにより、前記所定電位のいずれかを与える、前記複数のアドレス設定端子と同数以下の接続部であって、接続されるアドレス設定端子が前記複数の駆動ユニットそれぞれで異なるように形成される接続部を含み、
     前記制御部は、前記バス信号線を介して、前記固有のアドレスで識別される前記複数の駆動ユニットのうちの任意の駆動ユニットから前記物理量または前記固有情報を示す信号を受け取ることを特徴とする、バックライト駆動装置。
  2.  前記筐体は、前記所定電位のいずれかが与えられており、
     前記接続部は、前記筐体と電気的に接続されている導電性の構造物であることを特徴とする、請求項1に記載のバックライト駆動装置。
  3.  前記構造物は、前記複数の駆動ユニットそれぞれが対応する所定位置に取り付けられることにより、対応するアドレス設定端子と接触するよう形成された突起であることを特徴とする、請求項2に記載のバックライト駆動装置。
  4.  前記構造物は、前記アドレス設定端子を留める雄ネジと螺合可能であって、当該雄ネジと螺合されることにより対応するアドレス設定端子と電気的に接続される雌ネジ部であることを特徴とする、請求項2に記載のバックライト駆動装置。
  5.  前記複数の駆動ユニットのそれぞれは、異なる種類の物理量を検出する複数の検出器を含み、
     前記複数の検出器のそれぞれは、当該複数の検出器を含む駆動ユニットに含まれる複数のアドレス設定端子に与えられる電位により設定されるアドレスに対して、互いに異なる値を追加することにより互いに異なる固有のアドレスを生成し、
     前記制御部は、前記バス信号線を介して、前記固有のアドレスで識別される前記複数の検出器のうちの任意の検出器から前記物理量を示す信号を受け取ることを特徴とする、請求項1に記載のバックライト駆動装置。
  6.  前記複数の検出器のそれぞれは、検出された物理量をデジタルデータに変換するA/D変換器を含み、
     前記A/D変換器は、他の駆動ユニットに含まれる同種のA/D変換器と共通であって、同一の駆動ユニットに含まれる他のA/D変換器とは異なる、前記アドレスに追加するべき値を予め固定的に設定されていることを特徴とする、請求項5に記載のバックライト駆動装置。
  7.  前記複数の検出器は、前記1つ以上の光源の光量を検出する第1の検出器と、前記周囲温度を検出する第2の検出器とからなり、
     前記第1および第2の検出器に含まれるA/D変換器のそれぞれは、生成されるべきアドレスの全部または一部を設定可能な入力端子を有しており、前記A/D変換器の一方の入力端子には他方の入力端子と互いに異なる電位となるよう接地電位または電源電位のいずれかが固定的に与えられることを特徴とする、請求項6に記載のバックライト駆動装置。
  8.  前記制御部は、前記バス信号線を介し、前記複数の駆動ユニットとIICバス方式により通信を行うことを特徴とする、請求項1に記載のバックライト駆動装置。
  9.  請求項1に記載のバックライト駆動装置と、
     外部からの映像データに基づき画像を表示する表示パネルと
    を備えることを特徴とする、表示装置。
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