WO2014017384A1

WO2014017384A1 - 表示装置

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Publication number: WO2014017384A1
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Inventors: 俊之後藤
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Abstract

　発光体を駆動するドライバにおける制御可能ＣＨを増すことなく、必要とされるドライバの数を低減することが可能であり、コストの削減及び装置のコンパクト化を図ることができる表示装置を提供する。　画像信号に含まれる垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて画像を表示する表示パネルと、該表示パネルの裏側に設けられた複数の発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４とを備えており、複数の発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４を幾つかの群に分けて点灯・消灯する表示装置において、前記垂直同期信号の周期を発光体群の数だけの期間に分割し、群毎の点灯・消灯を逐次行なうように構成する。

Description

表示装置

　本発明は、画像信号に含まれる垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて画像を表示する表示パネルと、該表示パネルの裏側に設けられた複数の発光体とを備えており、前記複数の発光体を幾つかの群に分けて点灯・消灯する表示装置に関する。

　近年、ＬＥＤが液晶ディスプレイではバックライト（光源）として使用されている。このような液晶ディスプレイでは、幾つかのエリアに分けて、夫々に対応するＬＥＤの発光を独立して制御する、いわゆるローカルディミングが可能である。

　このように、ローカルディミングが可能な液晶ディスプレイでは、その特徴として、低消費電力化と、高コントラスト化が挙げられる。また、その効果は、バックライトを制御する最小単位であるエリア数が多いほどその効果は高い。しかしながら、エリア数の増加に比例してＬＥＤを駆動するためのＬＥＤドライバ数が増えるため、コストアップしてしまう。

　ローカルディミング機能を持つ液晶ディスプレイにおける、ＬＥＤドライバの使用数量は、上述したように、バックライトの輝度を制御する最小単位である制御エリア数に依存する。例えば、制御エリア数が横１６、縦１２の場合で、ＬＥＤドライバ１個で１６ＣＨ制御可能なデバイスであれば、横１６エリアにつき１個のＬＥＤドライバが必要となり、縦１２エリア分の個数、すなわち全１２個のＬＥＤドライバが必要となる。仮にＬＥＤドライバ１個における制御ＣＨをさらに増やすことで、ＬＥＤドライバ数量を減らすことは可能であるが、ＬＥＤを駆動するには、必ず許容損出が増加し、ＬＥＤドライバ自体の発熱量が増加するという問題がある。すなわち、１個のＬＥＤドライバにおける制御可能ＣＨを増やすと、その分発熱量が増えるので、製品として望ましくない。

　一方、特許文献１においては、バックライトは２以上のエリアに分割され、分割エリアに配置された光源（ＬＥＤ）はチェーン接続されており、時分割で制御エリアを選択し、１つのバックライト駆動パスを共有して、複数の分割エリアの光源を駆動する表示装置が開示されている。

　図７は特許文献１に係る従来技術を示す概略的な回路図である。

　特許文献１に係る表示装置は、電源回路１８２、２つの定電流源１８５ａ、１８５ｂおよび第二のスイッチ１８７を半導体ＩＣで構成し、電源回路を制御する電源制御信号１８９、２つの定電流源を制御する定電流制御信号１８６ａ、及び第二のスイッチを制御するパルス幅変調信号１８８は不図示の調光制御部から供給される。ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｃのアノード側には第一のスイッチ５７１ａを介してアノード信号を供給し、ＬＥＤチェーン１１２ｂ、１１２ｄのアノード側には第一のスイッチ５７１ｂを介してアノード信号が供給される。

　一方、ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂのカソード側は、信号線１７１ａ、１７１ｂを介して定電流源１８５ａのカソード信号５７２ａに接続され、ＬＥＤチェーン１１２ｃ、１１２ｄのカソード側は、信号線１７１ｃ、１７１ｄを介して定電流源１８５ｂのカソード信号５７２ｂに接続される。

　このような構成とすることによって、特許文献１に係る表示装置は、２つの定電流源１８５ａ、１８５ｂにおける電流のオン・オフ制御と、２つの第一のスイッチ５７１ａ、５７１ｂのオン・オフ制御との組み合わせにより、４つのＬＥＤチェーン１１２ａ～１１２ｄへの電力供給を制御するスキャンバックライト制御が可能となるので、第一のスイッチの数が少なく、回路をより簡単かつ安価に構成することができる。

特開２０１０－１５３３５９号公報

　しかし、特許文献１に係る表示装置においては（図７の回路図参照）、第一のスイッチ５７１ａを介して選択されたＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｃ、又は、第一のスイッチ５７１ｂを介して選択されたＬＥＤチェーン１１２ｂ、１１２ｄは、共通のアノード信号が供給されるので、ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｃと、ＬＥＤチェーン１１２ｂ、１１２ｄとのそれぞれの輝度を制御できないという問題がある。

　本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画像信号に含まれる垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて画像を表示する表示パネルと、該表示パネルの裏側に設けられた複数の発光体とを備えており、前記複数の発光体を幾つかの群に分けて点灯・消灯する表示装置において、前記垂直同期信号の周期を発光体群の数だけの期間に分割し、群毎の点灯・消灯を逐次行なうように構成することにより、発光体を駆動するドライバにおける制御可能ＣＨを増すことなく、必要とされるドライバの数（使用数量）を低減することが可能であり、コストの削減及び装置のコンパクト化を図ることができる表示装置を提供することにある。

　本発明に係る表示装置は、画像信号に含まれる垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて画像を表示する表示パネルと、該表示パネルの裏側に設けられた複数の発光体とを備えており、前記複数の発光体を２以上の整数であるＮ個の群に分けて点灯・消灯する表示装置において、前記垂直同期信号の周期をＮの期間に分割し、群毎の点灯・消灯を逐次行なうように構成されていることを特徴とする。

　本発明にあっては、例えば、前記発光体の群の数「Ｎ」が２である場合、前記垂直同期信号の周期を２の期間に分割し、一つの垂直同期信号の周期内で、各発光体の群を逐次点灯・消灯させる。

　本発明に係る表示装置は、前記発光体に電力を供給する電源と、該電源及び何れかの群の接続を行なう接続部とを備え、該接続部は前記期間に応じて、群毎に前記接続を行なうように構成されていることを特徴とする。

　本発明にあっては、前記接続部は前記期間毎に、発光体の各群に前記電源を接続させる。例えば、前記発光体の群の数「Ｎ」が２である場合、前記垂直同期信号の周期は２つの期間に分割されるので、前記接続部は、一の期間中には、一方の群に前記電源を接続させ、他の期間中には、他方の群に前記電源を接続させる。

　本発明に係る表示装置は、一定の周期で入力されるクロックのカウントを行なうカウンタを備え、該カウンタは、１／Ｎ倍の周期でカウントを行なうように構成されていることを特徴とする。

　本発明にあっては、前記画像信号に係る画像の表示に用いられるクロックが一定の周期で入力され、該クロックが前記カウンタによってカウントされる。例えば、前記発光体の群の数「Ｎ」が２である場合、前記カウンタは、前記一定の周期より１／２倍の周期でカウントを行なう。

　本発明に係る表示装置は、前記接続部は、前記水平同期信号のパルス数に基づいて、前記接続を行なうように構成されていることを特徴とする。

　本発明にあっては、例えば、前記発光体の群の数「Ｎ」が２である場合、上述したように、前記垂直同期信号の周期は２つの期間に分割され、前記接続部は、一の期間中には、一方の群に前記電源を接続させ、他の期間中には、他方の群に前記電源を接続させる。より詳しくは、前記接続部は、前記水平同期信号のパルス数の１／２に達するまで、一方の群に前記電源を接続させており、該水平同期信号のパルス数の１／２に達したとき、他方の群に前記電源との接続を切り替える。

　本発明に係る表示装置は、一群に係る発光体の数だけの駆動部と、各期間中、前記駆動部を介して、前記電源に接続された群のＰＷＭ制御を行なうＰＷＭ制御部を備えることを特徴とする。

　本発明にあっては、例えば、上述したように、前記発光体の群の数「Ｎ」が２である場合であって、一方の群に前記電源が接続された場合、前記ＰＷＭ制御部は、前記駆動部を介して、前記一方の群に係る各発光体のＰＷＭ制御を行なう。

　本発明によれば、発光体を駆動するドライバにおける制御可能ＣＨを増すことなく、必要とされるドライバの数（使用数量）を低減することが可能であり、コストの削減及び装置のコンパクト化を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る表示装置の要部構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施の形態に係る表示装置において、バックライトの要部構成を説明する概略的説明図である。本発明の実施の形態に係る表示装置のバックライトにおける、垂直同期信号、クロック及び切替信号の関係を説明する説明図である。本発明の実施の形態に係る表示装置のバックライトにおける、垂直同期信号、水平同期信号及び切替信号の関係を説明する説明図である。本発明の実施の形態に係る表示装置のバックライトにおける、発光体の点灯・消灯制御を説明する説明図である。本発明の実施の形態に係る表示装置のバックライトにおける、発光体の点灯・消灯制御を説明する説明図である。特許文献１に係る従来技術を示す概略的な回路図である。

　以下に、本発明に係る表示装置を、表示装置に設けられたバックライトに適用した場合を例として、図面に基づいて詳述する。

　図１は本発明の実施の形態に係る表示装置１の要部構成を示す機能ブロック図である。表示装置１は画像データ取得部２と、データ処理部３と、表示部１０と、ドライバ制御部８と、バックライト制御部９と、電源１３とを備えている。

　画像データ取得部２は、例えば、表示しない記憶部から表示部１０に表示すべき画像に係るデータ（例えば、ＲＧＢ値）（以下、画像データと言う。）を取得する。また、これに限るものでなく、表示しないネットワークカード又はモデム等を用いて公衆回線網、ＬＡＮ（Local Area Network）又はインターネット等の通信ネットワークに接続して外部から所定の画像データを取得するように構成しても良い。画像データ取得部２はさまざまな入力画像データを切り替えて、データ処理部３に送る。

　データ処理部３は、ＲＧＢデータ処理部４と、データ算出部５と、遅延処理部６と、タイミングコントローラ７とを備えている。

　ＲＧＢデータ処理部４は、入力フォーマットがＲＧＢでないものはＲＧＢデータに変換し、データフォーマットを統一する。

　データ算出部５は、入力されたデータに様々な画像調整処理を施す。詳しくは、データ算出部５は、後述する液晶パネル１１の表示に用いられる液晶パネル階調値のような液晶パネル用データと、後述するバックライト１２の点灯に用いられるバックライト階調値のようなバックライト用データを生成する。また、液晶パネル用データに対して、色補正（輝度、彩度、色相の調整）、シャープネス調整、ガンマカーブ及び色温度の変更等を行う。データ算出部５は、更に、ローカルディミングの処理を行う。
　バックライトは、マトリクス状に配置された複数のＬＥＤより構成され、複数のＬＥＤは、個別に輝度の調整が可能な複数の制御エリアに分割されている。一つの制御エリアには、一つのＬＥＤのみが含まれていてもよく、複数のＬＥＤが含まれていてもよい。液晶パネル１１が表示する画像は、バックライトに含まれる複数の制御エリアに照明される複数の領域に分割される。複数に分割された画像の各領域は、バックライトの制御エリアに１対１で対応している。液晶パネル内で、複数に分割された画像の各領域に対応するバックライトの制御エリアから照明された部分が、画像の各領域を表示する。例えば、バックライトが１６×８の制御エリアに分割されており、液晶パネル１１が１９２０×１０８０画素の画像を表示する場合は、画像の各領域には１２０×１３５の画素が含まれる。バックライトの制御エリアの輝度が個別に制御されることにより、画像の各領域の明るさが個別に調整されるローカルディミングが行われる。
　データ算出部５は、バックライトの各制御エリアでの輝度を求める制御エリア周辺の制御エリアからの光量を考慮して、個別に決定する。例えば、データ算出部５は、画像の各領域の画素の中から最大の輝度を求め、求めた輝度が得られるような値に各制御エリアでの輝度を定める。また、データ算出部５は、バックライトの各制御エリアでの輝度を液晶パネル１１と同じ解像度に変換したバックライトの輝度分布を計算する。更に、データ算出部５は、画像信号に対してガンマ補正を行い、ガンマ補正後の画像信号とバックライトの輝度分布とに基づいて、液晶パネル１１に画像を表示させるべく、液晶パネル１１を動作させるための液晶パネル用データを生成する処理を行う。

　データ算出部５によって生成されたバックライト用データ（バックライト階調値）はバックライト制御部９に送られる。バックライト制御部９は、該バックライト用データに基づき、バックライト１２を点灯させる。すなわち、バックライト制御部９には、前記バックライト階調値を用いて、バックライト１２の後述するＬＥＤの駆動制御を行う。更に、バックライト制御部９は、バックライト１２における画像表示に用いられるクロック（輝度データ）を一定周期（例えば、６０Ｈｚ）にて出力する。

　また、データ算出部５によって生成された液晶パネル用データ（液晶パネル階調値）は、遅延処理部６に送られる。遅延処理部６は、該液晶パネル用データが入力された場合、これを所定時間遅延させ、液晶パネル１１の動作タイミングとバックライト１２の動作タイミングとを合致させる。

　タイミングコントローラ７はデータ算出部５によって生成された液晶パネル用データ（液晶パネル階調値）に基づき、ドライバ制御部８を介して、液晶パネル１１の各画素の透過率を制御する。

　ドライバ制御部８は、タイミングコントローラ７からの指示に応じて、液晶パネル１１に接続されたソースドライバ及びゲートドライバ（図示せず）を制御し、液晶パネル１１を画素単位に駆動させ、所定の画像を表示する。

　表示部１０は、例えば、ＬＣＤパネルを有しており、所定の画像が表示される。また、表示部１０は、液晶パネル１１と、該液晶パネル１１の裏側に設けられたバックライト１２とを備えている。

　液晶パネル１１は、一対の透明基板と、これらの透明基板の間に設けられた液晶層と、カラーフィルタを有する複数の画素とを備えており、バックライト１２からの光を用いて、文字、画像などを表示する。

　バックライト１２は、図示しない光学シート群と、拡散板と、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の三色の発光ダイオード（ＬＥＤ）の実装基板とを備えている。該ＬＥＤ基板はマトリクス状に設けられている。バックライト１２はＬＥＤ毎の制御を行い、白色又は他の色の光を発する。

　電源１３は、表示部１０（バックライト１２）に電力を供給し、いわゆる定電圧回路を有している。後述するバックライト１２の発光体は該定電圧回路に接続されている。斯かる定電圧回路の電圧は発光体の順電圧により決まる。

　図２は本発明の実施の形態に係る表示装置１において、バックライト１２の要部構成を説明する概略的説明図である。以下においては、説明の便宜上、バックライト１２が４つの発光体（ＬＥＤ）を備え、２つの発光体群に分けられている場合を例として説明する。

　バックライト１２は、駆動制御部１２１と、接続部１２５と、４つの発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４と、ＬＥＤドライバ１２６，１２７とを備えている。

　発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４は夫々発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、後述する発光体群に係る発光体の数だけ、すなわち、２つのＬＥＤドライバ１２６，１２７を備えている。ＬＥＤドライバ１２６，１２７はトランジスタからなり、発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４を駆動（点灯・消灯）する。

　詳しくは、発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ３がＬＥＤドライバ１２７に接続され、発光体ＬＥＤ２及び発光体ＬＥＤ４がＬＥＤドライバ１２６に接続されている。換言すれば、発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ３はＬＥＤドライバ１２７によって点灯・消灯され、発光体ＬＥＤ２及び発光体ＬＥＤ４はＬＥＤドライバ１２６によって点灯・消灯されるように構成されている。

　接続部１２５は、電源１３と、発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４との間に介設されており、駆動制御部１２１から出力される、後述の切替信号に応じて、発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ２、又は発光体ＬＥＤ３及び発光体ＬＥＤ４に電源１３を接続する。

　より詳しくは、接続部１２５が電源１３を第１端子１２５ａに接続した場合、発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ２に電圧が印加され、ＬＥＤドライバ１２７及びＬＥＤドライバ１２６の夫々によって、発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ２が共に点灯される。また、接続部１２５が電源１３を第２端子１２５ｂに接続した場合、発光体ＬＥＤ３及び発光体ＬＥＤ４に電圧が印加され、ＬＥＤドライバ１２７及びＬＥＤドライバ１２６の夫々によって、発光体ＬＥＤ３及び発光体ＬＥＤ４が共に点灯される。以下、発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ２を発光体群１といい、発光体ＬＥＤ３及び発光体ＬＥＤ４を発光体群２という。

　駆動制御部１２１は、バックライト制御部９の指示に応じて発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４を駆動させる。駆動制御部１２１は、カウンタ１２２と、切替信号出力部１２３と、ＰＷＭ制御部１２４とを有している。

　カウンタ１２２は、バックライト制御部９から一定周期にて入力され、前記画像データに基づくバックライト１２での輝度制御に用いられるクロックをカウントする。カウンタ１２２は斯かるカウント結果を、例えば、切替信号出力部１２３、ＰＷＭ制御部１２４等に通知し、切替信号出力部１２３及びＰＷＭ制御部１２４はカウンタ１２２からの通知に応じて、切替信号を出力し、またＰＷＭ制御を夫々行なう。

　更に、カウンタ１２２は、発光体群の数に応じてカウント周期を変える。上述したように、垂直同期周期が６０Ｈｚ（元周期）の場合、バックライト制御部９はカウンタのビット数に応じたクロックを出力する。例えば、カウンタが１０Ｂｉｔ／１０２３であれば、６０Ｈｚの１０２４倍のクロック（６１．４４ＫＨｚ）を出力する。

　すなわち、バックライト制御部９からのクロックを１０Ｂｉｔ／１０２３のカウンタでカウントする場合、元周期内にて１０２３が「Ｎ」回カウントされる。本実施の形態においては、発光体群１及び発光体群２が存在するので、「Ｎ」は「２」であり、カウンタ１２２は元周期の「１／２」倍の周期にて、すなわち、元周期に係る周波数の「２」倍である、１２２．８８ＫＨｚにてクロックをカウントすることに相当するので、元周期内にて２回クロック（１０２３）をカウントする。

　切替信号出力部１２３は、カウンタ１２２からの通知に応じて、接続の切替を指示する旨の切替信号を接続部１２５に送信する。切替信号出力部１２３から切替信号を受信して、接続部１２５は、電源１３との接続を発光体群１から発光体群２、又は発光体群２から発光体群１に切り替える。

　本実施の形態においては、カウンタ１２２が１２０Ｈｚにてクロック（１０２３）をカウントする度に斯かる旨を切替信号出力部１２３に通知するように構成されており、これに応じて接続部１２５は電源１３との接続を切り替える。本発明にこれに限るものでなく、カウンタ１２２が１２０Ｈｚにてクロック（１０２３）をカウントする度に斯かる旨をＰＷＭ制御部１２４に通知するように構成しても良い。

　ＰＷＭ制御部１２４は、カウンタ１２２（又は切替信号出力部１２３）からの通知に応じて、発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４に対するＰＷＭ制御を行なう。すなわち、ＰＷＭ制御部１２４はバックライト制御部９からの信号に基づいて、発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４の輝度を制御するためのＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ信号がＬｏｗである場合、発光体ＬＥＤ１～発光体ＬＥＤ４は点灯され、ＰＷＭ信号がＨｉｇｈである場合、発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４は消灯する。

　例えば、バックライト制御部９からは垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号及び輝度データがバックライト１２に入力される。バックライト制御部９からのクロックを、上述したように、１０Ｂｉｔ精度のカウンタでカウントした場合、クロックが１０２３という値であれば、各ＰＷＭ信号はＤｕｔｙが１００％となる。この場合、カウンタ１２２は、垂直同期信号の開始と共に、カウントを始め、当該輝度値と一致するまで、ＰＷＭ制御部１２４はＬｏｗのＰＷＭ信号を出力し続ける。以後、カウンタ１２２が１０２３をカウントした時点で次の垂直同期信号となるので、Ｄｕｔｙとしては１００％となる。一方、クロックが５１２であれば、カウンタ１２２が５１２をカウントするまで、ＰＷＭ制御部１２４はＬｏｗのＰＷＭ信号を出力し続け、５１２をカウントした時点で、ＰＷＭ制御部１２４はＨｉｇｈのＰＷＭ信号を出力し、結果、Ｄｕｔｙとしては５０％となる。

　一方、本実施の形態においては、カウンタ１２２による１２０Ｈｚ周期でのクロックのカウントに応じて、換言すれば、切替信号出力部１２３からの切替信号の出力に応じて、発光体群毎に、このようなＰＷＭ制御が行なわれる。従って、一つの元周期（換言すれば、一周期の垂直同期信号）内で、発光体群１及び発光体群２のＰＷＭ制御が逐次行なわれる。

　以下、バックライト１２の駆動回路の構成について詳しく説明する。上述したように、発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ３はＬＥＤドライバ１２７によって駆動され、発光体ＬＥＤ２及び発光体ＬＥＤ４はＬＥＤドライバ１２６によって駆動されるように構成されている。

　詳しくは、発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ２のアノードはノードＮ３を介して接続部１２５の第１端子１２５ａに接続されている。一方、発光体ＬＥＤ１のカソードは、発光体ＬＥＤ３と接続するノードＮ１を介してＬＥＤドライバ１２７のコレクタに接続されており、発光体ＬＥＤ２のカソードは、発光体ＬＥＤ４と接続するノードＮ２を介してＬＥＤドライバ１２６のコレクタに接続されている。

　また、発光体ＬＥＤ３及び発光体ＬＥＤ４のアノードはノードＮ４を介して接続部１２５の第２端子１２５ｂに接続されている。一方、発光体ＬＥＤ３のカソードは前記ノードＮ１を介してＬＥＤドライバ１２７のコレクタに接続されており、発光体ＬＥＤ４のカソードは前記ノードＮ２を介してＬＥＤドライバ１２６のコレクタに接続されている。

　一方、ＬＥＤドライバ１２６及びＬＥＤドライバ１２７のベースは抵抗を介して夫々駆動制御部１２１に接続されている。また、ＬＥＤドライバ１２６及びＬＥＤドライバ１２７のエミッタは抵抗を介して夫々ＧＮＤレベルに接続されている。ＬＥＤドライバ１２６及びＬＥＤドライバ１２７は駆動制御部１２１からの指示に応じて、オン又はオフの状態となり、これに従って発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４が点灯・消灯される。

　以下、本実施の形態における、バックライト１２の発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４の点灯・消灯制御について詳しく説明する。

　例えば、上述したように、バックライト制御部９からの垂直同期信号の周期が６０Ｈｚでカウンタのビット精度が、例えば、１０Ｂｉｔである場合、カウンタ１２２は１２２．８８ＫＨｚの周期にてクロックをカウントし、カウンタ１２２のカウントに応じて、切替信号出力部１２３は前記切替信号を出力する。

　図３は本発明の実施の形態に係る表示装置１のバックライト１２における、垂直同期信号、クロック及び切替信号の関係を説明する説明図である。垂直同期信号がリセットした後、カウンタ１２２が１２０Ｈｚの周期にてクロックのカウントを始める。この際、切替信号出力部１２３は“Ｈｉｇｈ”の切替信号を出力する。一方、カウンタ１２２が１０２３をカウントした時点で切替信号出力部１２３は”Ｌｏｗ”の切替信号を出力する。

　換言すれば、一つの垂直同期信号周期は発光体群の数だけのサブ期間に分けられ、一つのサブ期間毎に、クロック（１０２３）がカウントされる。また、サブ期間毎に切替信号出力部１２３はＬｏｗの切替信号又はＨｉｇｈの切替信号を出力する。本実施の形態においては、発光体群１及び発光体群２が存在するので、発光体群の数は「２」であり、１つの垂直同期信号周期は２つのサブ期間に分けられ、一つのサブ期間内で、カウンタ１２２は垂直同期信号周期（６０Ｈｚ）内における１０２４倍の更に「１／２」倍の周期にて、すなわち、「２」倍の周波数（１２２．８８ＫＨｚ）にてクロックをカウントする。

　本発明はこれに限るものでなく、クロックに代わって、水平同期信号を用いるように構成しても良い。図４は本発明の実施の形態に係る表示装置１のバックライト１２における、垂直同期信号、水平同期信号及び切替信号の関係を説明する説明図である。

　斯かる場合、垂直同期信号の周期内に水平同期信号のカウント結果に基づいて、切替信号出力部１２３が切替信号を出力する。例えば、ＦｕｌｌＨＤ映像(１９２０ｘ１０８０)の場合、一つの垂直同期信号の周期における水平同期信号のパルスは通常１１２５回発生する。従って、垂直同期信号をリセットした後に、例えば、カウンタ１２２が水平同期信号のカウントを始める。この際、切替信号出力部１２３は“Ｈｉｇｈ”の切替信号を出力する。この後、カウンタ１２２のカウントが１１２５の半分に達した時点で切替信号出力部１２３は“Ｌｏｗ”の切替信号を出力すれば良い。

　更に、本発明はこれに限るものでなく、クロックに代わって、いわゆるＤＥ信号（データイネーブル信号）を用いるように構成しても良い。

　また、前記切替信号を、例えば、２Ｂｉｔ化すれば、１つの垂直同期信号周期を４つのサブ期間に分けた場合でも、これに応じて切替信号出力部１２３が切替信号を出力することが出来る。

　図５及び図６は本発明の実施の形態に係る表示装置１のバックライト１２における、発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４の点灯・消灯制御を説明する説明図である。

発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４は、接続部１２５によって電源１３との接続が行なわれ、かつ、対応するＰＷＭ信号が“Ｌｏｗ”である場合に点灯するように構成されている。以下においては、説明の便宜上、発光体ＬＥＤ１の輝度制御に係るＰＷＭ信号をＰＷＭ１といい、発光体ＬＥＤ２の輝度制御に係るＰＷＭ信号をＰＷＭ２といい、発光体ＬＥＤ３の輝度制御に係るＰＷＭ信号をＰＷＭ３といい、発光体ＬＥＤ４の輝度制御に係るＰＷＭ信号をＰＷＭ４という。

　接続部１２５は切替信号出力部１２３からの切替信号に応じて、電源１３を発光体群１又は発光体群２に接続する。すなわち、“Ｈｉｇｈ”の切替信号（図５で点線にて表示）が出力された場合、接続部１２５は、電源１３を第１端子１２５ａに接続し、発光体群１（発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ２）に電圧が供給される（図５で点線の矢印にて表示）。

　この際、ＬＥＤドライバ１２７が、ＰＷＭ制御部１２４から出力されるＰＷＭ１（図５で点線にて表示）に基づいて、発光体ＬＥＤ１を点灯させ、ＬＥＤドライバ１２６が、ＰＷＭ制御部１２４から出力されるＰＷＭ２（図５で点線にて表示）に基づいて、発光体ＬＥＤ２を点灯させる。

　すなわち、切替信号出力部１２３から“Ｈｉｇｈ”の切替信号が出力信号が出力されている間、つまり、当該サブ期間の間、発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ２対して、ＰＷＭ１及びＰＷＭ２に基づく、輝度制御が行なわれる。ちなみに、斯かる輝度制御は１２０Ｈｚにて行なわれる。

　以後、上述したように、垂直同期信号の周期の中間時点で、換言すれば、カウンタ１２２が１０２３をカウントした時点（図３参照）又はカウンタ１２２のカウントが水平同期信号（１１２５）の半分に達した時点（図４参照）で、切替信号出力部１２３は“Ｌｏｗ”の切替信号を出力する。この際、接続部１２５は、電源１３を第２端子１２５ｂに接続し、発光体群２（発光体ＬＥＤ３及び発光体ＬＥＤ４）に電圧が供給される（図６点線の矢印にて表示）。

　この際、ＬＥＤドライバ１２７が、ＰＷＭ制御部１２４から出力されるＰＷＭ３（図６で点線にて表示）に基づいて、発光体ＬＥＤ３を点灯させ、ＬＥＤドライバ１２６が、ＰＷＭ制御部１２４から出力されるＰＷＭ４（図６で点線にて表示）に基づいて、発光体ＬＥＤ４を点灯させる。この際、発光体群１（発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ２）は消灯される。

　すなわち、切替信号出力部１２３から“Ｌｏｗ”の切替信号が出力信号が出力されている間、つまり、当該サブ期間の間、発光体ＬＥＤ３及び発光体ＬＥＤ４対して、ＰＷＭ３及びＰＷＭ４に基づく、輝度制御が行なわれる。ちなみに、斯かる輝度制御は１２０Ｈｚにて行なわれる。

　以後、垂直同期信号をリセットされ、再び、上述した発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４の点灯・消灯制御が一つの垂直同期信号の周期内で繰り返される。

　以上のように、本発明に斯かる表示装置１においては、発光体ＬＥＤをＮ個の発光体群に分けており、一つの垂直同期信号の周期をＮ個のサブ期間に分けて、発光体群毎に逐次点灯・消灯されるので、発光体ＬＥＤを駆動するＬＥＤドライバはＮ個であれば足りる。

　すなわち、本実施の形態においては、発光体ＬＥＤは４つであるが、これらを２つの発光体群に分けて一つの垂直同期信号の周期内で発光体群毎に逐次点灯・消灯させるので、ローカルディミングを行う液晶パネルにおいて、発光体ＬＥＤだけのＬＥＤドライバを設ける必要がなく、２つのＬＥＤドライバで足りる。換言すれば、必要とするＬＥＤドライバの数を１／２に減少させることができる。従って、コストの削減、更には部品点数の削減よる回路の簡略化により、基板の面積の縮小につながり大幅なコスト削減が見込める。

　例えば、発光体ＬＥＤを３つの発光体群に分けて一つの垂直同期信号の周期内で逐次点灯・消灯させた場合は、必要とするＬＥＤドライバの数を１／３に減少させることができる。

　更に、図７に示す従来の表示装置においては、発光体各々を独立して制御することができないが、本実施の形態においては、当該サブ期間内に、発光体ＬＥＤ１～ＬＥＤ４に対してＬＥＤドライバ１２６，１２７が個別的に輝度の制御を行うことが可能である。

　また、図７に示す従来の表示装置においては、定電流制御により輝度の制御を行っているので、精度良く輝度の制御を行うのが困難であるが、本実施の形態においては、定電圧回路を用いるので精度良く輝度の制御を行なうことができる。

　また、本発明は以上の記載に限るものでない。以上の例では、一つの垂直同期信号の周期を時間軸にて２分割していることに対応して、1回に光る発光体ＬＥＤの輝度は、従来方式の２倍にしても良い。

　以上の説明においては、ＬＥＤドライバ１２６が発光体ＬＥＤ２及び発光体ＬＥＤ４を逐次点灯・消灯し、ＬＥＤドライバ１２７が発光体ＬＥＤ１及び発光体ＬＥＤ３を逐次点灯・消灯する場合を例にあげて説明したが、これに限るものでなく、いわゆるＬＥＤチェーンを点灯・消灯するように構成しても良い。

　１　表示装置
　９　バックライト制御部
　１３　電源
　１１　液晶パネル
　１２　バックライト
　１２１　駆動制御部
　１２５　接続部
　ＬＥＤ１～ＬＥＤ４　発光体
　１２６，１２７　ＬＥＤドライバ
　１２２　カウンタ
　１２３　切替信号出力部
　１２４　ＰＷＭ制御部

Claims

　画像信号に含まれる垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて画像を表示する表示パネルと、該表示パネルの裏側に設けられた複数の発光体とを備えており、前記複数の発光体を２以上の整数であるＮ個の群に分けて点灯・消灯する表示装置において、
　前記垂直同期信号の周期をＮの期間に分割し、群毎の点灯・消灯を逐次行なうように構成されていることを特徴とする表示装置。
　前記発光体に電力を供給する電源と、
　該電源及び何れかの群の接続を行なう接続部とを備え、
　該接続部は前記期間に応じて、群毎に前記接続を行なうように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
　一定の周期で入力されるクロックのカウントを行なうカウンタを備え、
　該カウンタは、１／Ｎ倍の周期でカウントを行なうように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
　一定の周期で入力されるクロックのカウントを行なうカウンタを備え、
　該カウンタは、１／Ｎ倍の周期でカウントを行なうように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
　前記接続部は、前記水平同期信号のパルス数に基づいて、前記接続を行なうように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
　一群に係る発光体の数だけの駆動部と、
　各期間中、前記駆動部を介して、前記電源に接続された群のＰＷＭ制御を行なうＰＷＭ制御部を備えることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。