JP2008191248A - Backlight device for liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は液晶ディスプレイ用バックライト装置に関し、特に、液晶パネルに透過光を与える液晶ディスプレイ用バックライト装置に関する。 The present invention relates to a backlight device for a liquid crystal display, and more particularly to a backlight device for a liquid crystal display that provides transmitted light to a liquid crystal panel.
近年、画像表示用のディスプレイとして、従来の陰極線管(CRT:Cathode Ray Tube)を用いたディスプレイの他に、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)が普及している。液晶ディスプレイは、透過型の液晶パネルの背面側にバックライト光源を設置し、バックライト光源から出射された光を液晶パネルに透過させて画像表示を行なうものである。 In recent years, a liquid crystal display (LCD) has become widespread as a display for image display, in addition to a display using a conventional cathode ray tube (CRT). In the liquid crystal display, a backlight light source is installed on the back side of a transmissive liquid crystal panel, and light emitted from the backlight light source is transmitted through the liquid crystal panel to display an image.
また、画像表示方式の一つとして、インターレース方式が知られている。インターレース方式とは、1画像(1フレーム)の表示を複数のフィールド期間に分けて行なう方式である。日本のテレビジョン放送で使用されているNTSC(National Television Standards Committee)方式では1画像の半分の情報が1フィールド期間で更新される。 As one of image display methods, an interlace method is known. The interlace method is a method for displaying one image (one frame) divided into a plurality of field periods. In the NTSC (National Television Standards Committee) system used in Japanese television broadcasting, half the information of one image is updated in one field period.
ここで、LCDでは、CRTを用いたディスプレイとは異なり、表示される画像の輝度を1フィールド期間に亘ってほぼ一定に保つホールド型駆動方式が採用されている。この方式のディスプレイでは、網膜残像の影響により、尾引き、ボケ、ぼやけ、にじみ等、動画の画質劣化が発生する。つまり、この方式のディスプレイでは、1フィールド期間中、常に画像が表示され続けるため、観察者の網膜上で異なるフィールド期間の画像が重ねられる。このため、観察者が尾引き、すなわち輪郭のボケおよびなまりを感じてしまう。 Here, unlike a display using a CRT, the LCD employs a hold-type driving method in which the luminance of a displayed image is maintained substantially constant over one field period. In this type of display, the image quality of the moving image deteriorates, such as tailing, blurring, blurring, and blurring, due to the effect of the retinal afterimage. That is, in this type of display, images are always displayed during one field period, so images of different field periods are superimposed on the retina of the observer. For this reason, the observer feels tailing, that is, blurring and rounding of the outline.
ホールド型駆動方式のディスプレイの尾引きを改善する手段としては、いわゆるインパルス型点灯方式がある。インパルス型点灯方式とは、図9(a)(b)に示すように、各1フィールド期間に、バックライト光源を点灯させる発光期間と、バックライト光源を消灯させておく消灯期間とを設けるものである。垂直同期信号は、1フィールド期間T毎にパルス的に「L」レベルになる信号である。光源は、垂直同期信号の立下りエッジに応答して消灯(OFF)され、所定時間後に点灯(ON)される。これにより、網膜残像の影響が軽減され、ホールド型駆動方式のディスプレイの尾引きは改善される。 As a means for improving the tailing of the hold type driving display, there is a so-called impulse lighting method. In the impulse-type lighting system, as shown in FIGS. 9A and 9B, a light emission period in which the backlight light source is turned on and a light-out period in which the backlight light source is turned off are provided in each one field period. It is. The vertical synchronization signal is a signal that becomes “L” level in a pulse manner for each field period T. The light source is turned off (OFF) in response to the falling edge of the vertical synchronization signal, and turned on (ON) after a predetermined time. Thereby, the influence of the retinal afterimage is reduced, and the tailing of the display of the hold-type drive system is improved.
このようなインパルス型点灯方式を実現するには、上述のように、バックライト光源を短期間で点滅させる必要がある。短期間で点滅させ易い光源としては、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)がある。現状ではバックライト光源としてCCFL(Cold Cathode Flurescent Lamp:冷陰極蛍光ランプ)が主に用いられているが、LEDの応答速度はCCFLの応答速度よりも速い。また、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)のLEDを用いることで、CCFLに比較して、非常に良い色再現性を得ることができる。このため、バックライト光源としてR,G,BのLEDを用いて、インパルス駆動を行う技術が研究されている。 In order to realize such an impulse-type lighting system, it is necessary to blink the backlight light source in a short period as described above. There is an LED (Light Emitting Diode) as a light source that can easily blink in a short period of time. Currently, CCFL (Cold Cathode Flurescent Lamp) is mainly used as a backlight light source, but the response speed of the LED is faster than the response speed of CCFL. Also, by using R (red), G (green), and B (blue) LEDs, very good color reproducibility can be obtained as compared with CCFL. For this reason, a technique for performing impulse driving using R, G, B LEDs as a backlight light source has been studied.
特許文献1では、バックライト光源のR,G,BのLEDを同時に点灯し、R,G,Bを光学的に混色させて白色を実現し、さらに、それらのLEDをインパルス点灯方式で駆動とすることでホールド型駆動方式のディスプレイの尾引きを改善している。また、R,G,BのLEDの輝度のばらつきにより生じるホワイトバランスのずれを無くすため、各色のLEDの輝度を輝度センサで検出し、各色のLEDの輝度を制御している。
特許文献1では、LEDの輝度を制御する具体的方法は開示されていないが、LEDでは電流量と輝度は比例しないので、一般に、LEDの輝度の制御は点灯時間を変化させることにより行なわれる。 Patent Document 1 does not disclose a specific method for controlling the luminance of the LED. However, since the amount of current and the luminance are not proportional to the LED, the luminance of the LED is generally controlled by changing the lighting time.
図10(a)〜(d)は、LEDの点灯時間を制御してLEDの輝度を制御する方法を示すタイムチャートである。図10(a)は垂直同期信号の波形を示し、図10(b)〜(d)はそれぞれR,G,BのLEDの動作を示している。各LEDは、インパルス点灯方式で駆動され、1フィールド期間内に消灯期間と点灯期間を有している。ここで、赤色LED、緑色LED、青色LEDの必要点灯時間をα,β,γで表わすと、α>β>γの関係を満たすように各LEDの点灯時間を設定することで、所望のホワイトバランスを得ることができる。 FIGS. 10A to 10D are time charts showing a method of controlling the luminance of the LED by controlling the lighting time of the LED. FIG. 10A shows the waveform of the vertical synchronizing signal, and FIGS. 10B to 10D show the operation of the R, G, and B LEDs, respectively. Each LED is driven by an impulse lighting system, and has an extinguishing period and a lighting period within one field period. Here, when the required lighting times of the red LED, the green LED, and the blue LED are expressed by α, β, and γ, by setting the lighting time of each LED so as to satisfy the relationship of α> β> γ, a desired white can be obtained. You can get a balance.
しかし、赤色LEDの点灯期間と他のLEDとの点灯期間との時間差Δtが大きくなると、光学的な混色がうまく行かず、特定の色が認識される、いわゆる色割れ(カラーブレーキング)現象が生じてしまう。この色割れ現象は、観察者によって認識できる度合いは異なるが、一旦、色割れが認識されると非常に不快なものとなる。 However, when the time difference Δt between the lighting period of the red LED and the lighting period of another LED becomes large, optical color mixing does not work well, and a so-called color breaking phenomenon in which a specific color is recognized occurs. It will occur. Although the degree of color breakage that can be recognized varies depending on the observer, once the color breakup is recognized, it becomes very unpleasant.
それゆえに、この発明の主たる目的は、色割れ現象の発生を抑制することが可能な液晶ディスプレイ用バックライト装置を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a backlight device for a liquid crystal display capable of suppressing the occurrence of a color break phenomenon.
この発明に係る液晶ディスプレイ用バックライト装置は、液晶パネルに透過光を与える液晶ディスプレイ用バックライト装置であって、互いに異なる色の光を出射する複数の発光源を含むバックライト光源と、各発光源の輝度を検出する輝度センサと、各1フィールド期間のうちの予め定められた第1の期間は各発光源を点滅させ、第2の期間は複数の発光源を消灯させ、輝度センサによって検出された各発光源の輝度がその発光源に対して予め定められた目標値に一致するように、第1の期間における各発光源の点灯時間の積算値を制御する制御部とを備えたものである。 A backlight device for a liquid crystal display according to the present invention is a backlight device for a liquid crystal display that provides transmitted light to a liquid crystal panel, and includes a backlight source including a plurality of light sources that emit light of different colors, and each light emission A luminance sensor for detecting the luminance of the light source, and the light emission source is blinked during a predetermined first period of each one field period, and a plurality of light emission sources are turned off during the second period. And a controller for controlling the integrated value of the lighting time of each light source in the first period so that the luminance of each light source emitted matches the predetermined target value for that light source. It is.
また、この発明に係る他の液晶ディスプレイ用バックライト装置は、液晶パネルに透過光を与える液晶ディスプレイ用バックライト装置であって、互いに異なる色の光を出射する複数の発光源を含むバックライト光源と、各発光源の輝度を検出する輝度センサと、各1フィールド期間のうちの第1の期間は複数の発光源のうちの必要点灯時間が最も長い発光源を点灯させ続けるとともに他の各発光源を点滅させ、第2の期間は複数の発光源を消灯させ、輝度センサによって検出された各発光源の輝度がその発光源に対して予め定められた目標値に一致するように、各発光源の点灯時間の積算値を制御する制御部とを備えたものである。 Further, another backlight device for a liquid crystal display according to the present invention is a backlight device for a liquid crystal display that gives transmitted light to a liquid crystal panel, and includes a plurality of light emitting sources that emit light of different colors. And a luminance sensor for detecting the luminance of each light source, and in the first period of each one field period, the light source having the longest required lighting time among a plurality of light sources is kept on and the other light sources The light source is blinked, the plurality of light emission sources are turned off in the second period, and each light emission is set so that the luminance of each light emission source detected by the luminance sensor matches a target value predetermined for the light emission source. And a control unit that controls an integrated value of the lighting time of the source.
好ましくは、制御部は、第1の期間に点滅させる複数の発光源を互いに異なるタイミングで点灯させる。 Preferably, the control unit turns on the plurality of light emission sources blinking in the first period at different timings.
また好ましくは、複数の発光源は、それぞれ赤色、青色、緑色の光を出射する。
また好ましくは、各発光源は発光ダイオードを含む。
Preferably, the plurality of light emitting sources respectively emit red, blue, and green light.
Also preferably, each light source includes a light emitting diode.
この発明に係る液晶ディスプレイ用バックライト装置では、各1フィールド期間のうちの予め定められた第1の期間は各発光源を点滅させ、第2の期間は複数の発光源を消灯させ、輝度センサによって検出された各発光源の輝度がその発光源に対して予め定められた目標値に一致するように、第1の期間における各発光源の点灯時間の積算値を制御する。したがって、ある発光源が点灯しているのに他の発光源が消灯している時間を短縮することができ、色割れ現象の発生を抑制することができる。 In the backlight device for a liquid crystal display according to the present invention, each of the light emitting sources blinks during a predetermined first period of each one field period, and the plurality of light emitting sources are extinguished during the second period. The integrated value of the lighting time of each light emitting source in the first period is controlled so that the luminance of each light emitting source detected by the above matches the target value predetermined for the light emitting source. Therefore, it is possible to reduce the time during which another light source is turned off while a certain light source is turned on, and the occurrence of the color breakup phenomenon can be suppressed.
また、この発明に係る他の液晶ディスプレイ用バックライト装置では、各1フィールド期間のうちの第1の期間は複数の発光源のうちの必要点灯時間が最も長い発光源を点灯させ続けるとともに他の各発光源を点滅させ、第2の期間は複数の発光源を消灯させ、輝度センサによって検出された各発光源の輝度がその発光源に対して予め定められた目標値に一致するように、各発光源の点灯時間の積算値を制御する。したがって、ある発光源が点灯しているのに他の発光源が消灯している時間を短縮することができ、色割れ現象の発生を抑制することができる。 In another backlight device for a liquid crystal display according to the present invention, the light emitting source having the longest required lighting time among the plurality of light emitting sources continues to be lit during the first period of each one field period, and Each light source is blinked, and the plurality of light sources are turned off in the second period, so that the luminance of each light source detected by the luminance sensor matches a target value predetermined for the light source. The integrated value of the lighting time of each light source is controlled. Therefore, it is possible to reduce the time during which another light source is turned off while a certain light source is turned on, and the occurrence of the color breakup phenomenon can be suppressed.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による液晶ディスプレイ用バックライト装置1の要部を示す図であり、液晶ディスプレイから液晶パネルと光学シート類を外した状態を示している。バックライト装置1は、液晶パネルの直下(背面)に配置され、液晶パネルに透過光を与える、いわゆる直下型のバックライト装置である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a main part of a backlight device 1 for a liquid crystal display according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a state where a liquid crystal panel and optical sheets are removed from the liquid crystal display. The backlight device 1 is a so-called direct-type backlight device that is disposed directly below (back side) of a liquid crystal panel and applies transmitted light to the liquid crystal panel.
バックライト装置1は、マトリックス状に配置された複数のLED光源2を備える。複数のLED光源2は、バックライト光源を構成する。各LED光源2は、赤色LED3、緑色LED4、および青色LED5を含む。LED3〜5は、それぞれR,G,Bの光を出射する。複数のLED光源2の隙間の所定の位置にセンサ部6が設けられている。センサ部6は、液晶パネルからの反射光を受光し、LED3〜5の各々の輝度を検出する。
The backlight device 1 includes a plurality of
なお、図1では、LED光源2が液晶パネルの直下に配置される直下型のバックライト装置1に本願発明が適用された例を示しているが、これに限るものではなく、本願発明は、LED光源2を液晶パネルの上下端、あるいは左右端に配置し、LED光源2の出射光を導光板などにより画面全体に広がらせる、いわゆるサイドエッジ型のバックライト装置にも適用可能である。
FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a direct type backlight device 1 in which the
図2は、このバックライト装置1の構成を示すブロック図である。図2において、センサ部6は輝度センサ7〜9を含む。輝度センサ7〜9の各々は、フォトセンサと、その上に形成されたカラーフィルタとを含む。輝度センサ7〜9は、それぞれLED3〜5の輝度を検出し、検出値を示す信号を制御部10に出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the backlight device 1. In FIG. 2, the
制御部10は、バックライト装置1全体の制御を行なうものであり、CPUあるいはDSPなどから構成される。制御部10は、垂直同期信号と輝度センサ7〜9の出力信号とに基づいて、LED3〜5の各々の輝度が目標輝度に一致するように、ドライバ部11を介してLED3〜5の各々の点灯時間を制御する。ドライバ部11は、それぞれ制御部10の出力信号に応答してLED3〜5を制御するドライバ12〜14を含む。
The
なお、センサ部6は、説明の便宜上、3つのセンサ7〜9に分割されているが、3つのセンサ7〜9は同一パッケージに収容されていてもよい。また、同様に、カラーフィルタを設けずにフォトセンサのみを使用し、LED3〜5の発光時間のずれ等を利用して、LED3〜5の各々の輝度を検出してもよい。
In addition, although the
図3は、制御部1の構成を示すブロック図である。図3において、制御部1は、メモリ部21〜23、差動部24〜26、ゲイン部27〜29、積分部30〜32、およびPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)値計算部33〜35を含む。メモリ部21〜23には、それぞれLED3〜5の目標輝度が予め格納されている。センサ7〜9で検出されたLED3〜5の輝度が、それぞれメモリ部21〜23に格納された目標輝度となるように、制御部10はフィードバック制御を行なう。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the control unit 1. In FIG. 3, the control unit 1 includes
差動部24〜26は、それぞれ、メモリ部21〜23に格納されている目標輝度と、センサ7〜9で検出された輝度との誤差を演算する。ゲイン部27〜29は、それぞれ、差動部24〜26の出力を所定ゲイン倍する。このゲイン部27〜29によって、フィードバック制御系の制御帯域が設定される。積分部30〜32は、それぞれゲイン部27〜29で所定ゲイン倍されたR,G,Bの輝度誤差を積分し、この積分値に基づいてLED3〜5の輝度を制御する。そして、この積分値が一定の値に収束するように、フィードバック制御されることで、各LEDの輝度は目標輝度に一致する。
The
PWM値計算部33〜35は、それぞれ積分部30〜32の出力である積分値をパルス幅に変換する。LED3〜5は、それぞれPWM値計算部33〜35で計算されたPWM値に応じて駆動される。また、PWM値計算部33〜35には垂直同期信号が入力されており、垂直同期信号に応じてPWM値が更新される。つまり、各フィールド毎にPWM値が更新され、常に、各色のLEDの輝度は目標輝度に一致するようにLEDが駆動される。
The PWM
図4(a)〜(d)は、バックライト装置1の動作を示すタイムチャートである。垂直同期信号は、図4(a)に示すように、1フィールド期間毎にパルス的に「L」レベルになる。NTSC方式の場合、垂直同期信号の周波数は60Hzであり、1フィールド期間は16.7msecである。図4(b)〜(d)は、それぞれ赤色LED3、緑色LED4、青色LED5の発光状態を示している。図中のON期間にLEDに電流が供給されてLEDが点灯し、図中のOFF期間にLEDへの電流が遮断されてLEDが消灯する。
4A to 4D are time charts showing the operation of the backlight device 1. As shown in FIG. 4A, the vertical synchronization signal is pulsed to “L” level for each field period. In the case of the NTSC system, the frequency of the vertical synchronization signal is 60 Hz, and one field period is 16.7 msec. 4B to 4D show the light emission states of the
1フィールド期間内に発光期間と消灯期間を設けており、発光期間の間にLED3〜5の各々のPWM駆動が行なわれてLED3〜5の各々が点滅する。たとえば、1フィールド期間中の発光期間を4msecと設定し、さらに、所望のホワイトバランスを得るには、LED3〜5をそれぞれα,β,γ(msec)だけ点灯する必要があるとすると、制御部10は、この発光期間(4msec)においてLED3〜5の点灯時間の積算値がそれぞれα,β,γ(msec)となるように、LED3〜5の各々の点灯パルス幅を制御する。また、制御部1は、各発光期間において、LED3〜5の各々を複数回に分けて点灯させる。これにより、LED3〜5の各々は、発光期間中において均一に発光する。
A light emission period and a light extinction period are provided within one field period, and during the light emission period, each of the
なお、図4(a)〜(d)において、各フィールド期間内の後半に発光期間が来るようにしているが、これは、フィールド期間の前半に液晶パネルの画像が切り替わることを想定していることによる。つまり、フィールド期間の後半に発光期間を設けることで、液晶パネルの画像が完全に切り替わった後に、LED3〜5を発光させることを意味している。
4A to 4D, the light emission period comes in the latter half of each field period. This assumes that the image on the liquid crystal panel is switched in the first half of the field period. It depends. That is, by providing the light emission period in the latter half of the field period, it means that the
ここで、LED3〜5の点灯時間がそれぞれα,β,γ(msec)となるように制御するため、発光期間におけるLED3〜5の点灯時間の積算値は、図10(a)〜(d)で示した従来例と同様に各色で異なるが、点灯1回当たりのLED3〜5の点灯時間の差が短くなる。たとえば図4(b)〜(d)においては、発光期間中にLED3〜5を4回点滅させているため、点灯1回当たりの点灯時間のずれは、従来例においてはΔtであったものが、この実施の形態1においてはΔt/4となる。一般的に、点灯1回当たりのLED3〜5の点灯時間の差が短いほど色割れが認識され難くなるので、この実施の形態1の点灯方法を用いれることにより、観察者が感じる色割れは大きく低減される。
Here, since the lighting times of the
以上のように、この実施の形態1によれば、1フィールド期間において発光期間と消灯期間を設けたことよりホールド型駆動のディスプレイ固有の尾引きを改善することができ、かつ、発光期間においてLED3〜5の各々を複数回点滅させることにより色割れを観察され難くすることができる。
As described above, according to the first embodiment, the tailing inherent to the display of the hold-type drive can be improved by providing the light emission period and the light extinction period in one field period, and the
[実施の形態2]
図5は、この発明の実施の形態2による液晶ディスプレイ用バックライト装置の制御部40の構成を示すブロック図であって、図3と対比される図である。図5を参照して、この制御部40が図3の制御部10と異なる点は、PWM値計算部33〜35がPWM計算部41と置換されている点である。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of
PWM値計算部41は、垂直同期信号および積分部30〜32の出力信号を受け、垂直同期信号がパルス的に「L」レベルになる度に、積分部30〜32の出力信号に基づいてLED3〜5の各々の必要点灯時間を算出する。そして、LED3〜5のうちの最も点灯時間を長くする必要のあるLEDを選択し、そのLEDの必要点灯時間を1フィールド期間における発光期間とする。他の各LEDの必要点灯時間は設定された発光期間よりも短いので、設定した発光期間内で他の各LEDを点滅させる。すなわち、最も長く点灯させる必要のあるLEDを1フィールド期間内の発光期間中で点灯させ続け、他の各LEDをその発光期間中に点滅させることにより、所望のホワイトバランスを得る。
The PWM
図6は、PWM値計算部41の動作を示すフローチャートである。図6において、PWM値計算部41は、垂直同期信号が活性化レベルの「L」レベルになるまで待機し(ステップS1)、垂直同期信号が活性化レベルになると、積分部30〜32の出力信号を取り込み、LED3〜5の各々の必要点灯時間を計算する(ステップS2)。次に、その計算結果に基づいて必要点灯時間が最も長いLEDを選択し(ステップS3)、その最も長い点灯時間を該当するフィールドの発光期間として設定する(ステップS4)。次いで、ステップS4で設定した発光期間に対する、他の各LEDの必要点灯時間の比率を計算し(ステップS5)、計算した比率となるように、発光期間内において他の各LEDをPWM駆動させて複数回パルス的に発光させ、最も長く点灯させる必要のあるLEDは、発光期間中、発光させ続ける(ステップS6)。発光期間が終了した時点で全LED3〜5を消灯させ、ステップS1に戻る(ステップS7)。このような手順で、PWM値計算部41はLED3〜5の各々の点灯時間を計算し、LED3〜5の各々を駆動する。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the PWM
図7(a)〜(d)は、このバックライト装置の動作を示すタイムチャートである。図7(a)は垂直同期信号の波形を示し、図7(b)〜(d)はそれぞれ赤色LED3、緑色LED4、青色LED5の1フィールド期間における発光状態を示している。ここでは、赤色LED3の必要点灯時間が最も長いものとし、LED3〜5の必要点灯時間をそれぞれα,β,γ(msec)とする。したがって、α>β,γである。また、当然ながら、αは1フィールド期間T(NTSC方式では16.7msec)以下である。
7A to 7D are time charts showing the operation of the backlight device. 7A shows the waveform of the vertical synchronizing signal, and FIGS. 7B to 7D show the light emission states of the
図7(a)〜(d)において、垂直同期信号が活性化レベルの「L」レベルに立ち下げられた時点で、所望のホワイトバランスを得るために必要なLED3〜5の各々の点灯時間が計算される。この場合、赤色LED3の点灯時間αが最大であるため、該当するフィールド期間内のバックライト装置の発光期間をαと設定する。そして、他の2色のLED4,5の各々の相対的な点灯時間を計算すると、緑色LED4の必要点灯時間はβであるので、発光期間αにおける点灯時間の比率はβ/αとなる。同様に、青色LED5の点灯時間比率はγ/αとなる。そして、液晶パネルの画像が完全に切り替わるまでの期間を消灯期間とするため、垂直同期信号が活性化レベルになってから一定期間の経過後にLED3〜5の点灯を開始する。
7A to 7D, when the vertical synchronization signal is lowered to the “L” level of the activation level, the lighting times of the
ここで、赤色LED3はαの期間だけ点灯を続けるように駆動される。緑色LED4は、点灯期間αのうちのβ/αの期間だけ点灯させればよい。図7(c)では、発光期間の間に2回、緑色LED4をパルス的に点灯させる例を示している。このため、緑色LED4は最初にβ/2の期間点灯し、(α−β)/2の期間消灯した後、再び、β/2の期間点灯し、(α−β)/2の期間消灯するように駆動される。これにより、緑色LED4は発光期間αのうちのβ/αの期間、点灯していたことになる。同様に、青色LED5は最初にγ/2の期間点灯し、(α−γ)/2の期間消灯した後、再び、γ/2の期間点灯し、(α−γ)/2の期間消灯するように駆動され、発光期間αのうちのβ/αの期間、点灯していたことになる。このようにして、LED3〜5の点灯時間はそれぞれα,β,γとなり、所望のホワイトバランスが得られる。
Here, the
このようにLED3〜5を駆動することで、インパルス型点灯方式が可能となる。また、発光期間の間にLED4,5の各々を複数回点滅させることにより、1回当たりの発光期間の差は小さくなるため、観察者が色割れを感じ難くなる。1フィールド期間における発光期間は、最も長い時間発光する必要のあるLEDの発光時間に等しいものとするために、所望のホワイトバランスを実現する上では、最短の発光期間とすることができる。つまり、1フィールドにおける発光期間が最短(消灯期間が最長)のインパルス型点灯を行なっていることに相当する。このため、ホールド型ディスプレイ駆動の尾引きを最も有効に改善すること可能な駆動方法を実現できる。
By driving the
なお、本実施の形態2では、緑色LED4と青色LED5の発光期間における点滅回数を2回としたが、点滅は2回に限定されるものではなく、点滅回数が多いほど色割れ現象は認識し難くなる。
In the second embodiment, the number of blinks in the light emission period of the
[実施の形態3]
図8は、この発明の実施の形態3による液晶ディスプレイ用バックライト装置の動作を示すタイムチャートであって、図7と対比される図である。バックライト装置の構成は、実施の形態2と同じである。
[Embodiment 3]
FIG. 8 is a time chart showing the operation of the backlight device for a liquid crystal display according to the third embodiment of the present invention, and is a diagram compared with FIG. The configuration of the backlight device is the same as that of the second embodiment.
ここでは、説明の便宜上、必要点灯時間が赤色LED3、緑色LED4、青色LED5の順で長いものとする。つまり、LED3〜5の必要点灯時間α,β,γ(msec)は、α>β>γの関係にある。
Here, for convenience of explanation, it is assumed that the required lighting time is longer in the order of the
図8(a)〜(d)においては、上述の通り、赤色LED3の必要点灯時間αが最長であるので、αを該当するフィールド期間における発光期間と設定している。そして、緑色LED4と青色LED5は、この発光期間において複数回点滅されるが、緑色LED4と青色LED5とが点灯を開始するタイミングをずらすことを特徴とする。
8A to 8D, as described above, since the necessary lighting time α of the
具体的には、発光期間の開始時点(時刻t1)において、赤色LED3と緑色LED4の点灯が開始される。緑色LED4はβ/2の期間点灯し、(α−β)/2の期間消灯した後、再び、β/2の期間点灯する。一方、青色LED5は時刻t1においては点灯を開始せず、時刻t1から(α−β)/2後の時刻t2で点灯を開始し、γ/2の期間点灯し、(α−γ)/2の期間消灯した後、再びγ/2の期間点灯する。
Specifically, the
なお、本実施の形態3では、青色LED5の点灯開始時刻をずらしたが、これは、β>γの関係があることによる。つまり、最も点灯時間が短い色のLEDの点灯開始時刻をずらす。これにより、LED3〜5の発光時間がそれぞれα,β,γとなり、所望のホワイトバランスが維持されることになる。
In the third embodiment, the lighting start time of the
また、このように、最も短い点灯時間のLEDの点灯開始時刻をずらすことで、赤色LED3以外のLED4,5が同時に消灯している期間、つまり、赤色LED3だけが点灯している期間を短くすることができる。このため、色割れ現象を一層認識し難くすることができる。
In addition, by shifting the lighting start time of the LED having the shortest lighting time in this way, the period in which the
また、この実施の形態3においても、緑色LED4と青色LED5の発光期間における点滅回数を2回としたが、点滅は2回に限定されるものではなく、点滅回数が多いほど色割れ現象は認識し難くなる。
Also in this
今回、開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the disclosed embodiments are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 液晶ディスプレイ用バックライト装置、2 LED光源、3 赤色LED、4 緑色LED、5 青色LED、6 センサ部、7〜9 センサ、10,40 制御部、11 ドライバ部、12〜14 ドライバ、21〜23 メモリ部、24〜26 差動部、27〜29 ゲイン部、30〜32 積分部、33〜35,41 PWM値計算部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Backlight apparatus for liquid crystal displays, 2 LED light source, 3 red LED, 4 green LED, 5 blue LED, 6 sensor part, 7-9 sensor, 10,40 control part, 11 driver part, 12-14 driver, 21-21 23 Memory part, 24-26 Differential part, 27-29 Gain part, 30-32 Integration part, 33-35, 41 PWM value calculation part.
Claims (5)
互いに異なる色の光を出射する複数の発光源を含むバックライト光源と、
各発光源の輝度を検出する輝度センサと、
各1フィールド期間のうちの予め定められた第1の期間は各発光源を点滅させ、第2の期間は前記複数の発光源を消灯させ、前記輝度センサによって検出された各発光源の輝度がその発光源に対して予め定められた目標値に一致するように、前記第1の期間における各発光源の点灯時間の積算値を制御する制御部とを備えた、液晶ディスプレイ用バックライト装置。 A backlight device for a liquid crystal display that gives transmitted light to a liquid crystal panel,
A backlight source including a plurality of light emitting sources that emit light of different colors;
A luminance sensor for detecting the luminance of each light source;
Each light source is blinked in a predetermined first period of each one field period, and the plurality of light sources are turned off in a second period. The luminance of each light source detected by the luminance sensor is A backlight device for a liquid crystal display, comprising: a control unit that controls an integrated value of a lighting time of each light emitting source in the first period so as to coincide with a predetermined target value for the light emitting source.
互いに異なる色の光を出射する複数の発光源を含むバックライト光源と、
各発光源の輝度を検出する輝度センサと、
各1フィールド期間のうちの第1の期間は前記複数の発光源のうちの必要点灯時間が最も長い発光源を点灯させ続けるとともに他の各発光源を点滅させ、第2の期間は前記複数の発光源を消灯させ、前記輝度センサによって検出された各発光源の輝度がその発光源に対して予め定められた目標値に一致するように、各発光源の点灯時間の積算値を制御する制御部とを備えた、液晶ディスプレイ用バックライト装置。 A backlight device for a liquid crystal display that gives transmitted light to a liquid crystal panel,
A backlight source including a plurality of light emitting sources that emit light of different colors;
A luminance sensor for detecting the luminance of each light source;
In the first period of each one field period, the light emitting source having the longest required lighting time among the plurality of light emitting sources is kept on and the other light emitting sources are blinked. Control for turning off the light emitting source and controlling the integrated value of the lighting time of each light emitting source so that the luminance of each light emitting source detected by the luminance sensor matches a target value predetermined for the light emitting source. And a backlight device for a liquid crystal display.
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