驱动装置、 背光源单元和图像显示装置 【技术领域】
本发明涉及对发光元件进行控制的驱动装置和具备它的背光源单元, 以及图像显示装置。 背景技术 一直以来, 作为显示图像的装置, 利用液晶的特性的液晶显示装置被广泛使用。 此 外, 作为液晶显示装置等中使用的背光源单元的一例, 例如专利文献 1 中公开了将发光二 极管 [Light Emitting Diode : LED] 作为背光的光源使用的技术。
在这种利用 LED 的背光源单元中, 一般具备用于控制 LED 的 LED 驱动器。 此外, LED 驱动器中, 存在具有多个用于将要控制的 LED 连接的通道 (channel) 的规格 ( 以下为方便 起见称为 “多通道规格” )。
此外, 作为 LED 的控制方式, PWM[Pulse Width Modulation, 脉冲宽度调制 ] 被普 遍利用。在 PWM 方式的控制 (PWM 控制 ) 中, 根据 PWM 信号的状态 (H 电平还是 L 电平 ) 来切 换点亮或熄灭。此外, 在进行 PWM 控制的多通道规格的 LED 驱动器中, PWM 控制的内容 ( 占 空比、 频率和相位等 ) 是预先确定的, 根据该确定的内容, 使与各通道连接的 LED 点亮。
像这样, 在使用多通道规格的 LED 驱动器时, 能够用一个 LED 驱动器来使多个 LED 一起点亮。 因此, 即使是配置有大量 LED 的背光源单元, 通过使用多通道规格的 LED 驱动器, 所需要的 LED 驱动器的个数被极力抑制, 容易实现内部电路的简化等。
现有技术文献
专利文献
专利文献 1 : 特开 2005-310996 号公报
发明内容 发明要解决的问题
如上所述, 如果使用进行 PWM 控制的多通道规格的 LED 驱动器, 则能够用一个 LED 驱动器来使多个 LED 点亮。不过, 进行 PWM 控制的现有的多通道规格的 LED 驱动器中, PWM 控制的频率和相位等控制条件对于各通道是共通的。因此, 不能按每个通道独立地设定这 些通道的控制条件, LED 的控制的自由度小。
另外, 若要按每个通道独立地设定这些通道的控制条件, 则需要按每个通道分别 传输需要的信息 ( 时钟信号等 )。其结果, 必要的信号线等相应地增多, 因此 LED 驱动器的 电路设计等容易变得复杂。
此外, 按每个通道独立地设定这些通道的控制条件, 如后述的各实施例的说明所 示, 确实是有用的, 但一直以来其有用性本身基本没有被认识到。现有的 LED 驱动器之所以 不能按每个通道独立地设定这些项目, 认为原因也在于此。
此外, 即使不能按每个通道独立地设定控制条件, 只要对每个想要独立控制的 LED 分配不同的 LED 驱动器, 应当也能够使得 LED 的控制的自由度不致降低。但是这样做可能
会导致必要的 LED 驱动器的增大等, 存在不令人满意的情况。
本发明鉴于上述问题, 提供一种以发光元件为背光的光源, 并且能够在极力抑制 必要的驱动装置的个数的同时, 进一步提高发光元件的控制的自由度的背光源单元和图像 显示装置, 以及适于该背光源单元的驱动装置。
解决问题的方法
为了实现上述目的, 本发明的背光源单元, 其是对显示图像的面板供给背光的背 光源单元, 该背光源单元包括 : 作为上述背光的光源起作用的多个发光元件 ; 和驱动装置, 其具有多个控制通道, 并且在该控制通道的每个控制通道连接有上述发光元件中的一个或 多个发光元件, 对该连接的发光元件的点亮进行 PWM 控制, 上述驱动装置, 按每个上述控制 通道, 独立地设定上述 PWM 控制的频率或相位。
根据本结构, 作为用于控制作为背光的光源的发光元件的驱动装置, 应用具有多 个控制通道、 并且按每个控制通道独立地设定 PWM 控制的频率或相位的驱动装置。因此, 能 够在极力抑制必要的驱动装置的个数的同时, 进一步提高发光元件的控制的自由度。
此外, 可以构成为 : 在上述结构中, 接收在上述面板上显示的图像的数据, 并且基 于该图像的数据, 生成确定每个上述控制通道的 PWM 控制的频率或相位的控制信息, 上述 驱动装置基于上述控制信息设定上述 PWM 控制的频率或相位。 根据本结构, 能够根据显示在面板上的图像数据来设定每个控制通道的 PWM 控制 的频率或相位。
此外, 本发明的图像显示装置, 包括 : 上述结构的背光源单元 ; 面板单元, 其具有 上述面板, 使用上述背光使与接收到的图像的数据相应的图像显示在该面板上 ; 和图像数 据供给部, 其取得图像的数据, 并将该图像的数据供给到上述背光源单元和上述面板单元。
根据本结构, 能够使图像显示在面板上, 并且根据显示的图像控制背光源单元的 点亮状态。
此外, 也可以构成为 : 在上述结构中, 上述面板上的图像的显示区域包括多个区 块, 上述发光元件的每个发光元件与上述区块的某一个 ( 任意的一个 ) 对应, 上述背光源单 元, 在按每个上述区块对上述图像的数据中的帧间的亮度的变化程度是否超出规定基准进 行判别后, 生成上述控制信息, 使得 : 对于与没有超出上述基准的区块对应的发光元件的控 制通道, 上述 PWM 控制的频率为规定的第一频率, 对于与超出上述基准的区块对应的发光 元件的控制通道, 上述 PWM 控制的频率为低于第一频率的第二频率。
根据本结构, 通过仅对变动比较大的区块实施相当于黑画面插入的处理, 能够同 时实现动态图像模糊的改善和伪轮廓的抑制。
此外, 也可以构成为 : 在上述结构中, 在上述图像的数据中的帧每次切换时, 上述 背光源单元, 从预先决定的候选中, 随机决定每个上述控制通道的 PWM 控制的相位, 生成确 定该已决定的相位的控制信息。根据本结构, 能够极力防止因色分离 (color breaking ; 色 彩断裂 ) 对观察者带来的不谐调感。
此外, 也可以构成为 : 在上述结构中, 上述背光源单元, 通过根据接收到的图像的 数据扫描上述面板, 使图像显示在该面板上, 上述面板上的图像的显示区域包括多个段, 上 述发光元件的每个发光元件与上述段的某一个 ( 任意的一个 ) 对应, 上述背光源单元生成 上述控制信息, 使得对于与相同段对应的各发光元件的控制通道, 上述 PWM 控制的相位相
同。根据本结构, 能够更良好地维持动态图像的显示性能。
此外, 本发明的另一结构的背光源单元, 其是对显示图像的面板供给背光的背光 源单元, 该背光源单元包括 : 作为上述背光的光源起作用的多个发光元件 ; 和驱动装置, 其 具有多个控制通道, 并且在该控制通道的每个控制通道连接有上述发光元件中的一个或多 个发光元件, 对该连接的发光元件的点亮进行 PWM 控制, 上述驱动装置, 按每个上述控制通 道, 独立地设定不使发光元件点亮的非点亮期间。
根据本结构, 作为用于控制作为背光的光源的发光元件的驱动装置, 应用具有多 个控制通道、 并且按每个控制通道独立地设定非点亮期间的驱动装置。 因此, 能够在极力抑 制必要的驱动装置的个数的同时, 容易地实现场序 (field sequence) 方式的图像显示。
此外, 本发明的另一结构的图像显示装置, 包括 : 上述结构的背光源单元 ; 面板单 元, 其具有上述面板, 使用上述背光使与接收到的图像的数据相应的图像显示在该面板上 ; 和图像数据供给部, 其取得图像的数据, 并将该图像的数据供给到上述背光源单元和上述 面板单元, 该图像显示装置, 利用多种颜色的场的显示来实现上述图像的各帧的显示, 上述 发光元件的每个发光元件, 发出该多种颜色中的某一种 ( 任意的一种 ) 颜色的光, 上述背光 源单元, 接收上述图像的数据, 生成确定各颜色的场的期间的控制信息, 上述驱动装置, 基 于该控制信息, 在各场的期间中, 对于该场的颜色以外的颜色的发光元件的控制通道, 设定 非点亮期间。根据本结构, 能够实现基于场序方式的图像显示。
此外, 本发明的驱动装置, 具有多个控制通道, 并且在该控制通道的每个控制通道 连接有一个或多个发光元件, 对该连接的发光元件的点亮进行 PWM 控制, 按每个上述控制 通道, 独立地设定上述 PWM 控制的频率或相位。根据本结构, 能够构成上述结构的背光源单 元。
此外, 本发明的另一结构的驱动装置, 具有多个控制通道, 并且在该控制通道的每 个控制通道连接有一个或多个发光元件, 对该连接的发光元件的点亮进行 PWM 控制, 按每 个上述控制通道, 独立地设定不使发光元件点亮的非点亮期间。 根据本结构, 能够构成上述 另一结构的背光源单元。
此外, 上述结构的驱动装置或背光源单元的结构可以为, 上述发光元件是 LED。
发明效果
如上所述, 根据本发明的背光源单元, 作为用于控制作为背光的光源的发光元件 的驱动装置, 应用具有多个控制通道、 并且按每个控制通道独立地设定 PWM 控制的频率或 相位的驱动装置。 因此, 能够在极力抑制必要的驱动装置的个数的同时, 进一步提高发光元 件的控制的自由度。 附图说明
图 1 是本发明的实施方式的电视广播接收机的结构图。 图 2 是关于本发明的实施例 1 等的液晶面板的显示区域的说明图。 图 3 是本发明的实施例 1 等的背光源单元的结构图。 图 4 是本发明的实施例 1 的 LED 驱动器的结构图。 图 5 是表示本发明的实施例 1 等的 LED 的配置状态的说明图。 图 6A 是关于本发明的实施例 1 的 LED 控制器的动作的流程图。图 6B 是关于本发明的实施例 1 的 PWM 信号的时序图。 图 7 是本发明的实施例 2 等的 LED 驱动器的结构图。 图 8 是关于本发明的实施例 2 的 LED 控制器的动作的流程图。 图 9 是关于 PWM 控制的相位的说明图。 图 10 是关于现有的设备的 PWM 信号的时序图。 图 11 是关于本发明的实施例 2 的 PWM 信号的时序图。 图 12 是关于本发明的实施例 2 的 PWM 信号的另一时序图。 图 13 是关于本发明的实施例 3 的液晶面板的显示区域的说明图。 图 14A 是表示本发明的实施例 3 的 LED 的配置状态的说明图。 图 14B 是表示本发明的实施例 3 的 LED 的配置状态的另一说明图。 图 15 是关于本发明的实施例 3 的 LED 控制器的动作的流程图。 图 16 是关于本发明的实施例 3 的 PWM 信号的时序图。 图 17 是本发明的实施例 4 的 LED 驱动器的结构图。 图 18 是关于本发明的实施例 4 的 PWM 信号的时序图。 图 19 是关于本发明的实施例 4 的 PWM 信号的另一时序图。具体实施方式 以下列举实施例 1 至实施例 4 的各实施例, 来对本发明的实施方式进行说明。
[ 实施例 1]
首先, 以电视广播接收机 ( 图像显示装置的一种形态 ) 为例, 对本发明的实施例 1 进行说明。
图 1 是该电视广播接收机的概略结构图。如本图所示, 电视广播接收机 1 包括控 制部 10、 操作部 11、 广播接收部 12、 广播信号处理部 13、 视频信号处理部 14、 液晶面板单元 15 和背光源单元 16 等。
控制部 10 控制电视广播接收机 1 的各部分, 使之执行为了发挥电视广播接收机 1 的功能 ( 显示电视广播的图像的功能等 ) 所必需的各种处理。此外, 操作部 11 具有由用户 操作的开关, 对控制部 10 传递操作内容。由此, 能够使用户的意图反映到电视广播接收机 1 的各种动作上。
广播接收部 12 具有天线或调谐器装置等, 持续接收从电视广播站传输来的广播 信号。所选择的广播频道等, 由控制部 10 控制。接收到的广播信号被发送到广播信号处理 部 13。
广播信号处理部 13 从广播信号中提取视频信号和音频信号, 并将视频信号发送 到视频信号处理部 14, 将音频信号发送到未图示的扬声器装置 ( 基于音频信号产生声音的 装置 )。
视频信号处理部 14, 对从前级侧接收到的视频信号实施必要 ( 例如解压缩的处 理、 校正色调的处理 ) 的处理。 实施了这样的处理后的视频信号, 被发送到液晶面板单元 15 和背光源单元 16。 视频信号与一般的视频信号的格式同样地, 包括 RGB( 红、 绿、 蓝 ) 各像素 的亮度信号、 同步信号和时钟信号等。
由此, 构成视频的各帧的图像的数据 ( 图像的显示内容、 确定应当显示的定时等
的数据 ), 被持续地传输到液晶面板单元 15 和背光源单元 16。
液晶面板单元 15 具有液晶面板 15a 和面板驱动器 15b。液晶面板 15a, 与具有多 个像素 ( 具有夹着液晶相对配置的电极 ) 和与各像素对应的 RGB 的彩色滤光片等一般的液 晶显示器的面板为同等的结构。 由此, 液晶面板 15a, 通过调整设置于各像素的电极的电压, 来按每个像素调整供给的背光的透过程度。
此外, 液晶面板 15a 中图像的显示区域如图 2 所示, 包括 24( 纵向方向 )×40( 横 向方向 ) 个像素。而且, 同样地如图 2 所示, 该显示区域包括 3( 纵向方向 )×4( 横向方向 ) 共 12 个区块 ( 第一区块~第十二区块 )。例如, 第一区块包括从上看来属于第 1 ~ 8 行的 范围、 并且从左看来属于第 1 ~ 10 列的范围的各像素。
另外, 本发明中的 “区块 (part)” , 是为了示出显示区域的一部分, 为方便起见而定 义的。此外, 各区块与位于其背侧的 LED( 即主要对该区块照射背光的 LED) 对应, 这一点在 后文中将详述。
面板驱动器 15b 基于从视频信号处理部 14 接收到的视频信号 ( 图像的数据 ), 调 整液晶面板 15a 中各像素电极的电压。更具体而言, 面板驱动器 15b 在获得新的一帧份的 图像的数据后, 根据该图像的数据, 对各行 ( 本实施例中从最上方的行起依次进行 ) 向着一 定的方向 ( 本实施例中从左侧向右侧 ), 依次设定各像素电极的电压 ( 此外, 在本发明中, 将 这样的动作称为 “扫描” )。由此, 如果背光从液晶面板 15a 的背侧照射, 则在液晶面板 15a 的显示区域中会显示图像。 另 外, 背 光 源 单 元 16 包 括 LED 控 制 器 16a、 LED 驱 动 器 5(LED 驱 动 器 A ~ C)、 LED16b(R1 ~ R12、 G1 ~ G12、 B1 ~ B12) 和 LED 安装基板 16c 等。此外, 背光源单元 16 中 各部分的连接状态如图 3 所示。
此外, LED 控制器 16a, 基于从视频信号处理部 14 接收到的视频信号 ( 图像数据 ) 生成 PWM 控制信息, 发送到 LED 驱动器 5。此处, PWM 控制信息是确定 PWM 控制的内容的 信息。本实施例中, 与各 LED 驱动器 5 所具有的控制通道的每个 ( 如后文所述设置有 1 ~ 12ch) 对应的占空比信息 ( 确定 PWM 控制的占空比的信息 ) 和频率信息 ( 确定 PWM 控制的 频率的信息 ) 为 PWM 控制信息。
对于各 LED 驱动器 5 的各控制通道, 预先确定了合适的占空比 ( 由连接的 LED 的 发光颜色等决定 ), 登记在 LED 控制器 16a 中。而且, 该已登记的信息, 成为要发送到 LED 驱 动器 5 的占空比信息。在占空比信息尚未发送到 LED 驱动器 5 时, 或者占空比信息已被更 新时等, 向 LED 驱动器 5 发送占空比信息。
另一方面, 发送到 LED 驱动器 5 的频率信息的内容, 根据接收到的图像数据而每次 决定。关于 LED 控制器 16a 怎样决定频率信息, 后文将重新进行说明。
LED 驱动器 5 具有 12 个 (1 ~ 12ch) 控制通道, 每个控制通道各自连接有一个或多 个 LED。并且, LED 驱动器 5 根据从 LED 控制器 16a 接收到的 PWM 控制信息, 通过 PWM 方式 ( 在 PWM 信号为 H 电平的期间使 LED 点亮、 在 PWM 信号为 L 电平的期间使 LED 熄灭的方式 ) 控制与各控制通道连接的 LED16b 的点亮。此处, 对于 LED 驱动器 5 的结构, 以下进行说明。
图 4 表示 LED 驱动器 5 的结构图。如该图所示, LED 驱动器 5 具有信息输入端子 51、 串行 / 并行转换部 52、 频率切换部 53、 PWM 信号生成部 54 和 LED 连接端子 55 等。此外, 串行 / 并行转换部 52 的后级侧的各部分 ( 频率切换部 53、 PWM 信号生成部 54、 LED 连接端
子 55), 以与 1 ~ 12ch 的各控制通道对应的方式, 具有 12 系列份。
信息输入端子 51 是从 LED 驱动器 5 的前级侧 ( 此处是 LED 控制器 16a) 接收 PWM 控制信息的输入的端子。
串行 / 并行转换部 52, 将输入到信息输入端子 51 的 PWM 控制信息, 根据其内容分 配给各系列的频率切换部 53 或 PWM 信号生成部 54。更具体而言, 串行 / 并行转换部 52 将 与 N(N 为 1 ~ 12)ch 对应的频率信息发送到 Nch 的频率切换部 53, 将与 Nch 对应的占空比 信息发送到 Nch 的 PWM 信号生成部 54。
频率切换部 53 生成用于根据接收到的频率信息来切换 PWM 控制的频率的信号 ( 频率切换信号 ), 发送到对应的系列的 PWM 信号生成部 54。
PWM 信号生成部 54, 根据最新 ( 最后接收到 ) 的占空比信息和频率切换信号, 生成 PWM 信号 (H 电平和 L 电平按照预先决定的占空比交替出现的信号 ), 输出到对应的系列的 后级侧。
这样, 利用 LED 驱动器 5, 按每个控制通道独立地设定 PWM 控制的频率。因此, 能 够按每个控制通道设定不同的 PWM 控制的频率。此外, 各 PWM 信号的相位 ( 成为 H 电平或 L 电平的定时 ), 可以预先设定为某些状态, 也可以由从外部输入的信号等控制。 在 PWM 信号为 H 电平的期间, 与对应的控制通道的 LED 连接端子 55 连接的 LED 中 流过规定量的电流, 该 LED 点亮 ( 发光 )。另一方面, 在 PWM 信号为 L 电平的期间, 不流过这 样的电流, 与对应的控制通道的 LED 连接端子 55 连接的 LED 熄灭。
另外, 各 LED 连接端子 55, 在 LED 驱动器 5 的额定的范围内, 能够连接不只一个而 是多个 LED。 此外, 控制通道的数量和各种信号的方式等不限于上述情况, 能够为各种形态。 另外, 假定一个 LED 驱动器 5 形成为一个 IC 芯片, 但也可以形成为其它形态。
回到图 1, LED16b 例如作为 LED 芯片形成, 配置在 LED 安装基板 16c 的安装面上, 作为液晶面板 15a 的背光的光源起作用。另外, LED 安装基板 16c 以其安装面面对液晶面 板 15a 的方式安装在液晶面板 15a 的背侧。
另外, 如图 3 所示, LED16b 中, 发红光的 ( 图中以 “R” 表示 )、 发绿光的 ( 图中以 “G” 表示 ) 和发蓝光的 ( 图中以 “B” 表示 ) 各自设置有 12 个, 共计 36 个。此外, 如该图 3 所示, 各 LED16b 与某一个 ( 任意的一个 )LED 驱动器 5 中的某一个 ( 任意的一个 ) 控制通 道连接。例如发红光的 LED16b“R1” , 与 LED 驱动器 A 的 1CH 连接。
此外, 如图 5 所示, LED16b 以形成由发 R( 红色 )G( 绿色 )B( 蓝色 ) 各颜色的光的 LED 集结而得的 LED 单元的方式, 配置在 LED 安装基板 16c 上。各 LED 单元发出 RGB 各颜色 的光, 由此整体发出大致白色的光。
并且, 各 LED 单元以与上述各区块 ( 第一区块到第十二区块中的每个区块 ) 对应 的方式 ( 即, 在图像的显示方向上观看时, 一个 LED 单元与一个区块重合 ), 大致等间隔地配 置。由此, 如果 LED 单元的发光状态变动, 则该变动的影响主要涉及与该 LED 单元对应的区 块的图像的显示状态。
接着, 参照图 6A 所示的流程图, 对 LED 控制器 16a 的动作内容进行说明。 此外, LED 控制器 16a 中, 预先登记了表示各 LED 驱动器 5 的各控制通道与哪个 LED16b 连接 ( 对应 ) 的信息, 和表示各 LED16b 与哪个区块对应的信息。
如上所述, 从视频信号处理部 14 对 LED 控制器 16a 持续地发送图像的数据。在该
状况下, LED 控制器 16a 对是否新取得了一帧份的图像数据进行监视 ( 步骤 S11)。
在取得了一帧份的图像数据时 ( 步骤 S11 中 “是” ), LED 控制器 16a 对在各区块显 示的图像的部分, 计算帧间的亮度 ( 亮度信号的内容 ) 的变化程度 ( 步骤 S12)。更具体而 言, 求取属于一个区块的各像素的新取得的帧的亮度与上次取得的帧的亮度的差, 计算其 平均值。而且, 该平均值, 作为该部分的帧间的亮度的变化程度计算。这样的计算对所有的 区块执行。不过, 该计算步骤只是一例, 也可以采用其它步骤。
之后, LED 控制器 16a 将这些计算结果分别与预先设定的基准条件 ( 此处为基准 值 ) 进行比较 ( 步骤 S13)。另外, 为了方便起见, 将该计算结果为基准值以下的区块称作 “静态区块” , 将超出该计算结果的区块称为 “动态区块” 。再之后, LED 控制器 16a 基于该比 较结果, 决定各 LED 驱动器 5 的对各控制通道的频率信息。
更具体而言, 对于各 LED 驱动器 5 的各控制通道中与对应于静态区块的 LED16b 连 接的控制通道, 频率信息被决定为通常的第一频率 ( 例如 480Hz)。 另一方面, 对于各 LED 驱 动器 5 的各控制通道中与对应于动态区块的 LED16b 连接的控制通道, 频率信息被决定为比 通常频率低的第二频率 ( 例如 120Hz)。
并且, LED 控制器 16a, 按照决定的那样生成频率信息, 输出到对应的 LED 驱动器 5( 步骤 S14)。进行了步骤 S14 的动作的结果是, 各 LED 驱动器 5 在这之后根据新接收到的 频率信息对所连接的 LED16b 的点亮进行 PWM 控制。步骤 S15 的动作执行之后, LED 控制器 16a 的动作返回步骤 S11 的动作。此外, 图 6B 表示了本实施例中 PWM 信号的时序图的一例。 本图中, 与静态区块对应的 PWM 信号表示在上侧, 与动态区块对应的 PWM 信号表示在下侧。
根据图 6B 能够明确, 在进行了上述一系列动作后, 设置在动态区块的背侧的背光 ( 与动态区块对应的 LED16b) 的点亮和熄灭, 被比较缓和地切换。 其结果为, 对于动态区块, 设置在其背侧的背光的熄灭状态所持续的期间 ( 换言之, 成为黑画面的期间 ) 变得比较长, 被实施了相当于黑画面插入的处理。
此外, “黑画面插入” , 是在动态图像的显示中故意设置不使显示面板发光的时间 带 ( 形成黑画面的时间带 ) 的方法, 作为改善液晶显示器中的所谓动态图像模糊的方法为 人所知。不过, 当对响应速度 ( 将液晶控制成期望状态的速度 ) 比较缓慢的液晶显示器实 施黑画面插入时, 已知容易发生在显示图像中产生伪轮廓 ( 多重轮廓 ) 这样的问题。因此, 在黑画面插入的必要性较小的情况下, 优选宁可不执行黑画面插入。
关于这一点, 在电视广播接收机 1 中, 由于实施了上述一系列动作, 对于亮度变动 比较大、 容易产生动态图像模糊的显示部分 ( 即动态区块 ), 实施相当于黑画面插入的处 理, 而对其以外的显示部分 ( 即静态区块 ), 不实施相当于黑画面插入的处理。 因此, 利用电 视广播接收机 1, 能够尽可能同时实现动态图像模糊的改善和伪轮廓的抑制。
此处, 在背光源单元 16 中, 假定代替 LED 驱动器 5, 采用 PWM 控制的频率不能按每 个控制通道独立设定 ( 即, PWM 控制的频率不能按每个控制通道个别设定 ) 的规格的 LED 驱 动器的情况。此外, 控制通道数等其它条件与 LED 驱动器 5 相同。
该情况下, 如图 3 和图 5 所示, 对于与第一区块至第四区块对应的 LED16b, 由于由 同一个 LED 驱动器 (LED 驱动器 A) 控制, 所以 PWM 控制的频率是共通的 ( 换言之, 不能使它 们不同 )。另外, 对于与第五区块至第八区块对应的 LED16b, 和与第九区块至第十二区块对 应的 LED16b 也同样地, PWM 控制的频率是共通的。其结果, 将 PWM 控制的频率按区块个别地设定这样的动作, 受到了很大的限制。
此外, 如果按每个区块分配不同的 LED 驱动器, 则即使 PWM 控制的频率不能按每个 控制通道独立设定, 看起来也能够实现上述动作。不过, 这样一来, 必需的 LED 驱动器的数 量变多, 从这一点看来可以说并不有利。
此外, 若这样做, 容易产生控制通道过多这样的浪费, 从这一点看来也不有利。例 如, 在上述例子的情况下, 即使每一区块只有 3 个 LED, 也使用具有 12 个控制通道的 LED 驱 动器, 所以至少多出 9( 即 12-3) 个控制通道。鉴于这些点, 本实施例的 LED 驱动器 5 与 PWM 控制的频率不能按每个控制通道独立设定的情况相比, 能够提高 LED 的控制的自由度, 从 这一点来看可以说是有利的。
[ 实施例 2]
接着, 对于本发明的实施例 2, 同样以电视广播接收机为例进行说明。此外, 本实 施例中除了背光源单元 16 的结构外, 与实施例 1 的电视广播接收机为基本相同的结构。因 此, 以下有时会省略重复的说明。
实施例 2 的背光源单元 16 的整体的结构与实施例 1 的情况同样地, 包括 LED 控制 器 16a、 LED 驱动器 5(LED 驱动器 A ~ C)、 LED16b(R1 ~ R12、 G1 ~ G12、 B1 ~ B12) 和 LED 安装基板 16c 等。此外, 背光源单元 16 中各部分的连接状态和 LED 安装基板 16c 中 LED16b 的配置状态等与实施例 1 的情况是同样 ( 即如图 3 和图 5 所示 ) 的。 LED 控制器 16a, 基于从视频信号处理部 14 接收到的视频信号 ( 图像数据 ) 生成 PWM 控制信息, 并将该 PWM 控制信息发送到 LED 驱动器 5。另外, 本实施例中, 与各 LED 驱动 器 5 所具有的控制通道 (1 ~ 12ch) 的每个对应的占空比信息 ( 确定 PWM 控制的占空比的 信息 ) 和相位信息 ( 确定 PWM 控制的相位的信息 ) 为 PWM 控制信息。
对于各 LED 驱动器 5 的各控制通道, 预先确定了合适的占空比 ( 由连接的 LED 的 发光颜色等决定 ), 登记在 LED 控制器 16a 中。而且, 该已登记的信息, 成为发送到 LED 驱动 器 5 的占空比信息。在占空比信息尚未发送到 LED 驱动器 5 时, 或者占空比信息被更新时 等, 向 LED 驱动器 5 发送占空比信息。
另一方面, 发送到 LED 驱动器 5 的相位信息的内容, 由 LED 控制器 16a 适当地设定, 以极力抑制背光中的色分离 ( 色乱 )。关于具体怎样进行设定, 后文将重新进行说明。
LED 驱动器 5 具有 12 个 (1 ~ 12ch) 控制通道, 每个控制通道各自连接有一个或 多个 LED。LED 驱动器 5 根据从 LED 控制器 16a 接收到的 PWM 控制信息, 通过 PWM 方式 ( 在 PWM 信号为 H 电平的期间使 LED 点亮、 在 PWM 信号为 L 电平的期间使 LED 熄灭的方式 ) 控制 与各控制通道连接的 LED16b 的点亮。此处, 对于 LED 驱动器 5 的结构, 以下进行说明。
图 7 表示 LED 驱动器 5 的结构图。如该图所示, LED 驱动器 5 具有信息输入端子 51、 串行 / 并行转换部 52、 相位切换部 56、 PWM 信号生成部 54 和 LED 连接端子 55 等。此外, 串行 / 并行转换部 52 的后级侧的各部分 ( 相位切换部 56、 PWM 信号生成部 54、 LED 连接端 子 55) 以与 1 ~ 12ch 的各控制通道对应的方式, 具有 12 系列份。
信息输入端子 51 是从 LED 驱动器 5 的前级侧 ( 此处是 LED 控制器 16a) 接收 PWM 控制信息的输入的端子。
串行 / 并行转换部 52, 将输入到信息输入端子 51 的 PWM 控制信息的各要素, 分配 给各系列的相位切换部 56 或 PWM 信号生成部 54。更具体而言, 串行 / 并行转换部 52 将与
N(N 为 1 ~ 12)ch 对应的相位信息发送到 Nch 的相位切换部 56, 将与 Nch 对应的占空比信 息发送到 Nch 的 PWM 信号生成部 54。
相位切换部 56 生成用于根据接收到的相位信息来切换 PWM 控制的相位的信号 ( 相位切换信号 ), 发送到 PWM 信号生成部 54。
PWM 信号生成部 54, 根据最新 ( 最后接收到 ) 的占空比信息和相位切换信号, 生成 PWM 信号, 并将该 PWM 信号输出到对应的系列的后级侧。这样, 利用 LED 驱动器 5, 按每个控 制通道独立地设定 PWM 控制的相位。因此, 能够按每个控制通道设定不同的 PWM 控制的相 位。另外, 各 PWM 信号的频率, 可以预先设定为规定值, 也可以由从外部输入的信号等控制。
在 PWM 信号为 H 电平的期间, 与对应的控制通道的 LED 连接端子 55 连接的 LED 中 流过规定量的电流, 该 LED 点亮 ( 发光 )。另一方面, 在 PWM 信号为 L 电平的期间, 不流过这 样的电流, 与对应的控制通道的 LED 连接端子 55 连接的 LED 熄灭。
另外, 各 LED 连接端子 55, 在 LED 驱动器 5 的额定的范围内, 能够连接不只一个而 是多个 LED。 此外, 控制通道的数量和各种信号的方式等不限于上述情况, 能够为各种形态。 另外, 假定一个 LED 驱动器 5 形成为一个 IC 芯片, 但也可以形成为其它形态。
接着, 参照图 8 所示的流程图, 对 LED 控制器 16a 的动作内容进行说明。此外, LED 控制器 16a 中, 预先登记了表示各 LED 驱动器 5 的各控制通道与哪个 LED16b 连接 ( 对应 ) 的信息, 和表示各 LED16b 与哪个区块对应的信息。 从视频信号处理部 14 持续地对 LED 控制器 16a 发送表示扫描的定时 (timing) 的 信号 ( 主要为同步信号 )。在该状况下, LED 控制器 16a 对是否完成了一帧份的扫描 ( 即, 一帧份的扫描完成的定时 ) 进行监视 ( 步骤 S21)。
并且, 如果完成了一帧份的扫描 ( 步骤 S21 中 “是” ), LED 控制器 16a 按每个 LED16b 的颜色 (RGB) 的种类, 从预先决定的候选中随机地决定 PWM 控制的相位 ( 步骤 S22)。更具 体而言, 按 RGB 的种类, 随机地决定 PWM 相位是靠前、 靠中、 靠后中的哪一个。例如, 在 R( 红 色 ) 的 PWM 相位被决定为 “靠前” 的情况下, 各 LED 驱动器 5 的各控制通道中与 R( 红色 ) LED16b 连接的控制通道的 PWM 相位, 被决定为 “靠前” 。
此外, 如图 9 所示, “靠前” 指的是 PWM 信号成为 H 电平的期间在 PWM 控制的单位期 间 ( 从作为基准的定时计数时的每个 PWM 周期的期间 ) 中靠前的状态。而 “靠中” 指的是 PWM 信号成为 H 电平的期间在该单位期间中靠中 ( 大致位于中央 ) 的状态。此外, “靠后” 指的是 PWM 信号成为 H 电平的期间在该单位期间中靠后的状态。
在步骤 S22 中的决定进行后, LED 控制器 16a 以反映该决定的结果的方式, 生成对 各 LED 驱动器 5 的相位信息, 并将该相位信息输出到对应的 LED 驱动器 5( 步骤 S23)。其结 果是, 各 LED 驱动器 5 在这之后根据新接收到的相位信息, 对所连接的 LED16b 的点亮进行 PWM 控制。执行步骤 S23 的动作后, LED 控制器 16a 的动作返回步骤 S21 的动作。像这样, 在帧每次切换时, 每个控制通道的 PWM 控制的相位, 从预先决定的候选 ( 靠前、 靠中、 靠后 ) 中随机地设定。
进行了上述一系列的动作后, 背光中的色分离的程度会被降低。 此处, 对色分离的 程度被降低的理由, 以下进行说明。
图 10 表示假定所有的控制通道的 PWM 控制的相位为共通的情况下的 PWM 信号 的时序图的一例。本图中从上侧起分别表示与 R( 红色 )LED16b 对应的信号、 与 G( 绿色 )
LED16b 对应的信号和与 B( 蓝色 )LED16b 对应的信号。PWM 控制的占空比按 RGB 不同, 但相 位是共通的。
根据图 10 能够明确, 该情况下, 在 PWM 控制的单位期间内, 发 G( 绿色 ) 光的期间 比较长。而且, 该 G( 绿色 ) 的发光按每个 PWM 周期定期反复。其结果是, 在图像显示中, 绿 色的色分离变得显著, 观察者可能会有不谐调感。
另一方面, 图 11 同样地表示了本实施例中 PWM 信号的时序图的一例 (RGB 各自的 占空比与图 10 的情况相同 )。根据该图能够明确, 本实施例中背光的发光模式 ( 哪个颜色 在哪个定时出现 ), 在每次切换帧时变动。其结果是, 避免了某一特定颜色的发光定期反复 的情况, 极力抑制了色分离。
另外, 作为减小色分离的方法, 除了上述方法之外, 也能够采用在适当地 ( 使得色 分离减小 ) 设定 RGB 各自的 PWM 控制的相位的基础上, 将该设定固定下来的方法。采用这 种方法的情况下的 PWM 信号的时序图的一例 (RGB 各自的占空比与图 10 的情况相同 ) 如图 12 所示。
该情况下, R( 红色 ) 和 G( 绿色 ) 的 LED16b 的 PWM 控制的相位设定为靠前, B( 蓝 色 ) 的 LED16b 的 PWM 控制的相位设定为靠后。其结果是, 各发光颜色持续的期间, 变得比 图 10 所示的 G( 绿色 ) 的发光颜色的持续期间短。即, 排除了某一特定颜色的发光持续较 长的期间的情况。由此, 与图 10 所示的情况相比, 抑制了色分离的产生。 此外, 在本实施例中, 按 LED16b 的发光颜色 (RGB) 的种类随机地设定 PWM 控制的 相位, 但也可以代替这种方法, 按每个控制通道 ( 即不区分颜色 ) 随机地设定 PWM 控制的相 位。 这样, 使背光的发光颜色的模式更加不规则, 能够抑制色分离。 另外, 随机决定相位的功 能部 ( 装置 ) 的设置场所, 并不特别限定于上述方式, 也可以设置在 LED 驱动器 5 的内部。
此外, 在背光源单元 16 中, 如果假定代替 LED 驱动器 5, 采用 PWM 控制的相位不能 够按每个控制通道独立设定 ( 即, PWM 控制的相位不能按每个控制通道个别设定 ) 的规格 的 LED 驱动器, 则相应地 LED 的控制受到限制, 可以说难以实现上述抑制色分离的动作。鉴 于这一点, 本实施例的 LED 驱动器 5 与 PWM 控制的相位不能按每个控制通道独立设定的情 况相比, 能够提高 LED 的控制的自由度, 从这一点来看可以说是有利的。
[ 实施例 3]
接着, 对于本发明的实施例 3, 同样以电视广播接收机为例进行说明。此外, 本实 施例中除了液晶面板单元 15 和背光源单元 16 的结构外, 与实施例 1 为基本同等的结构, 此 外, 关于 LED 驱动器 5 的结构, 与实施例 2 基本同等。因此, 在本实施例的说明中, 有时会省 略重复的说明。
本实施例的液晶面板单元 15 具有液晶面板 15a 和面板驱动器 15b 等。液晶面板 15a, 与实施例 1 的情况同样地, 与一般的液晶显示器的面板为同等的结构。此外, 面板驱动 器 15b 也为与实施例 1 的情况同样的结构, 以在液晶面板 15a 的显示区域中显示图像的方 式, 基于从视频信号处理部 14 接收到的视频信号 ( 图像数据 ) 执行扫描。
不过, 本实施例的液晶面板 15a 的图像的显示区域如图 13 所示, 包括 32( 纵向方 向 )×30( 横向方向 ) 个像素。而且, 同样如图 13 所示, 该显示区域包括 4 个段 ( 第一段~ 第四段 )。另外, 本发明中的 “段” , 是用于示出在副扫描方向 ( 本实施例中为纵向方向 ) 上 分割成多个的情况下的各个区域, 为方便起见而定义的。
本实施例中, “第一段” 包括属于自上起第 1 ~ 8 行的范围的各像素, “第二段” 包 括属于自上起第 9 ~ 16 行的范围的各像素, “第三段” 包括属于自上起第 17 ~ 24 行的范围 的各像素, “第四段” 包括属于自上起第 25 ~ 32 行的范围的各像素。此外, 根据这一情况, 各帧的扫描从 “第一段” 中各行的扫描开始, 依次经过 “第二段” 和 “第三段” 中各行的扫描, 在完成 “第四段” 的各行的扫描时结束。
此外, 各段与位于其背侧的 LED( 即主要对该区块照射背光的 LED) 对应, 这一点在 后文中将详述。另外, 一个段可以含有多行, 但也可以是只含有一行的形态。
此外, 背光源单元 16 与实施例 1 同样地, 包括 LED 控制器 16a、 LED 驱动器 5(LED 驱动器 A ~ C)、 LED16b(R1 ~ R12、 G1 ~ G12、 B1 ~ B12) 和 LED 安装基板 16c 等。此外, 背 光源单元 16 中各部分的连接状态与实施例 1 是同样 ( 即如图 3 所示 ) 的。
LED 控制器 16a, 基于从视频信号处理部 14 接收到的视频信号生成 PWM 控制信息, 并将该 PWM 控制信息发送到 LED 驱动器 5。此外, 本实施例中, LED 驱动器 5 所具有的各控 制通道的占空比信息和相位信息为 PWM 控制信息。
此外, 对于各 LED 驱动器 5 的各控制通道, 预先确定了合适的占空比 ( 由连接的 LED 的发光颜色等决定 ), 登记在 LED 控制器 16a 中。而且, 该已登记的信息, 成为发送到 LED 驱动器 5 的占空比信息。在占空比信息尚未发送到 LED 驱动器 5 时, 或者占空比信息被 更新时等, 向 LED 驱动器 5 发送占空比信息。
另一方面, 发送到 LED 驱动器 5 的相位信息的内容, 由 LED 控制器 16a 适当地设定, 以使动态图像的显示性能变得良好。关于具体怎样进行设定, 后文将重新进行说明。
LED16b 例如作为 LED 芯片形成, 配置在 LED 安装基板 16c 的安装面上, 作为液晶面 板 15a 的背光的光源起作用。另外, LED 安装基板 16c 以其安装面面对液晶面板 15a 的方 式安装在液晶面板 15a 的背侧。
另外, 如图 3 所示, LED16b 中, 发红光的 ( 图中以 “R” 表示 )、 发绿光的 ( 图中以 “G” 表示 ) 和发蓝光的 ( 图中以 “B” 表示 ) 各自设置有 12 个, 共计 36 个。此外, 同样如 该图 3 所示, 各 LED16b 与某一个 LED 驱动器 5 中的某一个控制通道连接。例如发红光的 LED16b“R1” 与 LED 驱动器 A 的 1CH 连接。
此外, 如图 14A 所示, LED16b 以形成由发 R( 红色 )G( 绿色 )B( 蓝色 ) 各颜色的光 的 LED 集结而得的 LED 单元的方式, 配置在 LED 安装基板 16c 上。各 LED 单元发出 RGB 各 颜色的光, 由此整体发出大致白色的光。另外, 各 LED 驱动器 5 的控制范围 ( 控制哪一个 LED16b) 如图 14B 所示。即, LED 驱动器 A 的控制范围是第一段的全部和第二段的一部分, LED 驱动器 B 的控制范围是第二段的其它的部分和第三段的一部分, LED 驱动器 C 的控制范 围是第三段的其它的部分和第四段的全部。
而且, 各 LED 单元, 以与上述的各段 ( 第一段到第四段中的每个段 ) 中的某一个段 ( 任意的一个段 ) 对应的方式 ( 即, 在图像的显示方向上观看时, 各 LED 单元与某一个段重 合 ), 大致等间隔地配置。 由此, 若 LED 单元的发光状态变动, 则该变动的影响主要涉及与该 LED 单元对应的段的图像的显示状态。
接着, 参照图 15 所示的流程图, 对 LED 控制器 16a 的动作内容进行说明。 此外, LED 控制器 16a 中, 预先登记了表示各 LED 驱动器 5 的各控制通道与哪个 LED16b 连接 ( 对应 ) 的信息, 和表示各 LED16b 与哪个段对应的信息。LED 控制器 16a, 从视频信号处理部 14 持续地发送表示扫描的定时的信号 ( 主要 是同步信号 )。在该状况下, LED 控制器 16a 首先对属于第一段的全部的行的扫描完成的定 时 ( 其结果等于作为最后的行的第八行的扫描完成的定时 ) 进行监视 ( 步骤 S31)。
而且, 在该扫描完成时 ( 步骤 S31 中 “是” ), LED 控制器 16a 生成相位信息, 并将 该相位信息发送到必要的 LED 驱动器 5( 步骤 S32), 使得属于该段 ( 此处为第一段 ) 的各 LED16b 根据该扫描的状况 ( 例如, 从该扫描的完成时起经过规定期间后的定时 ) 同时开始 点亮 ( 使得相位变得相同 )。即, 对 LED 驱动器 A 的 1ch 至 9ch( 与属于第一段的各 LED16b 对应的控制通道 ) 生成这样的相位信息, 并将该相位信息输出到 LED 驱动器 A。
之后, 对第二段、 第三段和第四段, 也执行同样的动作 ( 步骤 S34、 S32)。在一帧份 的扫描完成时 ( 此处, 是第四段的扫描完成时 )( 步骤 S33 中 “是” ), 对于下一帧反复步骤 S31 的动作。
此处, 在图 16 表示在进行了上述一系列动作的情况下的 PWM 信号的时序图的一 例。此外, 在图 16 中, 从上方起的第一幅图表示与第一段对应的一个控制通道的 PWM 信号, 同样地第二幅图表示与第一段对应的其它控制通道的 PWM 信号。
如这些图所示, 该 PWM 信号的相位被设定成 : 使得与第一段对应的任一 LED16b 的 点亮, 均根据第一段的扫描的状况同时开始。
此外, 在图 16 中, 从上方起的第三幅图表示与第二段对应的一个控制通道的 PWM 信号, 从上方起的第四幅图表示与第三段对应的一个控制通道的 PWM 信号, 最下方的图表 示与第四段对应的一个控制通道的 PWM 信号。
如这些图所示, 该 PWM 信号的相位被设定成 : 使得与第二段对应的 LED16b 的点亮、 与第三段对应的 LED16b 的点亮和与第四段对应的 LED16b 的点亮, 根据相应段的扫描的状 况同时开始。
像这样, 在本实施例中, 对于与同一段对应的各 LED16b 的控制通道, PWM 控制的相 位相同, 点亮的定时按每一段一致。因此, 利用本实施例, 与点亮的定时没有按每一段一致 ( 同一段中, 点亮的定时可能会不同的 ) 的情况相比, 外表上的扫描分辨率不会降低, 能够 更好地获得实施了相当于黑画面插入的处理的情况下的效果, 能够尽可能良好地维持动态 图像的显示性能。
另外, 在背光源单元 16 中, 若假定代替 LED 驱动器 5, 采用 PWM 控制的相位不能够 按每个控制通道独立设定 ( 即, PWM 控制的相位不能按每个控制通道个别设定 ) 的规格的 LED 驱动器, 则相应地 LED 的控制受到限制, 可以说难以实现上述良好地维持动态图像的显 示性能的动作。鉴于这一点, 本实施例的 LED 驱动器 5 与 PWM 控制的相位不能按每个控制 通道独立设定的情况相比, 能够提高 LED 的控制的自由度, 从这一点来看可以说是有利的。
[ 实施例 4]
接着, 对于本发明的实施例 4, 同样以电视广播接收机为例进行说明。 此外, 本实施 例中除了液晶面板单元 15 和背光源单元 16 的结构外, 与实施例 1 基本相同, 有时会省略重 复的说明。
另外, 该电视广播接收机, 利用显示 RGB 各颜色的场的场序方式 ( 以下称为 “FS 方 式” ) 进行图像显示。FS 方式作为将一帧分成互不相同的各颜色的显示 ( 场 ), 通过高速切 换各颜色的场 ( 在时间轴方向上错开显示 ) 来显示图像的方式, 已广为人知。液晶面板单元 15 与实施例 1 的情况同样, 具有液晶面板 15a 和面板驱动器 15b 等。 液晶面板 15a, 与具有多个像素 ( 具有夹着液晶相对配置的电极 ) 等的支持场序方式的一般 的液晶显示器的面板为同等的结构 ( 不具有各像素的彩色滤光片 )。由此, 液晶面板 15a, 通过调整设置于各像素的电极的电压, 来按每个像素调整供给的背光的透过程度。
面板驱动器 15b 基于从视频信号处理部 14 接收到的视频信号 ( 图像的数据 ), 调 整液晶面板 15a 中各像素电极的电压。 更具体而言, 面板驱动器 15b 在获得新的一帧份的图 像的数据后, 根据该图像数据, 将各像素电极的电压状态, 按与 R( 红色 ) 的场对应的状态、 与 G( 绿色 ) 的场对应的状态和与 B( 蓝色 ) 的场对应的状态的顺序, 在一帧的显示期间内 依次切换。
如果在与 R( 红色 ) 的场对应的状态时, 背光点亮成 R( 红色 ), 在与 G( 绿色 ) 的场 对应的状态时, 背光点亮成 G( 绿色 ), 在与 B( 蓝色 ) 的场对应的状态时, 背光点亮成 B( 蓝 色 ), 则各场的显示被观察者一体地识别, 能看到一帧份的图像。
此外, 背光源单元 16 与实施例 1 同样地, 包括 LED 控制器 16a、 LED 驱动器 5(LED 驱动器 A ~ C)、 LED16b(R1 ~ R12、 G1 ~ G12、 B1 ~ B12) 和 LED 安装基板 16c 等。此外, 背 光源单元 16 中各部分的连接状态与实施例 1 同样 ( 即如图 3 所示 )。 LED 控制器 16a, 基于从视频信号处理部 14 接收到的图像数据生成 PWM 控制信息 和 FS 控制信息 ( 关于 FS 方式的具体内容的信息 ), 并将该 PWM 控制信息和 FS 控制信息发 送到 LED 驱动器 5。另外, 本实施例中, LED 驱动器 5 所具有的各控制通道的占空比信息, 为 PWM 控制信息。
对于各 LED 驱动器 5 的各控制通道, 预先确定了合适的占空比 ( 由连接的 LED 的 发光颜色等决定 ), 登记在 LED 控制器 16a 中。而且, 该已登记的信息, 成为发送到 LED 驱动 器 5 的占空比信息。在占空比信息尚未发送到 LED 驱动器 5 时, 或者占空比信息被更新时 等, 向 LED 驱动器 5 发送占空比信息。
此外, FS 控制信息包括场的顺序信息 (RGB 各场以怎样的顺序出现的信息, 已预先 登记 )、 表示帧开始的定时的信息和用于确定各帧的期间的信息 ( 从视频信号处理部 14 接 收, 基于同步信号或时钟信号等决定 ) 等。根据 FS 控制信息, 能够判别应当进行各颜色的 场的显示的定时。
接着, 参照图 17 对 LED 驱动器 5 的结构进行说明。如该图所示, LED 驱动器 5 具 有信息输入端子 51、 串行 / 并行转换部 52、 PWM 信号生成部 54、 LED 连接端子 55 和调整传 送部 58 等。另外, PWM 信号生成部 54 和 LED 连接端子 55 等, 以与 1 ~ 12ch 的各控制通道 对应的方式, 具有 12 系列份。
信息输入端子 51 是从 LED 驱动器 5 的前级侧 ( 此处是 LED 控制器 16a) 接收 PWM 控制信息 ( 占空比信息 ) 和 FS 控制信息的输入的端子。
串行 / 并行转换部 52, 将输入到信息输入端子 51 的占空比信息和 FS 控制信息, 分 配给各系列的 PWM 信号生成部 54 和调整传送部 58。更具体而言, 串行 / 并行转换部 52 将 N(N 为 1 ~ 12)ch 的占空比信息发送到 Nch 的 PWM 信号生成部 54, 将 FS 控制信息发送到调 整传送部 58。
PWM 信号生成部 54, 根据最新 ( 最后接收到 ) 的占空比信息, 生成 H 电平和 L 电平 交替出现的 PWM 信号, 输出到调整传送部 58。另外, 该 PWM 信号控制的频率和相位, 可以预
先固定为某种值或状态, 也可以由来自外部的信号等控制。
调整传送部 58, 基于从前级侧接收到的 FS 控制信息对供给到 LED 连接端子 55 的 PWM 信号进行调整, 以实现 FS 方式的显示。更具体而言, 调整传送部 58 基于 FS 控制信息始 终监视当前的场状态 ( 为哪种颜色的场 )。此外, 调整传送部 58 中预先登记了表示哪种颜 色的 LED16b 与各 LED 驱动器 5 的各控制通道连接 ( 对应 ) 的信息。
并且, 调整传送部 58, 对于从各 PWM 信号生成部 54 传输来的 PWM 信号中与当前的 场的颜色对应 ( 即, 与连接有该颜色的 LED 的控制通道对应 ) 的 PWM 信号, 在该场的期间内, 将其直接传送到 LED 连接端子 55。
另一方面, 调整传送部 58, 对于与其它颜色对应的 PWM 信号, 在该场的期间内, 强 制地使其为 L 电平 ( 即, 将供给到 LED 连接端子 55 的信号设定为 L 电平 )。换而言之, 调整 传送部 58, 对于该 PWM 信号的控制通道, 设定不使 LED 点亮的非点亮期间。
此处, 在图 18 中表示关于从调整传送部 58 供给到 LED 连接端子 55 的 PWM 信号的 时序图的一例。该图中, 从上方起依次表示与连接有 R( 红色 ) 的 LED16b 的控制通道对应 的 PWM 信号的图, 与连接有 G( 绿色 ) 的 LED16b 的控制通道对应的 PWM 信号的图, 和与连接 有 B( 蓝色 ) 的 LED16b 的控制通道对应的 PWM 信号的图。 如图 18 所示, 各帧中各颜色的场中, 与连接有该颜色以外的 LED16b 的控制通道对 应的 PWM 信号, 被设定为 L 电平。在 PWM 信号为 H 电平的期间, 与对应的控制通道的 LED 连 接端子 55 连接的 LED 中流过规定量的电流, 该 LED 点亮 ( 发光 )。
另一方面, 在 PWM 信号为 L 电平的期间, 不流过这样的电流, 与对应的控制通道的 LED 连接端子 55 连接的 LED 熄灭。其结果是, 在各颜色的场中, 背光源单元 16 发出该颜色 的光, 因此实现了 FS 方式的图像显示。
此外, 各 LED 连接端子 55, 在 LED 驱动器 5 的额定的范围内, 能够连接一个 LED, 也 能够连接多个 LED。此外, 控制通道的数量和各种信号的方式等不限于上述情况, 能够为各 种形态。另外, 假定一个 LED 驱动器 5 形成为一个 IC 芯片, 但也可以形成为其它形态。
LED16b 各自配置在 LED 安装基板 16c 上, 作为背光的光源起作用。另外, LED 安装 基板 16c 以其安装面面对液晶面板 15a 的方式安装在液晶面板 15a 的背侧。
另外, LED16b 中, 发出 R( 红色 )G( 绿色 )B( 蓝色 ) 各颜色的光的 LED, 分别大致均 匀地配置在 LED 安装基板 16c 上。由此, 作为背光整体, 能够高效地实现点亮成 R( 红色 ) 的状态、 点亮成 G( 绿色 ) 的状态和点亮成 B( 蓝色 ) 的状态中的各状态。
如上所述, 本实施例的 LED 驱动器 5 作为对 FS 方式的图像显示装置的背光用 LED 进行控制的装置 (FS 方式用装置 ) 是合适的。不过, 该 LED 驱动器 5 中, 优选预先多加考 虑, 以使其也能够作为对采用通常的显示方式的图像显示装置的背光用 LED 进行控制的规 格 ( 通常方式装置 ) 而使用。
作为一例, 可以列举将 LED 驱动器 5 设定成其动作模式能够切换到 “FS 模式” 和 “通常模式” 中的任一种的情况, 其中, 该 “FS 模式” 是进行适于作为 FS 方式用装置的动作 的模式, 而 “通常模式” 是进行适于作为通常方式用装置的动作的模式。这样, LED 驱动器 5 能够适宜地作为通常方式用装置利用。 另外, 动作模式的切换, 例如可以根据从外部获得的 信号 ( 模式切换信号 ) 适宜执行, 或者也可以从信息输入端子 51 输入该模式切换信号。
在该情况下, LED 驱动器 5 中, 在动作模式被设定为 “FS 模式” 的情况下, 进行之前
说明的那样的动作, 而在设定为 “通常模式” 的情况下, 各 PWM 信号生成部 54 生成的 PWM 信 号, 不在调整传送部 58 中被实施特别的处理 ( 不设定非点亮期间 ) 地供给到 LED 连接端子 55 即可。
在图 19 中, 表示实施了这样的动作的情况下的关于从调整传送部 58 供给到 LED 连接端子 55 的 PWM 信号的时序图的一例。图 19 中, 从上方起依次表示与连接有 R( 红色 ) LED16b 的控制通道对应的 PWM 信号的图, 与连接有 G( 绿色 )LED16b 的控制通道对应的 PWM 信号的图, 和与连接有 B( 蓝色 )LED16b 的控制通道对应的 PWM 信号的图。
如该图所示, 各 LED 的点亮由通常的 PWM 控制进行控制, 进而, 背光源单元 16 整体 大致发出白色的光。其结果是, LED 驱动器 5 能够作为通常方式用装置利用。
[ 总结 ]
如上所述, 实施例 1 ~实施例 4 各自的电视广播接收机 1, 包括对显示图像的面板 供给背光的背光源单元 16。此外, 各个背光源单元 16 具有 LED 驱动器 5, 该 LED 驱动器 5 用于对作为光源起作用的 LED16b 的点亮进行控制。另外, 任一实施例的 LED 驱动器 5 均具 有多个控制通道, 在该控制通道的每个控制通道连接有一个或多个 LED, 对所连接的 LED 的 点亮进行 PWM 控制。
并且, 实施例 1 的 LED 驱动器 5, 按每个控制通道独立地设定 PWM 控制的频率。此 外, 实施例 2 和实施例 3 的 LED 驱动器 5, 按每个控制通道独立地设定 PWM 控制的相位。此 外, 实施例 4 的 LED 驱动器 5, 按每个控制通道独立地设定不使 LED 点亮的非点亮期间。
这样, 各实施例的 LED 驱动器 5, 按每个控制通道独立地设定规定的控制条件。因 此, 各实施例的 LED 驱动器 5 具有在上述的各实施例的说明所示的优点。
另外, 各实施例中, 使用 LED 作为背光的光源, 但也可以使用其它的发光元件 ( 例 如有机 EL 或半导体激光器等 )。这种情况下, 在背光源单元 16 中, 代替 LED 驱动器 5, 使用 用于使该其它的发光元件点亮的驱动装置 ( 基本结构与 LED 驱动器 5 同等的 ) 即可。 此外, 作为背光的光源即 LED, 应用了 RGB 各种颜色的 LED, 但实施例 1 和实施例 3 的情况下, 在应 用 W-LED( 单独发白光的 LED) 时也能够认为是同样的。
此外, 在 LED 驱动器中, 从 LED 控制的自由度的观点出发, 优选能够按每个控制通 道完全独立地设定 PWM 控制的频率或相位等, 但并不一定必须为这样的形态。例如, 也可以 是 1 ~ 12ch 的控制通道中, 在 1 ~ 3ch 中频率或相位等共通, 并且同样地, 在 4 ~ 6ch、 7~ 9ch、 10 ~ 12ch 中也共通。 即使是这样的形态, 也能够获得与各实施例的 LED 驱动器一致的 效果。
此外, 实施例 1 ~实施例 3 的背光源单元 16, 接收在液晶面板 15a( 面板 ) 上显示 的图像的数据, 并且基于该图像的数据, 生成用于确定 LED 驱动器 5 的每个控制通道的 PWM 控制的频率或相位的 PWM 控制信息 ( 控制信息 )。而且, 设置在背光源单元 16 上的 LED 驱 动器 5, 基于该 PWM 控制信息设定 PWM 控制的频率或相位。因此, 利用背光源单元 16, 能够 在发挥控制的自由度高这一 LED 驱动器 5 的特性的同时, 对液晶面板 15a 供给背光。
以上对本发明的实施方式进行了说明。但本发明并不限定于该内容。此外, 各实 施例中说明的技术方案, 只要在没有矛盾的前提下就能够互相组合使用。 此外, 本发明的实 施方式在不脱离本发明的主旨的前提下, 能够进行各种变更。
工业利用性本发明能够在使用背光来显示图像的图像显示装置等中使用。 附图标记说明 1 电视广播接收机 ( 图像显示装置 ) 5 LED 驱动器 ( 驱动装置 ) 10 控制部 11 操作部 12 广播接收部 13 广播信号处理部 14 视频信号处理部 15 液晶面板单元 15a 液晶面板 ( 面板 ) 15b 面板驱动器 16 背光源单元 16a LED 控制器 16b LED( 发光元件 ) 16c LED 安装基板 51 信息输入端子 52 串行 / 并行转换部 53 频率切换部 54 PWM 信号生成部 55 LED 连接端子 56 相位切换部 58 调整传送部