(57)【要約】【課題】  動画画質を向上させるためにバックライト点灯期間を短くして、該点灯期間において消費電力を低減するためにバックライト光量制御をするためにＰＷＭ駆動を行い、さらにＰＷＭ出力信号で発光手段の特性変動を補償することのできる発光手段の駆動方式を用いた表示装置を提供すること。【解決手段】  周期ごとの発光の目標値を設定する手段と，発光素子の駆動信号に基づいて発光手段の発光量の累積値を累積する手段と，目標値と累積値の誤差を算出する手段と，前記誤差を次の発光周期に伝播する手段と，を備え、前記発光素子を周期点灯を行うように構成する。【選択図】  図２
2010008769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期ごとの発光の目標値を設定する手段と，
発光素子の駆動信号に基づいて発光手段の発光量の累積値を累積する手段と，
目標値と累積値の誤差を算出する手段と，
前記誤差を次の発光周期に伝播する手段と，
を備え、前記発光素子を周期点灯を行うようにしたことを特徴とする表示装置
【請求項２】
前記表示装置は，
液晶パネルとバックライトを組み合わせた表示装置であり，
発光手段の周期点灯は，
前記表示装置のフレーム周期と同期するものである請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記発光素子の駆動信号は，
ＰＷＭ方式によるパルス信号であり，
前記パルス信号による前記発光手段の発光量（特性値あるいは特性マトリクス）を記憶する手段と，
ＰＷＭ周期毎に前記パルス信号出力に同期して前記発光手段の発光量を累積する手段と，
前記発光の目標値と該累積値の大きさを比較する手段と，
前記発光の目標値を該累積値が上回るまでＰＷＭパルスを出力する手段と，
前記発光の目標値と該累積値の誤差を算出する手段と，
前記誤差を次のＰＷＭ周期に伝播する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記駆動信号は，
ＰＷＭ方式によるパルス信号であり，
前記発光手段の発光量をＰＷＭデューティで設定する手段と，
前記発光手段の特性変動をＰＷＭ周期で補正する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記フレーム周期に同期するフレーム毎のバックライト点灯期間は，
１ｍｓ以下である請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記フレーム周期に同期するフレーム毎のバックライト点灯期間は，
前記画面に表示する物体が１秒間の移動距離を画面サイズのＳ分の１、移動方向の画面の画素数をＨとするとき、Ｓ／Ｈ（秒）以下である請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記駆動信号生成手段は，
ＰＷＭ方式により整数値のパルス幅を生成し，
前記誤差算出手段は，
前記整数値に対する小数値の誤差を算出するものである請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記発光素子は，
ＲＧＢの３種であり，
前記第一の３種信号は，
ＲＧＢ３色を混色した目標信号であり，
前記第二の３種信号は，
ＲＧＢ発光素子のそれぞれの駆動信号であり，
前記３種の駆動信号に基づいて発光手段の発光量を順次累積する３種の累積手段と，
前記累積手段の３種の累積値と第一の３種信号の３種の誤差を算出する手段と，
前記３種の誤差を伝播する手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記発光素子は，
Ｎ種（Ｎ≧３）であり，
前記第一の３種信号は，
目標信号であり，
前記第二のＮ種信号は，
前記Ｎ種発光素子のそれぞれの駆動信号であり，
前記Ｎ種駆動信号に基づいて前記発光手段の発光量を順次累積する３種の累積手段と，
前記累積手段の３種の累積値と前記第一の３種信号の３種の誤差を算出する手段と，
前記３種の誤差を伝播する手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記発光素子は，
ＬＥＤあるいはＯＬＥＤである請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記発光手段の発光量（特性値あるいは特性マトリクス）をＸＹＺ信号で表記することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトを備える液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置の基本構成は、画素単位の透過率を制御する液晶パネルと、バックライトの組み合わせである。液晶パネルには、映像信号に基づく駆動信号を与えることで、バックライト光量を画素単位に制御することで画面を形成することができる。
【０００３】
バックライトは、蛍光灯を用いて表示画面全体に渡り均一な光量で発光するように構成するのが一般的であった。近年になって、蛍光灯に代わる発光手段として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）などが採用されるようになっている。本明細書においては、簡単のため、これら発光手段をＬＥＤと総称することにする。
ＬＥＤは、半導体発光素子であり小型軽量、長寿命であることがメリットとされている。さらにＬＥＤは、光学的な特性として、ＲＧＢ（赤緑青）の主波長を持つ比較的狭いスペクトル分布を持足せることができることから、鮮やかな３原色の光源として利用できる。白色発光のＬＥＤが開発されており、同様に利用できる。また、ＬＥＤは、光学的な特性として、高速応答性が知られている。
【０００４】
ＬＥＤの駆動方式としては、高速応答性を利用して、電流を一定に保ちながら、電流を印加するパルス幅を制御することにより平均的な輝度を制御するパルス幅変調方式（ＰＷＭ）が知られている。また、発光周波数を可変制御するパルス周波数変調（ＰＦＭ）などがある。さらにＰＷＭとＰＦＭの特徴を併せ持つ駆動方式もある。
以下の説明では、パルス幅、パルス周波数、あるいはパルス密度などを制御する駆動方式を総称してＰＷＭと呼ぶことにする。
【０００５】
しかし、製造ロットによる特性ばらつき、温度等による特性変動、などの不安定要因がある。このため安定した輝度を出力するには、ばらつき、変動等を補償する駆動方式が必要になる。なお、この明細書においては、簡単のため、様々な不安定要因をまとめて特性変動と呼ぶことにする。
【０００６】
従来、ＬＥＤ（あるいはＯＬＥＤ）をパルス幅変調方式で精度よく駆動する方式が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１には、具体的な数値例が示されており、１６ビットの照明データよりもビット数が小さな１２ビットパルス幅変調ドライバを用いる場合に、ディスプレイ更新レートの１６倍でパルス幅変調の駆動を行うとするものである。
すなわち、特許文献１は、最上位１２ビットを基本データとしたうえで、最下位４ビットの値に等しい回数だけの単一ビットを増やしたデータを用いてパルス幅変調の駆動を行うことで、１６ビット相当の駆動を行う方法を開示している。
【特許文献１】特開２００６−１０６７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この特許文献１の場合は、ビット位置で上下２分割した下位側データの分解能に相当するだけ、ＰＷＭ駆動周波数を高めなくてはならない。一般に駆動周波数を高めるほど、駆動回路の動作応答を高める工夫が必要であり、またノイズ発生が増える傾向にある。
【０００８】
ＬＥＤあるいはＯＬＥＤなどの発光手段をバックライト光源として利用する液晶表示装置の場合は、表示画面の動画画質を向上させるとともに、光量制御による低消費電力化を実現することができる。このために、発光手段の高速応答性を利用した光量制御をする新たな駆動方式が必要となる。
【０００９】
表示画面の動画画質向上のために、バックライトを常時点灯させるのではなくて、点灯と消灯を繰り返すようにバックライト点灯期間を設定する。そして、この短い点灯期間において光量制御するための、ＰＷＭ駆動の精度を高めることが必要となる。
【００１０】
ここで求められるＰＷＭ駆動の精度を決める要因として、バックライトの明るさの分解能がある。さらに、発光手段の特性変動を、駆動信号で補償するための設定範囲がある。両者は独立した信号なので、両者の組み合わせ結果は、掛け合わせた形で得られる。例えば、前者が８ビット、後者が８ビットであれば、両者の組み合わせは１６ビットの信号になる。このような高いビット精度でＰＷＭ駆動を行うには、ＰＷＭ周期を長くするか、あるいはＰＷＭ周波数を高めることで得ることができる。しかし前記したようにバックライトの点灯期間を短くすることは、ＰＷＭ周期を長くすることに相反することになる。また、ＰＷＭ周波数を高めることは、駆動回路の動作速度を早くすることになり消費電力が高くなることから、前記したような低消費電力化の目的に反することになる。
【００１１】
本発明は、動画画質を向上させるためにバックライト点灯期間を短くして、該点灯期間において消費電力を低減するためにバックライト光量制御をするためにＰＷＭ駆動を行い、さらにＰＷＭ出力信号で発光手段の特性変動を補償することのできる発光手段の駆動方式を用いた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、周期ごとの発光の目標値を設定する手段と，発光素子の駆動信号に基づいて発光手段の発光量の累積値を累積する手段と，目標値と累積値の誤差を算出する手段と，前記誤差を次の発光周期に伝播する手段と，を備え、前記発光素子を周期点灯を行うようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、動画画質を向上させるためにバックライト点灯期間を短くして、該点灯期間において消費電力を低減するためにバックライト光量制御をするためにＰＷＭ駆動を行い、さらにＰＷＭ出力信号で発光手段の特性変動を補償することのできる発光手段の駆動方式を用いた表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１５】
本発明に係る液晶表示装置の実施例について図１を用いて説明する。
図１には、本発明に係る表示装置のＰＷＭ駆動回路の基本的な回路の動作を説明するための図が示されている。
図１（Ａ）は、ダウンカウンタ１とダウンカウンタ２の構成を示し、図１（Ｂ）は、カウンタのビット構成例が示されている。図１（Ｂ）に図示のビット構成例は、左側がＭＳＢ（最上位ビット）、右側がＬＳＢ（最下位ビット）とする整数表現のデジタル値である。
なお、カウンタ１，２は、それぞれカウンタ値が０より大きいとＯＮ、０でＯＦＦになる判定信号を備えている。
【００１６】
（ａ）初期設定として、ダウンカウンタ１とダウンカウンタ２にそれぞれ初期設定値１と２を書き込んでおく。
ここで、それぞれの設定値の大きさは、設定値１≦設定値２、とする。
この時点でカウンタ１の判定信号１はＯＮである。
（ｂ）ダウンカウンタ１と２は、駆動周波数に同期して１ずつカウントダウンしていく。
（ｃ）ダウンカウンタ１が０になった時点で判定信号１をＯＦＦにする。
（ｄ）ダウンカウンタ２が０になった時点で終わりとして、（ａ）に戻る。
【００１７】
これらの一連の動作が、ＰＷＭ（パルス幅変調）であり、判定信号がＰＷＭ出力信号となる。判定信号は、ダウンカウンタ１とダウンカウンタ２に設定する値の比率に基づいたＯＮＯＦＦ信号である。
ここで用語を整理して、駆動周波数をＰＷＭ周波数Ｆｐ、 カウンタ２に設定する周期データをＰＷＭ周期Ｐｐ、 カウンタ１に設定する出力信号の期間データをデューティーＰｄ、また判定信号１をＰＷＭ出力信号Ｐｗと言い換えることにする。ＰＷＭ周波数ＦｐでカウントダウンするＰＷＭ周期ＰｐとデユーティーＰｄの設定が、ＰＷＭ出力信号ＰｗのＯＮとＯＦＦの期間を決めることになる。
前記の回路構成は唯一ではなくて、ダウンカウンタの代わりにアップカウンタを利用して同様のＰＷＭ出力信号Ｐｗを得ることができる。
【００１８】
ＰＷＭ出力信号Ｐｗは、最小期間が０、最大期間がＰＷＭ周期Ｐｐであり、ＰＷＭ周期Ｐｐとして設定されるＰＷＭ周波数Ｆｐのカウント値が最大分解能である。前記構成では、ＰＷＭ出力信号Ｐｗは、ＯＮ／ＯＦＦで表される２値信号であるが、駆動対象が低周波通過特性の要素を含む場合には、時間的に平均化したアナログ信号とみなすことができる。
その信号振幅は、ＰＷＭ周期ＰｐとデューティーＰｄの比率Ｐｐ：Ｐｄで決まり、最小値が０、最大値が１として扱える。あるいは、両者の比率をデューティー比Ｒｄ（Ｒｄ＝Ｐｄ／Ｐｐ）とすれば、最小値が０％、最大値が１００％となる。
【００１９】
このようにＰＷＭ出力信号Ｐｗは、２値信号とアナログ信号の両者の特徴で説明できることから、以降では両者の意味を混在して使うことがある。ＰＷＭ出力信号はＰＷＭ周期とデューティーの比率Ｐｐ：Ｐｄで決まるから、ＰＷＭ出力信号の大きさは、デューティーと比例関係にある一方で、ＰＷＭ周期とは反比例関係になる。
この関係に基づいて、目標とするＰＷＭ出力信号を得るために、ＰＷＭ周期とデューティーを設定をする。
【００２０】
一般に、テレビジョンの映像信号は、ちらつきが感じられないように３０フレーム／秒（ ６０フィールド／秒）で作られている。液晶パネルとバックライトを組み合わせたディスプレイでは、フレーム周期と同期してバックライトの点滅を繰り返しても、視覚系において光の点滅が感じらない。本発明のＰＷＭ出力信号は、このようなディスプレイのバックライトを駆動するために利用することができる。
【００２１】
デューティー比Ｒｄは、カウンタの計数値としては、Ｐｐ期間内でＰＷＭ駆動周波数Ｆｐをカウントするデジタル値（＝Ｆｐ・Ｐｐ）と、Ｐｄ期間内でＰＷＭ駆動周波数Ｆｐをカウントするデジタル値（＝Ｆｐ・Ｐｄ）との比率になる。出力信号の分解能を高めるには、Ｆｐを高くする、あるいはＰｐを長くすれば良い。
しかし、駆動周波数Ｆｐを高くするならば、駆動回路の応答速度を早くするなどの回路構成の課題があり、また、ノイズが発生しやすい。ＰＷＭ周期Ｐｐを長くするならば、出力波形の周期が長くなり低周波成分が多くなり、信号の平滑性が欠けるようになる。このように、ＦｐとＰｄの設定値には限界がある。
【００２２】
そこで本発明は、ＰＷＭ出力信号の分解能を高めるために、ＰＷＭ周期ＰｐとデユーティーＰｄを小数データとして扱う。ＰＷＭ出力信号は、ＰＷＭ周波数を整数値としてカウントして作るパルスが単位となる。本実施例においては、出力信号の最小値よりも小さな値を、小数として、内部演算で利用することを意味する。二進数表現としては、出力信号の最小値のビット位置に小数点を設定して、それよりも重みの小さな小数のビットも含めた演算を行う。
前記したダウンカウンタの例では、ＰＷＭ周波数に同期した整数値１の計数を行ったが、ＰＷＭ周波数に同期して小数を行えるようにする。
【００２３】
図２には、アップカウンタ２０３と比較器２０２を用いた構成が示されている。ＰＷＭ周期ＰｐあるいはデユーティーＰｄは、同等の構成で周期的な計数を行うことができて、レジスタ２０４に格納しておく。アップカウンタ２０３には、小数値であるＰＷＭ周期ＰｐあるいはデユーティーＰｄを、ＰＷＭ駆動周波数に同期して加算していく。
そして、上限を示す設定値２０１と比較器２０２を用いて比較して、同値であれば判定信号を出力する。比較対象は小数点以上の整数値であり、同値の判定信号を出力した場合には、判定が終了した整数部分を０にクリアする。
【００２４】
例えば、比率としてＰｐ：Ｐｄ＝１０００：９９を表現するのに小数は不要である。
しかし、Ｐｐに上限１００の制約がある場合に同じ比率を表すには、Ｐｐ：Ｐｄ＝１００：９．９となり、Ｐｄは９．９の小数表現が必要になる。
このようなＰｐの上限は、例えば、後述するバックライト点灯期間の制約により生じる。
【００２５】
ところで出力信号は、駆動周波数に同期するパルス信号であるから、整数表現のデジタル値に相当する。
したがって内部演算で小数点表現のデジタル値を扱いながら、最終段で、整数表現の出力をしたならば、小数の誤差が発生する場合がある。
例えば、小数９．９を整数１０あるいは９に置き換えるならば、それぞれ０．１、０．９の小数の誤差が発生する。本実施例においては、複数の出力信号の組み合わせにおいて誤差をキャンセルする手段を用意することによって、高い精度を実現することができる。
【００２６】
まず、Ｐｄのみを小数点表現する場合の数値例を示す。
Ｐｐ＝１００、Ｐｄ＝９．９であるとする。もしＰＷＭ周期Ｐｐを１０００に設定できるような装置構成であるならば、Ｐｐ＝１０００、Ｐｄ＝９９とすれば、両者共に整数値で演算しながら同じ比率を実現できる。
しかしＰＷＭ周期Ｐｐに上限がある場合には成り立たない。そこで、初期値０のアップカウンタを用意して、以下の手順を実行する。
【００２７】
（ａ）第一の周期
初期状態から１ずつカウントアップしながらＰｄ（＝９．９）と比較を行い、整数部分が一致した時点で、ＰＷＭ出力信号を反転させる。さらに１ずつカウントアップしながらＰｐ（＝１００）と比較を行い、一致した時点でＰＷＭ周期の終わりとする。デューティーの設定値が９．９にも関わらず、整数部分の９で一致と判定されて出力信号が作られたので、小数の０．９のマイナス誤差が生じている。この段階で、ＰｄとＰｐの比率は１００：９となる。
【００２８】
（ｂ）第二の周期
前段で生じた誤差を補償するために、第二の周期のデューティーの設定値を１０．８（＝９．９＋０．９）に修正して、再びカウントアップを行う。１ずつカウントアップしながらＰｄ（＝１０．８）と比較を行い、整数部分が一致した時点で、ＰＷＭ出力信号を反転させる。さらに１ずつカウントアップしながらＰｐ（＝１００）と比較を行い、一致した時点でＰＷＭ周期の終わりとする。デューティーの設定値が１０．８なので、整数部分の１０で一致と判定されて出力信号が作られたので、小数の０．８のマイナス誤差が生じている。この段階で、ＰｄとＰｐの比率は１００：１０となる。
【００２９】
（ｃ）第三の周期
前段で生じた誤差を補償するために、第三の周期のデューティーの設定値を１０．７（＝９．９＋０．８）に修正して、再びカウントアップを行う。１ずつカウントアップしながらＰｄ（＝１０．７）と比較を行い、整数部分が一致した時点で、ＰＷＭ出力信号を反転させる。さらに１ずつカウントアップしながらＰｐ（＝１００）と比較を行い、一致した時点でＰＷＭ周期の終わりとする。デューティーの設定値が１０．７なので、整数部分の１０で一致と判定されて出力信号が作られたので、小数の０．７の誤差が生じている。この段階で、ＰｄとＰｐの比率は１００：１０となる。
【００３０】
（ｄ）第四以降の周期
以降の手順の詳細は省略するが、第十の周期で修正後のデューティーの設定値が１０．０となり、小数の誤差が０となる。この１０回の周期の間に、比率が１００：９が一回、１００：１０が９回の組み合わせで出力信号が作られて、これは平均して１００：９．９になる。この段階で誤差が０であり、再び手順（ａ）第一の周期の動作手順に戻って繰り返すことと同じになるので、全体としての平均出力も１００：９．９の比率となる。
【００３１】
次に、ＰＷＭ周期Ｐｐを小数点表現する場合の動作例を示す。Ｐｐ＝９９．９、Ｐｄ＝１０であるとする。もしＰＷＭ周期Ｐｐを９９９に設定できるような装置構成であるならば、Ｐｐ＝９９９、Ｐｄ＝１００とすれば、両者共に整数値で演算しながら同じ比率を実現できる。
しかしＰＷＭ周期Ｐｐに上限がある場合には成り立たない。そこで、初期値０のアップカウンタを用意して、以下の手順を実行する。
【００３２】
（ａ）第一の周期
初期状態から１ずつカウントアップしながらＰｄ（＝９９．９）と比較を行い、整数部分が一致した時点で、ＰＷＭ周期の終わりを判定する。ＰＷＭ周期の設定値が９９．９にも関わらず、整数部分の９９で一致と判定したので、小数の０．９のマイナス誤差が生じている。この期間内にデユーティＰｄ＝１０はカウント終了しているので、この段階で、ＰｄとＰｐの比率は９９：１０となる。
（ｂ）第二の周期
前段で生じた誤差を補償するために、第二の周期Ｐｐの設定値を１００．８（＝９９．９＋０．９）に修正して、再びカウントアップを行う。１ずつカウントアップしながらＰｐ（＝１００．８）と比較を行い、整数部分が一致した時点で、ＰＷＭ周期の終わりを判定する。ＰＷＭ周期Ｐｐの設定値が１００．８であり、整数部分の１００で一致と判定したので、小数の０．８のマイナス誤差が生じている。この段階で、ＰｄとＰｐの比率は１００：１０となる。
（ｃ）第三の周期
前段で生じた誤差を補償するために、第三の周期Ｐｐの設定値を１００．７（＝９９．９＋０．８）に修正して、再びカウントアップを行う。１ずつカウントアップしながらＰｐ（＝１００．７）と比較を行い、整数部分が一致した時点で、ＰＷＭ周期の終わりを判定する。ＰＷＭ周期Ｐｐの設定値が１００．７であり、整数部分の１００で一致と判定したので、小数の０．７のマイナス誤差が生じている。この段階で、ＰｄとＰｐの比率は１００：１０となる。
（ｄ）第四以降の周期
以降の手順の詳細は省略するが、第十の周期で修正後のデューティーの設定値が１００．０となり、小数の誤差が０となる。この１０回の周期の間に、比率が９９：１０が一回、１００：１０が９回の組み合わせで出力波形が作られて、これは平均して９９．９：１０になる。この段階で誤差が０であり、再び手順（ａ）第一の周期の動作手順に戻って繰り返すことと同じになるので、全体としての平均出力は９９．９：１０ の比率となる。
【００３３】
前記の手順は、拡張することができる。デューティＰｄ、ＰＷＭ周期Ｐｐの両者を小数点表現で扱うことも、また、カウントアップ値を小数点表現で扱うこともできる。装置構成をアップカウンタのみならず、ダウンカウンタを利用することができる。小数点表現する数値を、適宜な係数を掛け合わせて得られる整数値として扱っても同じ動作となる。
いずれの場合も、単一のＰＷＭ周期で発生する誤差分を、以降のＰＷＭ周期に伝播すること、および伝播された誤差により動作パラメータの修正を行うこと、は共通の特徴である。このように本発明は、単一のＰＷＭ周期内では誤差を許容しながら、累積誤差を０とするように誤差の伝播手順と修正手順を備えることで、高い精度を実現できる。
【００３４】
ＰＷＭ出力信号による駆動対象をＬＥＤ等の発光素子として、発光素子の発光輝度Ｙは、係数Ｋと駆動信号Ｄの積の関係にあるとする。
Ｙ＝Ｋ・Ｄ
ここでＬＥＤの発光輝度が比率Ｒ（初期値１．０）で変動して、Ｒが１．０より大きくなれば輝度が上がり、１．０より小さくなれば輝度が低下するならば、
Ｙ＝Ｋ・Ｒ・Ｄ
となる。発光輝度の目標値Ｙｔを実現するには、駆動信号を１／Ｒ倍すれば良い。
Ｙｔ＝Ｋ・Ｒ・（Ｄ／Ｒ）
前記の駆動信号Ｄが、ＰＷＭ出力信号であるならば、ＰＷＭデューティＰｄの設定値を（１／Ｒ）倍にするか、あるいはＰＷＭ周期ＰｐをＲ倍にする。本発明は、前記したように、フレーム周期Ｐｆおよびバックライト点灯期間Ｐｅとは独立に、ＰＷＭデューティＰｄおよびＰＷＭ周期Ｐｐを設定できるので、どちらの補償演算も利用できる。
【００３５】
例えば、Ｐｐ＝１００、Ｐｄ＝９．９、ＬＥＤの発光輝度が１％変化してＲ＝１．０１になった場合に、前者の方法では、
Ｐｄ＝９．９／１．０１＝９．８０１９・・・
後者の方法では、
Ｐｐ＝１００×１．０１＝１０１
となる。
【００３６】
例えばＰｐ＝９９．９、Ｐｄ＝１０、ＬＥＤの発光輝度が１％変化してＲ＝１．０１になった場合に、前者の方法では、
Ｐｄ＝１０／１．０１＝９．９００９９・・・
後者の方法では、
Ｐｐ＝９９．９×１．０１＝１００．８９９
となる。
【００３７】
割り算は演算結果の桁数が確定しない場合があり、また演算回路の構成は掛け算より難しい。本発明では、ＰＷＭ周期Ｐｐを補償の対象とすることで、掛け算で補償演算を行う。これにより演算結果の桁数が確定し、また実装が容易になる。
これより、図３に示すように、補償演算をバックライト構成要素を内蔵するバックライト３０１内部で補償するのが容易となり、その結果として特性変動を外部に開示する必要がなくなる。特性の変動は、例えば温度、輝度、経過時間などのセンサ信号を入力して補正係数を算出する手段３０４を備える。
【００３８】
その結果を用いて補償対象とするＰＷＭ周期Ｐｐの信号を生成する手段３０５を備える。そして、外部からコマンド入力する手段３０２、発光量に関わるＰＷＭデューティ生成手段３０３を備えることで、ＰＷＭ出力信号を３０６で生成して、発光手段３０７を用いた安定した発光を行う。
発光量制御と特性変動補償を、ＰＷＭデユーティＰｄとＰＷＭ周期Ｐｗの別々の数値に分離して扱えることから構成が簡明になる。発光量制御は外部に配置した制御装置からＰＷＭデユーティＰｄに関するコマンドとして受け取り、バックライト内部の発光素子に起因する特性変動はバックライト内部のＰＷＭ周期Ｐｗの設定で補償できる。こうしてバックライトの外部からは、特性が安定したバックライトと見えるようになる。
【００３９】
次に、図４を用いてバックライト点灯期間Ｐｅについて説明する。
従来のＣＲＴ（カソード・レイ・チューブ）による画面表示は、電子ビームのスキャンにより形成されることから、各画素はインパルス的に発光する。これに対して液晶パネル等のディスプレイは、フレーム周期で画素信号を保持することから、ホールド型の表示装置と呼ばれる。
【００４０】
インパルス型とホールド型の表示原理の違いは、表示画面の周波数成分の違いになり、インパルス型のほうが高い周波数成分を表示できる。この結果、動画像表示の画質は、ホールド型よりもインパルス型のディスプレイが優れていると言われている。例えばバックライトに蛍光灯を用いて連続点灯するならば、ホールド型の液晶パネルの特性が表示画面に現れることになる。
【００４１】
本実施例においては、フレーム周期Ｐｆごとに設定するバックライト点灯期間をフレーム期間よりも短くして点灯と消灯を交互させることで、液晶パネルを用いたディスプレイでありながら、インパルス型の表示装置の特徴を実現する。そして、インパルス的なバックライト点灯期間Ｐｅのなかで、前記した誤差伝播を行うＰＷＭ方式により分解能の高いＰＷＭ出力信号を生成して、バックライト発光量を高精度に調整可能とすることを特徴としている。
【００４２】
バックライトの発光量は、映像信号の特性、表示装置が置かれる環境の明るさ、あるいは視聴者の嗜好などによって可変設定することができる。
例えば暗い画面を表示するには、バックライト発光量を抑えることで消費電力の低減効果がある。ＬＥＤのように光源の応答速度が十分に場合には、バックライト発光量をフレーム単位に独立に設定して、短時間の点灯としながら、精度の高い発光量の制御を行うことができる。そして、バックライト発光量と、液晶パネルの透過率設定の組み合わせで表示画面を形成することで、動画像の画質を向上させ、消費電力の低減を実現する。
【００４３】
フレーム周期Ｐｆは、映像信号で規定される数値である。
バックライト点灯期間Ｐｅは、フレーム周期Ｐｆと同期するが、その時間位置は任意であり、液晶パネルの液晶素子の応答時間を考慮して決めることができる。また、画面構造との関連を図示していないが、画面を複数領域に分割して、領域毎にバックライト点灯期間Ｐｅの時間位置を変えても良い。
Ｐｅ＝Ｐｆならば連続点灯となる。
Ｐｅ＜Ｐｆであり、かつ、Ｐｅを充分に短くすることで、インパルス型の表示特性を得ることができる。バックライト点灯期間ＰｅとＰＷＭ周期Ｐｐは一致でも、不一致でも良い。Ｐｅ期間内の出力パルスの最大数は、ＰＷＭ周期ＰｐとＰＷＭ周波数Ｆｐの積で決まる。
【００４４】
ＰＷＭ周期Ｐｐは、上記のフレーム周期Ｐｆとバックライト点灯期間Ｐｅに依存することなく非同期に設定することができる。
本実施例においては、単一のＰＷＭ周期Ｐｐでは出力の誤差を許容して、誤差を次のＰＷＭ周期Ｐｐに伝播することで、累積誤差をキャンセルする。このように誤差伝播手段を備えて複数のＰＷＭ周期を用いることで、設定したバックライト発光量との誤差の無い出力を実現する。
【００４５】
誤差をキャンセルするには、複数のフレーム期間を必要とする。そこでシーンチェンジのように元々の映像信号に変化が大きく、誤差が視認できないと判定する場合には、誤差伝播をオフすることで信号応答を高速化できる。このような応答時間の切り替えは、映像信号の特性に基づいて誤差伝播をＯＮＯＦＦするスイッチ手段を設けることで実現できる。
【００４６】
バックライト点灯期間Ｐｅが取りうる数値範囲は０以上、フレーム周期Ｐｆ以下であるが、実用上は、表示画面の所望輝度と動画表示特性に基づいて決める。  バックライト発光輝度が高いほど、バックライト点灯期間Ｐｅを短縮できる関係にある。
【００４７】
図５には、バックライト点灯期間ＰｅとＰＷＭ周期Ｐｐの関係が分類して図示されている。
（ａ）Ｐｅ＝Ｐｐ
（ｂ）Ｐｅ＝Ｐｐ・ｋ  （ｋは適当な整数値）
（ｃ）Ｐｅ≦Ｐｐ
前記の（ａ）はＰｅとＰｐが同値であるので回路構成が簡明になる。Ｐｅ（＝Ｐｐ）は固定設定して良いが、フレーム周期毎に異なる値を設定することができる。前記の（ｂ）は、バックライト点灯期間Ｐｅ内において複数回の出力波形が生成されることから、信号の平均化に効果がある。前記の（ｃ）は、ＰＷＭ周期Ｐｐを、バックライト点灯期間Ｐｅよりも短いという条件で任意に設定する。これより前記したように、ＰＭＷ周期Ｐｐを変動補償のために設定できる。いずれの構成においても、ＰＷＭ周期で発生する誤差成分を次の周期に伝播することで、誤差をキャンセルする。
【００４８】
図６には、映像信号および、表示装置の動作タイミングの一例が示されている。
図６は、バックライト点灯期間Ｐｅがフレーム周期Ｐｆよりも短い場合において、ＰＷＭ信号の生成を分かりやすくするために、連続するフレームのバックライト点灯期間Ｐｅを繋いだ時間軸をつくり、その新たな時間軸を用いてＰＷＭ周期Ｐｐを示したものである。
図６には、フレーム周期Ｐｆ（＝１／フレーム周波数）、バックライト点灯期間Ｐｅ（Ｐｅ≦フレーム周期Ｐｆ）が示されており、さらに、バックライト駆動に関わるバックライト動作タイミングとして、ＰＷＭ周波数Ｆｐ、 ＰＷＭ周期Ｐｐ、 ＰＷＭ出力信号Ｐｗ（２値信号）、ＰＷＭ出力期間Ｐｄ（Ｐｄ≦Ｐｐ）、デューティー比Ｒｄ（Ｒｄ＝Ｐｄ／Ｐｐ）が示されている。
図示するように、フレーム周期Ｐｆ、バックライト点灯期間Ｐｅ、ＰＷＭ周期Ｐｐは、それぞれ非同期に設定することができる。
【００４９】
一般に表示装置は、３０フレーム／秒、あるいはその整数倍で作られる。液晶ディスプレイの動作は、フレーム周期で画面の書き換えを行い、その画面をフレーム周期のあいだ保持して表示を行う。
従来のＣＲＴ（カソード・レイ・チューブ）による画面表示は電子ビームのスキャンにより形成されることから、各画素はインパルス的に発光する。これに対して液晶パネル等のディスプレイは、フレーム周期で画素信号を保持することから、ホールド型の表示装置と呼ばれる。
インパルス型とホールド型の表示原理の違いは、表示画面の周波数成分の違いになり、インパルス型のほうが高い周波数成分を表示できる。この結果、動画像表示の画質は、ホールド型よりもインパルス型のディスプレイが優れていると言われている。
【００５０】
ここでバックライトを、蛍光灯のように常時連続点灯する発光手段で構成する場合はＰｅ＝Ｐｆである。これは、DA変換器（デジタルからアナログへの信号変換）の技術分野で知られている０次ホールド型の出力と同じ性質となる。この性質を周波数領域で説明すれば、低周波成分は通過するが、高周波成分が抑圧される。この性質を表示画質で説明すれば、表示画面に動きがある場合にはボヤケが観察されることになる。
【００５１】
本実施例においては、バックライト点灯期間Ｐｅを、フレーム周期Ｐｆよりも短くして、インパルス型の出力とするものである。これにより、高周波成分を通過するようになり、動きのボヤケを解消する効果がある。バックライト点灯期間Ｐｅの具体的な数値例を示す。表示装置のフレーム周波数を１２０Ｈｚとすれば、フレーム周期は８．３３ｍｓとなる。表示画面の水平方向のサイズ（画素数）を、ハイビジョンの映像信号で規定されている１９２０画素とする。
ここで表示画面上に表示されている物体が、水平方向に、１秒間に画面の２分の１、すなわち９６０画素（＝１９２０画素／２）移動すると仮定する。これより物体が１画素の距離を移動する時間は、１．０４ｍｓ（＝１秒／９６０画素）になる。ここでバックライトが常時点灯していれば、フレーム周期である８．３３ｍｓの期間、物体は同じ位置にあるように表示される。
【００５２】
そして、次のフレーム周期では、約８画素（＝８．３３ｍｓ／１．０４ｍｓ）離れた位置に表示されることになる。このような飛び飛びの位置に表示する動作は、前記したDA変換器の０次ホールドと同じ動作であり、高周波成分が抑圧されて、ボヤケが観察されることになる。
そこで、フレーム周期ごとに、移動中の物体が１画素に位置する期間のみ表示するために、バックライト点灯期間Ｐｅを１ｍｓ以下とする。視覚的には、物体が連続移動していく過程を、あたかもストロボ点灯しながら見ることに相当して、ボヤケの無い動画表示が可能となる。本実施例においては、液晶素子の応答が安定するフレーム期間の終わりの時間位置において、バックライト点灯期間Ｐｅを１ｍｓ以下に設定するものである。
【００５３】
前記の本実施例の動作を一般化する。画面の水平方向の画素数をＨとして、物体が水平方向に１秒間に画面のＳ分の１移動するならば、物体が１画素に位置する期間はＳ／Ｈ（秒）なので、１フレーム期間内のバックライト点灯期間ＰｅをＳ／Ｈ（秒）以下に設定する。これにより、動画表示のボヤケを解消する効果がある。
【００５４】
なお、テレビジョンの放送規格（ＰＡＬ、ＮＴＳＣなど）に基づいて、表示装置の１秒間あたりのフレーム数を２５枚／秒あるいは３０枚／秒、あるいはその整数倍に設定する場合がある。また、映画上映の２４コマ／秒を模擬して、２４コマ／秒の整数倍で表示装置のフレームレートを設定する場合がある。ここで低いフレームレートに設定される場合に、フレーム毎に１回のバックライト点灯を行うならば、視覚的にチラツキが感じられることがある。そこで、低いフレームレートの場合には、フレームあたり複数回の点灯をすることで、バックライト点灯によるチラツキ防止を行う。
【００５５】
以下の説明は、フレームあたり１回のインパルス型点灯する場合の具体的な構成を説明するが、いずれもフレームあたり任意の複数回のインパルス型点灯する場合に当てはめることができる。
【００５６】
さらに、バックライト点灯期間Ｐｅにおいて、ＰＷＭ駆動方式によるバックライト光量制御を行う。
ＰＷＭ駆動は、ＰＷＭ周期Ｐｐの期間において、ＰＷＭ周波数Ｆｐに同期して、２値のＰＷＭ出力信号Ｐｗを出力する。ここで、ＰＷＭ周期Ｐｐは、バックライト点灯期間Ｐｅと同じ値でも、異なる値でも良い。これよりＰＷＭ周期Ｐｐは時間的に連続していても、分散していても良い。ＰＷＭ出力信号Ｐｗは、ＰＷＭ周波数Ｆｐに同期したパルスの組み合わせであり、連続していても、分散していても良い。期間Pp内におけるＰＷＭ出力Ｐｗのパルスの最大数は、ＰＷＭ周期Ｐｐの期間とＰＷＭ周波数Ｆｐを掛けた値で決まる。ＰＷＭ周期Ｐｐ内で、ＰＷＭ出力信号Ｐｗ＝１となる期間の合計をＰＷＭ出力期間Ｐｄで表す。
【００５７】
ＰＷＭ出力期間Ｐｄの最小は０、最大はＰＷＭ周期Ｐｐである。ＰＷＭ周期Ｐｐ内とＰＷＭ出力期間Ｐｄの比率Ｒｄ＝Ｐｄ／Ｐｐをデューティ比と呼ぶ。デューティ比Ｒｄは無単位であり、最小は０、最大は１である。
このような明るさ制御を、液晶ディスプレイのバックライトに適用する。映像信号から、表示に必要な最小限の明るさを算出して、バックライトの明るさとして制御することで、消費電力の低減に効果がある。本実施例においては、前記したようにインパルス型の発光を行い、そのインパルス発光期間においてＰＷＭ方式による明るさ制御を行うものである。
【００５８】
これにより液晶ディスプレイにおいて、動きボヤケを解消するとともに、バックライト光量制御を行う。本実施例は、前記のＰＷＭ出力信号を生成する新たな方式である。
ＰＷＭ出力信号を用いて発光手段を駆動することで、明るさを制御する手順を説明する。設定する明るさを、明るさの最小値を０、明るさの最大値を１と換算することで、デューティ比Ｒｄとする。上記で設定したデューティ比Ｒｄに、ＰＷＭ周期Ｐｐを掛けることで、ＰＷＭ周期Ｐｐ内のＰＷＭ出力期間Ｐｄが決まる。
【００５９】
そして、ＰＷＭ出力期間ＰｄにＰＷＭ周波数Ｆｐを掛けた値が、ＰＷＭ出力信号Ｐｗのパルス数である。このパルス数をＰＷＭ周期Ｐｐ内で適宜（連続あるいは分散）に配置して、ＰＷＭ出力信号Ｐｗを出力する。このＰＷＭ出力信号Ｐｗを用いて発光手段をオンオフする。
ＰＷＭ出力信号Ｐｗの最小単位であるＰＷＭパルスは、ＰＷＭ周波数Ｆｐに同期しているから、ＰＷＭ周波数Ｆｐが十分に高い周波数であれば、前記のオンオフによる点滅は視覚的に感知できず、平均的な明るさが感じられる。こうして発光手段の明るさを設定することができる。
【００６０】
本実施例おいては、平均的な明るさを細かく設定するために、前記説明のデューティ比Ｒｄと共に、ＰＷＭ周期Ｐｐを任意に設定する手段を用いている。両者の掛け算がＰＷＭパルス数を決めるので、単一の設定値（例えばデューティ比Ｒｄのみ）に比べて、より細かな設定ができる効果は明らかである。これを実現するには、デューティ比ＲｄとＰＷＭ周期Ｐｐを記憶する書き換え可能なレジスタを備えることが、回路構成の特徴となる。
【００６１】
ところで、フィールドシーケンシャルと称するバックライトの点灯方式がある。これは、液晶パネルを用いたカラー表示おいて、液晶パネルにカラーフィルタを備えることなく、バックライトの点灯をＲＧＢ独立に行い、そのＲＧＢ点灯に同期して液晶パネルの透過率を制御することでＲＧＢの明るさの組み合わせを行い、カラー表示を行うものである。
このフィールドシーケンシャルと称するバックライトの点灯方式は、液晶パネルにカラーフィルタを不要とすることで透過率を向上させて、明るい画面表示を実現する。ここで、バックライトをＲＧＢ順次に点灯しながら、カラー画像表示を行うためには、図７に示すように、複数種類の照明１，２，３，４それぞれの点灯時間を短くして、繰り返して点灯する。本発明は、このような各色独立のインパルス型の照明点灯に利用できることは言うまでもない
【００６２】
図８には、発光手段としてＬＥＤを用いる場合の駆動回路の構成例が示されている。
図８に図示の駆動回路は、電流値を一定に維持することで、ＬＥＤを安定に駆動するように動作する。
ＬＥＤ２００４に流れる電流Ｉは、直列接続する抵抗Ｒ２００５の両端に発生する電圧Ｖを用いて、Ｉ＝Ｖ／Ｒの関係がある。
定電流回路２００１は、帰還電圧Ｖ２００７に基づいて、あらかじめ設定した電流値になるように電流Ｉ２００６の制御を行う。
こうして設定した電流Ｉの条件のもとで、ＬＥＤ２００４の発光量を制御するために、スイッチ２００２を用いて、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号２００８に基づいて電流をオンオフする。本実施例においては、ＰＷＭ信号算出回路２０００に目標値１００１と特性値１００２を設定して、ＰＷＭ信号１００３を作成している。具体的な構成を次に述べる。
【００６３】
本実施例においては、ＰＷＭ信号算出回路２０００に目標値１００１と特性値１００２を設定して、ＰＷＭ信号１００３を作成している。
図９には、ＰＷＭ信号の算出手順が図式的に示されている。
図９において、横軸は、ＰＷＭ周期を示す時間軸である。また、縦軸は、ＬＥＤ発光量であり、各周期ごとの発光の目標値と累積値を示している。
ＰＷＭ信号Ｐｗは、ＰＷＭ周波数Ｐｆに同期して変化する２値信号であり、その最短をＰＷＭパルスと称する。
【００６４】
ＬＥＤ発光量の最小単位はＰＷＭ信号の１パルス期間の発光量であり、これをＬＥＤの特性値Ｗとする。図中では、ＰＷＭ周期内で発生する複数回数のＰＷＭパルスを（１）（２）（３）・・と番号付けをして、パルス番号とともに縦軸方向に特性値Ｗを積み上げている。ここで発光量の目標値をＷｔとすれば、これを実現するＰＷＭパルス数Ｐｗは、目標値Ｔを特性値Ｗで割って得られる整数値である。
Ｐｗ＝ＩＮＴ（Ｗｔ／Ｗ）
ここでＩＮＴは整数化演算であり、切り上げとする。
【００６５】
実際の発光量はＰｗとＷを掛け算した値になり、目標値Ｗｔとには誤差が生じて、その大きさは、
ＥＷ＝（Ｐｗ・Ｗ−Ｗｔ）
になる。
本実施例においては、あるＰＷＭ周期で発生する誤差ＥＷを、その次のＰＷＭ周期に伝播するものである。図９中では、誤差伝播手順を矢印で示してある。
誤差は、伝播先で実際に発光するわけではないので、図９中では白抜きで示している。伝播先のＰＷＭ周期において、伝播した誤差値を初期値として、実際のＰＷＭパルスによる発光量を積み上げる。
そして、累積値が目標値を上回れば、再び誤差伝播の手順を行う。この手順を繰り返すことで、平均的に目標値を達成することができる。上記は、目標値Ｗｔを一定値として説明したが、周期毎に変化させることができることは言うまでもない。
【００６６】
図１０には、ＰＷＭ信号算出回路２０００の構成例が示されている。
図１０において、目標値レジスタ１０１５は、発光素子の発光量の目標値を設定するレジスタであり、外部から書き換え可能な入力端子１００１を持ち、レジスタ内容を外部へ出力する端子１００８を持つ。
特性値レジスタ１０１０は、発光素子の発光量の特性値を設定するレジスタであり、外部から書き換え可能な入力端子１００２を持ち、レジスタ内容を外部へ出力する端子１００４を持つ。
【００６７】
比較器１０１４は、目標値レジスタ１０１５と累積値レジスタ１０１３の大小関係を比較する手段である。この比較器１０１４は、出力信号１００８と出力信号１００７のそれぞれを入力して、大小の判定結果をＰＷＭ信号１００３の２値信号として設定する。
書き換えれば、
ＩＦ（信号１００８≧信号１００７）ＴＨＥＮ  ＰＷＭ＝１、
ＥＬＳＥ  ＰＷＭ＝０、
上式で不等号≧は＞に置き換えても良い。
【００６８】
加算器１０１１は、ＰＷＭ周期内のＰＷＭ周波数に同期して、ＰＷＭ信号１００３＝１の条件で、特性値レジスタ１０１０と累積値レジスタ１０１３の内容を足し合わせて、演算結果を再び累積値レジスタ１０１３に書き込む動作をする。ＰＷＭ信号１００３＝０であれば、上記の加算動作を停止するか、あるいは信号１００４を０に切り替える。
【００６９】
減算器１０１２は、ＰＷＭ周期の終了時点で、累積値レジスタ１０１３の値から目標値レジスタ１０１５の値を減算して、演算結果が次のＰＷＭ周期の初期値になるように、累積値レジスタ１０１３に書き込む動作をする。なお減算器１０１２の減算結果は上記条件から常に０以上である。
ＰＭＷ信号１００３は、ＰＷＭ周期の開始前に０に初期化され、ＰＷＭ周期内では上記判定に基づいて０あるいは１に設定される。この０と１の期間の比率が、パルス幅変調の結果を示す。
【００７０】
前記は累積値レジスタ１０１３に特性値を加算していく構成を説明したが、累積値レジスタ１０１３から特性値を減算していく構成に置き換えても良い。この場合、ＰＷＭ周期の最初において、累積値レジスタ１０１３に目標値と前のＰＷＭ周期から伝播された誤差の加算値を設定して、ＰＷＭ信号のパルスに同期して特性値を減算する。
そして比較器１０１４を用いた目標値レジスタ１０１５と累積値レジスタ１０１３の比較の代わりに、累積値レジスタ１０１３が０以下であるか否かの判定を行えば良い。この構成は、比較器１０１４が不要になる効果がある。
【００７１】
次に、図１１を用いて、赤緑青３色の発光手段をＰＷＭ方式で駆動する手順を説明する。
発光波長分布は、人間の視覚感度を考慮すれば、三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚに置き換えることができることが知られている。赤緑青３色の発光手段の発光波長分布をXYZに変換した数値を、発光手段の特性値として書けば次になる。
ここでは発光手段をＬＥＤとする。
赤色ＬＥＤ＝（Xｒ、Yｒ、Zｒ）
緑色ＬＥＤ＝（Xｇ、Yｇ、Zｇ）
青色ＬＥＤ＝（Xｂ、Yｂ、Zｂ）
これらを組み合わせて特性マトリクスとして、目標値（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）と駆動信号（Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂ）を関係づけることができる。
【００７２】
（式１）
2010008769.tif 000003
【００７３】
この赤緑青３色のＬＥＤの出力は、赤緑青の発光手段の駆動信号とＸＹＺ特性マトリクスの積で表現できる。一般に出力の目標値を実現するための発光手段の駆動信号は、目標値に特性マトリクスのインバースを掛けることで算出できる。
【００７４】
（式２）
2010008769.tif 000004
【００７５】
しかし、マトリクスのインバースの計算は、複雑であることから、本実施例においては、特性マトリクスの成分を直接利用して駆動信号を得るようにしている。ここで、ＸＹＺ特性マトリクスの構成要素は、赤色ＬＥＤはＸが主成分であり、緑色ＬＥＤはＹが主成分であり、青色ＬＥＤはＺが主成分であり、残る成分は小さな値であるとすれば、対角マトリクスと見立てることができる。
そこで説明を簡単にするため、ＸＹＺ特性マトリクスは対角成分（Ｘｒ、Ｙｇ、Ｚｂ）のみを持つとして、赤緑青３色のＬＥＤは、ＰＷＭ信号の１パルスで、それぞれＸｒ、Ｙｇ、Ｚｂ成分を出力するものとする。ここでは簡単のため、目標値を白色の一定値としてＸＷ＝ＹＷ＝ＺＷとするが、周期毎に任意に設定できる。
【００７６】
（式３）
2010008769.tif 000005
【００７７】
図１１において、横軸、はＰＷＭ周期を示す。縦軸は、ＰＷＭ周期内の累積値レジスタの動作を示す。
第一周期では、赤緑青３色のＬＥＤのそれぞれのパルス出力に同期して、その成分をＸＹＺの累積値レジスタに加算する。ＸＹＺの累積値レジスタのそれぞれについて、累積値と目標値の比較を行う。
ＸＹＺのそれぞれについて、累積値＞目標値になるまで、対応する赤緑青のＬＥＤのパルスを出力する。第一周期の終了時点で、累積値から目標値を引き算した値を誤差値とする。
【００７８】
そして、この第一周期の誤差値を第二周期の発光として見立てるために伝播して、第一周期の誤差値を、第二周期の累積値レジスタの初期値として設定する。この初期値として設定する誤差値は、実際に第二周期で発光する値ではないので、図中では白抜きで示してある。
【００７９】
第二周期では、該初期値のうえに、赤緑青３色のＬＥＤのそれぞれの発光量の累積値が目標値を上回るまで、対応する赤緑青のＬＥＤのパルスを出力する。同様にして、第二周期の誤差値を第三周期の発光として見立てて、第二周期の誤差値を、第三周期の累積値レジスタの初期値として設定する。
前記は、ＸＹＺ特性マトリクスは対角成分のみとして説明したが、現実のＬＥＤのスペクトル分布は幅を持つので対角以外の成分を持つ。本発明は、対角以外の成分がある場合でも、それらが小さな値であれば、同様に動作する。赤色ＬＥＤの１パルスで、ＸＹＺそれぞれの累積値レジスタにＸｒ、Ｙｒ、Ｚｒ成分を加算して、緑色ＬＥＤの１パルスで、ＸＹＺそれぞれの累積値レジスタにＸｇ、Ｙｇ、Ｚｇ成分を加算して、青色ＬＥＤの１パルスで、ＸＹＺそれぞれの累積値レジスタにＸｂ、Ｙｂ、Ｚｂ成分を加算する。これらの対角以外の成分であるＹｒ、Ｚｒ、Ｘｇ、Ｚｇ、Ｘｂ、Ｙｂを加算することで、ＬＥＤの色再現特性を正しく計算することができる。
【００８０】
本実施例においては、ある周期で発生する誤差値を、次の周期に伝播していく手順を備えている。そして、単一の周期では実現できない出力の精度を、平均的な出力として実現する効果がある。さらに、各色の発光手段の特性マトリクスの成分を直接利用して駆動信号を生成できるので、演算手順を簡易にする効果がある。また演算が簡易であることは、演算を実行する回路構成を簡易にする効果が得られる。
前記のバリエーションとして、加算の代わりに、パルスに同期して各ＸＹＺ成分を減算する装置構成でも良い。ＰＷＭ周期の最初において、累積値レジスタに目標値と前のＰＷＭ周期から伝播された誤差の加算値を設定して、ＰＷＭ信号のパルスに同期して特性値を減算する。この減算手順は、累積値と目標値の比較判定を、累積値レジスタが０以下か否かの判定で行えば良い。
【００８１】
また、別のバリエーションとして、赤緑青（ＲＧＢ）３色に白色（Ｗ）を加えた４色の発光に適用できる。白色のＬＥＤの特性値を次とする。
白色ＬＥＤ＝（XＷ、YＷ、ZＷ）
白色ＬＥＤの１パルスで、ＸＹＺそれぞれの累積値レジスタにＸＷ、ＹＷ、ＺＷ成分を加算することになる。
前記手順と同様に、ＸＹＺの累積値レジスタのそれぞれについて、累積値と目標値の比較を行う。そしてＸＹＺのそれぞれについて、累積値＞目標値になれば、対応するＲＧＢ、およびＷのパルス出力を停止する。このように、ＲＧＢＷ４色を用いて、目標値を実現するためのＰＷＭパルスの算出が、簡易に実現できる。
【００８２】
このように本実施例においては、誤差伝播手順を備えることで、目標値を精度良く達成することができて、ＰＷＭ周波数を低く抑えられる効果がある。
また、ＰＷＭ周期の期間を短くして、ＰＷＭ周期内のＰＷＭパルス数が少なくなるように設定しても、精度の良い。
【００８３】
図１２は、赤緑青３原色を組み合わせて発光させる場合の、本実施例の構成例である。
ＸＹＺそれぞれについての、累積値と目標値の比較、そして比較結果に基づいて駆動信号（ＰＷＭ信号）を出力する動作手順は、前記した白色ＬＥＤの構成と同等である。相違は、赤緑青３色間でＸＹＺ特性値のやり取りを行うことである。
ここで、目標値をＸｔ、Ｙｔ、Ｚｔとする。
赤色ＬＥＤの特性値をＸｒ、Ｙｒ、Ｚｒ、緑色ＬＥＤの特性値をＸｇ、Ｙｇ、Ｚｇ、青色ＬＥＤの特性値をＸｂ、Ｙｂ、Ｚｂ、とする。赤色ＬＥＤのＰＷＭ出力信号をＰｒ、緑色ＬＥＤのＰＷＭ出力信号をＰｇ、青色ＬＥＤのＰＷＭ出力信号をＰｂ、とする。Ｘの累積値をＸａ、Ｙの累積値をＹａ、Ｙの累積値をＹａ、とする。
【００８４】
ＰＷＭ信号Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂは、目標値Ｘｔ，Ｙｔ、Ｚｔと、累積値Ｘａ，Ｙａ、Ｚａの大きさを比較して、目標値に累積値が達してなければパルス出力するように決める。
書き換えれば、
ＩＦ（Ｘｔ＞Ｘａ）  Ｐｒ＝１
ＥＬＳＥ            Ｐｒ＝０
ＩＦ（Ｙｔ＞Ｙａ）  Ｐｇ＝１
ＥＬＳＥ            Ｐｇ＝０
ＩＦ（Ｙｔ＞Ｙａ）  Ｐｂ＝１
ＥＬＳＥ            Ｐｂ＝０
【００８５】
そして、ＰＷＭ信号Ｐｒ＝１なら、累積値ＸａにＸｒ、累積値ＹａにＹｒ、累積値ＺａにＺｒ、を加算して、ＰＷＭ信号Ｐｇ＝１なら、累積値ＸａにＸｇ、累積値ＹａにＹｇ、累積値ＺａにＺｇ、を加算して、ＰＷＭ信号Ｐｂ＝１なら、累積値ＸａにＸｂ、累積値ＹａにＹｂ、累積値ＺａにＺｂ、を加算する。
書き換えれば、
ＩＦ（Ｐｒ＝＝１）  ｛Ｘａ＋＝Ｘｒ、Ｙａ＋＝Ｙｒ、Ｚａ＋＝Ｚｒ｝
ＩＦ（Ｐｇ＝＝１）  ｛Ｘａ＋＝Ｘｇ、Ｙａ＋＝Ｙｇ、Ｚａ＋＝Ｚｇ｝
ＩＦ（Ｐｂ＝＝１）  ｛Ｘａ＋＝Ｘｂ、Ｙａ＋＝Ｙｂ、Ｚａ＋＝Ｚｂ｝
【００８６】
前記のバリエーションとして、赤緑青（ＲＧＢ）３色に白色（Ｗ）を加えた４色の発光に適用できる。Ｗは、ＸＹＺそれぞれの特性値ＸＷ、ＹＷ、ＺＷを持つ。ＸＹＺの目標値と累積値の比較を行い、ＸＹＺの全てについて累積値が目標値に達してなければ、Ｗをパルス出力する。
書き換えれば、
ＩＦ（（Ｘｔ＞Ｘａ）＆ （Ｙｔ＞Ｙａ） ＆ （Ｚｔ＞Ｚａ） ）  ＰＷ＝１
ＥＬＳＥ            ＰＷ＝０
【００８７】
そして、白色ＬＥＤの１パルスで、ＸＹＺそれぞれの累積値Ｘａ、Ｙａ、ＺａにＸＷ、ＹＷ、ＺＷを加算する。
書き換えれば、
ＩＦ（ＰＷ＝＝１）  ｛Ｘａ＋＝ＸＷ、Ｙａ＋＝ＹＷ、Ｚａ＋＝ＺＷ｝
【００８８】
このように、ＲＧＢＷ４色を用いて、目標値を実現するために発光手段を駆動するＰＷＭ信号を算出する。本発明は、特性マトリクスのインバース算出手段を用いることなく、簡易な装置構成とする効果がある。
【００８９】
図１３には、赤緑青３色のＬＥＤ発光を制御するＰＷＭ信号算出回路のうち、赤色の構成例が示されている。
赤緑青３色のＬＥＤ特性に基づく、Ｘの発光量をＸｒ、Ｘｇ、Ｘｂとして、赤緑青３色のＬＥＤ特性に基づく、Ｙの発光量をＹｒ、Ｙｇ、Ｙｂとして、赤緑青３色のＬＥＤ特性に基づく、Ｚの発光量をＺｒ、Ｚｇ、Ｚｂとする。赤のＰＷＭ信号ＰＲはＸの目標値と累積値を比較して未達の場合に１に設定して、緑のＰＷＭ信号ＰｇはＹの目標値と累積値を比較して未達の場合に１に設定して、青のＰＷＭ信号ＰｂはＺの目標値と累積値を比較して未達の場合に１に設定する。
【００９０】
そして、切り替え器１０２０を用意して、Ｐｒ＝１ならば特性値１０１０Ｘｒを加算器１０１１に渡して、Ｐｇ＝１ならば特性値１０１０Ｘｇを加算器１０１１に渡して、Ｐｂ＝１ならば特性値１０１０Ｘｂを加算器１０１１に渡す。加算器１０１１は、上記信号と累積値レジスタ１０１３の値を加算して、再び累積値レジスタ１０１３に書き込む。
このように特性マトリクスの成分である各色の特性値を、ＰＷＭパルスの出力に同期して加算を繰り返す手順を実現する。
【００９１】
図１４には、本実施例における発光手段として、ＬＥＤを用いた場合の駆動回路２０２０の構成例が示されている。
図１４において、ＬＥＤ駆動回路２０２０は、通信手段２０１１を備えて、通信路を介して外部の管理手段と信号授受を行う。信号の内容として、駆動する発光手段の特性値、目標値、がある。
これらの信号は、蓄積手段２０１２に記憶する。ＰＷＭ信号算出回路２００は、蓄積手段２０１２から発光手段の特性値、目標値を読み出して、前記した手順に基づいてＰＷＭ信号を生成して出力する。
【００９２】
定電流回路２００１は、発光手段の定電流駆動のための電流を作る。そして、スイッチ２００２を用いて、前記ＰＷＭ信号に基づいて電流をオンオフして出力する。出力された電流Ｉ２００６は、発光手段としてＬＥＤ２００４、抵抗Ｒ２００５を流れて、発光を出力する。
ここで、抵抗Ｒ２００５の両端電圧を定電流回路２００１帰還する。発振回路２０１３は、ＰＷＭ駆動周波数を含めて、回路動作に必要なタイミング信号を発する。なお図示していないが、ＬＥＤは赤緑青の３種、あるいは赤緑青白の４種とすることができる。あるいは別の原理に基づく発光手段でも良い。
【００９３】
本実施例においては、前記回路構成の動作を、ＸＹＺの数値設定で管理するものである。
一般に、ＬＥＤの発光特性、白の色度、表示装置の３原色、などの色の特性は、三つの数値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で表されることが多い。（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は人間の視覚に基づいて決められた標準的な表現方法であり、根拠のある絶対値として利用できる。発光装置の動作を （Ｘ、Ｙ、Ｚ）で管理することは、発光特性を根拠のある絶対値として管理できることになる。
通信路を介して接続する外部の管理手段は、（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の設定値を管理する。このとき、駆動回路２０２０は複数個を接続して良い。次に、 （Ｘ、Ｙ、Ｚ）の指定方法を示す。
【００９４】
図１５には、ｘｙ色度図上の座標点が示されている。この図１５に示す座標点を用いて目標値設定する手順を示す。
図１５にやいて、横軸ｘと縦軸ｙは、それぞれｘ＝X／（X+Y+Z）、ｙ＝Y／（X+Y+Z）であり、さらに紙面に垂直方向にY軸がある。色度図で（ｘ、ｙ、Y）が与えれば、X＝ｘ・（Y／ｙ）、Z＝（１−ｘ−ｙ）・（Y／ｙ）から（X,Y,Z）が得られる。
【００９５】
一般に、発光手段の発光特性、表示装置の３原色、あるいは白の色度（ホワイトポイント）などは、ｘｙ色度の点として与えられる。本実施例においては、このような色度図上の点（ｘ、ｙ）を用いて、発光手段の発光する色を指定することができる。
これらの数値を（X、Y、Z）に変換して目標値とすることで、前記したＰＷＭ信号の出力を行い発光手段を駆動することで、目的とする色を出力する。こうして、色指定の技術的な標準方式であり広く利用されている色度座標を用いて、発光する色の目標値を設定することができる効果がある。
【００９６】
本実施例においては、発光手段の特性変動を、前記したＰＷＭ信号の生成手順に組み込んで補正している。
図１６を用いて動作原理を説明する。ここで、温度Ｔ０、Ｔ１（Ｔ０＜Ｔ１）におけるＬＥＤ特性値をＣ０、Ｃ１として両者は既知であるとする。Ｃ０とＣ１の具体的な数値は、前記したＸ，Ｙ，Ｚに関する特性値で設定する。そして温度Ｔ０とＴ１間にある任意温度ＴｋのＬＥＤ特性Ｃｋは、２点を結ぶ直線上にあるとする。比例関係を仮定すれば下記が成り立つ。
（Ｔｋ−Ｔ０）：（Ｔ１−Ｔｋ）＝（Ｃｋ−Ｃ０）：（Ｃ１−Ｃｋ）
これを解けば
Ｃｋ＝（Ｃ１・（Ｔｋ−Ｔ０）＋Ｃ０・（Ｔ１−Ｔｋ））／（Ｔ１−Ｔ０）
となる。
【００９７】
本実施例においては、前記したＰＷＭ信号算出手順において、温度 比率（Ｔｋ−Ｔ０）：（Ｔ１−Ｔｋ）に基づいて特性値Ｃ１とＣ０を切り替えて、Ｃ１を回数（Ｔｋ−Ｔ０）、Ｃ０を回数（Ｔ１−Ｔｋ）で繰り返して利用してＰＷＭ信号を出力すれば、累積値は（Ｃ１・（Ｔｋ−Ｔ０）＋Ｃ０・（Ｔ１−Ｔｋ））となる。Ｔｋ＝Ｔ０ならばＣ０のみを使い、Ｔｋ＝Ｔ１ならばＣ１のみを使うことになる。
前記の累積値を（Ｔ１−Ｔ０）で割り平均値を求めれば、前記Ｃｋと同値になる。本発明は、ＰＷＭ信号の算出手順において、温度 比率（Ｔｋ−Ｔ０）：（Ｔ１−Ｔｋ）に基づいて特性値Ｃ１とＣ０を切り替えることを特徴とする。これにより、本発明は、任意温度ＴｋのＬＥＤ特性Ｃｋを演算で求めることなく、簡易に特性変動を補正することができる効果がある。
【００９８】
複数種類のＬＥＤで温度特性が異なる場合には、各ＬＥＤ種類毎に特性値を用意すれば良い。上記例は温度による特性変動を示したが、温度に限定することなく、駆動時間の累積値、駆動電圧、駆動電流、などに基づく変動要因による特性変動を補正するために利用できる。複数種類の変動要因がある場合に上記手順を用いて補正するためには、変動要因を組み合わせた特性値をあらかじめ表形式で備えておけば良い。
【００９９】
ところでフィールドシーケンシャルと呼ばれるバックライトの点灯方式がある。これは、液晶パネルを用いたカラー表示おいて、液晶パネルにカラーフィルタを備えることなく、バックライトの点灯を原色ごと（例えば赤緑青など）に独立に行い、その原色点灯に同期して液晶パネルの透過率を制御することで原色の明るさの組み合わせを行い、カラー表示を行う。
液晶パネルにカラーフィルタを不要とすることで透過率を向上させて、明るい画面表示を実現する。ここで、バックライトを原色順次に繰り返して点灯する。本発明は、このような原色独立のインパルス型の照明点灯に利用できることは言うまでもない。
【０１００】
半導体素子であるＬＥＤを安定的に発光させるために、定電流駆動方法が知られている。電流値を大きくするほど明るくなるが、上限を決める要因に温度があり、温度は、環境温度と、素子自体の発熱がある。素子自体の温度上昇は、素子自体の消費電力に依存する。消費電力は、連続駆動では電圧と電流の積であり、ＰＷＭ駆動ではその時間平均になる。
そこで本実施例においては、ＰＷＭ駆動の駆動電流の上限を、連続駆動で規定されている駆動電流より高く設定している。ＰＷＭの駆動電流は、連続駆動と同じ消費電力になる条件で、言い換えれば素子の温度上昇が定常動作と同じになる条件で設定する。こうして目標とする発光輝度を実現するために、バックライト点灯期間Ｐｅ、ＰＷＭ周期Ｐｐ、駆動電流の関係を可変設定することができる。
【０１０１】
フレーム周期Ｐｆに同期したフラッシュのような短時間発光を実現することで、表示画面に含まれる周波数成分は、フレーム周期Ｐｆではなくて、バックライト点灯期間Ｐｅによって決まることになり、インパルス型表示と同様の高い周波数成分を含む表示が行えるようになる。
本実施例においては、このような短時間駆動でありながら、駆動電流の可変制御により高い輝度を維持したまま、誤差伝播手段を備えるＰＷＭ駆動回路を用いて高い精度で輝度を制御することで、インパルス発光型の表示装置としての特徴を実現することができる。
【０１０２】
また、バックライト点灯期間Ｐｅは、入力する映像信号の時間的に隣接する複数フレームのデータを解析して、画面内容の動きに応じて設定することができる。例えば、動きが多い画面ではバックライトをインパルス型に点灯することで表示画面の高周波特性を改善して、動きの無い画面ではバックライトをホールド型に点灯することで表示画面の低周波特性を改善して、インパルス型とホールド型の表示装置の特徴を併せて持たせることができる。
また、表示画面を複数の領域に分割してバックライト光量を独立に制御しても良く、表示画面のコントラスト向上と消費電力の削減を同時に実現することができる。
【０１０３】
ところで、平均的な発光輝度は、バックライト点灯期間Ｐｅを短くすることで、連続点灯に比べて不利になる。本発明は、連続点灯時の発光素子の温度条件を守りながら、駆動電流を連続点灯時の定格値よりも高く設定することで発光輝度を高める。
また、ＬＥＤは、発光素子自体の大きさが小さいので、発光素子の数を増やして輝度を向上させることは装置構成上において容易である。また、映像信号の解析結果に基づいてバックライト点灯期間を可変としても良い。動きの少ない画面ではバックライト点灯期間を上記設定よりも長くすることで輝度向上を実現できる。このときは駆動電流を低く抑えることができる。このようにして、簡易な装置構成で、高い精度のＰＷＭ出力信号を生成して、高い画質の表示装置を実現することができる。
【０１０４】
図１７には、画面８０１を複数領域に分割して、各領域に独立のＰＷＭ駆動回路８０３を配置する回路構成例が示されている。
図１７においては、画面８０１を縦３横４に分割して、それぞれの領域に相当するバックライト発光量を独立に制御する。バックライト発光量の指示は、シリアル通信路８０２を介したコマンド列として伝達して、各領域には該コマンドを受けて動作するＰＷＭ駆動回路８０３、および（図示していないが）ＬＥＤが配置されている。
【０１０５】
ここでは、またフレーム周期を示す同期信号は、該シリアル通信路８０２のコマンド列のなかに組み込むことができる。あるいは図示していないが、全てのＰＷＭ駆動回路に同時伝達する同期信号の信号線を用意することもできる。これにより、全ての領域が時間軸を共有して動作することができる。
また定電流源を用意して、各領域の電流スイッチに電流を供給する。
そして、各領域のＰＷＭ駆動回路に、動作パラメータを指示するための管理回路を用意する。管理回路と各領域のＰＷＭ駆動回路は、指示信号を伝達するための伝送路を配線する。
【０１０６】
表示フレームを３０枚／秒として、バックライト発光量を算出して、各フレームの表示に先立って、指示を伝送する。
ＰＷＭ駆動回路の動作パラメータを、１６ビット×３種類とすれば計４８ビットになり、これを６個のＰＷＭ駆動回路については４８ビット×６個＝２８８ビットとなり、これを３３ｍｓ以内に伝送すれば良いから、１０ｋｂｉｔ／秒程度の伝送速度があれば良い。仮にフレーム周波数が１０倍、かつ領域分割数が１０倍になって、 １０Ｍｂｉｔ／秒程度になったとしても、比較的に簡単なシリアル伝送方式を利用できる。
【０１０７】
そこで、前記指示データに、６個のＰＷＭ駆動回路を区別するためのアドレス信号を付加したアドレス＋データの構造として、全てのＰＷＭ駆動回路に共通に伝送する。受信側のＰＷＭ駆動回路は、自分宛の指示を、付加されたアドレス信号で判断することができる。これにより、管理回路とＰＷＭ駆動回路との間の伝送路は簡単に配線できることになる。
【０１０８】
図１８には、各領域に配置する領域ごとのＰＷＭ駆動回路８０３の内部構成例が示されている。
図１８に図示のＰＷＭ駆動回路８０３は、シリアル通信路８０２を使ってコマンドと同期信号を入力する通信手段８０４、入力したコマンドを解析して内部回路の動作に指示を出す管理手段８０５、入力したコマンドおよび動作状態を記憶するメモリ８０６、コマンドに基づいてＰＷＭ出力波形を生成するＰＷＭ信号出力回路８０７、発光手段を駆動するための電流スイッチ回路８０８、から構成されている。
【０１０９】
図１８に図示の発光手段は、ＬＥＤ、あるいはＯＬＥＤなどを利用できる。また、図１８に図示の電流スイッチ回路８０８は、図示していないが、外部に設置した電源から電流の供給を受ける手段を備えることができる。さらに、図１８に図示の電流スイッチ回路８０８は、回路全体を同期動作させるためのクロック回路を備えている。
図示していないが、電流スイッチ回路８０８には、温度、輝度、経過時間などを測定するセンサを接続して、測定信号を入力手段を備えることができる。そして、センサ信号に基づいて特性変動を検知して、該変動を補償するようにＰＷＭ出力信号を生成する。これにより、該駆動回路と発光手段の組み合わせで安定した特性を実現する。外部装置に対して、特性変動を通知する必要がなくなる。
【０１１０】
図１９に示すように、バックライト点灯期間Ｐｅと共に、駆動電流を可変とすることができる。例えば、環境照度が高ければ表示画面の輝度を優先するためにバックライト点灯期間Ｐｅを長めに設定し、一方環境照度が低ければ表示画面の動画特性を優先してバックライト点灯期間Ｐｅを短めに設定するように制御する。
また、映像信号の内容を解析する手段を用意して、動き成分の有無あるいは面積などの測定値で、バックライト点灯期間Ｐｅを可変設定することができる。例えば映像信号が静止画と判定したならば、フレーム期間とバックライト点灯期間Ｐｅを一致させてホールド型の表示にして、駆動電流を低く抑えることで輝度を維持する。
【０１１１】
映像信号が動画と判定したならば、バックライト点灯期間Ｐｅを短時間にすることでインパルス型の表示にして、駆動電流を高めて輝度を維持する。さらに、映像信号の測定結果から必要なバックライト発光量を算出して、それぞれの点灯期間ＰｅのなかでＰＷＭのデューティ比を設定することで、バックライトの明るさを変調する。
発光素子の時間当たりの消費電力と素子の温度上昇がほぼ比例関係にあるとして、短時間点灯を行う場合は、連続点灯時に規定されている定格値に比べて高い駆動電流を設定する。
本実施例においては、インパルス型表示時の駆動電流を連続点灯時の定格電流よりも高く設定して、環境照度および映像信号の測定結果に基づいて、バックライト点灯期間Ｐｅと共に、発光手段の駆動電流を可変設定するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明に係る表示装置のＰＷＭ駆動回路の基本的な回路の動作を説明するための図である。
【図２】アップカウンタと比較器を用いた構成を示す図である。
【図３】バックライトの構成図である。
【図４】バックライト点灯期間について説明するための図である。
【図５】バックライト点灯期間とＰＷＭ周期の関係が分類して示す図である。
【図６】映像信号および、表示装置の動作タイミングを示す図である。
【図７】複数種類の照明のそれぞれの点灯時間を短くして、繰り返して点灯する状態を示す図である。
【図８】発光手段としてＬＥＤを用いる場合の駆動回路の構成例を示す図である。
【図９】ＰＷＭ信号の算出手順を図式的に示す図である。
【図１０】ＰＷＭ信号算出回路の構成例を示す図である。
【図１１】赤緑青３色の発光手段をＰＷＭ方式で駆動する手順を説明するための図である。
【図１２】赤緑青３原色を組み合わせて発光させる場合の構成例を示す図である。
【図１３】赤緑青３色のＬＥＤ発光を制御するＰＷＭ信号算出回路のうち赤色の構成例を示す図である。
【図１４】発光手段として、ＬＥＤを用いた場合の駆動回路の構成例を示す図である。
【図１５】ｘｙ色度図上の座標点を示す図である。
【図１６】発光手段の特性変動をＰＷＭ信号の生成手順に組み込んで補正する動作原理を説明するための図である。
【図１７】画面を複数領域に分割して、各領域に独立のＰＷＭ駆動回路を配置する回路構成例を示す図である。
【図１８】各領域に配置する領域ごとのＰＷＭ駆動回路の内部構成例を示す図である。
【図１９】バックライト点灯期間と共に駆動電流を可変とすることができることを説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０１……………………ダウンカウンタ１
１０２……………………ダウンカウンタ２
１０３……………………設定値１
１０２……………………設定値２
２０１……………………設定値
２０２……………………比較器
２０３……………………アップカウンタ
２０４……………………レジスタ
３０１……………………バックライト
３０２……………………コマンド入力手段
３０３……………………ＰＷＭデューティ設定手段
３０４……………………センサ入力手段
３０５……………………ＰＷＭ周期設定手段
３０６……………………ＰＷＭ出力信号生成手段
３０７……………………発光手段
８０３……………………ＰＷＭ駆動回路
８０４……………………通信手段
８０５……………………管理手段
８０６……………………メモリ
８０７……………………ＰＷＭ信号出力回路
８０７……………………電流スイッチ回路
１００１…………………目標値
１００２…………………特性値
１００３…………………ＰＷＭ信号
１００４…………………特性値レジスタ１０１０の出力
１００５…………………加算器１０１１の出力
１００６…………………減算器１０１２の出力
１００７…………………累積値レジスタ１０１３の出力
１００８…………………目標値レジスタ１０１５の出力
１０１０…………………特性値レジスタ
１０１１…………………加算器
１０１２…………………減算器
１０１３…………………累積値レジスタ
１０１４…………………比較器
１０１５…………………目標値レジスタ
２０００…………………ＰＷＭ信号算出回路
２００１…………………定電流回路
２００２…………………スイッチ
２００４…………………ＬＥＤ
２００５…………………抵抗  Ｒ
２００６…………………電流  Ｉ
２００７…………………帰還電圧  Ｖ
２００８…………………ＰＷＭ信号
【図１】
2010008769.tif 000006
【図２】
2010008769.tif 000007
【図３】
2010008769.tif 000008
【図４】
2010008769.tif 000009
【図５】
2010008769.tif 000010
【図６】
2010008769.tif 000011
【図７】
2010008769.tif 000012
【図８】
2010008769.tif 000013
【図９】
2010008769.tif 000014
【図１０】
2010008769.tif 000015
【図１１】
2010008769.tif 000016
【図１２】
2010008769.tif 000017
【図１３】
2010008769.tif 000018
【図１４】
2010008769.tif 000019
【図１５】
2010008769.tif 000020
【図１６】
2010008769.tif 000021
【図１７】
2010008769.tif 000022
【図１８】
2010008769.tif 000023
【図１９】
2010008769.tif 000024