(57)【要約】  本発明は、簡単な構成でそれぞれ固有のアドレスが自動的に設定される複数のバックライトユニットを含むバックライト駆動装置を提供するものであって、バックライト駆動ユニット（１０１）〜（１１５）は、シリアル信号線（１３１）によりバックライト駆動制御部（１４）から順にデイジーチェイン方式で接続され、これを介してバックライト駆動制御部（１４）は、各ユニットに対して順にアドレスを付与する信号を送信した後、輝度データを送信する。また、バックライト駆動制御部（１４）は、各バックライト駆動ユニット（１０１）〜（１１５）とＩＩＣバス（１３２）によりバス方式で直接に接続されており、これを介して上記アドレスにより識別される各ユニットから検出された光量および温度を受け取る。この構成で固有のアドレスを自動的に設定できるので、バックライト駆動ユニットの共通化を図ることができる。
2010004871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を含むバックライトの輝度を制御するバックライト駆動装置であって、
前記複数の光源のうち１つ以上の光源の輝度を制御するとともに、当該１つ以上の光源の光量および周囲温度を含む物理量であって当該１つ以上の光源の輝度に関連する物理量の１つ以上を検出する検出器を含む複数の駆動ユニットと、
前記検出器により検出された物理量を受け取り、受け取られた物理量に基づき、対応する光源の輝度を制御するための輝度データ信号を生成し出力する制御部と、
前記輝度データ信号を伝送する信号線であって、前記制御部から前記複数の駆動ユニットを順にデイジーチェイン方式で接続する第１の信号線と、
前記物理量を示す信号を伝送する信号線であって、前記複数の駆動ユニットと前記制御部とをバス方式で接続する第２の信号線と
を備え、
前記制御部は、前記第１の信号線を介して前記複数の駆動ユニットに対して順にそれぞれ固有のアドレスを付与することにより、前記第２の信号線を介して前記複数の駆動ユニットのうちの任意の駆動ユニットから前記物理量を示す信号を受け取ることを特徴とする、バックライト駆動装置。
【請求項２】
前記複数の駆動ユニットのそれぞれは、異なる種類の物理量を検出する複数の検出器を含み、
前記複数の検出器のそれぞれは、互いを含む当該駆動ユニットに付与された前記アドレスに対して互いに異なる値を追加することにより互いに異なるアドレスを生成し、
前記制御部は、前記第２の信号線を介して前記複数の検出器のうちの任意の検出器から前記物理量を示す信号を受け取ることを特徴とする、請求項１に記載のバックライト駆動装置。
【請求項３】
前記複数の検出器のそれぞれは、検出された物理量をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器を含み、
前記Ａ／Ｄ変換器は、他の駆動ユニットに含まれる同種のＡ／Ｄ変換器と共通であって、同一の駆動ユニットに含まれる他のＡ／Ｄ変換器とは異なる、前記アドレスに追加するべき値を予め固定的に設定されていることを特徴とする、請求項２に記載のバックライト駆動装置。
【請求項４】
前記複数の駆動ユニットのそれぞれは、前記第１の信号線を介して与えられる前記輝度データ信号に基づき前記１つ以上の光源の輝度を制御するドライバを含み、
前記ドライバは、前記第１の信号線を介して与えられる前記アドレスを受け取り、前記Ａ／Ｄ変換器に与えることを特徴とする、請求項３に記載のバックライト駆動装置。
【請求項５】
前記複数の検出器は、前記１つ以上の光源の光量を検出する第１の検出器と、前記周囲温度を検出する第２の検出器とからなり、
前記第１および第２の検出器に含まれるＡ／Ｄ変換器のそれぞれは、生成されるべきアドレスの全部または一部を設定可能な入力端子を有しており、前記入力端子の一方には他方と互いに異なる電位となるよう接地電位または電源電位のいずれかが固定的に与えられることを特徴とする、請求項３に記載のバックライト駆動装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２の信号線を介し、前記複数の駆動ユニットとＩＩＣバス方式により通信を行うことを特徴とする、請求項１に記載のバックライト駆動装置。
【請求項７】
複数の光源を含むバックライトの輝度を制御するバックライト駆動方法であって、
前記複数の光源のうち１つ以上の光源の輝度を制御するとともに、当該１つ以上の光源の光量および周囲温度を含む物理量であって当該１つ以上の光源の輝度に関連する物理量の１つ以上を検出する検出器を含む複数の駆動ユニットによる駆動ステップと、
前記検出器により検出された物理量を受け取り、受け取られた物理量に基づき、対応する光源の輝度を制御するための輝度データ信号を生成し出力する制御部による制御ステップと、
前記制御部から前記複数の駆動ユニットを順にデイジーチェイン方式で接続する第１の信号線により前記輝度データ信号を伝送する第１の伝送ステップと、
前記複数の駆動ユニットと前記制御部とをバス方式で接続する第２の信号線により前記物理量を示す信号を伝送する第２の伝送ステップと
を備え、
前記制御ステップでは、前記第１の信号線を介して前記複数の駆動ユニットに対して順にそれぞれ固有のアドレスを付与することにより、前記第２の信号線を介して前記複数の駆動ユニットのうちの任意の駆動ユニットから前記物理量を示す信号を受け取ることを特徴とする、バックライト駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶パネルを背面から照明するバックライトを駆動するバックライト駆動装置およびそれを備える表示装置に関し、特に、複数のバックライトの輝度を制御する機能（バックライト調光機能）を有するバックライト駆動装置およびそれを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、液晶表示装置など、バックライトを備えた表示装置は大型化が進んでおり、大型化した表示装置は、広い表示領域を照明するために複数のバックライトを備えることが多い。【０００３】
このような表示装置に備えられる複数のバックライトは、表示領域を均一に照明する必要があり、そのための制御が必要となる。したがって、このような表示装置には、各バックライトの輝度を個別に制御するための駆動制御部と制御信号を伝える信号線とが備えられている。【０００４】
例えば、日本特開２００７−１６５３３６号公報には、複数のバックライトユニットと駆動制御部とがデイジーチェイン方式により結線されたバックライト駆動装置の構成が開示されている。この従来例の構成では、各バックライトユニットに光量検出手段が設けられており、この光量検出手段により検出された各バックライトユニットにおける光量のデータはそれぞれ駆動制御部に送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本特開２００７−１６５３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記従来のバックライト駆動装置では、駆動制御部に送られてくる光量のデータがどのバックライトユニットからのものかを識別するため、各バックライトユニットに対してそれぞれ予め定められた固有のアドレスが設定されている。したがって、もし上記バックライトユニットの一つが故障した場合には、修理が難しくコストがかかる。【０００７】
また、ディップスイッチ等を設けることにより上記アドレスを手動で任意に設定できるよう構成すれば、バックライトユニットの共通化を図ることはできる。しかし、取り替える際にアドレスの設定作業が必要となるため、修理に手間がかかり、また設定ミスも発生しやすくなる。【０００８】
そこで、本発明は、簡単な構成でそれぞれ固有のアドレスが自動的に設定される複数のバックライトユニットを含むバックライト駆動装置およびそれを備える表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の局面は、複数の光源を含むバックライトの輝度を制御するバックライト駆動装置であって、
前記複数の光源のうち１つ以上の光源の輝度を制御するとともに、当該１つ以上の光源の光量および周囲温度を含む物理量であって当該１つ以上の光源の輝度に関連する物理量の１つ以上を検出する検出器を含む複数の駆動ユニットと、
前記検出器により検出された物理量を受け取り、受け取られた物理量に基づき、対応する光源の輝度を制御するための輝度データ信号を生成し出力する制御部と、
前記輝度データ信号を伝送する信号線であって、前記制御部から前記複数の駆動ユニットを順にデイジーチェイン方式で接続する第１の信号線と、
前記物理量を示す信号を伝送する信号線であって、前記複数の駆動ユニットと前記制御部とをバス方式で接続する第２の信号線と
を備え、
前記制御部は、前記第１の信号線を介して前記複数の駆動ユニットに対して順にそれぞれ固有のアドレスを付与することにより、前記第２の信号線を介して前記複数の駆動ユニットのうちの任意の駆動ユニットから前記物理量を示す信号を受け取ることを特徴とする。【００１０】
本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
前記複数の駆動ユニットのそれぞれは、異なる種類の物理量を検出する複数の検出器を含み、
前記複数の検出器のそれぞれは、互いを含む当該駆動ユニットに付与された前記アドレスに対して互いに異なる値を追加することにより互いに異なるアドレスを生成し、
前記制御部は、前記第２の信号線を介して前記複数の検出器のうちの任意の検出器から前記物理量を示す信号を受け取ることを特徴とする。【００１１】
本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面において、
前記複数の検出器のそれぞれは、検出された物理量をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器を含み、
前記Ａ／Ｄ変換器は、他の駆動ユニットに含まれる同種のＡ／Ｄ変換器と共通であって、同一の駆動ユニットに含まれる他のＡ／Ｄ変換器とは異なる、前記アドレスに追加するべき値を予め固定的に設定されていることを特徴とする。【００１２】
本発明の第４の局面は、本発明の第３の局面において、
前記複数の駆動ユニットのそれぞれは、前記第１の信号線を介して与えられる前記輝度データ信号に基づき前記１つ以上の光源の輝度を制御するドライバを含み、
前記ドライバは、前記第１の信号線を介して与えられる前記アドレスを受け取り、前記Ａ／Ｄ変換器に与えることを特徴とする。【００１３】
本発明の第５の局面は、本発明の第３の局面において、
前記複数の検出器は、前記１つ以上の光源の光量を検出する第１の検出器と、前記周囲温度を検出する第２の検出器とからなり、
前記第１および第２の検出器に含まれるＡ／Ｄ変換器のそれぞれは、生成されるべきアドレスの全部または一部を設定可能な入力端子を有しており、前記入力端子の一方には他方と互いに異なる電位となるよう接地電位または電源電位のいずれかが固定的に与えられることを特徴とする。【００１４】
本発明の第６の局面は、本発明の第１の局面において、
前記制御部は、前記第２の信号線を介し、前記複数の駆動ユニットとＩＩＣバス方式により通信を行うことを特徴とする。【００１５】
本発明の第７の局面は、複数の光源を含むバックライトの輝度を制御するバックライト駆動方法であって、
前記複数の光源のうち１つ以上の光源の輝度を制御するとともに、当該１つ以上の光源の光量および周囲温度を含む物理量であって当該１つ以上の光源の輝度に関連する物理量の１つ以上を検出する検出器を含む複数の駆動ユニットによる駆動ステップと、
前記検出器により検出された物理量を受け取り、受け取られた物理量に基づき、対応する光源の輝度を制御するための輝度データ信号を生成し出力する制御部による制御ステップと、
前記制御部から前記複数の駆動ユニットを順にデイジーチェイン方式で接続する第１の信号線により前記輝度データ信号を伝送する第１の伝送ステップと、
前記複数の駆動ユニットと前記制御部とをバス方式で接続する第２の信号線により前記物理量を示す信号を伝送する第２の伝送ステップと
を備え、
前記制御ステップでは、前記第１の信号線を介して前記複数の駆動ユニットに対して順にそれぞれ固有のアドレスを付与することにより、前記第２の信号線を介して前記複数の駆動ユニットのうちの任意の駆動ユニットから前記物理量を示す信号を受け取ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の局面によれば、制御部により第１の信号線を介して複数の駆動ユニットに対して順にそれぞれ固有のアドレスを付与することにより、第２の信号線を介して複数の駆動ユニットのうちの任意の駆動ユニットから温度や光量などの物理量を示す信号を受け取ることができるので、固定的なアドレスを予め設定しなくてもバスを介した通信が可能となり、バックライト駆動ユニットの共通化を図ることができる。【００１７】
本発明の第２の局面によれば、複数の検出器のそれぞれが駆動ユニットに付与されたアドレスに対して互いに異なる値を追加することにより互いに異なるアドレスを生成するので、駆動ユニットに付与するアドレスのデータサイズを小さくし構成を簡単にすることができる。また、駆動ユニットに１つのアドレスを付与するだけで全ての検出器に対応するアドレスを簡単に設定することができる。【００１８】
本発明の第３の局面によれば、他の駆動ユニットに含まれる同種のＡ／Ｄ変換器と共通であって、同一の駆動ユニットに含まれる他のＡ／Ｄ変換器とは異なるアドレスに追加するべき値が各Ａ／Ｄ変換器に予め固定的に設定されているので、１つの駆動ユニットに１つのアドレスを与えるだけで全てのＡ／Ｄ変換器のアドレスを簡単に設定することができる。【００１９】
本発明の第４の局面によれば、光源の輝度を制御するドライバによりＡ／Ｄ変換器にアドレスが与えられるので、各駆動ユニットに輝度データを与えると同様にアドレスを与えるだけで全てのＡ／Ｄ変換器のアドレスを簡単に設定することができる。【００２０】
本発明の第５の局面によれば、第１および第２の検出器に含まれるＡ／Ｄ変換器のそれぞれのアドレスを簡単な構成により設定することができる。【００２１】
本発明の第６の局面によれば、広く使用されているバス接続方式であるＩＩＣバス方式を採用することにより、装置構成を簡単にし製造コストを下げることができる。【００２２】
本発明の第７の局面によれば、本発明の第１の局面における効果と同様の効果を、バックライト駆動方法において奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記一実施形態に係る液晶表示装置に備えられるバックライトの詳細を示す図である。
【図３】上記一実施形態に係る液晶表示装置に備えられるバックライトの構成を示すブロック図である。
【図４】上記一実施形態におけるバックライト駆動ユニットの詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】上記一実施形態におけるユニットドライバの詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】上記一実施形態における初期動作時のデータ信号、クロック信号、およびテストラッチ信号の波形を示す図である。
【図７】上記一実施形態における通常動作時のデータ信号、クロック信号、およびデータラッチ信号の波形を示す図である。
【図８】上記一実施形態におけるＬＥＤクロック信号と、スイッチ制御信号との波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。
＜１．  全体的な構成および動作概要＞
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１０は、液晶パネル１１、パネル駆動回路１２、バックライト１３、バックライト駆動部１４、および表示制御部１５を備えている。液晶表示装置１０は、液晶パネル１１を駆動するとともに、バックライト１３に含まれる複数の光源の輝度を制御する。
【００２５】
液晶パネル１１は、（ｍ×ｎ×３）個の表示素子２１を備えている。表示素子２１は、行方向（図１では横方向）に３ｍ個ずつ、列方向（図１では縦方向）にｎ個ずつ、全体として２次元状に配置される。表示素子２１には、白色光のうちの赤色光を透過するＲ表示素子、白色光のうちの緑色光を透過するＧ表示素子、および、白色光のうちの青色光を透過するＢ表示素子が含まれる。Ｒ表示素子、Ｇ表示素子およびＢ表示素子は、行方向に並べて配置され、３個で１個の画素を形成する。
【００２６】
パネル駆動回路１２は、液晶パネル１１の駆動回路である。パネル駆動回路１２は、表示制御部１５から出力された液晶データＤＡに基づき、液晶パネル１１に対して表示素子２１の光透過率を制御する信号（電圧信号）を出力する。パネル駆動回路１２から出力された電圧は表示素子２１内の画素電極（図示せず）に書き込まれ、表示素子２１の光透過率は画素電極に書き込まれた電圧に応じて変化する。
【００２７】
バックライト１３は、液晶パネル１１の背面側に設けられ、液晶パネル１１の背面にバックライト光を照射する。図２は、バックライト１３の詳細を示す図である。バックライト１３は、図２に示すように、１０個×１２個の白色ＬＥＤ２２を含んでいる。白色ＬＥＤ２２は、行方向に１２個が設けられ列方向に１０個が設けられて全体として２次元状に配置される。これらの白色ＬＥＤ２２は、８個１組で１つのバックライト駆動ユニットにより駆動される。図２では、左上の行方向に４個、列方向に２個の合計８個の白色ＬＥＤ２２が点線で示されるバックライト駆動ユニット１０１により駆動される。また、各バックライト駆動ユニットには白色ＬＥＤ２２の光量を検出する光量検出器と、周囲の温度を検出する温度検出器とが備えられる。これらバックライト駆動ユニットについては詳しく後述する。これら白色ＬＥＤ２２から出射された光は、液晶パネル１１の背面の一部に当たる。
【００２８】
バックライト駆動部１４は、バックライト１３の駆動を制御する回路である。バックライト駆動部１４は、表示制御部１５から出力されたＬＥＤデータＤＢと、後述する白色ＬＥＤ２２の光量および周囲温度とに基づき、バックライト１３に対して全ての白色ＬＥＤ２２の輝度を制御する信号を各バックライト駆動ユニットに対して出力する。各ＬＥＤ２２の輝度は、ユニット内およびユニット外の他のＬＥＤ２２の輝度とは独立して制御される。
【００２９】
表示制御部１５は、設定されている表示モードや画像データＤｖに基づき、バックライト１３に含まれるすべての白色ＬＥＤ２２の輝度を表すＬＥＤデータＤＢをバックライト駆動部１４に対して出力する。また、表示制御部１５は、画像データＤｖに基づき、液晶パネル１１に含まれるすべての表示素子２１の光透過率を求め、求めた光透過率を表す液晶データＤＡをパネル駆動回路１２に対して出力する。
【００３０】
以上のように構成された液晶表示装置１０によれば、画像データＤｖに基づき好適な液晶データＤＡとＬＥＤデータＤＢを求め、液晶データＤＡに基づき表示素子２１の光透過率を制御することにより、画像データＤｖを液晶パネル１１に表示することができる。次に、図３および図４を参照して、バックライトおよびそれを構成するバックライト駆動ユニットの構成および動作について説明する。
【００３１】
＜２．  バックライトおよびバックライト駆動ユニットの構成および動作＞
図３は、本実施形態におけるバックライト１３の構成を示すブロック図である。このバックライト１３は、前述したように１２０個の白色ＬＥＤ２２を制御する１５個のバックライト駆動ユニット１０１〜１１５からなる。これらのバックライト駆動ユニット１０１〜１１５は、信号線との接続関係を除いて同一の構成となっている。その詳しい構成は図４を示して後述する。
【００３２】
図３に示されるように、バックライト駆動ユニット１０１〜１１５は、後述するシリアルデータを伝送するシリアル信号線１３１と、フィリップ社が提唱するバス規格であるＩＩＣ（Ｉｎｔｅｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）バス１３２とにより、バックライト駆動制御部１４と接続されている。なお、このＩＩＣバスはＩ2Ｃバスとも表記される。
【００３３】
シリアル信号線１３１は、バックライト駆動制御部１４から各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５を順に１つずつ接続している。すなわち、シリアル信号線１３１は、バックライト駆動制御部１４とバックライト駆動ユニット１１５とを接続し、このバックライト駆動ユニット１１５と次のバックライト駆動ユニット１１４とを接続し、このバックライト駆動ユニット１１４と次のバックライト駆動ユニット１１３とを接続するというように、バックライト駆動ユニット１０１までをいわゆるデイジーチェイン方式で順に接続する。バックライト駆動制御部１４は、後述するように初期動作時に各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５に対して順にアドレスを付与する信号を送信した後、通常動作時に各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５に対して順に内蔵される白色ＬＥＤ２２の輝度を制御するための輝度データ信号Ｄｓを送信する。
【００３４】
ＩＩＣバス１３２は、バックライト駆動制御部１４と各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５とをいわゆるバス方式で直接に接続している。各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５は、後述するように通信状態が確立されると、当該ユニットに内蔵される光量検出器および温度検出器により検出された光量および温度に相当するデジタルデータＤ１〜Ｄ１５のいずれかをＩＩＣバス１３２を介してバックライト駆動制御部１４に送信する。
【００３５】
図４は、バックライト駆動ユニット１０１，１０２の詳しい構成を示す図である。この図４に示されるように上記バックライト駆動ユニット１０１は、８個の白色ＬＥＤ２２と、これらを駆動するユニットドライバ２１１と、このバックライト駆動ユニット１０１に含まれる上記白色ＬＥＤ２２の温度を検出する温度検出器２１２と、検出された温度を示すアナログデータＴ１をデジタルデータに変換する第１のＡ／Ｄ変換器２１４と、上記白色ＬＥＤ２２の光量を検出する光量検出器２１３と、検出された光量を示すアナログデータＬ１をデジタルデータに変換する第２のＡ／Ｄ変換器２１５とを備えている。
【００３６】
また、バックライト駆動ユニット１０２もバックライト駆動ユニット１０１と同一の構成要素を有しており、８個の白色ＬＥＤ２２と、ユニットドライバ２２１と、温度検出器２２２と、温度を示すアナログデータＴ２をデジタルデータに変換する第１のＡ／Ｄ変換器２２４と、光量検出器２２３と、検出された光量を示すアナログデータＬ２をデジタルデータに変換する第２のＡ／Ｄ変換器２２５とを備えている。ただし、アドレスは異なっており、これについては後述する。また、他の全てのバックライト駆動ユニット１０３〜１１５も全く同一の構成要素を有しているので、以下ではバックライト駆動ユニット１０１の構成についてのみ詳しく説明する。
【００３７】
ユニットドライバ２１１は、バックライト駆動制御部１４から送信される輝度データ信号Ｄｓに含まれるアドレス（ここでは４ビット）を１ビット毎に４つのアドレスポートから出力するとともに、バックライト駆動制御部１４から送信される輝度データ信号Ｄｓに基づき白色ＬＥＤ２２を適宜の輝度で発光させる。なお、この輝度データ信号Ｄｓの構成等については後述する。
【００３８】
ユニットドライバ２１１に備えられる上記アドレスポートは、図４では正方形で示されており、その近傍に付された「０」または「１」はそのビット値を示している。したがって、ユニットドライバ２１１に固有のアドレスは「００００」であり、隣接するバックライト駆動ユニット１０２に備えられるユニットドライバ２２１のアドレスは「０００１」である。
【００３９】
このユニットドライバ２１１の各アドレスポートは、第１および第２のＡ／Ｄ変換器２１４，２１５に備えられるアドレス入力端子にそれぞれ接続されている。図４に示されるように、第１および第２のＡ／Ｄ変換器２１４，２１５は、正方形で示されるそれぞれ５つのアドレス入力端子が備えられており、それらのうちの４つがユニットドライバ２１１の各アドレスポートに接続されている。また残りの１つのアドレス入力端子は、第１のＡ／Ｄ変換器２１４に備えられるものが接地電位に接続され、第２のＡ／Ｄ変換器２１５に備えられるものが電源電位に接続されている。このように、同一のバックライト駆動ユニット内のＡ／Ｄ変換器が区別されるようにアドレスの一部を固定的に設定するようにすれば、全てのＡ／Ｄ変換器のアドレスをシリアル信号線１３１からのデータによって設定する必要がなくなるので、そのデータサイズを小さくし構成を簡単にすることができる。また、１つのバックライト駆動ユニットに１つのアドレスを与えるだけで全てのＡ／Ｄ変換器のアドレスを簡単に設定することができる。
【００４０】
これら第１および第２のＡ／Ｄ変換器２１４，２１５は、アドレス入力端子より指定されるビット列の上位に予め定められた装置識別ビット「０１」を付すことにより、ＩＩＣバス１３２により通信を行うための固有の７ビットアドレスを生成する。すなわち第１および第２のＡ／Ｄ変換器２１４，２１５のアドレス値は、それぞれ「０１０００００」および「０１００００１」となる。ここで、第１のＡ／Ｄ変換器２１４を例としてＩＩＣバス１３２を介してバックライト駆動制御部１４と行われる通信の手順について説明する。
【００４１】
ＩＩＣバス１３２は、シリアルクロック線とシリアルデータ線の２線からなり、通信は、シリアルクロック線上を伝送されるシリアルクロックＳＣＬで同期を取りつつ、シリアルデータ線上にシリアルデータＳＤＡを伝送することにより行われる。具体的には、バックライト駆動制御部１４がＩＩＣバス１３２の開放を待ってスタートコンディションを発行し、データを取得したいＡ／Ｄ変換器（例えば上記第１のＡ／Ｄ変換器２１４）に対応する７ビットのスレーブアドレス（例えば「０１０００００」）と送受信方向を示す最下位の１ビットからなるビットのデータを送信する。上記スレーブアドレスを有するＡ／Ｄ変換器はデジタルデータ（ここでは温度を示すアナログデータＴ１に対応するデジタルデータＤ１ａ）をシリアルデータＳＤＡとして送信し、バックライト駆動制御部１４がこれを受信する。その後通信が完了してバスを開放する場合には、バックライト駆動制御部１４はストップコンディションを発行する。以上のような通信を各Ａ／Ｄ変換器と行うことにより（例えば第２のＡ／Ｄ変換器２１５からのデジタルデータＤ１ｂ、第１のＡ／Ｄ変換器２２４からのデジタルデータＤ２ａ、および第２のＡ／Ｄ変換器２２５からのデジタルデータＤ２ｂなどを受け取ることにより）、バックライト駆動制御部１４は全てのバックライト駆動ユニット１０１〜１１５における光量および周囲温度のデータを取得する。
【００４２】
以上のように、各Ａ／Ｄ変換器毎に固有の７ビットのスレーブアドレスのうち、全てに共通の上位２ビットを除く５ビットのうちの４ビットをシリアル信号線１３１を介して各バックライト駆動ユニットに送信するとともに、上記５ビットのうち残りの１ビットを設定するために第１のＡ／Ｄ変換器の対応するアドレス入力端子を接地電位に接続し、第２のＡ／Ｄ変換器の対応するアドレス入力端子を電源電位に接続する。このような構成によって、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５の構成を共通にしつつ、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５それぞれに固有のアドレス（ここでは４ビット）を与えるだけで、全てのＡ／Ｄ変換器に固有のスレーブアドレス（ここでは７ビット）を設定することができる。したがって、バックライト駆動ユニット１０１〜１１５のいずれかが故障したとしても、同一の構成要素を有する新しいバックライト駆動ユニットと（特別な設定作業などをすることなく）交換するだけでよいので、修理の手間やコストを低減させることができる。次に、図５および図６を参照して、ユニットドライバ２２１の詳細な構成および動作について説明する。
【００４３】
＜３．  ユニットドライバの詳細な構成および動作＞
図５は、ユニットドライバ２２１の詳細な構成を示すブロック図である。ユニットドライバ２２１は、バックライト駆動ユニット１０２に内蔵され、対応する８個の白色ＬＥＤ２２をそれぞれ適宜の輝度で駆動するものであって、スイッチ３０１〜３０８と、コンパレータ３１１〜３１８と、ＬＥＤレジスタ３２１〜３２８と、カウンタ３３０と、シフトレジスタ３４０と、テストレジスタ３５１と、モードレジスタ３５２と、アドレスレジスタ３５３と、テスト回路３６１と、モード選択回路３６２とを備える。これらの動作について、図６から図８までの波形図を参照して詳しく説明する。
【００４４】
図６は、初期動作時のデータ信号ＤＡＴＡ、クロック信号ＣＬＫ、およびテストラッチ信号ＴＳＴＬＡＴの波形を示す図である。図６に示されるこれらのデータ信号ＤＡＴＡ、クロック信号ＣＬＫ、およびテストラッチ信号ＴＳＴＬＡＴは、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５へ与えられる輝度データ信号Ｄｓに含まれる信号であって、バックライト駆動制御部１４からシリアル信号線１３１を介して与えられる。
【００４５】
データ信号ＤＡＴＡは、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５へ９６ビットずつの合計１４４０ビットからなり、対応するバックライト駆動ユニットのユニットドライバに含まれるシフトレジスタに上記データが書き込まれた後に、初期動作時には各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５へテストラッチ信号ＴＳＴＬＡＴが与えられる。
【００４６】
すなわち、図５に示されるシフトレジスタ３４０は、バックライト駆動ユニット１０３のユニットドライバに含まれる図示されないシフトレジスタからシリアル信号線１３１を介して送られてくるデータ信号ＤＡＴＡを図の右方向から１ビットずつ受け取って書き込み、クロック信号ＣＬＫに合わせて上記値を図の左方向へシフトアップしていく。このシフトレジスタ３４０は、９６ビットのシフトレジスタであり、シフトアップにより左方向へ溢れたビット列からなるデータ信号ＤＡＴＡは、次のバックライト駆動ユニット１０１のユニットドライバに含まれる図示されないシフトレジスタへシリアル信号線１３１を介して送られる。
【００４７】
このようにして、各バックライト駆動ユニット１０２〜１１５に含まれるシフトレジスタは、図の右方向から受け取ったデータ信号ＤＡＴＡのビット列を左方向へシフトして次のシフトレジスタへ与えるので、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５に含まれるシフトレジスタは、全体として１４４０ビットの仮想的なシフトレジスタとして機能する。したがって、これらのシフトレジスタそれぞれに９６ビットずつのデータが書き込まれた後、初期動作時に与えられるテストラッチ信号ＴＳＴＬＡＴにより書き込まれた値をラッチすると、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５を固有のアドレスなどで識別することなくその接続順に対応するデータを与えることができる。
【００４８】
ここで、初期動作時のデータ信号ＤＡＴＡは、各バックライト駆動ユニットに与えられるべき９６ビットのデータとして、それぞれ図６に示されるような４０ビットのテストデータＴＥＳＴ＿ＤＡＴと、５２ビットのモードデータＭＯＤＥ＿ＤＡＴと、４ビットのアドレスデータＡＤＤＤＡＴとを含んでいる。なお、この初期動作時のデータ信号ＤＡＴＡは、装置起動当初またはモード変更時などの特別な場合に送られる。
【００４９】
シフトレジスタ３４０は、上記のようにテストラッチ信号ＴＳＴＬＡＴを受け取ると、書き込まれた上記データ信号ＤＡＴＡをラッチしてその最上位（左端）から下位方向（右方向）へ４０ビットのデータ（すなわちテストデータＴＥＳＴ＿ＤＡＴ）をテストレジスタ３５１に与え、続く５２ビットのデータ（すなわちモードデータＭＯＤＥ＿ＤＡＴ）をモードレジスタ３５２に与え、続く４ビットのデータ（すなわちアドレスデータＡＤＤＤＡＴ）をアドレスレジスタ３５３に与える。
【００５０】
テストレジスタ３５１は、シフトレジスタ３４０から受け取ったテストデータＴＥＳＴ＿ＤＡＴを保持し、テスト回路３６１に与える。テスト回路３６１は、与えられたテストデータＴＥＳＴ＿ＤＡＴに基づき、白色ＬＥＤ２２の点灯試験や各種回路の動作テストを行う。なお、その詳しい構成および動作の説明は省略する。
【００５１】
モードレジスタ３５２は、シフトレジスタ３４０から受け取ったモードデータＭＯＤＥ＿ＤＡＴを保持し、モード選択回路３６２に与える。モード選択回路３６２は、与えられたモードデータＭＯＤＥ＿ＤＡＴに応じて、例えば待機モードなどの各種点灯モードを選択し、白色ＬＥＤ２２に流れる電流量などが調節される。なお、その詳しい構成および動作の説明は省略する。
【００５２】
アドレスレジスタ３５３は、シフトレジスタ３４０から受け取ったアドレスデータＡＤＤＤＡＴを保持し、当該４ビットの各ビットに対応するアドレスポートの電位を設定する。図４および図５に示されるように、ここではアドレスデータＡＤＤＤＡＴの内容は「０００１」であるので、４つのアドレスポートのうち図の右端の端子の電位は「１」に対応する論理レベルＨｉｇｈの電位（ここでは電源電位）となり、その他の端子の電位は「０」に対応する論理レベルＬｏｗの電位（ここでは接地電位）となる。図４を参照して前述したように、これらのアドレスポートは第１のＡ／Ｄ変換器２２４および第２のＡ／Ｄ変換器２２５に備えられるアドレス入力端子にそれぞれ接続されており、各Ａ／Ｄ変換器を識別するためのアドレスを与えている。このように簡単な構成で、シリアル信号線１３１を介して順に各バックライト駆動ユニット１０２〜１１５に固有のアドレスを与えることができる。
【００５３】
以上のような初期動作時のデータ信号ＤＡＴＡは、典型的には装置起動時に一度だけ送られ、続いて以下の図７に示されるよう通常動作時のデータ信号ＤＡＴＡが繰り返し送られることになる。
【００５４】
図７は、通常動作時のデータ信号ＤＡＴＡ、クロック信号ＣＬＫ、およびデータラッチ信号ＤＡＴＬＡＴの波形を示す図である。図７に示されるこれらのデータ信号ＤＡＴＡ、クロック信号ＣＬＫ、およびデータラッチ信号ＤＡＴＬＡＴは、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５へ与えられる輝度データ信号Ｄｓに含まれる信号であって、バックライト駆動制御部１４からシリアル信号線１３１を介して与えられる。そうして、初期動作時と同様に、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５に含まれるシフトレジスタは、全体として１４４０ビットの仮想的なシフトレジスタとして機能し、これらのシフトレジスタそれぞれに９６ビットずつのデータが書き込まれた後、通常動作時に与えられるデータラッチ信号ＤＡＴＬＡＴによりラッチすると、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５の接続順に対応するデータを与えることができる。
【００５５】
ここで、通常動作時のデータ信号ＤＡＴＡは、初期動作時とは異なり、各バックライト駆動ユニットに与えられるべき９６ビットのデータとして、それぞれ図７に示されるような各１２ビットずつ８組のＬＥＤデータＬＥＤ＿ＤＡＴ１〜ＬＥＤ＿ＤＡＴ８を含んでいる。
【００５６】
シフトレジスタ３４０は、上記のようにデータラッチ信号ＤＡＴＬＡＴを受け取ると、書き込まれた上記データ信号ＤＡＴＡをラッチしてその最上位（左端）から下位方向（右方向）へ１２ビットのデータ（すなわちＬＥＤデータＬＥＤ＿ＤＡＴ１）をＬＥＤレジスタ３２１に与え、続く１２ビットのデータ（すなわちＬＥＤデータＬＥＤ＿ＤＡＴ１）をＬＥＤレジスタ３２１に与え、最後のＬＥＤレジスタ３２８まで対応するデータを与える。
【００５７】
上記データを受け取ったＬＥＤレジスタ３２１〜３２８は、上記データを保持して、それぞれ対応するコンパレータ３１１〜３１８に与える。コンパレータ３１１〜３１８は、対応するＬＥＤレジスタ３２１〜３２８から受け取ったデータにより示されるレジスタ値と、カウンタ３３０から与えられるカウンタ値とを比較し、カウンタ値がレジスタ値を超えるまで対応するスイッチ３０１〜３０８をオンにする。以下、この動作について図８を参照して詳しく説明する。
【００５８】
図８は、ＬＥＤクロック信号ＬＥＤＣＬＫと、スイッチ制御信号ＳＷ１〜ＳＷ４、ＳＷ８との波形を示す図である。スイッチ制御信号ＳＷ１〜ＳＷ８は、図５に示されるようにコンパレータ３１１〜３１８からスイッチ３０１〜３０８に与えられるオンオフ制御のための制御信号である。また、図８においてスイッチ制御信号ＳＷ１の括弧内に示される「ＬＥＤ＿ＤＡＴ１＝４」とはＬＥＤデータＬＥＤ＿ＤＡＴ１の内容が「４」であることを示しており、ＬＥＤレジスタ３２１のレジスタ値が「４」であることを意味している。またその他のスイッチ制御信号の括弧内における表記の意味についても同様である。
【００５９】
ここで、図５に示されるスイッチ３０１〜３０８は、内部の定電流源と上記白色ＬＥＤ２２とを接続・切断するものであって、対応するコンパレータ３１１〜３１８から与えられるスイッチ制御信号ＳＷ１〜ＳＷ８によりそのオン・オフが制御される。
【００６０】
コンパレータ３１１〜３１８は、ＬＥＤレジスタ３２１〜３２８から与えられるオン期間に相当するレジスタ値と、カウンタ３３０から与えられる１ずつインクリメントされるカウント値とを比較し、そのカウント値がレジスタ値を超えるまで対応するスイッチ３０１〜３０８をオンにし、そのカウント値がレジスタ値を超えると対応するスイッチ３０１〜３０８をオフにする
【００６１】
カウンタ３３０は、ＬＥＤクロック信号ＬＥＤＣＬＫの立ち上がり毎に１から４０９６までカウンタ値を１ずつインクリメントする１２ビットのカウンタである。したがって、例えば図８に示されるように、ＬＥＤレジスタ３２１のレジスタ値が４である場合、カウンタ３３０から出力される値が４を超えるまでは、コンパレータ３１１から出力されるスイッチ制御信号ＳＷ１は、スイッチ３０１をオンするよう論理レベルＨｉｇｈとなっており、カウンタ３３０から出力される値が４を超えると、コンパレータ３１１から出力されるスイッチ制御信号ＳＷ１は、スイッチ３０１をオフするよう論理レベルＬｏｗとなる。このような動作は、図８に示されるように、ＬＥＤレジスタ３２２のレジスタ値が８である場合などであっても同様である。
【００６２】
その後、カウンタ３３０のカウント値が４０９６になると、次のＬＥＤクロック信号ＬＥＤＣＬＫの立ち上がりでカウント値が１にリセットされ、さらに１ずつインクリメントされる動作が繰り返される。したがって、例えば、ＬＥＤレジスタ３２１のレジスタ値が４である場合、対応する白色ＬＥＤ２２は、４０９６クロックのうちの４クロック分の時間は点灯し、残りの４０９２クロック分の時間は消灯する、という動作が繰り返される。したがって、このレジスタ値を適宜に調整することにより、白色ＬＥＤ２２の消灯時間に対する点灯時間の割合を適宜に設定することができるので、その輝度を任意に調整することができる。なお、上記動作の繰り返しが光の点滅として目に感じられることは好ましくないので、その繰り返し間隔は、光の点滅として目に感じる１／６０秒よりも短いことが好ましい。したがってＬＥＤクロック信号ＬＥＤＣＬＫの周波数はこのことを勘案して設定されていることが好ましい。
【００６３】
＜４．効果＞
以上のように、本実施形態によれば、シリアル信号線１３１を介して各バックライト駆動ユニットに対して順に与えられるデータにより設定される固有のアドレスにより、固定的なアドレスを予め設定しなくても、ＩＩＣバス１３２における通信が可能となる。このように本バックライト駆動装置は、簡単な構成でそれぞれ固有のアドレスを自動的に設定することができるので、バックライト駆動ユニットの共通化を図ることができる。また、取り替える際にアドレスの設定作業が必要ないので修理に手間がかからず、設定ミスも発生しないようにすることができる。
【００６４】
＜５．その他＞
上記実施形態では、バックライト１３は白色ＬＥＤ２２を光源とするが、これに代えてまたはこれとともに赤色、緑色、および青色のＬＥＤを組み合わせた光源を使用してもよいし、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp ）を光源としてもよい。また、液晶パネル１１は液晶を含む多数の表示素子２１で構成されているが、液晶に代えてバックライト１３からの光の透過率を制御可能な電気光学特性を有する周知の物質からなるシャッター素子を使用してもよい。
【００６５】
上記実施形態では、上記１５個のバックライト駆動ユニット１０１〜１１５は、それぞれ８個の白色ＬＥＤ２２を含むが、バックライト駆動ユニット１０１〜１１５および白色ＬＥＤ２２の数は一例であって、輝度データ信号Ｄｓの内容を適宜変更することにより、上記数はそれぞれどのように定めてもよい。例えば、輝度データ信号Ｄｓに含まれるアドレスデータを５ビットに変更すれば、３２個のバックライト駆動ユニットを設けることができ、また８個のバックライト駆動ユニットを設ける場合には上記アドレスデータは３ビットにしてもよい。
【００６６】
上記実施形態では、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５に温度検出器および光量検出器が１つずつ含まれ、これらに対応するＡ／Ｄ変換器が２つ含まれているが、検出器の数や種類に限定はなく、例えば温度検出器および光量検出器の一方のみが含まれる構成であっても、一方又は双方が複数個含まれる構成であってもよいし、電流検出器や電圧検出器などが含まれる構成であってもよい。
【００６７】
上記実施形態では、各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５にアドレスを与えるためのシリアル信号線１３１と、当該アドレスに基づき通信を行うびＩＩＣバス１３２とが使用されるが、シリアル信号線１３１に代えて他のデイジーチェイン方式で各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５を接続する信号線が使用されてもよいし、ＩＩＣバス１３２に代えて、ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）やＳＭＢｕｓ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｂｕｓ）などのアドレスを使用したバス接続方式で各バックライト駆動ユニット１０１〜１１５を接続する信号線が使用されてもよい。
【００６８】
上記実施形態では、表示領域を均一に照明するため、各バックライトの輝度が個別に制御される構成であるが、いわゆるエリアアクティブ駆動方式を採用する表示装置において各バックライトの輝度が個別に制御される構成であってもよい。このエリアアクティブ駆動方式とは、画面を複数のエリアに分割し、エリア内の入力画像に基づき、当該エリアに対応したバックライト光源の輝度を制御しながら、表示パネルを駆動する方法をいう。液晶表示装置など、バックライトを備えた画像表示装置では、入力画像に基づきバックライトの輝度を制御することにより、バックライトの消費電力を抑制し、表示画像の画質を改善することができる。このエリアアクティブ駆動を行う画像表示装置では、各エリアに対応したＬＥＤの輝度（発光時の輝度）は、当該各エリア内の画素の輝度の最大値および平均値などに基づいて適宜の輝度が求められ、ＬＥＤデータとしてバックライト駆動制御部に与えられる。また、そのＬＥＤデータと入力画像とに基づいて表示用データ（液晶表示装置の場合には液晶の光透過率を制御するためのデータ）が生成され、当該表示用データは表示パネル駆動回路に与えられる。画面上における各画素の輝度は、液晶表示装置の場合には、バックライトからの光の輝度と表示用データに基づく光透過率との積になる。このように生成された表示用データに基づいて表示パネル駆動回路が駆動され、上述のＬＥＤデータに基づいてバックライトが駆動されることにより、入力画像に基づく画像表示が行われる構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、複数のバックライトユニットを含むバックライト装置およびそれを備えた表示装置に適用されるものであって、例えば広い表示領域を照明するために複数のバックライトユニットを備えた大型の液晶表示装置およびそれに使用されるバックライト装置に適している。
【符号の説明】
【００７０】
１０  …液晶表示装置
１１  …液晶パネル
１２  …パネル駆動回路
１３  …バックライト
１４  …バックライト駆動制御部
１５  …表示制御部
２１  …表示素子
２２  …ＬＥＤ
１０１〜１１５  …バックライト駆動ユニット
２１１，２１２  …ユニットドライバ
２１２，２２２  …温度検出器
２１３，２２３  …光量検出器
２１４，２２４  …第１のＡ／Ｄ変換器
２１５，２２５  …第２のＡ／Ｄ変換器
３０１〜３０８  …スイッチ
３１１〜３１８  …コンパレータ
３２１〜３２８  …ＬＥＤレジスタ
３４０  …シフトレジスタ
３５３  …アドレスレジスタ
Ｄ１〜Ｄ１５  …デジタルデータ
Ｄｓ  …輝度データ信号
ＤＡ  …液晶データ
ＤＢ  …ＬＥＤデータ
ＤＡＴＡ  …データ信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010004871.tif 000010
【国際調査報告】
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2010004871.tif 000012
2010004871.tif 000013
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