(57)【要約】【課題】  映像信号に応動して、表示画面の輝度や、色度を制御したり、好ましい黒レベルを実現する背面光源の駆動回路を提供する。【解決手段】  半導体発光素子を光源として構成され、液晶表示部４を背面から照明する光源を有する背面光源７の駆動回路において、液晶表示部へ供給される画像信号中のブランキング期間を検出するブランキング検出部８と、ブランキング期間中は、光源を消灯する背面光源駆動部とを有する。また、画像信号の輝度を検出する輝度検出部を更に設けて、背面光源駆動部が、画像信号の輝度に従って、光源の輝度を制御できる。また、制御部を設けて、半導体発光素子に流す電流を制御して半導体発光素子の発光量を、画像信号の内容に関係なく、使用者が自分の好みに合わせることができる。【選択図】        図１   
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を光源とし、液晶表示部を背面から照明する背面光源の駆動回路において、
液晶表示部へ供給される画像信号中のブランキング期間を検出するブランキング検出部と、
ブランキング期間中は、前記光源を消灯する背面光源駆動部とを有する背面光源の駆動回路。
【請求項２】
半導体発光素子を光源とし、液晶表示部を背面から照明する背面光源の駆動回路において、
液晶表示部へ供給される画像信号の輝度を検出する輝度検出部と、
前記輝度に従って、前記光源の明るさを制御する背面光源駆動部とを有することを特徴とする背面光源の駆動回路。
【請求項３】
前記画像信号がカラー信号を含み、
前記画像信号の色度を検出する色度検出部を更に有し、
前記光源が、複数色の光を出射する複数の半導体発光素子を含み、
前記背面光源駆動部が、前記画像信号の色度に従って、前記複数の半導体発光素子に流す電流を制御することを特徴とする請求項２に記載の背面光源の駆動回路。
【請求項４】
前記背面光源駆動部は、前記複数色の半導体発光素子に流す電流をパルス幅変調により制御することを特徴とする請求項３に記載の背面光源の駆動回路。
【請求項５】
半導体発光素子を光源とし、液晶表示部を背面から照明する背面光源の駆動回路において、
前記半導体発光素子に流す電流を制御して、前記半導体発光素子の発光量を、液晶表示部に表示される画像信号の内容に応動して制御する背面光源駆動部と、
前記半導体発光素子に流す電流を制御して、半導体発光素子の発光量を、画像信号の内容に関係なく、使用者が操作して制御できる制御部とを有することを特徴とする背面光源の駆動回路。
【請求項６】
前記半導体発光素子は、複数色の光を出射する半導体発光素子を含むことを特徴とする請求項５に記載の背面光源の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に使用する背面光源用駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２００１−２７２９３８号公報には、従来の色調調整回路、色調調整回路を備えたバックライトモジュール（背面光源）及び発光ダイオード表示装置が開示されている。これは、半導体発光素子を使用した背面光源の色調、明るさ調整回路の例である。この従来技術では、発光ダイオードに流す順方向電流を制御することによって、発光色調を制御しながら、単色発光ダイオード（ＬＥＤ）の各色調のバラツキを補正でき、複数のＬＥＤを備えた発光装置や表示装置において均一な色調を実現している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７２９３８号公報（段落００１２の記載）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の液晶表示装置では、液晶表示駆動部へ入力される映像信号とは関係なく背面光源を駆動している。すなわち、映像のブランキングの期間中でも、背面光源を一定の輝度で常時点灯させた状態で、液晶の透過率を変化して映像を表示している。このため、映像信号の輝度が最小となる場合に、液晶表示上に理想的な黒を実現するのは困難であった。又、常に背面光源を点灯しているので、表示する映像が無いブランキングの期間でも、背面光源が電力を消費しているという不都合があった。
【０００５】
また、明るさや色相は液晶表示部だけで制御されるので、明るさや色相を変化できるダイナミックレンジには限界があった。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたものである。本発明の目的は、背面光源からの漏れ光の無い黒レベルを有するブランキングと、消費電力の低減が可能な背面光源用駆動回路とを実現することである。本発明の他の目的は、映像内容に応じて明るさを変化させたり、色合いを変化させることを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わる背面光源の駆動回路は、半導体発光素子を光源とし、液晶表示部を背面から照明する背面光源の駆動回路であり、
液晶表示部へ供給される画像信号中のブランキング期間を検出するブランキング検出部と、
ブランキング期間中は、前記光源を消灯する背面光源駆動部とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係わる背面光源の駆動回路は、半導体発光素子を光源とし、液晶表示部を背面から照明する背面光源の駆動回路であり、
液晶表示部へ供給される画像信号の輝度を検出する輝度検出部と、
前記輝度に従って、前記光源の輝度を制御する背面光源駆動部とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係わる背面光源の駆動回路は、半導体発光素子を光源とし、液晶表示部を背面から照明する背面光源の駆動回路であり、
液晶表示部に表示される画像信号の内容に応動して、背面光源の発光量を駆動する背面光源駆動部と、
前記半導体発光素子に流す電流を制御して半導体発光素子の発光量を、画像信号の内容に関係なく、使用者が操作して制御できる制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
映像信号のブランキング期間に対応して背面光源が消灯するので、ブランキング時に液晶を通して背面から正面に向けて漏れる光が無くなり、改善された黒レベルが実現できる。又、不要な電力消費を抑制できる。
【００１１】
映像信号の平均的な輝度レベルを検出し、背面光源の明るさを変化させるので、液晶表示パネルと、背面光源との相乗効果でコントラストの向上が実現できる。
【００１２】
使用者は自分の好みに合わせて、背面光源の明るさを変えることが可能であり、又、背面光源の色相を変えることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を、実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる背面光源装置を示す。同図において、映像信号回路１から出力された映像信号は、一旦、フレームメモリ２に蓄積され、更に、液晶表示パネルを駆動するパネル駆動回路３へ出力される。パネル駆動回路３は映像信号を液晶表示パネル４へ出力し、液晶表示パネルを駆動する。電源回路５は、背面光源駆動回路６を介して、背面光源７へ電源を供給して背面光源７を駆動する。パネル駆動回路３は映像信号をブランキング信号検出回路８へ出力し、ブランキング信号検出回路８は、映像信号からブランキング信号を取り出して、背面光源駆動回路６へ供給する。
【００１４】
図２（ａ）から図２（ｃ）は実施の形態１の動作を示す概念図である。図２（ａ）に示すように、時間と共に変動する映像信号９の終りには、ブランキング状態１０となる。また、図２（ｂ）に示すように、映像信号９とブランキング状態１０は一画面分のメモリーに蓄えられた映像部１１及びブランキング部１２となる。従来の背面光源では、映像部１１の期間及びブランキング部１２の期間に関係なく、同じ明るさで点灯していた。図２（ｃ）は、フレームメモリ２の動作状態を示す。図２（ｄ）は、半導体発光素子を光源として構成された背面光源の駆動状態を示すものであり、図２（ｂ）の映像部１１に対応して点灯状態１６と、ブランキング部１２に対応して消灯状態１７となる。
【００１５】
また、上記構成では、ブランキング信号検出回路８がパネル駆動回路３の出力から、ブランキングの期間を検出して、背面光源駆動回路６を介して、ブランキング部の期間中は背面光源７の消灯を行う。また、映像部１１の期間中は、背面光源駆動回路６を介して背面光源７の点灯を行う。
【００１６】
図２（ａ）に示す映像信号９はアナログ信号であり、時間と共に変化する。このアナログ信号は、デジタル信号に変換されて、フレームメモリ２に蓄えられる。すなわち、アナログの映像信号９が始まってからブランキング直前までの１画面分をデジタル信号化し、この一画面分のデシタル信号を、ブランキング直前にフレームメモリ２に蓄積する。この一画面分のデジタル信号がフレームメモリ２に蓄積された後に、フレームメモリ２からのデジタル信号が読み出されて液晶表示パネル４上の表示される期間１３（図２（ｃ））が始まる。すなわち、アナログ信号の一画面分だけ遅延した映像が液晶表示パネルに現れることになる。したがって、このデジタル信号がメモリ２内に滞在する期間１３は、必ずしも、アナログの映像信号９の持続時間とは一致せず、通常は、アナログの映像信号９の持続時間より長い。実際には、映像信号９に対して、様々なデジタル処理が行われるので、図２（ｂ）に示す映像部１１の数枚分に相当する時間だけ遅れて、液晶表示パネル７に映像が現れる。期間１３とブランキングの期間１４（図２（ｃ））との合計の時間長１５は、一画面に相当するが、２つの期間１３、１４の比率は任意である。
【００１７】
上記のデジタル処理による信号伝送の遅延時間を考慮して、下記のような構成も考えられる。すなわち、映像信号からブランキング状態を直接検出し、ブランキング信号の立ち上がりから所定の時間だけ遅延させて、背面光源を点灯及び消灯する構成としてもよい。
【００１８】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係わる背面光源装置を示す。映像輝度検出回路１９は、映像の輝度レベルを検出し、背面光源駆動回路６へ出力する。ブランキング信号検出回路８がパネル駆動回路３の出力から、ブランキングの期間を検出して、背面光源駆動回路６を介してブランキングの期間中は背面光源７の消灯を行う。また、映像の期間中は、背面光源駆動回路６を介して背面光源７の点灯を行う。
【００１９】
上述の構成で、映像の輝度信号レベルの平均値に応じて背面光源７の明るさを変化させることができる。この場合、例えば、複数のフレームにわたって輝度の平均値を求めて緩やかに制御する。光源の明るさは、駆動電流を周期の一定なパルス電流とし、パルスの幅、すなわち、駆動信号のデューティサイクルを変化させることにより制御する（すなわち、ＰＷＭ駆動）。輝度の平均値は、アナログのテレビジョンで一般的に使用されている自動輝度制御回路と同等の回路により検出できる。
【００２０】
本実施の形態２の背面光源装置では、映像信号の平均的な輝度レベルを検出し、背面光源の明るさを変化させるので、液晶表示パネルと、背面光源との相乗効果でコントラストの向上が実現できる。
【００２１】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３に係わる背面光源装置を示す。映像信号の色度検出回路２０は、映像の色度を検出し、背面光源駆動回路６に伝達する構成となっている。ブランキング信号検出回路８がパネル駆動回路３の出力から、ブランキングの期間を検出して、背面光源駆動回路６を介してブランキングの期間中は背面光源７の消灯を行う。また、映像期間中は、背面光源駆動回路６を介して、背面光源７の点灯を行う。映像輝度検出回路１９は、映像の輝度レベルを検出し、背面光源駆動回路６へ出力し、映像の輝度レベルの平均値に応じて背面光源７の明るさを変化させる。
【００２２】
以上の接続にて、映像信号の色度に応じて、複数色の半導体発光素子によって構成される背面光源に流れる電流を変化し、映像信号の色度に応じて背面光源の色が自動的に変わることとなる。この場合、赤、緑、青に対応する各ＬＥＤの電流をＰＷＭ駆動することにより、色度を変化させる。また、色は数フレームにわたる画面上の平均的な色度を検出する。
【００２３】
本実施の形態３の背面光源装置では、映像信号の色相を検知し、背面光源を構成する赤、緑、青の個別の半導体発光素子を駆動する際の電流比、すなわち、ＰＷＭ制御電流の比率も変化するので、カラー画面では、より鮮やかな色を再現できる。
【００２４】
実施の形態４．
実施の形態４では、ブランキング信号検出回路８がパネル駆動回路３の出力から、ブランキングの期間を検出して、背面光源駆動回路６を介してブランキングの期間中は背面光源７の点灯を行う。また、映像期間中は、背面光源駆動回路６を介して背面光源７の点灯を行う。ブランキング信号検出回路８によりブランキング期間を検出することにより、映像期間を検出することができる。この映像期間中の輝度を映像輝度検出回路により検出することにより、映像期間中における背面光源装置の輝度を制御する。図５は、本発明の実施の形態４に係わる背面光源装置を示す。映像信号９との相関を持たない独立制御回路２１からの制御信号が、背面光源駆動回路６へ入力される。
【００２５】
上記構成により、使用者は自分の好みに合わせて、背面光源装置の明るさを変えることが可能であり、又、背面光源の色相を変えることも可能となる。例えば、ＰＷＭ駆動する際の電流比を同じに保ち、背面光源駆動回路の赤、緑、青の半導体発光素子を流れる電流を同時に増減することにより、明るさを変化させることができる。また、ＰＷＭ駆動により電流比を変化させることにより、色相を変化させることができる。この場合、赤、緑、青の半導体発光素子の電流比をＰＷＭ駆動により自動的に変化させることができる。また、使用者の自分の好みに合わせた色相になるように、ＰＷＭ駆動により手動で変化させることもできる。
【００２６】
また、実施の形態４では、映像信号とは無関係に、観察者が自分の好みに合わせて、背面光源を構成する半導体発光素子の電流を変化させることができるので、暗い画像から明るい画像まで広い範囲で、映像の明るさや色相の変化が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１を示す。
【図２】本発明の動作を示す概念図であり、（ａ）はアナログ信号である映像信号を示し、（ｂ）は映像画像とブランキング画像を示し、（ｃ）は、フレームメモリの動作状態を示し、（ｄ）は背面光源の駆動状態を示す。
【図３】本発明の実施の形態２を示す。
【図４】本発明の実施の形態３を示す。
【図５】本発明の実施の形態４を示す。
【符号の説明】
【００２８】
１  映像信号回路、  ２  フレームメモリ、  ３  パネル駆動回路、  ４  液晶表示パネル、  ５  背面光源用電源回路、  ６  背面光源駆動回路、  ７  背面光源、  ８  信号検出回路、  ９  映像信号、  １０  ブランキング状態、  １１  映像部、  １２  ブランキング部、  １３  フレームメモリに映像信号が記録及び読出される期間、  １６  点灯状態、  １７  消灯状態、  １９  映像輝度検出回路、  ２０  映像信号の色度検出回路、  ２１  独立制御回路。
【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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