JP2013205574A - Backlight device, control method of backlight device, and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バックライト装置、バックライト装置の制御方法、及び、液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a backlight device, a control method for the backlight device, and a liquid crystal display device.
近年では、画像表示装置として、液晶パネルを用いた液晶表示装置が主流になってきている。液晶パネルは自発光デバイスではないため、液晶表示装置では、LED等の光源を用いたバックライトが必要になる。また、液晶表示装置において、画像の輝度を変更する方法には、次の2つの方法がある。1つは、液晶パネルの制御(液晶パネルが有する液晶素子の透過率(バックライトからの光が液晶素子を透過する割合)の制御)により画像の輝度を変更する方法である。もう1つは、バックライトの発光輝度を変更することにより画像の輝度を変更する方法である。画面内のコントラスト比を高めるためには、画面上の輝度が所望の輝度となるように、バックライトの発光輝度を変更する方法を用いるのがよい。 In recent years, liquid crystal display devices using liquid crystal panels have become mainstream as image display devices. Since the liquid crystal panel is not a self-luminous device, the liquid crystal display device needs a backlight using a light source such as an LED. Further, there are the following two methods for changing the luminance of an image in a liquid crystal display device. One is a method of changing the luminance of an image by controlling the liquid crystal panel (controlling the transmittance of the liquid crystal element included in the liquid crystal panel (the ratio of the light from the backlight passing through the liquid crystal element)). The other is a method of changing the brightness of the image by changing the light emission brightness of the backlight. In order to increase the contrast ratio in the screen, it is preferable to use a method of changing the light emission luminance of the backlight so that the luminance on the screen becomes a desired luminance.
バックライトの発光輝度の変更方法(変更方式)として、PWM(パルス幅変調)方式が多く用いられている。この方式は、バックライトを一定周期で点灯させ、点灯期間の長さと消灯期間の長さの比(以下DUTY比)を変更することでバックライトの発光輝度を変更するものである。点灯期間の間隔(即ち消灯期間)が長いとバックライトの点滅が人の目に視認されるため、視聴者がちらつき(フリッカ)を感じることがある。そのため、PWM方式を用いたバックライトの制御では、200Hz以上の高い周波数でバックライトを点灯させるのが一般的である。 A PWM (pulse width modulation) method is often used as a method for changing the light emission luminance of the backlight (change method). In this method, the backlight is turned on at a constant cycle, and the light emission luminance of the backlight is changed by changing the ratio between the length of the lighting period and the length of the extinguishing period (hereinafter, DUTY ratio). If the interval of the lighting period (that is, the extinguishing period) is long, the flashing of the backlight is visually recognized by human eyes, and thus the viewer may feel flicker. Therefore, in the backlight control using the PWM method, it is common to turn on the backlight at a high frequency of 200 Hz or higher.
ところで、液晶表示装置では、液晶素子の透過率を制御してバックライトからの光(バックライト光)を遮光することで黒を表現することができる。しかし、液晶素子によるバックライト光の遮光は完全ではなく、黒を表現しようとしても、バックライト光がわずかに漏れてしまい(バックライト光がわずかに液晶素子を透過してしまい)、完全な黒を表現することができず、いわゆる「黒浮き」が生じてしまう。そのため、バックライトの発光輝度が画面全体で均一になるようにバックライトを制御すると、黒浮きにより画面内のコントラスト比は制限されてしまう。それを解消するために、ローカルディミングと呼ばれる技術が提案されている。これは、画像の明暗に合わせて、画面内の領域ごとにバックライトの発光輝度を変更する制御を行うことで、黒浮きを防止して、画面内のコントラスト比を高めることを可能にする技術であり、特許文献1等に開示されている。
By the way, in the liquid crystal display device, black can be expressed by controlling the transmittance of the liquid crystal element to block light from the backlight (backlight light). However, the light shielding of the backlight by the liquid crystal element is not perfect, and even if it tries to express black, the backlight light leaks slightly (the backlight light slightly passes through the liquid crystal element), and the black light is completely black. Cannot be expressed, and so-called “black floating” occurs. For this reason, when the backlight is controlled so that the light emission luminance of the backlight is uniform over the entire screen, the contrast ratio in the screen is limited due to black floating. In order to solve this problem, a technique called local dimming has been proposed. This is a technology that prevents the black float and increases the contrast ratio in the screen by performing control to change the light emission brightness of the backlight for each area in the screen according to the brightness of the image. It is disclosed in
また、液晶パネルは、ブラウン管ディスプレイやプラズマディスプレイ等の自発光デバイスに比べると応答性で劣るため、動画を表示する際に動画ボケが目立つなどの欠点があった。そのため今日ではこの欠点を解消するための様々な技術が提案されており、その中の一つにバックライトスキャンと呼ばれる技術がある。バックライトスキャンは、液晶パネルの走査(スキャン)、即ち液晶素子の駆動に合わせてバックライトの点灯及び消灯を制御することで、液晶素子の透過率の切り替わりの瞬間を見えなくし、動画ボケの低減を図る技術である。バックライトスキャンについては特許文献2等に開示されている。
In addition, since the liquid crystal panel is inferior in response to a self-luminous device such as a cathode ray tube display or a plasma display, there is a disadvantage that moving image blur is conspicuous when displaying a moving image. For this reason, various techniques for solving this drawback have been proposed today, and one of them is a technique called backlight scanning. Backlight scanning makes it impossible to see the moment when the transmittance of the liquid crystal element changes, and reduces motion blur by controlling the turning on and off of the backlight according to the scanning of the liquid crystal panel, that is, driving the liquid crystal element. It is a technology to plan. The backlight scan is disclosed in
ローカルディミングやバックライトスキャンを行う際には、バックライトの点灯開始のタイミングやバックライトの発光輝度の変更のタイミングを画像信号と合わせる(同期させる)必要がある。一般的には、画像信号の垂直同期信号(以下VSYNC)に同期して、バックライトが制御される。 When performing local dimming or backlight scanning, it is necessary to match (synchronize) the timing of starting lighting of the backlight and the timing of changing the light emission luminance of the backlight with the image signal. In general, the backlight is controlled in synchronization with a vertical synchronization signal (hereinafter VSYNC) of an image signal.
次に、一般的なLEDドライバを用いた場合の、バックライトのPWM制御について説明する。LEDドライバは、バックライトの点灯、消灯、発光輝度などを制御する制御回路である。LEDドライバには、点灯期間の基準となるクロック信号(以下PWM−CLK)が入力される。LEDドライバは、このPWM−CLKをカウントすることで、バックライトをPWM制御する。例えば、LEDドライバに対して「点灯開始:2、点灯期間:5」という設定値が設定されたとすると、LEDドライバは、図8に示すように、PWMカウント値(PWM−CLKのカウント値)が2になった時点でバックライトを点灯させる。そして、LEDドライバは、バックライトを点灯してからPWM−CLK5カウント分の時間後に(PWMカウント値が7になった時点で)バックライトを消灯させる。また、点灯期間の周期の基準の信号(以下PWM−SYNC)が入力されると、PWMカウント値は、次のPWM−CLKのタイミングで0になるようにリセットされる。LEDドライバに対して一定周波数のPWM−CLKと、一定周波数のPWM−SYNCを入力し続けることで、一定周期の点灯期間を設定することが可能になる。 Next, backlight PWM control when a general LED driver is used will be described. The LED driver is a control circuit that controls turning on / off of the backlight, light emission luminance, and the like. The LED driver receives a clock signal (hereinafter referred to as PWM-CLK) serving as a reference for the lighting period. The LED driver performs PWM control of the backlight by counting the PWM-CLK. For example, if a set value of “lighting start: 2, lighting period: 5” is set for the LED driver, the LED driver has a PWM count value (a count value of PWM-CLK) as shown in FIG. When 2 is reached, the backlight is turned on. Then, the LED driver turns off the backlight after a time corresponding to 5 counts of PWM-CLK after turning on the backlight (when the PWM count value becomes 7). Further, when a reference signal (hereinafter referred to as PWM-SYNC) of the period of the lighting period is input, the PWM count value is reset to 0 at the next PWM-CLK timing. By continuously inputting PWM-CLK having a constant frequency and PWM-SYNC having a constant frequency to the LED driver, it becomes possible to set a lighting period having a constant period.
LEDドライバには様々な仕様のものがあり、PWMカウント値が0のときにバックライトの点灯が開始されるものや、PWMカウント値に従って消灯期間を設定するものなどがある。上記消灯期間を設定するLEDドライバは、例えば、「消灯開始:2、消灯期間:5」という設定値が設定された場合に、PWMカウント値が2になった時点でバックライトを消灯させ、PWMカウント値が7になった時点でバックライトを点灯させる。他にはカウンタのリセットをまたいで点灯期間ないし消灯期間を設定出来るものもある。例えば「点灯開始:8、点灯期間:5」と設定したときにはカウンタの最大値が9ならばカウンタが8の時点で点灯を開始してカウンタ0へのリセットを経てカウンタが3になった時点で消灯する。また、PWMカウント値の最大値もLEDドライバによって様々であり、一般的には、DUTY比を細かく調整するために、PWMカウント値の最大値がかなり大きいものが多い。本明細書においては、説明を簡略化するためにあえてPWMカウント値の最大値が小さい場合の例について説明を行う。LEDドライバには、PWMカウント値が最大値を超えた場合に、PWMカウント値が自動的にリセットされるものや、PWMカウント値が最大値を超えた場合に、PWM−SYNCが入力されるまでバックライトの制御を中止するものもある。
There are LED drivers of various specifications, such as those that start turning on the backlight when the PWM count value is 0, and those that set the extinguishing period according to the PWM count value. The LED driver for setting the extinguishing period turns off the backlight when the PWM count value becomes 2, for example, when the setting values “extinguishing start: 2, extinguishing period: 5” are set, When the count value becomes 7, the backlight is turned on. Others can set the lighting period or the extinguishing period across counter resets. For example, when “lighting start: 8, lighting period: 5” is set, if the maximum value of the counter is 9, the lighting starts when the counter is 8, and when the counter becomes 3 after being reset to the
次に、画像信号と、バックライトのPWM制御(PWMカウント値に応じたバックライトの点灯及び消灯の制御)との同期方法について説明する。図9に示すように、PWM−SYNCをVSYNCと同期させれば、画像信号と、バックライトの点灯との同期を取ることが可能になる。図9には、VSYNCに同期して4回のPWM制御が行われる場合の例を示している。具体的には、図9には、VSYNCの周波数が60Hzであり、PWM−SYNCの周波数がVSYNCの周波数の4倍の240Hzである場合の例を示している。なお、1つのVSYNCに対するPWM制御の回数は4回に限らない。VSYNCの周波数が60Hzであり、PWM−SYNCの周波数が300Hzである場合には、1つのVSYNCに対してPWM制御が5回行われる。VSYNCの周波数が60Hzであり、PWM−SYNCの周波数が360Hzである場合には、1つのVSYNCに対してPWM制御が6回行われる。また、図9ではVSYNCとPWM−SYNCのタイミングを完全に一致させているが、最適な画質を得るためには図10に示すように、VSYNCとPWM−SYNCのうちの一方を他方に対して遅らせた方が良い場合もある。図10は、PWM−SYNCがVSYNCよりも時間DELAYだけ遅れている場合の例である。この場合においては、時間DELAYを一定に保つことが、VSYNCとPWM−SYNCの同期を取ることになる。本明細書では、説明を簡略化するために、時間DELAYがゼロの場合の例について説明を行う。
また、バックライトの領域毎に、点灯期間の開始タイミング(点灯開始のタイミング)を変えることにより、バックライトスキャンなどを行う際に、液晶パネルのスキャンに合わせたバックライトの点灯を行うことが可能になる。
Next, a method of synchronizing the image signal and the backlight PWM control (backlight on / off control according to the PWM count value) will be described. As shown in FIG. 9, if the PWM-SYNC is synchronized with VSYNC, it is possible to synchronize the image signal with the lighting of the backlight. FIG. 9 shows an example in which PWM control is performed four times in synchronization with VSYNC. Specifically, FIG. 9 shows an example in which the frequency of VSYNC is 60 Hz and the frequency of PWM-SYNC is 240 Hz, which is four times the frequency of VSYNC. Note that the number of times of PWM control for one VSYNC is not limited to four. When the frequency of VSYNC is 60 Hz and the frequency of PWM-SYNC is 300 Hz, PWM control is performed five times for one VSYNC. When the frequency of VSYNC is 60 Hz and the frequency of PWM-SYNC is 360 Hz, PWM control is performed six times for one VSYNC. In FIG. 9, the timings of VSYNC and PWM-SYNC are completely matched. However, in order to obtain the optimum image quality, one of VSYNC and PWM-SYNC is set to the other as shown in FIG. Sometimes it is better to delay. FIG. 10 shows an example in which PWM-SYNC is delayed by time DELAY from VSYNC. In this case, keeping the time DELAY constant will synchronize VSYNC and PWM-SYNC. In this specification, in order to simplify the description, an example in which the time DELAY is zero will be described.
In addition, by changing the start timing of the lighting period (lighting start timing) for each backlight area, it is possible to turn on the backlight in accordance with the scan of the liquid crystal panel when performing a backlight scan, etc. become.
しかしながら、画像信号のクロックと画像表示装置側のクロックの周波数のわずかな違い等により、VSYNCの周期(以下VSYNC周期)が変化することがある。そのため、VSYNC周期は必ずしも常に一定ではない。 However, the VSYNC cycle (hereinafter referred to as VSYNC cycle) may change due to a slight difference in the frequency of the clock of the image signal and the clock of the image display device. Therefore, the VSYNC cycle is not always constant.
例えば、図11に示すように、VSYNC周期が短くなり、VSYNCの周波数(以下VSYNC周波数)が60Hzから61.5Hzに変化することがある。このとき、PWM周期(PWMカウント値が0になったタイミングから次に0になるまでの期間)1〜3では、通常通りにPWM−SYNCの周波数を240HzとしてPWM制御を行うことができる。しかしながら、PWM周期4の終了タイミングとVSYNCとの同期を取ると、PWM周期4はPWM周期1〜3よりも短くなり、PWM周期4ではPWM−SYNC周波数が266Hzに変化してしまう。PWM周期4では、PWM周期1〜3と同様に、バックライトは、PWMカウント値が2のタイミングから点灯され、PWMカウント値が7のタイミングで消灯される。そのため、PWM周期4での点灯期間の長さは、PWM−CLK5カウント分であり、PWM周期1〜3での点灯期間の長さと同じとなる。しかしながら、本来ならPWMカウント値が9の時点で入力されるPWM−SYNCが、PWM周期4においてはPWMカウント値が8の時点で入力される。そのため、PWM周期4では、本来より1カウント分早くPWMカウント値がリセットされ、結果的に消灯期間の長さがPWM周期1〜3での消灯期間の長さよりもPWMカウント値1カウント分短くなってしまう。点灯期間の長さが変わらずに消灯期間の長さだけが短くなると、DUTY比が高くなるため、PWM周期4ではPWM周期1〜3よりもバックライトの発光輝度が上昇し、ひいては画面上の輝度が上昇してしまう。
For example, as shown in FIG. 11, the VSYNC cycle is shortened, and the frequency of VSYNC (hereinafter referred to as VSYNC frequency) may change from 60 Hz to 61.5 Hz. At this time, in the PWM cycle (period from the timing when the PWM count value becomes 0 to the next time 0) to 1-3, PWM control can be performed with the PWM-SYNC frequency set to 240 Hz as usual. However, if the end timing of the
また、図12に示すように、VSYNC周期が長くなり、VSYNC周波数が60Hzから58.5Hzに変化することがある。このとき、図11の場合と同様にPWM周期1〜3では、通常通りにPWM−SYNCの周波数を240HzとしてPWM制御を行うことができる。しかしながら、PWM周期4の終了タイミングとVSYNCとの同期を取ると、PWM周期4はPWM周期1〜3よりも長くなり、PWM周期4ではPWM−SYNC周波数が218Hzに変化してしまう。PWM周期4では、PWM周期1〜3と同様に、バックライトは、PWMカウント値が2のタイミングから点灯され、PWMカウント値が7のタイミングで消灯される。そのため、PWM周期4での点灯期間の長さは、PWM−CLK5カウント分であり、PWM周期1〜3での点灯期間の長さと同じとなる。しかしながら、本来ならPWMカウント値が9の時点で入力されるPWM−SYNCが、PWM周期4においてはPWMカウント値が10の時点で入力される。そのため、PWM周期4では、本来より1カウント分遅くPWMカウント値がリセットされ、結果的に消灯期間の長さがPWM周期1〜3での消灯期間の長さよりもPWMカウント値1カウント分長くなってしまう。点灯期間の長さが変わらずに消灯期間の長さだけが長くなると、DUTY比が低くなるため、PWM周期4ではPWM周期1〜3よりもバックライトの発光輝度が低下し、ひいては画面上の輝度が低下してしまう。LEDドライバの仕様によってはPWMカウント値が9を超えた時点で必ず0になるようにリセットされるものもあるが、その場合においてもPWM−SYNCの入力時に再びPWMカウント値がリセットされるため、同じように消灯期間の長さが長くなってしまう。
Further, as shown in FIG. 12, the VSYNC cycle becomes longer and the VSYNC frequency may change from 60 Hz to 58.5 Hz. At this time, similarly to the case of FIG. 11, in the PWM cycles 1 to 3, the PWM control can be performed with the frequency of PWM-SYNC being 240 Hz as usual. However, if the end timing of the
このように、従来の方法では、VSYNCとPWM−SYNCの同期を取りながらバックライトをPWM制御しているときに、VSYNCの周波数が変化すると、DUTY比の変化によりバックライトの発光輝度が変化し、ひいては画面上の輝度が変化してしまう。このような画面上の輝度の変化は、フリッカとして視聴者に視認されてしまう。 Thus, in the conventional method, when the backlight is PWM-controlled while synchronizing VSYNC and PWM-SYNC, if the VSYNC frequency changes, the backlight emission luminance changes due to the change in the DUTY ratio. As a result, the brightness on the screen changes. Such a change in luminance on the screen is visually recognized by the viewer as flicker.
そこで本発明は、画像信号の垂直同期信号とバックライトの制御との同期を保ちながら、垂直同期信号の周期の変動によるバックライトの発光輝度の変動を抑制することのできる技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a technique capable of suppressing fluctuations in backlight emission luminance due to fluctuations in the period of the vertical synchronization signal while maintaining synchronization between the vertical synchronization signal of the image signal and the backlight control. Objective.
本発明のバックライト装置は、
画像信号に基づく画像を表示する液晶表示装置のバックライト装置であって、
バックライトと、
設定された周波数でクロック信号を生成する生成手段と、
前記生成手段で生成されたクロック信号の数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段のカウント値に基づいて前記バックライトの点灯及び消灯を制御する制御手段と、
を有し、
前記生成手段は、前記画像信号の垂直同期信号の周期が所定周期から変動する場合に、変動した周期に合わせてクロック信号の周波数を変更する
ことを特徴とする。
The backlight device of the present invention is
A backlight device of a liquid crystal display device that displays an image based on an image signal,
With backlight,
Generating means for generating a clock signal at a set frequency;
Counting means for counting the number of clock signals generated by the generating means;
Control means for controlling turning on and off of the backlight based on the count value of the counting means;
Have
The generating means may change the frequency of the clock signal in accordance with the changed period when the period of the vertical synchronizing signal of the image signal changes from a predetermined period.
本発明のバックライト装置の制御方法は、
画像信号に基づく画像を表示する液晶表示装置のバックライト装置の制御方法であって、
前記バックライト装置は、バックライトを有し、
前記バックライト装置の制御方法は、
設定された周波数でクロック信号を生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成されたクロック信号の数をカウントするカウントステップと、
前記カウントステップのカウント値に基づいて前記バックライトの点灯及び消灯を制御する制御ステップと、
を有し、
前記生成ステップでは、前記画像信号の垂直同期信号の周期が所定周期から変動する場合に、変動した周期に合わせてクロック信号の周波数が変更される
ことを特徴とする。
The control method of the backlight device of the present invention,
A method of controlling a backlight device of a liquid crystal display device that displays an image based on an image signal,
The backlight device has a backlight,
The control method of the backlight device is:
A generating step for generating a clock signal at a set frequency;
A counting step for counting the number of clock signals generated in the generating step;
A control step for controlling lighting and extinguishing of the backlight based on the count value of the counting step;
Have
In the generating step, when the period of the vertical synchronizing signal of the image signal varies from a predetermined period, the frequency of the clock signal is changed in accordance with the varied period.
本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと上記バックライト装置を有することを特徴とする。 The liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal panel and the backlight device.
本発明によれば、画像信号の垂直同期信号とバックライトの制御との同期を保ちながら、垂直同期信号の周期の変動によるバックライトの発光輝度の変動を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluctuation | variation of the light emission luminance of a backlight by the fluctuation | variation of the period of a vertical synchronizing signal can be suppressed, maintaining the synchronization with the vertical synchronizing signal of an image signal, and control of a backlight.
<実施例1>
以下、本発明の実施例1について説明する。
図1は、本実施例に係る液晶表示装置の大まかな構成の一例を示すブロック図である。
液晶表示装置100は、入力部101、画像解析部102、LCD制御部103、LCDパネル104、垂直同期信号生成部105、バックライト装置110、画像表示部109などを有する。バックライト装置110は、バックライト制御部106、LEDドライバ107、バックライト108などを有する。
<Example 1>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a rough configuration of the liquid crystal display device according to this embodiment.
The liquid
入力部101は、外部から液晶表示装置100内に画像信号(入力画像信号)を入力する。
The
画像解析部102は、入力画像信号から表示画像信号を生成し、表示画像信号をLCD制御部103に出力する。例えば、画像解析部102は、ぼかし処理やエッジ強調処理などの画像処理や、IP変換処理やフレームレート変換処理などのフォーマット変換処理を入力画像信号に施して表示画像信号を生成する。なお、画像解析部102は、入力画像信号をそのまま表示画像信号として出力してもよい。
また、画像解析部102は、表示画像信号に基づいてバックライトの発光輝度を決定し、決定した発光輝度を表す制御信号をバックライト制御部106に出力する。
The
In addition, the
LCD制御部103は、表示画像信号に基づいて、複数の液晶素子を有する液晶パネルであるLCDパネル104を制御する。具体的には、LCD制御部103は、表示画像信号に基づいて、複数の液晶素子の透過率(バックライト108からの光が透過する割合)を制御する。それにより、各液晶素子は、表示画像信号に基づく画像が表示可能な状態に配向する。
The
垂直同期信号生成部105は、入力画像信号と共に入力された垂直同期信号(入力VSYNC)から、表示画像信号のフレームレートに合わせた表示VSYNC(表示画像信号の垂直同期信号)を生成し、バックライト制御部106に出力する。
The vertical synchronization
バックライト制御部106は、バックライト108のPWM制御において必要となるクロック信号(PWM−CLK)とPWM基準信号(PWM−SYNC)を、それぞれ、設定された周波数で生成し、LEDドライバ107に出力する。
また、バックライト制御部106は、バックライト108の発光輝度が画像解析部102で決定された発光輝度となるように、LEDドライバ107に対して、必要な駆動電流値やDUTY比等を設定する。
The
Further, the
LEDドライバ107は、バックライト制御部106から入力されたPWM−CLKの数をカウントする。そして、LEDドライバ107は、PWM−CLKのカウント値(入力カウント値)に基づいて、バックライト108の点灯及び消灯を制御する。具体的には、LEDドライバ107は、設定されたDUTY比に応じて、バックライト108を点灯させる数値範囲(入力カウント値の範囲)や、バックライト108を消灯させる数値範囲
(入力カウント値の範囲)を決定する。そして、LEDドライバ107は、入力カウント値がバックライト108を点灯させる数値範囲内の値であるときに、設定された駆動電流をバックライト108に出力する。本実施例では、LEDドライバ107は、バックライト108が有する複数のLEDに接続された複数のチャンネルを有しており、PWM−CLKの入力カウント値に基づいて、複数のLEDの点灯及び消灯を制御する。また、LEDドライバ107は、PWM−SYNCの入力に応じて、入力カウント値を、次のPWM−CLKのタイミングで0になるようにリセットする。
The
バックライト108は、光源として複数のLEDを有する。複数のLEDから発せられた光がLCDパネル104を透過することにより、画面(画像表示部109)に表示画像信号に基づく画像が表示される。なお、バックライト108の光源はLEDに限らない。例えば、バックライト108の光源は冷陰極管などであってもよい。
The
本実施例では、バックライト制御部106は、表示VSYNCの周期が所定周期から変動する場合に、変動した周期に合わせてPWM−CLKの周波数を変更する。
具体的には、バックライト制御部106は、1つの表示VSYNCに対して、所定数のPWM−CLKを生成する。そして、表示VSYNCを基準とするタイミング(基準タイミング)と、該表示VSYNCに対する所定数のPWM−CLKの生成を開始するタイミングとの間のずれが小さくなるように、PWM−CLKの周波数を変更する。本実施例では、所定数のPWM−CLK単位(所定数のクロック信号単位)でPWM−CLKの周波数が変更される。
そのような構成にすることにより、表示VSYNCとバックライト108の制御との同期を保ちながら、表示VSYNCの周期の変動によるバックライト108の発光輝度の変動を抑制することができる。
In this embodiment, the
Specifically, the
With such a configuration, it is possible to suppress fluctuations in the luminance of the
以下、具体例を挙げて本実施例に係るバックライト装置110の動作について詳しく説明する。
以下では、1つの表示VSYNCに対して4つのPWM−SYNCが生成され、1つのPWM−SYNCに対して10のPWM−CLKが生成される、即ち上記所定数が40であるものとする。また、入力カウント値の取りうる範囲が0〜9であり、入力カウント値が2になったタイミングから、入力カウント値が7になるタイミングまでの期間にバックライト108が点灯されるものとする。また、上記所定周期は1/60secであるものとする。また、上記基準タイミングは、表示VSYNCのタイミングそのものであるものとする。
但し、これらの条件はあくまで一例であり、本発明を限定する趣旨のものではない。上記所定数は、20,30,50,60など、40より多くても少なくてもよい。入力カウント値の取りうる範囲は、1〜10、3〜12などであってもよい。バックライト108の点灯期間は、入力カウント値が1〜8の期間、3〜5の期間、0〜7の期間など、入力カウント値が2〜7の期間より長い期間であっても短い期間であってもよい。また7〜2、8〜3などカウンタのリセットをまたいで点灯する設定であっても良い。上記所定周期は、1/30sec,1/120secなど、1/60secより長くても短くてもよい。上記基準タイミングは、表示VSYNCのタイミングより一定時間早いタイミングや一定時間遅いタイミングであってもよい。バックライト108が、画面を分割して得られる分割領域毎に発光輝度を制御可能な構成の場合には、分割領域毎に、基準タイミングが異なっていてもよい。具体的には、液晶パネルの走査(スキャン)に合わせてバックライト108を点灯及び消灯を制御するバックライトスキャンを行う構成の場合には、分割領域毎に、基準タイミングが異なっていてもよい。例えば、上側の分割領域から順にバックライト108が点灯されるように、ブロック毎に基準タイミングが設定されていてもよい。また基準タイミングは全ての領域で同じにした上で、点灯開始のカウント値をブロックごとに変更することで分割領域ごとの点灯タイミングを変えてもよい。
Hereinafter, the operation of the
In the following, it is assumed that four PWM-SYNCs are generated for one display VSYNC and ten PWM-CLK are generated for one PWM-SYNC, that is, the predetermined number is 40. Further, it is assumed that the range that the input count value can take is 0 to 9, and the
However, these conditions are merely examples, and are not intended to limit the present invention. The predetermined number may be more or less than 40, such as 20, 30, 50, 60 and the like. The possible range of the input count value may be 1 to 10, 3 to 12, or the like. The lighting period of the
図2は、表示VSYNCの周波数が60Hzから61.5Hzに変化した場合の、バックライト装置110の動作の一例を示す図である。
表示VSYNC1に対しては、60Hzの表示VSYNCと同期が取れるように設定された240Hzの周波数でPWM−SYNC1〜4が生成される。そして、PWM−SYNCと同期が取れるように設定された2400Hzの周波数でPWM−CLKが生成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the operation of the
For the display VSYNC1, PWM-SYNC1 to 4 are generated at a frequency of 240Hz set so as to be synchronized with the display VSYNC of 60Hz. Then, PWM-CLK is generated at a frequency of 2400 Hz set so as to be synchronized with PWM-SYNC.
図2の例では、表示VSYNC2が、表示VSYNC1から1/61.5sec後に入力されている。このような場合、本実施例では、表示VSYNC2との同期を取らずに、表示VSYNC2に対応する40のPWM−CLKが生成される。具体的には、図2に示すように、表示VSYNC1に対する40のPWM−CLK(PWM−SYNC4に対する10のPWM−CLK)が生成されるまで、表示VSYNC2に対するPWM−SYNC及びPWM−CLKの生成は開始されない。それにより、PWM周期(PWM−SYNCの周期;入力カウント値が0となってから0となるまでの時間)1〜4は均一(1/240sec)となり、PWM周期1〜4それぞれのDUTY比(点灯期間の長さと消灯期間の長さの比)も均一となる。その結果、PWM周期1〜4それぞれにおけるバックライト108の発光輝度を均一にすることができる。
In the example of FIG. 2, the display VSYNC2 is input after 1 / 61.5 sec from the display VSYNC1. In such a case, in this embodiment, 40 PWM-CLKs corresponding to the display VSYNC2 are generated without synchronizing with the display VSYNC2. Specifically, as shown in FIG. 2, generation of PWM-SYNC and PWM-CLK for display VSYNC2 is performed until 40 PWM-CLK for display VSYNC1 (10 PWM-CLK for PWM-SYNC4) is generated. Not started. As a result, the PWM cycle (PWM-SYNC cycle; the time from when the input count value becomes 0 to 0) 1 to 4 is uniform (1/240 sec), and the DUTY ratio ( The ratio between the length of the lighting period and the length of the extinguishing period is also uniform. As a result, the light emission luminance of the
本実施例では、バックライト制御部106は、前回の表示VSYNCから今回の表示VSYNCまでの周期が所定周期か否かを判定する。
図2の例では、バックライト制御部106は、PWM−SYNC5(表示VSYNC2に対する最初のPWM−SYNC)を生成したときに、表示VSYNC2のタイミングとPWM−SYNC5のタイミングのずれ量を計測する。そして、バックライト制御部106は、計測したずれ量が0でない場合に、表示VSYNC1から表示VSYNC2までの周期(表示VSYNC周期1)が所定周期(1/60sec)でないと判定する。
なお、前回の表示VSYNCから今回の表示VSYNCまでの周期が所定周期か否かの判定方法はこれに限らない。例えば、前回の表示VSYNCから今回の表示VSYNCまでの時間を計測し、その計測値から、前回の表示VSYNCから今回の表示VSYNCまでの周期が所定周期か否かが判定されてもよい。
In this embodiment, the
In the example of FIG. 2, the
Note that the method for determining whether or not the period from the previous display VSYNC to the current display VSYNC is a predetermined period is not limited to this. For example, the time from the previous display VSYNC to the current display VSYNC may be measured, and it may be determined from the measured value whether the period from the previous display VSYNC to the current display VSYNC is a predetermined period.
そして、本実施例では、バックライト制御部106は、前回の表示VSYNCから今回の表示VSYNCまでの周期が所定周期と異なる場合に、今回の表示VSYNCから次回の表示VSYNCまでの周期が所定周期に戻ると仮定する。そして、バックライト制御部106は、前回の表示VSYNCから今回の表示VSYNCまでの周期に合わせて、今回の表示VSYNCに対する所定数のPWM−CLKの周波数を変更する。
図2の例では、バックライト制御部106は、表示VSYNC2から表示VSYNC3までの周期(VSYNC周期2)が所定周期(1/60sec)に戻ると仮定する。換言すれば、バックライト制御部106は、表示VSYNC3から表示VSYNCの周波数が60Hzに戻ると仮定する。そして、バックライト制御部106は、表示VSYNC1から表示VSYNC2までの周期(1/61.5sec)に合わせて、表示VSYNC2に対する所定数(40)のPWM−CLKの周波数を変更する。
具体的には、バックライト制御部106は、表示VSYNC2とPWM−SYNC5のずれ量から、表示VSYNC周期1(=PWM−SYNC5から表示VSYNC3までの期間の長さ)、即ち表示VSYNC2の周波数を算出する。そして、バックライト制御部106は、その算出結果から、PWM−SYNC5〜8の周波数を算出する。表示VSYNC周期1=1/61.5sec(表示VSYNC2の周波数=61.5Hz)であるため、PWM−SYNC5〜8の周波数は、61.5Hz×4=246Hzと算出される。そして、バックライト制御部106は、算出したPWM−SYNC5〜8の周波数から、表示VSYNC2に対応する40のPWM−CLKの周波数を算出する。PWM−SYN
C5〜8の周波数=246Hzであるため、表示VSYNC2に対応する40のPWM−CLKの周波数は、246Hz×10=2460Hzと算出される。
それにより、PWM周期5〜8は均一(1/246sec)となり、PWM周期5〜8それぞれのDUTY比も均一となる。その結果、PWM周期5〜8それぞれにおけるバックライト108の発光輝度を均一にすることができる。更に、PWM−SYNC9(表示VSYNC3(次回の表示VSYNC)に対応する最初のPWM−SYNC)と、表示VSYNC3との同期が取れることが期待できる。即ち、表示VSYNC3と、VSYNC3に対応する4つのPWM−SYNC及び40のPWM−CLKとの同期が取れることが期待できる。またここでは表示VSYNC周期2において元の周期である60Hzに戻ると仮定して制御しているが、実際にVSYNC周期2においても元の周期に戻らない場合はVSYNC3とPWM−SYNC9とのずれ量を基に次の表示VSYNC周期3(非図
示)においてPWM−CLKを変更する制御を行えばよい。
In this embodiment, the
In the example of FIG. 2, the
Specifically, the
Since the frequency of C5 to 8 is 246 Hz, the frequency of 40 PWM-CLK corresponding to the display VSYNC2 is calculated as 246 Hz × 10 = 2460 Hz.
As a result, the
図3は、表示VSYNCの周波数が60Hzから58.5Hzに変化した場合の、バックライト装置110の動作の一例を示す図である。
表示VSYNC1に対しては、60Hzの表示VSYNCと同期が取れるように設定された240Hzの周波数でPWM−SYNC1〜4が生成される。そして、PWM−SYNCと同期が取れるように設定された2400Hzの周波数でPWM−CLKが生成される。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the operation of the
For the display VSYNC1, PWM-SYNC1 to 4 are generated at a frequency of 240Hz set so as to be synchronized with the display VSYNC of 60Hz. Then, PWM-CLK is generated at a frequency of 2400 Hz set so as to be synchronized with PWM-SYNC.
図3の例では、表示VSYNC2が、表示VSYNC1から1/58.5sec後に入力される。即ち、PWM−SYNC4に対する10のPWM−CLKが生成された時点で、表示VSYNC2は入力されていない。このような場合、本実施例では、表示VSYNC2との同期を取らずに、表示VSYNC2に対応する40のPWM−CLKが生成される。具体的には、図3に示すように、PWM−SYNC4に対する10のPWM−CLKが生成された時点で、表示VSYNC2に対するPWM−SYNC及びPWM−CLKの生成が開始される。それにより、PWM周期1〜4は均一(1/240sec)となり、PWM周期1〜4それぞれのDUTY比も均一となる。その結果、PWM周期1〜4それぞれにおけるバックライト108の発光輝度を均一にすることができる。
In the example of FIG. 3, the display VSYNC2 is input after 1 / 58.5 sec from the display VSYNC1. That is, the display VSYNC2 is not input when ten PWM-CLKs for the PWM-SYNC4 are generated. In such a case, in this embodiment, 40 PWM-CLKs corresponding to the display VSYNC2 are generated without synchronizing with the display VSYNC2. Specifically, as shown in FIG. 3, when ten PWM-CLKs for the PWM-
バックライト制御部106は、PWM−SYNC5のタイミングで、表示VSYNC2のタイミングとPWM−SYNC5(表示VSYNC2に対する最初のPWM−SYNC)のタイミングのずれ量を計測する。バックライト制御部106は、計測したずれ量が0でない場合に、表示VSYNC1から表示VSYNC2までの周期(表示VSYNC周期1)が所定周期(1/60sec)でないと判定する。
The
そして、バックライト制御部106は、バックライト制御部106は、表示VSYNC2から表示VSYNC3までの周期(VSYNC周期2)が所定周期(1/60sec)に戻ると仮定する。換言すれば、バックライト制御部106は、表示VSYNC3から表示VSYNCの周波数が60Hzに戻ると仮定する。そして、バックライト制御部106は、表示VSYNC1から表示VSYNC2までの周期(1/58.5sec)に合わせて、表示VSYNC2に対する所定数(40)のPWM−CLKの周波数を変更する。
具体的には、バックライト制御部106は、表示VSYNC2とPWM−SYNC5のずれ量から、表示VSYNC周期1(=PWM−SYNC5から表示VSYNC3までの期間の長さ)、即ち表示VSYNC2の周波数を算出する。そして、バックライト制御部106は、その算出結果から、PWM−SYNC5〜8の周波数を算出する。表示VSYNC周期1=1/58.5sec(表示VSYNC2の周波数=58.5Hz)であるため、PWM−SYNC5〜8の周波数は、58.5Hz×4=234Hzと算出される。そして、バックライト制御部106は、算出したPWM−SYNC5〜8の周波数から、表示VSYNC2に対応する40のPWM−CLKの周波数を算出する。PWM−SYN
C5〜8の周波数=234Hzであるため、表示VSYNC2に対応する40のPWM−CLKの周波数は、234Hz×10=2340Hzと算出される。
それにより、PWM周期5〜8は均一(1/234sec)となり、PWM周期5〜8それぞれのDUTY比も均一となる。その結果、PWM周期5〜8それぞれにおけるバックライト108の発光輝度を均一にすることができる。更に、PWM−SYNC9(表示VSYNC3(次回の表示VSYNC)に対応する最初のPWM−SYNC)と、表示VSYNC3との同期が取れることが期待できる。即ち、表示VSYNC3と、VSYNC3に対応する4つのPWM−SYNC及び40のPWM−CLKとの同期が取れることが期待できる。なお、ここでも仮定に反して表示VSYNC周期2において元の周期に戻らない場合であっても、表示VSYNC3とPWM−SYNC9のずれ量を基に次の表示VSYNC周期3(非図示)においてPWM−CLKの周波数を変える処理を行えばよい。
Then, the
Specifically, the
Since the frequency of C5 to 8 is 234 Hz, the frequency of 40 PWM-CLK corresponding to the display VSYNC2 is calculated as 234 Hz × 10 = 2340 Hz.
As a result, the
なお、ここではPWM−SYNC5の生成時に表示VSYNC2とPWM−SYNC5のずれ量がわかっているという前提での動作を説明した。表示VSYNC2が入力されるまでずれ量が計測できない場合には、表示VSYNC2以降の表示VSYNCに対するPWM−SYNC及びPWM−CLKの生成を開始するときに、上記ずれ量に基づいてPWM−CLKとPWM−SYNCの周波数を変更すればよい。 Here, the operation based on the premise that the amount of deviation between the display VSYNC2 and the PWM-SYNC5 is known when the PWM-SYNC5 is generated has been described. If the deviation cannot be measured until the display VSYNC2 is input, when the generation of PWM-SYNC and PWM-CLK for the display VSYNC after the display VSYNC2 is started, PWM-CLK and PWM- What is necessary is just to change the frequency of SYNC.
本実施例に係るバックライト制御部106の処理の流れについて、図5のフローチャートを用いて説明する。図5は、バックライト制御部106の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、バックライト制御部106は、PWM−CLKを生成し、LEDドライバ107に出力するたびに、PWM−CLKの出力回数を表すカウント値(CLK出力カウント値)を1インクリメントする(S501)。
次に、バックライト制御部106は、CLK出力カウント値が10カウント分の値か否かを判定する(S502)。例えば、最初にPWM−CLKを出力したときにCLK出力カウント値を0とする構成の場合には、CLK出力カウント値が9か否かが判定される。
A processing flow of the
First, each time the
Next, the
CLK出力カウント値が10カウント分の値より小さい値である場合には(S502:NO)、S501へ処理が戻される。
CLK出力カウント値が10カウント分の値である場合には(S502:YES)、バックライト制御部106は、CLK出力カウント値をリセットする(S503)。例えば、最初にPWM−CLKを出力したときにCLK出力カウント値を0とする構成の場合には、CLK出力カウント値が、次のPWM−CLKを出力するときに0となるようにリセットされる。
When the CLK output count value is smaller than the value corresponding to 10 counts (S502: NO), the process is returned to S501.
When the CLK output count value is a value corresponding to 10 counts (S502: YES), the
S503の次に、バックライト制御部106は、PWM−SYNCを生成し、LEDドライバ107に出力する(S504)。
そして、バックライト制御部106は、PWM−SYNCの出力回数を表すカウント値(SYNC出力カウント値)を1インクリメントする(S505)。
次に、バックライト制御部106は、SYNC出力カウント値が4カウント分の値か否かを判定する(S506)。例えば、最初にPWM−SYNCを出力したときにSYNC出力カウント値を0とする構成の場合には、SYNC出力カウントが3か否かが判定される。
Following S503, the
Then, the
Next, the
SYNC出力カウント値が4カウント分の値より小さい値である場合には(S506:NO)、S501へ処理が戻される。
SYNC出力カウント値が4カウント分の値である場合には(S506:YES)、バックライト制御部106は、SYNC出力カウント値をリセットする(S507)。例えば、最初にPWM−SYNCを出力したときにSYNC出力カウント値を0とする構成の
場合には、SYNC出力カウント値が、次のPWM−SYNCを出力するときに0となるようにリセットされる。
When the SYNC output count value is smaller than the value corresponding to 4 counts (S506: NO), the process is returned to S501.
When the SYNC output count value is a value corresponding to 4 counts (S506: YES), the
S507の次に、バックライト制御部106は、表示VSYNCとPWM−SYNCのずれ量を計測する(S508)。
そして、バックライト制御部106は、S508で計測されたずれ量が0か否かを判定する(S509)。
ずれ量が0でない場合には(S509:YES)、バックライト制御部106は、当該ずれ量に基づいてPWM−CLK及びPWM−SYNCの周波数を変更する(S510)。その後、S501へ処理が戻される。
ずれ量が0である場合には(S509:NO)、バックライト制御部106は、PWM−CLK及びPWM−SYNCの周波数として、デフォルト値を設定する(S511)。その後、S501へ処理が戻される。デフォルト値は、所定周期の表示VSYNCと同期を取るための値である。例えば、表示VSYNCの所定周期が1/60sec(所定周波数が60Hz)である場合には、PWM−SYNCの周波数のデフォルト値は240Hz、PWM−CLKの周波数のデフォルト値は2400Hzとなる。
Following S507, the
Then, the
When the amount of deviation is not 0 (S509: YES), the
When the amount of deviation is 0 (S509: NO), the
以上の処理を繰り返すことで、PWM周期のDUTY比が変動することなく、表示VSYNCとPWM−SYNC及びPWM−CLKの同期が保たれる。その結果、表示VSYNCの周波数が変動した場合においても、バックライトの発光輝度の変化を起こさずに表示画像信号とバックライトの制御との同期を取ることができる。 By repeating the above processing, the synchronization of the display VSYNC, PWM-SYNC, and PWM-CLK is maintained without the DUTY ratio of the PWM period changing. As a result, even when the frequency of the display VSYNC fluctuates, the display image signal and the backlight control can be synchronized without causing a change in the light emission luminance of the backlight.
以上述べたように、本実施例によれば、画像信号の垂直同期信号の周期が所定周期から変動する場合に、変動した周期に合わせてクロック信号の周波数が変更される。それにより、画像信号の垂直同期信号とバックライトの制御との同期を保ちながら、垂直同期信号の周期の変動によるバックライトの発光輝度の変動を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the period of the vertical synchronization signal of the image signal varies from a predetermined period, the frequency of the clock signal is changed in accordance with the varied period. Thereby, the fluctuation | variation of the light emission luminance of a backlight by the fluctuation | variation of the period of a vertical synchronizing signal can be suppressed, maintaining the synchronization with the vertical synchronizing signal of an image signal, and control of a backlight.
なお、表示VSYNCの周期が所定周期からずれるタイミング及びずれた後の周期が予め分かっている場合には、バックライト制御部106は、今回の表示VSYNCから次回の表示VSYNCまでの周期が所定周期と異なるか否かを判定してもよい。そして、バックライト制御部106は、今回の表示VSYNCから次回の表示VSYNCまでの周期が所定周期と異なる場合に、当該周期に合わせて、今回の表示VSYNCに対する所定数のPWM−CLKの周波数を変更してもよい。具体的には、図4に示すように、表示VSYNC1から表示VSYNC2までの周期が所定周期と異なる場合に、表示VSYNC1のタイミングでPWM−CLKとPWM−SYNCの周波数を変更してもよい。それにより、表示VSYNCと、該表示VSYNCに対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKとの同期を常に保つことができる。
If the timing at which the display VSYNC cycle deviates from the predetermined cycle and the cycle after the shift are known in advance, the
なお、本実施例では、表示VSYNCを基準とするタイミングと、表示VSYNCに対する所定数のPWM−CLKの生成を開始するタイミングとが少しでもずれた場合に、PWM−CLKの周波数を変更する構成としたが、この構成に限らない。例えば、表示VSYNCを基準とするタイミングと、表示VSYNCに対する所定数のPWM−CLKの生成を開始するタイミングとの間のずれ量が所定の許容値以下となる場合に、PWM−CLKを変更しない構成であってもよい。所定の許容値は、例えば、画質を考慮して設定された値である。 In this embodiment, when the timing based on the display VSYNC and the timing for starting the generation of a predetermined number of PWM-CLK for the display VSYNC are slightly shifted, the frequency of the PWM-CLK is changed. However, the configuration is not limited to this. For example, the configuration in which PWM-CLK is not changed when the amount of deviation between the timing based on display VSYNC and the timing at which generation of a predetermined number of PWM-CLKs for display VSYNC starts is equal to or less than a predetermined allowable value. It may be. The predetermined allowable value is a value set in consideration of image quality, for example.
なお、本実施例では、PWM−SYNCの周波数からPWM−CLKの周波数を算出する構成としたが、この構成に限らない。
例えば、設定可能なPWM−CLKの周波数に基づいて、変更後のPWM−CLKの周波数が決定されてもよい。通常クロックは基となるクロックの逓倍や分周によって生成さ
れる。例えば、分周比を「1」変えた場合にPWM−CLKの周波数が2400Hzから2340Hzに変更されるのであれば、ずれ量に基づいて分周比を変更することにより、PWM−CLKの周波数が変更されてもよい。分周比は1ずつ変更されてもよいし、一度に2以上変更されてもよい。
また、バックライト制御部が「PWM−CLKを10回生成するごとにPWM−SYNCを出力する」という構成の場合には、PWM−CLKの周波数のみ変更すれば、PWM−SYNCの周波数は自ずと変更される。そのため、そのような場合には、PWM−SYNCの周波数を算出する必要はない。
In this embodiment, the PWM-CLK frequency is calculated from the PWM-SYNC frequency. However, the present invention is not limited to this configuration.
For example, the changed frequency of PWM-CLK may be determined based on the settable PWM-CLK frequency. The normal clock is generated by multiplying or dividing the base clock. For example, if the frequency of PWM-CLK is changed from 2400 Hz to 2340 Hz when the frequency division ratio is changed to “1”, the frequency of PWM-CLK is changed by changing the frequency division ratio based on the deviation amount. It may be changed. The frequency division ratio may be changed by 1 or may be changed by 2 or more at a time.
In addition, when the backlight control unit is configured to “output PWM-SYNC every time PWM-CLK is generated 10 times”, the frequency of PWM-SYNC is automatically changed by changing only the frequency of PWM-CLK. Is done. Therefore, in such a case, it is not necessary to calculate the PWM-SYNC frequency.
なお、本実施例では、PWM−SYNCとPWM−CLKが生成される構成について説明したが、この構成に限らない。LEDドライバが「PWM−CLKが10回入力される毎に入力カウント値をリセットする」という構成の場合には、PWM−SYNCは生成されなくてもよい。
In addition, although the present Example demonstrated the structure which produces | generates PWM-SYNC and PWM-CLK, it is not restricted to this structure. When the LED driver is configured to “reset the input count value every time PWM-CLK is
なお、本実施例では、ずれ量が0となるようにPWM−CLKの周波数が変更される構成について説明したが、この構成に限らない。例えば、ずれ量が徐々に小さくなるように、PWM−CLKの周波数が複数回変更されてもよい。ずれ量が小さくなるようにPWM−CLKの周波数を変更すれば、上記効果に順じた効果を得ることができる。 In the present embodiment, the configuration in which the frequency of PWM-CLK is changed so that the deviation amount becomes 0 has been described, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the frequency of PWM-CLK may be changed a plurality of times so that the amount of deviation gradually decreases. If the frequency of PWM-CLK is changed so that the amount of deviation becomes small, an effect in accordance with the above effect can be obtained.
なお、本実施例では、1つの表示VSYNCに対して4つのPWM−SYNCが生成され、1つのPWM−SYNCに対して10のPWM−CLKが生成される構成について説明したが、この構成に限らない。1つの表示VSYNCに対するPWM−SYNCの数は、4より多くても少なくてもよい。1つのPWM−SYNCに対するPWM−CLKの数は、10より多くても少なくてもよい。表示VSYNCの所定周波数が60Hzであり、1つの表示VSYNCに対してN個のPWM−SYNCを生成する場合には、所定周期の表示VSYNCと同期を取るためのPWM−SYNCのデフォルト値は、60Hz×Nとなる。1つのPWM−SYNCに対してM個のPWM−CLKを生成する場合には、PWM−CLKのデフォルト値は、PWM−SYNCのデフォルト値×Mとなる。 In the present embodiment, the configuration in which four PWM-SYNCs are generated for one display VSYNC and ten PWM-CLKs are generated for one PWM-SYNC has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. Absent. The number of PWM-SYNCs for one display VSYNC may be more or less than four. The number of PWM-CLKs for one PWM-SYNC may be more or less than ten. When the predetermined frequency of the display VSYNC is 60 Hz and N PWM-SYNCs are generated for one display VSYNC, the default value of the PWM-SYNC for synchronizing with the display VSYNC of a predetermined period is 60 Hz. × N. When M PWM-CLKs are generated for one PWM-SYNC, the default value of PWM-CLK is the default value of PWM-SYNC × M.
なお、本実施例では、バックライト制御部106とLEDドライバ107がそれぞれPWM−CLKをカウントする構成としたが、この構成に限らない。例えば、バックライト制御部106とLEDドライバ107の一方がPWM−CLKをカウントし、カウント値を他方に出力する構成であってもよい。
In this embodiment, the
<実施例2>
以下、本発明の実施例2について説明する。なお、実施例1と同様の機能や構成については説明を省略する。
本実施例では、表示VSYNCの周期が極端に小さくなった場合、即ち表示VSYNCに対してPWM−SYNCが極端に大きく遅れた場合の制御方法について説明する。
<Example 2>
In this embodiment, a control method when the cycle of the display VSYNC becomes extremely small, that is, when PWM-SYNC is extremely delayed with respect to the display VSYNC will be described.
バックライトの制御においては、PWM−SYNCとPWM−CLKを生成する以外にも様々な処理を行う必要がある。例えば、バックライト制御部は、ローカルディミングやバックライトスキャンを行うために、LEDドライバの設定値を計算する必要がある。また、バックライト制御部は、計算した設定値をLEDドライバに設定するために、LEDドライバと通信を行う必要がある。これらの処理(以後、制御処理と記載する)は、例えば、PWM周期毎に行われる。本実施例では、入力カウント値が7から9の期間に、上述した全ての制御処理を行うものとする。その場合、入力カウント値が7から9の期間(制御処理を行う期間)の長さは、PWM−CLKの周波数により変化する。そのため、表示VSYNCとの同期を取るためにPWM−CLKの周波数を変更すると、制御処理を行う期間の長さは増減することになる。 In the backlight control, various processes need to be performed in addition to the generation of PWM-SYNC and PWM-CLK. For example, the backlight control unit needs to calculate the setting value of the LED driver in order to perform local dimming or backlight scanning. Further, the backlight control unit needs to communicate with the LED driver in order to set the calculated setting value in the LED driver. These processes (hereinafter referred to as control processes) are performed, for example, every PWM cycle. In the present embodiment, it is assumed that all the above-described control processes are performed during a period in which the input count value is 7 to 9. In this case, the length of the period from 7 to 9 (period during which the control process is performed) varies depending on the frequency of PWM-CLK. Therefore, if the frequency of PWM-CLK is changed in order to synchronize with the display VSYNC, the length of the period during which the control process is performed increases or decreases.
図6は、表示VSYNCの周波数が60Hzから120Hzに変化した場合の、実施例1に係るバックライト装置の動作の一例を示す図である。
この場合、表示VSYNC1に対しては、240Hzの周波数でPWM−SYNC1〜4が生成される。即ち、PWM周期1〜4は1/240secとなる。また、表示VSYNC1に対しては、2400Hzの周波数でPWM−CLKが生成される。そして、次のPWM周期5から8まではPWM周波数480Hzで駆動を行うことになる。表示VSYNC2に対しては、120Hz×4=480Hzの周波数でPWM−SYNC5〜8が生成される。即ち、PWM周期5〜8は1/480secとなる。また、表示VSYNC2に対しては、480Hz×10=4800Hzの周波数でPWM−CLKが生成される。そのため、表示VSYNC2に対する1つのPWM−CLKの期間の長さは、表示VSYNC1に対する1つのPWM−CLKの期間の長さの4分の1となる。そして、PWM周期5〜8における制御処理を行う期間(制御5〜8)の長さも、PWM周期1〜4における制御処理を行う期間(制御1〜4)の長さの4分の1となる。制御処理を行う期間の長さが全て制御処理を実行するのに要する時間よりも短くなると、全ての制御処理を実行することができなくなってしまう。全ての制御処理が行われない場合、誤った設定値でバックライトが点灯されるなどの意図せぬ不具合が起きる虞がある。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the operation of the backlight device according to the first embodiment when the frequency of the display VSYNC is changed from 60 Hz to 120 Hz.
In this case, PWM-SYNC1 to 4 are generated at a frequency of 240 Hz for the display VSYNC1. That is,
上述したような制御の破綻を防ぐために、本実施例では、表示VSYNCの周期が所定の下限値よりも短くなる場合に、クロック信号の周波数を低くする。
以下、具体例を挙げて本実施例に係るバックライト装置の動作について詳しく説明する。
図7は、表示VSYNCの周波数が60Hzから120Hzに変化した場合の、本実施例に係るバックライト装置の動作の一例を示す図である。
表示VSYNC2とPWM−SYNC5のずれ量を計測するまでの処理は実施例1と同じである。
In order to prevent the above-described control failure, in this embodiment, the frequency of the clock signal is lowered when the cycle of the display VSYNC is shorter than a predetermined lower limit value.
Hereinafter, the operation of the backlight device according to the present embodiment will be described in detail with specific examples.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the operation of the backlight device according to the present embodiment when the frequency of the display VSYNC is changed from 60 Hz to 120 Hz.
The processing until the amount of deviation between the display VSYNC2 and PWM-SYNC5 is measured is the same as that in the first embodiment.
本実施例では、バックライト制御部は、前回の表示VSYNCから今回の表示VSYNCまでの周期が所定の下限値より短い場合に、次回の表示VSYNCに対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKの生成を省略する。そして、バックライト制御部は、次回及び次々回の表示VSYNCの周波数が所定周波数となると仮定して、今回の表示VSYNCに対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKの周波数を決定する。具体的には、バックライト制御部は、次々回の表示VSYNCと同期して次々回の表示VSYNCに対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKが生成されるように、今回の表示VSYNCに対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKの周波数を低くする。 In this embodiment, the backlight control unit generates PWM-SYNC and PWM-CLK corresponding to the next display VSYNC when the period from the previous display VSYNC to the current display VSYNC is shorter than a predetermined lower limit value. Omitted. Then, the backlight control unit determines the frequencies of PWM-SYNC and PWM-CLK corresponding to the current display VSYNC, assuming that the frequency of the next display VSYNC will be a predetermined frequency. Specifically, the backlight control unit generates PWM-SYNC and PWM-CLK corresponding to the next display VSYNC in synchronization with the next display VSYNC so that the PWM-SYNC corresponding to the current display VSYNC is generated. And the frequency of PWM-CLK is lowered.
図7の例では、PWM−SYNC5のタイミングが表示VSYNC2のタイミングよりも所定の閾値より大きく遅れている場合、即ち表示VSYNC周期1が所定の下限値より短いと判断される。そして、表示VSYNC3に対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKの生成が省略され、表示VSYNC4と同期してPWM−SYNC9が生成されるように、表示VSYNC2に対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKの周波数が算出される。表示VSYNC2に対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKの周波数を算出する際、表示VSYNC周期2と、表示VSYNC周期3とが所定周期となるものと仮定される。表示VSYNC周期2は、表示VSYNC2から表示VSYNC3までの周期であり、表示VSYNC周期3は、表示VSYNC3から表示VSYNC4までの周期である。ここで、所定周期は1/60secであるため、PWM−SYNC5から表示VSYN4までの期間の長さは、(1/60)+(1/120)=1/40secとなる。そのため、表示VSYNC2に対応するPWM−SYNCの周波数は40×4=160Hzとなり、表示VSYNC2に対応するPWM−CLKの周波数は120×10=1600Hzとなる。その結果、表示VSYNC2に対応するPWM周期5〜8における制御処
理を行う期間(制御5〜8)の長さは、表示VSYNC1に対応するPWM周期1〜4における制御処理を行う期間(制御1〜4)の長さよりも長くなる。そのため、全ての制御処理を問題無く実行することができる。
In the example of FIG. 7, it is determined that the timing of PWM-
なお、上記所定の下限値は、例えば、全ての制御処理を実行するために最低限必要な時間に基づいて決定された値であり、制御処理を行う期間の長さが上記最低限必要な時間となる表示VSYNCの周期である。但し、上記所定の下限値はこれに限らない。例えば、上記所定の下限値は、制御処理を行う期間の長さが上記最低限必要な時間以上となる表示VSYNCの周期であればどのような値であってもよい。
なお、図7は、PWM−SYNC5のタイミングでずれ量がわかる場合の例であるが、表示VSYNCの周期が所定周期からずれるタイミング及びずれた後の周期が予め分かっている場合にも、同様に処理を行えばよい。即ち、そのような場合においても、次回の表示VSYNCに対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKの生成を省略すればよい。そして、次々回の表示VSYNCと同期して次々回の表示VSYNCに対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKが生成されるように、今回の表示VSYNCに対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKの周波数を低くすればよい。図7の例では、表示VSYNC3と同期して表示VSYNC3に対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKが生成されるように、表示VSYNC1に対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKの周波数が算出される。そして、表示VSYNC2に対応するPWM−SYNC及びPWM−CLKの生成は省略される。
The predetermined lower limit value is a value determined based on, for example, the minimum necessary time for executing all the control processes, and the length of the period during which the control process is performed is the minimum required time. Is the cycle of the display VSYNC. However, the predetermined lower limit value is not limited to this. For example, the predetermined lower limit value may be any value as long as the period of the control process is the display VSYNC cycle in which the length of the control process is equal to or longer than the minimum necessary time.
FIG. 7 is an example in which the amount of deviation is known at the timing of PWM-SYNC5, but the same applies to the case where the timing at which the display VSYNC cycle deviates from the predetermined cycle and the cycle after the deviation are known in advance. What is necessary is just to process. That is, even in such a case, generation of PWM-SYNC and PWM-CLK corresponding to the next display VSYNC may be omitted. Then, the frequency of PWM-SYNC and PWM-CLK corresponding to the current display VSYNC is lowered so that PWM-SYNC and PWM-CLK corresponding to the next display VSYNC are generated in synchronization with the next display VSYNC. That's fine. In the example of FIG. 7, the frequencies of PWM-SYNC and PWM-CLK corresponding to the display VSYNC1 are calculated so that PWM-SYNC and PWM-CLK corresponding to the display VSYNC3 are generated in synchronization with the display VSYNC3. The generation of PWM-SYNC and PWM-CLK corresponding to the display VSYNC2 is omitted.
以上述べたように、本実施例によれば、垂直同期信号の周期が所定の下限値よりも短くなる場合に、クロック信号の周波数が低くされる。それにより、バックライトの制御において必要な制御処理を確実に実行することが可能となり、予期せぬ不具合を防ぐことができる。 As described above, according to the present embodiment, the frequency of the clock signal is lowered when the period of the vertical synchronization signal is shorter than the predetermined lower limit value. As a result, it is possible to reliably execute a control process necessary for controlling the backlight, and to prevent an unexpected failure.
なお、本実施例では、次回の表示VSYNCに対応するPWM−CLKの生成を省略し、次々回の表示VSYNCと、次々回の表示VSYNCに対応するPWM−CLKとの同期を取るものとしたが、これに限らない。例えば、制御処理を行う期間の長さが全ての制御処理の実行に要する時間より長くなり、且つ、ずれ量が小さくなるように、今回の表示VSYNCに対応するPWM−CLKの周波数が決定され、次回の表示VSYNCに対してもPWM−CLKが生成されてもよい。 In this embodiment, the generation of PWM-CLK corresponding to the next display VSYNC is omitted, and the subsequent display VSYNC is synchronized with the PWM-CLK corresponding to the next display VSYNC. Not limited to. For example, the frequency of PWM-CLK corresponding to the current display VSYNC is determined so that the length of the period during which the control process is performed is longer than the time required to execute all the control processes, and the deviation amount is reduced. PWM-CLK may also be generated for the next display VSYNC.
106 バックライト制御部
107 LEDドライバ
108 バックライト
110 バックライト装置
106
Claims (8)
バックライトと、
設定された周波数でクロック信号を生成する生成手段と、
前記生成手段で生成されたクロック信号の数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段のカウント値に基づいて前記バックライトの点灯及び消灯を制御する制御手段と、
を有し、
前記生成手段は、前記画像信号の垂直同期信号の周期が所定周期から変動する場合に、変動した周期に合わせてクロック信号の周波数を変更する
ことを特徴とするバックライト装置。 A backlight device of a liquid crystal display device that displays an image based on an image signal,
With backlight,
Generating means for generating a clock signal at a set frequency;
Counting means for counting the number of clock signals generated by the generating means;
Control means for controlling turning on and off of the backlight based on the count value of the counting means;
Have
The said generation means changes the frequency of a clock signal according to the changed period, when the period of the vertical synchronizing signal of the said image signal fluctuates from a predetermined period.
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。 The generating means generates a predetermined number of clock signals for one vertical synchronizing signal, and generates a timing based on the vertical synchronizing signal and a predetermined number of clock signals for the vertical synchronizing signal. 2. The backlight device according to claim 1, wherein the frequency of the clock signal is changed in units of the predetermined number of clock signals so that a deviation from a start timing becomes small.
前回の垂直同期信号から今回の垂直同期信号までの周期が前記所定周期と異なるか否かを判定し、
前回の垂直同期信号から今回の垂直同期信号までの周期が前記所定周期と異なる場合に、当該周期に合わせて、今回またはそれ以降の垂直同期信号に対する所定数のクロック信号の周波数を変更する
ことを特徴とする請求項2に記載のバックライト装置。 The generating means includes
Determine whether the period from the previous vertical synchronization signal to the current vertical synchronization signal is different from the predetermined period,
When the period from the previous vertical synchronization signal to the current vertical synchronization signal is different from the predetermined period, the frequency of a predetermined number of clock signals for the current or subsequent vertical synchronization signals is changed in accordance with the period. The backlight device according to claim 2.
前記生成手段は、
今回の垂直同期信号から次回の垂直同期信号までの周期が前記所定周期と異なるか否かを判定し、
今回の垂直同期信号から次回の垂直同期信号までの周期が前記所定周期と異なる場合に、当該周期に合わせて、今回の垂直同期信号に対する所定数のクロック信号の周波数を変更する
ことを特徴とする請求項2に記載のバックライト装置。 The timing at which the period of the vertical synchronizing signal of the image signal deviates from the predetermined period and the period after the deviation are known in advance,
The generating means includes
Determine whether the period from the current vertical synchronization signal to the next vertical synchronization signal is different from the predetermined period,
When the period from the current vertical synchronization signal to the next vertical synchronization signal is different from the predetermined period, the frequency of a predetermined number of clock signals for the current vertical synchronization signal is changed according to the period. The backlight device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のバックライト装置。 The generation means generates a clock when a deviation amount between a timing based on the vertical synchronization signal and a timing at which generation of a predetermined number of clock signals for the vertical synchronization signal is started is equal to or less than a predetermined allowable value. The backlight device according to claim 2, wherein the frequency of the signal is not changed.
ことを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載のバックライト装置。 6. The backlight according to claim 2, wherein the generation unit lowers the frequency of the clock signal when the period of the vertical synchronization signal is shorter than a predetermined lower limit value. 7. apparatus.
前記バックライト装置は、バックライトを有し、
前記バックライト装置の制御方法は、
設定された周波数でクロック信号を生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成されたクロック信号の数をカウントするカウントステップと、
前記カウントステップのカウント値に基づいて前記バックライトの点灯及び消灯を制御する制御ステップと、
を有し、
前記生成ステップでは、前記画像信号の垂直同期信号の周期が所定周期から変動する場合に、変動した周期に合わせてクロック信号の周波数が変更される
ことを特徴とするバックライト装置の制御方法。 A method of controlling a backlight device of a liquid crystal display device that displays an image based on an image signal,
The backlight device has a backlight,
The control method of the backlight device is:
A generating step for generating a clock signal at a set frequency;
A counting step for counting the number of clock signals generated in the generating step;
A control step for controlling lighting and extinguishing of the backlight based on the count value of the counting step;
Have
In the generation step, when the period of the vertical synchronization signal of the image signal varies from a predetermined period, the frequency of the clock signal is changed in accordance with the varied period.
請求項1〜6のいずれか1項に記載のバックライト装置と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。 LCD panel,
The backlight device according to any one of claims 1 to 6,
A liquid crystal display device comprising:
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