JP5628604B2 - バックライト装置、該バックライト装置を備えた表示装置及び照明装置 - Google Patents

バックライト装置、該バックライト装置を備えた表示装置及び照明装置 Download PDF

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Description

本発明は、バックライト装置、該バックライト装置を備えた表示装置及び照明装置に係り、特に製造コストの削減と妨害耐性の向上を実現するためのバックライト装置、該バックライト装置を備えた表示装置及び照明装置に関する。
従来、画像や映像等を表示する表示装置に多く使用されている液晶パネル等の光変調素子を背面から照明するバックライトとして、LED(Light Emitting Diode)バックライトが注目されている。
また、LEDバックライトには、白色LEDを配列して白色光の照明光を発光する構成のものや、R(赤),G(緑),B(青)の3色のLEDを配列し、これらの3色の光を混色して白色光とする構成のものがある。また、上記白色LEDには、短波長LEDに蛍光体を組み合わせて白色を得る方式のものや、青色LEDに蛍光体を組み合わせて白色を得る方式、或いは青色LEDに黄色の蛍光体を組み合わせて白色を得る方式のもの等がある。
また、表示装置の照明やバックライトに使用されるLEDは、表示サイズ等に対応させて複数配置して使用されるため、従来では、複数のLEDに対する駆動制御を行うための手法が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
ここで、特許文献1に示されている技術では、複数のバックライトユニットを組み合わせて構成されたバックライト装置であり、それぞれのバックライトユニットの駆動制御を行う駆動ユニット部と、駆動ユニット部の駆動制御を行う駆動制御部とを備えている。また、特許文献2に示されている技術では、ホストデバイスとクライアントデバイスとの間にデイジーチェーン(Daisy Chain)が形成されたものである。
特開2007−165336号公報 特開2006−229931号公報
ところで、この複数のバックライトユニットを駆動制御するLEDドライバ(駆動部)を、メインコントローラ(主制御部)から結線する場合、一般的には、LEDドライバ対コントローラというように1対1(Point To Point)で接続される。したがって、例えば大画面ディスプレイの場合には、それに比例してLEDドライバが数多く必要となり、1対1の結線数がLEDドライバの数分増加することになるため、製造時の配線コストの増加や配線の困難さ、配置の問題で耐妨害性能や配線の長さの違い等による性能の品位ばらつきや劣化等が起こり易くなる。
また、上述した特許文献に示すように、直列に接続した場合にも、それぞれのLEDドライバに対してバックライトに適した駆動制御は実現できていない。
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、製造コストの削減と妨害耐性の向上を実現するためのバックライト装置、該バックライト装置を備えた表示装置及び照明装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
請求項1に記載された発明は、複数の発光素子から発光された光により表示手段(11)を照明するバックライト装置(10)において、前記複数の発光素子が所定の間隔で配置された発光素子ブロック(12)と、前記発光素子ブロック(12)に電流を供給して前記発光素子毎の駆動を制御する複数の駆動制御手段(13)と、前記複数の駆動制御手段毎に駆動制御を行うための制御信号を生成し、生成した制御信号を前記複数の駆動制御手段のうち1つに出力する主制御手段(14)とを有し、前記複数の駆動制御手段(13)は、ディジーチェーン方式により結線され、前記主制御手段(14)は、前記制御信号に複数の駆動制御手段(13)を識別するための識別情報と、前記駆動制御手段(13)が担当する前記発光素子を駆動制御する制御データとを少なくとも含め、前記駆動制御手段(13)は、前記主制御手段(14)から得られる制御信号に自己の識別情報が含まれている場合には、前記自己の識別情報の制御データに対応する処理を行い、前記処理が正常に行われた後に、前記自己の識別情報と前記制御データとを削除した新たな制御信号を生成して、連結された他の駆動制御手段(13)に出力し、前記処理が正常に行われなかった際に、異常終了を示すフラグを前記識別情報と前記制御データとに対応付けて設定し、連結された他の駆動制御手段(13)に出力することを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、製造コストの削減と妨害耐性の向上を実現することができる。また、ディジーチェーン方式により結線されている複数の駆動制御手段を識別して個別に適切な駆動制御を行うことができる。また、制御信号のデータ量を削減することができ、効率的な情報の送受信を行うことができる。
請求項2に記載された発明は、前記制御データ(22)は、前記発光素子の点灯の開始、終了、デューティ、及び、電流値情報のうち、少なくとも1つの情報を格納することを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、発光素子に対する適切な点灯タイミングと輝度レベルを制御することができる。
請求項3に記載された発明は、前記主制御手段(14)は、前記識別情報(21)を、前記ディジーチェーン方式により結線された前記駆動制御手段(13)の結線順序に対応させて、前記制御信号に格納することを特徴とする。
請求項3記載の発明によれば、自己の識別情報を迅速に取得することができる。
請求項4に記載された発明は、前記複数の駆動制御手段(13)は、駆動制御の処理状態又は担当する発光素子の状態を、前記主制御手段(14)に出力することを特徴とする。
請求項4記載の発明によれば、主制御手段において、複数の駆動制御手段や発光素子の状態を迅速且つ正確に認識することができる。
請求項5に記載された発明は、前記駆動制御の処理状態又は担当する発光素子の状態として、各発光素子に流れている電流値、電圧値、温度、過負荷情報、及び結線の切断情報のうち、少なくとも1つの情報を含むことを特徴とする。
請求項5記載の発明によれば、主制御手段において発光素子の状態を迅速且つ正確に認識することができる。
請求項に記載された発明は、請求項1乃至の何れかに記載のバックライト装置(10)と、前記バックライト装置により照明される表示手段(59)とを有し、前記表示手段(59)に表示される映像に対応させて前記バックライト装置(10)の輝度を補正することを特徴とする表示装置(50)である。
請求項記載の発明によれば、バックライトの輝度補正による最適な映像を提供することができる。
請求項に記載された発明は、前記表示手段(59)に表示するために入力される映像信号をフレーム毎に所定のブロックに分割し、該ブロック毎の映像情報を取得するブロック情報取得手段(53)と、前記ブロック情報取得手段(53)により分割された各ブロック単位にバックライトの輝度を補正するための制御を行うブロック単位制御手段(54)とを有し、前記バックライト装置(10)は、前記ブロック単位制御手段(54)により得られる輝度制御情報に基づいて、前記表示手段(59)に対してブロック毎のバックライトの駆動制御を行うことを特徴とする。
請求項記載の発明によれば、効率的に適切なバックライトの輝度補正を行うことができる。
請求項に記載された発明は、前記バックライトに対する前記輝度制御情報に基づいて、入力される映像信号に対する補正を行うバックライト輝度補正手段(57)を有し、前記バックライト輝度補正手段(57)により得られる映像信号を前記表示手段(59)により表示することを特徴とする。
請求項記載の発明によれば、バックライトの輝度補正に用いられる輝度制御情報を用いて映像信号に対して補正することで、より最適な映像を表示することができる。
請求項に記載された発明は、複数の発光素子から発光された光により表示手段を照明する照明装置(60)において、前記複数の発光素子(62)が所定の間隔で配置された発光素子ブロックと、前記発光素子ブロックに電流を供給して前記発光素子毎の駆動を制御する複数の駆動制御手段(63)と、前記複数の駆動制御手段(63)毎に駆動制御を行うための制御信号を生成し、生成した制御信号を前記複数の駆動制御手段(63)のうち1つに出力する主制御手段(64)とを有し、前記複数の駆動制御手段(63)は、ディジーチェーン方式により結線され、前記主制御手段(64)は、前記制御信号に複数の駆動制御手段(63)を識別するための識別情報と、前記駆動制御手段(63)が担当する前記発光素子(62)を駆動制御する制御データとを少なくとも含め、前記駆動制御手段(63)は、前記主制御手段(64)から得られる制御信号に自己の識別情報が含まれている場合には、前記自己の識別情報の制御データに対応する処理を行い、前記処理が正常に行われた後に、前記自己の識別情報と前記制御データとを削除した新たな制御信号を生成して、連結された他の駆動制御手段(63)に出力し、前記処理が正常に行われなかった際に、異常終了を示すフラグを前記識別情報と前記制御データとに対応付けて設定し、連結された他の駆動制御手段(63)に出力することを特徴とする。
請求項記載の発明によれば、製造コストの削減と妨害耐性の向上を実現することができる。また、ディジーチェーン方式により結線されている複数の駆動制御手段を識別して個別に適切な駆動制御を行うことができる。また、制御信号のデータ量を削減することができ、効率的な情報の送受信を行うことができる。
なお、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、本願発明が図示の態様に限定されるものではない。
本発明によれば、製造コストの削減と妨害耐性の向上を実現することができる。
バックライト装置の一例としてのLEDバックライト駆動制御部の概略構成を説明するための図である。 本実施形態における制御信号を説明するための図である。 LEDバックライトの配置例を示す図である。 本実施形態における素子ブロックの一例を示す図である。 本実施形態における結線例を説明するための図である。 本実施形態におけるバックライト装置を備えた表示装置の機能構成の一例を示す図である。 本実施形態におけるバックライト装置を備えた他の適用例を説明するための図である。
<本発明について>
本発明は、バックライト装置における配線上の問題を改善するため、バックライトとして発光させる発光素子を駆動制御するドライバIC同士の結線を単純連結させて駆動できるようにする。また、本発明では、各ドライバICに対して個別に適切な駆動制御を行うため、例えばアドレス情報とデータ情報等を有する制御信号をメインコントローラで生成し、連結された全てのドライバICに伝達させるフリー結線ドライバICシステムを提供する。
以下に、上述した特徴を実現するための本発明におけるバックライト装置、該バックライト装置を備えた表示装置及び照明装置を好適に実施した形態について図面等を用いて説明する。なお、以下に示す実施形態の例では、バックライトとして用いられる発光素子の一例としてLEDを用いることとし、また表示手段の一例として液晶表示装置(Liquid Crystal Display)を用いることとするが、本発明においてはこれに限定されるものではない。また、本発明におけるバックライト装置は、例えば、LED等を用いた照明機器や電子看板、PC(Personal Computer)等のディスプレイ等にも適用することができる。
<バックライト装置>
まず、本実施形態におけるバックライト装置の概略について図を用いて説明する。図1は、バックライト装置の一例としてのLEDバックライト駆動制御部の概略構成を説明するための図である。
図1に示すように、LEDバックライト駆動制御部(バックライト装置)10には、表示手段11と、複数の発光素子(LED等)が所定の間隔で配置された素子ブロック12と、LED駆動制御手段としてのドライバIC13と、主制御手段(メインコントローラ)としてのバックライトコントロールIC(PWM(Pulse Width Modulation))14とを有するよう構成されている。
なお、図1の例では、1つのバックライトコントロールIC14が4つのドライバIC13−1〜13−4に対する駆動制御を行っているが、ドライバICの配置や数等についてはこれに限定されるものではない。また、素子ブロック12に含まれる複数の発光素子は、配線距離を最短化し、製造時の配線コストを安価にし、更に妨害耐性にも強くするため、直列で接続されているのが好ましいが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、発光素子がどのように接続されているかについては特に制限されるものではない。
上述した構成において、LEDバックライト駆動制御部10は、バックライトコントロールIC14により各ドライバIC13−1〜13−4に対して各電流i1〜i4を供給する。また、LEDバックライト駆動制御部10は、ドライバIC13−1〜13−4の何れかと配線された素子ブロック12に含まれる例えばR(赤),G(緑),B(青)の3色の組からなるLEDを上述した各電流i1〜i4による所定の輝度レベルで点灯させる。
また、図1に示すドライバIC13−1〜13−4は、個別に電流i1,i2,i3,i4が流れると共に、後述する制御信号がバックライトコントロールIC14から送られ、電流値と、制御信号に含まれる制御データとに基づいて輝度を調整し、調整された条件でLEDを点灯する。つまり、それぞれのドライバIC13−1〜13−4は、それぞれバックライトコントロールIC14の制御により輝度ムラ等が生じないように調整される。
ここで、1つのドライバIC13は、複数の輝度ブロックの複数のLEDに対して駆動制御を行うことができる。また、バックライトコントロールIC14は、低電圧として最大5〜24Vの電圧を各ドライバIC13−1〜13−4に供給することができる。なお、使用するドライバICを高耐圧ドライバICとした場合には、図1に示すドライバICの数を4個から減らしても全てのLEDに対して駆動制御を行うことができ、その際、バックライトコントロールIC14は、最大200〜300Vの電圧をドライバIC13に供給する。
ここで、図1に示す実施形態では、複数のドライバIC13−1〜13−4が直列に結線され、いわゆるディジーチェーン接続となっている。この場合、バックライトコントロールIC14は、複数のドライバIC13−1〜13−4のうち、何れか1個のドライバICに接続される(図1の例では、ドライバIC13−2に接続)。
また、本実施形態では、上述のディジーチェーン接続におけるドライバICの駆動制御を行うため、各ドライバIC13−1〜13−4を個別に識別する識別情報としてのアドレス情報が各ドライバIC13−1〜13−4に設定されている。
また、バックライトコントロールIC14は、各ドライバIC13−1〜13−4に対してそれぞれ個別に駆動制御を行わせるための制御データを生成し、生成した制御データと、上述したアドレス情報とを組み合わせた駆動制御情報を含む制御信号を生成する。また、本実施形態では、各アドレス情報毎に制御データが少なくとも1つ設定される。
なお、本実施形態では、駆動制御を行わないLEDを担当するドライバICに対しては、上述した駆動制御情報を生成しないようにする。また、複数のアドレス情報に共通の制御データを付与する場合には、複数のアドレス情報に対して1個の制御データを付与することができる。これにより、データ量を削減することができる。本実施形態における制御信号の具体例については後述する。
上述した構成において、LEDバックライト駆動制御部10は、バックライトコントロールIC14によりPWM等によるパルス幅変調を行い、各ドライバIC13−1〜13−4で各担当LEDの駆動のON/OFFを制御させるために、上述した制御信号を生成する。
ここで、各ドライバIC13−1〜13−4は、ディジーチェーン接続となっているため、制御信号の中に自己のアドレス情報が含まれているか否かを検索し、自己のアドレス情報が存在する場合には、そのアドレス情報に対応する制御データの内容に基づいて、担当する各LEDに駆動制御を行う。また、制御データを受け取った後は、連結されている他のドライバICに出力する。
また、検索の結果、制御信号の中に自己のアドレス情報がない場合には、入力した制御信号をそのまま連結されている他のドライバICに出力する。
上述したように、バックライトコントロールIC14が生成した制御信号を各ドライバIC13−1〜13−4に順次転送していくことにより各ドライバIC13−1〜13−4が担当する各LEDに対して駆動タイミングや輝度レベル等をコントロールすることができる。
また、本実施形態においては、各ドライバIC13−1〜13−4からバックライトコントロールIC14に対しても制御信号を出力することができる。これにより、バックライトコントロールIC14側で、各ドライバIC13−1〜13−4の処理状態(正常終了/異常終了等を示すチェックフラグ等)やLEDの状態(正常/故障等)の情報を容易且つ正確に認識することができると共に、得られた情報に伴うフィードバック制御を行って、各ドライバIC13−1〜13−4に対する適切なバックライトの駆動制御を行うことができる。
また、本実施形態においては、例えば上述した素子ブロック12に存在する複数のLEDのうち、一部のLEDに不良が発生した場合や、複数のLEDが直列に接続されたLEDのストリング内のうち、一部のLEDに不良が発生した場合に、自動的にそのLEDのみをパスさせるバイパス回路等の機能を装備させることもできる。
上記のような構成により、ドライバICを簡単に接続することができ、配線距離を最短化することができる。また、製造時の配線コストが安価になり妨害耐性にも強くなる。更に、表示パネルのサイズ展開が容易となり、LEDの輝度改善によるドライバの追加や削除等が簡単になる等のメリットが大きい。
<制御信号について>
次に、上述した制御信号の具体例について図を用いて説明する。図2は、本実施形態における制御信号を説明するための図である。
本実施形態における制御信号20は、図2(a)に示すようにアドレス情報21と制御データ22とを有するよう構成されている。また、アドレス情報21と制御データ22との組みを1つの駆動制御情報23として扱う。図2(a)の例では、3つの駆動制御情報23−1〜23−3を有し、それぞれの制御情報に上述したドライバIC13−1〜13−4の何れかのドライバICに対する識別情報とそのドライバICに対する制御データが格納される。
具体的に図2(a)の例を用いて説明すると、アドレス情報21−1にはドライバIC13−1の識別情報が格納され、制御データ22−1には、ドライバIC13−1に対する制御データが格納され、アドレス情報21−2には、ドライバIC13−2の識別情報が格納され、制御データ22−2には、ドライバIC13−2に対する制御データが格納され、アドレス情報21−3には、ドライバIC13−4の識別情報が格納され、制御データ22−3には、ドライバIC13−4に対する制御データが格納される。
つまり、本実施形態おいて、駆動制御を行わないドライバICについては、駆動制御情報は生成されない。したがって、図2(a)に示す制御信号20の場合には、ドライバIC13−3に対する制御情報が存在していないため、ドライバIC13−3が担当するLEDに対する駆動制御は行わずに、他のドライバICに対しての制御が行われる。
なお、本実施形態では、複数のドライバICがディジーチェーン方式により結線されているため、制御信号をドライバIC間において伝送することになる。したがって、各ドライバIC13は、ディジーチェーン方式により接続されたドライバICのうち、制御信号を取得したドライバICとは異なるドライバICと接続している場合には、そのドライバICに対して制御信号を出力する。
ここで、本実施形態における制御データ22としては、例えば、各ドライバIC13毎に担当するバックライトLEDに対して、パルス信号におけるLEDの点灯の開始(Start)、終了(Stop)、1パルス周期におけるHigh区間とLow区間の比率を制御するデューティ(Duty)、及び、電流値情報等のうち、少なくとも1つの情報を含む。更に、本実施形態では、例えばドライバIC13が担当する複数のLED毎にLED識別情報を予め設定しておき、制御対象のLED識別情報を制御データ22に含めてよい。
ここで、本実施形態におけるアドレス情報21及び制御データ22は、固定長でも可変長でもよい。固定長の場合には、先頭からのバイト数により制御信号20に含まれる所定バイト位置のデータがアドレス情報21であるか制御データ22であるかを把握することができる。また、可変長の場合には、制御信号20の先頭に、ヘッダ情報として、各アドレス情報21と制御データ22のレングス長を予め格納しておく。これにより、ドライバIC13は、制御信号20に含まれるアドレス情報21及び制御データ22を正確に取得することができる。
更に、本実施形態では、アドレス情報21であるか又は制御データ22であるかを予め識別するための識別情報(例えば、アドレス情報の識別情報を“A”、制御データの識別情報を“B”等)を予め設定しておき、各情報の先頭にその識別情報を付与することにより、制御信号20に含まれる各データを正確に取得することができる。
また、バックライトコントロールIC14により制御されている連結された全ドライバIC13−1〜13−4に対して同一の制御を行う場合は、アドレス情報21に全ドライバICが対象となる共通のアドレス情報(例えば、ハイバリューやローバリュー等)を格納し、そのアドレス情報が格納されていた場合には、全ドライバIC13−1〜13−4に対して制御データ22に格納された駆動制御を担当するLEDに対して行う。
また、全てのドライバICのうち、複数のドライバICに対して同一の制御を行う場合には、図2(a)に示すように、駆動制御情報23を対象のドライバIC毎に格納して制御信号20を生成してもよいが、その場合、各制御データ22には同一の制御内容が格納されることになる。そこで、本実施形態では、複数のドライバIC13に対して同一の制御内容を指示する場合には、制御データ22を1つに纏めた新たな駆動制御情報を生成する。
具体的には、図2(b)に示すように、例えば指示対象のドライバIC13に対する複数のアドレス情報21−1,21−2,21−3と、同一の制御データ22−1とからなる駆動制御情報23を生成する。このとき、アドレス情報21−1,22−2,22−3は、制御データ22−1の前に格納されている。このように、複数のドライバICを制御するための新たな駆動制御情報を生成することで、連結されたドライバIC間で送受信される制御信号20のデータ量を削減し、効率的な情報の送受信を行うことができる。なお、上述したように、1つに纏められるアドレス情報の数については特に限定されるものではない。
また、上述した例の応用として、例えば、Aグループ、Bグループ、Cグループ等のように各ドライバICに対して所定のグループを割り当てておき、アドレス情報21にそのグループ識別情報を設定しておくことで、そのグループに対して同一の制御データ22に基づく駆動制御処理を、そのグループに含まれる全てのドライバICに対して行うことができる。これにより、複数のドライバICに対する駆動制御を容易に行うことができると共に制御信号のデータ量を削減することができる。
また、本実施形態では、送受信される制御信号のデータ量を削減するための他の例として、各ドライバIC13は、入力された制御信号20の中に自己アドレスに対応する制御データ22があった場合には、入力された制御信号20から自己に対する駆動制御信号23を削除した新たな制御信号を生成して、他のドライバICに送信することができる。
具体的に説明すると、例えば、図1に示すドライバIC13−2は、図2(a)に示す制御信号20を入力すると、その入力された制御信号20の中に自己のアドレスに対応する駆動制御情報23−2を検索し、その駆動制御情報23−2が存在する場合、その駆動制御情報23−2を削除した図2(c)に示す新たな制御信号を生成し、生成した制御信号20をドライバIC13−1,13−3に送信する。
なお、上述した自己の駆動制御情報23を削除するタイミングとしては、例えば、制御情報20の中から自己の駆動制御情報23を抽出したときでもよく、また駆動制御情報23に含まれる制御データ22に対する駆動制御処理が正常に終了したときでもよい。
これにより、ドライバIC13を経由する毎に制御信号のデータ量を削減することができるため、バックライトコントロールIC14から離れて連結されているドライバIC(例えば、図1におけるドライバIC13−4)に対して、その遅延量を更に削減して、パネル全体を略同時に駆動制御することができる。
また、本実施形態においては、制御信号中におけるアドレス情報21と制御データ22との組みの駆動制御情報23が格納される順序は、特に限定されるものではないが、例えば伝送されるドライバICの結線された順序であることが好ましい。これにより、ディジーチェーン方式により連結された複数のドライバICに対して、連結された順に制御信号を受信するため、各ドライバIC13に駆動制御信号の先頭からデータの内容をチェックするように設定しておくことで、迅速に自己のアドレス情報が存在するか否かを判断することができる。
また、本実施形態では、例えば上述したアドレス情報21を基準に昇順又は降順に並べた駆動制御情報23を格納しておくことで、ドライバIC13が自己のアドレス情報が存在するかをチェックする際に、先頭から順にチェックを行い、自己の識別情報よりも制御信号に格納されたアドレス情報の方が大きくなった場合に、制御信号に対してそれ以上のアドレス検索を行わないようにすることで、より迅速にアドレス確認を行うことができる。
また、本実施形態では、上述した各ドライバIC13−1〜13−4がバックライトコントロールIC14に対して駆動制御処理結果を示す信号を出力することができる。なお、駆動制御処理結果を示す信号としては、例えば上述した制御信号20と同様の構成であってもよい。その場合、上述したアドレス情報21には、予め設定されるバックライトコントロールIC14の識別情報を格納し、また制御データ22には、ドライバIC13の駆動制御の処理状態や担当する各LEDの状態として、各LEDに出力している電流値、電圧値、温度、過負荷情報、及び、結線の切断情報等の情報のうち、少なくとも1つの情報を格納する。なお、この場合には、上述した情報を検出する検出手段(電流検出手段、電圧検出手段、温度検出手段、過負荷情報検出手段、切断判定手段)をドライバICに設ける。これにより、バックライトコントロールIC14は、各ドライバICやLEDの状態を迅速且つ正確に認識することができる。
更に、本実施形態における制御信号は、上述したようなアドレス情報21や制御データ22の他に、例えば、図2(d)に示すように、制御データ22に示される内容の駆動制御処理が正常に行われた否かを示すチェックフラグ24を、各駆動制御信号23−1〜23−3の最後に格納しておいてもよい。
具体的には、各ドライバIC13は、制御データ22に基づく駆動制御処理を行い、正常に処理が終了した場合には、自己のアドレス情報に対応する駆動制御情報23のチェックフラグ24に、正常終了を示すフラグ(例えば“0”等)をセットする。また、駆動制御処理において異常があった場合には、チェックフラグ24に異常終了を示すフラグ(例えば“1”等)をセットする。そして、この制御信号を、各ドライバIC13を介してバックライトコントロールIC14に出力する。これにより、バックライトコントロールIC14は、正常/異常の有無を容易且つ正確に把握することができる。なお、上述したチェックフラグに関する処理は、例えば、異常があったときのみ行い、正常時には処理を行わないようにしてもよい。
<LEDバックライト配置例>
ここで、本実施形態におけるLEDバックライトの配置については、上述したように表示手段11の下部に素子ブロック12を配置してもよいが、本発明においてはこれに限定されるものではない。ここで、本実施形態におけるLEDバックライトの具体例について図を用いて説明する。
図3は、LEDバックライトの配置例を示す図である。図3(a)〜(e)に示すように、例えばLCD(Liquid Crystal Display)パネル等である表示手段11には、上述した複数のLEDが所定の位置に配置された素子ブロック12が、所定の位置に設けられている。
バックライトの配置例としては、具体的には、表示手段11に対して上側に素子ブロック12を配置してもよく(図3(a))、また表示手段11に対して上下に素子ブロック12−1,12−2を配置してもよい(図3(b))。更に、他の実施形態としては、表示手段11に配置された左サイドや右サイドの一方のサイドに素子ブロック12を配置してもよく(図3(c)では左サイド)、また左右両サイドに素子ブロック12−1,12−2を配置してもよく(図3(d))、更には、上述したように表示手段11の背面に素子ブロック12を所定数並べて配置してもよい(図3(e))。
なお、本発明においては、上述したバックライト配置例に限定されるものではなく、例えば、上下左右等に配置したり、上述の例のうち複数を組み合わせた配置例にしてもよい。
また、上述した素子ブロック12は、例えば入力された映像信号から得られるAPL(Average Picture Level:平均輝度レベル)検出、輝度ヒストグラム検出、色ヒストグラム検出、及び周波数ヒストグラム検出のうち、少なくとも1つの検出結果に対応させて、予め設定される所定の大きさのブロック単位に分割し、分割した各ブロックに配列されたLEDに対して、上述したドライバIC13による駆動制御を行う。なお、各ドライバIC13が担当する素子ブロック12の数については、例えば上述したブロック単位でもよく、また予め設定された個数等により設定されてもよい。
<素子ブロックについて>
ここで、上述したバックライト用の複数の発光素子(LED等)が配列された素子ブロックについて図を用いて説明する。図4は、本実施形態における素子ブロックの一例を示す図である。なお、図4では、上述した図3(e)に示す表示手段11の裏面に配置された素子ブロックの例を示している。
図4(a),(b)に示す例では、表示手段11の所定の画面表示領域に、バックライト用のR,G,Bのそれぞれの素子(エレメント)31r,31g,31bが配置されている。また、図4(a),(b)に示す例では、各色の素子31r,31g,31bにより組(cell)が構成され、また複数の組から素子ブロック32(上述した素子ブロック12に相当)を構成している。なお、これらの素子は、マルチ結線やポイント結線により上述したドライバIC13と接続されている。
更に、複数の素子ブロック32が所定の位置に所定数配置されて、輝度補正等の制御を行う輝度制御ブロック33が構成される。なお、本実施形態において、輝度制御ブロック33の数や配置例を図4(a),(b)に示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、表示手段11の画面サイズ等に応じて適宜設定される。
また、これらの素子は、マルチ結線やポイント結線により上述した担当するドライバIC13と接続されている。したがって、ドライバIC13は、図4(a),(b)に示す素子ブロック32や輝度制御ブロック33に含まれるLEDに対して輝度制御を行う。
<LEDバックライトの配置に適用したドライバICの結線例>
次に、上述したLEDバックライトの配置例に適用したドライバICの結線例について図を用いて説明する。
図5は、本実施形態における結線例を説明するための図である。ここで、図5(a)では、上述した素子ブロック12−1,12−2が表示手段11であるパネルの上下に設けられている。したがって、本実施形態では、上述したディジーチェーン制御により素子ブロック12−1,12−2に設けられたバックライト用のLEDに対して点灯のための駆動制御を行うために、ドライバIC13−1〜13−8がディジーチェーン方式で結線されている。なお、図5(a)に示すドライバICの数等については、本発明においては特に限定されるものではなく、例えば表示手段11の画面サイズや、各ドライバICが担当するLEDの数等により任意に設定することができる。
図5(a)の例では、まず、バックライトコントロールIC14で生成されたドライバIC13に供給される本実施形態における制御信号が、最初にドライバIC13−2に出力される。ドライバIC13−2は、予め設定された自己のアドレス情報から自己の制御データが存在するか否かを判断し、存在する場合には、その制御データに基づき担当するLEDに対する駆動制御を行う。その後、ドライバIC13−2は、バックライトコントロールIC14から入力された制御信号をドライバIC13−1,13−3にそれぞれ出力する。このとき、ドライバIC13−2は、出力する制御信号に対して、上述したように自己の制御データに相当する情報を削除したり、チェックフラグを付加する等といった処理を行ってもよい。
その後、ドライバIC13−1では、ドライバIC13−2と同様の処理を行う。また、ドライバIC13−1は、他に接続されているドライバICがないため、ドライバIC13−1は、制御信号を出力せず処理を終了する。
一方、ドライバIC13−3は、上述したドライバIC13−2と同様に、自己のアドレス情報から自己の制御データが存在するか否かを判断し、存在する場合には、その制御データに基づき担当するLEDに対する駆動制御を行い、他のドライバIC13−4に制御信号を出力する。このようにして、最終的にドライバIC13−8まで制御信号がバケツリレー式にデータ転送され、制御信号を受信した各ドライバIC13において、担当するLEDに対する駆動制御処理が行われる。
また、図5(b)に示す例では、上述した図3(e)、図4(b)に示すLEDバックライトの配置例において、1つのバックライトコントロールIC14に接続される複数のドライバIC13が直列接続されたドライバICグループ41−1,41−2を有している。
このように複数のドライバIC13を接続する方式を用いることで、例えば複数のLEDを有する素子ブロック毎の輝度ばらつきや色度ばらつきがあった場合に、上述した制御信号20を用いて、その素子ブロックを担当するドライバICを識別情報により特定し、所定の制御をさせることができるため、より精度の高い補正や調整を迅速且つ正確に行うことができ、製品品位の向上に寄与することができる。
1つのドライバICグループ41の中には、複数のドライバIC(図5(b)の例では、1グループの中に8個)が設けられているが、本発明においては1グループあたりのドライバIC13の数についてはこれに限定されるものではない。また、ドライバICグループ41の数についてもこれに限定されるものではなく、例えば、表示手段11の画面サイズや、各ドライバICが担当するLEDの数等により任意に設定することができる。
また、図5(b)の例では、左右にドライバICグループ41−1,41−2を設けているが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、上下に設けてもよく、上下左右に設けていてもよく、表示手段11の画面サイズ等に応じて任意に設定することができる。
なお、図5(b)に示す例では、バックライトコントロールIC14からの制御信号に含まれるアドレス情報を上述したドライバIC13に対する識別情報にしてもよく、またグループを区別する識別情報にしてもよい。この場合には、そのドライバICグループに属する全ドライバICに対して制御データに示された同一の制御を行うことができる。
<バックライト装置を備えた表示装置について>
次に、上述したバックライト装置(LEDバックライト駆動制御部10)を備えた表示装置の構成例について、図を用いて説明する。
図6は、本実施形態におけるバックライト装置を備えた表示装置の機能構成の一例を示す図である。図6に示す表示装置50は、映像処理手段51と、映像情報分析手段52と、ブロック情報取得手段53と、ブロック単位制御手段54と、バックライト駆動制御手段55と、バックライト手段56と、バックライト輝度補正手段57と、タイミング制御手段58と、表示手段59とを有するよう構成されている。なお、本実施形態では、例えばバックライト駆動制御手段55やバックライト手段56が上述したバックライト装置に相当するものである。
映像処理手段51は、入力される映像信号が圧縮符号化されている場合には、その信号の復号化を行ったり、限定受信放送等によりスクランブル化等の暗号化処理されている場合には、予め設定された鍵情報等を用いて復号化(デスクランブル化)を行う。つまり、映像処理手段51は、後段の各構成で映像信号に対する処理が可能となり、表示手段59から映像が表示できるように、入力された映像信号を適宜変換する。また、映像処理手段51は、入力された信号を映像情報分析手段52、及びバックライト輝度補正手段57に出力する。
映像情報分析手段52は、映像処理手段51により入力された映像信号に対してAPL検出、輝度ヒストグラム検出、色ヒストグラム検出(色相、色飽和度)、及び、周波数ヒストグラム検出のうち、少なくとも1つの情報を検出し、検出した情報から映像情報の分析を行う。つまり、映像情報分析手段52により、映像(画像)に対するヒストグラム情報やプロファイル情報等を取得することができるため、これらの情報に基づいて映像等に対応させた適切なバックライトの輝度制御を行う。また、映像情報分析手段52は、分析された結果をブロック情報取得手段53に出力する。
ブロック情報取得手段53は、映像情報分析手段52により得られる分析結果と、予め設定される映像信号に対する制御信号に基づいて、ブロック単位あたりの大きさ(画素数、インチ等)等を設定する。このように、ブロック単位の大きさを映像情報等から設定することにより、映像情報に対応させてブロック単位のバックライト制御を行うことができる。
なお、ブロック情報取得手段53における処理実行のタイミングは、例えば、外部からの制御信号の入力のタイミングで実行してもよく、また予め設定された制御情報に基づいて映像情報分析手段52により分析結果の情報が入力されたタイミングで実行してもよい。また、ブロック情報取得手段53は、取得したブロック情報をブロック単位制御手段54に出力する。
ブロック単位制御手段54は、ブロック情報取得手段53により得られるブロック情報に基づいて、映像信号に対応するブロック毎にバックライトの輝度を制御するため、例えば、各ブロック単位でオフセット(Off−set)制御や非線形補正等を行う。また、ブロック単位制御手段54は、入力された映像信号に対する各ブロック単位の輝度制御情報に対応させてPWM(Pulse Width Modulation)等によるパルス変調処理を行って制御信号を生成する。なお、上述したバックライトコントロールIC14は、ブロック単位制御手段54に含まれる。また、本実施形態における制御信号は、上述したようにディジーチェーン接続された複数のドライバIC毎に個別の駆動制御を行わせるため、アドレス情報と制御データからなる駆動制御情報を含んでいる。
ブロック単位制御手段54は、上述したドライバIC13に対して、所定のタイミングで所定のLEDに対して輝度を制御する輝度制御情報をバックライト駆動制御手段55に出力する。また、ブロック単位制御手段54は、上述した輝度制御情報をバックライト輝度補正手段57に出力する。更に、ブロック単位制御手段54は、上述した各ブロック単位のオフセット制御情報や非線形補正情報をバックライト駆動制御手段55及びバックライト輝度補正手段57に出力する。
バックライト駆動制御手段55は、ブロック単位制御手段54により得られるブロック毎の輝度制御情報やオフセット制御情報、非線形補正情報等に対応させて、各ブロック位置に対応するバックライトの駆動制御を行い、所定のタイミングでバックライト手段56のLEDを点灯させる。なお、上述したドライバIC13は、バックライト駆動制御手段55に含まれる。したがって、バックライト駆動制御手段55は、上述したように、各ドライバIC毎に入力された制御信号に含まれる自己のアドレス情報を検索し、自己のアドレス情報が存在した場合に、対応する制御データから得られる駆動制御を実行する。
また、本実施形態におけるバックライト駆動制御手段55は、タイミング制御手段58により表示手段59から出力される映像信号と同期させてバックライトを駆動させるように、タイミング制御手段58からのクロック信号に基づいて、タイミング制御によりLEDを駆動するための制御信号をバックライト手段56に出力することができる。
ここで、バックライトは、通常、LCDに設けられているR(赤)、G(緑)、B(青)の3つの色のLED素子等に対応させて、それぞれ対に設けられている。そのため、画素毎の調整は、LED素子毎に行うことが望ましいが、その場合にはコストや処理時間がかかってしまう。そこで、本実施形態では、所定のブロック単位で処理を行う。これにより、コストの削減と効率化を実現することができる。
バックライト駆動制御手段55は、各ブロックに対応するそれぞれの制御信号をバックライト手段56に出力する。バックライト手段56は、設定された各ブロックに対応するそれぞれの駆動制御信号に基づいて、各ブロックの所定の位置にあるLEDをそれぞれに設定された所定の輝度制御により所定の輝度レベルで点灯させ、その光をバックライトとして表示手段59の画面に照射させる。
バックライト輝度補正手段57は、ブロック単位制御手段54により得られる輝度制御情報、オフセット制御情報、非線形補正情報に基づいて、映像処理手段51により得られる映像信号に対して、バックライトに対する駆動制御情報を用いた輝度補正を行う。つまり、バックライト輝度補正手段57は、ブロック単位のディミング制御情報を逆補正してトリミングし、映像信号側にフィードバックする。
ここで、バックライトは、例えば表示手段59の背面等に位置し、輝度制御用のブロック単位で動作している。また、バックライトの動作は、映像信号の解像度に及ばない低解像度の輝度動作である。そのため、本実施形態によれば、映像信号の輝度解像度との差が生じるといったブロック輝度干渉妨害を防止することができ、ユーザに見易くて最適な映像を表示手段59のディスプレイ画面に表示することができる。
また、バックライト輝度補正手段57は、オフセット制御情報及び非線形補正情報により映像信号の補正を行うことで、バックライトのインパルス制御機能等と共に輝度、コントラスト、色等の制御を行うことができる。
なお、本実施形態において、バックライト輝度補正手段57は、輝度制御ブロックの構成により映像信号側にフィードバックさせる情報が変化し、更に表示手段59の輝度透過率等によっても補正量を適切に調整する必要がある。その場合には、例えば予め設定された輝度透過率検出用カメラ等を用いて検出された結果を用いてフィードバックさせる情報を自動的に調整することができる。バックライト輝度補正手段57は、上述した処理等により補正された映像信号をタイミング制御手段58に出力する。
タイミング制御手段58は、バックライト輝度補正手段57により得られる映像信号を表示手段59の画面の水平方向、垂直方向に合わせて表示する時間の制御を行い、表示手段59の一面に表示される画像情報を生成し、生成された画像を表示手段59に出力する。
更に、タイミング制御手段58は、画面に表示する映像と同期してバックライト手段56によるバックライトを点灯させるために、バックライト駆動制御手段55に対し、映像信号を表示手段59に出力したタイミングに対応させて、その映像信号に対応するバックライトを点灯させるタイミング制御信号をバックライト駆動制御手段55に出力する。
これにより、表示手段59による映像出力と、バックライト手段56による当該映像に対応したバックライト出力とを同期させることができる。
表示手段59は、タイミング制御手段58にて生成された映像情報を画面に表示する。なお、表示手段59としては、例えばLCDパネル等を用いることができるが本発明においてはこれに限定されるものではない。
上述した構成により、本実施形態では、LCDパネル等の表示手段59のバックライトを、映像コンテンツに連動させて動的(Dynamic)に動作させることができ、よりハイコントラストな映像を提供することができる。つまり、本実施形態によれば、映像コンテンツに応じた最適なバックライト制御を行うことができる。したがって、LCDバックライトでの様々なディミング動作を行うときに発生する映像信号への輝度干渉妨害を改善することができ、ディミング動作をより最適な動作にすることができる。
また、本実施形態では、従来のAPL検出によって処理される基準輝度制御の他に、輝度ヒストグラム検出等により最適輝度制御が実現でき、例えば、色ヒストグラム検出を行うことで、最適なホワイトバランス(White Balance)制御等によるRGBに対するLEDバックライト制御を行うことができる。つまり、本実施形態では、各種ヒストグラムの検出結果のみを用いてバックライト輝度制御を行ってもよく、またAPLの検出結果と各種ヒストグラムの検出結果とを組み合わせてバックライト輝度制御を行ってもよい。
<バックライト装置の他の適用例>
なお、上述した本実施形態におけるバックライト装置は、TV等の表示装置として用いられるだけでなく、例えば照明や電子看板、その他の各種ディスプレイ等にも広く適用することができる。つまり、本実施形態におけるバックライト装置は、例えば上述したようにドライバIC同士を直列に連結してLED等の発光素子を駆動させることができる機器全般に適用することができる。そこで、以下にバックライト装置の他の適用例について図を用いて説明する。
図7は、本実施形態におけるバックライト装置を備えた他の適用例を説明するための図である。なお、図7(a)は、本実施形態におけるバックライト装置を照明装置に適用した例を示し、図7(b)は、本実施形態におけるバックライト装置を電子看板システムに適用した例を示している。
図7(a)に示す照明装置60は、一例としてLEDランプを示している。具体的に説明すると、照明装置60は、ランプ本体61内に複数のLED62が所定の個数毎又は所定のエリア毎に直列に接続され、直列に接続された各LED群は、照明方向に適した所定位置に配置されている。なお、各LED群は、上述した発光素子ブロックとして構成されていてもよい。
また、直列に接続された複数のLED群は、図7(a)に示すように対応するドライバIC(LED駆動制御手段)63−1〜63−3と接続されており、ドライバIC63毎に担当するLED毎の駆動が制御される。また、コントロールIC64(主制御手段)は、上述したバックライトコントロールIC14と同様の機能を有し、例えば各ドライバIC63−1〜63−3に対してそれぞれ個別に駆動制御を行わせるための制御データを生成し、生成した制御データとアドレス情報とを組み合わせた駆動制御情報を含む制御信号20を生成する。
ここで、各ドライバIC63−1〜63−3は、図7(a)に示すように直列に連結されている。そのため、コントロールIC64は、上述した制御信号20をドライバIC63−1からドライバIC63−3まで順次伝送させることで、所定のドライバICに対してのみ駆動制御を行うことができる。なお、直列に連結されるドライバICの数は、これに限定されるものではなく、例えば照明装置60の大きさや形状等に対応させて設定することができる。
また、図7(b)に示す電子看板システム70は、一例として1台のPC71と複数の電子看板72(図7(b)の例では、電子看板72−1,72−2)とを有するよう構成されている。また、PC71と複数の電子看板72とは、インターネット等に代表される通信ネットワーク73を介してデータの送受信が可能な状態で接続されている。
図7(b)に示す電子看板システム70では、管理者等によりPC71を用いて作成、編集がされた商品説明や企業名等を紹介するためのコンテンツ等を、通信ネットワーク73を介して異なる場所に設置された複数の電子看板72上に、同時に表示や更新をすることができる。ここで、上述した電子看板72は、例えば大型の液晶ディスプレイ等を用いており、このような大型の液晶ディスプレイ等においても上述したバックライト装置を適用することができる。
例えば、図7(b)に示す電子看板72において、上述したように、複数のドライバICを直列に連結し、コントロールICにより制御信号20を全ドライバICに伝送させるようにする。これにより、電子看板72は、直列に接続された複数のドライバICがそれぞれ担当するLEDを適切に駆動制御することができる。なお、上述したバックライト装置は、PC61の液晶ディスプレイにも同様に適用することができる。
したがって、図7(a),(b)に示すような本実施形態におけるバックライト装置の他の適用例においてもドライバICの直列配線により製造コストの削減と妨害耐性の向上を実現することができる。また、上述した制御信号を用いることで各ドライバIC毎に適切な駆動制御を実現することができる。
上述したように、本発明によれば、製造コストの削減と妨害耐性の向上を実現することができる。具体的に説明すると、例えばバックライト用の複数のドライバICを主制御のコントローラから結線する場合、一般的には、コントローラ対ドライバICが1対1の関係で接続されていたため、ドライバICが数多く存在する場合には、1対1の結線数がドライバICの数分増加し、配線の困難さや配置の問題で耐妨害性能や配線の長さの違いによる性能の品位ばらつき、劣化等が起こり易くなっていた。しかしながら、本発明では、上述したように配線を調整し、ドライバIC同士の結線を単純連結させて駆動できるようにアドレス情報と制御データとを含む駆動制御情報(制御信号)で動作するようにしたフリー結線ドライバICシステムを提供することで、複数のドライバICを自由且つ簡単に接続できる。また、本発明では、結線された全てのドライバICを、アドレス情報と制御データとを有する駆動制御情報を用いて駆動制御を行うことで、LED等の発光素子を適切に駆動することができる。
つまり、本発明によれば、ドライバIC同士の接続が簡単となり配線数を削減することができる。また、本発明によれば、配線が少なく、簡単なディジーチェーン方式であるため、表示パネルのインチサイズの変化(サイズ展開)にも対応しやすくなる。更に、マスタースレーブ方式を例に考えると、上述した本実施形態で使用されるようなドライバIC(ディジーチェーン用IC)では、各ドライバICにマスター(Master)とスレーブ(Slave)機能とを搭載しているため、従来のようにマスター用ICが不要であり、且つメインCPU等からマスター等への制御ラインも自由に構築することができる。
また、本発明によれば、LED(発光素子)やLEDブロック(素子ブロック)の個別ばらつきを、アドレス設定等の識別情報による制御信号を用いて自由に個別制御できるため、画面全体の輝度ばらつきや色ばらつきを軽減することができる。
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
10 LEDバックライト駆動制御部(バックライト装置)
11 表示手段
12,32 素子ブロック
13,63 ドライバIC(LED駆動制御手段)
14 バックライトコントロールIC(PWM)(主制御手段)
15 ドライバICグループ
20 駆動制御信号
21 アドレス情報
22 制御データ
23 駆動制御情報
24 チェックフラグ
31 素子(エレメント)
32 素子ブロック
33 輝度ブロック
41 ドライバICグループ
50 表示装置
51 映像処理手段
52 映像情報分析手段
53 ブロック情報取得手段
54 ブロック単位制御手段
55 バックライト駆動制御手段
56 バックライト手段
57 バックライト輝度補正手段
58 タイミング制御手段
59 表示手段
61 ランプ本体
62 LED
64 コントロールIC(主制御手段)
70 電子看板システム
71 PC
72 電子看板
73 通信ネットワーク

Claims (9)

  1. 複数の発光素子から発光された光により表示手段を照明するバックライト装置において、
    前記複数の発光素子が所定の間隔で配置された発光素子ブロックと、
    前記発光素子ブロックに電流を供給して前記発光素子毎の駆動を制御する複数の駆動制御手段と、
    前記複数の駆動制御手段毎に駆動制御を行うための制御信号を生成し、生成した制御信号を前記複数の駆動制御手段のうち1つに出力する主制御手段とを有し、
    前記複数の駆動制御手段は、ディジーチェーン方式により結線され、
    前記主制御手段は、前記制御信号に複数の駆動制御手段を識別するための識別情報と、前記駆動制御手段が担当する前記発光素子を駆動制御する制御データとを少なくとも含め
    前記駆動制御手段は、前記主制御手段から得られる制御信号に自己の識別情報が含まれている場合には、前記自己の識別情報の制御データに対応する処理を行い、前記処理が正常に行われた後に、前記自己の識別情報と前記制御データとを削除した新たな制御信号を生成して、連結された他の駆動制御手段に出力し、前記処理が正常に行われなかった際に、異常終了を示すフラグを前記識別情報と前記制御データとに対応付けて設定し、連結された他の駆動制御手段に出力することを特徴とするバックライト装置。
  2. 前記制御データは、前記発光素子の点灯の開始、終了、デューティ、及び、電流値情報のうち、少なくとも1つの情報を格納することを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。
  3. 前記主制御手段は、
    前記識別情報を、前記ディジーチェーン方式により結線された前記駆動制御手段の結線順序に対応させて、前記制御信号に格納することを特徴とする請求項1又は2に記載のバックライト装置。
  4. 前記複数の駆動制御手段は、駆動制御の処理状態又は担当する発光素子の状態を、前記主制御手段に出力することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のバックライト装置。
  5. 前記駆動制御の処理状態又は担当する発光素子の状態として、各発光素子に流れている電流値、電圧値、温度、過負荷情報、及び結線の切断情報のうち、少なくとも1つの情報を含むことを特徴とする請求項4に記載のバックライト装置。
  6. 請求項1乃至の何れかに記載のバックライト装置と、前記バックライト装置により照明される表示手段とを有し、前記表示手段に表示される映像に対応させて前記バックライト装置の輝度を補正することを特徴とする表示装置。
  7. 前記表示手段に表示するために入力される映像信号をフレーム毎に所定のブロックに分割し、該ブロック毎の映像情報を取得するブロック情報取得手段と、
    前記ブロック情報取得手段により分割された各ブロック単位にバックライトの輝度を補正するための制御を行うブロック単位制御手段とを有し、
    前記バックライト装置は、前記ブロック単位制御手段により得られる輝度制御情報に基づいて、前記表示手段に対してブロック毎のバックライトの駆動制御を行うことを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  8. 前記バックライトに対する前記輝度制御情報に基づいて、入力される映像信号に対する補正を行うバックライト輝度補正手段を有し、
    前記バックライト輝度補正手段により得られる映像信号を前記表示手段により表示することを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  9. 複数の発光素子から発光された光により表示手段を照明する照明装置において、
    前記複数の発光素子が所定の間隔で配置された発光素子ブロックと、
    前記発光素子ブロックに電流を供給して前記発光素子毎の駆動を制御する複数の駆動制御手段と、
    前記複数の駆動制御手段毎に駆動制御を行うための制御信号を生成し、生成した制御信号を前記複数の駆動制御手段のうち1つに出力する主制御手段とを有し、
    前記複数の駆動制御手段は、ディジーチェーン方式により結線され、
    前記主制御手段は、前記制御信号に複数の駆動制御手段を識別するための識別情報と、前記駆動制御手段が担当する前記発光素子を駆動制御する制御データとを少なくとも含め
    前記駆動制御手段は、前記主制御手段から得られる制御信号に自己の識別情報が含まれている場合には、前記自己の識別情報の制御データに対応する処理を行い、前記処理が正常に行われた後に、前記自己の識別情報と前記制御データとを削除した新たな制御信号を生成して、連結された他の駆動制御手段に出力し、前記処理が正常に行われなかった際に、異常終了を示すフラグを前記識別情報と前記制御データとに対応付けて設定し、連結された他の駆動制御手段に出力することを特徴とする照明装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11710464B2 (en) 2018-05-03 2023-07-25 Darfon Electronics Corp. Display device and backlight apparatus thereof

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9223128B2 (en) * 2012-12-18 2015-12-29 Pixtronix, Inc. Display apparatus with densely packed electromechanical systems display elements
CN105607343A (zh) * 2016-03-14 2016-05-25 深圳市励研科技有限公司 Lcd液晶显示器
KR102542204B1 (ko) * 2016-06-22 2023-06-13 삼성디스플레이 주식회사 거치대 및 이를 포함하는 표시 장치
JP2018124458A (ja) 2017-02-01 2018-08-09 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 液晶バックライト装置及び表示装置
TWI642979B (zh) 2018-05-03 2018-12-01 達方電子股份有限公司 背光裝置
US10984734B2 (en) * 2019-07-19 2021-04-20 Sharp Kabushiki Kaisha Backlight driving device
TWI757984B (zh) 2019-11-20 2022-03-11 聯詠科技股份有限公司 顯示驅動系統及用於顯示驅動系統的方法
CN111145685A (zh) * 2020-02-20 2020-05-12 Tcl华星光电技术有限公司 Led背光驱动模组及显示装置
CN113763894B (zh) * 2021-09-30 2023-07-14 深圳市皓丽软件有限公司 区域控光电路自检复位方法及***

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6608453B2 (en) * 1997-08-26 2003-08-19 Color Kinetics Incorporated Methods and apparatus for controlling devices in a networked lighting system
AU2003210890A1 (en) * 2002-02-06 2003-09-02 Color Kinetics Incorporated Controlled lighting methods and apparatus
JP4029743B2 (ja) * 2003-02-24 2008-01-09 ソニー株式会社 バックライト
JP2009139930A (ja) * 2007-11-13 2009-06-25 Mitsumi Electric Co Ltd バックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置
WO2009063803A1 (ja) * 2007-11-13 2009-05-22 Mitsumi Electric Co., Ltd. バックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置
US20090251400A1 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 Hisense Beiging Electric Co., Ltd. Lcd display method
RU2455670C1 (ru) * 2008-07-11 2012-07-10 Шарп Кабусики Кайся Устройство возбуждения подсветки, устройство отображения, снабженное им, и способ возбуждения подсветки
CN101339738B (zh) * 2008-07-21 2010-06-02 北京巨数数字技术开发有限公司 一种用于灯点显示的单线级联芯片
KR20100048476A (ko) * 2008-10-31 2010-05-11 삼성전자주식회사 광원 장치, 이의 구동 방법 및 이를 갖는 표시 장치
CN101707051A (zh) * 2009-08-21 2010-05-12 青岛海信电器股份有限公司 一种图像处理方法、装置及具有该装置的液晶电视机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11710464B2 (en) 2018-05-03 2023-07-25 Darfon Electronics Corp. Display device and backlight apparatus thereof

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