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JP2010113072A - Driving circuit and liquid crystal display device - Google Patents

Driving circuit and liquid crystal display device Download PDF

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JP2010113072A
JP2010113072A JP2008284273A JP2008284273A JP2010113072A JP 2010113072 A JP2010113072 A JP 2010113072A JP 2008284273 A JP2008284273 A JP 2008284273A JP 2008284273 A JP2008284273 A JP 2008284273A JP 2010113072 A JP2010113072 A JP 2010113072A
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lighting
period
backlight
pulse
lighting period
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JP2008284273A
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Tatsuki Inuzuka
達基 犬塚
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Japan Display Inc
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Hitachi Displays Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】液晶表示装置のバックライトの調光を行うことにより、動画特性の向上、あるいは、視線追従時のボヤケ領域の平滑性を実現する。
【解決手段】バックライトの点灯、消灯を制御する駆動回路であって、Nを2以上の整数とするとき、連続するN個のフレーム期間で巡回するバックライト点灯期間の周期パタンを生成する周期パタン生成手段と、前記バックライト点灯期間内の点灯パルスの個数を設定するパルス個数設定手段と、前記設定されたバックライト点灯期間と点灯パルス個数に基づいて点灯パルス群を生成出力する点灯パルス群生成手段とを備える。巡回のフレーム周期が2のとき、前記バックライト点灯期間の周期パタンは、第一のフレーム期間の点灯期間および消灯期間と、第二のフレーム期間の点灯期間および消灯期間が反転の関係にある。前記バックライト点灯期間の周期パタンは、N個のフレーム期間の累積として点灯期間が連続する関係にある。
【選択図】図4
The present invention realizes improvement of moving image characteristics or smoothness of a blurred area during line-of-sight tracking by performing dimming of a backlight of a liquid crystal display device.
A drive circuit for controlling lighting and extinguishing of a backlight, wherein N is an integer of 2 or more, and a cycle for generating a cycle pattern of a backlight lighting period that circulates in N consecutive frame periods Pattern generation means, pulse number setting means for setting the number of lighting pulses in the backlight lighting period, and lighting pulse group for generating and outputting a lighting pulse group based on the set backlight lighting period and lighting pulse number Generating means. When the cyclic frame period is 2, the period pattern of the backlight lighting period is such that the lighting period and extinguishing period of the first frame period and the lighting period and extinguishing period of the second frame period are inverted. The periodic pattern of the backlight lighting period has a relationship in which the lighting period continues as an accumulation of N frame periods.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、駆動回路および液晶表示装置に係り、特に、動画特性を向上させる際に有効な技術に関する。   The present invention relates to a drive circuit and a liquid crystal display device, and more particularly to a technique effective in improving moving image characteristics.

液晶表示装置の画質特性の一つに動画の再現特性がある。動画の再現特性とは、動きの早い映像信号を表示したときの表示画面における動きの見え方を意味する。液晶表示装置の動画特性は、液晶材料の応答特性の影響を受けることは言うまでもないが、それ以外に、フラットパネル特有の要因があるとされている。
下記非特許文献1(shimodaira)は、液晶表示装置の動画特性を劣化させる要因を整理すると共に、従来から提案されている改善方式を示している。このなかで、動画表示における画質劣化要因として、ホールド型表示と視線追従について解説している。例えば、映画のようにフレームあたり2回点灯した場合には、視線追従により観察される画像には段差が見えて、画質劣化となることが示されている。
下記特許文献1(栗田)は、液晶表示装置の動画特性が劣っている理由として、前述のホールド型表示を挙げている。そしてバックライトをフレーム周期と同期させながらデューティー比50%で点滅することで、常時点灯の場合に比べて表示の周波数特性を高域まで伸して、動画特性が改善できるとしている。
一方、下記特許文献2は、バックライト調光するときのフリッカの改善方法を示している。パネルの表示駆動周波数( フレーム周波数)Fに対して、PWM調光の調光周波数fがf=m*F/n(nは2より大の整数、m>n、且つm≠2n) の関係を持つようにすることが示されている。そして、蛍光灯を光源とする場合の実施の回路構成と動作タイミングを開示している。
One of the image quality characteristics of liquid crystal display devices is the reproduction characteristics of moving images. The reproduction characteristic of a moving image means how the movement appears on the display screen when a fast moving video signal is displayed. Needless to say, the moving image characteristics of the liquid crystal display device are influenced by the response characteristics of the liquid crystal material, but there are other factors specific to the flat panel.
The following non-patent document 1 (shimodaira) arranges factors that deteriorate the moving image characteristics of a liquid crystal display device, and shows a conventionally proposed improvement method. Among them, hold type display and line-of-sight tracking are explained as factors of image quality deterioration in moving image display. For example, in the case of lighting twice per frame as in a movie, it is shown that a step is seen in an image observed by line-of-sight tracking, resulting in image quality degradation.
The following Patent Document 1 (Kurita) cites the above-mentioned hold type display as the reason why the moving image characteristics of the liquid crystal display device are inferior. Then, the backlight blinks at a duty ratio of 50% while synchronizing with the frame period, so that the display frequency characteristics can be extended to a high frequency range and the moving picture characteristics can be improved as compared with the case of always lighting.
On the other hand, Patent Document 2 below shows a method for improving flicker when performing backlight dimming. The relationship between the display drive frequency (frame frequency) F of the panel and the dimming frequency f of PWM dimming is f = m * F / n (n is an integer greater than 2, m> n and m ≠ 2n) Has been shown to have. And the circuit configuration and operation | movement timing in the case of using a fluorescent lamp as a light source are disclosed.

なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
Yoshifumi Shimodaira 、「Invited Paper: Fundamental Phenomena Underlying Artifacts Induced by Image Motion and the Solutions for Decreasing the Artifacts on FPDs」、SID2003、pp.1034−1037 特開平9−325715号公報 特許3027298号公報
As prior art documents related to the invention of the present application, there are the following.
Yoshifumi Shimodaira, `` Invited Paper: Fundamental Phenomena Underlying Artifacts Induced by Image Motion and the Solutions for Decreasing the Artifacts on FPDs '', SID2003, pp. 1034-1037 JP-A-9-325715 Japanese Patent No. 3027298

動画表示の主な画質要因として、下記の2つがある。
(1)液晶応答の時間的な周波数成分が高域まで伸びること
(2)視線追従時の濃淡ボヤケの幅が狭く、濃淡の変化が滑らかであること
ここで、(1)は、前記ホールド型表示による画質劣化の原理を周波数成分で表すことである。
視線追従時の(2)の動画ボヤケは、前記(1)の液晶の時間応答が、視線追従により、画面の2次元方向に座標変換されることで説明される現象である。また、(2)の視線追従時の濃淡変化の滑らかさは、非特許文献1で説明されている画質劣化であり、バックライト点滅時に発生する劣化要因である。
前記の(1)、(2)の観点から、従来技術の課題を示す。
前述の特許文献1は、周波数特性の改善に着目して、バックライトの点滅を行う方法である。フレーム周期Tfの中に、バックライトの点灯期間と消灯期間を設けて、出力信号の周波数特性を改善するとしている。しかし、従来から知られているDA変換器のアパーチャ効果として知られている技術を、ディスプレイ動作に適用しているに過ぎない。
液晶表示装置は、映像信号に基づく表示信号を画面内の画素に順次に書き込み、各画素は書き込まれた表示信号に基づいて液晶素子を駆動する。画素の表示タイミングとバックライト点滅タイミングが均一になるように、バックライトを駆動することが望ましい。しかし、画素書き込みには時間が掛かるので、画面内の画素の位置により表示タイミングにずれが生じる。
バックライトを点滅点灯させる場合には、画素の表示タイミングとバックライト点滅タイミングの時間的な関係が画面内で不均一になる。この結果、例えば、画面内で明るさが不均一になったり、動画の動きが正しく表示できないことがある。アパーチャ効果を期待してバックライト点滅を行うだけでは、上記のタイミングずれの問題が生じることになり、画面全体の画質向上は期待できないことになる。また、視線追従時の画質については言及が無い。
There are the following two main image quality factors for displaying moving images.
(1) The temporal frequency component of the liquid crystal response extends to a high frequency range. (2) The width of the gray blur at the time of line-of-sight tracking is narrow and the change in the gray is smooth. Here, (1) is the hold type. The principle of image quality degradation due to display is represented by frequency components.
The moving image blur of (2) at the time of line-of-sight tracking is a phenomenon explained by the fact that the time response of the liquid crystal of (1) is coordinate-transformed in the two-dimensional direction of the screen by line-of-sight tracking. In addition, the smoothness of the light and shade change during line-of-sight tracking in (2) is the image quality deterioration described in Non-Patent Document 1, and is a deterioration factor that occurs when the backlight blinks.
From the viewpoints of the above (1) and (2), problems of the prior art will be shown.
The above-mentioned Patent Document 1 is a method of blinking a backlight, paying attention to improvement of frequency characteristics. The frequency characteristic of the output signal is improved by providing a backlight turning-on period and a light-off period in the frame period Tf. However, a technique known as the aperture effect of a DA converter that has been conventionally known is merely applied to the display operation.
The liquid crystal display device sequentially writes a display signal based on a video signal to pixels in the screen, and each pixel drives a liquid crystal element based on the written display signal. It is desirable to drive the backlight so that the pixel display timing and the backlight blinking timing are uniform. However, since pixel writing takes time, the display timing varies depending on the position of the pixel in the screen.
When the backlight is lit in a blinking manner, the temporal relationship between the pixel display timing and the backlight blinking timing is not uniform in the screen. As a result, for example, the brightness may be uneven within the screen, or the motion of the moving image may not be displayed correctly. If only the backlight blinks in anticipation of the aperture effect, the above-mentioned timing shift problem occurs, and the improvement of the image quality of the entire screen cannot be expected. Moreover, there is no mention about the image quality at the time of gaze tracking.

前述の特許文献2は、目的は異なるが、前述の特許文献1と同じくバックライトの点滅を行う手法を提案している。
光源に蛍光灯を使うことを前提として、PWM(パルス幅変調)による明るさの調整を行いながらフリッカを無くすことを目的にして、表示駆動周波数(フレーム周波数)Fに対して、点滅の最小単位とするパルスの駆動周波数fがf=m×F/n (nは2より大の整数、m>n、且つ、m≠2n)としている。
そして駆動周波数を管理するために、表示パネルの垂直あるいは水平同期信号を取り込んで同期制御することを特徴としている。
ここで実際に蛍光灯を点滅させるのは、インバータの発振信号である。しかし、前記したパルスの駆動周波数fは、インバータのON、OFFを制御する信号であって、実際に蛍光灯を点滅させるインバータの発振信号については管理していない。
インバータとは、低電圧の直流電力を高電圧で高周波(10K〜100KHz)の交流電力に変換して、蛍光灯の印加電圧とする変換装置である。蛍光灯は、このインバータの発振信号を放電エネルギーとして発光する。
しかし同文献が自ら指摘しているように、インバータ発振による蛍光灯の点灯の立上がり及び消灯の立下りの時間応答は遅く、また発光出力の波形は歪が大きい。このように、光源発光の最小単位である単一の発光パルスを制御する手段を備えていないことから、設定する点滅期間と、実際の蛍光灯の発光期間には大きな相違が生じる。
Although the above-mentioned patent document 2 has a different purpose, it proposes a method of blinking the backlight as in the above-mentioned patent document 1.
Assuming that a fluorescent lamp is used as the light source, the minimum unit of blinking with respect to the display drive frequency (frame frequency) F for the purpose of eliminating flicker while adjusting the brightness by PWM (pulse width modulation) The driving frequency f of the pulse is f = m × F / n (n is an integer greater than 2, m> n, and m ≠ 2n).
In order to manage the drive frequency, the vertical or horizontal synchronization signal of the display panel is taken in and controlled synchronously.
Here, it is the oscillation signal of the inverter that actually causes the fluorescent lamp to blink. However, the pulse drive frequency f described above is a signal for controlling ON / OFF of the inverter, and does not manage the oscillation signal of the inverter that actually blinks the fluorescent lamp.
An inverter is a conversion device that converts low-voltage DC power into high-frequency (10K to 100 KHz) AC power at a high voltage to generate an applied voltage to a fluorescent lamp. The fluorescent lamp emits light using the oscillation signal of the inverter as discharge energy.
However, as the document itself points out, the time response of the rise and fall of the fluorescent lamp due to inverter oscillation is slow, and the waveform of the light emission output is distorted. Thus, since there is no means for controlling a single light emission pulse that is the minimum unit of light source emission, there is a great difference between the blinking period to be set and the actual light emission period of the fluorescent lamp.

前述の特許文献2によれば、例えば、2画面表示期間に3回または5回の点滅を行うように点滅周期を設定した場合、隣接するフレーム間で点滅期間を重ねて見れば、隙間なく点灯することになり、表示画面内の輝度の変化幅が小さくなり、フリッカを効果的に防止できる、としている。
しかし実際には、前記したように、蛍光灯の点灯の立上がり及び消灯の立下りの時間を精度良く制御できる方法ではないため、隣接するフレーム間で光源の点灯期間を重ねると隙間が生じることになる。
さらに、前述の特許文献2は、PWM方式を用いたバックライト調光を行うので、発光を暗くするほど点灯期間を短縮することから、結局は、隣接するフレーム間で光源の点灯期間を重ねると隙間が生じることになる。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表示装置のバックライトの調光を行うことにより、動画特性の向上、あるいは、視線追従時のボヤケ領域の平滑性を実現することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
According to the above-mentioned Patent Document 2, for example, when the blinking period is set to blink three or five times in a two-screen display period, the blinking period is overlapped between adjacent frames, and lighting is performed without a gap. Therefore, the change width of the luminance in the display screen is reduced, and flicker can be effectively prevented.
However, in reality, as described above, since it is not a method that can accurately control the rise time of the fluorescent lamp and the fall time of the light extinction, a gap is generated when the light source lighting periods are overlapped between adjacent frames. Become.
Further, since the above-mentioned Patent Document 2 performs backlight dimming using the PWM method, the lighting period is shortened as the light emission is darkened. A gap will occur.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the moving image characteristics or to follow the line of sight by adjusting the backlight of the liquid crystal display device. It is an object of the present invention to provide a technique that can realize the smoothness of the blurred area at the time.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
前述の課題解決のため、本発明では、隣接するフレーム間でバックライトの点灯期間を重ねたときに隙間が生じないように、バックライト点灯期間を設定する手段を備える。そして、バックライト点灯期間内に、複数個の点灯パルスを散在させるように配置する手段を備えることで、点灯期間内の明るさに偏りのないようにする。
また、ある点灯期間に設定した点灯パルスの誤差をその次の点灯期間に伝播する手段を備えることで、精度の高い点灯パルスの生成を行う。さらに、上記の精度の高い制御を実現するため、バックライトは、LED、あるいはLEDと蛍光体の組み合わせ、あるいはOLEDで構成される。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
In order to solve the above-described problem, the present invention includes means for setting the backlight lighting period so that no gap is generated when the backlight lighting periods are overlapped between adjacent frames. Then, by providing means for interposing a plurality of lighting pulses in the backlight lighting period, the brightness in the lighting period is not biased.
Further, by providing means for propagating the error of the lighting pulse set in a certain lighting period to the next lighting period, a highly accurate lighting pulse is generated. Furthermore, in order to realize the above-described highly accurate control, the backlight is composed of an LED, a combination of an LED and a phosphor, or an OLED.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、液晶表示装置のバックライトの調光を行うことにより、動画特性の向上、あるいは、視線追従時のボヤケ領域の平滑性を実現することが可能となる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
According to the present invention, by adjusting the backlight of the liquid crystal display device, it is possible to improve the moving image characteristics or to realize the smoothness of the blurred area at the time of line-of-sight tracking.

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図17は、液晶表示装置の基本的な構成を示す図である。液晶表示装置は、基本的に液晶表示パネル101とバックライト100の組み合わせで構成される。ここで、液晶表示パネル101は、透過率を制御する微小面積の画素を平面内に多数配置して、個々の画素の透過率を制御することで画面を形成する。画素は、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタを備えることで、カラー画像の表示を行うことができる。
本実施例のバックライト100は、発光ダイオード(LED)、あるいはLEDと蛍光体の組み合わせ(例えば、青色励起白色発光ダイオード等)、あるいは有機発光ダイオード(OLED,Organic Light Emitting Diode)などの発光手段を用いて、液晶表示パネル101の全体を照明するように発光する。
バックライト100の発光の均一性を高めるために必要に応じて拡散板(KB)などを、バックライト100と液晶表示パネル101の中間に配置する。
こうして、バックライト100から発光する光は、前述した液晶表示パネル101に配置された画素を経由して前面に出力して、それを観察することで画面が形成される。例えば、テレビの映像信号を入力して画面表示するには、映像信号を液晶表示パネル101に書き込んで画素ごとの透過率を制御する動作を、画面毎に高速に繰り返すことで、動きのある表示を実現する。
このときバックライト100は、常時点灯するように駆動することができるほか、何らかのタイミングに基づいて点滅するように駆動することができる。表示される画面の性質を、ある画素の輝度の時間的な変化で計るならば、液晶表示パネル101の透過率の時間的な変化と、バックライト100の輝度の時間的な変化の組み合わせによって輝度変化の周波数特性が決まることになる。
このようにバックライト100の駆動方式が、表示画面の画質に影響を与えることになる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
FIG. 17 is a diagram illustrating a basic configuration of a liquid crystal display device. The liquid crystal display device is basically composed of a combination of a liquid crystal display panel 101 and a backlight 100. Here, the liquid crystal display panel 101 forms a screen by arranging a large number of pixels with a small area for controlling the transmittance in a plane and controlling the transmittance of each pixel. A pixel can include R (red), G (green), and B (blue) color filters to display a color image.
The backlight 100 of this embodiment includes a light emitting means such as a light emitting diode (LED), a combination of an LED and a phosphor (for example, a blue excitation white light emitting diode), or an organic light emitting diode (OLED). It is used to emit light so as to illuminate the entire liquid crystal display panel 101.
In order to improve the uniformity of light emission of the backlight 100, a diffusion plate (KB) or the like is disposed between the backlight 100 and the liquid crystal display panel 101 as necessary.
In this way, the light emitted from the backlight 100 is output to the front via the pixels arranged on the liquid crystal display panel 101 described above, and a screen is formed by observing it. For example, to display a screen by inputting a video signal of a television, display with motion by repeating the operation of writing the video signal to the liquid crystal display panel 101 and controlling the transmittance for each pixel at high speed. Is realized.
At this time, the backlight 100 can be driven so as to be constantly lit, or can be driven so as to blink based on some timing. If the property of the displayed screen is measured by a temporal change in the luminance of a certain pixel, the luminance is obtained by combining the temporal change in the transmittance of the liquid crystal display panel 101 and the temporal change in the luminance of the backlight 100. The frequency characteristics of the change will be determined.
Thus, the driving method of the backlight 100 affects the image quality of the display screen.

一般に、液晶表示装置では、フレーム周期毎に新たな映像信号を入力して、その信号内容に基づいて液晶表示パネル101への書き込みを行い、パネル表示を行う。映像信号および液晶表示パネル101の走査方法には、順次、飛び越し、等の種類があるが、本発明はそれらに依存しないので以下では区別しない。また画面構成を現す用語として、フィールド、フレーム、画面、等があるが、本発明はそれらに依存しないので以下では区別しない。
このような液晶表示パネル101の動作は、フレーム周期をサンプリングレートとして、デジタル入力信号をアナログ出力信号に変換するDA変換器に見たてることができる。液晶の応答速度が充分に速い場合は、入力信号の変化に即座に追従するためステップ型の出力となる。このようなステップ応答は、入力信号をフレーム周期でサンプリングして、0次補間(フレーム周期間隔を定数で結ぶ)した信号とみることができる。
しかし、現実の液晶は遅れを持ち、この応答特性は、フレーム周期ごとの指数関数を用いた近似関数(1−EXP(−t))で近似される。
ところで、補間精度を高める方法として、補間の周期を短縮する、あるいはサンプリングレートを高くする、あるいはフレーム周波数を高くすることが知られている。
フレーム周波数を高くすることは、液晶の駆動の周期が短くなり、整定を待たずに次の駆動がされるようになる。離散的な駆動でありながら、出力は連続的な動作(連続モデル)に近づくことになる。
このようにフレーム周波数を高くすることは、補間の精度を高める効果がある。本発明では触れないが、具体的にはフレーム補間技術、倍速駆動技術などとして知られている技術を利用して入力する映像信号を高いフレーム周波数に変換することで、液晶表示パネル101の駆動周波数を高めることができる。
この結果として、液晶表示パネル101の応答特性は、よりアナログ的な応答に近づくことになる。
In general, in a liquid crystal display device, a new video signal is input every frame period, and writing to the liquid crystal display panel 101 is performed based on the content of the signal to perform panel display. The video signal and the scanning method of the liquid crystal display panel 101 include various types such as jumping sequentially, but the present invention does not depend on them, and therefore will not be distinguished below. Further, there are fields, frames, screens, and the like as terms representing the screen configuration. However, the present invention does not depend on them, and therefore will not be distinguished below.
Such an operation of the liquid crystal display panel 101 can be found in a DA converter that converts a digital input signal into an analog output signal with a frame period as a sampling rate. When the response speed of the liquid crystal is sufficiently high, a step-type output is obtained because it immediately follows the change in the input signal. Such a step response can be regarded as a signal obtained by sampling an input signal at a frame period and performing zero-order interpolation (interconnecting frame period intervals with a constant).
However, the actual liquid crystal has a delay, and this response characteristic is approximated by an approximate function (1-EXP (-t)) using an exponential function for each frame period.
By the way, as a method for improving the interpolation accuracy, it is known to shorten the interpolation cycle, increase the sampling rate, or increase the frame frequency.
Increasing the frame frequency shortens the driving period of the liquid crystal and allows the next driving without waiting for settling. Although it is a discrete drive, the output approaches a continuous operation (continuous model).
Increasing the frame frequency in this way has the effect of increasing the accuracy of interpolation. Although not mentioned in the present invention, specifically, the driving frequency of the liquid crystal display panel 101 is converted by converting the input video signal to a high frame frequency using a technique known as a frame interpolation technique, a double speed driving technique, or the like. Can be increased.
As a result, the response characteristic of the liquid crystal display panel 101 is closer to an analog response.

従来技術で説明されている液晶表示パネル101の「ホールド特性」とは、前述の0次補間された出力を指している。つまり液晶応答が十分に速いことを前提にしている。
ところで、DA変換器の周波数特性の解析において、出力信号経路にON、OFFを切り替えるシャッタを入れることにより高周波成分の再現特性が高まるアパーチャ効果が知られている。液晶表示パネル101をDA変換器と見れば、液晶表示パネル101のバックライト100を点滅させることは、DA変換器のアパーチャ効果と類似している。これより、液晶表示パネル101の応答速度を高めるには、バックライト100を常時点灯ではなく点滅させることが効果があると言える。
ところで、液晶表示装置は、映像信号に基づく表示信号を画面内の画素に順次に書き込み、各画素は書き込まれた表示信号に基づいて液晶素子を駆動する。画素の表示タイミングとバックライト点滅タイミングが均一になるように、バックライト100を駆動することが望ましい。
しかし、画素書き込みには時間が掛かるので、画面内の画素の位置により表示タイミングにずれが生じる。バックライト100を点滅、点灯させる場合には、画素の表示タイミングとバックライト点滅タイミングの時間的な関係が画面内で不均一になる。
この結果、例えば、画面内で明るさが不均一になったり、動画の動きが正しく表示できないことがある。
アパーチャ効果を期待してバックライト点滅を行うだけでは、上記のタイミングずれの問題が生じることになり、画質向上は期待できないことになる。
The “hold characteristic” of the liquid crystal display panel 101 described in the prior art refers to the above-described zero-order interpolated output. In other words, it is assumed that the liquid crystal response is sufficiently fast.
By the way, in the analysis of the frequency characteristic of the DA converter, an aperture effect is known in which the reproduction characteristic of the high frequency component is enhanced by inserting a shutter that switches ON and OFF in the output signal path. If the liquid crystal display panel 101 is viewed as a DA converter, blinking the backlight 100 of the liquid crystal display panel 101 is similar to the aperture effect of the DA converter. From this, it can be said that in order to increase the response speed of the liquid crystal display panel 101, it is effective to blink the backlight 100 instead of always lighting.
By the way, the liquid crystal display device sequentially writes display signals based on the video signal to the pixels in the screen, and each pixel drives the liquid crystal element based on the written display signal. It is desirable to drive the backlight 100 so that the pixel display timing and the backlight blinking timing are uniform.
However, since pixel writing takes time, the display timing varies depending on the position of the pixel in the screen. When the backlight 100 is blinked and lit, the temporal relationship between the pixel display timing and the backlight blinking timing becomes non-uniform in the screen.
As a result, for example, the brightness may be uneven within the screen, or the motion of the moving image may not be displayed correctly.
If only the backlight blinks in anticipation of the aperture effect, the above-described timing shift problem occurs, and improvement in image quality cannot be expected.

図1に、本発明の実施例の画面表示とバックライト点灯の動作の関連を示す。図中の左側に示す画面は、時間軸に沿って、#1、#2・・・の順番に切り替わるものとする。バックライト100は液晶画面の全体を一括して照射する構造とする。このときバックライト点灯の動作タイミングは、時間軸に沿った1次元信号で表わされる。
図1中の右側に、バックライト点灯の信号波形を、フレーム内の時間軸とフレーム切り替えの時間軸の2次元座標に変換して示している。この座標変換により、フレーム期間内のバックライト点灯の波形と共に、複数回のフレーム期間の累積によるバックライト点灯の波形を見ることができる。
視線追従するときは、画素の時間応答が、画面平面内の濃淡として座標変換されて観察される。さらに視線追従するとき、移動物体に同期して視線を滑らかに移動しながら観察を続けるので、複数フレーム期間の画素の時間応答が重なって観察される。
ここで、画素表示の時間応答は、フレーム期間内のバックライト点灯と、液晶表示パネルの時間応答を掛けて得られる。視線追従して複数フレームを重ねて観察したときに、バックライト100点滅に時間的な偏りがあれば、平面方向の濃淡のムラとして見えることになる。
本実施例では、複数フレームの累積において点灯期間が隙間なく重なるようにバックライト100を点滅することで、常時点灯と同じような滑らかな時間応答(つまり画面平面内の応答)として観察される。こうしてバックライト点滅により段差が観察されるという画質劣化を回避する。
本実施例において、明るさの調整に関わらず点灯期間の波形を維持する目的は、このように複数フレームの累積において点灯期間を隙間なく重ねることで、結果として視線追従時の画質劣化を防ぐ狙いがある。
一方で、単独の画素の時間応答としては、バックライトの点滅による高周波成分の再現特性を高める効果(アパーチャ効果)があるのは言うまでもない。こうして本発明は、動画表示の再現特性を高めるとともに、視線追従時の画質劣化を抑える効果を両立させることが出来る。
FIG. 1 shows the relationship between screen display and backlight lighting operation according to the embodiment of the present invention. The screen shown on the left side in the figure is switched in the order of # 1, # 2,... Along the time axis. The backlight 100 has a structure that irradiates the entire liquid crystal screen in a lump. At this time, the operation timing of backlight lighting is represented by a one-dimensional signal along the time axis.
The right side of FIG. 1 shows the backlight lighting signal waveform converted into two-dimensional coordinates of the time axis in the frame and the time axis of frame switching. By this coordinate conversion, it is possible to see the backlight lighting waveform resulting from the accumulation of a plurality of frame periods as well as the backlight lighting waveform within the frame period.
When following the line of sight, the time response of the pixel is observed after being coordinate-transformed as shading in the screen plane. Further, when following the line of sight, the observation is continued while smoothly moving the line of sight in synchronization with the moving object, so that the time responses of the pixels in a plurality of frame periods are observed overlapping.
Here, the time response of the pixel display is obtained by multiplying the backlight lighting within the frame period and the time response of the liquid crystal display panel. When a plurality of frames are overlapped and observed while following the line of sight, if there is a temporal deviation in the blinking of the backlight 100, it will appear as shading unevenness in the planar direction.
In the present embodiment, the backlight 100 is blinked so that the lighting periods overlap without any gap in the accumulation of a plurality of frames, so that it is observed as a smooth time response (that is, a response in the screen plane) similar to the constant lighting. In this way, image quality deterioration in which a step is observed due to blinking of the backlight is avoided.
In this embodiment, the purpose of maintaining the waveform of the lighting period regardless of the brightness adjustment is to aim at preventing image quality deterioration at the time of line-of-sight tracking as a result by overlapping the lighting periods without gaps in the accumulation of a plurality of frames in this way. There is.
On the other hand, as a time response of a single pixel, it goes without saying that there is an effect (aperture effect) that enhances the reproduction characteristics of high-frequency components due to blinking of the backlight. In this way, the present invention can enhance the reproduction characteristics of moving image display and can simultaneously achieve the effect of suppressing image quality deterioration during line-of-sight tracking.

ところで蛍光灯を用いても、インバータ発振によるパルス的な点灯と、インバータのON、OFFによるバックライト点滅は可能である。しかし、現実にはインバータの発振周波数の制御は困難であるので、点灯パルスの個数とパルス幅を設定することは出来ない。
またインバータ出力は方形波ではなく、また蛍光灯の発光には時間遅れがあるので、発光出力の波形は歪んだ形となる。またインバータのON、OFFの応答速度は遅いので、点灯期間の立ち上がりと立下りを精度良く管理することは出来ない。明るさを可変にするには、上記ON、OFFによる点灯期間を制御することになるが、前述の理由で精度の高い明るさを設定するのは困難である。さらに結局は、明るさ調整のため点灯期間を変えるので、複数フレーム間の累積としては点灯期間に不均一な隙間が生じることになり、本実施例の狙いとする視線追従時の画質劣化の防止を実現することはできない。
これに対して、本実施例では、高速な時間応答特性を持つLED、あるいはLEDと蛍光体の組み合わせ、あるいはOLEDと高速な駆動回路を組み合わせることで、発光出力の精度の高い制御を行う。そして、動画表示の再現特性を高めるとともに、視線追従時の画質劣化を抑える効果を両立させることが出来る。
By the way, even if a fluorescent lamp is used, pulsed lighting by inverter oscillation and blinking of the backlight by ON / OFF of the inverter are possible. However, in reality, since it is difficult to control the oscillation frequency of the inverter, the number of lighting pulses and the pulse width cannot be set.
The inverter output is not a square wave, and the light emission output waveform is distorted because there is a time delay in the light emission of the fluorescent lamp. Moreover, since the response speed of ON / OFF of the inverter is slow, the rising and falling of the lighting period cannot be managed with high accuracy. In order to make the brightness variable, the lighting period by the ON and OFF is controlled, but it is difficult to set a high-accuracy brightness for the reasons described above. In the end, the lighting period is changed to adjust the brightness, and as a result, a non-uniform gap occurs in the lighting period as the accumulation between multiple frames. Cannot be realized.
On the other hand, in this embodiment, high-precision control of light emission output is performed by combining an LED having a high-speed time response characteristic, a combination of an LED and a phosphor, or an OLED and a high-speed drive circuit. In addition, it is possible to enhance the reproduction characteristics of moving image display and to achieve both the effects of suppressing image quality deterioration during line-of-sight tracking.

図2を用いて、液晶表示装置の画質劣化の一つである、視線追従時の動画ボヤケを説明する。原理については、前述の非特許文献1に記載があるので、ここでは数値例を用いて説明する。
ここでは、黒背景(数値0)の画面に、白領域(数値10)が移動しているときの、黒白エッジ領域のボヤケの見え方を説明する。水平方向が画素の並びであり、垂直方向が1フレーム期間の時間経過であり、各画素位置の数字は表示出力を示している。
そして白領域が水平方向に1フレーム周期あたり10画素の距離を移動する。左10画素は既に白領域であり、信号変化済みである。中央10画素は、白領域に入ったばかりで、1フレーム期間内に白(10)まで変化する(ここでは0から10まで直線的な変化としている)。右10画素は、まだ黒のままである。
これより画面正面からは、中央領域の10画素が、フレーム期間において黒(0)から白(10)に変化するのを見ることになる。これは図中の垂直方向の矢印に沿う画素の変化である。
次に視線追従の条件を加える。視線は、白領域(黒白エッジ)の移動に同期して水平方向に移動する。画面上は10画素単位に離散的に移動して表示されるが、追従する視線の移動は滑らかで連続的になるとする。そして視線を滑らかに移動しながら、視線中心の周辺の画素領域を見ながら、白黒の変化を感じることになる。こうして視線追従することで、画素の時間軸方向の応答が、画面の平面方向の濃淡として観察されることになる。これは図中の斜め方向の矢印に沿う画素の変化である。
次にバックライト点滅の条件を加える。前記した矢印に沿う画素をすべて観察できるのは、常時点灯の場合である。バックライト100を1フレーム期間内に点灯と消灯を行うならば、点灯期間に該当する画素のみが視覚に感じられることになる。こうして、画素とバックライト100を掛け合わせた時間応答が、視線追従することで、画素応答が画面の平面方向の濃淡として感じることになる。
With reference to FIG. 2, moving image blur at the time of line-of-sight tracking, which is one of the image quality deteriorations of the liquid crystal display device, will be described. The principle is described in Non-Patent Document 1 described above, and will be described here using numerical examples.
Here, how the blur of the black and white edge area appears when the white area (numerical value 10) is moving on the screen of the black background (numerical value 0) will be described. The horizontal direction is the arrangement of pixels, the vertical direction is the time elapse of one frame period, and the numbers at each pixel position indicate the display output.
The white area moves a distance of 10 pixels per frame period in the horizontal direction. The left 10 pixels are already white areas, and the signal has been changed. The central 10 pixels have just entered the white region and change to white (10) within one frame period (here, a linear change from 0 to 10). The right 10 pixels are still black.
From this, from the front of the screen, 10 pixels in the central region are seen to change from black (0) to white (10) during the frame period. This is a change of the pixel along the vertical arrow in the figure.
Next, the condition for line-of-sight tracking is added. The line of sight moves in the horizontal direction in synchronization with the movement of the white region (black and white edge). The screen moves discretely in units of 10 pixels and is displayed, but the movement of the following line of sight is assumed to be smooth and continuous. Then, while smoothly moving the line of sight, the user sees a change in black and white while looking at the pixel area around the line of sight. By following the line of sight in this way, the response in the time axis direction of the pixel is observed as shading in the plane direction of the screen. This is a change in pixels along an oblique arrow in the figure.
Next, the condition of backlight blinking is added. All the pixels along the above-mentioned arrow can be observed in the case of always lighting. If the backlight 100 is turned on and off within one frame period, only the pixels corresponding to the lighting period are visually perceived. In this way, the time response obtained by multiplying the pixel and the backlight 100 follows the line of sight, so that the pixel response is felt as shading in the plane direction of the screen.

図3は、前述の条件を数値シミュレーションして得られる、視線追従時の黒白エッジ周辺に観察される濃淡変化を示すグラフである。横軸は画素の並び、縦軸は観察される明るさであり、それぞれは前期数値例と対応している。
観察される明るさは、前記数値例の斜め方向の矢印に沿って、画素の表示出力の累積を算出している。ここで、バックライトの点灯条件は、下記の通りとする。
(1)フレーム期間内において常時点灯(図中●印)
(2)フレーム期間内において後半点灯(図中■印)
(3)フレーム期間内において点滅点灯(図中▲印)
図3のグラフから明らかなように、バックライト100が常時点灯であるときには連続的な滑らかな濃淡変化であるのに対して、バックライト100が時間的に偏って点灯(フレーム期間の後半点灯)するときには不連続な段差が生じる。
これは、バックライト点灯と消灯期間が、画素の時間応答(前述の例では黒(0)から白(10)までの変化)をON、OFFすることによる。バックライト点灯期間がフレーム周期の前半、中央、後半、のいずれの場合にも、不連続な段差は避けられない。
一方、バックライト100を点滅させる場合には、若干の段差が残るものの、ほぼ常時点灯と同じ濃淡変化となる。このようにバックライト100を点滅させて時間的な偏りを無くすことは、視線追従時のボヤケ領域の画質劣化を防ぐ効果があることが分かる。
本実施例では、前述したバックライト点灯を制御することで以下の特徴を実現する。
(1)動画特性の向上(表示画面の周波数成分を高域に伸ばす)
(2)バックライト調光(光源のパルス駆動)を行う
(3)視線追従時のボヤケ領域の平滑性を実現する
FIG. 3 is a graph showing the change in shading observed around the black-and-white edge during line-of-sight tracking, obtained by numerical simulation of the above conditions. The horizontal axis is the arrangement of pixels, and the vertical axis is the observed brightness, each corresponding to the previous numerical example.
The observed brightness is calculated by accumulating the display output of the pixel along the oblique arrow in the numerical example. Here, the lighting conditions of the backlight are as follows.
(1) Always on during the frame period (marked with ● in the figure)
(2) Second half lighting during the frame period (marked with ■ in the figure)
(3) Lights blinking within the frame period (▲ in the figure)
As is apparent from the graph of FIG. 3, the backlight 100 is lit in a time-biased manner (while the backlight 100 is lit in the second half of the frame period), whereas the backlight 100 is continuously turned on and off, while it is continuously changing in shades. When doing so, a discontinuous step occurs.
This is because the backlight lighting and extinguishing periods turn on and off the pixel time response (change from black (0) to white (10) in the above example). In any case where the backlight lighting period is the first half, the center, or the second half of the frame period, a discontinuous step is inevitable.
On the other hand, in the case where the backlight 100 is blinked, although the slight difference in level remains, the light and shade change is almost the same as that of the constant lighting. It can be seen that eliminating the time bias by blinking the backlight 100 in this way has an effect of preventing image quality deterioration in the blurred area during line-of-sight tracking.
In this embodiment, the following features are realized by controlling the above-described backlight lighting.
(1) Improvement of video characteristics (extends the frequency component of the display screen to a high frequency range)
(2) Perform backlight dimming (pulse drive of light source) (3) Realize smoothness of blurred area during line-of-sight tracking

図4に、本実施例のバックライト点灯期間の構成例を示す。
本実施例では、複数フレームの累積において、バックライト点灯期間が連続することを特徴とする。図4には条件を満たす例として、(1)、(2)、(3)の3種類の方形波を示している。
(1)は1フレーム周期を2分割した点灯期間と消灯期間を備え、隣接するフレームで両者を反転して配置する。
(2)は1フレーム周期を3分割した点灯期間と消灯期間を備え、隣接するフレームで両者を反転して配置する。
(3)は1フレーム周期を5分割した点灯期間と消灯期間を備え、隣接するフレームで両者を反転して配置する。
前述の条件をまとめれば、あるフレーム期間に設定した点灯期間を、その次のフレーム期間で反転していることになる。言い換えれば、N個のフレーム期間を組み合わせたときの累積として隙間が無く連続するように点灯と消灯の周期パタンを形成して、フレーム数の進行に伴い周期パタンを巡回して利用することになる。
ここでは、二つの(N=2)フレーム期間の例を示したが、三つ以上(N≧3)の複数のフレーム期間でも成り立つ。本実施例は、上記と同様の条件を満たすならば図示した以外の波形を利用できる。
なお、図4にある点灯期間(4)は比較のために示す従来方式(特許文献1)の構成であるが、複数フレームを累積してもバックライト点灯期間は不連続となることから、本実施例と同じ効果は得られないことは明らかである。また、図示していないが、バックライト点灯期間を可変設定するような構成であれば、累積結果に隙間が生じることになり、本実施例と同じ効果は得られないことは明らかである。
In FIG. 4, the structural example of the backlight lighting period of a present Example is shown.
In the present embodiment, the backlight lighting period is continuous in the accumulation of a plurality of frames. FIG. 4 shows three types of square waves (1), (2), and (3) as examples that satisfy the conditions.
(1) includes a lighting period and a light-off period in which one frame period is divided into two, and both are inverted and arranged in adjacent frames.
(2) includes a lighting period and a light extinguishing period obtained by dividing one frame period into three, and both are inverted and arranged in adjacent frames.
(3) includes a lighting period and a light-off period in which one frame period is divided into five, and both are inverted and arranged in adjacent frames.
In summary, the lighting period set in a certain frame period is inverted in the next frame period. In other words, a periodic pattern of lighting and extinguishing is formed so that there is no gap as an accumulation when N frame periods are combined, and the periodic pattern is circulated and used as the number of frames progresses. .
Here, an example of two (N = 2) frame periods is shown, but a plurality of frame periods of three or more (N ≧ 3) can be established. In this embodiment, waveforms other than those shown in the figure can be used as long as the same conditions as described above are satisfied.
Note that the lighting period (4) in FIG. 4 is a configuration of the conventional method (Patent Document 1) shown for comparison, but the backlight lighting period is discontinuous even if a plurality of frames are accumulated. It is clear that the same effect as the embodiment cannot be obtained. Although not shown in the figure, if the backlight lighting period is variably set, there is a gap in the accumulated result, and it is apparent that the same effect as this embodiment cannot be obtained.

本実施例では、点灯期間の波形を維持しながら、点灯期間の内部に、明るさ設定に基づいて生成する点灯パルスを分散して配置する。もちろん何らかの制御信号で、点灯期間の周期パタンを、例えば(1)から(2)、(2)から(3)へ変更する等を随時に行うことができるが、点灯期間の波形自体をPWM変調等による制御対象とするものではない。
図中では、分かりやすさのため、バックライト点灯期間とフレーム周期のスタート位置を同期させて図示している。
しかし、本実施例は、バックライト点灯期間とフレーム周期のスタート位置を同期させることを必須とするものではない。そもそも液晶表示パネル101の画素への表示信号の書き込みタイミンングは画面位置によってずれることから、特定位置にある画素において位相を合わせ込んでも、ほかの位置にある画素では位相がずれる。
したがって図中に示した従来技術による波形(4)のようにバックライト点灯期間とフレーム周期の位相を固定すると、画面位置に依存して画素表示の条件が固定されて、明るい画面領域、暗い画面領域が現れて画質劣化となる。
本実施例では、このような画面位置に依存する位相ずれによる画質劣化を解消するために、隣接するフレーム周期において、バックライト点灯期間と消灯期間を反転することで、画素表示の条件を平均化することを特徴とする。また前述したように、このようなバックライト100の点滅は視線追従時の画質改善にも効果がある。
一般にフレーム期間は、30フレーム/秒から240フレーム/秒程度に設定して利用されている。例えば、点灯期間を1フレームの半分とすれば、約2msから16ms程度の時間になる。この点灯期間の内部に配置する点灯パルスの個数、幅などを調整することで、明るさを可変とする。したがって点灯パルスは比較的に高周波成分となり、点灯パルス自体が視覚的なちらつきの要因になるものではない。したがって、点灯パルスの配置には比較的に自由度があって、点灯パルスの生成方法を特定の方式に限定しなくて良い。次に、点灯期間内の点灯パルスの構成例を示す。
In this embodiment, while maintaining the waveform of the lighting period, the lighting pulses generated based on the brightness setting are distributed and arranged inside the lighting period. Of course, it is possible to change the period pattern of the lighting period from (1) to (2), (2) to (3), etc. at any time with some control signal, but the waveform of the lighting period itself is PWM modulated. It is not intended to be controlled by, for example.
In the figure, for the sake of easy understanding, the backlight lighting period and the start position of the frame period are shown in synchronization.
However, this embodiment does not necessarily require that the backlight lighting period and the start position of the frame period be synchronized. In the first place, the writing timing of the display signal to the pixels of the liquid crystal display panel 101 is shifted depending on the screen position. Therefore, even if the phase is adjusted in the pixel at the specific position, the phase is shifted in the pixel at the other position.
Therefore, when the backlight lighting period and the phase of the frame period are fixed as in the waveform (4) according to the prior art shown in the figure, the pixel display condition is fixed depending on the screen position, and a bright screen area, a dark screen An area appears and image quality deteriorates.
In this embodiment, in order to eliminate the image quality degradation due to such a phase shift depending on the screen position, the condition of pixel display is averaged by inverting the backlight lighting period and the extinguishing period in the adjacent frame period. It is characterized by doing. Further, as described above, such blinking of the backlight 100 is also effective in improving the image quality when following the line of sight.
In general, the frame period is set to about 30 frames / second to 240 frames / second. For example, if the lighting period is half of one frame, it takes about 2 ms to 16 ms. The brightness is variable by adjusting the number and width of the lighting pulses arranged in the lighting period. Accordingly, the lighting pulse has a relatively high frequency component, and the lighting pulse itself does not cause visual flicker. Therefore, the arrangement of the lighting pulse has a relatively high degree of freedom, and the method of generating the lighting pulse does not have to be limited to a specific method. Next, a configuration example of the lighting pulse within the lighting period is shown.

図5に、本実施例の点灯期間内に配置する点灯パルスの構成例を示す。横軸は時間軸で、縦軸は信号振幅を示す。時間軸上に点灯パルスと点灯期間を示している。
点灯パルスは、バックライト点灯の最小単位であり、パルス幅とパルス間隔を制御対象として可変設定できる。パルスの信号振幅を可変とすることもできるが、ここでは簡単のため信号振幅は0と1の2値レベルとする。
点灯期間の内部には、複数個の点灯パルスを配置する。点灯期間内の点灯パルスの組み合わせを、点灯パルス群と呼ぶことにする。点灯期間でない時間は、必然的に(図示していない)消灯期間となる。こうしてバックライト点灯は、点灯期間の周波数成分と、点灯パルスの周波数成分の二つの性質を備えることになる。
最大の明るさ設定のときに、点灯期間に隙間なく点灯パルスを配置するならば、周波数成分は点灯期間の周期のみに依存する。最低の明るさ設定のときに、点灯期間に1個のみ点灯パルスを配置すれば、周波数成分は点灯期間の周期のみに依存する。
上記の中間的な条件のときに、 点灯パルスの周波数成分が現れるようになるが、点灯期間に比べて高い周波数成分であるので、視覚的には感知されない。つまり点灯パルスは、明るさ調整の手段として利用するものであり、画質への影響は少ない。
一方、点灯期間は、フレーム周期と周波数成分が近いので画質への影響があり、例えば、前記したアパーチャ効果による動画再生特性を向上させる効果がある。本発明は、点灯期間と点灯パルスが備える、それぞれ異なる役割と性質を制御することを特徴とする。
FIG. 5 shows a configuration example of lighting pulses arranged in the lighting period of the present embodiment. The horizontal axis is the time axis, and the vertical axis indicates the signal amplitude. A lighting pulse and a lighting period are shown on the time axis.
The lighting pulse is the minimum unit of backlight lighting, and the pulse width and the pulse interval can be variably set as control targets. The signal amplitude of the pulse may be variable, but here the signal amplitude is a binary level of 0 and 1 for simplicity.
A plurality of lighting pulses are arranged inside the lighting period. A combination of lighting pulses within the lighting period is referred to as a lighting pulse group. The time that is not the lighting period is inevitably a light-off period (not shown). Thus, the backlight lighting has two properties, that is, the frequency component of the lighting period and the frequency component of the lighting pulse.
If the lighting pulse is arranged without a gap in the lighting period at the maximum brightness setting, the frequency component depends only on the cycle of the lighting period. If only one lighting pulse is arranged in the lighting period at the lowest brightness setting, the frequency component depends only on the period of the lighting period.
Under the above intermediate condition, the frequency component of the lighting pulse appears. However, since it is a higher frequency component than the lighting period, it is not visually detected. That is, the lighting pulse is used as a means for adjusting the brightness and has little influence on the image quality.
On the other hand, the lighting period has an effect on image quality because the frequency component is close to the frame period. For example, there is an effect of improving the moving image reproduction characteristic by the aperture effect described above. The present invention is characterized by controlling different roles and properties of the lighting period and the lighting pulse.

本実施例は、点灯期間の波形を維持したまま、点灯期間内の点灯パルスの条件を可変制御することで、明るさ調整を実現する。
図5では、点灯期間内の点灯パルスの制御方法として、パルス幅変調(PWM)とパルス周波数変調(PFM)を示している。パルス幅変調は、点灯期間内部に複数の点灯パルスを配置して、それぞれのパルスの時間幅を制御する。明るさが最小設定であればパルス幅は狭く、最大設定であれば全てのパルスが隙間なく連続するように、パルス幅を制御する。ここで配置するパルス個数は固定でも可変でも良い。
パルス周波数変調は、点灯期間内部に配置する点灯パルスの個数を可変制御する。明るさが最小設定であればパルス個数は少なく、最大設定であれば全てのパルスが隙間なく連続するように、パルス個数を制御する。それぞれのパルス幅は固定で可変でも良い。
点灯パルスの生成方式において、PWM方式ではパルス個数を可変設定することでPFMの特徴を併せ持つことができる。PFM方式ではパルス幅を可変設定することでPWMの特徴を併せ持つことができる。両者の方式の特徴をあわせ持つ制御方式とすることで、制御の自由度が増す効果がある。また何らかの方法で、点灯期間に点灯パルスをランダムに配置しても良い。さらに自由度を高める方法として、パルスの信号振幅を制御対象とすることもできるのは言うまでも無い。
In this embodiment, brightness adjustment is realized by variably controlling the condition of the lighting pulse in the lighting period while maintaining the waveform of the lighting period.
FIG. 5 shows pulse width modulation (PWM) and pulse frequency modulation (PFM) as a method of controlling the lighting pulse within the lighting period. In the pulse width modulation, a plurality of lighting pulses are arranged in the lighting period, and the time width of each pulse is controlled. If the brightness is set to the minimum, the pulse width is narrow, and if the brightness is set to the maximum, the pulse width is controlled so that all pulses continue without a gap. The number of pulses arranged here may be fixed or variable.
In the pulse frequency modulation, the number of lighting pulses arranged in the lighting period is variably controlled. If the brightness is set to the minimum, the number of pulses is small. If the brightness is set to the maximum, the number of pulses is controlled so that all the pulses are continuous without a gap. Each pulse width may be fixed and variable.
In the method of generating the lighting pulse, the PWM method can have the characteristics of PFM by variably setting the number of pulses. In the PFM method, PWM characteristics can be obtained by variably setting the pulse width. By adopting a control method that combines the features of both methods, there is an effect of increasing the degree of freedom of control. Moreover, you may arrange | position a lighting pulse at random in a lighting period by a certain method. It goes without saying that the signal amplitude of the pulse can be controlled as a method for further increasing the degree of freedom.

図6に、本実施例の特徴とする点灯パルス生成回路の基本構成例を示す。
バックライト100の明るさを指示するバックライト光量設定値112を入力として、点灯パルス条件設定手段124は、バックライト点灯期間内部に配置する点灯パルスの生成条件を示す点灯パルス条件信号114を算出する。その結果を受けて、点灯パルス群生成出力手段125は、複数個の点灯パルスから構成される点灯パルス群信号115を生成して出力する。
バックライト点灯期間は、バックライト消灯期間を挟んで繰り返すように配置する。明るさの設定値は点灯パルス生成条件に反映して、点灯期間を可変とすることは無い。もしバックライト点灯期間内部の点灯パルスを1個として、明るさの設定値によりパルス幅を可変設定するならば、これは従来のPWM方式と同じ動作になる。
本実施例では、明るさの設定値によりパルス個数を可変設定する。あるいは複数の点灯パルスを配置して、明るさの設定値によりパルス幅を可変設定する。こうしてバックライト点灯期間内部に出来るだけパルスを均等に配置させる。
従来のPWM方式は点灯期間と消灯期間の比率を変えるのに対して、本発明はバックライト点灯期間と消灯期間の比率を一定に保つことを特徴とする。そしてバックライト点灯期間内部の点灯パルスの個数と幅を変えることで、明るさを調整する。明るさを最低に設定する場合でも、実用的には最低の明るさの設定は無灯(ゼロ)ではないので、バックライト点灯期間に幅を持つ点灯パルスを配置することができる。
FIG. 6 shows a basic configuration example of a lighting pulse generation circuit that is a feature of the present embodiment.
With the backlight light quantity setting value 112 that indicates the brightness of the backlight 100 as an input, the lighting pulse condition setting means 124 calculates a lighting pulse condition signal 114 that indicates a generation condition of a lighting pulse that is arranged within the backlight lighting period. . In response to the result, the lighting pulse group generation / output unit 125 generates and outputs a lighting pulse group signal 115 composed of a plurality of lighting pulses.
The backlight lighting period is arranged so as to repeat over the backlight extinguishing period. The brightness setting value is reflected in the lighting pulse generation condition and does not change the lighting period. If the lighting pulse in the backlight lighting period is set to one and the pulse width is variably set according to the brightness setting value, this is the same operation as the conventional PWM method.
In this embodiment, the number of pulses is variably set according to the brightness setting value. Alternatively, a plurality of lighting pulses are arranged, and the pulse width is variably set according to the brightness setting value. In this way, pulses are arranged as evenly as possible within the backlight lighting period.
While the conventional PWM method changes the ratio between the lighting period and the extinguishing period, the present invention is characterized in that the ratio between the backlight lighting period and the extinguishing period is kept constant. Then, the brightness is adjusted by changing the number and width of lighting pulses within the backlight lighting period. Even when the brightness is set to the minimum, since the lowest brightness setting is practically no light (zero), a lighting pulse having a width in the backlight lighting period can be arranged.

液晶表示パネル101の書き込み時間を考慮するならば、画面内の画素の位置により表示タイミングは異なっている。バックライト100と液晶表示パネル101の動作タイミングの位相関係は、画面全体においては一定では無い。
したがって、本実施例では、映像信号に含まれる同期信号と、バックライト点灯を同期させることを重視しない。具体的には、同期信号分離回路で抽出した同期信号を使うことなく、独立した発振回路を利用しても成り立つ。ただし当然ながら、同期信号分離回路で抽出した同期信号を使うこともできる。
このように、本実施例の動作は、フレーム周期とバックライト点灯周期の両者の精度が高ければ、両者の位相関係を管理しなくても成り立つ。極端には、液晶表示パネル101の時間応答がアナログ(離散ではなくて連続)的であると仮定するならば、フレーム周期を考慮しなくても良いことになる。
上記理由から、本実施例のバックライト点灯動作は、映像信号の同期信号(言い換えればフレーム周期、フレーム周波数など)との定量的な関係を厳密に規定しなくても実現できる。本実施例は、このようにタイミング制御の自由度が高い特徴がある。
If the writing time of the liquid crystal display panel 101 is taken into consideration, the display timing differs depending on the position of the pixel in the screen. The phase relationship between the operation timings of the backlight 100 and the liquid crystal display panel 101 is not constant over the entire screen.
Therefore, in this embodiment, it is not important to synchronize the synchronization signal included in the video signal with the backlight lighting. Specifically, it is possible to use an independent oscillation circuit without using the synchronization signal extracted by the synchronization signal separation circuit. However, as a matter of course, the synchronization signal extracted by the synchronization signal separation circuit can also be used.
As described above, the operation of the present embodiment can be realized without managing the phase relationship between the two if the accuracy of both the frame period and the backlight lighting period is high. Extremely, if it is assumed that the time response of the liquid crystal display panel 101 is analog (not discrete but continuous), the frame period need not be considered.
For the above reasons, the backlight lighting operation of the present embodiment can be realized without strictly defining a quantitative relationship with a synchronizing signal (in other words, a frame period, a frame frequency, etc.) of a video signal. In this embodiment, the degree of freedom of timing control is high.

図7に、本実施例において、映像信号の入力から表示を行うまでの基本構成例を示す。
映像信号110は何らかの規格に基づいて同期信号を含む信号とする。ここでは同期信号の抽出と分配の回路は図示していないが適宜に利用する。
バックライト光量設定手段123は、映像信号110および必要に応じて(図示していない)外部環境の明るさをセンサ入力して、該信号に基づいてバックライト100の発光量を設定する。例えば、映像信号110を参照して、画面内の映像信号の最大値を検出して、該最大値をバックライト光量とすることができる。
映像信号の振幅範囲が0から255であり、検出した最大値が100であるならば、バックライト光量を(100/255)とする。このとき、液晶表示パネル101に表示する最大値が、映像信号の最大値100と一致するようにするには、映像信号を(255/100)倍にして液晶表示パネル101の表示信号111を求めれば良い。
このように表示信号111は、表示信号処理手段121を用いて、バックライト光量設定値113に基づいて修正を行い算出する。上記の算出方法は一例であり、別の条件を加えることも出来る。例えば、図示していないが周囲環境の明るさをセンサ入力する手段を用意して、周囲環境が明るければ画面を明るく、逆に暗ければ画面を暗くなるように、バックライト光量を設定することもできる。
点灯パルス条件設定手段124は、バックライト光量設定値112を入力して、点灯パルスの生成条件を示す点灯パルス条件信号114を算出する。
点灯パルス群生成出力手段125は、点灯パルス生成信号114に基づいて、複数個の点灯パルスから構成される点灯パルス群信号115を生成して出力する。バックライト100は、点灯パルス群信号115を入力して発光を行う。こうして、バックライト100と液晶表示パネル101の組み合わせで表示画面を形成する。
FIG. 7 shows a basic configuration example from the input of the video signal to the display in the present embodiment.
The video signal 110 is a signal including a synchronization signal based on some standard. Here, the synchronizing signal extraction and distribution circuit is not shown, but is used as appropriate.
The backlight light quantity setting means 123 inputs the video signal 110 and the brightness of the external environment (not shown) as necessary, and sets the light emission amount of the backlight 100 based on the signal. For example, the maximum value of the video signal in the screen can be detected with reference to the video signal 110, and the maximum value can be used as the backlight light quantity.
If the amplitude range of the video signal is 0 to 255 and the detected maximum value is 100, the amount of backlight light is set to (100/255). At this time, in order to make the maximum value displayed on the liquid crystal display panel 101 coincide with the maximum value 100 of the video signal, the display signal 111 of the liquid crystal display panel 101 is obtained by multiplying the video signal by (255/100). It ’s fine.
In this way, the display signal 111 is corrected and calculated based on the backlight light amount setting value 113 using the display signal processing unit 121. The above calculation method is an example, and other conditions can be added. For example, although not shown in the figure, a means for inputting the brightness of the surrounding environment by a sensor is prepared, and the backlight light amount is set so that the screen is brightened if the surrounding environment is bright, and conversely the screen is darkened if it is dark. You can also.
The lighting pulse condition setting unit 124 receives the backlight light amount setting value 112 and calculates a lighting pulse condition signal 114 indicating a generation condition of the lighting pulse.
The lighting pulse group generation output means 125 generates and outputs a lighting pulse group signal 115 composed of a plurality of lighting pulses based on the lighting pulse generation signal 114. The backlight 100 receives the lighting pulse group signal 115 and emits light. Thus, a display screen is formed by the combination of the backlight 100 and the liquid crystal display panel 101.

図8は、本実施例において、バックライト100を複数分割して、時間差を設けて駆動する場合の回路構成例である。
バックライト100は、例えば、横ストライプの領域に分割して、該当領域の液晶表示パネル101の書き込みタイミングに基づいて、バックライト100を点灯させることで、画素応答とバックライト点灯のタイミングを合わせ込むことができる。
このためには、バックライト100の光学的・機構的な構成として領域分割すると共に、バックライト点灯回路において、液晶表示パネル101の分割領域ごとの表示タイミングを検出する手段122を用意する。検出した表示タイミング信号116を用いて、該当する領域のバックライト100を点灯させる。バックライト100の分割方法は任意であり限定するものではない。
FIG. 8 shows an example of a circuit configuration when the backlight 100 is divided into a plurality of parts and driven with a time difference in this embodiment.
For example, the backlight 100 is divided into horizontal stripe regions, and the backlight 100 is turned on based on the writing timing of the liquid crystal display panel 101 in the corresponding region, thereby matching the pixel response with the timing of lighting the backlight. be able to.
For this purpose, a region 122 is divided as an optical / mechanical structure of the backlight 100, and means 122 for detecting the display timing for each divided region of the liquid crystal display panel 101 is prepared in the backlight lighting circuit. Using the detected display timing signal 116, the backlight 100 in the corresponding area is turned on. The dividing method of the backlight 100 is arbitrary and is not limited.

図9は、本実施例において、映像信号に同期してバックライト100を点灯させる場合の信号の構成例を示す図である。
映像信号は、フレーム周期(あるいはフレーム期間)で繰り返して1画面のデータを伝送する。図9では、1画面が白と黒を繰り返す例を示している。
液晶表示パネル101は、映像信号に基づいて白と黒の繰り返し表示を行うが、画素ごとの液晶素子の応答速度は有限であって、即座に立ち上がりあるいは立下りするものではない。図9中では液晶応答を近似的にEXP関数を用いて示しているが、十分に応答が速ければステップ関数に近づくことになる。バックライト点灯期間は、フレーム周期に同期あるいは非同期に設定する。ここでは、わかりやすさのため同期させて図示しているが、厳密に同期させなくても目的とする効果が得られる。
最初のフレームでは、バックライト点灯期間を3個を配置して、次のフレームでは点灯と消灯を反転している。点灯と消灯の時間関係は、点灯周期と言い換えることもできる。
点灯期間は、図9の下段に示すように点灯パルスを配置して構成する。点灯パルスは、バックライト点灯期間内でバックライト100を点灯する最小単位のパルス信号を指す。点灯パルス群は、バックライト点灯期間内でバックライト100を点灯する点灯パルスの集合を指す。
本実施例は、点灯パルス期間の波形を維持して、点灯パルス期間内に配置するパルスの個数と形状を可変とすることを特徴とする。この点灯パルスの可変設定により明るさを制御する。
このようにして、本実施例では、(1)動画特性の向上(表示画面の周波数成分を高域に伸ばす)、(2)バックライト100調光(光源のパルス駆動)を行う、(3)視線追従時のボヤケ領域の平滑性を実現する、という効果を得ることができる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of signals when the backlight 100 is turned on in synchronization with the video signal in the present embodiment.
The video signal transmits data for one screen repeatedly at a frame period (or frame period). FIG. 9 shows an example in which one screen repeats white and black.
The liquid crystal display panel 101 repeatedly displays white and black based on the video signal, but the response speed of the liquid crystal element for each pixel is finite and does not rise or fall immediately. In FIG. 9, the liquid crystal response is approximately shown using an EXP function. However, if the response is sufficiently fast, it approaches a step function. The backlight lighting period is set synchronously or asynchronously with the frame period. Here, for the sake of easy understanding, it is shown in a synchronized manner, but the intended effect can be obtained even if it is not strictly synchronized.
In the first frame, three backlight lighting periods are arranged, and lighting and extinguishing are reversed in the next frame. The time relationship between lighting and extinguishing can be rephrased as a lighting cycle.
The lighting period is configured by arranging lighting pulses as shown in the lower part of FIG. The lighting pulse refers to a pulse signal of the minimum unit for lighting the backlight 100 within the backlight lighting period. The lighting pulse group refers to a set of lighting pulses for lighting the backlight 100 within the backlight lighting period.
The present embodiment is characterized in that the number and shape of pulses arranged in the lighting pulse period are variable while maintaining the waveform of the lighting pulse period. Brightness is controlled by the variable setting of the lighting pulse.
In this way, in this embodiment, (1) improvement of moving image characteristics (extending the frequency component of the display screen to a high frequency), (2) backlight 100 light control (pulse driving of the light source), (3) The effect of realizing the smoothness of the blurred area at the time of line-of-sight tracking can be obtained.

図10は、点灯パルス群生成出力手段の構成例を示す。本実施例では、点灯期間を維持しながら、設定された明るさの条件を満たすように、点灯期間内に点灯パルスを配置する。設定された明るさの条件として、点灯パルス個数と点灯パルス幅を入力する。両者を掛け算(点灯パルス個数×点灯パルス幅)した値で、点灯期間内の明るさを制御することになる。
まず点灯パルス個数設定手段303は、入力した点灯パルス個数に基づいて、点灯期間内を所定個数で分割する。この分割処理は、点灯パルス個数に基づいてパルス周波数変調(PFM)を行い、出力周波数で点灯期間を分割することで実現できる。
次に、点灯パルス生成手段304を用いて、分割した時間間隔のそれぞれに点灯パルス幅に基づくパルスを作る。このパルス生成は、入力した点灯パルス個数に基づいてパルス幅変調(PWM)を行い、出力パルスを配置することで実現できる。両者を組み合わせることで、点灯期間内の点灯パルスの集合である点灯パルス群を生成する。
点灯期間は消灯期間を挟んで繰り返して出力するが、これらのタイミングをタイミング制御手段302は点灯パルス群の出力と消灯期間の挟み込みを管理する手段であり、スイッチ手段306を用いて出力のON、OFFを切り替える。
明るさの設定が最大である場合は、点灯期間が点灯パルスで隙間なく埋まることになる。明るさの設定が低い場合は、点灯期間内に点灯パルスが散在することになる。たとえ明るさの設定が低い場合でも、点灯期間内にパルスを散在させれば点灯期間の波形を維持することができる。上記構成例が、点灯パルスの個数と幅の両者を管理するのは、点灯期間の波形を維持するためである。そして、生成した点灯パルス群を出力する。
上記は点灯パルス個数と点灯パルス幅を同時に制御する構成であるが、あるいは一方のみを利用して点灯パルス群を生成出力することができる。
FIG. 10 shows a configuration example of the lighting pulse group generation output means. In this embodiment, the lighting pulse is arranged in the lighting period so as to satisfy the set brightness condition while maintaining the lighting period. The number of lighting pulses and the lighting pulse width are input as the set brightness conditions. The brightness within the lighting period is controlled by a value obtained by multiplying both (number of lighting pulses × lighting pulse width).
First, the lighting pulse number setting means 303 divides the lighting period by a predetermined number based on the inputted number of lighting pulses. This division processing can be realized by performing pulse frequency modulation (PFM) based on the number of lighting pulses and dividing the lighting period by the output frequency.
Next, using the lighting pulse generation means 304, a pulse based on the lighting pulse width is generated at each of the divided time intervals. This pulse generation can be realized by performing pulse width modulation (PWM) based on the number of input lighting pulses and arranging output pulses. By combining both, a lighting pulse group that is a set of lighting pulses within the lighting period is generated.
The lighting period is output repeatedly with the extinguishing period interposed therebetween, and the timing control means 302 is a means for managing the interposition of the lighting pulse group and the extinguishing period with these timings. Switch off.
When the brightness setting is the maximum, the lighting period is completely filled with the lighting pulse. When the brightness setting is low, lighting pulses are scattered within the lighting period. Even if the brightness setting is low, the waveform of the lighting period can be maintained if the pulses are scattered within the lighting period. The above configuration example manages both the number and width of the lighting pulses in order to maintain the waveform of the lighting period. Then, the generated lighting pulse group is output.
The above is a configuration in which the number of lighting pulses and the lighting pulse width are controlled simultaneously, or only one of them can be used to generate and output a lighting pulse group.

バックライト点灯期間内の点灯パルスの生成回路の別の構成例を示す。ここでは、視覚特性はローパスフィルタの特性であることを利用して、簡易かつ高精度なパルス生成を実現する。
まず、点灯パルスは高周波成分として利用するから、必ずしも周期的にパルスを配置しなくても視覚的にちらつきにならないとする。また、バックライト点灯期間は高速に周期的に繰り返すことから、単一の点灯期間において若干の誤差があっても、累積として誤差をキャンセルすれば、画質劣化にならないとする。上記に基づき、誤差伝播型の手順を示す。
図11は、PWM信号の算出手順を図式的に示している。横軸は点灯期間の繰り返しを示す軸である。この点灯期間は適宜な消灯期間と組み合わせることで周期的な点滅を行う。この周期の逆数は点灯周波数になる。縦軸はLED発光量であり、各点灯期間ごとの発光の目標値と累積値を示す。
PWM信号Pwは、PWM周波数Pfに同期して変化する2値信号であり、その最短をPWMパルスと呼ぶ。LED発光量の最小単位はPWM信号の1点灯パルス期間の発光量であり、これをLEDの特性値Wとする。図11中では、点灯期間内の複数回数のPWMパルスを(1)(2)(3)・・と番号付けをしている。
そして、PWMパルス番号とともに縦軸方向に特性値W(LED発光量)を積み上げている。ここで発光量の目標値をWtとすれば、これを実現するPWMパルス数Pwは、目標値Wtを特性値Wで割って得られる整数値である。
Pw=INT(Wt/W)
ここでINTは整数化演算であり、切り上げとする。
実際の発光量はPwとWを掛け算した値になり、目標値Wtと誤差が生じて、その大きさは、Ew=(Pw・W−Wt)になる。
本実施例では、ある点灯期間で発生する誤差Ewを、その次の点灯期間に伝播することを特徴とする。図中では、誤差伝播手順を矢印で示してある。誤差成分は伝播元で既に発光済みであり、伝播先で発光するわけではないが、その大きさを伝播先で積み上げる。伝播先の点灯期間において、伝播した誤差値を初期値として、実際のPWMパルスによる発光量を積み上げる。そして、累積値が目標値を上回れば、再び誤差伝播の手順を行う。この手順を繰り返すことで、平均的に目標値を達成することができる。上記は、目標値Wt、および特性値Wを一定として説明したが、適宜なタイミングに変更させることができることは言うまでも無い。
Another configuration example of a circuit for generating a lighting pulse within a backlight lighting period is shown. Here, simple and highly accurate pulse generation is realized by utilizing the characteristic of the visual characteristic as a characteristic of a low-pass filter.
First, since the lighting pulse is used as a high-frequency component, it is assumed that the flicker does not necessarily occur even if the pulse is not periodically arranged. Further, since the backlight lighting period is periodically repeated at high speed, even if there is a slight error in a single lighting period, if the error is canceled as an accumulation, the image quality does not deteriorate. Based on the above, an error propagation type procedure is shown.
FIG. 11 schematically shows the procedure for calculating the PWM signal. The horizontal axis is an axis indicating the repetition of the lighting period. This lighting period is combined with an appropriate extinguishing period to perform periodic blinking. The reciprocal of this cycle is the lighting frequency. The vertical axis represents the LED light emission amount, and shows the target value and cumulative value of light emission for each lighting period.
The PWM signal Pw is a binary signal that changes in synchronization with the PWM frequency Pf, and its shortest is called a PWM pulse. The minimum unit of the LED light emission amount is the light emission amount during one lighting pulse period of the PWM signal, and this is the characteristic value W of the LED. In FIG. 11, a plurality of PWM pulses in the lighting period are numbered as (1), (2), (3),.
A characteristic value W (LED light emission amount) is accumulated in the vertical axis direction along with the PWM pulse number. Here, if the target value of the light emission amount is Wt, the PWM pulse number Pw for realizing this is an integer value obtained by dividing the target value Wt by the characteristic value W.
Pw = INT (Wt / W)
Here, INT is an integer operation and is rounded up.
The actual light emission amount is a value obtained by multiplying Pw and W, an error occurs with the target value Wt, and the magnitude is Ew = (Pw · W−Wt).
The present embodiment is characterized in that an error Ew generated in a certain lighting period is propagated to the next lighting period. In the figure, the error propagation procedure is indicated by arrows. The error component has already emitted light at the propagation source and does not emit light at the propagation destination, but the magnitude is accumulated at the propagation destination. In the lighting period of the propagation destination, the light emission amount by the actual PWM pulse is accumulated with the propagated error value as an initial value. If the accumulated value exceeds the target value, the error propagation procedure is performed again. By repeating this procedure, the target value can be achieved on average. In the above description, the target value Wt and the characteristic value W have been described as being constant, but it goes without saying that they can be changed at an appropriate timing.

図12に、点灯パルス生成の別の手順を示す。期間1を4分割して、各分割期間毎に発光の目標値を設定して、分割した目標値毎に誤差伝播による発光パルスを出力する。この例では、期間1全体の目標値は、分割時の目標値の4倍の関係になる。縦軸は、分割後の目標値と、発光量の累積値を示している。横軸は、分割した期間(ここでは一つのバックライト点灯期間を4分割)ごとの点灯パルスの生成と誤差伝播手順を示している。
点灯パルス1は、初期値0であり、4回の発光で目標値を上回るので、その上回った誤差値を次の点灯パルス2へ伝播する。点灯パルス2は、受け取った誤差値を初期値として、4回の発光で目標値を上回るので、その誤差値を次の点灯パルス3へ伝播する。点灯パルス3は、受け取った誤差値を初期値として、3回の発光で目標値と一致するので、誤差値0を次の点灯パルス4へ伝播する。点灯パルス4は、受け取った誤差値(大きさは0)を初期値として、4回の発光で目標値を上回るので、その誤差値を次の期間2の点灯パルス1へ伝播する。
点灯期間1を4分割して、上記の手順で得られる点灯パルスを配置することで、点灯期間1の目標値を実現する。各点灯パルスは、目標値が最大設定されたときの時間間隔をおいて、時間軸に並べて出力する。このとき目標値が最大であれば、各点灯パルスは隙間なく、該当するバックライト点灯期間を埋めることになる。目標値が最大値より小さければ、各点灯パルスは隙間を持って、該当するバックライト点灯期間内に分散して配置することになる。
目標値を分割設定することの目的は、このように点灯パルスを分散配置することである。そして、バックライト点灯期間の波形を維持しながら、明るさ調整を実現することができる。
FIG. 12 shows another procedure for generating the lighting pulse. Period 1 is divided into four, a target value of light emission is set for each divided period, and a light emission pulse by error propagation is output for each of the divided target values. In this example, the target value for the entire period 1 has a relationship four times the target value at the time of division. The vertical axis indicates the target value after the division and the cumulative value of the light emission amount. The horizontal axis represents the generation of the lighting pulse and the error propagation procedure for each divided period (here, one backlight lighting period is divided into four).
Since the lighting pulse 1 has an initial value of 0 and exceeds the target value after four light emissions, the error value exceeding the initial value is propagated to the next lighting pulse 2. Since the lighting pulse 2 has the received error value as an initial value and exceeds the target value in four light emission, the error value is propagated to the next lighting pulse 3. The lighting pulse 3 uses the received error value as an initial value and matches the target value in three light emission, so that the error value 0 is propagated to the next lighting pulse 4. The lighting pulse 4 has the received error value (size is 0) as an initial value, and exceeds the target value by four light emission, so that the error value is propagated to the lighting pulse 1 in the next period 2.
By dividing the lighting period 1 into four and arranging the lighting pulses obtained by the above procedure, the target value of the lighting period 1 is realized. The lighting pulses are output side by side on the time axis with a time interval when the target value is set to the maximum. At this time, if the target value is the maximum, each lighting pulse fills the corresponding backlight lighting period without a gap. If the target value is smaller than the maximum value, the lighting pulses are arranged in a distributed manner within the corresponding backlight lighting period with a gap.
The purpose of dividing the target value is to disperse the lighting pulses in this way. And brightness adjustment is realizable, maintaining the waveform of a backlight lighting period.

前述の説明では、バックライト点灯期間を均等に4分割する例を示したが、分割数は任意であり、また重み付けをした不均等な分割であっても良い。図12の例では、点灯パルス4の最後の発光が目標値を上回るので、期間1において目標値と一致しないことになるが、その誤差は期間2でキャンセルできる。期間1と期間2の間には(図示していない)適宜な消灯時間を入れることで、周期的な点滅とすることができる。
図13は、前記で算出した点灯パルスを、時間軸に並べて示している。点灯パルス1、2、3、4は、それぞれ4、4、3、4の比率の幅としている。それぞれの点灯パルスは、目標値が最大に設定されたときの幅を納められるような間隔で配置しておく。
こうして、点灯期間1の波形を維持しながら、明るさ調整を行うことができる。そして、点灯期間と消灯期間と組み合わせた周期1を維持することができる。
本実施例の誤差伝播型のパルス生成手順は、パルスの生成と出力を同時進行させることができる。このため生成手順の進行中に、発光源の特性が変化したならば随時に生成手順に反映させることができる。具体的には、LEDの温度測定センサを備えて、温度検出結果に基づいて発光量の変化を算出(あるいは表を検索)して、即座に手順に反映させることができる。
In the above description, the example in which the backlight lighting period is equally divided into four has been shown, but the number of divisions is arbitrary, and may be an uneven division with weighting. In the example of FIG. 12, since the last light emission of the lighting pulse 4 exceeds the target value, it does not coincide with the target value in the period 1, but the error can be canceled in the period 2. Periodic flashing can be achieved by inserting an appropriate turn-off time (not shown) between the period 1 and the period 2.
FIG. 13 shows the lighting pulses calculated above arranged side by side on the time axis. The lighting pulses 1, 2, 3, and 4 have a ratio of 4, 4, 3, and 4, respectively. Each lighting pulse is arranged at an interval that can accommodate the width when the target value is set to the maximum.
Thus, brightness adjustment can be performed while maintaining the waveform of the lighting period 1. And the period 1 which combined the lighting period and the light extinction period can be maintained.
The error propagation type pulse generation procedure of the present embodiment can simultaneously generate and output pulses. Therefore, if the characteristics of the light source change during the generation procedure, it can be reflected in the generation procedure at any time. Specifically, it is possible to provide an LED temperature measurement sensor, calculate a change in the amount of light emission (or search a table) based on the temperature detection result, and immediately reflect the change in the procedure.

前記した誤差伝播型のパルス生成手順は、R(赤)、G(緑)、B(青)、あるいは、R(赤)、G(緑)、B(青)、W(白)などの多色光源を組み合わせたバックライト100の点灯制御にも利用できる。ここで、R、G、Bの3色の光源(即ち、LED)を用いて、白色発光の明るさを制御するバックライト100駆動の点灯パルスの生成手順を示す。
図14は、赤、緑、青の3色を組み合わせて発光させる場合の、本実施例の構成例である。
発光波長分布は、人間の視覚感度を考慮すれば、三刺激値X、Y、Zに置き換えることが出来ることが知られている。赤、緑、青の3色の発光手段の発光波長分布をX、Y、Zに変換した数値を、生成手順における演算対象とする。
X、Y、Zそれぞれについての、累積値と目標値の比較、そして比較結果に基づいて駆動信号(PWM信号)を出力する動作手順は、前記した白色LEDの構成と同等である。相違は、赤、緑、青の3色間でX、Y、Z特性値のやり取りを行うことである。
ここで、目標値をXt、Yt、Ztとする。赤色LEDの特性値をXr、Yr、Zr、緑色LEDの特性値をXg、Yg、Zg、青色LEDの特性値をXb、Yb、Zb、とする。
つまり、
赤色LED=(Xr、Yr、Zr)
緑色LED=(Xg、Yg、Zg)
青色LED=(Xb、Yb、Zb)
赤色LEDのPWM出力信号をPr、緑色LEDのPWM出力信号をPg、青色LEDのPWM出力信号をPb、とすれば、赤、緑、青の3色のLEDの出力は、下記(1)式に示す、赤、緑、青の発光手段の駆動信号とXYZ特性マトリクスの積で表現できる。
The above-described error propagation type pulse generation procedure has many R (red), G (green), B (blue), or R (red), G (green), B (blue), W (white), etc. It can also be used for lighting control of the backlight 100 combined with a color light source. Here, a procedure for generating a lighting pulse for driving the backlight 100 for controlling the brightness of white light emission using light sources (that is, LEDs) of three colors of R, G, and B will be described.
FIG. 14 is a configuration example of the present embodiment in the case of emitting light by combining three colors of red, green, and blue.
It is known that the emission wavelength distribution can be replaced with tristimulus values X, Y, and Z in consideration of human visual sensitivity. A numerical value obtained by converting the emission wavelength distribution of the light emitting means of three colors of red, green, and blue into X, Y, and Z is set as a calculation target in the generation procedure.
For each of X, Y, and Z, the cumulative value and the target value are compared, and the operation procedure for outputting the drive signal (PWM signal) based on the comparison result is the same as the configuration of the white LED described above. The difference is that X, Y, and Z characteristic values are exchanged between the three colors of red, green, and blue.
Here, the target values are Xt, Yt, and Zt. The characteristic value of the red LED is Xr, Yr, Zr, the characteristic value of the green LED is Xg, Yg, Zg, and the characteristic value of the blue LED is Xb, Yb, Zb.
That means
Red LED = (Xr, Yr, Zr)
Green LED = (Xg, Yg, Zg)
Blue LED = (Xb, Yb, Zb)
If the PWM output signal of the red LED is Pr, the PWM output signal of the green LED is Pg, and the PWM output signal of the blue LED is Pb, the output of the red, green, and blue LEDs is expressed by the following equation (1). Can be expressed by the product of the driving signals of the red, green and blue light emitting means and the XYZ characteristic matrix.

Figure 2010113072
・・・・・・・・・・・・・ (1)
そして、出力の目標値を実現するための発光手段の駆動信号は、下記(2)式に示すように、目標値に特性マトリクスのインバースを掛けることで算出できる。
Figure 2010113072
(1)
The driving signal of the light emitting means for realizing the output target value can be calculated by multiplying the target value by the inverse of the characteristic matrix, as shown in the following equation (2).

Figure 2010113072
・・・・・・・・・・・・・ (2)
Figure 2010113072
(2)

しかし、マトリクスのインバースの計算は複雑であり、簡易な装置構成には適さない。本実施例は、特性マトリクスの成分を直接利用して駆動信号を得ることを特徴とする。
Xの累積値をXa、Yの累積値をYa、Yの累積値をYaとする。PWM信号Pr、Pg、Pbは、目標値Xt,Yt、Ztと、累積値Xa,Ya、Zaの大きさを比較して、目標値に累積値が達してなければパルス出力するように決める。
書き換えれば、
IF(Xt>Xa) Pr=1
ELSE Pr=0
IF(Yt>Ya) Pg=1
ELSE Pg=0
IF(Zt>Za) Pb=1
ELSE Pb=0
そして、
PWM信号Pr=1なら、累積値XaにXr、累積値YaにYr、累積値ZaにZr、を加算して、
PWM信号Pg=1なら、累積値XaにXg、累積値YaにYg、累積値ZaにZg、を加算して、
PWM信号Pb=1なら、累積値XaにXb、累積値YaにYb、累積値ZaにZb、を加算する。
書き換えれば、
IF(Pr==1) {Xa+=Xr、Ya+=Yr、Za+=Zr}
IF(Pg==1) {Xa+=Xg、Ya+=Yg、Za+=Zg}
IF(Pb==1) {Xa+=Xb、Ya+=Yb、Za+=Zb}
However, the calculation of the matrix inverse is complicated and is not suitable for a simple apparatus configuration. The present embodiment is characterized in that the drive signal is obtained by directly using the components of the characteristic matrix.
The cumulative value of X is Xa, the cumulative value of Y is Ya, and the cumulative value of Y is Ya. The PWM signals Pr, Pg, and Pb are compared with the target values Xt, Yt, and Zt and the magnitudes of the cumulative values Xa, Ya, and Za, and are determined to output a pulse if the cumulative value does not reach the target value.
If you rewrite
IF (Xt> Xa) Pr = 1
ELSE Pr = 0
IF (Yt> Ya) Pg = 1
ELSE Pg = 0
IF (Zt> Za) Pb = 1
ELSE Pb = 0
And
If the PWM signal Pr = 1, Xr is added to the cumulative value Xa, Yr is added to the cumulative value Ya, Zr is added to the cumulative value Za,
If the PWM signal Pg = 1, Xg is added to the accumulated value Xa, Yg is added to the accumulated value Ya, Zg is added to the accumulated value Za,
If the PWM signal Pb = 1, Xb is added to the accumulated value Xa, Yb is added to the accumulated value Ya, and Zb is added to the accumulated value Za.
If you rewrite
IF (Pr == 1) {Xa + = Xr, Ya + = Yr, Za + = Zr}
IF (Pg == 1) {Xa + = Xg, Ya + = Yg, Za + = Zg}
IF (Pb == 1) {Xa + = Xb, Ya + = Yb, Za + = Zb}

上記の繰り返しにより、周期1のPWM生成手順は完了する。その結果の累積値と目標値を比較して、誤差分を次の周期に伝播する。誤差算出は3色について行う。
Xe=Xa−Xt
Ye=Ya−Yt
Ze=Za−Zt
これらの値を、次の周期の累積値Xa、Ya、Zaの初期値として利用する。
こうして3色光源の波長分布を考慮にいれたPWM信号の生成と出力を実現できる。目標値をXYZ形式で設定できるので、任意の発光色を設定できる特徴がある。また、光源の特性が何らかの要因で変化する場合には、特性値を任意のタイミングで変更するだけでよい。もし式2のインバース演算を利用しているならば、特性値の変化を反映するには膨大な演算負荷が掛かるのに比べて、極めて簡単に実現できる特徴がある。
By repeating the above, the PWM generation procedure of period 1 is completed. The accumulated value of the result is compared with the target value, and the error is propagated to the next cycle. Error calculation is performed for three colors.
Xe = Xa-Xt
Ye = Ya-Yt
Ze = Za-Zt
These values are used as initial values of accumulated values Xa, Ya, Za of the next period.
In this way, it is possible to realize generation and output of a PWM signal in consideration of the wavelength distribution of the three-color light source. Since the target value can be set in the XYZ format, there is a feature that an arbitrary emission color can be set. Further, when the characteristics of the light source change due to some factor, it is only necessary to change the characteristic value at an arbitrary timing. If the inverse calculation of Expression 2 is used, it has a feature that can be realized extremely easily compared to the case where a huge calculation load is applied to reflect the change in the characteristic value.

上記のバリエーションとして、赤緑青(RGB)3色に白色(W)を加えた4色の発光に適用できる。Wは、X、Y、Zそれぞれの特性値Xw、Yw、Zwを持つ。X、Y、Zの目標値と累積値の比較を行い、X、Y、Zの全てについて累積値が目標値に達してなければ、Wをパルス出力する。
書き換えれば、
IF((Xt>Xa)&(Yt>Ya)&(Zt>Za)) Pw=1
ELSE Pw=0
そして、白色LEDの1パルスで、X、Y、Zそれぞれの累積値Xa、Ya、ZaにXw、Yw、Zwを加算する。
書き換えれば、
IF(Pw==1) {Xa+=Xw、Ya+=Yw、Za+=Zw}
このように、RGBW4色を用いて、目標値を実現するために発光手段を駆動するPWM信号を算出する。
本実施例は、特性マトリクスのインバース算出手段を用いることなく、簡易な装置構成とする効果がある。また目標値を分割設定することで、点灯パルスを分散配置することも同様に実現できる。
図15は、前記構成例で生成するRGBパルス群の一例を示す。
R(赤)、G(緑)、B(青)の3色光源(LED)を独立に点灯するバックライト100に適用する場合には、明るさと共に色再現を考慮した点灯期間の設定が必要になる。
ここでPWM方式を用いて点灯期間の幅を可変設定するならば、R、G、Bの3色の点灯期間が不揃いになる場合がある。瞬間的には、R、G、Bのいずれか1色が単独で点灯する期間が生じることになり、観察条件によっては色付きの画質劣化となる。
本実施例によれば、点灯期間は固定設定して、内部に配置する点灯パルスを制御することから、R、G、Bの3色の点灯期間を一致させることができる。これにより色付きの画質劣化を防止することができる。
As a variation of the above, the present invention can be applied to light emission of four colors obtained by adding white (W) to three colors of red, green, and blue (RGB). W has characteristic values Xw, Yw, and Zw of X, Y, and Z, respectively. The X, Y, and Z target values are compared with the cumulative value, and if all the X, Y, and Z have not reached the target value, W is output as a pulse.
If you rewrite
IF ((Xt> Xa) &(Yt> Ya) &(Zt> Za)) Pw = 1
ELSE Pw = 0
Then, Xw, Yw and Zw are added to the accumulated values Xa, Ya and Za of X, Y and Z in one pulse of the white LED.
If you rewrite
IF (Pw == 1) {Xa + = Xw, Ya + = Yw, Za + = Zw}
In this way, using the RGBW4 colors, a PWM signal for driving the light emitting means to calculate the target value is calculated.
The present embodiment has the effect of providing a simple device configuration without using the characteristic matrix inverse calculation means. In addition, by setting the target value in a divided manner, it is possible to similarly distribute the lighting pulses.
FIG. 15 shows an example of the RGB pulse group generated in the configuration example.
When applying the R (red), G (green), and B (blue) three-color light sources (LEDs) to the backlight 100 that lights independently, it is necessary to set the lighting period in consideration of color reproduction as well as brightness. become.
Here, if the width of the lighting period is variably set using the PWM method, the lighting periods of the three colors R, G, and B may become uneven. Instantaneously, a period during which any one of R, G, and B is lit alone occurs, and depending on the observation conditions, the color image quality deteriorates.
According to the present embodiment, since the lighting period is fixedly set and the lighting pulse arranged inside is controlled, the lighting periods of the three colors R, G, and B can be matched. As a result, it is possible to prevent color image quality deterioration.

図16は、本実施例の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
図16を用いて、本実施例において、外部から映像信号を入力して、液晶表示パネル101に表示するまでの信号経路を説明する。
タイミング生成回路501は、映像信号に含まれる同期信号を用いて、各種の動作タイミングに関わる信号を生成して分配する。
バックライト制御回路502は、映像信号の信号振幅を参照することで画面単位のバックライト光量を設定する。
バックライト光量は、バックライト100に伝えて、光源手段を駆動すると共に、表示信号処理回路503に伝える。ここで、バックライト光量を画面単位に急激に変化させると、液晶表示パネル101の動作とのタイミングずれなどにより画質劣化を招く可能性があるので、適宜に緩やかな光量変化となるようにする。図示していないが、利用環境の明るさをセンサを用いて入力することで、環境の明るさに基づいてバックライト光量を可変することもできる。
表示信号処理回路503は、バックライト制御回路502が設定したバックライト光量に基づいて映像信号を修正してから、ソースドライバ505に表示のための信号を伝送する。そして、ソースドライバ505と、ゲートドライバ504を用いて、液晶表示パネル101の配線に信号を伝えることで、画素単位の表示信号の書き込みを行う。
ここで、バックライト制御回路502は、バックライト光量設定手段123、点灯パルス条件設定手段124、点灯パルス群生成出力手段125を組み合わせて構成できる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of the liquid crystal display device of the present embodiment.
With reference to FIG. 16, in this embodiment, a signal path from when a video signal is input from the outside to display on the liquid crystal display panel 101 will be described.
The timing generation circuit 501 generates and distributes signals related to various operation timings using the synchronization signal included in the video signal.
The backlight control circuit 502 sets the amount of backlight for each screen by referring to the signal amplitude of the video signal.
The amount of backlight light is transmitted to the backlight 100 to drive the light source means and to the display signal processing circuit 503. Here, if the backlight light amount is suddenly changed in units of screens, there is a possibility that the image quality is deteriorated due to timing deviation from the operation of the liquid crystal display panel 101. Although not shown, by inputting the brightness of the usage environment using a sensor, the amount of backlight light can be varied based on the brightness of the environment.
The display signal processing circuit 503 corrects the video signal based on the backlight light amount set by the backlight control circuit 502 and then transmits a display signal to the source driver 505. Then, by using the source driver 505 and the gate driver 504 to transmit a signal to the wiring of the liquid crystal display panel 101, a display signal for each pixel is written.
Here, the backlight control circuit 502 can be configured by combining the backlight light quantity setting means 123, the lighting pulse condition setting means 124, and the lighting pulse group generation output means 125.
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.

本発明の実施例の液晶表示装置における、画面表示とバックライト点灯の動作の関連を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the screen display and the operation | movement of backlight lighting in the liquid crystal display device of the Example of this invention. 視液晶表示装置の画質劣化の一つである、視線追従時の動画ボヤケを説明する図である。It is a figure explaining the blurring of the moving image at the time of gaze tracking, which is one of the image quality degradations of the visual liquid crystal display device. ある条件下での数値シミュレーションにより得られる、視線追従時の黒白エッジ周辺に観察される濃淡変化を示すグラフである。It is a graph which shows the shading change observed by the black-and-white edge periphery at the time of a line-of-sight tracking obtained by the numerical simulation on a certain condition. 本発明の実施例の液晶表示装置における、バックライト点灯期間の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the backlight lighting period in the liquid crystal display device of the Example of this invention. 本発明の実施例の液晶表示装置における、点灯パルスの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the lighting pulse in the liquid crystal display device of the Example of this invention. 本発明の実施例の液晶表示装置における、点灯パルス生成回路の基本構成例を示す図である。It is a figure which shows the basic structural example of the lighting pulse generation circuit in the liquid crystal display device of the Example of this invention. 本発明の実施例の液晶表示装置において、映像信号の入力から表示を行うまでの基本構成例を示す図である。In the liquid crystal display device of the Example of this invention, it is a figure which shows the example of a basic structure from the input of a video signal to displaying. 本発明の実施例の液晶表示装置において、バックライトを複数分割する場合の、映像信号の入力から表示を行うまでの基本構成例を示す図である。In the liquid crystal display device of the Example of this invention, it is a figure which shows the example of a basic composition from the input of a video signal to displaying, when a backlight is divided into two or more. 本発明の実施例の液晶表示装置において、映像信号に同期してバックライトを点灯させる構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example which lights a backlight synchronizing with a video signal in the liquid crystal display device of the Example of this invention. 図7に示す点灯パルス群生成出力手段の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the lighting pulse group production | generation output means shown in FIG. 本発明の実施例の液晶表示装置の変形例における、誤差伝播型のPWM信号の算出手順を示す図である。It is a figure which shows the calculation procedure of the error propagation type PWM signal in the modification of the liquid crystal display device of the Example of this invention. 本発明の実施例の液晶表示装置の変形例における、誤差伝播型のPWM信号の算出手順を示す図である。It is a figure which shows the calculation procedure of the error propagation type PWM signal in the modification of the liquid crystal display device of the Example of this invention. 図12に示す液晶表示装置において、点灯パルスを時間軸に並べて示した図である。In the liquid crystal display device shown in FIG. 12, it is the figure which showed the lighting pulse along with the time-axis. 本発明の実施例の液晶表示装置の変形例における、赤、緑、青の3色を組み合わせて誤差伝播型のPWM信号の算出手順を示す図である。It is a figure which shows the calculation procedure of an error propagation type PWM signal combining three colors of red, green, and blue in the modification of the liquid crystal display device of the Example of this invention. 図14に示す液晶表示装置における、RGBパルス群を示す図である。It is a figure which shows the RGB pulse group in the liquid crystal display device shown in FIG. 本発明の実施例の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the liquid crystal display device of the Example of this invention. 液晶表示装置の基本的な構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of a liquid crystal display device.

符号の説明Explanation of symbols

100 バックライト
101 液晶表示パネル
110 映像信号
111 表示信号
112,113 バックライト光量設定値
114 点灯パルス条件信号
115 点灯パルス群信号
116 表示タイミング信号
121 表示信号処理手段
122 表示タイミング検出手段
123 バックライト光量設定手段
124 点灯パルス条件設定手段
125 点灯パルス群生成出力手段
301 画素クロック生成手段
302 タイミング制御手段
303 点灯パルス個数設定手段
304 点灯パルス生成手段
305 点灯パルス出力手段
306 スイッチ手段
501 タイミング生成回路
502 バックライト制御回路
503 表示信号処理回路
504 ゲートドライバ
505 ソースドライバ
KB 拡散板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Backlight 101 Liquid crystal display panel 110 Video signal 111 Display signal 112,113 Backlight quantity setting value 114 Lighting pulse condition signal 115 Lighting pulse group signal 116 Display timing signal 121 Display signal processing means 122 Display timing detection means 123 Backlight quantity setting Means 124 Lighting pulse condition setting means 125 Lighting pulse group generation output means 301 Pixel clock generation means 302 Timing control means 303 Lighting pulse number setting means 304 Lighting pulse generation means 305 Lighting pulse output means 306 Switch means 501 Timing generation circuit 502 Backlight control Circuit 503 Display signal processing circuit 504 Gate driver 505 Source driver KB Diffuser

Claims (11)

バックライトの点灯、消灯を制御する駆動回路であって、
Nを2以上の整数とするとき、連続するN個のフレーム期間で巡回するバックライト点灯期間の周期パタンを生成する周期パタン生成手段と、
前記バックライト点灯期間内の点灯パルスの個数を設定するパルス個数設定手段と、
前記設定されたバックライト点灯期間と点灯パルス個数に基づいて点灯パルス群を生成出力する点灯パルス群生成手段とを備えることを特徴とする駆動回路。
A drive circuit that controls turning on and off of the backlight,
A periodic pattern generating means for generating a periodic pattern of a backlight lighting period that circulates in consecutive N frame periods, where N is an integer of 2 or more;
Pulse number setting means for setting the number of lighting pulses within the backlight lighting period;
A drive circuit comprising: a lighting pulse group generation unit that generates and outputs a lighting pulse group based on the set backlight lighting period and the number of lighting pulses.
巡回のフレーム周期が2のとき、前記周期パタン生成手段で生成される前記バックライト点灯期間の周期パタンは、第一のフレーム期間の点灯期間および消灯期間と、第二のフレーム期間の点灯期間および消灯期間が反転の関係にあることを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。   When the cyclic frame period is 2, the period pattern of the backlight lighting period generated by the period pattern generation means includes a lighting period and a lighting period of the first frame period, a lighting period of the second frame period, and The drive circuit according to claim 1, wherein the extinguishing period has a reversal relationship. 前記周期パタン生成手段で生成されるバックライト点灯期間の周期パタンは、N個のフレーム期間の累積として点灯期間が連続する関係にあることを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。   2. The drive circuit according to claim 1, wherein the periodic pattern of the backlight lighting period generated by the periodic pattern generation unit has a relationship in which the lighting period continues as an accumulation of N frame periods. バックライトの明るさを設定する明るさ設定手段を備え、
前記パルス個数設定手段は、前記明るさ設定手段により設定された前記バックライトの明るさに基づき、前記点灯期間内の点灯パルスの個数を設定することを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。
With brightness setting means to set the brightness of the backlight,
2. The drive circuit according to claim 1, wherein the number-of-pulses setting unit sets the number of lighting pulses in the lighting period based on the brightness of the backlight set by the brightness setting unit. .
バックライトの明るさを設定する明るさ設定手段を備え、
前記パルス個数設定手段は、前記明るさ設定手段により設定された前記バックライトの明るさに基づき、前記点灯期間内の点灯パルスのパルス幅を設定することを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。
With brightness setting means to set the brightness of the backlight,
2. The driving according to claim 1, wherein the pulse number setting unit sets a pulse width of a lighting pulse within the lighting period based on the brightness of the backlight set by the brightness setting unit. circuit.
前記点灯パルス群生成手段は、ある点灯期間に設定した点灯パルスの誤差をその次の点灯期間に伝播する手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。   2. The drive circuit according to claim 1, wherein the lighting pulse group generation means includes means for propagating an error of a lighting pulse set in a certain lighting period in a next lighting period. 前記点灯パルス群生成手段は、ある点灯期間に設定した点灯パルスの誤差をその次の点灯期間に伝播する手段と、
一つ前の点灯期間に発生した誤差を受け取り初期値として利用する手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。
The lighting pulse group generation means, means for propagating the error of the lighting pulse set in a certain lighting period to the next lighting period;
The drive circuit according to claim 1, further comprising means for receiving an error generated in the previous lighting period and utilizing the error as an initial value.
前記バックライトは、赤、緑、青に3色の光源から構成され、
全色の光源の点灯期間を一致させ、また、それぞれの点灯期間の内部に配置する点灯パルスの個数あるいは幅で明るさを設定する手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。
The backlight is composed of light sources of three colors, red, green and blue,
2. The drive circuit according to claim 1, further comprising means for setting the brightness based on the number or width of lighting pulses arranged within each lighting period, and matching the lighting periods of all color light sources. .
前記バックライトは、LED、あるいはLEDと蛍光体の組み合わせ、あるいはOLEDであることを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。   The drive circuit according to claim 1, wherein the backlight is an LED, a combination of an LED and a phosphor, or an OLED. 液晶表示パネルと、
バックライトと、
前記バックライトの点灯、消灯を制御する駆動回路とを備える液晶表示装置であって、
前記駆動回路は、前記請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の駆動回路であることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display panel;
With backlight,
A liquid crystal display device comprising a drive circuit for controlling turning on and off of the backlight,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the drive circuit is the drive circuit according to claim 1.
前記バックライトは、LED、あるいはLEDと蛍光体の組み合わせ、あるいはOLEDであることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the backlight is an LED, a combination of an LED and a phosphor, or an OLED.
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