УСТРОЙСТВО ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОДСВЕТКИ, УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ, СНАБЖЕННОЕ ИМ, И СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПОДСВЕТКИ Российский патент 2012 года по МПК G02F1/133 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, например, к устройствам возбуждения подсветки для возбуждения подсветок для освещения жидкокристаллических панелей сзади и устройствам отображения, снабженным ими, в частности, изобретение относится к устройству возбуждения подсветки, имеющему функцию (функцию затемнения подсветки) для управления яркостью множества подсветок, и устройству отображения, снабженному им.

Уровень техники

В последние годы устройства отображения, снабженные подсветкой, например жидкокристаллические устройства отображения, стали больше, и такие крупноразмерные устройства отображения часто снабжаются множеством подсветок для освещения более широкой области отображения.

Подсветки, обеспеченные в таком устройстве отображения, необходимы для равномерного освещения области отображения и подлежат управлению с этой целью. Соответственно, такое устройство отображения снабжено частью управления возбуждением для управления яркостью подсветок независимо друг от друга и также снабжено сигнальными линиями для передачи сигналов управления.

Например, в выложенной патентной публикации Японии № 2007-165336 раскрыта конфигурация устройства возбуждения подсветки, в котором множество блоков подсветки и часть управления возбуждением соединены последовательно. В этой традиционной конфигурации каждый блок подсветки снабжен средством определения количества света, и данные для количества света, определенные на каждом блоке подсветки с помощью средства определения количества света, передаются отдельными фрагментами на часть управления возбуждением.

Патентная литература

[Патентный документ 1] Выложенная патентная публикация Японии № 2007-165336

Сущность изобретения

Задачи, подлежащие решению посредством изобретения

Здесь, в традиционном устройстве возбуждения подсветки, для идентификации блока подсветки, передавшего данные количества света на часть управления возбуждением, заранее определенный уникальный адрес устанавливается для каждого блока подсветки. Соответственно, в случае отказа любого из блоков подсветки ремонт будет трудным и дорогостоящим.

Кроме того, посредством предоставления DIP-переключателя или т.п., так что адрес можно вручную устанавливать по усмотрению, становится возможным использование общих блоков подсветки. Однако после замены требуется операция установления адресов, так что ремонт будет трудоемким и часто будут возникать ошибки установки.

Таким образом, задачами настоящего изобретения являются предоставление устройства возбуждения подсветки, включающего в себя множество блоков подсветки, для каждого из которых уникальный адрес автоматически устанавливается с использованием упрощенной конфигурации, а также предоставление устройства отображения, снабженного им.

Решение задач

Первый аспект настоящего изобретения ориентирован на устройство возбуждения подсветки для управления яркостью подсветки, включающее в себя множество источников света, устройство, содержащее:

множество блоков возбуждения для управления яркостью одного или более источников света, причем каждый блок возбуждения включает в себя блок определения для определения одной или более физических величин, включающих в себя количество света и температуру окружающей среды одного или более источников света, причем одна или более физических величин связаны с яркостью одного или более источников света;

часть управления для приема физической величины, определенной блоком определения, и генерации и вывода сигнала данных яркости для управления яркостью соответствующего источника света на основании принятой физической величины;

первую сигнальную линию для передачи сигнала данных яркости и последовательного соединения части управления с блоками возбуждения методом последовательного подключения; и

вторую сигнальную линию для передачи сигнала, указывающего физическую величину, и соединения блоков возбуждения с частью управления шинным методом, причем

часть управления последовательно присваивает уникальные адреса блокам возбуждения через первую сигнальную линию, что позволяет принимать сигнал, указывающий физическую величину, от любого из блоков возбуждения через вторую сигнальную линию.

Во втором аспекте настоящего изобретения, на основании первого аспекта изобретения, каждый из блоков возбуждения включает в себя множество блоков определения для определения различных физических величин, причем блоки определения суммируют свои соответствующие различные значения с адресом, присвоенным блоку возбуждения, включающему в себя блоки определения, тем самым генерируя различные адреса, и часть управления принимает сигнал, указывающий физическую величину, от любого из блоков определения через вторую сигнальную линию.

В третьем аспекте настоящего изобретения, на основании второго аспекта изобретения, каждый из блоков определения включает в себя А/Ц преобразователь для преобразования определенной физической величины в цифровые данные, и А/Ц преобразователь имеет заранее фиксированное и установленное значение, подлежащее прибавлению к адресу, причем значение является общим среди одинаковых типов А/Ц преобразователей, включенных в состав других блоков возбуждения, но отличается от значений других А/Ц преобразователей, включенных в состав того же блока возбуждения.

В четвертом аспекте настоящего изобретения, на основании третьего аспекта изобретения, каждый из блоков возбуждения включает в себя возбудитель для управления яркостью одного или более источников света на основании сигнала данных яркости, поданного через первую сигнальную линию, и возбудитель принимает адрес, поданный через первую сигнальную линию, и подает адрес на А/Ц преобразователь.

В пятом аспекте настоящего изобретения, на основании третьего аспекта изобретения, блоки определения включают в себя первый и второй блоки определения для определения соответственно количества света одного или более источников света и температуры окружающей среды, и А/Ц преобразователи, включенные в состав первого и второго блоков определения, имеют соответствующие входные контакты, выполненные с возможностью установки полностью или частично адресов, подлежащих генерации, причем на один входной контакт согласованно подается либо потенциал заземления, либо потенциал источника питания, так чтобы на нем был потенциал, отличный от другого входного контакта.

В шестом аспекте настоящего изобретения, на основании первого аспекта изобретения, часть управления осуществляет связь с блоками возбуждения через вторую сигнальную линию методом шины IIC.

Седьмой аспект настоящего изобретения ориентирован на способ возбуждения подсветки для управления яркостью подсветки, включающей в себя множество источников света, способ, содержащий этапы:

возбуждения посредством множества блоков возбуждения для управления яркостью одного или более источников света, причем каждый блок возбуждения включает в себя блок определения для определения одной или более физических величин, включающих в себя количество света и температуру окружающей среды одного или более источников света, причем одна или более физических величин связаны с яркостью одного или более источников света;

управления посредством части управления для приема физической величины, определенной посредством блока определения, и генерации и вывода сигнала данных яркости для управления яркостью соответствующего источника света на основании принятой физической величины;

первой передачи сигнала данных яркости через первую сигнальную линию, последовательно соединяющую часть управления с блоками возбуждения методом последовательного подключения; и

второй передачи сигнала, указывающего физическую величину, через вторую сигнальную линию, соединяющую блоки возбуждения с частью управления шинным методом, причем

на этапе управления последовательно присваивают уникальные адреса блокам возбуждения через первую сигнальную линию, что позволяет принимать сигнал, указывающий физическую величину, от любого из блоков возбуждения через вторую сигнальную линию.

Результат изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения часть управления последовательно присваивает уникальные адреса блокам возбуждения через первую сигнальную линию, позволяя принимать сигнал, указывающий физические величины, например температуру и количество света, от любого блока возбуждения через вторую сигнальную линию, и таким образом можно осуществлять связь через шину без предварительной установки фиксированных адресов, что делает возможным использование общих блоков возбуждения подсветки.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения блоки определения суммируют свои соответствующие различные значения с адресом, присвоенным блоку возбуждения, тем самым генерируя различные адреса, что делает возможным достижение уменьшения размера и упрощения состава данных для адреса, предназначенного присваиваться блоку возбуждения. Кроме того, соответствующие адреса можно легко устанавливать для всех блоков определения, просто присваивая один адрес блоку возбуждения.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения каждый А/Ц преобразователь имеет заранее фиксированное и установленное значение, предназначенное для прибавления к адресу, причем значение является общим среди одинаковых типов А/Ц преобразователей, включенных в состав других блоков возбуждения, но отличается от значений других А/Ц преобразователей, включенных в состав того же блока возбуждения, и, таким образом, адреса всех А/Ц преобразователей можно легко устанавливать, просто предоставляя один адрес одному блоку возбуждения.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения возбудитель для управления яркостью источника света предоставляет адрес А/Ц преобразователю, и, таким образом, адреса всех А/Ц преобразователей можно легко устанавливать, просто предоставляя адреса блокам возбуждения тем же образом, как предоставляют данные яркости.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения можно устанавливать адрес каждого А/Ц преобразователя, включенного в состав первого и второго блоков определения с использованием упрощенной конфигурации.

Согласно шестому аспекту настоящего изобретения применяется шина IIC, которая является широко используемым методом шинного соединения, что делает возможным достижение упрощенной конфигурации устройства и снижение производственных затрат.

Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения способ возбуждения подсветки может достичь того же результата, что и эффект, достигаемый посредством первого аспекта настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию жидкокристаллического устройства отображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 является схемой, иллюстрирующей подробности подсветки, обеспеченной в жидкокристаллическом устройстве отображения согласно варианту осуществления.

Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию подсветки, обеспеченной в жидкокристаллическом устройстве отображения согласно варианту осуществления.

Фиг. 4 является блок-схемой, иллюстрирующей подробные конфигурации блоков возбуждения подсветки в варианте осуществления.

Фиг. 5 является блок-схемой, иллюстрирующей подробную конфигурацию возбудителя блока в варианте осуществления.

Фиг. 6 является диаграммой, иллюстрирующей формы волны сигнала данных, тактового сигнала и испытательного сигнала фиксации для первоначальной операции в варианте осуществления.

Фиг. 7 является диаграммой, иллюстрирующей формы волны сигнала данных, тактового сигнала и сигнала фиксации данных для нормальной работы в варианте осуществления.

Фиг. 8 является диаграммой, иллюстрирующей формы волны тактового сигнала СИД и сигналов управления переключением в варианте осуществления.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Далее, вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на прилагаемые чертежи.

1. Общий обзор конфигурации и работы

Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию жидкокристаллического устройства 10 отображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Жидкокристаллическое устройство 10 отображения, показанное на фиг. 1, включает в себя жидкокристаллическую панель 11, схему 12 возбуждения панели, подсветку 13, часть 14 возбуждения подсветки и часть 15 управления отображением. Жидкокристаллическое устройство 10 отображения возбуждает жидкокристаллическую панель 11 и управляет яркостью множества источников света, включенных в состав подсветки 13.

Жидкокристаллическая панель 11 включает в себя (m×n×3) элементов 21 отображения. Элементы 21 отображения, в целом, скомпонованы двумерно, причем 3m элементов обеспечено в направлении (на фиг. 1 в горизонтальном направлении) строки и n элементов обеспечено в направлении (на фиг. 1 в вертикальном направлении) столбца. Элементы 21 отображения включают в себя элементы отображения "R", "G" и "B", которые пропускают красный, зеленый и синий компоненты соответственно белого света. Элементы отображения "R", "G" и "B" скомпонованы рядом в направлении строки, причем каждая группа из троих образует один пиксель.

Схема 12 возбуждения панели является схемой для возбуждения жидкокристаллической панели 11. Схема 12 возбуждения панели выводит сигнал (сигнал напряжения) для управления коэффициентом пропускания света элементов 21 отображения к жидкокристаллической панели 11 на основании данных DA жидкого кристалла, выводимых частью 15 управления отображением. Напряжение, выводимое схемой 12 возбуждения, панели записывается на пиксельные электроды (не показаны) в элементах 21 отображения, и коэффициент пропускания света элементов 21 отображения изменяется в соответствии с напряжением, записанным на пиксельные электроды.

Подсветка 13 обеспечена на задней стороне жидкокристаллической панели 11 для облучения задней поверхности жидкокристаллической панели 11 подсветкой. Фиг. 2 является схемой, иллюстрирующей подробности подсветки 13. Подсветка 13 включает в себя (10×12) белых СИД 22, как показано на фиг. 2. Белые СИД 22, в целом, скомпонованы двумерно, причем 12 СИД обеспечены в направлении строки, и 10 СИД обеспечены в направлении столбца. Каждая группа из восьми белых СИД 22 возбуждается посредством одного блока возбуждения подсветки. На фиг. 2 всего восемь белых СИД 22 в верхнем левом углу: четыре в направлении строки и два в направлении столбца возбуждаются посредством блока 101 возбуждения подсветки, указанные пунктирными линиями. Кроме того, каждый блок возбуждения подсветки включает в себя блок определения количества света для определения количества света от белых СИД 22 и блок определения температуры для регистрации определения окружающей среды. Блоки возбуждения подсветки подробно описаны ниже. Свет, излучаемый белыми СИД 22, падает на часть задней поверхности жидкокристаллической панели 11.

Часть 14 возбуждения подсветки является схемой для управления возбуждением подсветки 13. Часть 14 возбуждения подсветки выводит сигналы для управления яркостью всех белых СИД 22 на блоки возбуждения подсветки в подсветке 13 на основании данных DB СИД, выводимых частью 15 управления отображением и также на основании величин количества света и температуры окружающей среды белых СИД 22, что будет описано ниже. Яркость каждого СИД 22 управляется независимо от яркости других СИД 22 внутри и снаружи одного и того же блока.

Часть 15 управления отображением выводит данные DB СИД, которые указывают яркость всех белых СИД 22, включенных в состав подсветки 13, на часть 14 возбуждения подсветки на основании установленного режима отображения и данных Dv изображения. Кроме того, часть 15 управления отображением получает коэффициент пропускания света всех элементов 21 отображения, включенных в состав жидкокристаллической 11 панели, на основании данных Dv изображения и выводит данные DA жидкого кристалла, которые указывают полученный коэффициент пропускания света, на схему 12 возбуждения панели.

Согласно жидкокристаллическому устройству 10 отображения, сконфигурированного таким образом, соответствующие данные DA жидкого кристалла и соответствующие данные DB СИД получаются на основании данных Dv изображения, и коэффициент пропускания света элементов 21 отображения управляется на основании данных DA жидкого кристалла, так что данные Dv изображения могут отображаться на жидкокристаллической панели 11. Далее, со ссылкой на фиг. 3 и 4 будут описаны подсветка и включенные в нее блоки возбуждения подсветки относительно их конфигураций и работы.

2. Конфигурации и работа подсветки и блоков возбуждения подсветки

Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию подсветки 13 в настоящем варианте осуществления. Подсветка 13 включает в себя 15 блоков 101-115 возбуждения подсветки для управления 120 белыми СИД 22, как описано выше. Блоки 101-115 возбуждения подсветки сконфигурированы одинаковым образом за исключением соединений с сигнальными линиями. Их подробные конфигурации будут описаны ниже со ссылкой на фиг. 4.

Как показано на фиг. 3, блоки 101-115 возбуждения подсветки подсоединены к части 14 управления возбуждением подсветки через последовательную сигнальную линию 131, которая передает последовательные данные, подлежащие описанию ниже, и шину 132 IIC (соединения интегральных схем), которая является стандартом шины, предложенной Philips. Заметим, что шина IIC также называется "шиной I²C".

Последовательная сигнальная линия 131 соединяет часть 14 управления возбуждением подсветки последовательно с блоками 101-115 возбуждения подсветки один за другим. В частности, последовательная сигнальная линия 131 обеспечивает последовательное соединение вплоть до блока 101 возбуждения подсветки так называемым методом последовательного подключения, так что часть 14 управления возбуждением подсветки подсоединена к блоку 115 возбуждения подсветки, который, в свою очередь, подсоединен к следующему блоку 114 возбуждения подсветки, подлежащему подключаться к следующему блоку 113 возбуждения подсветки. Как будет описано ниже, после первоначальной работы часть 14 управления возбуждением подсветки последовательно передает сигналы назначения адресов на блоки 101-115 возбуждения подсветки и затем, в ходе нормальной работы, часть 14 управления возбуждением подсветки последовательно передает сигналы Ds данных яркости на блоки 101-115 возбуждения подсветки для управления яркостью белых СИД 22, включенных в блоки возбуждения подсветки.

Шина 132 IIC непосредственно соединяет часть 14 управления возбуждением подсветки с блоками 101-115 возбуждения подсветки так называемым шинным методом. Как будет описано ниже, когда состояние связи установлено, блоки 101-115 возбуждения подсветки передают любой фрагмент данных из цифровых данных D1-D15, которые соответствуют количествам света и температурам, определенным посредством блоков определения количества света и блоков определения температуры, включенных в состав блоков, на часть 14 управления возбуждением подсветки через шину 132 IIC.

Фиг. 4 изображает схему, иллюстрирующую подробные конфигурации блоков 101 и 102 возбуждения подсветки. Как показано на фиг. 4, блок 101 возбуждения подсветки включает в себя восемь белых СИД 22, возбудитель 211 блока для их возбуждения, блок 212 определения температуры для определения температур белых СИД 22, включенных в состав блока 101 возбуждения подсветки, первый А/Ц преобразователь 214 для преобразования аналоговых данных T₁, которые указывают определенные температуры, в цифровые данные, блок 213 определения количества света для определения количества света от белых СИД 22 и второй А/Ц преобразователь 215 для преобразования аналоговых данных L₁, которые указывают определенные количества света, в цифровые данные.

Кроме того, блок 102 возбуждения подсветки имеет те же компоненты, как компоненты блока 101 возбуждения подсветки, т.е. восемь белых СИД 22, возбудитель 221 блока, блок 222 определения температуры, первый А/Ц преобразователь 224 для преобразования аналоговых данных T2, которые указывают температуры, в цифровые данные, блок 223 определения количества света и второй А/Ц преобразователь 225 для преобразования аналоговых данных L2, которые указывают определенные количества света, в цифровые данные. Однако их адреса различны, что будет описано ниже. В дополнение, все остальные блоки 103-115 возбуждения подсветки имеют одинаковые компоненты и поэтому ниже будет подробно описана только конфигурация блока 101 возбуждения подсветки.

Возбудитель 211 блока выводит адрес (здесь 4 бита) через четыре адресных порта по одному биту на каждый порт, причем адрес первоначально включен в сигнал Ds данных яркости, передаваемый из части 14 управления возбуждением подсветки, и возбудитель 211 блока заставляет белые СИД 22 загораться с соответствующей яркостью на основании сигнала Ds данных яркости, передаваемого частью 14 управления возбуждением подсветки. Заметим, что состав и другие свойства сигнала Ds данных яркости будут описаны ниже.

Адресные порты, включенные в состав возбудителя 211 блока, изображены квадратами на фиг. 4, и "0" или "1", стоящие вблизи них, указывают их битовые значения. Соответственно, уникальный адрес возбудителя 211 блока равен "0000" и в отношении соседнего блока 102 возбуждения подсветки адрес включенного в него возбудителя 221 блока равен "0001".

Каждый адресный порт возбудителя 211 блока подсоединен к адресным входным контактам, предусмотренным для первого и второго А/Ц преобразователей 214 и 215. Как показано на фиг. 4, каждый из первого и второго А/Ц преобразователей 214 и 215 снабжен пятью адресными входными контактами, как представлено квадратами, и четыре из них подсоединены к адресным портам возбудителя 211 блока. Оставшийся один адресный входной контакт, обеспеченный для первого А/Ц преобразователя 214, подсоединен к потенциалу заземления, и оставшийся один адресный входной контакт, обеспеченный для второго А/Ц преобразователя 215, подсоединен к потенциалу источника питания. Таким образом, посредством установления адресов, подлежащих частичной фиксации, так что А/Ц преобразователи в пределах одного и того же блока возбуждения подсветки можно отличать друг от друга, становится возможным избавиться от необходимости устанавливать адреса всех А/Ц преобразователей на основании данных из последовательной сигнальной линии 131, тем самым достигая уменьшения размера и упрощения состава данных. Кроме того, адреса всех А/Ц преобразователей можно легко устанавливать, просто предоставляя один адрес одному блоку возбуждения подсветки.

Первый и второй А/Ц преобразователи 214 и 215 суммируют заранее определенные биты "01" идентификации устройства с концами высокого порядка битовых строк, обозначенных адресными входными контактами, тем самым генерируя уникальные 7-битовые адреса для связи через шину 132 IIC. В частности, значения адресов для первого и второго А/Ц преобразователей 214 и 215 соответственно равны "0100000" и "0100001". Здесь процедура для связи с частью 14 управления возбуждением подсветки через шину 132 IIC будет описана на примере первого А/Ц преобразователя 214.

Шина 132 IIC включает в себя две линии: последовательную линию тактового сигнала и последовательную линию данных, и связь осуществляется путем синхронизации с последовательными тактовыми сигналами SCL, передаваемыми через последовательную линию тактового сигнала одновременно с передачей последовательных данных SDA через последовательную линию данных. В частности, часть 14 управления возбуждением подсветки выдает начальное условие после освобождения шины 132 IIC и передает битовые данные, включающие в себя 7-битовый адрес (например, "0100000") подчиненного, который соответствует А/Ц преобразователю, данные которого ищутся (например, первому А/Ц преобразователю 214), и по меньшей мере значимый бит, который указывает направление передачи/приема. А/Ц преобразователь, имеющий адрес подчиненного, передает цифровые данные (здесь цифровые данные D_1a, соответствующие аналоговым данным T₁, которые указывают температуру) как последовательные данные SDA, которые принимаются частью 14 управления возбуждением подсветки. Затем, когда шина освобождается по завершении связи, часть 14 управления возбуждением подсветки выдает условие остановки. Такая связь осуществляется с А/Ц преобразователями (например, для приема цифровых данных D_1b от второго А/Ц преобразователя 215, цифровых данных D2a от первого А/Ц преобразователя 224 и цифровых данных D_2b от второго А/Ц преобразователя 225), так что часть 14 управления возбуждением подсветки получает данные количества света и температуры окружающей среды для всех блоков 101-115 возбуждения подсветки.

Как описано выше, в отношении уникальных 7-битовых адресов подчиненного А/Ц преобразователей четыре из пяти битов, исключая два старших бита, которые одинаковы для всех А/Ц преобразователей, передаются на блоки возбуждения подсветки через последовательную сигнальную линию 131, а для установления оставшегося одного из пяти битов соответствующие адресные входные контакты первого и второго А/Ц преобразователей подсоединены к потенциалу заземления и потенциалу источника питания соответственно. С такими компоновками возможно предоставить возможность блокам 101-115 возбуждения подсветки иметь общие конфигурации и их соответствующие уникальные адреса (здесь 4 бита), тем самым делая возможным установление уникальных адресов (здесь 7 битов) подчиненного для всех А/Ц преобразователей. Соответственно, даже в случае отказа любого из блоков 101-115 возбуждения подсветки необходимо лишь заменить его новым блоком возбуждения подсветки, имеющим те же компоненты (без каких-либо особых установок), следовательно, возможно снизить трудность и стоимость ремонта. Далее, со ссылкой на фиг. 5 и 6 приведено подробное описание конфигурации и работы возбудителя 221 блока.

3. Подробное описание конфигурации и работы возбудителя блока

Фиг. 5 является блок-схемой, иллюстрирующей детальную конфигурацию возбудителя 221 блока. Возбудитель 221 блока включен в состав блока 102 возбуждения подсветки для возбуждения каждого из восьми соответствующих белых СИД 22 с соответствующей яркостью и включает в себя переключатели 301-308, компараторы 311-318, регистры 321-328 СИД, счетчик 330, сдвиговый регистр 340, испытательный регистр 351, регистр 352 режима, адресный регистр 353, испытательную схему 361 и схему 362 выбора режима. Их работа будет подробно описана со ссылкой на диаграммы форм волны на фиг. 6-8.

фиг. 6 является диаграммой, иллюстрирующей формы волны сигнала DATA данных, тактового сигнала CLK и испытательного сигнала TSTLAT фиксации для первоначальной работы. Сигнал DATA данных, тактовый сигнал CLK и испытательный сигнал TSTLAT фиксации, показанные на фиг. 6, являются сигналами, включенными в состав сигнала данных Ds яркости, подаваемого на блоки 101-115 возбуждения подсветки посредством части 14 управления возбуждением подсветки через последовательную сигнальную линию 131.

Сигнал DATA данных образован всего из 1440 битов, по 96 битов для каждого из блоков 101-115 возбуждения подсветки, и испытательный сигнал TSTLAT фиксации подается на каждый из блоков 101-115 возбуждения подсветки для первоначальной работы после того, как данные записываются в сдвиговый регистр, включенный в состав возбудителя блока соответствующего блока возбуждения подсветки.

В частности, сдвиговый регистр 340, показанный на фиг. 5, принимает и записывает сигнал DATA данных бит за битом справа на чертеже, причем сигнал DATA данных посылается из непроиллюстрированного сдвигового регистра, включенного в состав возбудителя блока блока 103 возбуждения подсветки через последовательную сигнальную линию 131, и значение сдвигается на фигуре влево в соответствии с тактовым сигналом CLK. Сдвиговый регистр 340 представляет собой 96-битовый сдвиговый регистр, и сигнал DATA данных, образованный битовой строкой, сдвинутой влево, подается на непроиллюстрированный сдвиговый регистр, включенный в состав возбудителя блока следующего блока 101 возбуждения подсветки через последовательную сигнальную линию 131.

Таким образом, сдвиговые регистры, включенные в состав блоков 102-115 возбуждения подсветки, принимают битовую строку сигнала DATA данных справа на чертеже и сдвигают ее влево для подачи на следующий сдвиговый регистр, следовательно, сдвиговые регистры, включенные в состав блоков 101-115 возбуждения подсветки, совместно функционируют как виртуальный 1440-битовый сдвиговый регистр. Соответственно, посредством фиксации значения, которое записывается через испытательный сигнал TSTLAT фиксации, обеспеченный для первоначальной работы после того, как 96-битовые данные записываются в каждый из сдвиговых регистров, становится возможным обеспечивать блоки 101-115 возбуждения подсветки соответствующими данными в соответствии с порядком их соединений без идентификации их посредством соответствующих уникальных адресов и т.п.

Здесь сигнал DATA данных для первоначальной работы включает в себя 96-битовые данные, подаваемые на блоки возбуждения подсветки, которые образованы из 40-битовых испытательных данных TEST_DAT, 52-битовых данных MODE_DAT режима и 4-битовых адресных данных ADDDAT, как показано на фиг. 6. Заметим, что сигнал DATA данных для первоначальной работы посылается в конкретное время, например в начале активации устройства или во время смены режима.

После приема испытательного сигнала TSTLAT фиксации, как описано выше, сдвиговый регистр 340 фиксирует записанный сигнал DATA данных и подает 40-битовые данные (т.е. испытательные данные TEST_DAT) в испытательный регистр 351 в направлении от высокого порядка (левого конца) к низкому порядку (вправо), последующие 52-битовые данные (т.е. данные MODE_DAT режима) - в регистр 352 режима и последующие 4-битовые данные (т.е. адресные данные ADDDAT) - в адресный регистр 353.

Испытательный регистр 351 удерживает испытательные данные TEST_DAT, принятые из сдвигового регистра 340, и подает их на испытательную схему 361. Испытательная схема 361 осуществляет испытания зажигания белых СИД 22 и испытания работы различных схем на основании предоставленных испытательных данных TEST_DAT. Заметим, что любая подробная конфигурация и ее работа опущены.

Регистр 352 режима удерживает данные MODE_DAT режима, принятые из сдвигового регистра 340, и подает их на схему 362 выбора режима. Схема 362 выбора режима выбирает любой из различных режимов зажигания, например дежурный режим, в соответствии с предоставленными данными MODE_DAT режима, так что, например, величина тока, текущего в белых СИД 22, регулируется. Заметим, что любая подробная конфигурация и ее работа опущены.

Адресный регистр 353 удерживает адресные данные ADDDAT, принятые из сдвигового регистра 340, и устанавливает потенциал для каждого из адресных портов, соответствующих четырем битам. Поскольку содержимое адресных данных ADDDAT здесь равно "0001", как показано на фиг. 4 и 5, потенциал самого правого из четырех адресных портов на фигурах устанавливается на логическом уровне "Высокий" (здесь потенциал источника питания), который соответствует "1", и потенциал других устанавливается на логическом уровне "Низкий" (здесь потенциал заземления), который соответствует "0". Как описано выше со ссылкой на фиг. 4, адресные порты подсоединены к адресным входным контактам, включенным в состав первого и второго А/Ц преобразователей 224 и 225, для предоставления адресов для идентификации А/Ц преобразователей. С такой упрощенной конфигурацией можно последовательно предоставлять уникальные адреса блокам 102-115 возбуждения подсветки через последовательную сигнальную линию 131.

Сигнал DATA данных для первоначальной работы, как описано выше, обычно посылается только один раз во время активации устройства, и затем сигнал DATA данных для нормальной работы повторно посылается, как показано ниже на фиг. 7.

Фиг. 7 изображает диаграмму, иллюстрирующую формы волны сигнала DATA данных, тактового сигнала CLK и сигнала DATLAT фиксации данных для нормальной работы. Сигнал DATA данных, тактовый сигнал CLK и сигнал DATLAT фиксации данных, показанные на фиг. 7, являются сигналами, включенными в состав сигнала Ds данных яркости, поданного на блоки 101-115 возбуждения подсветки посредством части 14 управления возбуждением подсветки через последовательную сигнальную линию 131. Следовательно, как и в случае первоначальной работы, сдвиговые регистры, включенные в состав блоков 101-115 возбуждения подсветки, совместно функционируют как виртуальный 1440-битовый сдвиговый регистр, а после того как 96-битовые данные записываются в каждый из сдвиговых регистров, он фиксируется сигналом DATLAT фиксации данных, предоставленным для нормальной работы, так что соответствующие данные могут быть предоставлены в соответствии с порядком соединений блоков 101-115 возбуждения подсветки.

Здесь в качестве 96-битовых данных, подлежащих подаче на блоки возбуждения подсветки, сигнал DATA данных для нормальной работы в отличие от сигнала для первоначальной работы включает в себя восемь фрагментов 12-битовых данных LED_DAT₁- LED_DAT₈ СИД, как показано на фиг. 7.

После приема сигнала DATLAT фиксации данных, как описано выше, сдвиговый регистр 340 фиксирует записанный сигнал DATA данных и подает 12-битовые данные (т.е. данные LED_DAT₁ СИД) в регистр 321 СИД в направлении от высокого порядка (левого конца) к низкому порядку (вправо), последующие 12-битовые данные (т.е. данные LED_DAT₁ СИД) - в регистр 321 СИД, и соответствующие данные - в последний регистр 328 СИД.

После приема данных регистры 321-328 СИД удерживают и подают данные на соответствующие компараторы 311-318. Компараторы 311-318 сравнивают значения регистров, которые указаны данными, принятыми из соответствующих регистров 321-328 СИД, со значением счетчика, предоставленным счетчиком 330, и поддерживают соответствующие переключатели 301-308 включенными, пока значение счетчика не превысит значение регистра. Далее эта операция будет подробно описана со ссылкой на фиг. 8.

Фиг. 8 является диаграммой, иллюстрирующей формы волны тактового сигнала LEDCLK СИД и сигналов SW₁-SW₄ и SW₈ управления переключением. Сигналы SW₁-SW₈ управления переключением являются сигналами управления для управления включением/отключением, подаваемыми на переключатели 301-308 компараторами 311-318, как показано на фиг. 5. Кроме того, на фиг. 8 "LED_DAT₁＝4", заключенное в скобки после сигнала SW₁ управления переключением, указывает, что содержание данных LED_DAT₁ СИД равно "4", и также означает, что значение регистра для регистра 321 СИД равно "4". Заключенные в скобки выражения для других сигналов управления переключением имеют аналогичный смысл.

Здесь переключатели 301-308, показанные на фиг. 5, призваны подсоединять/отсоединять внутренний источник постоянного тока к/от белым/белых СИД 22, и их включение/отключение управляется посредством сигналов SW₁-SW₈ управления переключением, подаваемых соответствующими компараторами 311-318.

Компараторы 311-318 сравнивают значения регистров, выдаваемые регистрами 321-328 СИД, которые соответствуют периодам «Вкл.», со значением отсчета, выдаваемым посредством счетчика 330, которое увеличивается один за одним, и соответствующие переключатели 301-308 поддерживаются «Вкл.», пока значение отсчета не превысит значение регистра; соответствующие переключатели 301-308 выключаются, когда значение отсчета превышает значение регистра.

Счетчик 330 является 12-битовым счетчиком, который увеличивает значение счетчика одно за одним от 1 до 4096, после каждого нарастания тактового сигнала LEDCLK СИД. Соответственно, например, когда значение регистра для регистра 321 СИД равно 4, как показано на фиг. 8, сигнал SW₁ управления переключением, выводимый компаратором 311, находится на логическом уровне "Высокий" для поддержания переключателя 301 включенным, пока значение, выводимое счетчиком 330, не превысит 4, и когда значение, выводимое счетчиком 330, превышает 4, сигнал SW₁ управления переключением, выводимый компаратором 311, устанавливается на логическом уровне "Низкий" для выключения переключателя 301. Аналогичные операции осуществляются, например, когда значение регистра для регистра 322 СИД равно 8, как показано на фиг. 8.

Затем, когда значение отсчета счетчика 330 достигает 4096, значение отсчета сбрасывается на 1 при следующем возрастании тактового сигнала LEDCLK СИД, и операция приращения одного за одним дополнительно повторяется. Соответственно, например, когда значение регистра для регистра 321 СИД равно 4, операция повторяется, так что соответствующий белый СИД 22 зажигается на период времени, эквивалентный четырем из 4096 тактовых импульсов, и гаснет на период времени, эквивалентный оставшимся 4092 тактовым импульсам. Следовательно, посредством соответствующей регулировки значения регистра можно надлежащим образом устанавливать отношение периода зажигания белого СИД 22 к периоду гашения, так что его яркость может произвольно регулироваться. Заметим, что нежелательно, чтобы повторение вышеупомянутой операции воспринималось глазом как мигающий свет и, следовательно, предпочтительно, чтобы интервалы этого повторения были короче, чем 1/60 секунды, которые заставляют глаз воспринимать мигающий свет. Таким образом, предпочтительно, чтобы частота тактового сигнала LEDCLK СИД устанавливалась с учетом вышеизложенного.

4. Результат

Как описано выше, согласно настоящему варианту осуществления уникальные адреса устанавливаются с использованием данных, последовательно подаваемых на блоки возбуждения подсветки через последовательную сигнальную линию 131, что позволяет осуществлять связь через шину 132 IIC без предварительной установки фиксированных адресов. Таким образом, уникальные адреса могут автоматически устанавливаться для устройств возбуждения подсветки с использованием упрощенной конфигурации и, следовательно, возможно применять общие блоки возбуждения подсветки. В дополнение, во время замены не требуются операции установления адресов и, следовательно, возможно избежать трудностей ремонта и ошибок установки.

5. Прочее

В вышеописанном варианте осуществления в качестве источников света в подсветке 13 используются белые СИД 22, но вместо них или вместе с ними в качестве источников света можно использовать комбинации красных, зеленых и синих СИД или флуоресцентные лампы (CCFL) с холодным катодом. Кроме того, жидкокристаллическая панель 11 изготовлена с использованием количества элементов 21 отображения, включающих в себя жидкие кристаллы, но вместо жидких кристаллов можно использовать затворные элементы, которые изготовлены из известного материала, имеющего электрооптические свойства, которые делают возможным управление коэффициентом пропускания света от подсветки 13.

В вышеописанном варианте осуществления каждый из пятнадцати блоков 101-115 возбуждения подсветки включает в себя восемь белых СИД 22, но количество блоков 101-115 возбуждения подсветки и количество белых СИД 22 являются лишь иллюстрационными и могут произвольно определяться посредством надлежащего изменениям содержания сигнала Ds данных яркости. Например, посредством замены адресных данных, включенных в состав сигнала Ds данных яркости, 5-битовыми данными становится возможным обеспечить 32 блока возбуждения подсветки, и в случае когда предусмотрено восемь блоков возбуждения подсветки, адресные данные могут состоять из 3 битов.

В вышеописанном варианте осуществления каждый из блоков 101-115 возбуждения подсветки включает в себя один блок определения температуры и один блок определения количества света и также включает в себя два соответствующих А/Ц преобразователя, соответствующих блокам определения, но блоки определения не ограничены количеством и типом, и, например, в состав блока можно включить либо блок определения температуры, либо блок определения количества света или оба блока определения по одному или во множестве, или можно включить блок определения тока, блок определения напряжения и пр.

В вышеописанном варианте осуществления последовательная сигнальная линия 131 и шина 132 IIC используются соответственно для подачи адресов на блоки 101-115 возбуждения подсветки и для осуществления связи на основании адресов, но вместо последовательной сигнальной линии 131 можно использовать другую сигнальную линию для соединения блоков 101-115 возбуждения подсветки методом последовательного подключения, или вместо шины 132 IIC можно использовать сигнальную линию для соединения блоков 101-115 возбуждения подсветки методом шинного соединения, который использует адреса, например SPI (последовательный периферийный интерфейс) или SMBus (системная управляющая шина).

В вышеописанном варианте осуществления яркость каждой подсветки управляется независимо друг от друга для равномерного освещения области отображения, но ее так можно сконфигурировать в устройстве отображения с применением способа активного возбуждения области. Способ активного возбуждения области относится к способу возбуждения панели отображения совместно с управлением яркостью источника подсветки, соответствующей области экрана, разделенного на множество областей, на основании входного изображения в этой области. В устройстве отображения изображений, снабженном подсветкой, например в жидкокристаллическом устройстве отображения, яркость подсветки управляется на основании входного изображения, тем самым делая возможными минимизацию энергопотребления подсветки и повышение качества отображаемого изображения. В устройстве отображения изображений, где осуществляется активное возбуждение области, яркость (яркость светового излучения) СИД, соответствующая областям, надлежащим образом получается на основании, например, максимальных и средних значений яркости пикселей в каждой области и поступает на часть управления возбуждением подсветки в качестве данных СИД. Кроме того, данные (в случае жидкокристаллического устройства отображения, данные для управления коэффициентом пропускания света жидких кристаллов) отображения генерируются на основании данных СИД и входного изображения, и данные отображения поступают на схему возбуждения панели отображения. В случае жидкокристаллического устройства отображения яркость каждого пикселя на экране равна произведению яркости света от подсветки и коэффициента пропускания света на основании данных отображения. Схема возбуждения панели отображения может возбуждаться на основании генерируемых таким образом данных отображения, и подсветка может возбуждаться на основании данных СИД, получая в результате отображаемое изображение на основании входного изображения.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение применимо к устройствам подсветки, включающим в себя множество блоков подсветки, и также к устройствам отображения, снабженным такими устройствами подсветки, и, например, изобретение пригодно для крупноразмерных жидкокристаллических устройств отображения, снабженных множеством блоков подсветки для освещения большой области отображения, и также пригодно для устройств подсветки, используемых в таких жидкокристаллических устройствах отображения.

Перечень условных обозначений

10 - жидкокристаллическое устройство отображения

11 - жидкокристаллическая панель

12 - схема возбуждения панели

13 - подсветка

14 - часть управления возбуждением подсветки

15 - часть управления отображением

21 - элемент отображения

22 - СИД

101-115 - блок возбуждения подсветки

211, 221 - возбудитель блока

212, 222 - блок определения температуры

213, 223 - блок определения количества света

214, 224 - первый А/Ц преобразователь

215, 225 - второй А/Ц преобразователь

301-308 - переключатель

311-318 - компаратор

321-328 - регистр СИД

340 - сдвиговый регистр

353 - адресный регистр

D₁-D₁₅ - цифровые данные

Ds - сигнал данных яркости

DA - данные жидкого кристалла

DB - данные СИД

DATA - сигнал данных

Изобретение предоставляет устройство возбуждения подсветки, включающее в себя множество блоков подсветки, для каждого из которых уникальный адрес автоматически устанавливается с использованием упрощенной конфигурации, причем блоки (101)-(115) возбуждения подсветки последовательно подсоединены к части (14) управления возбуждением подсветки через последовательную сигнальную линию (131) методом последовательного подключения, и, таким образом, часть (14) управления возбуждением подсветки последовательно передает сигнал назначения адреса на каждый из блоков до отправки данных яркости. Кроме того, часть (14) управления возбуждением подсветки напрямую подсоединена к блокам (101)-(115) возбуждения подсветки через шину (132) IIC шинным методом, и, таким образом, часть (14) управления возбуждением подсветки принимает количества света и температуры, определенные блоками, идентифицируемыми адресами. Технический результат - обеспечение возможности использования общих блоков возбуждения подсветки, равномерности освещения области отображения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство возбуждения подсветки для управления яркостью подсветки, включающее в себя множество источников света, при этом устройство содержит:
множество блоков возбуждения для управления яркостью одного или более источников света, причем каждый блок возбуждения включает в себя блок определения для определения одной или более физических величин, включающих в себя количество света и температуру окружающей среды одного или более источников света, причем одна или более физических величин связаны с яркостью одного или более источников света,
часть управления для приема физической величины, определенной посредством блока определения, и генерации и вывода сигнала данных яркости для управления яркостью соответствующего источника света, на основании принятой физической величины,
первую сигнальную линию для передачи сигнала данных яркости и последовательного соединения части управления с блоками возбуждения методом последовательного подключения, и
вторую сигнальную линию для передачи сигнала, указывающего физическую величину, и соединения блоков возбуждения с частью управления шинным методом, причем
часть управления последовательно присваивает уникальные адреса блокам возбуждения через первую сигнальную линию, что позволяет принимать сигнал, указывающий физическую величину, от любого из блоков возбуждения через вторую сигнальную линию.

2. Устройство возбуждения подсветки по п.1, в котором:
каждый из блоков возбуждения включает в себя множество блоков определения для определения различных физических величин,
блоки определения суммируют свои соответствующие различные значения с адресом, присвоенным блоку возбуждения, включающим в себя блоки определения, тем самым, генерируя различные адреса, и
часть управления принимает сигнал, указывающий физическую величину, от любого из блоков определения через вторую сигнальную линию.

3. Устройство возбуждения подсветки по п.2, в котором:
каждый из блоков определения включает в себя А/Ц преобразователь для преобразования определенной физической величины в цифровые данные, и
А/Ц преобразователь имеет заранее фиксированное и установленное значение, подлежащее прибавлению к адресу, причем значение является общим среди одинаковых типов А/Ц преобразователей, включенных в состав других блоков возбуждения, но отличается от значений других А/Ц преобразователей, включенных в состав того же блока возбуждения.

4. Устройство возбуждения подсветки по п.3, в котором:
каждый из блоков возбуждения включает в себя возбудитель для управления яркостью одного или более источников света на основании сигнала данных яркости, поданного через первую сигнальную линию, и возбудитель принимает адрес, поданный через первую сигнальную линию, и подает адрес на А/Ц преобразователь.

5. Устройство возбуждения подсветки по п.3, в котором:
блоки определения включают в себя первый и второй блоки определения для определения, соответственно, количества света одного или более источников света и температуры окружающей среды, и
А/Ц преобразователи, включенные в состав первого и второго блоков определения, имеют соответствующие входные контакты, выполненные с возможностью установки полностью или частично адресов, подлежащих генерации, причем на один входной контакт согласованно подается либо потенциал заземления, либо потенциал источника питания, так чтобы на нем был потенциал, отличный от другого входного контакта.

6. Устройство возбуждения подсветки по п.1, в котором часть управления осуществляет связь с блоками возбуждения через вторую сигнальную линию методом шины IIС.

7. Способ возбуждения подсветки для управления яркостью подсветки, включающей в себя множество источников света, при этом способ содержит этапы:
возбуждения посредством множества блоков возбуждения для управления яркостью одного или более источников света, причем каждый блок возбуждения включает в себя блок определения для определения одной или более физических величин, включающих в себя количество света и температуру окружающей среды одного или более источников света, причем одна или более физических величин связаны с яркостью одного или более источников света,
управления посредством части управления для приема физической величины, определенной посредством блока определения, и генерации и вывода сигнала данных яркости для управления яркостью соответствующего источника света, на основании принятой физической величины,
первой передачи путем передачи сигнала данных яркости через первую сигнальную линию, последовательно соединяющую часть управления с блоками возбуждения методом последовательного подключения, и
второй передачи путем передачи сигнала, указывающего физическую величину, через вторую сигнальную линию, соединяющую блоки возбуждения с частью управления шинным методом, причем
на этапе управления последовательно присваивают уникальные адреса блокам возбуждения через первую сигнальную линию, что позволяет принимать сигнал, указывающий физическую величину, от любого из блоков возбуждения через вторую сигнальную линию.