ＬＥＤバックライトの白色調整装置
【課題】ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間を短縮することが可能なＬＥＤバックライトの白色調整装置を提供すること。
【解決手段】複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設され、光源の各ＬＥＤの発色光によって生成される白色光を表示パネルの背面側から照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置であって、ＬＥＤバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板と、光源からの光を受光する光センサと、該光センサの検出値に基づいて輝度および／または色度が前記ＬＥＤバックライトの発光面内において均一になるように調整する調整手段とを備えると共に、光センサは、受光板の受光面上に各光源と一対一で対向するように複数個配設されている。
【解決手段】複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設され、光源の各ＬＥＤの発色光によって生成される白色光を表示パネルの背面側から照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置であって、ＬＥＤバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板と、光源からの光を受光する光センサと、該光センサの検出値に基づいて輝度および／または色度が前記ＬＥＤバックライトの発光面内において均一になるように調整する調整手段とを備えると共に、光センサは、受光板の受光面上に各光源と一対一で対向するように複数個配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルなどの光透過型の表示パネルの背面側に配されてその表示パネルに光を照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面型の表示装置の例として、たとえば光透過型の液晶表示パネルを備える液晶表示装置などは、一般的に液晶表示パネルの背面側にバックライトが配置される。このバックライトは、光源として冷陰極管などの蛍光ランプを備え、この蛍光ランプから発せられる光の特性を調整して液晶表示パネルの背面側に光を照射する装置である。照射された光は、液晶表示パネルを透過することにより、この液晶表示パネルの前面側に画像が可視状態に表示される。
【０００３】
このようなバックライトに組み込まれる光源としては、上述した蛍光ランプの他に、近年では発光ダイオード（ＬＥＤ）も用いられるようになってきている。
【０００４】
図３は、ＬＥＤを光源として用いるバックライトの概略構成を示した図である。このＬＥＤバックライト２０には、赤色ＬＥＤ２２Ｒ、緑色ＬＥＤ２２Ｇ、青色ＬＥＤ２２Ｂからなる光源２２が縦横に複数個配設されており、各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂによる発色光の混合によって白色光が生成されるようになっている。
【０００５】
また、各光源２２からの光は、光拡散板２３で拡散されることで各光源２２の点状のイメージが消されており、光拡散板２３から出射される光は面内の輝度が均一な状態にされて、図示しない液晶表示パネルなどの光透過型の表示パネルに照射されるようになっている。
【０００６】
このような複数のＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂから構成される光源２２は、同じロットで製造されたものでも輝度や色度にバラツキが大きいという問題があるため、通常は、各光源２２から発せられる白色光の輝度や色度が均一になるように図示されるような白色調整装置３０を用いて調整することが行われている。
【０００７】
この白色調整装置３０は、撮像手段３１と調整手段３２を備えている。撮像手段３１は、いわゆる二次元色度輝度計と呼ばれるもので、赤、緑、青の三刺激値（三色表色系において試料の色刺激に等色するために必要な３個の原刺激の量）を得ることができる分光透過特性を有した光学フィルタである赤色フィルタ３３Ｒ，緑色フィルタ３３Ｇ，青色フィルタ３３Ｂと、二次元画像撮影が可能なモノクロＣＣＤカメラ３４とを備えている。
【０００８】
この場合、これら３つの色フィルタ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは回転板３５に取り付けられており、測定時に各フィルタ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂを順次切り替えてＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａをモノクロＣＣＤカメラ３４で撮像することにより、二次元の三刺激値画像（二次元画像）を得ることができるようになっている。尚、図示しないが、回転板３５とモノクロＣＣＤカメラ３４との間には、通常、透過率が例えば１００%〜１．５%を有する複数枚の減光フィルタ（Neutral Density Filter：ＮＤフィルタともいう）が回転板３５と同様の構造で取り付けられたものが配置されており、モノクロＣＣＤカメラ３４に入射される光量の強さに応じて必要な減光フィルタを光路上に挿入できるようになっている。
【０００９】
また、調整手段３２は、撮像手段３１によって撮像された二次元画像から得られる輝度および色度に基づき各光源２２が備える赤色ＬＥＤ２２Ｒ，緑色ＬＥＤ２２Ｇ，青色ＬＥＤ２２Ｂの発光時間等を調整して再設定する処理を実行する。このような処理は、ＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａ内において輝度および色度が所定の値となるまで、つまり各光源２２から発せられる白色光の輝度および色度が均一になるまで繰り返し実行され、これによりＬＥＤバックライト２０の白色調整（ホワイトバランス調整）が行われている。通常、このようなＬＥＤバックライト２０の白色調整は、測定の精度を上げるため外部から光が入らない暗室で行われている。尚、本発明に関連する先行技術文献としては下記特許文献が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−３２９５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような撮像手段３１を用いた白色調整装置３０では、３つの色フィルタ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂを順次切り替えてＬＥＤバックライト２０が備える各光源２２からの光を個別に検出するようにしていたので、撮像に時間を要してしまうという問題があり、その結果、ＬＥＤバックライト２０の白色調整に要する時間の増大を招いていた。
【００１２】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間を短縮することが可能なＬＥＤバックライトの白色調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため本発明は、複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設され、前記光源の各ＬＥＤの発色光によって生成される白色光を表示パネルの背面側から照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置であって、前記ＬＥＤバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板と、前記光源からの光を受光する光センサと、該光センサの検出値に基づいて輝度および／または色度が前記ＬＥＤバックライトの発光面内において均一になるように調整する調整手段とを備えると共に、前記光センサは、前記受光板の受光面上に前記各光源と一対一で対向するように複数個配設されていることを要旨とするものである。
【００１４】
このような構成のＬＥＤバックライトの白色調整装置によれば、複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設されたＬＥＤバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板の受光面上には、光源からの光を受光する光センサが、各光源と一対一で対向するように複数個配設されているので、このような受光板をＬＥＤバックライトの発光面に対向して配置するだけで、簡便に各光源の光を一括して検出することができる。これにより、ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。
【００１５】
この場合、前記光センサは、複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる構成にすれば、例えば市販されている汎用の複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いることで、安価に白色調整装置を構成することができる。また、このような複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いれば、従来のＣＣＤカメラが備えるＣＣイメージセンサよりも光検出に要する時間を短縮することができる。
【００１６】
また、互いに対向配置された前記受光板と前記ＬＥＤバックライトとの間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材が設けられている構成にすれば、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。
【００１７】
更に、前記遮光部材が前記受光板に一体的に設けられている構成にすれば、ＬＥＤバックライトに受光板を対向配置させるだけで、簡便に外部から光が入り込まないように遮光することができる。
【００１８】
そして、前記受光板には、該受光板の受光面が前記ＬＥＤバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部が設けられている構成にすれば、ＬＥＤバックライトの各光源と受光板の各光センサを、例えば、一対一で真向かいになるように位置決めすることができると共に、各光源と各光センサとの間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源に対して各光センサを所定の位置に対向配置させることが可能になる。また、前記位置決め部が、前記遮光部材に設けられている構成にすれば、受光板の受光面が前記ＬＥＤバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めされると共に、対向配置された受光板とＬＥＤバックライトとの間に外部から光が入り込まないように遮光することが可能である。
【００１９】
更に、前記受光板の受光面には反射防止処理が施されている構成にすれば、ＬＥＤバックライトの各光源からの光が受光板の受光面で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源に一対一に対向配置された各光センサによる検出精度を向上させることができる。この場合、前記受光板の受光面に施される反射防止処理を、黒色艶消し塗装とした構成にすれば、簡便に受光板の受光面に反射防止処理を施すことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置によれば、ＬＥＤバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板の受光面上には、ＬＥＤバックライトの各光源と一対一で対向するように光センサが複数個配設された受光板を、ＬＥＤバックライトの発光面に対向して配置するだけで、簡便に各光源の光を一括して検出することができることにより、ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間を従来よりも短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置の概略構成を示した図である。
【図２】図１の白色調整装置の処理の手順を示したフローチャートである。
【図３】従来用いられてきたＬＥＤバックライトの白色調整装置の概略構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置の実施の形態ついて、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
まず、本発明に係る白色調整装置によって白色調整が行われるＬＥＤバックライトについて説明する。図１に示されるようにＬＥＤバックライト２０は、浅底の箱形状を有するシャーシ２１を備えており、このシャーシ２１の内側には赤色ＬＥＤ２２Ｒ、緑色ＬＥＤ２２Ｇ、青色ＬＥＤ２２Ｂからなる光源２２が、シャーシ２１の底面２１ａに縦横に均等になるように複数個配設されている。この光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのそれぞれの発色光の混合によって白色光が生成されるようになっている。
【００２４】
また、シャーシ２１の前面には光拡散板２３が設けられており、各光源２２から出射された光は、光拡散板２３で拡散されることで各光源２２の点状のイメージが消されるようになっている。この光拡散板２３から出射される光は面内の輝度が均一な状態にされて、図示しない液晶表示パネル等の光透過型の表示パネルの背面に照射することができる。
【００２５】
また、ＬＥＤバックライト２０は、ＬＥＤ点灯回路２４を備えている。ＬＥＤ点灯回路２４は、光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯させるＬＥＤ駆動回路２５と、メモリ２６を備えている。
【００２６】
メモリ２６には各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯駆動するためのＬＥＤ制御データが書き込まれて保存されており、ＬＥＤ駆動回路２５はこのメモリ２６の保存されているＬＥＤ制御データを読み出して各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯駆動する。この場合、メモリ２６は、ＬＥＤ制御データを書き換えることが可能なＲＡＭ（Random Access Memory）を備えている。尚、後述する白色調整装置１による調整が完了したときのＬＥＤ制御データを書き込み保存できるようなＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）もメモリ２６が備えている構成にしても良い。
【００２７】
ＬＥＤ駆動回路２５は、メモリ２６に書き込まれているＬＥＤ制御データに基づき、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を生成し、これを各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂにそれぞれ出力する。出力されたＰＷＭ信号は、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに接続された図示しないスイッチング素子をオンオフさせて、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯（点滅）させる。
【００２８】
各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、ＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号の周期Ｔに対して設定されたパルス幅、つまり各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂをオンさせる時間（オンデューティ時間）ｔの期間において点灯されるようになっており、このオンデューティ時間ｔを変化させることで、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの発色光の光量を調整することができる。
【００２９】
この場合、メモリ２６に書き込まれているＬＥＤ制御データは、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに設定されているオンデューティ時間ｔをＰＷＭ信号の周期Ｔで割ったオンデューティ比Ｄ（Ｄ＝ｔ／Ｔ）についてのデータである。
【００３０】
ＬＥＤバックライト２０の各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのそれぞれのオンデューティ比Ｄは独立して設定することが可能になっており、例えば、一個の光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂすべての発色光の光量を増減させたり、一個の光源２２が有する緑色ＬＥＤ２２Ｇだけの発色光の光量を増減させたりすることが可能になっている。これにより、ＬＥＤバックライトの発光面２０ａ内における輝度および色度が均一になるように、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを調整することができる。
【００３１】
次に、本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置について説明する。図１に示されるように白色調整装置（ホワイトバランス調整装置）１は、複数個の光センサ２と、これら光センサ２が縦横に配設された受光板６と、各光センサ２から出力される光検出値に基づいて新たに作成したＬＥＤ制御データを、ＬＥＤバックライト２０のＬＥＤ点灯回路２４が備えるメモリ２６に書き込む調整手段９とを備えている。
【００３２】
光センサ２は、赤色フィルタ付きフォトダイオード、青色フィルタ付きフォトダイオード、青色フィルタ付きフォトダイオードからなる一組の光センサである。この場合、光センサ２は、３個のフォトダイオード３，４，５を備え、これら３個フォトダイオード３，４，５の各受光面側に赤、緑、青の各波長光を選択的に透過（分光透過）させる赤色フィルタ３ｒ，緑色フィルタ４ｇ，青色フィルタ５ｂが配置されている。
【００３３】
したがって、ＬＥＤバックライト２０が備える光源２２の各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの発色光の混合により生成された白色光が、各色フィルタ３ｒ，４ｇ，５ｂを介することにより、赤、青、緑の各波長成分を有する光に分離して各フォトダイオード３，４，５に入射されると、赤、緑、青の各波長成分を有する光の強度（三刺激値）に一括に光電変換されて検出されるようになっている。
【００３４】
このような光センサ２が備える色フィルタ３ｒ，４ｇ，５ｂとしては、国際照明委員会（ＣＩＥ）で定義されている等色関数（ＣＩＥ１９３１ＲＧＢ表色系）に近似する分光透過特性を有する３種類のＲ、Ｇ、Ｂフィルタや、同じく国際照明委員会（ＣＩＥ）で定義されている等色関数（ＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系）に近似する分光透過特性を有する３種類のＸ、Ｙ、Ｚフィルタなどが適用可能である。
【００３５】
受光板６は、遮光性を有する樹脂製または金属製の板部材からなり、図示されるようにＬＥＤバックライト２０の白色調整時には、その受光面６ａがＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対して略平行になるように配置される。
【００３６】
この場合、ＬＥＤバックライト２０が備える光源２２の個数と同数の光センサ２が、受光板６の受光面６ａに均等になるように縦横に配設されると共に、図示されるように受光板６をＬＥＤバックライト２０の発光面２ａに向かい合うように配置した際には、各光源２２と各光センサ２は一対一で真向かいになるように対向配置されることになっている。
【００３７】
また、受光板６の受光面６ａは、黒色艶消し塗装などにより反射防止処理が施されている。このように受光面６ａに反射防止処理を施すことで、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２からの光が受光面６ａで反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源２２に一対一に対向配置された各光センサ２による検出精度を向上させることができる。
【００３８】
更に、ＬＥＤバックライト２０の白色調整のために対向配置された受光板６と、ＬＥバックライト２０との間の外周には、外部から光が入り込まないようにするフード形状を有する遮光部材７が設けられている。この場合、遮光部材７は、受光板６に一体的になるように取付固定されており、受光板６をＬＥＤバックライト２０に対向配置させると、遮光部材７の前端部７ａが、ＬＥＤバックライト２０のシャーシ２１の外周面に嵌合するようになっている。
【００３９】
このように遮光部材７を設けることにより、ＬＥＤバックライト２０と受光板６との間には、外部から光が入り込まないので、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。
【００４０】
また、遮光部材７の前端部７ａには段部７ｂが形成されており、この段部７ｂが、ＬＥＤバックライト２０のシャーシ２１に当接するようになっている。したがって、遮光部材７が一体的に設けられた受光板６を、ＬＥＤバックライト２０に装着した際には、段部７ｂによって、ＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対して受光板６の受光面６ａが所定の位置に位置決めされるようになっている。
【００４１】
このように受光板６に位置決め部（段部７ｂ）を設けることで、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２と受光板６の各光センサ２は、一対一で真向かいになるように位置決めされると共に、各光源２２と各光センサ２との間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源２２に対して各光センサ２を所定の位置に対向配置させることが可能になっている。
【００４２】
尚、この遮光部材７の内側の面にも、黒色艶消し塗装などにより反射防止処理が施されていると良い。この場合も、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２からの光が遮光部材７の内側の面で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源２２に一対一に対向配置された各光センサ２による光検出精度を向上させることができる。
【００４３】
このような受光板６に配設された各光センサ２が有する各フォトダイオード３，４，５からは、それぞれ受光した赤，緑，青の各波長成分を有する光の強さを示す電流が出力される。各フォトダイオード３，４，５から出力された電流は、図示しないＩ／Ｖ変換回路によって電圧に変換され、この電圧（アナログ値）は、Ａ／Ｄ変換回路８によってデジタル値に変換されてから、フォトダイオード３，４，５毎の光検出値として調整手段９に出力される。
【００４４】
調整手段９は、例えばＰＣ（Personal Computer）、モニタ、キーボードなどの操作部を備えたもので構成されており、調整部１０とメモリ１１を備えている。調整手段９は、各光センサ２から出力された光検出値（三刺激値）が、目標とする輝度および色度が得られる設定範囲内の値となるように、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを駆動するＬＥＤ制御データを新たに作成する処理を実行する。
【００４５】
具体的には、調整手段９が備える調整部１０は、各光センサ２から出力された光検出値と、メモリ１１に記憶されている光センサ基準値とを比較して、これらの値にズレが生じている場合には、そのズレ量に応じた調整ＬＥＤ制御データ（調整オンデューティ比Ｄデータ）を作成し、これをＬＥＤバックライト２０が備えるメモリ２６に保存されている初期ＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）と書き換える処理を実行する。この場合、メモリ１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えている。尚、上述した光センサ基準値が保存されているＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）もメモリ１１が備えている構成にしても良い。
【００４６】
例えば、ある光源２２の点灯による白色光が赤みを帯びている場合、つまり赤色ＬＥＤ２２Ｒの発色光の光量が通常よりも大きい場合は、この光源２に一対一に対向して配置されている光センサ２が有する赤色フィルタ３ｒ付きフォトダイオード３の光検出値が通常よりも大きく検出されるので、調整部１０は、この赤色ＬＥＤ２２Ｒの発色光の光量を減じるために、この赤色ＬＥＤ２２Ｒに出力されるＰＷＭ信号のオンデューティ比Ｄを下げた調整ＬＥＤ制御データを作成し、これをＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に書き込む処理を実行する。したがって、調整手段９は、このような調整をＬＥＤバックライト２０の各光源２２から発せられる白色光の輝度と色度が発光面２０ａ内において均一になるまで繰り返し実行する。
【００４７】
次に、図２に示されるフローチャートを用いて上述した白色調整装置１が実行する処理の手順について説明する。この場合、図示されるように、ステップＳ５〜ステップＳ７によるＬＥＤバックライト２０の白色本調整（ホワイトバランス本調整）に先立って、ステップＳ１〜Ｓ４によるＬＥＤバックライト２０の白色仮調整（ホワイトバランス仮調整）が調整手段９によって実行されるようになっている。
【００４８】
ホワイトバランス仮調整では、先ず、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２の赤色ＬＥＤ２２Ｒだけを単色発光させ、これを受光する各光センサ２の赤色フィルタ３ｒを備えたフォトダイオード３が検出した光検出値を、調整手段９のメモリ１１に保存する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、各光源２２の赤色ＬＥＤ２２Ｒは、ＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている赤色ＬＥＤ２２Ｒについての初期のＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光される。
【００４９】
次に、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２の緑色ＬＥＤ２２Ｇだけを単色発光させ、これを受光する各光センサ２の緑色フィルタ４ｇを備えたフォトダイオード４が検出した光検出値を、調整手段９のメモリ１１に保存する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、各光源２２の緑色ＬＥＤ２２Ｇは、ＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている緑色ＬＥＤ２２Ｒについての初期のＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光される。
【００５０】
次に、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２の青色ＬＥＤ２２Ｂだけを単色発光させ、これを受光する各光センサ２の青色フィルタ５ｂを備えたフォトダイオード５が検出した検出値を、調整手段９のメモリ１１に保存する（ステップＳ３）。このステップＳ３では、各光源２２の青色ＬＥＤ２２Ｇは、ＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている青色ＬＥＤ２２Ｂについての初期のＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光される。
【００５１】
尚、上述したＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂについての初期ＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）は、予めメモリ２６に保存しておいても良く、または、この初期ＬＥＤ制御データを調整手段９のメモリ１１に保存しておき、これを調整手段９がホワイトバランス仮調整前にＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に書き込み保存させても良い。また、この初期ＬＥＤ制御データとしては、例えば、各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂにそれぞれ出力されるＰＷＭ信号のオンディーティ比Ｄが同じになるように設定されたデータが用いられる。
【００５２】
そして、ステップＳ１〜Ｓ３によって調整手段９のメモリ１１に保存された各光センサ２の各フォトダイオード３，４，５で検出された光検出値と、同じくメモリ１１に記憶されている光センサ基準値とを比較して、これらの値にズレが生じている場合には、そのズレ量に応じた仮調整ＬＥＤ制御データ（仮調整オンデューティ比Ｄデータ）を作成し、これをＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている初期ＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）と書き換えて保存する（ステップＳ４）。
【００５３】
そして、次に、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂをすべて発光させ、各光センサ２が有する各フォトダイオード３，４，５で検出された光検出値を、調整手段９のメモリ１１に保存する（ステップＳ５）。このステップＳ５では、各光源２２の各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、ステップＳ１〜Ｓ４による仮ホワイトランス調整によってＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に書き込み保存されている各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂについての仮調整ＬＥＤ制御データ（仮調整オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光されており、これにより各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのそれぞれの発色光が混合されて白色光が生成されている。
【００５４】
そして、次に、このように各光源２２からの白色光を受光した各光センサ２から出力された光検出値が、メモリ１１に保存されている目標とする輝度および色度が得られる設定範囲内の値となるように、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを駆動するＬＥＤ制御データを作成する。つまり、各光センサ２の光検出値とメモリ１１に記憶されている光センサ基準値とを比較（スペック判定）して（ステップＳ６）、これらの値にズレが生じている場合には（ステップＳ６（Ｎｏ））、そのズレ量に応じた本調整ＬＥＤ制御データ（本調整オンデューティ比Ｄデータ）を作成し、これをＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている仮調整ＬＥＤ制御データ（仮調整オンデューティ比Ｄデータ）と書き換えて保存する（ステップＳ７）。
【００５５】
これら本調整であるステップＳ５、ステップＳ６（Ｎｏ）、ステップＳ７を、各光センサ２から出力された光検出値が、メモリ１１に保存されている目標とする輝度および色度が得られる設定範囲内の値となる（ステップＳ６（Ｙｅｓ））まで繰り返す。そして、設定範囲内の値となった場合には（ステップＳ６（Ｙｅｓ））、本調整を終了する。
【００５６】
以上説明したＬＥＤバックライトの白色調整装置１によれば、ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂからなる光源２２が同一平面上に複数個配設されたＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対向して略平行に配置される受光板６の受光面６ａ上には、光源２２からの光を受光する光センサ２が、各光源２２と一対一で対向するように複数個配設されているので、このような受光板６をＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対向して配置するだけで、簡便に各光源２２の光を一括して検出することができる。これにより、ＬＥＤバックライト２０の白色調整に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。
【００５７】
この場合、光センサ２は、色フィルタ付フォトダイオード３，４，５からなる構成なので、例えば市販されている汎用の複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いることで、安価に白色調整装置１を構成することができる。また、このような複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いれば、従来のＣＣＤカメラが備えるＣＣイメージセンサよりも光検出に要する時間を短縮することができる。
【００５８】
また、互いに対向配置された受光板６とＬＥＤバックライト２０との間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材７が設けられているので、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。更に、遮光部材７が受光板６に一体的に設けられている構成なので、ＬＥＤバックライト２０に受光板６を対向配置させるだけで、簡便に外部から光が入り込まないように遮光することができる。
【００５９】
そして、受光板６には、その受光板６の受光面６ａがＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部（遮光部材７の段部７ｂ）が設けられているので、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２と受光板６の各光センサ２を、例えば、一対一で真向かいになるように位置決めできると共に、各光源２２と各光センサ２との間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源２２に対して各光センサ２を所定の位置に対向配置させることが可能になる。
【００６０】
更に、受光板６の受光面６ａには反射防止処理が施されているので、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２からの光が受光板６の受光面６ａで反射することによる迷光の発生が抑制され、このような迷光による影響を排除して各光源２２に一対一に対向配置された各光センサ２による検出精度を向上させることができる。この場合、このような受光板６の受光面６ａへの反射防止処理として、受光面６ａに黒色艶消し塗装する構成にすれば、簡便に受光板の受光面に反射防止処理を施すことができる。
【００６１】
以上、本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、光センサの構成として複数の色フィルタ付フォトダイオードを適用した例を示したが、色フィルタ付フォトトランジスタを適用しても良く、上述した実施の形態には限定されない。
【符号の説明】
【００６２】
１：白色調整装置 ２：光センサ ３：フォトダイオード
３ｒ：赤色フィルタ ４：フォトダイオード ４ｇ：緑色フィルタ
５：フォトダイオード ５ｂ：青色フィルタ ６：受光板
６ａ：受光面 ７：遮光部材 ７ａ：前端部 ７ｂ：段部
８：Ａ／Ｄ変換回路 ９：調整手段 １０：調整部 １１：メモリ
２０：ＬＥＤバックライト ２０ａ：発光面 ２１：シャーシ
２１ａ：底面 ２２：光源 ２２Ｒ：赤色ＬＥＤ ２２Ｇ：緑色ＬＥＤ
２２Ｂ：青色ＬＥＤ ２３：光拡散板 ２４：ＬＥＤ点灯回路
２５：ＬＥＤ駆動回路 ２６：メモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルなどの光透過型の表示パネルの背面側に配されてその表示パネルに光を照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面型の表示装置の例として、たとえば光透過型の液晶表示パネルを備える液晶表示装置などは、一般的に液晶表示パネルの背面側にバックライトが配置される。このバックライトは、光源として冷陰極管などの蛍光ランプを備え、この蛍光ランプから発せられる光の特性を調整して液晶表示パネルの背面側に光を照射する装置である。照射された光は、液晶表示パネルを透過することにより、この液晶表示パネルの前面側に画像が可視状態に表示される。
【０００３】
このようなバックライトに組み込まれる光源としては、上述した蛍光ランプの他に、近年では発光ダイオード（ＬＥＤ）も用いられるようになってきている。
【０００４】
図３は、ＬＥＤを光源として用いるバックライトの概略構成を示した図である。このＬＥＤバックライト２０には、赤色ＬＥＤ２２Ｒ、緑色ＬＥＤ２２Ｇ、青色ＬＥＤ２２Ｂからなる光源２２が縦横に複数個配設されており、各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂによる発色光の混合によって白色光が生成されるようになっている。
【０００５】
また、各光源２２からの光は、光拡散板２３で拡散されることで各光源２２の点状のイメージが消されており、光拡散板２３から出射される光は面内の輝度が均一な状態にされて、図示しない液晶表示パネルなどの光透過型の表示パネルに照射されるようになっている。
【０００６】
このような複数のＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂから構成される光源２２は、同じロットで製造されたものでも輝度や色度にバラツキが大きいという問題があるため、通常は、各光源２２から発せられる白色光の輝度や色度が均一になるように図示されるような白色調整装置３０を用いて調整することが行われている。
【０００７】
この白色調整装置３０は、撮像手段３１と調整手段３２を備えている。撮像手段３１は、いわゆる二次元色度輝度計と呼ばれるもので、赤、緑、青の三刺激値（三色表色系において試料の色刺激に等色するために必要な３個の原刺激の量）を得ることができる分光透過特性を有した光学フィルタである赤色フィルタ３３Ｒ，緑色フィルタ３３Ｇ，青色フィルタ３３Ｂと、二次元画像撮影が可能なモノクロＣＣＤカメラ３４とを備えている。
【０００８】
この場合、これら３つの色フィルタ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは回転板３５に取り付けられており、測定時に各フィルタ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂを順次切り替えてＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａをモノクロＣＣＤカメラ３４で撮像することにより、二次元の三刺激値画像（二次元画像）を得ることができるようになっている。尚、図示しないが、回転板３５とモノクロＣＣＤカメラ３４との間には、通常、透過率が例えば１００%〜１．５%を有する複数枚の減光フィルタ（Neutral Density Filter：ＮＤフィルタともいう）が回転板３５と同様の構造で取り付けられたものが配置されており、モノクロＣＣＤカメラ３４に入射される光量の強さに応じて必要な減光フィルタを光路上に挿入できるようになっている。
【０００９】
また、調整手段３２は、撮像手段３１によって撮像された二次元画像から得られる輝度および色度に基づき各光源２２が備える赤色ＬＥＤ２２Ｒ，緑色ＬＥＤ２２Ｇ，青色ＬＥＤ２２Ｂの発光時間等を調整して再設定する処理を実行する。このような処理は、ＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａ内において輝度および色度が所定の値となるまで、つまり各光源２２から発せられる白色光の輝度および色度が均一になるまで繰り返し実行され、これによりＬＥＤバックライト２０の白色調整（ホワイトバランス調整）が行われている。通常、このようなＬＥＤバックライト２０の白色調整は、測定の精度を上げるため外部から光が入らない暗室で行われている。尚、本発明に関連する先行技術文献としては下記特許文献が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−３２９５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような撮像手段３１を用いた白色調整装置３０では、３つの色フィルタ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂを順次切り替えてＬＥＤバックライト２０が備える各光源２２からの光を個別に検出するようにしていたので、撮像に時間を要してしまうという問題があり、その結果、ＬＥＤバックライト２０の白色調整に要する時間の増大を招いていた。
【００１２】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間を短縮することが可能なＬＥＤバックライトの白色調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため本発明は、複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設され、前記光源の各ＬＥＤの発色光によって生成される白色光を表示パネルの背面側から照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置であって、前記ＬＥＤバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板と、前記光源からの光を受光する光センサと、該光センサの検出値に基づいて輝度および／または色度が前記ＬＥＤバックライトの発光面内において均一になるように調整する調整手段とを備えると共に、前記光センサは、前記受光板の受光面上に前記各光源と一対一で対向するように複数個配設されていることを要旨とするものである。
【００１４】
このような構成のＬＥＤバックライトの白色調整装置によれば、複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設されたＬＥＤバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板の受光面上には、光源からの光を受光する光センサが、各光源と一対一で対向するように複数個配設されているので、このような受光板をＬＥＤバックライトの発光面に対向して配置するだけで、簡便に各光源の光を一括して検出することができる。これにより、ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。
【００１５】
この場合、前記光センサは、複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる構成にすれば、例えば市販されている汎用の複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いることで、安価に白色調整装置を構成することができる。また、このような複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いれば、従来のＣＣＤカメラが備えるＣＣイメージセンサよりも光検出に要する時間を短縮することができる。
【００１６】
また、互いに対向配置された前記受光板と前記ＬＥＤバックライトとの間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材が設けられている構成にすれば、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。
【００１７】
更に、前記遮光部材が前記受光板に一体的に設けられている構成にすれば、ＬＥＤバックライトに受光板を対向配置させるだけで、簡便に外部から光が入り込まないように遮光することができる。
【００１８】
そして、前記受光板には、該受光板の受光面が前記ＬＥＤバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部が設けられている構成にすれば、ＬＥＤバックライトの各光源と受光板の各光センサを、例えば、一対一で真向かいになるように位置決めすることができると共に、各光源と各光センサとの間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源に対して各光センサを所定の位置に対向配置させることが可能になる。また、前記位置決め部が、前記遮光部材に設けられている構成にすれば、受光板の受光面が前記ＬＥＤバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めされると共に、対向配置された受光板とＬＥＤバックライトとの間に外部から光が入り込まないように遮光することが可能である。
【００１９】
更に、前記受光板の受光面には反射防止処理が施されている構成にすれば、ＬＥＤバックライトの各光源からの光が受光板の受光面で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源に一対一に対向配置された各光センサによる検出精度を向上させることができる。この場合、前記受光板の受光面に施される反射防止処理を、黒色艶消し塗装とした構成にすれば、簡便に受光板の受光面に反射防止処理を施すことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置によれば、ＬＥＤバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板の受光面上には、ＬＥＤバックライトの各光源と一対一で対向するように光センサが複数個配設された受光板を、ＬＥＤバックライトの発光面に対向して配置するだけで、簡便に各光源の光を一括して検出することができることにより、ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間を従来よりも短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置の概略構成を示した図である。
【図２】図１の白色調整装置の処理の手順を示したフローチャートである。
【図３】従来用いられてきたＬＥＤバックライトの白色調整装置の概略構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置の実施の形態ついて、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
まず、本発明に係る白色調整装置によって白色調整が行われるＬＥＤバックライトについて説明する。図１に示されるようにＬＥＤバックライト２０は、浅底の箱形状を有するシャーシ２１を備えており、このシャーシ２１の内側には赤色ＬＥＤ２２Ｒ、緑色ＬＥＤ２２Ｇ、青色ＬＥＤ２２Ｂからなる光源２２が、シャーシ２１の底面２１ａに縦横に均等になるように複数個配設されている。この光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのそれぞれの発色光の混合によって白色光が生成されるようになっている。
【００２４】
また、シャーシ２１の前面には光拡散板２３が設けられており、各光源２２から出射された光は、光拡散板２３で拡散されることで各光源２２の点状のイメージが消されるようになっている。この光拡散板２３から出射される光は面内の輝度が均一な状態にされて、図示しない液晶表示パネル等の光透過型の表示パネルの背面に照射することができる。
【００２５】
また、ＬＥＤバックライト２０は、ＬＥＤ点灯回路２４を備えている。ＬＥＤ点灯回路２４は、光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯させるＬＥＤ駆動回路２５と、メモリ２６を備えている。
【００２６】
メモリ２６には各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯駆動するためのＬＥＤ制御データが書き込まれて保存されており、ＬＥＤ駆動回路２５はこのメモリ２６の保存されているＬＥＤ制御データを読み出して各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯駆動する。この場合、メモリ２６は、ＬＥＤ制御データを書き換えることが可能なＲＡＭ（Random Access Memory）を備えている。尚、後述する白色調整装置１による調整が完了したときのＬＥＤ制御データを書き込み保存できるようなＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）もメモリ２６が備えている構成にしても良い。
【００２７】
ＬＥＤ駆動回路２５は、メモリ２６に書き込まれているＬＥＤ制御データに基づき、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を生成し、これを各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂにそれぞれ出力する。出力されたＰＷＭ信号は、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに接続された図示しないスイッチング素子をオンオフさせて、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯（点滅）させる。
【００２８】
各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、ＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号の周期Ｔに対して設定されたパルス幅、つまり各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂをオンさせる時間（オンデューティ時間）ｔの期間において点灯されるようになっており、このオンデューティ時間ｔを変化させることで、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの発色光の光量を調整することができる。
【００２９】
この場合、メモリ２６に書き込まれているＬＥＤ制御データは、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに設定されているオンデューティ時間ｔをＰＷＭ信号の周期Ｔで割ったオンデューティ比Ｄ（Ｄ＝ｔ／Ｔ）についてのデータである。
【００３０】
ＬＥＤバックライト２０の各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのそれぞれのオンデューティ比Ｄは独立して設定することが可能になっており、例えば、一個の光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂすべての発色光の光量を増減させたり、一個の光源２２が有する緑色ＬＥＤ２２Ｇだけの発色光の光量を増減させたりすることが可能になっている。これにより、ＬＥＤバックライトの発光面２０ａ内における輝度および色度が均一になるように、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを調整することができる。
【００３１】
次に、本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置について説明する。図１に示されるように白色調整装置（ホワイトバランス調整装置）１は、複数個の光センサ２と、これら光センサ２が縦横に配設された受光板６と、各光センサ２から出力される光検出値に基づいて新たに作成したＬＥＤ制御データを、ＬＥＤバックライト２０のＬＥＤ点灯回路２４が備えるメモリ２６に書き込む調整手段９とを備えている。
【００３２】
光センサ２は、赤色フィルタ付きフォトダイオード、青色フィルタ付きフォトダイオード、青色フィルタ付きフォトダイオードからなる一組の光センサである。この場合、光センサ２は、３個のフォトダイオード３，４，５を備え、これら３個フォトダイオード３，４，５の各受光面側に赤、緑、青の各波長光を選択的に透過（分光透過）させる赤色フィルタ３ｒ，緑色フィルタ４ｇ，青色フィルタ５ｂが配置されている。
【００３３】
したがって、ＬＥＤバックライト２０が備える光源２２の各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの発色光の混合により生成された白色光が、各色フィルタ３ｒ，４ｇ，５ｂを介することにより、赤、青、緑の各波長成分を有する光に分離して各フォトダイオード３，４，５に入射されると、赤、緑、青の各波長成分を有する光の強度（三刺激値）に一括に光電変換されて検出されるようになっている。
【００３４】
このような光センサ２が備える色フィルタ３ｒ，４ｇ，５ｂとしては、国際照明委員会（ＣＩＥ）で定義されている等色関数（ＣＩＥ１９３１ＲＧＢ表色系）に近似する分光透過特性を有する３種類のＲ、Ｇ、Ｂフィルタや、同じく国際照明委員会（ＣＩＥ）で定義されている等色関数（ＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系）に近似する分光透過特性を有する３種類のＸ、Ｙ、Ｚフィルタなどが適用可能である。
【００３５】
受光板６は、遮光性を有する樹脂製または金属製の板部材からなり、図示されるようにＬＥＤバックライト２０の白色調整時には、その受光面６ａがＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対して略平行になるように配置される。
【００３６】
この場合、ＬＥＤバックライト２０が備える光源２２の個数と同数の光センサ２が、受光板６の受光面６ａに均等になるように縦横に配設されると共に、図示されるように受光板６をＬＥＤバックライト２０の発光面２ａに向かい合うように配置した際には、各光源２２と各光センサ２は一対一で真向かいになるように対向配置されることになっている。
【００３７】
また、受光板６の受光面６ａは、黒色艶消し塗装などにより反射防止処理が施されている。このように受光面６ａに反射防止処理を施すことで、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２からの光が受光面６ａで反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源２２に一対一に対向配置された各光センサ２による検出精度を向上させることができる。
【００３８】
更に、ＬＥＤバックライト２０の白色調整のために対向配置された受光板６と、ＬＥバックライト２０との間の外周には、外部から光が入り込まないようにするフード形状を有する遮光部材７が設けられている。この場合、遮光部材７は、受光板６に一体的になるように取付固定されており、受光板６をＬＥＤバックライト２０に対向配置させると、遮光部材７の前端部７ａが、ＬＥＤバックライト２０のシャーシ２１の外周面に嵌合するようになっている。
【００３９】
このように遮光部材７を設けることにより、ＬＥＤバックライト２０と受光板６との間には、外部から光が入り込まないので、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。
【００４０】
また、遮光部材７の前端部７ａには段部７ｂが形成されており、この段部７ｂが、ＬＥＤバックライト２０のシャーシ２１に当接するようになっている。したがって、遮光部材７が一体的に設けられた受光板６を、ＬＥＤバックライト２０に装着した際には、段部７ｂによって、ＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対して受光板６の受光面６ａが所定の位置に位置決めされるようになっている。
【００４１】
このように受光板６に位置決め部（段部７ｂ）を設けることで、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２と受光板６の各光センサ２は、一対一で真向かいになるように位置決めされると共に、各光源２２と各光センサ２との間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源２２に対して各光センサ２を所定の位置に対向配置させることが可能になっている。
【００４２】
尚、この遮光部材７の内側の面にも、黒色艶消し塗装などにより反射防止処理が施されていると良い。この場合も、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２からの光が遮光部材７の内側の面で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源２２に一対一に対向配置された各光センサ２による光検出精度を向上させることができる。
【００４３】
このような受光板６に配設された各光センサ２が有する各フォトダイオード３，４，５からは、それぞれ受光した赤，緑，青の各波長成分を有する光の強さを示す電流が出力される。各フォトダイオード３，４，５から出力された電流は、図示しないＩ／Ｖ変換回路によって電圧に変換され、この電圧（アナログ値）は、Ａ／Ｄ変換回路８によってデジタル値に変換されてから、フォトダイオード３，４，５毎の光検出値として調整手段９に出力される。
【００４４】
調整手段９は、例えばＰＣ（Personal Computer）、モニタ、キーボードなどの操作部を備えたもので構成されており、調整部１０とメモリ１１を備えている。調整手段９は、各光センサ２から出力された光検出値（三刺激値）が、目標とする輝度および色度が得られる設定範囲内の値となるように、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを駆動するＬＥＤ制御データを新たに作成する処理を実行する。
【００４５】
具体的には、調整手段９が備える調整部１０は、各光センサ２から出力された光検出値と、メモリ１１に記憶されている光センサ基準値とを比較して、これらの値にズレが生じている場合には、そのズレ量に応じた調整ＬＥＤ制御データ（調整オンデューティ比Ｄデータ）を作成し、これをＬＥＤバックライト２０が備えるメモリ２６に保存されている初期ＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）と書き換える処理を実行する。この場合、メモリ１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えている。尚、上述した光センサ基準値が保存されているＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）もメモリ１１が備えている構成にしても良い。
【００４６】
例えば、ある光源２２の点灯による白色光が赤みを帯びている場合、つまり赤色ＬＥＤ２２Ｒの発色光の光量が通常よりも大きい場合は、この光源２に一対一に対向して配置されている光センサ２が有する赤色フィルタ３ｒ付きフォトダイオード３の光検出値が通常よりも大きく検出されるので、調整部１０は、この赤色ＬＥＤ２２Ｒの発色光の光量を減じるために、この赤色ＬＥＤ２２Ｒに出力されるＰＷＭ信号のオンデューティ比Ｄを下げた調整ＬＥＤ制御データを作成し、これをＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に書き込む処理を実行する。したがって、調整手段９は、このような調整をＬＥＤバックライト２０の各光源２２から発せられる白色光の輝度と色度が発光面２０ａ内において均一になるまで繰り返し実行する。
【００４７】
次に、図２に示されるフローチャートを用いて上述した白色調整装置１が実行する処理の手順について説明する。この場合、図示されるように、ステップＳ５〜ステップＳ７によるＬＥＤバックライト２０の白色本調整（ホワイトバランス本調整）に先立って、ステップＳ１〜Ｓ４によるＬＥＤバックライト２０の白色仮調整（ホワイトバランス仮調整）が調整手段９によって実行されるようになっている。
【００４８】
ホワイトバランス仮調整では、先ず、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２の赤色ＬＥＤ２２Ｒだけを単色発光させ、これを受光する各光センサ２の赤色フィルタ３ｒを備えたフォトダイオード３が検出した光検出値を、調整手段９のメモリ１１に保存する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、各光源２２の赤色ＬＥＤ２２Ｒは、ＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている赤色ＬＥＤ２２Ｒについての初期のＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光される。
【００４９】
次に、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２の緑色ＬＥＤ２２Ｇだけを単色発光させ、これを受光する各光センサ２の緑色フィルタ４ｇを備えたフォトダイオード４が検出した光検出値を、調整手段９のメモリ１１に保存する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、各光源２２の緑色ＬＥＤ２２Ｇは、ＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている緑色ＬＥＤ２２Ｒについての初期のＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光される。
【００５０】
次に、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２の青色ＬＥＤ２２Ｂだけを単色発光させ、これを受光する各光センサ２の青色フィルタ５ｂを備えたフォトダイオード５が検出した検出値を、調整手段９のメモリ１１に保存する（ステップＳ３）。このステップＳ３では、各光源２２の青色ＬＥＤ２２Ｇは、ＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている青色ＬＥＤ２２Ｂについての初期のＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光される。
【００５１】
尚、上述したＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂについての初期ＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）は、予めメモリ２６に保存しておいても良く、または、この初期ＬＥＤ制御データを調整手段９のメモリ１１に保存しておき、これを調整手段９がホワイトバランス仮調整前にＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に書き込み保存させても良い。また、この初期ＬＥＤ制御データとしては、例えば、各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂにそれぞれ出力されるＰＷＭ信号のオンディーティ比Ｄが同じになるように設定されたデータが用いられる。
【００５２】
そして、ステップＳ１〜Ｓ３によって調整手段９のメモリ１１に保存された各光センサ２の各フォトダイオード３，４，５で検出された光検出値と、同じくメモリ１１に記憶されている光センサ基準値とを比較して、これらの値にズレが生じている場合には、そのズレ量に応じた仮調整ＬＥＤ制御データ（仮調整オンデューティ比Ｄデータ）を作成し、これをＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている初期ＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）と書き換えて保存する（ステップＳ４）。
【００５３】
そして、次に、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂをすべて発光させ、各光センサ２が有する各フォトダイオード３，４，５で検出された光検出値を、調整手段９のメモリ１１に保存する（ステップＳ５）。このステップＳ５では、各光源２２の各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、ステップＳ１〜Ｓ４による仮ホワイトランス調整によってＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に書き込み保存されている各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂについての仮調整ＬＥＤ制御データ（仮調整オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光されており、これにより各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのそれぞれの発色光が混合されて白色光が生成されている。
【００５４】
そして、次に、このように各光源２２からの白色光を受光した各光センサ２から出力された光検出値が、メモリ１１に保存されている目標とする輝度および色度が得られる設定範囲内の値となるように、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを駆動するＬＥＤ制御データを作成する。つまり、各光センサ２の光検出値とメモリ１１に記憶されている光センサ基準値とを比較（スペック判定）して（ステップＳ６）、これらの値にズレが生じている場合には（ステップＳ６（Ｎｏ））、そのズレ量に応じた本調整ＬＥＤ制御データ（本調整オンデューティ比Ｄデータ）を作成し、これをＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている仮調整ＬＥＤ制御データ（仮調整オンデューティ比Ｄデータ）と書き換えて保存する（ステップＳ７）。
【００５５】
これら本調整であるステップＳ５、ステップＳ６（Ｎｏ）、ステップＳ７を、各光センサ２から出力された光検出値が、メモリ１１に保存されている目標とする輝度および色度が得られる設定範囲内の値となる（ステップＳ６（Ｙｅｓ））まで繰り返す。そして、設定範囲内の値となった場合には（ステップＳ６（Ｙｅｓ））、本調整を終了する。
【００５６】
以上説明したＬＥＤバックライトの白色調整装置１によれば、ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂからなる光源２２が同一平面上に複数個配設されたＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対向して略平行に配置される受光板６の受光面６ａ上には、光源２２からの光を受光する光センサ２が、各光源２２と一対一で対向するように複数個配設されているので、このような受光板６をＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対向して配置するだけで、簡便に各光源２２の光を一括して検出することができる。これにより、ＬＥＤバックライト２０の白色調整に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。
【００５７】
この場合、光センサ２は、色フィルタ付フォトダイオード３，４，５からなる構成なので、例えば市販されている汎用の複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いることで、安価に白色調整装置１を構成することができる。また、このような複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いれば、従来のＣＣＤカメラが備えるＣＣイメージセンサよりも光検出に要する時間を短縮することができる。
【００５８】
また、互いに対向配置された受光板６とＬＥＤバックライト２０との間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材７が設けられているので、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。更に、遮光部材７が受光板６に一体的に設けられている構成なので、ＬＥＤバックライト２０に受光板６を対向配置させるだけで、簡便に外部から光が入り込まないように遮光することができる。
【００５９】
そして、受光板６には、その受光板６の受光面６ａがＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部（遮光部材７の段部７ｂ）が設けられているので、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２と受光板６の各光センサ２を、例えば、一対一で真向かいになるように位置決めできると共に、各光源２２と各光センサ２との間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源２２に対して各光センサ２を所定の位置に対向配置させることが可能になる。
【００６０】
更に、受光板６の受光面６ａには反射防止処理が施されているので、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２からの光が受光板６の受光面６ａで反射することによる迷光の発生が抑制され、このような迷光による影響を排除して各光源２２に一対一に対向配置された各光センサ２による検出精度を向上させることができる。この場合、このような受光板６の受光面６ａへの反射防止処理として、受光面６ａに黒色艶消し塗装する構成にすれば、簡便に受光板の受光面に反射防止処理を施すことができる。
【００６１】
以上、本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、光センサの構成として複数の色フィルタ付フォトダイオードを適用した例を示したが、色フィルタ付フォトトランジスタを適用しても良く、上述した実施の形態には限定されない。
【符号の説明】
【００６２】
１：白色調整装置 ２：光センサ ３：フォトダイオード
３ｒ：赤色フィルタ ４：フォトダイオード ４ｇ：緑色フィルタ
５：フォトダイオード ５ｂ：青色フィルタ ６：受光板
６ａ：受光面 ７：遮光部材 ７ａ：前端部 ７ｂ：段部
８：Ａ／Ｄ変換回路 ９：調整手段 １０：調整部 １１：メモリ
２０：ＬＥＤバックライト ２０ａ：発光面 ２１：シャーシ
２１ａ：底面 ２２：光源 ２２Ｒ：赤色ＬＥＤ ２２Ｇ：緑色ＬＥＤ
２２Ｂ：青色ＬＥＤ ２３：光拡散板 ２４：ＬＥＤ点灯回路
２５：ＬＥＤ駆動回路 ２６：メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設され、前記光源の各ＬＥＤの発色光によって生成される白色光を表示パネルの背面側から照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置であって、前記ＬＥＤバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板と、前記光源からの光を受光する光センサと、該光センサの検出値に基づいて輝度および／または色度が前記ＬＥＤバックライトの発光面内において均一になるように調整する調整手段とを備えると共に、前記光センサは、前記受光板の受光面上に前記各光源と一対一で対向するように複数個配設されていることを特徴とするＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項２】
前記光センサは、複数の色フィルタ付フォトダイオードからなることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項３】
互いに対向配置された前記受光板と前記ＬＥＤバックライトとの間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項４】
前記遮光部材が前記受光板に一体的に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項５】
前記受光板には、該受光板の受光面が前記ＬＥＤバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項６】
前記位置決め部が、前記遮光部材に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項７】
前記受光板の受光面には反射防止処理が施されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項８】
前記受光板の受光面に施される反射防止処理を、黒色艶消し塗装としたことを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項１】
複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設され、前記光源の各ＬＥＤの発色光によって生成される白色光を表示パネルの背面側から照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置であって、前記ＬＥＤバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板と、前記光源からの光を受光する光センサと、該光センサの検出値に基づいて輝度および／または色度が前記ＬＥＤバックライトの発光面内において均一になるように調整する調整手段とを備えると共に、前記光センサは、前記受光板の受光面上に前記各光源と一対一で対向するように複数個配設されていることを特徴とするＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項２】
前記光センサは、複数の色フィルタ付フォトダイオードからなることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項３】
互いに対向配置された前記受光板と前記ＬＥＤバックライトとの間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項４】
前記遮光部材が前記受光板に一体的に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項５】
前記受光板には、該受光板の受光面が前記ＬＥＤバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項６】
前記位置決め部が、前記遮光部材に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項７】
前記受光板の受光面には反射防止処理が施されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項８】
前記受光板の受光面に施される反射防止処理を、黒色艶消し塗装としたことを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２１７２１７（Ｐ２０１０−２１７２１７Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６０４６３（Ｐ２００９−６０４６３）
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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