ＬＥＤバックライト装置及び該装置を備える画像表示装置
【課題】一部のＬＥＤの破壊や断線等の事故が生じた場合でもＬＥＤバックライトにより照明される液晶パネルの表示画面に輝度むらを生じさせないようにする。
【解決手段】ＬＥＤバックライト装置は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎを複数配設して構成される。そして各ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎには、駆動電流を供給するための電流制御部２２ａ〜２２ｎと、ＬＥＤユニットの電気的な異常検出を行う異常検出部２３ａ〜２３ｎとが設けられる。また各異常検出部２３ａ〜２３ｎによる異常検出に応じて電流制御部２２ａ〜２２ｎを制御する制御部２５が備えられる。制御部２５は、異常検出部２３ａ〜２３ｎによってＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに電気的な異常が検出された際、隣接する他のＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎの発光輝度を増大させる。
【解決手段】ＬＥＤバックライト装置は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎを複数配設して構成される。そして各ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎには、駆動電流を供給するための電流制御部２２ａ〜２２ｎと、ＬＥＤユニットの電気的な異常検出を行う異常検出部２３ａ〜２３ｎとが設けられる。また各異常検出部２３ａ〜２３ｎによる異常検出に応じて電流制御部２２ａ〜２２ｎを制御する制御部２５が備えられる。制御部２５は、異常検出部２３ａ〜２３ｎによってＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに電気的な異常が検出された際、隣接する他のＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎの発光輝度を増大させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤバックライト装置及び該装置を備える画像表示装置に関し、より具体的には、液晶パネル等の光変調素子を照明する素子としてＬＥＤを使用したＬＥＤバックライトと、そのＬＥＤバックライトを使用して画像表示を行う画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルなどの光変調素子を背面から照明するバックライトとして、ＬＥＤバックライトが注目されている。ＬＥＤバックライトには、白色ＬＥＤを配列して白色光の照明光を発光する構成のものや、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色のＬＥＤを配列し、これらの３色の光を混色して白色光とする構成のものがある。また上記白色ＬＥＤには、短波長ＬＥＤに蛍光体を組み合わせて白色を得る方式のものや、青色ＬＥＤに蛍光体を組み合わせて白色を得る方式、あるいは青色ＬＥＤに黄色の蛍光体を組み合わせて白色を得る方式のもの等がある。
【０００３】
このような、ＬＥＤを利用したバックライトは、従来一般的な冷陰極管（ＣＣＦＬ）等の蛍光管を利用したバックライトに比較して、いくつかの特徴的な利点が得られている。
例えば、従来バックライトとして使用されていた蛍光管は、点灯するときに高い電圧を必要とし、また蛍光管の点灯・消灯を煩雑に繰り返すとその寿命が短くなる、という課題を有していた。また蛍光管は、通常ガラス材によって形成されているため、バックライト光源として形状の自由度に制限がある、という課題もあった。
【０００４】
これに対して、ＬＥＤを使用したバックライトは、蛍光管に比して低電圧で駆動することができ、また消費電力が少なく、寿命が長い等の優位な性能を備えている。
また３色のＬＥＤを使用したバックライトでは、光の３原色に近い波長から白色光を得るため、従来の冷陰極管に比べて色の自由度が高まるという特徴がある。特に色再現性を大幅に拡大することが可能で、ＮＴＳＣ規格比で１００％を超える色再現性を実現したり、白色点（白の色味）を自由に調整したりすることができるようになる。
【０００５】
ＬＥＤバックライトには、例えば、液晶パネルの背面側に導光板を配置し、その導光板の端部に複数のＬＥＤをアレイ状に配列した導光板方式のものがある。この場合、ＬＥＤアレイから発光した照明光は、導光板を介して液晶パネルを照明する。また導光板と液晶パネルとの間には、照明光に配光特性や輝度分特性を与えるために、拡散板やプリズムシート等の光学シート類が適宜配設される。
【０００６】
上記のような導光板方式に対して、液晶パネルの背面側の直下にＬＥＤを配列する直下型のＬＥＤバックライトが提供されている。直下型のＬＥＤバックライトにおいても、ＬＥＤと液晶パネルの間には上記のような光学シート類が適宜配設される。
【０００７】
上記のような直下型のＬＥＤバックライトは、導光板方式に比して光利用効率が高く、また軽量化が可能であるなどの長所がある。光利用効率に関し、導光板方式のＬＥＤバックライトでは、その光利用効率は例えば約５０％程度であるのに対して、直下型のＬＥＤバックライトでは、光利用効率は例えば約７５％と高くなる。
一般に液晶パネルを用いた表示装置では高レベルの画面輝度が求められる。例えば、液晶テレビジョン装置では、画面の輝度レベルは少なくとも４５０ｃｄ／ｍ2が要求され、このような要求を満足するためには、基本的には光利用効率の高い直下型方式のＬＥＤバックライトが有利であるものといえる。
【０００８】
上記のようなＬＥＤバックライトの構成に関し、例えば、特許文献１では、電圧損失ならびに電流損失を抑制し、電力損失が少なく効率の良いＬＥＤバックライト装置が開示されている。ここではＬＥＤバックライトを構成する各ＬＥＤに並列接続されたスイッチ手段、または各ＬＥＤに直列接続されたスイッチ手段の動作タイミングを制御するタイミング制御手段を有するＬＥＤ駆動手段を備える。このＬＥＤ駆動手段により、ＬＥＤを一定のタイミングで切り換えて点滅させることができ、これによりＬＥＤによる電圧損失と電流損失を最小に抑制するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−３７３７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図６は、上記のような直下型のＬＥＤバックライトを構成するときの電源回路とＬＥＤの接続構成例を模式的に示すもので、図中、１１はＬＥＤ、Ａ１〜Ａ７は電流制御部である。図６に示すように、バックライトを構成するＬＥＤ１１を点灯するために、複数のＬＥＤ１１を一組としてこれらを直列に接続し、その一組のＬＥＤに対して定電流を付加する電流制御部Ａ１〜Ａ７を接続する。電流制御部Ａ１〜Ａ７には、電源回路２１から電源を供給する。
【００１０】
上記のように複数のＬＥＤを一組として、それぞれ電流制御部により定電流を供給するように構成した場合、例えば、その一組のＬＥＤの一つが破壊して電流が流れなくなったり、あるいは接続配線の一部が断線したり接続部が不良になるなどの事故が発生した場合、その一組のＬＥＤの全てが非点灯状態となってしまう。
【００１１】
このような場合、その一組のＬＥＤが非点灯となるため、その一組のＬＥＤに沿って液晶パネルの表示画面に輝度むらが発生して画質が低下するという問題が生じる。
従来では、このような場合には、不具合の部分を修理するという手法しかなかった。
また上記特許文献１では、ＬＥＤバックライトによる電力損失を抑えて低消費電力化を図るようにした思想は開示されているが、上記のようにＬＥＤの不良等による消灯に対して画質が低下しないように対処するための思想は開示されていない。
【００１２】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであって、複数のＬＥＤを一組として複数組のＬＥＤにより構成されたＬＥＤバックライトにおいて、各組のＬＥＤが直列接続されて電源が供給されるとき、一部のＬＥＤの破壊や断線等の事故が生じた場合であっても、ＬＥＤバックライトにより照明される液晶パネルの表示画面に輝度むらを生じさせないようにすることで、高画質の画面表示を常に可能とするＬＥＤバックライト装置と、該ＬＥＤバックライト装置を有する画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、第１の技術手段は、ＬＥＤから発光された光により被照明体を背面から照明するようにしたＬＥＤバックライト装置において、ＬＥＤバックライト装置は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニットを複数配設してなるＬＥＤバックライト部と、各ＬＥＤユニット毎に設けられＬＥＤユニットに対して駆動電流を供給する電流制御部と、各ＬＥＤユニット毎に設けられＬＥＤユニットの電気的な異常検出を行う異常検出部と、各異常検出部による異常検出に応じてその異常検出部に対応する電流制御部を制御する制御部とを有し、制御部は、異常検出部によっていずれかのＬＥＤユニットに電気的な異常が検出された際、電気的な異常が検出されたＬＥＤユニットに隣接して配設された他のＬＥＤユニットの電流制御部を制御して、他のＬＥＤユニットの発光輝度を増大させることを特徴としたものである。
【００１４】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、制御部によって発光輝度を増大させる他のＬＥＤユニットは、電気的な異常が検出されたＬＥＤユニットの両側でそれぞれ隣接する二つのＬＥＤユニットであることを特徴としたものである。
【００１５】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、他のＬＥＤユニットの発光輝度の増大幅が、通常の状態の発光輝度の１.５倍以上２.０倍未満の幅であることを特徴としたものである。
【００１６】
第４の技術手段は、第１ないし第３のいずれか１の技術手段において、ＬＥＤバックライト部が、複数のＬＥＤが行方向と列方向でマトリックス状に配列されてなり、ＬＥＤユニットは、ＬＥＤユニットに含まれる複数のＬＥＤの行方向の配列が、列方向に交互に移動しながらＺ字形状に配列されるように構成されていることを特徴としたものである。
【００１７】
第５の技術手段は、第１の技術手段において、異常検出部が、自身に接続されているＬＥＤユニットに対する電流値または電圧値を検出することにより、電気的異常を検出することを特徴としたものである。
【００１８】
第６の技術手段は、第１ないし第５のいずれか１の技術手段におけるＬＥＤバックライト装置と、ＬＥＤバックライト装置により照明される液晶パネルとを備え、液晶パネルによりＬＥＤバックライトによる照明光を変調することにより画像表示を行うことを特徴とする画像表示装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数のＬＥＤを一組として複数組のＬＥＤにより構成されたＬＥＤバックライトにおいて、各組のＬＥＤが直列接続されて電源が供給されるとき、一部のＬＥＤの破壊や断線等の事故が生じた場合であっても、ＬＥＤバックライトにより照明される液晶パネルの表示画面に輝度むらを生じさせないようにすることで、高画質の画面表示を常に可能とするＬＥＤバックライト装置と、そのＬＥＤバックライト装置を有する画像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、直下型のＬＥＤバックライトの構成例を説明するための図で、図中、１０はＬＥＤバックライト装置、１１はＬＥＤ、１２は拡散板、１３は他の光学シート、１４は反射板、１５はＬＥＤバックライト装置の筐体、１６は液晶パネルである。
図１に示す例では、バックライトユニットの筐体１５の底面側に反射板１４が配置され、その上面側に複数のＬＥＤ１１がマトリックス状に配設されている。マトリックス状のＬＥＤ１１は、複数のＬＥＤ１１を基板上にアレイ状に配設したユニットを、さらに複数並べて構成することができる。また、反射板１４に貫通孔を開けて、その貫通孔に個々のＬＥＤ１１を配設するようにしてもよい。あるいは、ＬＥＤ１１を配設する基板表面に印刷等の手法により反射面を形成し、ＬＥＤ基板に反射板１４の機能を付与するようにしてもよい。
【００２１】
本発明では、これらＬＥＤ１１の構成については何ら限定されるものではなく、複数のＬＥＤ１１が液晶パネル１６の背面側に配置された構成を備えていればよい。また本実施形態のＬＥＤバックライト装置は、上記のような白色ＬＥＤを使用した照明方式であってもよく、またＲＧＢの３色のＬＥＤを配設した照明方式であってもよく、特に使用するＬＥＤを限定するものではない。
またＬＥＤを点灯制御するためのＬＥＤ点灯回路，調光制御部，ＬＥＤ点灯回路等からなる図示しない各種電気回路部品は、バックライトユニットの背面にまとめて配置されるが、特にその詳細な位置関係については限定されない。
【００２２】
ＬＥＤ１１から発光した光は、拡散板１２により拡散され、さらに他の光学シート類１３で所定の作用を受けて液晶パネル１６を背面側から照明する。上記他の光学シート類１３は、例えば、プリズムシート等の光学シートが適宜用いられる。
液晶パネル１６は、入力する映像信号に応じて各画素の液晶の配向が制御され、ＬＥＤ１１から発光した照明光を変調する。これにより液晶パネル１６上に映像信号に応じた映像が表示される。
【００２３】
図２は、ＬＥＤバックライト装置の電源部の構成例を説明するための図である。ＬＥＤバックライト装置は、電源回路２１と、電流制御部２２ａ〜２２ｎと、異常検出部２３ａ〜２３ｎと、ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎと、制御部２５とを有している。ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎは、上記のＬＥＤ１１を複数一組として接続したものである。これら複数のＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎにより、本発明のＬＥＤバックライト部が構成される。
【００２４】
本実施形態では、複数のＬＥＤ１１を一組として複数組のＬＥＤにより各ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎを構成する。一つのＬＥＤユニットを構成する複数のＬＥＤ１１は、直列に接続される。
そして電流制御部２２ａ〜２２ｎは、各ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに対してそれぞれ設けられ、自身が接続するＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに電流を供給して各ＬＥＤ１１を点灯させる。
【００２５】
上記の電流制御部２２ａ〜２２ｎは、ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに供給する電流を制御することでＬＥＤ１１の発光輝度を調光することができる。ここでＬＥＤ１１を調光制御する手段としては、電圧（電流）調光方式や、明るさが時分割されるデューティー調光方式などを適用することができる。一般には動画表示に適した高速応答に対応するために後者のデューティー調光方式を用いるのが好ましい。
【００２６】
電流制御部２２ａ〜２２ｎに上記の電圧（電流）調光方式を適用する場合、電流制御部２２ａ〜２２ｎは、電源回路２１からの入力電圧または入力電流をＤＣ−ＤＣコンバータ等で変化させて、その駆動電圧（電流）の大きさで直接ＬＥＤ１１の電流を変化させて調光することができる。
一方デューティー調光方式を適用する場合、電流制御部２２ａ〜２２ｎは、ＬＥＤを駆動するための調光パルス（ＰＷＭ信号）を生成し、そのＰＷＭ比設定データに応じたデューティー比となるようにパルス幅を可変することで、ＬＥＤ１１の明るさを調光することができる。
【００２７】
各ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎには、電流制御部２２ａ〜２２ｎから供給される電流を監視して、一部のＬＥＤの破壊や断線等の事故が生じた場合の異常を検出する異常検出部２３ａ〜２３ｎが備えられている。異常検出部２３ａ〜２３ｎは、ＬＥＤの破壊や断線等によりＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに流れる電流値の減少を検出する。あるいは、ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎへの電圧上昇を検出するようにしてもよい。そして異常検出部２３ａ〜２３ｎにおける異常検出結果は、制御部２５に送られる。
【００２８】
制御部２５は、各ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに対応する電流制御部２２ａ〜２２ｎを制御することができる。そして異常検出部２３ａ〜２３ｎのいずれかで異常が検出されると、その異常が検出されたＬＥＤユニットに隣接して配設されているＬＥＤユニットの発光輝度を上げるように該当する電流制御部２２ａ〜２２ｎを制御する。このとき、異常が検出されたＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎを構成するＬＥＤは全て消灯しているため、隣接したＬＥＤユニットの各ＬＥＤを１.５倍以上２.０倍未満の発光輝度で発光するように制御する。ここでは、上記電流制御部２２ａ〜２２ｎの調光方式に従ってＬＥＤの駆動電流が制御される。
【００２９】
そしてこれにより、消灯したＬＥＤの発光輝度分が隣接したＬＥＤにより補償され、液晶パネル１６全体を照明する光量が一定となる。ＬＥＤ１１と液晶パネル１６との間には拡散板１２等の光拡散手段が配置されているため、一部のＬＥＤユニットが消灯したことによる変化が目立つことなく、画面輝度を維持することができる。
【００３０】
上記の制御例を図３を使用して具体的に説明する。図３は、本発明のＬＥＤバックライト装置における電源回路とＬＥＤの接続構成例を模式的に示すものである。図３において、Ａ１〜Ａ７は電流制御部で、上記図２に示す電流制御部２２ａ〜２２ｎに該当する。またＢ１〜Ｂ７は異常検出部で、上記図２に示す異常検出部２３ａ〜２３ｎに該当する。
ここでは複数のＬＥＤ１１を直列に接続した複数のＬＥＤユニットを構成し、各ＬＥＤユニットに対して駆動電流を供給する電流制御部Ａ１〜Ａ７をそれぞれ接続する。電流制御部Ａ１〜Ａ７には、電源回路２１から電源を供給する。また各電流制御部Ａ１〜Ａ７には異常検出部Ｂ１〜Ｂ７が接続され、各ＬＥＤユニットの異常検出を行う。各異常検出部Ｂ１〜Ｂ７は、図示しない制御部（図２の制御部２５）に接続され、自身が接続するＬＥＤユニットの異常を検出する。
【００３１】
ここで、図３に示すＬＥＤユニットＹ１においてＬＥＤの破壊や断線等が生じたものとする。このＬＥＤユニットＹ１の異常は、異常検出部Ｂ４で検出され、制御部に通知される。制御部では、異常検出部Ｂ４における異常検出に応じて、ＬＥＤユニットＹ１の両隣に配設されているＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３の発光輝度を上げるように、電流制御部Ａ３，Ａ５を制御する。異常が検出されたＬＥＤユニットＹ１を構成するＬＥＤは全て消灯しているため、その両隣のＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３の各ＬＥＤをそれぞれ１.５倍の発光輝度で発光するように制御する。
【００３２】
そしてこれにより、消灯したＬＥＤユニットＹ１の発光輝度分が、両隣のＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３により補償され、液晶パネル１６全体を照明する光量が一定となる。ＬＥＤ１１と液晶パネル１６との間には拡散板１２等の光拡散手段が配置されているため、一部のＬＥＤユニットが消灯したことによる変化が目立つことなく、画面輝度を維持することができる。
【００３３】
図４は、本発明のＬＥＤバックライト装置における電源回路とＬＥＤの他の接続構成例を模式的に示すものである。図４においても、図３と同様にＡ１〜Ａ７は電流制御部で、上記図２に示す電流制御部２２ａ〜２２ｎに該当する。またＢ１〜Ｂ７は異常検出部で、上記図２に示す異常検出部２３ａ〜２３ｎに該当する。
ここでも図３の構成と同様に、複数のＬＥＤ１１を直列に接続した複数のＬＥＤユニットを構成し、各ＬＥＤユニットに対して駆動電流を供給する電流制御部Ａ１〜Ａ７をそれぞれ接続する。電流制御部Ａ１〜Ａ７には、電源回路２１から電源を供給する。また各電流制御部Ａ１〜Ａ７には、異常検出部Ｂ１〜Ｂ７が接続され、各ＬＥＤユニットの異常検出を行う。各異常検出部Ｂ１〜Ｂ７は、図示しない制御部（図２の制御部２５）に接続され、自身が接続するＬＥＤユニットの異常を検出する。
【００３４】
図４の例では、各ＬＥＤユニットを構成する複数のＬＥＤを千鳥状に接続する。すなわちＬＥＤ１１が縦列と横列（行方向と列方向）でマトリックス状に配置されているとき、ＬＥＤユニットは、そのＬＥＤユニットに含まれる複数のＬＥＤ１１の行方向の配列が、列方向に交互に移動しながらＺ字形状に配列されるように構成されている。
なお図４において左右両端のＬＥＤ発光部には配線されていないＬＥＤ１１が示されているが、図４はＬＥＤ１１の千鳥状配線を模式的に示すものであり、実際には全てのＬＥＤ１１がいずれかのＬＥＤユニットに組み込まれるものとする。
【００３５】
図４に示すＬＥＤユニットＹ１においてＬＥＤの破壊や断線等が生じたものとする。このＬＥＤユニットＹ１の異常は、異常検出部Ｂ４で検出され、制御部に通知される。制御部では、異常検出部Ｂ４における異常検出に応じて、ＬＥＤユニットＹ１の両隣に配設されているＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３の発光輝度を上げるように、電流制御部Ａ３，Ａ５を制御する。異常が検出されたＬＥＤユニットＹ１を構成するＬＥＤは全て消灯しているため、その両隣のＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３の各ＬＥＤをそれぞれ１.５倍以上２.０倍未満の発光輝度で発光するように制御する。
【００３６】
このときに、図４に示す構成では、各ＬＥＤユニットが千鳥状に配置しているため、一つのＬＥＤユニットＹ１が消灯してしまっても、液晶パネル状の暗い部分がストライプ状に生じることがなく、輝度むらをより目立たなくすることができる。
そしてこの状態で両隣のＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３の発光輝度を１.５倍以上２.０倍未満の幅で増大させることにより、消灯したＬＥＤユニットＹ１の発光輝度分が補償され、液晶パネル１６全体を照明する光量が一定となる。光量が増大されるＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３も千鳥状にＬＥＤ１１が配設されているため、明るい部分ストライプ状に生じることなく画面上で目立ちにくくすることができる。
【００３７】
なお上記のような効果を得るためには、ＬＥＤユニットを構成する各ＬＥＤ１１の配置は、図４の例に限定されないのは明らかである。配線の引き回し等がやや複雑になるが、２列またはそれ以上の列幅で千鳥状に屈曲させてＬＥＤ１１を配線してもよく、また千鳥状配線にこだわらずに、筐体底面部に配置されたＬＥＤ１１をランダムに複数直列接続してＬＥＤユニットを構成してもよい。この場合、破壊や断線が生じたＬＥＤユニットの近傍に隣接配置されているＬＥＤユニットの輝度を増大させるように制御する。
【００３８】
図５は、本発明のＬＥＤバックライトを備えた画像表示装置の構成例を説明するためのブロック図で、画像表示装置として構成された液晶テレビジョン装置の例を示すものである。本例では、液晶テレビジョン装置が備える液晶パネル（ＬＣＤ）の照明用として、上記実施形態で説明したごとくのＬＥＤバックライトを適用したものとする。
【００３９】
テレビジョン装置３０において、チューナ３２は、アンテナ３１によって受信されたテレビジョン放送信号からチャンネルを選局する。またビデオ入力端子３３は、テレビジョン装置３０に内蔵もしくは外部接続されたＡＶ機器からのビデオ信号を入力する。そして切換部３４において、チューナ３２で選局されたテレビジョン放送信号とビデオ入力端子３３を介して入力したビデオ信号とを切換出力する。
【００４０】
切換部３４から出力された映像信号は映像処理部３５で映像処理され、ＬＣＤ制御部３６に出力される。映像処理部３５は、入力したビデオ信号から映像信号の生成処理や各種の画質調整処理等を行う。映像処理部３５は、コンポジット信号のＹＣ分離処理、ＹＣ信号からＲＧＢ信号を生成するＲＧＢ信号デコード処理、ＡＤ変換処理、色空間変換処理、ＩＰ変換処理、スケーリング処理、ＦＲＣ処理、色補正処理、同期検出処理、γ補整処理、ＯＳＤ表示処理等の映像信号処理を適宜実行する
【００４１】
ＬＣＤ制御部３６は、映像処理部３５から出力されたＲＧＢの画像表示信号に従ってＬＣＤ３７のソースドライバに出力する階調データ及び信号線制御信号を生成するとともに、ゲートドライバに出力する走査線制御信号を生成し、ＬＣＤ３７における画像表示制御を行う。またＬＣＤ制御部３６は、光源駆動部３８へ出力するバックライト制御信号を生成し、ＬＥＤバックライト３９の発光駆動制御を行う。
【００４２】
光源駆動部３８は、図２に示した電流制御部２２ａ、異常検出部２３ａ、及び制御部２５を含むもので、図示しない液晶テレビジョン装置に電源回路から供給される電力を使用して、ＬＥＤバックライト３９の点灯駆動制御を実行する。そして、ＬＥＤバックライト３９にＬＥＤの破壊や断線等の事故が生じたときに、上述したようにその事故が生じたＬＥＤユニットの両隣に配設されたＬＥＤを含むユニットの発光輝度を増大させ、消灯したＬＥＤによる輝度減少を補償して画面内の輝度むらが生じないように制御する。
【００４３】
またテレビジョン装置３０において、切換部３４から出力された音声信号は、音声処理部４０で処理されてスピーカ４１から音声出力される。
またリモコン受光部４２は、リモコン装置５０から送信された赤外線によるリモコン操作信号を受光し、制御部４３へ送る。制御部４３は、リモコン受光部４２で受光したリモコン操作信号を検出・解析し、チューナ３２、切換部３４、映像処理部３５、ＬＣＤ制御部３６、音声処理部４０等に対してそれらの動作を制御する制御信号を出力する。ここではメモリ４４に記憶されたプログラムやデータが使用される。また液晶テレビジョン装置に対するユーザによる操作入力は、上記リモコン装置５０だけでなく、テレビジョン装置３０の本体操作部に設けられた操作キーやスイッチを用いて実行することもできる。
【００４４】
なお、本発明に関わる画像表示装置は、上記の液晶テレビジョンに限定されることはなく、液晶パネルを背面から照明して、表示画像を生成する構成を有する種々の画像表示装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】直下型のＬＥＤバックライトの構成例を説明するための図である。
【図２】ＬＥＤバックライト装置の電源部の構成例を説明するための図である。
【図３】本発明のＬＥＤバックライト装置における電源回路とＬＥＤの接続構成例を模式的に示すものである。
【図４】本発明のＬＥＤバックライト装置における電源回路とＬＥＤの他の接続構成例を模式的に示すものである。
【図５】本発明のＬＥＤバックライトを備えた画像表示装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図６】直下型のＬＥＤバックライトを構成するときの電源回路とＬＥＤの接続構成例を模式的に示すものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…ＬＥＤバックライト装置、１１…ＬＥＤ、１２…拡散板、１３…光学シート類、１４…反射板、１５…筐体、１６…液晶パネル、２１…電源回路、２２ａ〜２２ｎ…電流制御部、２３…スピーカ、２３ａ〜２３ｎ…異常検出部、２４ａ〜２４ｎ…ＬＥＤユニット、２５…制御部、３０…テレビジョン装置、３１…アンテナ、３２…チューナ、３３…ビデオ入力端子、３４…切換部、３５…映像処理部、３６…ＬＣＤ制御部、３７…ＬＣＤ、３８…光源駆動部、３９…ＬＥＤバックライト、４０…音声処理部、４２…リモコン受光部、４３…制御部、４４…メモリ、５０…リモコン装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤバックライト装置及び該装置を備える画像表示装置に関し、より具体的には、液晶パネル等の光変調素子を照明する素子としてＬＥＤを使用したＬＥＤバックライトと、そのＬＥＤバックライトを使用して画像表示を行う画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルなどの光変調素子を背面から照明するバックライトとして、ＬＥＤバックライトが注目されている。ＬＥＤバックライトには、白色ＬＥＤを配列して白色光の照明光を発光する構成のものや、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色のＬＥＤを配列し、これらの３色の光を混色して白色光とする構成のものがある。また上記白色ＬＥＤには、短波長ＬＥＤに蛍光体を組み合わせて白色を得る方式のものや、青色ＬＥＤに蛍光体を組み合わせて白色を得る方式、あるいは青色ＬＥＤに黄色の蛍光体を組み合わせて白色を得る方式のもの等がある。
【０００３】
このような、ＬＥＤを利用したバックライトは、従来一般的な冷陰極管（ＣＣＦＬ）等の蛍光管を利用したバックライトに比較して、いくつかの特徴的な利点が得られている。
例えば、従来バックライトとして使用されていた蛍光管は、点灯するときに高い電圧を必要とし、また蛍光管の点灯・消灯を煩雑に繰り返すとその寿命が短くなる、という課題を有していた。また蛍光管は、通常ガラス材によって形成されているため、バックライト光源として形状の自由度に制限がある、という課題もあった。
【０００４】
これに対して、ＬＥＤを使用したバックライトは、蛍光管に比して低電圧で駆動することができ、また消費電力が少なく、寿命が長い等の優位な性能を備えている。
また３色のＬＥＤを使用したバックライトでは、光の３原色に近い波長から白色光を得るため、従来の冷陰極管に比べて色の自由度が高まるという特徴がある。特に色再現性を大幅に拡大することが可能で、ＮＴＳＣ規格比で１００％を超える色再現性を実現したり、白色点（白の色味）を自由に調整したりすることができるようになる。
【０００５】
ＬＥＤバックライトには、例えば、液晶パネルの背面側に導光板を配置し、その導光板の端部に複数のＬＥＤをアレイ状に配列した導光板方式のものがある。この場合、ＬＥＤアレイから発光した照明光は、導光板を介して液晶パネルを照明する。また導光板と液晶パネルとの間には、照明光に配光特性や輝度分特性を与えるために、拡散板やプリズムシート等の光学シート類が適宜配設される。
【０００６】
上記のような導光板方式に対して、液晶パネルの背面側の直下にＬＥＤを配列する直下型のＬＥＤバックライトが提供されている。直下型のＬＥＤバックライトにおいても、ＬＥＤと液晶パネルの間には上記のような光学シート類が適宜配設される。
【０００７】
上記のような直下型のＬＥＤバックライトは、導光板方式に比して光利用効率が高く、また軽量化が可能であるなどの長所がある。光利用効率に関し、導光板方式のＬＥＤバックライトでは、その光利用効率は例えば約５０％程度であるのに対して、直下型のＬＥＤバックライトでは、光利用効率は例えば約７５％と高くなる。
一般に液晶パネルを用いた表示装置では高レベルの画面輝度が求められる。例えば、液晶テレビジョン装置では、画面の輝度レベルは少なくとも４５０ｃｄ／ｍ2が要求され、このような要求を満足するためには、基本的には光利用効率の高い直下型方式のＬＥＤバックライトが有利であるものといえる。
【０００８】
上記のようなＬＥＤバックライトの構成に関し、例えば、特許文献１では、電圧損失ならびに電流損失を抑制し、電力損失が少なく効率の良いＬＥＤバックライト装置が開示されている。ここではＬＥＤバックライトを構成する各ＬＥＤに並列接続されたスイッチ手段、または各ＬＥＤに直列接続されたスイッチ手段の動作タイミングを制御するタイミング制御手段を有するＬＥＤ駆動手段を備える。このＬＥＤ駆動手段により、ＬＥＤを一定のタイミングで切り換えて点滅させることができ、これによりＬＥＤによる電圧損失と電流損失を最小に抑制するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−３７３７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図６は、上記のような直下型のＬＥＤバックライトを構成するときの電源回路とＬＥＤの接続構成例を模式的に示すもので、図中、１１はＬＥＤ、Ａ１〜Ａ７は電流制御部である。図６に示すように、バックライトを構成するＬＥＤ１１を点灯するために、複数のＬＥＤ１１を一組としてこれらを直列に接続し、その一組のＬＥＤに対して定電流を付加する電流制御部Ａ１〜Ａ７を接続する。電流制御部Ａ１〜Ａ７には、電源回路２１から電源を供給する。
【００１０】
上記のように複数のＬＥＤを一組として、それぞれ電流制御部により定電流を供給するように構成した場合、例えば、その一組のＬＥＤの一つが破壊して電流が流れなくなったり、あるいは接続配線の一部が断線したり接続部が不良になるなどの事故が発生した場合、その一組のＬＥＤの全てが非点灯状態となってしまう。
【００１１】
このような場合、その一組のＬＥＤが非点灯となるため、その一組のＬＥＤに沿って液晶パネルの表示画面に輝度むらが発生して画質が低下するという問題が生じる。
従来では、このような場合には、不具合の部分を修理するという手法しかなかった。
また上記特許文献１では、ＬＥＤバックライトによる電力損失を抑えて低消費電力化を図るようにした思想は開示されているが、上記のようにＬＥＤの不良等による消灯に対して画質が低下しないように対処するための思想は開示されていない。
【００１２】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであって、複数のＬＥＤを一組として複数組のＬＥＤにより構成されたＬＥＤバックライトにおいて、各組のＬＥＤが直列接続されて電源が供給されるとき、一部のＬＥＤの破壊や断線等の事故が生じた場合であっても、ＬＥＤバックライトにより照明される液晶パネルの表示画面に輝度むらを生じさせないようにすることで、高画質の画面表示を常に可能とするＬＥＤバックライト装置と、該ＬＥＤバックライト装置を有する画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、第１の技術手段は、ＬＥＤから発光された光により被照明体を背面から照明するようにしたＬＥＤバックライト装置において、ＬＥＤバックライト装置は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニットを複数配設してなるＬＥＤバックライト部と、各ＬＥＤユニット毎に設けられＬＥＤユニットに対して駆動電流を供給する電流制御部と、各ＬＥＤユニット毎に設けられＬＥＤユニットの電気的な異常検出を行う異常検出部と、各異常検出部による異常検出に応じてその異常検出部に対応する電流制御部を制御する制御部とを有し、制御部は、異常検出部によっていずれかのＬＥＤユニットに電気的な異常が検出された際、電気的な異常が検出されたＬＥＤユニットに隣接して配設された他のＬＥＤユニットの電流制御部を制御して、他のＬＥＤユニットの発光輝度を増大させることを特徴としたものである。
【００１４】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、制御部によって発光輝度を増大させる他のＬＥＤユニットは、電気的な異常が検出されたＬＥＤユニットの両側でそれぞれ隣接する二つのＬＥＤユニットであることを特徴としたものである。
【００１５】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、他のＬＥＤユニットの発光輝度の増大幅が、通常の状態の発光輝度の１.５倍以上２.０倍未満の幅であることを特徴としたものである。
【００１６】
第４の技術手段は、第１ないし第３のいずれか１の技術手段において、ＬＥＤバックライト部が、複数のＬＥＤが行方向と列方向でマトリックス状に配列されてなり、ＬＥＤユニットは、ＬＥＤユニットに含まれる複数のＬＥＤの行方向の配列が、列方向に交互に移動しながらＺ字形状に配列されるように構成されていることを特徴としたものである。
【００１７】
第５の技術手段は、第１の技術手段において、異常検出部が、自身に接続されているＬＥＤユニットに対する電流値または電圧値を検出することにより、電気的異常を検出することを特徴としたものである。
【００１８】
第６の技術手段は、第１ないし第５のいずれか１の技術手段におけるＬＥＤバックライト装置と、ＬＥＤバックライト装置により照明される液晶パネルとを備え、液晶パネルによりＬＥＤバックライトによる照明光を変調することにより画像表示を行うことを特徴とする画像表示装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数のＬＥＤを一組として複数組のＬＥＤにより構成されたＬＥＤバックライトにおいて、各組のＬＥＤが直列接続されて電源が供給されるとき、一部のＬＥＤの破壊や断線等の事故が生じた場合であっても、ＬＥＤバックライトにより照明される液晶パネルの表示画面に輝度むらを生じさせないようにすることで、高画質の画面表示を常に可能とするＬＥＤバックライト装置と、そのＬＥＤバックライト装置を有する画像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、直下型のＬＥＤバックライトの構成例を説明するための図で、図中、１０はＬＥＤバックライト装置、１１はＬＥＤ、１２は拡散板、１３は他の光学シート、１４は反射板、１５はＬＥＤバックライト装置の筐体、１６は液晶パネルである。
図１に示す例では、バックライトユニットの筐体１５の底面側に反射板１４が配置され、その上面側に複数のＬＥＤ１１がマトリックス状に配設されている。マトリックス状のＬＥＤ１１は、複数のＬＥＤ１１を基板上にアレイ状に配設したユニットを、さらに複数並べて構成することができる。また、反射板１４に貫通孔を開けて、その貫通孔に個々のＬＥＤ１１を配設するようにしてもよい。あるいは、ＬＥＤ１１を配設する基板表面に印刷等の手法により反射面を形成し、ＬＥＤ基板に反射板１４の機能を付与するようにしてもよい。
【００２１】
本発明では、これらＬＥＤ１１の構成については何ら限定されるものではなく、複数のＬＥＤ１１が液晶パネル１６の背面側に配置された構成を備えていればよい。また本実施形態のＬＥＤバックライト装置は、上記のような白色ＬＥＤを使用した照明方式であってもよく、またＲＧＢの３色のＬＥＤを配設した照明方式であってもよく、特に使用するＬＥＤを限定するものではない。
またＬＥＤを点灯制御するためのＬＥＤ点灯回路，調光制御部，ＬＥＤ点灯回路等からなる図示しない各種電気回路部品は、バックライトユニットの背面にまとめて配置されるが、特にその詳細な位置関係については限定されない。
【００２２】
ＬＥＤ１１から発光した光は、拡散板１２により拡散され、さらに他の光学シート類１３で所定の作用を受けて液晶パネル１６を背面側から照明する。上記他の光学シート類１３は、例えば、プリズムシート等の光学シートが適宜用いられる。
液晶パネル１６は、入力する映像信号に応じて各画素の液晶の配向が制御され、ＬＥＤ１１から発光した照明光を変調する。これにより液晶パネル１６上に映像信号に応じた映像が表示される。
【００２３】
図２は、ＬＥＤバックライト装置の電源部の構成例を説明するための図である。ＬＥＤバックライト装置は、電源回路２１と、電流制御部２２ａ〜２２ｎと、異常検出部２３ａ〜２３ｎと、ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎと、制御部２５とを有している。ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎは、上記のＬＥＤ１１を複数一組として接続したものである。これら複数のＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎにより、本発明のＬＥＤバックライト部が構成される。
【００２４】
本実施形態では、複数のＬＥＤ１１を一組として複数組のＬＥＤにより各ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎを構成する。一つのＬＥＤユニットを構成する複数のＬＥＤ１１は、直列に接続される。
そして電流制御部２２ａ〜２２ｎは、各ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに対してそれぞれ設けられ、自身が接続するＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに電流を供給して各ＬＥＤ１１を点灯させる。
【００２５】
上記の電流制御部２２ａ〜２２ｎは、ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに供給する電流を制御することでＬＥＤ１１の発光輝度を調光することができる。ここでＬＥＤ１１を調光制御する手段としては、電圧（電流）調光方式や、明るさが時分割されるデューティー調光方式などを適用することができる。一般には動画表示に適した高速応答に対応するために後者のデューティー調光方式を用いるのが好ましい。
【００２６】
電流制御部２２ａ〜２２ｎに上記の電圧（電流）調光方式を適用する場合、電流制御部２２ａ〜２２ｎは、電源回路２１からの入力電圧または入力電流をＤＣ−ＤＣコンバータ等で変化させて、その駆動電圧（電流）の大きさで直接ＬＥＤ１１の電流を変化させて調光することができる。
一方デューティー調光方式を適用する場合、電流制御部２２ａ〜２２ｎは、ＬＥＤを駆動するための調光パルス（ＰＷＭ信号）を生成し、そのＰＷＭ比設定データに応じたデューティー比となるようにパルス幅を可変することで、ＬＥＤ１１の明るさを調光することができる。
【００２７】
各ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎには、電流制御部２２ａ〜２２ｎから供給される電流を監視して、一部のＬＥＤの破壊や断線等の事故が生じた場合の異常を検出する異常検出部２３ａ〜２３ｎが備えられている。異常検出部２３ａ〜２３ｎは、ＬＥＤの破壊や断線等によりＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに流れる電流値の減少を検出する。あるいは、ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎへの電圧上昇を検出するようにしてもよい。そして異常検出部２３ａ〜２３ｎにおける異常検出結果は、制御部２５に送られる。
【００２８】
制御部２５は、各ＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎに対応する電流制御部２２ａ〜２２ｎを制御することができる。そして異常検出部２３ａ〜２３ｎのいずれかで異常が検出されると、その異常が検出されたＬＥＤユニットに隣接して配設されているＬＥＤユニットの発光輝度を上げるように該当する電流制御部２２ａ〜２２ｎを制御する。このとき、異常が検出されたＬＥＤユニット２４ａ〜２４ｎを構成するＬＥＤは全て消灯しているため、隣接したＬＥＤユニットの各ＬＥＤを１.５倍以上２.０倍未満の発光輝度で発光するように制御する。ここでは、上記電流制御部２２ａ〜２２ｎの調光方式に従ってＬＥＤの駆動電流が制御される。
【００２９】
そしてこれにより、消灯したＬＥＤの発光輝度分が隣接したＬＥＤにより補償され、液晶パネル１６全体を照明する光量が一定となる。ＬＥＤ１１と液晶パネル１６との間には拡散板１２等の光拡散手段が配置されているため、一部のＬＥＤユニットが消灯したことによる変化が目立つことなく、画面輝度を維持することができる。
【００３０】
上記の制御例を図３を使用して具体的に説明する。図３は、本発明のＬＥＤバックライト装置における電源回路とＬＥＤの接続構成例を模式的に示すものである。図３において、Ａ１〜Ａ７は電流制御部で、上記図２に示す電流制御部２２ａ〜２２ｎに該当する。またＢ１〜Ｂ７は異常検出部で、上記図２に示す異常検出部２３ａ〜２３ｎに該当する。
ここでは複数のＬＥＤ１１を直列に接続した複数のＬＥＤユニットを構成し、各ＬＥＤユニットに対して駆動電流を供給する電流制御部Ａ１〜Ａ７をそれぞれ接続する。電流制御部Ａ１〜Ａ７には、電源回路２１から電源を供給する。また各電流制御部Ａ１〜Ａ７には異常検出部Ｂ１〜Ｂ７が接続され、各ＬＥＤユニットの異常検出を行う。各異常検出部Ｂ１〜Ｂ７は、図示しない制御部（図２の制御部２５）に接続され、自身が接続するＬＥＤユニットの異常を検出する。
【００３１】
ここで、図３に示すＬＥＤユニットＹ１においてＬＥＤの破壊や断線等が生じたものとする。このＬＥＤユニットＹ１の異常は、異常検出部Ｂ４で検出され、制御部に通知される。制御部では、異常検出部Ｂ４における異常検出に応じて、ＬＥＤユニットＹ１の両隣に配設されているＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３の発光輝度を上げるように、電流制御部Ａ３，Ａ５を制御する。異常が検出されたＬＥＤユニットＹ１を構成するＬＥＤは全て消灯しているため、その両隣のＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３の各ＬＥＤをそれぞれ１.５倍の発光輝度で発光するように制御する。
【００３２】
そしてこれにより、消灯したＬＥＤユニットＹ１の発光輝度分が、両隣のＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３により補償され、液晶パネル１６全体を照明する光量が一定となる。ＬＥＤ１１と液晶パネル１６との間には拡散板１２等の光拡散手段が配置されているため、一部のＬＥＤユニットが消灯したことによる変化が目立つことなく、画面輝度を維持することができる。
【００３３】
図４は、本発明のＬＥＤバックライト装置における電源回路とＬＥＤの他の接続構成例を模式的に示すものである。図４においても、図３と同様にＡ１〜Ａ７は電流制御部で、上記図２に示す電流制御部２２ａ〜２２ｎに該当する。またＢ１〜Ｂ７は異常検出部で、上記図２に示す異常検出部２３ａ〜２３ｎに該当する。
ここでも図３の構成と同様に、複数のＬＥＤ１１を直列に接続した複数のＬＥＤユニットを構成し、各ＬＥＤユニットに対して駆動電流を供給する電流制御部Ａ１〜Ａ７をそれぞれ接続する。電流制御部Ａ１〜Ａ７には、電源回路２１から電源を供給する。また各電流制御部Ａ１〜Ａ７には、異常検出部Ｂ１〜Ｂ７が接続され、各ＬＥＤユニットの異常検出を行う。各異常検出部Ｂ１〜Ｂ７は、図示しない制御部（図２の制御部２５）に接続され、自身が接続するＬＥＤユニットの異常を検出する。
【００３４】
図４の例では、各ＬＥＤユニットを構成する複数のＬＥＤを千鳥状に接続する。すなわちＬＥＤ１１が縦列と横列（行方向と列方向）でマトリックス状に配置されているとき、ＬＥＤユニットは、そのＬＥＤユニットに含まれる複数のＬＥＤ１１の行方向の配列が、列方向に交互に移動しながらＺ字形状に配列されるように構成されている。
なお図４において左右両端のＬＥＤ発光部には配線されていないＬＥＤ１１が示されているが、図４はＬＥＤ１１の千鳥状配線を模式的に示すものであり、実際には全てのＬＥＤ１１がいずれかのＬＥＤユニットに組み込まれるものとする。
【００３５】
図４に示すＬＥＤユニットＹ１においてＬＥＤの破壊や断線等が生じたものとする。このＬＥＤユニットＹ１の異常は、異常検出部Ｂ４で検出され、制御部に通知される。制御部では、異常検出部Ｂ４における異常検出に応じて、ＬＥＤユニットＹ１の両隣に配設されているＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３の発光輝度を上げるように、電流制御部Ａ３，Ａ５を制御する。異常が検出されたＬＥＤユニットＹ１を構成するＬＥＤは全て消灯しているため、その両隣のＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３の各ＬＥＤをそれぞれ１.５倍以上２.０倍未満の発光輝度で発光するように制御する。
【００３６】
このときに、図４に示す構成では、各ＬＥＤユニットが千鳥状に配置しているため、一つのＬＥＤユニットＹ１が消灯してしまっても、液晶パネル状の暗い部分がストライプ状に生じることがなく、輝度むらをより目立たなくすることができる。
そしてこの状態で両隣のＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３の発光輝度を１.５倍以上２.０倍未満の幅で増大させることにより、消灯したＬＥＤユニットＹ１の発光輝度分が補償され、液晶パネル１６全体を照明する光量が一定となる。光量が増大されるＬＥＤユニットＹ２，Ｙ３も千鳥状にＬＥＤ１１が配設されているため、明るい部分ストライプ状に生じることなく画面上で目立ちにくくすることができる。
【００３７】
なお上記のような効果を得るためには、ＬＥＤユニットを構成する各ＬＥＤ１１の配置は、図４の例に限定されないのは明らかである。配線の引き回し等がやや複雑になるが、２列またはそれ以上の列幅で千鳥状に屈曲させてＬＥＤ１１を配線してもよく、また千鳥状配線にこだわらずに、筐体底面部に配置されたＬＥＤ１１をランダムに複数直列接続してＬＥＤユニットを構成してもよい。この場合、破壊や断線が生じたＬＥＤユニットの近傍に隣接配置されているＬＥＤユニットの輝度を増大させるように制御する。
【００３８】
図５は、本発明のＬＥＤバックライトを備えた画像表示装置の構成例を説明するためのブロック図で、画像表示装置として構成された液晶テレビジョン装置の例を示すものである。本例では、液晶テレビジョン装置が備える液晶パネル（ＬＣＤ）の照明用として、上記実施形態で説明したごとくのＬＥＤバックライトを適用したものとする。
【００３９】
テレビジョン装置３０において、チューナ３２は、アンテナ３１によって受信されたテレビジョン放送信号からチャンネルを選局する。またビデオ入力端子３３は、テレビジョン装置３０に内蔵もしくは外部接続されたＡＶ機器からのビデオ信号を入力する。そして切換部３４において、チューナ３２で選局されたテレビジョン放送信号とビデオ入力端子３３を介して入力したビデオ信号とを切換出力する。
【００４０】
切換部３４から出力された映像信号は映像処理部３５で映像処理され、ＬＣＤ制御部３６に出力される。映像処理部３５は、入力したビデオ信号から映像信号の生成処理や各種の画質調整処理等を行う。映像処理部３５は、コンポジット信号のＹＣ分離処理、ＹＣ信号からＲＧＢ信号を生成するＲＧＢ信号デコード処理、ＡＤ変換処理、色空間変換処理、ＩＰ変換処理、スケーリング処理、ＦＲＣ処理、色補正処理、同期検出処理、γ補整処理、ＯＳＤ表示処理等の映像信号処理を適宜実行する
【００４１】
ＬＣＤ制御部３６は、映像処理部３５から出力されたＲＧＢの画像表示信号に従ってＬＣＤ３７のソースドライバに出力する階調データ及び信号線制御信号を生成するとともに、ゲートドライバに出力する走査線制御信号を生成し、ＬＣＤ３７における画像表示制御を行う。またＬＣＤ制御部３６は、光源駆動部３８へ出力するバックライト制御信号を生成し、ＬＥＤバックライト３９の発光駆動制御を行う。
【００４２】
光源駆動部３８は、図２に示した電流制御部２２ａ、異常検出部２３ａ、及び制御部２５を含むもので、図示しない液晶テレビジョン装置に電源回路から供給される電力を使用して、ＬＥＤバックライト３９の点灯駆動制御を実行する。そして、ＬＥＤバックライト３９にＬＥＤの破壊や断線等の事故が生じたときに、上述したようにその事故が生じたＬＥＤユニットの両隣に配設されたＬＥＤを含むユニットの発光輝度を増大させ、消灯したＬＥＤによる輝度減少を補償して画面内の輝度むらが生じないように制御する。
【００４３】
またテレビジョン装置３０において、切換部３４から出力された音声信号は、音声処理部４０で処理されてスピーカ４１から音声出力される。
またリモコン受光部４２は、リモコン装置５０から送信された赤外線によるリモコン操作信号を受光し、制御部４３へ送る。制御部４３は、リモコン受光部４２で受光したリモコン操作信号を検出・解析し、チューナ３２、切換部３４、映像処理部３５、ＬＣＤ制御部３６、音声処理部４０等に対してそれらの動作を制御する制御信号を出力する。ここではメモリ４４に記憶されたプログラムやデータが使用される。また液晶テレビジョン装置に対するユーザによる操作入力は、上記リモコン装置５０だけでなく、テレビジョン装置３０の本体操作部に設けられた操作キーやスイッチを用いて実行することもできる。
【００４４】
なお、本発明に関わる画像表示装置は、上記の液晶テレビジョンに限定されることはなく、液晶パネルを背面から照明して、表示画像を生成する構成を有する種々の画像表示装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】直下型のＬＥＤバックライトの構成例を説明するための図である。
【図２】ＬＥＤバックライト装置の電源部の構成例を説明するための図である。
【図３】本発明のＬＥＤバックライト装置における電源回路とＬＥＤの接続構成例を模式的に示すものである。
【図４】本発明のＬＥＤバックライト装置における電源回路とＬＥＤの他の接続構成例を模式的に示すものである。
【図５】本発明のＬＥＤバックライトを備えた画像表示装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図６】直下型のＬＥＤバックライトを構成するときの電源回路とＬＥＤの接続構成例を模式的に示すものである。
【符号の説明】
【００４６】
１０…ＬＥＤバックライト装置、１１…ＬＥＤ、１２…拡散板、１３…光学シート類、１４…反射板、１５…筐体、１６…液晶パネル、２１…電源回路、２２ａ〜２２ｎ…電流制御部、２３…スピーカ、２３ａ〜２３ｎ…異常検出部、２４ａ〜２４ｎ…ＬＥＤユニット、２５…制御部、３０…テレビジョン装置、３１…アンテナ、３２…チューナ、３３…ビデオ入力端子、３４…切換部、３５…映像処理部、３６…ＬＣＤ制御部、３７…ＬＣＤ、３８…光源駆動部、３９…ＬＥＤバックライト、４０…音声処理部、４２…リモコン受光部、４３…制御部、４４…メモリ、５０…リモコン装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤから発光された光により被照明体を背面から照明するようにしたＬＥＤバックライト装置において、該ＬＥＤバックライト装置は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニットを複数配設してなるＬＥＤバックライト部と、各前記ＬＥＤユニット毎に設けられ該ＬＥＤユニットに対して駆動電流を供給する電流制御部と、各前記ＬＥＤユニット毎に設けられ該ＬＥＤユニットの電気的な異常検出を行う異常検出部と、各前記異常検出部による異常検出に応じてその異常検出部に対応する前記電流制御部を制御する制御部とを有し、該制御部は、前記異常検出部によっていずれかの前記ＬＥＤユニットに電気的な異常が検出された際、該電気的な異常が検出されたＬＥＤユニットに隣接して配設された他のＬＥＤユニットの前記電流制御部を制御して、該他のＬＥＤユニットの発光輝度を増大させることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置において、前記制御部によって前記発光輝度を増大させる前記他のＬＥＤユニットは、前記電気的な異常が検出されたＬＥＤユニットの両側でそれぞれ隣接する二つのＬＥＤユニットであることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のバックライト装置において、前記他のＬＥＤユニットの発光輝度の増大の幅は、通常の状態の発光輝度の１.５倍以上２.０倍未満の幅であることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１に記載のバックライト装置において、前記ＬＥＤバックライト部は、複数のＬＥＤが行方向と列方向でマトリックス状に配列されてなり、前記ＬＥＤユニットは、該ＬＥＤユニットに含まれる複数のＬＥＤの行方向の配列が、列方向に交互に移動しながらＺ字形状に配列されるように構成されていることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項５】
請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置において、前記異常検出部は、自身に接続されている前記ＬＥＤユニットに対する電流値または電圧値を検出することにより、前記電気的異常を検出することを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１に記載のＬＥＤバックライト装置と、該ＬＥＤバックライト装置により照明される液晶パネルとを備え、該液晶パネルにより前記ＬＥＤバックライトによる照明光を変調することにより画像表示を行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１】
ＬＥＤから発光された光により被照明体を背面から照明するようにしたＬＥＤバックライト装置において、該ＬＥＤバックライト装置は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニットを複数配設してなるＬＥＤバックライト部と、各前記ＬＥＤユニット毎に設けられ該ＬＥＤユニットに対して駆動電流を供給する電流制御部と、各前記ＬＥＤユニット毎に設けられ該ＬＥＤユニットの電気的な異常検出を行う異常検出部と、各前記異常検出部による異常検出に応じてその異常検出部に対応する前記電流制御部を制御する制御部とを有し、該制御部は、前記異常検出部によっていずれかの前記ＬＥＤユニットに電気的な異常が検出された際、該電気的な異常が検出されたＬＥＤユニットに隣接して配設された他のＬＥＤユニットの前記電流制御部を制御して、該他のＬＥＤユニットの発光輝度を増大させることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置において、前記制御部によって前記発光輝度を増大させる前記他のＬＥＤユニットは、前記電気的な異常が検出されたＬＥＤユニットの両側でそれぞれ隣接する二つのＬＥＤユニットであることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のバックライト装置において、前記他のＬＥＤユニットの発光輝度の増大の幅は、通常の状態の発光輝度の１.５倍以上２.０倍未満の幅であることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１に記載のバックライト装置において、前記ＬＥＤバックライト部は、複数のＬＥＤが行方向と列方向でマトリックス状に配列されてなり、前記ＬＥＤユニットは、該ＬＥＤユニットに含まれる複数のＬＥＤの行方向の配列が、列方向に交互に移動しながらＺ字形状に配列されるように構成されていることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項５】
請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置において、前記異常検出部は、自身に接続されている前記ＬＥＤユニットに対する電流値または電圧値を検出することにより、前記電気的異常を検出することを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１に記載のＬＥＤバックライト装置と、該ＬＥＤバックライト装置により照明される液晶パネルとを備え、該液晶パネルにより前記ＬＥＤバックライトによる照明光を変調することにより画像表示を行うことを特徴とする画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−６７３１３（Ｐ２００７−６７３１３Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５４４４５（Ｐ２００５−２５４４４５）
【出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【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１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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