JP2000294026A - バックライト装置 - Google Patents

バックライト装置

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JP2000294026A
JP2000294026A JP10225099A JP10225099A JP2000294026A JP 2000294026 A JP2000294026 A JP 2000294026A JP 10225099 A JP10225099 A JP 10225099A JP 10225099 A JP10225099 A JP 10225099A JP 2000294026 A JP2000294026 A JP 2000294026A
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backlight device
light sources
light source
brightness
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JP10225099A
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English (en)
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Wataru Machitori
渡 待鳥
Taro Funamoto
太朗 船本
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 目的とする輝度を発光部全体でムラなく表示
可能な直下方式のバックライト装置を提供する。 【解決手段】 バックライト装置に装備される各々の光
源11ごとに光センサ12を設け、前記光センサは各々の光
源が実際に発している光量を瞬時に比較部13に出力し、
前記比較部は制御部14からの制御値と光センサの出力値
を比較し、すべての光源が制御部から出力される発光量
となるような制御量を駆動部15へ出力することにより目
的とする輝度値を発光部の部位による輝度ムラなく表示
可能な直下方式のバックライト装置としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透過型液晶ディス
プレーなどに用いられる直下方式のバックライト装置
（国際特許分類Ｇ０２Ｆ１／１３３５）に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶ディスプレー用のバックライ
ト装置としては、蛍光ランプを光源とした装置が広く用
いられており、これにはエッジライト方式と直下方式２
つのタイプがある。
【０００３】前者は、薄型で導光板の発光面において高
い輝度均斉度が容易に得られるという特長を持つが、そ
の構成からして発光面の高輝度化には限界がある。
【０００４】一方、本発明がかかわる直下方式は、前記
エッジライト方式とは対照的に、蛍光ランプから放射さ
れる光束の有効利用効率（ランプから放射される光束の
うち発光面から放射される割合）が高くかつ使用ランプ
本数を容易に増やす事ができるので、発光面の高輝度化
が容易なことである。
【０００５】液晶ディスプレーの従来の応用分野はコン
ピュータ情報端末、パソコン及び携帯電子機器のモニタ
ー用が主力であり、かかる液晶ディスプレー用バックラ
イト装置としては主にエッジライト方式が適用されてき
た。しかるに最近となって、液晶ディスプレーの広視野
角化・高輝度化やテレビジョン受像機などの映像表示へ
の展開に伴ってバックライト装置の高輝度化が求められ
ている。この対応には従来主力のエッジライト方式では
限界があるので、高輝度バックライト装置としての直下
方式の開発が要望されている。
【０００６】一方、ｎ個（ｎは２以上の自然数）の蛍光
ランプを用いた直下方式においては、各ランプの輝度バ
ラツキが発光面の輝度ムラとなり、液晶ディスプレーの
表示品位を低下させるという課題がある。この課題の解
決には従来、特開平５-２１９１４５号広報に示される
技術が用いられている。
【０００７】以下に図４および図５を用いて、従来の技
術について説明する。従来のバックライト装置は、被表
示面としての液晶表示パネル４５を照射するｎ個の線光
源４１を備えており、前記線光源４１の後方には線光源
からの光束を液晶表示パネル４５側に反射させるための
反射板４２が配置されている。また線光源４１の前方に
は光均一化フィルム４４が配置されており、反射板４２
からの反射光と線光源４１からの直接光との輝度が均一
になるように構成されている。さらに、前記光均一化フ
ィルムの前方には拡散板４３が配置されており、光均一
化フィルム４４の見え防止および拡散板４３を透過する
光束の拡散をしている。一方これらの線光源１には図５
に示すようにインバータ５６が接続されており、前記イ
ンバータによって個々の線光源４１の管電流値を調整す
るように構成されている。
【０００８】これによりｎ個の線光源４１相互間に輝度
のバラツキがあったり、それらの線光源４１への配線に
バラツキ（具体的には内部抵抗のバラツキ）があったり
した場合にも、インバータ５６によってそれぞれの線光
源４１の管電流値を調整してバックライト発光面上での
輝度を均一にすることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バックライト装置においては冷陰極管の管電流を制御す
る方式をとっているため、発光面の輝度を調光制御する
場合、制御量と実際に光源が出力する光量の関係が、装
置の温度分布や、光源の制御量と発光量の関係の個体差
の影響を受け、結果として発光部の輝度ムラが発生する
といった課題があった。
【００１０】本発明はこのような従来の課題を解消し、
調光を行った時でも目的とする輝度を画面全体でムラな
く表示可能なバックライト装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、第１の発明によるバックライト装置は、複数の光源
と、複数の光源の個々の明るさを検出する複数の光セン
サと、複数の光源の個々の明るさを設定する値を出力す
る輝度設定手段と、輝度設定手段からの出力の各々と複
数の光センサからの出力とを比較する複数の比較部と、
比較部の出力を受け複数の光源を駆動する駆動手段とを
具備する構成を有している。
【００１２】これによって、温度変化、経年劣化および
調光時の調光線形性を原因とする発光面の部位による輝
度ムラを解消することができる。
【００１３】また第２の発明によるバックライト装置
は、第１の発明において、複数の光源の各々に対して光
検出窓を設ける構成を有している。
【００１４】これによって、個々の光源からの出力光を
他の光源からの出力光の影響を軽減して検出し、光源の
輝度制御精度を改善することにより発光面の部位による
輝度ムラを解消することができる。
【００１５】また第３の発明によるバックライト装置
は、第１の発明において、複数の光源の各々を保持する
支持部に複数の光センサを設ける構成を有している。
【００１６】これによって、光センサ用の支持部を別に
設ける必要がなく、省スペース化および低コスト化を図
ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のバックライト装置
について図面を参照しながら説明する。
【００１８】（実施の形態１）本発明の第１の実施の形
態に係るバックライト装置は、図１に示す通りｎ個の光
源１１を備え、前記個々の光源に対応したｎ個の光セン
サ１２を備え、光センサは個々の光源が実際に発してい
る光量を検出し瞬時に比較部１３に出力し、前記比較部
は制御部１４からの制御値と光センサとの出力値を比較
し、光源の発光量が制御部からの出力と等しくなるよう
な制御量を駆動部１５へ出力することにより、発光部に
目的とする輝度を表示可能とさせたものである。
【００１９】光センサ１２は図６に示す通り、フォトダ
イオードなどの光検出素子６１と周辺回路から構成さ
れ、光源の発光量を電気信号へ変換し出力する。
【００２０】比較部１３は図７に示す通り、オペアンプ
などの差動増幅器と周辺回路から構成され、２系統の入
力の差に応じた信号を出力する。さらに比較部１３はオ
フセット調整機構を備えており、光源１１および光セン
サ１２間の光学系の個体差を吸収することができる。前
記オフセット調整機構により一度ｎ個の光源の出力光を
調整しておけば以降、発光面にて均一な輝度を得ること
ができる。
【００２１】このように本発明のバックライト装置は、
ｎ個の光源と個々の光源に対応した光センサを備え、フ
ィードバック制御をすることにより装置の温度分布が変
化した場合にも発光部の部位による輝度ムラを解消する
ことが可能である。
【００２２】また表示輝度を調光した際、光源の制御量
と実際の発光量の関係の個体差の影響を受けることな
く、画面全体に発光部位に依存せず一定の表示輝度を得
ることが可能である。
【００２３】（実施の形態２）本発明の第２の実施の形
態に係るバックライト装置は、図１に示す通りｎ個の光
源１１を備え、前記個々の光源に対応したｎ個の光セン
サ１２を備え、光センサは個々の光源が実際に発してい
る光量を検出し瞬時に比較部１３に出力し、前記比較部
は制御部１４からの制御値と光センサとの出力値を比較
し、光源の発光量が制御部からの出力と等しくなるよう
な制御量を駆動部１５へ出力する。
【００２４】また前記ｎ個の光源と前記ｎ個の光センサ
の構造は図２に示す通りであり、ｎ個の光源１１には対
応して直下に光検出窓２１を設けてあり、前記光検出窓
には対応して光センサ１２が設けてある。図２のような
構造とすることにより、ｎ個の光センサは個々に対応す
る光源以外からの発光の影響を軽減して、対応する光源
の発光量を検出することができる。
【００２５】光センサ１２は図６に示す通り、フォトダ
イオードなどの光検出素子６１と周辺回路から構成さ
れ、光源の発光量を電気信号へ変換し出力する。
【００２６】比較部１３は図７に示す通り、オペアンプ
などの差動増幅器と周辺回路から構成され、２系統の入
力の差に応じた信号を出力する。さらに比較部１３はオ
フセット調整機構を備えており、光源１１および光セン
サ１２間の光学系の個体差を吸収することができる。前
記オフセット調整機構により一度ｎ個の光源の出力光を
調整しておけば以降、発光面にて均一な輝度を得ること
ができる。
【００２７】このように本発明のバックライト装置は、
ｎ個の光源と個々の光源に対応しｎ個の光検出窓および
ｎ個の光センサを備え、フィードバック制御をすること
により装置の温度分布が変化した場合にも発光部の部位
による輝度ムラを解消することが可能である。
【００２８】また表示輝度を調光した際、光源の制御量
と実際の発光量の関係の個体差の影響を受けることな
く、画面全体に発光部位に依存せず一定の表示輝度を得
ることが可能である。
【００２９】（実施の形態３）本発明の第３の実施の形
態に係るバックライト装置は、図１に示す通りｎ個の光
源１１を備え、前記個々の光源に対応したｎ個の光セン
サ１２を備え、光センサは個々の光源が実際に発してい
る光量を検出し瞬時に比較部１３に出力し、前記比較部
は制御部１４からの制御値と光センサとの出力値を比較
し、光源の発光量が制御部からの出力と等しくなるよう
な制御量を駆動部１５へ出力する。
【００３０】また前記ｎ個の光源と前記ｎ個の光センサ
の構造は図３に示す通りであり、ｎ個の光源１１に対応
したｎ個の支持部にそれぞれ対応して前記光センサ１２
が設けてある。図３のような構造とすることにより、ｎ
個の光センサは個々に対応する光源以外からの発光の影
響を受けることなく、対応する光源の発光量を検出する
ことができる。なお、光源１１の末端部は発光が不安定
となる傾向があるので、やや中央寄りに光センサ１２が
配置される構造をとることが望ましい。
【００３１】光センサ１２は図６に示す通り、フォトダ
イオードなどの光検出素子６１と周辺回路から構成さ
れ、光源の発光量を電気信号へ変換し出力する。
【００３２】比較部１３は図７に示す通り、オペアンプ
などの差動増幅器と周辺回路から構成され、２系統の入
力の差に応じた信号を出力する。さらに比較部１３はオ
フセット調整機構を備えており、光源１１および光セン
サ１２間の光学系の個体差を吸収することができる。前
記オフセット調整機構により一度ｎ個の光源の出力光を
調整しておけば以降、発光面にて均一な輝度を得ること
ができる。
【００３３】このように本発明のバックライト装置は、
ｎ個の光源と個々の光源に対応しｎ個の光検出窓および
ｎ個の光センサを備え、フィードバック制御をすること
により装置の温度分布が変化した場合にも発光部の部位
による輝度ムラを解消することが可能である。
【００３４】また表示輝度を調光した際、光源の制御量
と実際の発光量との関係の個体差による影響を受けるこ
となく、画面全体に発光部位に依存せず一定の表示輝度
を得ることが可能である。
【００３５】
【発明の効果】このように本発明のバックライト装置
は、ｎ個の光源と個々の光源に対応した光センサを備
え、光検出フィードバック制御をおこなうという簡単な
構成で、装置の温度分布が変化した場合にも発光部の部
位による輝度ムラを解消することが可能である。
【００３６】表示輝度を調光した際、光源の制御量と発
光量との関係の個体差による影響を受けることなく、画
面全体に発光部位に依存せず一定の表示輝度を得ること
が可能である。
【００３７】また、本発明に係るバックライト装置は、
バックライト装置のｎ個の光源に対応したｎ個の光検出
窓をさらに設けることにより、ｎ個の光センサへの入力
光を対応する光源以外からの発光の影響を軽減したもの
とし、光検出精度を高めることが可能である。その結
果、装置の温度分布が変化した場合にも発光部の部位に
よる輝度ムラを一層高い精度で解消することが可能であ
る。
【００３８】表示輝度を調光した際、光源の制御量と発
光量との関係の個体差による影響を受けることなく、画
面全体に発光部位に依存せず一定の表示輝度を得ること
が可能である。
【００３９】またさらに、本発明のバックライト装置
は、ｎ個の光源に対応した支持部にｎ個の光センサを設
けることにより、ｎ個の光センサへの入力光を対応する
光源以外からの発光の影響を排除したものとし、光検出
精度を高めることが可能である。その結果、装置の温度
分布が変化した場合にも発光部の部位による輝度ムラを
一層高い精度で解消することが可能である。
【００４０】表示輝度を調光した際、光源の制御量と発
光量との関係の個体差による影響を受けることなく、画
面全体に発光部位に依存せず一定の表示輝度を得ること
が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるバックライト装置の
ブロック図
【図２】本発明の実施の形態によるバックライト装置の
断面図
【図３】本発明の実施の形態によるバックライト装置の
断面図
【図４】従来のバックライト装置の構造を示す断面図
【図５】従来のバックライト装置の構造を示す平面図
【図６】本発明の実施の形態によるバックライト装置の
光センサの回路図
【図７】本発明の実施の形態によるバックライト装置の
比較部の回路図
【符号の説明】
１１ 光源 １２ 光センサ １３ 比較部 １４ 制御部 １５ 駆動部 ２１ 検出窓 ３１ 支持部 ４１ 光源 ４２ 反射板 ４３ 拡散板 ４４ 光均一化フィルム ４５ 液晶パネル ４６ 均熱板 ４７ フィルム押えピン ５１ 光源 ５２ 反射板 ５３ 外装ケース ５４ リード押さえ ５５ 均熱板 ５６ インバータ ６１ 光検出素子 ７１ 差動増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ｆ 3/36 3/36 Ｆターム(参考） 2H093 NC21 NC42 NC56 ND09 NE06 5C006 AF51 AF54 AF63 BB29 BF14 BF25 BF38 EA01 FA22 5C080 AA10 DD05 DD20 EE28 JJ02 JJ03 JJ06 5G435 AA02 AA03 AA12 BB12 BB15 DD09 DD14 EE26 EE30 FF03 FF06 GG24 GG26

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の光源と、前記複数の光源の個々の
    明るさを検出する複数の光センサと、前記複数の光源の
    個々の明るさを設定する値を出力する輝度設定手段と、
    前記輝度設定手段からの出力の各々と前記複数の光セン
    サからの出力とを比較する複数の比較部と、前記比較部
    の出力を受け前記複数の光源を駆動する駆動手段とを具
    備することを特徴とするバックライト装置。
  2. 【請求項２】 前記複数の光源の各々に対して光検出窓
    を設けるを特徴とする請求項１記載のバックライト装
    置。
  3. 【請求項３】 前記複数の光源の各々を保持する支持部
    に前記複数の光センサを設けることを特徴とする請求項
    １記載のバックライト装置。
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