JP2007095391A - Led light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は白色光を出射するLED光源装置に係り、特に出射する白色光のホワイトバランスを保持することができるLED光源装置に関するものである。 The present invention relates to an LED light source device that emits white light, and more particularly to an LED light source device that can maintain white balance of emitted white light.
従来から、白色光を出射するLED光源装置が、例えば液晶表示装置のバックライトなどの光源として提案されている。このLED光源装置に用いられる、例えば赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各発光ダイオード(LED)は、温度変化に対する輝度変化の仕方が各色LED毎に異なる。そのため、LED光源装置の出荷時に設定した白色光のホワイトバランスあるいはユーザーが任意に設定したホワイトバランスが、使用する環境の温度変化、装置自体の自己温度上昇に伴って、設定したときの状態から変化してしまい、LED光源装置より出射される白色光のホワイトバランスが崩れる現象が発生する。 Conventionally, an LED light source device that emits white light has been proposed as a light source such as a backlight of a liquid crystal display device. For example, red (R), green (G), and blue (B) light-emitting diodes (LEDs) used in this LED light source device differ in how the luminance changes with respect to the temperature. Therefore, the white balance of white light set at the time of shipment of the LED light source device or the white balance arbitrarily set by the user changes from the set state with the temperature change of the environment used and the self-temperature rise of the device itself. As a result, a phenomenon occurs in which the white balance of white light emitted from the LED light source device is lost.
例えば、特開2004−29141号公報には、この種の白色光の明るさ調整を行うLCD用背面光源が記載されている。この光源は、3原色のLEDより成り、各フォトダイオード(光センサー)が対応するLEDの光量を検出する。一方、マイコンチップが設けられており、これは、色温度の規格値、及び白色光の輝度の設定値を、テーブル値として保有する。このマイコンチップは、光量信号から3個のLEDにより生成される白色光の色温度を算出し、算出値がテーブル値に等しくなる様に、制御信号の値を決定する。即ち、このマイコンチップは、各LEDに流れる電流を個別に調整し、光量信号から白色光の輝度を算出し、算出値がテーブル値に等しくなる様に、共通の電流増減率を与える制御信号の値を決定する。即ち、マイコンチップが、色温度を維持しつつ、共通の割合で各電流の増減を行って白色光の明るさ調整を行うというものである。
上記特許文献1では、白色光の明るさ調整を行うために、輝度変化を監視する必要があり、フォトダイオード(光センサー)を用いている。しかしながら、この種の装置では、光センサーを使用するに当たっては、取付位置が制限され、取付空間を確保する必要がある。このため、光センサーの使用は液晶表示装置の小型化を阻害する要因となる。さらに、光センサーの価格は電子部品としては非常に高価であり、発光ダイオードを光源とするLED光源装置のコスト低減のための大きな阻害要因となっている。
In
従って本発明の目的は、上述した課題を解決し、白色光のホワイトバランスを保持することができる小型かつ低コストのLED光源装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a small and low-cost LED light source device capable of maintaining white balance of white light.
上記目的は、発光色の異なる複数の発光ダイオードと、前記複数の発光ダイオードから出射される異なる発光色の光を混色するための混色手段と、前記複数の発光ダイオードにそれぞれ駆動電流を供給するための駆動回路と、前記駆動回路を制御するための制御装置とを備えたLED光源装置であって、さらに前記発光ダイオードの温度を検出するLED温度検出手段を備え、前記制御装置が前記LED温度検出手段の検出温度に基づいて前記駆動回路から前記複数の発光ダイオードにそれぞれ供給される駆動電流を調整するための制御信号を前記駆動回路に出力するLED光源装置により、達成される。 The object is to provide a plurality of light emitting diodes having different emission colors, a color mixing means for mixing light of different emission colors emitted from the plurality of light emitting diodes, and a driving current to each of the plurality of light emitting diodes. An LED light source device including a drive circuit for controlling the drive circuit and a control device for controlling the drive circuit, further comprising LED temperature detection means for detecting a temperature of the light emitting diode, wherein the control device detects the LED temperature. This is achieved by an LED light source device that outputs to the drive circuit a control signal for adjusting drive currents respectively supplied from the drive circuit to the plurality of light emitting diodes based on the detected temperature of the means.
ここで、前記複数の発光ダイオードはそれぞれ共通基板に実装され、かつ前記LED温度検出手段が前記共通基板に搭載されることが好ましい。さらにLED光源装置の周囲温度を検出する周囲温度検出手段を備え、前記制御装置が前記周囲温度検出手段の検出温度に基づいて前記発光ダイオードの最終到達温度を予測し、前記予測した最終到達温度に応じて前記駆動回路から前記複数の発光ダイオードにそれぞれ供給される駆動電流を調整するための制御信号を前記駆動回路に出力することができる。これらのLED光源装置は、例えば液晶表示装置の光源に用いることができる。 Here, it is preferable that the plurality of light emitting diodes are respectively mounted on a common substrate, and the LED temperature detecting means is mounted on the common substrate. Furthermore, it comprises ambient temperature detection means for detecting the ambient temperature of the LED light source device, and the control device predicts the final temperature reached by the light emitting diode based on the detected temperature of the ambient temperature detection means, and the predicted final temperature reached. Accordingly, a control signal for adjusting a drive current supplied from the drive circuit to the plurality of light emitting diodes can be output to the drive circuit. These LED light source devices can be used as a light source of a liquid crystal display device, for example.
また、本発明は、発光色の異なる複数の発光ダイオードと、前記複数の発光ダイオードから出射される異なる発光色の光を混色するための混色手段と、前記複数の発光ダイオードにそれぞれ駆動電流を供給するための駆動回路と、前記駆動回路を制御するための制御装置とを備えたLED光源装置の制御方法であって、前記発光ダイオードの温度を検出し、前記制御装置により前記検出した発光ダイオードの温度に基づいて前記複数の発光ダイオードにそれぞれ供給すべき駆動電流を求め、前記求めた駆動電流を前記複数の発光ダイオードにそれぞれ供給するための制御信号を前記駆動回路に出力するものである。さらにLED光源装置の周囲温度を検出し、前記制御装置により前記検出した周囲温度に基づいて前記発光ダイオードの最終到達温度を予測し、前記予測した最終到達温度に応じて前記駆動回路から前記複数の発光ダイオードにそれぞれ供給される駆動電流を調整するための制御信号を前記駆動回路に出力することができる。 The present invention also provides a plurality of light emitting diodes having different emission colors, a color mixing means for mixing light of different emission colors emitted from the plurality of light emitting diodes, and a driving current to each of the plurality of light emitting diodes. A control method for an LED light source device comprising a drive circuit for controlling the drive circuit and a control device for controlling the drive circuit, wherein the temperature of the light emitting diode is detected, and the detected light emitting diode is detected by the control device. A drive current to be supplied to each of the plurality of light emitting diodes is obtained based on temperature, and a control signal for supplying the obtained drive current to each of the plurality of light emitting diodes is output to the drive circuit. Furthermore, the ambient temperature of the LED light source device is detected, the final temperature reached by the light emitting diode is predicted based on the detected ambient temperature by the control device, and the plurality of driving circuits are connected to the plurality of driving circuits according to the predicted final temperature reached. A control signal for adjusting the drive current supplied to each light emitting diode can be output to the drive circuit.
このように、本発明では、光センサーに代えて安価な温度センサー(LED温度検出手段)を用いることにより、安価な部品でホワイトバランス制御をすることができる。すなわち、ホワイトバランスが崩れる最も大きな要因は発光色の異なるLED毎に温度特性が異なることにある。このため、電源投入直後のLEDの温度が低い時点と、電源投入後十分時間が経過しLEDの温度が自己発熱等で上昇した時点とで、発光色の異なるLEDから発生する光の量が変化し、これらを混合した白色光の色度が変化してしまう。そこで予め発光色の異なるLEDの温度特性を測定し、ホワイトバランスを保つための温度と各LEDに流すべき電流値の関係を求めておき、その関係と温度センサーで検出した温度の値によって、各色LEDに流す電流を変化させて、色度が一定になるように制御する。これにより白色光のホワイトバランス制御を行うことができる。 Thus, in the present invention, white balance control can be performed with inexpensive parts by using an inexpensive temperature sensor (LED temperature detecting means) instead of the optical sensor. That is, the biggest factor that the white balance is lost is that the temperature characteristics are different for each LED having a different emission color. For this reason, the amount of light generated from LEDs with different emission colors varies between when the temperature of the LED immediately after power-on is low and when sufficient time elapses after power-on and when the LED temperature rises due to self-heating, etc. However, the chromaticity of white light mixed with these changes. Therefore, the temperature characteristics of LEDs with different emission colors are measured in advance, the relationship between the temperature for maintaining white balance and the current value to be passed to each LED is obtained, and each color is determined according to the relationship and the temperature value detected by the temperature sensor. The current flowing through the LED is changed to control the chromaticity to be constant. Thereby, white balance control of white light can be performed.
本発明によれば、白色光のホワイトバランスを保持することができる小型かつ低コストのLED光源装置を得ることができる。即ち、発光色の異なる複数のLEDからの発生光を混合して白色光として使用するLED光源装置において、周囲温度変化や自己発熱によって発光ダイオードの温度が変化しても、白色光のホワイトバランスを一定に保つことができる装置を低コストかつ小型で実現することができる。また、温度センサーの取付位置を、発光ダイオード近傍となる基板上に表面実装することで、液晶表示装置内の省スペース化が可能となる。表面実装化するため、製造工程上の製造時間短縮の効果も得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the small and low-cost LED light source device which can maintain the white balance of white light can be obtained. That is, in an LED light source device that uses light generated from a plurality of LEDs with different emission colors and uses them as white light, even if the temperature of the light emitting diode changes due to ambient temperature change or self-heating, the white balance of white light is achieved. An apparatus that can be kept constant can be realized at low cost and in a small size. Further, by mounting the temperature sensor on the surface of the substrate near the light emitting diode, it is possible to save space in the liquid crystal display device. Since it is surface-mounted, the effect of shortening the manufacturing time in the manufacturing process can be obtained.
以下、本発明に係るLED光源装置の一実施例を図に従って説明する。本実施例は液晶表示装置の光源として用いる例を説明するが、本発明はこれに限定されない。また、本実施例では、赤色、緑色および青色の3色のLEDの組合わせを例にとって説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、発光色の異なる複数のLEDの組合わせ(例えば、青色と黄色のLEDなど)によりLED光源装置を構成してもよい。 Hereinafter, an embodiment of an LED light source device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an example of using as a light source of a liquid crystal display device will be described, but the present invention is not limited to this. In this embodiment, a combination of LEDs of three colors of red, green, and blue will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a combination of a plurality of LEDs having different emission colors ( For example, the LED light source device may be configured by blue and yellow LEDs.
図1は、本発明に係るLED光源装置の一実施例を示す図である。図1に示すように、LED光源装置1は、液晶パネル10に対して導光板11を介して白色光を出射する。液晶パネル10は、前面に配置された図示しないカラーフィルターにより、背面に設置されたLED光源装置1からの光を透過することで、カラー画像を表示する。液晶パネル10の画像部分において、明暗の差が生じるような場合は、明るい部分のシャッター開閉度を調整して画面全体の明るさを均一に保つ。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an LED light source device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the LED
LED光源装置1は、図示のように、LED光源モジュール20、LED光源モジュール20に備えられた各発光ダイオード(LED)を駆動する駆動回路40〜42、各種情報を格納しそれに基づいて駆動回路(赤)40、駆動回路(緑)41および駆動回路(青)42を制御する例えばマイクロコンピュータ等で構成される制御装置33、並びに、制御装置33からの調光信号に基づいて駆動回路40〜42にLEDの明るさを制御するための信号を出力する調光回路43を備える。LED光源モジュール20は、共通基板(LED搭載基板)24に実装された赤色(R)LED21、緑色(G)LED22および青色(B)LED23を備え、この3種類(RGB)のLEDの発光色を混色手段12により混色することで白色光を得る。LED光源モジュール20は、赤色LED21、緑色LED22および青色LED23をそれぞれ複数個備えることができる。LED光源モジュール20から出射する白色光は、導光板11を通じて液晶パネル10に出射される。
As shown in the drawing, the LED
LED搭載基板24には、赤色LED21、緑色LED22および青色LED23のほか、LED温度検出手段(LED温度センサー)30が実装されている。LED温度センサー30は、赤色LED21、緑色LED22および青色LED23のLEDジャンクション温度に対応する温度(発光ダイオードの温度)を随時監視する。LED搭載基板24に搭載されるLED温度センサー30は、複数個使用しても良い。一方、周囲温度検出手段(周囲温度センサー)31が、例えばLED光源モジュール20の周囲に設置され、LED光源装置1(LED光源モジュール20)の周囲温度を随時監視する。
In addition to the
駆動回路(赤)40は、赤色LED21を定電流駆動させる。同様に、駆動回路(緑)41および駆動回路(青)42は、緑色LED22および青色LED23をそれぞれ定電流駆動する。これらの駆動回路は、制御装置33から出力されるPWM制御信号45及び調光回路43から出力されるPWM制御信号46に応じて動作するPWM駆動機能を有する。
The drive circuit (red) 40 drives the
制御装置33から出力されるPWM制御信号45は、赤色LED21、緑色LED22および青色LED23のそれぞれを別々にデューティ(DUTY)制御し、各色LEDから発生する光量の割合を調整し、ホワイトバランスを決めるものである。ここで、DUTY制御とは、各LEDを駆動するPWM(パルス幅変調)信号のパルス幅を制御することをいう。このパルス幅を変えることにより、各LEDから発生する光量の割合を調整することができる。
The PWM control signal 45 output from the
一方、調光回路43は、制御装置33から出力される調光信号48に基づいてPWM制御信号46を駆動回路(赤)40、駆動回路(緑)41および駆動回路(青)42に対して同一の信号で出力し、赤色LED21、緑色LED22および青色LED23からの出射光を混合した全体の白色光量を調整するものである。すなわち、本発明では、PWM制御信号45によって白色光のホワイトバランスをとることができ、さらにPWM制御信号46によって白色光の全体の明るさの制御を行うことができる。調光回路43は機能的に同等であるならば制御装置33に取り込んでも良いが、ここでは別々の回路として説明を行う。
On the other hand, the dimming circuit 43 sends the PWM control signal 46 to the drive circuit (red) 40, the drive circuit (green) 41, and the drive circuit (blue) 42 based on the dimming signal 48 output from the
図2(a)〜(c)は、本実施例において、LED温度センサー30の検出温度と目標となるデューティ(DUTY)比の関係を示すグラフである。ここで、DUTY比とは、各LEDを駆動するPWM(パルス幅変調)信号のパルス繰返し周期とパルス幅の比である。横軸はLED検出温度、縦軸は目標となるDUTY比である。例えば、図2(a)において、50の特性線は、赤色LED21の明るさ最大時のものであり、51は明るさ半分の時の特性線、52は明るさが最小であるときの特性線である。同様に、図2(b)は、緑色LED22の明るさ最大時の特性線53、明るさ半分の時の特性線54、明るさ最時の特性曲線55を示すものであり、図2(c)は、青色LED23の明るさ最大時の特性線56、明るさ半分の時の特性線57、明るさ最小時の特性線58を示すものである。
FIGS. 2A to 2C are graphs showing the relationship between the detected temperature of the
図2(a)〜(c)における各LEDの明るさ最大設定時、明るさ半分設定時および明るさ最小設定時の各場合は、図1に示す調光回路43による設定に依存する。すなわち、各LEDからの出射光で形成される白色光は、赤色LED21を駆動する駆動回路(赤)40、緑色LED22を駆動する駆動回路(緑)41、青色LED23を駆動する駆動回路(青)42によりホワイトバランスを保持した状態で、調光回路43による設定の明るさとなる。調光回路43の明るさ設定値は、ユーザー調光設定47でユーザーが任意に変えることができる。この設定値は、本実施例で示す最大、半分、最少の3段階に限定されるものではなく、任意の複数段階で行うことができ、また段階をふむことなく連続的に行うこともできる。
2A to 2C depends on the setting by the dimming circuit 43 shown in FIG. 1 in each case of the brightness maximum setting, the brightness half setting, and the brightness minimum setting of each LED in FIGS. That is, the white light formed by the light emitted from each LED is a drive circuit (red) 40 that drives the
図2(a)〜(c)の各特性線は、図3(a)〜(c)に示すLED温度センサーの検出温度と輝度との関係のグラフと相関性を持っている。図3の横軸は検出温度、縦軸は輝度である。図3(a)において、60は赤色LED21の明るさ最大時の特性を示し、図2(a)の50の特性線と相関性がある。図3(a)の61、62はそれぞれLED光源モジュール20の明るさ半分の時、最小時の特性を示し、図2(a)の51、52の特性線と相関性がある。同様に、図3(b)において、緑色LED22の明るさ最大時、半分の時、最小時の特性は63、64、65であり、図2(b)の53、54、55の特性線と相関性がある。同じく、図3(c)において、青色LED23の明るさ最大時、半分の時、最小時の特性は66、67、68であり、図2(c)の56、57、58の特性線と相関性がある。すなわち、温度に対応して各LEDの所望の輝度を得るためのDUTY比を図2および図3から求めることができるのである。
Each characteristic line in FIGS. 2A to 2C has a correlation with the graph of the relationship between the detected temperature of the LED temperature sensor and the luminance shown in FIGS. 3A to 3C. The horizontal axis in FIG. 3 is the detected temperature, and the vertical axis is the luminance. In FIG. 3A,
制御装置33には、上述した図2および図3に示すような特性線と等価なデータおよび各LEDの輝度に関連する白色光のホワイトバランスの条件が、輝度制御テーブルとして記憶装置34に格納されている。これにより、制御装置33は、赤色LED21、緑色LED22および青色LED23のジャンクション温度に対応するDUTY比をそれぞれ設定することができる。制御装置33は、ユーザーの行った調光設定47に応じて調光回路43へ調光度の情報(調光信号)48を送信し、同時にその調光度に応じて図2および図3に示す特性線と等価なデータが記憶された輝度制御テーブルから所定のデータを選定し、赤色LED21、緑色LED22および青色LED23の温度変化に対応するDUTY比を設定することにより、白色光のホワイトバランスをとることができる。
In the
駆動回路(赤)40は、赤色LED21を駆動するためのものである。前記赤色LEDの明るさは、制御装置33でLED温度センサー30の検出温度に応じて決定された目標DUTY値の出力に従属する。駆動回路(緑)41および駆動回路(青)42も同様に、それぞれ緑色LED22および青色LED23を駆動させるためのものであり、制御装置33でLED温度センサー30の検出温度に応じて決定された目標DUTY値の出力にそれぞれ従属する。
The drive circuit (red) 40 is for driving the
上述の駆動回路は、消費電力を小さくできることから、LEDに与える駆動波形をON/OFFさせるPWM(パルス幅変調)を適用する。よって構成としては、制御装置33よりD/Aコンバータを通じて、赤色LED21、緑色LED22および青色LED23に各々対応して出力される直流電圧を、電圧に比例したパルス幅を持つパルスへと変換する回路を構成する。
Since the above-described drive circuit can reduce power consumption, PWM (pulse width modulation) is applied to turn on / off the drive waveform applied to the LED. Therefore, as a configuration, a circuit that converts a DC voltage output corresponding to each of the
図1を用いて本発明の動作を説明する。制御装置33にはLED温度センサー30の検出温度情報(LED温度値)49が随時与えられ、記憶装置34の輝度制御テーブルに記憶された温度とDUTY比の関係から所定のデータを読み取り、目標DUTY比を出力する。また、記憶装置34に記憶された輝度制御テーブルのデータの読み取りは、ユーザーが所望した明るさを設定(調光回路43が明るさ制御する)した時は、その時点での明るさに対応したデータを読み取る。
The operation of the present invention will be described with reference to FIG. Detection temperature information (LED temperature value) 49 of the
各色LEDは、図3に示すように、動作開始後徐々に自己発熱によって温度が上昇していくが、そのため徐々にその輝度が低下していく。その低下割合は図3(a)〜(c)に示すように各色LEDによって異なるため、LED電源装置1から出射する白色光は動作開始直後のホワイトバランスが温度上昇とともに徐々に変化していくことになる。そこで、図2(a)〜(c)に示す輝度制御テーブルからLED温度センサー30の検出温度情報に対応する各LEDのDUTY比を読みとり、各LED温度に従って、各LEDを駆動するDUTYを逐次変化させることにより、ホワイトバランスを一定に保つことができる。
As shown in FIG. 3, the temperature of each color LED gradually increases due to self-heating after the start of operation, but the brightness gradually decreases. As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), the rate of decrease differs depending on the LED of each color, so that the white balance immediately after the start of operation of the white light emitted from the LED
上述の動作は、白色光のホワイトバランスを一定に保つ動作であり、白色光全体の明るさを一定に保つ機能は有さない。ところが、各LEDは図3(a)〜(c)に示すように温度が上昇するともに明るさが低下するという特性を有するため、例えば動作開始直後の温度が低い状態の時は全体の明るさが明るく、各LEDの温度が上昇していくとともにだんだん暗くなってくる、という現象が発生する。そこで、更に周囲温度センサー31の検出温度情報(周囲温度値)44を基に各LEDの最終到達温度(平衡状態温度)を予測し、それに応じて各LEDを駆動する信号のDUTY比を制御する。これにより白色光全体の明るさを一定に保つことができ、したがって画面の明るさも一定に保つことができる。 The above-described operation is an operation for keeping the white balance of white light constant, and does not have a function for keeping the brightness of the entire white light constant. However, as shown in FIGS. 3A to 3C, each LED has a characteristic that the brightness decreases as the temperature rises. Therefore, for example, when the temperature is low immediately after the operation starts, the overall brightness is high. Is brighter, and the phenomenon that it gradually becomes dark as the temperature of each LED rises occurs. Therefore, the final reached temperature (equilibrium temperature) of each LED is predicted based on the detected temperature information (ambient temperature value) 44 of the ambient temperature sensor 31, and the DUTY ratio of the signal for driving each LED is controlled accordingly. . Thereby, the brightness of the whole white light can be kept constant, and thus the brightness of the screen can also be kept constant.
すなわち、LED電源装置1の動作開始直後のまだLED温度センサー30取り付け部温度が上昇過程にある時点で、周囲温度センサー31の検出温度とユーザーが所望した明るさの設定値から、各LEDの最終到達温度を予測し、その最終到達温度に応じた白色光の明るさを予測する。そして、動作開始直後からその予測された白色光の明るさとなるように、LED温度センサー30の測定した温度を基に逐次DUTY比を設定する。動作開始後LED温度センサー30の検出温度は徐々に上昇していくが、その検出温度に応じて制御装置33内に記憶された輝度制御テーブルに従って決定されるDUTY比で各LEDを駆動する。以上により、前記予測された最終到達温度の時の白色光の明るさに、動作開始直後から温度安定後まで、保つことができるようになる。
That is, immediately after the start of the operation of the LED
このように本発明によれば、LED温度センサー30の検出温度から、目標DUTY比を出力して動作させることで、温度変化による各LEDの輝度変化による白色光のホワイトバランスの変化を無効化し、安定した色度の白色光を保持することができる。また更に周囲温度センサー31の検出温度から最終的に安定する温度を予測することで、動作開始直後からLED温度が上昇していく過程で生じる白色光の明るさ(画面の明るさ)の変化を抑制できることとなる。
As described above, according to the present invention, by outputting the target DUTY ratio from the detected temperature of the
図4は、本発明に係るLED光源装置に用いられるLED搭載基板の一例を示す構造概略図である。本例のLED搭載基板24は、図示のように、基板上に1つの赤色LED21と2つの緑色LED22と1つの青色LED23を四角形状に配置したLEDユニット70を複数個一次元に配置したものであるが、これを二次元に配置してもよい。また、本例では、基板上の中程に、1つのLED温度センサー30を配置しているが、これを複数配置してもよい。各LEDユニット70のLEDは、アノードがコネクタ71に配線73を介して接続され、カソードがコネクタ72に配線74を介して接続される。そして、コネクタ71は駆動回路40〜42のアノード側に、コネクタ72は駆動回路40〜42のカソード側に接続される。LED温度センサー30の検出信号(LED温度値)は、本例では配線75およびコネクタ71を介して制御装置33に伝達される。
FIG. 4 is a structural schematic diagram showing an example of an LED mounting substrate used in the LED light source device according to the present invention. As shown in the figure, the
LED温度センサー30を、赤色LED21、緑色LED22および青色LED23と同基板であるLED搭載基板24に搭載することで、ここに搭載されたLEDの自己発熱による温度変化を検出することが可能となる。LED温度センサー30は、LEDジャンクション部に極力近い位置に搭載するので、温度を敏感かつ高精度で検出できる。より高精度で温度を検出するため、LED温度センサー30を各LEDユニット70に近接して複数搭載し、それらの検出値の平均値をLED温度値とすることもできる。また、LED温度センサー30は、LED搭載基板24に表面実装するので、取付が容易であり且つ取付位置を一様にすることができる。
By mounting the
本発明に係るLED光源装置によれば、LEDの温度を検出するための温度センサーおよびLED光源装置の周囲温度を検出する温度センサーを用いることにより、高価な光センサーを使用することなく、白色光のホワイトバランスを一定に保つことができる。このため、本LED光源装置を例えば液晶表示装置に用いた場合、製品として廉価な液晶表示装置を提供することができる。 According to the LED light source device according to the present invention, by using the temperature sensor for detecting the temperature of the LED and the temperature sensor for detecting the ambient temperature of the LED light source device, white light can be obtained without using an expensive photosensor. The white balance can be kept constant. For this reason, when this LED light source device is used for a liquid crystal display device, for example, an inexpensive liquid crystal display device can be provided as a product.
LED温度センサーは、取付位置が肝要であり、製造上一様に取り付けなければ、検出する温度値が適切でなくなる問題が発生するが、本発明のようにLED温度センサーを各LEDを搭載するLED搭載基板に搭載することで、当該問題を回避することができる。
このように、本発明では、発光色の異なる複数のLEDを備えたLED光源装置において、予め各色LEDの温度と輝度の関係を測定しておき、それを基にLED光源装置から出射される白色光のホワイトバランスを保つための各色LEDの温度と各色LEDに流す電流値の関係を求めておく。そしてLEDの温度を検知する温度センサーを設け、その検出温度と上記ホワイトバランスを保つための各色LEDの温度と各色LEDに流す電流値の関係とから、各色LEDに流す電流を設定する。これにより、使用する環境の温度やLED自体の自己温度上昇により装置の温度が変化しても、常に白色光のホワイトバランスを保つことができる。
The LED temperature sensor has an important mounting position, and if it is not mounted uniformly in manufacturing, there is a problem that the temperature value to be detected is not appropriate. However, the LED temperature sensor is mounted with each LED as in the present invention. By mounting on the mounting substrate, the problem can be avoided.
As described above, in the present invention, in an LED light source device including a plurality of LEDs having different emission colors, the relationship between the temperature and the luminance of each color LED is measured in advance, and the white light emitted from the LED light source device based on the measured relationship. The relationship between the temperature of each color LED for maintaining the white balance of light and the value of the current passed through each color LED is obtained. Then, a temperature sensor for detecting the temperature of the LED is provided, and the current to be supplied to each color LED is set from the detected temperature, the temperature of each color LED for maintaining the white balance and the relationship between the current value to be supplied to each color LED. Thereby, even if the temperature of an apparatus changes with the temperature of the environment to use or the self temperature rise of LED itself, the white balance of white light can always be maintained.
本発明は白色光を出射するLED光源装置に係り、特に出射する白色光のホワイトバランスを保持することができるLED光源装置に関するものであり、産業上の利用可能性がある。 The present invention relates to an LED light source device that emits white light, and more particularly to an LED light source device that can maintain the white balance of the emitted white light and has industrial applicability.
10 液晶パネル
11 導光板
12 混色手段
20 LED光源モジュール
21 赤色LED
22 緑色LED
23 青色LED
24 LED搭載基板
30 LED温度センサー
31 周囲温度センサー
33 制御装置
40、41、42 駆動回路
43 調光回路
DESCRIPTION OF
22 Green LED
23 Blue LED
24
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009076684A (en) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Harison Toshiba Lighting Corp | Light emitting device and lamp fitting |
JP2010211134A (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Casio Computer Co Ltd | Projection apparatus, projection method, and program |
JP2010230860A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Victor Co Of Japan Ltd | Video display and light source control method therefor |
DE102010013379A1 (en) | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | LED illumination device for illuminating e.g. multi-display on dashboard, in motor car, has control circuit controlling LED by photoelectric voltage caused by another LED, and detecting current value of supply current as function of voltage |
JP2012124345A (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Calsonic Kansei Corp | Drive control method of light-emitting diode |
US9131585B2 (en) | 2013-10-15 | 2015-09-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source control device and light source control method |
US9370082B2 (en) | 2014-09-29 | 2016-06-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source control apparatus and light source control method |
JP2016524809A (en) * | 2013-04-26 | 2016-08-18 | フォセオン テクノロジー, インコーポレイテッドPhoseon Technology, Inc. | Method and system for detecting temperature gradient of light source array |
CN106783830A (en) * | 2017-02-14 | 2017-05-31 | 青岛海信电器股份有限公司 | Redgreenblue chip LED and backlight module |
US9743476B2 (en) | 2014-06-23 | 2017-08-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source control device and light source control method |
US10078020B2 (en) | 2013-08-23 | 2018-09-18 | Whirlpool Corporation | Methods and apparatus to determine home appliance cabinet temperature using a light emitting diode (LED) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5919382A (en) * | 1982-07-26 | 1984-01-31 | Fujitsu Ltd | Heat response compensating system for light emitting diode |
JPH11327508A (en) * | 1998-05-11 | 1999-11-26 | Koito Ind Ltd | Information display device |
JP2002117986A (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Lighting system |
JP2002189220A (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Nippon Seiki Co Ltd | Light emitting device and liquid crystal display device with the same |
WO2003107319A1 (en) * | 2002-06-17 | 2003-12-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Led-based white-light backlighting for electronic displays |
JP2004193029A (en) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Advanced Display Inc | Light source device and display |
-
2005
- 2005-09-27 JP JP2005280931A patent/JP4722649B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5919382A (en) * | 1982-07-26 | 1984-01-31 | Fujitsu Ltd | Heat response compensating system for light emitting diode |
JPH11327508A (en) * | 1998-05-11 | 1999-11-26 | Koito Ind Ltd | Information display device |
JP2002117986A (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Lighting system |
JP2002189220A (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Nippon Seiki Co Ltd | Light emitting device and liquid crystal display device with the same |
WO2003107319A1 (en) * | 2002-06-17 | 2003-12-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Led-based white-light backlighting for electronic displays |
JP2004193029A (en) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Advanced Display Inc | Light source device and display |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009076684A (en) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Harison Toshiba Lighting Corp | Light emitting device and lamp fitting |
JP2010211134A (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Casio Computer Co Ltd | Projection apparatus, projection method, and program |
US9052576B2 (en) | 2009-03-12 | 2015-06-09 | Casio Computer Co., Ltd. | Projection apparatus which adjusts power to light-emitting devices to correct a decrease in luminance due to heat generation, and projection method and program for the same |
JP2010230860A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Victor Co Of Japan Ltd | Video display and light source control method therefor |
DE102010013379A1 (en) | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | LED illumination device for illuminating e.g. multi-display on dashboard, in motor car, has control circuit controlling LED by photoelectric voltage caused by another LED, and detecting current value of supply current as function of voltage |
JP2012124345A (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Calsonic Kansei Corp | Drive control method of light-emitting diode |
JP2016524809A (en) * | 2013-04-26 | 2016-08-18 | フォセオン テクノロジー, インコーポレイテッドPhoseon Technology, Inc. | Method and system for detecting temperature gradient of light source array |
US10078020B2 (en) | 2013-08-23 | 2018-09-18 | Whirlpool Corporation | Methods and apparatus to determine home appliance cabinet temperature using a light emitting diode (LED) |
US9131585B2 (en) | 2013-10-15 | 2015-09-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source control device and light source control method |
US9743476B2 (en) | 2014-06-23 | 2017-08-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source control device and light source control method |
US9370082B2 (en) | 2014-09-29 | 2016-06-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source control apparatus and light source control method |
CN106783830A (en) * | 2017-02-14 | 2017-05-31 | 青岛海信电器股份有限公司 | Redgreenblue chip LED and backlight module |
CN106783830B (en) * | 2017-02-14 | 2019-06-04 | 青岛海信电器股份有限公司 | Redgreenblue chip LED and backlight module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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