JP2008153077A - Ｌｅｄバックライトシステムおよびそのイニシャライズ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】工程を簡素化して、コストダウンを実現することができるＬＥＤバックライトシステムおよびそのイニシャライズ方法を提供する。
【解決手段】色および明るさがあらかじめ選別されて均一化された赤色、緑色および青色のＬＥＤ素子１がそれぞれ複数個配列されて構成されたＬＥＤバックライト２と、ＬＥＤバックライト２の色および明るさをそれぞれ検出するカラーセンサ３と、ＬＥＤバックライト２に接続されてＬＥＤ素子１を駆動するＬＥＤドライバ４Ａ〜４Ｃと、ＬＥＤドライバ４Ａ〜４Ｃを制御するコントローラ５と、コントローラ５に接続された記憶手段とを備え、コントローラ５は、ＬＥＤバックライト２の最初の電源投入時に、ＬＥＤバックライト２を所定の条件で発光させ、ＬＥＤバックライト２を発光させたときのカラーセンサ３の検出値をカラーセンサ３のターゲット値として記憶手段に記憶するものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＬＥＤバックライトの色および明るさをフィードバック制御するＬＥＤバックライトシステムおよびそのイニシャライズ方法に関する。

従来より、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のＬＥＤ素子をそれぞれ複数個配列して、液晶パネルの光源となるＬＥＤバックライトを構成することが知られている。
しかしながら、ＬＥＤバックライトには、径時劣化および発熱によって、色（色度）および明るさ（輝度）が変化するという問題点があった。また、ＬＥＤバックライトを構成するＬＥＤ素子間の特性のばらつきが大きいという問題点もあった。

すなわち、同じ電流をＬＥＤ素子に流した場合であっても、径時劣化および発熱によって発光量が変化するので、輝度が変化する。また、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色のＬＥＤ素子に関する発光量の変化の比率が異なると、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の混合比率が変化するので、例えば、青っぽい白等に色度が変化する。

そこで、径時劣化および発熱に伴う色度および輝度の変化を補正するために、ＬＥＤバックライトの色度および輝度をフィードバック制御（以後、「ＬＥＤバックライトのカラーフィードバック」と称する）している（例えば、特許文献１参照）。

以下、図２を参照しながら、ＬＥＤバックライトのカラーフィードバックについて説明する。
図２は、一般的なＬＥＤバックライトシステム、およびＬＥＤバックライトのイニシャライズシステム（後述する）を示すブロック図である。
図２において、このＬＥＤバックライトシステムは、ＬＥＤ素子１が複数個配列されて構成されたＬＥＤバックライト２０と、ＬＥＤバックライト２０に取り付けられたカラーセンサ３と、ＬＥＤバックライト２０に接続されてＬＥＤ素子１を駆動するＬＥＤドライバ４Ａ〜４Ｃと、比較演算部７を含み、ＬＥＤドライバ４Ａ〜４Ｃを制御するコントローラ５０と、コントローラ５０に接続された記憶素子６０（記憶手段）とを備えている。

ＬＥＤバックライト２０は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のＬＥＤ素子１がそれぞれ複数個配列されて構成されている。また、カラーセンサ３は、ＬＥＤバックライト２０の色度および輝度をそれぞれ検出し、カラーセンサアウトプットとしてコントローラ５０に出力する。ＬＥＤドライバ４Ａ〜４Ｃは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色のＬＥＤ素子１をそれぞれ駆動する。
ここで、カラーセンサ３は、受動素子であり、径時劣化および発熱による特性の変化が少ない。また、記憶素子６０は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリである。

また、コントローラ５０は、カラーセンサ３からのカラーセンサアウトプットと、記憶素子６０にあらかじめ記憶されたカラーセンサ３のターゲット値（初期設定値）とを比較演算部７で比較する。
続いて、コントローラ５０は、比較演算部７での比較結果に基づいて、ＬＥＤドライバ４Ａ〜４Ｃに対して、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色のＬＥＤ素子１を駆動するＰＷＭ信号をそれぞれ出力し、ＬＥＤバックライト２０の色度および輝度をフィードバック制御する。

次に、このＬＥＤバックライトシステムの変数について考える。ＬＥＤバックライトシステムの変数としては、ＬＥＤバックライト２０の発光量、カラーセンサ３からのカラーセンサアウトプット、およびコントローラ５０からのＰＷＭ信号を挙げることができる。
このとき、発光量は、ＰＷＭ信号に係数αを乗算したものと表すことができ、カラーセンサアウトプットは、発光量に係数βを乗算したものと表すことができる。

ここで、コントローラ５０が一定のＰＷＭ信号をＬＥＤドライバ４Ａ〜４Ｃに出力した場合であっても、ＬＥＤ素子１間の特性のばらつきによって、ＬＥＤバックライト２０の発光量にばらつきが生じる。また、カラーセンサ３間にも特性のばらつきがある（±３０％程度）ので、ＬＥＤバックライト２０の発光量のばらつきをカラーセンサ３によって検出することができない。

そのため、ＬＥＤバックライトシステム毎にカラーセンサ３のターゲット値を設定（イニシャライズ）する必要がある。
そこで、従来は、カメラを用いてカラーセンサ３が取り付けられたＬＥＤバックライト２０を撮像し、撮像結果に基づいてコントローラ５０がＬＥＤドライバ４Ａ〜４Ｃに出力するＰＷＭ信号を変化させて、ＬＥＤバックライト２０の色度および輝度を調節している。
そして、ＬＥＤバックライト２０の色度および輝度が所望の値になった際に、そのときのカラーセンサアウトプットをカラーセンサ３のターゲット値として、記憶素子６に記憶している。

続いて、ＬＥＤバックライトシステムのイニシャライズについて説明する。
ＬＥＤバックライト２０をイニシャライズする場合、図２のコントローラ５０には、ＰＣ８が接続され、ＰＣ８には、カメラ９が接続されて、ＬＥＤバックライト２０のイニシャライズシステムが構成されている。

カメラ９は、カラーセンサ３が取り付けられたＬＥＤバックライト２０を撮像して、撮像信号をＰＣ８に出力する。
ＰＣ８は、カメラ９からの撮像信号を処理して、処理結果に基づいてコントローラ５０にＰＷＭ信号を変化させる動作指令を出力する。

続いて、上記構成のイニシャライズシステムの動作について説明する。
まず、ＬＥＤバックライト２０は、コントローラ５０からの適当なＰＷＭ信号で発光される。
次に、発光したＬＥＤバックライト２０は、カメラ９で撮像され、撮像信号は、ＰＣ８に入力される。

続いて、ＰＣ８は、撮像信号を処理し、処理結果に基づいて、ＬＥＤバックライト２０の色度および輝度が所望の値になるように、コントローラ５０に対してＰＷＭ信号を変化させる動作指令を出力する。
以下、カメラ９による撮像と、ＰＣ８からの動作指令によるＰＷＭ信号の変化とを繰り返し、ＬＥＤバックライト２０の色度および輝度が所望の値になった際に、コントローラ５０は、そのときのカラーセンサアウトプットをカラーセンサ３のターゲット値として、記憶素子６に記憶する。

特開２００６−１１９２６８号公報

従来のＬＥＤバックライトのイニシャライズシステムでは、ＬＥＤバックライトシステム毎に、カメラを用いてカラーセンサのターゲット値を設定する必要があり、工程が多くなってコストが高くなるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、工程を簡素化して、コストダウンを実現することができるＬＥＤバックライトシステムおよびそのイニシャライズ方法を提供することにある。

この発明に係るＬＥＤバックライトシステムは、色および明るさがあらかじめ選別されて均一化された赤色、緑色および青色のＬＥＤ素子がそれぞれ複数個配列されて構成されたＬＥＤバックライトと、ＬＥＤバックライトの色および明るさをそれぞれ検出するカラーセンサと、ＬＥＤバックライトに接続されてＬＥＤ素子を駆動するＬＥＤドライバと、ＬＥＤドライバを制御するコントローラと、コントローラに接続された記憶手段とを備え、コントローラは、ＬＥＤバックライトの最初の電源投入時に、ＬＥＤバックライトを所定の条件で発光させ、ＬＥＤバックライトを発光させたときのカラーセンサの検出値をカラーセンサのターゲット値として記憶手段に記憶するものである。

この発明に係るＬＥＤバックライトシステムおよびそのイニシャライズ方法によれば、現在のＬＥＤ素子は、色度および輝度を選別することにより、ＬＥＤ素子間のばらつきを少なくすることができる点に注目して、カメラを用いてカラーセンサのターゲット値を設定する工程を省略することができるので、工程を簡素化して、コストダウンを実現することができる。

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１は、この発明の実施の形態１に係るＬＥＤバックライトシステムを示すブロック図である。
図１において、ＬＥＤバックライト２は、色度および輝度があらかじめ選別されて均一化された赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のＬＥＤ素子１が、それぞれ複数個配列されて構成されている。また、コントローラ５には、ＬＥＤバックライト２の最初の電源投入時に、外部からイニシャライズ信号が入力される。
その他の構成は、前述した図２と同様なので、詳述を省略する。

続いて、上記構成のＬＥＤバックライトシステムの動作について説明する。
まず、ＬＥＤバックライト２の最初の電源投入時に、外部からコントローラ５にイニシャライズ信号が入力され、ＬＥＤバックライト２は、任意に設定される所定の条件（所定のＰＷＭ信号）で発光される。
このとき、ＬＥＤバックライト２は、色度および輝度があらかじめ選別されて均一化された各ＬＥＤ素子１で構成されているので、所望の色度および輝度で発光している。

次に、カラーセンサ３で、ＬＥＤバックライト２の色度および輝度がそれぞれ検出され、カラーセンサアウトプットとしてコントローラ５に出力される。
続いて、コントローラ５は、このときのカラーセンサアウトプットをカラーセンサ３のターゲット値として、自動的に記憶素子６に記憶する。

この発明の実施の形態１に係るＬＥＤバックライトシステムおよびそのイニシャライズ方法によれば、色度および輝度があらかじめ選別されて均一化されたＬＥＤ素子１を用いてＬＥＤバックライト２を構成し、ＬＥＤバックライト２を所定の条件で発光させた場合のカラーセンサ３からのカラーセンサアウトプットを、カラーセンサ３のターゲット値として記憶素子６に記憶することにより、カメラを用いてカラーセンサ３のターゲット値を設定する工程を省略することができる。
そのため、ＬＥＤバックライトシステムのイニシャライズ工程を、例えばＬＥＤバックライト２の表示チェックの工程に組み込むことにより、工程を簡素化して、コストダウンを実現することができる。

なお、上記実施の形態１では、ＬＥＤバックライト２の最初の電源投入時に、コントローラ５にイニシャライズ信号が入力されるとしたが、これに限定されない。コントローラ５は、コントローラ５に設けられた設定ピン（図示せず）がオン（ハイ）の状態で電源投入された際に、ＬＥＤドライバに対してイニシャライズ信号を出力してもよい。
この場合も、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

この発明の実施の形態１に係るＬＥＤバックライトシステムを示すブロック図である。 一般的なＬＥＤバックライトシステム、およびＬＥＤバックライトのイニシャライズシステムを示すブロック図である。

符号の説明

１ ＬＥＤ素子、２ ＬＥＤバックライト、３ カラーセンサ、４Ａ〜４Ｃ ＬＥＤドライバ、５ コントローラ、６ 記憶素子（記憶手段）、７ 比較演算部。

Claims (2)

1. 色および明るさがあらかじめ選別されて均一化された赤色、緑色および青色のＬＥＤ素子が、それぞれ複数個配列されて構成されたＬＥＤバックライトと、
   前記ＬＥＤバックライトの色および明るさをそれぞれ検出するカラーセンサと、
   前記ＬＥＤバックライトに接続されて前記ＬＥＤ素子を駆動するＬＥＤドライバと、
   前記ＬＥＤドライバを制御するコントローラと、
   前記コントローラに接続された記憶手段とを備え、
   前記コントローラは、前記ＬＥＤバックライトの最初の電源投入時に、前記ＬＥＤバックライトを所定の条件で発光させ、前記ＬＥＤバックライトを発光させたときの前記カラーセンサの検出値を前記カラーセンサのターゲット値として前記記憶手段に記憶すること
   を特徴とするＬＥＤバックライトシステム。
2. 色および明るさがあらかじめ選別されて均一化された赤色、緑色および青色のＬＥＤ素子がそれぞれ複数個配列されて構成されたＬＥＤバックライトと、
   前記ＬＥＤバックライトの色および明るさをそれぞれ検出するカラーセンサと、
   前記ＬＥＤバックライトに接続されて前記ＬＥＤ素子を駆動するＬＥＤドライバと、
   前記ＬＥＤドライバを制御するコントローラと、
   前記コントローラに接続された記憶手段とを備えたＬＥＤバックライトシステムのイニシャライズ方法であって、
   前記ＬＥＤバックライトの最初の電源投入時に、前記ＬＥＤバックライトを所定の条件で発光させるステップと、
   前記ＬＥＤバックライトを発光させたときの前記ＬＥＤバックライトの色および明るさをそれぞれ検出するステップと、
   前記カラーセンサの検出値を前記カラーセンサのターゲット値として前記記憶手段に記憶するステップと
   を含むことを特徴とするＬＥＤバックライトシステムのイニシャライズ方法。

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