JP2008177281A - 発光駆動装置、照明装置、表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、受光部の製造ばらつきに依ることなく、精度の高い照度制御を行うことが可能な発光駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る発光駆動装置３０は、発光部２０のオンデューティまたは駆動電流を調整する駆動制御回路３１と；発光部２０の出力光を検出する受光部３２と；受光部３２の検出結果に基づいて発光部２０の照度を検出する照度検出回路３３と；照度検出回路３３で得られた発光部２０の照度（発光部２０の初回点灯時に得られる最大照度）を予め初期値（Ａ）として格納しておく不揮発性メモリ３５と；不揮発性メモリ３５から読み出された初期値（Ａ）、或いは、これに所定の調光率（１／ｎ）を乗じて得られる基準値（Ａ’）と、照度検出回路３３で実際に得られた検出値（Ｂ）とを一致させるように駆動制御回路３１に指示を送る誤差補正回路３７と；を有して成る。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光部（発光ダイオードなど）に駆動電流を供給する発光駆動装置、並びにこれを用いた照明装置及び表示装置に関するものである。

発光部に駆動電流を供給する発光駆動装置に関連する従来技術の一例として、特許文献１や特許文献２には、発光ダイオードの出力光を検出する受光部（フォトセンサ）を用いて発光ダイオードの発光量を一定に調整する発光ダイオード駆動回路や照明装置が開示・提案されている。
特開平５−３２７４５０号公報 特開２００３−１６３０９０号公報

確かに、上記の従来技術であれば、周囲温度変化や経年変化等に依ることなく、発光ダイオードの照度を一定に保ち、長寿命の照明装置を提供することが可能となる。

しかしながら、上記の従来技術では、受光部の製造ばらつき（例えば、フォトダイオードの製造過程で不可避的に生じる順方向降下電圧Ｖｆの製造ばらつき）について、何ら考慮されておらず、精度の高い照度制御を行うことができなかった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、受光部の製造ばらつきに依ることなく、精度の高い照度制御を行うことが可能な発光駆動装置、並びに、これを用いた照明装置及び表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る発光駆動装置は、発光部に駆動電流を供給する発光駆動装置であって、前記発光部のオンデューティまたは前記駆動電流の電流値を調整する駆動制御回路と；前記発光部の出力光を検出する受光部と；前記受光部の検出結果に基づいて、前記発光部の照度を検出する照度検出回路と；前記照度検出回路で得られた前記発光部の照度を予め初期値として格納しておく不揮発性メモリと；前記不揮発性メモリから読み出された初期値、或いは、これに所定の調光率を乗じて得られる基準値と、前記照度検出回路で実際に得られた検出値とを一致させるように、前記駆動制御回路に指示を送る誤差補正回路と；を有して成る構成（第１の構成）とされている。

なお、上記第１の構成から成る発光駆動装置において、前記不揮発性メモリには、前記発光部の初回点灯時に前記照度検出回路で得られる最大照度が初期値として格納される構成（第２の構成）にするとよい。

また、本発明に係る照明装置は、光源となる発光部と、該発光部に駆動電流を供給する発光駆動装置と、を有して成る照明装置であって、前記発光駆動装置として、上記第１または第２の構成から成る発光駆動装置を備えた構成（第３の構成）とされている。

なお、上記第３の構成から成る照明装置において、前記発光部は、発光ダイオード、若しくは、複数の発光ダイオードを直列接続して成る発光ダイオード列である構成（第４の構成）にするとよい。

また、本発明に係る表示装置は、液晶パネルと、該液晶パネルを照射する照明装置と、を有して成る表示装置であって、前記照明装置として、上記第３または第４の構成から成る照明装置を備えた構成（第５の構成）とされている。

本発明に係る発光駆動装置、並びに、これを用いた照明装置及び表示装置であれば、受光部の製造ばらつきに依ることなく、精度の高い照度制御を行うことが可能となる。

図１は、本発明に係る表示装置（特に発光駆動装置の周辺部分）の一実施形態を示すブロック図である。

本実施形態の表示装置において、液晶パネル１０を背面から照射する照明装置（バックライト）は、光源となる発光部２０と、発光部２０に駆動電流を供給する発光駆動装置３０と、を有して成る。

液晶パネル１０は、２枚のガラス板の間に液晶を封入し、電圧をかけることによって、前記液晶の分子方向を変え、発光部２０から背面照射される光の透過率を増減させることにより、映像を表示する手段である。なお、液晶パネル１０の描画制御は、不図示の表示制御回路によって行われる。

発光部２０は、発光ダイオード、若しくは、複数の発光ダイオードを直列接続して成る発光ダイオード列であり、発光部２０の出力光は、不図示の導光路（発光部２０の出力光を液晶パネル１０全体に均一化する手段）を介して、液晶パネル１０の背面側に照射される。このように、液晶パネル１０のバックライトとして、発光ダイオードを用いる構成であれば、蛍光管等を用いる構成に比べて、省電力、長寿命、低発熱、省スペースといった効果を得ることができるほか、液晶パネル１０の色再現範囲を広げることも可能となる。

発光駆動装置３０は、駆動制御回路３１と、受光部３２（フォトダイオードやフォトトランジスタ）と、照度検出回路３３と、アナログ／ディジタル変換回路３４（以下、ＡＤＣ［Analog/Digital Converter］３４と呼ぶ）と、不揮発性メモリ３５と、調光制御回路３６と、誤差補正回路３７と、を有して成る半導体装置（ＬＥＤドライバＩＣ）である。

駆動制御回路３１は、誤差補正回路３７からの指示に基づいて、発光部２０のオンデューティまたは駆動電流の電流値を調整し、発光部２０の照度制御を行う手段である。

受光部３２は、発光部２０の近傍に配設され、発光部２０の出力光を検出する光量検出手段である。なお受光部３２としては、フォトダイオードやフォトトランジスタを用いることができる。

照度検出回路３３は、受光部３２の検出結果に基づいて、発光部３３の照度に応じたアナログ光量信号を生成する手段である。

ＡＤＣ３４は、照度検出回路３３で生成されたアナログ光量信号をディジタル光量信号に変換して、不揮発性メモリ３５及び誤差補正回路３７に送出する手段である。

不揮発性メモリ３５は、照度検出回路３３で得られる発光部３２の照度を予め初期値Ａとして格納しておく記憶手段である。なお、本実施形態の表示装置では、製造直後に発光部２０が全点灯され、このときに照度検出回路３３で得られる最大照度が初期値Ａとして不揮発性メモリ３５に格納される（ＡＤＣ３４から不揮発性メモリ３５に至る破線矢印を参照）。なお、不揮発性メモリ３５としては、ＥＥＰＲＯＭ［Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory］などを用いることができる。

調光制御回路３６は、不図示のホスト（ＣＰＵ［Central Processing Unit］など）から入力される調光率制御信号に基づき、不揮発性メモリ３５から読み出された初期値Ａに所定の調光率（１／ｎ）を乗じて、目標照度を定めるための基準値Ａ’（＝Ａ×１／ｎ）を生成する手段である。

誤差補正回路３７は、発光部２０の通常動作時において、調光制御回路３６から入力される基準値Ａ’と、照度検出回路３３で実際に得られた検出値Ｂ（通常動作時にＡＤＣ３４で得られるディジタル光量信号）とを一致させるように、駆動制御回路３１に指示を送る手段である。より具体的に述べると、誤差補正回路３７は、検出値Ｂが基準値Ａ’よりも大きいと判定したときには、駆動制御回路３１に対して、発光部２０のオンデューティ或いは駆動電流を下げるように指示を送り、逆に、検出値Ｂが基準値Ａ’よりも小さいと判定したときには、駆動制御回路３１に対して、発光部２０のオンデューティ或いは駆動電流を上げるように指示を送る。

上記したように、発光部２０を製造直後に全灯させた際に、受光部３２で得られるイニシャル状態の照度を初期値Ａとして不揮発性メモリ３５に記憶しておき、発光部２０の通常動作時に得られる検出値Ｂが初期値Ａの１／ｎとなるように調光制御を行う構成であれば、周囲温度変化や経年変化の影響をキャンセルし得るのはもちろん、受光部３２の製造ばらつき（フォトダイオードの製造過程で不可避的に生じる順方向降下電圧Ｖｆの製造ばらつき）についても、適切にキャンセルすることができるので、精度の高い照度制御を行い、任意の値で常に安定した照度を保つことが可能となる。また、フォトダイオードやフォトトランジスタの選別が不要となるので、コストの低減を図ることも可能となる。

なお、上記実施形態では、透過型液晶表示装置に搭載される照明装置（バックライト）の発光制御手段として、本発明に係る発光駆動装置を用いた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、その他の照明装置や表示装置にも広く適用することが可能である。

また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、調光制御回路３６を用いて、発光部２０の目標照度を任意に可変制御することが可能な構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、発光部２０の照度を一定値に維持するだけで足りるのであれば、図２に示すように、調光制御回路３６を除き、不揮発性メモリ３５から読み出された初期値Ａと実際の検出値Ｂとを直接比較して、その誤差補正を行う構成としても構わない。

本発明に係る照明装置は、例えば、液晶ディスプレイのバックライトとして利用可能であり、また、これを備えた表示装置としては、液晶型のテレビジョン受像装置など（特に大画面のもの）や、ＰＤＡの液晶ディスプレイ、或いは、携帯電話機の液晶ディスプレイなどを挙げることができる。

は、本発明に係る表示装置（特に発光駆動装置の周辺部分）の一実施形態を示すブロック図である。 は、本発明に係る表示装置の一変形例を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 液晶パネル
２０ 発光部
３０ 発光駆動装置（ＬＥＤドライバＩＣ）
３１ 駆動制御回路
３２ 受光部
３３ 照度検出回路
３４ アナログ／ディジタル変換回路（ＡＤＣ）
３５ 不揮発性メモリ
３６ 調光制御回路
３７ 誤差補正回路

Claims (5)

1. 発光部に駆動電流を供給する発光駆動装置であって、
   前記発光部のオンデューティまたは前記駆動電流の電流値を調整する駆動制御回路と；
   前記発光部の出力光を検出する受光部と；
   前記受光部の検出結果に基づいて、前記発光部の照度を検出する照度検出回路と；
   前記照度検出回路で得られた前記発光部の照度を予め初期値として格納しておく不揮発性メモリと；
   前記不揮発性メモリから読み出された初期値、或いは、これに所定の調光率を乗じて得られる基準値と、前記照度検出回路で実際に得られた検出値とを一致させるように、前記駆動制御回路に指示を送る誤差補正回路と；
   を有して成ることを特徴とする発光駆動装置。
2. 前記不揮発性メモリには、前記発光部の初回点灯時に前記照度検出回路で得られる最大照度が初期値として格納されることを特徴とする請求項１に記載の発光駆動装置。
3. 光源となる発光部と、前記発光部に駆動電流を供給する発光駆動装置と、を有して成る照明装置であって、前記発光駆動装置として、請求項１または請求項２に記載の発光駆動装置を備えたことを特徴とする照明装置。
4. 前記発光部は、発光ダイオード、若しくは、複数の発光ダイオードを直列接続して成る発光ダイオード列であることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 液晶パネルと、該液晶パネルを照射する照明装置と、を有して成る表示装置であって、前記照明装置として、請求項３または請求項４に記載の照明装置を備えたことを特徴とする表示装置。

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