JP2008251460A

JP2008251460A - バックライト装置、バックライト制御方法、および液晶表示装置

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Publication number: JP2008251460A
Application number: JP2007094007A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kojima; 一夫小島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-16

Abstract

【課題】より簡単な構成でホワイトバランスを調整することができるようにする。
【解決手段】バックライト１２内のカラーセンサ４３R，４３G、または４３Bは、赤色、緑色、または青色に対応する分光感度特性に従って、赤色、緑色、または青色の発光輝度を検出する。光源制御部３２の演算部６１には、ADコンバータ４４R，４４G、および４４Bのそれぞれから供給される受光信号を所定のタイミングで取り込んだ値がサンプリング部５３から供給される。演算部６１は、分光感度特性に基づくLED４１R，LED４１G、またはLED４１Bそれぞれの光の波長の変化による受光感度の変化量を１次式で近似して、カラーセンサ４３R，４３G、または４３Bの分光感度特性による受光感度の低下分を補正した供給電流値を求める。本発明は、例えば、液晶表示装置のバックライト装置に適用できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、バックライト装置、バックライト制御方法、および液晶表示装置に関し、特に、より簡単な構成でホワイトバランスを調整することができるようにするバックライト装置、バックライト制御方法、および液晶表示装置に関する。

液晶表示装置（LCD: Liquid crystal display）は、赤、緑、および青の着色がされているカラーフィルタ基板、液晶層などを有する液晶パネルと、その背面側に配置されるバックライトなどにより構成される。

液晶表示装置では、電圧を変化させることにより液晶層の液晶分子のねじれが制御され、液晶分子のねじれに応じて液晶層を透過してきたバックライトの白色光が赤、緑、または青のカラーフィルタを通過することにより赤、緑、または青の色の光となって、画像が表示される。

なお、以下では、電圧を変化させることにより液晶分子のねじれを制御して光の透過率を変更することを、液晶透過率の制御という。また、光源であるバックライトから出射された光の輝度を「発光輝度」または「発光輝度値」と称し、液晶表示装置に表示された画像を視認する視聴者が感じる光の強度である、液晶パネルの前面から出射される光の輝度を「表示輝度」と称する。

従来、液晶表示装置のバックライトの光源としては、例えば、冷陰極蛍光放電管（CCFL）や白色LED (Light Emitting Diode）が使用されていた。しかしながら、バックライトの光源としてCCFLや白色LEDを採用した液晶表示装置では、CIE（Commission Internationale de I'Eclairage：国際照明委員会）１９３１表色系によるｘｙ色度図において赤、緑、および青を頂点とする三角形の面積で表される色の再現範囲が、CRT（Cathode Ray Tube）ディスプレイと比較して狭いという問題があった。このため、近年では、バックライトの光源として、赤、緑、および青の光を発するLEDを採用し、赤、緑、および青の混合で白色光を発光することにより、色の再現範囲を向上させたものが提案されている。

しかしながら、LEDは、一般的に、点灯によって生じた温度変化に応じて光の波長が変化するという特性を有しているため、赤、緑、および青の光の混合からなる白色光の色度が所定の色度(白色度)になっているかを検出して制御する必要がある。即ち、ホワイトバランスの調整が必要である。

ホワイトバランスの調整では、図１に示すような赤、緑、または青に対応する分光感度特性を有するカラーフィルタを備えたフォトセンサ（以下、カラーセンサという）をバックパネル内に配置させ、カラーセンサで検出された赤、緑、または青それぞれの光の受光量（発光輝度）に基づいて、赤、緑、または青の各LEDを駆動する駆動電流をフィードバック制御する手法が一般的に採用される。

しかしながら、カラーフィルタが図１に示すような分光感度特性を有するということは、逆に言えば、各色のピークの波長からずれた光については、受光量が抑制された値として出力されることを意味し、適切な補正がかけられなくなる。

その他、ホワイトバランスの調整では、各色に対して分光感度特性の異なる２つのカラーセンサをバックパネル内に配置し、発光強度の変化と波長の変化を区別することができるようにしたものや、温度センサをバックパネル内に配置して波長変化の要因となる温度変化を検出して補正するものもある（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００６−２５２７７７号公報特開２００６−２７６７８４号公報

しかしながら、バックパネル内にカラーセンサを複数設けたり、温度センサを設けることは、それだけバックパネルのコストが増大することになるので、望ましくない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成でホワイトバランスを調整することができるようにするものである。

本発明の第１の側面のバックライト装置は、発光色の異なる複数の発光手段を発光させることにより白色光を出射するバックライト装置において、前記発光手段の発光色に対応する所定の分光感度特性に従って、複数の前記発光色の発光輝度を検出する複数の検知手段と、前記白色光の色度が所定の値となるように、前記複数の発光手段それぞれに供給する電流値を求める演算手段とを備え、前記演算手段は、前記分光感度特性に基づく前記発光手段の光の波長の変化による受光感度の変化量を１次式で近似して、前記検知手段の前記分光感度特性による受光感度の低下分を補正した電流値を求める。

前記複数の発光手段が発光を開始してから所定時間経過後の所定のタイミングで、前記複数の検知手段で検出された複数の前記発光輝度を取得する取得手段と、前記タイミングを制御するタイミング信号を前記取得手段に供給するタイミング制御手段とをさらに設けることができる。

本発明の第１の側面のバックライト制御方法は、発光色の異なる複数の発光手段と、所定の分光感度特性に従って複数の発光色の発光輝度を検出する複数の検知手段と、前記複数の発光色の混合からなる白色光の色度が所定の値となるように、前記複数の発光手段それぞれに供給する電流値を求める演算手段とを備えるバックライト装置のバックライト制御方法において、前記分光感度特性に基づく前記発光手段の光の波長の変化による受光感度の変化量を１次式で近似して、前記検知手段の前記分光感度特性による受光感度の低下分を補正した電流値を求めるステップを含む。

本発明の第１の側面においては、分光感度特性に基づく発光手段の光の波長の変化による受光感度の変化量が１次式で近似され、複数の発光手段それぞれに供給する電流値であって、検知手段の分光感度特性による受光感度の低下分を補正した電流値が求められる。

本発明の第２の側面の液晶表示装置は、発光色の異なる複数の発光手段を発光させることにより白色光を出射するバックライト装置を備える液晶表示装置において、前記発光手段の発光色に対応する所定の分光感度特性に従って、複数の前記発光色の発光輝度を検出する複数の検知手段と、前記白色光の色度が所定の値となるように、前記複数の発光手段それぞれに供給する電流値を求める演算手段とを備え、前記演算手段は、前記分光感度特性に基づく前記発光手段の光の波長の変化による受光感度の変化量を１次式で近似して、前記検知手段の前記分光感度特性による受光感度の低下分を補正した電流値を求める。

本発明の第２の側面においては、分光感度特性に基づく発光手段の光の波長の変化による受光感度の変化量が１次式で近似され、複数の発光手段それぞれに供給する電流値であって、検知手段の分光感度特性による受光感度の低下分を補正した電流値が求められる。

本発明の第１の側面によれば、より簡単な構成でホワイトバランスを調整することができる。

本発明の第２の側面によれば、より簡単な構成で、バックライトの光源のホワイトバランスを調整することができる。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

本発明の第１の側面のバックライト装置は、発光色の異なる複数の発光手段（例えば、図３のLED４１R，LED４１G、およびLED４１B）を発光させることにより白色光を出射するバックライト装置（例えば、図２のバックライト１２および光源制御部３２）において、前記発光手段の発光色に対応する所定の分光感度特性に従って、複数の前記発光色の発光輝度を検出する複数の検知手段（例えば、図３のカラーセンサ４３R，４３G、および４３B）と、前記白色光の色度が所定の値となるように、前記複数の発光手段それぞれに供給する電流値を求める演算手段（例えば、図３の演算部６１）とを備え、前記演算手段は、前記分光感度特性に基づく前記発光手段の光の波長の変化による受光感度の変化量を１次式で近似して、前記検知手段の前記分光感度特性による受光感度の低下分を補正した電流値を求める。

前記複数の発光手段が発光を開始してから所定時間経過後の所定のタイミングで、前記複数の検知手段で検出された複数の前記発光輝度を取得する取得手段（例えば、図３のサンプリング部５３）と、前記タイミングを制御するタイミング信号を前記取得手段に供給するタイミング制御手段（例えば、図３のタイミング制御部６２）をさらに設けることができる。

以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図２は、本発明を適用した液晶表示装置の一実施の形態の構成例を示している。

図２の液晶表示装置１は、赤、緑、および青の着色がされているカラーフィルタ基板、液晶層などを有する液晶パネル１１、その背面側に配置されるバックライト１２、液晶パネル１１およびバックライト１２を制御する制御部１３、並びに、電源供給部１４により構成される。

液晶表示装置１は、画像信号に対応する原画像を所定の表示領域（液晶パネル１１の表示部２１に対応する領域）に表示する。なお、液晶表示装置１に入力される入力画像信号は、例えば、６０Hzのフレームレートの画像（以下、フレーム画像という）に対応する。

液晶パネル１１は、バックライト１２からの白色光を透過させる開口部が複数配列されている表示部２１、並びに、表示部２１の開口部それぞれに設けられている不図示のトランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）に駆動信号を送出するソースドライバ２２およびゲートドライバ２３により構成される。

表示部２１の開口部を通過した白色光は、図示せぬカラーフィルタ基板上に形成されているカラーフィルタによって赤色、緑色、または青色の光に変換される。この赤色、緑色、および青色の光を発する３つの開口部からなる組が表示部２１の１画素に対応する。

バックライト１２は、表示部２１に対応する発光領域において白色光を発する。バックライト１２の発光領域は、図２に示されるように、複数のブロック（領域）BLに分割されており、分割された複数のブロックBLそれぞれについて個別に点灯が制御される。

各ブロックBLには、赤色、緑色、または青色の光を発する発光素子であるLED（Light Emitting Diode：発光ダイオード）それぞれが１以上配置されており、各ブロックBL内に配置された赤、緑、または青のLED全体で光源LTを構成する。光源LTは、赤色、緑色、および青色の光の混合により、白色光を発光する。

なお、図２では、バックライト１２が２４個のブロックBLに分割されている例が示されているが、ブロックBLの分割数は、これに限定されるものではない。また、ブロックBLは、バックライト１２の発光領域を、仕切り板等を用いて物理的に分割したものではなく、仮想的に分割したものである。従って、ブロックBL内に配置された発光素子から出射された光は、不図示の拡散板によって拡散されて、ブロックBLの前方だけでなく、その周辺ブロックの前方に対しても照射される。

制御部１３は、表示輝度算出部３１、光源制御部３２、および液晶パネル制御部３３により構成される。制御部１３の光源制御部３２は、バックライト１２とともにバックライト装置を構成する。

表示輝度算出部３１には、各フレーム画像に対応する画像信号が他の装置から供給される。表示輝度算出部３１は、供給された画像信号からフレーム画像の輝度分布を求め、さらにフレーム画像の輝度分布から、ブロックBLごとに、必要な表示輝度を算出する。算出された表示輝度は、光源制御部３２および液晶パネル制御部３３に供給される。

光源制御部３２は、表示輝度算出部３１から供給された各ブロックBLの表示輝度に基づいて、各ブロックBLの発光輝度を演算する。そして、光源制御部３２は、演算された発光輝度となるようにバックライト１２の各ブロックBLの光源LTを可変制御する。従って、液晶表示装置１では、各ブロックBLの発光輝度がフレーム画像の輝度分布に応じて適応制御されるバックライト分割制御が実行される。なお、各ブロックBLの発光輝度がいくつに設定されるかを表す情報は、液晶パネル制御部３３に供給される。また、発光輝度の調整には、パルス信号のパルス幅を可変することにより制御するPWM駆動制御が採用される。

光源制御部３２は、また、バックライト１２の各ブロックBL内に配置されたカラーセンサ（図２のカラーセンサ４３R，４３G，４３B）からの受光信号に基づいて、赤色、緑色、および青色の光の混合からなる光の白色度（ホワイトバランス）も調整する。

液晶パネル制御部３３は、表示輝度算出部３１から供給されるブロックBLごとの表示輝度と、光源制御部３２から供給されるブロックBLごとの発光輝度に基づいて、表示部２１の各画素の液晶開口率を算出する。そして、液晶パネル制御部３３は、算出された液晶開口率となるように、液晶パネル１１のソースドライバ２２およびゲートドライバ２３に駆動信号を供給し、表示部２１の各画素のTFTを駆動制御する。

電源供給部１４は、液晶表示装置１の各部に所定の電源を供給する。

次に、図３を参照して、光源制御部３２によるバックライト１２の各ブロックBLの発光輝度制御について詳しく説明する。

図３は、バックライト１２のブロックBLおよび光源制御部３２の機能ブロック図である。

バックライト１２のブロックBLには、赤色の光を発するLED４１R、緑色の光を発するLED４１G、および青色の光を発するLED４１Bが、光源LTとして設けられている。LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bのアノード側は、光源制御部３２の駆動電源供給部５４と接続され、カソード側は、例えば、FET（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）などからなるスイッチング素子４２と接続されている。

なお、図３では、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bのそれぞれが、４個のLEDを直列に接続したものとして図示されているが、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bのそれぞれを構成するLEDの数は４個に限定されず、１乃至３個または５個以上でもよい。

スイッチング素子４２は、所定のレベルの信号（パルス信号）がパルス発生部５２から供給されたときにLED４１R，LED４１G、およびLED４１Bに電流を流すスイッチとして機能する。例えば、パルス発生部５２からHighレベルの信号が供給されたときに、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bそれぞれに所定の電流値の電流が供給され、LED４１R，LED４１G、またはLED４１Bから赤色、緑色、または青色の光が発光される。

カラーセンサ４３Rは、図１に示した赤色の分光感度特性を有するカラーフィルタを備えたフォトセンサであり、光源LTからの赤色の光を受光し、その受光量に応じたアナログの電圧値を受光信号としてADコンバータ４４Rに供給する。ADコンバータ４４Rは、カラーセンサ４３Rからの受光信号（アナログの電圧値）をデジタルに変換（A/D変換）し、サンプリング部５３に供給する。

カラーセンサ４３GおよびADコンバータ４４G、または、カラーセンサ４３BおよびADコンバータ４４Bは、受光する光が図１の分光感度特性に従った緑色または青色の光であることを除いて、上述したカラーセンサ４３RおよびADコンバータ４４Rと同様である。

光源制御部３２は、制御部５１、パルス発生部５２、サンプリング部５３、駆動電源供給部５４、およびメモリ５５により構成される。制御部５１は、演算部６１およびタイミング制御部６２を有する。

制御部５１の演算部６１は、表示輝度算出部３１から供給される表示輝度に基づくブロックBLの発光輝度を演算し、タイミング制御部６２に供給する。

また、演算部６１は、サンプリング部５３から供給される、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bそれぞれの実際の発光輝度を検出した値に基づいて、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bによって発光された白色光の色度が所定の値となるように、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bに次に供給する電流値を決定する。

即ち、演算部６１には、ADコンバータ４４R，４４G、および４４Bのそれぞれから供給される受光信号を所定のタイミングで取り込んだ値（以下、AD取り込み値という）がサンプリング部５３から供給される。演算部６１は、そのAD取り込み値と、メモリ５５に記憶されているAD取り込み値の基準値であるADターゲット値との差が所定値ε以上であるかを判定し、AD取り込み値とADターゲット値との差が所定値ε以上であると判定された場合、所定の演算式にしたがい、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bそれぞれの発光輝度を補正する補正電流値を求める。この演算式によって決定された補正電流値が、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bに次に供給する電流値となる。

なお、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bに供給される電流値は、それぞれ異なる電流値である。以下では、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bに供給される電流値を、電流DA値と称する。決定された電流DA値は、電源制御信号として駆動電源供給部５４に供給される。

タイミング制御部６２は、演算部６１から供給される発光輝度に基づいて、パルス信号のパルス幅（Duty比）およびパルス間隔等を表すパルス制御信号をパルス発生部５２に供給する。また、タイミング制御部６２は、AD取り込み値を取得するタイミングを表すタイミング信号をサンプリング部５３に供給する。AD取り込み値を取得するタイミングについては、図９を参照して後述する。

パルス発生部５２は、パルス制御信号に基づいて所定のパルス幅のパルス信号を発生させ、スイッチング素子４２に供給する。サンプリング部５３は、ADコンバータ４４R，４４G、および４４Bのそれぞれから供給される受光信号をタイミング制御部６２からのタイミング信号に基づいて取得し、その結果得られたAD取り込み値を演算部６１に供給する。

駆動電源供給部５４は、演算部６１から供給される電源制御信号に基づいて、LED４１R，LED４１G、およびLED４１Bそれぞれに所定の電流値を供給する。駆動電源供給部５４の電源は、図２の電源供給部１４から供給される。

メモリ５５は、制御に必要な所定のデータを記憶する。例えば、メモリ５５は、初期電流DA値およびADターゲット値などを記憶する。初期電流DA値は、バックライト１２の全ブロックBLが同一の発光輝度および白色度となるように予め調整されたアナログ電流値であって、初期値としてLED４１R，LED４１G、またはLED４１Bに供給される電流DA値である。ADターゲット値は、バックライト１２の全ブロックBLが所定の発光輝度および白色度となるように調整した状態のときにサンプリング部５３で取得されるAD取り込み値の基準電圧値である。

なお、この初期電流DA値およびADターゲット値も、各ブロックBLのLED４１R，LED４１G、およびLED４１Bの色ごとに記憶されている。

したがって、バックライト１２および光源制御部３２では、フレーム画像の輝度分布に応じた光源LTの発光輝度の調整は、パルス信号のパルス幅を変更することにより行われ、長時間点灯したこと等によるLED４１R，LED４１G、およびLED４１Bごとの発光輝度のバランスの調整、即ち、光源LTの白色度（ホワイトバランス）の調整は、LEDへの供給電流DA値を変更することにより行われる。

図４乃至図６を参照して、ホワイトバランスの調整についてさらに説明する。なお、以下では、赤色、緑色、および青色のどの色の光を補正する場合も同じことが言えるので、赤色、緑色、および青色のそれぞれについて特に説明が必要とされるとき以外は、緑色だけについて説明する。

いま仮に、各ブロックBLに配置されているカラーセンサ４３Gの分光感度特性が、図４に示されるように、各波長について一様な受光感度を有しているとした場合には、LEDの順電圧（Vf）−温度特性に基づいて、カラーセンサ４３Gの出力が一定になるように制御することが可能である。即ち、例えば長時間点灯による温度上昇によってLED４１Gから発する光の波長が短い方に変移した場合には、LED４１Gに供給する電流値を増大させることで、AD取り込み値が一定になるように制御することが可能である。

しかしながら、実際には、カラーセンサ４３Gは、図１に示したように、緑色を代表する所定波長をピークとする２次曲線のような分光感度特性を有しているため、その分光感度特性により抑圧された発光輝度値を出力することになる。

即ち、図５に示されるように、長時間点灯による温度上昇にともない、LED４１Gから発する光の波長が波長λ₁からλ₂に変化した場合、実際には発光輝度値が低下していなくても、受光感度の低下分δ_pだけ低下した発光輝度値が、サンプリング部５３においてAD取り込み値として取得される。

従って、サンプリング部５３で取得されたAD取り込み値をそのまま発光輝度値の低下とみなして補正すると、必要以上に発光輝度値を上昇させることになり、ホワイトバランスを正しく補正することができなくなる。

図６に具体的な数値例を示す。

図６下側の波形は、サンプリング部５３で取得されたAD取り込み値をそのまま発光輝度値の低下として補正した場合に、輝度計によって実際に計測された赤色、緑色、および青色それぞれの発光輝度値を示している。図６では、LED４１Gを９時間４１分４４秒（９：４１：４４）まで点灯させたうちの８時間３５分２７秒（８：３５：２７）から９時間４１分４４秒（９：４１：４４）の各時刻に輝度計で計測された輝度値を示している。

図６下側の波形の具体的な数値は、図６上側の表に示されるとおり、８時間３５分２７秒（８：３５：２７）の時刻Ａにおいて輝度計で計測された発光輝度値は１７６．５[NIT]であり、そのとき、駆動電源供給部５４からLED４１Gに供給されていた電流DA値が９５で、サンプリング部５３で取得されたAD取り込み値が１４１２である。

また、９時間４１分４４秒（９：４１：４４）の時刻Ｂにおいて輝度計で計測された発光輝度値は１８５．２[NIT]であり、そのとき、駆動電源供給部５４からLED４１Gに供給されていた電流DA値が１０４で、サンプリング部５３で取得されたAD取り込み値が１４１２である。

従って、時刻Ａおよび時刻Ｂのいずれにおいても、サンプリング部５３で取得されたAD取り込み値は１４１２であり、AD取り込み値が所定のADターゲット値（この場合、１４１２）となるようにフィードバック制御されており、その間、駆動電源供給部５４からLED４１Gに供給されていた電流DA値は、温度上昇にともない９５から１０４に増大していることが分かる。そして、その結果、LED４１Gの発光による発光輝度値は、１７６．５[NIT]から１８５．２[NIT]に上昇している。

即ち、サンプリング部５３に供給されたAD取り込み値の低下をそのまま発光輝度値の低下として上昇させたために、LED４１Gの発光輝度値が上昇していることを表している。

そこで、演算部６１は、温度変化による波長の変化（図５で示される波長λ₁からλ₂への変化）がごく僅かであり、その場合、波長の変化に対する受光感度の変化を直線（１次式）で近似することができるとし、分光感度特性による受光感度の低下分δ_pに相当する輝度値の低下を補正したホワイトバランスの調整を行う。

より具体的には、演算部６１は、次にLED４１Gに供給する電流DA値である次電流DA値を、次式（１）により求める。

ここで、現在の電流DA値は、取得されたAD取り込み値となったときに駆動電源供給部５４からLED４１Gに供給されていた電流DA値であり、ADターゲット値および初期電流DA値は、上述したメモリ５５に予め記憶されている値である。また、式（２）で計算される電流DA値１単位当りのAD値も、メモリ５５に予め記憶されている。

式（２）のオフセットAD値は、経時劣化による補正を行うときに使用される値であり、バックライト１２の全ブロックBLの光源LTへの供給電流値をゼロとしたときのAD取り込み値である。

さらに、式（１）の２次補正係数αは、発光輝度値の変化量（δ_p）を、その発光輝度値の変化量に応じて変化させた電流DA値で除算した値を、発光輝度値１単位当りに換算した値であり、式（３）で計算される。

例えば、図６の緑色（G）について２次補正係数αを求めると、２次補正係数α＝（８．７／９）／１８５．２＝０．００５２２となる。

なお、式（１）のround()関数はカッコ内の値を四捨五入して、整数値に変換する関数であり、不感帯係数βは、頻繁に電流値を上げ下げさせないための所定の固定値である。round()関数は、次電流DA値が小数でもよい場合には省略することができる。

式（１）のround()関数内の式において、現在の電流DA値に加算される第２項目の値は、分光感度特性による受光感度の低下分δ_pを差し引いた供給電流DA値の修正量に相当する。

従って、光源制御部３２では、図１の分光感度特性に従って取得されたAD取り込み値をそのまま発光輝度値の低下として補正した場合の発光輝度値の変化量を予め計測し、その計測結果から計算された２次補正係数αを用いて、式（１）を演算することにより、分光感度特性による受光感度（AD取り込み値）の低下分δ_pを考慮したホワイトバランスの調整を行うことができる。

次に、図７のフローチャートを参照して、光源制御部３２による色度補正処理について説明する。この処理は、フレーム画像に応じた各ブロックBLの発光輝度を制御するバックライト分割制御と並行して（同時に）実行される。また、この処理は、赤色、緑色、または青色の色ごとに実行されるが、以下では、緑のLED４１Gに対する色度補正として説明する。

初めに、ステップＳ１１において、演算部６１は、初期電流DA値およびADターゲット値をメモリ５５から読み出し、ステップＳ１２において、初期電流DA値を現在の電流DA値として駆動電源供給部５４に設定する。即ち、現在の電流DA値を表す電流制御信号が駆動電源供給部５４に供給される。

ステップＳ１３において、タイミング制御部６２は、ADコンバータ４４Gからの受光信号を取得するタイミングを表すタイミング信号をサンプリング５３に供給する。

ステップＳ１４において、サンプリング部５３は、タインミング制御部６２からのタイミング信号に基づいて、AD取り込み値を取得する。取得されたAD取り込み値は、演算部６１に供給される。

ステップＳ１５において、演算部６１は、ADターゲット値とAD取り込み値との差が所定値εより小さいか否かを判定する。ステップＳ１５で、ADターゲット値とAD取り込み値との差が所定値εより小さいと判定された場合、処理はステップＳ１３に戻り、上述した処理が繰り返し実行される。ADターゲット値とAD取り込み値との差が小さい場合には、LED４１Gに供給する電流DA値は変更されない。

一方、ステップＳ１５で、ADターゲット値とAD取り込み値との差が所定値ε以上であると判定された場合、処理はステップＳ１６に進み、演算部６１は、上述した式（１）により、次電流DA値を演算する。式（１）によれば、AD取り込み値がADターゲットよりも大である場合にはLED４１Gに供給する電流DA値を下げる方向の、AD取り込み値がADターゲットより小である場合にはLED４１Gに供給する電流DA値を上げる方向の、次電流DA値が求められる。

ステップＳ１７において、演算部６１は、式（１）を演算することにより得られた次電流DA値を現在の電流DA値として駆動電源供給部５４に設定する。即ち、次電流DA値を表す電流制御信号が駆動電源供給部５４に供給される。その後、処理はステップＳ１３に戻り、画像信号が液晶表示装置１に供給されなくなるまでステップＳ１３乃至Ｓ１７の処理が繰り返し実行される。

図８は、式（１）による色度補正を行った場合と行わなかった場合（AD取り込み値をそのまま発光輝度値の低下として補正した場合）の白色度の変化を示す図である。

図８の横軸は、バックライト１２の点灯時間を表し、縦軸は、CIE１９３１表色系のｘｙ色度図における座標（Cx,Cy）を表す。

図８から明らかなように、式（１）による色度補正を行った場合には、行わなかった場合の１／２から１／３程度に白色度の変化を低減させることができる。

液晶表示装置１では、背景技術で説明した特許文献１または２のように、カラーセンサや温度センサをバックライト１２内に新たに設ける必要がなく、演算のみで、分光感度特性による受光感度の低下分δ_pを修正した供給電流DA値を求めることができるので、より簡単な構成でホワイトバランスの調整を正確に行うことができるとともに、液晶表示装置１およびバックライト１２としての製造コストを低減させることができる。

なお、上述した例では、温度変化による波長の変化に対する受光感度の変化を直線（１次式）に近似して２次補正係数αを求めたが、温度変化による波長の変化に対する受光感度の変化を曲線（２次以上の式で表される関数F）で表した場合には、上述の式（１）に代えて、次式（４）を採用することができる。

次に、図９を参照して、サンプリング部５３がAD取り込み値を取得するタイミングについて説明する。ここでもLED４１Gに関して説明するが、LED４１Rおよび４１Bについても同様である。

パルス発生部５２は、タイミング制御部６２から供給されるパルス制御信号に基づいて、図９Ａに示されるような所定のパルス幅のパルス信号をスイッチング素子４２に供給する。

そして、パルス信号が図９Ａに示されるように供給された場合に、LED４１Gに流れる電流DA値を、図９Ｂに示す。

LED４１Gに供給される電流DA値には、図９Ｂに示されるように、図９Ａのパルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングで、オーバーシュートまたはアンダーシュート等の歪みが発生している。この歪みが発生している期間に、サンプリング部５３がADコンバータ４４GからAD取り込み値を取得すると、安定でない不正確な値を取得することになり、望ましくない。

そこで、タイミング制御部６２は、図９Ｃに示されるようなタイミング信号をサンプリング部５３に供給する。図９Ｃに示されるタイミング信号は、Highレベル（ON）となっているタイミングが、サンプリング部５３がADコンバータ４４GからAD取り込み値を取得するタイミングを表しており、従って、サンプリング部５３は、LED４１Gが発光を開始してから所定時間経過後の、電流DA値（発光輝度）が安定したタイミングで、AD取り込み値を取得することができる。これにより、より正確なLED４１Gの発光輝度値を取得することができる。

なお、サンプリング部５３は、例えば、タイミング信号の立ち上がりで１回だけAD取り込み値を取得してもよいし、Highレベルの期間中に複数回AD取り込み値を取得し、複数のAD取り込み値を平均処理した値を最終的なAD取り込み値として演算部６１に供給してもよい。

上述した例では、赤色、緑色、または青色のすべてのLED４１R，LED４１G、およびLED４１Bに対して、上述した色度補正処理を実行するものとして説明したが、いずれか１つの色のLEDのみについて色度補正処理を実行するのでもよい。例えば、図１の分光感度特性が示すように、１単位波長あたりの受光感度の変化量がもっとも大きい緑のLED４１Gに対してのみ色度補正処理を行うようにすることも可能である。

本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

カラーセンサのフィルタ特性を説明する図である。本発明を適用した液晶表示装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。バックライトおよび光源制御部の機能ブロック図である分光感度特性による発光輝度値のずれについて説明する図である。分光感度特性による発光輝度値のずれについて説明する図である。演算部によって行われるホワイトバランスの補正について説明する図である。色度補正処理について説明するフローチャートである。色度補正処理の有無による白色度の変化を示す図である。サンプリング部がAD取り込み値を取得するタイミングについて説明する図である。

符号の説明

１液晶表示装置，１２バックライト， BL ブロック， LT 光源，３２光源制御部，５３サンプリング部，６１演算部，６２タイミング制御部

Claims

発光色の異なる複数の発光手段を発光させることにより白色光を出射するバックライト装置において、
前記発光手段の発光色に対応する所定の分光感度特性に従って、複数の前記発光色の発光輝度を検出する複数の検知手段と、
前記白色光の色度が所定の値となるように、前記複数の発光手段それぞれに供給する電流値を求める演算手段と
を備え、
前記演算手段は、前記分光感度特性に基づく前記発光手段の光の波長の変化による受光感度の変化量を１次式で近似して、前記検知手段の前記分光感度特性による受光感度の低下分を補正した電流値を求める
バックライト装置。
前記複数の発光手段が発光を開始してから所定時間経過後の所定のタイミングで、前記複数の検知手段で検出された複数の前記発光輝度を取得する取得手段と、
前記タイミングを制御するタイミング信号を前記取得手段に供給するタイミング制御手段と
をさらに備える
請求項１に記載のバックライト装置。
発光色の異なる複数の発光手段と、所定の分光感度特性に従って複数の発光色の発光輝度を検出する複数の検知手段と、前記複数の発光色の混合からなる白色光の色度が所定の値となるように、前記複数の発光手段それぞれに供給する電流値を求める演算手段とを備るバックライト装置のバックライト制御方法において、
前記分光感度特性に基づく前記発光手段の光の波長の変化による受光感度の変化量を１次式で近似して、前記検知手段の前記分光感度特性による受光感度の低下分を補正した電流値を求める
ステップを含むバックライト制御方法。
発光色の異なる複数の発光手段を発光させることにより白色光を出射するバックライト装置を備える液晶表示装置において、
前記発光手段の発光色に対応する所定の分光感度特性に従って、複数の前記発光色の発光輝度を検出する複数の検知手段と、
前記白色光の色度が所定の値となるように、前記複数の発光手段それぞれに供給する電流値を求める演算手段と
を備え、
前記演算手段は、前記分光感度特性に基づく前記発光手段の光の波長の変化による受光感度の変化量を１次式で近似して、前記検知手段の前記分光感度特性による受光感度の低下分を補正した電流値を求める
液晶表示装置。