JP2009211938A - 照明装置、及びこれを用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光センサの設置数を削減させたときでも、光センサの検出精度を向上させることができ、よって光源の駆動制御を高精度に行うことができる照明装置、及びこれを用いた表示装置を提供する。
【解決手段】複数のＬＥＤ（光源）を備えた照明装置において、所定数のＬＥＤ毎に設けられるとともに、所定数の各ＬＥＤからの光を検出して、検出信号を出力する光センサを設ける。また、光センサによって所定数の各ＬＥＤからの光を検出する検出期間を設定するとともに、この検出期間において、光センサと所定数のＬＥＤとの各距離に応じて、対応するＬＥＤへの供給電力を変更する。
【選択図】図６

Description

近年、例えば液晶表示装置は、在来のブラウン管に比べて薄型、軽量などの特長を有するフラットパネルディスプレイとして、液晶テレビ、モニター、携帯電話などに幅広く利用されている。このような液晶表示装置には、光を発光する照明装置（バックライト）と、照明装置に設けられた光源からの光に対しシャッターの役割を果たすことで所望画像を表示する液晶パネルとが含まれている。

また、上記照明装置には、冷陰極蛍光管や熱陰極蛍光管からなる線状光源を液晶パネルの側方または下方に配置したエッジライト型または直下型のものが提供されている。しかるに、上記のような冷陰極蛍光管等には水銀が含まれており、廃棄する冷陰極蛍光管のリサイクル等を行い難かった。そこで、水銀を使用していない発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源に用いた照明装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

また、上記のようなＬＥＤでは、経時変化が生じると、同じ駆動電流を流したとしても、輝度が変化する。さらに、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色光を発光するＲＧＢの各ＬＥＤでは、経時変化が互いに異なるため、これらＲＧＢのＬＥＤを用いた照明装置では、色補正を行うことも要求される。そこで、特許文献１に記載された従来の照明装置では、所定数のＬＥＤ毎に光センサを設置し、当該光センサの検出結果によってＲＧＢの各色のＬＥＤの発光強度を制御することが提案されている。

また、従来の照明装置には、例えば下記特許文献２に記載されているように、複数のＬＥＤのうち、選択されたＬＥＤのみを時分割で発光させ、それを光センサで受光した結果に基づいてＬＥＤの発光強度を制御することが示されており、光センサの設置数を削減することが可能とされていた。

また、従来の照明装置には、例えば下記特許文献３に記載されているように、所定数のＬＥＤ毎に光センサを設置するとともに、ＬＥＤから光センサまでの距離に応じて、光センサの出力をメモリテーブルにより補正することが提案されており、光センサの検出結果の精度を向上可能とされていた。
特開２００７−５３１２２号公報 特開２００５−１５７３１６号公報 特開２００５−３１０９９７号公報

ところが、上記のような従来の照明装置では、光センサの設置数を削減させたときに、光センサの検出結果の精度が低下するのを防ぐことができずに、ＬＥＤ（光源）の駆動制御を精度よく行えないという問題点を生じた。

具体的にいえば、上記従来の照明装置では、光センサの検出信号に対して、メモリテーブルを用いて、ＬＥＤから光センサまでの距離に応じた補正が行われていた。しかしながら、光センサの出力（検出信号）は、通常、距離の２乗に反比例して減少する。このため、光センサとＬＥＤとが互いに離れてしまうと、当該光センサの出力が非常に微弱な値、つまりほぼ０の値となることがあった。この結果、メモリテーブルを用いて補正したときでも、その補正後の値（検出結果）がほぼ０の値となり、光センサの出力を適切に補正できずに、検出結果を精度よく得られないことがあった。また、このように、光センサの出力が微弱な値である場合には、その出力のＳＮ比が低下している場合が一般的であり、たとえメモリテーブルを用いて補正したとしても、その補正後の値にはノイズ成分が多く含まれ、光センサの検出結果の精度が著しく低下することがあった。

以上のように、従来の照明装置では、光センサの設置数を削減させたときに、光センサの検出結果の精度が低下して、その精度向上を行うことができずに、ＬＥＤの駆動制御を高精度に行えなかった。

上記の課題を鑑み、本発明は、光センサの設置数を削減させたときでも、光センサの検出精度を向上させることができ、よって光源の駆動制御を高精度に行うことができる照明装置、及びこれを用いた表示装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明にかかる照明装置は、複数の光源を備えた照明装置であって、
所定数の前記光源毎に設けられるとともに、前記所定数の各光源からの光を検出して、検出信号を出力する光センサと、
前記光源の駆動制御を行う光源制御部と、
前記光センサからの検出信号が入力されるとともに、前記所定数の光源の各検出結果を検出する光検出部と、
前記光検出部の駆動制御を行う光検出制御部を備え、
前記光検出制御部は、前記光センサによって前記所定数の各光源からの光を検出する検出期間を設定し、
前記光源制御部及び前記光検出制御部の少なくとも一方は、前記検出期間において、前記所定数の光源についての前記光センサからの各検出信号が実質的に一致するように、対応する前記光源及び前記光検出部を駆動制御することを特徴とするものである。

上記のように構成された照明装置では、光源制御部及び光検出制御部の少なくとも一方は、上記検出期間において、所定数の光源についての光センサからの各検出信号が実質的に一致するように、対応する光源及び光検出部を駆動制御する。これにより、上記従来例と異なり、光検出部において、光センサからの検出信号が非常に微弱な値となるのを防ぐことができ、当該光検出部は上記所定数の各光源の検出結果にノイズ成分が多く含まれるのを防止することができる。この結果、光センサの設置数を削減させたときでも、光センサの検出精度を向上させることができ、よって光源の駆動制御を高精度に行うことができる照明装置を構成することができる。

また、上記照明装置において、前記光源制御部は、前記検出期間において、前記光センサと前記所定数の光源との各距離に応じて、対応する光源への供給電力を変更することが好ましい。

この場合、光センサから離れた光源への供給電力を大きくすることにより、上記光検出部において、当該光センサから離れた光源についての光センサからの検出信号が非常に微弱な値となるのを確実に防ぐことができ、光センサの検出精度を確実に向上させることができる。

また、上記照明装置において、前記光検出部には、前記光センサからの検出信号のゲインを増幅する検出ゲイン増幅部が設けられ、
前記光検出制御部には、前記検出期間において、前記検出ゲイン増幅部に対し、前記光センサと前記所定数の光源との各距離に応じて、前記光センサからの検出信号のゲインを変更することを指示する検出ゲイン指示部が設けられてもよい。

この場合、上記光検出部において、光センサから離れた光源についての検出信号のゲインを大きくすることにより、当該光センサから離れた光源についての光センサからの検出信号が非常に微弱な値となるのを確実に防ぐことができ、光センサの検出精度を確実に向上させることができる。

また、上記照明装置において、前記光源制御部は、前記検出期間において、前記光センサと前記所定数の光源との各距離に応じて、同時に点灯動作させる前記光源の個数を変更することが好ましい。

この場合、光センサから離れた複数の光源を同時に点灯動作させることにより、上記光検出部において、これら複数の光源についての光センサからの検出信号が非常に微弱な値となるのを確実に防ぐことができ、光センサの検出精度を確実に向上させることができる。また、検出期間の短縮化を図ることができる。

また、上記照明装置において、前記光源制御部は、前記検出期間において、前記光センサと前記所定数の光源との各距離に応じて、同時に点灯動作させる前記光源の個数を変更し、
前記光検出部には、同時に点灯動作される光源についての所定の点灯情報が前記光源制御部から入力されるとともに、その入力された点灯情報を用いて、前記光センサからの検出信号に対し、所定の差動演算を行うことにより、前記所定数の光源の各検出結果を演算する演算部が設けられていることが好ましい。

この場合、演算部が所定の差動演算を行うことにより、光検出部での光源の各検出結果において、外光などの光源以外の光（ノイズ）を相殺することができ、光センサの検出精度をより確実に向上させることができる。

また、上記照明装置において、前記光検出部からの前記所定数の光源の各検出結果を記憶する記憶部を備え、
前記光源制御部は、前記記憶部に記憶されている検出結果を用いて、対応する光源の駆動制御を行うことが好ましい。

この場合、光源制御部は各光源の経時変化などの状態を把握した状態で、各光源の駆動制御をより適切に行うことができる。

また、上記照明装置において、前記光源制御部と前記光検出制御部とが、一体的に構成されてもよい。

この場合、部品点数が少なく構造簡単な照明装置を容易に構成することができる。

また、本発明の表示装置は、上記いずれかの照明装置を用いたことを特徴とするものである。

上記のように構成された表示装置では、光センサの設置数を削減させたときでも、光センサの検出精度を向上させることができ、よって光源の駆動制御を高精度に行うことができる照明装置が用いられているので、優れた表示品位を有する高性能な表示装置を容易に構成することができる。

また、上記表示装置において、情報を表示する表示部を備えるとともに、
前記検出期間は、前記表示部において、情報が表示されていない非表示期間に設定されていることが好ましい。

この場合、表示部での情報の表示動作を阻害することなく、上記光センサ及び光検出部による検出動作を行わせることができる。

また、上記表示装置において、前記表示部には、液晶パネルが用いられるとともに、
前記検出期間は、前記液晶パネルにおいて、黒表示期間に設定されてもよい。

この場合、検出期間が液晶パネルの黒表示期間に設定されているので、光源を点灯動作させていることをユーザに認識させることなく、上記光センサ及び光検出部による検出動作を行わせることができる。

本発明によれば、光センサの設置数を削減させたときでも、光センサの検出精度を向上させることができ、よって光源の駆動制御を高精度に行うことができる照明装置、及びこれを用いた表示装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の照明装置、及びこれを用いた表示装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる照明装置を用いた液晶表示装置の要部構成を説明する図である。図において、本実施形態の液晶表示装置１には、文字や動画像などの情報を表示する表示部としての液晶パネル２と、液晶パネル２の非表示面側に設けられて、当該液晶パネル２に平面状の光（照明光）を照射する本発明の照明装置３とが設置されており、本実施形態では、液晶パネル２と照明装置３とが透過型の液晶表示装置１として一体化されている。また、照明装置３は、液晶パネル２の背面に設けられた拡散板４を備えており、当該拡散板４によって後述の発光ダイオード（ＬＥＤ）からの光を適宜拡散して、液晶パネル２に対して、均一な輝度の照明光を入射させるように構成されている。

また、液晶表示装置１は、外部からの映像信号が入力される映像信号処理回路５と、映像信号処理回路５に接続されるとともに、液晶パネル２の駆動制御を行う液晶制御回路６と、液晶制御回路６に接続されたソースドライバ７及びゲートドライバ８を具備している。また、液晶表示装置１には、映像信号処理回路５に接続されるとともに、上記ＬＥＤ及び後述の光センサの各駆動制御を行うＬＥＤ制御回路９と、ＬＥＤ制御回路９に接続されたＬＥＤ駆動回路１０、検出回路１１、及びメモリ１２とが設けられている。

また、液晶パネル２の液晶モードや画素構造は任意である。また、液晶パネル２の駆動モードも任意である。すなわち、液晶パネル２としては、情報を表示できる任意の液晶パネルを用いることができる。それ故、図１においては液晶パネル２の詳細な構造を図示せず、その説明も省略する。

映像信号処理回路５は、入力された映像信号に対して、所定の信号処理を施し、液晶制御回路６及びＬＥＤ制御回路９に対する各動作指令を生成して出力する。尚、液晶制御回路６への動作指令には、例えば映像信号に含まれたフレーム単位の映像データ（液晶パネル２の画素単位の階調値を含む。）がある。また、ＬＥＤ制御回路９への動作指令には、例えば照明装置３に設けられた複数の各ＬＥＤへの発光指示値のデータが含まれている。

液晶制御回路６は、映像信号処理回路５からの動作指令に基づき、ソース信号及びゲート信号を生成して、ソースドライバ７及びゲートドライバ８にそれぞれ出力するように構成されている。これにより、液晶パネル２では、映像信号処理回路５に入力された映像信号に応じた情報表示が行われる。すなわち、ソースドライバ７及びゲートドライバ８には、液晶パネル２の内部でマトリクス状に配列された複数のソース線及び複数のゲート線が接続されており（図示せず）、これらのソース線及びゲート線に対し、ソース信号及びゲート信号がそれぞれ入力されることにより、液晶パネル２が駆動されて、当該液晶パネル２にて上記映像信号に応じた情報表示が行われる。

次に、図２及び図３も参照して、本実施形態の照明装置３について具体的に説明する。

図２は上記照明装置の要部構成を説明する図であり、図３は図２に示した光センサ及び発光ダイオードを説明する図である。

図２に例示するように、照明装置３では、複数、例えば１６個の発光ダイオード（ＬＥＤ）１３−１、１３−２、…、１３−１５、１３−１６（以下、“１３”にて総称する。）がシャーシ１５上に互いに所定の間隔をおいて設けられている。これら各ＬＥＤ１３には、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の光をそれぞれ発光する赤色、緑色、及び青色の発光ダイオード１３ｒ、１３ｇ、１３ｂ（図にそれぞれハッチなし、ハッチ、クロスハッチにて図示）を一体的に構成した、いわゆるスリーインワン（３ｉｎ１）タイプのものが使用されている。また、各ＬＥＤ１３は、光源を構成しており、白色光に混色可能になっている。

また、ＬＥＤ１３は、ＬＥＤ駆動回路１０（図１）から駆動電流が供給されることにより、点灯駆動するよう構成されている。また、このＬＥＤ駆動回路１０は、後に詳述するように、ＬＥＤ制御回路９からの指示信号にしたがって、各ＬＥＤ１３に電流供給を行うようになっており、これにより、各ＬＥＤ１３では、上記発光指示値に応じた光量で発光動作が実施される。

また、照明装置３では、図２に示すように、所定数（例えば、１６個）のＬＥＤ１３毎に、１個の光センサ１４がシャーシ１５上に設置されている。また、光センサ１４は、１６個のＬＥＤ１３−１〜１３−１６の中心位置に配置されており、各ＬＥＤ１３のＲＧＢの各色光の発光強度を検出し、その検出した発光強度に応じた検出信号（出力）を上記検出回路１１（図１）に出力するようになっている。

また、光センサ１４は、各ＬＥＤ１３のＲＧＢの各色のＬＥＤ１３ｒ、１３ｇ、１３ｂ毎に検出動作を行うようになっている。また、この検出動作は、拡散板４からの反射光Ｌ２を検出することによって行われる。すなわち、図３に例示するように、１個のＬＥＤ１３に含まれた例えば赤色のＬＥＤ１３ｒだけを点灯動作させているときに、光センサ１４は、ＬＥＤ１３ｒから発せられた赤色光Ｌ１が拡散板４にて反射された後の反射光Ｌ２を入射して、その発光強度を検出するようになっている。

また、検出回路１１では、後で詳述するように、ＬＥＤ制御回路９からの指示信号にしたがって、光センサ１４の検出動作を行う検出期間が設定される。そして、検出回路１１は、検出期間内で光センサ１４の検出信号から各ＬＥＤ１３の上記発光強度の検出結果を取得するようになっている。その後、検出回路１１は、取得した検出結果をＬＥＤ制御回路９に出力し、さらに、この検出結果は、記憶部としてのメモリ１２で保持されるようになっている。

次に、図４及び図５をそれぞれ参照して、上記ＬＥＤ制御回路９及び検出回路１１について具体的に説明する。

図４は図１に示したＬＥＤ制御回路の具体的な構成を示すブロック図であり、図５は図１に示した検出回路の具体的な構成を示すブロック図である。

図４において、ＬＥＤ制御回路９は、例えばＩＣやＡＳＩＣなどを用いて、ＬＥＤ（光源）１３（図２）の駆動制御を行う光源制御部と、光センサ１４（図２）の駆動制御を行う光検出制御部とを一体的に構成したものである。すなわち、ＬＥＤ制御回路９には、上記光源制御部に含まれてＬＥＤ１３の駆動制御を行う点灯動作指示部１６と、上記光検出制御部に含まれて光センサ１４の駆動制御を行う検出期間設定部１７及び検出動作指示部１８とが設けられている。

点灯動作指示部１６には、映像信号処理回路５（図１）からの動作指令を基に複数の各ＬＥＤ１３での駆動電流を設定する電流設定部１６ａと、上記動作指令に基づき各ＬＥＤ１３の点灯タイミング（駆動タイミング）を指示する点灯タイミング信号を生成する点灯タイミング信号生成部１６ｂとが設けられている。

尚、ＬＥＤ１３は、電流調光及びＰＷＭ調光のいずれかを使用して、点灯駆動可能なものである。そして、ＬＥＤ１３が電流調光を用いて、点灯駆動される場合では、電流設定部１６ａは、ＬＥＤ１３に供給される駆動電流の大きさを決定して、決定した駆動電流の大きさを指示信号に含めて、ＬＥＤ駆動回路１０（図１）に出力する。一方、ＬＥＤ１３がＰＷＭ調光を用いて、点灯駆動される場合では、電流設定部１６ａは、ＰＷＭ調光でのデューティ比のオン時間を決定して、決定したオン時間と所定の電流値を指示信号に含めて、ＬＥＤ駆動回路１０に出力する。尚、以下の説明では、ＬＥＤ１３が電流調光を用いて、点灯駆動される場合を例示して説明する。

点灯タイミング信号生成部１６ｂは、ＬＥＤ１３の点灯開始を示す上記点灯タイミング信号を生成し、電流設定部１６ａが決定したＬＥＤ１３の駆動電流の大きさとともに、上記指示信号に含めて、ＬＥＤ駆動回路１０に出力する。また、点灯タイミング信号生成部１６ｂは、生成したＬＥＤ１３の点灯タイミング信号を検出動作指示部１８に出力するようになっている。

また、点灯動作指示部１６は、光センサ１４による検出動作が行われる、後述の検出期間のときに、光センサ１４と、当該光センサ１４の検出対象である、１６個のＬＥＤ１３−１〜１３−１６との各距離に応じて、対応するＬＥＤ１３−１〜１３−１６への供給電力を変更するようになっており、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６（所定数の光源）についての光センサ１４からの各検出信号が実質的に一致するように、各ＬＥＤ１３−１〜１３−１６を駆動制御するようになっている。（詳細は後述。）。

さらに、点灯動作指示部１６では、メモリ１２（図１）に光センサ１４によるＬＥＤ１３の検出結果が記憶されている場合、電流設定部１６ａは上記動作指令だけでなく、メモリ１２に記憶されている検出結果を用いて、対応するＬＥＤ１３への駆動電流を決定して、当該ＬＥＤ１３の駆動制御を行うように構成されている。これにより、本実施形態の照明装置３では、点灯動作指示部１６が各ＬＥＤ１３の経時変化などの状態を把握した状態で、各ＬＥＤ１３の駆動制御をより適切に行うことができる。すなわち、ＬＥＤ１３の発光強度が経時変化によって低下したときでも、電流設定部１６ａがメモリ１２内の検出結果を基づき、その発光強度の低下分に応じて、ＬＥＤ１３への駆動電流を大きくすることにより、当該ＬＥＤ１３の発光強度を常に所定の値とすることができる。

検出期間設定部１７は、映像信号処理回路５からの動作指令などを用いて、光センサ１４が検出動作を行う検出期間（測定モード）を設定し、検出期間を設定したことを点灯動作指示部１６及び検出動作指示部１８に通知する。具体的には、検出期間設定部１７は、液晶パネル（表示部）２（図１）において、情報が表示されていない非表示期間に上記検出期間を設定して、点灯動作指示部１６及び検出動作指示部１８に通知するように構成されている。このように検出期間を上記非表示期間に設定することにより、液晶パネル２での情報の表示動作を阻害することなく、光センサ１４及び検出回路（光検出部）１１による検出動作を行わせることができる。

より詳細にいえば、検出期間設定部１７は、液晶表示装置１の電源がＯＮになった直後、すなわち電源ＯＮ後の映像が液晶パネル２で表示されるまでの期間や、液晶表示装置１の電源ＯＦＦとなった直後、つまり液晶パネル２で映像の表示を停止してから、電源を遮断するまでの期間を、上記検出期間として設定する。また、検出期間設定部１７は、照明装置３に設けられた全てのＬＥＤ１３に対する検出動作が複数に分けられるように、複数の検出期間を設定可能に構成されている。

すなわち、照明装置３には、ＲＧＢのＬＥＤ１３が数多く設置されているので、上記のように検出期間設定部１７が、例えば電源ＯＮ後の映像が液晶パネル２で表示されるまでの僅かな期間を、一部のＬＥＤ１３に対する検出期間として設定する。そして、検出期間設定部１７は、残りのＬＥＤ１３に対する検出期間を、次の電源オン後の上記僅かな期間に適宜繰り返して設定することにより、照明装置３の全てのＬＥＤ１３に対する検出動作を行わせてもよい。言い換えれば、照明装置３において、検出期間設定部１７は、全てのＬＥＤ１３に対する測定モードを複数回に分けて実施させることもできる。

尚、上記の説明以外に、検出期間設定部１７は、例えばユーザが液晶表示装置１から情報を視聴していない期間に検出期間を設定することもできる。この視聴していない期間は、例えば検出期間設定部１７がユーザの視聴時間帯を統計的に分析することにより得ることができる。さらに、このように、視聴していない期間に検出期間を設定する場合などにおいては、液晶パネル２を黒表示期間に当該検出期間を設定することが好ましい。これにより、ＬＥＤ１３を点灯動作させていることをユーザに認識させることなく、光センサ１４及び検出回路１１による検出動作を行わせることができる。

検出動作指示部１８には、検出回路１１に対して、光センサ１４の検出信号をサンプリングすることを指示する検出タイミング信号を生成する検出タイミング信号生成部１８ａが設けられている。また、検出動作指示部１８には、検出期間設定部１７から検出期間が通知されるとともに、点灯タイミング信号生成部１６ｂから点灯タイミング信号が入力されるようになっている。そして、検出タイミング信号生成部１８ａは、ＬＥＤ１３の点灯動作と光センサ１４の検出動作とが同期して行われるように、上記検出タイミング信号を生成して、検出回路１１に出力する。

尚、上記の説明以外に、上記光源制御部と光検出制御部とを別個のＩＣなどを用いて、別々に構成することもできる。但し、上記ＬＥＤ制御回路９のように、これらの光源制御部と光検出制御部とを一体的に構成する場合の方が、部品点数が少なく構造簡単な照明装置３を容易に構成することができる点で好ましい（後掲の第２〜第４の各実施形態においても、同様。）。

図５に示すように、検出回路１１は、Ａ／Ｄコンバータ１１ａと検出データ出力部１１ｂを備えており、この検出回路１１は、光センサ１４（図２）からの検出信号が入力されるとともに、上記光検出制御部からの指示信号に基づいて、所定数のＬＥＤ（光源）１３−１〜１３−１６の各検出結果を検出する光検出部を構成している。

すなわち、Ａ／Ｄコンバータ１１ａには、光センサ１４からの検出信号が入力されるとともに、検出動作指示部１８からの検出タイミング信号が入力されている。そして、Ａ／Ｄコンバータ１１ａは、検出タイミング信号に基づいて、光センサ１４からの検出信号をサンプリングし、そのサンプリングした検出信号に対しＡ／Ｄ変換を行う。その後、Ａ／Ｄコンバータ１１ａは、Ａ／Ｄ変換後の検出信号、つまりＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果のデータを検出データ出力部１１ｂに出力する。

また、検出データ出力部１１ｂは、Ａ／Ｄコンバータ１１ａからのＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果のデータを、ＬＥＤ制御回路９（図１）を介してメモリ１２（図１）に出力する。そして、これらの各検出結果のデータは、上述したように、メモリ１２にて保持される。

ここで、図６及び図７を参照して、上記のように構成された本実施形態の液晶表示装置１の動作について具体的に説明する。なお、以下の説明では、上記検出期間での検出動作について、主に説明する。

図６は上記照明装置の動作例を示すフローチャートであり、図７は図２に示した発光ダイオードの点灯動作及び光センサの検出動作を示すタイミングチャートである。なお、図７では、図面の簡略化のために、（ａ）〜（ｈ）にそれぞれＬＥＤ１３−１〜１３−８への指示信号を示し、（ｉ）〜（ｌ）にそれぞれＬＥＤ１３−１３〜１３−１６への指示信号を示して、ＬＥＤ１３−９〜１３−１２への指示信号の図示は省略する（後掲の図１２及び図１５においても、同様。）。

図６において、本実施形態の照明装置３では、検出期間設定部１７が検出期間を設定したことを点灯動作指示部１６及び検出動作指示部１８に通知すると、照明装置３では、ＬＥＤ１３の発光強度の検出動作が行われる。すなわち、本実施形態の照明装置３では、上記測定モードが開始されて、図６のステップＳ１に示すように、点灯動作指示部１６は、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６を順次点灯動作させる。また、検出動作指示部１８は、検出回路１１に対して、上記検出タイミング信号を出力する。これにより、検出回路１１では、光センサ１４からの検出信号をサンプリングして、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各発光強度の検出動作が行われる（ステップＳ２）。

具体的にいえば、図７（ａ）〜図７（ｌ）に例示するように、点灯動作指示部１６は、ＬＥＤ駆動回路１０に対し指示信号を出力して、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６を順次点灯させる。また、図７（ｍ）に示すように、検出動作指示部１８は、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各点灯動作と光センサ１４の検出動作とが同期して行われるように、上記検出タイミング信号を生成して、検出回路１１に出力する。

また、点灯動作指示部１６は、上述したように、光センサ１４と、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６との各距離に応じて、対応するＬＥＤ１３−１〜１３−１６への供給電力を変更して、これらのＬＥＤ１３−１〜１３−１６についての光センサ１４からの各検出信号が実質的に一致するように、各ＬＥＤ１３−１〜１３−１６を駆動制御するようになっている。つまり、点灯動作指示部１６では、電流設定部１６ａは光センサ１４からの距離に比例して、ＬＥＤ１３の発光強度が大きくなるように、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６への各駆動電流を決定している。

具体的にいえば、電流設定部１６ａは、光センサ１４からの距離に応じて、駆動電流の大きさを３段階に分けている。つまり、図７（ａ）、図７（ｄ）、図７（ｉ）、及び図７（ｌ）に例示するように、電流設定部１６ａは、光センサ１４から最も離れた位置にある、ＬＥＤ１３−１、１３−４、１３−１３、及び１３−１６に対する駆動電流を最大としている。また、電流設定部１６ａは、図７（ｆ）及び図７（ｇ）に例示するように、光センサ１４から最も近い位置にある、ＬＥＤ１３−６、１３−７、１３−１０、及び１３−１１に対する駆動電流を最小とし、さらに図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｅ）、図７（ｈ）、図７（ｊ）、及び図７（ｋ）に例示するように、光センサ１４から中間の位置にある、ＬＥＤ１３−２、１３−３、１３−５、１３−８、１３−９、１３−１２、１３−１４、及び１３−１５に対する駆動電流を上記最大及び最小の駆動電流の中間値としている。

以上のように、電流設定部１６ａは、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６への各駆動電流（供給電力）を変更して、光センサ１４からの当該ＬＥＤ１３−１〜１３−１６についての各検出信号を実質的に一致させている。これにより、検出回路１１において、光センサ１４からの距離が遠くても十分な検出信号（光センサ出力）が得ることができ、かつ光センサ１４から近いＬＥＤ１３からの光センサ出力が飽和するのを確実に防止することができる。

続いて、検出回路１１は、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各発光強度の検出結果をＬＥＤ制御回路９に逐次出力する。そして、ＬＥＤ制御回路９は、検出回路１１からの検出結果をメモリ１２に記憶させる（ステップＳ３）。その後、ＬＥＤ制御回路９は、全てのＬＥＤ１３について、検出動作が終了したか否かについて判別し（ステップＳ４）、全てのＬＥＤ１３についての検出動作が終了していないことを判別すると、上記ステップＳ１に戻る。一方、全てのＬＥＤ１３についての検出動作が終了していることを判別すると、ＬＥＤ制御回路９は、上記測定モードを完了させて、情報を表示可能な状態で、待機状態に移行する。

以上のように構成された本実施形態の照明装置３では、点灯動作指示部（光源制御部）１６が検出期間設定部（光検出制御部）１７によって設定された検出期間において、光センサ１４と所定数のＬＥＤ１３−１〜１３−１６との各距離に応じて、対応するＬＥＤ１３−１〜１３−１６への供給電力を変更している。これにより、本実施形態の照明装置３では、上記従来例と異なり、光センサ１４から離れたＬＥＤ１３−１、１３−４、１３−１３、１３−１６についての当該光センサ１４からの各検出信号が非常に微弱な値となるのを防ぐことができ、検出回路（光検出部）１１は上記所定数の各ＬＥＤ１３−１〜１３−１６の検出結果にノイズ成分が多く含まれるのを防止することができる。この結果、本実施形態では、光センサ１４の設置数を削減させたときでも、光センサ１４の検出精度を向上させることができ、よってＬＥＤ１３の駆動制御を高精度に行うことができる照明装置３を構成することができる。

また、本実施形態の液晶表示装置１では、光センサ１４の設置数を削減させたときでも、光センサ１４の検出精度を向上させることができ、よってＬＥＤ（光源）１３の駆動制御を高精度に行うことができる照明装置３が用いられているので、優れた表示品位を有する高性能な液晶表示装置１を容易に構成することができる。

［第２の実施形態］
図８は本発明の第２の実施形態にかかる照明装置のＬＥＤ制御回路の具体的な構成を示すブロック図であり、図９は上記第２の実施形態にかかる照明装置の検出回路の具体的な構成を示すブロック図である。図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、光センサからの検出信号のゲインを増幅する検出ゲイン増幅部を検出回路に設けるとともに、検出期間において、検出ゲイン増幅部に対し、光センサと所定数の光源との各距離に応じて、光センサからの検出信号のゲインを変更することを指示する検出ゲイン指示部をＬＥＤ制御回路に設けた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。

すなわち、図８に示すように、本実施形態の照明装置３のＬＥＤ制御回路１９には、上記光源制御部に含まれてＬＥＤ１３の駆動制御を行う点灯動作指示部２０と、上記光検出制御部に含まれて光センサ１４の駆動制御を行う検出期間設定部２１及び検出動作指示部２２とが設けられている。点灯動作指示部２０には、映像信号処理回路５からの動作指令を基に複数の各ＬＥＤ１３での駆動電流を設定する電流設定部２０ａと、上記動作指令に基づき各ＬＥＤ１３の点灯タイミングを指示する点灯タイミング信号を生成する点灯タイミング信号生成部２０ｂとが設けられている。この電流設定部２０ａは、第１の実施形態のものと異なり、例えば光センサ１４からの距離に関わらず、同じ駆動電流（供給電力）が所定数の各ＬＥＤ１３−１〜１３−１６に供給されるよう設定するようになっている。

検出期間設定部２１は、第１の実施形態のものと同様に、光センサ１４が検出動作を行う検出期間を上記非表示期間に設定して、検出期間を設定したことを点灯動作指示部２０及び検出動作指示部２２に通知する。

検出動作指示部２２には、検出回路１１に対して、上記検出タイミング信号を生成する検出タイミング信号生成部２２ａと、所定数のＬＥＤ１３−１〜１３−１６についての光センサ１４からの各検出信号のゲインを変更することを指示する検出ゲイン指示部２２ｂとが設けられている。この検出ゲイン指示部２２ｂは、後に詳述するように、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６（所定数の光源）についての光センサ１４からの各検出信号が実質的に一致するように、これらの各検出信号に対するゲインを変更させるようになっており、各ＬＥＤ１３−１〜１３−１６に対するゲイン指示値を示すゲイン指示信号を出力するように構成されている。

また、図９に示すように、検出回路２３には、検出ゲイン増幅部２３ａと、Ａ／Ｄコンバータ２３ｂと、検出データ出力部２３ｃとが設けられており、ＬＥＤ制御回路９からの指示信号に基づいて、所定数のＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果を検出し、さらにその検出結果をＬＥＤ制御回路９に出力してメモリ１２に記憶させるようになっている。

具体的にいえば、検出ゲイン増幅部２３ａには、光センサ１４からの検出信号が入力されるとともに、検出タイミング信号生成部２２ａからの検出タイミング信号及び検出ゲイン指示部２２ｂからのゲイン指示信号が入力されている。そして、検出ゲイン増幅部２３ａは、ゲイン指示信号に基づいて、光センサ１４からの検出信号のゲインを変更するとともに、検出タイミング信号に基づきゲインを変更した光センサ１４からの検出信号をサンプリングして、Ａ／Ｄコンバータ２３ｂに出力する。その後、Ａ／Ｄコンバータ２３ｂは、検出ゲイン増幅部２３ａからの検出信号に対しＡ／Ｄ変換を行って、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果のデータを検出データ出力部２３ｃに出力する。そして、検出データ出力部２３ｃは、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果のデータを、ＬＥＤ制御回路９を介してメモリ１２に出力する。

ここで、図１０を参照して、上記のように構成された本実施形態の液晶表示装置１の動作について具体的に説明する。なお、以下の説明では、上記検出期間での検出動作について、主に説明する。

図１０は、図９に示した検出回路の動作及び光センサの検出動作を示すタイミングチャートである。

図１０（ａ）に例示するように、検出ゲイン指示部２２ｂは、光センサ１４からの距離に比例して、検出信号に対するゲインが大きくなるように、各ＬＥＤ１３−１〜１３−１６に対するゲイン指示信号を生成して、検出ゲイン増幅部２３ａに出力している。すなわち、検出ゲイン指示部２２ｂは、光センサ１４からの距離に応じて、ゲインの指示値を３段階に分けている。具体的には、検出ゲイン指示部２２ｂは、光センサ１４から最も離れた位置にある、ＬＥＤ１３−１、１３−４、１３−１３、及び１３−１６に対するゲイン指示値をｍａｘとしている。また、検出ゲイン指示部２２ｂは、光センサ１４から最も近い位置にある、ＬＥＤ１３−６、１３−７、１３−１０、及び１３−１１に対するゲイン指示値をｍｉｎとし、光センサ１４から中間の位置にある、ＬＥＤ１３−２、１３−３、１３−５、１３−８、１３−９、１３−１２、１３−１４、及び１３−１５に対するゲイン指示値を上記ｍａｘ及びｍｉｎの中間値としている。

また、検出ゲイン増幅部２３ａでは、図１０（ｂ）に示す検出タイミング信号に基づいて、光センサ１４からの検出信号に対するサンプリング動作が行われ、各ＬＥＤ１３−１〜１３−１６についての検出信号に対し、図１０（ａ）に示したゲイン指示値にてゲイン変更処理（増幅処理）が行われて、各検出信号が検出されるようになっている。

以上のように、検出ゲイン指示部２２ｂが、検出ゲイン増幅部２３ａでのＬＥＤ１３−１〜１３−１６についての各検出信号に対するゲインを変更させて、これらの各検出信号を実質的に一致させている。これにより、検出回路２３において、光センサ１４からの距離が遠くても十分な検出信号（光センサ出力）が得ることができ、かつ光センサ１４から近いＬＥＤ１３からの光センサ出力が飽和するのを確実に防止することができる。

また、検出ゲイン増幅部２３ａが、検出信号に対し上記増幅処理を行った後、サンプリングしているので、検出信号が極めて微弱な信号となる場合でも、検出ゲイン指示部２２ｂが適切なゲイン指示値を指示することにより、検出ゲイン増幅部２３ａは、当該微弱な信号をサンプリング可能な信号レベルまで確実に増幅して、検出結果を確実に得ることが可能となっている。

尚、検出ゲイン増幅部２３ａでは、例えば検出時間を一定にして、光センサ１４からの検出信号の振幅を増幅したり、検出時間を長くしたりすることにより、上記増幅処理が実行されるようになっている。

以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態の照明装置３では、検出ゲイン増幅部２３ａが検出ゲイン指示部２２ｂからの指示信号にしたがって、光センサ１４から離れたＬＥＤ１３−１、１３−４、１３−１３、１３−１６についての検出信号のゲインを大きくすることにより、当該ＬＥＤ１３−１、１３−４、１３−１３、１３−１６についての光センサ１４からの検出信号が非常に微弱な値となるのを確実に防ぐことができ、光センサ１４の検出精度を確実に向上させることができる。

［第３の実施形態］
図１１は、本発明の第３の実施形態にかかる照明装置のＬＥＤ制御回路の具体的な構成を示すブロック図である。図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、ＬＥＤ制御回路が検出期間において、光センサと所定数のＬＥＤとの各距離に応じて、同時に点灯動作させるＬＥＤの個数を変更した点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。

すなわち、図１１に示すように、本実施形態の照明装置３のＬＥＤ制御回路２４には、上記光源制御部に含まれてＬＥＤ１３の駆動制御を行う点灯動作指示部２５と、上記光検出制御部に含まれて光センサ１４の駆動制御を行う検出期間設定部２６及び検出動作指示部２７とが設けられている。点灯動作指示部２５には、映像信号処理回路５からの動作指令を基に複数の各ＬＥＤ１３での駆動電流を設定する電流設定部２５ａと、上記動作指令に基づき各ＬＥＤ１３の点灯タイミングを指示する点灯タイミング信号を生成する点灯タイミング信号生成部２５ｂとが設けられている。この電流設定部２５ａは、第１の実施形態のものと異なり、例えば光センサ１４からの距離に関わらず、同じ駆動電流（供給電力）が所定数の各ＬＥＤ１３−１〜１３−１６に供給されるよう設定するようになっている。

また、点灯タイミング信号生成部２５ｂは、第１の実施形態のものと異なり、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６（所定数の光源）についての光センサ１４からの各検出信号が実質的に一致するように、上記検出期間において、光センサ１４と所定数のＬＥＤ１３−１〜１３−１６との各距離に応じて、同時に点灯動作させるＬＥＤ１３の個数を変更するように構成されている（詳細は後述。）。

検出期間設定部２６は、第１の実施形態のものと同様に、光センサ１４が検出動作を行う検出期間を上記非表示期間に設定して、検出期間を設定したことを点灯動作指示部２５及び検出動作指示部２７に通知する。

検出動作指示部２７には、検出回路１１に対して、上記検出タイミング信号を生成する検出タイミング信号生成部２２ａが設けられており、ＬＥＤ１３の点灯動作と光センサ１４の検出動作とが同期して行われるように、検出タイミング信号を生成して、検出回路１１に出力する。

ここで、図１２を参照して、上記のように構成された本実施形態の液晶表示装置１の動作について具体的に説明する。なお、以下の説明では、上記検出期間での検出動作について、主に説明する。

図１２は、上記第３の実施形態にかかる照明装置における、発光ダイオードの点灯動作及び光センサの検出動作を示すタイミングチャートである。

図１２（ａ）〜図１２（ｌ）に例示するように、点灯動作指示部２５は、ＬＥＤ駆動回路１０に対し指示信号を出力して、光センサ１４からの距離に応じて、同時に点灯動作させるＬＥＤ１３の個数を変更して、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６を点灯させている。具体的には、点灯タイミング信号生成部２５ｂは、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、光センサ１４から離れた位置にある、ＬＥＤ１３−１、１３−２を同時に点灯動作させるとともに、図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）に示すように、光センサ１４から離れた位置にある、ＬＥＤ１３−３、１３−４を同時に点灯動作させている。

また、点灯タイミング信号生成部２５ｂは、図１２（ｅ）〜図１２（ｈ）に例示するように、光センサ１４に近い位置にある、ＬＥＤ１３−５〜１３−１２については、各々単独で点灯動作させている。さらに、点灯タイミング信号生成部２５ｂは、図１２（ｉ）及び図１２（ｊ）に示すように、光センサ１４から離れた位置にある、ＬＥＤ１３−１３、１３−１４を同時に点灯動作させるとともに、図１２（ｋ）及び図１２（ｌ）に示すように、光センサ１４から離れた位置にある、ＬＥＤ１３−１５、１３−１６を同時に点灯動作させている。

また、図１２（ｍ）に示すように、検出動作指示部２７は、上述のＬＥＤ１３の点灯動作と光センサ１４の検出動作とが同期して行われるように、上記検出タイミング信号を生成して、検出回路１１に出力する。

以上のように、点灯タイミング信号生成部２５ｂが、光センサ１４からの距離に応じて、同時に点灯動作させるＬＥＤ１３の個数を変更して、これらの各検出信号を実質的に一致させている。これにより、検出回路２３において、光センサ１４からの距離が遠くても十分な検出信号（光センサ出力）が得ることができ、かつ光センサ１４から近いＬＥＤ１３からの光センサ出力が飽和するのを確実に防止することができる。

尚、２つのＬＥＤ１３を同時に点灯動作させた場合、それぞれのＬＥＤ１３の発光強度は検出できないが、隣接するＬＥＤ１３同士では、累積発光時間は比較的一致するため、経時変化に大きな差は出ない。そこで、本実施形態のＬＥＤ制御回路９では、同時に点灯動作させた、例えばＬＥＤ１３−１、１３−２の各経時変化の程度が同じであると判断して、これらＬＥＤ１３−１、１３−２の検出結果を用いて、情報表示時での上記発光指示値を補正して、経時変化の影響を極力排除した状態で、当該ＬＥＤ１３−１、１３−２の点灯駆動を行えるようになっている。

以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態の照明装置３では、点灯動作指示部（光源制御部）２５が光センサ１４から離れた複数のＬＥＤ（光源）１３を同時に点灯動作させることにより、検出回路（光検出部）１１において、これら複数のＬＥＤ１３についての光センサ１４からの検出信号が非常に微弱な値となるのを確実に防ぐことができ、光センサ１４の検出精度を確実に向上させることができる。さらに、本実施形態の照明装置３では、検出期間の短縮化を図ることができる。

［第４の実施形態］
図１３は本発明の第４の実施形態にかかる照明装置のＬＥＤ制御回路の具体的な構成を示すブロック図であり、図１４は上記第４の実施形態にかかる照明装置の検出回路の具体的な構成を示すブロック図である。図において、本実施形態と上記第３の実施形態との主な相違点は、光センサからの検出信号に対し、所定の差動演算を行うことにより、所定数のＬＥＤの各検出結果を演算する演算部を検出回路に設けた点である。なお、上記第３の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。

すなわち、図１３に示すように、本実施形態の照明装置３のＬＥＤ制御回路２８には、上記光源制御部に含まれてＬＥＤ１３の駆動制御を行う点灯動作指示部２９と、上記光検出制御部に含まれて光センサ１４の駆動制御を行う検出期間設定部３０及び検出動作指示部３１とが設けられている。点灯動作指示部２９には、映像信号処理回路５からの動作指令を基に複数の各ＬＥＤ１３での駆動電流を設定する電流設定部２９ａと、上記動作指令に基づき各ＬＥＤ１３の点灯タイミングを指示する点灯タイミング信号を生成する点灯タイミング信号生成部２９ｂとが設けられている。この電流設定部２９ａは、第３の実施形態のものと同様に、例えば光センサ１４からの距離に関わらず、同じ駆動電流（供給電力）が所定数の各ＬＥＤ１３−１〜１３−１６に供給されるよう設定するようになっている。

また、点灯タイミング信号生成部２９ｂは、第３の実施形態のものと同様に、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６（所定数の光源）についての光センサ１４からの各検出信号が実質的に一致するように、上記検出期間において、光センサ１４と所定数のＬＥＤ１３−１〜１３−１６との各距離に応じて、同時に点灯動作させるＬＥＤ１３の個数を変更するように構成されている（詳細は後述。）。

さらに、点灯タイミング信号生成部２９ｂは、第３の実施形態のものと異なり、同時に点灯動作されるＬＥＤ１３についての所定の点灯情報を後述の検出回路（光検出部）３２に出力するようになっている。この点灯情報には、同時に点灯動作されるＬＥＤ１３を示す情報や同時に点灯動作する期間などの情報が含まれており、検出回路３２において、点灯情報は、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果を算出するために用いられている。

検出期間設定部３０は、第１の実施形態のものと同様に、光センサ１４が検出動作を行う検出期間を上記非表示期間に設定して、検出期間を設定したことを点灯動作指示部２９及び検出動作指示部３１に通知する。

検出動作指示部３１には、検出回路３２に対して、上記検出タイミング信号を生成する検出タイミング信号生成部３１ａが設けられており、ＬＥＤ１３の点灯動作と光センサ１４の検出動作とが同期して行われるように、検出タイミング信号を生成して、検出回路３２に出力する。

また、図１４に示すように、検出回路３２には、Ａ／Ｄコンバータ３２ａと、演算部３２ｂと、検出データ出力部３２ｃとが設けられており、ＬＥＤ制御回路９からの指示信号に基づいて、所定数のＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果を検出し、さらにその検出結果をＬＥＤ制御回路９に出力してメモリ１２に記憶させるようになっている。

具体的にいえば、Ａ／Ｄコンバータ３２ａには、光センサ１４からの検出信号が入力されるとともに、検出動作指示部３１からの検出タイミング信号が入力されている。そして、Ａ／Ｄコンバータ３２ａは、検出タイミング信号に基づいて、光センサ１４からの検出信号をサンプリングし、そのサンプリングした検出信号に対しＡ／Ｄ変換を行う。その後、Ａ／Ｄコンバータ３２ａは、Ａ／Ｄ変換後の検出信号、つまりＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果のデータを演算部３２ｂに出力する。

演算部３２ｂは、点灯タイミング信号生成部２９ｂからの点灯情報とＡ／Ｄコンバータ３２ａからの検出結果のデータとを用いて、所定数のＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果のデータを、所定の差動演算を行うことにより、算出するようになっている。そして、演算部３２ｂは、求めたＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果のデータを検出データ出力部３２ｃに出力する。

また、検出データ出力部３２ｃは、演算部３２ｂからのＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果のデータを、ＬＥＤ制御回路９を介してメモリ１２に出力する。そして、これらの各検出結果のデータは、上述したように、メモリ１２にて保持される。

ここで、図１５を参照して、上記のように構成された本実施形態の液晶表示装置１の動作について具体的に説明する。なお、以下の説明では、上記検出期間での検出動作について、主に説明する。

図１５は、上記第４の実施形態にかかる照明装置における、発光ダイオードの点灯動作及び光センサの検出動作を示すタイミングチャートである。

図１５（ａ）〜図１５（ｌ）に例示するように、点灯動作指示部２９は、ＬＥＤ駆動回路１０に対し指示信号を出力して、光センサ１４からの距離に応じて、同時に点灯動作させるＬＥＤ１３の個数を変更して、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６を点灯させている。具体的には、点灯タイミング信号生成部２９ｂは、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示すように、光センサ１４から離れた位置にある、ＬＥＤ１３−１〜１３−３を同時に点灯動作させるとともに、図１５（ｂ）〜図１５（ｄ）に示すように、光センサ１４から離れた位置にある、ＬＥＤ１３−２〜１３−４を同時に点灯動作させている。また、これらのＬＥＤ１３−１〜１３−４では、後に詳述するように、演算部３２ｂにて各々の発光強度が求められるように、図１５（ａ）〜図１５（ｄ）に示すように、点灯タイミングがずらされて点灯動作が行われている。

また、点灯タイミング信号生成部２９ｂは、図１５（ｅ）〜図１５（ｈ）に例示するように、光センサ１４に近い位置にある、ＬＥＤ１３−５〜１３−１２については、各々単独で点灯動作させている。さらに、点灯タイミング信号生成部２９ｂは、図１５（ｉ）〜図１５（ｋ）に示すように、光センサ１４から離れた位置にある、ＬＥＤ１３−１３〜１３−１５を同時に点灯動作させるとともに、図１５（ｊ）〜図１５（ｌ）に示すように、光センサ１４から離れた位置にある、ＬＥＤ１３−１４〜１３−１６を同時に点灯動作させている。また、これらのＬＥＤ１３−１３〜１３−１６では、後に詳述するように、演算部３２ｂにて各々の発光強度が求められるように、図１５（ｉ）〜図１５（ｌ）に示すように、点灯タイミングがずらされて点灯動作が行われている。

以上のように、点灯タイミング信号生成部２９ｂが、光センサ１４からの距離に応じて、同時に点灯動作させるＬＥＤ１３の個数を変更して、これらの各検出信号を実質的に一致させている。これにより、検出回路３２において、光センサ１４からの距離が遠くても十分な検出信号（光センサ出力）が得ることができ、かつ光センサ１４から近いＬＥＤ１３からの光センサ出力が飽和するのを確実に防止することができる。

また、図１５（ｍ）に示すように、検出動作指示部３１は、上述のＬＥＤ１３の点灯動作と光センサ１４の検出動作とが同期して行われるように、上記検出タイミング信号を生成して、検出回路３２に出力する。

検出回路３２では、Ａ／Ｄコンバータ３２ａが光センサ１４からの検出信号をサンプリングした後、Ａ／Ｄ変換して、その検出信号のデータを演算部３２ｂに出力している。演算部３２ｂでは、Ａ／Ｄコンバータ３２ａからの検出信号のデータを用いて、ＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果（発光強度）を算出する。すなわち、演算部３２ｂは、単独で点灯動作されたＬＥＤ１３−５〜１３−１２については、対応する検出タイミングでの検出結果を基に各検出結果を求める。

また、演算部３２ｂは、同時に点灯動作されたＬＥＤ１３−１〜１３−４、１３−１３〜１３−１６については、点灯タイミング信号生成部２９ｂからの点灯情報を用いて、所定の演算を行うことにより、ＬＥＤ１３−１〜１３−４、１３−１３〜１３−１６の各検出結果を求める。

具体的にいえば、例えばＬＥＤ１３−１〜１３−４の各検出結果を求める場合、ＬＥＤ１３−１〜１３−４の各検出結果をそれぞれＶ１〜Ｖ４とすると、図１５の最初の検出タイミングでは、ＬＥＤ１３−１〜１３−３が同時に点灯動作されているので、この検出タイミングでの検出信号には、これらＬＥＤ１３−１〜１３−３の検出結果の和（＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３）が含まれている。

また、図１５の二番目の検出タイミングでは、ＬＥＤ１３−２、１３−３が同時に点灯動作されているので、この検出タイミングでの検出信号には、これらＬＥＤ１３−２、１３−３の検出結果の和（＝Ｖ２＋Ｖ３）が含まれている。そこで、演算部３２ｂは、最初の検出タイミングでの検出結果から二番目の検出タイミングでの検出結果を引き算することにより、ＬＥＤ１３−１の検出結果を求める。

また、図１５の四番目の検出タイミングでは、ＬＥＤ１３−３だけが点灯動作されているので、演算部３２ｂは、当該検出タイミングでの検出信号を基にＬＥＤ１３−３の検出結果を求める。さらには、演算部３２ｂは、二番目の検出タイミングでの検出結果から求めたＬＥＤ１３−３の検出結果を引き算することにより、ＬＥＤ１３−２の検出結果を求める。

また、図１５の五番目の検出タイミングでは、ＬＥＤ１３−２〜１３−４が同時に点灯動作されているので、この検出タイミングでの検出信号には、これらＬＥＤ１３−２〜１３−４の検出結果の和（＝Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）が含まれている。そこで、演算部３２ｂは、五番目の検出タイミングでの検出結果から二番目の検出タイミングでの検出結果を引き算することにより、ＬＥＤ１３−４の検出結果を求める。同様に、演算部３２ｂは、ＬＥＤ１３−１３〜１３−１６の各検出結果を求める。

以上の構成により、本実施形態では、上記第３の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態の照明装置３では、演算部３２ｂがＬＥＤ制御回路（光源制御部）からの上記点灯情報を用いて、光センサ１４からの検出信号に対し、所定の差動演算を行うことにより、所定数のＬＥＤ（光源）１３−１〜１３−１６の各検出結果を演算している。これにより、検出期間の短縮化を図りつつ、検出回路（光検出部）１１でのＬＥＤ１３−１〜１３−１６の各検出結果において、時間的に変化しない同相のノイズ、例えば外光などのＬＥＤ１３以外の光を相殺することができ、光センサ１４の検出精度をより確実に向上させることができる。

尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合について説明したが、本発明の照明装置はこれに限定されるものではなく、光源の光を利用して、画像、文字などの情報を表示する非発光型の表示部を備えた各種表示装置に適用することができる。具体的には、半透過型の液晶表示装置、あるいは上記液晶パネルをライトバルブに用いたリアプロジェクションなどの投写型表示装置に本発明の照明装置を好適に用いることができる。

また、上記の説明では、ＲＧＢの発光ダイオードを一体化した複数の３ｉｎ１タイプの発光ダイオードを光源に使用した場合について説明したが、本発明の光源はこれに限定されるものではなく、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれ単色個別の発光ダイオードを用いたり、白色光の発する白色（Ｗ）の発光ダイオードを用いたり、ＲＧＢＷや、ＧＲＧＢなど４つの発光ダイオードを一体化した、いわゆるフォーインワン（４ｉｎ１）タイプの発光ダイオードを適用したりすることもできる。また、冷陰極蛍光管などの放電管やＥＬ（Electro-Luminescence）発光素子などの他の発光素子を光源に用いることもできる。

また、上記の説明では、１６個の発光ダイオード毎に、１個の光センサを設置して、これら１６個の各発光ダイオードの発光強度を検出する構成について説明したが、本発明は、光検出制御部が光センサによって所定数の各光源からの光を検出する検出期間を設定し、光源制御部及び光検出制御部の少なくとも一方は、検出期間において、所定数の光源についての光センサからの各検出信号が実質的に一致するように、対応する光源及び光検出部を駆動制御するものであればよく、発光ダイオード及び光センサの各設置数や各配置位置などは何等上記のものに限定されない。

また、上記の説明では、直下型の照明装置を構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば照明装置の発光面の下方に単一の導光板を設けるとともに、当該導光板を囲んだ四辺の少なくとも一辺に対して、平行に複数の光源基板を配列したエッジライト型の照明装置や発光素子毎に導光板を設けたタンデム型などの他の形式の照明装置にも適用することができる。

また、上記の説明以外に、第１〜第４の各実施形態を適宜組み合わせたものでもよい。

本発明は、光センサの設置数を削減させたときでも、光センサの検出精度を向上させることができ、よって光源の駆動制御を高精度に行うことができる照明装置、及びこれを用いた高性能な表示装置に対して有用である。

本発明の第１の実施形態にかかる照明装置を用いた液晶表示装置の要部構成を説明する図である。 上記照明装置の要部構成を説明する図である。 図２に示した光センサ及び発光ダイオードを説明する図である。 図１に示したＬＥＤ制御回路の具体的な構成を示すブロック図である。 図１に示した検出回路の具体的な構成を示すブロック図である。 上記照明装置の動作例を示すフローチャートである。 図２に示した発光ダイオードの点灯動作及び光センサの検出動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態にかかる照明装置のＬＥＤ制御回路の具体的な構成を示すブロック図である。 上記第２の実施形態にかかる照明装置の検出回路の具体的な構成を示すブロック図である。 図９に示した検出回路の動作及び光センサの検出動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第３の実施形態にかかる照明装置のＬＥＤ制御回路の具体的な構成を示すブロック図である。 上記第３の実施形態にかかる照明装置における、発光ダイオードの点灯動作及び光センサの検出動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第４の実施形態にかかる照明装置のＬＥＤ制御回路の具体的な構成を示すブロック図である。 上記第４の実施形態にかかる照明装置の検出回路の具体的な構成を示すブロック図である。 上記第４の実施形態にかかる照明装置における、発光ダイオードの点灯動作及び光センサの検出動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル（表示部）
３ 照明装置
９、１９、２４、２８ ＬＥＤ制御回路（光源制御部、光検出制御部）
１６、２０、２５、２９ 点灯動作指示部（光源制御部）
１７、２１、２６、３０ 検出期間設定部（光検出制御部）
１８、２２、２７、３１ 検出動作指示部（光検出制御部）
１１、２３、３２ 検出回路（光検出部）
２２ｂ 検出ゲイン指示部（光検出制御部）
２３ａ 検出ゲイン増幅部（光検出部）
３２ｂ 演算部
１２ メモリ（記憶部）
１３ 発光ダイオード（ＬＥＤ、光源）
１４ 光センサ

Claims (10)

1. 複数の光源を備えた照明装置であって、
   所定数の前記光源毎に設けられるとともに、前記所定数の各光源からの光を検出して、検出信号を出力する光センサと、
   前記光源の駆動制御を行う光源制御部と、
   前記光センサからの検出信号が入力されるとともに、前記所定数の光源の各検出結果を検出する光検出部と、
   前記光検出部の駆動制御を行う光検出制御部を備え、
   前記光検出制御部は、前記光センサによって前記所定数の各光源からの光を検出する検出期間を設定し、
   前記光源制御部及び前記光検出制御部の少なくとも一方は、前記検出期間において、前記所定数の光源についての前記光センサからの各検出信号が実質的に一致するように、対応する前記光源及び前記光検出部を駆動制御する、
   ことを特徴とする照明装置。
2. 前記光源制御部は、前記検出期間において、前記光センサと前記所定数の光源との各距離に応じて、対応する光源への供給電力を変更する請求項１に記載の照明装置。
3. 前記光検出部には、前記光センサからの検出信号のゲインを増幅する検出ゲイン増幅部が設けられ、
   前記光検出制御部には、前記検出期間において、前記検出ゲイン増幅部に対し、前記光センサと前記所定数の光源との各距離に応じて、前記光センサからの検出信号のゲインを変更することを指示する検出ゲイン指示部が設けられている請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記光源制御部は、前記検出期間において、前記光センサと前記所定数の光源との各距離に応じて、同時に点灯動作させる前記光源の個数を変更する請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記光源制御部は、前記検出期間において、前記光センサと前記所定数の光源との各距離に応じて、同時に点灯動作させる前記光源の個数を変更し、
   前記光検出部には、同時に点灯動作される光源についての所定の点灯情報が前記光源制御部から入力されるとともに、その入力された点灯情報を用いて、前記光センサからの検出信号に対し、所定の差動演算を行うことにより、前記所定数の光源の各検出結果を演算する演算部が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記光検出部からの前記所定数の光源の各検出結果を記憶する記憶部を備え、
   前記光源制御部は、前記記憶部に記憶されている検出結果を用いて、対応する光源の駆動制御を行う請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記光源制御部と前記光検出制御部とが、一体的に構成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置を用いたことを特徴とする表示装置。
9. 情報を表示する表示部を備えるとともに、
   前記検出期間は、前記表示部において、情報が表示されていない非表示期間に設定されている請求項８に記載の表示装置。
10. 前記表示部には、液晶パネルが用いられるとともに、
    前記検出期間は、前記液晶パネルにおいて、黒表示期間に設定されている請求項９に記載の表示装置。

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