JP2010217217A - White color adjusting device of led backlight - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示パネルなどの光透過型の表示パネルの背面側に配されてその表示パネルに光を照射するLEDバックライトの白色調整装置に関する。 The present invention relates to an LED backlight white color adjusting device that is disposed on the back side of a light-transmissive display panel such as a liquid crystal display panel and irradiates light on the display panel.
平面型の表示装置の例として、たとえば光透過型の液晶表示パネルを備える液晶表示装置などは、一般的に液晶表示パネルの背面側にバックライトが配置される。このバックライトは、光源として冷陰極管などの蛍光ランプを備え、この蛍光ランプから発せられる光の特性を調整して液晶表示パネルの背面側に光を照射する装置である。照射された光は、液晶表示パネルを透過することにより、この液晶表示パネルの前面側に画像が可視状態に表示される。 As an example of a flat display device, for example, a liquid crystal display device including a light-transmissive liquid crystal display panel generally has a backlight disposed on the back side of the liquid crystal display panel. This backlight includes a fluorescent lamp such as a cold cathode tube as a light source, and adjusts the characteristics of light emitted from the fluorescent lamp to irradiate light on the back side of the liquid crystal display panel. The irradiated light passes through the liquid crystal display panel, so that an image is displayed in a visible state on the front side of the liquid crystal display panel.
このようなバックライトに組み込まれる光源としては、上述した蛍光ランプの他に、近年では発光ダイオード(LED)も用いられるようになってきている。 As a light source incorporated in such a backlight, a light emitting diode (LED) has recently been used in addition to the fluorescent lamp described above.
図3は、LEDを光源として用いるバックライトの概略構成を示した図である。このLEDバックライト20には、赤色LED22R、緑色LED22G、青色LED22Bからなる光源22が縦横に複数個配設されており、各LED22R,22G,22Bによる発色光の混合によって白色光が生成されるようになっている。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a backlight using LEDs as light sources. The
また、各光源22からの光は、光拡散板23で拡散されることで各光源22の点状のイメージが消されており、光拡散板23から出射される光は面内の輝度が均一な状態にされて、図示しない液晶表示パネルなどの光透過型の表示パネルに照射されるようになっている。
Further, the light from each
このような複数のLED22R,22G,22Bから構成される光源22は、同じロットで製造されたものでも輝度や色度にバラツキが大きいという問題があるため、通常は、各光源22から発せられる白色光の輝度や色度が均一になるように図示されるような白色調整装置30を用いて調整することが行われている。
Such a
この白色調整装置30は、撮像手段31と調整手段32を備えている。撮像手段31は、いわゆる二次元色度輝度計と呼ばれるもので、赤、緑、青の三刺激値(三色表色系において試料の色刺激に等色するために必要な3個の原刺激の量)を得ることができる分光透過特性を有した光学フィルタである赤色フィルタ33R,緑色フィルタ33G,青色フィルタ33Bと、二次元画像撮影が可能なモノクロCCDカメラ34とを備えている。
The white
この場合、これら3つの色フィルタ33R,33G,33Bは回転板35に取り付けられており、測定時に各フィルタ33R,33G,33Bを順次切り替えてLEDバックライト20の発光面20aをモノクロCCDカメラ34で撮像することにより、二次元の三刺激値画像(二次元画像)を得ることができるようになっている。尚、図示しないが、回転板35とモノクロCCDカメラ34との間には、通常、透過率が例えば100%〜1.5%を有する複数枚の減光フィルタ(Neutral Density Filter:NDフィルタともいう)が回転板35と同様の構造で取り付けられたものが配置されており、モノクロCCDカメラ34に入射される光量の強さに応じて必要な減光フィルタを光路上に挿入できるようになっている。
In this case, these three
また、調整手段32は、撮像手段31によって撮像された二次元画像から得られる輝度および色度に基づき各光源22が備える赤色LED22R,緑色LED22G,青色LED22Bの発光時間等を調整して再設定する処理を実行する。このような処理は、LEDバックライト20の発光面20a内において輝度および色度が所定の値となるまで、つまり各光源22から発せられる白色光の輝度および色度が均一になるまで繰り返し実行され、これによりLEDバックライト20の白色調整(ホワイトバランス調整)が行われている。通常、このようなLEDバックライト20の白色調整は、測定の精度を上げるため外部から光が入らない暗室で行われている。尚、本発明に関連する先行技術文献としては下記特許文献が挙げられる。
Further, the adjusting
しかしながら、このような撮像手段31を用いた白色調整装置30では、3つの色フィルタ33R,33G,33Bを順次切り替えてLEDバックライト20が備える各光源22からの光を個別に検出するようにしていたので、撮像に時間を要してしまうという問題があり、その結果、LEDバックライト20の白色調整に要する時間の増大を招いていた。
However, in the
そこで、本発明が解決しようとする課題は、LEDバックライトの白色調整に要する時間を短縮することが可能なLEDバックライトの白色調整装置を提供することである。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide an LED backlight white color adjusting device capable of shortening the time required for white color adjustment of the LED backlight.
上記課題を解決するため本発明は、複数のLEDからなる光源が同一平面上に複数個配設され、前記光源の各LEDの発色光によって生成される白色光を表示パネルの背面側から照射するLEDバックライトの白色調整装置であって、前記LEDバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板と、前記光源からの光を受光する光センサと、該光センサの検出値に基づいて輝度および/または色度が前記LEDバックライトの発光面内において均一になるように調整する調整手段とを備えると共に、前記光センサは、前記受光板の受光面上に前記各光源と一対一で対向するように複数個配設されていることを要旨とするものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plurality of light sources including a plurality of LEDs arranged on the same plane, and irradiates white light generated by the colored light of each LED of the light source from the back side of the display panel. A white color adjustment device for an LED backlight, a light receiving plate disposed substantially parallel to the light emitting surface of the LED backlight, a light sensor that receives light from the light source, and a detection value of the light sensor And adjusting means for adjusting the luminance and / or chromaticity to be uniform within the light emitting surface of the LED backlight, and the light sensor includes the light sources on the light receiving surface of the light receiving plate. The gist of the present invention is that a plurality are arranged so as to face each other one to one.
このような構成のLEDバックライトの白色調整装置によれば、複数のLEDからなる光源が同一平面上に複数個配設されたLEDバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板の受光面上には、光源からの光を受光する光センサが、各光源と一対一で対向するように複数個配設されているので、このような受光板をLEDバックライトの発光面に対向して配置するだけで、簡便に各光源の光を一括して検出することができる。これにより、LEDバックライトの白色調整に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。 According to the white color adjustment device for an LED backlight having such a configuration, a light receiving device in which a plurality of light sources composed of LEDs are arranged substantially parallel to the light emitting surface of the LED backlight arranged on the same plane. On the light receiving surface of the plate, a plurality of optical sensors that receive light from the light source are disposed so as to face each light source in a one-to-one relationship. The light from each light source can be easily detected in a lump by simply disposing them facing each other. Thereby, it is possible to shorten the time required for white adjustment of the LED backlight as compared with the prior art.
この場合、前記光センサは、複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる構成にすれば、例えば市販されている汎用の複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いることで、安価に白色調整装置を構成することができる。また、このような複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いれば、従来のCCDカメラが備えるCCイメージセンサよりも光検出に要する時間を短縮することができる。 In this case, if the optical sensor has a configuration composed of a plurality of photodiodes with color filters, for example, a commercially available optical sensor composed of a plurality of photodiodes with color filters can be used at a low cost. Can be configured. In addition, when such an optical sensor comprising a plurality of photodiodes with color filters is used, the time required for light detection can be shortened as compared with a CC image sensor provided in a conventional CCD camera.
また、互いに対向配置された前記受光板と前記LEDバックライトとの間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材が設けられている構成にすれば、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。 Further, if a light shielding member that shields light from entering from the outside is provided on the outer periphery between the light receiving plate and the LED backlight arranged to face each other, a conventional dark room is provided. This eliminates the need for white adjustment and makes it possible to easily perform white adjustment.
更に、前記遮光部材が前記受光板に一体的に設けられている構成にすれば、LEDバックライトに受光板を対向配置させるだけで、簡便に外部から光が入り込まないように遮光することができる。 Furthermore, if the light-shielding member is provided integrally with the light-receiving plate, the light-receiving plate can be simply shielded from entering from the outside simply by placing the light-receiving plate facing the LED backlight. .
そして、前記受光板には、該受光板の受光面が前記LEDバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部が設けられている構成にすれば、LEDバックライトの各光源と受光板の各光センサを、例えば、一対一で真向かいになるように位置決めすることができると共に、各光源と各光センサとの間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源に対して各光センサを所定の位置に対向配置させることが可能になる。また、前記位置決め部が、前記遮光部材に設けられている構成にすれば、受光板の受光面が前記LEDバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めされると共に、対向配置された受光板とLEDバックライトとの間に外部から光が入り込まないように遮光することが可能である。 If the light receiving plate is provided with a positioning portion for positioning the light receiving surface of the light receiving plate at a predetermined position with respect to the light emitting surface of the LED backlight, Each light source of the light and each light sensor of the light receiving plate can be positioned, for example, one-on-one so as to face each other, and the distance between each light source and each light sensor can be made constant and reproduced. It is possible to arrange each optical sensor at a predetermined position with respect to each light source easily and efficiently. Further, if the positioning portion is provided in the light shielding member, the light receiving surface of the light receiving plate is positioned so as to be disposed at a predetermined position with respect to the light emitting surface of the LED backlight, and It is possible to block light from entering from between the light receiving plate and the LED backlight arranged opposite to each other.
更に、前記受光板の受光面には反射防止処理が施されている構成にすれば、LEDバックライトの各光源からの光が受光板の受光面で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源に一対一に対向配置された各光センサによる検出精度を向上させることができる。この場合、前記受光板の受光面に施される反射防止処理を、黒色艶消し塗装とした構成にすれば、簡便に受光板の受光面に反射防止処理を施すことができる。 Furthermore, if the light receiving surface of the light receiving plate is subjected to an antireflection treatment, generation of stray light due to reflection of light from each light source of the LED backlight on the light receiving surface of the light receiving plate is suppressed. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy by the optical sensors arranged to face each light source in a one-to-one relationship while eliminating the influence of such stray light. In this case, if the antireflection treatment applied to the light receiving surface of the light receiving plate is configured to have a black matte coating, the antireflection treatment can be easily applied to the light receiving surface of the light receiving plate.
本発明に係るLEDバックライトの白色調整装置によれば、LEDバックライトの発光面に対向して略平行に配置される受光板の受光面上には、LEDバックライトの各光源と一対一で対向するように光センサが複数個配設された受光板を、LEDバックライトの発光面に対向して配置するだけで、簡便に各光源の光を一括して検出することができることにより、LEDバックライトの白色調整に要する時間を従来よりも短縮できる。 According to the LED backlight white color adjusting device according to the present invention, the light receiving surface of the light receiving plate disposed substantially parallel to the light emitting surface of the LED backlight has a one-to-one correspondence with each light source of the LED backlight. By simply arranging a light receiving plate having a plurality of photosensors facing each other so as to face the light emitting surface of the LED backlight, it is possible to easily detect the light from each light source in a lump. The time required for white adjustment of the backlight can be shortened compared to the conventional case.
以下に、本発明に係るLEDバックライトの白色調整装置の実施の形態ついて、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a white color adjusting device for an LED backlight according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、本発明に係る白色調整装置によって白色調整が行われるLEDバックライトについて説明する。図1に示されるようにLEDバックライト20は、浅底の箱形状を有するシャーシ21を備えており、このシャーシ21の内側には赤色LED22R、緑色LED22G、青色LED22Bからなる光源22が、シャーシ21の底面21aに縦横に均等になるように複数個配設されている。この光源22が有する各LED22R,22G,22Bのそれぞれの発色光の混合によって白色光が生成されるようになっている。
First, an LED backlight in which white adjustment is performed by the white adjustment device according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the
また、シャーシ21の前面には光拡散板23が設けられており、各光源22から出射された光は、光拡散板23で拡散されることで各光源22の点状のイメージが消されるようになっている。この光拡散板23から出射される光は面内の輝度が均一な状態にされて、図示しない液晶表示パネル等の光透過型の表示パネルの背面に照射することができる。
Further, a
また、LEDバックライト20は、LED点灯回路24を備えている。LED点灯回路24は、光源22が有する各LED22R,22G,22Bを点灯させるLED駆動回路25と、メモリ26を備えている。
Further, the
メモリ26には各LED22R,22G,22Bを点灯駆動するためのLED制御データが書き込まれて保存されており、LED駆動回路25はこのメモリ26の保存されているLED制御データを読み出して各LED22R,22G,22Bを点灯駆動する。この場合、メモリ26は、LED制御データを書き換えることが可能なRAM(Random Access Memory)を備えている。尚、後述する白色調整装置1による調整が完了したときのLED制御データを書き込み保存できるようなROM(Read Only Memory)やEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)もメモリ26が備えている構成にしても良い。
In the
LED駆動回路25は、メモリ26に書き込まれているLED制御データに基づき、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)信号を生成し、これを各光源22が有する各LED22R,22G,22Bにそれぞれ出力する。出力されたPWM信号は、各光源22が有する各LED22R,22G,22Bに接続された図示しないスイッチング素子をオンオフさせて、各光源22が有する各LED22R,22G,22Bを点灯(点滅)させる。
The
各光源22が有する各LED22R,22G,22Bは、LED駆動回路25から出力されるPWM信号の周期Tに対して設定されたパルス幅、つまり各LED22R,22G,22Bをオンさせる時間(オンデューティ時間)tの期間において点灯されるようになっており、このオンデューティ時間tを変化させることで、各光源22が有する各LED22R,22G,22Bの発色光の光量を調整することができる。
Each
この場合、メモリ26に書き込まれているLED制御データは、各光源22が有する各LED22R,22G,22Bに設定されているオンデューティ時間tをPWM信号の周期Tで割ったオンデューティ比D(D=t/T)についてのデータである。
In this case, the LED control data written in the
LEDバックライト20の各光源22が有する各LED22R,22G,22Bのそれぞれのオンデューティ比Dは独立して設定することが可能になっており、例えば、一個の光源22が有する各LED22R,22G,22Bすべての発色光の光量を増減させたり、一個の光源22が有する緑色LED22Gだけの発色光の光量を増減させたりすることが可能になっている。これにより、LEDバックライトの発光面20a内における輝度および色度が均一になるように、各光源22が有する各LED22R,22G,22Bを調整することができる。
The on-duty ratios D of the
次に、本発明に係るLEDバックライトの白色調整装置について説明する。図1に示されるように白色調整装置(ホワイトバランス調整装置)1は、複数個の光センサ2と、これら光センサ2が縦横に配設された受光板6と、各光センサ2から出力される光検出値に基づいて新たに作成したLED制御データを、LEDバックライト20のLED点灯回路24が備えるメモリ26に書き込む調整手段9とを備えている。
Next, a white color adjusting device for an LED backlight according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, a white adjustment device (white balance adjustment device) 1 is output from a plurality of photosensors 2, a light receiving plate 6 in which these photosensors 2 are arranged vertically and horizontally, and each photosensor 2. And an adjustment unit 9 that writes newly created LED control data based on the detected light value to a
光センサ2は、赤色フィルタ付きフォトダイオード、青色フィルタ付きフォトダイオード、青色フィルタ付きフォトダイオードからなる一組の光センサである。この場合、光センサ2は、3個のフォトダイオード3,4,5を備え、これら3個フォトダイオード3,4,5の各受光面側に赤、緑、青の各波長光を選択的に透過(分光透過)させる赤色フィルタ3r,緑色フィルタ4g,青色フィルタ5bが配置されている。
The optical sensor 2 is a set of optical sensors including a photodiode with a red filter, a photodiode with a blue filter, and a photodiode with a blue filter. In this case, the optical sensor 2 includes three
したがって、LEDバックライト20が備える光源22の各LED22R,22G,22Bの発色光の混合により生成された白色光が、各色フィルタ3r,4g,5bを介することにより、赤、青、緑の各波長成分を有する光に分離して各フォトダイオード3,4,5に入射されると、赤、緑、青の各波長成分を有する光の強度(三刺激値)に一括に光電変換されて検出されるようになっている。
Accordingly, the white light generated by mixing the colored light of the
このような光センサ2が備える色フィルタ3r,4g,5bとしては、国際照明委員会(CIE)で定義されている等色関数(CIE1931RGB表色系)に近似する分光透過特性を有する3種類のR、G、Bフィルタや、同じく国際照明委員会(CIE)で定義されている等色関数(CIE1931XYZ表色系)に近似する分光透過特性を有する3種類のX、Y、Zフィルタなどが適用可能である。
The
受光板6は、遮光性を有する樹脂製または金属製の板部材からなり、図示されるようにLEDバックライト20の白色調整時には、その受光面6aがLEDバックライト20の発光面20aに対して略平行になるように配置される。
The light receiving plate 6 is made of a resin or metal plate member having a light shielding property, and when the white color of the
この場合、LEDバックライト20が備える光源22の個数と同数の光センサ2が、受光板6の受光面6aに均等になるように縦横に配設されると共に、図示されるように受光板6をLEDバックライト20の発光面2aに向かい合うように配置した際には、各光源22と各光センサ2は一対一で真向かいになるように対向配置されることになっている。
In this case, the same number of light sensors 2 as the number of
また、受光板6の受光面6aは、黒色艶消し塗装などにより反射防止処理が施されている。このように受光面6aに反射防止処理を施すことで、LEDバックライト20の各光源22からの光が受光面6aで反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源22に一対一に対向配置された各光センサ2による検出精度を向上させることができる。
Further, the
更に、LEDバックライト20の白色調整のために対向配置された受光板6と、LEバックライト20との間の外周には、外部から光が入り込まないようにするフード形状を有する遮光部材7が設けられている。この場合、遮光部材7は、受光板6に一体的になるように取付固定されており、受光板6をLEDバックライト20に対向配置させると、遮光部材7の前端部7aが、LEDバックライト20のシャーシ21の外周面に嵌合するようになっている。
Further, a light-shielding member 7 having a hood shape that prevents light from entering from the outside is provided on the outer periphery between the light receiving plate 6 and the
このように遮光部材7を設けることにより、LEDバックライト20と受光板6との間には、外部から光が入り込まないので、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。
By providing the light shielding member 7 in this manner, no light enters from the outside between the
また、遮光部材7の前端部7aには段部7bが形成されており、この段部7bが、LEDバックライト20のシャーシ21に当接するようになっている。したがって、遮光部材7が一体的に設けられた受光板6を、LEDバックライト20に装着した際には、段部7bによって、LEDバックライト20の発光面20aに対して受光板6の受光面6aが所定の位置に位置決めされるようになっている。
A
このように受光板6に位置決め部(段部7b)を設けることで、LEDバックライト20の各光源22と受光板6の各光センサ2は、一対一で真向かいになるように位置決めされると共に、各光源22と各光センサ2との間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源22に対して各光センサ2を所定の位置に対向配置させることが可能になっている。
By providing the positioning portion (
尚、この遮光部材7の内側の面にも、黒色艶消し塗装などにより反射防止処理が施されていると良い。この場合も、LEDバックライト20の各光源22からの光が遮光部材7の内側の面で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源22に一対一に対向配置された各光センサ2による光検出精度を向上させることができる。
In addition, it is preferable that the inner surface of the light shielding member 7 is also subjected to an antireflection treatment by black matte coating or the like. Also in this case, since the generation of stray light due to the light from each
このような受光板6に配設された各光センサ2が有する各フォトダイオード3,4,5からは、それぞれ受光した赤,緑,青の各波長成分を有する光の強さを示す電流が出力される。各フォトダイオード3,4,5から出力された電流は、図示しないI/V変換回路によって電圧に変換され、この電圧(アナログ値)は、A/D変換回路8によってデジタル値に変換されてから、フォトダイオード3,4,5毎の光検出値として調整手段9に出力される。
From each of the
調整手段9は、例えばPC(Personal Computer)、モニタ、キーボードなどの操作部を備えたもので構成されており、調整部10とメモリ11を備えている。調整手段9は、各光センサ2から出力された光検出値(三刺激値)が、目標とする輝度および色度が得られる設定範囲内の値となるように、各光源22が有する各LED22R,22G,22Bを駆動するLED制御データを新たに作成する処理を実行する。
The adjustment means 9 is configured by an operation unit such as a PC (Personal Computer), a monitor, and a keyboard, for example, and includes an adjustment unit 10 and a memory 11. The adjusting means 9 is configured so that each
具体的には、調整手段9が備える調整部10は、各光センサ2から出力された光検出値と、メモリ11に記憶されている光センサ基準値とを比較して、これらの値にズレが生じている場合には、そのズレ量に応じた調整LED制御データ(調整オンデューティ比Dデータ)を作成し、これをLEDバックライト20が備えるメモリ26に保存されている初期LED制御データ(初期オンデューティ比Dデータ)と書き換える処理を実行する。この場合、メモリ11は、RAM(Random Access Memory)を備えている。尚、上述した光センサ基準値が保存されているROM(Read Only Memory)やEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)もメモリ11が備えている構成にしても良い。
Specifically, the adjusting unit 10 included in the adjusting unit 9 compares the light detection value output from each light sensor 2 with the light sensor reference value stored in the memory 11, and shifts to these values. Is generated, adjustment LED control data (adjustment on-duty ratio D data) corresponding to the amount of deviation is created, and initial LED control data (stored in the
例えば、ある光源22の点灯による白色光が赤みを帯びている場合、つまり赤色LED22Rの発色光の光量が通常よりも大きい場合は、この光源2に一対一に対向して配置されている光センサ2が有する赤色フィルタ3r付きフォトダイオード3の光検出値が通常よりも大きく検出されるので、調整部10は、この赤色LED22Rの発色光の光量を減じるために、この赤色LED22Rに出力されるPWM信号のオンデューティ比Dを下げた調整LED制御データを作成し、これをLED点灯回路24のメモリ26に書き込む処理を実行する。したがって、調整手段9は、このような調整をLEDバックライト20の各光源22から発せられる白色光の輝度と色度が発光面20a内において均一になるまで繰り返し実行する。
For example, in the case where white light due to lighting of a certain
次に、図2に示されるフローチャートを用いて上述した白色調整装置1が実行する処理の手順について説明する。この場合、図示されるように、ステップS5〜ステップS7によるLEDバックライト20の白色本調整(ホワイトバランス本調整)に先立って、ステップS1〜S4によるLEDバックライト20の白色仮調整(ホワイトバランス仮調整)が調整手段9によって実行されるようになっている。
Next, a procedure of processing executed by the above-described white adjustment device 1 will be described using the flowchart shown in FIG. In this case, as shown in the figure, prior to the white main adjustment (white balance main adjustment) of the
ホワイトバランス仮調整では、先ず、LEDバックライト20の各光源22の赤色LED22Rだけを単色発光させ、これを受光する各光センサ2の赤色フィルタ3rを備えたフォトダイオード3が検出した光検出値を、調整手段9のメモリ11に保存する(ステップS1)。このステップS1では、各光源22の赤色LED22Rは、LED点灯回路24のメモリ26に保存されている赤色LED22Rについての初期のLED制御データ(初期オンデューティ比Dデータ)に基づいてLED駆動回路25から出力されるPWM信号によって発光される。
In the white balance temporary adjustment, first, only the
次に、LEDバックライト20の各光源22の緑色LED22Gだけを単色発光させ、これを受光する各光センサ2の緑色フィルタ4gを備えたフォトダイオード4が検出した光検出値を、調整手段9のメモリ11に保存する(ステップS2)。このステップS2では、各光源22の緑色LED22Gは、LED点灯回路24のメモリ26に保存されている緑色LED22Rについての初期のLED制御データ(初期オンデューティ比Dデータ)に基づいてLED駆動回路25から出力されるPWM信号によって発光される。
Next, only the
次に、LEDバックライト20の各光源22の青色LED22Bだけを単色発光させ、これを受光する各光センサ2の青色フィルタ5bを備えたフォトダイオード5が検出した検出値を、調整手段9のメモリ11に保存する(ステップS3)。このステップS3では、各光源22の青色LED22Gは、LED点灯回路24のメモリ26に保存されている青色LED22Bについての初期のLED制御データ(初期オンデューティ比Dデータ)に基づいてLED駆動回路25から出力されるPWM信号によって発光される。
Next, only the
尚、上述したLED点灯回路24のメモリ26に保存されている各LED22R,22G,22Bについての初期LED制御データ(初期オンデューティ比Dデータ)は、予めメモリ26に保存しておいても良く、または、この初期LED制御データを調整手段9のメモリ11に保存しておき、これを調整手段9がホワイトバランス仮調整前にLED点灯回路24のメモリ26に書き込み保存させても良い。また、この初期LED制御データとしては、例えば、各LED22R,22G,22Bにそれぞれ出力されるPWM信号のオンディーティ比Dが同じになるように設定されたデータが用いられる。
The initial LED control data (initial on-duty ratio D data) for each
そして、ステップS1〜S3によって調整手段9のメモリ11に保存された各光センサ2の各フォトダイオード3,4,5で検出された光検出値と、同じくメモリ11に記憶されている光センサ基準値とを比較して、これらの値にズレが生じている場合には、そのズレ量に応じた仮調整LED制御データ(仮調整オンデューティ比Dデータ)を作成し、これをLED点灯回路24のメモリ26に保存されている初期LED制御データ(初期オンデューティ比Dデータ)と書き換えて保存する(ステップS4)。
Then, the light detection values detected by the
そして、次に、LEDバックライト20の各光源22が有する各LED22R,22G,22Bをすべて発光させ、各光センサ2が有する各フォトダイオード3,4,5で検出された光検出値を、調整手段9のメモリ11に保存する(ステップS5)。このステップS5では、各光源22の各LED22R,22G,22Bは、ステップS1〜S4による仮ホワイトランス調整によってLED点灯回路24のメモリ26に書き込み保存されている各LED22R,22G,22Bについての仮調整LED制御データ(仮調整オンデューティ比Dデータ)に基づいてLED駆動回路25から出力されるPWM信号によって発光されており、これにより各LED22R,22G,22Bのそれぞれの発色光が混合されて白色光が生成されている。
Then, the
そして、次に、このように各光源22からの白色光を受光した各光センサ2から出力された光検出値が、メモリ11に保存されている目標とする輝度および色度が得られる設定範囲内の値となるように、各光源22が有する各LED22R,22G,22Bを駆動するLED制御データを作成する。つまり、各光センサ2の光検出値とメモリ11に記憶されている光センサ基準値とを比較(スペック判定)して(ステップS6)、これらの値にズレが生じている場合には(ステップS6(No))、そのズレ量に応じた本調整LED制御データ(本調整オンデューティ比Dデータ)を作成し、これをLED点灯回路24のメモリ26に保存されている仮調整LED制御データ(仮調整オンデューティ比Dデータ)と書き換えて保存する(ステップS7)。
Next, a setting range in which the target luminance and chromaticity stored in the memory 11 are obtained from the light detection values output from the respective optical sensors 2 that have received the white light from the respective
これら本調整であるステップS5、ステップS6(No)、ステップS7を、各光センサ2から出力された光検出値が、メモリ11に保存されている目標とする輝度および色度が得られる設定範囲内の値となる(ステップS6(Yes))まで繰り返す。そして、設定範囲内の値となった場合には(ステップS6(Yes))、本調整を終了する。 Step S5, step S6 (No), and step S7, which are the main adjustments, are performed by setting the light detection values output from the respective optical sensors 2 to obtain target luminance and chromaticity stored in the memory 11. It repeats until it becomes the value in (step S6 (Yes)). If the value is within the set range (step S6 (Yes)), the adjustment is terminated.
以上説明したLEDバックライトの白色調整装置1によれば、LED22R,22G,22Bからなる光源22が同一平面上に複数個配設されたLEDバックライト20の発光面20aに対向して略平行に配置される受光板6の受光面6a上には、光源22からの光を受光する光センサ2が、各光源22と一対一で対向するように複数個配設されているので、このような受光板6をLEDバックライト20の発光面20aに対向して配置するだけで、簡便に各光源22の光を一括して検出することができる。これにより、LEDバックライト20の白色調整に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。
According to the LED backlight white color adjusting device 1 described above, the
この場合、光センサ2は、色フィルタ付フォトダイオード3,4,5からなる構成なので、例えば市販されている汎用の複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いることで、安価に白色調整装置1を構成することができる。また、このような複数の色フィルタ付フォトダイオードからなる光センサを用いれば、従来のCCDカメラが備えるCCイメージセンサよりも光検出に要する時間を短縮することができる。
In this case, since the optical sensor 2 is composed of
また、互いに対向配置された受光板6とLEDバックライト20との間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材7が設けられているので、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。更に、遮光部材7が受光板6に一体的に設けられている構成なので、LEDバックライト20に受光板6を対向配置させるだけで、簡便に外部から光が入り込まないように遮光することができる。
In addition, since a light shielding member 7 is provided on the outer periphery between the light receiving plate 6 and the
そして、受光板6には、その受光板6の受光面6aがLEDバックライト20の発光面20aに対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部(遮光部材7の段部7b)が設けられているので、LEDバックライト20の各光源22と受光板6の各光センサ2を、例えば、一対一で真向かいになるように位置決めできると共に、各光源22と各光センサ2との間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源22に対して各光センサ2を所定の位置に対向配置させることが可能になる。
The light receiving plate 6 is positioned so that the
更に、受光板6の受光面6aには反射防止処理が施されているので、LEDバックライト20の各光源22からの光が受光板6の受光面6aで反射することによる迷光の発生が抑制され、このような迷光による影響を排除して各光源22に一対一に対向配置された各光センサ2による検出精度を向上させることができる。この場合、このような受光板6の受光面6aへの反射防止処理として、受光面6aに黒色艶消し塗装する構成にすれば、簡便に受光板の受光面に反射防止処理を施すことができる。
Further, since the
以上、本発明に係るLEDバックライトの白色調整装置の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら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、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、光センサの構成として複数の色フィルタ付フォトダイオードを適用した例を示したが、色フィルタ付フォトトランジスタを適用しても良く、上述した実施の形態には限定されない。 As mentioned above, although one Embodiment of the white adjustment apparatus of the LED backlight which concerns on this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is various aspects. Of course, it can be implemented. For example, an example is shown in which a plurality of photodiodes with color filters are applied as the configuration of the photosensor, but phototransistors with color filters may be applied, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
1:白色調整装置 2:光センサ 3:フォトダイオード
3r:赤色フィルタ 4:フォトダイオード 4g:緑色フィルタ
5:フォトダイオード 5b:青色フィルタ 6:受光板
6a:受光面 7:遮光部材 7a:前端部 7b:段部
8:A/D変換回路 9:調整手段 10:調整部 11:メモリ
20:LEDバックライト 20a:発光面 21:シャーシ
21a:底面 22:光源 22R:赤色LED 22G:緑色LED
22B:青色LED 23:光拡散板 24:LED点灯回路
25:LED駆動回路 26:メモリ
1: White adjustment device 2: Photosensor 3: Photodiode 3r: Red filter 4:
22B: Blue LED 23: Light diffusion plate 24: LED lighting circuit 25: LED drive circuit 26: Memory
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JP2009060463A JP2010217217A (en) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | White color adjusting device of led backlight |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012084883A (en) * | 2010-10-11 | 2012-04-26 | Ind Technol Res Inst | Detection method and detection device for wafer level light-emitting diode (led) chips and probe card thereof |
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JP2021034613A (en) * | 2019-08-27 | 2021-03-01 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Detector |
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2009
- 2009-03-13 JP JP2009060463A patent/JP2010217217A/en active Pending
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