JP4286801B2 - 発光装置、発光強度調整方法及び液晶表示装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施形態1に係る発光装置の構成例を示すブロック図である。
本発明の実施形態1に係る発光装置1は、制御部10、発光部20、駆動部30、記憶部40、入力部50、スペクトルセンサ60などを備えている。制御部10は、目標分光スペクトル演算部10a、分光スペクトル差分演算部10b、LED出力演算部10cとして機能するマイコンなどの電子回路から構成され、ハードウェア的に種々の処理を実行する。なお、制御部10がROM及びRAMを備えるCPUで構成され、目標分光スペクトル演算部10a、分光スペクトル差分演算部10b、LED出力演算部10cと同等のソフトウェアのプログラムを予めROMに格納しておき、格納されたプログラムに従って種々のソフトウェア的機能を実行するようにしてもよい。
本発明の実施形態1に係る発光装置1の発光強度調整方法は、第1赤色LED21aと第2赤色LED21bとの発光比率を調整して、第1赤色LED21a及び第2赤色LED21bの合成スペクトルのピーク波長を所定値に近づける第1の処理手順と、第1の処理手順によって調整された第1赤色LED21aと第2赤色LED21bとの発光比率を保持した状態で、第1赤色LED21a、第2赤色LED21b、緑色LED22、及び青色LED23の発光強度をさらに調整して、目標の輝度及び色度に近づける第2の処理手順とを含んでいる。
まず、制御部10は、第1赤色LED21a,第2赤色LED21bのPWM出力値を最大に設定し(ステップS1)、第1赤色LED21a,第2赤色LED21bをそれぞれ個別に発光させ、第1赤色LED21a,第2赤色LED21bの分光スペクトルをスペクトルセンサ60にて個別に計測して、第1赤色LED21a,第2赤色LED21bのピーク波長λ1,λ2を取得する(ステップS2)。スペクトルセンサ60からは、適宜設定された波長毎の発光強度が出力されるので、第1赤色LED21a,第2赤色LED21bのスペクトルのうちの発光強度がもっとも高い波長をピーク波長λ1,λ2とする。以下、第1赤色LED21a,第2赤色LED21bを識別するためλ1<λ2であるとし、また、赤色系の合成ピーク波長を目標値とする(後述する差分値を0とする)場合について説明する。なお、第1赤色LED21a,第2赤色LED21bのいずれのピーク波長が大きいかを予め決めておくようにすれば、S2の処理は不要であるが、各LEDのピーク波長は、使用することによって変位する虞があるため、発光強度を調整する毎に、ピーク波長λ1,λ2を取得するようにすることも可能である。
まず、発光装置1は、輝度・色度設定信号が入力部50に入力されることによって、輝度及び色度の設定値を受け付ける(ステップS11)。なお、輝度及び色度の設定値は、その数値自体を使用者によって直接的に入力されることによって受け付けられるようにしてもよい。
図8は本発明の実施形態2に係る発光装置の構成例を示すブロック図である。
本発明の実施形態2に係る発光装置2は、制御部11、発光部20、駆動部30、記憶部41、入力部50、カラーセンサ61、温度センサ62などを備えている。制御部11は、目標XYZ演算部11a、XYZ差分演算部11b、LED出力演算部11cとして機能するマイコンなどの電子回路から構成され、ハードウェア的に種々の処理を実行する。なお、制御部11がROM及びRAMを備えるCPUで構成され、目標XYZ演算部11a、XYZ差分演算部11b、LED出力演算部11cと同等のソフトウェアのプログラムを予めROMに格納しておき、格納されたプログラムに従って種々のソフトウェア的機能を実行するようにしてもよい。
本発明の実施形態2に係る発光装置2の発光強度調整方法は、第1赤色LED21a及び第2赤色LED21bのXYZ温度変化率情報を記憶部に記憶させる第1の処理手順と、第1赤色LED21aと第2赤色LED21bとの発光比率を調整して、第1赤色LED21a及び第2赤色LED21bの合成スペクトルのピーク波長を所定値に近づける第2の処理手順と、第2の処理手順によって調整された第1赤色LED21aと第2赤色LED21bとの発光比率を保持した状態で、第1赤色LED21a、第2赤色LED21b、緑色LED22、及び青色LED23の発光強度をさらに調整して、目標の輝度及び色度に近づける第3の処理手順とを含んでいる。なお、一般的に、第1の処理手順は発光装置2の製造者側、すなわち製造工程で処理され、第2の処理手順及び第3の処理手順は発光装置の使用者側で処理されるものである。
まず、恒温槽内の温度を第1温度に設定した後、第1赤色LED21a,第2赤色LED21b、緑色LED22及び青色LED23のPWM出力値を最大に設定し(ステップS21)、第1赤色LED21a,第2赤色LED21b、緑色LED22及び青色LED23を発光させる。各LEDの発光によって環境温度が変化するため、環境温度が収束するまで待機する。そして、温度センサ62にて発光部20の環境温度(第1発光環境温度T1)を測定する(ステップS22)。
ΔY=(Y2−Y1)/(T2−T1)…式(2)
ΔZ=(Z2−Z1)/(T2−T1)…式(3)
ここでは2点の補間で計算する方法を例示したが、テーブルなどを用いてテーブルのデータが存在しない区間を補間で求める方法を用いることも可能である。
まず、温度センサ62にて発光部20の環境温度(発光環境温度T)を測定するとともに(ステップS31)、発光環境温度Tにおける第1赤色LED21a,第2赤色LED21b、緑色LED22及び青色LED23の発光強度をカラーセンサ61にて計測する(ステップS32)。
図15は本発明の実施形態3に係る液晶表示装置の構成例を示す斜視図である。
本発明の実施形態3に係る液晶表示装置5は、液晶パネル90及びバックライトとして機能する発光装置1(2)から構成される。発光装置1(2)は、実施形態1又は実施形態2にて説明した発光装置であり、液晶パネル90の背面に配置される。
図16は本発明の実施形態4に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
本発明の実施形態4に係る液晶表示装置6は、制御部10、発光部20、駆動部30、記憶部40、入力部50、スペクトルセンサ60、液晶パネル90などを備えている。制御部10は、実施形態1にて説明した目標分光スペクトル演算部10a、分光スペクトル差分演算部10b、LED出力演算部10cに加えて、液晶パネル90を駆動するための液晶駆動部10dから構成される。
5,6 液晶表示装置
10,11 制御部
20 発光部
21a 第1赤色LED
21b 第2赤色LED
22 緑色LED
23 青色LED
30 駆動部
40,41 記憶部
50 入力部
60 スペクトルセンサ
61 カラーセンサ
62 温度センサ
90 液晶パネル
Claims (13)
- ピーク波長が異なる複数の発光体を有し、
各発光体の発光強度を各別に調整して合成スペクトルのピーク波長が所定値となるように制御する発光強度制御手段を備えること
を特徴とする発光装置。 - 少なくとも3原色で発光するように構成され、
前記3原色のうちの少なくとも1つにピーク波長が異なる複数の発光体
を備えることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 - 各発光体のピーク波長を取得するピーク波長取得手段を備え、
前記発光強度制御手段は、
前記ピーク波長取得手段によって取得された各発光体のピーク波長及び前記所定値に基づいて各発光体の発光強度を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項2に記載の発光装置。 - 前記ピーク波長取得手段によって取得された各発光体のピーク波長と前記所定値との差分値を算出する算出手段を備え、
前記発光強度制御手段は、
前記算出手段によって算出された差分値に基づいて各発光体の発光強度を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項3に記載の発光装置。 - 各発光体のピーク波長及び合成スペクトルのピーク波長を取得するピーク波長取得手段と、
該ピーク波長取得手段によって取得された各発光体のピーク波長と前記合成スペクトルのピーク波長との第1差分値と、前記ピーク波長取得手段によって取得された合成スペクトルのピーク波長と前記所定値との第2差分値とを算出する算出手段と
を備え、
前記発光強度制御手段は、
前記算出手段によって算出された第1差分値及び第2差分値に基づいて各発光体の発光強度を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項2に記載の発光装置。 - 前記発光体又は発光体近傍の温度を計測する温度計測手段を備え、
前記発光強度制御手段は、
前記温度計測手段によって計測された温度に基づいて各発光体の発光強度を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項2に記載の発光装置。 - 前記発光体又は発光体近傍の温度を計測する温度計測手段と、
該温度計測手段によって計測された温度における合成スペクトルのピーク波長が前記所定値となる各発光体の発光強度の情報が記憶された記憶部と
を備え、
前記発光強度制御手段は、
前記記憶部に記憶されている情報に基づき、前記温度計測手段によって計測された温度に応じて各発光体の発光強度を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項2に記載の発光装置。 - 出射光の輝度及び/又は色度の設定値を受け付ける受付手段と、
出射光の分光スペクトルを計測するためのスペクトル計測手段と、
該スペクトル計測手段によって計測された分光スペクトルに基づいて輝度及び/又は色度を算出する第2の算出手段と、
該第2の算出手段によって算出された輝度及び/又は色度と前記受付手段にて受け付けた輝度及び/又は色度の設定値との差分値を算出する第3の算出手段と
を備え、
前記発光強度制御手段は、
前記第3の算出手段によって算出された差分値に基づいて、各発光体の発光強度の比率を保持した状態で各発光体の発光強度をさらに制御するようにしてあること
を特徴とする請求項2乃至請求項7のいずれかに記載の発光装置。 - ピーク波長が異なる複数の発光体を有し、各発光体の発光強度を調整する発光装置の発光強度調整方法であって、
各発光体のピーク波長を取得し、取得したピーク波長に基づいて各発光体の発光強度を各別に調整して合成スペクトルのピーク波長が所定値となるように制御すること
を特徴とする発光強度調整方法。 - ピーク波長が異なる複数の発光体を有し、各発光体の発光強度を調整する発光装置の発光強度調整方法であって、
発光体又は発光体近傍の温度を計測し、計測した温度に基づいて各発光体の発光強度を各別に調整して合成スペクトルのピーク波長が所定値となるように制御すること
を特徴とする発光強度調整方法。 - 液晶パネルと、該液晶パネルの背面に配置され、3原色のうちの少なくとも1つにピーク波長が異なる複数の発光体を有する発光装置とを備える液晶表示装置であって、
各発光体のピーク波長を取得するピーク波長取得手段と、
該ピーク波長取得手段によって取得された各発光体のピーク波長に基づいて各発光体の発光強度を各別に調整して合成スペクトルのピーク波長が所定値となるように制御する発光強度制御手段と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記スペクトル取得手段は着脱可能になしてあること
を特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置。 - 液晶パネルと、該液晶パネルの背面に配置され、3原色のうちの少なくとも1つにピーク波長が異なる複数の発光体を有する発光装置とを備える液晶表示装置であって、
前記発光体又は発光体近傍の温度を計測する温度計測手段と、
該温度計測手段が計測した温度に基づいて各発光体の発光強度を各別に調整して合成スペクトルのピーク波長が所定値となるように制御する発光強度制御手段と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
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