JP4612452B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックライトを備えた液晶表示装置に関し、特に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を光源として使用する透過光表示型の液晶表示装置に関する。

図８は、非特許文献１に記載されたＬＥＤ光源の安定制御回路９０を示すブロック図である。

図８に示す安定制御回路９０は、色制御手段２２、輝度制御手段２３およびＬＥＤ駆動デューティ比制御手段２４に大別されている。

そして、色制御手段２２は、加算手段２２２、積分手段２２３、ＰＷＭ制御ブロック２２４、ＬＥＤ駆動・動作検出ブロック２２５および低域通過フィルタ２２６を有して構成されている。

また、輝度制御手段２３は、輝度センサ２３１、加算器２３２および輝度フィードバック回路２３３を有して構成され、ＬＥＤ駆動デューティ比制御手段２４は、加算器２４１、最大デューティ比設定手段２４２およびＬＥＤ駆動デューティ比クリッピング回路２４３を有して構成されている。

なお、輝度制御手段２３およびＬＥＤ駆動デューティ比制御手段２４は、輝度値（Ｙ’）を設定する輝度設定手段２５とともに輝度調節手段２６を構成している。

安定制御回路９０においては、制御の目標となるＸＹＺ値（色設定値）が色設定手段２０により設定され、この値と輝度調節手段２６の出力が乗算手段２１に与えられて乗算され、その乗算結果が色制御手段２２の加算手段２２２に与えられる。

加えて加算手段２２２にはＬＥＤ駆動・動作検出ブロック２２５の出力が、低域通過フィルタ２２６を介してフィードバックされ、乗算手段２１の乗算結果との差の値が積分手段２２３に与えられる構成となっている。

そして、積分手段２２３の出力は、ＰＷＭ制御ブロック２２４に与えられ、赤、緑、青のそれぞれのＬＥＤのＰＷＭ駆動のためのデューティ比が演算される。なお、ＰＷＭ制御ブロック２２４は、ＰＷＭ制御のための積分要素のフィードバック量のゲイン設定が可能な構成となっている。

ＬＥＤ駆動・動作検出ブロック２２５は、赤、緑、青のそれぞれの光を発光する３種類のＬＥＤと、当該３種類のＬＥＤをそれぞれ独立して駆動するＰＷＭ駆動回路と、ＬＥＤの発する赤、緑、青の単色光を導光板にて混色した白色光について、ＣＩＥ１９３１ＸＹＺ等色関数に近似した色フィルタを用いて分離し、それぞれのＸ’、Ｙ’、Ｚ’値（色検出値）を検出する光検出手段とを含んでいる。

ＰＷＭ制御ブロック２２４の出力は、ＬＥＤ駆動・動作検出ブロック２５内のＰＷＭ駆動回路へ与えられる。

低域通過フィルタ２２６を通したＬＥＤ駆動・動作検出ブロック２５の出力であるＸ’、Ｙ’、Ｚ’値（色検出値）は、輝度制御手段２３にも与えられ、輝度センサ２３１により、輝度値Ｙ’だけが検出されて加算手段２３２に与えられる。

一方、輝度設定手段２５によって設定された輝度値Ｙ’と、ＬＥＤ駆動・動作検出ブロック２５が出力する輝度値Ｙ’とが加算手段２３２に与えられ、両者の差の値が輝度制御手段２３内の輝度フィードバック回路２３３に与えられてＰＩＤ（proportional、integral、differential）比較制御を施される。なお、輝度フィードバック回路２３３は、ＰＩＤ比較制御における積分要素のフィードバック量のゲインを設定可能となっている。

輝度フィードバック回路２３３での比較制御処理の値がＬＥＤ駆動デューティ比制御手段２４の加算手段２４１に与えられ、この値とＰＷＭ制御ブロック２２４の出力との差の値がＬＥＤ駆動デューティ比クリッピング回路２４３に与えられる。

ＬＥＤ駆動デューティ比クリッピング回路２４３は、加算手段２４１の出力を受け、その出力に基づいてＬＥＤのＰＷＭデューティ比（赤、緑、青３色共通）を演算する。そしてその結果を乗算手段２１の入力の一方に与える。

なお、ＬＥＤ駆動デューティ比クリッピング回路２４３には、ＰＩＤ比較制御の比例要素および積分要素のフィードバック量のゲインを設定可能となっている。

以上説明した安定制御回路９０では、ＬＥＤのＰＷＭ駆動のデューティ比の値が一定の値に達した場合は、全体のゲインを落としてデューティのクリップによる色の変化を防ぐようなフィードバック動作を行うことで、赤、緑、青それぞれのバックライト光源のＬＥＤの発光強度およびバランスを安定に制御するものと考えられる。

ここで、図９の(ａ)、(ｂ)、(ｃ)に、それぞれ青、緑、赤のＬＥＤの発光スペクトラムの温度変化特性の一例を示す。

図９の(ａ)〜(ｃ)においては、横軸に波長を、縦軸に光強度（相対値）を示しており、各色のＬＥＤにおいて、ＬＥＤを収納するケースのケース温度Ｔｃが、＋２５℃、＋８５℃および−２０℃の場合の発光スペクトラムを重ねて示している。

なお、図９においてはケース温度Ｔｃ＋２５℃の場合の光強度のピーク値（λピーク）を１として、各温度の発光スペクトラムを示している。

図９から判るように、ＬＥＤの発光強度は各色とも温度により変化するが、従来は、図８を用いて説明した安定制御回路９０などを用いたフィードバック制御により温度変化による影響を補償していた。

また、特許文献１には、バックライトの輝度および装置内の温度を測定し、装置内の温度に基づいて目標輝度を達成するように輝度を補正する技術が開示されている。

特開平２００２−３１１４１３号公報（図４） Armand Perduijn et al.,"43.2: Light Output Feedback Solution for RGB LED Backlight Applications","SID2003 CD-ROM"

以上説明したように、非特許文献１のＬＥＤ光源の安定制御回路においては、バックライト光源単独の輝度および色度を安定に制御するものであったが、光検出手段に用いられる光センサ回路において、例えば光検出に使用されるフォトダイオードの電流出力が、温度変化により変動することや、フォトダイオードの電流出力を電圧変換する増幅回路に用いられる抵抗器の抵抗値も温度変化を起こすことが考えられる。

図１０に、赤、緑、青各色の光センサの出力電圧と動作温度との関係を示す。
図１０においては、横軸に温度（℃）を、縦軸に出力電圧（Ｖ）を示し、赤色（Ｒ）の光センサの出力電圧特性を四角マークでプロットし、緑色（Ｇ）の光センサの出力電圧特性を円マークでプロットし、青色（Ｂ）の光センサの出力電圧特性を三角マークでプロットしているが、左側の縦軸と、右側の縦軸とではスケールが異なり、左側の縦軸は１目盛りが０．００５Ｖとなっており、右側の縦軸は１目盛りが０．２Ｖとなっている。そして、左側の縦軸は緑色の光センサの出力電圧を表し、右側の縦軸は赤色および青色の光センサの出力電圧を表している。

図１０より、スケールは異なるものの緑色の光センサの出力電圧が、最も温度依存性が高いことが判るが、青色および赤色の光センサの出力電圧についても微小な変化が見られる。

さらに、ＬＥＤ光源をバックライトに用いる液晶パネルの分光透過率も温度により変化する。

図１１には、液晶パネルの透過率の温度特性を示す。
図１１においては、横軸を波長（ｎｍ）、縦軸を液晶パネルを透過する光強度（相対値）とし、液晶パネルの温度が２４．５℃の場合と４３℃の場合の各波長での透過率を示しており、温度の上昇により透過率が低下することが判る。

なお、図１１においては液晶パネルの温度が２４．５℃の場合の、波長５２３ｎｍにおける光強度を１として、各波長での透過率を示している。

ここで、光センサの動作温度および液晶パネルの動作温度については、電源オンの後、時間経過に従って上昇するので、結果として、光センサの検出特性および液晶パネルの分光透過率も時間経過に従って変化することになる。

図１２に、図８に示した安定化制御回路９０と同等の安定化制御回路を備えた液晶ディスプレイを試作し、キャビネット（エンクロージャ）の有無による光フィードバック制御動作の変化についての試験を行った結果を示す。

図１２において、縦軸は最終的に安定する輝度および色度からの色差（ΔＥａｂ）を示し、横軸には時間経過（分）を示す。

図１２に示すように、キャビネットを有する場合には、色差の変化が安定するまで約２５０分を要するのに対し、キャビネットを有しない場合には約１００分で安定することが判る。このようにキャビネットの有無により、フィードバックの収束時間に大きな差異が生じる。

これは、キャビネットの有無により、バックライトのＬＥＤ光源部の放熱状態が大きく異なることによるものと考えられる。

以上説明したように、ＬＥＤ光源の従来の安定化制御回路においては、液晶表示装置の筐体内や液晶パネルの温度変化により、大きな影響を受けやすく、その結果、輝度や色度の安定化に長い時間を要するという問題があった。

また、特許文献１には、装置内の温度に基づいて目標輝度を達成するように輝度を補正することが開示されているものの、ＬＥＤを光源とするものではなかった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、温度変化による輝度および色度が安定するまでの時間を短縮した、ＬＥＤを光源とする液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る請求項１記載の液晶表示装置は、複数の単色光を導光板で混色した白色光を液晶パネルのバックライトに用いる液晶表示装置であって、前記複数の単色光の複数の光源の発光強度を、それぞれ独立して制御する制御手段と、前記バックライトの白色光の輝度を検出する光検出手段と、前記液晶パネル近傍の温度を測定する温度検出手段と、前記光検出手段によって検出された輝度検出値を受け、該輝度検出値を設定輝度に一致させるように前記制御手段に対して前記複数の光源の投入電力のフィードバック制御を行う、フィードバック制御手段とを備え、前記フィードバック制御手段は、前記温度検出手段によって検出された検出温度に基づいて、温度変化に起因する前記光検出手段の出力の温度特性に対する第１の補償値を設定する第１の温度補償手段と、前記温度情報に基づいて、温度変化に起因する前記液晶パネルの分光透過率の温度特性に対する第２の補償値を設定する第２の温度補償手段とを有し、前記第１および第２の補償値に基づいて前記フィードバック制御を行う。

本発明に係る請求項１記載の液晶表示装置によれば、フィードバック制御手段が、温度検出手段によって検出された検出温度に基づいて、温度変化に起因する光検出手段の出力の温度特性に対する第１の補償値を設定する第１の温度補償手段と、温度情報に基づいて、温度変化に起因する液晶パネルの分光透過率の温度特性に対する第２の補償値を設定する第２の温度補償手段とを有し、第１および第２の補償値に基づいて複数の光源の投入電力のフィードバック制御を行うので、電源投入後のディスプレイ筐体内部の温度上昇に伴う白色光の輝度および色度の変動を抑制して、電源投入直後から白色光の輝度および色度を安定させることができる。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．装置構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置１００の構成を示すブロック図である。

図１に示す液晶表示装置１００は、導光板２に取り付けられた、温度検出手段（温度センサＩＣ）３および光検出手段（光センサＩＣ）４から出力される、導光板２の温度情報および赤、緑、青の光の強度の情報に基づいて、フィードバック制御手段１７が、ＰＷＭコントローラ７およびＬＥＤドライバ６をフィードバック制御する構成となっている。

すなわち、液晶（ＬＣＤ）パネル１の背面（表示面とは反対の面）側には、バックライトシステムを構成する導光板２が取り付けられている。導光板２はＬＥＤバックライト光源５の発する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の単色光を混色して白色光とする部材であり、導光板２の背面（ＬＣＤパネルとは反対側の面）には、図示しない拡散シートや反射シートが貼り付けられている。

また、導光板２のエッジ部分には、温度検出手段３と、光検出手段４とが互いに近接した位置に取り付けられている。光検出手段４はＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ３色のカラーフィルタと、それらと対をなす光電変換素子（シリコンフォトダイオード等）とを有して構成されており、バックライトの白色光を赤、緑、青のそれぞれの光に分光した上で光強度を検出する構成となっている。なお、温度検出手段３は導光板２に直接取り付けず、導光板２の近傍に配置するようにしても良い。

ＬＣＤパネル１は、液晶駆動回路１９により駆動され、当該回路に接続された映像制御回路１８から供給される映像信号に従った映像が表示される。液晶パネル１の前面には画素ごとに赤、緑、青の３色のカラーフィルタが貼り付けられており、それぞれ導光板２の発する白色を分光して赤、緑、青の単色光のみを透過させる構成となっている。

ＬＥＤバックライト光源５は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの波長で発光するＬＥＤを、色ごとに複数個で配列して構成される３種類のＬＥＤ群を有するＬＥＤモジュールにより構成される。そして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれのＬＥＤ群を駆動する３チャネルのＬＥＤドライバ６によって駆動される構成となっている。

ＬＥＤドライバ６の入力にはＰＷＭコントローラ７の出力が接続され、赤、緑、青のそれぞれのＬＥＤ群への投入電力をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式にて制御する構成となっている。

ＰＷＭコントローラ７を制御するフィードバック制御手段１７は、輝度設定手段９、色設定手段１０、輝度設定手段９および色設定手段１０の出力が入力される乗算手段１１、乗算手段１１の出力がその入力の一方に与えられる比較手段８、光検出手段４の温度変化に起因する出力変動を補償する光センサの温度補償手段１４（第１の温度補償手段）、液晶パネルの温度変化に起因する分光透過率の変動を補償する液晶パネルの温度補償手段１２（第２の温度補償手段）、光検出手段４の検出結果と光センサの温度補償手段１４の出力との加算を行う加算手段１５、および加算手段１５の出力と液晶パネルの温度補償手段１２の出力の乗算を行う乗算手段１３を備えて構成される。

なお、光検出手段４の出力は、ＬＥＤを駆動するＰＷＭ周波数の帯域をカットする低域通過フィルタ（Low Pass Filter）１６を通してフィードバック制御手段１７内の加算手段１５に与えられる。低域通過フィルタ１６は、ＬＥＤを駆動するＰＷＭ周波数よりも光検出手段４の応答速度が速い場合は、光検出手段４の出力にＰＷＭ周波数の成分がノイズとして重畳されるので、このようなノイズを除去するために設けられている。

また、温度検出手段３の出力は、前述の光センサの温度補償手段１４および液晶パネルの温度補償手段１２にそれぞれ与えられる構成となっている。

図２は、液晶表示装置１００で使用されるバックライトシステム２１の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、ＬＥＤバックライト光源５は、赤のＬＥＤ、青のＬＥＤおよび緑のＬＥＤが交互に直列に配列されており、各色の複数のＬＥＤで３種類のＬＥＤ群をなし、それぞれのＬＥＤ群を３チャネルのＬＥＤドライバ６が駆動する。

また、フィードバック制御手段１７の実現例としてはＭＰＵ（microprocessing unit）が考えられるので、以下においてはＭＰＵ１７と示す場合もある。

そして図１には示していないが、ＭＰＵ１７には、例えばＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）で構成される不揮発性メモリ３０が接続されている。

図３は、光検出手段４、ＬＥＤドライバ６および、ＬＥＤバックライト光源５のそれぞれの構成をさらに説明する図である。

図３に示すように光検出手段４は、赤、緑、青の３系統（チャネル）のそれぞれの検出回路４１、４２、４３と、ＡＤ変換回路（ＡＤＣ）４５とを備え、ＡＤ変換回路４５の出力はＭＰＵ１７の入出力端子に接続されている。

検出回路４１〜４３は基本的に同じ構成を有しており、以下、検出回路４１を例に採って構成を説明する。

受光部を構成するフォトダイオード４１１（赤い光のみを透過させるフィルタと対になっている）のアノードがオペアンプ４１２のマイナス入力に接続され、オペアンプ４１２のプラス入力は電源端子Ｖｓに接続されている。フォトダイオード４１１のカソードは電源端子Ｖｓに接続されている。

また、オペアンプ４１２のマイナス入力と出力との間には、直列接続された帰還抵抗４１４および４１５が介挿されるとともに、発振防止用のキャパシタ４１６が介挿されている。

また、帰還抵抗４１４および４１５の接続ノードと電源端子Ｖｓとの間には抵抗４１３が介挿され、帰還抵抗４１４、４１５と、抵抗４１３とでオペアンプ４１２のゲイン調整が可能な構成となっており、オペアンプ４１２の出力が検出回路４１の出力としてＡＤ変換回路４５に与えられる構成となっている。

なお、検出回路４２および４３については、それぞれのフォトダイオード４２１および４３１が、緑および青の光のみを透過させるフィルタと対になっている以外は、検出回路４１と同じであり、検出回路４１の符号４１２〜４１６で示される部分を、それぞれ符号４２２〜４２６および符号４３２〜４３６として示している。

ＭＰＵ１７に接続されるＰＷＭコントローラ７は、ＬＥＤバックライト光源５を構成する赤、緑および青のＬＥＤ群５１、５２および５３の動作をそれぞれ制御するドライバ６１、６２および６３をＰＷＭ駆動する。

＜Ａ−２．装置動作＞
次に、液晶表示装置１００における光フィードバック制御処理動作について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。

＜Ａ−２−１．ステップＳＴ１＞
ディスプレイへの電源投入時には、ＭＰＵ１７がＰＷＭコントローラ７に対して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれのＰＷＭ制御出力の初期設定を行う（ステップＳＴ１）。

この時、例えば液晶表示装置１００を起動して動作させて、電源を停止するまでの一連の前回の動作における最後のＰＷＭ設定値（Ｒ、Ｇ、Ｂ各チャネル分）を不揮発性メモリ３０（図３）に記憶させておき、これを読み出したものを初期設定値として使用すれば良い。

＜Ａ−２−２．ステップＳＴ２＞
次に、予め指定された色温度に従ってＲ、Ｇ、Ｂの光検出手段４の出力値に相当するフィードバック制御目標値（輝度制御目標値）を設定する（ステップＳＴ２）。

なお、以下の説明においては、光検出手段４は輝度センサ４として説明する。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の輝度を検出すれば計算により導光板２の発光色を求めることができるので、輝度センサ４は色検出手段と言うこともできる。

ここで、予め指定された色温度とは、白色光の色温度であり、これを例えば５０００Ｋ（ケルビン）とし、ＬＣＤパネル１の白色光をこの色温度に調整するように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤの輝度バランスを制御するための値がフィードバック制御目標値の初期値である。より具体的には、液晶表示装置１００の製造時に、輝度センサおよび色度センサを用いてＬＣＤパネル１の表示面の白色点を計測しつつＬＥＤの駆動調整を行い、指定された色温度となるように設定し、そのときの導光板２の輝度を輝度センサ４で検出し（Ｒ、Ｇ、Ｂの各色について）、その検出値をフィードバック制御目標値の初期値として指定する。これにより、ＬＣＤパネル１の表示面の発光状態と、導光板２の発光状態とを関連付けて数値化することができる。そして、フィードバック制御目標値の初期値は液晶表示装置１００に内蔵される不揮発性メモリ３０に記憶される。

ステップＳＴ２で設定するフィードバック制御目標値は、指定された色温度に基づいて不揮発性メモリ３０に予め記憶されたＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのフィードバック制御目標値の初期値に基づいて設定され、設定輝度（Brightness）に対応した下記の計算式（１）、（２）、（３）によって得られる。

赤チャネルのフィードバック制御目標値
＝（Brightness／（Brightness最大値））・Brightness最大時の赤チャネル（系統）のフィードバック制御目標値・・・（１）
緑チャネルのフィードバック制御目標値
＝（Brightness／（Brightness最大値））・Brightness最大時の緑チャネル（系統）のフィードバック制御目標値・・・（２）
青チャネルのフィードバック制御目標値
＝（Brightness／（Brightness最大値））・Brightness最大時の青チャネル（系統）のフィードバック制御目標値・・・（３）
ここで、Brightness最大時の赤チャネルのフィードバック制御目標値、Brightness最大時の緑チャネルのフィードバック制御目標値、Brightness最大時の青チャネルのフィードバック制御目標値が、不揮発性メモリ３０に予め記憶されたＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのフィードバック制御目標値の初期値に対応する。

＜Ａ−２−３．ステップＳＴ３＞
次に、ステップＳＴ３においてＲ、Ｇ、Ｂの輝度センサ４の出力値を検出する。
輝度センサ４の出力のＭＰＵ１７への取り込みは、図３を用いて説明したＡＤ変換回路４５を介して行われるが、この時にノイズ除去の処理を併せて行うようにすれば良い。

例えば、ＡＤ変換回路４５におけるＡＤ変換をＭＰＵ１７からの制御により、一定期間のインターバルによるＡＤ変換を複数回繰り返して行い、その結果得られる複数の出力値から、最大値および最小値を除いた値を平均した値をＭＰＵ１７に取り込むようにすれば良い。最大値および最小値を除くことでノイズのピーク成分を取り除くことができる。なお、得られた複数の出力値を単純に平均することでも良い。

＜Ａ−２−４．ステップＳＴ４＞
次に、ステップＳＴ４においてＲ、Ｇ、Ｂの輝度センサ４の出力値について、温度変化に対する補償を行う。この処理は、図１に示すＭＰＵ１７内の光センサの温度補償手段１４と加算手段１５により実行される。

この補償においては、温度による変化要因として、輝度センサ４のゲイン変化および輝度センサ４の暗電流変化を考慮する。また、変化量は上記要因のどちらにおいても１次関数で定義し、下記の計算式（４）に基づいて補償を行う。

ＡＤＣ_t（Ｘ）＝ＡＤＣ_T（Ｘ）＋輝度センサゲイン変化分＋輝度センサ暗電流変化分
＝ＡＤＣ_T（Ｘ）＋Δｔ・ａ（Ｘ）＋ｂ ・・・（４）
上記計算式（４）におけるΔｔ・ａ（Ｘ）＋ｂの処理は温度補償手段１４において実行され、この処理は輝度センサ４の出力の温度特性に対する補償値（第１の補償値）を設定する処理と言うことができる。

輝度値Ｘ時の温度センサ検出値 ：Ｔ（Ｘ）
輝度値Ｘ時の輝度センサ検出値 ：ＡＤＣ_T（Ｘ）
輝度値Ｘ時の温度センサの基準値 ：ｔ（Ｘ）
輝度値Ｘ時の温度補償後の輝度センサ検出値 ：ＡＤＣ_t（Ｘ）
輝度値Ｘ時の輝度センサのゲイン変化係数 ：ａ（Ｘ）
輝度値Ｘ時の輝度センサの暗電流変化係数 ：ｂ
輝度値Ｘ時の基準温度よりの温度差 ：Δｔ（Ｘ）＝ｔ（Ｘ）−Ｔ（Ｘ）
なお、上記パラメータにおいて、輝度値Ｘ時の温度センサの基準値とは、先に説明した白色点調整時の輝度値Ｘでの温度検出手段３による検出温度を指し、これを基準温度として、温度補償値については、この基準温度よりの温度の変化分（Δｔ）の関数としている。

また、輝度値Ｘ時の輝度センサのゲイン変化係数ａ（Ｘ）は、各色の輝度センサごとに異なるので、Ｒ、Ｇ、Ｂの各輝度センサの個々の差異（単位温度変化当たりの検出値の変化量の差異）を考慮するものとし、計算式（４）は以下のようになる。

ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｒ）＝ＡＤＣ_T（Ｘ）＋Δｔ・ａ（Ｘ）（Ｒ）＋ｂ（Ｒ）・・（５）
ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｇ）＝ＡＤＣ_T（Ｘ）＋Δｔ・ａ（Ｘ）（Ｇ）＋ｂ（Ｇ）・・（６）
ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｂ）＝ＡＤＣ_T（Ｘ）＋Δｔ・ａ（Ｘ）（Ｂ）＋ｂ（Ｂ）・・（７）
なお、ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｒ）、ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｇ）およびＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｂ）は、それぞれ輝度値Ｘ時の温度補償後の赤チャネル、緑チャネルおよび青チャネルの輝度センサ検出値であり、ａ（Ｘ）（Ｒ）、ａ（Ｘ）（Ｇ）およびａ（Ｘ）（Ｂ）は、それぞれ輝度値Ｘ時の赤チャネル、緑チャネルおよび青チャネルの輝度センサのゲイン変化係数を表す。また、ｂ（Ｒ）、ｂ（Ｇ）、ｂ（Ｂ）は赤チャネル、緑チャネルおよび青チャネルの輝度センサの暗電流変化係数を表す。ただし、以下においては便宜的に計算式（４）に基づいて説明を行う。

＜Ａ−２−４−１．輝度センサのゲイン変化係数決定＞
ここで、輝度センサのゲイン変化係数ａ（Ｘ）については、下記の計算式（８）を用いて決定する。

ａ（Ｘ）＝｛ＡＤＣ（Ｔｏｐ）−ＡＤＣ（Ｂｏｔ）｝・（Ｂａｓｅ＿ａ（Ｘ）／｛Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｔｏｐ）−Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｂｏｔ）｝ ・・・（８）
輝度センサの基準のＡＤＣ上限値 ：Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｔｏｐ）
輝度センサの基準のＡＤＣ下限値 ：Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｂｏｔ）
輝度センサの基準の温度変化係数 ：Ｂａｓｅ＿ａ（Ｘ）
なお、輝度センサの基準のＡＤＣ上限値とは以下のように定義される。
すなわち、輝度センサの出力動作範囲の設計的な標準値において動作可能な最大のダイナミックレンジにて出力した電圧をＡＤ変換回路４５（図３）に取り込んだ時のＡＤ変換回路４５の出力値である。

また、輝度センサの基準のＡＤＣ下限値とは以下のように定義される。
すなわち、輝度センサの出力動作範囲の設計的な標準値において動作可能な最小のダイナミックレンジにて出力した電圧をＡＤ変換回路４５（図３）に取り込んだ時のＡＤ変換回路４５の出力値である。

また、輝度センサの基準の温度変化係数とは、輝度センサの設計的な標準値における温度変化に対するゲインの変化を表す係数である。

そして、計算式（８）の右辺の（Ｂａｓｅ＿ａ（Ｘ）／｛Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｔｏｐ）−Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｂｏｔ）｝で表される係数を補正係数（パラメータ）値として不揮発性メモリ３０（図３）に保存する。

なお、上記補正係数はＯＳＤ（On Screen Display）およびディスプレイのベゼル部分に設けられた調整用の押しボタン操作または、外部装置との通信手段による指令コマンドにて製造時に作業者が書き換え可能なように構成されている。

また、計算式（８）の左辺の｛ＡＤＣ（Ｔｏｐ）−ＡＤＣ（Ｂｏｔ）｝におけるＡＤＣ（Ｔｏｐ）およびＡＤＣ（Ｂｏｔ）は、それぞれ、輝度センサの出力電圧の最大値および最小値に対するＡＤ変換回路４５の出力値を表しており、液晶表示装置に固有の値であり不揮発性メモリ３０（図３）に保存する。なお、これらの値も、ＯＳＤおよびディスプレイのベゼル部分に設けられた調整用の押しボタン操作または、外部装置との通信手段による指令コマンドにて製造時に作業者が書き換え可能なように構成されている。

＜Ａ−２−４−２．輝度センサの暗電流変化係数決定＞
ここで、輝度センサの暗電流変化係数ｂについては、下記の計算式（９）を用いて決定する。

ｂ＝ΔＩｓｅｎｓ・Ｒｓｅｎｓ・ＡＤＣｒａｎｇｅ／Ｖｓｅｎｓ ・・・（９）
電流値変化量 ：ΔＩｓｅｎｓ
センサ電流／電圧変換用抵抗値 ：Ｒｓｅｎｓ
センサ出力電圧可変範囲 ：Ｖｓｅｎｓ
センサＡＤＣ検出出力幅 ：ＡＤＣｒａｎｇｅ
なお、上記各パラメータについては、赤、緑、青のそれぞれのチャネルごとに個別に設けられ、輝度センサの暗電流変化係数ｂについてもチャネルごとに異なることは、計算式（５）〜（７）に示した通りである。

＜Ａ−２−５．ステップＳＴ５＞
次に、計算式（４）に基づいてＲ、Ｇ、Ｂの輝度センサ４の検出値の温度変化に対する補償を行って得た温度補償後の輝度センサ検出値ＡＤＣ_t（Ｘ）に対して、ステップＳＴ５において液晶パネルの分光透過率の温度変化に対する補償を行う。この処理は、図１に示すＭＰＵ１７内の液晶パネルの温度補償手段１２および乗算手段１３により実行される。

この補償処理は下記の計算式（１０）〜（１２）に基づいて行う。
ＡＤＣ_LCDT(R)＝ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｒ）・Δｔ・ＬＣＤdrift（Ｒ） ・・・（１０）
ＡＤＣ_LCDT(G)＝ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｇ）・Δｔ・ＬＣＤdrift（Ｇ） ・・・（１１）
ＡＤＣ_LCDT(B)＝ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｂ）・Δｔ・ＬＣＤdrift（Ｂ） ・・・（１２）
上記計算式（１０）〜（１２）におけるΔｔ・ＬＣＤdrift（Ｒ）、Δｔ・ＬＣＤdrift（Ｇ）、Δｔ・ＬＣＤdrift（Ｂ）の処理は液晶パネルの温度補償手段１２において実行され、この処理は液晶パネルの分光透過率の温度特性に対する補償値（第２の補償値）を設定する処理と言うことができる。

ＡＤＣ_LCDT(R)：パネル温度補償後の赤チャネルの輝度センサ検出値
ＡＤＣ_LCDT(G)：パネル温度補償後の緑チャネルの輝度センサ検出値
ＡＤＣ_LCDT(B)：パネル温度補償後の青チャネルの輝度センサ検出値
ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｒ）：赤チャネルの輝度センサ検出値（センサ温度補償後）
ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｇ）：緑チャネルの輝度センサ検出値（センサ温度補償後）
ＡＤＣ_t（Ｘ）（Ｂ）：青チャネルの輝度センサ検出値（センサ温度補償後）
ＬＣＤdrift（Ｒ）：赤チャネルの液晶パネルの温度変化係数
ＬＣＤdrift（Ｇ）：緑チャネルの液晶パネルの温度変化係数
ＬＣＤdrift（Ｂ）：青チャネルの液晶パネルの温度変化係数
ここで、各チャネルに対する液晶パネルの温度変化係数とは、液晶パネルの温度変化に対する分光透過率の変化を表す係数であり、製造時に各チャネルごとに測定されて設定される値であり、不揮発性メモリ３０（図３）に保存する。なお、この値も、ＯＳＤおよびディスプレイのベゼル部分に設けられた調整用の押しボタン操作または、外部装置との通信手段による指令コマンドにて製造時に作業者が書き換え可能なように構成されている。

＜Ａ−２−６．ステップＳＴ６＞
次に、ステップＳＴ６において、計算式（１０）を用いて得られたパネル温度補償後の赤チャネルの輝度センサ検出値と、計算式（１）を用いて設定した赤チャネルのフィードバック制御目標値とを比較し、両者の差の絶対値を計算し、予め定めた閾値（閾値Ａ）以下であるか否かを判定する。なお、この判定動作は、図１に示すＭＰＵ１７内の比較手段８において実行される。

そして、判定の結果、検出値と目標値の差の絶対値が閾値Ａ以下である場合はステップＳＴ１０に進む。一方、検出値と目標値の差が閾値Ａを超える場合はステップＳＴ７に進む。

＜Ａ−２−７．ステップＳＴ７＞
ステップＳＴ７では、パネル温度補償後の赤チャネルの輝度センサ検出値が赤チャネルのフィードバック制御目標値よりも大きいか否かの判定を行う。

そして、判定の結果、検出値が目標値より大きい場合はステップＳＴ８に進み、検出値が目標値より小さい大きい場合はステップＳＴ９に進む。

＜Ａ−２−８．ステップＳＴ８＞
ステップＳＴ８では、赤色ＬＥＤ群５１（図３）への投入電力を一定量減少させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ１０に進む。

＜Ａ−２−９．ステップＳＴ９＞
ステップＳＴ９では、赤色ＬＥＤ群５１（図３）への投入電力を一定量増加させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ１０に進む。なお、投入電力の増減量については各ＬＥＤの特性や液晶パネル１の動作特性等を考慮して予め設定される。

＜Ａ−２−１０．ステップＳＴ１０＞
ステップＳＴ１０では、計算式（１１）を用いて得られたパネル温度補償後の緑チャネルの輝度センサ検出値と、計算式（２）を用いて設定した緑チャネルのフィードバック制御目標値とを比較し、両者の差の絶対値を計算し、予め定めた閾値（閾値Ｂ）以下であるか否かを判定する。なお、この判定動作は、図１に示すＭＰＵ１７内の比較手段８において実行される。

そして、判定の結果、検出値と目標値の差の絶対値が閾値Ｂ以下である場合はステップＳＴ１４に進む。一方、検出値と目標値の差が閾値Ｂを超える場合はステップＳＴ１１に進む。

＜Ａ−２−１１．ステップＳＴ１１＞
ステップＳＴ１１では、パネル温度補償後の緑チャネルの輝度センサ検出値が緑チャネルのフィードバック制御目標値よりも大きいか否かの判定を行う。

そして、判定の結果、検出値が目標値より大きい場合はステップＳＴ１２に進み、検出値が目標値より小さい大きい場合はステップＳＴ１３に進む。

＜Ａ−２−１２．ステップＳＴ１２＞
ステップＳＴ１２では、緑色ＬＥＤ群５２（図３）への投入電力を一定量減少させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ１４に進む。

＜Ａ−２−１３．ステップＳＴ１３＞
ステップＳＴ１３では、緑色ＬＥＤ群５２（図３）への投入電力を一定量増加させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ１４に進む。

＜Ａ−２−１４．ステップＳＴ１４＞
ステップＳＴ１４では、計算式（１２）を用いて得られたパネル温度補償後の青チャネルの輝度センサ検出値と、計算式（３）を用いて設定した青チャネルのフィードバック制御目標値とを比較し、両者の差の絶対値を計算し、予め定めた閾値（閾値Ｃ）以下であるか否かを判定する。なお、この判定動作は、図１に示すＭＰＵ１７内の比較手段８において実行される。

そして、判定の結果、検出値と目標値の差の絶対値が閾値Ｃ以下である場合はステップＳＴ１８に進む。一方、検出値と目標値の差が閾値Ｃを超える場合はステップＳＴ１５に進む。

＜Ａ−２−１５．ステップＳＴ１５＞
ステップＳＴ１５では、パネル温度補償後の青チャネルの輝度センサ検出値が青チャネルのフィードバック制御目標値よりも大きいか否かの判定を行う。

そして、判定の結果、検出値が目標値より大きい場合はステップＳＴ１６に進み、検出値が目標値より小さい大きい場合はステップＳＴ１７に進む。

＜Ａ−２−１６．ステップＳＴ１６＞
ステップＳＴ１６では、青色ＬＥＤ群５３（図３）への投入電力を一定量減少させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ１８に進む。

＜Ａ−２−１７．ステップＳＴ１７＞
ステップＳＴ１７では、青色ＬＥＤ群５３（図３）への投入電力を一定量増加させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ１８に進む。

＜Ａ−２−１８．ステップＳＴ１８＞
ステップＳＴ１８では、輝度および色温度の変更操作が行われたか否かを検出し、何れかの変更操作が行われた場合はステップＳＴ１に戻り、各パラメータの再設定を行ってステップＳＴ１以下の動作を繰り返す。

一方、変更操作が行われていない場合はステップＳＴ３に戻り、フィードバック処理を繰り返す。

なお、色温度は複数の設定値が予めプリセットされており、任意に選択することが可能なので、色温度の設定が変更された場合には、ステップＳＴ１以下の動作を繰り返すことになる。

＜Ａ−３．作用効果＞
以上説明したように、本発明に係る液晶表示装置１００は、輝度センサ検出値の温度変化に対する補償後の光センサ検出値に、さらに液晶パネルの分光透過率の温度変化に対する補償を行って得たパネル温度補償後の光センサ検出値と、フィードバック制御目標値と比較し、フィードバック制御目標値に達しない場合およびフィードバック制御目標値を超える場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤの投入電力を増減するように制御するので、電源投入後のディスプレイ筐体内部の温度上昇に伴う輝度センサ４の検出値および液晶パネル１の色変化を補償することができ、電源投入直後から白色光の輝度および色度を安定させることができる。

図５に、液晶表示装置１００の液晶パネル１の白色光の変動特性を示す。
図５においては、横軸に経過時間（秒）を、縦軸に最終的に安定する輝度および色度からの色差（ΔＥａｂ）を示す。

また、図５においては比較のために従来の冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）をバックライトの光源に用いた液晶ディスプレイモニタの白色光の変動特性を示す。

図５から、ＣＣＦＬバックライトＬＣＤでは、白色光のΔＥａｂが１以内の範囲に収束するまでの時間は１０〜２０分を要するのに対し、本発明に係る光フィードバック制御を行った液晶表示装置１００では、電源投入直後１分以内に白色光のΔＥａｂが１以内の範囲に収束することが判る。

このように、ＣＣＦＬバックライトＬＣＤと比べても、白色光が安定するまでの時間を大幅に短縮することができる。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．装置構成＞
図６は、本発明に係る実施の形態２の液晶表示装置２００の構成を示すブロック図である。なお、図６において、図１に示した液晶表示装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

ＰＷＭコントローラ７を制御するフィードバック制御手段１７は、輝度設定手段９、色設定手段１０、光検出手段４（光センサあるいは輝度センサと呼称する場合あり）の温度変化に起因する出力変動を補償する光センサの温度補償手段１４、液晶パネルの温度変化に起因する分光透過率特性の変動を補償する液晶パネルの温度補償手段１２、輝度設定手段９および色設定手段１０の出力が入力される乗算手段１１、乗算手段１１の出力と光センサの温度補償手段１４の出力との加算を行う加算手段１５、加算手段１５の出力と液晶パネルの温度補償手段１２の出力との乗算を行う乗算手段１３、乗算手段１３の出力（すなわち、光センサの温度補償と液晶パネルの温度補償が適用された色設定目標値）がその入力の一方に与えられ、他方の入力には光検出手段４の検出結果が与えられる比較手段８を備えて構成される。

なお、光検出手段４の出力は、ＬＥＤを駆動するＰＷＭ周波数の帯域をカットする低域通過フィルタ１６を通してフィードバック制御手段１７内の比較手段８に与えられる。

また、温度検出手段３の出力は、前述の光センサの温度補償手段１４および液晶パネルの温度補償手段１２にそれぞれ与えられる構成となっている。

なお、液晶表示装置２００で使用されるバックライトシステムは、図２を用いて説明したバックライトシステム２１と同じである。

また、光検出手段４、ＬＥＤドライバ６および、ＬＥＤバックライト光源５のそれぞれの構成についても、図３を用いて説明したものと同じである。

＜Ｂ−２．装置動作＞
次に、液晶表示装置２００における光フィードバック制御処理動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。

＜Ｂ−２−１．ステップＳＴ２１＞
ディスプレイへの電源投入時には、ＭＰＵ１７がＰＷＭコントローラ７に対して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれのＰＷＭ制御出力の初期設定を行う（ステップＳＴ２１）。なお、この動作については図４を用いて説明したステップＳＴ１の動作と同じであるので、さらなる説明は省略する。

＜Ｂ−２−２．ステップＳＴ２２＞
次に、予め指定された色温度に従ってＲ、Ｇ、Ｂの輝度センサ４の出力値に相当するフィードバック制御目標値（輝度制御目標値）を設定する（ステップＳＴ２２）。なお、この動作については図４を用いて説明したステップＳＴ２の動作と同じであるので、さらなる説明は省略する。

ステップＳＴ２２で設定するフィードバック制御目標値は、指定された色温度に基づいて不揮発性メモリ３０（図３）に予め記憶されたＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのフィードバック制御目標値の初期値に基づいて設定され、設定輝度（Brightness）に対応した既に説明済みの計算式（１）、（２）、（３）によって得られる。

＜Ｂ−２−３．ステップＳＴ２３＞
次に、ステップＳＴ２３においてＲ、Ｇ、Ｂの光検出手段４の出力値を検出する。なお、以下の説明においては、光検出手段４は輝度センサ４として説明する。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の輝度を検出すれば計算により導光板２の発光色を求めることができるので、輝度センサ４は色検出手段と言うこともできる。なお、この動作については図４を用いて説明したステップＳＴ３の動作と同じであるので、さらなる説明は省略する。

＜Ｂ−２−４．ステップＳＴ２４＞
次に、ステップＳＴ２４において、上述した計算式（１）、（２）、（３）によって設定したＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのフィードバック制御目標値に対して、輝度センサ４の温度変化に対する補償を行う。この処理は、図６に示すＭＰＵ１７内の光センサの温度補償手段１４と加算手段１５により実行される。

この補償においては、温度による変化要因として、輝度センサ４のゲイン変化および輝度センサ４の暗電流変化を考慮する。また、変化量は上記要因のどちらにおいても１次関数で定義し、下記の計算式（１３）に基づいて補償を行う。

ＴＧＴ_t（Ｘ）＝ＴＧＴ_T（Ｘ）＋輝度センサゲイン変化分＋輝度センサ暗電流変化分
＝ＴＧＴ_T（Ｘ）＋Δｔ・ａ（Ｘ）’＋ｂ’ ・・・（１３）
上記計算式（１３）におけるΔｔ・ａ（Ｘ）’＋ｂ’の処理は温度補償手段１４において実行され、この処理は輝度センサ４の出力の温度特性に対する補償値（第１の補償値）を設定する処理と言うことができる。

輝度値Ｘ時の温度センサ検出値 ：Ｔ（Ｘ）
輝度値Ｘ時のフィードバック制御目標値 ：ＴＧＴ_T（Ｘ）
輝度値Ｘ時の温度センサの基準値 ：ｔ（Ｘ）
輝度値Ｘ時の温度補償後のフィードバック制御目標値：ＴＧＴ_t（Ｘ）
輝度値Ｘ時の輝度センサのゲイン変化係数 ：ａ（Ｘ）’
輝度値Ｘ時の輝度センサの暗電流変化係数 ：ｂ’
輝度値Ｘ時の基準温度よりの温度差 ：Δｔ（Ｘ）＝ｔ（Ｘ）−Ｔ（Ｘ）
なお、上記パラメータにおいて、輝度値Ｘ時の温度センサの基準値とは、先に説明した白色点調整時の輝度値Ｘでの温度センサの検出値を指し、これを基準温度として、温度補償値については、この基準温度よりの温度の変化分（Δｔ）の関数としている。

また、輝度値Ｘ時の輝度センサのゲイン変化係数ａ（Ｘ）’は、各色の輝度センサごとに異なるので、Ｒ、Ｇ、Ｂの各輝度センサの個々の差異（単位温度変化当たりの検出値の変化量の差異）を考慮するものとし、計算式（１３）は以下のようになる。

ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｒ）＝ＴＧＴ_T（Ｘ）＋Δｔ・ａ（Ｘ）’（Ｒ）＋ｂ（Ｒ）’・・・（１４）
ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｇ）＝ＴＧＴ_T（Ｘ）＋Δｔ・ａ（Ｘ）’（Ｇ）＋ｂ（Ｇ）’・・・（１５）
ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｂ）＝ＴＧＴ_T（Ｘ）＋Δｔ・ａ（Ｘ）’（Ｂ）＋ｂ（Ｂ）’・・・（１６）
なお、ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｒ）、ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｇ）およびＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｂ）は、それぞれ輝度値Ｘ時の温度補償後の赤チャネル、緑チャネルおよび青チャネルの温度補償後のフィードバック制御目標値であり、ａ（Ｘ）’（Ｒ）、ａ（Ｘ）’（Ｇ）およびａ（Ｘ）’（Ｂ）は、それぞれ輝度値Ｘ時の赤チャネル、緑チャネルおよび青チャネルの輝度センサゲイン変化係数を表す。また、ｂ’（Ｒ）、ｂ’（Ｇ）、ｂ’（Ｂ）は赤チャネル、緑チャネルおよび青チャネルの輝度センサの暗電流変化係数を表す。ただし、以下においては便宜的に計算式（１３）に基づいて説明を行う。

＜Ｂ−２−４−１．輝度センサのゲイン変化係数決定＞
ここで、輝度センサのゲイン変化係数ａ（Ｘ）については、下記の計算式（１７）を用いて決定する。

ａ（Ｘ）’＝｛ＡＤＣ（Ｔｏｐ）−ＡＤＣ（Ｂｏｔ）｝・（Ｂａｓｅ＿ａ（Ｘ）’／｛Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｔｏｐ）−Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｂｏｔ）｝ ・・・（１７）
輝度センサの基準のＡＤＣ上限値 ：Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｔｏｐ）
輝度センサの基準のＡＤＣ下限値 ：Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｂｏｔ）
輝度センサの基準の傾き変化係数 ：Ｂａｓｅ＿ａ（Ｘ）’
そして、計算式（１７）の右辺の（Ｂａｓｅ＿ａ（Ｘ）’／｛Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｔｏｐ）−Ｂａｓｅ＿ＡＤＣ（Ｂｏｔ）｝で表される係数を補正係数（パラメータ）値として不揮発性メモリ３０（図３）に保存する。

なお、上記補正係数はＯＳＤ（On Screen Display）およびディスプレイのベゼル部分に設けられた調整用の押しボタン操作または、外部装置との通信手段による指令コマンドにて製造時に作業者が書き換え可能なように構成されている。

また、計算式（８）の左辺の｛ＡＤＣ（Ｔｏｐ）−ＡＤＣ（Ｂｏｔ）｝におけるＡＤＣ（Ｔｏｐ）およびＡＤＣ（Ｂｏｔ）は、それぞれ、輝度センサの出力電圧の最大値および最小値に対するＡＤ変換回路４５の出力値を表しており、液晶表示装置に固有の値であり不揮発性メモリ３０（図３）に保存する。なお、これらの値も、ＯＳＤおよびディスプレイのベゼル部分に設けられた調整用の押しボタン操作または、外部装置との通信手段による指令コマンドにて製造時に作業者が書き換え可能なように構成されている。

＜Ｂ−２−４−２．輝度センサの暗電流変化係数決定＞
ここで、輝度センサの暗電流変化係数ｂ’については、下記の計算式（１８）を用いて決定する。

ｂ’＝ΔＩｓｅｎｓ・Ｒｓｅｎｓ・ＡＤＣｒａｎｇｅ／Ｖｓｅｎｓ ・・・（１８）
電流値変化量 ：ΔＩｓｅｎｓ
センサ電流／電圧変換用抵抗値 ：Ｒｓｅｎｓ
センサ出力電圧可変範囲 ：Ｖｓｅｎｓ
センサＡＤＣ検出出力幅 ：ＡＤＣｒａｎｇｅ
なお、上記各パラメータについては、赤、緑、青のそれぞれのチャネルごとに個別に設けられ、輝度センサの暗電流変化係数ｂ’についてもチャネルごとに異なることは、計算式（１４）〜（１６）に示した通りである。

＜Ｂ−２−５．ステップＳＴ２５＞
次に、計算式（１３）に基づいて補償を行った輝度値Ｘ時の温度補償後のフィードバック制御目標値ＴＧＴ_t（Ｘ）に対して、ステップＳＴ２５において液晶パネルの温度変化に起因する分光透過率特性の補償を行う。この処理は、図６に示すＭＰＵ１７内の液晶パネルの温度補償手段１２および乗算手段１３により実行される。
この補償処理は下記の計算式（１９）〜（２１）に基づいて行う。

ＴＧＴ_LCDT(R)＝ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｒ）・Δｔ・ＬＣＤdrift（Ｒ）’・・・（１９）
ＴＧＴ_LCDT(G)＝ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｇ）・Δｔ・ＬＣＤdrift（Ｇ）’・・・（２０）
ＴＧＴ_LCDT(B)＝ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｂ）・Δｔ・ＬＣＤdrift（Ｂ）’・・・（２１）
上記計算式（１９）〜（２１）におけるΔｔ・ＬＣＤdrift（Ｒ）’、Δｔ・ＬＣＤdrift（Ｇ）’、Δｔ・ＬＣＤdrift（Ｂ）’の処理は液晶パネルの温度補償手段１２において実行され、この処理は液晶パネルの分光透過率の温度特性に対する補償値（第２の補償値）を設定する処理と言うことができる。

ＴＧＴ_LCDT(R)：パネル温度補償後の赤チャネルのフィードバック制御目標値
ＴＧＴ_LCDT(G)：パネル温度補償後の緑チャネルのフィードバック制御目標値
ＴＧＴ_LCDT(B)：パネル温度補償後の青チャネルのフィードバック制御目標値
ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｒ）：赤チャネルのフィードバック制御目標値（センサ温度補償後）
ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｇ）：緑チャネルのフィードバック制御目標値（センサ温度補償後）
ＴＧＴ_t（Ｘ）（Ｂ）：青チャネルのフィードバック制御目標値（センサ温度補償後）
ＬＣＤdrift（Ｒ）’：赤チャネルの液晶パネルの温度変化係数
ＬＣＤdrift（Ｇ）’：緑チャネルの液晶パネルの温度変化係数
ＬＣＤdrift（Ｂ）’：青チャネルの液晶パネルの温度変化係数
＜Ｂ−２−６．ステップＳＴ２６＞
次に、ステップＳＴ２６において、計算式（１９）を用いて得られたパネル温度補償後の赤チャネルのフィードバック制御目標値と、輝度センサ４での赤チャネルの輝度検出値とを比較し、両者の差の絶対値を計算し、予め定めた閾値（閾値Ａ）以下であるか否かを判定する。なお、この判定動作は、図６に示すＭＰＵ１７内の比較手段８において実行される。

そして、判定の結果、検出値と目標値の差の絶対値が閾値Ａ以下である場合はステップＳＴ３０に進む。一方、検出値と目標値の差が閾値Ａを超える場合はステップＳＴ２７に進む。

＜Ｂ−２−７．ステップＳＴ２７＞
ステップＳＴ２７では、赤チャネルの輝度センサ検出値がパネル温度補償後の赤チャネルのフィードバック制御目標値よりも大きいか否かの判定を行う。

そして、判定の結果、検出値が目標値より大きい場合はステップＳＴ２８に進み、検出値が目標値より小さい大きい場合はステップＳＴ２９に進む。

＜Ｂ−２−８．ステップＳＴ２８＞
ステップＳＴ２８では、赤色ＬＥＤ群５１（図３）への投入電力を一定量減少させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ３０に進む。

＜Ｂ−２−９．ステップＳＴ２９＞
ステップＳＴ２９では、赤色ＬＥＤ群５１（図３）への投入電力を一定量増加させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ３０に進む。

＜Ｂ−２−１０．ステップＳＴ３０＞
ステップＳＴ３０では、計算式（２０）を用いて得られたパネル温度補償後の緑チャネルのフィードバック制御目標値と、輝度センサ４での緑チャネルの輝度検出値とを比較し、両者の差の絶対値を計算し、予め定めた閾値（閾値Ｂ）以下であるか否かを判定する。なお、この判定動作は、図６に示すＭＰＵ１７内の比較手段８において実行される。

そして、判定の結果、検出値と目標値の差の絶対値が閾値Ｂ以下である場合はステップＳＴ３４に進む。一方、検出値と目標値の差が閾値Ｂを超える場合はステップＳＴ３１に進む。

＜Ｂ−２−１１．ステップＳＴ３１＞
ステップＳＴ３１では、緑チャネルの輝度センサ検出値がパネル温度補償後の緑チャネルのフィードバック制御目標値よりも大きいか否かの判定を行う。

そして、判定の結果、検出値が目標値より大きい場合はステップＳＴ３２に進み、検出値が目標値より小さい大きい場合はステップＳＴ３３に進む。

＜Ｂ−２−１２．ステップＳＴ３２＞
ステップＳＴ３２では、緑色ＬＥＤ群５２（図３）への投入電力を一定量減少させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ３４に進む。

＜Ｂ−２−１３．ステップＳＴ３３＞
ステップＳＴ３３では、緑色ＬＥＤ群５２（図３）への投入電力を一定量増加させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ３４に進む。

＜Ｂ−２−１４．ステップＳＴ３４＞
ステップＳＴ３４では、計算式（２１）を用いて得られたパネル温度補償後の青チャネルのフィードバック制御目標値と、輝度センサ４での青チャネルの輝度検出値とを比較し、両者の差の絶対値を計算し、予め定めた閾値（閾値Ｃ）以下であるか否かを判定する。なお、この判定動作は、図６に示すＭＰＵ１７内の比較手段８において実行される。

そして、判定の結果、検出値と目標値の差の絶対値が閾値Ｃ以下である場合はステップＳＴ３８に進む。一方、検出値と目標値の差が閾値Ｃを超える場合はステップＳＴ３５に進む。

＜Ｂ−２−１５．ステップＳＴ３５＞
ステップＳＴ３５では、青チャネルの輝度センサ検出値がパネル温度補償後の青チャネルのフィードバック制御目標値よりも大きいか否かの判定を行う。

そして、判定の結果、検出値が目標値より大きい場合はステップＳＴ３６に進み、検出値が目標値より小さい大きい場合はステップＳＴ３７に進む。

＜Ｂ−２−１６．ステップＳＴ３６＞
ステップＳＴ３６では、青色ＬＥＤ群５３（図３）への投入電力を一定量減少させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ３８に進む。

＜Ｂ−２−１７．ステップＳＴ３７＞
ステップＳＴ３７では、青色ＬＥＤ群５３（図３）への投入電力を一定量増加させるようにＰＷＭコントローラ７を制御して、ステップＳＴ３８に進む。

＜Ｂ−２−１８．ステップＳＴ３８＞
ステップＳＴ３８では、輝度および色温度の変更操作が行われたか否かを検出し、何れかの変更操作が行われた場合はステップＳＴ２１に戻り、各パラメータの再設定を行ってステップＳＴ２１以下の動作を繰り返す。

一方、変更操作が行われていない場合はステップＳＴ２３に戻り、フィードバック処理を繰り返す。

なお、色温度は複数の設定値が予めプリセットされており、任意に選択することが可能なので、色温度の設定が変更された場合には、ステップＳＴ１以下の動作を繰り返すことになる。

＜Ｂ−３．作用効果＞
以上説明したように、本発明に係る液晶表示装置２００は、輝度センサ検出値の温度変化に対する補償後のフィードバック制御目標値に、さらに液晶パネルの分光透過率の温度変化に対する補償を行って得たパネル温度補償後のフィードバック制御目標値と、輝度センサ４の検出値とを比較し、輝度センサの検出値が、パネル温度補償後のフィードバック制御目標値に達しない場合およびフィードバック制御目標値を超える場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤの投入電力を増減するように制御するので、電源投入後のディスプレイ筐体内部の温度上昇に伴う輝度センサ４の検出値および液晶パネル１の色変化を補償することができ、電源投入直後から白色光の輝度および色度を安定させることができる。

本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置の構成を説明するブロック図である。 本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置のバックライトシステムの構成を説明するブロック図である。 本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置の構成をさらに詳細に説明するブロック図である。 本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置の光フィードバック制御処理動作を説明するフローチャートである。 本発明に係る実施の形態１の液晶表示装置の液晶パネルの白色光の変動特性を示す図である。 本発明に係る実施の形態２の液晶表示装置の構成を説明するブロック図である。 本発明に係る実施の形態２の液晶表示装置の光フィードバック制御処理動作を説明するフローチャートである。 従来の液晶表示装置の液晶ディスプレイの色安定化回路構成を示すブロック図である。 ＬＥＤの発光スペクトラムの温度変化を示す図である。 光センサの出力電圧と動作温度との関係を示す図である。 液晶パネルの分光透過率の温度変化特性を示す図である。 従来の液晶表示装置における色安定化制御結果を説明する図である。

符号の説明

１ ＬＣＤパネル、２ 導光板、３ 温度検出手段、４光検出手段、５ ＬＥＤバックライト光源。

Claims (10)

1. 複数の単色光を導光板で混色した白色光を液晶パネルのバックライトに用いる液晶表示装置であって、
   前記複数の単色光の複数の光源の発光強度を、それぞれ独立して制御する制御手段と、
   前記バックライトの白色光の輝度を検出する光検出手段と、
   前記液晶パネル近傍の温度を測定する温度検出手段と、
   前記光検出手段によって検出された輝度検出値を受け、該輝度検出値を設定輝度に一致させるように前記制御手段に対して前記複数の光源の投入電力のフィードバック制御を行う、フィードバック制御手段とを備え、
   前記フィードバック制御手段は、
   前記温度検出手段によって検出された検出温度に基づいて、温度変化に起因する前記光検出手段の出力の温度特性に対する第１の補償値を設定する第１の温度補償手段と、
   前記温度情報に基づいて、温度変化に起因する前記液晶パネルの分光透過率の温度特性に対する第２の補償値を設定する第２の温度補償手段と、を有し、
   前記第１および第２の補償値に基づいて前記フィードバック制御を行う、液晶表示装置。
2. 前記フィードバック制御手段は、
   前記光検出手段によって検出された前記輝度検出値に対して前記第１の補償値を加算して得た温度補償後の輝度検出値に、前記第２の補償値を乗算して得たパネル温度補償後の輝度検出値と、前記設定輝度に基づいて定められたフィードバック制御目標値との比較を行う比較手段を有し、
   前記パネル温度補償後の輝度検出値が前記フィードバック制御目標値に達しない場合および前記フィードバック制御目標値を超える場合には、前記複数の光源に対する投入電力を増減するように前記制御手段を制御する、請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記フィードバック制御手段は、
   前記設定輝度に基づいて定められたフィードバック制御目標値に対して前記第１の補償値を加算して得た温度補償後のフィードバック制御目標値に、前記第２の補償値を乗算して得たパネル温度補償後のフィードバック制御目標値と、前記光検出手段によって検出された前記輝度検出値との比較を行う比較手段を有し、
   前記パネル温度補償後のフィードバック制御目標値が前記輝度検出値に達しない場合および前記輝度検出値を超える場合には、前記複数の光源に対する投入電力を増減するように前記制御手段を制御する、請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記光検出手段は、
   赤、緑、青のそれぞれの光の帯域通過フィルタを用いた赤、緑、青の輝度センサを有し、前記バックライト光源の白色光を赤、緑、青の単色光に分光してそれぞれの輝度を検出し、
   前記複数の光源は、
   赤、青、緑の発光ダイオードを有し、
   前記フィードバック制御手段は、前記赤、青、緑の発光ダイオードに対する投入電力をそれぞれ独立してフィードバック制御することで、それぞれの発光強度を独立して制御する、請求項１記載の液晶表示装置。
5. 前記第１の温度補償手段の前記第１の補償値は、
   前記温度検出手段によって検出された前記検出温度と、予め設定された基準温度との差の値と、前記光検出手段の温度変化に対する検出ゲインの変化を表すゲイン変化係数との乗算により設定される、請求項１記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶表示装置は、読み出しおよび書き込みが可能な記憶手段を備え、
   前記ゲイン変化係数は、
   前記光検出手段の出力の最大値と最小値との差の値に、前記光検出手段の設計標準値に基づいて設定された補正係数を乗算して得られ、
   前記補正係数、前記光検出手段の出力の前記最大値および前記最小値は、前記記憶手段に記憶され、
   前記記憶手段は、外部からの書き換え可能に構成される、請求項５記載の液晶表示装置。
7. 前記第２の温度補償手段の前記第２の補償値は、
   前記温度検出手段によって検出された前記検出温度と、予め設定された基準温度との差の値と、前記液晶パネルの温度変化に対する分光透過率の変化を表す温度変化係数との乗算により設定される、請求項１記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶表示装置は、読み出しおよび書き込みが可能な記憶手段を備え、
   前記温度変化係数は、前記記憶手段に記憶され、
   前記記憶手段は、外部からの書き換え可能に構成される、請求項７記載の液晶表示装置。
9. 前記液晶表示装置は、
   前記液晶パネルの輝度を任意に設定可能な輝度設定手段を備え、
   前記輝度設定手段の設定内容は、外部からの変更可能に構成される、請求項１記載の液晶表示装置。
10. 前記液晶表示装置は、
    前記液晶パネルの色を任意に設定可能な色設定手段を備え、
    前記色設定手段の設定内容は、外部からの変更可能に構成される、請求項１記載の液晶表示装置。
    

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