KR101390100B1 - 조명 장치 및 액정 표시 장치 - Google Patents

조명 장치 및 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조명광의 색 밸런스를 유지하면서 발광 휘도를 변화시키는 것이 가능한 조명 장치를 제공하기 위한 것으로서, 상기 목적을 달성하기 위한 해결 수단에 있어서, CPU(181, 182)가, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 발광강도 및 점등기간(△T)의 양자를 각각 변화시켜서, 조명광(Lout) 전체의 발광량을 제어한다. 구체적으로는, 게이트 회로(161)가 소정의 게이트 기간(τ) 내에서 적색 수광 신호(Sr), 녹색 수광 신호(Sg) 및 청색 수광 신호(Sb)를 샘플링하고, 적분 회로(163)가 적분을 행한다. 또한, 리밋 회로(172)가 백색의 수광 신호(Sw)에 대해 소정 강도의 리밋 전류(It) 이하로 제한하고, 적분 회로(173)가 적분을 행한다. 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)의 길이에 의하지 않고, 강도의존 발광량이 각 색마다 구해진다. 또한, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 발광강도에 의하지 않고, 기간의존 발광량이 구해진다.
Figure R1020070051433
조명 장치, 액정 표시 장치

Description

조명 장치 및 액정 표시 장치{ILLUMINATION SYSTEM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 제 1의 실시예에 관한 조명 장치의 전체 구성을 도시하는 회로 블록도.
도 2는 강도의존 발광량 검출부의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 3은 제 1의 실시예에 관한 제어부에 의한 발광강도의 제어 처리를 설명하기 위한 특성도.
도 4는 기간의존 발광량 검출부의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 5는 제 1의 실시예에 관한 제어부에 의한 발광 기간의 제어 처리를 설명하기 위한 특성도.
도 6은 비교예에 관한 발광 기간과 발광량과의 관계를 도시하는 특성도.
도 7은 제 1의 실시예에 관한 액정 표시 장치의 전체 구성을 도시하는 사시도.
도 8은 도 7에 도시한 액정 표시 장치의 구동 회로의 한 예를 도시하는 회로 블록도.
도 9는 본 발명의 제 2의 실시예에 관한 조명 장치의 주요부 구성을 도시하는 사시도.
도 10은 도 9에 도시한 부분광원의 구성예를 설명하기 위한 모식도.
도 11은 부분광원의 순차점등 동작의 한 예를 설명하기 위한 모식도.
도 12는 부분광원의 순차점등 동작의 다른 예를 설명하기 위한 모식도.
도 13은 본 발명의 변형예에 관한 조명 장치의 전체 구성을 도시하는 회로 블록도.
도 14는 본 발명의 변형예에 관한 발광 기간의 제어 처리를 설명하기 위한 특성도.
도 15는 도 14에 도시한 제어 처리에서의 기준 색도점을 설명하기 위한 특성도.
도 16은 본 발명의 변형예에 관한 강도의존 발광량 검출부의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 17은 도 16에 도시한 제어 처리에 의한 효과를 설명하기 위한 특성도.
도 18은 본 발명의 변형예에 관한 조명 장치의 전체 구성을 도시하는 회로 블록도.
도 19는 본 발명의 변형예에 관한 색 재현 범위를 설명하기 위한 특성도.
도 20은 종래의 발광 다이오드를 이용한 조명 장치의 전체 구성을 도시하는 회로 블록도.
기술분야
본 발명은, 복수의 색광을 혼합하여 특정한 색광을 얻는 가법혼색(加法混色) 방식의 조명 장치, 및 그와 같은 조명 장치를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
종래기술
근래, 액정 TV나 플라즈마 디스플레이(PDP : Plasma Display Panel)로 대표되는 바와 같이 디스플레이의 박형화가 유행으로 되어 있고, 그 중에서도 모바일용 디스플레이의 대부분은 액정계이고, 충실한 색의 재현성이 요망되고 있다. 또한, 액정 패널의 백라이트는 형광관을 사용한 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 타입이 주류이지만, 환경적으로 수은(水銀)레스가 요구되어 오고 있고, CCFL에 대신하는 광원으로서 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 등이 유망시되고 있다.
또한, 최근에는 LED를 이용한 조명기기 등도 실용화되어 있다.
이와 같은 LED를 이용한 조명 장치에서는, 종래부터, LED의 구동 전류를 펄스폭 변조(PWM : Pulse Width Modulation)로 제어하여 발광 휘도를 조정하도록 되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1).
도 20은 PWM 제어를 행하는 종래의 LED를 이용한 조명 장치의 회로 구성을 도시하는 것이다. 이 조명 장치(101)는, 주전원(110)과, 정전류 전원(110R, 110G, 110B)과, 각각 직렬 접속된 복수의 LED로 이루어지는 적색 LED(111R), 녹색 LED(111G) 및 청색 LED(111B)를 포함하는 광원부(111)와, PWM 드라이버(113R, 113G, 113B)와, 스위치(114R, 114G, 114B)와, 적색 수광부(115R), 녹색 수광부(115G) 및 청색 수광부(115B)로 이루어지는 수광부(115)와, 수광 신호 처리부(116)와, A/D 변환 회로(117)와, CPU(Central Processing Unit)(118)로 구성되어 있다. 이 조명 장치(101)에서는, 주전원(110)으로부터의 전원 공급에 의해, 정전류 전원(110R, 110G, 110B)으로부터 각각 정전류(I101, I102, I103)가 적색 LED(111R), 녹색 LED(111G) 및 청색 LED(111B)에 흐르고, 각각 적색 발광, 녹색 발광 및 청색 발광이 이루어진다. 또한, 이와 같은 각 색의 발광광은 수광부(115)에서 수광되고, 그들의 수광 신호는 수광 신호 처리부(116) 및 A/D 변환 회로(117)에서 소정의 신호 처리가 이루어지고, 그 수광 신호에 의거하여, CPU(118)로부터 PWM 드라이버(113R, 113G, 113B)에 각각 제어 신호가 공급된다. 그리고 이들 PWM 드라이버(113R, 113G, 113B)에 의해 스위치(114R, 114G, 114B)의 온·오프 상태가 각각 제어됨으로써, 적색 LED(111R), 녹색 LED(111G) 및 청색 LED(111B)의 점등기간이 개별적으로 제어되도록 되어 있다.
특허 문헌 1 : 특개2005-310996호 공보
그런데 이와 같은 PWM 제어에서는, 각 색 LED의 점등기간의 길이(폭)만으로 발광 휘도를 제어하고 있기 때문에, 이 점등기간의 폭을 바꾸어 발광 휘도를 조정한 경우에, 조명광의 색 밸런스가 무너져 버리는(색도점(色度点)이 움직여 버리는), 즉 예를 들면 백색광을 희망하는 경우에도, 색이 붙은 조명광으로 되어 버린다는 문제가 있다.
이와 같이, 점등기간의 길이(폭)만으로 발광 휘도를 제어하고 있는 종래의 기술에서는, 조명광의 색 밸런스를 유지하면서 발광 휘도를 변화시키는 것이 곤란하고, 개선의 여지가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 조명광의 색 밸런스를 유지하면서 발광 휘도를 변화시키는 것이 가능한 조명 장치, 및 그와 같은 조명 장치를 구비한 화상 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 조명 장치는, 복수의 색광을 혼합하여 특정한 색광을 얻는 가법혼색 방식의 것으로서, 서로 다른 색의 광을 발하는 복수의 광원과, 각 광원의 점등기간을 가변하는 점등기간 가변 수단과, 각 광원의 발광강도를 가변하는 발광강도 가변 수단과, 상기 점등기간 가변 수단 및 발광강도 가변 수단을 제어하여 각 광원의 발광량을 각각 제어하는 제어 수단을 구비한 것이다.
본 발명의 화상 표시 장치는, 복수의 색광을 혼합하여 특정한 색광을 발하는 가법혼색 방식의 조명 수단과, 이 조명 수단으로부터 발하여진 광을 영상 신호에 의거하여 변조하는 액정 패널을 구비하고, 상기 조명 수단이, 서로 다른 색의 광을 발하는 복수의 광원과, 각 광원의 점등기간을 가변하는 점등기간 가변 수단과, 각 광원의 발광강도를 가변하는 발광강도 가변 수단과, 상기 점등기간 가변 수단 및 발광강도 가변 수단을 제어하여 각 광원의 발광량을 각각 제어하는 제어 수단을 갖도록 한 것이다.
본 발명의 조명 장치 및 화상 표시 장치에서는, 복수의 광원으로부터 서로 다른 색의 광이 발한다. 그리고 각 광원의 점등기간 및 발광강도가 각각 변화하도 록 제어가 이루어지고, 이로써, 각 광원의 발광량이 각각 제어된다.
본 발명의 조명 장치에서는, 각 광원의 발광량을 검출하는 검출 수단을 구비함과 함께, 상기 제어 수단이 검출 수단의 검출 결과에 의거하여, 점등기간 가변 수단 및 발광강도 가변 수단을 제어하도록 구성 가능하다. 이 경우에 있어서, 상기 검출 수단이, 복수의 광원으로부터의 각 색광이 혼합하여 이루어지는 혼색광중에서 각 색광 성분을 추출하여 각각 수광하는 복수의 제 1의 수광 소자와, 상기 혼색광을 그대로 수광하는 제 2의 수광 소자와, 상기 복수의 제 1의 수광 소자로부터의 각 수광 신호를 소정의 게이트 기간 내에 동시 병행적으로 샘플링함과 함께 그 샘플링 결과에 의거하여 복수의 광원의 각 발광강도에 의존하여 정해지는 강도의존 발광량을 각각 검출하는 제 1의 검출 수단과, 상기 제 2의 수광 소자로부터의 수광 신호에 의거하여 복수의 광원의 각 점등기간에 의존하여 정해지는 기간의존 발광량을 검출하는 제 2의 검출 수단을 갖도록 구성 가능하다. 또한, 상기 검출 수단이, 상기 복수의 제 1의 수광 소자 및 상기 제 1의 검출 수단과, 이들 복수의 제 1의 수광 소자로부터의 각 수광 신호중의 적어도 하나의 수광 신호에 의거하여 상기 기간의존 발광량을 검출하는 제 3의 검출 수단을 갖는 구성도 가능하다. 후자와 같이 구성한 경우, 전자의 구성에 있어서의 제 2의 수광 소자가 불필요하게 되기 때문에, 전자에 비하여 구성이 간단하게 된다.
본 발명의 조명 장치에서는, 상기 제어 수단에 의해 발광량이 제어된 각 광원으로부터의 광을 영상 신호에 의거하여 변조하는 액정 패널에 발하는 액정용 백라이트로서 구성하는 것이 가능하다. 이와 같이 구성한 경우, 액정 패널로부터 사 출되는 표시광에 있어서도, 색 밸런스를 유지하면서 발광 휘도가 변화할 수 있게 되어, 표시 영상의 화질이 향상한다.
본 발명의 조명 장치 또는 화상 표시 장치에 의하면, 각 광원의 점등기간 및 발광강도의 양자를 각각 변화시켜서 각 광원의 발광량을 제어하도록 하였기 때문에, 조명광의 색 밸런스를 유지하면서, 발광 휘도를 변화시키는 것이 가능해진다.
이하, 본 발명의 실시예에 관해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
[제 1의 실시예]
<조명 장치의 구성>
도 1은 본 발명의 제 1의 실시예에 관한 조명 장치(조명 장치(1))의 전체 구성을 도시하는 것이다. 이 조명 장치(1)는, 복수의 색광(이 경우, 적색광, 녹색광 및 청색광)을 혼합하여 특정한 색광(이 경우, 백색광)을 얻는 가법혼색방식의 것이고, 광원부(11)와, 정전류 드라이버(12R, 12G, 12B)와, PWM 드라이버(13)와, 스위치부(14)와, 수광부(15)와, 강도의존 발광량 검출부(16)와, 기간의존 발광량 검출부(17)와, 제어부(18)를 구비하고 있다.
광원부(11)는, 각각 복수의 LED가 직렬 접속되어 이루어지는 적색 LED(11R)와, 녹색 LED(11G)와, 청색 LED(11B)를 갖고 있다.
정전류 드라이버(12R, 12G, 12B)는 각각, 적색 LED(11R), 녹색 LED(11G) 및 청색 LED(11B)의 애노드에 접속되고, 후술하는 CPU(181)로부터의 제어 신호에 따라 정전류인 구동 전류(Ir, Ig, Ib)를 각각 적색 LED(11R), 녹색 LED(11G) 및 청색 LED(11B)에 공급하는 것이다. 또한, 상세는 후술하지만, 구동 전류(Ir, Ig, Ib)의 크기에 따라, 이들의 LED의 발광강도를 개별적으로 조정할 수 있도록 되어 있다.
스위치부(14)는, 적색 LED(11R), 녹색 LED(11G) 및 청색 LED(11B)의 캐소드와 접지 사이에 각각 배치된 스위치(14R, 14G, 14B)를 갖고 있다. 또한, PWM 드라이버(13)는, 후술하는 CPU(182)로부터의 제어 신호에 따라 이들 스위치(14R, 14G, 14B)의 온·오프 상태를 제어함에 의해, 적색 LED(11R), 녹색 LED(11G) 및 청색 LED(11B)의 점등기간을 개별적으로 제어하는 것이다.
수광부(15)는, 광원부(11)로부터의 조명광(Lout)을 수광하는 것이고, 혼색광인 조명광(Lout)중에서 각 색 성분(적색광, 녹색광 및 청색광)을 추출하여 각각 수광하는 부분인 RGB 포토 센서(151)와, 조명광(Lout)을 각 색 성분으로 분리하지 않고 그대로 백색광으로서 수광하는 부분인 W 포토센서(152) 를 갖고 있다. RGB 포토 센서(151)는, 조명광(Lout)중에서 적색광을 선택적으로 추출하여 수광하는 적색 수광부(15R)와, 녹색광을 선택적으로 추출하여 수광하는 녹색 수광부(15G)와, 청색광을 선택적으로 추출하여 수광하는 청색 수광부(15B)를 포함하여 구성되어 있다. 한편, W 포토 센서(152)는, 백색광을 그대로 수광하는 백색 수광부(15W)를 포함하여 구성되어 있다. 이와 같은 구성에 의해 수광부(15)에서는, RGB 포토 센서(151)에서 수광한 각 색마다의 수광 신호를 강도의존 발광량 검출부(16) 내의 게이트 회로(161)에 출력하는 한편, W 포토 센서(152)에서 수광한 백색의 수광 신호를 기간의존 발광량 검출부(17) 내의 증폭 회로(171)에 출력하도록 되어 있다.
강도의존 발광량 검출부(16)는, RGB 포토 센서(151)로부터의 각 색마다의 수 광 신호에 대해 각각 소정의 신호 처리를 행하고, 후술하는 강도의존 발광량을 검출하는 것이고, 소정의 게이트 기간에서의 샘플링 동작을 행하는 게이트 회로(161)와, I-V(전류-전압) 변환을 행하는 I-V 변환 회로(162)와, 상기 게이트 기간에서의 적분치를 산출하는 적분 회로(163)와, 신호 강도를 증폭하는 증폭 회로(164)와, A/D(아날로그/디지털) 변환을 행하는 A/D 변환 회로(165)를 갖고 있다.
또한, 기간의존 발광량 검출부(17)는, W 포토 센서(152)로부터의 혼색광의 수광 신호에 대해 소정의 신호 처리를 행하고, 후술하는 기간의존 발광량을 검출하는 것이고, 신호 강도를 증폭하는 증폭 회로(171)와, 소정의 리미터 처리를 행하는 리밋 회로(172)와, 이 리미터 처리 후의 적분치를 산출하는 적분 회로(173)와, 그 적분치에 대응하는 신호를 증폭하는 증폭 회로(174)와, A/D 변환을 행하는 A/D 변환 회로(175)를 갖고 있다.
제어부(18)는, CPU(181)와, CPU(182)를 갖고 있다. CPU(181)는, 강도의존 발광량 검출부(16)로부터 공급되는 강도의존 발광량에 의거하여, 조명광(Lout)의 색도점이 변화하지 않고 유지되도록(본 실시예에서는, 후술하는 바와 같이 xy색도도(色度圖)상에서 백색 색도점(Pw)으로부터 변화하지 않도록) 정전류 드라이버(12R, 12G, 12B)를 제어하고, 구동 전류(Ir, Ig, Ib)의 크기를 각각 조정하는 것이다. 한편, CPU(182)는, 기간의존 발광량 검출부(17)로부터 공급되는 기간의존 발광량에 의거하여, 조명광(Lout)의 발광 휘도(발광량(B))가 소망하는 값으로 되도록 PWM 드라이버(13)를 제어하고, 스위치(14R, 14G, 14B)의 온 기간, 즉 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)의 폭을 조정하는 것이다.
여기서, 도 2 및 도 3을 참조하여, 게이트 회로(161)에 의한 샘플링 동작에 관해 상세히 설명한다. 도 2는 소정의 게이트 기간에서 샘플링하기 위한 신호인 샘플링 게이트 신호(Sg), 및 RGB 포토 센서(151)로부터 공급되는 수광 신호인 적색 수광 신호(Sr), 녹색 수광 신호(Sg) 및 청색 수광 신호(Sb)를, 광원부(11)에 대한 구동 주기(T)에서의 타이밍 동작으로 각각 도시한 것이고, (A)가 샘플링 게이트 신호(Sg)를, (B)가 적색 수광 신호(Sr)를, (C)가 녹색 수광 신호(Sg)를, (D)가 청색 수광 신호(Sb)를, 각각 나타내고 있다. 또한, 도 3(A)는, 각 색의 LED(11R, 11G, 11B)의 구동 전류(Ir, Ig, Ib)와 이들 LED의 발광량(B)과의 관계를 도시한 것이고, 도 3(B)는, 적색광, 녹색광, 청색광 및 백색광의 색도점(Pr, Pg, Pb, Pw)을 각각 xy색도도상에 도시한 것이고, 도면중의 부호 60은, 색도점(Pr, Pg, Pb)에 의해 형성된 색 재현 범위를 나타내고 있다.
이 게이트 회로(161)는, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이, 적색 수광 신호(Sr), 녹색 수광 신호(Sg) 및 청색 수광 신호(Sb)를 각각, 구동 주기(T)마다의 소정의 게이트 기간(τ)(예를 들면, 도면중의 타이밍(t0 내지 t1, t3 내지 t4)) 내에서 샘플링하는 것이다. 즉, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)의 길이(폭)에 의하지 않고, 게이트 기간(τ) 내의 수광 신호만을 샘플링하여 출력하도록 되어 있고, 이것을 후단의 적분 회로(163)에서 적분함에 의해, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 발광강도에 의존하여 정해지는 강도의존 발광량(도면중의 구동 전류(Ir, Ig, Ib)의 크기에 각각 대응하는)이 산출되도록 되어 있다.
따라서, 이들 각 색의 강도의존 발광량에 의거하여 전술한 CPU(181)에서, 예 를 들면 도 3(A)에 도시한 바와 같이, 각 색광의 발광량(B)이 일치하도록 구동 전류(Ir, Ig, Ib)의 제어가 이루어짐과(이 경우, 각각 구동 전류(Ir1, Ig1, Ib1)로 설정한다) 함께, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)이 서로 일치하고 있기 때문에, 예를 들면 도 3(B)에 도시한 바와 같이, 광원부(11)로부터의 조명광(Lout)이 백색광(도면중의 색도점(Pw)에 대응한다)이 되도록 제어되게 되어 있다.
또한, 상기한 구동 주기(T[s])는, (1/T)≥20[kHz]를 충족시키도록, 후술하는 제어부(18)가 설정하는 것이 바람직하다. 이 식을 충족시키도록 설정하면, 구동 주파수(1/T)가 가청 대역 외의 것으로 되어, 이 구동 주파수에 기인하는 소리가 들리지 않게 되기 때문이다. 또한, 구동 주기(T)와 게이트 기간(τ) 사이에서, (τ/T)<0.5(=1/2)를 충족시키도록 설정하는 것이 바람직하다. 이 식을 충족시키도록 설정하면, 구동 주기에 차지하는 샘플링 기간이 상대적으로 짧아지기 때문에, 후술하는 바와 같이 종래에 비하여, 조명광의 발광량 범위가 넓게 되기(콘트라스트가 향상한다) 때문이다.
다음에, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 리밋 회로(172)에 의한 리미터 처리에 관해 설명한다. 도 4는, W 포토 센서(152)로부터 공급되는 수광 신호인 백색 수광 신호(Sw)를, 3주기분의 구동 주기(T)에서의 타이밍 동작으로 도시한 것이다. 또한, 도 5는, 본 실시예의 조명 장치(1)에서의 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)과 발광량(B)의 관계를 도시한 것이고, 도 6은 비교예로서, 예를 들면 도 20에 도시한 바와 같은 종래의 조명 장치에서의 각 색 LED의 점등기간(△T)과 발광량(B)의 관계를 도시한 것이다.
이 리밋 회로(172)는, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이, 백색 수광 신호(Sw)를, 미리 그 강도(Iw)보다도 낮아지도록 설정된 소정 강도의 리밋 전류(It)에 의해 리미터를 걸어서 출력하는 것이고, 이것을 후단의 적분 회로(173)에서 적분함에 의해, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)(본 실시예에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 서로 일치하고 있다)에 의존하여 정해지는 기간의존 발광량(도면중의 점등기간(△T1, △T2, △T3)의 크기에 각각 대응한다)이 산출되도록 되어 있다.
따라서, 이 기간의존 발광량에 의거하여 전술한 CPU(182)에서, 예를 들면 도 5에 도시한 바와 같이, 조명광(Lout) 전체로서 소망하는 발광량(B)이 되도록(도면중의 점(P1)의 이동에 의해 표시된다), 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)의 제어가 되도록 되어 있다. 예를 들면, 도 4에 도시한 점등기간(△T1, △T2, △T3)에서는, 도 5에 도시한 바와 같은 발광량(B)이 되고, 점등기간(△T)이 커짐에 응하여 발광량(B)이 선형(線形)으로 증가하도록 되어 있다.
또한, 본 실시예의 조명 장치(1)에서는, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)로부터의 수광 신호는, 전술한 바와 같이 동시 병행적으로 샘플링되어 있음과 함께, 전술한 바와 같이(τ/T)<0.5를 충족시키도록 설정되어 있기 때문에, 구동 주기에 차지하는 샘플링 기간이 상대적으로 짧아지고, 도 6에 도시한 비교예에서의 조명광의 발광량 범위(Brg101)에 비하여, 조명광(Lout)의 발광량 범위(Brg1)가 넓게 되도록(콘트라스트가 향상한다) 되어 있다.
여기서, CPU(181, 182)가 본 발명에서의 「제어 수단」의 한 구체예에 대응 하고, 그 중, CPU(181)가 본 발명에서의 「발광강도 가변 수단」의 한 구체예에 대응하고, CPU(182)가 본 발명에서의 「점등기간 가변 수단」의 한 구체예에 대응한다. 또한, 수광부(15), 강도의존 발광량 검출부(16) 및 기간의존 발광량 검출부(17)가 본 발명에서의 「검출 수단」의 한 구체예에 대응하고, 그 중, 강도의존 발광량 검출부(16)가 본 발명에서의 「제 1의 검출 수단」의 한 구체예에 대응하고, 기간의존 발광량 검출부(17)가 본 발명에서의 「제 2의 검출 수단」의 한 구체예에 대응한다. 또한, 수광부(15) 내의 RGB 포토 센서(151)가 본 발명에서의 「복수의 제 1의 수광 소자」의 한 구체예에 대응하고, W 포토 센서(152)가 본 발명에서의 「제 2의 수광 소자」의 한 구체예에 대응한다.
본 실시예의 조명 장치(1)에서는, 정전류 전원 드라이버(12R, 12G, 12B)로부터 각각 정전류(Ir, Ig, Ib)가 적색 LED(11R), 녹색 LED(11G) 및 청색 LED(11B)에 흐름으로써, 각각 적색 발광, 녹색 발광 및 청색 발광이 되고, 혼색광인 조명광(Lout)이 사출된다.
이때, 수광부(15)에서는, RGB 포토 센서(151)에 의해 각 색마다의 수광 신호(Sr, Sg, Sb)가 각각 수광되고, 강도의존 발광량 검출부(16)에 출력되는 한편, W 포토 센서(152)에 의해 백색의 수광 신호(Sw)가 수광되고, 기간의존 발광량 검출부(17)에 출력된다.
여기서, 강도의존 발광량 검출부(16)에서는, RGB 포토 센서(151)로부터의 각 색마다의 수광 신호(Sr, Sg, Sb)에 대해 각각 소정의 신호 처리가 행하여지고, 강도의존 발광량이 검출된다. 구체적으로는, 게이트 회로(161)에서, 예를 들면 도 2 에 도시한 바와 같이, 적색 수광 신호(Sr), 녹색 수광 신호(Sg) 및 청색 수광 신호(Sb)가 각각, 구동 주기(T)마다의 게이트 기간(τ) 내에서 샘플링되고, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)의 길이(폭)에 의하지 않고 게이트 기간(τ) 내의 수광 신호만이 출력된다. 뒤이어, 이 샘플링된 수광 신호가 적분 회로(163)에서 적분되고, 이로써 강도의존 발광량이 각 색마다 산출된다.
한편, 기간의존 발광량 검출부(17)에서는, W 포토 센서(152)로부터의 백색의 수광 신호(Sw)에 대해 각각 소정의 신호 처리가 행하여지고, 기간의존 발광량이 검출된다. 구체적으로는, 리밋 회로(172)에서, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이, 백색의 수광 신호(Sw)가 소정 강도의 리밋 전류(It)에 의해 제한된다. 뒤이어, 이 제한된 백색의 수광 신호(Sw)가 적분 회로(173)에서 적분되고, 이로써 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)에 의거하여 기간의존 발광량이 산출된다.
그리고 제어부(18)에서는, CPU(181)에서, 강도의존 발광량에 의거하여 예를 들면 도 3(A)에 도시한 바와 같이, 각 색광의 발광량(B)가 일치하도록 구동 전류(Ir, Ig, Ib)의 제어가 이루어짐과 함께, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)이 서로 일치하도록 설정되고, 예를 들면 도 3(B)에 도시한 바와 같이 광원부(11)로부터의 조명광(Lout)이 백색광(도면중의 색도점(Pw)에 대응한다)이 되도록 정전류 드라이버(12R, 12G, 12B)가 제어되고, 구동 전류(Ir, Ig, Ib)의 값, 즉 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 발광강도가 조정된다. 또한, CPU(182)에서, 기간의존 발광량에 의거하여 예를 들면 도 5에 도시한 바와 같이, 조명광(Lout) 전체로서 소망하는 발광 휘도가 되도록 PWM 드라이버(13)가 제어되고, 스위치(14R, 14G, 14B)의 온 기간, 즉 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)이 조정된다. 이와 같이 하여 본 실시예의 조명 장치(1)에서는, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 발광강도와 점등기간(△T)이 개별적으로 제어되고, 이로써 조명광(Lout) 전체의 발광량이 제어된다.
이상과 같이, 본 실시예의 조명 장치에서는, 제어부(18) 내의 CPU(181, 182)가, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 발광강도 및 점등기간(△T)의 양자를 각각 변화시켜서 조명광(Lout) 전체의 발광량을 제어하도록 하였기 때문에, 조명광(Lout)의 색 밸런스를 유지하면서, 발광 휘도를 변화시키는 것이 가능해진다.
구체적으로는, 게이트 회로(161)가 소정의 게이트 기간(τ) 내에서 적색 수광 신호(Sr), 녹색 수광 신호(Sg) 및 청색 수광 신호(Sb)를 샘플링함과 함께 적분 회로(163)가 적분을 행하도록 하였기 때문에, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)의 길이에 의하지 않고 게이트 기간(τ) 내의 수광 신호만을 출력할 수 있어, 강도의존 발광량을 각 색마다 구하는 것이 가능해진다. 또한, 리밋 회로(172)가 백색의 수광 신호(Sw)에 대해 소정 강도의 리밋 전류(It) 이하로 제한함(리미터를 건다)과 함께, 적분 회로(173)가 적분을 행하도록 하였기 때문에, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 발광강도에 의하지 않고 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)을 구할 수 있어, 기간의존 발광량을 산출하는 것이 가능해진다.
또한, 수광부(15), 강도의존 발광량 검출부(16) 및 기간의존 발광량 검출부(17)에 의해 검출된 강도의존 발광량 및 기간의존 발광량에 의거하여 제어하도록 하였기 때문에, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)로부터의 조명광(Lout)을 순서대로 제어 하는 것이 가능해진다.
또한, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)이 서로 일치하도록 하였기 때문에, 조명광(Lout)에 색이 붙지 않도록 하여, 백색광을 얻는 것이 가능해진다.
<액정 표시 장치의 구성>
다음에, 도 1에 도시한 구성의 조명 장치를 사용한 액정 표시 장치의 예에 관해 설명한다. 여기서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 조명 장치를 액정용 백라이트(조명 수단)로서 사용한 액정 표시 장치(액정 표시 장치(3))의 예에 관해 설명한다.
이 액정 표시 장치(3)는, 도 1에 도시한 구성의 조명 장치(1)를 백라이트로서 이용한 투과형의 것이고, 이 조명 장치(1)와 투과형의 액정 표시 패널(2)로 구성되어 있다.
액정 표시 패널(2)은, 투과형의 액정층(20)과, 이 액정층(20)을 끼우는 한 쌍의 기판, 즉 조명 장치(1)측의 기판인 TFT(Thin Film Transistor : 박막 트랜지스터) 기판(211) 및 이에 대향하는 기판인 대향 전극 기판(221)과, 이들 TFT 기판(211) 및 대향 전극 기판(221)에서의 액정층(20)과 반대측에 각각 적층된 편광판(210, 220)으로 구성되어 있다.
또한, TFT 기판(211)에는 매트릭스형상의 화소가 구성되고, 각 화소에는 TFT 등의 구동 소자를 포함하는 화소 전극(212)이 형성되어 있다.
도 8은, 이 액정 표시 장치(3)를 구동하여 영상을 표시하기 위한 구동 회로의 구성을 도시한 것이다. 이와 같은 구동 회로는, 액정 표시 패널(2) 내의 각 화 소 전극(212)에 영상 신호에 의거한 구동 전압을 공급하는 X드라이버(데이터 드라이버)(41)와, 액정용 표시 패널(2) 내의 각 화소 전극(212)을 도시하지 않은 주사선에 따라 선(線) 순차 구동하는 Y드라이버(게이트 드라이버)(42)와, 이들 X드라이버(41) 및 Y드라이버(42) 및 조명 장치(1) 내의 제어부(18)를 제어하는 컨트롤러(51)와, 외부로부터의 영상 신호를 처리하여 RGB 신호를 생성하는 RGB 프로세스 처리부(50)와, 이 RGB 프로세스 처리부(50)로부터의 RGB 신호를 기억하는 프레임 메모리인 영상 메모리(52)로 구성되어 있다.
이 액정 표시 장치(3)에서는, 영상 신호에 의거하여 X드라이버(41) 및 Y드라이버(42)로부터 출력되는 화소 전극(212)에의 구동 전압에 의해, 조명 장치(1)로부터의 조명광(Lout)이 액정층(20)에서 변조되고, 표시광(Dout)으로서 액정 패널(2)로부터 출력된다. 이와 같이 하여 조명 장치(1)가 액정 표시 장치(3)의 백라이트로서 기능하여, 표시광(Dout)에 의한 영상 표시가 된다.
여기서, 본 실시예의 액정 표시 장치(3)에서는, 상기한 바와 같이 조명 장치(1)가 액정 표시 장치(3)의 백라이트로서 기능하고 있기 때문에, 액정 패널(2)로부터 사출되는 표시광(Dout)에서도, 조명광(Lout)과 마찬가지로 색 밸런스를 유지하면서 발광 휘도가 변화할 수 있도록 된다.
이상과 같이, 본 실시예의 액정 표시 장치에서는, 조명 장치(1)를 액정 표시 장치(3)의 백라이트로서 이용하도록 하였기 때문에, 액정 패널(2)로부터 사출되는 표시광(Dout)에서도, 조명광(Lout)과 마찬가지로 색 밸런스를 유지하면서 발광 휘도가 변화할 수 있도록 하여, 표시 영상의 화질을 향상시키는 것이 가능해진다.
[제 2의 실시예]
다음에, 본 발명의 제 2의 실시예에 관해 설명한다. 본 실시예의 조명 장치는, 광원부의 조명 영역을 복수의 부분광원으로 분할하도록 한 것이다. 또한, 제 1의 실시예에서의 구성 요소와 동일한 것에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
도 9는 본 실시예에 관한 조명 장치(조명 장치(1A))의 주요부 구성을 사시도로 도시한 것이다. 이 조명 장치(1A)는, 부분조명 영역의 한 예인 복수의 부분광원(L11, L12, …, L21, …L31, …)이 매트릭스형상으로 배치되어 이루어지는 광원부(11A)와, 도광 수단의 한 예로서 이 광원부(11A)로부터의 조명광(Lout)의 일부를 수광부(15)에 유도하는 도광판(191)과, 구동 수단의 한 예로서 각 부분광원을 순차 구동하는 구동 회로(도시 생략)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 도 1에 도시한 조명 장치(1)에 포함되는 다른 구성 요소(정전류 드라이버(12R, 12G, 12B), PWM 드라이버(13), 스위치부(14), 강도의존 발광량 검출부(16), 기간의존 발광량 검출부(17) 및 제어부(18))에 관해서는 동일한 구성이며, 도시를 생략하고 있다.
각 부분광원(L11, …)은, 광원부(11A)의 조명 영역을 복수로 분할하여 이루어지는 광원이고, 예를 들면 도 10에 도시한 바와 같이, 각각이 각 색 LED(11R, 11G, 11B)를 갖음과 함께 서로 독립하여 제어 가능하게 구성되어 있다.
도광판(191)에는, 면 내에 일양하게 도광로(19R)가 형성됨과 함께, 각 부분광원에 대응하여 주상(柱狀)의 도광용 돌기(19T)가 형성되어 있다. 이 도광용 돌기(19T)는, 도면중에 도시한 바와 같이, 이 부분에서 조명광(Lout)의 전반사를 흩 뜨리고, 이것에 의해 조명광(Lout)을 취득하기 위한 것이다. 또한, 이 도광용 돌기(19T)의 배치 위치는 이것으로는 한정되지 않고, 조명광(Lout)의 일부를 수광부(15)에 유도할 수 있는 것이면, 임의의 위치에 배치 가능하다.
또한, 도 11(A) 내지 (C)는, 구동 회로(192)에 의한 각 부분광원(L11, …)의 순차점등 동작을 모식적으로 도시한 것이다.
이와 같이 수평 방향의 행마다 도광로가 분리되고, 구동 회로(192)는 각 행의 부분광원을 각각 병행하여 광학적으로 독립하여 순차점등시킴과 함께 순차소등시켜서, 각 부분광원에서의 조명광(Lout)을 순차로 수광부(15)에 유도하도록 되어 있다.
또한, 예를 들면 도 12(A) 내지 (C)에 도시한 광원부(11B)와 같이, 구동 회로(192)가 부분광원을 하나씩 순차점등 및 순차소등시키도록 하여, 각 부분광원에서의 조명광(Lout)을 순차로 수광부에 유도하도록 하여도 좋다. 이와 같이 구성한 경우, 각 부분광원은 병행하여 점등·소등하지 않기 때문에, 도광로를 분리할 필요가 없어짐과 함께, 수광부(15) 내의 포토 센서의 수를 줄일(1개로 좋다) 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예의 조명 장치에서는, 광원부(11A)의 조명 영역을 복수로 분할하여 부분광원을 형성하도록 하였기 때문에, 각 부분광원마다 조명광(Lout)의 색 밸런스 및 발광 휘도를 개별적으로 제어할 수 있고, 국소적으로 제어하는 것이 가능해진다.
이상, 제 1 및 제 2의 실시예를 들어 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이들의 실시예로 한정되는 것이 아니고, 여러가지의 변형이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시예에서는, 수광부(15)를 RGB 포토 센서(151) 및 W 포토 센서(152)로 구성하도록 한 경우로 설명하였지만, 예를 들면 도 13에 도시한 조명 장치(1C)와 같이, RGB 포토 센서(151)만으로 구성되는 수광부(15C)를 이용하도록 하여도 좋다. 이와 같이 구성한 경우, 회로 구성을 간단하게 하고, 장치의 비용을 삭감하는 것이 가능해지다. 또한, 이 경우 기간의존 발광량 검출부(17)에서는 각 색의 수광 신호중의 적어도 하나를 이용하도록 하면 좋지만, 온도 변화가 작기 때문에, 청색 수광부(15B)로부터의 수광 신호를 이용하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시예에서는, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간(△T)이 서로 일치하는 경우에 관해 설명하였지만, 예를 들면 도 14에 도시한 타이밍도와 같이, 각 색 LED(11R, 11G, 11B)의 점등기간이 △Tr, △Tg, △Tb와 같이, 서로 다르도록 하여도 좋다. 이와 같이 구성한 경우, 예를 들면 도 15에 도시한 xy색도도와 같이, 조명광(Lout)의 색도점을 비켜놓아 컬러 조명으로 할 수 있고, 이 임의의 색도점(Pc)을 유지하면서, 발광 휘도를 변화하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시예에서는, 각 구동 주기(T)마다 게이트 기간(τ)을 설정한 경우로 설명하였지만, 예를 들면 도 16에 도시한 바와 같이, 이 게이트 기간(τ)을 골라 설정하도록 하여도 좋다. 이와 같이 구성한 경우, 구동 주기(T)에 차지하는 샘플링 기간을 상대적으로 더 단축할 수 있고, 예를 들면 도 17에 도시한 발광량 범위(rg2) 같이, 조명광(Lout)의 발광량 범위를 보다 넓게 하는(콘트라스트를 보다 향상시킨다) 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시예에서는, 수광부(15)로부터의 수광 신호에 의거한 강도의존 발광량 및 기간의존 발광량만에 의해 광원부(11)의 발광량을 제어하는 경우로 설명하였지만, 예를 들면 도 18에 도시한 외부 신호(EXT1, EXT2)와 같이, 외부로부터 입력되는 영상 신호나 영상 신호에 의거한 제어 신호를 이용하여 제어하도록 하여도 좋다. 구체적으로는, 예를 들면 제어 설정치인 외부 신호(EXT1)를 외부로부터 CPU(181)에 입력하여 정전류 드라이버(12R, 12G, 12B)를 제어함과 함께, 휘도 변조치인 외부 신호(EXT2)를 외부로부터 PWM 드라이버(13)에 직접 입력하여 스위치부(14)를 제어하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 실시예에서는, 광원부(11)가 적색 LED(11R), 녹색 LED(11G) 및 청색 LED(11B)로 구성되어 있는 경우로 설명하였지만, 이들에 더하여 다른 색의 LED도 포함하여 구성하도록 하여도 좋다. 이와 같이 구성한 경우, 예를 들면 도 19에 도시한 색 재현 범위(61)와 같이, 색 재현 범위를 확대할 수 있고, 보다 다채로운 색을 표현하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시예에서는, 광원으로서 LED를 이용한 경우로 설명하였지만, 예를 들면 EL(Electro Luminescence) 소자나 CCFL 등의 LED 이외의 소자를 이용하여, 광원부를 구성하도록 하여도 좋다.
본 발명의 조명 장치 또는 화상 표시 장치에 의하면, 각 광원의 점등기간 및 발광강도의 양자를 각각 변화시켜서 각 광원의 발광량을 제어하도록 하였기 때문에, 조명광의 색 밸런스를 유지하면서, 발광 휘도를 변화시키는 것이 가능해진다.

Claims (15)

  1. 복수의 색광을 혼합하여 특정한 색광을 얻는 가법혼색 방식의 조명 장치로서,
    서로 다른 색의 광을 발하는 복수의 광원과,
    각 광원의 점등기간을 가변하는 점등기간 가변 수단과,
    각 광원의 발광강도를 가변하는 발광강도 가변 수단과,
    상기 점등기간 가변 수단 및 상기 발광강도 가변 수단을 제어하여 각 광원의 발광량을 각각 제어하는 제어 수단과,
    각 광원의 발광량을 검출하는 검출 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은, 상기 검출 수단의 검출 결과에 의거하여 상기 점등기간 가변 수단 및 상기 발광강도 가변 수단을 제어하고,
    상기 검출 수단은,
    상기 복수의 광원으로부터의 각 색광이 혼합하여 이루어지는 혼색광중에서 각 색광 성분을 추출하여 각각 수광하는 복수의 제 1의 수광 소자와,
    상기 혼색광을 그대로 수광하는 제 2의 수광 소자와,
    상기 복수의 제 1의 수광 소자로부터의 각 수광 신호에 의거하여, 상기 복수의 광원의 각 발광강도에 의존하여 정해지는 강도의존 발광량을 각각 검출하는 제 1의 검출 수단과,
    상기 제 2의 수광 소자로부터의 수광 신호에 의거하여, 상기 복수의 광원의 각 점등기간에 의존하여 정해지는 기간의존 발광량을 검출하는 제 2의 검출 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 검출 수단은,
    상기 복수의 광원으로부터의 각 색광이 혼합하여 이루어지는 혼색광중에서 각 색광 성분을 추출하여 각각 수광하는 복수의 제 1의 수광 소자와,
    상기 혼색광을 그대로 수광하는 제 2의 수광 소자와,
    상기 복수의 제 1의 수광 소자로부터의 각 수광 신호를 소정의 게이트 기간에 걸쳐서 동시 병행적으로 샘플링함과 함께 그 샘플링 결과에 의거하여, 상기 복수의 광원의 각 발광강도에 의존하는 강도의존 발광량을 각각 검출하는 제 1의 검출 수단과,
    상기 제 2의 수광 소자로부터의 수광 신호에 의거하여, 상기 복수의 광원의 점등기간에 의존하는 기간의존 발광량을 검출하는 제 2의 검출 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1의 검출 수단은, 상기 복수의 제 1의 수광 소자로부터의 각 수광 신호를 상기 게이트 기간 내에서 적분함에 의해, 상기 강도의존 발광량을 구하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2의 검출 수단은, 상기 제 2의 수광 소자로부터의 수광 신호의 레벨에 리미터를 걸고 나서 적분함에 의해, 상기 기간의존 발광량을 구하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제어 수단은, (τ/T)<0.5를 충족시키도록, 상기 게이트 기간(τ) 및 상기 광원에 대한 구동 주기(T)를 각각 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제 1의 검출 수단이 상기 샘플링을 복수의 광원 구동 주기마다 행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 검출 수단은, 상기 복수의 광원으로부터의 각 색광이 혼합하여 이루어지는 혼색광중에서 각 색광 성분을 추출하여 각각 수광하는 복수의 제 1의 수광 소자와,
    상기 복수의 제 1의 수광 소자로부터의 각 수광 신호를 소정의 게이트 기간 내에 동시 병행적으로 샘플링함과 함께 그 샘플링 결과에 의거하여, 상기 복수의 광원의 각 발광강도에 의존하여 정해지는 강도의존 발광량을 각각 검출하는 제 1의 검출 수단과,
    상기 복수의 제 1의 수광 소자로부터의 각 수광 신호중의 적어도 하나의 수광 신호에 의거하여, 상기 복수의 광원의 각 점등기간에 의존하여 정해지는 기간의존 발광량을 검출하는 제 3의 검출 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 특정한 색광을 발하는 조명 영역이, 상기 복수의 광원을 각각 가짐과 함께 서로 독립하여 제어 가능한 복수의 부분조명 영역으로 구성되고,
    상기 부분조명 영역 단위로 각 광원이 순차점등하도록 구동하는 구동 수단과,
    상기 복수의 광원으로부터의 각 색광이 혼합하여 이루어지는 혼합광을, 각 부분조명 영역의 순차점등 동작에 대응시켜서 상기 검출 수단에 유도하는 도광 수단을 또한 구비하고,
    상기 점등기간 가변 수단 및 상기 발광강도 가변 수단은, 각 부분조명 영역마다 각 광원의 상기 점등기간 및 상기 발광강도를 각각 가변하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 각 광원의 점등기간이 서로 일치하도록, 상기 점등기간 가변 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 각 광원의 점등기간이 서로 다르도록, 상기 점등기간 가변 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 또한, (1/T)≥20[kHz]를 충족시키도록, 상기 광원에 대한 구동 주기(T[s])를 제어하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    입사광을 영상 신호에 의거하여 변조하는 액정 패널에 적용되는 조명 장치로서,
    상기 제어 수단에 의해 발광량이 제어된 각 광원으로부터의 광을 상기 입사광으로서 상기 액정 패널에 발하는 액정용 백라이트로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  15. 복수의 색광을 혼합하여 특정한 색광을 발하는 가법혼색 방식의 조명 수단과,
    상기 조명 수단으로부터 발하여진 광을 영상 신호에 의거하여 변조하는 액정 패널을 구비하고,
    상기 조명 수단은,
    서로 다른 색의 광을 발하는 복수의 광원과,
    각 광원의 점등기간을 가변하는 점등기간 가변 수단과,
    각 광원의 발광강도를 가변하는 발광강도 가변 수단과,
    상기 점등기간 가변 수단 및 상기 발광강도 가변 수단을 제어하여 각 광원의 발광량을 각각 제어하는 제어 수단과,
    각 광원의 발광량을 검출하는 검출 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은, 상기 검출 수단의 검출 결과에 의거하여 상기 점등기간 가변 수단 및 상기 발광강도 가변 수단을 제어하고,
    상기 검출 수단은,
    상기 복수의 광원으로부터의 각 색광이 혼합하여 이루어지는 혼색광중에서 각 색광 성분을 추출하여 각각 수광하는 복수의 제 1의 수광 소자와,
    상기 혼색광을 그대로 수광하는 제 2의 수광 소자와,
    상기 복수의 제 1의 수광 소자로부터의 각 수광 신호에 의거하여, 상기 복수의 광원의 각 발광강도에 의존하여 정해지는 강도의존 발광량을 각각 검출하는 제 1의 검출 수단과,
    상기 제 2의 수광 소자로부터의 수광 신호에 의거하여, 상기 복수의 광원의 각 점등기간에 의존하여 정해지는 기간의존 발광량을 검출하는 제 2의 검출 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005321727A (ja) 2004-05-11 2005-11-17 Sony Corp バックライト装置及びカラー液晶表示装置
US7808585B2 (en) 2004-07-15 2010-10-05 Sony Corporation Color filter and color LCD apparatus having red filter with a peak wavelength between 685 nm and 690 nm and a red light source having a peak wavelength of between 640 nm and 645 nm
US7821023B2 (en) 2005-01-10 2010-10-26 Cree, Inc. Solid state lighting component
US9793247B2 (en) 2005-01-10 2017-10-17 Cree, Inc. Solid state lighting component
US9070850B2 (en) 2007-10-31 2015-06-30 Cree, Inc. Light emitting diode package and method for fabricating same
US9335006B2 (en) 2006-04-18 2016-05-10 Cree, Inc. Saturated yellow phosphor converted LED and blue converted red LED
JP2008076899A (ja) 2006-09-22 2008-04-03 Sony Corp バックライト装置及び表示装置
US10295147B2 (en) 2006-11-09 2019-05-21 Cree, Inc. LED array and method for fabricating same
JP4285532B2 (ja) 2006-12-01 2009-06-24 ソニー株式会社 バックライト制御装置、バックライト制御方法、および液晶表示装置
JP4264560B2 (ja) 2007-01-24 2009-05-20 ソニー株式会社 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
JP4542116B2 (ja) * 2007-04-20 2010-09-08 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
JP4720782B2 (ja) * 2007-05-09 2011-07-13 ソニー株式会社 画像表示装置
JP4655079B2 (ja) * 2007-11-06 2011-03-23 ソニー株式会社 液晶表示装置、液晶表示モジュールおよび液晶表示装置の駆動方法
JP2009157190A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Sony Corp 光源システム、光源制御装置、光源装置および画像表示方法
JP2009163945A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Sony Corp 光源システムおよび表示装置
US8674913B2 (en) 2008-09-05 2014-03-18 Ketra, Inc. LED transceiver front end circuitry and related methods
US10210750B2 (en) 2011-09-13 2019-02-19 Lutron Electronics Co., Inc. System and method of extending the communication range in a visible light communication system
WO2010027459A2 (en) 2008-09-05 2010-03-11 Firefly Green Technologies Inc. Optical communication device, method and system
US8773336B2 (en) 2008-09-05 2014-07-08 Ketra, Inc. Illumination devices and related systems and methods
US9276766B2 (en) 2008-09-05 2016-03-01 Ketra, Inc. Display calibration systems and related methods
US9509525B2 (en) 2008-09-05 2016-11-29 Ketra, Inc. Intelligent illumination device
US9425172B2 (en) * 2008-10-24 2016-08-23 Cree, Inc. Light emitter array
US20100301758A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-02 Mitac Technology Corp. Flat display device blacklight module thereof for night vision imaging system
KR20120042978A (ko) * 2009-07-12 2012-05-03 파이어플라이 그린 테크놀로지스 인코퍼레이티드 인텔리전트 조명장치
JP5496344B2 (ja) * 2009-10-14 2014-05-21 ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション バリアブルなフラワーディスプレイのバックライトシステム
US9035975B2 (en) 2009-10-14 2015-05-19 Dolby Laboratories Licensing Corporation Variable flower display backlight system
EP2542026B1 (en) * 2010-05-17 2019-06-12 Nec Lighting, Ltd. Illumination device and light-adjusting method
USRE49454E1 (en) 2010-09-30 2023-03-07 Lutron Technology Company Llc Lighting control system
US9386668B2 (en) 2010-09-30 2016-07-05 Ketra, Inc. Lighting control system
US9786811B2 (en) 2011-02-04 2017-10-10 Cree, Inc. Tilted emission LED array
US10842016B2 (en) 2011-07-06 2020-11-17 Cree, Inc. Compact optically efficient solid state light source with integrated thermal management
US8749172B2 (en) 2011-07-08 2014-06-10 Ketra, Inc. Luminance control for illumination devices
JP5950692B2 (ja) * 2012-05-25 2016-07-13 三菱電機株式会社 立体画像表示装置
JP5943707B2 (ja) 2012-05-25 2016-07-05 三菱電機株式会社 画像表示装置
US9360174B2 (en) 2013-12-05 2016-06-07 Ketra, Inc. Linear LED illumination device with improved color mixing
US9345097B1 (en) 2013-08-20 2016-05-17 Ketra, Inc. Interference-resistant compensation for illumination devices using multiple series of measurement intervals
US9247605B1 (en) 2013-08-20 2016-01-26 Ketra, Inc. Interference-resistant compensation for illumination devices
USRE48955E1 (en) 2013-08-20 2022-03-01 Lutron Technology Company Llc Interference-resistant compensation for illumination devices having multiple emitter modules
US9651632B1 (en) 2013-08-20 2017-05-16 Ketra, Inc. Illumination device and temperature calibration method
USRE48956E1 (en) 2013-08-20 2022-03-01 Lutron Technology Company Llc Interference-resistant compensation for illumination devices using multiple series of measurement intervals
US9155155B1 (en) 2013-08-20 2015-10-06 Ketra, Inc. Overlapping measurement sequences for interference-resistant compensation in light emitting diode devices
US9769899B2 (en) 2014-06-25 2017-09-19 Ketra, Inc. Illumination device and age compensation method
US9332598B1 (en) 2013-08-20 2016-05-03 Ketra, Inc. Interference-resistant compensation for illumination devices having multiple emitter modules
US9578724B1 (en) 2013-08-20 2017-02-21 Ketra, Inc. Illumination device and method for avoiding flicker
US9237620B1 (en) 2013-08-20 2016-01-12 Ketra, Inc. Illumination device and temperature compensation method
US9736895B1 (en) 2013-10-03 2017-08-15 Ketra, Inc. Color mixing optics for LED illumination device
CN103676313B (zh) * 2013-11-29 2017-02-15 合肥京东方光电科技有限公司 光照强度调节方法及其装置和系统
US9146028B2 (en) 2013-12-05 2015-09-29 Ketra, Inc. Linear LED illumination device with improved rotational hinge
US9557214B2 (en) 2014-06-25 2017-01-31 Ketra, Inc. Illumination device and method for calibrating an illumination device over changes in temperature, drive current, and time
US10161786B2 (en) 2014-06-25 2018-12-25 Lutron Ketra, Llc Emitter module for an LED illumination device
US9736903B2 (en) 2014-06-25 2017-08-15 Ketra, Inc. Illumination device and method for calibrating and controlling an illumination device comprising a phosphor converted LED
US9392663B2 (en) 2014-06-25 2016-07-12 Ketra, Inc. Illumination device and method for controlling an illumination device over changes in drive current and temperature
US9510416B2 (en) 2014-08-28 2016-11-29 Ketra, Inc. LED illumination device and method for accurately controlling the intensity and color point of the illumination device over time
US9392660B2 (en) 2014-08-28 2016-07-12 Ketra, Inc. LED illumination device and calibration method for accurately characterizing the emission LEDs and photodetector(s) included within the LED illumination device
US9237612B1 (en) 2015-01-26 2016-01-12 Ketra, Inc. Illumination device and method for determining a target lumens that can be safely produced by an illumination device at a present temperature
US9485813B1 (en) 2015-01-26 2016-11-01 Ketra, Inc. Illumination device and method for avoiding an over-power or over-current condition in a power converter
US9237623B1 (en) 2015-01-26 2016-01-12 Ketra, Inc. Illumination device and method for determining a maximum lumens that can be safely produced by the illumination device to achieve a target chromaticity
KR102377292B1 (ko) * 2015-07-29 2022-03-23 삼성디스플레이 주식회사 광원 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
US11272599B1 (en) 2018-06-22 2022-03-08 Lutron Technology Company Llc Calibration procedure for a light-emitting diode light source

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1049074A (ja) * 1996-08-02 1998-02-20 Shichizun Denshi:Kk カラー表示装置
JP2001272938A (ja) * 2000-03-28 2001-10-05 Sharp Corp 色調調整回路およびその回路を備えたバックライトモジュールおよび発光ダイオード表示装置
KR20050021004A (ko) * 2002-06-17 2005-03-04 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 전자 디스플레이용 led 기반의 백색 광 백라이팅
JP2005093566A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Rohm Co Ltd 発光制御回路

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05127602A (ja) 1991-11-06 1993-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明機器
JP3994514B2 (ja) 1998-04-10 2007-10-24 松下電器産業株式会社 液晶表示装置
JP3939141B2 (ja) * 2001-12-05 2007-07-04 オリンパス株式会社 投射型画像表示システム及びその色補正方法
AU2003211809A1 (en) 2002-03-01 2003-09-16 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device and display unit using the light emitting device and reading device
JP4099496B2 (ja) 2002-03-01 2008-06-11 シャープ株式会社 発光装置並びに該発光装置を用いた表示装置及び読み取り装置
JP4113042B2 (ja) 2002-05-24 2008-07-02 シチズンホールディングス株式会社 表示装置およびカラー表示方法
US6753661B2 (en) 2002-06-17 2004-06-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. LED-based white-light backlighting for electronic displays
JP2004309509A (ja) * 2003-04-01 2004-11-04 Hunet Inc 表示装置の調整方法
JP3813144B2 (ja) 2003-09-12 2006-08-23 ローム株式会社 発光制御回路
KR100741024B1 (ko) 2003-11-19 2007-07-19 가부시키가이샤 나나오 액정 표시 장치의 경년 변화 보상 방법, 액정 표시 장치의 경년 변화 보상 장치, 컴퓨터 프로그램 및 액정 표시 장치
JP2005208486A (ja) 2004-01-26 2005-08-04 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP4108623B2 (ja) * 2004-02-18 2008-06-25 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその駆動方法
JP4720099B2 (ja) 2004-04-20 2011-07-13 ソニー株式会社 定電流駆動装置、バックライト光源装置及びカラー液晶表示装置
JP4182930B2 (ja) 2004-07-12 2008-11-19 ソニー株式会社 表示装置及びバックライト装置
JP4525287B2 (ja) 2004-10-14 2010-08-18 ソニー株式会社 発光素子駆動装置および表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1049074A (ja) * 1996-08-02 1998-02-20 Shichizun Denshi:Kk カラー表示装置
JP2001272938A (ja) * 2000-03-28 2001-10-05 Sharp Corp 色調調整回路およびその回路を備えたバックライトモジュールおよび発光ダイオード表示装置
KR20050021004A (ko) * 2002-06-17 2005-03-04 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 전자 디스플레이용 led 기반의 백색 광 백라이팅
JP2005093566A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Rohm Co Ltd 発光制御回路

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Publication number Publication date
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