JP5089501B2 - Liquid crystal display device, light emitting device, light emission balance control device, and light emission intensity detection device - Google Patents
Liquid crystal display device, light emitting device, light emission balance control device, and light emission intensity detection device Download PDFInfo
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Description
この発明は、液晶ディスプレイ装置などの発光装置等に関するものであり、特に複数色の光源の発光強度を検出して発光バランスを制御する技術に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device such as a liquid crystal display device, and more particularly to a technique for controlling the light emission balance by detecting the light emission intensity of a plurality of color light sources.
R、G、Bの三色のLEDからの光を混合し、白色光を発光する光源モジュールが用いられている。この光源モジュールは、液晶ディスプレイのバックライト等に用いられている。 A light source module that mixes light from LEDs of three colors of R, G, and B to emit white light is used. This light source module is used for a backlight of a liquid crystal display.
LEDの発光色は、温度変化、経年変化などによりずれるため、これを補償して本来の白色光を保つように、フィードバック制御が行われている。たとえば、特許文献1では、R、G、BのLEDそれぞれの発光色を検出するカラーセンサを設け、各色毎の発光強度を得ている。R、G、Bのそれぞれにつき、検出した発光強度が所望の発光強度となるように、LEDの発光強度をフィードバック制御している。
Since the emission color of the LED shifts due to temperature change, aging change, etc., feedback control is performed to compensate for this and maintain the original white light. For example, in
また、特許文献2は、カラーセンサに代えて、色を区別せずに光の強さを検出する照度センサを設けたものを開示している。この文献の技術では、R、G、BのLEDを全て点灯した時の発光強度を測定する。さらに、R、G、Bのうちの一つを順次消灯した時の発光強度を測定する。前者と後者の発光強度の差に基づき、R、G、Bのそれぞれの発光強度を演算する。そして、算出したR、G、Bのそれぞれの発光強度に基づいてフィードバック制御を行う。 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 discloses a sensor provided with an illuminance sensor that detects the intensity of light without distinguishing colors, instead of the color sensor. In the technique of this document, the light emission intensity when all the R, G, and B LEDs are turned on is measured. Further, the light emission intensity when one of R, G, and B is sequentially turned off is measured. Based on the difference between the former and latter emission intensities, the respective emission intensities of R, G, and B are calculated. Then, feedback control is performed based on the calculated emission intensity of each of R, G, and B.
しかしながら、上記特許文献1の技術では、制御のために高価なカラーセンサが3つ必要であり構成が複雑になるという問題があった。
However, the technique disclosed in
これに対し、特許文献2の技術では、安価な照度センサが1つでよく構成が簡素化できるというメリットがある。しかし、特許文献2の技術では、照度センサの各色に対する検出感度が揃っていない場合に、どのような調整を行うのかが開示されていない。また、各色に対する検出感度の違いがもたらす精度の低下についての対応は示されていない。
On the other hand, the technique of
この発明は、上記のような問題点を解決して、光センサの各色に対する検出感度が不均一であったり、感度が十分でなかったりした場合であっても、精度よく各色の発光強度を検出して制御することのできる装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems and accurately detects the emission intensity of each color even when the detection sensitivity for each color of the optical sensor is uneven or insufficient. It is an object of the present invention to provide an apparatus that can be controlled in a controlled manner.
この発明の独立した各側面を以下に示す。 Each independent aspect of the present invention is shown below.
(1)この発明に係る液晶ディスプレイ装置は、液晶パネル部と、赤色光源と、緑色光源と、青色光源とを有し、前記液晶パネル部のバックライトとして機能する発光部と、前記発光部の発光強度を検出する光センサと、前記発光部に対し、赤色光源、緑色光源、青色光源を点灯させた第一の状態、赤色光源だけを消灯させた第二の状態、青色光源だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御するとともに、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出する光源選択検出手段と、前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源が所望の発光強度になるように発光部を制御する発光制御手段とを備えている。 (1) A liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel section, a red light source, a green light source, and a blue light source, and a light emitting section that functions as a backlight of the liquid crystal panel section. A light sensor for detecting the light emission intensity and a first state in which the red light source, the green light source and the blue light source are turned on, a second state in which only the red light source is turned off, and a blue light source are turned off. The light source selection detecting means for detecting the light emission intensity of the light emitting unit by the light sensor in each state, and the light emission intensity detected by the light sensor in each state. And a light emission control means for controlling the light emitting section so that each light source has a desired light emission intensity.
したがって、センサ感度の最もよい緑色光源を消灯させずに検出を行うので、ダイナミックレンジを大きくとることができ、性能の低い光センサを用いても正確な色バランスを実現することができる。 Therefore, since the detection is performed without turning off the green light source having the best sensor sensitivity, the dynamic range can be increased, and an accurate color balance can be realized even if a low-performance optical sensor is used.
(2)この発明に係る発光装置は、赤色光源と、緑色光源と、青色光源とを有する発光部と、前記発光部の発光強度を検出する光センサと、前記発光部に対し、赤色光源、緑色光源、青色光源を点灯させた第一の状態、赤色光源だけを消灯させた第二の状態、青色光源だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御するとともに、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出する光源選択検出手段と、前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源が所望の発光強度になるように発光部を制御する発光制御手段とを備えている。 (2) A light-emitting device according to the present invention includes a light-emitting unit having a red light source, a green light source, and a blue light source, a light sensor that detects light emission intensity of the light-emitting unit, a red light source for the light-emitting unit, The lighting control is performed so that the first state in which the green light source and the blue light source are turned on, the second state in which only the red light source is turned off, and the third state in which only the blue light source is turned off. Light source selection detecting means for detecting the light emission intensity of the light emitting part by the optical sensor, and light emission for controlling the light emitting part so that each light source has a desired light emission intensity based on the light emission intensity detected by the optical sensor in each state. Control means.
したがって、センサ感度の最もよい緑色光源を消灯させずに検出を行うので、ダイナミックレンジを大きくとることができ、性能の低い光センサを用いても正確な色バランスを実現することができる。 Therefore, since the detection is performed without turning off the green light source having the best sensor sensitivity, the dynamic range can be increased, and an accurate color balance can be realized even if a low-performance optical sensor is used.
(3)この発明に係る発光バランス制御装置は、赤色光源と、緑色光源と、青色光源とを有する発光部と、前記発光部の発光強度を検出する光センサとを備えた発光装置の発光バランスを制御するための発光バランス制御装置であって、前記発光部に対し、赤色光源、緑色光源、青色光源を点灯させた第一の状態、赤色光源だけを消灯させた第二の状態、青色光源だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御するとともに、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出する光源選択検出手段と、前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源が所望の発光強度になるように発光部を制御する発光制御手段とを備えている。 (3) A light emission balance control device according to the present invention is a light emission balance of a light emitting device including a light emitting unit having a red light source, a green light source, and a blue light source, and an optical sensor for detecting the light emission intensity of the light emitting unit. A light emission balance control device for controlling a light source, wherein a first state in which a red light source, a green light source and a blue light source are turned on, a second state in which only the red light source is turned off, a blue light source And a light source selection detecting means for detecting the light emission intensity of the light emitting part by the light sensor in each state, and the light emission detected by the light sensor in each state. Emission control means for controlling the light emitting unit so that each light source has a desired emission intensity based on the intensity is provided.
したがって、センサ感度の最もよい緑色光源を消灯させずに検出を行うので、ダイナミックレンジを大きくとることができ、性能の低い光センサを用いても正確な色バランスを実現することができる。 Therefore, since the detection is performed without turning off the green light source having the best sensor sensitivity, the dynamic range can be increased, and an accurate color balance can be realized even if a low-performance optical sensor is used.
(4)この発明に係る装置は、光源選択検出手段が、光センサからの検出信号を増幅する増幅器と、増幅器の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器とを備え、光センサの赤色、緑色、青色に対する検出感度に応じ、前記第一の状態、第二の状態、第三の状態において、前記増幅器の増幅度を変更することを特徴としている。 (4) In the apparatus according to the present invention, the light source selection / detection means includes an amplifier that amplifies the detection signal from the optical sensor, and an A / D converter that converts the output of the amplifier into a digital signal. The amplification degree of the amplifier is changed in the first state, the second state, and the third state according to the detection sensitivity for green, blue.
したがって、光センサの検出感度に応じて増幅度を変更し、A/D変換器の能力を十分に活かすことができ、精度の高い測定を行うことができる。 Therefore, the amplification degree can be changed according to the detection sensitivity of the optical sensor, and the ability of the A / D converter can be fully utilized, so that highly accurate measurement can be performed.
(5)この発明に係る装置は、光源選択検出手段が、光センサからの検出信号を増幅する増幅器と、増幅器の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器とを備え、光センサによって検出した発光強度に応じて、前記増幅器の増幅度を変更することを特徴としている。 (5) In the device according to the present invention, the light source selection detecting means includes an amplifier that amplifies the detection signal from the optical sensor and an A / D converter that converts the output of the amplifier into a digital signal, and is detected by the optical sensor. The amplification degree of the amplifier is changed according to the emitted light intensity.
したがって、光センサの検出出力の大きさに応じて増幅度を変更し、A/D変換器の能力を十分に活かすことができ、精度の高い測定を行うことができる。 Therefore, the amplification degree is changed according to the magnitude of the detection output of the optical sensor, and the ability of the A / D converter can be fully utilized, so that highly accurate measurement can be performed.
(6)この発明に係る装置は、増幅器の出力を積分し、前記A/D変換器に与える積分回路を備えていることを特徴としている。 (6) The apparatus according to the present invention is characterized by including an integration circuit for integrating the output of the amplifier and supplying the output to the A / D converter.
したがって、各光源の発光の立ち上がりのずれなどがあっても、正確な発光強度を計測することができる。 Therefore, accurate emission intensity can be measured even if there is a deviation in the rise of the emission of each light source.
(7)この発明に係る発光強度検出装置は、第一色光源、第二色光源・・・第n色光源とを有する発光部と、前記発光部の発光強度を検出する光センサと、前記発光部に対し、n個の光源を点灯させた状態、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させた状態となるように点灯制御するとともに、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出するように制御する光源選択検出手段と、前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源の発光強度を算出する算出手段とを備えた発光強度検出装置であって、
所望の色バランスにて発光するように発光部の各光源の発光強度を調整し各光源ごとの発光強度を前記光センサで検出したときに、最も大きな検出出力が得られる光源を最大検出光源とし、前記光源選択検出手段は、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させ残りの光源を点灯させる際に、前記最大検出光源を消灯させ残りの光源を点灯させる組合せを実現しないことを特徴としている。
(7) A light emission intensity detecting device according to the present invention includes a light emitting unit having a first color light source, a second color light source, an nth color light source, an optical sensor for detecting the light emission intensity of the light emitting unit, The light emitting unit is controlled to turn on so that the n light sources are turned on, and only one of the n light sources is sequentially turned off. Luminescence intensity detection comprising: a light source selection detection unit that controls to detect the emission intensity of the light emitting unit; and a calculation unit that calculates the emission intensity of each light source based on the emission intensity detected by the optical sensor in each state. A device,
When the light intensity of each light source of the light emitting unit is adjusted so that light is emitted with a desired color balance and the light intensity of each light source is detected by the light sensor, the light source that provides the largest detection output is the maximum detection light source. The light source selection detecting means does not realize a combination of turning off the maximum detected light source and turning on the remaining light sources when only one of the n light sources is sequentially turned off and the remaining light sources are turned on. It is characterized by that.
したがって、センサ出力の最も大きい光源を消灯させずに検出を行うので、ダイナミックレンジを大きくとることができ、精度のよい検出を行うことができる。 Therefore, since the detection is performed without turning off the light source having the largest sensor output, the dynamic range can be increased and detection with high accuracy can be performed.
(8)この発明に係る発光強度検出装置は、算出手段が、前記光センサの検出感度による検出出力低下を補正する補正情報を予め記録しており、当該補正情報に基づいて発光強度を補正して算出することを特徴としている。 (8) In the emission intensity detection device according to the present invention, the calculation means records in advance correction information for correcting a detection output decrease due to the detection sensitivity of the photosensor, and corrects the emission intensity based on the correction information. It is characterized by calculating.
したがって、性能の低い光センサを用いても、精度のよい検出を行うことができる。 Therefore, accurate detection can be performed even if a low-performance optical sensor is used.
「光源選択検出手段」は、実施形態においては、図5、6のステップS2〜S7、S9によって実現されるMPU34の機能および図2の増幅器24、サンプル・ホールド回路27、A/D変換器32がこれに対応する。なお、ステップS2〜S7、S9の機能については、論理回路によってハードウエアのみで構成してもよい。
In the embodiment, the “light source selection detection means” is the function of the
「発光制御手段」は、実施形態においては、図7のステップS17〜S20によって実現されるMPU34の機能がこれに対応する。なお、これも論理回路によってハードウエアのみで構成してもよい。
In the embodiment, the “light emission control means” corresponds to the function of the
「発光バランス」とは、混合されて合成される光の色などに影響を与える複数色光源の発光強度のバランスをいう。 “Light emission balance” refers to a balance of light emission intensities of a plurality of color light sources that affects the color of light that is mixed and combined.
「発光強度」とは、発光強度の絶対値だけでなく、最大値との比などの相対値も含む概念である。 “Light emission intensity” is a concept that includes not only the absolute value of the light emission intensity but also a relative value such as a ratio to the maximum value.
「増幅度」とは、増幅器における増幅の度合いをいうものであり、1以上の場合だけでなく1未満の場合を含む概念である。 The “amplification degree” refers to the degree of amplification in the amplifier, and is a concept including not only the case of 1 or more but also the case of less than 1.
1.機能ブロック図
図1に、この発明の一実施形態による液晶ディスプレイ装置の機能ブロック図を示す。液晶パネル部2は、ビデオ信号を受けて画像表示を行うものである。液晶パネル部2の背面には赤色光源4、緑色光源6、青色光源8を有し、これらの混色によって白色光を発光するバックライト発光部が設けられている。光源選択検出手段12は、赤色光源4、緑色光源6、青色光源8を全て点灯させた第一の状態、赤色光源4だけを消灯させた第二の状態、青色光源8だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御を行う。さらに、光源選択検出手段12は、第一、第二、第三の各状態において光センサ10による発光強度検出出力を取得する。
1. Functional Block Diagram FIG. 1 shows a functional block diagram of a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention. The liquid
発光制御手段14は、第一、第二、第三の各状態において検出された発光強度に基づいて、赤色光源4、緑色光源6、青色光源8のそれぞれの発光強度を算出する。すなわち、第一の状態での発光強度から第二の状態での発光強度を減じて、赤色光源4の発光強度を算出する。また、第一の状態での発光強度から第三の状態での発光強度を減じて、青色光源8の発光強度を算出する。さらに、第一の状態での発光強度から上記にて算出した赤色光源4および青色光源8の発光強度を減じて、緑色光源6の発光強度を算出する。
The light
発光制御手段14は、このようにして算出した赤色光源4、緑色光源6、青色光源8のそれぞれの発光強度が、それぞれ所望の発光強度となるように、赤色光源4、緑色光源6、青色光源8の発光強度をフィードバック制御する。このようにして、バックライト光源の発光色を白に保つ制御を行うことができる。
The light emission control means 14 makes the
なお、光センサ10の各色に対する感度は異なっている。一般には、緑色に対する感度が最もよく、赤色、青色の順に感度が最も悪いことが多い。
In addition, the sensitivity with respect to each color of the
[シアン光、ホワイト光、イエロー光を光センサ10によって計測する理由]
そこで、本実施形態のように光センサ10のR、G、Bに対する感度の比率がR:G:B=3:10:1とした場合、C、W、Yに対する感度の比率はC:W:Y=11:14:13となる。したがって、最大感度であるW=14と最小感度C=11との比は、W/C=14/11=1.27倍となる。
[Reason for measuring cyan light, white light, and yellow light by the optical sensor 10]
Therefore, when the ratio of sensitivity to R, G, and B of the
一方、特許文献2のように、RGBの全てを順に消灯する場合では、C:M(マゼンタ):Yに対する感度の比率はC:M:Y=11:4:13となる。したがって、最大感度であるY=13と最小感度であるM=4との比は、Y/M=13/4=3.25倍となる。このように、最大感度と最小感度との比が大きくなってしまうと、最小感度であるマゼンタ(M)に対するダイナミックレンジが著しく低下するという問題がある。
On the other hand, as in
したがって、この実施形態では、上記のように、全ての光源を点灯して白色光とした第一の状態、赤色光源だけを消灯してシアン光とした第二の状態、青色光源だけを消灯してイエロー光とした第三の状態によって計測することにより、もっとも感度のよい緑色光源6を消灯させずに計測して、ダイナミックレンジを大きくし精度のよい検出を実現している。
Therefore, in this embodiment, as described above, the first state in which all the light sources are turned on to obtain white light, the second state in which only the red light source is turned off to obtain cyan light, and only the blue light source is turned off. By measuring in the third state using yellow light, measurement is performed without turning off the most sensitive green
2.回路構成例
図2に、図1の液晶ディスプレイ装置の具体的な回路構成例を示す。図2において、図1の構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付している。赤色LED4、緑色LED6、青色LED8は、バックライト光源を構成している。
2. Circuit Configuration Example FIG. 2 shows a specific circuit configuration example of the liquid crystal display device of FIG. In FIG. 2, constituent elements corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The
バックライト光源の詳細を図3に示す。図3Aは断面図である。このバックライト光源は、光を散乱させるプリズムシート5、光の通路となるガイドプレート7、反射板9を備えている。図3Bに示すように、ガイドプレート7の短辺部の一方端には、単位セルあたり赤色LED4が1個、緑色LED6が2個、青色LED8が1個組み込まれたものが多数組設けられている。これは、緑色LED4の発光強度が赤色LED4や青色LED8の発光強度よりも弱いことから、各色のLEDの発光強度を揃えるためである。赤色LED4、緑色LED6、青色LED8からの光はガイドプレート7内において混色されて白色光となり、プリズムシート5から放出される。
Details of the backlight source are shown in FIG. FIG. 3A is a cross-sectional view. The backlight source includes a
なお、反射板9の一部分に貫通孔9aが設けられ、その後部には光センサ10が設けられている。この光センサ10は、特定の波長の光のみを検出するものではなく、所定の波長範囲にわたる光の強度を検出するものであって、いわゆる照度センサと呼ばれるものである。
In addition, a through
この実施形態では、短辺部に赤色LED4、緑色LED6、青色LED8を設けているが、長辺部に設けてもよい。また、ガイドプレートを設けずに、プリズムシート5の後ろ側に赤色LED4、緑色LED6、青色LED8を設けた直下型の構成としてもよい。
In this embodiment, the
図2において、タイミング生成回路22のPLL回路22aは、映像信号の水平同期信号(LCDパネル同期信号)を受け、これに同期した信号を生成する。基本パルス生成部22bは、PLL回路22aの出力に基づいて、数十MHz程度の基本パルスを生成する。発光パルス生成部22cは、基本パルスを分周し、図4Aに示すような発光パルス(数百KHz〜数MHz程度)を生成する。この発光パルスは、LED駆動回路20に与えられ、赤色LED4、緑色LED6、青色LED8を点灯させるために用いられる。
In FIG. 2, a
また、タイミング生成回路22の調光パルス生成部22dは、MPU34からのデューティ情報(発光パルスの何パルス分をオンにするかという情報)に基づいて、赤色、緑色、青色のためのそれぞれの調光パルスを生成する(図4C参照)。
In addition, the dimming
LED駆動回路20は、タイミング生成回路22からの、発光パルスを受け、赤色のための調光パルスがオンである期間のみ、この発光パルスを赤色LED4に与えて点灯させる。同様に、緑色のための調光パルスがオンである期間のみ、この発光パルスを緑色LED6に与えて点灯させる。同様に、青色のための調光パルスがオンである期間のみ、この発光パルスを青色LED8に与えて点灯させる。
The
調光パルスのオン期間は、MPU34からのデューティ情報に基づいて決定されるので、MPU34は、デューティ情報を変更することにより、各LEDの発光時間を制御することができる。発光時間を短くすれば人間の目が感じる光強度は小さくなり、発光時間を長くすれば人間の目が感じる光強度は大きくなる。これにより、各色のバランスを調整することができる。なお、この実施形態では、調光パルスは数百Hzとした。
Since the ON period of the dimming pulse is determined based on the duty information from the
光センサ10の検出出力は、増幅率可変の増幅器24、サンプル・ホールド回路27を経て、A/D変換器32によってディジタルデータにされてMPU34に与えられる。MPU34は、LED駆動回路20に指令を与えて、赤色LED4、緑色LED6、青色LED8の全てが点灯している第一の状態、赤色光源だけを消灯してシアン光とした第二の状態、青色光源だけを消灯してイエロー光とした第三の状態とし、それぞれの状態における光センサ10からの出力を発光強度のディジタルデータとして取得する。
The detection output of the
さらに、MPU34は、第一の状態、第二の状態、第三の状態における発光強度に基づいて、赤色LED4の発光強度、緑色LED6の発光強度、青色LED8の発光強度を算出する。一方、輝度情報格納部36には、ユーザによって設定された赤色の所望の発光強度、緑色の所望の発光強度、青色の所望の発光強度が記録されている。MPU34は、各色毎に所望の発光強度と計測した測定強度とを比較し、両者が等しくなるように調光パルスのオン時間の制御を行う。MPU34による制御処理の詳細は、強度測定・調光制御プログラムの処理において述べる。
Further, the
3.強度測定・調光制御プログラムの処理
図5〜図7に、MPU34に記録された強度測定・調光制御プログラムのフローチャートを示す。MPU34は、タイミング生成回路22の調光パルス生成部22dからの緑色用の調光パルス(図4D参照)の立ち上がりを計数している。なお、緑色LED6に対する調光パルスを用いたのは、後述のように、緑色LED6に対する調光パルスは毎周期オンとなるからである。また、立ち上がりを基準としたのは、図4Cに示すように、調光時間の調整がなされても立ち上がりは変動しないからである。
3. Processing of Intensity Measurement / Dimming Control Program FIGS. 5 to 7 show flowcharts of the intensity measurement / dimming control program recorded in the
MPU34は、調光パルスの計数値COUNTが所定の値になると、その値に応じて、赤色LED4を消灯させてシアン光を発光させて計測し、全てのLEDを点灯させてホワイト光を発光させて計測し、青色LED8を消灯させてイエロー光を発光させて計測するという処理を行うようにしている。
When the count value COUNT of the light control pulse reaches a predetermined value, the
調光パルスの計数値COUNTが600の倍数になると(図4Dのβ)、MPU34は、調光パルス生成部22dに、赤色LED4の調光パルスを1パルス間引くように指令を与える(図4Dのα参照)。これにより、図4Dのαに示すように、赤色LED4の調光パルスが1パルスだけ間引かれ、シアン光が発光される。そして、増幅器24(図2)の増幅度を、シアン光用増幅度MC(この実施形態では9倍)に設定する。なお、この実施形態では、シアン光、ホワイト光、イエロー光に応じて増幅器24の増幅度を変えるようにしている。これは、それぞれの光によって光センサ10の感度が異なるので、増幅度をこれに応じて変えることによって、A/D変換器32の能力をできるだけ活用してダイナミックレンジを大きくとり精度を高くするためである。
When the count value COUNT of the dimming pulse is a multiple of 600 (β in FIG. 4D), the
次に、MPU34は、光センサの出力をA/D変換して取り込む(ステップS9)。この取り込みは、以下のようにして実行される。MPU34は、まず、
調光パルスの計数値COUNTが所定の値になると(ここでは、計数値COUNTが600の倍数となると)、第一のスイッチ26をオンに制御し、コンデンサ30に増幅器24からの出力を蓄積する。次に、MPU34は、次の緑色の調光パルスの立ち上がりγと同時に、第一のスイッチ26をオフに制御する。これにより、シアン光(緑色と青色の混光色)の強度(調光時間も考慮された平均強度)に応じた電荷がコンデンサ30に保持される。これと同時に、MPU34は、A/D変換器32に対し、コンデンサ30に蓄積された電荷をディジタルデータに変換するように指令を与える。MPU34は、A/D変換器32から発光強度のディジタルデータを取り込む。データを取り込むと、MPU34は、第二のスイッチ28をオンにして、コンデンサ30の電荷を放電する。放電に十分な時間が経過すると、MPU34は、第二のスイッチ28を再びオフにする。
Next, the
When the count value COUNT of the dimming pulse reaches a predetermined value (here, when the count value COUNT is a multiple of 600), the
次に、MPU34は、ステップS10において、今回の計測が、その色についての1回目の計測であるかどうかを判断する。1回目の計測では、取り込んだ発光強度データを計測値として使用せず、A/D変換器32の能力が十分に使い切られているかどうかを判断し、増幅器24の増幅度を適切に設定するための情報として利用している。ここでは、シアン光についての1回目の計測であるから、ステップS11に進む。
Next, in step S10, the
ステップS11では、MPU34は、取り込んだ発光強度データが、A/D変換器32の能力の半分より小さいかどうかを判断する。たとえば、A/D変換器32の出力の最上位ビットが「1」でなければ、取り込んだ発光強度データが能力の半分より小さいと判断することができる。A/D変換器32の能力に余裕があると判断すると、MPU34は、シアン光用増幅度MCをさらに2倍する。この実施形態では、シアン光用増幅度MCの初期値は9倍であるから、これを2倍すると18倍ということになる。MPU34は、このようにして修正されたシアン光用増幅度MCを内部のメモリに記録する。なお、A/D変換器32の能力に余裕がないと判断した場合には、初期値として設定されているシアン光用増幅度MCをそのまま用いる。
In step S <b> 11, the
次に、MPU34は、測定のための変数を「0」にクリアする(ステップS13)。その後、ステップS2以下を繰り返して実行する。
Next, the
調光パルスの計数値COUNT−150が600の倍数になると(たとえば、COUNTが750になると(図4Dのδ))、MPU34は、増幅器24の増幅度をホワイト光用増幅度MWに設定する(ステップS5)。この実施形態では、ホワイト光用増幅度MWは7倍としている。そして、いずれの調光パルスも間引かずホワイト光を発光させる。MPU34は、光センサ10からの出力を取り込み(ステップS9)、ホワイト光用増幅度をさらに2倍にするかどうかを判断する(ステップS11)。その後、ステップS2以下を繰り返して実行する。
When the count value COUNT-150 of the dimming pulse is a multiple of 600 (for example, when COUNT becomes 750 (δ in FIG. 4D)), the
調光パルスの計数値COUNT−300が600の倍数になると(たとえば、COUNT値が900になると(図4Dのε))、MPU34は、増幅器24の増幅度をイエロー光用増幅度MYに設定する(ステップS7)。この実施形態では、イエロー光用増幅度MYは8倍としている。そして、青色の調光パルスを1パルスだけ間引くように調光パルス生成部22dに指令を与える。これにより、イエロー光を発光させる(図4Dのφ参照)。MPU34は、光センサ10からの出力を取り込み(ステップS9)、イエロー光用増幅度をさらに2倍にするかどうかを判断する(ステップS11)。その後、ステップS2以下を繰り返して実行する。
When the count value COUNT-300 of the dimming pulse is a multiple of 600 (for example, when the COUNT value is 900 (ε in FIG. 4D)), the
調光パルスの計数値COUNT−450が600の倍数になった場合には(たとえば、COUNT値が1050になった場合(図4Dのε))、MPU34は、特段の処理を行わない。
When the count value COUNT-450 of the dimming pulse is a multiple of 600 (for example, when the COUNT value is 1050 (ε in FIG. 4D)), the
以上のようにして、各色についての1回目の計測を行い、各色毎の増幅器24の増幅度を設定する。
As described above, the first measurement for each color is performed, and the amplification degree of the
MPU34は、以下に示すように、2回目の計測から5回目の計測までの計測値を合計し、これを平均して平均計測値を算出する。まず、調光パルスの計数値COUNTが600の倍数になると、MPU34は、赤色の調光パルスを間引いてシアン光を発光させるよう調光パルス生成部22dを制御する(ステップS3)。また、メモリに記録しておいたシアン光用増幅度MCを読み出し、増幅器24の増幅度をこれに設定する。
As shown below, the
MPU34は、この時の光センサ10の出力を発光強度データCとして取り込む(ステップS9)。今回はシアン光についての2回目の計測であるから、ステップS14に進み、シアン強度を記録する変数Ctに取り込んだ発光強度データを加算する(ステップS14)。次に、全ての色について、5回の計測が完了したかどうかを判断する。ここでは、まだ計測が完了していないので、ステップS2以下を繰り返して実行する。
The
次に、調光パルスの計数値COUNT−150が600の倍数になると、上記と同様にして、ホワイト光の発光強度データが取り込まれ、ホワイト強度を記録する変数Wtに加算される。 Next, when the count value COUNT-150 of the dimming pulse is a multiple of 600, white light emission intensity data is captured and added to the variable Wt for recording the white intensity in the same manner as described above.
さらに、調光パルスの計数値COUNT−300が600の倍数になると、上記と同様にして、イエロー光の発光強度データが取り込まれ、イエロー強度を記録する変数Ytに加算される。 Further, when the count value COUNT-300 of the dimming pulse is a multiple of 600, the emission intensity data of yellow light is captured and added to the variable Yt for recording the yellow intensity in the same manner as described above.
上記の処理を繰り返し各色について5回の計測を行うと、変数Ct、Wt、Ytには、それぞれ4回分の計測値が合計されることになる。5回の計測が完了すると、MPU34は、下式により、シアン強度Cf、ホワイト強度Wf、イエロー強度Yfを算出する(ステップS16)。
When the above process is repeated and measurement is performed five times for each color, the measured values for four times are added to the variables Ct, Wt, and Yt, respectively. When the measurement is completed five times, the
Cf=(Ct/MC)/4
Wf=(Wt/MW)/4
Yf=(Yt/MY)/4
ここで、MC、MW、MYは、それぞれ、シアン用、ホワイト用、イエロー用の増幅度であり、ステップS12において2倍にされている場合にはその値を用いる。
Cf = (Ct / MC) / 4
Wf = (Wt / MW) / 4
Yf = (Yt / MY) / 4
Here, MC, MW, and MY are amplification factors for cyan, white, and yellow, respectively, and are used when they are doubled in step S12.
次に、MPU34は、上記で算出したシアン強度Cf、ホワイト強度Wf、イエロー強度Yfに基づいて、青色LED8、緑色LED6、赤色LED4の発光強度を下式に基づいて算出する(ステップS17)。
Next, the
B=Wf−Cf
G=Wf−Yf
R=Wf−B−G
ここで、Bは青色LED8の発光強度、Gは緑色LED6の発光強度、Rは赤色LED4の発光強度である。
B = Wf-Cf
G = Wf-Yf
R = Wf-B-G
Here, B is the emission intensity of the
次に、MPU34は、輝度情報格納部36から、ユーザによって設定された所望の三刺激値XREF、YREF、ZREFを読み出す(ステップS18)。次に、MPU34は、赤色LED4、緑色LED6、青色LED8について製造時に計測した値に基づいて決定した三刺激値の工場調整値と、ユーザ設定による所望の三刺激値XREF、YREF、ZREFとに基づいて、各色のLED4、6、8の目標発光強度の最大強度からの割合(光センサ10によって検出されるべき強度の最大強度に対する割合)を算出する(ステップS19)。算出式は、下記のとおりである。なお、ここで三刺激値とは、CIE表色系におけるXYZ系の表色系である。
Next, the
ここで、三刺激値の工場調整値は、後述のようにして製造時に実測にて算出したものである。 Here, the factory adjustment value of the tristimulus value is calculated by actual measurement at the time of manufacture as will be described later.
MPU34は、計測によって得たR、G、Bの最大強度Rmax、Gmax、Bmaxに対する比が、それぞれ、算出された目標RREF、GREF、BREFに等しくなるように、デューティ情報を出力し、調光パルスのオン時間の割合を変化させる制御を行う(ステップS20)。調光パルス生成部22dは、与えられた赤色、緑色、青色のデューティ情報に基づいて、各色の調光パルスのオン時間を制御する。
The
以上のようにして、5回の計測の平均値を用い、色バランス調整を行う。なお、5回の計測が完了すると、再び、1回目の計測から繰り返して制御を行う。 As described above, the color balance is adjusted using the average value of the five measurements. Note that when the measurement is completed five times, the control is repeated again from the first measurement.
[シアン光、ホワイト光、イエロー光を光センサ10によって計測する理由]
この実施形態では、シアン光、ホワイト光、イエロー光を光センサ10によって計測するようにしている。これは、以下のような理由によるものである。
[Reason for measuring cyan light, white light, and yellow light by the optical sensor 10]
In this embodiment, cyan light, white light, and yellow light are measured by the
光センサ10の各色に対する感度は異なっている。一般的には、緑色に対する感度が最もよく、赤色、青色の順に感度が悪いことが多い。たとえば、この実施形態において用いた光センサ10のR、G、Bに対する感度の比率はR:G:B=3:10:1である。
The sensitivity of each color of the
そこで、特許文献2のように、RGBの全てを順に消灯する場合では、C、M、Yに対する感度の比率はC:M:Y=11:4:13となる。したがって、最大感度であるY=13と最小感度であるM=4との比は、Y/M=13/4=3.25倍となる。このように、最大感度と最小感度との比が大きくなってしまうと、最小感度であるマゼンタ(M)に対するダイナミックレンジが著しく低下するという問題がある。
Therefore, as in
この実施形態においては、シアン光、ホワイト光、イエロー光を計測することとしており、C、W、Yに対する感度の比率はC:W:Y=11:14:13となる。したがって、最大感度であるW=14と最小感度C=11との比は、W/C=14/11=1.27倍となる。これにより、測定光間における感度の不均一を小さくすることができ、ダイナミックレンジを大きくして測定精度を向上させることができる。 In this embodiment, cyan light, white light, and yellow light are measured, and the ratio of sensitivity to C, W, and Y is C: W: Y = 11: 14: 13. Therefore, the ratio between W = 14, which is the maximum sensitivity, and minimum sensitivity C = 11 is W / C = 14/11 = 1.27. Thereby, the nonuniformity of sensitivity between the measurement light can be reduced, the dynamic range can be increased, and the measurement accuracy can be improved.
また、図8に示すように、緑色LEDだけを消灯した場合の方が、赤色LEDだけ、あるいは青色LEDだけを消灯した場合に比べて、人間の目に感じるフリッカが大きくなるという実験結果が得られた。図8において、四角の点でプロットされているのが、緑色LEDだけを消灯した場合に、調光周波数を変化させて、どの程度のフリッカを感じるかを評価したものである。ばつ形の点でプロットされているのが、赤色LEDだけを消灯した場合に、調光周波数を変化させて、どの程度のフリッカを感じるかを評価したものである。三角の点でプロットされているのが、青色LEDだけを消灯した場合に、調光周波数を変化させて、被験者がどの程度のフリッカを感じるかを5段階で評価したものである。横軸が調光周波数、縦軸がフリッカ評価値の平均値である。 Further, as shown in FIG. 8, an experimental result is obtained that flicker perceived by human eyes is greater when only the green LED is turned off than when only the red LED or only the blue LED is turned off. It was. In FIG. 8, what is plotted with square points is an evaluation of how much flicker is felt by changing the dimming frequency when only the green LED is turned off. Plot-shaped points are plotted to evaluate how much flicker is felt by changing the dimming frequency when only the red LED is turned off. Plotted with triangular points are evaluations in five stages of how much the subject feels flicker by changing the dimming frequency when only the blue LED is turned off. The horizontal axis represents the dimming frequency, and the vertical axis represents the average flicker evaluation value.
たとえば、この実施形態においては調光パルスの周波数を700Hzとしており、この領域においても、緑色LEDあるいは赤色LEDだけを消灯した場合においてフリッカが感じられることが示されている。このような実験結果からも、緑色LEDだけを消灯することは避けることが好ましいという結論が導き出せる。 For example, in this embodiment, the frequency of the dimming pulse is 700 Hz, and even in this region, it is shown that flicker is felt when only the green LED or the red LED is turned off. From these experimental results, it can be concluded that it is preferable to avoid turning off only the green LED.
[増幅度に重み付けをした理由]
上述のように光センサ10のシアン光、ホワイト光、イエロー光に対する感度比率は、C:W:Y=11:14:13である。その最小公倍数は11×14×13=2002であるから、シアン光用の増幅度MC、ホワイト光用の増幅度MW、イエロー光用の増幅度MYの比率は、182(=2002/11):143(=2002/14):154(=2002/13)とすることが好ましい。しかし、この実施形態では、AD変換器32の能力を考慮し、現実的にはこれに近似する増幅度MC:MW:MY=9:7:8を選択した。増幅度MC:MW:MYを9:7:8とすることにより、AD変換時の入力が11×9:14×7:13×8=99:98:104となり、最大と最小の比率は(104/98)1.06倍となる。したがって、良好なSN比を得ることができる。なお、増幅度MC:MW:MYをさらに近似して、5:3:4としてもよい。
[Reason for weighting amplification]
As described above, the sensitivity ratio of the
この実施形態では、サンプル・ホールド回路27を用いて、光センサ10からの検出信号を積分するようにしている。なお、A/D変換器32に内蔵されたサンプル・ホールド回路とは別に、A/D変換器32の前段に別途サンプル・ホールド回路27を設けている。
In this embodiment, the sample and hold
図9に示すように、矩形状の発光パルスが各LEDに与えられたとしても、その発光強度は、発光パルスと全く同じように変化しない。つまり、発光パルスのエッジ部分において発光強度はそれに急峻に追従せずに、鈍った形状(台形)となる。しかも、図3に示すように、発光強度をそろえるために、単位セルにおいて赤色LED、青色LEDが1個であるのに対し、緑色LEDは2個設けられている。これは、緑色LEDの発光強度が弱いためである。上記の結果、2個接続された緑色LEDは、1個の赤色LEDや青色LEDに比べて、急峻度がさらに悪くなる。 As shown in FIG. 9, even if a rectangular light emission pulse is given to each LED, the light emission intensity does not change in the same way as the light emission pulse. That is, the light emission intensity at the edge portion of the light emission pulse does not follow it sharply, but has a dull shape (trapezoid). In addition, as shown in FIG. 3, in order to make the emission intensity uniform, one red LED and one blue LED are provided in the unit cell, whereas two green LEDs are provided. This is because the emission intensity of the green LED is weak. As a result, the steepness of the two connected green LEDs is worse than that of one red LED or blue LED.
したがって、従来行われているように、光センサ10によって光強度を測定し、それに調光パルスのオン時間を乗じて、全体としての光強度を計算する方法では、正確性を欠くことになる。特に、緑色と他の色との吸収度の違いによる誤差が考慮されず、正確な判定を行うことができない原因となっている。
Therefore, as conventionally performed, the method of calculating the light intensity as a whole by measuring the light intensity by the
そこで、この実施形態では、A/D変換器32の入力段にサンプル・ホールド回路27を設け、調光パルスの一周期分、光センサ10の出力を積分するようにしている。図10Aは、調光パルスである。図10Bは発光パルスであり、図10Cは、これによって発光する各LEDの光を検出した光センサ10の出力である。調光パルスの立ち上がりにより、MPU34は、サンプルホールド回路27のスイッチ26をオンにする。これにより、コンデンサ30に光センサ10の出力が蓄積される。
Therefore, in this embodiment, a sample and hold
MPU34は、調光パルスがオフとなり、再びオンとなる直前にスイッチ26をオフにする。これにより、各LEDの発光強度のエッジが鈍っていたとしても、これらを含めて調光パルスのオン期間分の発光強度を積分して、実際の発光強度を計測することを可能としている。
The
MPU34は、スイッチ26をオフにするとともに、A/D変換器32に対して変換指令を与える。これにより、コンデンサ30に蓄積された光センサ10の出力の積分値が、MPU34に与えられる。なお、MPU34は、A/D変換器32からデータを受け取ると、スイッチ28をオンにしてコンデンサ30を放電し、再び、スイッチ28をオンにして次の計測に備える。
The
上記のように、光センサ10の出力を積分してA/D変換器に与えるようにすることで、パルスを受けてからの各LED4、6、8の発光の立ち上がりのずれや、発光パルス、調光パルス自体のエッジの傾きなどがあっても、正確な発光強度を計測することが可能となっている。
As described above, by integrating the output of the
なお、上記実施形態では、MPU34が調光パルスを計数し、調光パルスを間引くように制御している。しかし、調光パルスに基づいて、図4Dに示すような点灯制御パルスを生成してもよい。この場合、MPU34は、調光パルスを計数する必要はなく、点灯制御パルスの立ち上がりや立ち下がりによって、調光パルスを間引くように制御することができる。
In the above embodiment, the
4.三刺激値の工場調整値の設定処理
上記制御において、三刺激値の工場調整値を用いている。この工場調整値は、そのディスプレイ装置に組み込む光センサ10ごとに、以下のようにして実測に基づいて算出する。
4). Tristimulus Factory Adjustment Value Setting Processing In the above control, the tristimulus factory adjustment value is used. This factory adjustment value is calculated based on actual measurement as follows for each
まず、赤色LED4のみを点灯させ、三刺激値X、Y、Zが測定可能な高精度のセンサを用いて計測する。これにより、赤色LED4からの赤色光の刺激値のX成分RX、Y成分RY、Z成分RZを得ることができる。同様にして、緑色LED6からの緑色光の刺激値のX成分GX、Y成分GY、Z成分GZ、青色LED8からの青色光の刺激値のX成分BX、Y成分BY、Z成分BZ、を得る。
First, only the
このようにして得たRX、RY、RZ、GX、GY、GZ、BX、BY、BZと、赤色LED4、緑色LED6、青色LED8を全て点灯させた場合のホワイト光の刺激値のX成分WX、Y成分WY、Z成分WZとの関係は下式のとおりとなる。
RX, RY, RZ, GX, GY, GZ, BX, BY, BZ thus obtained, and the X component WX of the stimulation value of white light when all of the
ここで、WX、WY、WZは、赤色LED4、緑色LED6、青色LED8を発光させた場合のホワイト光の刺激値である。RGBは、各LED4、6、8の強度の、最大強度との比である。したがって、最大強度(調光パルスのオン期間が想定される範囲において最大の場合)にて各LEDを点灯した場合には、r=1、g=1、b=1となる。
Here, WX, WY, and WZ are stimulation values of white light when the
赤色LED4、緑色LED6、青色LED8を想定される最大の輝度にて点灯させ、ホワイト光の刺激値WX、WY、WZを測定すると、上式においてr=1、g=1、b=1として計算によって算出した刺激値WX、WY、WZと一致する。
When the
次に、そのディスプレイ装置に実際に組み込む光センサ10を用いて、赤色LED4、緑色LED6、青色LED8の強度R、G、Bを検出する。これは、上記実施形態において説明した手法、つまり、シアン光、ホワイト光、イエロー光の強度を計測し、これに基づいて各色の強度を算出することにより行う(ステップS17参照)。
Next, the intensities R, G, and B of the
ここで、上式(2)のY成分、つまりRY、GY、BYは、強度R、G、Bにほぼ等しいという関係にある。したがって、光センサ10の各色に対する感度が均一であり、高精度センサと同等の能力があれば、RY、GY、BYとR、G、Bが等しくなるはずである。実際には、光センサ10の能力が劣ることから、R、G、Bは、RY、GY、BYよりも小さくなる。そこで、計測したR、G、Bに基づいて、上式(2)を下記のように変形する。
Here, the Y component of the above formula (2), that is, RY, GY, BY is in a relationship that is almost equal to the intensity R, G, B. Therefore, if the sensitivity of each color of the
ここで、R'Y、G'Y、B'Yは、計測されたR、G、Bの値で置き換えたものである。また、R'X、R'Zは、下式によって算出する。つまり、RYとR'Yとの比率に応じて、R'X、R'Zを修正する。 Here, R′Y, G′Y, and B′Y are replaced with the measured values of R, G, and B. R′X and R′Z are calculated by the following formulas. That is, R′X and R′Z are corrected according to the ratio between RY and R′Y.
G'X、G'Z、B'X、B'Zについても同様の式にて算出することができる。 G′X, G′Z, B′X, and B′Z can be calculated by the same formula.
次に、所定の最大強度にて赤色LED4、緑色LED6、青色LED8を発光させ、白色光の強度Wを光センサ10によって検出する。この時の強度Wは、上式(3)においてr=1、g=1、b=1とした時に計算によって算出されるW'Yと等しくなるはずである。しかし、式(3)は近似式であるため、両者は一致しない。そこで、式(3)を実測値WをW''Yとし、W''YとW'Yとの比率に基づいて、W'X、W'Zを修正し(式(4)と同様の修正を行う)W''X、W''Zを得る。また、式(3)の右辺についても、W''YとW'Yとの比率に基づいて、同様の修正を行う。したがって、下式が得られる。
Next, the
この式を変形すれば、次式が得られる。この式は、所望の色合いの光のパラメータWX、WY、WZが与えられたとき、この色を赤色LED4、緑色LED6、青色LED8で発色しようとする際に、光センサ10によって検出される強度が、最大強度に対してどの程度の割合であればよいかを、r、g、bによって示している。
If this equation is modified, the following equation is obtained. This equation is obtained when the light parameters WX, WY, and WZ of light having a desired color are given, and the intensity detected by the
工場出荷時には、式(6)のR''X、R''Y、R''Z、G''X、G''Y、G''Z、B''X、B''Y、B''Zが、三刺激値の工場調整値としてMPU34のメモリなどに記録される。なお、式(6)のr、g、bは、式(1)のRREF、GREF、BREFに対応する。
When shipped from the factory, R ″ X, R ″ Y, R ″ Z, G ″ X, G ″ Y, G ″ Z, B ″ X, B ″ Y, B in Equation (6) '' Z is recorded in the memory of the
5.その他の実施形態
(1)上記実施形態では、比較的時定数の長いサンプル・ホールド回路27を用いて、光センサ10からの信号を積分している。しかし、A/D変換器32が極めて高速にサンプリング可能であれば、積分を行わずに各時点におけるディジタルデータを取得し、これを合計することによって発光強度を得るようにしてもよい。
5. Other embodiments
(1) In the above embodiment, the signal from the
(2)上記実施形態では、測定した赤色LED4、緑色LED6、青色LED8の光強度R、G、Bに基づいて、所望の色バランスとなるようにフィードバック制御を行う例を示した。しかし、測定した赤色LED4、緑色LED6、青色LED8の光強度R、G、Bを他の制御に用いてもよい。また、赤色LED4、緑色LED6、青色LED8の光強度R、G、Bを算出するためにも、本発明を適用することができる。
(2) In the above embodiment, an example is shown in which feedback control is performed so as to achieve a desired color balance based on the measured light intensities R, G, and B of the
この場合には、強度を変化させて高精度のセンサにて計測した青色LEDの発光強度と、同じように強度を変化させたときに本発明の手法によってホワイト光とシアン光に基づいて得た青色LEDの計測値との対応テーブルないしは計算式を予めMPU34等に記録しておく。同様に、強度を変化させて高精度のセンサにて計測した緑色LEDの発光強度と、同じように強度を変化させたときに本発明の手法によってホワイト光とイエロー光に基づいて得た緑色LEDの計測値との対応テーブルないしは計算式、強度を変化させて高精度のセンサにて計測した赤色LEDの発光強度と、同じように強度を変化させたときに本発明の手法によって得た赤色LEDの計測値との対応テーブルないしは計算式を予めMPU34等に記録しておく。
In this case, the emission intensity of the blue LED measured by a highly accurate sensor with varying intensity was obtained based on white light and cyan light by the method of the present invention when the intensity was similarly varied. A correspondence table or calculation formula with the measurement value of the blue LED is recorded in advance in the
実際の計測時には、本発明の手法を用い、シアン光、ホワイト光、イエロー光に基づいて、赤色LED、緑色LED6、青色LED8の強度を算出する。これに、予め記録しておいた対応テーブルないし計算式を適用して、正確な強度を得ることができる。
At the time of actual measurement, the method of the present invention is used to calculate the intensities of the red LED,
(3)上記実施形態では、シアン光、ホワイト光、イエロー光のいずれの測定であるかに応じて、感度にしたがって予め設定した増幅度を用いるようにしている。しかし、1回目の測定において、増幅器24の増幅度を基準の増幅度(最も小さい増幅度)に設定し、この時に得られたA/D変換器32の出力の大きさに応じて、A/D変換器32の能力を十分に発揮できるような増幅度に設定し、2回目以降の測定を行うようにしてもよい。たとえば、増幅器24の出力が、A/D変換器32の最大能力の所定割合(たとえば9割)になるように、増幅器24の増幅度を設定することができる。
(3) In the above-described embodiment, the amplification degree set in advance according to the sensitivity is used in accordance with whether the measurement is cyan light, white light, or yellow light. However, in the first measurement, the amplification degree of the
(4)上記実施形態では、三刺激値XYZを用いて制御を行うようにしている。しかしながら、RGB値など他の値を用いて制御を行うようにしてもよい。 (4) In the above embodiment, control is performed using the tristimulus values XYZ. However, the control may be performed using other values such as RGB values.
(5)上記実施形態では、所望のホワイト光を得る場合について説明したが、所望の色を実現したい場合にも適用することができる。 (5) In the above-described embodiment, the case where desired white light is obtained has been described.
(6)また、この発明は、液晶ディスプレイ装置のバックライトだけでなく、プロジェクターの光源、LEDディスプレイにおける所望の色の実現、照明における所望の色の実現などに適用することができる。 (6) The present invention can be applied not only to the backlight of a liquid crystal display device but also to the light source of a projector, the realization of a desired color in an LED display, the realization of a desired color in illumination, and the like.
(7)上記実施形態では、LEDについて説明したが、その他の光源についても同様に適用することができる。また、3色混合の場合だけでなく、2色混合や、4色以上の混合を行う場合にも適用することができる。この場合において、各色のうち、センサ感度および発光強度を総合して、センサ出力の最も大きな色については消灯をせずに計測を行うことが好ましい。つまり、上記実施形態における緑色LEDのように消灯制御しない。 (7) Although the LED has been described in the above embodiment, the present invention can be similarly applied to other light sources. Further, the present invention can be applied not only in the case of mixing three colors but also in the case of mixing two colors or mixing four or more colors. In this case, it is preferable to perform measurement without turning off the color with the largest sensor output by combining the sensor sensitivity and the light emission intensity among the colors. That is, the turn-off control is not performed like the green LED in the above embodiment.
2・・・液晶パネル部
4・・・赤色光源
6・・・緑色光源
8・・・青色光源
10・・・光センサ
12・・・光源選択検出手段
14・・・発光制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (9)
赤色光源と、緑色光源と、青色光源とを有し、前記液晶パネル部のバックライトとして機能する発光部と、
前記発光部の発光強度を検出する光センサと、
前記発光部に対し、赤色光源、緑色光源、青色光源を点灯させた第一の状態、赤色光源だけを消灯させた第二の状態、青色光源だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御することで、光センサに対する感度の最も良い緑色光源が消灯した状態がないようにして、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出する光源選択検出手段と、
前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源が所望の発光強度になるように発光部を制御する発光制御手段と、
を備えた液晶ディスプレイ装置。 LCD panel part,
A light emitting unit having a red light source, a green light source, and a blue light source, and functioning as a backlight of the liquid crystal panel unit;
An optical sensor for detecting the light emission intensity of the light emitting unit;
A first state in which the red light source, the green light source, and the blue light source are turned on, a second state in which only the red light source is turned off, and a third state in which only the blue light source is turned off with respect to the light emitting unit. Light source selection detecting means for detecting the light emission intensity of the light emitting unit in each of the states so that the green light source with the best sensitivity to the light sensor is not turned off by controlling the lighting,
Based on the light emission intensity detected by the optical sensor in each state, light emission control means for controlling the light emitting unit so that each light source has a desired light emission intensity,
A liquid crystal display device comprising:
前記発光部の発光強度を検出する光センサと、
前記発光部に対し、赤色光源、緑色光源、青色光源を点灯させた第一の状態、赤色光源だけを消灯させた第二の状態、青色光源だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御することで、光センサに対する感度の最も良い緑色光源が消灯した状態がないようにして、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出する光源選択検出手段と、
前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源が所望の発光強度になるように発光部を制御する発光制御手段と、
を備えた発光装置。 A light emitting unit having a red light source, a green light source, and a blue light source;
An optical sensor for detecting the light emission intensity of the light emitting unit;
A first state in which the red light source, the green light source, and the blue light source are turned on, a second state in which only the red light source is turned off, and a third state in which only the blue light source is turned off with respect to the light emitting unit. Light source selection detecting means for detecting the light emission intensity of the light emitting unit in each of the states so that the green light source with the best sensitivity to the light sensor is not turned off by controlling the lighting,
Based on the light emission intensity detected by the optical sensor in each state, light emission control means for controlling the light emitting unit so that each light source has a desired light emission intensity;
A light emitting device comprising:
前記発光部に対し、赤色光源、緑色光源、青色光源を点灯させた第一の状態、赤色光源だけを消灯させた第二の状態、青色光源だけを消灯させた第三の状態となるように点灯制御することで、光センサに対する感度の最も良い緑色光源が消灯した状態がないようにして、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出する光源選択検出手段と、
前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源が所望の発光強度になるように発光部を制御する発光制御手段と、
を備えた発光バランス制御装置。 A light emission balance control device for controlling the light emission balance of a light emitting device comprising a light emitting unit having a red light source, a green light source, and a blue light source, and an optical sensor for detecting the light emission intensity of the light emitting unit,
A first state in which the red light source, the green light source, and the blue light source are turned on, a second state in which only the red light source is turned off, and a third state in which only the blue light source is turned off with respect to the light emitting unit. Light source selection detecting means for detecting the light emission intensity of the light emitting unit in each of the states so that the green light source with the best sensitivity to the light sensor is not turned off by controlling the lighting,
Based on the light emission intensity detected by the optical sensor in each state, light emission control means for controlling the light emitting unit so that each light source has a desired light emission intensity,
A light emission balance control device.
前記光源選択検出手段は、
前記光センサからの検出信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器とを備え、
前記光センサの赤色、緑色、青色に対する検出感度に応じ、前記第一の状態、第二の状態、第三の状態において、前記増幅器の増幅度を変更することを特徴とする装置。 In the apparatus in any one of Claims 1-3,
The light source selection detecting means includes
An amplifier for amplifying a detection signal from the optical sensor;
An A / D converter for converting the output of the amplifier into a digital signal;
An apparatus for changing the amplification degree of the amplifier in the first state, the second state, and the third state in accordance with detection sensitivities of the photosensor for red, green, and blue.
前記光源選択検出手段は、
前記光センサからの検出信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力をディジタル信号に変換するA/D変換器とを備え、
前記光センサによって検出した発光強度に応じて、前記増幅器の増幅度を変更することを特徴とする装置。 In the apparatus in any one of Claims 1-4,
The light source selection detecting means includes
An amplifier for amplifying a detection signal from the optical sensor;
An A / D converter for converting the output of the amplifier into a digital signal;
An apparatus characterized in that the amplification degree of the amplifier is changed according to the light emission intensity detected by the optical sensor.
前記増幅器の出力を積分し、前記A/D変換器に与える積分回路を備えていることを特徴とする装置。 The apparatus of claim 4 or 5,
An apparatus comprising an integrating circuit for integrating the output of the amplifier and supplying the output to the A / D converter.
前記発光部の発光強度を検出する光センサと、
前記発光部に対し、n個の光源を点灯させた状態、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させた状態となるように点灯制御するとともに、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出するように制御する光源選択検出手段と、
前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源の発光強度を算出する算出手段と、
を備えた発光強度検出装置であって、
所望の色バランスにて発光するように発光部の各光源の発光強度を調整し各光源ごとの発光強度を前記光センサで検出したときに、最も大きな検出出力が得られる光源を最大検出光源とし、
前記光源選択検出手段は、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させ残りの光源を点灯させる際に、前記最大検出光源を消灯させ残りの光源を点灯させる組合せを実現しないこと
を特徴とする発光強度検出装置。 A light emitting unit having a first color light source, a second color light source, an nth color light source;
An optical sensor for detecting the light emission intensity of the light emitting unit;
The light emitting unit is controlled to turn on so that the n light sources are turned on, and only one of the n light sources is sequentially turned off. Light source selection detecting means for controlling to detect the light emission intensity of the light emitting unit,
Calculation means for calculating the light emission intensity of each light source based on the light emission intensity detected by the optical sensor in each state;
A luminescence intensity detecting device comprising:
When the light intensity of each light source of the light emitting unit is adjusted so that light is emitted with a desired color balance and the light intensity of each light source is detected by the light sensor, the light source that provides the largest detection output is the maximum detection light source. ,
The light source selection detection means does not realize a combination of turning off the maximum detection light source and turning on the remaining light sources when sequentially turning off only one of the n light sources and turning on the remaining light sources. A light emission intensity detecting device characterized by the above.
前記算出手段は、前記光センサの検出感度による検出出力低下を補正する補正情報を予め記録しており、当該補正情報に基づいて発光強度を補正して算出することを特徴とする発光強度検出装置。 The emission intensity detection device according to claim 7,
The light emission intensity detection device, wherein the calculation means records correction information for correcting a detection output decrease due to detection sensitivity of the optical sensor in advance, and calculates and corrects the light emission intensity based on the correction information. .
前記発光部に対し、n個の光源を点灯させた状態、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させた状態となるように点灯制御するとともに、前記各状態において光センサにて発光部の発光強度を検出するように制御し、
前記各状態において光センサが検出した発光強度に基づいて、各光源の発光強度を算出する発光強度検出方法において、
所望の色バランスにて発光するように発光部の各光源の発光強度を調整し各光源ごとの発光強度を前記光センサで検出したときに、最も大きな検出出力が得られる光源を最大検出光源とし、
前記発光光源選択手段は、n個の光源のうちいずれか一つの光源のみを順次消灯させ残りの光源を点灯させる際に、前記最大検出光源を消灯させ残りの光源を点灯させる組合せを実現しないこと
を特徴とする発光強度検出方法。
A light emission intensity detection method for detecting light emission intensity of each light source of a light emitting unit having a first color light source, a second color light source, ... an nth color light source, using an optical sensor,
The light emitting unit is controlled to turn on so that the n light sources are turned on, and only one of the n light sources is sequentially turned off. Control to detect the light emission intensity of the light emitting part,
In the emission intensity detection method for calculating the emission intensity of each light source based on the emission intensity detected by the optical sensor in each state,
When the light intensity of each light source of the light emitting unit is adjusted so that light is emitted with a desired color balance and the light intensity of each light source is detected by the light sensor, the light source that provides the largest detection output is the maximum detection light source. ,
The light emitting light source selection unit does not realize a combination of turning off the maximum detection light source and turning on the remaining light source when sequentially turning off only one of the n light sources and turning on the remaining light sources. An emission intensity detection method characterized by the above.
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