(57)【要約】【課題】ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間を短縮することが可能なＬＥＤバックライトの白色調整装置を提供すること。【解決手段】複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設され、光源の各ＬＥＤの発色光によって生成される白色光を表示パネルの背面側から照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置であって、光源からの白色光が一端に入射される光ファイバーが各光源と一対一に対向するように複数本備えられると共に、複数本の光ファイバーの他端から出射される光を撮像する撮像手段と、撮像手段により得られる二次元画像に基づいて輝度および／または色度がバックライトの発光面内において均一になるように調整する調整手段とが備えられている。【選択図】図１
2010205881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設され、前記光源の各ＬＥＤの発色光によって生成される白色光を表示パネルの背面側から照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置であって、前記光源からの白色光が一端に入射される光ファイバーが前記各光源と一対一に対向するように複数本備えられると共に、前記複数本の光ファイバーの他端から出射される光を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られる二次元画像に基づいて輝度および／または色度が前記ＬＥＤバックライトの発光面内において均一になるように調整する調整手段とが備えられていることを特徴とするＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項２】
前記複数本の光ファイバーの一端は、前記ＬＥＤバックライトの発光面に対向して配置される平板状の入射用部材に挿入されて固定されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置
【請求項３】
前記入射用部材の前記ＬＥＤバックライトの発光面に対向する入射面には反射防止処理が施されていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項４】
前記入射用部材の入射面に施される反射防止処理を、黒色艶消し塗装としたことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項５】
互いに対向配置された前記入射用部材と前記ＬＥＤバックライトとの間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項６】
前記遮光部材が前記入射用部材に一体的に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項７】
前記入射用部材には、該入射用部材が前記ＬＥＤバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項８】
前記位置決め部が、前記遮光部材に設けられていることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項９】
前記複数本の光ファイバーの他端は、前記撮像手段に対向して配置される平板状の出射用部材に挿入されて固定されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項１０】
前記出射用部材の前記撮像手段に対向する出射面には反射防止処理が施されていることを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項１１】
前記出射用部材の出射面に施される反射防止処理を、黒色艶消し塗装としたことを特徴とする請求項１０に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項１２】
互いに対向配置された前記出射用部材と前記撮像手段との間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項１３】
前記遮光部材が前記出射用部材に一体的に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項１４】
前記出射用部材には、該出射用部材が前記撮像手段に対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項９から１３のいずれか一項に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【請求項１５】
前記位置決め部が、前記遮光部材に設けられていることを特徴とする請求項１４に記載のＬＥＤバックライトの白色調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルなどの光透過型の表示パネルの背面側に配されてその表示パネルに光を照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面型の表示装置の例として、たとえば光透過型の液晶表示パネルを備える液晶表示装置などは、一般的に液晶表示パネルの背面側にバックライトが配置される。このバックライトは、光源として冷陰極管などの蛍光ランプを備え、この蛍光ランプから発せられる光の特性を調整して液晶表示パネルの背面側に光を照射する装置である。照射された光は、液晶表示パネルを透過することにより、この液晶表示パネルの前面側に画像が可視状態に表示される。
【０００３】
このようなバックライトに組み込まれる光源としては、上述した蛍光ランプの他に、近年では発光ダイオード（ＬＥＤ）も用いられるようになってきている。
【０００４】
図３は、ＬＥＤを光源として用いるバックライトの概略構成を示した図である。このＬＥＤバックライト２０には、赤色ＬＥＤ２２Ｒ、緑色ＬＥＤ２２Ｇ、青色ＬＥＤ２２Ｂからなる光源２２が縦横に複数個配設されており、各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂによる発色光の混合によって白色光が生成されるようになっている。
【０００５】
また、各光源２２からの光は、光拡散板２３で拡散されることで各光源２２の点状のイメージが消されており、光拡散板２３から出射される光は面内の輝度が均一な状態にされて、図示しない液晶表示パネルなどの光透過型の表示パネルに照射されるようになっている。尚、図３では、光源２２の数を図の簡略化のために少なくして示されているが、実際には、例えば、５２インチ用の液晶表示パネルの背面に配されるＬＥＤバックライト２０の場合、備えられる光源２２の数は縦２４×横４８の計１１５２個となっている。
【０００６】
このような複数のＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂから構成される光源２２は、同じロットで製造されたものでも輝度や色度にバラツキが大きいという問題があるため、通常は、各光源２２から発せられる白色光の輝度や色度が均一になるように図示されるような白色調整装置３０を用いて調整することが行われている。
【０００７】
この白色調整装置３０は、ＣＣＤカメラ３１と調整手段３４を備えている。撮像手段としてのＣＣＤカメラ３１は、いわゆる二次元色度輝度計と呼ばれるもので、赤、緑、青の三刺激値（三色表色系において試料の色刺激に等色するために必要な３個の原刺激の量）を得ることができる分光透過特性を有した光学フィルタを備えた複数個のカラーＣＣＤイメージセンサ３２が二次元配置されており、二次元画像撮影が可能になっている。カラーＣＣＤイメージセンサ３２は、入射される光を、その光量に応じた画像信号に光電変換して出力する。また、カラーＣＣＤイメージセンサ３２の受光面側に配設される対物レンズ３３は、測定対象物までの距離に応じて画像のピントを調整するフォーカス調整機能を有している。
【０００８】
この場合、ＬＥＤバックライト２０各光源２２の各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを順次切り替えて発光、つまり赤色光、緑色光、青色光と順に単色発光させて、その際のＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａをＣＣＤカメラ３１でそれぞれ撮像することにより、二次元の三刺激値画像（二次元画像）を得ることができるようになっている。尚、通常、このＣＣＤカメラ３１に設けられたカラーＣＣＤイメージセンサ３２の数は縦１０００×横１０００の計１００万（１００万画素）という構成になっている。
【０００９】
また、調整手段３４は、ＣＣＤカメラ３１によって撮像された発光面２０ａの二次元画像の各画素におけるＲＧＢ画素値（三刺激値）から輝度および色度を算出し、算出された輝度および色度が目標輝度および目標色度となるように、各光源２２が備える赤色ＬＥＤ２２Ｒ，緑色ＬＥＤ２２Ｇ，青色ＬＥＤ２２Ｂの発光時間等を調整して再設定する処理を実行する。このような処理は、ＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａ内において輝度および色度が所定の値となるまで、つまり各光源２２から発せられる白色光の輝度および色度が均一になるまで繰り返し実行され、これによりＬＥＤバックライト２０の白色調整（ホワイトバランス調整）が行われている。
【００１０】
通常、このようなＬＥＤバックライト２０の白色調整は、測定の精度を上げるため外部から光が入らない暗室で行われている。尚、本発明に関連する先行技術文献としては下記特許文献が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−３２９５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、ＣＣＤカメラ３１が撮像した発光面２０ａの二次元画像から各光源２２に対応する輝度および色度を調整手段３４で算出する際、上述したように光源２２の個数（１１５２個）に関わらずＣＣＤカメラ３１が備えるカラーＣＣＤイメージセンサ３２の画素数（１００万画素）分の二次元画像データを取り込み、その画素数分の計算が必要であるため、その処理に多くの時間がかかってしまい、その結果、ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間の増大を招いていた。
【００１３】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間を短縮することが可能なＬＥＤバックライトの白色調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため本発明は、複数のＬＥＤからなる光源が同一平面上に複数個配設され、前記光源の各ＬＥＤの発色光によって生成される白色光を表示パネルの背面側から照射するＬＥＤバックライトの白色調整装置であって、前記光源からの白色光が一端に入射される光ファイバーが前記各光源と一対一に対向するように複数本備えられると共に、前記複数本の光ファイバーの他端から出射される光を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られる二次元画像に基づいて輝度および／または色度が前記バックライトの発光面内において均一になるように調整する調整手段とが備えられていることを要旨とするものである。
【００１５】
このような構成のＬＥＤバックライトの白色調整装置によれば、ＬＥＤバックライトの各光源からの白色光が一端に入射される光ファイバーが各光源と一対一に対向するように複数本備えられると共に、それら複数本の光ファイバーの他端から出射される光を撮像する撮像手段が備えられている構成なので、この撮像手段により得られた二次元画像は、ＬＥＤバックライトの光源の数（光ファイバーの本数）と同じ数の画素を少なくとも有するものとなる。したがって、例えば上述した従来技術のようにＬＥＤバックライトの発光面の全てを撮像して得られた二次元画像（１００万画素）に基づいて各光源に対応する輝度や色度を算出する場合に比べて、各光源の数（１１５２個）分の画素数（１１５２画素）を少なくとも有する二次元画像に基づいて各光源に対応する輝度や色度を算出するだけなので、この処理にかかる時間を従来よりも短縮することができる。これにより、ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。
【００１６】
この場合、前記複数本の光ファイバーの一端は、前記ＬＥＤバックライトの発光面に対向して配置される平板状の入射用部材に挿入されて固定されている構成にすれば、このような入射用部材をＬＥＤバックライトの発光面に対向配置させるだけで、簡便に複数本の光ファイバーの一端を各光源と一対一に対向するように配置することができる。
【００１７】
また、前記入射用部材の前記ＬＥＤバックライトの発光面に対向する入射面には反射防止処理が施されている構成にすれば、ＬＥＤバックライトの各光源からの光が入射用部材の入射面で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源に一対一に対向配置された各光ファイバーによる光の検出精度を向上させることができる。この場合、前記入射用部材の入射面に施される反射防止処理を、黒色艶消し塗装とした構成にすれば、簡便に入射用部材の入射面に反射防止処理を施すことができる。
【００１８】
更に、互いに対向配置された前記入射用部材と前記ＬＥＤバックライトとの間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材が設けられている構成にすれば、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。この場合、前記遮光部材が前記入射用部材に一体的に設けられている構成にすれば、このような入射用部材をＬＥＤバックライトに対向配置させるだけで、簡便に外部から光が入り込まないように遮光することができる。
【００１９】
また、前記入射用部材には、該入射用部材が前記ＬＥＤバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部が設けられている構成にすれば、ＬＥＤバックライトに設けられた各光源と入射用部材に設けられた各光ファイバーの一端を、例えば、一対一で真向かいになるように位置決めできると共に、各光源と各光ファイバーの一端との間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源に対して各光ファイバーの一端を所定の位置に対向配置させることが可能になる。この場合、前記位置決め部が、前記遮光部材に設けられている構成にすれば、入射用部材が前記ＬＥＤバックライトの発光面に対して所定の位置に配置されるように位置決めされると共に、配置された入射用部材とＬＥＤバックライトとの間に外部から光が入り込まないように遮光することが可能である。
【００２０】
そして、前記複数本の光ファイバーの他端は、前記撮像手段に対向して配置される平板状の出射用部材に挿入されて固定されている構成にすれば、このような出射用部材を撮像手段に対向配置するだけで、簡便に複数本の光ファイバーの他端の出射光を撮像手段が撮像することができる。
【００２１】
また、前記出射用部材の前記撮像手段に対向する出射面には反射防止処理が施されている構成にすれば、光ファイバーの他端からの出射光が撮像手段のレンズ等で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光ファイバーから出射される光の検出精度を向上させることができる。この場合、前記出射用部材の出射面に施される反射防止処理を、黒色艶消し塗装とした構成にすれば、簡便に出射用部材の出射面に反射防止処理を施すことができる。
【００２２】
更に、互いに対向配置された前記出射用部材と前記撮像手段との間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材が設けられている構成にすれば、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。この場合、前記遮光部材が前記出射用部材に一体的に設けられている構成にすれば、このような出射用部材を撮像手段のレンズ等の手前に装着するだけで、簡便に外部から光が入り込まないように遮光することができる。
【００２３】
また、前記出射用部材には、該出射用部材が前記撮像手段に対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部が設けられている構成にすれば、例えば、撮像手段と出射用部材に設けられた各光ファイバーの他端を、真向かいになるように位置決めできると共に、撮像手段と各光ファイバーの他端との間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に撮像手段に対して各光ファイバーの他端を所定の位置に対向配置させることが可能になる。この場合、前記位置決め部が、前記遮光部材に設けられている構成にすれば、出射用部材が撮像手段に対して所定の位置に配置されるように位置決めされると共に、配置された出射用部材と撮像手段との間に外部から光が入り込まないように遮光することが可能である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置によれば、ＬＥＤバックライトの各光源からの白色光が一端に入射される光ファイバーが各光源と一対一に対向するように複数本備えられると共に、それら複数本の光ファイバーの他端から出射される光を撮像する撮像手段が備えられている構成なので、光ファイバーの本数分の画素を有する二次元画像を得て、その二次元画像に基づいて各光源に対応する輝度や色度を算出するだけなので、この処理にかかる時間を従来よりも短縮することが可能となる結果、ＬＥＤバックライトの白色調整に要する時間が従来よりも短縮されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置の概略構成を示した図である。
【図２】図１の白色調整装置の処理の手順を示したフローチャートである。
【図３】従来用いられてきたＬＥＤバックライトの白色調整装置の概略構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置の実施の形態ついて、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
まず、本発明に係る白色調整装置によって白色調整が行われるＬＥＤバックライトについて説明する。図１に示されるようにＬＥＤバックライト２０は、浅底の箱形状を有するシャーシ２１を備えており、このシャーシ２１の内側に赤色ＬＥＤ２２Ｒ、緑色ＬＥＤ２２Ｇ、青色ＬＥＤ２２Ｂからなる光源２２が、シャーシ２１の底面２１ａに縦横に均等になるように複数個配設されている。この光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのそれぞれの発色光の混合によって白色光が生成されるようになっている。
【００２８】
また、シャーシ２１の前面には光拡散板２３が設けられており、各光源２２から出射された光は、光拡散板２３で拡散されることで各光源２２の点状のイメージが消されるようになっている。この光拡散板２３から出射される光は面内の輝度が均一な状態にされて、図示しない液晶表示パネル等の光透過型の表示パネルの背面に照射することができる。
【００２９】
また、ＬＥＤバックライト２０は、ＬＥＤ点灯回路２４を備えている。ＬＥＤ点灯回路２４は、光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯させるＬＥＤ駆動回路２５と、メモリ２６を備えている。
【００３０】
メモリ２６には各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯駆動するためのＬＥＤ制御データが書き込まれて保存されており、ＬＥＤ駆動回路２５はこのメモリ２６の保存されているＬＥＤ制御データを読み出して各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯駆動する。この場合、メモリ２６は、ＬＥＤ制御データを書き換えることが可能なＲＡＭ（Random Access Memory）が用いられている。
【００３１】
ＬＥＤ駆動回路２５は、メモリ２６に書き込まれているＬＥＤ制御データに基づき、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を生成し、これを各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂにそれぞれ出力する。出力されたＰＷＭ信号は、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに接続された図示しないスイッチング素子をオンオフさせて、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを点灯（点滅）させる。
【００３２】
各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、ＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号の周期Ｔに対して設定されたパルス幅、つまり各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂをオンさせる時間（オンデューティ時間）ｔの期間において点灯されるようになっており、このオンデューティ時間ｔを変化させることで、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの発色光の光量を調整することができる。
【００３３】
この場合、メモリ２６に書き込まれているＬＥＤ制御データは、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに設定されているオンデューティ時間ｔをＰＷＭ信号の周期Ｔで割ったオンデューティ比Ｄ（Ｄ＝ｔ／Ｔ）についてのデータである。
【００３４】
ＬＥＤバックライト２０の各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのそれぞれのオンデューティ比Ｄは独立して設定することが可能になっており、例えば、一個の光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂすべての発色光の光量を増減させたり、一個の光源２２が有する緑色ＬＥＤ２２Ｇだけの発色光の光量を増減させたりすることが可能になっている。これにより、ＬＥＤバックライトの発光面２０ａ内における輝度および色度が均一になるように、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを調整することができる。
【００３５】
尚、図１では、光源２２の数を図の簡略化のために少なくして示されているが、本実施の形態では、５２インチ用の液晶表示パネルの背面に配されるＬＥＤバックライト２０として、備えられる光源２２の数が縦２４×横４８の計１１５２個という構成になっている。
【００３６】
次に、本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置について説明する。図１に示されるように白色調整装置（ホワイトバランス調整装置）１は、複数本の光ファイバー２の入射端２ａが挿入されて固定されている入射用部材３と、入射用部材３から延びた光ファイバー２の出射端２ｂが挿入されて固定されている出射用部材５と、出射用部材５の出射面５ａを撮像するＣＣＤカメラ７と、ＣＣＤカメラ７により撮像された二次元画像に基づいてＬＥＤ制御データを作成して、ＬＥＤバックライト２０のＬＥＤ点灯回路２４が備えるメモリ２６に書き込む調整手段１１とを備えている。
【００３７】
平板状の入射用部材３は、遮光性を有する樹脂製または金属製の板部材からなり、図示されるようにＬＥＤバックライト２０の白色調整時には、その入射面３ａがＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対して略平行になるように配置される。
【００３８】
この場合、ＬＥＤバックライト２０が備える光源２２の個数（１１５２個）と同数の光ファイバー２（１１５２本）の入射端２ａが、入射用部材３の入射面３ａに均等になるように縦横に配設されると共に、図示されるように入射用部材３をＬＥＤバックライト２０の発光面２ａに向かい合うように配置した際には、各光源２２と各光ファイバー２の入射端２ａは一対一で真向かいになるように対向配置されることになっている。
【００３９】
また、入射用部材３の入射面３ａは、黒色艶消し塗装などにより反射防止処理が施されている。このように入射面３ａに反射防止処理を施すことで、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２からの光が入射面３ａで反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源２２に一対一に対向配置された各光ファイバー２による光検出精度を向上させることができる。
【００４０】
更に、ＬＥＤバックライト２０の白色調整のために対向配置された入射用部材３と、ＬＥバックライト２０との間の外周には、外部から光が入り込まないようにするフード形状を有する遮光部材４が設けられている。この場合、遮光部材４は、入射用部材３に一体的になるように取付固定されており、入射用部材３をＬＥＤバックライト２０に対向配置させると、遮光部材４の前端部４ａが、ＬＥＤバックライト２０のシャーシ２１の外周面に嵌合するようになっている。
【００４１】
このように遮光部材４を設けることにより、ＬＥＤバックライト２０と入射用部材３との間には、外部から光が入り込まないので、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。
【００４２】
また、遮光部材４の前端部４ａには段部４ｂが形成されており、この段部４ｂが、ＬＥＤバックライト２０のシャーシ２１に当接するようになっている。したがって、遮光部材４が一体的に設けられた入射用部材３を、ＬＥＤバックライト２０に装着した際には、段部４ｂによって、ＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対して入射用部材３の入射面３ａが所定の位置に位置決めされるようになっている。
【００４３】
このように入射用部材３に位置決め部（段部４ｂ）を設けることで、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２と入射用部材６の各光ファイバー２の入射端２ａは、一対一で真向かいになるように位置決めされると共に、各光源２２と各光ファイバー２の入射端２ａとの間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源２２に対して各光ファイバー２の入射端２ａを所定の位置に対向配置させることが可能になっている。
【００４４】
尚、この遮光部材４の内側の面にも、黒色艶消し塗装などにより反射防止処理が施されていると良い。この場合も、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２からの光が遮光部材４の内側の面で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光源２２に一対一に対向配置された各光ファイバー２による光検出精度を向上させることができる。
【００４５】
また、平板状の出射用部材５は、遮光性を有する樹脂製または金属製の板部材からなり、図示されるようにＬＥＤバックライト２０の白色調整時には、その出射面５ａがＣＣＤカメラ７の対物レンズ９に対して略平行になるように配置される。
【００４６】
各光ファイバー２の出射端２ｂは、出射用部材５の出射面５ａに均等になるように縦横に配設されている。この場合、出射用部材５はＣＣＤカメラ７の対物レンズ９の大きさとほぼ同じ程度の大きさに形成されており、図示されるように入射用部材３から延びてきた各光ファイバー２は、集合するように束ねられて、各出射端２ｂが出射用部材５に挿入されて固定されている。
【００４７】
また、出射用部材５の出射面５ａは、黒色艶消し塗装などにより反射防止処理が施されている。このように出射面５ａに反射防止処理を施すことで、各光ファイバー２の出射端２ｂから出射された光が対物レンズ９で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して各光ファイバー２の出射端２ｂから出射される光の検出精度を向上させることができる。
【００４８】
更に、出射用部材５とＣＣＤカメラ７との間の外周には、外部から光が入り込まないようにするフード形状を有する遮光部材６が設けられている。この場合、遮光部材６は、出射用部材５に一体的になるように取付固定されており、出射用部材５をＣＣＤカメラ７に対向配置させると、遮光部材６の前端部６ａが、レンズフード１０の外周面に嵌合するようになっている。
【００４９】
このように遮光部材６を設けることにより、出射用部材５とレンズフード１０との間には、外部から光が入り込まないので、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。
【００５０】
また、遮光部材６の前端部６ａには段部６ｂが形成されており、この段部６ｂが、レンズフード１０の前端に当接するようになっている。したがって、遮光部材６が一体的に設けられた出射用部材５を、ＣＣカメラ７のレンズフード１０に装着した際には、段部６ｂによって、対物レンズ９に対して出射用部材５の出射面５ａが所定の位置に位置決めされるようになっている。
【００５１】
このように出射用部材５に位置決め部（段部６ｂ）を設けることで、出射用部材５に挿入固定された各光ファイバー２の出射端２ｂは、対物レンズ９に対して真向かいになるように位置決めされると共に、対物レンズ９と各光ファイバー２の出射端２ｂとの間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に対物レンズ９に対して各光ファイバー２の出射端２ｂを所定の位置に対向配置させることが可能になっている。
【００５２】
尚、この遮光部材６の内側の面にも、黒色艶消し塗装などにより反射防止処理が施されていると良い。この場合も、各光ファイバー２の出射端２ｂから出射された光が遮光部材６の内側の面で反射することによる迷光の発生が抑制されるので、このような迷光による影響を排除して光ファイバー２の出射端２ｂから出射される光の検出精度を向上させることができる。
【００５３】
撮像手段としてのＣＣＤカメラ７は、赤、緑、青の三刺激値（三色表色系において試料の色刺激に等色するために必要な３個の原刺激の量）を得ることができる分光透過特性を有した光学フィルタを備えた複数個のカラーＣＣＤイメージセンサ８が二次元配置されており、二次元画像撮影が可能になっている。
【００５４】
このようなカラーＣＣＤイメージセンサ８が備える光学フィルタとしては、国際照明委員会（ＣＩＥ）で定義されている等色関数（ＣＩＥ１９３１ＲＧＢ表色系）に近似する分光透過特性を有する３種類のＲ、Ｇ、Ｂフィルタや、同じく国際照明委員会（ＣＩＥ）で定義されている等色関数（ＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系）に近似する分光透過特性を有する３種類のＸ、Ｙ、Ｚフィルタなどが適用可能である。
【００５５】
また、カラーＣＣＤイメージセンサ８の受光面側に配設される対物レンズ９は、測定対象物までの距離に応じて画像のピントを調整するフォーカス調整機能を有しており、対物レンズ９の外周はレンズフード１０により覆われている。この場合、このＣＣＤカメラ７に設けられたカラーＣＣＤイメージセンサ８の数は縦１００×横１００の計１万（１万画素）という構成になっており、上述した光ファイバー２の本数（１１５２本）よりも十分多い数を有している。
【００５６】
調整手段１１は、ＣＣＤカメラ７によって撮像された出射面５ａの二次元画像から得られる輝度および色度に基づいて、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２が備える赤色ＬＥＤ２２Ｒ，緑色ＬＥＤ２２Ｇ，青色ＬＥＤ２２Ｂの発光時間等を調整して再設定する処理を実行する。このような処理は、ＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａ内において輝度および色度が所定の値となるまで、つまり各光源２２から発せられる白色光の輝度および色度が均一になるまで繰り返し実行され、これによりＬＥＤバックライト２０の白色調整（ホワイトバランス調整）が行われる。
【００５７】
調整手段１１は、例えばＰＣ（Personal Computer）、モニタ、キーボードなどの操作部を備えたもので構成されており、調整部１２とメモリ１３を備えている。調整部１２は、ＣＣＤカメラ７が撮像した出射面５ａの二次元画像の各計測点（光ファイバー出射端）２ｂについての画素におけるＲＧＢ画素値（三刺激値）に基づいて、各計測点（光ファイバー出射端）２ｂでの輝度および色度を算出すると共に、算出された輝度および色度をメモリ１３に記憶されている目標輝度および目標色度と比較して、これらの値にズレが生じている場合は、算出された輝度および色度が目標輝度および目標輝度となるように、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを駆動するＬＥＤ制御データを新たに作成する処理を実行する。この場合、メモリ１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）が用いられている。
【００５８】
具体的には、調整部１２は、各計測点（光ファイバー出射端）２ｂでの輝度および色度と、メモリ１３に記憶されている目標輝度および目標色度を比較して、これらの値にズレが生じている場合には、そのズレ量に応じた調整ＬＥＤ制御データ（調整オンデューティ比Ｄデータ）を作成し、これをＬＥＤバックライト２０が備えるメモリ２６に保存されている初期ＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）と書き換える処理を実行する。
【００５９】
例えば、ある計測点（光ファイバー出射端）２ｂの出射光（白色光）が赤みを帯びている場合、つまり、この計測点２ｂに対応する光ファイバー２の入射端２ａに入射される赤色ＬＥＤ２２Ｒの発色光の光量が通常よりも大きい場合は、調整部１２は、この赤色ＬＥＤ２２Ｒの発色光の光量を減じるために、この赤色ＬＥＤ２２Ｒに出力されるＰＷＭ信号のオンデューティ比Ｄを下げた調整ＬＥＤ制御データを作成し、これをＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に書き込む処理を実行する。したがって、調整手段９は、このような調整をＬＥＤバックライト２０の各光源２２から発せられる白色光、つまり各光ファイバー２の出射端２ｂから出射される光の輝度および色度が均一になるまで繰り返し実行する。
【００６０】
次に、図２に示されるフローチャートを用いて上述した白色調整装置１が実行する処理の手順について説明する。この場合、図示されるように、ステップＳ５〜ステップＳ７によるＬＥＤバックライト２０の白色本調整（ホワイトバランス本調整）に先立って、ステップＳ１〜Ｓ４によるＬＥＤバックライト２０の白色仮調整（ホワイトバランス仮調整）が調整手段１１によって実行されるようになっている。
【００６１】
ホワイトバランス仮調整では、先ず、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２の赤色ＬＥＤ２２Ｒだけを単色発光させて各光ファイバー２の入射端２ａに赤色光を入射させ、各光ファイバーの出射端２ｂから赤色光が出射された状態の出射用部材５の出射面５ａを、ＣＣＤカメラ７が撮像して、その二次元画像を調整手段１１のメモリ１３に保存する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、各光源２２の赤色ＬＥＤ２２Ｒは、ＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている赤色ＬＥＤ２２Ｒについての初期のＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光される。
【００６２】
次に、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２の緑色ＬＥＤ２２Ｇだけを単色発光させて各光ファイバー２の入射端２ａに緑色光を入射させ、各光ファイバーの出射端２ｂから緑色光が出射された状態の出射用部材５の出射面５ｂを、ＣＣＤカメラ７が撮像して、その二次元画像を調整手段１１のメモリ１３に保存する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、各光源２２の緑色ＬＥＤ２２Ｇは、ＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている緑色ＬＥＤ２２Ｒについての初期のＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光される。
【００６３】
次に、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２の青色ＬＥＤ２２Ｂだけを単色発光させて各光ファイバー２の入射端２ａに青色光を入射させ、各光ファイバーの出射端２ｂから青色光が出射された状態の出射用部材５の出射面５ａを、ＣＣＤカメラ７が撮像して、その二次元画像を調整手段１１のメモリ１３に保存する（ステップＳ３）。このステップＳ３では、各光源２２の青色ＬＥＤ２２Ｇは、ＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている青色ＬＥＤ２２Ｂについての初期のＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光される。
【００６４】
尚、上述したＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂについての初期ＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）は、予めメモリ２６に保存しておいても良く、または、この初期ＬＥＤ制御データを調整手段１１のメモリ１３に保存しておき、これを調整手段１１がホワイトバランス仮調整前にＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に書き込み保存させても良い。また、この初期ＬＥＤ制御データとしては、例えば、各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂにそれぞれ出力されるＰＷＭ信号のオンディーティ比Ｄが同じになるように設定されたデータが用いられる。
【００６５】
そして、ステップＳ１〜Ｓ３によって調整手段１１のメモリ１３に保存された二次元画像の各計測点（光ファイバー出射端）２ｂについての画素におけるＲＧＢ画素値（三刺激値）に基づいて、各計測点（光ファイバー出射端）２ｂでの輝度および色度を算出すると共に、算出された輝度および色度をメモリ１３に記憶されている目標輝度および目標色度と比較して、これらの値にズレが生じている場合は、そのズレ量に応じた仮調整ＬＥＤ制御データ（仮調整オンデューティ比Ｄデータ）を作成し、これをＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている初期ＬＥＤ制御データ（初期オンデューティ比Ｄデータ）と書き換えて保存する（ステップＳ４）。
【００６６】
そして、次に、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂをすべて発光させて各光ファイバー２の入射端２ａに白色光を入射させ、各光ファイバーの出射端２ｂから白色光が出射された状態の出射用部材５の出射面５ａを、ＣＣＤカメラ７が撮像して、その二次元画像を調整手段１１のメモリ１３に保存する（ステップＳ５）。このステップＳ５では、各光源２２の各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、ステップＳ１〜Ｓ４による仮ホワイトランス調整によってＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に書き込み保存されている各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂについての仮調整ＬＥＤ制御データ（仮調整オンデューティ比Ｄデータ）に基づいてＬＥＤ駆動回路２５から出力されるＰＷＭ信号によって発光されており、これにより各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂのそれぞれの発色光が混合されて白色光が生成されて、この白色光が各光ファイバー２の入射端２ａに入射されている。
【００６７】
そして、次に、ステップＳ５によってメモリ１３に保存された二次元画像の各計測点（光ファイバー出射端）２ｂについての画素におけるＲＧＢ画素値（三刺激値）に基づいて、各計測点（光ファイバー出射端）２ｂでの輝度および色度を算出すると共に、算出された輝度および色度が、メモリ１３に保存されている目標輝度および目標色度の設定範囲内の値となるように、各光源２２が有する各ＬＥＤ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを駆動するＬＥＤ制御データを作成する。つまり、ＣＣＤカメラ７によって撮像された二次元画像の各計測点（光ファイバー出射端）２ｂについての画素におけるＲＧＢ画素値（三刺激値）に基づいて算出された各計測点（光ファイバー出射端）２ｂでの輝度および色度と、メモリ１３に記憶されている目標輝度および目標色度とを比較（スペック判定）して（ステップＳ６）、これらの値にズレが生じている場合には（ステップＳ６（Ｎｏ））、そのズレ量に応じた本調整ＬＥＤ制御データ（本調整オンデューティ比Ｄデータ）を作成し、これをＬＥＤ点灯回路２４のメモリ２６に保存されている仮調整ＬＥＤ制御データ（仮調整オンデューティ比Ｄデータ）と書き換えて保存する（ステップＳ７）。
【００６８】
これら本調整であるステップＳ５、ステップＳ６（Ｎｏ）、ステップＳ７を、ＣＣＤカメラ７によって撮像された二次元画像の各計測点（光ファイバー出射端）２ｂについての画素におけるＲＧＢ画素値（三刺激値）に基づいて算出された各計測点（光ファイバー出射端）２ｂでの輝度および色度が、メモリ１１に保存されている目標輝度および目標色度となる（ステップＳ６（Ｙｅｓ））まで繰り返す。そして、目標輝度および目標色度の設定範囲内の値となった場合には（ステップＳ６（Ｙｅｓ））、本調整を終了する。
【００６９】
以上説明したＬＥＤバックライトの白色調整装置１によれば、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２からの白色光が入射端２ａに入射される光ファイバー２が各光源２２と一対一に対向するように複数本備えられると共に、それら複数本の光ファイバー２の出射端２ｂから出射される光を撮像するＣＣＤカメラ７が備えられている構成なので、このＣＣＤカメラ７により得られる二次元画像を、ＬＥＤバックライト２０の光源２２の数、つまり光ファイバー２の本数と同じ数の画素を少なくとも有するものとすることができる。
【００７０】
したがって、例えば従来技術で説明したようにＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａの全てを撮像して得られた二次元画像（１００万画素）に基づいて各光源２２に対応する輝度や色度を算出する場合に比べて、上述したように各光源２２の数（１１５２個）に相当する画素（１１５２画素）、つまり撮像された出射面５ａの二次元画像の各計測点（光ファイバー出射端）２ｂについての画素に関して輝度や色度を算出するだけなので、従来よりもこの処理にかかる時間を短縮することができる。これにより、ＬＥＤバックライト２０の白色調整に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。
【００７１】
この場合、複数本の光ファイバー２の入射端２ａは、ＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対向して配置される平板状の入射用部材３に挿入されて固定されているので、このような入射用部材３をＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対向配置させるだけで、簡便に複数本の光ファイバー２の入射端２ａを各光源２２と一対一に対向するように配置することができる。
【００７２】
また、入射用部材３のＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対向する入射面３ａには黒色艶消し塗装により反射防止処理が施されているので、ＬＥＤバックライト２０の各光源２２からの光が入射用部材３の入射面３ａで反射することによる迷光の発生が抑制される。したがって、このような迷光による影響を排除して各光源２２に一対一に対向配置された各光ファイバー２による光の検出精度を向上させることができる。
【００７３】
更に、入射用部材３とＬＥＤバックライト２０との間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材４が設けられているので、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。この場合、遮光部材４が入射用部材３に一体的に設けられているので、このような入射用部材３をＬＥＤバックライト２０に対向配置させるだけで、簡便に外部から光が入り込まないように遮光することができる。
【００７４】
また、入射用部材３には、その入射用部材３がＬＥＤバックライト２０の発光面２０ａに対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部（遮光部材４の段部４ｂ）が設けられているので、ＬＥＤバックライト２０に設けられた各光源２２と入射用部材３に設けられた各光ファイバー２の入射端２ａを、例えば、一対一で真向かいになるように位置決めできると共に、各光源２２と各光ファイバー２の入射端２ａとの間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便に各光源２２に対して各光ファイバー２の入射端２ａを所定の位置に対向配置させることが可能になる。
【００７５】
そして、複数本の光ファイバー２の出射端２ｂは、ＣＣＤカメラ７に対向して配置される平板状の出射用部材５に挿入されて固定されているので、このような出射用部材５をＣＣＤカメラ７に対して対向配置するだけで、簡便に複数本の光ファイバー２の出射端２ｂの出射光をＣＣＤカメラ７が撮像することができる。
【００７６】
また、出射用部材５のＣＣＤカメラ７に対向する出射面５ａには黒色艶消し塗装により反射防止処理が施されているので、光ファイバー２の出射端２ｂからの出射光がＣＣＤカメラ７の対物レンズ９等で反射することによる迷光の発生が抑制される。したがって、このような迷光による影響を排除して各光ファイバー２から出射される光の検出精度を向上させることができる。
【００７７】
更に、出射用部材５とＣＣＤカメラ７との間の外周には、外部から光が入り込まないように遮光する遮光部材６が設けられているので、従来のような暗室で白色調整を行う必要がなくなり、簡便に白色調整の作業を行うことが可能になる。この場合、遮光部材６が出射用部材５に一体的に設けられているので、このような出射用部材５をＣＣＤカメラのレンズフード１０に装着するだけで、簡便に外部から光が入り込まないように遮光することができる。
【００７８】
また、出射用部材５には、その出射用部材５がＣＣＤカメラ７に対して所定の位置に配置されるように位置決めする位置決め部（遮光部材６の段部６ｂ）が設けられているので、ＣＣＤカメラ７の対物レンズ９と出射用部材５に設けられた各光ファイバー２の出射端２ｂを、例えば真向かいになるように位置決めできると共に、ＣＣＤカメラ７の対物レンズ９と各光ファイバー２の出射端２ｂとの間の距離も一定にすることができ、再現性良く簡便にＣＣＤカメラ７に対して各光ファイバー２の出射端２ｂを所定の位置に対向配置させることが可能になる。
【００７９】
以上、本発明に係るＬＥＤバックライトの白色調整装置の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、上述したＣＣＤカメラ７は、カラーＣＣＤイメージセンサ８を備えた構成であるが、モノクロＣＣＤイメージセンサの前に複数の色フィルタ（例えばＲ、Ｇ、Ｂ）を備えた回転板を配置して、この回転板を回転して各色フィルタを選択して順次撮像する構成のＣＣＤカメラを用いても良く、上述した実施の形態には限定されない。
【符号の説明】
【００８０】
１：白色調整装置    ２：光ファイバー    ３：入射用部材    ３ａ：入射面    ４：遮光部材    ４ａ：前端部    ４ｂ：段部    ５：出射用部材    ５ａ：出射面    ６：遮光部材    ６ａ：前端部    ６ｂ：段部    ７：ＣＣＤカメラ    ８：カラーＣＣＤイメージセンサ    ９：対物レンズ    １０：レンズフード    １１：調整手段    １２：調整部    １３：メモリ    ２０：ＬＥＤバックライト    ２０ａ：発光面    ２１：シャーシ    ２１ａ：底面    ２２：光源    ２２Ｒ：赤色ＬＥＤ    ２２Ｇ：緑色ＬＥＤ    ２２Ｂ：青色ＬＥＤ    ２３：光拡散板    ２４：ＬＥＤ点灯回路    ２５：ＬＥＤ駆動回路    ２６：メモリ
【図１】
2010205881.tif 000003
【図２】
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【図３】
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