(57)【要約】【課題】波長変換部材の分光特性が変化する場合に、光源装置の輝度分布や色分布を高精度に補正する。【解決手段】本発明の光源装置は、光源部と、前記光源部より発せられた光の波長変換を行い、出射する光を発生させる第一波長変換部材と、前記光源部より発せられた光の波長変換を行う第二波長変換部材と、前記第二波長変換部材を透過した光の輝度と色の少なくとも一方を検出するセンサ部と、を有する。【選択図】図１
2018195487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
前記光源部より発せられた光の波長変換を行い、出射する光を発生させる第一波長変換部材と、
前記光源部より発せられた光の波長変換を行う第二波長変換部材と、
前記第二波長変換部材を透過した光の輝度と色の少なくとも一方を検出するセンサ部と、
を有することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記センサ部の検出する光の輝度と色の少なくとも一方に応じて、前記光源部の発光輝度を調整する制御部、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記センサ部の検出輝度値および光源部ごとに設けられた検出値の目標値に応じて前記光源部の発光輝度を調整する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第一波長変換部材は、複数種類の波長変換素子を有しており、
前記第二波長変換部材は、前記第一波長変換部材の複数種類の波長変換素子のうちの少なくともいずれか１種類の波長変換素子を有している、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第二波長変換部材を複数有しており、それぞれが分光特性の異なる波長変換素子を有する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第二波長変換部材は、前記第一波長変換部材が有する波長変換素子の種類より少ない種類の波長変換素子を有している、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第二波長変換部材は、前記第一波長変換部材と温度相関関係を有する位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記第一波長変換部材または前記第二波長変換部材は蛍光体を有する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記第一波長変換部材または前記第二波長変換部材は量子ドットを有する、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記第一波長変換部材は、青色光を緑色光に変換する波長変換素子及び青色光を赤色光に変換する波長変換素子を有する、
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記第一波長変換部材は、紫外光を青色光に変換する波長変換素子、紫外光を緑色光に変換する波長変換素子及び紫外光を赤色光に変換する波長変換素子を有する、
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記青色光のスペクトルは、４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲にピークを有し
、
前記緑色光のスペクトルは、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長範囲にピークを有し、
前記赤色光のスペクトルは、５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲にピークを有する、
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記第一波長変換部材または前記第二波長変換部材はシート状の部材である、
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記第一波長変換部材または前記第二波長変換部材はガラス管構造の部材である、
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１５】
前記センサ部を複数有しており、それぞれ分光感度が異なる、
ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置から発せられた光が入射するよう設けられた液晶パネルと、
前記センサ部の検出する光の輝度と色の少なくとも一方に応じて、画像データを調整する制御部、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記センサ部の検出輝度値および光源部ごとに設けられた検出値の目標値に応じて前記画像データの輝度を調整する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記センサ部の検出した色および色成分ごとに設けられた検出値の目標値に応じて前記画像データを色の成分ごとに調整する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置および画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置用のバックライト装置の光源は冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）が用いられてきたが、近年は光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたバックライト装置が増えてきている。
【０００３】
このような光源装置の中には、単色光を波長変換して白色光を発光する発光装置も存在する。例えば、光源装置の光源として青色ＬＥＤが利用され、波長変換素子としてＲ蛍光体およびＧ蛍光体が利用される。ここで、Ｒ蛍光体とは青色光を励起光として赤色光を発する蛍光体である。また、Ｇ蛍光体とは、青色光を励起光として緑色光を発する蛍光体である。このような光源装置は、青色ＬＥＤからの青色光、各蛍光体からの赤色光および緑色光を合成した合成光を発するため、液晶表示装置全体として広色域の色を表現することができる。近年では、純度の高い光を生成することができる蛍光体（波長変換素子）として、量子ドットが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
このような蛍光体を有する波長変換部材は、経年劣化や温度変化等によって分光特性が変化する。このため、特性変化に応じて補正を行う必要がある。さらに、この特性変化は、ローカルディミングやＨＤＲによって波長変換部材の面内でバラつくため、バラつきに応じた補正を行う必要がある。ここで、ローカルディミングとは、光源（光源群）ごとに発光輝度を調整することでコントラストを高める技術である。また、ＨＤＲとは、光源の高輝度点灯を行うことでダイナミックレンジを広げる技術である。
【０００５】
ここで、液晶パネルの特性変化に伴う光源装置の補正技術として、光源からの光の一部が入射するダミー液晶パネルを透過した光の検出値に基づいて複数のＬＥＤの発光輝度を制御する技術が提案されている（特許文献２）。この技術によれば、液晶パネル特性変化に応じて、ＬＥＤの発光輝度を補正することができる。また、波長変換部材と光センサを組み合わせた技術も提案されている（特許文献３）。この技術によれば、光センサの前方に波長変換部材を設けることで、光センサに入る第１の波長の光を第２の波長の光へと変換し、第２の波長の光を光センサ内の感光素子へと導くことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０２２０２８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５２３７５号公報
【特許文献３】特表２０１１−５１９１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献２の補正技術は、液晶パネルの特性変化を検知するものであり、波長変換部材を用いた光源装置が発する光の輝度または色を検知することができない。そのため、波長変換部材の分光特性が変化する場合に、光源装置の輝度分布や色分布を高精度に補正することが困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、波長変換部材の分光特性が変化する場合でも、光源装置の輝度分布や色分布を高精度に補正する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の態様は、
光源部と、
前記光源部より発せられた光の波長変換を行い、出射する光を発生させる第一波長変換部材と、
前記光源部より発せられた光の波長変換を行う第二波長変換部材と、
前記第二波長変換部材を透過した光の輝度と色の少なくとも一方を検出するセンサ部と、
を有することを特徴とする光源装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、波長変換部材の分光特性が変化する場合でも、光源装置の輝度分布や色分布を高精度に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る液晶表示装置の一例を示す構成図
【図２】本発明に係る波長変換部材による分光特性の変化の一例を示す図
【図３】本発明の実施例１に係る液晶表示装置の一例を示す機能ブロック図
【図４】本発明の実施例１に係る波長変換部材による分光特性の変化の一例を示す図
【図５】本発明の実施例３に係る液晶表示装置の一例を示す構成図
【図６】本発明の実施例４に係る液晶表示装置の一例を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１について説明する。
本実施例に係る光源装置は、光源として単色ＬＥＤを用い、光源から発せられる単色光を波長変換して白色光を発光する発光装置である。また、この光源装置は、波長変換を行う部材の特性変化に応じて光源の発光輝度等を調整する。この光源装置は、液晶表示装置等の光源装置として使用することができる。なお、本実施例に係る光源装置は、液晶表示素子以外の表示素子（ＭＥＭＳシャッター等）を用いた画像表示装置の光源装置として使用することもできる。また、本実施例に係る光源装置は、画像表示装置以外の装置（室内照明または街灯等）の光源装置として使用することもできる。
【００１３】
（全体構成）
図１は、本実施例に係る液晶表示装置の一例を示す構成図である。また、図３は、本実施例に係る液晶表示装置の一例を示す機能ブロック図である。
【００１４】
液晶表示装置は、光源装置１２０、液晶パネル１０１、液晶パネル支持部材１０２等を有する。光源装置１２０は、光源支持部材１０３、反射部材１０４、拡散部材１０５、第一波長変換部材１０６、光線制御部材１０７、第二波長変換部材１０８、光源部１０９、基板１１０、光センサ１１１等から構成される。また、光源装置１２０は制御関連部材として、Ａ／Ｄコンバータ１１２、マイコン１１３、ＬＥＤドライバ１１４、不揮発メモリ１１５等を有する。
【００１５】
本実施例では、光源部１０９の発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）が使用される。また、光源部１０９から発せられた光は、後述する第一波長変換部材１０６の励起光として使用され、長波長側の光へ変換される。そのため、光源部１０９から発せられる光として、第一波長変換部材１０６で発生する光よりもスペクトルのピーク（極大値）の波長が短い光を使用する。本実施例では、光源部１０９から発せられる光として、４４０ｎｍ
以上４８０ｎｍ以下の波長範囲にスペクトルのピークを有する青色光を使用する。光源部１０９から発せられる青色光のスペクトル（分光特性）の一例を図２（Ａ）に示す。図２（Ａ）の横軸は波長を示し、縦軸は強度を示す。
【００１６】
なお、光源部１０９が有する発光素子（光源）は、ＬＥＤに限らない。例えば、発光素子として、レーザ素子、有機ＥＬ素子、冷陰極管素子、プラズマ素子等が使用されてもよい。なお、光源部１０９から発せられる光は、青色光に限らない。例えば、光源部１０９から発せられる光は、紫外光等であってもよい。また、１つの光源部１０９は、１つの発光素子を有していてもよいし、複数の発光素子を有していてもよい。また、光源装置１２０において、光源部１０９が複数設けられていてもよい。
【００１７】
拡散部材１０５は、光源部１０９から発せられた光を拡散する。ＬＥＤは点光源であることから、輝度ムラや色ムラが生じやすい。そのため、拡散部材１０５によって光源部１０９から発せられた光を拡散することで、光源装置１２０から発せられる光の輝度ムラや色ムラを低減することができる。拡散部材１０５としては、拡散板、拡散シート、集光シート、偏光シート等を使用することができる。拡散部材１０５は、１つの部材によって構成されていてもよいし、複数の部材を重ね合わせた構造を有していてもよい。本実施例では、拡散部材１０５の透過率は５０％から７０％程度であるが、これに限らない。また、拡散部材１０５に入射する光の一部は、図１に示す通り反射する。なお、光源装置１２０は、拡散部材１０５を有していなくてもよい。
【００１８】
第一波長変換部材１０６は、光源部１０９より発せられた光の波長変換を行い、光源装置１２０より出射する光を発生させる。第一波長変換部材１０６には、主に拡散部材１０５によって拡散された光と、後述する光線制御部材１０７によって反射された光が入射する。第一波長変換部材１０６は、光源部１０９からの光によって蛍光体の励起が引き起こされることにより、光源部１０９が発する光の波長とは異なる波長の光を発生させる。本実施例では、蛍光体は励起光よりも長波長側の光を発する。そのため、蛍光体は、“光変換素子”や“波長変換素子”と呼ぶこともできる。
【００１９】
本実施例では、第一波長変換部材１０６は、複数種類の波長変換素子（Ｒ蛍光体およびＧ蛍光体）を有する。ここで、Ｒ蛍光体は、青色光によって励起が引き起こされることにより、赤色光（赤色の光）を発生する蛍光体である。また、Ｇ蛍光体は、青色光によって励起が引き起こされることにより、緑色光（緑色の光）を発生する蛍光体である。第一波長変換部材１０６で発生する赤色光のスペクトルは、例えば、５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲にピークを有する。また、第一波長変換部材１０６で発生する緑色光のスペクトルは、例えば、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長範囲にピークを有する。第一波長変換部材１０６から発せられる合成光のスペクトルの一例を図２（Ｂ）に示す。図２（Ｂ）に示すように、第一波長変換部材１０６から発せられる合成光のスペクトルは、青色光、赤色光および緑色光の３つのスペクトルのピークを有する。図２（Ｂ）に示すスペクトルを有する合成光は、例えば、白色光である。本実施例では、光源装置１２０から発せられる光として、白色光が得られるように、Ｒ蛍光体とＧ蛍光体の数（割合）が調整されている。
【００２０】
また、本実施例では、第一波長変換部材１０６は、Ｒ蛍光体として量子ドットを有し、また、Ｇ蛍光体として量子ドットを有する。ここで、量子ドットとは、紫外光や青色光に反応して、粒径に応じた色の光を発する蛍光体である。量子ドットを使用すれば、青色光から半値幅が４０ｎｍ程度の赤色光や緑色光を得ることができるため、これまでの蛍光体を使用するよりも液晶表示装置全体として広色域の色を表現することができる。図１の例では、第一波長変換部材１０６は、シート状の部材（量子ドットシート）である。なお、以下では、説明を簡単にするために、第一波長変換部材１０６の内部において、光の反射
は生じないものとする。
【００２１】
なお、光源部１０９から発せられる光が紫外光である場合、第一波長変換部材１０６の波長変換素子として、Ｒ蛍光体、Ｇ蛍光体およびＢ蛍光体を用いる。これにより、第一波長変換部材１０６で紫外光を励起光として波長変換された赤色光、緑色光および青色光が発生するため、図２（Ｂ）に示すスペクトルを有する合成光を得ることができる。本実施例では、合成光は白色光である例について説明する。
【００２２】
なお、第一波長変換部材１０６の蛍光体は量子ドットでなくてもよい。例えば、ＹＡＧなどの黄色蛍光体であってもよい。また、第一波長変換部材１０６はシート状の部材でなくてもよい。例えば、第一波長変換部材１０６はガラス管構造の部材でもよい。第一波長変換部材１０６は、入射した光を変換して他の波長の光を発生させる部材であればよく、その構造や形状は特に限定されない。なお、光源装置１２０から発せられる光は白色光に限られない。例えば、赤色光、緑色光、青色光、シアン色光、マゼンタ色光、イエロー色光、紫外光（近紫外光を含む、以下同じ。）等であってもよい。また、励起によって発生する光は、赤色光と緑色光に限られない。例えば、励起によって発生する光は、青色光、シアン色光、マゼンタ色光、イエロー色光等であってもよい。
【００２３】
また、本実施例では、第一波長変換部材１０６は、後述する反射部材１０４および拡散部材１０５と共に、後述する光源支持部材１０３によって支持される。
【００２４】
光線制御部材１０７は、第一波長変換部材１０６を透過した光の指向性や偏光を制御する。それにより、光源装置１２０から発せられる光の輝度や視野角を制御することができる。光線制御部材１０７としては、集光シート、偏光シート等を使用することができる。光線制御部材１０７は、一つの部材で構成されていてもよいし、複数の部材を重ねた構造を有していてもよい。本実施例では、光線制御部材１０７の透過率は５０％程度であるが、これに限らない。また、光線制御部材１０７に入射する光の一部は、図１に示す通り反射する。また、光線制御部材１０７の透過率は特に限定されない。なお、光源装置１２０は、光線制御部材１０７を有していなくてもよい。
【００２５】
第二波長変換部材１０８は、光源部１０９より発せられた光の波長変換を行う。第二波長変換部材１０８には、主に第一波長変換部材１０６の手前で反射された光が入射する。第二波長変換部材１０８は、第一波長変換部材１０６と同様に、入射光によって励起が引き起こされることにより、入射光の波長とは異なる波長の光を発生する。本実施例では、第二波長変換部材１０８は、第一波長変換部材１０６と同じＲ蛍光体とＧ蛍光体を有する。また、本実施例では、第二波長変換部材１０８は、第一波長変換部材１０６と同様、Ｒ蛍光体として量子ドットを有し、また、Ｇ蛍光体として量子ドットを有する。また、Ｒ蛍光体とＧ蛍光体の数（割合）は、第一波長変換部材１０６と同じ割合に調整されている。図１の例では、第二波長変換部材１０８も、第一波長変換部材１０６と同様にシート状の部材（量子ドットシート）である。なお、以下では、説明を簡単にするため、第二波長変換部材１０８の内部において、光の反射は生じないものとする。
【００２６】
ここで、第二波長変換部材１０８は、第一波長変換部材１０６と温度相関関係を有する位置に配置されていることが望ましい。温度相関関係とは、光源部１０９の温度上昇に伴う第二波長変換部材１０８の特性変化が、第一波長変換部材１０６の特性変化と何らかの相関があることをいう。例えば、第一波長変換部材１０６と第二波長変換部材１０８を、光源部１０９から所定の閾値内の距離に配置する。こうすることで、光源部１０９の温度上昇によって引き起こされる第一波長変換部材１０６および第二波長変換部材１０８の特性変化に相関を持たせることができる。
【００２７】
なお、第二波長変換部材１０８は、第一波長変換部材１０６と同じ種類の蛍光体を有することが好ましいが、これに限定されない。第二波長変換部材１０８を透過した光を光センサ１１１が検出し、この検出値から第一波長変換部材１０６の特性変化が分かればよい。例えば、第一波長変換部材１０６は蛍光体として量子ドットを有し、第二波長変換部材１０８は蛍光体としてＹＡＧなどの黄色蛍光体を有してもよい。なお、第二波長変換部材１０８はシート状の部材でなくてもよい。例えば、第二波長変換部材１０８はガラス管構造の部材でもよい。なお、第二波長変換部材１０８を透過した光は、白色光に限らない。また、励起によって発生する光は、赤色光と緑色光に限らない。例えば、励起によって発生する光は、青色光、シアン色光、マゼンタ色光、イエロー色光等であってもよい。
【００２８】
光センサ１１１（センサ部）は、第二波長変換部材１０８を透過した光の輝度と色の少なくとも一方を検出する１つ以上のセンサである。光センサ１１１としては、入射した光の輝度を検出する輝度センサ（フォトダイオード、フォトトランジスタ等）を使用することができる。また、光センサ１１１として、光源部１０９から発せられた光の色を検出するカラーセンサを使用することもできる。さらに、光センサ１１１として、光源部１０９から発せられた光の輝度と色の両方を検出する光センサを使用することもできる。
【００２９】
なお、１つの光源部１０９に対して１つ以上の光センサ１１１を設けてもよい。また、複数の光源部１０９に対して光センサ１１１を１つ以上設けてもよい。光源部１０９と光センサ１１１がそれぞれ１つ以上の場合は、光源部１０９と光センサ１１１の対応関係は、あらかじめ定義付けられており、当該光センサ１１１（光センサ群）は、対応する光源部１０９（光源群）の発光輝度を調整するために用いられる。そのため、この光センサを調整用光センサと呼ぶこともできる。
【００３０】
基板１１０には、１つ以上の光源部１０９および１つ以上の光センサ１１１が設けられている。また、基板１１０上に配置される光源部１０９の配置数および配置間隔は、光源装置１２０から発せられる光の要求仕様に応じて決定される。
【００３１】
反射部材１０４は、基板１１０の上面に設けられており、光源部１０９から発せられた光を拡散部材１０５（第一波長変換部材１０６）の側に反射する。図１の例では、反射部材１０４は板状の部材（反射板）を折り曲げた構造を有する。なお、反射部材１０４は、反射効率を高めるために用いられる部材であり、配置等は限定されない。例えば、光源装置１２０の内側面に設けられていてもよい。なお、反射部材１０４は、板状の部材でなくてもよい。例えば、反射部材１０４はシート状の部材であってもよい。なお、反射部材１０４は、部材を折り曲げた構造に限定されない。なお、光源装置１２０は、反射部材１０４を有していなくてもよい。
【００３２】
光源支持部材１０３は、光源部１０９を支持する。図１の例では、光源支持部材１０３は、基板１１０を通して間接的に光源部１０９を支持するが、直接支持してもよい。また、図１の例では、光源支持部材１０３は、拡散部材１０５、第一波長変換部材１０６および光線制御部材１０７を支持する支持部材の役割を果たしている。なお、光源支持部材１０３は、光源部１０９の熱を外部に放出する放熱構造を有していてもよい。
【００３３】
Ａ／Ｄコンバータ１１２は、光センサ１１１の検出結果を後述するマイコン１１３へ出力する。本実施例では、光センサ１１１が検出した光の輝度または色を表すアナログ値をデジタル値に変換（アナログ‐デジタル変換）し、変換後のデジタル値をマイコン１１３に出力する。
【００３４】
不揮発メモリ１１５は、液晶表示装置の製造検査時などに決定した輝度目標値（検出値の目標値）や、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分の目標値（検出値の目標値）を保存するメモリである。こ
こで、輝度目標値は、光源部１０９（光源群）の発光輝度毎に異なる値を保持してもよい。例えば、ローカルディミング等の制御を行う場合は、対応する光源群の発光輝度に応じて輝度目標値を調整してもよい。
【００３５】
ＬＥＤドライバ１１４は、後述するマイコン１１３から出力されたＬＥＤドライバ制御信号に応じて、光源部１０９を駆動する。ここで、ＬＥＤドライバ制御信号は、例えば、光源部１０９に印加するパルス信号（電流または電圧のパルス信号）のパルス幅を表す。その場合、マイコン１１３がＬＥＤドライバ制御信号を調整することにより、光源部１０９の発光輝度が調整（ＰＷＭ制御）される。なお、ＬＥＤドライバ制御信号は、光源部１０９に印加するパルス信号の波高値を表す信号であってもよいし、パルス幅と波高値の両方を表す信号であってもよい。
【００３６】
液晶パネル１０１は、光源装置１２０から発せられた光を透過することで画面に画像を表示する表示部である。液晶パネル１０１は複数の液晶素子を有しており、各液晶素子の透過率は画像データに応じて制御される。光源装置１２０からの光が画像データに応じた透過率で液晶パネル１０１（各液晶素子）を透過することにより、画面に画像が表示される。図１の例では、液晶パネル１０１の画面は、上側の面に相当する。
【００３７】
液晶パネル支持部材１０２は、光源装置１２０および液晶パネル１０１を、それぞれの端部において支持する。図１の例では、液晶パネル支持部材１０２によって、光線制御部材１０７と液晶パネル１０１との間隔が所定の間隔に保持される。
【００３８】
マイコン１１３（制御部）は、光源部１０９の発光輝度（ＬＥＤドライバ制御信号）を決定し、光源部１０９（ＬＥＤドライバ１１４）に指示する。また、マイコン１１３は、ローカルディミング等の制御を行うときは、画像データに応じて発光輝度を調整する。さらに、マイコン１１３は、光センサ１１１の検出する光の輝度と色の少なくとも一方に応じて、光源部１０９の発光輝度を調整する。
【００３９】
ここで、波長変換部材は、温度上昇等により特性変化が生じる。例えば、波長変換部材が青色光を赤色光に励起する波長変換素子および青色光を緑色光に励起する波長変換素子を有する場合、波長変換部材透過後の赤色と緑色の分光特性は、温度上昇によって長波長側へシフトしてしまう。さらに、この分光特性の変化は、ローカルディミング等の制御による複数光源間の温度のバラつきの影響を受け、波長変換部材の面内でバラついてしまう。特に、波長変換部材として量子ドットを有する光源装置では、量子ドットの温度上昇に伴う分光特性の変化が大きいため、この傾向が顕著に現れる。
【００４０】
本実施例では、マイコン１１３は、光センサ１１１の検出値に基づいて光源部１０９の発光輝度を調整する。本実施例における光源部１０９の調整は、調整用の光センサ１１１の検出値が光源部１０９毎に設けられた検出値の目標値に近づくよう発光輝度を調整することにより行う。具体的には、マイコン１１３は、光源部１０９毎に、調整用の光センサ１１１の検出値と不揮発メモリ１１５に保持されている目標値とを比較する。そして、マイコン１１３は、光源部１０９毎に上記比較の結果に応じて、検出値が目標値と近づくように発光輝度を調整する。例えば、光センサ１１１が輝度を検出する場合は、マイコン１１３は検出値（検出輝度値）と目標値（輝度目標値）を比較する。また、光センサ１１１が色を検出する場合は、マイコン１１３は検出した色のＲＧＢ信号を下記の式を用いて輝度値Ｙに変換し、変換後の輝度値Ｙと目標値を比較する。
Ｙ＝αＲ＋βＧ＋γＢ
ここで、α，β，γはＲＧＢそれぞれの信号値を輝度に変換する際の輝度換算係数である。
【００４１】
そして、マイコン１１３は検出値と目標値から調整係数を決定する。そして、光源部１０９の発光輝度を表す値に対して調整係数を乗じた値が出力されるよう、マイコン１１３から後述するＬＥＤドライバ１１４に出力するＬＥＤドライバ制御信号を調整する。
【００４２】
なお、発光輝度の調整方法（補正方法）は特に限定されない。調整用の光センサ１１１の検出値に基づいて、波長変換素子の特性変化による光源装置１２０の発光輝度の変化が低減できればよい。例えば、光センサ１１１の検出値が目標値と一致するまで、光源部１０９の発光輝度を一定量ずつ増減させてもよい。
【００４３】
第一波長変換部材１０６と第二波長変換部材１０８の温度絶対値の差が大きく、それぞれに生じる特性変化の差が大きい場合は、特性変化の差から生じる光センサ１１１の検出値の差を補正する補正テーブルを設けてもよい。ここで、温度絶対値の差が大きい場合とは、例えば、光源部１０９とそれぞれの波長変換部材との距離の差が大きい場合等である。なお、補正対象は特に限定されない。温度差によって生じる特性変化の影響を低減できればよい。例えば、補正テーブルを用いて目標値を補正してもよい。
【００４４】
（本実施例の作用効果）
以下、本実施例の作用効果について説明する。
【００４５】
本実施例では、光源部１０９から発せられた光には、拡散部材１０５を透過する成分と、拡散部材１０５で反射されて反射部材１０４へ向かう成分がある。さらに、拡散部材１０５を透過した成分も第一波長変換部材１０６を透過したのち、光線制御部材１０７によって一部が反射されて反射部材１０４へ向かう。よって、反射部材１０４の方向には、第一波長変換部材１０６を透過した光（白色光）と、透過していない光（青色光）の両方を足し合わせた光が反射されることになる。
【００４６】
ここで、上述の通り、拡散部材１０５として透過率５０％から７０％程度の部材、光線制御部材１０７として透過率５０％程度の偏光フィルム等を使用した例について説明する。この場合、反射部材１０４の方向に反射される光は、第一波長変換部材１０６を透過した光（白色光）が２０％から３０％程度、透過していない光（青色光）が７０％から８０％程度含まれていることになる。したがって、反射部材１０４の方向に反射される光は、第一波長変換部材１０６による波長変換がされる前の光（青色光）が大部分を占めていることになる。また、第一波長変換部材１０６の特性変化により赤色光または緑色光の波長が変化した場合でも、反射光は赤色光および緑色光成分の割合が少ないため、反射光には特性変化が表れにくい。この様子を図４の分光特性１２１に示す。よって、この反射光が第二波長変換部材１０８に入光する光は、第一波長変換部材１０６に入光する光と同等の光を有する。
【００４７】
図４は、第二波長変換部材１０８透過前の分光特性１２１、第二波長変換部材１０８透過後の分光特性１２２、光源装置１２０から発せられる光の分光特性１２３を示す。
【００４８】
分光特性１２１、１２２および１２３を比較すると、第二波長変換部材１０８透過後の分光特性１２２は、透過前の分光特性１２１よりも光源装置１２０から発せられる光の分光特性１２３に近づいていることがわかる。したがって、光センサ１１１に入る光（第二波長変換部材１０８を通過後の光）は、光源装置１２０が発する光（液晶パネル１０１に入射する光）とほぼ同じである。
【００４９】
よって、第二波長変換部材１０８透過後の光を検出した結果に応じて光源部１０９の点灯制御を行うことで、第一波長変換部材１０６の分光特性の変化による光源装置１２０の輝度分布や色分布を補正することが可能である。
【００５０】
以上述べたように、本実施例によれば、光センサ１１１の上部に第二波長変換部材１０８を設けることで、第一波長変換部材１０６の特性変化を検知することができ、光源装置１２０における色ムラや輝度ムラを抑制している。
【００５１】
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２について説明する。
実施例１では、光源部１０９の発光輝度を調整する例を説明したが、本実施例では、光センサ１１１の検出する光の輝度と色の少なくとも一方に応じて、液晶パネル１０１へ出力する画像データを調整する例を説明する。
【００５２】
図１は、本実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
【００５３】
本実施例では、波長変換部材の特性変化に応じて、画像データの調整（補正）を行う。具体的には、マイコン１１３（制御部）は、光源（光源群）毎に、光センサ１１１の検出値と不揮発メモリ１１５に保持されている目標値を比較する。そして、上記比較の結果に応じて、光源部１０９と対応付けられた画像データの画素値を調整する。以下、画像データとしてＲＧＢ信号が入力された場合の例について説明する。
【００５４】
例えば、光センサ１１１が光の輝度を検出する場合は、マイコン１１３は、光源部１０９に対応付けられた光センサ１１１の検出した検出輝度値と不揮発メモリ１１５に保持されている輝度目標値を比較する。そして、マイコン１１３は、検出値と目標値から調整係数を決定し、調整係数を乗じた値となるよう調整した画像データを液晶パネル１０１へ出力する。
【００５５】
また、光センサ１１１が光の色を検出する場合は、マイコン１１３は、光源部１０９に対応付けられた光センサ１１１の検出したＲＧＢ値と、不揮発メモリ１１５に保持されている色成分ごとに設けられた目標値とを比較する。そして、マイコン１１３は、検出値と目標値からＲＧＢ毎に調整係数を決定し、調整係数を乗じた値となるよう調整した画像データを液晶パネル１０１へ出力する。また、光センサ１１１が光の色を検出する場合に、検出した色のＲＧＢ信号を下記の式を用いて輝度値Ｙに変換し、変換後の輝度値Ｙと輝度目標値を比較してもよい。
Ｙ＝αＲ＋βＧ＋γＢ
ここで、α，β，γはＲＧＢそれぞれの信号値を輝度に変換する際の輝度換算係数である。そして、マイコン１１３は、検出値と目標値から調整係数を決定し、調整係数を乗じた値となるよう画像データを調整し、液晶パネル１０１へ画像データを出力してもよい。
【００５６】
なお、画像データの調整方法（補正方法）は特に限定されない。調整用の光センサ１１１の検出値に基づいて、液晶パネル１０１へ照射される光の変化による表示画像の変化が低減できればよい。
【００５７】
以上、実施例２では、光センサ１１１の検出値に基づいて液晶パネル１０１へ出力する画像データを調整している。
【００５８】
＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３について説明する。
実施例１では、第二波長変換部材１０８として、第一波長変換部材１０６と同一の蛍光体を用いる例を説明したが、本実施例では、１種類の蛍光体のみを含む例を説明する。
【００５９】
図５は、本実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
なお、実施例１と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し説明を省略する。
【００６０】
実施例３では、実施例１と異なり、第二波長変換部材２０８が、第一波長変換部材１０６の複数種類の波長変換素子のうちの１種類の波長変換素子を有している。例えば、第二波長変換部材２０８の蛍光体は、Ｇ蛍光体のみを含む。このような構成とすることで、第二波長変換部材２０８に１種類の蛍光体しか含めないため、製造コストを安価に抑えることが可能となる。また、白色光の輝度は緑色光によって略決まるため、緑色光の輝度を光センサ１１１が検出することで、光源装置２２０の発光輝度の変化を検出することもできる。ただし、第一波長変換部材１０６に含まれるＧ蛍光体と、第二波長変換部材２０８のＧ蛍光体の分光特性が異なっていてもよい。また、光センサ１１１を複数有する場合、第二波長変換部材２０８も複数有し、それぞれが分光特性の異なる波長変換素子を有してもよい。所定の色成分を検出することで、光源装置２２０の発光輝度の変化を検出できればよい。例えば、第二波長変換部材２０８は、Ｇ蛍光体のみを含むものとＲ蛍光体のみを含むものを複数設けてもよい。
【００６１】
以上、実施例３では、第二波長変換部材２０８として１種類の蛍光体のみを含む構成とすることで、波長変換部材のコストを安価に抑えている。
【００６２】
＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４について説明する。
実施例１では、１種類の光センサを用いる例を説明したが、本実施例４では、光センサを複数有しており、それぞれ分光感度が異なる例を説明する。
【００６３】
図６は、本実施例に係る液晶表示装置の断面図である。
なお、実施例１と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し説明を省略する。
【００６４】
本実施例４は、実施例１と異なり、第三波長変換部材３１６をさらに設ける。また、第三波長変換部材３１６を透過した光を検出するセンサとして、第一光センサ３１１（センサ部）とは分光感度が異なる第二光センサ３１７（センサ部）をさらに設ける。第三波長変換部材３１６としては、第一波長変換部材１０６に含まれる蛍光体のうちの少なくとも１種類以上の蛍光体を含む。
【００６５】
例えば、実施例４では、第二光センサ３１７として、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長範囲にピークを持つセンサを用い、第三波長変換部材３１６の蛍光体として、第一波長変換部材１０６に含まれるＧ蛍光体のみを含む成分とする。このような構成とすることで、第二光センサ３１７は、緑色成分の変化を高精度に検出できる。また、検出結果に応じて光源装置３２０の輝度を補正することも可能である。また、第三波長変換部材３１６に１種類の蛍光体しか含まないため、製造コストを安価に抑えることができる。さらに、第一光センサ３１１は、４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲にピークを持つセンサとすることで、光源部１０９の発光輝度の変化も検出することが可能となる。
【００６６】
また、他の構成として、第二光センサ３１７として、５５０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の波長範囲にピークを持つセンサを用い、第三波長変換部材３１６の蛍光体として、第一波長変換部材１０６と同一の蛍光体とすることもできる。このような構成とすることで、第二光センサ３１７は、赤色光および緑色光の成分を高精度に検出することが可能となる。ここで、本実施例において、波長変換部材の特性変化は、赤色光または緑色光の分光特性変化といえる。よって、赤色光および緑色光の分光特性変化を検出することで、第一波長変換部材１０６の特性変化を高精度に検出することも可能である。さらに、第一光センサ３１１は、４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲にピークを持つセンサとすることで、光源部１０９の変化も検出することが可能となる。
【００６７】
なお、波長変換部材と光センサの組み合わせは、これに限られない。例えば、第二波長変換部材３０８の蛍光体として、第一波長変換部材１０６に含まれるＲ蛍光体のみを含む成分とし、第三波長変換部材３１６の蛍光体として、第一波長変換部材１０６に含まれるＧ蛍光体のみを含む成分とする。そして、第一光センサ３１１として５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲にピークを持つセンサとし、第二光センサ３１７として、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長範囲にピークを持つセンサを用いることもできる。
【００６８】
以上、実施例４では、第二の光センサとして、第一の光センサと異なる特性を持つ分光感度のセンサを用いることで、波長変換部材の特性変化を高精度に検出している。
【００６９】
なお、本発明に係る光源装置等は、上述の実施例１から４に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内において種々の変更を加えてもよい。例えば、光センサは光源と同一基板上に配置する例を述べたが、異なる基板に配置してもよく、さらに、光センサは光源と異なる面、たとえば側面などに配置してもよい。また、拡散部材、第一波長変換部材、光線制御部材の配置順は、表示画質性能に応じて変更してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０６  第一波長変換部材
１０８，２０８，３０８，３１６  第二波長変換部材
１０９  光源部
１１１，３１１，３１７  光センサ
【図１】
2018195487.tif 000003
【図２】
2018195487.tif 000004
【図３】
2018195487.tif 000005
【図４】
2018195487.tif 000006
【図５】
2018195487.tif 000007
【図６】
2018195487.tif 000008